DE102019122404A1 - Selbstjustierende kapselungshartmaske zum trennen physikalisch unterätzter mtj-zellen zum reduzieren leitender redeposition - Google Patents

Selbstjustierende kapselungshartmaske zum trennen physikalisch unterätzter mtj-zellen zum reduzieren leitender redeposition Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Ätzen einer Magnettunnelübergangs-(MTJ)-Struktur ist beschrieben. Ein MTJ-Stapel wird auf einer Bodenelektrode abgeschieden, wobei der MTJ-Stapel mindestens eine gepinnte Schicht, eine Sperrschicht auf der gepinnten Schicht und eine freie Schicht auf der Sperrschicht umfasst, wobei eine Top-Elektrodenschicht auf dem MTJ-Stapel abgeschieden wird. Eine Hartmaske wird auf der Top-Elektrodenschicht abgeschieden. Die Top-Elektrodenschicht und die Hartmaske werden geätzt. Anschließend wird der MTJ-Stapel, der nicht von der Hartmaske abgedeckt ist, geätzt, wobei an oder innerhalb der gepinnten Schicht gestoppt wird. Anschließend wird eine Kapselungsschicht über dem teilweise geätzten MTJ-Stapel abgeschieden und auf horizontalen Oberflächen weggeätzt, was eine selbstjustierende Hartmaske auf Seitenwänden des teilweise geätzten MTJ-Stapels hinterlässt. Schließlich werden der restliche MTJ-Stapel, der nicht von der Hartmaske abgedeckt ist, und die selbstjustierende Hartmaske geätzt, um die MTJ-Struktur fertigzustellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Anmeldung betrifft das allgemeine Gebiet der Magnettunnelübergänge (Magnetic Tunneling Junctions - MTJs) und insbesondere Ätzverfahren zum Bilden von MTJ-Strukturen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die Fertigung magnetoresistiver Direktzugriffsspeicher-(Magnetoresistive Random-Access Memory - MRAM)-Bauelemente involviert normalerweise eine Abfolge von Verarbeitungsschritten, während welchen viele Schichten aus Metallen und Dielektrika abgeschieden und dann strukturiert werden, um einen magnetoresistiven Stapel sowie Elektroden für elektrische Verbindungen zu bilden. Beim Definieren der Magnettunnelübergänge (Magnetic Tunnel Junctions - MTJ) in jedem MRAM-Bauelement, sind gewöhnlich präzise Strukturierungsschritte, einschließlich Fotolithografie und reaktiven Ionenätzens (Reactive Ion Etch - RIE), Ionenstrahlätzens (Ion Beam Etching - IBE) oder ihrer Kombinationen, üblicherweise involviert. Während des RIE entfernen Hochenergieionen Materialien vertikal in denjenigen Flächen, die nicht durch Fotolack maskiert sind, indem eine MTJ-Zelle von einer anderen getrennt wird.
  • Die Hochenergieionen können jedoch auch mit den nicht entfernten Materialien, Sauerstoff, Feuchtigkeit und anderen Chemikalien seitlich reagieren, was Seitenwandbeschädigung verursacht und die Leistung des Bauelements verringert. Um dieses Problem zu lösen, wurden zum Ätzen des MTJ-Stapels physikalische Ätztechniken, wie Ar-RIE oder Ionenstrahlätzen (Ion Beam Etching - IBE), angewandt. Aufgrund der nicht flüchtigen Beschaffenheit können jedoch physikalisch geätzte leitende Materialien in dem MTJ und der Bodenelektrode einen kontinuierlichen Weg über die Tunnelsperre bilden, was in kurz geschlossenen Bauelementen resultiert. Ein neuer Ansatz zum Überwinden dieses Dilemmas ist daher erforderlich, wenn gewünscht wird, das volle Potenzial dieses physikalischen Ätzens zum Strukturieren der zukünftigen MRAM-Produkte unter 60 nm zu entwickeln.
    Mehrere Referenzen lehren Ätzverfahren in mehreren Schritten zum Bilden von MTJs, einschließlich der U.S.-Patente 9 793 126 (Dhindsa et al.), 9 722 174 (Nagel et al.) und 8 883 520 (Satoh et al.). Alle diese Referenzen sind von der vorliegenden Offenbarung unterschiedlich.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein verbessertes Verfahren zum Bilden von MTJ-Strukturen bereitzustellen.
    Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Verfahren zum Bilden von MTJ-Bauelementen unter Verwenden eines physikalischen Unterätzens bereitzustellen, um sowohl chemische Beschädigung als auch physische Kurzschlüsse zu verhindern.
    Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Bilden von MTJ-Bauelementen unter Verwenden eines physikalischen Unterätzens, um sowohl chemische Beschädigung als auch physische Kurzschlüsse zu verhindern, wenn separate nicht interagierende MTJ-Zellen unter Verwenden von Kapselungsmaterial als ein selbstjustierender Prozess hergestellt werden.
    In Übereinstimmung mit den Zielsetzungen der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Ätzen einer Magnettunnelübergangs-(Magnetic Tunneling Junction - MTJ)-Struktur erzielt. Ein MTJ-Stapel wird auf einer Bodenelektrode abgeschieden, wobei der MTJ-Stapel mindestens eine gepinnte Schicht, eine Sperrschicht auf der gepinnten Schicht und eine freie Schicht auf der Sperrschicht umfasst. Eine Top-Elektrodenschicht wird auf dem MTJ-Stapel abgeschieden. Eine Hartmaske wird auf der Top-Elektrodenschicht abgeschieden. Die Top-Elektrodenschicht und die Hartmaske werden geätzt. Anschließend wird der MTJ-Stapel, der nicht von der Hartmaske abgedeckt ist, geätzt, wobei an oder innerhalb der gepinnten oder der Keimschicht gestoppt wird. Anschließend wird eine Kapselungsschicht über dem teilweise geätzten MTJ-Stapel abgeschieden und auf horizontalen Oberflächen weggeätzt, was eine selbstjustierende Hartmaske auf Seitenwänden des teilweise geätzten MTJ-Stapels hinterlässt. Schließlich werden der restliche MTJ-Stapel, der nicht von der Hartmaske abgedeckt ist, und die selbstjustierende Hartmaske geätzt, um die MTJ-Struktur fertigzustellen.
  • Figurenliste
  • In den begleitenden Zeichnungen, die einen wesentlichen Teil dieser Offenbarung bilden, wird Folgendes gezeigt:
    • Die 1 bis 6 veranschaulichen in Querschnittdarstellung Schritte bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Bei einem typischen Prozess wird der gesamte MTJ-Stapel durch einen einzigen Ätzschritt entweder durch chemisches RIE oder durch physikalisches Ar-RIE oder IBE strukturiert. Er schafft folglich entweder chemische Beschädigung oder physische Kurzschlüsse auf der MTJ-Seitenwand. Bei dem Prozess der vorliegenden Offenbarung wird zuerst der MTJ-Stapel teilweise geätzt, um die physische Redeposition zu minimieren. Dann wird unter Verwenden von Kapselungsmaterial als eine selbstjustierende Hartmaske der restliche MTJ geätzt. Dieser neue Prozess verhindert gleichzeitig chemische Beschädigung und physische Kurzschlüsse. Darüber hinaus ist der zweite Ätzschritt ein selbstjustierender Prozess, was bedeutet, dass er keinen komplizierten Fotolithografieschritt erfordert, bei dem die Überlagerung schwer zu steuern ist, insbesondere für Sub-60 nm-MRAM-Bauelemente.
