[发明专利]制造磁隧道结中氧化镁隧道势垒的反应溅射沉积方法

摘要

本发明涉及一种形成MTJ中隧道势垒的方法。作为磁隧道结的制造的一部分，在反应氧气(O₂)中在“高电压”态下从Mg靶反应溅射沉积氧化镁隧道势垒，从而确保当Mg靶在其金属模式也就是没有或最小的氧化时发生该沉积。因为Mg靶的金属模式具有有限寿命，所以确定一组O₂流速和相关联的溅射沉积时间，每个流速和沉积时间确保当Mg靶在其金属模式时发生该沉积并且产生已知的隧道势垒厚度。不需要的Mg靶氧化的开始和靶电压的下降相关联，因此也可通过监控靶电压并且当该电压达到预定值时终止向该靶的电源施加从而终止该溅射。

主权项

1.一种用于在溅射沉积室中在含铁薄膜上反应溅射沉积氧化镁(MgO)薄膜的方法，包括：在该室中提供本质上由Mg构成的溅射靶和该含铁薄膜形成在其上的衬底；施加电源到该靶上从而溅射沉积Mg原子到该室的壁上，同时该含铁薄膜被保护免于暴露于所溅射的Mg原子；以已知流速引入O2气体到该室中；暴露该含铁薄膜从而反应沉积MgO到该含铁薄膜上；以及使该反应沉积持续一段时间，选择上述时间段和该已知流速从而确保该靶的最小氧化。