一种磁存储器及其制作方法与流程

文档序号:39730485发布日期:2024-10-25 12:58阅读:73来源:国知局

本申请涉及磁存储器领域,特别是涉及一种磁存储器及其制作方法。


背景技术:

1、在制作磁存储器过程中,在底部电路结构上方制作出底部电极,然后在底部电极上制作存储单元材料层,并在存储单元材料层上制作金属硬掩膜,以金属硬掩膜作为掩膜,刻蚀存储单元材料层以形成存储单元。在刻蚀过程中会发生反溅,反溅导致存储单元中关键膜层被金属短路,进而影响磁存储器的良率。反溅的产生包括两部分,一部分是由金属硬掩膜会引起的反溅,另一部分是由于底部电极的尺寸大于存储单元尺寸,由底部电极引起的反溅。

2、因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种磁存储器及其制作方法,以最大程度缓解反溅的问题,提升良率。

2、为解决上述技术问题,本申请提供一种磁存储器的制作方法,包括:

3、获得磁存储器的预制结构体;所述预制结构体包括底部电路结构、底部电极、存储单元材料层、掩膜结构体,所述掩膜结构体包括硬掩膜,且所述硬掩膜之间不连通;

4、氧化所述掩膜结构体,在所述掩膜结构体的侧壁形成氧化层,得到处理后掩膜结构体;

5、以所述处理后掩膜结构体作为掩膜,刻蚀所述存储单元材料层,形成存储单元;所述底部电极位于所述存储单元在水平面的投影范围内;

6、在所述存储单元的上表面制作顶部电路结构,得到磁存储器。

7、可选的,当所述硬掩膜为金属硬掩膜时,获得磁存储器的预制结构体包括:

8、在所述底部电路结构的上表面形成底电极结构;所述底电极结构包括电极介质层和所述底部电极;

9、在所述底电极结构的上表面依次沉积层叠的所述存储单元材料层、掩膜介质层;

10、对所述掩膜介质层进行图形化处理,在所述掩膜介质层中形成第一通孔;

11、在所述第一通孔内填充金属材料并进行平坦化处理,形成金属硬掩膜;所述金属硬掩膜为所述掩膜结构体;

12、去除所述掩膜介质层。

13、可选的,当所述硬掩膜为碳硬掩膜时,获得磁存储器的预制结构体包括:

14、在所述底部电路结构的上表面形成底电极结构;所述底电极结构包括电极介质层和所述底部电极;

15、在所述底电极结构的上表面依次沉积层叠的所述存储单元材料层、第一牺牲层、掩膜介质层;

16、对所述掩膜介质层进行图形化处理,在所述掩膜介质层中形成第一通孔;

17、在所述第一通孔内填充碳材料并进行平坦化处理,形成碳硬掩膜;

18、去除所述掩膜介质层,并刻蚀未与所述碳硬掩膜对应的所述第一牺牲层,所述掩膜结构体包括所述碳硬掩膜和刻蚀后第一牺牲层,所述第一牺牲层的刻蚀深度小于所述第一牺牲层的厚度。

19、可选的,还包括:

20、在所述存储单元材料层和所述掩膜介质层之间沉积第二牺牲层;

21、相应的,氧化所述掩膜结构体包括:

22、氧化所述掩膜结构体和暴露的所述第二牺牲层;

23、相应的,以所述处理后掩膜结构体作为掩膜,刻蚀所述存储单元材料层,形成存储单元包括:

24、以所述处理后掩膜结构体作为掩膜,刻蚀所述存储单元材料层和所述第二牺牲层,对应形成存储单元和图形化第二牺牲层。

25、可选的,所述金属硬掩膜的材料为钨。

26、可选的,氧化所述掩膜结构体包括:

27、利用湿法氧化方式氧化所述掩膜结构体。

28、可选的,氧化所述掩膜结构体包括:

29、利用干法氧化方式氧化所述掩膜结构体。

30、可选的,利用干法氧化方式氧化所述掩膜结构体包括:

31、在刻蚀腔体内,利用氧气,或者,氧气和惰性气体的混合气,电离出等离子体,对所述掩膜结构体进行氧化处理。

32、可选的,利用干法氧化方式氧化所述掩膜结构体包括:

