(57)【要約】【課題】オーバーエッチングの低減を図る。【解決手段】磁気記憶装置の製造方法は、第１の絶縁膜１１上に、金属層１３、磁気抵抗効果膜１４及びマスク層１５、１６を順に形成する工程と、マスク層１５を磁気抵抗効果素子１９の素子形状にパターニングした後に、金属層１３をセル毎に分離する分離形状にパターニングする工程とを具備する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に配置された金属層と、
前記金属層上の所定領域に配置された磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子上に配置されたコンタクト層と、
前記金属層の周囲に形成され、前記金属層をセル毎に分離する機能を有し、かつ前記第１の絶縁膜の表面からの深さが前記金属層の厚さ以下である凹部と
を具備することを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項２】
第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に配置された金属層と、
前記金属層上の所定領域に配置された磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子上に配置されたコンタクト層と、
前記金属層の周囲に形成され、前記金属層をセル毎に分離する機能を有し、かつ前記金属層の表面からの深さが前記コンタクト層の厚さ以下である凹部と
を具備することを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項３】
第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に配置された金属層と、
前記金属層上の所定領域に配置された磁気抵抗効果素子と、
前記磁気抵抗効果素子上に配置されたコンタクト層と、
前記金属層の周囲に形成され、前記金属層をセル毎に分離する機能を有し、かつ前記第１の絶縁膜の表面からの深さが前記磁気抵抗素子の厚さ以下である凹部と
を具備することを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項４】
前記凹部内及び前記金属層上に形成され、前記コンタクト層の表面を露出する第２の絶縁膜と
をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気記憶装置。
【請求項５】
前記凹部内、前記金属層及び前記コンタクト層上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜内に形成され、前記コンタクト層の表面の一部を露出するビアと
をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気記憶装置。
【請求項６】
前記コンタクト層の形状は、前記磁気抵抗効果素子の形状とほぼ同じであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気記憶装置。
【請求項７】
第１の絶縁膜上に、金属層、磁気抵抗効果膜及びマスク層を順に形成する工程と、
前記マスク層を磁気抵抗効果素子の素子形状にパターニングした後に、前記金属層をセル毎に分離する分離形状にパターニングする工程と
を具備することを特徴とする磁気記憶装置の製造方法。
【請求項８】
第１の絶縁膜上に、金属層、磁気抵抗効果膜及びマスク層を順に形成する工程と、
前記マスク層を磁気抵抗効果素子の素子形状にパターニングすると同時に、前記金属層をセル毎に分離する分離形状にパターニングする工程と
を具備することを特徴とする磁気記憶装置の製造方法。
【請求項９】
前記マスク層を前記素子形状にパターニングした後で、かつ前記金属層を前記分離形状にパターニングする前に、前記磁気抵抗効果膜を前記素子形状にパターニングする工程と
をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１０】
前記マスク層を前記素子形状にパターニングし、かつ前記金属層を前記分離形状にパターニングすると同時に、前記磁気抵抗効果膜を前記素子形状にパターニングする工程と
をさらに具備することを特徴とする請求項８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１１】
前記マスク層を前記素子形状にパターニングし、かつ前記金属層を前記分離形状にパターニングした後に、前記磁気抵抗効果膜を前記素子形状にパターニングする工程と
をさらに具備することを特徴とする請求項８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１２】
前記金属層、前記磁気抵抗効果膜及び前記マスク層を順に形成した後に、
前記マスク層を前記分離形状にパターニングする工程と、
前記マスク層の上層部を前記素子形状にパターニングする工程と
をさらに具備し、
前記マスク層の下層部を前記素子形状にパターニングすると同時に、前記金属層を前記分離形状にパターニングすることを特徴とする請求項８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１３】
前記金属層、前記磁気抵抗効果膜及び前記マスク層を順に形成した後に、
前記マスク層の上層部及び中層部を前記分離形状にパターニングする工程と、
前記マスク層の前記上層部を前記素子形状にパターニングする工程と、
前記マスク層の前記中層部を前記素子形状にパターニングすると同時に、前記マスク層の下層部を前記分離形状にパターニングする工程と
をさらに具備し、
前記マスク層の前記下層部を前記素子形状にパターニングすると同時に、前記金属層を前記分離形状にパターニングすることを特徴とする請求項８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１４】
前記マスク層の前記上層部及び前記中層部を前記素子形状及び前記分離形状にパターニングする際に、前記磁気抵抗効果膜上に前記マスク層の前記下層部が存在し、前記磁気抵抗効果膜の表面が露出しないことを特徴とする請求項１３に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１５】
前記マスク層の前記下層部は第１のマスク材からなり、
前記マスク層の前記中層部及び前記上層部は前記第１のマスク材と異なる材質の第２のマスク材からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１６】
前記マスク層の前記下層部は第１のマスク材からなり、
前記マスク層の前記中層部は前記第１のマスク材と異なる材質の第２のマスク材からなり、
前記マスク層の前記上層部は前記第２のマスク材と異なる材質の第３のマスク材からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１７】
前記マスク層を残した状態で第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記マスク層の表面が露出するまで前記第２の絶縁膜を平坦化することにより、前記マスク層からなるコンタクト層を自己整合的に形成する工程と
をさらに具備することを特徴とする請求項７又は８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１８】
前記マスク層を残した状態で第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の絶縁膜の一部を除去することにより、前記マスク層の表面を露出するビアを形成する工程と
をさらに具備することを特徴とする請求項８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項１９】
前記マスク層を前記素子形状にパターニングした後に、レジストを形成する工程と、
前記レジストを前記分離形状にパターニングする工程と、
前記分離形状の前記レジストを用いて前記金属層をパターニングした後、前記レジストを除去する工程と
をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項２０】
前記マスク層を前記素子形状にパターニングした後に、このマスク層を残した状態で第３の絶縁膜を形成する工程と、
前記第３の絶縁膜を前記分離形状にパターニングする工程と、
前記分離形状の前記第３の絶縁膜を用いて前記金属層を前記分離形状にパターニングする工程と、
前記第３の絶縁膜を残した状態で第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記マスク層の表面が露出するまで前記第２及び第３の絶縁膜を平坦化することにより、前記マスク層からなるコンタクト層を自己整合的に形成する工程と
をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項２１】
前記マスク層を薄くした後に、前記磁気抵抗効果膜を前記素子形状にパターニングすることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項２２】
イオンビームを基板法線に対し斜めに入射させるエッチングにより、前記磁気抵抗効果膜を前記素子形状にパターニングすることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項２３】
前記金属層をパターニングすると同時に前記第１の絶縁膜の一部も除去され、前記第１の絶縁膜の表面からの深さが前記金属層の厚さ以下である凹部が形成されることを特徴とする請求項７に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項２４】
前記マスク層及び前記金属層をパターニングすると同時に前記第１の絶縁膜の一部も除去され、前記金属層の表面からの深さが前記マスク層の厚さ以下である凹部が形成されることを特徴とする請求項８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項２５】
前記磁気抵抗効果膜をパターニングすると同時に前記第１の絶縁膜の一部も除去され、前記第１の絶縁膜の表面からの深さが前記磁気抵抗効果膜の厚さ以下である凹部が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【請求項２６】
