(57)【要約】  磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスを形成する方法は、スペーサをＭＴＪデバイスの露出した側部に形成するステップを含む。方法は、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成するステップをさらに含む。エッチング耐性保護コーティングは、スペーサよりも大きいエッチング耐性を提供する。
2017517144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスを形成する方法であって、
スペーサを前記ＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成するステップと、
前記ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成するステップであり、前記エッチング耐性保護コーティングが前記スペーサよりも大きいエッチング耐性を提供する、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記ＭＴＪデバイスの第１の部分を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成した後、前記ＭＴＪデバイスの第２の部分を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＭＴＪデバイスの前記第２の部分を形成するステップが、希ガスベースのプラズマエッチングプロセス、有機化合物ベースのエッチングプロセス、塩素ベースのエッチングプロセス、またはそれらの任意の組合せを使用して実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、
指向性堆積プロセスの間、前記ＭＴＪデバイスを含むウエハを再配置することによって、前記スペーサの上面および前記スペーサの側壁の上側部分に保護クラウンを形成するステップと、
前記保護クラウンを酸化させるステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ウエハを再配置するステップが、前記ウエハを傾け、前記ウエハを回転させるステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記指向性堆積プロセスが、イオンビーム堆積プロセス、蒸着プロセス、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、
金属層を前記スペーサ上に形成するステップと、
前記金属層を化学的に変更するステップと、
前記金属層にエッチングするステップであり、前記金属層を化学的に変更する前記ステップおよび前記金属層をエッチングする前記ステップが、前記エッチング耐性保護コーティングを前記スペーサの側壁上に形成する、ステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記金属層を化学的に変更するステップが、酸化プロセスを使用して前記金属層を酸化させるステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、
シリコンベース層を前記スペーサ上に形成するステップと、
前記シリコンベース層上でイオン注入プロセスを実行するステップと、
前記シリコンベース層にエッチングするステップであり、前記イオン注入プロセスを実行するステップおよびエッチングする前記ステップが、前記エッチング耐性保護コーティングを前記スペーサの側壁上に形成する、ステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記シリコンベース層にエッチングするステップが、フッ素ベースのプラズマエッチングプロセスを使用して実行される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記シリコンベース層が、窒化ケイ素、シリコン酸化物、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記イオン注入プロセスを実行するステップが、前記シリコンベース層のエッチング耐性を増加させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、前記エッチング耐性保護コーティングを形成するために前記スペーサ上でイオン注入プロセスを実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＭＴＪデバイスの形成後、前記スペーサから前記エッチング耐性保護コーティングを除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの電極と、
前記ＭＴＪデバイスの記憶層と
を含み、前記ＭＴＪデバイスが、
スペーサを前記電極の露出部、および前記記憶層の露出した側部に形成することと、
前記ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成することであり、前記エッチング耐性保護コーティングが前記スペーサよりも大きいエッチング耐性を提供する、形成することと
を含むプロセスを使用して形成される、装置。
【請求項１７】
前記エッチング耐性保護コーティングが、前記スペーサの上部、および前記スペーサの側壁の上側部分に取り付けられる保護クラウン、前記スペーサの前記側壁に堆積される金属層、またはそれらの組合せを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記エッチング耐性保護コーティングが、前記スペーサの側壁に取り付けられたイオン注入シリコンベース層を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成することが、前記エッチング耐性保護コーティングを形成するために前記スペーサにイオン注入プロセスを適用することを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記エッチング耐性保護コーティングが、酸化タンタル、酸化アルミニウム、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記プロセスが、高密度ＭＴＪアレイを含むウエハを形成することをさらに含み、前記高密度ＭＴＪアレイが、前記エッチング耐性保護コーティングと、複数のＭＴＪデバイスとを含み、前記複数のＭＴＪデバイスが、前記ＭＴＪデバイスを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記高密度ＭＴＪアレイのスペースに対する高さの比が１．０よりも大きい、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記ＭＴＪデバイスが、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット、およびコンピュータからなるグループから選択された電子デバイスに組み込まれる、請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの形成の間、動作を開始させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記動作が、
スペーサを前記ＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成することと、
前記ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成することであり、前記エッチング耐性保護コーティングが前記スペーサよりも大きいエッチング耐性を提供する、形成することと
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成することが、
指向性堆積プロセスの間、前記ＭＴＪデバイスを含むウエハを再配置することによって、前記スペーサの上面および前記スペーサの側壁の上側部分に保護クラウンを形成することと、
前記保護クラウンを酸化させることと
を含む、請求項２４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２６】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成することが、
金属層を前記スペーサ上に形成することと、
前記金属層を酸化させることと、
前記金属層にエッチングすることであり、前記酸化させることおよび前記エッチングすることが、前記エッチング耐性保護コーティングを前記スペーサの側壁上に形成する、エッチングすることと
を含む、請求項２４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２７】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成することが、
シリコンベース層を前記スペーサ上に形成することと、
前記シリコンベース層上でイオン注入プロセスを実行することと、
前記シリコンベース層にエッチングすることであり、前記イオン注入プロセスおよび前記エッチングすることが、前記エッチング耐性保護コーティングを前記スペーサの側壁上に形成する、エッチングすることと
を含む、請求項２４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２８】
前記動作が、前記ＭＴＪデバイスの形成後、前記スペーサから前記エッチング耐性保護コーティングを除去することをさらに含む、請求項２４に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２９】
半導体デバイスに対応する設計情報を含むデータファイルを受信するステップと、
前記設計情報に従って前記半導体デバイスを製作するステップとを含み、前記半導体デバイスを製作するステップが、
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの形成の間、
スペーサをＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成するステップと、
前記ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成するステップであり、前記エッチング耐性保護コーティングが前記スペーサよりも大きいエッチング耐性を提供するステップと
を含む、方法。
【請求項３０】
セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット、およびコンピュータからなるグループから選択されたデバイスに前記半導体デバイスを統合するステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は、参照によりその内容全体が本明細書に明確に組み込まれる、本願の譲受人が所有する２０１４年５月２３日出願の米国非仮特許出願第１４／２８６，５１８号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、一般に、磁気トンネル接合デバイスの製作など、デバイスの製作に関する。
