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1、(10)申请公布号 CN 102479918 A (43)申请公布日 2012.05.30 C N 1 0 2 4 7 9 9 1 8 A *CN102479918A* (21)申请号 201110386624.8 (22)申请日 2011.11.29 10-2010-0119756 2010.11.29 KR H01L 43/08(2006.01) H01L 43/12(2006.01) H01L 27/22(2006.01) G11C 11/15(2006.01) (71)申请人三星电子株式会社 地址韩国京畿道水原市灵通区梅滩洞416 番地 (72)发明人申喜珠 郑峻昊 李将银 吴世忠 (。
2、74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人谢晨 刘光明 (54) 发明名称 形成磁性隧道结结构和形成磁性随机存取存 储器的方法 (57) 摘要 公开了形成磁性隧道结结构和形成磁性随机 存取存储器的方法。一种制造磁性隧道结结构的 方法，包括：通过在基板上顺序地堆叠第一磁性 层、隧道介电层、和第二磁性层来形成磁性隧道结 层。掩模图案形成在第二磁性层的区域上。通过 执行至少一个蚀刻处理和至少一个氧化处理多次 来形成磁性隧道结层图案和在磁性隧道结层图案 的至少一个侧壁上的侧壁介电层图案。至少一个 蚀刻处理可以包括第一蚀刻处理，其使用惰性气 体和掩模图案来蚀刻磁性隧道结层的。
3、一部分以形 成第一蚀刻产物。至少一个氧化处理包括第一氧 化处理，其氧化附着在磁性隧道结层的蚀刻侧上 的第一蚀刻产物。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 7 页 1/2页 2 1.一种制造磁性隧道结结构的方法，所述方法包括通过执行至少一个蚀刻处理和至少 一个氧化处理多次来形成磁性隧道结层图案和在所述磁性隧道结层图案的至少一个侧壁 上的侧壁介电层图案。 2.根据权利要求1所述的方法，在形成所述磁性隧道结层图案和所述侧壁介电层图案 之前，还包括： 通过。
4、在基板上顺序地堆叠第一磁性层、隧道介电层、和第二磁性层来形成磁性隧道结 层；以及 在所述第二磁性层的区域上形成掩模图案。 3.根据权利要求2所述的方法，其中 所述至少一个蚀刻处理包括第一蚀刻处理，该第一蚀刻处理使用惰性气体和所述掩模 图案来蚀刻所述磁性隧道结层的一部分，以形成第一蚀刻产物，并且 所述至少一个氧化处理包括第一氧化处理，该第一氧化处理氧化附着在所述磁性隧道 结层的蚀刻侧上的所述第一蚀刻产物。 4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个蚀刻处理和所述至少一个氧化处 理还包括： 第二蚀刻处理，该第二蚀刻处理蚀刻所述第一蚀刻处理没有蚀刻的所述磁性隧道结层 的一部分，以形成第二蚀刻产。
5、物；以及 第二氧化处理，该第二氧化处理氧化通过所述第二蚀刻处理形成的所述第二蚀刻产 物。 5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述惰性气体包括NH 3 气体。 6.根据权利要求5所述的方法，其中所述惰性气体还包括CO气体和SF 6 气体中的至少 一个。 7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个蚀刻处理和所述至少一个氧化处 理被原位执行。 8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过使用大约200W以下的功率执行所述至少一 个氧化处理。 9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个氧化处理是自由基氧化处理和等 离子氧化处理中的至少一个。 10.根据权利要求4所述的方法，其中，通过所述第二。
