[发明专利]包括低K介电材料的MRAM与其的制作方法

权利要求书

1.一种包括低K介电材料的MRAM的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

步骤S1，在衬底(1)的表面上设置多个相互间隔的预存储结构，各所述预存储结构包括一个MTJ单元(6)，所述MTJ单元(6)的远离所述衬底(1)的表面为第一表面；

步骤S2，在所述MTJ单元(6)的裸露表面上设置介质单元，所述介质单元包括沿远离所述MTJ单元(6)的方向依次设置的低K介电层(8)与刻蚀牺牲层(9)，所述低K介电层(8)包括设置在所述第一表面上的第一凸起部分(80)，所述刻蚀牺牲层(9)包括设置在所述第一凸起部分(80)上的第二凸起部分(90)，且所述低K介电层(8)的最小厚度大于或等于所述MTJ单元(6)的厚度；

步骤S3，去除至少部分所述刻蚀牺牲层(9)，使得剩余的所述刻蚀牺牲层(9)的远离所述衬底(1)的表面为连续平面；或者使得所述第一凸起部分(80)两侧的剩余的所述刻蚀牺牲层(9)与所述第一凸起部分(80)的远离所述第一表面的表面在同一个平面上；以及

步骤S4，采用刻蚀法去除部分所述低K介电层(8)与剩余的所述刻蚀牺牲层(9)，使得剩余的所述介质单元的远离所述衬底(1)的表面为连续平面，或者，使得所述MTJ单元(6)两侧剩余的所述低K介电层(8)的远离所述衬底(1)的表面与所述第一表面在同一个平面上，且所述刻蚀法对所述第一凸起部分(80)以及所述刻蚀牺牲层(9)的刻蚀速度相同；

当所述第一表面上还剩余部分所述介质单元时，在所述步骤S4之后，所述制作方法还包括：

步骤S5'，在经过所述步骤S4处理后的所述介质单元中开设通孔(100)，使得至少所述第一表面裸露；以及

步骤S6'，在所述通孔(100)中设置顶电极材料，形成顶电极(10)；

在所述形成顶电极的过程中，在开设通孔之前，去除一部分的低K介电层。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，采用化学机械抛光法实施所述步骤S3。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中的刻蚀法包括干法刻蚀和/或湿法刻蚀。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述介质单元还包括保护层(7)，所述保护层(7)接触设置在所述MTJ单元(6)的裸露表面上，所述低K介电层(8)设置在所述保护层(7)的远离所述MTJ单元(6)的表面上。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述保护层(7)的材料为氮氧硅化合物。

6.根据权利要求1或4所述的制作方法，其特征在于，当所述第一表面上还剩余部分所述介质单元时，在所述步骤S4之后，所述制作方法还包括：

步骤S5，去除所述第一表面所在平面上的所述介质单元；以及

步骤S6，在所述第一表面上设置顶电极(10)。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，采用化学机械抛光法或刻蚀法实施所述步骤S5。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述低K介电层(8)的材料的介电常数在2.0～3.5之间。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述低K介电层(8)的材料的介电常数在2.0～2.7之间。

10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述刻蚀牺牲层(9)的材料为二氧化硅。

11.一种包括低K介电材料的MRAM，其特征在于，所述MRAM采用权利要求1至9中的任一项所述的制作方法形成。