[发明专利]基于氧化镁靶的磁隧道结制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化镁靶的磁隧道结制备方法，包括以下步骤：

1）对Si衬底基片进行清洗，以去除表面污染；

2）在清洗后的Si衬底基片上淀积一层300-700nm厚的SiO₂薄膜；

3）利用磁控溅射法在SiO₂薄膜上淀积Ta/Ru/Ta/CoFeB金属层；

4）利用陶瓷MgO作为靶材，对磁控溅射腔抽真空，然后向该磁控溅射腔中通入一定量的O₂和Ar气，在CoFeB上淀积MgO薄膜；

5）在MgO薄膜上溅射CoFeB/Ta/Ru金属层，形成磁隧道结，再放入真空中在200-500℃下退火30-120min，完成整个磁隧道结的制作过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1）所述的对Si衬底基片进行清洗，按如下步骤进行：

1a）对Si衬底基片使用NH₄OH+H₂O₂试剂浸泡样品10min，取出后烘干，以去除样品表面有机残余物；

1b）将去除表面有机残余物后的Si衬底基片再使用HCl+H₂O₂试剂浸泡样品10min，取出后烘干，以去除离子污染物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3）中的Ta/Ru/Ta/CoFeB金属层，其各层厚度分别是：Ta为4-12nm，Ru为6-16nm，Ta为4-12nm，CoFeB为4-10nm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3）和步骤5）中的磁控溅射，其工艺条件为：溅射腔的真空度为5×10^-3Pa，腔内温度为30℃，溅射功率为50-110W，溅射过程中通入的Ar气流量为10-50sccm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤4）中的磁控溅射，其工艺条件为：溅射腔的真空度为5×10^-3Pa，腔内温度控制在30-300℃，通入O₂和Ar气的流量分别为2-25sccm和10-50sccm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤4）中淀积的MgO薄膜，其厚度为1-5nm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤5）中的CoFeB/Ta/Ru金属层，其各层厚度分别为：CoFeB为3-7nm，Ta为4-12nm，Ru为4-12nm。