[发明专利]交叉矩阵列式磁性随机存储器制造工艺

权利要求书

1.一种磁性随机存储器制造工艺，其特征在于，包括：

形成底电极；

在所述底电极顶部形成磁记忆单元阵列，其中包括制备多层薄膜形成磁性隧 道结以及与其串联的NP/M/PN结构或PN/M/NP结构，其中NP为NP结， PN为PN结，M为金属层；

在所述磁记忆单元阵列顶部形成顶电极。

2.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述底电极的形成包括：

沉积底电极金属层和硬掩膜一；

光刻底电极；

刻蚀底电极；

沉积电介质一；

表面平坦化。

3.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述磁记忆单元阵列的形成包 括：

在所述底电极顶部制备构成所述NP/M/PN结构或PN/M/NP结构，以及所述 磁性隧道结的薄膜，其中先制备构成所述NP/M/PN结构或PN/M/NP结构的 薄膜再沉积构成所述磁性隧道结的薄膜，或者先沉积构成所述磁性隧道结的 薄膜再制备构成所述NP/M/PN结构或PN/M/NP结构的薄膜；

沉积硬掩膜二；

光刻磁记忆单元阵列；

刻蚀磁记忆单元阵列；

沉积电介质二；

表面平坦化。

4.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述顶电极的形成包括：

在所述磁记忆单元阵列顶部沉积顶电极金属层和硬掩膜三；

光刻顶电极；

刻蚀顶电极；

沉积电介质三；

表面平坦化。

5.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述磁性隧道结包括层叠设置 的磁性参考层、隧道势垒层和磁性记忆层。

6.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述PN结或所述NP结的基 材采用Si、Ge、SiGe或SiC，其中N型层通过掺杂V价元素形成，P型层 通过掺杂III价元素形成；或者所述PN结的基材采用GaAs或InP，其中N 型层通过掺杂VI价元素形成，P型层通过掺杂II价元素形成。

7.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述顶电极和/或所述底电极 包括金属层Cu；或是包括多层结构TaN/Ta/Cu/Ta/TaN或TiN/Ti/Cu/Ti/TiN， 其中Cu顶部的TaN/Ta或TiN/Ti作为硬掩膜。

8.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，将所述NP/M/PN结构或 PN/M/NP结构替换为NiP或PiN结构，其中N表示N型层，P表示P型层， i表示本征半导体层。

9.如权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，将所述NP/M/PN结构替换为 NPN管，将所述PN/M/NP结构替换为PNP管。

10.如权利要求1-9所述的制造工艺，其特征在于，所述底电极限定了若干第一 向导线，所述顶电极限定了与所述若干第一向导线交叉设置的若干第二向导 线，从而所述若干第一向导线和所述若干第二向导线限定了若干交叉节点； 每个所述交叉节点均设置有一磁记忆单元，所述磁记忆单元分别与其所处 交叉节点处的第一向导线和第二向导线电连接。