[发明专利]一种制作超小型高密度磁性随机存储器单元阵列的方法

权利要求书

1.一种制作超小型高密度磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供CMOS基底，并在所述基底上沉积底电极层、磁性隧道结多层膜、缓冲膜层和硬掩模层，所述缓冲膜层的总厚度为20nm～60nm，所述缓冲膜层选自Ru、RuO₂、Ir、IrO₂、RuIr，硬掩模层的厚度为20nm～100nm，选择Ta、TaN、Ti、TiN、W或WN以期在卤素电浆中获得更好刻轮廓；

步骤二、图形化定义磁性隧道结图案，并且转移所述图案到所述缓冲膜层的顶部；

步骤三、刻蚀所述缓冲膜层，并对所述缓冲膜层的侧壁进行过刻蚀；

步骤四、对所述磁性隧道结多层膜和所述底电极层进行刻蚀。

2.根据权利要求1所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，采用反应离子刻蚀工艺刻蚀所述缓冲膜层并留下侧壁过刻蚀轮廓，严格控制所述反应离子刻蚀的各项工艺参数，以控制所述侧壁过刻蚀轮廓的大小。

3.根据权利要求2所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，采用含氧元素气体作为主要刻蚀气体对所述缓冲膜层进行刻蚀。

4.根据权利要求3所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，所述含氧元素气体是指O₂、O₃、CO、NO、COF₂、CH₃C00H、CH₃OH或C₂H₅OH。

5.根据权利要求1所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，所述磁性隧道结多层膜、所述缓冲膜层和所述硬掩模层在同一个机台中进行连续沉积形成。

6.根据权利要求1所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，所述磁性隧道结多层膜的总厚度为15nm～40nm。

7.根据权利要求1所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，选用反应离子刻蚀工艺或者离子束刻蚀工艺对所述磁性隧道结多层膜和所述底电极层进行刻蚀，刻蚀气体选自CH₄、C₂H₄、CO、COF₂、CH₃OH、C₂H₅OH、HCOOH、CH₃COOH、NH₃、N₂、NF₃、N₂、N₂O、NO、NO₂、He、Ne、Ar、Kr或Xe。

8.根据权利要求7所述的一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，其特征在于，所述刻蚀气体的总流量为20sccm到200sccm不等。