前記マスク層のパターニングは、レジストマスクと露光を用いて行われることを特徴とする請求項７又は８に記載の磁気記憶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強磁性体を用いた情報再生技術に係わり、特に磁気抵抗効果素子を利用した磁気記憶装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ランダムアクセスメモリ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ：以下ＭＲＡＭと略記）とは、情報の記録媒体として強磁性体の磁化方向を利用した、記録情報を随時、書き換え、保持、読み出すことができる固体メモリの総称である。
【０００３】
ＭＲＡＭのメモリセルは、通常複数の強磁性体を積層した構造を有する。情報の記録は、メモリセルを構成する複数の強磁性体の磁化の相対配置を平行又は反平行にし、この平行又は反平行の状態を２進の情報“１”、“０”にそれぞれ対応させて行う。記録情報の書き込みは、クロスストライプ状に配置された書き込み線に電流を流し、この電流によって生じる電流磁界により、各セルの強磁性体の磁化方向を反転させることによって行われる。記録保持時の消費電力は原理的にゼロであり、また電源を切っても記録保持が行われる不揮発性メモリである。一方、記録情報の読み出しは、セルを構成する強磁性体の磁化方向とセンス電流との相対角又は複数の強磁性層間の磁化の相対角によってメモリセルの電気抵抗が変化する現象、いわゆる磁気抵抗効果を利用して行う。
【０００４】
ＭＲＡＭの機能と従来の誘電体を用いた半導体メモリの機能とを比較すると、（１）完全な不揮発性であり、また１０１５回以上の書き換えが可能であること、（２）非破壊読み出しが可能であり、リフレッシュ動作を必要としないため読み出しサイクルを短くすることが可能であること、（３）電荷蓄積型のメモリセルに比べ、放射線に対する耐性が強いこと、等の多くの利点を有している。ＭＲＡＭの単位面積あたりの集積度、書き込み及び読み出し時間は、おおむねＤＲＡＭと同程度となりうることが予想される。従って、不揮発性という大きな特色を生かし、携帯機器用の外部記録装置、ＬＳＩ混載用途、さらにはパーソナルコンピューターの主記憶メモリへの応用が期待されている。
【０００５】
現在、実用化の検討が進められているＭＲＡＭでは、メモリセルに強磁性トンネル効果（Ｔｕｎｎｅｌ　Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：以下ＴＭＲ効果と略記）を示す素子を用いている（例えばＩＳＳＣＣ　２０００　Ｄｉｇｅｓｔ　Ｐａｐｅｒ　ＴＡ７．２　参照）。このＴＭＲ効果を示す素子（以下ＴＭＲ素子と略記）は、主として強磁性層／絶縁層／強磁性層からなる３層膜で構成され、絶縁層をトンネルして電流が流れる。トンネル抵抗値は、両強磁性金属層の磁化の相対角の余弦に比例して変化し、両磁化が反平行の場合に極大値をとる。例えばＮｉＦｅ／Ｃｏ／Ａｌ２Ｏ３／Ｃｏ／ＮｉＦｅからなるトンネル接合では、５０ＯｅＶ以下の低磁界において２５％を越える磁気抵抗変化率が見いだされている（例えばＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇ．，　３３，３５５３（１９９７）．参照）。ＴＭＲ素子の構造としては、磁界感度の改善を目的として、一方の強磁性体に隣接して反強磁性体を配置し、磁化方向を固着させた、いわゆるスピンバルブ構造のもの（例えばＪｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．，　３６，　Ｌ２００（１９９７）．参照）、また磁気抵抗変化率のバイアス依存性を改善するために、２重のトンネルバリアを設けたもの（例えばＪｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．，　３６，　Ｌ１３８０（１９９７）．参照）が、知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
次に、ＴＭＲ素子をＭＲＡＭに応用した場合の具体的な磁気記憶装置の製造方法について、図５１（ａ）、（ｂ）乃至図５８（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。ここで、各図（ａ）は磁気記憶装置の断面図を示し、各図（ｂ）は磁気記憶装置の平面図を示す。
【０００７】
まず、図５１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の絶縁膜１１１内に下部コンタクト１１２が形成される。次に、第１の絶縁膜１１１及び下部コンタクト１１２上に下部金属層１１３が形成され、この下部金属層１１３上に磁気抵抗効果膜１１４が形成される。そして、この磁気抵抗効果膜１１４上に第１のハードマスク１１５が積層される。
【０００８】
次に、図５２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスク１１５が所望の形状にパターニングされる。そして、このパターニングされた第１のハードマスク１１５を用いて、磁気抵抗効果膜１１４及び下部金属層１１３がエッチングされる。
【０００９】
次に、図５３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスク１１５上に第２のハードマスク１１６が形成され、この第２のハードマスク１１６が磁気抵抗効果素子１１９の形状にパターニングされる。
【００１０】
続いて、図５４（ａ）、（ｂ）に示すように、パターニングされた第２のハードマスク１１６を用いて、第１のハードマスク１１５がエッチングされる。この際、表面が露出した第１の絶縁膜１１１の一部もエッチングされ、凹部１２０が形成される。ここで、凹部１２０における第１の絶縁膜１１１の表面からの深さをＸ’１、第１のハードマスク１１５の膜厚をＹ’１とした場合、Ｘ’１≦Ｙ’１の関係を満たしている。また、この際、第２のハードマスク１１６の一部もエッチングされ、さらに残存した第２のハードマスク１１６はその後剥離される。
【００１１】
次に、図５５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスク１１５を用いて、磁気抵抗効果膜１１４がエッチングされ、磁気抵抗効果膜１１４からなる磁気抵抗効果素子１１９が形成される。この際、表面が露出した第１の絶縁膜１１１の一部も、磁気抵抗効果膜１１４の膜厚分程度、さらにエッチングされる。ここで、凹部１２０における第１の絶縁膜１１１の表面からの深さをＸ’２、第１のハードマスク１１５と磁気抵抗効果素子１１９との合計膜厚をＹ’２とした場合、Ｘ’２≦Ｙ’２の関係を満たしている。
【００１２】
次に、図５６（ａ）、（ｂ）に示すように、全面に第２の絶縁膜１２１が形成される。
【００１３】
次に、図５７（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の絶縁膜１２１を選択的に除去し、第１のハードマスク１１５の一部を露出するビア１３０が形成される。
【００１４】
尚、第２の絶縁膜１２１を全面に形成した後は、図５８（ａ）、（ｂ）に示すように、化学機械研磨法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈ；以下ＣＭＰと略記）や反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ；以下ＲＩＥと略記）を用いて、第１のハードマスク１１５に達するまで、第２の絶縁膜１２１がエッチバックされる。これにより、第１のハードマスク１１５からなるコンタクト１２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる場合もある。
【００１５】
ところが、このような従来の磁気記憶装置の製造方法では、次のような問題があった。
【００１６】
現在、半導体分野では、化学的ドライエッチング（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｄｒｙ　Ｅｔｃｈｉｎｇ；以下ＣＤＥと略記）、ＲＩＥなど、化学反応を利用したドライエッチング法が盛んに利用されている。化学反応を利用してＳｉＮ膜、ＳｉＯ２膜等をエッチングする場合、被加工物は高い蒸気圧を有するハロゲン化物として気相のまま除去される。その際、エッチング条件を適当に選択することにより、被エッチング物の下部層をエッチングしない、いわゆるセルフストップが可能である。例えばＳＡＣ（Ｓｅｌｆ　Ａｌｉｇｎ　Ｃｏｎｔａｃｔ）と呼ばれる方式では、ＳｉＮ膜とＳｉＯ２膜のエッチング選択比を利用し、自己整合的なコンタクト開口が行われている。
【００１７】
しかしながら、磁気抵抗効果素子に用いられるＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の３ｄ遷移金属のハロゲン化物は、蒸気圧が低く、半導体加工に用いられるプロセスをそのまま適用するのは困難である。また、一酸化炭素、アンモニアの混合ガスを用い、有機金属化合物を形成して化学的なエッチングを行う方法も考案されているが（例えば日本応用磁気学会誌、２２巻ｐ．１３８３参照）、化学反応速度が不十分であり、反応ガスによる物理的なスパッタリングが混在したプロセスにならざるを得ない等の問題を有しており、実用化には至っていない。
【００１８】
現時点では、磁気抵抗効果素子の加工は、Ａｒイオンを用いたスパッタリングを基本に行われており、磁気抵抗効果素子の下部層であるＳｉＯ２膜等の絶縁膜との選択比はほとんど得られていない。
【００１９】
すなわち、現状のエッチング方法を用いて図５１（ａ）、（ｂ）乃至図５８（ａ）、（ｂ）に示すようなプロセスを行うと、第１のハードマスク１１５のパターニング時には、すでに下部金属層１１３のパターニングが行われているため、第１の絶縁膜１１１の表面の一部が露出している。従って、図５４（ａ）に示すように、第１のハードマスク１１５のパターニングとともに第１の絶縁膜１１１がエッチングされ、凹部１２０が形成されてしまう。加えて、図５５（ａ）に示すように、磁気抵抗効果膜１１４のパターニングとともに第１の絶縁膜１１１がさらにエッチングされて凹部１２０がさらに深くなる。
【００２０】
このように、従来のプロセスでは、第１のハードマスク１１５を磁気抵抗効果素子１１９の形状にパターニングする際に、すでに下部金属層１１３がパターニングされており、この下部金属層１１３下の第１の絶縁膜１１１の表面の一部が露出している。このため、第１のハードマスク１１５や磁気抵抗効果膜１１４のパターニング時に、第１の絶縁膜１１１がオーバーエッチングされてしまう。その結果、凹部１２０における第１の絶縁膜１１１の表面からの深さＸ’２は、第１のハードマスク１１５と磁気抵抗効果素子１１９との合計膜厚Ｙ’２程度となり、非常に大きな段差が生じてしまうという問題があった。
