[發明專利]一種自旋電子器件制備方法、制備工件及其制備方法

有效

• 申請號: 201911036784.2
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110828558B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張悅;南江;趙巍勝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙平;周永君

1.一種自旋電子器件制備方法，其特征在于，所述自旋電子器件為橫向自旋閥，所述方法包括：

在襯底上形成電極層；

在所述電極層上形成犧牲層和硬掩膜層；

通過圖案化工藝在所述硬掩膜層上形成版圖圖形，所述版圖圖形為π形，包括沿第一方向設置的第一部分以及沿與所述第一方向垂直的第二方向設置的第二部分和第三部分，所述第二部分和第三部分分別包括直線部和彎折部，所述第二部分和所述第三部分的直線部與所述第一部分間形成間隙；

通過版圖圖形的開口對所述犧牲層進行刻蝕至所述電極層形成中空硬掩膜結構，所述中空硬掩膜結構的犧牲層對應所述版圖圖形的區域中空；

通過預設第一角度在所述中空硬掩膜結構中沉積第一材料層，沿所述第一角度，所述第一部分以及所述第二部分和所述第三部分的彎折部對所述中空硬掩膜結構的中空區域形成遮擋，所述第一材料層至少覆蓋所述第一部分與所述第二部分和所述第三部分形成的所述間隙；

通過豎直方向在所述中空硬掩膜結構和所述第一材料層上沉積形成第二材料層得到π形橫向自旋閥。

2.根據權利要求1所述的自旋電子器件制備方法，其特征在于，所述在襯底上形成電極層具體包括：

在襯底上形成刻蝕阻擋層；

在所述刻蝕阻擋層上形成電極層。

3.根據權利要求1所述的自旋電子器件制備方法，其特征在于，進一步包括在襯底上形成電極層，之前：

在所述襯底上形成絕緣層。

4.根據權利要求1所述的自旋電子器件制備方法，其特征在于，所述在所述電極層上形成犧牲層和硬掩膜層具體包括：

在所述電極層上形成鈍化層；

對所述鈍化層進行平坦化處理得到犧牲層；

在所述犧牲層上形成硬掩膜層。

5.根據權利要求1所述的自旋電子器件制備方法，其特征在于，通過圖案化工藝在所述硬掩膜層上形成版圖圖形具體包括：

通過圖案化工藝形成具有第一版圖圖形的硬掩膜層；

根據所述具有第一版圖圖形的硬掩膜層通過圖案化工藝形成具有第一版本圖形和第二版本圖形的硬掩膜層。

6.根據權利要求5所述的自旋電子器件制備方法，其特征在于，所述通過圖案化工藝形成具有第一版圖圖形的硬掩膜層具體包括：

在所述硬掩膜層上涂覆第一光刻膠層；

通過第一版圖對所述第一光刻膠層進行曝光；

對所述第一光刻膠層進行刻蝕以在所述硬掩膜層上形成第一版圖圖形；

剝離所述第一光刻膠層得到具有第一版圖圖形的硬掩膜層。

7.根據權利要求5所述的自旋電子器件制備方法，其特征在于，所述根據所述具有第一版圖圖形的硬掩膜層通過圖案化工藝形成具有第一版本圖形和第二版本圖形的硬掩膜層具體包括：

在所述具有第一版圖圖形的硬掩膜層上涂覆第二光刻膠層；

通過第二版圖對所述第二光刻膠層進行曝光；

對所述第二光刻膠層進行刻蝕以在所述具有第一版圖圖形的硬掩膜層上形成第二版圖圖形；

剝離所述第二光刻膠層得到具有第一版圖圖形和第二版本圖形的硬掩膜層。

8.根據權利要求1所述的自旋電子器件制備方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為SiN、SiON和SiO₂中的一種或多種。

9.一種自旋電子器件制備工件，其特征在于，通過如權利要求1-8任一項所述的自旋電子器件制備方法制備得到。