[发明专利]STT-MRAM存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种STT-MRAM存储器，其特征在于，所述STT-MRAM存储器包括：

字线（20），包括层叠设置的导电层（220）和磁性屏蔽层（210），所述磁性屏蔽层（210）的磁化方向为所述字线（20）的延伸方向；

多个MTJ单元（10），各所述MTJ单元（10）均包括顺序层叠设置的固定层（120）、第一隔离层（130）、自由层（140）、第二隔离层（150）与极化层（160），各所述极化层（160）均与所述磁性屏蔽层（210）接触设置，且所述极化层（160）的磁化方向与所述自由层（140）的磁化方向垂直，

所述磁性屏蔽层（210）的远离所述导电层（220）的一侧具有第一凹槽，所述极化层（160）位于所述第一凹槽中，且所述磁性屏蔽层（210）包裹所述极化层（160）。

2.根据权利要求1所述的STT-MRAM存储器，其特征在于，所述磁性屏蔽层（210）的远离所述极化层（160）的一侧具有第二凹槽，所述导电层（220）填充设置在所述第二凹槽中。

3.根据权利要求1所述的STT-MRAM存储器，其特征在于，形成所述磁性屏蔽层（210）的材料为软磁材料。

4.根据权利要求3所述的STT-MRAM存储器，其特征在于，所述软磁材料选自Ni、Fe和NiFe中的任一种或多种。

5.根据权利要求1所述的STT-MRAM存储器，其特征在于，形成所述导电层（220）的材料为Cu。

6.根据权利要求1所述的STT-MRAM存储器，其特征在于，所述第一隔离层（130）和所述第二隔离层（150）为非磁性材料层。

7.根据权利要求6所述的STT-MRAM存储器，其特征在于，形成所述第一隔离层（130）和所述第二隔离层（150）的材料独立地选自MgO、Cu、Mg、CuN、Au、Ag、Cr、Al、Ru、Ta、TaN、Ir和Mo中的任一种或多种。

8.一种STT-MRAM存储器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，形成多个MTJ单元（10），各所述MTJ单元（10）包括层叠设置的固定层（120）、第一隔离层（130）、自由层（140）、第二隔离层（150）与极化层（160）；

S2，形成与各所述MTJ单元（10）连接的字线（20），所述字线（20）包括层叠设置的导电层（220）和磁性屏蔽层（210），所述磁性屏蔽层（210）与所述极化层（160）接触设置，

所述磁性屏蔽层（210）的远离所述导电层（220）的一侧具有第一凹槽，所述极化层（160）位于所述第一凹槽中，且所述磁性屏蔽层（210）包裹所述极化层（160）。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下过程：

S11，在底电极（110）上顺序沉积形成固定预备层（121）、第一隔离预备层（131）、自由预备层（141）、第二隔离预备层（151）、极化预备层（161）与磁性预备层（211）；

S12，刻蚀所述磁性预备层（211）以形成磁性层（212）；

S13，以所述磁性层（212）作为掩膜层顺序刻蚀所述极化预备层（161）、所述第二隔离预备层（151）、所述自由预备层（141）、所述第一隔离预备层（131）和所述固定预备层（121），得到所述MTJ单元（10）。