[发明专利]一种横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法

权利要求书

1.一种横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于包括：

第一步骤：在底电极基底上依次形成磁性隧道结多层膜、硬掩模膜层和牺牲掩模膜层；

第二步骤：在所述牺牲掩模膜层上依次形成采用含碳图膜层、无机抗反射层和光刻胶层，采用光刻刻蚀工艺或光刻工艺两种方案进行图形化转移，形成磁性隧道结图案，并采用横向修剪工艺对磁性隧道结图案进行修剪缩微，其中所述含碳图膜层采用以下的一种或多种方法制成：a)化学气相沉积，采用的反应剂含C、H和O；b)旋涂(spin-on-Carbon coating)技术；c)物理溅射沉积，用碳作靶材；d)离子束沉积，用碳作靶材；

第三步骤：对牺牲掩膜层和硬掩模膜层进行刻蚀，并采用横向修剪工艺对磁性隧道结图案继续进行修剪以获得更精细尺寸的磁性隧道结掩模；

第四步骤：在硬掩膜的保护下对磁性隧道结多层膜进行刻蚀，以完成磁性隧道结的图案小型化制作。

2.如权利要求1所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，在第二步骤中，所述含碳图膜层的厚度为150nm-300nm。

3.如权利要求1所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，在第二步骤中，采用光刻胶来实现对磁性隧道结图案的定义，并采用横向修剪工艺对光刻胶进行横向修剪缩微。

4.如权利要求1至3之一所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，所述磁性隧道结多层膜的厚度为15nm-40nm。

5.如权利要求1至3之一所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，所述硬掩模膜层为Ta、TaN、W或WN中的一种，所述硬掩模膜层的厚度为40-100nm；所述牺牲掩模膜层为SiO₂、SiON或者SiN中的一种，所述牺牲掩模膜层的厚度为0-40nm。

6.如权利要求1至3之一所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，在磁性隧道结多层膜上面形成有一层钌膜层作为终止层，其中钌膜层的厚度为2nm-30nm。

7.如权利要求1至2之一所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，在第二步骤中，采用CF₄、CHF₃、CH₂F₂或者SF₆作为主刻蚀气体对无机抗反射层106进行刻蚀；采用CH4/(Ar，O₂或N₂)，SO₂/O₂，HBr/O₂，或N₂/H₂对含碳图膜层进行刻蚀。

8.如权利要求1至3之一所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，在第二步骤中，采用等离子刻蚀工艺腔体进行横向修剪工艺，横向修剪工艺的压强为1mT-100mT，横向修剪工艺的主修剪气体选自：Cl₂、HBr、CF₄中的一种并辅予N₂、H₂和O₂中的一种或者几种，偏压设置为零。

9.如权利要求1至3之一所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，在第三步骤中，采用CF₄和/或CHF₃作为主要刻蚀气体对牺牲掩模膜层进行刻蚀，采用Cl₂，SF₆,CF₄,SF₆/CHF₃，CF₄/CHF₃之一作为主要刻蚀气体，添加Ar、Ne、He、N₂作为辅助刻蚀气体对硬掩模膜层进行刻蚀。

10.如权利要求1所述的横向修剪缩微磁性隧道结图案的方法，其特征在于，在第三步骤中，采用等离子刻蚀工艺腔体进行横向修剪工艺，横向修剪工艺的压强为1mT-100mT，横向修剪工艺的主修剪气体选SF₆，CF₄或CHF₃，偏压设置为零。