[发明专利]一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法

权利要求书

1.一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，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，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、图形化导电硬掩模图案，利用光刻胶/无机抗反射涂层/含碳膜层的三层结构使所述图案转移到所述导电硬掩模的掩模层的顶部；

步骤三、以剩下的所述含碳膜层和所述导电硬掩模的掩模层为掩模，刻蚀所述导电硬掩模，并除去所述含碳膜层和刻蚀带来的导电聚合物。

2.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的刻蚀阻挡层为W/Ru或Ta/Ru双层结构，所述导电硬掩模的刻蚀阻挡层的总厚度为2nm～15nm。

3.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，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所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，所述导电硬掩模的掩模层的厚度为0.1nm～100nm，所述导电硬掩模的掩模层的材料是SiO₂、SiON或SiN。

5.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，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。

6.根据权利要求1所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤三包括如下细分步骤：

步骤3.1：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3.2：采用高温H₂O蒸气作为主要原料气体，等离子化学刻蚀进行除Cl或除F处理；

步骤3.3：除去残留的所述含碳膜层；

步骤3.4：采用零偏压的反应离子刻蚀工艺除去残留在侧壁的所述导电聚合物。

7.根据权利要求6所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.1中，主要刻蚀气体为Cl₂、CF₄、NF₃或SF₆，并添加CH₄、N₂、CH₃F、CH₂F₂、CHF₃或Ar中的一种或几种作为辅助刻蚀气体。

8.根据权利要求6所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.2中，各项工艺参数如下：压力为100mTorr～9Torr，温度为150℃～350℃，功率为1000watt～4000watt，流量为1000sccm～4000sccm。

9.根据权利要求6所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.3中，采用O₂/N₂或者N₂/H₂除去残留的所述含碳膜层。

10.根据权利要求6所述的一种制作作为磁性随机存储器顶电极的导电硬掩模的方法，其特征在于，步骤3.4中，主要工艺气体为CF₄/O₂或CF₄/N₂。