6、蚀刻处理蚀刻所述隧道介电层。 11.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括： 在基板上形成包括接触塞的第一层间介电层； 通过在所述第一层间介电层上顺序地堆叠第一磁性层、隧道介电层、以及第二磁性层 来形成磁性隧道结层； 在所述第二磁性层的区域上形成掩模图案；以及 通过执行至少一个蚀刻处理和至少一个氧化处理多次来形成磁性隧道结层图案和在 所述磁性隧道结层图案的至少一个侧壁上的侧壁介电层图案， 所述至少一个蚀刻处理包括第一蚀刻处理，该第一蚀刻处理使用惰性气体和所述掩模 图案来蚀刻所述磁性隧道结层的一部分，以形成第一蚀刻产物，并且 所述至少一个氧化处理包括第一氧化处理，该第一氧化处理氧化附着在所述磁。
7、性隧道 权 利 要 求 书CN 102479918 A 2/2页 3 结层的蚀刻侧上的所述第一蚀刻产物。 12.根据权利要求11所述的方法，在形成所述磁性隧道结层图案和所述侧壁介电层图 案之后，还包括： 通过使用所述侧壁介电层图案来蚀刻所述侧壁介电层图案周围的所述第一层间介电 层的一部分，在所述侧壁介电层图案上形成侧壁保护层图案。 13.根据权利要求12所述的方法，其中，蚀刻所述第一层间介电层的一部分包括使用 惰性气体。 14.根据权利要求12所述的方法，在形成所述侧壁保护层图案之后，还包括： 在所述侧壁保护层图案上执行灰化处理，所述灰化处理包括使用氧气或者氧等离子的 至少一个处理。 15.根。
8、据权利要求11所述的方法，还包括： 在所述第一层间介电层、所述磁性隧道结层图案、以及所述侧壁介电层图案上共形地 形成保护层。 16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述接触塞和所述第一磁性层彼此直接接触。 17.根据权利要求11所述的方法，还包括： 在所述第一层间介电层上形成第二层间介电层；以及 在所述第二层间介电层上形成位线。 18.根据权利要求11所述的方法，其中所述惰性气体包括NH3气体。 19.根据权利要求11所述的方法，其中，通过使用大约200W以下的功率执行所述氧化 处理。 20.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个蚀刻处理包括至少两个蚀刻处 理，并且通过所述至少两个蚀。
9、刻处理中的一个来蚀刻所述隧道介电层。 权 利 要 求 书CN 102479918 A 1/7页 4 形成磁性隧道结结构和形成磁性随机存取存储器的方法 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求2010年11月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No.10-2010-0119756的优先权，其整体内容通过引用并入本文。 技术领域 0003 示例性实施例涉及磁性隧道结结构的制造方法和使用磁性隧道结结构的磁性随 机存取存储器器件的制造方法。 背景技术 0004 MRAM(磁性随机存取存储器)器件能够在短时间段内进行写入和读取，并且具有 非易失性特性。由于这些特性，MRAM已经被广泛接受。
10、。 0005 通常，MRAM器件的单位单元是存储数据的元件，并且MTJ(磁性隧道结)图案被使 用。MTJ图案包括两个磁性层和布置在磁性层之间的隧道介电层。因此，MTJ包括具有固定 磁化方向的钉扎(pinned)铁磁层、其中磁化方向能够在平行或者反平行方向上变化的自 由铁磁层、以及布置在钉扎铁磁层和自由铁磁层之间的隧道介电层。 0006 当使用物理蚀刻来蚀刻磁性层以形成磁性隧道结图案时，通过蚀刻产生的导电产 物附着到磁性隧道结图案的侧壁，并且磁性隧道结图案可能由于附着到磁性隧道结图案的 导电蚀刻产物而被短路。 发明内容 0007 示例性实施例提供了磁性隧道结结构的制造方法和MRAM器件的制造方法。