【００２１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、オーバーエッチングを低減することが可能な磁気記憶装置及びその製造方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために以下に示す手段を用いている。
【００２３】
本発明の第１の視点による磁気記憶装置は、第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に配置された金属層と、前記金属層上の所定領域に配置された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に配置されたコンタクト層と、前記金属層の周囲に形成され、前記金属層をセル毎に分離する機能を有し、かつ前記第１の絶縁膜の表面からの深さが前記金属層の厚さ以下である凹部とを具備する。
【００２４】
本発明の第２の視点による磁気記憶装置は、第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に配置された金属層と、前記金属層上の所定領域に配置された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に配置されたコンタクト層と、前記金属層の周囲に形成され、前記金属層をセル毎に分離する機能を有し、かつ前記金属層の表面からの深さが前記コンタクト層の厚さ以下である凹部とを具備する。
【００２５】
本発明の第３の視点による磁気記憶装置は、第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に配置された金属層と、前記金属層上の所定領域に配置された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子上に配置されたコンタクト層と、前記金属層の周囲に形成され、前記金属層をセル毎に分離する機能を有し、かつ前記第１の絶縁膜の表面からの深さが前記磁気抵抗素子の厚さ以下である凹部とを具備する。
【００２６】
本発明の第４の視点による磁気記憶装置の製造方法は、第１の絶縁膜上に、金属層、磁気抵抗効果膜及びマスク層を順に形成する工程と、前記マスク層を磁気抵抗効果素子の素子形状にパターニングした後に、前記金属層をセル毎に分離する分離形状にパターニングする工程とを具備する。
【００２７】
本発明の第５の視点による磁気記憶装置の製造方法は、第１の絶縁膜上に、金属層、磁気抵抗効果膜及びマスク層を順に形成する工程と、前記マスク層を磁気抵抗効果素子の素子形状にパターニングすると同時に、前記金属層をセル毎に分離する分離形状にパターニングする工程とを具備する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。
【００２９】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、ハードマスクを磁気抵抗効果素子の形状にパターニングした後に、下部金属層をセル毎に分離した形状にパターニングするものである。
【００３０】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記憶装置の断面図及び平面図を示す。
【００３１】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施形態に係る磁気記憶装置は、第１の絶縁膜１１内に第１のコンタクト１２が形成され、第１のコンタクト１２及び第１の絶縁膜１１上に下部金属層１３が形成されている。この下部金属層１３上の所定領域には磁気抵抗効果膜１４からなる磁気抵抗効果素子１９が形成され、この磁気抵抗効果素子１９上に第１のハードマスク１５が形成されている。そして、下部金属層１３の周囲には凹部２０が形成され、下部金属層１３がセル毎に分離されている。ここで、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さをＸ１、下部金属層１３の膜厚をＹ１とした場合、Ｘ１≦Ｙ１の関係を満たしている。このような関係は、絶縁膜１１と下部金属層１３とのエッチングレートに差を持たせることにより実現できる。例えばイオンミリングの場合、このような関係を満たす材料の組み合わせとしては、例えば、下部金属層１３には、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点遷移金属、又はＰｔ，Ｒｕなどの貴金属が適しており、第１の絶縁膜１１には、一般に用いられるプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によるＳｉＯ２膜、ＳｉＯＨ膜、又は塗布法による有機ガラス材が適している。また、他の活性イオンをアシスト材に用いる、いわゆるＲＩＢＥ又はＲＩＥの場合には、材料の選択以外にガス種を適宜選択することで、所定の構造を作ることが可能である。
【００３２】
また、第１のハードマスク１５は、導電膜からなり、コンタクト２２として機能する。この第１のハードマスク１５からなるコンタクト２２と磁気抵抗効果素子１９とは同一マスク（第２のハードマスク１６）を用いてパターニングされるため、コンタクト２２と磁気抵抗効果素子１９はほぼ同じ形状になっている。
【００３３】
図２（ａ）、（ｂ）乃至図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程の断面図を示す。以下に、第１の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法について説明する。尚、ここでは、第１の絶縁膜１１内に第１のコンタクト１２が形成された後の工程から説明する。
【００３４】
まず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の絶縁膜１１及び第１のコンタクト１２上に下部金属層１３が形成され、この下部金属層１３上に磁気抵抗効果膜１４が形成される。そして、この磁気抵抗効果膜１４上に２層の第１及び第２のハードマスク１５、１６が積層される。ここで、第１のハードマスク１５は例えば導電膜からなり、第２のハードマスク１６は本実施形態においては導電性膜であっても非導電性膜であっても良い。
【００３５】
次に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６が選択的にエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９の形状が第２のハードマスク１６に転写される。ここで、第２のハードマスク１６のパターニングは、レジストマスクと露光を用いて行われる。
【００３６】
続いて、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６を用いて、第１のハードマスク１５がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９の形状が第１のハードマスク１５に転写される。
【００３７】
その後、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６が剥離される。
【００３８】
次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスク１５を用いて、磁気抵抗効果膜１４がエッチングされ、磁気抵抗効果膜１４が磁気抵抗効果素子１９の形状にパターニングされる。
【００３９】
次に、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、下部金属層１３及び第１のハードマスク１５上にフォトレジスト７０が塗布され、下部金属層１３の所望の形状にパターニングされる。
【００４０】
次に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、フォトレジスト７０を用いて下部金属層１３がエッチングされる。この際、第１の絶縁膜１１がわずかにエッチングされ、下部金属層１３の周囲に凹部２０が形成される。ここで、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ１は、下部金属層１３の膜厚Ｙ１以下となる。その後、フォトレジスト７０が剥離される。
【００４１】
次に、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２０内、下部金属層１３及び第１のハードマスク１５上に第２の絶縁膜２１が形成される。
【００４２】
その後、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、化学機械研磨法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈ；以下ＣＭＰと略記）や反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ；以下ＲＩＥと略記）を用いて、第１のハードマスク１５に達するまで、第２の絶縁膜２１が平坦化される。これにより、第１のハードマスク１５からなる第２のコンタクト２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる。
【００４３】
上記第１の実施形態によれば、下部金属層１３をパターニングする（図８参照）前に、第１のハードマスク１５を磁気抵抗効果素子形状にパターニングしている（図４参照）。このため、第１のハードマスク１５のパターニング時に、第１の絶縁膜１１の表面は露出しないため、第１の絶縁膜１１がオーバーエッチングされることがない。また、第１の絶縁膜１１は、下部金属層１３のパターニング時にわずかにオーバーエッチングされるだけであり、非常に浅い凹部２０しか形成されない。つまり、この凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ１は、下部金属層１３の膜厚Ｙ１以下になっている。従って、凹部１２０における第１の絶縁膜１１１の表面からの深さＸ’２が第１のハードマスク１１５と磁気抵抗効果素子１１９との合計膜厚Ｙ’２以下である従来技術に比べて、第１の実施形態は、十分オーバーエッチング量を制御することができる。尚、下部金属層１３の膜厚Ｙ１は、第１のハードマスク１１５と磁気抵抗効果素子１１９との合計膜厚Ｙ’２よりも当然ながら薄い。
【００４４】
