控制装置形状以改善磁性穿隧接面装置效能制造方法及图纸

可依序形成连续层状物于对称的弧形电极上，以客制化层状薄膜装置如MTJ(磁性穿隧接面)装置的形状。一开始成形电极，使其具有凹面表面或凸面表面。依序形成的层状物可与上述形状共形，使其具有应变并造成多种结晶缺陷迁移远离对称轴，而保留于对称轴周围的区域为相对无缺陷。接着可图案化堆叠，只保留相对无缺陷的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置形状以改善磁性穿隧接面装置效能
本专利技术实施例一般关于磁性存储器装置，更特别关于装置形状对效能的效果。
技术介绍
磁性存储器装置结构的结晶特性，在装置效能上扮演非常重要的角色，特别是MTJ(磁性穿隧接面)装置的铁磁/氧化镁穿隧阻障界面。具体而言，结构中的应变可明显改变装置特性，其理由将说明如下。磁性存储器装置包括层状物的堆叠，其中两个铁磁层(通常视作参考层与自由层)隔有薄的非磁性介电层(称作阻障层)。在古典物理机制中，电子流无法由一铁磁层穿过不导电的阻障层流向另一铁磁层。但依据量子机制，若穿隧的电子自旋与阻障层两侧上的两个铁磁层的磁化方向存在正确条件，电子可穿隧通过阻障层。电子成功穿隧的必要条件亦取决于阻障层与铁磁层之间的界面。界面中的缺陷难以达到高TMR(穿隧磁阻)值，其可在符合适当的磁化条件时测量电子成功穿隧的能力。铁磁层与非磁性阻障层之间的晶格位错，以及在材料的结晶成长时产生的缺陷会造成这些缺陷。这些不想要的品质会与应变相关，进而降低穿隧磁阻值。这些现象已记载于文献中，比如LiMingLong等人于ScientificR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在形成磁性薄膜装置时控制层状物应变的方法，包括：/n提供一基板，且该基板具有平坦上表面；/n形成一电极层于该基板上，且该电极层具有平坦上表面；/n使该电极层的平坦上表面对称地成形，以形成具有一对称轴的弧形表面；/n依序沉积一层状装置结构于该电极的对称成形的上表面上，且所述层状装置结构中的每一层具有与该电极的对称成形的上表面对应的形状，且在该基板的平坦上表面上具有横向延伸的部分；/n接着采用硬遮罩层作为指引，移除该层状装置结构的多个对称部分，且所述对称部分横向地位于该对称轴的每一侧；/n因此保留该层状装置结构的一其余部分，其中移除的部分包含一弱区，且在该弱区中的弧形表面与周围的平坦表面相...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171113 US 15/810,4941.一种在形成磁性薄膜装置时控制层状物应变的方法，包括：
提供一基板，且该基板具有平坦上表面；
形成一电极层于该基板上，且该电极层具有平坦上表面；
使该电极层的平坦上表面对称地成形，以形成具有一对称轴的弧形表面；
依序沉积一层状装置结构于该电极的对称成形的上表面上，且所述层状装置结构中的每一层具有与该电极的对称成形的上表面对应的形状，且在该基板的平坦上表面上具有横向延伸的部分；
接着采用硬遮罩层作为指引，移除该层状装置结构的多个对称部分，且所述对称部分横向地位于该对称轴的每一侧；
因此保留该层状装置结构的一其余部分，其中移除的部分包含一弱区，且在该弱区中的弧形表面与周围的平坦表面相交，
其中移除的部分中的层状物包含在形成该层状装置结构时，迁移到该弱区并聚集其中的空位，结晶缺陷，针孔、与位错，且其中该层状装置结构的该其余部分相对无空位、结晶缺陷、针孔、与位错。


2.如权利要求1所述的方法，还包括以一介电填充层围绕该层状装置结构的该其余部分，并使介电填充层围绕的该其余部分平坦化，以准备后续的制程整合。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述层状物的曲率造成空位、结晶缺陷、针孔、与位错迁移至横向设置区。


4.如权利要求1所述的方法，其中弧形区为凸面。


5.如权利要求1所述的方法，其中弧形区为凹面。


6.如权利要求1所述的方法，其中该层状装置结构包括；
一底电极，具有对称于一轴的弧形表面，其上依序形成：
一晶种层；
一铁磁钉扎层；
一穿隧接面层；
一铁磁自由层；
一盖层；以及
一硬遮罩层。


7.如权利要求6所述的方法，其中该晶种层以厚度介于近似至之间的钽、钌、钨、或镍铬形成，该铁磁自由层与该铁磁钉扎层以厚度介于近似至之间的硼化钴铁形成，该穿隧阻障层以厚度介于近似至之间的氧化铝或氧化镁形成，且该盖层以厚度介于近似至之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰斯明·哈克，汤姆·锺，邓忠建，荣·林，杨毅，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71