利用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)对磁存储器(MRAM)驱动电路与存储单元--磁性隧道结(MTJ)的连接界面的表面平坦化进行了研究.原子力显微镜照片表明:磁控溅射沉积的金属铝膜的表面由尺寸约为300nm的颗粒组成,其表面粗糙度约为几十纳米的量级,用统计平均值(均方根值root mean square,RMS)描述约为10nm;在铝膜的表面沉积一层难溶金属Ti或Ta膜以后,可很好地改善过渡层金属表面的平坦化效果.通过用化学机械平坦化设备(chemical mechanical planarization,CMP)在小压力和低转速的条件下,可使过渡层金属表面的RMS值达到小于1nm的平坦化效果.扫描电镜照片的结果也显示:利用光刻胶平坦化,然后通过调节反应离子刻蚀的条件,使刻蚀的过程中对氧化硅和光刻胶的刻蚀速率相等,去掉光刻胶,达到平坦化整个芯片表面的效果.
