磁随机存取存储器及其形成方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种磁随机存取存储器及其形成方法。

背景技术

磁性随机存取存储器是一种非易失性存储器技术，正在作为一种主流的数据存储技术被业界所广泛接受。它集成了一个磁阻器件和一个硅基选择矩阵。关键属性有非易失性、低电压工作、无限次读写的耐用性、快速读写操作，并且作为后端技术而容易集成。这些特性使得磁性随机访问存储器有可能替代各种应用中的许多类型存储器。

磁随机存取存储器通过磁隧道结(Magnetic Tunnel Junctions，简称MTJ)元件来存储“1”、“0”数据。磁隧道结元件的基本构造是由两个强磁性层夹持绝缘层(即隧道势垒)的构造。通过两个磁性层的磁化状态是平行还是反平行来判断MTJ元件中存储的数据。这时，所谓平行表示两个磁性层的磁化方向相同，所谓反平行表示两个磁性层的磁化方向相反。

现有的磁随机存取存储器性能还有待提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种磁随机存取存储器及其形成方法，以提升磁随机存取存储器的性能。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种磁随机存取存储器，包括：衬底；位于衬底上的第一介质层，所述第一介质层内具有第一开口；位于第一开口内的若干层复合层，若干层复合层沿垂直于第一开口侧壁表面和底部表面的方向重叠，且所述复合层包括第一电极层和位于第一电极层表面的第二电极层，所述第一电极层和第二电极层的材料不同；位于若干层复合层上的磁性隧道结构；位于磁性隧道结构上的顶部电极。

可选的，所述第二电极层电阻率范围为：60μΩ·cm～100μΩ·cm；所述第二电极层的材料包括α-ta或氮化钛。

可选的，所述第一电极层的材料包括非晶态导电材料，所述非晶态导电材料包括氮化钽或氮化钛。

可选的，所述第一开口内的若干层复合层的厚度范围为20埃～1000埃。

可选的，单层所述第一电极层的厚度范围为1埃～50埃；单层所述第二电极层的厚度范围为1埃～50埃。

可选的，所述若干层复合层中至少有一层第一电极层还延伸到所述第一介质层的部分表面。

可选的，所述衬底包括：基底和位于基底上的器件层；所述器件层包括器件结构和包围所述器件结构的第三介质层，所述器件结构包括晶体管、电阻、电感、电容或者导电结构；所述若干层复合层与所述衬底电连接。

可选的，所述磁性隧道结构包括：缓冲层；位于缓冲层上的固定层；位于固定层上的绝缘层；位于绝缘层上的自由层；位于自由层上的覆盖层。

可选的，所述缓冲层的材料包括钌、钴或铂；所述固定层的材料包括铁磁性材料，所述铁磁性材料包括钴铁硼、钴铁、镍铁或钴铁镍；所述绝缘层的材料包括氧化镁或氧化铝；所述自由层的材料包括铁磁性材料，所述铁磁性材料包括钴铁硼、钴铁、镍铁或钴铁镍；所述覆盖层的材料包括氧化镁、钽或钨。

可选的，还包括：位于所述磁性隧道结构侧壁表面、所述顶部电极顶部表面和侧壁表面的停止层。

可选的，还包括：位于所述停止层表面的隔离结构；位于隔离结构内的导电插塞，所述导电插塞与所述顶部电极电连接。

相应的，本发明技术方案还提供一种形成上述任一项所述磁随机存取存储器的方法，包括：提供衬底；在衬底上形成第一介质层，所述第一介质层内具有第一开口；在所述第一开口内形成若干层复合层，若干层复合层沿垂直于第一开口侧壁表面和底部表面的方向重叠，且所述复合层包括第一电极层和位于第一电极层表面的第二电极层；在所述若干层复合层上形成磁性隧道结构；在所述磁性隧道结构上形成顶部电极。

可选的，所述若干层复合层中至少一层第一电极层还延伸到所述第一介质层的部分表面。

可选的，所述若干层复合层的形成方法包括：在所述第一开口的底部表面、侧壁表面以及第一介质层表面形成若干层重叠的复合材料层，每层复合材料层包括第一电极材料层以及位于所述第一电极材料层上的第二电极材料层；平坦化所述复合材料层，直至位于第一介质层表面的复合材料层达到预设厚度范围，在第一开口内形成所述若干层复合层。

