[发明专利]一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法

权利要求书

1.一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：提供表面抛光的带金属连线的CMOS基底，并在所述基底上制作底电极通孔，然后在所述底电极通孔中填充金属；

步骤2：在所述底电极通孔上制作底电极接触；

步骤3：在所述底电极接触上制作磁性隧道结结构单元；

步骤4：在所述磁性隧道结结构单元上制作顶电极通孔和实现逻辑单元/存储单元相连接的金属连线；

其中，所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1：在CMOS基底上沉积扩散阻挡层和底电极通孔电介质，其中，扩散阻挡层既可以作为阻挡金属连线中铜向底电极通孔电介质的扩散保护层，又可以做为底电极通孔刻蚀的刻蚀阻挡层；

步骤1.2：在存储区域和逻辑区域同时图形化定义底电极通孔图案，刻蚀形成底电极通孔；

步骤1.3：采用电镀的方法填充金属铜到底电极通孔里面，并采用化学机械抛光磨平，形成底电极通孔填充。

2.根据权利要求1所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，所述步骤2包括如下细分步骤：

步骤2.1：沉积底电极接触金属；

步骤2.2：图形化定义底电极接触图案使之与所述底电极通孔对齐，刻蚀所述底电极接触金属形成所述底电极接触，刻蚀之后除去残留的杂质；

步骤2.3：在刻蚀形成的空隙中填充底电极接触电介质，平坦化所述底电极接触电介质顶部直到与所述底电极接触的顶部齐平。

3.根据权利要求2所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，所述底电极接触金属选自Ta、TaN、Ti、TiN、W或WN之中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，所述底电极接触金属沉积的厚度为20nm～80nm。

5.根据权利要求2所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，采用化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、或离子束沉积之中的一种方式实现所述底电极接触金属的沉积。

6.根据权利要求2所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，所述刻蚀采用离子束刻蚀工艺实现。

7.根据权利要求2所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，所述底电极接触电介质为SiO₂、SiON或低介电常数电介质，所述低介电常数电介质是指介电常数低于SiO₂的材料。

8.根据权利要求1所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，步骤3中所述磁性隧道结结构单元包括磁性隧道结多层膜和硬掩模。

9.根据权利要求8所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，在所述磁性隧道结多层膜下沉积一层种子层或刻蚀阻挡层。

10.根据权利要求1所述的一种磁性随机存储器单元阵列及周边电路连线的制造方法，其特征在于，步骤4中采用两次单镶嵌或者一次双镶嵌工艺实现所述金属连线的制作。