[发明专利]一种轻离子溅射刻蚀制备磁性隧道结的方法在审
| 申请号： | 201611193599.0 | 申请日： | 2016-12-21 |
| 公开（公告）号： | CN108232004A | 公开（公告）日： | 2018-06-29 |
| 发明（设计）人： | 张云森 | 申请（专利权）人： | 上海磁宇信息科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L43/08 | 分类号： | H01L43/08;H01L43/12;H01L21/306;G11C11/16 |
| 代理公司： | 上海容慧专利代理事务所(普通合伙) 31287 | 代理人： | 于晓菁 |
| 地址： | 201800 上海*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 磁性隧道结 溅射刻蚀 刻蚀 轻离子 正离子 制备 导电覆盖物 低原子序数 硬掩模材料 磁学性能 电学性能 多层材料 化学刻蚀 刻蚀功率 刻蚀损伤 多层膜 选择比 硬掩模 原子量 侧壁 良率 损伤 | ||
1.一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，采用相对原子量低于Ar+的正离子对磁性隧道结多层膜进行物理溅射刻蚀。
2.根据权利要求1所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，所述正离子选自H+、H2+、H3+、He+或者Ne+。
3.根据权利要求1所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在底电极基底上依次沉积磁性隧道结多层膜和硬掩模膜层；
步骤二：图形化定义磁性隧道结图案，并转移所述图案到所述磁性隧道结多层膜的顶部；
步骤三：采用正离子溅射刻蚀所述磁性隧道结多层膜。
4.根据权利要求3所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，所述磁性隧道结多层膜的总厚度为15nm～40nm，所述磁性隧道结多层膜中的铁磁层材料包括Fe、Co、Ir、Pt、Mn、Ru、Tb、Ni或B元素。
5.根据权利要求3所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，所述硬掩模膜层的厚度为20nm～100nm，所述硬掩模膜层的沉积材料选自Ta、W的单质或者化合物。
6.根据权利要求5所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，所述硬掩模膜层的沉积材料选自Ta、TaN、W或WN。
7.根据权利要求3所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，溅射刻蚀腔体选用离子束刻蚀腔体或者反应离子刻蚀腔体；采用洛伦兹力或电场力加速装置使所述离子束刻蚀腔体或者所述反应离子刻蚀腔体中的电子获得大于H、H2、H3、He或者Ne电离能的能量以使H、H2、He或者Ne电离为正离子，其中，H的电离能为13.6eV，H2的电离能为15.4eV，Ne的电离能为21.6eV，He的电离能为24.6eV。
8.根据权利要求3所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，所述正离子受到加速偏压电场电压为100伏到1500伏，调节所述加速偏压电场电压的大小以调节对刻蚀掩模的刻蚀选择比、刻蚀速率、侧壁轮廓和刻蚀副产物的再次沉积。
9.根据权利要求3所述的一种制备磁性隧道结的方法，其特征在于，选用Ta或者W作为溅射刻蚀硬掩模膜层，所述正离子选用H+，保持所述正离子的加速电场小于400伏。
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