また、オーバーエッチング量を抑制できることにより、次のような効果も得られる。例えば、従来技術の固体磁気メモリでは、図５９（ａ）、（ｂ）に示すように、セル部及びコア部において、絶縁膜１１１内には下部配線１８０が形成されている。そして、図６０（ａ）に示すように、セル部において、磁気抵抗効果膜１１４のエッチング時に絶縁膜１１１の過剰なエッチングが生じると、図６０（ｂ）に示すように、コア部では、下部配線１８０が露出してしまう可能性がある。そして、下部配線１８０がＡｒイオン等で直接エッチングされると、下部配線１８０を通じて容易にトランジスタに電荷が流入し、トランジスタの性能、例えばゲート耐圧、またゲートリーク電圧が劣化する可能性がある。また、図６３（ｂ）に示すように、コア部においても、絶縁膜１１１のオーバーエッチングにより、下部配線１８０が露出してしまう可能性がある。これは、周辺回路トランジスタに対してはアンテナとしてエッチングダメージを増強するように働くため好ましくない。これに対し、第１の実施形態によれば、オーバーエッチング量を抑制できるため、上述したセル部及びコア部の下部配線１８０が露出することを抑制できる。
【００４５】
また、第１のハードマスク１５を導電膜で形成することでコンタクト２２として機能させているため、次のような効果も得られる。例えば、従来技術では、金属膜に対して物理的なエッチングを行うと、マスク材側面にフェンスが形成される場合が多い。そして、このようなフェンスは、ブラシスクラブ、ミスト噴射、超音波洗浄などの方式で除去しなければならない。これに対し、第１の実施形態では、マスク材（第１のハードマスク１５）に導電膜を用い、このマスク材を剥離せずにそのまま残存させる。つまり、このマスク材にコンタクトプラグの機能を持たせることで、フェンスを除去する工程が不要となる。
【００４６】
尚、第１の実施形態のプロセスは上記方法に限定されない。例えば、以下に示すように、下部金属層１３のパターニング時のマスクとして、フォトレジスト７０の代わりに絶縁膜を利用し、この絶縁膜を除去せずに残してもよい。
【００４７】
つまり、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果素子１９が形成された後、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、下部金属層１３の所望の形状の第２の絶縁膜２１ａが形成される。
【００４８】
次に、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の絶縁膜２１ａをマスクとして、下部金属層１３がエッチングされる。この際、第１の絶縁膜１１もわずかにエッチングされ、下部金属層１３の周囲に凹部２０が形成される。ここで、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ１は、下部金属層１３の膜厚Ｙ１以下である。そして、第２の絶縁膜２１ａは除去せずに残存させる。
【００４９】
次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２０内、第２の絶縁膜２１ａ上に第３の絶縁膜２１ｂが形成される。
【００５０】
次に、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＭＰやＲＩＥを用いて、第１のハードマスク１５に達するまで、第２及び第３の絶縁膜２１ａ、２１ｂがエッチバックされる。これにより、第１のハードマスク１５からなる第２のコンタクト２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる。
【００５１】
このような方法の場合、上記第１の実施形態と同様の効果が得られるだけでなく、フォトレジスト７０を剥離する工程を無くすことができ、工程数を減少させることができる。
【００５２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、ハードマスクを磁気抵抗効果素子の形状にパターニングすると同時に、下部金属層をセル毎に分離する形状にパターニングするものである。
【００５３】
図１４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記憶装置の断面図及び平面図を示す。図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係る磁気記憶装置において、第１の実施形態と異なる点は、凹部２０における下部金属層１３の表面からの深さをＸ２、第１のハードマスク１５の膜厚をＹ２とした場合、Ｘ２≦Ｙ２の関係を満たしているところである。このような関係を満たす材料の組み合わせとしては、例えば、第１のハードマスク１５には、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａなどの高融点遷移金属が適しており、下部金属層１３には、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａなどに比べてエッチングレートが早いＰｔ、Ｉｒ、Ｒｕなどの貴金属、又はＴｉＮ、ＴａＮなどの導電性金属窒化物が適している。
【００５４】
図１５（ａ）、（ｂ）乃至図１９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程の断面図及び平面図を示す。以下に、第２の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法について説明する。ここでは、上記第１の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法と同様の工程は説明を省略し、異なる工程のみ説明する。
【００５５】
まず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施形態と同様に、下部金属層１３、磁気抵抗効果膜１４、第１及び第２のハードマスク１５、１６が順に積層される。
【００５６】
次に、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果膜１４の一部が露出するまで、第１及び第２のハードマスク１５、１６が選択的にエッチングされる。これにより、第１及び第２のハードマスク１５、１６が、スペース１７を設けてセル毎に分離される下部金属層１３の所望の形状にパターニングされる。
【００５７】
次に、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６上にフォトレジスト１８が塗布され、このフォトレジスト１８が磁気抵抗効果素子１９の形状にパターニングされる。
【００５８】
次に、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、パターニングされたフォトレジスト１８をマスクとして、第２のハードマスク１６がエッチングされる。これにより、磁気抵抗効果素子１９の形状が第２のハードマスク１６に転写される。その後、フォトレジスト１８が剥離される。
【００５９】
続いて、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、第１のハードマスク１５と磁気抵抗効果膜１４とが、同一の条件で連続してエッチングされ、第１のハードマスク１５及び磁気抵抗効果膜１４が磁気抵抗効果素子１９の形状にパターニングされる。この際、第１のハードマスク１５がマスクとなり、下部金属層１３及び第１の絶縁膜１１の一部も同時にエッチングされ、セル毎に下部金属層１３が分離されるとともに、スペース１７に凹部２０が形成される。ここで、凹部２０における下部金属層１３の表面からの深さＸ２は、第１のハードマスク１５の膜厚Ｙ２以下となる。
【００６０】
このような下部層（第１の絶縁膜１１）へのオーバーエッチング量は、おおむね式（１）のように求められる。尚、式（１）のオーバーエッチング量は、第１のハードマスク１５及び磁気抵抗効果膜１４のエッチングが全て同一の条件で行われると仮定した場合のものである。
【００６１】
第１の絶縁膜１１のオーバーエッチング量＝（下部金属層１３のエッチングレート−（第１のハードマスク１５＋磁気抵抗効果膜１４のエッチングレート）×（第１のハードマスク１５＋磁気抵抗効果膜１４のエッチング時間）…（１）
このようなオーバーエッチング量を低減するには、第１のハードマスク１５及び磁気抵抗効果膜１４のエッチングレートの平均と、下部金属層１３のエッチングレートとを等しくすることが最適である。エッチング時間＝膜厚／エッチングレートであるため、前述の条件を満たすようにするには、第１のハードマスク１５及び磁気抵抗効果膜１４と下部金属層１３の材質、膜厚の構成を最適となるように選択すればよい。下部金属層１３のエッチングレートが第１のハードマスク１５、磁気抵抗効果膜１４のエッチングレートより小さくなるような下部金属層１３を選択すると、第１の絶縁膜１１のオーバーエッチング量を低減することができ、より好ましい。
【００６２】
尚、磁気抵抗効果素子形状の加工の際に、第１のハードマスク１５と磁気抵抗効果膜１４を異なる条件でエッチングすることも可能である。
【００６３】
次に、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気抵抗効果素子１９の加工後、凹部２０内、下部金属層１３及び第２のハードマスク１６上に第２の絶縁膜２１が形成される。
【００６４】
次に、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＭＰやＲＩＥを用いて、第１のハードマスク１５に達するまで、第２の絶縁膜２１及び第２のハードマスク１６がエッチバックされる。これにより、第１のハードマスク１５からなる第２のコンタクト２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる。
【００６５】
上記第２の実施形態によれば、第１のハードマスク１５を磁気抵抗効果素子形状にパターニングすると同時に、下部金属層１３をパターニングしている（図１８参照）。このため、第１のハードマスク１５のパターニングの前に第１の絶縁膜１１の表面は露出しておらず、第１のハードマスク１５、磁気抵抗効果膜１４、下部金属層１３がエッチングされる際に、わずかに第１の絶縁膜１１がオーバーエッチングされるだけであり、浅い凹部２０しか形成されない。つまり、この凹部２０における下部金属層１３の表面からの深さＸ２は、第１のハードマスク１５の膜厚Ｙ２以下になっている。従って、凹部１２０における第１の絶縁膜１１１の表面からの深さＸ’２が第１のハードマスク１１５と磁気抵抗効果素子１１９との合計膜厚Ｙ’２以下である従来技術に比べて、第２の実施形態は、少なくとも下部金属層１３と磁気抵抗効果素子１９との合計膜厚程度分、オーバーエッチング量を制御することができる。
【００６６】
