[发明专利]磁性质测量系统和方法和使用其制造磁存储器件的方法

说明书

本发明公开了一种磁性质测量系统、测量磁性质的方法和使用其制造磁存储器件的方法，其中该磁性质测量系统包括配置为保持样品的平台和设置在平台上方的磁结构。该平台包括主体部分、邻近主体部分的磁性部分以及在主体部分中限定的多个孔。平台的磁性部分和磁结构配置为将垂直于样品的一个表面的磁场施加到样品。平台配置为在平行于样品的所述一个表面且彼此垂直的第一方向和第二方向上水平地移动。

技术领域

本发明构思的实施方式涉及磁性质测量系统、用于测量磁性质的方法以及使用其制造磁存储器件的方法。更具体地，本发明构思的实施方式涉及通过使用磁光克尔效应(MOKE)来测量磁隧道结的磁性质的系统和方法以及使用其制造磁存储器件的方法。

背景技术

由于需要高速度和/或低功耗的电子器件，所以还需要在其中使用的高速度和/或低电压的半导体存储器件。已经开发了磁存储器件作为能够满足这些要求的半导体存储器件。磁存储器件可以包括磁隧道结(MTJ)图案。磁隧道结图案可以包括两个磁性层和设置在这两个磁性层之间的绝缘层。磁隧道结图案的电阻值可以根据这两个磁性层的磁化方向而改变。例如，当这两个磁性层的磁化方向彼此反平行或彼此不平行时，磁隧道结图案可以具有相对高的电阻值。当这两个磁性层的磁化方向彼此平行时，磁隧道结图案可以具有相对低的电阻值。磁存储器件可以使用磁隧道结图案的电阻值之间的差异来读取/写入数据。

当这两个磁性层的磁化方向基本上垂直于绝缘层和磁性层之间的界面时，磁隧道结图案可以被定义为垂直磁隧道结图案。使用极性磁光克尔效应(极性MOKE)的测量系统可以用于测量垂直磁隧道结图案的垂直磁性质。

发明内容

本发明构思的实施方式可以提供能够测量样品的各个区域上的磁隧道结图案的有效磁性质的磁性质测量系统和方法。

本发明构思的实施方式还可以提供能够稳定地测量磁隧道结图案的磁性质的磁性质测量系统和方法。

本发明构思的实施方式还可以提供一种用于制造磁存储器件的方法，其能够改善批量制造和质量稳定性。

在一方面中，一种磁性质测量系统可以包括：平台，配置为保持样品；和设置在平台上方的磁结构。平台可以包括主体部分、邻近主体部分的磁性部分以及在主体部分中限定的多个孔。平台的磁性部分和磁结构可以配置为向样品施加垂直于该样品的一个表面的磁场。平台可以配置为在平行于样品的所述一个表面且彼此垂直的第一方向和第二方向上水平地移动。

在一方面中，一种用于测量磁性质的方法可以包括：将样品装载在平台上；通过使用真空将样品固定在平台上；通过在平行于样品的顶表面且彼此垂直的第一方向和第二方向上水平地移动平台，将样品的测量目标区域移动到光照射区域；将入射光照射到样品的测量目标区域；以及检测从样品的测量目标区域反射的光的偏振。

在一方面中，一种用于制造磁存储器件的方法可以包括：在基板上形成磁隧道结层；图案化磁隧道结层以形成磁隧道结图案；测量磁隧道结图案的磁性质；以及确定所测量的磁性质是否在允许的范围内。测量磁隧道结图案的磁性质可以包括：将基板装载于磁性质测量系统中的平台上；通过使用真空将基板固定在平台上；通过在平行于基板的顶表面且彼此垂直的第一方向和第二方向上水平地移动平台，将基板的测量目标区域移动到光照射区域；将入射光照射到基板的测量目标区域；以及检测从基板的测量目标区域反射的光的偏振。

附图说明

鉴于附图和伴随的详细描述，本发明构思将变得更加明显。

图1是示出根据本发明构思的一些实施方式的磁性质测量系统的概念图。

图2是示出图1的平台(stage)的平面图。

图3是沿着图2的线I-I'截取的剖视图。

图4是示出图1的平台的分解透视图。

图5A至图5D是示出图1的平台的各种修改示例的平面图。