【背景技術】
【０００３】
技術が進歩した結果、コンピューティングデバイスがより小型に、そしてより高性能になった。たとえば、小型で軽量であり、ユーザによって容易に携帯されるポータブルワイヤレス電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、およびページングデバイスなどのワイヤレスコンピューティングデバイスを含む、種々のポータブルパーソナルコンピューティングデバイスが現存している。より具体的には、セルラー電話、インターネットプロトコル（ＩＰ）電話などのポータブルワイヤレス電話は、ワイヤレスネットワークを介して音声およびデータパケットを通信し得る。さらに、多くのそのようなワイヤレス電話は、その内部に組み込まれた他のタイプのデバイスを含む。たとえば、ワイヤレス電話は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルレコーダ、および音声ファイルプレーヤを含むこともできる。また、そのようなワイヤレス電話は、インターネットにアクセスするために使用され得るウェブブラウザアプリケーションのようなソフトウェアアプリケーションを含む、実行可能命令を処理することができる。実行可能命令は、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）などのメモリに記憶され得る。
【０００４】
ＭＲＡＭは、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスを含み得る。限定はしないが、再堆積材料（たとえば、不揮発性エッチング副産物）がＭＴＪデバイスの部分の間（たとえば、作動中のトンネル障壁領域と伝導性ハードマスクとの間など）に分路を作るのを防止することを含めていくつかの有利なデバイス属性を達成するために、ＭＴＪデバイスを形成する際に２ステップまたはマルチステップのエッチングプロセスが使用され得る。第１のエッチングプロセスは、ＭＴＪデバイスの伝導性ハードマスクおよび上部電極を画成する（または「エッチングアウトする」）ために適用される。次いで、スペーサ（たとえば誘電材料）をＭＴＪデバイスの露出した側壁上に形成することを含むマスキングプロセスが実行される。スペーサ画成のマルチステップエッチングは、ＭＴＪアレイ内の高いパッキング密度および／または小さいビットセルを達成するために使用されることが多い。ＭＴＪデバイスのトンネル障壁領域および下部電極を形成するために、第２のエッチングプロセスが適用される。
【０００５】
スペーサは、たとえばＭＴＪデバイスを画成するために使用されるエッチングプロセスに耐性のない窒化ケイ素またはシリコン酸化物などの材料をしばしば含む。したがって、第２のエッチングプロセスが実行されるにつれて、スペーサは部分的に摩耗し得る。摩耗したスペーサは、再堆積材料が、作動中のトンネル障壁、伝導性ハードマスク、および／またはＭＴＪデバイスの別の部分に極めて近接するまたは接触することを可能にし得、これによって、第２の分路を形成し、このことは、ＭＴＪデバイスの性能の低下または操作不可能性をもたらし得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの形成の間、ＭＴＪデバイスの露出した側部上にスペーサが形成され得る。たとえば、スペーサは、側部を露出させるエッチングプロセスの実行後、露出した側部上に形成され得る。スペーサは、ＭＴＪデバイスの他の部分の形成の間、次のエッチングから生じる再堆積副産物からＭＴＪデバイスを保護し得る。ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングが形成され得る。たとえば、スペーサ上に保護クラウンを形成することによって、および／または保護層を形成することによって、エッチング耐性保護コーティングがスペーサ上に形成され得る、または、スペーサは、エッチング耐性保護コーティングを形成するための材料が埋め込まれ得る。エッチング耐性保護コーティングは、スペーサよりも大きい次のエッチングに対するエッチング耐性を提供する。
【０００７】
特定の実施形態では、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスを形成する方法は、ＭＴＪデバイスの形成の間、スペーサをＭＴＪデバイスの露出した側部に形成するステップを含む。この方法は、ＭＴＪデバイスの形成の間、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成することをさらに含む。
【０００８】
別の特定の実施形態では、装置は、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの電極およびＭＴＪデバイスの記憶層を含む。ＭＴＪデバイスは、プロセスを使用して形成される。プロセスは、スペーサを電極の露出部、および記憶層の露出した側部に形成することを含む。プロセスは、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成することをさらに含む。
【０００９】
別の特定の実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに動作を開始させる命令を含む。動作は、ＭＴＪデバイスの形成の間、スペーサを磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの露出した側部に形成することを含む。この動作は、ＭＴＪデバイスの形成の間、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成することをさらに含む。
【００１０】
別の特定の実施形態では、方法は、データファイルを受信するステップを含む。データファイルは、半導体デバイスに対応する設計情報を含む。この方法は、設計情報に従って半導体デバイスを製造するステップをさらに含む。半導体デバイスを製造するステップは、ＭＴＪデバイスの形成の間、スペーサを磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの露出した側部に形成するステップを含む。半導体デバイスを製造するステップは、ＭＴＪデバイスの形成の間、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成するステップをさらに含む。
【００１１】
開示する実施形態のうちの少なくとも１つによって提供される１つの特定の利点は、エッチングによる摩耗に対するスペーサの保護である。スペーサがＭＴＪデバイスの層に再堆積材料が極めて近接することを阻止する実施形態において、スペーサを摩耗から保護することは、ＭＴＪデバイスの層の１つまたは複数の間の分路の形成を防止することができる。したがって、エッチング耐性保護コーティングを使用しないプロセスと比較して、欠陥のあるＭＴＪデバイスの製造が低減され得る。
【００１２】
本開示の他の態様、利点、および特徴は、以下の節、図面の簡単な説明、詳細な説明、および特許請求の範囲を含め、本出願全体の検討後に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第１の実施形態の第１の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図１Ｂ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第１の実施形態の第２の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図１Ｃ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第１の実施形態の第３の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図２Ａ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第２の実施形態の第１の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図２Ｂ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第２の実施形態の第２の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図２Ｃ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第２の実施形態の第３の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図２Ｄ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第２の実施形態の第４の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図３Ａ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第３の実施形態の第１の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図３Ｂ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第３の実施形態の第２の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図３Ｃ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第３の実施形態の第３の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図３Ｄ】デバイス上にエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第３の実施形態の第４の段階の間のデバイスの例示的な図である。
【図４】エッチング耐性保護コーティングを形成する方法の実施形態の流れ図である。
【図５】エッチング耐性保護コーティングを使用するプロセスに従って形成されるデバイスを含む電子デバイスのブロック図である。
【図６】エッチング耐性保護コーティングを使用するプロセスに従って電子デバイスを製造する製造プロセスの実施形態のデータフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１Ａ〜図１Ｃを参照すると、デバイス１００においてエッチング耐性保護コーティングを形成する方法の第１の実施形態の複数の段階におけるデバイス１００が表される。デバイス１００は、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）アレイに対応し得る。
【００１５】