さらに、第２の実施形態によるプロセスによれば、次のような効果も得られる。上記第１の実施形態では、第１のハードマスク１５のパターニング（図４参照）、磁気抵抗効果膜１４のパターニング（図６参照）、下部金属層１３のパターニング（図８参照）がそれぞれ別々に行われていた。これに対し、第２の実施形態では、第１のハードマスク１５、磁気抵抗効果膜１４及び下部金属層１３のパターニングを全て同時に行っている（１８参照）。このため、第１の実施形態よりもパターニングのエッチング回数が減るため、このエッチングによるダメージを低減することができる。
【００６７】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、第２の実施形態と同様、ハードマスクを磁気抵抗効果素子の形状にパターニングすると同時に、下部金属層をセル毎に分離する形状にパターニングするものである。そして、この際、磁気抵抗効果膜のパターニングも同時に行う第２の実施形態に対し、第３の実施形態は、ハードマスクと下部金属層のパターニング後に、磁気抵抗効果膜のパターニングを行う。
【００６８】
図２０（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係る磁気記憶装置の断面図及び平面図を示す。図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、第３の実施形態に係る磁気記憶装置において、第１、第２の実施形態と異なる点は、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さをＸ３、磁気抵抗効果素子１９の膜厚をＹ３とした場合、Ｘ３≦Ｙ３の関係を満たしているところである。通常、磁気抵抗効果素子１９には、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏなど遷移金属とＲｕ，Ｉｒなどの貴金属からなる合金、又は多層膜が用いられており、これらは第１の絶縁膜１１に用いられるＳｉＯ２膜に比べエッチングレートが低い。従って、所定の構造は容易に実現可能である。
【００６９】
図２１（ａ）、（ｂ）乃至図２４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程の断面図を示す。以下に、第２の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法について説明する。ここでは、上記第２の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法と同様の工程は説明を省略し、異なる工程のみ説明する。
【００７０】
まず、図１５（ａ）、（ｂ）乃至図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の実施形態と同様に、第１及び第２のハードマスク１５、１６が、下部金属層１３の所望の形状にパターニングされた後、磁気抵抗効果素子１９の形状のフォトレジスト１８が形成される。
【００７１】
次に、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、フォトレジスト１８をマスクとして、第２のハードマスク１６がエッチングされる。これにより、磁気抵抗効果素子１９の形状が第２のハードマスク１６に転写される。その後、フォトレジスト１８が剥離される。
【００７２】
次に、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、第１のハードマスク１５がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９の形状が第１のハードマスク１５に転写される。同時に、スペース１７から表面が露出した磁気抵抗効果膜１４及び下部金属層１３もエッチングされる。このように、第１のハードマスクの磁気抵抗効果素子形状へのパターニングと、下部金属層のパターニングとが同時に行われる。尚、この際、第２のハードマスク１６の表面の一部が除去され、第２のハードマスク１６の膜厚が薄くなる。
【００７３】
次に、図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１及び第２のハードマスク１５、１６をマスクとして、磁気抵抗効果膜１４がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９が形成される。同時に、スペース１７から表面が露出した第１の絶縁膜１１がエッチングされ、凹部２０が形成される。この凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ３は、磁気抵抗効果膜１４の膜厚Ｙ３以下となる。
【００７４】
ここで、イオンミリング等の物理的なエッチングで加工を行う場合、再付着を防ぐために、イオンビームを基板法線に対し斜めに入射させるエッチングが行われる。また、この際、第２のハードマスク１６の表面の一部も同時に除去される。
【００７５】
次に、図２４（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２０内、下部金属層１３及び第２のハードマスク１６上に第２の絶縁膜２１が形成される。
【００７６】
次に、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＭＰやＲＩＥを用いて、第１のハードマスク１５に達するまで、第２の絶縁膜２１及び第２のハードマスク１６がエッチバックされる。これにより、第１のハードマスク１５からなる第２のコンタクト２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる。
【００７７】
上記第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様、第１のハードマスク１５を磁気抵抗効果素子形状にパターニングすると同時に、下部金属層１３をパターニングしている（図２２参照）。このため、第１のハードマスク１５のパターニングの前に第１の絶縁膜１１の表面は露出しておらず、第１のハードマスク１５と下部金属層１３のパターニング時に第１の絶縁膜１１がオーバーエッチングされることもない。また、第１の絶縁膜１１は、磁気抵抗効果膜１４のパターニング時にわずかにオーバーエッチングされるだけであり、浅い凹部２０しか形成されない。つまり、この凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ３は、磁気抵抗効果素子１９の膜厚Ｙ３以下になっている。従って、凹部１２０における第１の絶縁膜１１１の表面からの深さＸ’２が第１のハードマスク１１５と磁気抵抗効果素子１１９との合計膜厚Ｙ’２以下である従来技術に比べて、第３の実施形態は、少なくとも第１のハードマスク１５の膜厚程度分、オーバーエッチング量を制御することができる。
【００７８】
さらに、磁気抵抗効果膜１４のパターニング時に第１及び第２のハードマスク１５、１６を用いるが、第２の実施形態よりも薄い第２のハードマスク１６を用いている。これにより、磁気抵抗効果素子１９の端部のテーパ角を小さくすることができるため、寸法変換差も小さくすることができる。
【００７９】
また、第３の実施形態によるプロセスによれば、次のような効果も得られる。上記第１の実施形態では、第１のハードマスク１５のパターニング（図４参照）、磁気抵抗効果膜１４のパターニング（図６参照）、下部金属層１３のパターニング（図８参照）がそれぞれ別々に行われていた。これに対し、第３の実施形態では、第１のハードマスク１５及び下部金属層１３のパターニングを同時に行った（図２２参照）後、磁気抵抗効果膜１４のパターニングを行っている（図２３参照）。このため、第１の実施形態よりもパターニングのエッチング回数が減るため、このエッチングによるダメージを低減することができる。
【００８０】
［第４の実施形態］
第４の実施形態は、第３の実施形態と同様、ハードマスクを磁気抵抗効果素子の形状にパターニングすると同時に、下部金属層をセル毎に分離する形状にパターニングし、その後、磁気抵抗効果膜をパターニングするものである。そして、コンタクトを自己整合的に形成した第３の実施形態に対して、第４の実施形態はビアを形成する。
【００８１】
図２５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る磁気記憶装置の断面図及び平面図を示す。図２５（ａ）、（ｂ）に示すように、第４の実施形態に係る磁気記憶装置は、第３の実施形態と同様、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さをＸ３、磁気抵抗効果素子１９の膜厚をＹ３とした場合、Ｘ３≦Ｙ３の関係を満たしている。また、第１のハードマスク１５の表面を露出するビア３０が形成されている。
【００８２】
図２６（ａ）、（ｂ）乃至図２８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程の断面図を示す。以下に、第４の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法について説明する。ここでは、上記第２の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法と同様の工程は説明を省略し、異なる工程のみ説明する。
【００８３】
まず、図１５（ａ）、（ｂ）乃至図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の実施形態と同様に、磁気抵抗効果素子１９の形状が第２のハードマスク１６に転写される。
【００８４】
次に、図２６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、第１のハードマスク１５がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９の形状が第１のハードマスク１５に転写される。この際、スペース１７から表面が露出した磁気抵抗効果膜１４及び下部金属層１３もエッチングされる。その後、第２のハードマスク１６が除去される。
【００８５】
次に、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１及び第２のハードマスク１５、１６をマスクとして、磁気抵抗効果膜１４がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９が形成される。同時に、スペース１７から表面が露出した第１の絶縁膜１１がエッチングされ、凹部２０が形成される。この凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ３は、磁気抵抗効果膜１４の膜厚Ｙ３以下となる。
