一种减小刻蚀产物侧壁再淀积的刻蚀方法技术

本发明专利技术公开了一种减小刻蚀产物侧壁再淀积的刻蚀方法，属于半导体技术领域。所述方法刻蚀方法在刻蚀前淀积薄膜时先不淀积MTJ器件的上层金属，而是使用碳层作为刻蚀掩模，采用感应耦合等离子刻蚀技术进行刻蚀，刻蚀完成后对上表面做平坦化处理，再将上层金属淀积，用作MTJ器件的上部电极；避免了上层已刻蚀部分在后续刻蚀中产生颗粒再淀积到MgO侧壁，影响器件性能，使得刻蚀过程中对于磁材料的损伤降低至传统方法的一半以下，同时刻蚀过程中采用醇类和H2O的混合气体作为刻蚀气体，进一步有效的避免了刻蚀的后腐蚀问题和刻蚀损伤问题，不再需要进行尾气处理，减少了工艺步骤。

An Etching Method for Reducing Side Wall Redeposition of Etching Products

【技术实现步骤摘要】
一种减小刻蚀产物侧壁再淀积的刻蚀方法
本专利技术涉及一种减小刻蚀产物侧壁再淀积的刻蚀方法，属于半导体

技术介绍
为了取代传统的动态随机存取存储器(DRAM)，目前已经开发了各种新的半导体存储器件，包括电阻随机存取存储器(ReRAM)，相变随机存取存储器(PCRAM)和磁随机存取存储器(MRAM)。其中MRAM是一种集成的磁存储器，具有非易失性，无限的读/写耐久性、快速访问时间、低工作电压，并且具有与DRAM一样高的元件封装密度和和静态随机存取存储器(SRAM)一样高的速度性能。MRAM器件主要由磁隧道结(MTJ)叠层和互补金属氧化物半导体(CMOS)组成。MTJ叠层的刻蚀过程是制造高密度MRAM的关键过程之一。然而，MTJ叠层的干刻蚀存在诸多困难，因为MTJ叠层中的金属和磁性材料很少与等离子体中产生的化学反应性物质反应。为了设计高密度MRAM器件，MTJ叠层的临界尺寸也将随之减小，刻蚀工艺的重要性更加显著。目前采用的刻蚀方法主要有离子束刻蚀(IBE)和等离子体反应离子刻蚀(RIE)技术。离子束刻蚀(IBE)受限于其物理溅射刻蚀机制，面临刻蚀速度慢，侧壁再淀积，刻蚀损伤等诸多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MTJ器件的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀方法在刻蚀前淀积薄膜时先不淀积MTJ器件的上层金属，而是使用碳层作为刻蚀掩模，采用感应耦合等离子刻蚀技术进行刻蚀，刻蚀完成后对上表面做平坦化处理，再将上层金属淀积，用作MTJ器件的上部电极；同时刻蚀过程中采用醇类和H2O的混合气体作为刻蚀气体。

【技术特征摘要】
1.一种MTJ器件的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀方法在刻蚀前淀积薄膜时先不淀积MTJ器件的上层金属，而是使用碳层作为刻蚀掩模，采用感应耦合等离子刻蚀技术进行刻蚀，刻蚀完成后对上表面做平坦化处理，再将上层金属淀积，用作MTJ器件的上部电极；同时刻蚀过程中采用醇类和H2O的混合气体作为刻蚀气体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：使用光刻胶PR掩模，刻蚀碳层；以碳层作为MTJ器件的刻蚀掩模，以醇类和H2O的混合气体作为刻蚀气体，采用感应耦合等离子刻蚀技术对MTJ器件的上自由层进行刻蚀；刻蚀到MTJ器件的绝缘层时，停止刻蚀，在MTJ器件侧壁形成介质侧壁一，保护上部已刻蚀的部分不会对下层刻蚀过程产生再淀积损伤；继续刻蚀MTJ器件下层剩余薄膜，在下电极层前停止，再次形成介质侧壁二；完成对MTJ器件的下层电极的刻蚀；淀积一层介质层包裹刻蚀完成的MTJ器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜岩峰，王旭锋，于平平，梁海莲，张曙斌，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32