[发明专利]一种磁性隧道结钽掩模的制备方法

权利要求书

1.一种磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，所述磁性隧道结钽掩模的制备方法包括以下步骤：

(1)在衬底上依次沉积形成钽掩模膜层和硅化物种子层；

(2)将磁性隧道结图案图形化转移到所述硅化物种子层的顶部；

(3)采用反应离子束刻蚀所述硅化物种子层和部分所述钽掩模膜层；

(4)采用N₂/H₂除去残留的有机物；

(5)进行选择性刻蚀，在没有所述硅化物种子层覆盖的钽掩模膜层进行刻蚀，在所述硅化物种子层再次沉积一层硅化物膜层；其中，选择性刻蚀采用NF₃/SiCl₄混合气体或者SF₆/SiCl₄混合气体作为选择性主刻蚀气体；

(6)除去所述硅化物膜层和大部分所述硅化物种子层，同时并对所述钽掩模膜层进行修剪。

2.如权利要求1所述的磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的选择性刻蚀通过控制选择性主刻蚀气体压强，调控所述钽掩模膜层的刻蚀速率和硅化物在所述硅化物种子层上的沉积速率。

3.如权利要求2所述的磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，SiCl4的流量为0～100sccm；NF₃或SF₆的流量为0～100sccm。

4.如权利要求1所述的磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的选择性刻蚀通过控制NF₃在NF₃/SiCl₄混合气体中的含量为5～25％，调控钽掩模膜层的刻蚀速率和硅化物在所述硅化物种子层上的沉积速率，或者通过控制SF₆在SF₆/SiCl₄混合气体中的含量为5～25％，调控钽掩模膜层的刻蚀速率和硅化物在所述硅化物种子层上的沉积速率。

5.如权利要求1所述的磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的选择性刻蚀过程中采用O₂气体作为调节气体，O₂气体的流量为0～10sccm。

6.如权利要求1所述的磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的钽掩模膜层的厚度为40nm～200nm。

7.如权利要求1所述的磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的硅化物种子层为SiN、SiON或者SiO₂，其厚度为5～20nm，用于步骤(5)中帮助硅化物膜层在种子层上的沉积。

8.如权利要求1所述的磁性隧道结钽掩模的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的磁性隧道结图案，采用底部抗反射层与光刻胶层定义磁性隧道结图案；其中

所述底部抗反射层厚度为20nm～100nm，所述光刻胶层的厚度为80nm～250nm。