[发明专利]磁阻式随机存储器及其制备方法有效

申请号：	201710893553.8	申请日：	2017-09-27
公开（公告）号：	CN109560103B	公开（公告）日：	2020-11-13
发明（设计）人：	刘瑞盛;杨成成	申请（专利权）人：	中电海康集团有限公司;浙江驰拓科技有限公司
主分类号：	H01L27/22	分类号：	H01L27/22;H01L43/08;H01L43/12
代理公司：	北京康信知识产权代理有限责任公司 11240	代理人：	韩建伟;谢湘宁
地址：	311121 浙江省杭州***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	磁阻随机存储器及其制备方法
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【权利要求书】：

1.一种磁阻式随机存储器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在CMOS上形成MTJ金属互连层(200a)和CMOS金属连接层(200b)；

S2，在所述MTJ金属互连层(200a)上形成第一导电层(203a)，在所述CMOS金属连接层(200b)上形成第二导电层(203b)；

S3，在所述第一导电层(203a)上形成第一金属隔离层(204a)，并在所述第二导电层(203b)上形成第二金属隔离层(204b)，所述第一金属隔离层(204a)和所述第二金属隔离层(204b)中均包括扩散阻挡层，所述扩散阻挡层覆盖于所述第一导电层(203a)和所述第二导电层(203b)的表面；

S4，在所述第一金属隔离层(204a)上形成MTJ阵列(207)，所述MTJ阵列(207)包括多个MTJ位元，各所述MTJ位元包括上电极和下电极，所述下电极与所述第一金属隔离层(204a)接触；以及

S5，在所述第二金属隔离层(204b)的远离所述第二导电层(203b)的一侧形成与所述第二金属隔离层(204b)连通的通孔(210)以及与所述通孔(210)连通的第二沟道(211b)，在所述第一金属隔离层(204a)的远离所述第一导电层(203a)的一侧形成与所述上电极连通的第一沟道(211a)，并在所述通孔(210)、所述第一沟道(211a)和所述第二沟道(211b)中形成位线(212)，所述位线(212)分别与所述MTJ阵列(207)和所述第二金属隔离层(204b)连接。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下过程：

在所述MTJ金属互连层(200a)与所述CMOS金属连接层(200b)的远离所述CMOS的表面所在的第一表面上形成第一刻蚀阻挡层(201)和第一绝缘层(202)；

在所述第一刻蚀阻挡层(201)和所述第一绝缘层(202)中形成第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述MTJ金属互连层(200a)连通，所述第二通孔与所述CMOS金属连接层(200b)连通；以及

在所述第一通孔和所述第二通孔中填充金属材料，形成所述第一导电层(203a)和所述第二导电层(203b)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述第一金属隔离层(204a)的第一下表面与所述第一导电层(203a)的第一上表面接触，所述第一下表面的面积大于等于所述第一上表面的面积。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

所述第二金属隔离层(204b)的第二下表面与所述第二导电层(203b)的第二上表面接触，所述第二下表面的面积大于等于所述第二上表面的面积。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下过程：

在所述第一导电层(203a)与所述第二导电层(203b)的远离所述CMOS的一侧表面所在的第二表面上沉积扩散阻挡材料，形成扩散阻挡预备层；

刻蚀所述扩散阻挡预备层，得到所述扩散阻挡层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述扩散阻挡材料包括Ti、TiN、Ta、TaN、W和TiW中的任一种或多种。