  • Bei dem Prozess der vorliegenden Offenbarung wird der MTJ-Stapel zunächst durch ein physikalisches Ätzen, wie RIE oder IBE, unter Verwenden unterschiedlichen Gasplasmas, wie Ar und Xe, teilweise geätzt, so dass keine chemische Beschädigung sondern nur leitende Redeposition auf der Seitenwand besteht. Die Menge an Redeposition hängt von der Ätzmenge ab. Durch absichtliches Unterätzen, indem zum Beispiel nur die freie Schicht, die Tunnelsperre und/oder ein Teil der gepinnten oder der Keimschicht weggeätzt wird, kann die Redeposition auf der Tunnelsperrenseitenwand signifikant reduziert oder völlig entfernt werden. Ein Kapselungsmaterial wird abgeschieden, um den zuvor geätzten MTJ zu schützen. Ein RIE- oder IBE-Ätzen eliminiert teilweise den Abschnitt von Kapselungsmaterial, der sich auf einer Oberseite und dem Grund der MTJ-Strukturen befindet. Nächstfolgend, unter Verwenden des Kapselungsmaterials, das auf den MTJ-Seitenwänden verblieben ist, als selbstjustierende Hartmaske, wird der restliche MTJ geätzt, was separate und nicht interagierende MTJ-Zellen schafft. Ungeachtet des verwendeten Ätztyps, werden die freie Schicht und die Tunnelsperrschicht von diesem Schritt aufgrund des Schutzes durch das Kapselungsmaterial nicht beeinträchtigt, so dass hohe Bauelementleistung gewahrt wird.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 wird das neuartige Verfahren der vorliegenden Offenbarung nun ausführlich beschrieben. Unter speziellerer Bezugnahme auf 1 ist eine Bodenelektrode 10 gezeigt, die auf einem Substrat, das nicht gezeigt ist, gebildet ist. Nun werden Schichten auf der Bodenelektrode abgeschieden, um einen Magnettunnelübergang zu bilden. Es werden zum Beispiel eine Keimschicht 12, eine gepinnte Schicht 14, eine Tunnelsperrschicht 16 und eine freie Schicht 18 abgeschieden.
  • Es kann eine oder mehrere gepinnte, Sperr- und/oder freie Schichten geben. Eine Metallhartmaske 20, wie Ta, TaN, Ti, TiN, W, Cu, Mg, Ru, Cr, Co, Fe, Ni oder ihre Legierungen, wird bis zu einer Stärke von 10 bis 100 nm und bevorzugt ≥50 nm auf der Oberseite des MTJ-Stapels abgeschieden. Diese Hartmaske wird als eine Top-Elektrode verwendet. Abschließend wird ein dielektrisches Hartmaskenmaterial 22, die Si02, SiN, SiON, SiC oder SiCN bis zu einer Stärke von ≥20 nm auf der Top-Elektrode 20 abgeschieden. Der Fotolack wird zum Beispiel durch 248 nm-Fotolithografie strukturiert, um Fotolacksäulenstrukturen 24 mit einer Größe d1 von ~70 bis 80 nm und einer Höhe von ≥200 nm zu bilden.
  • Nun, wie in 2 veranschaulicht, werden das Dielektrikum und die Metallhartmasken 22 und 20 durch ein Plasma auf Fluor-Carbon-Basis, wie CF4 or CHF3 allein oder mit Ar und N2 gemischt, geätzt. 02 kann hinzugefügt werden, um die Säulengröße d2 von 50 bis 60 nm auf 30 bis 40 nm zu reduzieren. Sie können auch durch physikalisches RIE oder IBE (reinen Ar) gefolgt von einem IBE-Trimmen mit großem Winkel (70 bis 90° bezüglich der senkrechten Linie der Säule) geätzt werden, was eine Säulengröße d2 von 30 bis 40 nm bildet.
    Unter Bezugnahme auf 3 wird der MTJ-Stapel nur teilweise unter Verwenden physikalischen RIE (reiner Argon oder reines Xe) oder IBE geätzt, wobei entweder auf der gepinnten Schicht oder auf der Keimschicht mit ähnlicher Strukturgröße gestoppt wird, um die Metallredeposition auf der Tunnelsperre zu minimieren. Aufgrund der Beschaffenheit eines physikalischen Ätzens entsteht keine chemische Beschädigung. Die Höhe h des teilweise geätzten MTJ-Stapels liegt zwischen 5 und 30 nm.