デバイス１００は、基板１０２、下部電極層１０４、参照層１０６、トンネル障壁層１０８、記憶層１１０、上部電極層１１２、および伝導性ハードマスク層１１４を含み得る。デバイス１００は、第１のＭＴＪデバイス１１８と第２のＭＴＪデバイス１２０とを含み得る。スペーサ１１６は、第１のＭＴＪデバイス１１８の側部に形成され得る。表された図１Ａ〜図１Ｃのように、エッチング耐性保護コーティングは、保護クラウン１３０（たとえば、金属クラウン）を含み得る。保護クラウン１３０は、デバイス１００におけるエッチングプロセスの間、スペーサ１１６を摩耗から保護することができ、したがって、スペーサ１１６は、再堆積材料が第１のＭＴＪデバイス１１８の側壁と接触するのを防止することができる。
【００１６】
図１Ａを参照すると、複数の段階のうちの第１の段階の間、第１のＭＴＪデバイス１１８の第１の部分を画成（または「エッチングアウト」）するために、記憶層１１０、上部電極層１１２、および伝導性ハードマスク層１１４がエッチングされ得る。第１のＭＴＪデバイス１１８の第１の部分は、記憶層１１０、上部電極層１１２、および伝導性ハードマスク層１１４を含み得る。第１のＭＴＪデバイス１１８の第２の部分は、下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８を含み得る。第１のＭＴＪデバイス１１８の第２の部分は、図１Ｃに関して記載されているように、デバイス１００を製作する後の段階で画成され得る（たとえば、エッチングプロセスを使用して「エッチングアウトされる」）。第２のＭＴＪデバイス１２０は、第１のＭＴＪデバイス１１８に関して記載されているのと同様の方法で形成され得、第１のＭＴＪデバイス１１８の構造に対応する構造を含み得る。特定の実施形態では、デバイス１００は、デバイス１００のエリア内に多くのＭＴＪデバイスを含むＭＴＪアレイ（たとえば、高密度ＭＴＪアレイ）を含む。たとえば、ＭＴＪアレイのスペースに対する高さの比は、１．０以上とすることができる。
【００１７】
第１のＭＴＪデバイス１１８の第１の部分を画成した後、スペーサ１１６は、第１のＭＴＪデバイス１１８の露出した側壁１２４上に形成され得る。露出した側壁１２４は、記憶層１１０の露出部、上部電極層１１２の露出部、伝導性ハードマスク層１１４の露出部、またはそれらの任意の組合せを含み得る。スペーサ１１６は、誘電体を含み得る。たとえば、スペーサ１１６は、窒化ケイ素、シリコン酸化物、別のタイプの誘電体、またはそれらの任意の組合せを含み得る。例示のために、プロセスの第１の段階の間、誘電体層は、デバイス１００上に整合的に堆積され得る。誘電体層は、スペーサ１１６を画成するためにエッチングされ得る（たとえば、高い異方性で）。スペーサ１１６は、再堆積材料が第１のＭＴＪデバイス１１８の露出した側壁１２４に極めて近接するまたは接触することを防止することができ、したがって、第１のＭＴＪデバイス１１８における分路の形成を防止する。
【００１８】
スペーサ１１６が形成された後、エッチング耐性保護コーティングがスペーサ１１６に適用され得る。たとえば、指向性堆積プロセス１３４は、デバイス１００の再配置の間、デバイス１００に適用され得る。指向性堆積プロセス１３４は、エッチング耐性材料（たとえば、金属）をデバイス１００上に堆積するために使用可能な任意の指向性堆積プロセスを含み得る。たとえば、指向性堆積プロセスは、イオンビーム堆積プロセス、蒸着プロセス、別のタイプの指向性堆積プロセス、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００１９】
再配置は、デバイス１００を傾けながら回転動作１３６を使用してデバイス１００を回転させることを含み得る。特定の実施形態では、回転動作１３６は、デバイス１００を含むウエハを回転させることを含む。指向性堆積プロセス１３４の間のデバイス１００の再配置は、スペーサ１１６の上面１２６上、およびスペーサ１１６の側壁１２２の上側部分上への保護クラウン１３０の形成をもたらす。例示のために、指向性堆積プロセス１３４は、金属をデバイス１００に堆積するために使用され得る。第１のＭＴＪデバイス１１８および第２のＭＴＪデバイス１２０は特定の距離以内に配置されるので、「シャドウ」効果によって、金属は、第１のＭＴＪデバイス１１８と第２のＭＴＪデバイス１２０との間の代わりに、第１のＭＴＪデバイス１１８および第２のＭＴＪデバイス１２０の上部領域の近くに蓄積し得る。たとえば、第２のＭＴＪデバイス１２０の「シャドウ」は、指向性堆積プロセス１３４が金属をスペーサ１１６の側壁１２２の下側部分に堆積させるのを抑制し得る。代わりに、図示するように、金属は、側壁１２２の上側部分に蓄積し得る。その結果、保護クラウン１３０が形成され得る。同様に、保護クラウンは、ＭＴＪアレイの各ＭＴＪデバイス上に形成され得る。たとえば、第２の保護クラウン１３２は、第２のＭＴＪデバイス１２０上に形成され得る。
【００２０】
本明細書で説明するように、保護クラウン１３０および第２の保護クラウン１３２は、エッチングの間、スペーサ１１６を保護することに適した任意の金属を含み得る。たとえば、保護クラウン１３０は、タンタル、アルミニウム、別のエッチング耐性金属、またはそれらの任意の組合せを含み得る。ＭＴＪアレイの各ＭＴＪデバイスにおいて保護クラウンを形成することは、ＭＴＪデバイスの各々においてスペーサが摩耗することから保護することができる。したがって、スペーサは、再堆積材料が第１のＭＴＪデバイス１１８および第２のＭＴＪデバイス１２０に達するのを低減または防止することができる。
【００２１】
図１Ｂは、プロセスの第２の段階の間のデバイス１００を表す。プロセスの第２の段階の間、保護クラウン１３０は、保護クラウン１３０のエッチング耐性をさらに増加させるために、化学的に変更され得る。たとえば、保護クラウン１３０は、酸化プロセスを使用して酸化され得る。増加したエッチング耐性は、さもなければスペーサ１１６に摩耗を引き起こすエッチングプロセスに保護クラウン１３０が抵抗することを可能にし得る。たとえば、エッチングプロセスは、希ガスベースのエッチングプロセス（たとえば、アルゴンベースのプロセス、クリプトンベースのプロセスなど）、有機化合物ベースのエッチングプロセス、塩素ベースのエッチングプロセス、保護クラウン１３０によって抵抗され得る別のエッチングプロセス、またはそれらの任意の組合せを含み得る。したがって、第１の段階および第２の段階の間、保護クラウン１３０は、スペーサ１１６上に形成され、酸化され得る。酸化された後、保護クラウン１３０は、スペーサ１１６よりも大きいエッチング耐性を提供することができる。同様に、酸化された保護クラウンは、ＭＴＪアレイの各ＭＴＪデバイスに形成され得る。たとえば、第２の保護クラウン１３２は、形成され、第２の保護クラウン１３２のエッチング耐性を増加させるために酸化され得る。
【００２２】
図１Ｃは、第３の段階の間のデバイス１００を表し、ここで、第１のＭＴＪデバイス１１８の形成を完了し、第２のＭＴＪデバイス１２０の形成を完了するために、下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８がエッチングされ得る。保護クラウン１３０は、スペーサ１１６の側壁１２２よりもエッチングに対する耐性があり得、それによって、エッチングの間、スペーサ１１６を保護し得る。ＭＴＪアレイの各ＭＴＪデバイスは、第１のＭＴＪデバイス１１８および第２のＭＴＪデバイス１２０と同様の方法で画成され、完成され得る。下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８がエッチングされるにつれて、再堆積材料がスペーサ１１６上に形成され得る。再堆積材料は、スペーサ１１６によって第１のＭＴＪデバイス１１８の側壁１２４と接触するのが防止され得る。
【００２３】
第１のＭＴＪデバイス１１８の形成の間、保護クラウン１３０は、エッチング耐性を提供することができ、スペーサ１１６の摩耗を防止することができる。例示のために、保護クラウン１３０が上面１２６、およびスペーサ１１６の側壁１２２の上側部分に取り付けられるので、保護クラウンは、第１のＭＴＪデバイス１１８の他の部分の形成の間、スペーサ１１６のテーパリングを防止することができる。第１のＭＴＪデバイス１１８が形成された後、保護クラウン１３０および第２の保護クラウン１３２が除去され得る。たとえば、平坦化プロセスは、保護クラウン１３０および第２の保護クラウン１３２を除去するために第１のＭＴＪデバイス１１８および第２のＭＴＪデバイス１２０を平坦化するためにデバイス１００で実行され得る。スペーサ１１６のテーパリングを防止することによって、保護クラウン１３０は、再堆積材料が第１のＭＴＪデバイス１１８において分路を形成するのを防止することができ、これは、第１のＭＴＪデバイス１１８における性能を低下させ得る。
【００２４】
図２Ａ〜図２Ｄを参照すると、エッチング耐性保護コーティングを形成するプロセスの第２の実施形態の複数の段階におけるデバイス２００が表される。デバイス２００は、図１Ａ〜図１Ｃのデバイス１００に対応し得る。図１Ａ〜図１Ｃの保護クラウン１３０のように、エッチング耐性保護コーティングは、デバイス１００におけるエッチングプロセスの間、スペーサ１１６を摩耗から保護することができる。しかしながら、図２Ａ〜図２Ｄの実施形態では、エッチング耐性保護コーティングは、指向性堆積プロセスを使用することなく、デバイス２００の再配置なしに形成され得る。
【００２５】
図２Ａを参照すると、金属層２３０は、トンネル障壁層１０８上、スペーサ１１６の側壁１２２上、スペーサ１１６の上面１２６上、および伝導性ハードマスク層１１４上に整合的に堆積され得る。金属層２３０は、エッチング耐性を可能にする任意の金属を含み得る。たとえば、金属層２３０は、タンタル、アルミニウム、エッチング耐性を可能にする別の金属、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００２６】
図２Ｂを参照すると、金属層２３０は、エッチングプロセスへの耐性を増加させるために、化学的に変更され得る（たとえば、酸化される）。たとえば、金属層２３０は、酸化タンタル（たとえば、Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム、別の酸化金属、またはそれらの任意の組合せを形成するために、酸化プロセスを使用して、酸化され得る。酸化金属は、第１のＭＴＪデバイス１１８を形成するために使用される第１のエッチングプロセスに対する耐性を増加させ得る。たとえば、第１のエッチングプロセスは、希ガスベースのエッチングプロセス（たとえば、アルゴンベースのプロセス、クリプトンベースのプロセスなど）、有機化合物ベースのエッチングプロセス、塩素ベースのエッチングプロセス、金属層２３０によって抵抗され得る別のエッチングプロセス、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００２７】
