[发明专利]MTJ器件的制作方法、MTJ器件及STT-MRAM

权利要求书

1.一种MTJ器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

依次设置钉扎层、绝缘势垒层与自由层的第一过程，或者依次设置自由层、绝缘势垒层与钉扎层的第二过程，所述钉扎层包括至少一个第一结构层，

当所述制作方法包括所述第一过程时，所述制作方法还包括：在设置所述钉扎层的过程中采用等离子体法对至少一个所述第一结构层的裸露表面进行刻蚀；

当所述制作方法包括所述第二过程时，所述制作方法还包括：在设置所述钉扎层之前，采用等离子体法对设置所述绝缘势垒层的裸露表面进行刻蚀，和/或，在设置所述钉扎层的过程中采用等离子体法对至少一个所述第一结构层的裸露表面进行刻蚀。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述自由层包括至少一个第二结构层，

当所述制作方法包括所述第一过程时，所述制作方法还包括：在设置所述自由层之前，采用等离子体法对设置所述绝缘势垒层的裸露表面进行刻蚀，和/或，在设置所述自由层的过程中采用等离子体法对至少一个所述第二结构层的裸露表面进行刻蚀；

当所述制作方法包括所述第二过程时，所述制作方法还包括：在设置所述自由层的过程中采用等离子体法对至少一个所述第二结构层的裸露表面进行刻蚀。

3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，控制所述刻蚀的速率小于0.02nm/s。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述绝缘势垒层和/或所述第一结构层被刻蚀的厚度在0.01～1nm之间。

5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第二结构层被刻蚀的厚度在0.01～1nm之间。

6.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，控制所述刻蚀的时间在0.1s～60s之间。

7.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，控制所述刻蚀的温度在25～250℃之间。

8.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，控制所述刻蚀的压力在50～150mTorr之间。

9.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，所述等离子体法采用的刻蚀气体包括Ne、Ar、Kr与Xe中的一种。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述等离子体法采用的辅助气体包括He、N₂、H₂与O₂中的一种。

11.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一结构层包括叠置的种子层、第一铁磁层、第一非磁金属层与第二铁磁层，所述钉扎层的设置过程包括：

依次设置所述种子层、所述第一铁磁层、所述第一非磁金属层与所述第二铁磁层，其中，

所述第一铁磁层与所述第二铁磁层通过所述第一非磁金属层呈反铁磁耦合状态。

12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述钉扎层的设置过程还包括：

采用所述等离子体法对所述种子层的裸露的表面进行刻蚀、采用所述等离子体法对所述第一铁磁层的裸露表面进行刻蚀和/或采用所述等离子体法对所述第二铁磁层的裸露表面进行刻蚀。

13.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述第一结构层还包括设置在所述第二铁磁层的表面上且依次远离所述第二铁磁层的第二非磁金属层与第三铁磁层，所述钉扎层的设置过程包括：

依次设置所述种子层、所述第一铁磁层、所述第一非磁金属层、所述第二铁磁层、所述第二非磁金属层与所述第三铁磁层，其中，

所述第二铁磁层与所述第三铁磁层通过所述第二非磁金属层呈铁磁耦合状态。