可选的，所述位于第一介质层表面的复合材料层的预设厚度范围为：20埃～500埃。

可选的，重复所述第一电极材料层和第二电极材料层的次数范围为1～30。

可选的，在形成所述复合材料层之后，平坦化所述复合材料层之前，还包括：在所述复合材料层表面形成第三电极材料层，所述第三电极材料层的材料与第一电极材料层的材料相同。

可选的，平坦化所述复合材料层的工艺包括化学机械抛光工艺或回刻蚀工艺。

可选的，所述磁性隧道结构和顶部电极的形成方法包括：在所述复合材料层上形成缓冲材料层；在所述缓冲材料层上形成固定材料层；在所述固定材料层上形成绝缘材料层；在所述绝缘材料层上形成自由材料层；在所述自由材料层上形成覆盖材料层；在所述覆盖材料层上形成顶部电极材料层；在所述顶部电极材料层上形成图形化的掩膜层，所述图形化的掩膜层暴露出部分所述顶部电极材料层顶部表面；以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述顶部电极材料层、覆盖材料层、自由材料层、绝缘材料层、固定材料层、缓冲材料层以及复合材料层，直至暴露出所述第一介质层表面，形成所述磁性隧道结构和顶部电极。

可选的，形成顶部电极之后，还包括：在所述磁性隧道结构侧壁表面、所述顶部电极顶部表面和侧壁表面形成停止层；在所述停止层表面形成隔离结构；在所述隔离结构内形成导电插塞，所述导电插塞与所述顶部电极电连接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

所述磁随机存取存储器中的若干层复合层，所述复合层包括第一电极层和第二电极层，一方面，所述第一电极层的材料和第二电极层的材料不同，从而所述复合层的材料选择范围更广，能够根据器件的性能需求分别选择具有某种电阻率和扩散阻挡能力的材料。其中，电阻率低的材料使得所述磁随机存取存储器的读写灵敏，出错率小；扩散阻挡能力较好的材料能够阻挡第一介质层中的离子和磁性隧道结构中的离子相互扩散，避免了离子扩散引起的磁性隧道结构性能失效的情况，从而提升了所述磁随机存取存储器的使用寿命。另一方面，所述复合层包括第一电极层和第二电极层，则所述复合层的厚度可调，从而所述磁随机存取存储器的性能满足度更高，选择更大，应用前景更广。

进一步，所述第一电极层的材料的电阻率较低，使得所述磁随机存取存储器具有较高的隧穿磁电阻比，所述较高的隧穿磁电阻比使得所述磁随机存取存储器的读写速度快且不易出错。

进一步，所述第二电极层的材料包括非晶态导电材料，所述非晶态导电材料为长程无序的分子排列状态，从而所述第一介质层中的离子和磁性隧道结构中的离子不容易穿过所述复合层相互扩散，避免了第一介质层中的离子和磁性隧道结构中的离子相互扩散而引起磁性隧道结构的功能失效的情况，从而提升了所述磁随机存取存储器的使用寿命。

进一步，所述单层第一电极层的厚度范围为1埃～50埃，所述厚度范围较小，所述较小的厚度使得所述第一电极层具有较低的电阻率，从而使得所述复合层的电阻率较小，有利于所述磁随机存取存储器的性能提升；所述单层第二电极层的厚度范围为1埃～50埃，所述厚度范围较小，在此厚度范围内的第二电极层材料为非晶态，从而使得所述第二电极层保持较好的扩散阻挡能力，进而使得所述复合层的扩散阻挡能力较好，有利于所述磁随机存取存储器的性能提升。

附图说明

图1是一实施例中磁随机存取存储器的剖面结构示意图；

图2至图9是本发明实施例中磁随机存取存储器形成过程的剖面结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有的磁随机存取存储器性能还有待提升。现结合具体的实施例进行分析说明。

图1是一实施例中磁随机存取存储器的剖面结构示意图。

请参考图1，所述磁随机存取存储器包括：基底100；位于基底100上的栅极结构102；位于栅极结构102两侧基底内的源漏掺杂区101；位于基底100上的第一介质层103；位于第一介质层103内的导电结构104；位于第一介质层103上的第二介质层105；位于第二介质层105内的底部电极插塞106，所述底部电极插塞106与所述导电结构104电连接；位于底部电极插塞106上和第二介质层105上的底部电极107；位于底部电极107上的磁性隧道结构108；位于磁性隧道结构108上的顶部电极109；位于磁性隧道结构108侧壁表面、底部电极107侧壁表面以及顶部电极109侧壁表面和顶部表面的侧墙结构110；位于侧墙结构110上的隔离层111；位于隔离层111上的第三介质层112；位于第三介质层112和隔离层111内的顶部电极插塞113，所述顶部电极插塞113与所述顶部电极109电连接。