図２Ｃを参照すると、金属層２３０は、保護コーティング２３２をスペーサ１１６上に形成するためにエッチングされ得る。たとえば、金属層２３０は、第２のエッチングプロセスを使用してエッチングされ得る。金属層２３０は、第２のエッチングプロセスに対する耐性はなく、第１のＭＴＪデバイス１１８にエッチングするために使用された第１のエッチングプロセスに対する耐性がある可能性がある。例示的な実施形態では、第２のエッチングプロセスは、フッ素ベースのエッチングプロセス（たとえば、ＮＦ３またはＣＦ４を使用するプロセス）を含み得る。したがって、金属層２３０は、第１のエッチングプロセスに抵抗しながら、第２のエッチングプロセスを使用してエッチングされ得る。第２のエッチングプロセスによって、保護コーティング２３２が、たとえば側壁１２２など、スペーサ１１６の側壁上に形成され得る。第２の保護コーティング２３４が第２のＭＴＪデバイス１２０上に形成され得る。例示的な実施形態では、保護コーティングは、ＭＴＪアレイの各ＭＴＪデバイスにおいて形成される。したがって、金属層２３０を酸化させ、金属層２３０にエッチングすることは、エッチング耐性保護コーティング（たとえば、保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４）を形成し得る。
【００２８】
代替実施形態では、図２Ｂを参照しながら説明する酸化プロセスは、図２Ｃを参照しながら説明するエッチングプロセスの後に実行され得る。したがって、保護コーティング２３２は、酸化の前に形成され得る。
【００２９】
図２Ｄを参照すると、プロセスの第４の段階の間に、第１のＭＴＪデバイス１１８および第２のＭＴＪデバイス１２０を完成するために、下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８がエッチングされ得る（たとえば、第１のエッチングプロセスを使用して）。保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４は、スペーサ１１６の側壁１２２よりもエッチングに対する耐性があり得、それによって、第１のエッチングプロセスの間、スペーサ１１６を保護し得る。第１のＭＴＪデバイス１１８が形成された後、保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４が除去され得る。たとえば、保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４を除去するために、第２のエッチングプロセスを使用して、別のエッチングが実行され得る。例示のために、第２のエッチングプロセスは、フッ素ベースのプラズマエッチングプロセス（たとえば、ＮＦ３またはＣＦ４を使用するプロセス）を含み得る。スペーサ１１６の側壁１２２から保護コーティング２３２を除去するために、エッチング異方性、または水平面からの、および垂直面からの材料除去の比が調整され得る（たとえば、チャンバ圧力、基板バイアス電力、および／またはガス化学を介して）。特定の実装形態に応じて、保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４は、デバイス２００の中にとどまり得る（すなわち、除去されない可能性がある）。
【００３０】
保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４を形成することによって、スペーサ１１６は、下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８のエッチングの間、摩耗から保護される。さらに、保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４は、回転プロセスを使用することなく、デバイス２００を傾けることなく形成され得、デバイス２００を製造するコストの低下がもたらされる。
【００３１】
図３Ａ〜図３Ｄを参照すると、エッチング耐性保護コーティングを形成するプロセスの別の実施形態が表される。図３Ａ〜図３Ｄを参照すると、エッチング耐性保護コーティングを形成するプロセスの第３の実施形態の複数の段階におけるデバイス３００が表される。デバイス３００は、図１Ａ〜図１Ｃのデバイス１００、および図２Ａ〜図２Ｄのデバイス２００に対応し得る。たとえば、デバイス３００は、基板１０２、下部電極層１０４、参照層１０６、トンネル障壁層１０８、記憶層１１０、上部電極層１１２、および伝導性ハードマスク層１１４、第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、およびスペーサ１１６を含み得る。図３Ａ〜図３Ｄを参照しながら説明する特定の実施形態では、シリコンベース層に適用されるイオン（たとえば、炭素）注入プロセスを使用して、エッチング耐性保護コーティングが形成され得る。代替的にまたは追加として、イオン注入プロセスは、エッチング耐性保護コーティングを形成するために、スペーサ１１６に直接適用され得る。シリコンベース層を使用してエッチング耐性保護コーティングを形成することによって、またはイオン注入プロセスをスペーサに適用することによって、図２Ａ〜図２Ｄを参照して表されるように、金属層を堆積する必要はない。
【００３２】
図３Ａを参照すると、プロセスの第１の段階で、シリコンベース層３３０がデバイス３００上に整合的に堆積され得る。たとえば、シリコンベース層３３０は、トンネル障壁層１０８、スペーサ１１６、および伝導性ハードマスク層１１４に適用され得る。シリコンベース層３３０は、本明細書で説明するように、エッチングプロセスに抵抗することに適した任意の非金属材料を含み得る。たとえば、シリコンベース層は、窒化ケイ素、シリコン酸化物、別の非金属、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００３３】
図３Ｂを参照すると、イオン（たとえば、炭素）注入プロセス３３２は、回転プロセス３３４の間、シリコンベース層３３０に適用され得る。炭素注入プロセス３３２は、第１のエッチングプロセスに対するシリコンベース層３３０のエッチング耐性を増加させ得る。たとえば、シリコンベース層３３０に炭素を注入することは、シリコンベース層３３０の凝集強度を増加させ得、シリコンベース層３３０をより強くし、第１のエッチングプロセスに対してより耐性を持つようにし得る。高密度ＭＴＪアレイでは、図１Ａの指向性堆積プロセス１３４に関して記載されているように、シリコンベース層３３０の上面および最上部分のみが、隣接デバイスの「シャドウイング」のためにかなりの注入を受け得る。たとえば、第２のＭＴＪデバイス１２０の「シャドウ」は、炭素注入プロセス３３２がスペーサ１１６の側壁１２２の下側部分に材料を注入することを抑制し得る。さらに、シリコンベース層３３０に炭素を注入することは、第１のエッチングプロセスの間に使用される材料に対するシリコンベース層３３０のリアクタンスを低下させ得る。第１のエッチングプロセスは、デバイス３００の１つまたは複数の領域を画成する（または「エッチングアウトする」）ために使用可能な任意のエッチングプロセスを含み得る。たとえば、第１のエッチングプロセスは、希ガスベースのプラズマエッチングプロセス、有機化合物ベースのエッチングプロセス、塩素ベースのエッチングプロセス、別のエッチングプロセス、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００３４】
図３Ｃを参照すると、シリコンベース層３３０は、第２のエッチングプロセスを使用してエッチングされ得る。たとえば、第２のエッチングプロセスは、フッ素ベースのプラズマエッチングプロセスを含み得る。シリコンベース層３３０は、第２のエッチングプロセスに対するエッチング耐性はない可能性がある（または、第１のエッチングプロセスに対するよりも第２のエッチングプロセスに対する耐性がより小さい可能性がある）。プロセスの第３の段階の間、シリコンベース層３３０は、保護コーティング３３６を画成するために第２のエッチングプロセスを使用してエッチングされ得る。保護コーティング３３６は、スペーサ１１６の側壁１２２上に形成され得る。保護コーティング３３６は、第１のＭＴＪデバイス１１８の形成の間、スペーサ１１６を摩耗から保護し得る。第２の保護コーティング３３８が第２のＭＴＪデバイス１２０上に形成され得る。一実施形態では、保護コーティングは、ＭＴＪデバイスのアレイの各ＭＴＪデバイスにおいて形成される。
【００３５】
代替実施形態では、図３Ｂを参照しながら説明する炭素注入プロセス３３２は、図３Ｃを参照しながら説明するエッチングプロセスの後に実行され得る。したがって、保護コーティング３３６は、炭素が注入される前に形成され得る。別の実施形態では、スペーサ１１６は、エッチングプロセスに対する耐性を強化するために、直接スペーサ１１６上に図３Ｂに関して記載されている注入プロセス３３２を実行することによって変更され得る。たとえば、炭素注入プロセス３３２をスペーサ１１６に適用することによって、エッチング耐性保護コーティングが形成され得る。エッチング耐性保護コーティングは、（炭素注入プロセス３３２をスペーサ１１６に適用する前に）スペーサ１１６に対してより大きいエッチング耐性を有し得る。
【００３６】
図３Ｄを参照すると、第１のＭＴＪデバイス１１８を完成するために、第１のエッチングプロセスを使用して、下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８がエッチングされ得る。保護コーティング３３６および第２の保護コーティング３３８は、スペーサ１１６の側壁１２２よりも第２のエッチングプロセスに対する耐性があり得、それによって、エッチングプロセスの間、スペーサ１１６を保護し得る。同様に、第２のＭＴＪデバイス１２０の形成が完了し得る。第１のＭＴＪデバイス１１８が形成された後、保護コーティング３３６および第２の保護コーティング３３８が除去され得る（たとえば、エッチングプロセスを使用して）。
【００３７】
保護コーティング３３６および第２の保護コーティング３３８を形成することによって、スペーサ１１６は、下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８のエッチングの間、摩耗から保護され得る。さらに、保護コーティング２３２は、追加の金属をデバイス３００上に堆積することなく形成され得る。
【００３８】
図１Ａ〜図３Ｄは、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成する例を記載しており、エッチング耐性保護コーティングは、スペーサよりもエッチングプロセスに対するエッチング耐性が大きい。たとえば、図１Ａ〜図１Ｃの保護クラウン１３０および第２の保護クラウン１３２のエッチング耐性、ならびに図２Ａ〜図２Ｄの保護コーティング２３２および第２の保護コーティング２３４のエッチング耐性は、酸化によって増加し得る。酸化は、たとえば希ガスベースのプラズマエッチングプロセス、有機化合物ベースのエッチングプロセス、塩素ベースのエッチングプロセス、別のエッチングプロセス、またはそれらの任意の組合せなど、エッチングプロセスの間に使用される材料に対する、保護クラウン１３０、第２の保護クラウン１３２、保護コーティング２３２、および第２の保護コーティング２３４のリアクタンスを低下させ得る。追加の例として、図３Ｂの炭素注入プロセス３３２は、図３Ｃおよび図３Ｄの保護コーティング３３６および保護コーティング３３８の凝集強度を増加させ得、保護コーティング３３６および保護コーティング３３８をエッチングプロセスに対する耐性が高くなるようにし得る。さらに、シリコンベース層３３０に炭素を注入することは、エッチングプロセスの間に使用される材料に対するシリコンベース層３３０のリアクタンスを低下させ得る。別の例として、炭素注入プロセス３３２は、スペーサ１１６の凝集強度を増加させ、および／またはエッチングプロセスの間に使用される材料に対するスペーサ１１６のリアクタンスを低下させるために、スペーサ１１６に直接適用され得る。
