[发明专利]MTJ器件的制作方法

权利要求书

1.一种MTJ器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

步骤S1，在衬底表面上设置功能膜，形成预成品，所述功能膜包括MTJ膜；

步骤S2，在所述功能膜的远离所述衬底的表面上设置离子注入掩膜材料，并对所述离子注入掩膜材料进行图形化处理，得到离子注入掩膜；

步骤S3，对设置有所述离子注入掩膜的所述预成品依次进行氧离子注入与退火，在所述离子注入掩膜之外的区域形成氧离子注入膜；

步骤S4，去除所述氧离子注入膜，所述氧离子注入膜对应的位置处形成凹陷；以及

步骤S5，在所述凹陷内设置介电材料，且使所述介电材料和所述离子注入掩膜的远离所述衬底的表面在同一平面，其中，所述介电材料的介电常数在1.4～7.0之间。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述功能膜还包括至少一个氧离子俘获层，所述氧离子俘获层设置在所述MTJ膜的表面上。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述功能膜包括两个所述氧离子俘获层，分别是第一氧离子俘获层和第二氧离子俘获层，所述步骤S1包括：

步骤S11，提供所述衬底；以及

步骤S12，在所述衬底的表面上沿远离所述衬底的方向依次设置所述第一氧离子俘获层、所述MTJ膜和所述第二氧离子俘获层。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述第一氧离子俘获层的材料与所述第二氧离子俘获层的材料各自独立地选自Mg、Zr与Al中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述第一氧离子俘获层的材料与所述第二氧离子俘获层的材料均为Mg。

6.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S12包括：

步骤S121，在所述衬底的表面上设置注入停止层；以及

步骤S122，在所述注入停止层的远离所述衬底的表面上依次设置所述第一氧离子俘获层、所述MTJ膜和所述第二氧离子俘获层。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述注入停止层的材料包括Hf、W、Ta、Re、Ir、Pt与Au中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述注入停止层的材料包括Pt或Au。

9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述功能膜还包括保护层，在所述步骤S12之后，所述步骤S1还包括：

步骤S13，在所述第二氧离子俘获层的远离所述MTJ膜的表面上设置保护层。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述保护层的材料包括Ru、Cu、Al与Cr中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述保护层的材料包括Ru。

12.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述步骤S5之后，所述制作方法还包括：

在所述介电材料和所述离子注入掩膜形成的平面上设置图形化的电极层。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述氧离子注入的过程为完全氧化的过程。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述离子注入掩膜的材料包括Hf、W、Ta、Re、Ir、Pt与Au中的一种或多种。

15.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述离子注入掩膜的材料包括Pt或Au。

16.根据权利要求1至12中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述介电材料包括SiO_X，SiN_Y与Al₂O₃中的一种或多种，其中，1≤X≤2，2/3≤Y≤4/3。