[发明专利]利用气体处理及脉冲化的离子束蚀刻

权利要求书

1.一种离子束蚀刻衬底的方法，所述方法包括：

从离子束源室产生惰性气体的离子束；

施加所述惰性气体的所述离子束至所述离子束源室外部的处理室内的衬底，其中所述离子束对所述衬底上的磁性随机存取存储器(MRAM)堆叠件的一或更多层进行蚀刻；以及

直接引入反应性气体至所述处理室内并且朝向所述衬底。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应性气体包括具有羟基的含碳气体。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述含碳气体选自于由醇、羧酸、有机氢过氧化物、半缩醛和半缩酮所组成的群组。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述含碳气体包括甲醇。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应性气体包括含氟气体或含氮气体。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述MRAM堆叠件包括MTJ堆叠件，其中所述MTJ堆叠件包括顶磁性层、底磁性层、以及介于所述顶磁性层与所述底磁性层之间的隧道阻挡层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在蚀刻所述一或更多层后且在引入所述反应性气体后，所述MRAM堆叠件的侧壁实质上不含再沉积的蚀刻副产物。

8.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述离子束包括：连续地施加所述离子束以蚀刻所述MRAM堆叠件的所述一或更多层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中引入所述反应性气体与施加所述离子束同时发生，其中引入所述反应性气体包括：使所述反应性气体直接连续地流入所述处理室内。

10.根据权利要求8所述的方法，其中引入所述反应性气体与施加所述离子束同时发生，其中引入所述反应性气体包括：使所述反应性气体直接脉冲化进入所述处理室内。

11.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述离子束包括：将所述离子束脉冲化以蚀刻所述MRAM堆叠件的所述一或更多层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中引入所述反应性气体与施加所述离子束同时发生，其中引入所述反应性气体包括：使所述反应性气体直接连续地流入所述处理室内。

13.根据权利要求11所述的方法，其中引入所述反应性气体包括：使所述反应性气体直接脉冲化进入所述处理室内。

14.根据权利要求11所述的方法，其中在将所述离子束脉冲化时，所述离子束的幅值随着时间推移而进行调整。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中引入所述反应性气体包括：当对所述MRAM堆叠件的所述一或更多层进行蚀刻时，使所述反应性气体在初始处理时间间隔的期间流动。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中引入所述反应性气体包括：当对所述MRAM堆叠件的所述一或更多层进行蚀刻时，使所述反应性气体在终端处理时间间隔的期间流动。

17.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中引入所述反应性气体包括：当对所述MRAM堆叠件的所述一或更多层进行蚀刻时，使所述反应性气体在中间处理时间间隔的期间流动。

18.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中在所述处理室中所述反应性气体的压强介于约0.1mTorr与约0.6mTorr之间。