【００３９】
図１Ａ〜図３Ｄに関して異なる実施形態が表されているが、エッチング耐性保護コーティングの組合せを形成するために、実施形態が結合され得ることに留意されたい。たとえば、図２Ｃに関して記載されている保護コーティング２３２を形成した後、図１Ａに関して記載されている保護クラウンは、スペーサ１１６上および保護コーティング２３２上に形成され得る。確定されたエッチング耐性保護コーティングを生成するために、保護クラウンと保護コーティング２３２の両方が酸化され得る。
【００４０】
図４を参照すると、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスを形成する方法が開示されており、全般的に４００と示されている。方法４００は、４０２で、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第１の部分を形成するステップを含み得る。たとえば、図１Ａ〜図３Ｄを参照すると、第１のＭＴＪデバイス１１８の第１の部分を形成するために、第１のプロセスを使用して、記憶層１１０、上部電極層１１２、および伝導性ハードマスク層１１４がエッチングされ得る。
【００４１】
方法４００は、４０４で、スペーサをＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成するステップをさらに含み得る。たとえば、スペーサ１１６は、図１Ａ〜図３Ｄに表されるように、第１のＭＴＪデバイス１１８の側壁１２４上に形成され得る。
【００４２】
方法４００は、４０６で、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成するステップも含み得、エッチング耐性保護コーティングがスペーサよりも大きいエッチング耐性を提供する。たとえば、保護クラウン１３０は、図１Ａ〜図１Ｃに表されるように、上面１２６、およびスペーサ１１６の側壁１２２の上側部分に形成され得る。別の実施形態では、保護コーティング２３２は、図２Ａ〜図２Ｄに表されるように、スペーサ１１６の側壁上に形成され得る。別の実施形態では、シリコンベースの保護コーティング３３６は、スペーサ１１６上に形成され得る。第１のエッチングプロセスに対するシリコンベースの保護コーティング３３６のエッチング耐性を増加させるために、シリコンベースの保護コーティング３３６は、炭素注入プロセス３３２にかけられ得る。別の実施形態では、炭素注入プロセス３３２は、エッチング耐性保護コーティングを形成するために、スペーサ１１６に直接適用され得る。
【００４３】
方法４００は、４０８で、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第２の部分を形成するステップを含み得る。たとえば、第１のＭＴＪデバイス１１８の完成した部分は、第１のエッチングプロセスを使用して形成され得る。完成した部分は、下部電極層１０４、参照層１０６、およびトンネル障壁層１０８を含み得る。
【００４４】
エッチング耐性保護コーティングがスペーサ上に形成される実施形態では、方法４００は、随意に、ＭＴＪデバイスの第２の部分を形成した後、スペーサからエッチング耐性保護コーティングを除去することを含み得る。たとえば、第１のＭＴＪデバイス１１８の形成を完了した後、（たとえば、図２Ａ〜図２Ｄ、図１Ａ〜図１Ｃ、図３Ａ〜図３Ｄの）エッチング耐性保護コーティングは、エッチングプロセスを使用して除去され得る。代替的に、特定の製作プロセスおよび／またはデバイス特性に応じて、エッチング耐性保護コーティングは、スペーサから除去されない場合がある。この場合、ＭＴＪデバイスは、エッチング耐性保護コーティングを含み得る（または、それに接続され得る）。
【００４５】
スペーサよりも大きいエッチング耐性を提供するエッチング耐性保護コーティングを形成することによって、スペーサに対する摩耗がより少ない状態で、エッチングプロセスが実行され得る。したがって、ＭＴＪデバイスは、ＭＴＪデバイスに接続されたスペーサに対する耐性がより少ない状態で製作され得る。このように、スペーサの摩耗による再堆積材料が分路をＭＴＪデバイス上に形成するリスクが低減する。方法４００の１つもしくは複数の動作は、ＭＴＪデバイスのデバイス構造に基づいて、および／またはＭＴＪデバイスを形成するために使用される１つもしくは複数の材料に基づいて、１回もしくは複数回繰り返され得る。たとえば、ＭＴＪデバイスの１つまたは複数の構造をさらに画成するために、エッチングプロセスが繰り返され得る。この場合、例示的な例として、エッチングプロセスの間、ＭＴＪデバイスの１つまたは複数の領域を保護するために、１つまたは複数の追加のエッチング耐性保護コーティングがＭＴＪデバイスに適用され得る。
【００４６】
図５を参照しながらさらに説明するように、方法４００を使用して製作されるメモリは、電子デバイスに含まれ得る。
【００４７】
図５を参照すると、ワイヤレス通信デバイスなど、電子デバイスの特定の例示的な実施形態のブロック図が示され、全体が５００と表される。電子デバイス５００は、メモリ５３２に結合されたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）５１０などのプロセッサを含む。メモリ５３２は、複数のＭＴＪデバイスを含む高密度ＭＴＪアレイ５６０を含み得る。複数のＭＴＪデバイスの各々は、図４の方法４００を使用して形成され得る。
【００４８】
たとえば、複数のＭＴＪデバイスは、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを使用して形成されるＭＴＪデバイスを含み得る。例示のために、ＭＴＪデバイスは、たとえば図１Ａ〜図３Ｄの上部電極層１１２などの電極を含み得る。ＭＴＪデバイスは、たとえば図１Ａ〜図３Ｄの記憶層１１０などの記憶層をさらに含み得る。ＭＴＪデバイスは、たとえば図Ａ１〜図３Ｄのスペーサ１１６などのスペーサを電極の露出した側部、および記憶層の露出した側部に形成することを含むプロセスを使用して形成され得る。プロセスは、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成することをさらに含み得る。たとえば、エッチング耐性保護コーティングは、スペーサ上に形成され得る。エッチング耐性保護コーティングは、図１Ａ〜図１Ｃの保護クラウン１３０、図２Ａ〜図２Ｄの保護コーティング２３２、および／または図３Ａ〜図３Ｄの保護コーティング３３６を含み得る。特定の実装形態に応じて、エッチング耐性保護コーティングは、高密度ＭＴＪアレイ５６０の製作の間、（たとえば、エッチングプロセスを使用して）高密度ＭＴＪアレイ５６０から除去され得る（または実質的に除去され得る）。１つまたは複数の他の実装形態では、エッチング耐性保護コーティングは、高密度ＭＴＪアレイ５６０から除去されない。この場合、高密度ＭＴＪアレイ５６０は、エッチング耐性保護コーティングを含み得る。例示的な例として、イオン注入プロセス３３２は、エッチング耐性保護コーティングを形成するためにスペーサ１１６に適用され得、高密度ＭＴＪアレイ５６０は、（この例では、エッチング耐性保護コーティングが高密度ＭＴＪアレイ５６０から除去されないので）エッチング耐性保護コーティングを含み得る。
【００４９】
図５は、デジタル信号プロセッサ５１０に結合されたディスプレイコントローラ５２６およびディスプレイ５２８をも示す。コーダ／デコーダ（コーデック）５３４も、デジタル信号プロセッサ５１０に結合され得る。スピーカー５３６およびマイクロフォン５３８が、コーデック５３４に結合され得る。
【００５０】
図５は、ワイヤレスコントローラ５４０がデジタル信号プロセッサ５１０およびアンテナ５４２に結合され得ることも示す。ある特定の実施形態では、ＤＳＰ５１０、ディスプレイコントローラ５２６、メモリ５３２、コーデック５３４、およびワイヤレスコントローラ５４０は、システムインパッケージデバイスまたはシステムオンチップデバイス５２２に含まれる。特定の実施形態では、入力デバイス５３０および電源５４４が、システムオンチップデバイス５２２に結合される。その上、特定の実施形態では、図５に示されるように、ディスプレイ５２８、入力デバイス５３０、スピーカー５３６、マイクロフォン５３８、アンテナ５４２、および電源５４４は、システムオンチップデバイス５２２の外部にある。しかしながら、ディスプレイ５２８、入力デバイス５３０、スピーカー５３６、マイクロフォン５３８、アンテナ５４２、および電源５４４の各々は、インターフェースまたはコントローラのようなシステムオンチップデバイス５２２の構成要素に結合され得る。
【００５１】
記載した実施形態とともに、たとえば、図１Ａ〜図３Ｄのスペーサ１１６、ＭＴＪデバイスの露出した側壁に再堆積材料が極めて近接する、もしくは接触することを防止するように構成された１つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、ＭＴＪデバイスの露出した側壁に再堆積材料が極めて近接する、もしくは接触するのを防止するための手段を含み得るシステムが開示される。システムは、エッチングプロセスの間、ＭＴＪデバイスの露出した側壁に再堆積材料が極めて近接する、または接触するのを防止するための手段が摩耗するのを防止するための手段を保護するための手段も含み得る。保護するための手段は、図１Ｃの保護クラウン１３０、図２Ｄの保護コーティング２３２、図３Ｄの保護コーティング３３６、エッチングプロセスの間、ＭＴＪデバイスの露出した側壁に再堆積材料が極めて近接する、もしくは接触するのを防止するための手段が摩耗するのを防止するための手段を保護するように構成された１つもしくは複数の他の構造、またはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００５２】
上述の開示されるデバイスおよび機能は、コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータファイル（たとえばＲＴＬ、ＧＤＳＩＩ、ＧＥＲＢＥＲなど）の中に設計および構成され得る。いくつかの、またはすべてのそのようなファイルが、そのようなファイルに基づいてデバイスを製作する製作関係者に提供され得る。結果として得られた製品は半導体ウエハを含み、半導体ウエハは次いで半導体ダイに切断され、かつ、半導体チップにパッケージされる。次いでチップが、上で説明されたデバイスにおいて利用される。図６は、電子デバイス製造プロセス６００の特定の例示的実施形態を示す。
【００５３】
物理デバイス情報６０２が、製造プロセス６００において、研究用コンピュータ６０６などにおいて受け取られる。物理デバイス情報６０２には、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せなどの、半導体デバイスの少なくとも１つの物理的特性を表す設計情報を含み得る。たとえば、物理デバイス情報６０２は、研究用コンピュータ６０６に接続されたユーザインターフェース６０４を介して入力される物理パラメータ、材料特性、および構造情報を含み得る。研究コンピュータ６０６は、メモリ６１０などのコンピュータ可読媒体に結合された、１つまたは複数の処理コアなどのプロセッサ６０８を含む。メモリ６１０は、ファイルフォーマットに準拠し、ライブラリファイル６１２を生成するように物理デバイス情報６０２をプロセッサ６０８に変換させるために実行可能なコンピュータ可読命令を記憶し得る。