    Wie in 4 veranschaulicht, wird nun ein Kapselungsmaterial 26, das aus dielektrischen Materialien, wie SiN, SiC, SiCN, Carbon oder TaC oder Metalloxiden, wie Al2O3 oder MgO besteht, mit einer Stärke d4 von 5 bis 30 nm entweder in-situ oder ex-situ durch CVD, PVD oder ALD auf den teilweise geätzten MTJ-Strukturen abgeschieden. Der Abschnitt des Kapselungsmaterials auf der Oberseite und dem Boden der Strukturen wird durch RIE oder IBE weggeätzt, was Kapselungsabstandhalter 28 auf den Seitenwänden, wie in 5 gezeigt, mit einer Stärke d6 von 10 bis 30 nm hinterlässt. In Abhängigkeit von dem Material, das für den Abstandhalter verwendet wird, kann für diesen Ätzschritt ein unterschiedliches Plasma verwendet werden. Ein auf Fluor-Carbon basierendes Plasma, wie CF4 oder CHF3, kann für SiN, SiC und SiCN verwendet werden, 02 kann für Carbon angewandt werden, ein Fluor-Carbon, wie CF4 oder CHF3, oder ein Halogen, wie Cl2 oder ihre Kombinationen, kann für TaC verwendet werden, und ein Halogen, wie Cl2 allein oder mit Ar, kann für Al2O3 und MgO verwendet werden.
    Schließlich kann unter Verwenden der Kapselung 28, die auf den Seitenwänden der MTJ-Strukturen als selbstjustierende Hartmaske verblieben ist, wie in 6 gezeigt, der restliche MTJ-Stapel, wie die gepinnte Schicht 14 und/oder die Keimschicht 12, durch RIE oder IBE geätzt werden. Da, wenn ein RIE-Ätzen verwendet wird, die gepinnte Schicht und die Keimschicht, die durch dieses Verfahren gebildet werden, größer sind als die freie Schicht, würde chemische Beschädigung auf der gepinnten Schicht und der Keimschicht seinen zentralen Abschnitt, der mit der freien Schicht ausgerichtet ist, nicht beeinträchtigen. Wenn physikalisches RIE oder IBE verwendet wird, wäre die Metallredeposition aus der gepinnten und der Keimschicht nicht mit der Tunnelsperre aufgrund des Schutzes durch die Kapselung in Kontakt. Zu bemerken ist, dass dieses Ätzen der gepinnten Schicht und der Keimschicht ein selbstjustierender Schritt ist, was bedeutet, dass er kein Problem mit der Steuerung der Überlagerung aufweist, das gewöhnlich mit der Sub-60 nm-MRAM-Bauelementfertigung assoziiert ist.
  • Vor allem hängen die Größen der gepinnten Schicht und der Kapselungsschicht weitgehend von der Stärke der Kapselungsseitenwand, die als die Hartmaske dient, die von ihrer ursprünglichen Abscheidungsstärke und den späteren Ätzbedingungen festgelegt wird, ab. Durch Abstimmen dieser Parameter können die Größen der gepinnten Schicht und der Keimschicht gemäß dem Bauelementdesign präzis gesteuert werden. Es kann zum Beispiel ein dicker Abstandhalter, der eine Stärke d8 von 10 bis 20 nm aufweist, auf der Seitenwand der freien Schicht geschaffen werden, so dass die später definierte Tunnelsperre und die gepinnten Schichten die Größe d7 von 50 bis 60 nm aufweisen, die größer ist als die der freien Schicht d3 von 40 bis 50 nm. Das ist besonders für Bauelemente mit Zellen mit kleiner Größe kritisch, weil es starke Pinningstärke erlaubt, die Energiebarriere steigert und den Schaltstrom reduziert. Summarisch verwendet der Prozess der vorliegenden Offenbarung ein physikalisches Unterätzen, um sowohl chemische Beschädigung als auch physische Kurzschlüsse zu vermeiden. Darüber hinaus werden separate und nicht interagierende MTJ-Zellen unter Verwenden von Kapselungsmaterial als ein selbstjustierender Prozess hergestellt, was bedeutet, dass kein Problem mit der Steuerung von Überlagerung besteht, das gewöhnlich mit Sub-60 nm-MRAM-Bauelementfertigung assoziiert ist. Es ist daher möglich, das weit verbreitet verwendete chemische RIE-Ätzen, das unvermeidlich chemische Beschädigung auf der MTJ-Seitenwand mit sich bringt, zu ersetzen. Dieser Prozess wird für MRAM-Chips mit der Größe kleiner als 60 nm verwendet, da Probleme, die mit chemisch beschädigten Seitenwänden und Redeposition aus dem MTJ-Stapel und der Bodenelektrode assoziiert sind, für die MRAM-Chips sehr gravierend werden.
  • Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht wurde und diese Form ausführlich beschrieben wurde, versteht der Fachmann ohne Weiteres, dass diverse Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Geist der Offenbarung oder von dem Schutzbereich der anliegenden Ansprüche abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9793126 [0003]
    • US 9722174 [0003]
    • US 8883520 [0003]

Claims (20)

  1. Verfahren zum Fertigen einer Magnettunnelübergangs-(MTJ)-Struktur, das Folgendes umfasst: Abscheiden eines MTJ-Stapels auf einer Bodenelektrode, wobei der MTJ-Stapel mindestens eine gepinnte Schicht, eine Sperrschicht auf der gepinnten Schicht und eine freie Schicht auf der Sperrschicht umfasst; Abscheiden einer Top-Elektrodenschicht auf dem MTJ-Stapel; Abscheiden einer Hartmaske auf der Top-Elektrodenschicht; erstes Ätzen der Top-Elektrodenschicht und der Hartmaske; danach zweites Ätzen des MTJ-Stapels, der nicht von der Hartmaske abgedeckt ist, und Stoppen des Ätzens an oder innerhalb der gepinnten Schicht; danach Abscheiden einer Kapselungsschicht über dem teilweise geätzten MTJ-Stapel und Wegätzen der Kapselungsschicht auf horizontalen Oberflächen, indem eine selbstjustierende Hartmaske auf Seitenwänden des teilweise geätzten MTJ-Stapels verbleibt; danach drittes Ätzen des verbleibenden MTJ-Stapels, der nicht von der Hartmaskenschicht abgedeckt ist, und der selbstjustierenden Hartmaske, um die MTJ-Struktur fertigzustellen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Top-Elektrodenschicht Ta, TaN, Ti, TiN, W, Cu, Mg, Ru, Cr, Co, Fe, Ni oder ihre Legierungen umfasst, und die Hartmaskenschicht Si02, SiN, SiON, SiC oder SiCN umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hartmaske und die Top-Elektrode durch ein Plasma auf Fluor-Carbon-Basis, das CF4 oder CHF3 allein oder gemischt mit Ar und N2 umfasst, geätzt werden, wobei 02 optional hinzugefügt wird, um eine Strukturgröße der Hartmaske zu reduzieren, oder durch physikalisches reaktives Ionenätzen (RIE) oder Ionenstrahlätzen (IBE), gefolgt von Weitwinkel-IBE-Trimmen, um eine Strukturgröße der Hartmaske zu reduzieren.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zweite und das dritte Ätzen ein physikalisches reaktives Ionenätzen unter Verwenden von Ar- oder Xe-Gas-Plasma oder Ionenstrahlätzen umfassen.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei keine chemische Beschädigung an Seitenwänden des MTJ-Stapels auftritt, und wobei irgendeine erste Redeposition leitenden Metalls nach dem zweiten Ätzen und zweite Redeposition leitenden Metalls nach dem dritten Ätzen voneinander durch die selbstjustierende Hartmaske getrennt sind.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Abscheiden der Kapselungsschicht das Abscheiden einer dielektrischen Schicht umfasst, die SiN, SiC, SiCN, Carbon oder TaC oder eine Metalloxidschicht, die Al2O3 oder MgO umfasst, in-situ oder ex-situ durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder Atomschichtabscheidung (ALD) bis zu einer Stärke von 5 bis 30 nm umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Strukturgröße der gepinnten Schicht durch Abstimmen einer Stärke der selbstjustierenden Hartmaske gesteuert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Strukturgröße der gepinnten Schicht größer ist als eine Strukturgröße der freien Schicht.
