[发明专利]MRAM的制备方法

说明书

本发明提供一种MRAM的制备方法。所述方法包括：在衬底上形成底电极层并图形化所述底电极层以形成多个底电极；通过沉积工艺形成磁性隧道结堆叠件，使得在所述底电极的顶面上形成所述磁性隧道结堆叠件的第一部分，并且在与所述底电极的顶面不同的水平面上形成所述磁性隧道结堆叠件的第二部分；实施去除工艺以去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的两侧壁边缘部分，并去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第二部分。本发明能够减少MTJ发生短路的几率，提高器件良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种MRAM的制备方法。

背景技术

磁性随机存储器(Magnetic Random Access Memory，MRAM)被认为是未来的固态非易失性记忆体，它具有高速读写、大容量以及低能耗的特点。

MRAM的核心部件是磁性隧道结(Magnetic Tunnel Junction，MTJ)，MTJ一般结构包括两个磁性层以及位于两个磁性层之间的隧穿层，采用传统工艺制备MRAM时，通过沉积工艺形成磁性隧道结，如图1所示，先沉积第二磁性层，然后沉积隧穿层，最后沉积第一磁性层，但是由于沉积技术的限制，有可能在沉积第一磁性层时，第一磁性层的金属材料和第二磁性层的金属材料发生短路，从而导致MTJ失效，降低了器件良率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种MRAM的制备方法，能够减少MTJ发生短路的几率，提高器件良率。

本发明提供一种MRAM的制备方法，包括：

在衬底上形成底电极层并图形化所述底电极层以形成多个底电极；

通过沉积工艺形成磁性隧道结堆叠件，使得在所述底电极的顶面上形成所述磁性隧道结堆叠件的第一部分，并且在与所述底电极的顶面不同的水平面上形成所述磁性隧道结堆叠件的第二部分；

实施去除工艺以去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的两侧壁边缘部分，并去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第二部分。

可选地，所述实施去除工艺以去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的两侧壁边缘部分，并去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第二部分，包括：

沉积掩膜层并图形化所述掩膜层，使得在每个底电极上的掩膜层的尺寸小于所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的尺寸；

基于所述掩膜层，采用刻蚀工艺去除所述磁性隧道结堆叠件的第一部分的两侧壁边缘部分以及所述磁性隧道结堆叠件的所述第二部分。

可选地，所述实施去除工艺以去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的两侧壁边缘部分，并去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第二部分，还包括：

在沉积所述掩膜层并图形化所述掩膜层之前，沉积第一保护层，以覆盖所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分和所述第二部分。

可选地，所述实施去除工艺以去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的两侧壁边缘部分，并去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第二部分，包括：

采用离子束冲击的方法对所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分进行修剪，以去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的两侧壁边缘部分；

采用掩膜工艺去除所述磁性隧道结堆叠件的所述第二部分。

可选地，所述磁性隧道结堆叠件的所述第一部分的两侧壁边缘部分的每一侧各自去除1～10nm。

可选地，所述方法还包括：基于保留的所述磁性隧道结堆叠件的第一部分的结构，制备第二保护层。

可选地，所述水平面低于所述底电极的顶面。

可选地，所述底电极的底部尺寸小于顶部尺寸。