11、，以利 用改善的电阻特性防止或者减少磁性隧道结结构的电气短路。 0008 根据示例性实施例，一种磁性隧道结结构的制造方法包括：通过在基板上顺序地 堆叠第一磁性层、隧道介电层以及第二磁性层来形成磁性隧道结层。在第二磁性层的区域 上形成掩模图案。通过执行至少一个蚀刻处理和至少一个氧化处理多次来形成磁性隧道结 层图案以及在磁性隧道结层图案的至少一个侧壁上的侧壁介电层图案。该至少一个蚀刻处 理可以包括第一蚀刻处理，其使用惰性气体和掩模图案蚀刻磁性隧道结层的一部分以形成 第一蚀刻产物。该至少一个氧化处理可以包括第一氧化处理，以氧化附着在磁性隧道结层 的蚀刻侧上的第一蚀刻产物。 0009 根据示例性实施例。
12、，一种磁性随机存取存储器器件的制造方法，包括在基板上形 成包括接触塞的第一层间介电层。通过在第一层间介电层上顺序地堆叠第一磁性层、隧道 介电层和第二磁性层来形成磁性隧道结层。在第二磁性层的区域上形成掩模图案。通过执 行至少一个蚀刻处理和至少一个氧化处理多次来形成磁性隧道结层图案以及在磁性隧道 结层图案的至少一个侧壁上的侧壁介电层图案。该至少一个蚀刻处理可以包括第一蚀刻处 理，其使用惰性气体和掩模图案来蚀刻磁性隧道结层的一部分，以形成第一蚀刻产物。该至 少一个氧化处理可以包括第一氧化处理，以氧化附着在磁性隧道结层的蚀刻侧上的第一蚀 说 明 书CN 102479918 A 2/7页 5 刻产物。 。
13、0010 根据示例性实施例，一种磁性隧道结结构的制造方法包括：通过执行至少一个蚀 刻处理和至少一个氧化处理多次来形成磁性隧道结层图案以及在磁性隧道结层图案的至 少一个侧壁上的侧壁介电层图案。 附图说明 0011 通过参考附图详细地描述示例性实施例，示例性实施例的以上和其它特征和优点 将变得更加明显，在附图中： 0012 图1是示出根据示例性实施例的磁性隧道结结构的剖视图。 0013 图2是示出根据示例性实施例的MRAM(磁性随机存取存储器)器件的剖视图。 0014 图3是示出根据示例性实施例的MRAM(磁性随机存取存储器)器件的剖视图。 0015 图4是示出根据示例性实施例的MRAM(磁性随机。
14、存取存储器)器件的剖视图 0016 图5至9是示出根据示例性实施例的磁性隧道结结构的制造方法的剖视图。 0017 图10至14是示出根据示例性实施例的MRAM(磁性随机存取存储器)器件的制造 方法的剖视图。 0018 图15是示出根据示例性实施例制造MRAM器件的中间步骤的剖视图。 0019 图16是示出根据示例性实施例制造MRAM器件的中间步骤的剖视图。 具体实施方式 0020 通过参考附图以及以下示例性实施例的详细描述可以更容易地理解示例性实施 例以及实现示例性实施例的方法的优点和特征。然而，可以以很多不同的形式来实施示例 性实施例并且不应该将示例性实施例理解为限于在此阐述的示例性实施例。。
15、而是，提供这 些示例性实施例使得本公开将是透彻和完整的，并且将示例性实施例的概念完全地传达给 本领域技术人员，并且将仅通过所附的权利要求来限定示例性实施例。在附图中，为了清楚 起见，层和区域的厚度被夸大。 0021 这里可以使用诸如“以下”、“下”、“较低”、“以上”、“上”等等的空间相对术语，以便 于容易地描述附图中示出的一个元素或者特征相对于另一元素(其他元素)或者特征的关 系。将理解的是，除了附图中描述的取向之外，这些空间相对术语意在涵盖使用或者操作时 器件的不同的取向。例如，如果附图中的器件被翻转，则被描述为在其他元素或者特征下或 者以下的元素将会取向为在该其他元素或者特征“以上”。因。
