[發(fā)明專(zhuān)利]一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610284008.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107331770B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)粕?/a>;肖榮福
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海磁宇信息科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L43/12
• 分類(lèi)號(hào): H01L43/12
• 代理公司: 上海容慧專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

1.一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在基底上形成磁性隧道結(jié)膜層單元；

步驟2：在所述磁性隧道結(jié)膜層單元上形成四層掩模膜層單元，所述四層掩模包括鉭膜層、介電層、碳膜層以及含硅的抗反射層；

步驟3：在所述四層掩模膜層單元上形成光刻膠單元；

步驟4：通過(guò)光刻將所述光刻膠單元圖案化；

步驟5：將所述四層掩模膜層單元圖案化，包括：含硅的抗反射層圖案化、碳膜層圖案化、介電層圖案化以及鉭膜層圖案化；

步驟6：將所述磁性隧道結(jié)膜層單元圖案化；

步驟7：用離子束刻蝕對(duì)被破壞的圖案化磁性隧道結(jié)膜層單元側(cè)壁進(jìn)行修整；

步驟8：用氮化硅層包覆圖案化后的磁性隧道結(jié)膜層單元。

2.如權(quán)利要求1所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，形成所述磁性隧道結(jié)膜層單元包括以下步驟：

步驟1.1：形成種子基層；

步驟1.2：在所述種子基層上形成磁性記憶功能單元；

步驟1.3：在所述磁性記憶功能單元上形成覆蓋層。

3.如權(quán)利要求2所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，形成所述磁性記憶功能單元包括以下步驟：

步驟1.2.1a：在所述種子基層上形成磁性記憶層；

步驟1.2.2a：在所述磁性記憶層上形成隧道勢(shì)壘層；

步驟1.2.3a：在所述隧道勢(shì)壘層上形成磁性參考層。

4.如權(quán)利要求2所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，形成所述磁性記憶功能單元包括以下步驟：

步驟1.2.1b：在所述種子基層上形成磁性參考層；

步驟1.2.2b：在所述磁性參考層上形成隧道勢(shì)壘層；

步驟1.2.3b：在所述隧道勢(shì)壘層上形成磁性記憶層。

5.如權(quán)利要求1所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，形成所述四層掩模膜層單元包括以下步驟：

步驟2.1：在所述磁性隧道結(jié)膜層單元上形成鉭膜層，所述鉭膜層的厚度為40～100nm；

步驟2.2：在所述鉭掩模膜層上形成介電層，所述介電層的厚度為20～200nm；

步驟2.3：在所述介電層上形成碳膜層，所述碳膜層的厚度為20～200nm；

步驟2.4：在所述碳掩模膜層上形成含硅的抗反射層，所述含硅的抗反射層的厚度為30～100nm。

6.如權(quán)利要求5所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，所述鉭膜層的形成包括以下一種或多種方法：

方法2.1a：物理濺射沉積，使用Ta靶，濺射氣體采用Ar；

方法2.1b：離子束沉積，使用Ta靶。

7.如權(quán)利要求5所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，所述介電層為SiN，SiON或者SiO₂。

8.如權(quán)利要求7所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，所述SiN的形成包括以下一種或多種方法：

方法2.2a：化學(xué)氣相沉積，采用的反應(yīng)劑含Si、N和H；

方法2.2b：物理濺射沉積，使用Si靶，濺射氣體采用Ar+N₂或Ar+NH₃。

9.如權(quán)利要求7所述的一種四層掩模圖案化磁性隧道結(jié)的方法，其特征在于，所述SiON的形成包括以下一種或多種方法：

方法2.2c：化學(xué)氣相沉積，采用的反應(yīng)劑含Si、O、N和H；

方法2.2d：物理濺射沉積，使用Si靶，濺射氣體含Ar、O和N。