【００８６】
次に、図２８（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２０内、下部金属層１３及び第１のハードマスク１５上に第２の絶縁膜２１が形成される。
【００８７】
次に、図２５（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の絶縁膜２１の一部が除去され、第１のハードマスク１５の一部が露出されることにより、ビア３０が形成される。
【００８８】
上記第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様、第１のハードマスク１５を磁気抵抗効果素子形状にパターニングすると同時に、下部金属層１３をパターニングしている（図２６参照）。このため、従来技術に比べて、オーバーエッチング量を抑制することができる。加えて、第１の実施形態よりもパターニングのエッチング回数を減少できるため、エッチングによるダメージを低減することもできる。
【００８９】
さらに、第４の実施形態では、コンタクト２２を自己整合的に形成せずに、ビア３０を形成している。このため、リソグラフィ工程は一つ増加するが、自己形成コンタクトに比べ、ウエハ全域に渡って均等にビアを形成でき、よりロバストなプロセスを実現できるという効果も得られる。
【００９０】
［第５の実施形態］
第５の実施形態は、第３の実施形態と同様、ハードマスクを磁気抵抗効果素子の形状にパターニングすると同時に、下部金属層をセル毎に分離する形状にパターニングし、その後、磁気抵抗効果膜をパターニングするものである。そして、第５の実施形態は、第２のハードマスクにあらかじめ磁気抵抗効果素子及び下部金属層の形状を転写しておくことで、磁気抵抗効果膜が露出することを抑制している。尚、第５の実施形態に係る磁気記憶装置の構造は、図２０に示す第３の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００９１】
図２９（ａ）、（ｂ）乃至図３５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程の断面図を示す。以下に、第５の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法について説明する。ここでは、上記第１の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法と同様の工程は説明を省略し、異なる工程のみ説明する。
【００９２】
まず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施形態と同様に、下部金属層１３、磁気抵抗効果膜１４、第１及び第２のハードマスク１５、１６が順に積層される。
【００９３】
次に、図２９（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスクの一部が露出するまで、第２のハードマスク１６が選択的にエッチングされる。これにより、第２のハードマスク１６が、スペース１７を設けてセル毎に分離される下部金属層１３の所望の形状にパターニングされる。
【００９４】
次に、図３０（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６の上層部がエッチングされる。これにより、第２のハードマスク１６の上層部に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。また、第２のハードマスク１６の下層部は下部金属層１３の所望の形状となっている。
【００９５】
次に、図３１（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、スペース１７から磁気抵抗効果膜１４の一部が露出するまで第１のハードマスク１５がエッチングされる。この際、第２のハードマスク１６の一部も除去される。
【００９６】
次に、図３２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１及び第２のハードマスク１５、１６をマスクとして、スペース１７から露出した磁気抵抗効果膜１４及び下部金属層１３がエッチングされる。この際、第１及び第２のハードマスク１５、１６の一部も除去される。その後、第２のハードマスク１６が剥離される。
【００９７】
次に、図３３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスク１５をマスクとして、磁気抵抗効果膜１４がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９が形成される。同時に、スペース１７から表面が露出した第１の絶縁膜１１がエッチングされ、凹部２０が形成される。ここで、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ３は、磁気抵抗効果膜１４の膜厚Ｙ３以下となる。
【００９８】
次に、図３４（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２０内、下部金属層１３及び第１のハードマスク１５上に第２の絶縁膜２１が形成される。
【００９９】
次に、図３５（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＭＰやＲＩＥを用いて、第１のハードマスク１５に達するまで、第２の絶縁膜２１が平坦化される。これにより、第１のハードマスク１５からなる第２のコンタクト２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる。
【０１００】
上記第５の実施形態によれば、第３の実施形態と同様、第１のハードマスク１５を磁気抵抗効果素子形状にパターニングすると同時に、下部金属層１３をパターニングしている（図３２参照）。このため、従来技術に比べて、オーバーエッチング量を抑制することができる。加えて、第１の実施形態よりもパターニングのエッチング回数を減少できるため、エッチングによるダメージを低減することもできる。
【０１０１】
さらに、第５の実施形態では、第２のハードマスク１６にあらかじめ下部金属層１３の所望形状と磁気抵抗効果素子１９の形状を作りこんでおいてから、エッチングを行う。このため、露光及び現像工程においては磁気抵抗効果膜１４が露出することがないため、プロセス中の装置汚染を考慮しなくてもよくなる。
【０１０２】
［第６の実施形態］
第６の実施形態は、第５の実施形態と同様のプロセスであるが、下部金属層及び磁気抵抗効果素子の形状を第２及び第３のハードマスクにそれぞれ分けて転写している点が異なる。尚、第６の実施形態に係る磁気記憶装置の構造は、図２０に示す第３の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【０１０３】
図３６（ａ）、（ｂ）乃至図４３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程の断面図を示す。以下に、第６の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法について説明する。ここでは、上記第１の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法と同様の工程は説明を省略し、異なる工程のみ説明する。
【０１０４】
まず、図３６（ａ）、（ｂ）に示すように、下部金属層１３、磁気抵抗効果膜１４、第１及び第２のハードマスク１５、１６が順に積層される。そして、第２のハードマスク１６上に第３のハードマスク５０が形成される。
【０１０５】
次に、図３７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスクの一部が露出するまで、第２及び第３のハードマスク１６、５０が選択的にエッチングされる。これにより、第２及び第３のハードマスク１６、５０が、スペース１７を設けてセル毎に分離される下部金属層１３の所望の形状にパターニングされる。
【０１０６】
次に、図３８（ａ）、（ｂ）に示すように、第３のハードマスク５０がエッチングされる。これにより、第３のハードマスク５０に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。
【０１０７】
次に、図３９（ａ）、（ｂ）に示すように、第２及び第３のハードマスク１６、５０をマスクとして、スペース１７から磁気抵抗効果膜１４の一部が露出するまで第１のハードマスク１５がエッチングされる。この際、第３のハードマスク５０の一部も除去される。
【０１０８】
次に、図４０（ａ）、（ｂ）に示すように、第３のハードマスク５０をマスクとして、第２のハードマスク１６がエッチングされ、第２のハードマスク１６に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。同時に、第１のハードマスク１５の上層部もエッチングされ、第１のハードマスク１５の上層部に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。
【０１０９】
次に、図４１（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、第１のハードマスク１５がエッチングされ、第１のハードマスク１５に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。同時に、スペーサ１７から露出する磁気抵抗効果膜１４及び下部金属層１３がエッチングされ、下部金属層１３がセル毎に分離される。
【０１１０】
次に、図４２（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、磁気抵抗効果膜１４がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９が形成される。同時に、スペース１７から表面が露出した第１の絶縁膜１１がエッチングされ、凹部２０が形成される。ここで、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ３は、磁気抵抗効果膜１４の膜厚Ｙ３以下となる。
【０１１１】
次に、図４３（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２０内、下部金属層１３及び第１のハードマスク１５上に第２の絶縁膜２１が形成される。
【０１１２】
