[發明專利]磁性隧道結及其制造方法

在審

• 申請號: 201980040112.0
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN112335064A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 薛林;程志康;王曉東;汪榮軍;馬亨德拉·帕卡拉
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L43/12
• 分類號: H01L43/12;H01L43/08;H01L43/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

1.一種制造器件的方法，包括：

形成磁性隧道結堆疊，其中形成所述磁性隧道結堆疊包括：

經由PVD在緩沖層上沉積種晶層，所述緩沖層設置在基板上，在所述種晶層的沉積期間，所述基板處在自200℃至600℃的種晶層沉積溫度下；

經由PVD在所述緩沖層上沉積第一釘扎層，在所述第一釘扎層的沉積期間，所述基板處在第一釘扎層沉積溫度下；

經由PVD在所述第一釘扎層上沉積合成反鐵磁(SyF)耦合層，其中在所述SyF耦合層的沉積期間，所述基板處在SyF耦合層沉積溫度下；

經由PVD在所述SyF耦合層上沉積第二釘扎層，同時所述基板處在第二釘扎層沉積溫度下；

經由PVD在所述第二釘扎層上沉積結構阻擋層，同時所述基板處在所述結構阻擋層沉積溫度下；

經由PVD沉積與所述結構阻擋層接觸的磁性參考層；

經由PVD沉積與所述磁性參考層接觸的隧道勢壘層；

經由PVD沉積與所述隧道勢壘層接觸的磁性存儲層。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述種晶層沉積溫度約為室溫，所述第一釘扎層沉積溫度等于或小于所述種晶層沉積溫度，所述SyF耦合層沉積溫度等于或小于所述第一釘扎層沉積溫度，且所述第二釘扎層沉積溫度等于或小于所述第一釘扎層沉積溫度。

3.如權利要求1所述的方法，進一步包括：使所述基板溫度自所述第二釘扎層沉積溫度降低至自約-270℃至約100℃的所述結構阻擋層沉積溫度。

4.如權利要求1所述的方法，其中沉積所述隧道勢壘層的步驟包括：

沉積所述隧道勢壘層的第一部分，同時所述基板處在第一隧道勢壘層沉積溫度下；

使所述基板溫度升高至自約300℃至約600℃的第二隧道勢壘層沉積溫度；

沉積所述隧道勢壘層的第二部分，其中所述第一部分為所述隧道勢壘層的總厚度的10％至90％；和

在沉積所述隧道勢壘層的所述第二部分之后，使所述基板的溫度降低至自約-270℃至約100℃的后沉積溫度。

5.如權利要求4所述的方法，進一步包括：

在形成所述磁性存儲層之后，使所述基板的溫度自約300℃升高至約600℃；

將所述基板溫度降低至自約-270℃至約100℃的覆蓋層沉積溫度；

在所述磁性存儲層上沉積覆蓋層的第一夾層；

在所述第一夾層上沉積所述覆蓋層的第二夾層；和

在所述第二夾層上沉積硬掩模層。

6.一種包括指令的計算機可讀媒體，所述指令經配置以使計算系統：

在緩沖層上沉積種晶層；

在所述緩沖層上沉積第一釘扎層；

在所述第一釘扎層上沉積合成反鐵磁(SyF)耦合層；

在所述SyF耦合層上沉積第二釘扎層；

在所述第二釘扎層上沉積結構阻擋層；

在所述結構阻擋層上沉積磁性參考層；

在所述磁性參考層上沉積隧道勢壘層的第一部分，同時所述基板處在第一隧道勢壘層沉積溫度下；

使所述基板的溫度升高至自約300℃至約600℃的第二隧道勢壘層沉積溫度；

在所述第一部分上沉積所述隧道勢壘層的第二部分，其中所述第一部分為所述隧道勢壘層的總厚度的10％至90％；

使所述基板的溫度降低至自約300℃至約600℃的磁性存儲層沉積溫度；和

在所述隧道勢壘層上沉積磁性存儲層，同時所述基板處在所述磁性存儲層沉積溫度下。