JP7322149B2 - Mram用途のための構造を形成する方法 - Google Patents
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Description
参照層、トンネルバリア層、及びトンネルバリア層の下に配置されたフリー層を含む膜積層体をパターニングすることと、
フリー層が露出するまで、参照層及びトンネルバリア層をパターニングすることと、
パターニングされた参照層及びパターニングされたトンネルバリア層の側壁を覆うスペーサ層を形成することと、
スペーサ層上に当該スペーサ層を覆う誘電体層を形成することと、
誘電体層を覆うパッシベーション層を形成することと、
パッシベーション層の一部及び誘電体層を選択的にエッチングして、膜積層体を取り囲む間隙を形成すること
を含む。
Claims (16)
- 磁気トンネル接合(MTJ:magnetic tunnel junction)素子構造であって、
基板上に配置された磁気トンネル接合(MTJ)ピラー構造であって、膜積層体を含み、前記膜積層体が、フリー層上に形成されたトンネルバリア層上に配置された参照層を有する、MTJピラー構造と、
前記MTJピラー構造を取り囲む間隙であって、前記磁気トンネル接合(MTJ)ピラー構造内に形成された前記フリー層を途切れさせる間隙と、
を含み、前記膜積層体が、
前記参照層上に配置された合成反強磁性フリー(SAF:synthetic antiferromagnetic free)層と、
前記合成反強磁性フリー(SAF)層上に配置されたハードマスク層と
をさらに含む、
磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。 - 前記間隙はさらに、前記フリー層上に配置されたパッシベーション層を途切れさせる、請求項1に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 前記パッシベーション層の一部が、前記磁気トンネル接合(MTJ)ピラー構造の上部を覆う、請求項2に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 前記磁気トンネル接合(MTJ)ピラー構造が、前記膜積層体を取り囲むスペーサ層を含む、請求項1に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 前記磁気トンネル接合(MTJ)ピラー構造内に形成された前記フリー層の幅が、前記膜積層体の幅より大きい、請求項1に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 前記スペーサ層が、窒化ケイ素層又は炭窒化ケイ素層である、請求項4に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 前記間隙の幅が、約10nmと約50nmとの間である、請求項1に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 前記間隙はさらに、スペーサ層及び前記フリー層の上に配置された前記パッシベーション層を途切れさせる、請求項2に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 前記スペーサ層の一部が、前記磁気トンネル接合(MTJ)ピラー構造の上部を覆う、請求項8に記載の磁気トンネル接合(MTJ)素子構造。
- 磁気トンネル接合(MTJ:magnetic tunnel junction)素子構造を形成する方法であって、
参照層、トンネルバリア層、前記トンネルバリア層の下に配置されたフリー層、前記参照層上に配置された合成反強磁性フリー(SAF:synthetic antiferromagnetic free)層、及び前記合成反強磁性フリー(SAF)層上に配置されたハードマスク層を含む膜積層体をパターニングすることと、
前記フリー層が露出するまで、前記参照層及び前記トンネルバリア層をパターニングすることと、
パターニングされた前記参照層及びパターニングされた前記トンネルバリア層の側壁を覆うスペーサ層を形成することと、
前記スペーサ層上に当該スペーサ層を覆う誘電体層を形成することと、
前記誘電体層を覆うパッシベーション層を形成することと、
前記パッシベーション層の一部及び前記誘電体層を選択的にエッチングして、前記膜積層体を取り囲む間隙を形成することと、
を含む、方法。 - 前記膜積層体内の前記フリー層まで前記間隙を延長するためにパターニングプロセスを実施することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記フリー層上に配置された前記スペーサ層の一部まで前記間隙を延長するためにパターニングプロセスを実施することをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記スペーサ層が、パターニングされた前記参照層及びパターニングされた前記トンネルバリア層を取り囲み、前記間隙との境目となる、請求項10に記載の方法。
- 前記スペーサ層は、前記誘電体層とは異なる材料で作製される。請求項10に記載の方法。
- 前記誘電体層は、前記パッシベーション層とは異なる材料で作製される。請求項10に記載の方法。
- 前記間隙が、パターニングされた前記参照層及びパターニングされた前記トンネルバリア層の下方の前記フリー層の一部を画定する、請求項11に記載の方法。
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