[发明专利]MRAM器件中MTJ单元的平坦化方法与MRAM器件

权利要求书

1.一种MRAM器件中MTJ单元的平坦化方法，所述MTJ单元为磁性隧道结，其特征在于，所述平坦化方法包括：

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，所述MTJ单元(6)包括MTJ薄膜(61)，所述第一表面与所述衬底(1)的距离为h1，所述MTJ薄膜(61)的远离所述衬底(1)的表面与所述衬底(1)的距离为h2；

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)的方向依次设置的第一介电层(8)、抛光金属牺牲层(9)以及第二介电层(10)，所述抛光金属牺牲层(9)的与所述衬底(1)距离最小的表面为第二表面，且所述第二表面远离所述衬底(1)设置，所述第二表面与所述衬底(1)的距离为h3，h2≤h3≤h1；以及

步骤S3，对所述步骤S2形成的结构实施化学机械平坦化工艺，并利用终点检测法控制所述化学机械平坦化工艺，使得所述化学机械平坦化工艺去除所述第二表面所在平面上方的结构，得到连续平整的所述第二表面，其中，

所述抛光金属牺牲层(9)的材料选自Ta、TaN、TiN与Ti中的至少一种，

所述终点检测法为光学终点检测法和/或摩擦力终点检测法。

2.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，所述MTJ单元(6)还包括保护层(62)，所述步骤S1中，设置所述预存储结构的过程还包括形成所述保护层(62)的过程，所述保护层(62)设置在所述MTJ薄膜(61)的远离所述衬底(1)的表面上，所述保护层(62)的与所述衬底(1)距离最大的表面为所述第一表面，所述步骤S3中去除的所述结构包括位于所述第二表面上方的所述介质单元和部分所述保护层(62)。

3.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，所述介质单元还包括盖层(7)，在设置所述第一介电层(8)之前，所述步骤S2还包括：

在所述MTJ单元(6)的远离所述衬底(1)的表面上设置所述盖层(7)，所述第一介电层(8)设置在所述盖层(7)的远离所述MTJ单元(6)的表面上。

4.根据权利要求3所述的平坦化方法，其特征在于，采用共形沉积法设置所述盖层(7)、所述第一介电层(8)以及所述抛光金属牺牲层(9)。

5.根据权利要求2所述的平坦化方法，其特征在于，所述保护层(62)的材料选自Ta、TaN、TiN与Ti中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的平坦化方法，其特征在于，所述盖层(7)的材料选自氮氧硅化合物和/或碳化硅。

7.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，所述第一介电层(8)为低K介电层和/或超低K介电层。

8.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，形成所述第一介电层(8)的材料包括SiO₂、SiCOH、碳掺杂的SiO₂以及氟掺杂的SiO₂中的至少一种。

9.一种MRAM器件，其特征在于，所述MRAM器件采用权利要求1至8中的任一项所述的MRAM的平坦化方法形成。