その後は、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＭＰやＲＩＥを用いて、第１のハードマスク１５に達するまで、第２の絶縁膜２１が平坦化される。これにより、第１のハードマスク１５からなる第２のコンタクト２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる。
【０１１３】
上記第６の実施形態によれば、第３の実施形態と同様、第１のハードマスク１５を磁気抵抗効果素子形状にパターニングすると同時に、下部金属層１３をパターニングしている（図４１参照）。このため、従来技術に比べて、オーバーエッチング量を抑制することができる。加えて、第１の実施形態よりもパターニングのエッチング回数を減少できるため、エッチングによるダメージを低減することもできる。
【０１１４】
さらに、第６の実施形態は第５の実施形態のプロセスと同様であるが、第６の実施形態では、第３のハードマスク５０を追加することにより、下部金属層１３の所望形状を第２のハードマスク１６に形成し、磁気抵抗効果素子１９の形状を第３のハードマスク５０に形成している点が異なる。つまり、下部金属層１３の所望形状及び磁気抵抗効果素子１９の形状を第２及び第３のハードマスク１６、５０にそれぞれ分けて形成している。従って、第５の実施形態よりもパターンの形成が容易となる。尚、この際、第２のハードマスク１６と第３のハードマスク５０のエッチング選択比を高くしておくと、エッチングのセルフストップが実現でき、より好ましい。ここで、エッチング選択比を高めるには、例えば、第２のハードマスク１６をＳｉＯ２、ＳｉＮなど絶縁体で形成し、第３のハードマスク５０をＷ、Ｔａなどの金属で形成すればよい。その際、フロロカーボン系のエッチングガスを用いると容易に上記条件が実現できる。
【０１１５】
［第７の実施形態］
第７の実施形態は、第６の実施形態と同様に３層のハードマスクを用いているが、第２のハードマスクのパターン形状を変形したものである。尚、第７の実施形態に係る磁気記憶装置の構造は、図２０に示す第３の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【０１１６】
図４４（ａ）、（ｂ）乃至図４８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程の断面図を示す。以下に、第７の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法について説明する。ここでは、上記第６の実施形態に係る磁気記憶装置の製造方法と同様の工程は説明を省略し、異なる工程のみ説明する。
【０１１７】
まず、図３６（ａ）、（ｂ）乃至図３８（ａ）、（ｂ）に示すように、第６の実施形態と同様に、第３のハードマスク５０に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。
【０１１８】
次に、図４４（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、スペース１７から磁気抵抗効果膜１４の一部が露出するまで第１のハードマスク１５がエッチングされる。同時に、第３のハードマスク５０をマスクとして、第２のハードマスク１６の上層部が除去され、第２のハードマスク１６の上層部に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。尚、この際、第３のハードマスク５０の表面の一部も除去される。
【０１１９】
次に、図４５（ａ）、（ｂ）に示すように、第３のハードマスク５０をマスクとして、第１及び第２のハードマスク１５、１６がエッチングされる。これにより、第１のハードマスク１５の上層部及び第２のハードマスク１６に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。
【０１２０】
次に、図４６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１６をマスクとして、第１のハードマスク１５がエッチングされ、第１のハードマスク１５に磁気抵抗効果素子１９の形状が転写される。同時に、スペーサ１７から露出する磁気抵抗効果膜１４及び下部金属層１３がエッチングされ、下部金属層１３がセル毎に分離される。
【０１２１】
次に、図４７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１のハードマスク１５をマスクとして、磁気抵抗効果膜１４がエッチングされ、磁気抵抗効果素子１９が形成されるとともに、下部金属層１３もエッチングされ、セル毎に下部金属層１３が分離される。この際、第１の絶縁膜１１がエッチングされ、凹部２０が形成される。ここで、凹部２０における第１の絶縁膜１１の表面からの深さＸ３は、磁気抵抗効果膜１４の膜厚Ｙ３以下となる。
【０１２２】
次に、図４８（ａ）、（ｂ）に示すように、凹部２０内、下部金属層１３及び第１のハードマスク１５上に第２の絶縁膜２１が形成される。
【０１２３】
その後は、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＭＰやＲＩＥを用いて、第１のハードマスク１５に達するまで、第２の絶縁膜２１が平坦化される。これにより、第１のハードマスク１５からなる第２のコンタクト２２の表面が露出され、自己整合的にコンタクト開口がなされる。
【０１２４】
上記第７の実施形態によれば、第３の実施形態と同様、第１のハードマスク１５を磁気抵抗効果素子形状にパターニングすると同時に、下部金属層１３をパターニングしている（図４６参照）。このため、従来技術に比べて、オーバーエッチング量を抑制することができる。加えて、第１の実施形態よりもパターニングのエッチング回数を減少できるため、エッチングによるダメージを低減することもできる。
【０１２５】
上記各実施形態における磁気記憶装置は、例えば、図４９（ａ）、（ｂ）及び図５０（ａ）、（ｂ）に示す構造からなるが、これに限定されない。
【０１２６】
その他、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、オーバーエッチングを低減することが可能な磁気記憶装置及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す断面図、図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す平面図。
【図２】図２（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の工程における平面図。
【図３】図２（ａ）、（ｂ）に続く、図３（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の工程における平面図。
【図４】図３（ａ）、（ｂ）に続く、図４（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の工程における平面図。
【図５】図４（ａ）、（ｂ）に続く、図５（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の工程における平面図。
【図６】図５（ａ）、（ｂ）に続く、図６（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の工程における平面図。
【図７】図６（ａ）、（ｂ）に続く、図７（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の工程における平面図。
【図８】図７（ａ）、（ｂ）に続く、図８（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の工程における平面図。
【図９】図８（ａ）、（ｂ）に続く、図９（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の工程における平面図。
【図１０】図６（ａ）、（ｂ）に続く、図１０（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の工程における平面図。
【図１１】図１０（ａ）、（ｂ）に続く、図１１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の工程における平面図。
【図１２】図１１（ａ）、（ｂ）に続く、図１２（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の工程における平面図。
【図１３】図１２（ａ）、（ｂ）に続く、図１３（ａ）は本発明の第１の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の工程における平面図。
【図１４】図１４（ａ）は本発明の第２の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す断面図、図１４（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す平面図。
【図１５】図２（ａ）、（ｂ）に続く、図１５（ａ）は本発明の第２の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の工程における平面図。
【図１６】図１５（ａ）、（ｂ）に続く、図１６（ａ）は本発明の第２の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）の工程における平面図。
【図１７】図１６（ａ）、（ｂ）に続く、図１７（ａ）は本発明の第２の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の工程における平面図。
【図１８】図１７（ａ）、（ｂ）に続く、図１８（ａ）は本発明の第２の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）の工程における平面図。
【図１９】図１８（ａ）、（ｂ）に続く、図１９（ａ）は本発明の第２の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の工程における平面図。
【図２０】図２０（ａ）は本発明の第３の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す断面図、図２０（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す平面図。
【図２１】図２１（ａ）は本発明の第３の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）の工程における平面図。
