[发明专利]一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法

权利要求书

1.一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供表面抛光的带金属通孔的CMOS基底，并在所述基底上沉积底电极和磁性隧道结多层膜、导电硬模层的刻蚀阻挡层、导电硬掩模、导电硬掩模的掩模层；

步骤二、采用光刻胶/底部抗反射层的双层结构或采用光刻胶/无机抗反射层/含碳膜层的三层结构图形化导电硬掩模图案，并使所述图案转移到所述导电硬掩模的掩模层顶部；

步骤三、刻蚀所述导电硬掩模，并去掉残留物；

其中，步骤三包括如下细分步骤：

步骤3.1：穿透刻蚀去掉所述导电硬掩模的氧化层；

步骤3.2：选用Cl₂作为主要刻蚀气体，刻蚀所述导电硬掩模，并使刻蚀停止在所述导电硬掩模的刻蚀阻挡层之上，维持部分过刻蚀；

步骤3.3：采用不带偏压的反应离子刻蚀工艺除去所述残留物。

2.根据权利要求1所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的刻蚀阻挡层的材料为Ru，所述导电硬掩模的刻蚀阻挡层的总厚度为1nm～10nm。

3.根据权利要求1所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的厚度为20nm～100nm，所述导电硬掩模的材料为Ta、TaN、Ti、TiN、W或WN。

4.根据权利要求1所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的掩模层的厚度为10nm～100nm，所述导电硬掩模的掩模层是SiO₂、SiON、SiC、SiCN或SiN单层材料，或者是由SiO₂、SiON、SiC、SiCN或SiN中任意两种组成的双层材料。

5.根据权利要求1所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤二中，采用C/F气体为主刻蚀气体，对所述导电硬掩模的掩模层进行刻蚀；在刻蚀之后，采用O₂、N₂、O₂/N₂混合气或N₂/H₂混合气对刻蚀残留的聚合物进行反应离子刻蚀移除。

6.根据权利要求1所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.1，工艺气体为C/F气体。

7.根据权利要求1所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.2中，主要刻蚀气体为CF₄、NF₃或SF₆。

8.根据权利要求7所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.2中，添加CH₄、N₂、CH₃F、CH₂F₂、CHF₃或Ar中的一种或几种作为辅助刻蚀气体。

9.根据权利要求1所述的一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.3中，刻蚀气体为N₂/4％H₂发泡气体、N₂/H₂混合气或NH₃。