[發(fā)明專利]形成圖案的方法、形成磁存儲(chǔ)器件的方法及離子束設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510822241.9
• 申請(qǐng)日: 2015-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105632915B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸鐘撤;權(quán)亨峻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/3065
• 分類號(hào): H01L21/3065;H01L43/12;H01J37/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王新華

本公開(kāi)提供了形成圖案的方法、形成磁存儲(chǔ)器件的方法及離子束設(shè)備。一種圖案形成方法包括以第一入射角提供第一離子束以及以第二入射角提供第二離子束到形成于基板上的蝕刻目標(biāo)層的表面。圖案通過(guò)采用第一離子束和第二離子束圖案化蝕刻目標(biāo)層而形成。第一離子束和第二離子束相對(duì)于垂直于基板的頂表面的法線彼此實(shí)質(zhì)上對(duì)稱。第一入射角和第二入射角的每個(gè)大于0度并小于通過(guò)從90度減去預(yù)定角度獲得的角度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例涉及采用雙向?qū)ΨQ的離子束形成圖案的方法、采用該形成圖案的方法形成磁存儲(chǔ)器件的方法、以及產(chǎn)生雙向?qū)ΨQ的離子束的離子束設(shè)備。

背景技術(shù)

磁存儲(chǔ)器件正在被發(fā)展為滿足對(duì)于高速度和低功耗的存儲(chǔ)器件的產(chǎn)業(yè)需求的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。因?yàn)槠涓咚俣刃阅芎头且资蕴匦?，磁存?chǔ)器件是下一代的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。

通常，磁存儲(chǔ)器件可以包括磁隧道結(jié)(MTJ)圖案。MTJ圖案可以包括兩個(gè)磁層和插設(shè)在該兩個(gè)磁層之間的絕緣層。MTJ圖案的阻值可以根據(jù)這兩個(gè)磁層的磁化方向而改變。例如，如果這兩個(gè)磁層的磁化方向彼此反平行，則MTJ圖案可以具有相對(duì)高的阻值。如果這兩個(gè)磁層的磁化方向彼此平行，則MTJ圖案可以具有相對(duì)低的阻值。數(shù)據(jù)值可以利用所述阻值之間的差異在MTJ圖案中表示。

電子產(chǎn)業(yè)越來(lái)越要求更高集成和更低功耗的磁存儲(chǔ)器件。因此，對(duì)滿足這些需求的各種方法正在進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例提供一種能夠容易控制圖案的側(cè)壁輪廓的形成圖案的方法。

本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例還提供一種形成具有優(yōu)良的可靠性的磁存儲(chǔ)器件的方法。

本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例還提供一種能夠穩(wěn)定提供雙向?qū)ΨQ的離子束并控制每個(gè)離子束的入射角的離子束設(shè)備。

在一個(gè)方面中，一種形成圖案的方法可以包括提供以第一入射角輻射到形成于基板上的蝕刻目標(biāo)層的表面的第一離子束和以第二入射角輻射到蝕刻目標(biāo)層的表面的第二離子束。圖案可以通過(guò)采用第一離子束和第二離子束圖案化該蝕刻目標(biāo)層而形成。第一離子束和第二離子束可以相對(duì)于實(shí)質(zhì)上垂直于基板的頂表面的法線彼此對(duì)稱。相對(duì)于該法線測(cè)量的第一入射角和第二入射角的每個(gè)可以大于0度并小于通過(guò)從90度減去第一角獲得的角度。第一角可以由下面的方程1限定：

[方程1]α＝arctan(B/A)。

其中“α”表示第一角，“A”表示相鄰的圖案之間的距離，“B”表示圖案的高度。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一離子束和第二離子束可以同時(shí)輻射到蝕刻目標(biāo)層的表面的一個(gè)區(qū)域。被輻射的區(qū)域可以為與相鄰的所述圖案之間的距離相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)圖案可以具有彼此相反布置的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。彼此相鄰定位的一對(duì)圖案中的一個(gè)圖案的第一側(cè)壁可以面對(duì)該對(duì)圖案中的另一個(gè)圖案的第二側(cè)壁。蝕刻目標(biāo)層可以通過(guò)第一離子束蝕刻以形成第一側(cè)壁，并且蝕刻目標(biāo)層可通過(guò)第二離子束蝕刻以形成第二側(cè)壁。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一入射角可以實(shí)質(zhì)上等于第二入射角。

在一個(gè)實(shí)施例中，形成圖案可以包括：采用第一離子束和第二離子束蝕刻該蝕刻目標(biāo)層以在蝕刻目標(biāo)層中形成溝槽。第一入射角和第二入射角(相對(duì)于法線測(cè)量)的每個(gè)可以大于第二角并可以小于通過(guò)從90度減去第一角獲得的角度，在蝕刻目標(biāo)層的蝕刻期間在第二角，溝槽的底表面處的蝕刻速率為溝槽的側(cè)壁處的蝕刻速率的兩倍。

在一個(gè)實(shí)施例中，蝕刻目標(biāo)層可以包括至少一個(gè)磁層。