[發明專利]磁阻式隨機存取存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 201210520868.5
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103378287B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 徐晨祐;劉世昌;蔡嘉雄
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種制造帶有多個磁性隧道結(MTJ)單元的磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)的方法包括：

形成底部導電層；

形成抗鐵磁性層；

形成位于所述底部導電層和所述抗鐵磁性層上方的隧道層；

形成位于所述隧道層上方的自由磁層，所述自由磁層具有磁矩，所述磁矩與可通過施加電磁場進行調節的方向對準；

形成位于所述自由磁層上方的頂部導電層；

實施至少一種光刻工藝去除所述抗鐵磁性層、所述隧道層、所述自由磁層和所述頂部導電層未被光刻膠層覆蓋的部分，直到所述底部導電層暴露；以及

去除所述MTJ單元的至少一個側壁的一部分。

2.根據權利要求1所述的方法，去除所述MTJ單元的至少一個側壁的一部分之后，在所述MTJ單元上形成保護層以密封所述MTJ單元。

3.根據權利要求2所述的方法，在所述保護層上方形成硬掩模。

4.根據權利要求2所述的方法，所述保護層的厚度在大約15埃至50埃之間。

5.根據權利要求1所述的方法，其中去除所述MTJ單元的至少一個側壁的一部分的步驟包括使用干式蝕刻工藝。

6.一種磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)器件，包括磁性隧道結(MTJ)單元，所述MTJ單元包括：

底部導電層；

抗鐵磁性層；

位于所述底部導電層和所述抗鐵磁性層上方的隧道層；

位于所述隧道層上方的自由磁層；以及

位于所述自由磁層上方的頂部導電層；所述頂部導電層的直徑比位于所述頂部導電層和所述底部導電層之間的層的直徑大。

7.根據權利要求6所述的MRAM器件，其中所述MTJ單元被保護層密封。

8.根據權利要求7所述的MRAM器件，其中所述保護層的厚度是約15至50埃。

9.根據權利要求7所述的MRAM器件，其中所述保護層包含NiFeHf。

10.根據權利要求7所述的MRAM器件，其中所述保護層是復合層。