【図２２】図２１（ａ）、（ｂ）に続く、図２２（ａ）は本発明の第３の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の工程における平面図。
【図２３】図２２（ａ）、（ｂ）に続く、図２３（ａ）は本発明の第３の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）の工程における平面図。
【図２４】図２３（ａ）、（ｂ）に続く、図２４（ａ）は本発明の第３の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）の工程における平面図。
【図２５】図２５（ａ）は本発明の第４の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す断面図、図２５（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係わる磁気記憶装置を示す平面図。
【図２６】図２６（ａ）は本発明の第４の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）の工程における平面図。
【図２７】図２６（ａ）、（ｂ）に続く、図２７（ａ）は本発明の第４の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２７（ｂ）は図２７（ａ）の工程における平面図。
【図２８】図２７（ａ）、（ｂ）に続く、図２８（ａ）は本発明の第４の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２８（ｂ）は図２８（ａ）の工程における平面図。
【図２９】図２（ａ）、（ｂ）に続く、図２９（ａ）は本発明の第５の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図２９（ｂ）は図２９（ａ）の工程における平面図。
【図３０】図２９（ａ）、（ｂ）に続く、図３０（ａ）は本発明の第５の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３０（ｂ）は図３０（ａ）の工程における平面図。
【図３１】図３０（ａ）、（ｂ）に続く、図３１（ａ）は本発明の第５の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３１（ｂ）は図３１（ａ）の工程における平面図。
【図３２】図３１（ａ）、（ｂ）に続く、図３２（ａ）は本発明の第５の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３２（ｂ）は図３２（ａ）の工程における平面図。
【図３３】図３２（ａ）、（ｂ）に続く、図３３（ａ）は本発明の第５の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３３（ｂ）は図３３（ａ）の工程における平面図。
【図３４】図３３（ａ）、（ｂ）に続く、図３４（ａ）は本発明の第５の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３４（ｂ）は図３４（ａ）の工程における平面図。
【図３５】図３４（ａ）、（ｂ）に続く、図３５（ａ）は本発明の第５の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３５（ｂ）は図３５（ａ）の工程における平面図。
【図３６】図３６（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３６（ｂ）は図３６（ａ）の工程における平面図。
【図３７】図３６（ａ）、（ｂ）に続く、図３７（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３７（ｂ）は図３７（ａ）の工程における平面図。
【図３８】図３７（ａ）、（ｂ）に続く、図３８（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３８（ｂ）は図３８（ａ）の工程における平面図。
【図３９】図３８（ａ）、（ｂ）に続く、図３９（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図３９（ｂ）は図３９（ａ）の工程における平面図。
【図４０】図３９（ａ）、（ｂ）に続く、図４０（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４０（ｂ）は図４０（ａ）の工程における平面図。
【図４１】図４０（ａ）、（ｂ）に続く、図４１（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４１（ｂ）は図４１（ａ）の工程における平面図。
【図４２】図４１（ａ）、（ｂ）に続く、図４２（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４２（ｂ）は図４２（ａ）の工程における平面図。
【図４３】図４２（ａ）、（ｂ）に続く、図４３（ａ）は本発明の第６の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４３（ｂ）は図４３（ａ）の工程における平面図。
【図４４】図３８（ａ）、（ｂ）に続く、図４４（ａ）は本発明の第７の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４４（ｂ）は図４４（ａ）の工程における平面図。
【図４５】図４４（ａ）、（ｂ）に続く、図４５（ａ）は本発明の第７の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４５（ｂ）は図４５（ａ）の工程における平面図。
【図４６】図４５（ａ）、（ｂ）に続く、図４６（ａ）は本発明の第７の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４６（ｂ）は図４６（ａ）の工程における平面図。
【図４７】図４６（ａ）、（ｂ）に続く、図４７（ａ）は本発明の第７の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４７（ｂ）は図４７（ａ）の工程における平面図。
【図４８】図４７（ａ）、（ｂ）に続く、図４８（ａ）は本発明の第７の実施形態に係わる他の磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図４８（ｂ）は図４８（ａ）の工程における平面図。
【図４９】図４９（ａ）は本発明の各実施形態に係わる磁気記憶装置を示す平面図、図４９（ｂ）は図４９（ａ）のＸＬＩＸＢ−ＸＬＩＸＢ線に沿った断面図。
【図５０】図５０（ａ）は本発明の各実施形態に係わる他の磁気記憶装置を示す平面図、図５０（ｂ）は図５０（ａ）のＬＢ−ＬＢ線に沿った断面図。
【図５１】図５１（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５１（ｂ）は図５１（ａ）の工程における平面図。
【図５２】図５１（ａ）、（ｂ）に続く、図５２（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５２（ｂ）は図５２（ａ）の工程における平面図。
【図５３】図５２（ａ）、（ｂ）に続く、図５３（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５３（ｂ）は図５３（ａ）の工程における平面図。
【図５４】図５３（ａ）、（ｂ）に続く、図５４（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５４（ｂ）は図５４（ａ）の工程における平面図。
【図５５】図５４（ａ）、（ｂ）に続く、図５５（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５５（ｂ）は図５５（ａ）の工程における平面図。
【図５６】図５５（ａ）、（ｂ）に続く、図５６（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５６（ｂ）は図５６（ａ）の工程における平面図。
【図５７】図５６（ａ）、（ｂ）に続く、図５７（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５５（ｂ）は図５７（ａ）の工程における平面図。
【図５８】図５６（ａ）、（ｂ）に続く、図５８（ａ）は従来技術による磁気記憶装置の製造工程を示す断面図、図５８（ｂ）は図５８（ａ）の工程における平面図。
【図５９】図５９（ａ）は従来技術による磁気記憶装置のセル部の製造工程を示す断面図、図５９（ｂ）は従来技術による磁気記憶装置のコア部の製造工程を示す断面図。
【図６０】図５９（ａ）、（ｂ）に続く、図６０（ａ）は従来技術による磁気記憶装置のセル部の製造工程を示す断面図、図６０（ｂ）は従来技術による磁気記憶装置のコア部の製造工程を示す断面図。
【図６１】図６０（ａ）、（ｂ）に続く、図６１（ａ）は従来技術による磁気記憶装置のセル部の製造工程を示す断面図、図６１（ｂ）は従来技術による磁気記憶装置のコア部の製造工程を示す断面図。
【図６２】図６１（ａ）、（ｂ）に続く、図６２（ａ）は従来技術による磁気記憶装置のセル部の製造工程を示す断面図、図６２（ｂ）は従来技術による磁気記憶装置のコア部の製造工程を示す断面図。
【図６３】図６３（ａ）は従来技術による他の磁気記憶装置のセル部を示す断面図、図６３（ｂ）は従来技術による他の磁気記憶装置のコア部を示す断面図。
【符号の説明】
１１…第１の絶縁膜、
１２…第１のコンタクト、
１３…下部金属層、
１４…磁気抵抗効果膜、
１５…第１のハードマスク、
１６…第２のハードマスク、
１７…スペース、
１８、７０…フォトレジスト、
１９…磁気抵抗効果素子、
２０…凹部、
２１、２１ａ…第２の絶縁膜、
２１ｂ…第３の絶縁膜、
２２…第２のコンタクト、
３０…ビア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004055918.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
2004055918.tif 000049
【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
2004055918.tif 000052
【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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