目标专利名称：用于多步骤磁性隧道结(MTJ)蚀刻的替代导电硬掩模CN106104830B
对比文件名称：2005-04-28_US2005090056A_发明申请_US20050090056A1 A METHOD OF MAKING A MAGNETIC TUNNEL JUNCTION DEVICE
本次调用的模型名称：DeepSeek最新版本模型
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：包括：第二电极层上的第一导电硬掩模，所述第二电极层在MTJ层堆叠上并电耦合至所述MTJ层堆叠 <br> **判断结果**：《隐含公开》 | 说明书第[0039]-[0042]段：<br>“In FIG. 7a... a first mask layer 25 of a photoresist material that can be deposited on the data layer 13.” <br> “In FIG. 8a, a discrete magnetic tunnel junction stack 20 is formed... The layers (13, 15, 17) of the discrete magnetic tunnel junction stack 20 that are positioned under the first mask layer 25p...” <br> 说明书第[0044]段：<br>“... the spacer layer 41 is conformally deposited on the discrete magnetic tunnel junction stack 20 so that a thickness of the spacer layer 41 is substantially uniform on all sides of the discrete magnetic tunnel junction stack 20 that are covered by the spacer layer 41.” | 对比文件公开了在磁隧道结（MTJ）堆叠（包括数据层13、隧道阻挡层15、参考层17）上形成第一掩模层25（25p）。该第一掩模层25p在蚀刻步骤中作为硬掩模使用，用于定义离散MTJ堆叠20的图案（见图7b、8a）。目标专利中的“第二电极层”相当于MTJ堆叠顶部的电极层，在对比文件中对应于数据层13（或MTJ堆叠的顶部磁性层）。第一掩模层25p沉积在数据层13上，其作用与目标专利中“第一导电硬掩模”的作用相同，即在初始蚀刻步骤中作为图案化掩模。虽然对比文件未明确说明该掩模层是“导电”的，但在本领域技术人员的常规理解中，用于后续与导电通孔（via 11）电连接的掩模层通常由导电材料（如金属）制成，以实现电耦合。因此，本领域技术人员能够毫无疑义地推断出该掩模层是导电硬掩模。综上，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征B**：所述第一导电硬掩模的侧壁、所述第二电极层的侧壁以及所述MTJ层堆叠的表面上的第一间隔体 <br> **判断结果**：《直接公开》 | 说明书第[0044]段：<br>“In FIG. 8b... a spacer layer 41 is formed on the discrete magnetic tunnel junction stack 20. The spacer layer 41 is made from an electrically non-conductive material... Preferably, the spacer layer 41 is conformally deposited on the discrete magnetic tunnel junction stack 20...” <br> 说明书第[0045]段及图9：<br>“In FIG. 9... the spacer layer 41 is anisotropically etched to form a spacer 43 that is in contact with a portion of the discrete magnetic tunnel junction stack 20.” | 对比文件明确公开了在离散MTJ堆叠20（包括第一掩模层25p、数据层13、隧道阻挡层15、参考层17的堆叠）上共形沉积间隔体层41，并随后进行各向异性蚀刻以形成间隔体43（spacer）。间隔体43覆盖了第一掩模层25p的侧壁、数据层13（相当于第二电极层）的侧壁以及MTJ堆叠（参考层17等）的顶表面（见图8b, 9）。对比文件中间隔体43的作用是电绝缘并保护MTJ堆叠的侧壁，防止后续工艺中形成短路，这与目标专利中第一间隔体保护侧壁免受后续蚀刻工艺影响的作用在原理上相同（都是物理隔离和保护）。因此，该技术特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征C**：与所述第一间隔体的侧壁对准的第二导电硬掩模，所述第二导电硬掩模在所述第一导电硬掩模和所述第一间隔体上 <br> **判断结果**：《未公开》 | 说明书第[0048]-[0051]段及图11-12：<br>“In FIG. 11... a first electrically conductive material 11a is deposited on the dielectric layer 31 and in the self-aligned via 33.” <br> “In FIG. 12... the first electrically conductive material 11a is planarized to form a via 11 that is positioned in the self-aligned via 33.” | 对比文件公开了在介电层31中形成自对准通孔33后，沉积第一导电材料11a并平面化以形成通孔11（via 11）。该通孔11与间隔体43的侧壁对准，并位于第一掩模层25p（相当于第一导电硬掩模）和间隔体43之上（见图11, 12, 14）。然而，目标专利中的“第二导电硬掩模”是一个用于后续蚀刻步骤（特别是蚀刻磁性层）的掩模层，其核心功能是作为蚀刻掩模。对比文件中的通孔11的功能是作为顶部导体23与MTJ堆叠顶部（数据层13）之间的电连接通道，其本质是一个导电插塞或互连结构，而不是用于定义后续蚀刻图案的“硬掩模”。两者在结构和功能上存在根本区别。因此，对比文件没有公开“第二导电硬掩模”这一技术特征。 |
