[发明专利]一种磁性随机存储器底电极接触及其形成方法

权利要求书

1.一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，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和通孔的CMOS衬底；

步骤2：在所述衬底上依次形成底电极接触刻蚀阻挡层和底电极接触介电质层；

步骤3：图形化定义底电极接触图案并刻蚀形成底电极接触孔；

步骤4：在所述底电极接触孔内填充底电极接触材料，并磨平所述底电极接触材料直到与所述底电极接触介电质层的顶部齐平，至此形成底电极接触，所述底电极接触的顶部截面积被设置为：比后续的势垒层的截面积大，以保证在所述底电极接触周围的表面不平整不会转移到所述势垒层；

步骤5：在磨平的底电极接触上制作磁性随机存储器底电极，磁性隧道结和顶电极，其中采用两次光刻两次刻蚀的方法完成对磁性隧道结的定义和顶电极膜层的反应离子刻蚀。

2.根据权利要求1所述的一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，其特征在于，所述金属连线和所述通孔的材料为铜。

3.根据权利要求1所述的一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，其特征在于，步骤3中，通过控制刻蚀工艺参数，从而精确控制所述底电极接触孔的顶部截面积和侧壁倾角。

4.根据权利要求1所述的一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，其特征在于，所述底电极接触材料选用CuN、AlCu、Ru、Ta、TaN、W、WN、Ti或者TiN之中的一种，在填充所述底电极接触材料之前，在所述底电极接触孔的内壁均匀沉积一层TaN和/或TiN膜。

5.一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，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和通孔的CMOS衬底；

步骤2：在所述衬底上形成底电极接触金属层；

步骤3：图形化定义底电极接触图案并刻蚀形成底电极接触，所述底电极接触的顶部截面积被设置为：比后续的势垒层的截面积大，以保证在所述底电极接触周围的表面不平整不会转移到所述势垒层；

步骤4：在所述底电极接触周围填充底电极接触介电质，并磨平所述底电极接触介电质直到与所述底电极接触的顶部齐平；

步骤5：在磨平的底电极接触上制作磁性随机存储器底电极，磁性隧道结和顶电极，其中采用两次光刻两次刻蚀的方法完成对磁性隧道结的定义和顶电极膜层的反应离子刻蚀。

6.根据权利要求5所述的一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，其特征在于，所述金属连线和所述通孔的材料为铜。

7.根据权利要求5所述的一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，其特征在于，步骤2中，在形成所述底电极接触金属层之前，先均匀沉积一层TaN和/或TiN作为扩散阻止层。

8.根据权利要求5所述的一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，其特征在于，所述底电极接触金属层的材料选用TaN、WN、或者TiN之中的一种。

9.根据权利要求5所述的一种磁性随机存储器底电极接触的形成方法，其特征在于，步骤3中，通过控制刻蚀工艺参数，从而精确控制所述底电极接触的顶部侧壁倾角。

10.一种磁性随机存储器底电极接触，其特征在于，所述底电极接触由权利要求1至9任一项所述的形成方法制备获得，所述底电极接触的顶部截面积被设置为：比后续的势垒层的截面积大，以保证在所述底电极接触周围的表面不平整不会转移到所述势垒层。