【００５４】
特定の実施形態では、ライブラリファイル６１２は、変換された設計情報を含む、少なくとも１つのデータファイルを含む。たとえば、ライブラリファイル６１２は、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを含むデバイスを含めて、半導体デバイスのライブラリを含んでもよく、このライブラリは、電子設計オートメーション（ＥＤＡ）ツール６２０とともに使用するために提供される。
【００５５】
ライブラリファイル６１２は、メモリ６１８に結合された、１つまたは複数の処理コアのようなプロセッサ６１６を含む設計コンピュータ６１４において、ＥＤＡツール６２０とともに使用され得る。ＥＤＡツール６２０は、メモリ６１８においてプロセッサ実行可能命令として記憶され、設計コンピュータ６１４のユーザが、ライブラリファイル６１２から、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを含む回路を設計できるようにし得る。たとえば、設計コンピュータ６１４のユーザが、設計コンピュータ６１４に結合されたユーザインターフェース６２４を介して回路設計情報６２２を入力し得る。回路設計情報６２２には、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せなどの、半導体デバイスの少なくとも１つの物理的特性を表す設計情報が含まれ得る。例示するために、回路設計特性は、特定の回路の識別および回路設計における他の要素に対する関係、位置情報、フィーチャのサイズ情報、相互接続情報、または半導体デバイスの物理的特性を表す他の情報を含み得る。
【００５６】
設計コンピュータ６１４は、回路設計情報６２２を含む設計情報をファイルフォーマットに準拠するように変換するように構成することができる。例示するために、ファイル形成は、平面幾何形状、テキストラベル、および回路レイアウトについての他の情報を、グラフィックデータシステム（ＧＤＳＩＩ）ファイルフォーマットなどの階層フォーマットで表すデータベースバイナリファイルフォーマットを含み得る。設計コンピュータ６１４は、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを表す情報を他の回路または情報に加えて含む、ＧＤＳＩＩファイル６２６などの変換された設計情報を含むデータファイルを生成するように構成され得る。例示のために、データファイルは、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを含み、ＳＯＣ内に追加の電子回路および構成要素をさらに含むシステムオンチップ（ＳＯＣ）に対応する情報が含み得る。
【００５７】
ＧＤＳＩＩファイル６２６は、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを、ＧＤＳＩＩファイル６２６内の変換された情報に従って製造するために、製作プロセス６２８において受け取られ得る。たとえば、デバイス製造プロセスは、代表的なマスク６３２として示される、フォトリソグラフィプロセスとともに使用されることになるマスクのような、１つまたは複数のマスクを作成するために、マスク製造業者６３０にＧＤＳＩＩファイル６２６を提供することを含み得る。マスク６３２は、１つまたは複数のウエハ６３４を生成するために、製作プロセスの間に使用され得る。図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの組合せは、図１Ａ〜図３Ｄを参照しながら説明した１つもしくは複数の方法および／またはプロセスを使用して、１つもしくは複数のウエハ６３４に形成され得る。たとえば、１つもしくは複数のウエハ６３４は、図１Ａ〜図１Ｃのデバイス１００、図２Ａ〜図２Ｄのデバイス２００、または図３Ａ〜図３Ｄのデバイス３００を含み得る。１つまたは複数のウエハ６３４は、ＭＴＪデバイスを含み得る。
【００５８】
製作プロセス６２８は、完全に自動化された、または部分的に自動化された製作システムによって実施され得る。たとえば、製作プロセス６２８は、スケジュールに従って自動化され得る。製作システムは、半導体デバイスを形成するために１つまたは複数の動作を実行するための製作機器（たとえば、処理ツール）を含み得る。たとえば、製作機器は、指向性堆積プロセスを実行する、ウエハ６３４を再配置（たとえば、回転）する、１つまたは複数の材料を堆積する、希ガスベースのエッチングプロセスを適用する、有機化合物ベースのエッチングプロセスを適用する、塩素ベースのエッチングプロセスを適用する、フッ素ベースのエッチングプロセスを適用する、などを行うように構成され得る。
【００５９】
製作システム（たとえば、製作プロセス６２６を実行する自動化されたシステム）は、分散型アーキテクチャ（たとえば、階層構造）を有し得る。たとえば、製作コンピュータ６７０が、製作プロセス６２８の間、使用され得る。製作コンピュータ６７０は、分散型アーキテクチャに従って分散された、プロセッサ６７２のような１つもしくは複数のプロセッサ、メモリ６７４のような１つもしくは複数のメモリ、および／またはコントローラを含み得る。分散型アーキテクチャは、１つまたは複数の低レベルシステムの動作を制御または開始する高レベルプロセッサを含むことができる。たとえば、製作プロセス６２８の高レベル部分は、プロセッサ６７２のような１つもしくは複数のプロセッサによって開始され得、低レベルシステムは各々、１つもしくは複数の対応するコントローラを含んでよく、または、１つもしくは複数の対応するコントローラによって制御されてよい。特定の低レベルシステムの特定のコントローラは、特定の高レベルシステムから１つまたは複数の命令（たとえば、コマンド）を受信し得、従属モジュールまたはプロセスツールにサブコマンドを発行し得、ステータスデータを特定の高レベルシステムに通信して返し得る。１つまたは複数の低レベルシステムの各々は、製作機器（たとえば、処理ツール）の１つまたは複数の対応する部分に関連付けられ得る。特定の実施形態では、製作システムは、製作システム内に分散する複数のプロセッサを含み得る。
【００６０】
代替的には、製作コンピュータ６７０は、製作システムの高レベルシステム、サブシステム、または構成要素において動作を開始し得る。別の実施形態では、製作コンピュータ６７０は、製作システムの様々なレベルおよび構成要素における分散処理を実行する。
【００６１】
メモリ６７４は、プロセッサ６７２によって実行されたとき、プロセッサ６７２に、ＭＴＪデバイス（たとえば、第１のＭＴＪデバイス１１８）の形成の間に動作を開始させるプロセッサ実行可能命令を含むことができる。動作は、スペーサを第１のＭＴＪデバイス１１８の露出した側部上に形成することを含み得る。動作は、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティング（たとえば、図１Ａ〜図１Ｃの保護クラウン１３０、図２Ａ〜図２Ｄの保護コーティング２３２、および／または図３Ａ〜図３Ｄの保護コーティング３３６）を形成することをさらに含み得る。
【００６２】
特定の実施形態では、メモリ６７４は、プロセッサ６７２に、第１のＭＴＪデバイス１１８の形成の間、動作を開始させるために、プロセッサ６７２によって実行可能であるコンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体である。動作は、スペーサを第１のＭＴＪデバイス１１８の露出した側部上に形成することを含み得る。動作は、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティング（たとえば、図１Ａ〜図１Ｃの保護クラウン１３０、図２Ａ〜図２Ｄの保護コーティング２３２、および／または図３Ａ〜図３Ｄの保護コーティング３３６）を形成することをさらに含み得る。
【００６３】
例示的な例として、プロセッサ６７２は、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第１の部分を形成することを開始または制御することができる（たとえば、第１のステップを使用して）。たとえば、プロセッサ６７２は、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第１の部分を形成するための第１のステップを実行するように製作機器の１つまたは複数の部分を制御する１つまたは複数のコントローラに結合され得る。プロセッサ６７２は、４０２で、図４の方法４００で説明したように、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第１の部分を形成するための第１のステップを制御することができる。
【００６４】
プロセッサ６７２は、スペーサをＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成することを開始または制御することもできる（たとえば、第２のステップを使用して）。たとえば、プロセッサ６７２は、ＭＴＪデバイスの露出した側部上にスペーサを形成するための第２のステップを実行するように製作機器の１つまたは複数の部分を制御する１つまたは複数のコントローラに結合され得る。プロセッサ６７２は、４０４で、図４の方法４００で説明したように、１つまたは複数のプロセスを制御することによって、スペーサをＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成することを抑制することができる。
【００６５】
プロセッサ６７２は、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成することを開始または制御することもできる（たとえば、第３のステップを使用して）。たとえば、プロセッサ６７２は、エッチング耐性保護コーティングを形成するための第３のステップを実行するように製作機器の１つまたは複数の部分を制御する１つまたは複数のコントローラに結合され得る。プロセッサ６７２は、４０６で、図４の方法４００で説明したように、１つまたは複数のプロセスを制御することによって、エッチング耐性保護コーティングを形成することを制御することができる。
【００６６】
プロセッサ６７２は、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第２の部分を形成することを開始または制御することもできる（たとえば、第４のステップを使用して）。たとえば、プロセッサ６７２は、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第２の部分を形成するための第４のステップを実行するために製造機器の１つまたは複数の部分を制御する１つまたは複数のコントローラに結合され得る。プロセッサ６７２は、４０８で、図４の方法４００で説明したように、１つまたは複数のプロセスを制御することによって、第１のエッチングプロセスを使用してＭＴＪデバイスの第２の部分を形成することを抑制することができる。
