提高MRAM中的MTJ金属间电介质的填充能力的方法

摘要

本发明公开了一种提高MRAM中的磁隧道结MTJ(Magnetic TunnelJunction)金属间电介质的填充能力的方法，该方法通过将MTJ单元膜刻蚀成楔形状后再在其上沉积MTJ保护刻蚀阻挡层，并进一步通过回蚀法将所述MTJ保护刻蚀阻挡层的凸悬结构去除，从而使得后续沉积IMD时，IMD能均匀地填充，从而避免了空洞的产生，并且由于该方法不需要在高温条件下进行，从而避免了高温对MTJ造成的衰退，提高了MRAM的性能。

主权项

一种提高MRAM中的MTJ金属间电介质的填充能力的方法，其中，所述MRAM包括MTJ磁性存储单元，所述MTJ磁性存储单元沉积在集成电路的第一金属层与第二金属层之间，所述第一金属层包括多个第一金属及隔离所述多个第一金属的介质层，其特征在于，该方法包括如下步骤：(100)在所述第一金属层上沉积MTJ单元膜；(200)对所述MTJ单元膜进行光刻和刻蚀，形成多个楔形MTJ磁性存储单元；(300)沉积MTJ保护刻蚀阻挡层，沉积后的所述MTJ保护刻蚀阻挡层具有凸悬结构；(400)对所述MTJ保护刻蚀阻挡层进行回蚀，去除所述凸悬结构，且回蚀后所述MTJ保护刻蚀阻挡层的侧墙厚度为第一厚度；(500)沉积IMD；以及(600)对所述IMD进行光刻和刻蚀，形成通孔和第二金属层；其中，所述第一厚度大于所述通孔超出所述楔形MTJ磁性存储单元的最大偏移值d_max，所述d_max=d₁+d₂+d₃+d₄，其中，d₁为通孔的版图关键尺寸超出楔形MTJ磁性存储单元的版图关键尺寸的大小，d₂为通孔的实际工艺关键尺寸的上限与通孔的版图标准关键尺寸之差，d₃为楔形MTJ磁性存储单元的版图标准关键尺寸与楔形MTJ磁性存储单元的实际工艺关键尺寸下限之差，d₄为曝光时通孔与楔形MTJ磁性存储单元之间的最差套刻精度。