【手続補正書】
【提出日】令和2年12月17日(2020.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気トンネル接合層と、
前記磁気トンネル接合層の側壁に形成される複数層の保護膜とを有し、
前記保護膜は、プラズマＣＶＤにより形成されるＳｉＮ膜であるとともに前記磁気トンネル接合層に直接接する第１の保護膜を含み、
前記第１の保護膜の成膜条件における水素イオン密度または水素イオンエネルギーは、前記第１の保護膜以外の保護膜の成膜条件における水素イオン密度または水素イオンエネルギーより低く、
前記第１の保護膜以外の保護膜は、窒素密度が前記第１の保護膜の窒素密度よりも高い保護膜を含むことを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記第１の保護膜以外の保護膜は、前記第１の保護膜を覆うように形成される第２の保護膜であることを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記第１の保護膜は、圧縮応力を示し、
前記第２の保護膜は、引っ張り応力を示すことを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項４】
請求項２に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記第１の保護膜以外の保護膜は、前記第２の保護膜を覆うように形成される第３の保護膜を含み、
前記第２の保護膜の窒素密度は、前記第１の保護膜および前記第３の保護膜の窒素密度より高く、
前記第３の保護膜の耐湿性は、前記第１の保護膜および前記第２の保護膜の耐湿性より高いことを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記第１の保護膜および前記第３の保護膜は、圧縮応力を示し、
前記第２の保護膜は、引っ張り応力を示すことを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記保護膜は、前記第１の保護膜を覆うように形成される第２の保護膜と前記第２の保護膜を覆うように形成される第３の保護膜を含み、
前記第３の保護膜の窒素密度は、前記第１の保護膜および前記第２の保護膜の窒素密度より高く、
前記第２の保護膜の耐湿性は、前記第１の保護膜および前記第３の保護膜の耐湿性より高いことを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記第１の保護膜および前記第２の保護膜は、圧縮応力を示し、
前記第３の保護膜は、引っ張り応力を示すことを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記磁気トンネル接合層は、記録層となる第１の強磁性層と、参照層となる第２の強磁性層と、前記記録層と前記参照層との間の第１の障壁層とを有することを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記磁気トンネル接合層に接するキャップ層と、前記磁気トンネル接合層に接する下部電極層とをさらに有し、
前記磁気トンネル接合層は、前記キャップ層に接する記録層と、前記下部電極層に接する参照層と、前記記録層と前記参照層との間の第１の障壁層と、を有し、
前記下部電極層は、第１の非磁性層と、第２の非磁性層と、第３の非磁性層とを有し、
前記記録層は、前記第１の障壁層に接する第３の強磁性層と、第４の強磁性層と、前記第３の強磁性層と前記第４の強磁性層との間の第４の非磁性層と、を有し、
前記キャップ層は、前記第４の強磁性層に接する第２の障壁層と第５の非磁性層を有することを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記磁気トンネル接合層に接するキャップ層と、前記磁気トンネル接合層に接する下部電極層とをさらに有し、
前記磁気トンネル接合層は、前記キャップ層に接する記録層と、前記下部電極層に接する参照層と、前記記録層と前記参照層との間の第１の障壁層と、を有し、
前記参照層は、第１の磁性多層膜と第６の非磁性層と第２の磁性多層膜と第７の非磁性層と第５の強磁性層を有し、
前記第１の磁性多層膜は、前記下部電極層に接し、
前記第５の強磁性層は、前記第１の障壁層に接し、
前記第１の磁性多層膜の磁化と前記第２の磁性多層膜の磁化は、反平行に結合し、
前記第２の磁性多層膜の磁化と前記第５の強磁性層の磁化は、平行に結合することを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項１１】
第１の方向に延在する複数のビット線と、
前記第１の方向に延在する複数のソース線と
前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する複数のワード線と、
請求項１に記載の磁気トンネル接合素子と、ソース・ドレイン経路が前記磁気トンネル接合素子に直列接続される選択トランジスタとを有し、前記ビット線と前記ワード線の交点および前記ソース線と前記ワード線の交点に配置されたメモリセルとを有し、
前記磁気トンネル接合素子および前記選択トランジスタのソース・ドレイン経路は、前記ビット線と前記ソース線との間に接続され、
前記選択トランジスタのゲートは、前記ワード線に接続されることを特徴とする磁気メモリ。
【請求項１２】