16、此，示例性术语“下”能够涵盖 上和下的取向。器件可以有其它的取向(旋转90度或者在其它取向)，并且相应地具有所 解释的这里使用的空间相对描述符。 0022 将参考其中示出示例性实施例的透视图、剖视图和/或平面图来描述示例性实施 例。因此，可以根据制造技术或者容限来修改示例性视图的轮廓。即，示例性实施例不意在 限制本发明的概念的范围，而是覆盖由于制造工艺的变化引起的所有改变和修改。因此，以 示意性形式示出附图中所示的区域，并且简单地通过图示示出所述区域的形状，并且该形 状不作为限制。 0023 这里使用的术语是仅用于描述特定的实施例，并且不意在限制示例性实施例。如 这里使用的，除非有其它明确的描。
17、述，单数形式意在包括复数形式。还将理解的是，术语“包 说 明 书CN 102479918 A 3/7页 6 括”(如果在这里使用的话)，描述所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但是 不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或者添加。 0024 除非有其它限定，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有如示例性 实施例所属的领域的技术人员通常理解的相同含义。还将理解的是，诸如通常使用的字典 中定义的术语应被理解为具有与在现有技术的背景中的含义一致的含义，并且将不被理解 为理想化或者过分形式上的意义，除非这里进行了这样的明确定义。 0025 图1是示。
18、出根据示例性实施例的磁性隧道结结构的剖视图。参考图1，MTJ(磁性 隧道结)结构10可以包括：磁性隧道结层图案140，其包括第一磁性层图案110、隧道介电 层图案120、以及第二磁性层图案130；以及形成在磁性隧道结层图案140的侧壁上的侧壁 介电层图案150，上述所有都形成在基板100上。 0026 第一磁性层图案110和第二磁性层图案130中的一个可以是具有固定磁方向的钉 扎铁磁层图案，并且另一个可以是具有可根据施加到磁性隧道结层图案140的电流方向而 变化的磁方向的自由铁磁层图案。能够通过使用CoFe、NiFe或者CoFeB形成第一磁性层图 案110和第二磁性层图案130。能够利用氧化铝。
19、或者氧化镁来形成隧道介电层图案120。 0027 侧壁介电层图案150可以形成为直接接触磁性隧道结层图案140的侧壁。可以通 过氧化附着到磁性隧道结层图案140的侧壁的蚀刻产物来形成侧壁介电层图案150。可以 在形成磁性隧道结层图案140的蚀刻处理期间产生蚀刻产物。因此，可以利用经氧化的物 质来形成侧壁介电层图案150，其中，该物质用于形成磁性隧道结层图案140。尽管在以后 进行描述，但是可以通过执行两个或者更多蚀刻处理来形成磁性隧道结层图案140，并且可 以通过执行多个氧化处理来形成侧壁介电层图案150，其中，在每个蚀刻处理之后执行每个 氧化处理。 0028 图2是示出根据示例性实施例的MR。
20、AM(磁性随机存取存储器)器件的剖视图。图 2中所示的MRAM器件是STT(自旋转移矩)MRAM器件。STT MRAM器件使用下述现象：其中， 当具有布置的自旋方向的高密度电流进入磁性材料时，如果磁性材料的磁方向不与电流自 旋方向相同，则磁性材料的磁方向按照电流自旋方向的方向来排列。因为STT MRAM器件不 要求数字线，因此MRAM器件的最小化或者减小是可能的。 0029 参考图2，存取器件可以布置在基板200的预定或者给定区域中。基板200可以是 硅基板、砷化镓基板、SiGe基板、陶瓷基板、石英基板、用于显示器的玻璃基板、或者SOI(绝 缘体上半导体)基板。存取器件可以是MOS晶体管。在该。