所述磁随机存取存储器的结构中，所述底部电极107通过位于第二介质层105内的底部电极插塞106与所述导电结构104电连接，所述底部电极107的材料为常用的导电材料，所述导电材料包括氮化钽、氮化钛、钽和钛中的一种或多种组合；所述底部电极插塞106的材料为常用的导电材料，所述导电材料包括铜、钨、铝、氮化钛、钽、氮化钽和钴中的一种或多种组合。然而，随着技术的进步，所述磁随机存取存储器的尺寸越来越小，常规的底部电极和底部电极插塞的材料已经不满足电阻率和扩散阻挡能力的要求，因此所述磁随机存取存储器需要改善，以使得所述磁随机存取存储器的性能得到满足。

为了解决上述问题，本发明技术方案提供一种磁随机存取存储器及其形成方法，所述磁随机存取存储器的复合层包括若干第一电极层和第二电极层，所述第一电极层的材料和第二电极层的材料不同，同时所述若干第一电极层和第二电极层沿垂直于衬底表面方向交替排列，使得所述复合层能够同时具备低电阻率和较好的扩散阻挡能力，所述复合层的低电阻率使得所述磁随机存取存储器的读写灵敏，出错率小；所述复合层较好的扩散阻挡能力能够阻挡第一介质层中的离子和磁性隧道结构中的离子相互扩散，从而提升了所述磁随机存取存储器的使用寿命，使得所述磁随机存取存储器的性能得到提升。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图2至图9是本发明实施例中磁随机存取存储器形成过程的剖面结构示意图。

请参考图2，提供衬底。

所述衬底包括：基底200和位于基底200上的器件层；所述器件层包括器件结构(未图示)和包围所述器件结构的第三介质层201，所述器件结构包括晶体管、电阻、电感、电容或者导电结构。

在本实施例中，所述器件结构包括晶体管。

所述基底200的材料包括硅、硅锗、锗、绝缘体上硅或者绝缘体上锗。所述第三介质层201的材料包括氧化硅或氮化硅。

在本实施例中，所述基底200的材料包括硅。所述第三介质层201的材料包括氧化硅。

请参考图3，在所述衬底上形成第一介质层202，所述第一介质层202内具有第一开口203。

所述第一开口203的形成方法包括：在所述衬底上形成介质材料层(未图示)；平坦化所述介质材料层，形成第一介质层202；在所述第一介质层202上形成图形化层(未图示)，所述图形化层暴露出部分所述第一介质层202表面；以所述图形化层为掩膜刻蚀所述第一介质层202，直至暴露出所述衬底表面，在所述第一介质层202内形成第一开口203。

所述第一介质层202的材料包括氧化硅、碳氧化硅、碳硅氧氢化物、氮化硅或氮氧化硅；形成所述介质材料层的工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或原子层沉积工艺；平坦化所述介质材料层的工艺包括化学机械抛光工艺或回刻蚀工艺；刻蚀所述第一介质层202的工艺包括干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。

在本实施例中，所述第一介质层202的材料包括氧化硅；形成所述介质材料层的工艺包括化学气相沉积工艺，所述化学气相沉积工艺能够快速形成结构致密且厚度较厚的介质材料层；平坦化所述介质材料层的工艺包括化学机械抛光工艺；刻蚀所述第一介质层202的工艺包括干法刻蚀工艺。

所述第一开口203用于后续在第一开口203内形成若干复合层，所述若干层复合层与所述第一开口203暴露出的所述衬底电连接。

所述第一介质层202的厚度范围为：20埃～1000埃。

接下来，在所述第一开口203内形成若干层复合层，所述若干层复合层沿垂直于第一开口203侧壁表面和底部表面的方向重叠，且所述复合层包括第一电极层和位于第一电极层表面的第二电极层。

