[发明专利]磁性隧道结及其形成方法

权利要求书

1.一种磁性隧道结的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底表面具有第一介质层，所述第一介质层内具有第一电极层，所述第一介质层暴露出所述第一电极层，所述第一介质层和第一电极层表面具有复合磁性层；

在所述复合磁性层表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层平行于衬底表面的图形为圆形，且所述第一掩膜层的位置与第一电极层的位置对应；

在所述复合磁性层表面和第一掩膜层的侧壁表面形成第二掩膜层，所述第二掩膜层的表面与第一掩膜层的表面齐平；

去除部分第一掩膜层，在第一掩膜层和第二掩膜层内形成暴露出复合磁性层的开口，所述开口平行于衬底表面的图形为条形，且所述开口的条形图形贯穿第一掩膜层的圆形图形；

在所述开口的第一掩膜层和第二掩膜层侧壁表面形成侧墙；

在形成侧墙之后，去除第二掩膜层；

在去除第二掩膜层之后，以侧墙和第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述复合磁性层直至暴露出第一介质层和第一电极层表面为止。

2.如权利要求1所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述复合磁性层包括至少一层磁性层，所述磁性层包括固定磁性层、以及位于固定磁性层上面的自由磁性层，所述固定磁性层和自由磁性层之间具有磁性绝缘层进行隔离。

3.如权利要求2所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，当所述复合磁性层为多层磁性层重叠设置时，相邻磁性层之间具有第一绝缘层。

4.如权利要求2所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述复合磁性层还包括：位于顶层磁性层表面的第二电极层。

5.如权利要求4所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述复合磁性层还包括：位于第一电极层和磁性层之间的第二绝缘层；位于第二电极层和顶层磁性层之间的第三绝缘层。

6.如权利要求1所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层、第二掩膜层和侧墙的材料不同。

7.如权利要求6所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层、第二掩膜层或侧墙的材料为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氮化钛、无定形碳、多晶硅或无定形硅。

8.如权利要求6所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，当所述侧墙的材料为SOG或PSG时，在形成侧墙之后，去除第二掩膜层之前，对所述侧墙进行热退火。

9.如权利要求8所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述热退火工艺包括：气体为氮气、氢气或惰性气体，温度为300摄氏度～500摄氏度。

10.如权利要求1所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，形成于开口第一掩膜层侧壁表面和第二掩膜层侧壁表面的侧墙厚度相同，所述侧墙的厚度为5纳米～50纳米。

11.如权利要求1所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层的圆形图形的直径为第一尺寸，所述开口的宽度为第二尺寸，所述第二尺寸为第一尺寸的1/5～2/3。

12.如权利要求1所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述开口的条形图形覆盖所述第一掩膜层的圆形图形的圆心。

13.如权利要求1所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述开口的形成方法包括：在第一掩膜层和第二掩膜层表面形成第二图形化层，所述第二图形化层内具有沟槽，所述沟槽暴露出部分第一掩膜层和第二掩膜层表面，所述沟槽平行于衬底表面的图形为条形，且所述沟槽的条形图形贯穿第一掩膜层的圆形图形；以所述第二图形化层为掩膜层，刻蚀所述第一掩膜层直至暴露出复合磁性层为止；在刻蚀所述第一掩膜层之后，去除所述第二图形化层。

14.如权利要求1所述的磁性隧道结的形成方法，其特征在于，所述侧墙的形成方法包括：在第一掩膜层和第二掩膜层表面、开口的侧壁和底部表面沉积侧墙薄膜；回刻蚀所述侧墙薄膜直至暴露出第一掩膜层和第二掩膜层表面和开口底部表面，形成侧墙。