[發明專利]磁隧道結及其形成方法、磁性隨機存儲器及其形成方法

在審

• 申請號: 201310338251.6
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN104347795A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 王冬江;張海洋
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種磁隧道結的形成方法，其特征在于，包括：

提供磁隧道結層，所述磁隧道結層包括自由層、被釘扎層、位于自由層和被釘扎層之間的隧道膜；

在所述磁隧道結層上形成掩膜層；

刻蝕所述掩膜層，形成多個第一掩膜單元，所述第一掩膜單元呈長方體；

對所述第一掩膜單元的側壁進行各向同性刻蝕，形成第二掩膜單元，所述第二掩膜單元的側壁光滑連接，所述第二掩膜單元定義磁隧道結的位置；

以所述第二掩膜單元為掩膜，刻蝕所述磁隧道結層，形成磁隧道結。

2.如權利要求1所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，刻蝕所述掩膜層，形成多個第一掩膜單元的方法包括：

對所述掩膜層進行第一刻蝕，形成多個平行排列的條狀結構；

對所述條狀結構進行第二刻蝕，將每一條狀結構刻蝕成多個第一掩膜單元。

3.如權利要求2所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，對所述掩膜層進行第一刻蝕的方法包括：

在所述掩膜層上形成第一圖形化的光刻膠，所述第一圖形化的光刻膠定義相鄰兩條狀結構之間的間距；

以所述第一圖形化的光刻膠為掩膜，刻蝕所述掩膜層，形成條狀結構。

4.如權利要求1所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，在所述磁隧道結層上形成掩膜層之前，在所述磁隧道結層上由下至上依次形成第一有機介質層和刻蝕停止層，所述掩膜層形成在所述刻蝕停止層上。

5.如權利要求3所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，在所述掩膜層上形成第一圖形化的光刻膠之前，在所述掩膜層上形成第一底部抗反射層，所述第一圖形化的光刻膠形成在所述第一底部抗反射層上。

6.如權利要求3所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，在所述掩膜層上形成第一圖形化的光刻膠之前，在所述掩膜層上形成第二有機介質層，所述第一圖形化的光刻膠形成在所述第二有機介質層上。

7.如權利要求2所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，對所述條狀結構進行第二刻蝕的方法包括：

在所述條狀結構和磁隧道結層上形成第三有機介質層，所述第三有機介質層的高度大于所述條狀結構的高度，且所述第三有機介質層的上表面平坦；

在所述第三有機介質層上形成第二圖形化的光刻膠；

以所述第二圖形化的光刻膠為掩膜，刻蝕所述第三有機介質層和條狀結構，形成第一掩膜單元和圖形化的第三有機介質層。

8.如權利要求7所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，在所述第三有機介質層上形成第二圖形化的光刻膠之前，在所述第三有機介質層上形成第二底部抗反射層，所述第二圖形化的光刻膠形成在第二底部抗反射層上。

9.如權利要求1所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，所述各向同性刻蝕的方法為等離子體刻蝕。

10.如權利要求9所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，所述等離子體刻蝕的氣源包括CF₄，等離子化的功率為200-2000W，偏置電壓為0-500V，壓強為20-200μTorr。

11.如權利要求10所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，所述等離子體刻蝕的氣源還包括Ar、O₂和N₂中的一種或幾種。

12.如權利要求10所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，所述偏置電壓為0V。

13.如權利要求1所述的磁隧道結的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜單元呈圓柱體或橢圓柱體。