在本实施例中，所述若干层复合层中至少有一层第一电极层还延伸到所述第一介质层202的部分表面。

请参考图4，在所述第一开口203的底部表面、侧壁表面以及第一介质层202表面形成若干层重叠的复合材料层，每层复合材料层包括第一电极材料层204以及位于所述第一电极材料层204上的第二电极材料层205。

所述第一电极材料层204用于后续形成第一电极层；所述第二电极材料层205用于后续形成第二电极层。

所述第一电极材料层204的材料包括非晶态导电材料，所述非晶态导电材料包括氮化钽或氮化钛；所述第二电极材料层205的电阻率范围为：60μΩ·cm～100μΩ·cm，所述材料包括第二电极层的材料包括α-ta或氮化钛。

所述第一电极材料层204的材料的电阻率较低，使得所形成的磁随机存取存储器具有较高的隧穿磁电阻比，所述较高的隧穿磁电阻比使得所述磁随机存取存储器的读写速度快且不易出错。

所述第二电极材料层205的材料包括非晶态导电材料，所述非晶态导电材料为长程无序的分子排列状态，从而所述第一介质层202中的离子和后续形成的磁性隧道结构中的离子不容易穿过所述复合层相互扩散，避免了第一介质层202中的离子和磁性隧道结构中的离子相互扩散而引起磁性隧道结构的功能失效的情况，从而提升了所述磁随机存取存储器的使用寿命。

在本实施例中，所述第一电极材料层204的材料包括氮化钽；所述第二电极材料层205的材料包括α-ta。

形成所述第一电极材料层204的工艺包括化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺；形成所述第二电极材料层205的工艺包括物理气相沉积工艺或原子层沉积工艺。

在本实施例中，形成所述第一电极材料层204的工艺包括原子层沉积工艺，所述原子层沉积工艺能够形成厚度较薄、结构致密且膜厚均匀的第一电极材料层204；形成所述第二电极材料层205的工艺包括原子层沉积工艺，所述原子层沉积工艺能够形成厚度较薄、结构致密且膜厚均匀的第二电极材料层205。

在本实施例中，单层所述第一电极材料层204的厚度范围为1埃～50埃；单层所述第二电极材料层205的厚度范围为1埃～50埃；重复所述第一电极材料层204和第二电极材料层205的次数范围为1～30。

所述单层第一电极材料层204的厚度范围为1埃～50埃，所述厚度范围较小，所述较小的厚度使得所述第一电极层具有较低的电阻率，从而使得所述复合层的电阻率较小，有利于所述磁随机存取存储器的性能提升；所述单层第二电极材料层205的厚度范围为1埃～50埃，所述厚度范围较小，在此厚度范围内的第二电极层材料为非晶态，从而使得所述第二电极层保持较好的扩散阻挡能力，进而使得所述复合层的扩散阻挡能力较好，有利于所述磁随机存取存储器的性能提升。

请继续参考图4，形成若干层重叠的复合材料层之后，在所述复合材料层表面形成第三电极材料层206，所述第三电极材料层206的材料与所述第一电极材料层204的材料相同。

所述第三电极材料层206用于补偿所述复合材料层的总厚度，以便后续平坦化所述复合材料层之后，能在第一介质层202上形成预设厚度的复合层。

在其他实施例中，能够不形成所述第三电极材料层206。

所述第三电极材料层206的材料与所述第一电极材料层204的材料相同，所述第三电极材料层206的形成工艺与所述第一电极材料层204的形成工艺也相同，在此不再赘述。

请参考图5，平坦化所述复合材料层，直至位于第一介质层202表面的复合材料层达到预设厚度范围，在第一开口203内形成所述若干层复合层，所述复合层包括第一电极层304和位于第一电极层304上的第二电极层305。

所述若干层复合材料层中至少一层第一电极材料层204还位于所述第一介质层202的表面。位于所述第一介质层202表面的至少一层第一电极材料层204，使得后续形成的复合层还延伸到所述第一介质层202的部分表面，使得所述复合层与后续形成的磁性隧道结构的接触面积增大，在给所述磁性隧道结构施加电场时，能够更好地驱动所述磁性隧道结构。

位于所述第一介质层202表面的复合材料层的预设厚度范围为：20埃～500埃。

位于所述第一开口203内的若干层复合层的厚度范围为20埃～1000埃。

平坦化所述复合材料层的工艺包括化学机械抛光工艺或回刻蚀工艺。在本实施例中，平坦化所述复合材料层的工艺包括化学机械抛光工艺，所述化学机械抛光工艺能够快速且精确平坦化所述复合材料层至预设位置。

