[發明專利]磁器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201210523694.8
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103151456A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 李學善;渡嘉敷健;金明哲;權亨峻;李相旻;李佑澈;鄭明勛
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

1.一種制造磁器件的方法，所述方法包括：

通過使用蝕刻氣體來蝕刻包括至少一個磁層的堆疊結構，所述蝕刻氣體包括至少70體積百分比的含氫氣體和至少2體積百分比的CO氣體。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述含氫氣體包括從CH₄氣體、H₂氣體及其組合選擇的至少一種。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述含氫氣體是CH₄氣體，以及

所述蝕刻氣體包括70至98體積百分比的CH₄氣體以及2至30體積百分比的CO氣體。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述含氫氣體是H₂氣體，以及

所述蝕刻氣體包括70至98體積百分比的H₂氣體以及2至30體積百分比的CO氣體。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻氣體還包括附加氣體，所述附加氣體包括從He、Ne、Ar、Kr、Xe及其組合選擇的至少一種。

6.如權利要求1所述的方法，其中所述堆疊結構的蝕刻在-10℃至20℃的溫度執行。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻氣體不包括鹵族元素。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述堆疊結構包括從Co/Pd、Co/Pt、Co/Ni、Fe/Pd、Fe/Pt、MgO、PtMn、IrMn、CoFe合金、CoFeB合金及其組合選擇的至少一種。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述堆疊結構的蝕刻包括：

利用等離子體蝕刻裝置的等離子體蝕刻，所述等離子體蝕刻裝置包括配置為施加源功率的源功率輸出單元和配置為施加偏置功率的偏置功率輸出單元，以及

所述源功率和所述偏置功率中的至少一種功率在開狀態和關狀態之間重復地交替。

10.如權利要求1所述的方法，其中所述堆疊結構的蝕刻包括：

利用等離子體蝕刻裝置的等離子體蝕刻，所述等離子體蝕刻裝置包括配置為施加源功率的源功率輸出單元和配置為施加偏置功率的偏置功率輸出單元，以及

施加恒幅波模式的所述源功率以及在開狀態和關狀態之間交替的脈沖模式的所述偏置功率。

11.如權利要求1所述的方法，還包括：

在所述堆疊結構的蝕刻之前，將所述堆疊結構的待蝕刻區域暴露于氫等離子體。

12.如權利要求1所述的方法，其中所述堆疊結構包括依次堆疊的下磁層、隧穿阻擋層和上磁層，以及

所述堆疊結構的蝕刻包括利用所述蝕刻氣體分別等離子體蝕刻所述下磁層、所述隧穿阻擋層和所述上磁層以形成磁阻器件。

13.如權利要求12所述的方法，還包括：

在所述堆疊結構上形成掩模圖案，

其中所述堆疊結構的蝕刻包括利用所述掩模圖案作為蝕刻掩模。

14.如權利要求12所述的方法，還包括：

在所述堆疊結構的蝕刻之后，將所述磁阻器件的暴露表面暴露于氧等離子體。

15.一種制造磁器件的方法，包括：

形成包括至少一個磁層的堆疊結構；以及

通過將所述至少一個磁層暴露于蝕刻氣體而蝕刻所述至少一個磁層，所述蝕刻氣體包括至少70體積百分比的含氫氣體以及至少2體積百分比的CO氣體。

16.如權利要求15所述的方法，其中所述至少一個磁層包括從Pt、Pd、Ni、Mn、Co、Mg、Fe、Ir及其組合選擇的至少一種。

17.如權利要求15所述的方法，其中去除所述至少一個磁層的部分形成多個磁阻器件，每個磁阻器件具有20nm或更小的寬度。

18.如權利要求15所述的方法，其中所述蝕刻氣體包括至少80體積百分比的含氫氣體以及至少10體積百分比的CO氣體。

19.如權利要求15所述的方法，其中所述至少一個磁層包括垂直磁各向異性材料。

20.一種磁器件，包括：

至少一個磁阻器件，所述磁阻器件具有通過使用蝕刻氣體的等離子體蝕刻工藝形成的側壁，所述蝕刻氣體包括至少70體積百分比的含氫氣體以及至少2體積百分比的CO氣體，

其中所述側壁的至少一部分具有不大于20nm的寬度。