[发明专利]磁性器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造磁性器件的方法，所述方法包括：

形成层叠结构，所述层叠结构包括磁性层；以及

通过使用蚀刻气体蚀刻所述层叠结构，所述蚀刻气体包括按体积计的至少80％的H₂气体和其余的额外气体，所述其余的额外气体包括惰性气体和/或NH₃气体，所述蚀刻气体不含卤素。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述额外气体中的所述惰性气体包括N₂、Ne、Ar、Kr和Xe中的至少之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述层叠结构包括使用Co/Pd、Co/Pt、Co/Ni、Fe/Pd、Fe/Pt、MgO、PtMn、IrMn、CoFe合金和CoFeB合金中的至少之一。

4.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述层叠结构包括执行等离子体蚀刻工艺。

5.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述层叠结构包括：

使用包括用于施加源功率的源功率输出单元以及用于施加偏压功率的偏压功率输出单元的等离子体蚀刻装置，以及

重复地执行在其中所述源功率和所述偏压功率中的至少一种功率在开启状态和关闭状态之间交替的操作。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：在蚀刻层叠结构之前，将所述层叠结构的一区域暴露于氢等离子体。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

形成所述层叠结构包括在上电极和下电极之间形成所述磁性层，所述上电极和所述下电极彼此面对，以及

蚀刻所述层叠结构包括通过使用所述蚀刻气体蚀刻所述上电极、所述下电极和所述磁性层。

8.一种磁性器件，包括：

在衬底上的至少一个磁阻器件，所述磁阻器件具有侧壁，所述侧壁具有实质上竖直的轮廓，

其中所述至少一个磁阻器件的高度是所述至少一个磁阻器件的宽度的至少1.5倍，

所述至少一个磁阻器件通过使用包括按体积计的至少80％的H₂气体和其余的额外气体的蚀刻气体来蚀刻包括非挥发性金属层的层叠结构而形成，所述其余的额外气体包括惰性气体和/或NH₃气体，所述蚀刻气体不含卤素。

9.根据权利要求8所述的磁性器件，其中

所述至少一个磁阻器件包括在竖直方向上顺序层叠的下电极、磁性结构和上电极，以及

所述下电极、所述磁性结构和所述上电极的每个具有侧壁，所述侧壁具有实质上竖直的轮廓。

10.根据权利要求9所述的磁性器件，其中

所述磁性结构包括非挥发性金属，以及

所述下电极、所述磁性结构和所述上电极的每个的整个侧壁沿着所述衬底的法线延伸。

11.根据权利要求9所述的磁性器件，其中所述磁性结构包括在竖直方向上顺序层叠的下磁性层图案、隧道势垒层和上磁性层图案。

12.根据权利要求9所述的磁性器件，其中所述磁性结构包括Co/Pd、Co/Pt、Co/Ni、Fe/Pd、Fe/Pt、MgO、PtMn、IrMn、CoFe合金以及CoFeB合金中的至少一个。

13.根据权利要求8所述的磁性器件，其中所述至少一个磁阻器件的所述高度是所述至少一个磁阻器件的所述宽度的1.5至4倍。

14.一种制造磁性器件的方法，所述方法包括：

形成层叠结构，所述层叠结构包括非挥发性金属层；以及

利用包括按体积计的至少80％的H₂气体和其余的额外气体的蚀刻气体来蚀刻包括所述非挥发性金属层的所述层叠结构，所述其余的额外气体包括惰性气体和/或NH₃气体，所述蚀刻气体不含卤素。

15.根据权利要求14所述的方法，其中蚀刻所述层叠结构包括执行等离子体蚀刻工艺。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：在蚀刻层叠结构之前，将所述层叠结构的一区域暴露于氢等离子体。