【手続補正書】
【提出日】平成16年4月21日(2004.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
［工程−３０］
その後、第２の層間絶縁層１２５上にリソグラフィ技術に基づき、ランディングパッド１２４の上方に開口１４１が形成されたレジスト層１４０を形成する（図３４の（Ｂ）参照）。次いで、レジスト層１４０をマスクとして、第２の層間絶縁層１２５をエッチングして、第２の層間絶縁層１２５に第２の開口部１２６を形成した後、アッシング技術に基づきレジスト層１４０を除去する。こうして、図３５に示す構造を得ることができる。次いで、良好なるコンタクトを取るため、第２の開口部１２６の底部に露出したランディングパッド１２４に対してアルゴンスパッタリング処理を施す。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
［工程−５０］
次いで、リソグラフィ技術及びＲＩＥ法に基づき、トップコート膜１３６、記録層１３５、及び、トンネル絶縁膜１３４をパターニングすることで、磁化固定層１３３、反強磁性体層１３２及びバリア層１３１が残され、更には、バリア層１３１、反強磁性体層１３２及び磁化固定層１３３の延在部から構成された第２の接続孔１２７を得ることができる。こうして、図３７に示す構造を得ることができる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
［工程−６０］
その後、磁化固定層１３３、反強磁性体層１３２及びバリア層１３１をパターニングし（図３８参照）、全面に第３の層間絶縁層１２８を形成した後、第３の層間絶縁層１２８をＣＭＰ法にて平坦化し、トップコート膜１３６を露出させる（図３９参照）。次いで、第３の層間絶縁層１２８上に、トップコート膜１３６と接続され、第１の方向と直交する第２の方向（図面の左右方向）に延びるビット線ＢＬを形成する（図４０参照）。尚、この際、周辺回路の配線（図示せず）、ボンディングパッド領域（図示せず）も併せて形成する。更に、全面にプラズマＣＶＤ法にてシリコン窒化膜（図示せず）を堆積し、ボンディングパッド部（図示せず）をシリコン窒化膜に開口して、ＭＲＡＭの製造工程を完了させる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ここで、ＭＯＳ型ＦＥＴから成る選択用トランジスタＴＲは、シリコン半導体基板から成る半導体基板１０に形成されている。より具体的には、選択用トランジスタＴＲは、素子分離領域１１に囲まれた活性領域内に形成され、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、ソース／ドレイン領域１４Ａ，１４Ｂから構成されている。例えばＳｉＯ2及びＢＰＳＧから成る第１の層間絶縁層２１は、選択用トランジスタＴＲを覆っている。タングステンプラグから成る第１の接続孔２３は、第１の層間絶縁層２１に設けられた第１の開口部２２内に形成されており、選択用トランジスタＴＲの一方のソース／ドレイン領域１４Ｂと接続されている。第１の接続孔２３は、更に、第１の層間絶縁層２１上に形成されたランディングパッド２４と接続されている。第１の配線（書込みワード線ＲＷＬ）は銅（Ｃｕ）から成り、第１の層間絶縁層２１上に形成され、第１の方向（図面の紙面垂直方向）に延びている。ＳｉＯ2から成る第２の層間絶縁層２５は、第１の層間絶縁層２１及び書込みワード線ＲＷＬを覆っている。尚、選択用トランジスタＴＲの他方のソース／ドレイン領域１４Ａは、コンタクトホール１５を介してセンス線１６に接続されている。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
ＳｉＯ2から成る第３の層間絶縁層２６は、トンネル磁気抵抗素子３０、第２の層間絶縁層２５、並びに、磁化固定層３３、反強磁性体層３２及びバリア層３１の延在部３７を覆っている。また、第２の配線であるビット線ＢＬは、第３の層間絶縁層２６上に形成され、トンネル磁気抵抗素子３０の一端（より具体的には、第２の強磁性体層（記録層）３５）と電気的に接続され、第１の方向と異なる（具体的には直交する）第２の方向（図面の左右方向）に延びている。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
具体的には、バリア層３１、反強磁性体層３２、磁化固定層３３、トンネル絶縁膜３４、第２の強磁性体層（記録層）３５、バリア層３１と同じ材料から成るトップコート膜３６を、順次、ＰＶＤ法で成膜する。こうして、図２に示す構造を得ることができる。トンネル絶縁膜３４は、例えば、ＡｌＯXから構成されている。トンネル絶縁膜３４は、膜厚が０．５ｎｍ〜５ｎｍと非常に薄いため、ＡＬＤ法、あるいは又、スパッタリング法にてアルミニウム薄膜を成膜した後、アルミニウム薄膜をプラズマ酸化することで形成することが好ましいが、このような形成方法に限定するものではない。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
［工程−１４０］
次に、リソグラフィ技術及びＲＩＥ法に基づき、導電体層５１、トップコート膜３６、第２の強磁性体層（記録層）３５及びトンネル絶縁膜３４をパターニングする。こうして、第２の開口部５０内に第１の接続孔２３（より具体的には、ランディングパッド２４）に接続された第２の接続孔５２を得ることができる（図６参照）。尚、エッチングの終点がトンネル絶縁膜３４となるように、ＲＩＥ条件を設定する。エッチングガスとして、Ｃｌ2、ＢＣｌ3等のハロゲンの混合ガス、又は、ＣＯにＮＨ3を添加したガス系等を用いることができる。第２の強磁性体層（記録層）３５とトンネル絶縁膜３４のエッチング選択比が１０以上となる条件（第２の強磁性体層３５のエッチング速度／トンネル絶縁膜３４のエッチング速度＝１０／１以上）とするか、あるいは又、エッチング速度を落として薄いトンネル絶縁膜３４中でエッチングを止めるように、エッチング条件を設定することが重要である。磁化固定層３３が厚さ方向に部分的にエッチングされると、磁化固定層３３の平面形状にばらつきが生じる結果、トンネル磁気抵抗素子３０の特性にばらつきが発生する虞がある。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
［工程−１６０］
更に、全面にプラズマＣＶＤ法にてシリコン窒化膜（図示せず）を堆積し、ボンディングパッド部（図示せず）をシリコン窒化膜に開口して、ＭＲＡＭの製造工程を完了させる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
［工程−３０５］
次いで、リソグラフィ技術に基づき、レジスト層（図示せず）をトップコート膜３６上に形成した後、トップコート膜３６、第２の強磁性体層（記録層）３５及びトンネル絶縁膜３４をパターニングし、アッシング技術に基づきレジスト層を除去する。こうして、図１２に示す構造を得ることができる。尚、エッチングの終点がトンネル絶縁膜３４となるように、ＲＩＥ条件を設定する。エッチングガスとして、Ｃｌ2、ＢＣｌ3等のハロゲンの混合ガス、又は、ＣＯにＮＨ3を添加したガス系等を用いることができる。第２の強磁性体層（記録層）３５とトンネル絶縁膜３４のエッチング選択比が１０以上となる条件（第２の強磁性体層３５のエッチング速度／トンネル絶縁膜３４のエッチング速度＝１０／１以上）とするか、あるいは又、エッチング速度を落として薄いトンネル絶縁膜３４中でエッチングを止めるように、エッチング条件を設定することが重要である。磁化固定層３３が厚さ方向に部分的にエッチングされると、磁化固定層３３の平面形状にばらつきが生じる結果、トンネル磁気抵抗素子３０の特性にばらつきが発生する虞がある。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2004214459.tif 000001
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2004214459.tif 000002
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２１】
2004214459.tif 000003
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2004214459.tif 000004
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２７】
2004214459.tif 000005
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３２】
2004214459.tif 000006