【００６７】
プロセッサ６７２は、スペーサからエッチング耐性保護コーティングを除去することを開始または制御することもできる（たとえば、第５のステップを使用して）。たとえば、プロセッサ６７２は、スペーサからエッチング耐性保護コーティングを除去するための第５のステップを実行するように製作機器の１つまたは複数の部分を制御する１つまたは複数のコントローラに結合され得る。プロセッサ６７２は、４１０で、図４の方法４００で説明したように、１つまたは複数のプロセスを制御することによって、エッチング耐性保護コーティングをスペーサから除去することを開始または制御することができる。
【００６８】
１つまたは複数のウエハ６３４は、テストされ、たとえば代表的なダイ６３６などのダイに分けられ得る。ダイ６３６は、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを含むデバイスを含む回路を含む。
【００６９】
ダイ６３６がパッケージングプロセス６３８に提供され得、パッケージングプロセス６３８で、ダイ６３６は代表的パッケージ６４０に組み込まれる。たとえば、パッケージ６４０は、単一のダイ６３６、またはシステムインパッケージ（ＳｉＰ）構成などの複数のダイを含み得る。パッケージ６４０は、電子デバイスエンジニアリング連合評議会（ＪＥＤＥＣ）規格のような１つまたは複数の規格または仕様に準拠するように構成され得る。
【００７０】
パッケージ６４０に関する情報は、コンピュータ６４６に記憶されるコンポーネントライブラリなどを介して、様々な製品設計者に配布され得る。コンピュータ６４６は、メモリ６５０に結合された１つまたは複数の処理コアのようなプロセッサ６４８を含み得る。ユーザインターフェース６４４を介してコンピュータ６４６のユーザから受け取られたＰＣＢ設計情報６４２を処理するために、プリント回路基板（ＰＣＢ）ツールがプロセッサ実行可能命令としてメモリ６５０に記憶され得る。ＰＣＢ設計情報６４２は、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを含む、パッケージ６４０に対応するパッケージングされた半導体デバイスの、回路基板上での物理的な位置情報を含み得る。
【００７１】
コンピュータ６４６は、ＰＣＢ設計情報６４２を変換して、パッケージングされた半導体デバイスの回路基板上での物理的な位置情報とともに、配線およびビアのような電気的な接続のレイアウトを含む、データを有するＧＥＲＢＥＲファイル６５２などのデータファイルを生成するように構成される場合があり、パッケージングされた半導体デバイスは、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを含む、パッケージ６４０に対応する。他の実施形態では、変換後ＰＣＢ設計情報によって生成されたデータファイルは、ＧＥＲＢＥＲフォーマット以外のフォーマットを有し得る。
【００７２】
ＧＥＲＢＥＲファイル６５２は、基板組立プロセス６５４において受け取られてよく、ＧＥＲＢＥＲファイル６５２内に記憶されている設計情報に従って製造される代表的なＰＣＢ６５６のようなＰＣＢを作成するために使用されてよい。たとえば、ＧＥＲＢＥＲファイル６５２が１つまたは複数のマシンにアップロードされ、ＰＣＢ製造プロセスの様々なステップが実施され得る。ＰＣＢ６５６には、パッケージ６４０を含む電子部品が実装され、代表的なプリント回路アセンブリ（ＰＣＡ）６５８が形成され得る。
【００７３】
ＰＣＡ６５８は、製品製造プロセス６６０において受け取られ、第１の代表的な電子デバイス６６２および第２の代表的な電子デバイス６６４のような１つまたは複数の電子デバイスに組み込まれ得る。例示的な非限定的例として、第１の代表的電子デバイス６６２、第２の代表的電子デバイス６６４、またはその両方が、図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０がその中に統合される、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット、およびコンピュータのグループから選択され得る。別の例示的で非限定的な例として、電子デバイス６６２および６６４のうちの１つもしくは複数は、モバイルフォン、ハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、全地球測位システム（ＧＰＳ）対応デバイス、ナビゲーションデバイス、メータ検針機器などの固定位置データユニット、または、データもしくはコンピュータ命令を記憶するか、もしくは引き出す任意の他のデバイス、またはそれらの任意の組合せなどの、遠隔ユニットとすることができる。図６は、本開示の教示による遠隔ユニットを示しているが、本開示は、これらの例示されたユニットに限定されない。本開示の実施形態は、メモリおよびオンチップ回路を含む能動集積回路を含む任意のデバイスにおいて適切に利用され得る。
【００７４】
図１Ａ〜図３Ｄの第１のＭＴＪデバイス１１８、第２のＭＴＪデバイス１２０、またはそれらの任意の組合せを含むデバイスが、例示的なプロセス６００において説明したように、製作され、処理され、かつ電子デバイスに組み込まれてもよい。図１〜図５に関して開示される実施形態の１つもしくは複数の態様は、ライブラリファイル６１２、ＧＤＳＩＩファイル６２６、およびＧＥＲＢＥＲファイル６５２内など、様々な処理ステージにおいて含まれ、ならびに、調査コンピュータ６０６のメモリ６１０、設計コンピュータ６１４のメモリ６１８、コンピュータ６４６のメモリ６５０、製作コンピュータ６７０のメモリ６７４、基板アセンブリプロセス６５４においてなど様々なステージにおいて使用される１つもしくは複数の他のコンピュータまたはプロセッサ（図示せず）のメモリにおいて格納され、また、マスク６３２、ダイ６３６、パッケージ６４０、ＰＣＡ６５８、プロトタイプ回路もしくはデバイス（図示せず）などの他の製品、またはその任意の組合せなどの１つもしくは複数の他の物理実施形態に組み込まれ得る。物理的なデバイス設計から最終製品までの製品の様々な代表的な段階が示されているが、他の実施形態では、より少数の段階が使用されてよく、または、追加の段階が含まれてよい。同様に、プロセス６００は、単一のエンティティあるいはプロセス６００の様々なステージを実施する１つまたは複数のエンティティによって実施され得る。
【００７５】
記載された実施形態とともに、たとえば、製作コンピュータ６７０、製作プロセス６２８、ＭＴＪデバイスの露出した側部上にスペーサを形成するように構成される１つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、ＭＴＪデバイスの露出した側部上にスペーサを形成するための手段を含み得るシステムが開示される。システムは、たとえば製作コンピュータ６７０、製作プロセス６２８、エッチング耐性保護コーティングを形成するように構成される１つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、ＭＴＪデバイスに関連したエッチング耐性保護コーティングを形成するための手段も含み得る。
【００７６】
当業者は、本明細書で開示される実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、構成、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、プロセッサによって実行されるコンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることをさらに理解するだろう。上記において、様々な例示的な構成要素、ブロック、構成、モジュール、回路、およびステップについて、それらの機能の観点から概略的に説明した。そのような機能が、ハードウェアとして実装されるか、プロセッサ実行可能命令として実装されるかは、具体的な適用例と、システム全体に課される設計制約とによって決まる。当業者は、特定の応用分野ごとに様々な方式で記載の機能を実装し得るが、そのような実装決定が、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
【００７７】
本明細書で開示する実施形態に関して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはこの２つの組合せにおいて具現化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、コンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、または当技術分野において既知の任意の他の形の非一時的記憶媒体内に存在し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ること、および記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替形態では、記憶媒体は、プロセッサと一体に構成される場合がある。プロセッサおよび記憶媒体は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内に存在してもよい。ＡＳＩＣは、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末内にあり得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末内に個別の構成要素として存在してもよい。
【００７８】
開示された実施形態の上の記載は、当業者が開示された実施形態を作るまたは使用することを可能にするように提供される。これらの実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかになり、本明細書において規定された原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書において示される実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲によって規定される原理および新規の特徴と一致する可能な最も広い範囲を与えられるべきである。
【符号の説明】
【００７９】
１００  デバイス
１０２  基板
１０４  下部電極層
１０６  参照層
１０８  トンネル障壁層
１１０  記憶層
１１２  上部電極層
１１４  伝導性ハードマスク層
１１６  スペーサ
１１８  第１のＭＴＪデバイス
１２０  第２のＭＴＪデバイス
１２２  側壁
１２４  側壁
１２６  上面
１３０  保護クラウン
１３４  指向性堆積プロセス
２００  デバイス
２３２  保護コーティング
２３４  第２の保護コーティング
３００  デバイス
３３０  シリコンベース層
３３２  炭素注入プロセス
３３４  回転プロセス
３３６  保護コーティング
５００  デバイス
５１０  デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）
５２２  システムオンチップデバイス
５２６  ディスプレイコントローラ
５２８  ディスプレイ
５３０  入力デバイス
５３２  メモリ
５３４  コーダ／デコーダ（コーデック）
