[发明专利]一种磁性随机存取存储器磁性隧道结层制造方法

摘要

本发明提供一种磁性随机存取存储器(MRAM)磁性隧道结层(MTJ)制造方法，在沉积MTJ结构时使用了两套不同尺寸的去边掩模，且第一掩模比第二掩模更多的遮蔽了衬底的四周，因此在衬底上形成的覆盖层可完全覆盖住已在其下形成的MTJ层，特别是在通过第一掩模形成的MTJ层和下部导电层的四周侧围，通过第二掩模形成的覆盖层可完全将其下的MTJ层和下部导电层包覆住，从而可有效避免MTJ结构中的金属在后续工艺中扩散出去。为更好的使覆盖层包裹住其下的MTJ层和下部导电层，本发明中沉积的上部覆盖层相较于现有技术更厚一些，从而可进一步加强上部覆盖层的包覆作用，可进一步防止MTJ结构中的金属扩散。

主权项

一种磁性随机存取存储器磁性隧道结层制造方法，包括：提供衬底，衬底上包括已经形成的晶体管，以及晶体管上方形成的数据线和MTJ结构的底电极；在衬底上沉积MTJ结构，所述MTJ结构包括下部导电层、MTJ层和上部覆盖层，所述MTJ层是由磁性材料层和绝缘材料层交替堆叠而成的多层结构；沉积所述MTJ结构时，首先，在所述衬底上设置用以对衬底四周进行去边遮蔽的第一掩模；其次，在所述第一掩模的遮蔽下，在所述衬底上依次沉积形成MTJ结构的下部导电层和MTJ层，沉积完成后撤除所述第一掩模；再次，在所述衬底上设置同样用以对衬底四周进行去边遮蔽的第二掩模，所述第二掩模同所述衬底相重叠的宽度小于所述第一掩模同所述衬底相重叠的宽度；再次，在所述第二掩模的遮蔽下，在已沉积形成的下部导电层和MTJ层的衬底之上沉积上部覆盖层；最后撤除所述第二掩模；在MTJ结构上形成掩模图案并以所述掩模图案为遮蔽对所述MTJ结构依次进行刻蚀，最后去除掩模图案形成最终的MTJ结构。