接下来，在所述若干层复合层上形成磁性隧道结构，在所述磁性隧道结构上形成顶部电极。所述磁性隧道结构包括：缓冲层；位于缓冲层上的固定层；位于固定层上的绝缘层；位于绝缘层上的自由层；位于自由层上的覆盖层。

请参考图6，在所述复合材料层上形成缓冲材料层207；在所述缓冲材料层207上形成固定材料层208；在所述固定材料层208上形成绝缘材料层209；在所述绝缘材料层209上形成自由材料层210；在所述自由材料层210上形成覆盖材料层211；在所述覆盖材料层211上形成顶部电极材料层212；在所述顶部电极材料层212上形成图形化的掩膜层213，所述图形化的掩膜层213暴露出部分所述顶部电极材料层212顶部表面。

所述缓冲材料层207为形成缓冲层提供材料层；所述固定材料层208为形成固定层提供材料层；所述绝缘材料层209为形成绝缘层提供材料层；所述自由材料层210为形成自由层提供材料层；所述覆盖材料层211为形成覆盖层提供材料层；所述顶部电极材料层212为形成顶部电极提供材料层。

所述缓冲材料层207的材料包括钌、钴或铂；所述固定材料层208的材料包括铁磁性材料，所述铁磁性材料包括钴铁硼、钴铁、镍铁或钴铁镍；所述绝缘材料层209的材料包括氧化镁或氧化铝；所述自由材料层210的材料包括铁磁性材料，所述铁磁性材料包括钴铁硼、钴铁、镍铁或钴铁镍；所述覆盖材料层211的材料包括氧化镁、钽或钨；所述顶部电极材料层212的材料包括金属，所述金属包括氮化钽、氮化钛、钽或钛；所述图形化的掩膜层213的材料包括光刻胶或硬掩膜材料，所述硬掩膜材料包括氧化硅或氮化硅。

在本实施例中，所述缓冲材料层207的材料包括钌；所述固定材料层208的材料包括钴铁硼；所述绝缘材料层209的材料包括氧化镁；所述自由材料层210的材料包括钴铁硼；所述覆盖材料层211的材料包括氧化镁；所述顶部电极材料层212的材料包括氮化钽；所述图形化的掩膜层213的材料包括光刻胶。

请参考图7，以所述图形化的掩膜层213为掩膜刻蚀所述顶部电极材料层212、覆盖材料层211、自由材料层210、绝缘材料层209、固定材料层208、缓冲材料层207以及复合材料层，直至暴露出所述第一介质层202表面，形成所述磁性隧道结构和顶部电极312。

所述磁性隧道结构包括：缓冲层307；位于缓冲层307上的固定层308；位于固定层308上的绝缘层309；位于绝缘层309上的自由层310；位于自由层310上的覆盖层311。

此时，所形成的所述若干层复合层中至少一层第一电极层304延伸到所述第一介质层202的部分表面，使得所述复合层与形成的磁性隧道结构的接触面积增大，在给所述磁性隧道结构施加电场时，能够更好地驱动所述磁性隧道结构。

刻蚀所述顶部电极材料层212、覆盖材料层211、自由材料层210、绝缘材料层209、固定材料层208、缓冲材料层207以及复合材料层的工艺包括干法刻蚀工艺或者湿法刻蚀工艺。

在本实施例中，刻蚀所述顶部电极材料层212、覆盖材料层211、自由材料层210、绝缘材料层209、固定材料层208、缓冲材料层207以及复合材料层的工艺包括干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺能够形成侧壁形貌较好的磁性隧道结构。

形成所述磁性隧道结构之后，去除所述图形化的掩膜层213的工艺包括灰化工艺。

请参考图8，在所述磁性隧道结构侧壁表面、所述顶部电极312顶部表面和侧壁表面形成停止层214。

所述停止层214还位于延伸到所述第一介质层202的部分表面的所述若干层复合层的侧壁表面。

所述停止层214用于后续在所述顶部电极312上形成导电插塞时的刻蚀停止层。所述停止层214的形成工艺包括原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺；所述停止层214的材料包括氮化硅、碳化硅或氮碳化硅。