第１の強磁性層と、第２の強磁性層と、前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層との間の第１の障壁層とが積層された磁気トンネル接合層を含む積層膜から磁気トンネル接合素子を製造する磁気トンネル接合素子の製造方法において、
パターニングされたハードマスクを用いて前記磁気トンネル接合層をエッチングする第１の工程と、
前記ハードマスクおよび前記磁気トンネル接合層の側壁にプラズマＣＶＤにより第１のＳｉＮ膜を成膜する第２の工程と、
前記第１のＳｉＮ膜を覆う第２のＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤにより成膜する第３の工程とを有し、
前記第２の工程における水素イオン密度または水素イオンエネルギーは、前記第３の工程における水素イオン密度または水素イオンエネルギーより低く、
前記第２のＳｉＮ膜は、窒素密度が前記第１のＳｉＮ膜の窒素密度より高くなる成膜条件により成膜されることを特徴とする磁気トンネル接合素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の磁気トンネル接合素子の製造方法において、
前記第１のＳｉＮ膜は、応力が圧縮応力となる成膜条件により成膜され、
前記第２のＳｉＮ膜は、応力が引っ張り応力となる成膜条件により成膜されることを特徴とする磁気トンネル接合素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の磁気トンネル接合素子の製造方法において、
前記第２のＳｉＮ膜を覆う第３のＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤにより成膜する第４の工程をさらに有し、
前記第２の工程における水素イオン密度または水素イオンエネルギーは、前記第４の工程における水素イオン密度または水素イオンエネルギーより低く、
前記第２のＳｉＮ膜は、窒素密度が前記第３のＳｉＮ膜の窒素密度より高くなる成膜条件により成膜され、
前記第３のＳｉＮ膜は、耐湿性が前記第１のＳｉＮ膜および前記第２のＳｉＮ膜の耐湿性より高くなる成膜条件により成膜されることを特徴とする磁気トンネル接合素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の磁気トンネル接合素子の製造方法において、
前記第３のＳｉＮ膜は、応力が圧縮応力となる成膜条件により成膜されることを特徴とする磁気トンネル接合素子の製造方法。
【請求項１６】
第１の強磁性層と、第２の強磁性層と、前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層との間の第１の障壁層とが積層された磁気トンネル接合層を含む積層膜から磁気トンネル接合素子を製造する磁気トンネル接合素子の製造方法において、
パターニングされたハードマスクを用いて前記磁気トンネル接合層をエッチングする第１の工程と、
前記ハードマスクおよび前記磁気トンネル接合層の側壁にプラズマＣＶＤにより第１のＳｉＮ膜を成膜する第２の工程と、
前記第１のＳｉＮ膜を覆う第２のＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤにより成膜する第３の工程と、
前記第２のＳｉＮ膜を覆う第３のＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤにより成膜する第４の工程とを有し、
前記第２の工程における水素イオン密度または水素イオンエネルギーは、前記第３の工程および前記第４の工程における水素イオン密度または水素イオンエネルギーより低く、
前記第２のＳｉＮ膜は、耐湿性が前記第１のＳｉＮ膜および前記第３のＳｉＮ膜の耐湿性より高くなる成膜条件により成膜され、
前記第３のＳｉＮ膜は、窒素密度が前記第１のＳｉＮ膜および前記第２のＳｉＮ膜の窒素密度より高くなる成膜条件により成膜されることを特徴とする磁気トンネル接合素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の磁気トンネル接合素子の製造方法において、
前記第１のＳｉＮ膜は、応力が圧縮応力となる成膜条件により成膜され、
前記第２のＳｉＮ膜は、応力が圧縮応力となる成膜条件により成膜され、
前記第３のＳｉＮ膜は、応力が引っ張り応力となる成膜条件により成膜されることを特徴とする磁気トンネル接合素子の製造方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の磁気トンネル接合素子において、
前記保護膜の各々が示す応力の総和は、０であることを特徴とする磁気トンネル接合素子。
【請求項１９】
請求項１２に記載の磁気トンネル接合素子の製造方法において、
前記第１のＳｉＮ膜と前記第２のＳｉＮ膜を含む保護膜の各々が示す応力の総和は、０であることを特徴とする磁気トンネル接合素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
一実施の形態におけるＭＴＪ素子は、磁気トンネル接合層と、磁気トンネル接合層の側壁に形成される複数層の保護膜とを有し、保護膜は、プラズマＣＶＤにより形成されるＳｉＮ膜であるとともに磁気トンネル接合層に直接接する第１の保護膜を含み、第１の保護膜の成膜条件における水素イオン密度または水素イオンエネルギーは、第１の保護膜以外の保護膜の成膜条件における水素イオン密度または水素イオンエネルギーより低く、第１の保護膜以外の保護膜は、窒素密度が第１の保護膜の窒素密度よりも高い保護膜を含む。