[发明专利]交叉矩阵列式磁性随机存储器制造工艺

权利要求书

1.一种磁性随机存储器制造工艺方法，其特征在于，包括：

形成底电极；

在所述底电极顶部形成磁记忆单元阵列，其中包括制备多层薄膜形成串联的磁性隧道结和导电层1/氧化物/导电层2三层结构，

所述导电层1/氧化物/导电层2三层结构的导电层1和导电层2分别包括与所述导电层1/氧化物/导电层2三层结构的氧化物相邻的氧阻止层或吸氧层，以阻挡氧离子向所述导电层1和导电层2内扩散，所述导电层1与氧化物之间的氧阻止层为Pt/Ti、Pt/Mg或Pt/Ta，氧化物与所述导电层2之间的氧阻止层为Ti/Pt、Mg/Pt或Ta/Pt，所述氧化物是双层结构，包括一层完全氧化和一层没有完全氧化，在所述磁记忆单元阵列顶部形成顶电极。

2.如权利要求1所述的制造工艺方法，其特征在于，所述底电极的形成包括：

沉积底电极金属层和硬掩膜一；

光刻底电极；

刻蚀底电极；

沉积电介质一；

表面平坦化。

3.如权利要求1所述的制造工艺方法，其特征在于，所述磁记忆单元阵列的形成包括：

在所述底电极顶部沉积构成所述导电层1/氧化物/导电层2三层结构和所述磁性隧道结的薄膜，其中先沉积构成所述导电层1/氧化物/导电层2三层结构的薄膜再沉积构成所述磁性隧道结的薄膜，或者先沉积构成所述磁性隧道结的薄膜再沉积构成所述导电层1/氧化物/导电层2三层结构的薄膜；

沉积硬掩膜二；

光刻磁记忆单元阵列；

刻蚀磁记忆单元阵列；

沉积电介质二；

表面平坦化。

4.如权利要求1所述的制造工艺方法，其特征在于，所述顶电极的形成包括：

在所述磁记忆单元阵列顶部沉积顶电极金属层和硬掩膜三；

光刻顶电极；

刻蚀顶电极；

沉积电介质三；

表面平坦化。

5.如权利要求1所述的制造工艺方法，其特征在于，所述磁性隧道结包括层叠设置的磁性参考层、隧道势垒层和磁性记忆层。

6.如权利要求1所述的制造工艺方法，其特征在于，所述导电层1/氧化物/导电层2三层结构的氧化物包括金属Cu、Cr、Co、Nb、Ni、Cd、Al、Fe、Hf、Ti、Ta、Mg、W、Zr、Zn、ZnMg的氧化物或ITO或Si的氧化物。

7.如权利要求1所述的制造工艺方法，其特征在于，所述导电层1/氧化物/导电层2三层结构的导电层1和/或导电层2包括Pt、Ti、Ti/Pt、Pt/Ti、Ta、Hf、Ru、Ag、Ni、Al、Au、W、Cr、Zn、Cu、Mo、Co、Fe或Nb元素金属，或包括上述任两种以上元素金属的合金，或包括上述任一元素金属的氮化物，或包括上述任两种以上元素金属的合金的氮化物，或包括上述任一元素金属的晶态或非晶态硼化物，或包括上述任两种以上元素金属的合金的晶态或非晶态硼化物。

8.如权利要求1所述的制造工艺方法，其特征在于，所述顶电极和/或所述底电极包括金属层Cu；或是包括多层结构TaN/Ta/Cu/Ta/TaN或TiN/Ti/Cu/Ti/TiN，其中Cu顶部的TaN/Ta或TiN/Ti作为硬掩膜。

9.如权利要求1-8任一项所述的制造工艺方法，其特征在于，所述底电极限定了若干第一向导线，所述顶电极限定了与所述若干第一向导线交叉设置的若干第二向导线，从而所述若干第一向导线和所述若干第二向导线限定了若干交叉节点；每个所述交叉节点均设置有一磁记忆单元，所述磁记忆单元分别与其所处交叉节点处的第一向导线和第二向导线电连接。