33、在去胶机台内,在高温的环境下,利用氧气,或者,氧气和惰性气体的混合气,电离出等离子体,对所述掩膜结构体进行氧化处理。

34、可选的,去除所述掩膜介质层包括:

35、利用氧气或者氟基气体刻蚀所述掩膜介质层。

36、可选的,去除所述掩膜介质层包括:

37、利用氟基气体刻蚀所述掩膜介质层。

38、可选的,以所述处理后掩膜结构体作为掩膜,刻蚀所述存储单元材料层,形成存储单元之后,还包括:

39、沉积存储单元保护层。

40、可选的,所述底部电极与所述存储单元一一对应。

41、本申请还提供一种磁存储器,所述磁存储器采用上述任一种所述的磁存储器的制作方法制得。

42、本申请所提供的一种磁存储器的制作方法,包括:获得磁存储器的预制结构体;所述预制结构体包括底部电路结构、底部电极、存储单元材料层、掩膜结构体,所述掩膜结构体包括硬掩膜,且所述硬掩膜之间不连通;氧化所述掩膜结构体,在所述掩膜结构体的侧壁形成氧化层,得到处理后掩膜结构体;以所述处理后掩膜结构体作为掩膜,刻蚀所述存储单元材料层,形成存储单元;所述底部电极位于所述存储单元在水平面的投影范围内;在所述存储单元的上表面制作顶部电路结构,得到磁存储器。

43、可见,本申请的制作方法在得到磁存储器的预制结构体后,对预制结构体中的掩膜结构体进行氧化,在掩膜结构体的侧壁形成氧化层,其中,掩膜结构体中包括硬掩膜。在刻蚀存储单元材料层时,由于氧化层的存在,可以抑制掩膜结构体反溅,将因掩膜结构体反溅导致存储单元短路的可能性降到最低;并且,底部电极在存储单元的水平投影范围内,即底部电极的尺寸小于或等于存储单元的尺寸,在刻蚀过程中,底部电极不会发生反溅,因此,本申请中的制作方法可以极大地降低发生反溅的情况,提升磁存储器的良率。

44、此外,本申请还提供一种具有上述优点的磁存储器。



技术特征:

1.一种磁存储器的制作方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,当所述硬掩膜为金属硬掩膜时,获得磁存储器的预制结构体包括:

3.如权利要求1所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,当所述硬掩膜为碳硬掩膜时,获得磁存储器的预制结构体包括:

4.如权利要求2所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,还包括:

5.如权利要求2所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,所述金属硬掩膜的材料为钨。

6.如权利要求1所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,氧化所述掩膜结构体包括:

7.如权利要求1所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,氧化所述掩膜结构体包括:

8.如权利要求7所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,利用干法氧化方式氧化所述掩膜结构体包括:

9.如权利要求7所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,利用干法氧化方式氧化所述掩膜结构体包括:

10.如权利要求2所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,去除所述掩膜介质层包括:

11.如权利要求3所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,去除所述掩膜介质层包括:

12.如权利要求1所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,以所述处理后掩膜结构体作为掩膜,刻蚀所述存储单元材料层,形成存储单元之后,还包括:

13.如权利要求1至12任一项所述的磁存储器的制作方法,其特征在于,所述底部电极与所述存储单元一一对应。

14.一种磁存储器,其特征在于,所述磁存储器采用如权利要求1至13任一项所述的磁存储器的制作方法制得。


技术总结
本申请涉及磁存储器领域,公开了一种磁存储器及其制作方法,包括:获得磁存储器的预制结构体;预制结构体包括底部电路结构、底部电极、存储单元材料层、掩膜结构体,掩膜结构体包括硬掩膜,且硬掩膜之间不连通;氧化掩膜结构体,在掩膜结构体的侧壁形成氧化层,得到处理后掩膜结构体;以处理后掩膜结构体作为掩膜,刻蚀存储单元材料层,形成存储单元;底部电极位于存储单元在水平面的投影范围内;在存储单元的上表面制作顶部电路结构,得到磁存储器。本申请在掩膜结构体的侧壁形成氧化层,可以抑制掩膜结构体在刻蚀时发生反溅,且底部电极在存储单元的水平投影范围内,底部电极不会发生反溅,因此可以极大地降低发生反溅的情况,提升良率。

技术研发人员:于志猛,何世坤,于亚荣
受保护的技术使用者:浙江驰拓科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/24
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