21、情况下，存取晶体管可以布置在由 形成在基板200的预定或者给定区域中的器件隔离层201限制的有源区域中。具体地，存 取晶体管可以布置在有源区域中，并且可以包括彼此分离的源极区域203和漏极区域202。 栅电极212可以形成在源极区域203和漏极区域202之间的沟道区域上。栅电极212可以 在有源区域的顶部上延伸并且用作字线。栅电极212可以通过栅介电层211从有源区域电 气断开。 0030 在包括存取晶体管的基板200上可以形成第一层间介电层210，并且在对应于源 极区域203的第一层间介电层210的特定区域上可以布置源极线221。源极线221可以形 成为在同一方向上延伸到栅电极212。在图2。
22、中，两个相邻的存取晶体管共享源极区域203； 然而，本发明不限于此，并且两个相邻的存取晶体管可以不共享源极区域和漏极区域。 0031 在第一层间介电层210中，可以形成源极线接触塞215，其将源极线221电连接到 说 明 书CN 102479918 A 4/7页 7 源极区域203；以及着陆(landing)接触塞214，其形成在漏极区域202上。 0032 在其处布置源极线221的第一层间介电层210上，可以形成第二层间介电层220。 在第二层间介电层220上，可以形成下电极接触塞222，其电连接到形成在漏极区域202上 的着陆接触塞214。 0033 在第二介电层220上，可以布置磁性隧道。
23、结结构10，其包括磁性隧道结层图案140 和侧壁介电层图案150。磁性隧道结层图案140可以包括顺序地堆叠在第二层间介电层220 上的第一磁性层图案110、隧道介电层图案120、和第二磁性层图案130。由于磁性隧道结结 构10与根据图1中所示的示例性实施例的磁性隧道结结构相同，因此省略详细描述。 0034 磁性隧道结层图案140和漏极区域202可以通过着陆接触塞214和下电极接触塞 222电连接。在其处布置磁性隧道结结构10的基板200上，可以形成第三层间介电层240。 在第三层间介电层240上，位线250可以布置为与栅电极212交叉。位线250和磁性隧道 结层图案140可以通过上电极接触塞2。
24、41电连接。 0035 例如可以利用氧化硅层或者氧氮化硅层形成第一、第二和第三介电层210、220和 240。例如可以通过使用W、Ru、Ta、Cu、Al或者掺杂的多晶硅形成着陆接触塞214、源极线 接触塞215、源极线221、下电极接触塞222、上电极接触塞241、以及位线250。在位线250 上，能够额外地形成金属互连，以电连接周边电路单元(未示出)的电路。 0036 图3是示出根据示例性实施例的MRAM器件的剖视图。参考图3，根据示例性实施 例的MRAM器件与根据图2中示出的示例性实施例的MRAM器件不同，使得侧壁保护层图案 230额外地形成在侧壁介电层图案150上。可以通过具有附着在侧壁。
25、介电层图案150上的 蚀刻产物来形成侧壁保护层图案230。通过蚀刻磁性隧道结结构10周围的第二层间介电层 220的一部分可以产生蚀刻产物。在磁性隧道结结构10周围的第二层间介电层220的特定 区域中，能够形成凹陷。侧壁保护层图案230能够形成为直接接触侧壁介电层图案150。 0037 图4是示出根据示例性实施例的MRAM器件的剖视图。参考图4，根据示例性实施 例的MRAM器件与根据图2中示出的示例性实施例的MRAM器件不同，使得沿着第二层间介 电层220共形地形成保护层260，并且包括了磁性隧道结结构10。 0038 参考图1和图5至图9，描述根据示例性实施例的磁性隧道结结构的制造方法。图 5。
26、至9是按顺序示出根据示例性实施例的磁性隧道结结构的制造方法的剖视图。 0039 参考图5，在基板100上，顺序地堆叠第一磁性层111、隧道介电层121、第二磁性层 131，以形成磁性隧道结层141。能够通过使用CoFe、NiFe或者CoFeB形成第一磁性层111 和第二磁性层131，并且能够通过使用氧化铝或者氧化镁形成隧道介电层121。在第二磁性 层131的特定区域上，可以形成掩模图案300。 0040 参考图6，通过使用掩模图案300作为蚀刻掩模图案，可以执行第一蚀刻处理，其 蚀刻磁性隧道结层141的一部分，例如第二磁性层131的一部分。为了蚀刻磁性隧道结层 141，使用了使用惰性气体的物理。