在本实施例中，所述停止层214的形成工艺包括原子层沉积工艺；所述停止层214的材料包括氮化硅。

请参考图9，在所述停止层214表面形成隔离结构215；在所述隔离结构内215形成导电插塞216，所述导电插塞216与所述顶部电极312电连接。

所述隔离结构215的材料包括氧化硅、碳氧化硅、碳硅氧氢化物、氮化硅或氮氧化硅；形成所述隔离结构215的工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺或原子层沉积工艺。

在本实施例中，所述隔离结构215的材料包括氧化硅；形成所述隔离结构215的工艺包括化学气相沉积工艺，所述化学气相沉积工艺能够快速形成结构致密且厚度较厚的隔离结构215。

所述导电插塞216的形成方法包括：在所述隔离结构215表面形成掩膜层(未图示)，所述掩膜层暴露出部分所述隔离结构215表面；以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述隔离结构215和停止层214，直至暴露出所述顶部电极312表面，在所述隔离结构215内形成第二开口(未图示)；在所述第二开口内和隔离结构215表面形成导电插塞材料层(未图示)；平坦化所述导电插塞材料层，直至暴露出所述隔离结构215表面，形成所述导电插塞216。

所述导电插塞216用于将所述磁随机存取存储器与外部器件或导电结构电连接。所述导电插塞216的材料包括铜、钨、钛和氮化钛中的一种或多种的组合；形成所述导电插塞材料层的工艺包括物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺或电镀工艺；刻蚀所述隔离结构215和停止层214的工艺包括干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺；平坦化所述导电插塞材料层的工艺包括化学机械抛光工艺或回刻蚀工艺。

在本实施例中，所述导电插塞216的材料包括铜；形成所述导电插塞材料层的工艺包括物理气相沉积工艺；刻蚀所述隔离结构215和停止层214的工艺包括干法刻蚀工艺；平坦化所述导电插塞材料层的工艺包括化学机械抛光工艺。

至此，形成的所述磁随机存取存储器，所述磁随机存取存储器中的若干层复合层，所述复合层包括第一电极层和第二电极层，一方面，所述第一电极层的材料和第二电极层的材料不同，从而所述复合层的材料选择范围更广，能够根据器件的性能需求分别选择具有某种电阻率和扩散阻挡能力的材料。其中，电阻率低的材料使得所述磁随机存取存储器的读写灵敏，出错率小；扩散阻挡能力较好的材料能够阻挡第一介质层中的离子和磁性隧道结构中的离子相互扩散，避免了离子扩散引起的磁性隧道结构性能失效的情况，从而提升了所述磁随机存取存储器的使用寿命。另一方面，所述复合层包括第一电极层和第二电极层，则所述复合层的厚度可调，从而所述磁随机存取存储器的性能满足度更高，选择更大，应用前景更广。

相应的，本发明实施例还提供一种采用上述方法形成的磁随机存取存储器，请继续参考图9，包括：

衬底；

位于衬底上的第一介质层202，所述第一介质层202内具有第一开口；

位于第一开口内的若干层复合层，若干层复合层沿垂直于第一开口侧壁表面和底部表面的方向重叠，且所述复合层包括第一电极层304和位于第一电极层304表面的第二电极层305，所述第一电极层304和第二电极层305的材料不同，所述若干层复合层中至少一层第一电极层304还延伸到所述第一介质层202的部分表面；

位于若干层复合层上的磁性隧道结构；

位于磁性隧道结构上的顶部电极312；

位于所述磁性隧道结构侧壁表面、所述顶部电极312顶部表面和侧壁表面的停止层214；位于所述停止层214表面的隔离结构215；位于隔离结构215内的导电插塞216，所述导电插塞216与所述顶部电极312电连接。

所述第一电极层的材料包括非晶态导电材料，所述非晶态导电材料包括氮化钽或氮化钛；所述第二电极材料层205的电阻率范围为：60μΩ·cm～100μΩ·cm，所述材料包括第二电极层的材料包括α-ta或氮化钛。

所述第一开口内的若干层复合层的厚度范围为20埃～1000埃。

位于所述第一介质层202的部分表面的复合层的厚度范围为：20埃～500埃。

所述磁性隧道结构包括：缓冲层307；位于缓冲层307上的固定层308；位于固定层308上的绝缘层309；位于绝缘层309上的自由层310；位于自由层310上的覆盖层311。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。