[發明專利]磁性隨機存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 201610925894.4
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108010547B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 陳卓凡;宋以斌;張海洋
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 曲瑞

1.一種磁性隨機存儲器，其特征在于，包括：

字線、位線和位于所述字線和所述位線之間的存儲單元，

所述存儲單元包括：與所述位線連接的固定層，與所述字線連接的自由層，以及位于所述固定層與所述自由層之間的絕緣物層；

其中，所述固定層包繞在所述位線的表面上，所述絕緣物層包繞在所述固定層的表面上，所述自由層包繞在所述絕緣物層的表面上；

所述磁性隨機存儲器還包括：襯底，其中所述字線、所述位線和所述存儲單元位于所述襯底之上，所述絕緣物層的延伸方向垂直于所述襯底的上表面，所述位線、所述固定層和所述絕緣物層均直接與所述襯底的上表面接觸，所述襯底為硅襯底或者所述襯底包括半導體結構。

2.根據權利要求1所述的磁性隨機存儲器，其特征在于，

所述磁性隨機存儲器包括多個所述存儲單元，

其中，所述多個存儲單元的固定層為共用的固定層。

3.根據權利要求2所述的磁性隨機存儲器，其特征在于，

其中，所述多個存儲單元的絕緣物層為共用的絕緣物層。

4.根據權利要求2所述的磁性隨機存儲器，其特征在于，

在所述多個存儲單元中，相鄰的存儲單元的自由層間隔開。

5.根據權利要求3所述的磁性隨機存儲器，其特征在于，

其中，所述多個存儲單元的自由層沿著所述絕緣物層的延伸方向排列。

6.根據權利要求4所述的磁性隨機存儲器，其特征在于，

所述磁性隨機存儲器包括多個字線，其中每個字線與相應的存儲單元的自由層連接。

7.根據權利要求6所述的磁性隨機存儲器，其特征在于，還包括：

位于相鄰的自由層之間的層間電介質層。

8.根據權利要求1所述的磁性隨機存儲器，其特征在于，

所述固定層為磁性固定層，所述自由層為磁性自由層。

9.一種磁性隨機存儲器的制造方法，其特征在于，包括：

提供交替層疊的多個犧牲層和多個層間電介質層；

蝕刻所述多個犧牲層和所述多個層間電介質層以形成通孔；

在所述通孔的側壁上形成絕緣物層；

在所述絕緣物層的側面上形成固定層；

在所述固定層的側面上形成填充所述通孔的位線；

去除所述多個犧牲層以形成多個空隙；以及

在所述多個空隙中形成被所述層間電介質層間隔開的多個自由層以及連接所述自由層的字線；

其中，所述固定層包繞在所述位線的表面上，所述絕緣物層包繞在所述固定層的表面上，所述自由層包繞在所述絕緣物層的表面上；

提供交替層疊的多個犧牲層和多個層間電介質層的步驟包括：提供襯底；以及在所述襯底上形成交替層疊的多個犧牲層和多個層間電介質層，其中，在形成所述通孔的步驟中，所述通孔露出所述襯底的上表面，所述字線和所述位線位于所述襯底之上，所述絕緣物層的延伸方向垂直于所述襯底的上表面，所述位線、所述固定層和所述絕緣物層均直接與所述襯底的上表面接觸，所述襯底為硅襯底或者所述襯底包括半導體結構。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，去除所述多個犧牲層以形成多個空隙的步驟包括：

蝕刻所述多個犧牲層和所述多個層間電介質層以形成溝槽；以及

通過所述溝槽來去除所述多個犧牲層以形成多個空隙。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，在所述多個空隙中形成多個自由層和字線的步驟包括：

在所述溝槽的側壁上和所述多個空隙中形成自由層；

在所述自由層上形成填充所述溝槽和所述多個空隙的字線金屬層；以及

去除所述溝槽中的字線金屬層和所述溝槽側壁上的自由層，以形成被所述層間電介質層間隔開的多個自由層和連接所述自由層的字線。

12.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，

所述固定層為磁性固定層，所述自由層為磁性自由層。