[發明專利]可自停止拋光的MRAM器件的制作方法與MRAM器件

有效

• 申請號: 201711462222.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109980081B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 王雷;劉魯萍
• 申請（專利權）人: 中電海康集團有限公司
• 主分類號: H10N50/10
• 分類號: H10N50/10;H10N50/01;H10N50/80;H10B61/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧

1.一種可自停止拋光的MRAM器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

步驟S1，在襯底(1)的表面上依次疊置設置底電極層(5)和MTJ結構層(6)；

步驟S2，去除部分的所述底電極層(5)以及部分的所述MTJ結構層(6)，形成底電極(50)以及預MTJ單元(61)；

步驟S3，在所述步驟S2形成的結構的裸露表面上設置第一介電層(8)，所述第一介電層(8)的遠離所述襯底(1)的表面與所述襯底(1)的最小距離為h1，所述預MTJ單元(61)的遠離所述襯底(1)的表面與所述襯底(1)的最大距離為h2，h1≥h2；

步驟S4，對所述預MTJ單元(61)進行刻蝕，形成MTJ單元(62)，且所述MTJ單元(62)與所述第一介電層(8)之間具有凹槽，所述MTJ單元(62)的遠離所述襯底(1)的表面為第一表面，所述第一表面與所述襯底(1)的距離為h2；

步驟S5，在所述步驟S4形成的結構的裸露表面上依次設置拋光阻擋層(9)與第二介電層(10)，所述第二介電層(10)的裸露表面與所述襯底(1)的最小距離為h3，所述拋光阻擋層(9)的遠離所述襯底(1)的表面與所述襯底(1)的最大距離為h4，h3>h4；

以及

步驟S6，至少采用化學機械拋光法去除所述第一表面所在平面上的所述第二介電層(10)以及所述拋光阻擋層(9)，使得所述第一表面、剩余的所述拋光阻擋層(9)的裸露表面、剩余的所述第一介電層(8)的裸露表面以及剩余的所述第二介電層(10)的裸露表面在同一平面上。

2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S1中，設置所述MTJ結構層(6)的過程包括：

在所述底電極層(5)的遠離所述襯底(1)的表面上依次疊置設置MTJ薄膜與保護層。

3.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，在設置所述MTJ結構層(6)之后，所述步驟S1還包括：

在所述MTJ結構層(6)的裸露表面上設置硬掩膜(7)，

所述步驟S2以及所述步驟S3中，還包括去除部分的所述硬掩膜(7)的過程。

4.根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，h1>h2。

5.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S5中，采用共形沉積法設置所述拋光阻擋層(9)與所述第二介電層(10)。

6.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S6包括：

步驟S61，去除所述拋光阻擋層(9)的與所述襯底(1)距離最遠的表面所在的平面上的所述第二介電層(10)；以及

步驟S62，去除所述第一表面所在平面上的所述第二介電層(10)以及所述拋光阻擋層(9)。

7.根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S61采用刻蝕法或化學機械拋光法實施，所述步驟S62采用化學機械拋光法實施。

8.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述拋光阻擋層(9)的材料包括硅氮化合物。

9.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二介電層(10)的材料包括SiO₂、碳摻雜的SiO₂以及氟摻雜的SiO₂中的至少一種。

10.一種MRAM器件，其特征在于，所述MRAM器件采用權利要求1至9中的任一項所述的可自停止拋光的MRAM器件的制作方法形成。