  9. Verfahren zum Fertigen einer Magnettunnelübergangs-(MTJ)-Struktur, das Folgendes umfasst: Abscheiden eines MTJ-Stapels auf einer Bodenelektrode, wobei der MTJ-Stapel mindestens eine Keimschicht, eine gepinnte Schicht auf der Keimschicht, eine Sperrschicht auf der gepinnten Schicht und eine freie Schicht auf der Sperrschicht umfasst; Abscheiden einer Top-Elektrodenschicht auf dem MTJ-Stapel; Abscheiden einer Hartmaske auf der Top-Elektrodenschicht; erstes Ätzen der Top-Elektrodenschicht und der Hartmaske; danach zweites Ätzen des MTJ-Stapels, der nicht von der Hartmaske abgedeckt ist, und Stoppen des Ätzens an oder innerhalb der gepinnten Schicht oder der Keimschicht; danach Abscheiden einer Kapselungsschicht über dem teilweise geätzten MTJ-Stapel und Wegätzen der Kapselungsschicht auf horizontalen Oberflächen, indem eine selbstjustierende Hartmaske auf Seitenwänden des teilweise geätzten MTJ-Stapels verbleibt; danach drittes Ätzen des verbleibenden MTJ-Stapels, der nicht von der Hartmaskenschicht abgedeckt ist, und der selbstjustierenden Hartmaske, um die MTJ-Struktur fertigzustellen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Strukturgröße der gepinnten Schicht größer ist als eine Strukturgröße der freien Schicht.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Top-Elektrodenschicht Ta, TaN, Ti, TiN, W, Cu, Mg, Ru, Cr, Co, Fe, Ni oder ihre Legierungen umfasst, und die Hartmaskenschicht Si02, SiN, SiON, SiC oder SiCN umfasst.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Hartmaske und die Top-Elektrode durch ein Plasma auf Fluor-Carbon-Basis, das CF4 oder CHF3 allein oder gemischt mit Ar und N2 umfasst, geätzt werden, wobei 02 optional hinzugefügt wird, um eine Strukturgröße der Hartmaske zu reduzieren, oder durch reaktives RIE oder IBE, gefolgt von Weitwinkel-IBE-Trimmen, um eine Strukturgröße der Hartmaske zu reduzieren.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das zweite und das dritte Ätzen ein physikalisches reaktives Ionenätzen unter Verwenden von Ar- oder Xe-Gas-Plasma oder Ionenstrahlätzen umfassen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei keine chemische Beschädigung an Seitenwänden des MTJ-Stapels auftritt, und wobei irgendeine erste Redeposition leitenden Metalls nach dem zweiten Ätzen und eine zweite Redeposition leitenden Metalls nach dem dritten Ätzen voneinander durch die selbstjustierende Hartmaske getrennt sind.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das Abscheiden der Kapselungsschicht das Abscheiden einer dielektrischen Schicht umfasst, die SiN, SiC, SiCN, Carbon oder TaC oder eine Metalloxidschicht, die Al2O3 oder MgO umfasst, in-situ oder ex-situ durch CVD, PVD oder (ALD) bis zu einer Stärke von 5 bis 30 nm umfasst.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei eine Strukturgröße der gepinnten Schicht durch Abstimmen einer Stärke der selbstjustierenden Hartmaske gesteuert wird.
  17. Magnettunnelübergangs-(MTJ)-Struktur, die Folgendes umfasst: separate und nicht interagierende MTJ-Zellen auf einer Bodenelektrode, wobei jede MTJ-Zelle Folgendes umfasst: eine Keimschicht auf der Bodenelektrode, eine gepinnte Schicht auf der Keimschicht, eine Sperrschicht auf der gepinnten Schicht und eine freie Schicht auf der Sperrschicht; Seitenwandabstandhalter auf mindestens einem oberen Abschnitt der gepinnten Schicht, und eine Top-Elektrodenschicht auf der freien Schicht.
  18. Struktur nach Anspruch 17, wobei eine Strukturgröße der gepinnten Schicht durch eine Stärke des Seitenwandabstandhalters gesteuert wird.
  19. Struktur nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Seitenwandabstandhalter eine dielektrische Schicht umfassen, die SiN, SiC, SiCN, Carbon oder TaC oder eine Metalloxidschicht umfasst, die Al2O3 oder MgO umfasst.
  20. Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche 17 bis 19, wobei eine Strukturgröße der gepinnten Schicht oder der gepinnten Schicht und der Keimschicht größer ist als eine Strukturgröße der freien Schicht.
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