５３６  スピーカー
５３８  マイクロフォン
５４０  ワイヤレスコントローラ
５４２  アンテナ
５４４  電源
５６０  高密度ＭＴＪアレイ
６００  電子デバイス製造プロセス
６０２  物理デバイス情報
６０４  ユーザインターフェース
６０６  研究用コンピュータ
６０８  プロセッサ
６１０  メモリ
６１２  ライブラリファイル
６１４  設計用コンピュータ
６１６  プロセッサ
６１８  メモリ
６２０  電子設計オートメーション（ＥＤＡ）ツール
６２２  回路設計情報
６２４  ユーザインターフェース
６２６  ＧＤＳＩＩファイル
６２８  製作プロセス
６３０  マスク製造業者
６３２  マスク
６３４  ウエハ
６３６  ダイ
６３８  パッケージングプロセス
６４０  パッケージ
６４２  ＰＣＢ設計情報
６４４  ユーザインターフェース
６４６  コンピュータ
６４８  プロセッサ
６５０  メモリ
６５２  ＧＥＲＢＥＲファイル
６５４  基板組立プロセス
６５６  ＰＣＢ
６５８  プリント回路アセンブリ（ＰＣＡ）
６６０  製品製造プロセス
６６２  電子デバイス
６６４  電子デバイス
６７０  製作コンピュータ
６７２  プロセッサ
６７４  メモリ
【図１Ａ】
2017517144.tif 000003
【図１Ｂ】
2017517144.tif 000004
【図１Ｃ】
2017517144.tif 000005
【図２Ａ】
2017517144.tif 000006
【図２Ｂ】
2017517144.tif 000007
【図２Ｃ】
2017517144.tif 000008
【図２Ｄ】
2017517144.tif 000009
【図３Ａ】
2017517144.tif 000010
【図３Ｂ】
2017517144.tif 000011
【図３Ｃ】
2017517144.tif 000012
【図３Ｄ】
2017517144.tif 000013
【図４】
2017517144.tif 000014
【図５】
2017517144.tif 000015
【図６】
2017517144.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月25日(2016.11.25)
【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（ＭＴＪ）デバイスを形成する方法であって、
スペーサを前記ＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成するステップと、
前記スペーサの上面および前記スペーサの側壁の少なくとも一部分上にエッチング耐性保護コーティングを形成するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記エッチング耐性保護コーティングが前記スペーサよりも大きいエッチング耐性を有する材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成した後、前記ＭＴＪデバイスの第２の露出部を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＭＴＪデバイスの前記第２の露出部を形成するステップが、希ガスベースのプラズマエッチングプロセス、有機化合物ベースのエッチングプロセス、塩素ベースのエッチングプロセス、またはそれらの任意の組合せを使用して実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、
指向性堆積プロセスの間、前記ＭＴＪデバイスを含むウエハを傾けることおよび回転させることのうちの少なくとも１つによって、前記スペーサの上面、ハードマスク層、および前記スペーサの前記側壁の前記一部分上に保護構造を形成するステップと、
前記保護構造を酸化させるステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記指向性堆積プロセスが、イオンビーム堆積プロセス、蒸着プロセス、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、
金属層を前記スペーサ上に形成するステップと、
前記金属層を化学的に変更するステップと、
前記金属層にエッチングするステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記金属層を化学的に変更するステップが、酸化プロセスを使用して前記金属層を酸化させる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、
シリコンベース層を前記スペーサ上に形成するステップと、
前記シリコンベース層上でイオン注入プロセスを実行するステップと、
前記シリコンベース層にエッチングするステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記シリコンベース層にエッチングするステップが、フッ素ベースのプラズマエッチングプロセスを使用して実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記シリコンベース層が、窒化ケイ素、シリコン酸化物、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記イオン注入プロセスを実行するステップが、前記シリコンベース層のエッチング耐性を増加させる、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成するステップが、前記スペーサ上でイオン注入プロセスを実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＭＴＪデバイスの形成後、前記スペーサの前記側壁の前記一部分から前記エッチング耐性保護コーティングを除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの電極と、
前記ＭＴＪデバイスの記憶層と
を含み、前記ＭＴＪデバイスが、
前記電極の露出部、および前記記憶層の露出した側部上のスペーサと、
前記スペーサの上面および前記スペーサの側壁の少なくとも一部分上のエッチング耐性保護コーティングと
を含む、装置。
【請求項１６】
前記エッチング耐性保護コーティングが、前記スペーサの上部に取り付けられるか、ハードマスク層の上面に配置されるか、前記スペーサの前記側壁の前記一部分に取り付けられるか、前記スペーサの前記側壁に堆積される金属層に取り付けられるか、またはそれらの組合せである保護構造を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記エッチング耐性保護コーティングが、イオン注入シリコンベース層を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記エッチング耐性保護コーティングが、前記スペーサへのイオン注入プロセスの適用によって形成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記エッチング耐性保護コーティングが、酸化タンタル、酸化アルミニウム、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
高密度ＭＴＪアレイをさらに含み、前記高密度ＭＴＪアレイが、前記エッチング耐性保護コーティングと、複数のＭＴＪデバイスとを含み、前記複数のＭＴＪデバイスが、前記ＭＴＪデバイスを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記高密度ＭＴＪアレイのスペースに対する高さの比が１．０よりも大きい、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ＭＴＪデバイスが、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット、およびコンピュータからなるグループから選択された電子デバイスに組み込まれる、請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの形成の間、動作を開始させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記動作が、
スペーサを前記ＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成することと、
前記スペーサの上面および前記スペーサの側壁の少なくとも一部分上にエッチング耐性保護コーティングを形成することと
を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２４】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成することが、指向性堆積プロセスの間、前記ＭＴＪデバイスを含むウエハを再配置することによって、前記スペーサの上面、ハードマスク層の上面、および前記スペーサの側壁の前記一部分上に保護構造を形成することと、
前記保護構造を酸化させることと
を含む、請求項２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成することが、
金属層を前記スペーサ上に形成することと、
前記金属層を酸化させることと、
前記金属層にエッチングすることと
を含む、請求項２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２６】
前記エッチング耐性保護コーティングを形成することが、
シリコンベース層を前記スペーサ上に形成することと、
前記シリコンベース層上でイオン注入プロセスを実行することと、
前記シリコンベース層にエッチングすることと
を含む、請求項２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２７】
前記動作が、前記ＭＴＪデバイスの形成後、前記スペーサから前記エッチング耐性保護コーティングを除去することをさらに含む、請求項２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２８】
半導体デバイスに対応する設計情報を含むデータファイルを受信するステップと、
前記設計情報に従って前記半導体デバイスを製作するステップとを含み、前記半導体デバイスを製作するステップが、
磁気トンネル接合（ＭＴＪ）デバイスの形成の間、
スペーサをＭＴＪデバイスの露出した側部上に形成するステップと、
前記スペーサの上面および前記スペーサの側壁の少なくとも一部分上にエッチング耐性保護コーティングを形成するステップと
を含む、方法。
【請求項２９】
セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、固定位置データユニット、およびコンピュータからなるグループから選択されたデバイスに前記半導体デバイスを統合するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【国際調査報告】
2017517144.tif 000017
2017517144.tif 000018