[發(fā)明專利]濺射裝置以及制造磁存儲(chǔ)器件的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010861459.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN112501563A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊明;金晥均;盧恩仙;樸正憲;鄭峻昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C23C14/34
• 分類號(hào): C23C14/34;H01L43/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王新華

可以提供一種濺射裝置以及制造磁存儲(chǔ)器件的方法，該濺射裝置包括：腔室；氣體供應(yīng)源，配置為向腔室供應(yīng)第一惰性氣體和第二惰性氣體，第一惰性氣體和第二惰性氣體分別具有第一蒸發(fā)點(diǎn)和第二蒸發(fā)點(diǎn)，其中第一蒸發(fā)點(diǎn)高于第二蒸發(fā)點(diǎn)；多個(gè)濺射槍，在腔室的上部中；卡盤，在腔室的下部中并面對(duì)所述多個(gè)濺射槍，卡盤配置為在其上容納襯底；以及冷卻單元，連接到卡盤的下部，該冷卻單元配置為將卡盤冷卻至低于第一蒸發(fā)點(diǎn)且高于第二蒸發(fā)點(diǎn)的溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思涉及用于制造半導(dǎo)體器件的裝置和/或使用該裝置制造半導(dǎo)體器件的方法，更具體地，涉及濺射裝置和/或使用該濺射裝置制造磁存儲(chǔ)器件的方法。

背景技術(shù)

隨著電子產(chǎn)品趨向于更高的速度和/或更低的功耗，對(duì)于結(jié)合在電子產(chǎn)品中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，越來(lái)越需要高的速度和低的工作電壓。為了滿足這樣的要求，已經(jīng)開發(fā)了磁存儲(chǔ)器件作為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。由于磁存儲(chǔ)器件以相對(duì)高的速度工作并具有非易失性特性，所以它們作為下一代半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件已經(jīng)引起相當(dāng)大的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明構(gòu)思的一些示例實(shí)施方式提供能夠減小表面粗糙度并提高磁性金屬層的垂直磁各向異性的濺射裝置和/或使用該濺射裝置制造磁存儲(chǔ)器件的方法。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些示例實(shí)施方式，一種濺射裝置可以包括：腔室；氣體供應(yīng)源(gas supply)，配置為向腔室供應(yīng)第一惰性氣體和第二惰性氣體，第一惰性氣體和第二惰性氣體分別具有第一蒸發(fā)點(diǎn)和第二蒸發(fā)點(diǎn)，其中第一蒸發(fā)點(diǎn)高于第二蒸發(fā)點(diǎn)；多個(gè)濺射槍，在腔室的上部中；卡盤，在腔室的下部中并面對(duì)該多個(gè)濺射槍，該卡盤配置為在其上容納襯底；以及冷卻單元，連接到卡盤的下部，該冷卻單元配置為將卡盤冷卻至低于第一蒸發(fā)點(diǎn)且高于第二蒸發(fā)點(diǎn)的溫度。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些示例實(shí)施方式，一種濺射裝置可以包括：腔室；卡盤，在腔室的下部中并裝載襯底；冷卻單元，連接到卡盤的下部，該冷卻單元配置為將卡盤冷卻至低于室溫的溫度；氣體供應(yīng)源，配置為向腔室供應(yīng)惰性氣體；以及多個(gè)濺射槍，在卡盤上方并在腔室的上部中。所述多個(gè)濺射槍可以包括在卡盤的一側(cè)的第一濺射槍以及在卡盤的另一側(cè)的第二濺射槍，第二濺射槍具有配置為噴射惰性氣體的噴嘴孔。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些示例實(shí)施方式，一種制造磁存儲(chǔ)器件的方法可以包括：在襯底上形成第一磁性金屬層；使用將襯底保持在室溫或高于室溫的第一濺射工藝在第一磁性金屬層上形成非磁性金屬氧化物層；以及使用將襯底冷卻至50K或更低的溫度的第二濺射工藝在非磁性金屬氧化物層上形成第二磁性金屬層。

附圖說(shuō)明

圖1示出平面圖，其示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一示例實(shí)施方式的濺射裝置的示例。

圖2示出沿著圖1的線I-I'截取的剖視圖。

圖3示出沿著圖1的線II-II'截取的剖視圖。

圖4示出曲線圖，其示出第二磁性金屬層的粗糙度與圖1的襯底的溫度和第二惰性氣體的流速之間的關(guān)系曲線。

圖5示出流程圖，其示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一示例實(shí)施方式的制造磁存儲(chǔ)器件的方法。

圖6至圖14示出剖視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一示例實(shí)施方式的制造磁存儲(chǔ)器件的方法。

圖15示出流程圖，其示出形成圖9中繪出的第二磁性金屬層的步驟的示例。

圖16示出曲線圖，其示出垂直磁各向異性與圖9中繪出的第二磁性金屬層的沉積溫度和厚度的關(guān)系曲線。

圖17示出剖視圖，其示出圖11中繪出的第一磁性金屬圖案中的第一垂直磁場(chǎng)和第二磁性圖案中的第二垂直磁場(chǎng)的示例。

具體實(shí)施方式