27、蚀刻。 0041 当使用了使用惰性气体的物理蚀刻来蚀刻磁性隧道结层141时，通过蚀刻所移除 的构成磁性隧道结层141的材料的一部分附着在磁性隧道结层141的蚀刻侧上。因此，通 过第一蚀刻处理产生的蚀刻产物151可以附着到磁性隧道结层141的蚀刻侧。 0042 参考图6和7，可以执行第一氧化处理，以氧化附着到磁性隧道结层141的蚀刻侧 的蚀刻产物151。使用第一氧化处理，附着到磁性隧道结层141的蚀刻侧的蚀刻产物151可 说 明 书CN 102479918 A 5/7页 8 以用于形成具有介电特性的侧壁介电层图案150。 0043 参考图7和8，可以执行第二蚀刻处理，以蚀刻第一蚀刻处理没有蚀刻的。
28、磁性隧道 结层的部分。在第二蚀刻处理过程中，例如，能够蚀刻第二磁性层131的剩余物、隧道介电 层121的一部分、和第一磁性层111的一部分。第二蚀刻处理形成使用第二磁性层131的 第二磁性层图案130，以及使用隧道介电层121的隧道介电层图案120。通过第二蚀刻处理 产生的蚀刻产物可以附着在磁性隧道结层的蚀刻侧上，例如，第二磁性层图案130的侧壁、 隧道介电层图案120的侧壁、以及蚀刻的第一磁性层111的侧壁上。 0044 通过执行第二氧化处理以氧化在第二蚀刻处理过程中产生并且附着在磁性隧道 结层的蚀刻侧上的蚀刻产物，可以沿着第二磁性层图案130的侧壁、隧道介电层图案120的 侧壁、以及蚀刻的。
29、第一磁性层111的侧壁形成侧壁介电层图案150。 0045 参考图8和9，可以执行第三蚀刻处理，以蚀刻第二蚀刻处理没有蚀刻的磁性隧道 结层的剩余物。第三蚀刻处理形成使用第一磁性层111的第一磁性层图案110。磁性隧道 结层图案140包括第一磁性层图案110、隧道介电图案120、以及第二磁性层图案130。第三 蚀刻处理产生的蚀刻产物可以附着在磁性隧道结层的蚀刻侧上，例如，磁性隧道结层图案 140的侧壁上。 0046 通过执行第三氧化处理以氧化通过第三蚀刻处理产生并且附着在磁性隧道结层 图案140的侧壁上的蚀刻产物，侧壁介电层图案150可以形成在蚀刻的第一磁性层图案110 的侧壁上。 0047 上。
30、述第一至第三蚀刻处理是利用惰性气体的物理蚀刻处理。对于惰性气体，能够 使用NH 3 气体。而且能够使用与CO气体或者SF 6 气体混合的NH 3 气体。上述第一至第三氧 化处理能够使用自由基氧化处理或者等离子氧化处理。而且，能够以大约200W以下的功率 执行第一至第三氧化处理。 0048 在示例性实施例中，可以在氧化附着在磁性隧道结层141的侧壁上的蚀刻产物的 氧化处理、在氧化处理之后蚀刻没有被蚀刻的磁性隧道结层141的部分的蚀刻处理、以及 用于对蚀刻处理产生的蚀刻产物进行氧化的另一氧化处理之后，立即执行蚀刻磁性隧道结 层(图5的141)的部分的蚀刻处理。因此，包括蚀刻处理和蚀刻处理之后的氧化。
31、处理的蚀 刻和氧化处理的组被执行多次。在示例性实施例中，因为多次地执行蚀刻和氧化处理的组， 所以能够调整每个氧化处理的氧化速率。当在高功率条件下执行氧化处理时，可能损坏磁 性隧道结层图案(图9的140)，特别是介电层图案(图9的120)。 0049 然而，在示例性实施例中，在仅蚀刻磁性隧道结层(图5的141)的一部分的蚀刻 处理之后，可以执行氧化处理以仅氧化蚀刻处理产生的蚀刻产物(图5的151)。结果，能够 在小于作为不损坏磁性隧道结层图案(图9的140)、特别是介电层图案(图9的120)的功 率水平的大约200W的情况下执行每个氧化处理。另一方面，在通过执行一个蚀刻处理来图 案化磁性隧道结层。
32、(图5的141)并且然后通过执行一个氧化处理来氧化蚀刻处理产生的 蚀刻产物的情况下，需要在大于大约200W的高功率水平下执行氧化处理。结果，这样的氧 化处理可能损坏磁性隧道结层图案(图9的140)，特别是介电层图案(图9的120)。 0050 而且，能够原位(in-situ)执行在每个蚀刻处理之后执行的每个氧化处理。当原 位执行蚀刻处理和氧化处理时，能够防止或者减少由空气所引起的磁性隧道结结构的腐蚀 和劣化。 说 明 书CN 102479918 A 6/7页 9 0051 例如，可以通过执行蚀刻处理一次来蚀刻隧道介电层(图5的121)。因此，可以 要求每个蚀刻处理不在隧道介电层121上结束。如。
33、果在仅蚀刻隧道介电层121的一部分之 后结束第n蚀刻处理，则在第n氧化处理过程中能够暴露隧道介电层121的部分。在示例 性实施例中，可能由于第n氧化处理而劣化隧道介电层121的特性。因此，为了防止或者减 少隧道介电层121在氧化处理过程中暴露，可以通过执行蚀刻处理一次来蚀刻隧道介电层 (图5的121)。 0052 在磁性隧道结层(图5的141)的蚀刻处理过程中产生的蚀刻产物具有导电性。当 这样的蚀刻产物附着在磁性隧道结层图案(图9的140)上时，磁性隧道结层图案140的电 阻分布特性可能劣化。然而，在示例性实施例中，因为通过氧化这样的蚀刻产物而形成侧壁 介电层图案(图9的150)，因此能够防止。
34、或者减少磁性隧道结层图案140的第一磁性层图 案110和第二磁性层图案130之间的短路。而且，能够防止或者减少磁性隧道结层图案140 的电阻分布特性的劣化，并且可以不需要用于防止或者减少磁性隧道结层图案140的第一 磁性层图案110和第二磁性层图案130之间的短路的额外的帽盖层或者保护层。结果，能 够简化处理并且能够减少成本。 0053 在示例性实施例中，可以通过执行蚀刻和氧化处理三次来形成磁性隧道结结构， 但是示例性实施例不限于此。能够通过执行蚀刻和氧化处理两次或者四次来形成磁性隧道 结结构。参考图9和图1，通过移除掩模图案300，完成磁性隧道结结构10。 0054 参考图2和图10至图14。
35、，描述根据示例性实施例的磁性隧道结结构的制造方法。 图10至图14是顺序地示出根据示例性实施例的MRAM器件的制造方法的剖视图。 0055 参考图10，在基板200中，例如，通过使用STI(浅槽隔离)方法，可以形成限定有 源区域的器件隔离层201。在有源区域上，形成栅极介电层211和栅电极212。通过在由栅 电极212暴露的基板200的有源区域中注入(或者掺杂)杂质，形成源极区域203和漏极 区域202。 0056 在其处形成栅电极212的基板200上，可以形成第一层间介电层210。为了暴露漏 极区域202和源极区域203的预定或者给定区域，可以蚀刻第一层间介电层210的预定或 者给定区域，以。
36、形成接触孔，并且可以形成填充接触孔的着陆接触塞214和源极线接触塞 215。 0057 在源极线接触塞215上，可以形成电连接到源极线接触塞215的源极线221。在其 处形成源极线221的整个基板200上，可以形成第二层间介电层220。 0058 为了暴露着陆接触塞214的预定或者给定区域，可以移除第二层间介电层220的 预定或者给定区域以形成接触孔，并且可以形成填充接触孔的下电极接触塞222。 0059 在其处形成下电极接触塞222的基板200上，可以顺序地堆叠第一磁性层111、隧 道介电层121、以及第二磁性层131，以形成磁性隧道结层141。在第二磁性层131的预定或 者给定区域上，可以。
37、形成掩模图案300。 0060 参考图11至图14，通过执行包括通过使用掩模图案作为蚀刻掩模图案来蚀刻磁 性隧道结层141的部分的蚀刻处理，以及用于对蚀刻处理产生的蚀刻产物151进行氧化的 氧化处理的蚀刻和氧化处理的组多次，例如3次，可以形成磁性隧道结层图案140，和形成 在磁性隧道结层图案140的侧壁上的侧壁介电层图案150。 0061 参考图14和图2，在移除掩模图案300之后，在其处形成磁性隧道结结构10的基 说 明 书CN 102479918 A 7/7页 10 板200上，可以形成第三层间介电层240。在通过移除第三层间介电层240的部分而形成 接触孔，从而部分地暴露第二磁性层图案1。
38、30之后，可以形成填充接触孔的上电极接触塞 241。在第三层间介电层240上，可以形成跨过栅电极121的位线250。 0062 参考图3和图10至图15，描述根据示例性实施例的MRAM器件的制造方法。图15 是示出根据示例性实施例来制造MRAM器件的中间步骤的剖视图。如图10至图14中所示， 在第二层间介电层220上，可以形成磁性隧道结结构10。 0063 参考图15，通过使用磁性隧道结结构10作为蚀刻掩模图案，可以蚀刻布置在磁性 隧道结结构10周围的第二层间介电层220的一部分。使用了使用惰性气体的物理蚀刻用 于蚀刻。可以通过利用使用惰性气体的物理蚀刻来蚀刻第二层间介电层220，并且通过蚀刻。
39、 所移除的第二层间介电层220材料的部分可以附着在侧壁介电图案150上。结果，侧壁保 护图案230可以形成在侧壁介电图案150上。因为利用包括氧化硅和氧氮化硅的介电材料 来形成第二层间介电层220，因此，利用通过第二层间介电层220的蚀刻而产生的蚀刻产物 形成的侧壁保护图案230可以具有介电特性。 0064 在形成侧壁保护图案230之后，并且为了进一步固化侧壁保护图案230，能够额外 地执行使用氧气的灰化处理或者氧等离子处理。 0065 参考图15和图3，在移除其处形成磁性隧道结结构10和侧壁保护图案230的基板 200上的掩模图案300之后，形成第三层间介电层240、上电极接触塞241、以及。
40、位线250。 0066 参考图4、图10至图14、和图16，描述根据示例性实施例的MRAM器件的制造方法。 图16是示出根据示例性实施例制造MRAM器件的中间步骤的剖视图。 0067 如图10至图14中所示，可以在第二层间介电层220上形成磁性隧道结结构10。 参考图16，可以沿着第二层间介电层220和磁性隧道结结构10而共形地形成保护层260。 能够通过使用氧化硅层、氧氮化硅层、或者氮化硅层形成保护层260。 0068 参考图16和图4，在移除掩模图案300之后，可以在其处形成磁性隧道结结构10 和保护层260的基板200上形成第三层间介电层240、上电极接触塞241、以及位线250。 00。
41、69 总结具体实施方式，本领域技术人员将理解的是，能够在基本上不偏离示例性实 施例的原则的情况下对示例性实施例进行很多变化和修改。因此，仅以概括性和描述性意 义使用公开的实施例，并且公开的实施例不意在进行限制。 说 明 书CN 102479918 A 10 1/7页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102479918 A 11 2/7页 12 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102479918 A 12 3/7页 13 图5 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102479918 A 13 4/7页 14 图8 图9 图10 说 明 书 附 图CN 102479918 A 14 5/7页 15 图11 图12 说 明 书 附 图CN 102479918 A 15 6/7页 16 图13 图14 说 明 书 附 图CN 102479918 A 16 7/7页 17 图15 图16 说 明 书 附 图CN 102479918 A 17 。