| **技术特征D**：其中所述第二导电硬掩模被安排成与所述第一导电硬掩模和所述第二电极层交叠并且其中所述MTJ层堆叠的横向尺寸与所述第二导电硬掩模的横向尺寸对准。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 说明书第[0048]-[0051]段及图11-12, 14：<br> “The via 11... is in contact with a portion of the substantially planar surface 11s and is in contact with a portion of the via 11.” (描述顶部导体23) <br> 通孔11的形成过程涉及图案化介电层31（图10b-c），其位置可能因工艺误差而与MTJ堆叠错位（见图15a-b）。 | 首先，如对特征C的分析，对比文件未公开“第二导电硬掩模”。其次，对比文件中的通孔11（via 11）确实可能与第一掩模层25p和数据层13（第二电极层）交叠（见图11, 14），但这种交叠是导电互连结构的自然结果，而非作为蚀刻掩模的刻意安排。最重要的是，在目标专利中，MTJ堆叠（特别是磁性层506）的最终横向尺寸是由第二导电硬掩模518的图案定义的，因此两者严格对准（见图5H）。而在对比文件中，MTJ堆叠（离散堆叠20）的横向尺寸是由第一掩模层25p在初始蚀刻步骤中定义的（见图7b, 8a）。后续形成的通孔11用于电连接，其尺寸和位置是独立的，并不用于定义或重新定义MTJ堆叠的横向尺寸。因此，目标专利中“MTJ层堆叠的横向尺寸与所述第二导电硬掩模的横向尺寸对准”这一关键限定未被对比文件公开。 |
| **技术特征E**：其特征在于，所述第二导电硬掩模电耦合至所述第一导电硬掩模。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 说明书第[0054]段及图14：<br>“The top conductor 23 is in electrical communication with the top portion 30t through the via 11.” | 对比文件中的通孔11（via 11）与顶部导体23电连接，并与MTJ堆叠的顶部（数据层13）接触。然而，通孔11是否与第一掩模层25p（相当于第一导电硬掩模）直接电耦合，说明书并未明确描述。从图14看，通孔11似乎填充了自对准通孔33并接触数据层13，而第一掩模层25p可能仍存在于数据层13之上。但即使通孔11物理上接触了第一掩模层25p，其目的和功能也与目标专利不同。目标专利中第二导电硬掩模电耦合至第一导电硬掩模是为了共同作为电极并提供导电路径。对比文件中通孔11的主要功能是实现顶部导体23与MTJ堆叠的电连接，而非与第一掩模层形成复合掩模结构。因此，该具体特征未被公开。 |
| **技术特征F**：其特征在于，所述第二导电硬掩模是由钽、铪和铂构成的组中的材料。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 说明书第[0049]段：<br>“Suitable materials for the first electrically conductive material 11a include but are not limited to aluminum (Al), alloys of aluminum, tungsten (W), alloys of tungsten, copper (Cu), and alloys of copper.” | 对比文件公开了用于形成通孔11（via 11）的第一导电材料11a可以是铝、铝合金、钨、钨合金、铜或铜合金。并未提及目标专利中限定的钽、铪或铂。材料选择不同，且对比文件中的材料用于形成互连通孔，而非作为蚀刻硬掩模。因此，该技术特征未被公开。 |
| **技术特征G**：其特征在于，所述第一间隔体的厚度在10纳米与50纳米之间。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 说明书第[0044]段：<br>“...so that a thickness of the spacer layer 41 is substantially uniform on all sides of the discrete magnetic tunnel junction stack 20...” | 对比文件虽然描述了间隔体层41被共形沉积，厚度均匀，但完全没有提及具体的厚度数值范围，更没有公开“10纳米与50纳米之间”这一特定范围。因此，该技术特征未被公开。 |
| **技术特征H**：其特征在于，所述第一间隔体上的第一介电层是SiNx材料。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 说明书第[0046]段：<br>“Suitable materials for the dielectric material 31 include but are not limited to silicon oxide (SiO2) and silicon nitride (Si3N4).” | 对比文件公开了在间隔体43上形成介电层31，其材料可以是氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。目标专利中限定“第一间隔体上的第一介电层是SiNx材料”。首先，对比文件并未明确限定介电层31必须是SiNx（氮化硅），而是给出了两种选择。其次，更重要的是，目标专利说明书上下文（见[0043]段）表明，“第一间隔体”本身是SiNx材料，而“第一介电层”是SiOx材料，两者不同。对比文件中间隔体43和介电层31都可以是氮化硅，但两者的位置和结构关系与目标专利不同（目标专利中第一介电层用于后续形成凹槽并最终被去除）。因此，该具体限定的技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征I**：其特征在于，进一步包括电耦合至所述MTJ层堆叠的第一电极层。 <br> **判断结果**：《直接公开》 | 说明书第[0037]段及图6：<br>“The magnetic tunnel junction stack 60 includes... an electrically conductive material 21... The electrically conductive material 21 can be a bottom conductor that serves as one of the write lines...” <br> 说明书第[0054]段及图14：<br>“The reference layer 17 is in electrical communication with the bottom conductor 21...” | 对比文件明确公开了MTJ堆叠（包括参考层17、隧道阻挡层15、数据层13）形成在底部导体（bottom conductor）21上，并且参考层17与底部导体21电通信（electrical communication）。该底部导体21即相当于目标专利中的“第一电极层”。因此，该技术特征被对比文件直接公开。 |
| **技术特征J**：其特征在于，进一步包括所述第一电极层和所述第二导电硬掩模上的第二间隔体。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 无相关内容。 | 对比文件的整个制造流程中，在形成间隔体43和通孔11（via 11）之后，并未描述在底部导体21（第一电极层）和通孔11上再沉积并图案化形成另一个间隔体层（即第二间隔体）的步骤。其结构止步于图14所示。因此，该技术特征未被公开。 |
| **技术特征K**：其特征在于，进一步包括所述MTJ层堆叠的侧壁上、所述第一间隔体的侧壁上以及所述第二导电硬掩模的侧壁上的所述第二间隔体。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 无相关内容。 | 如对特征J的分析，对比文件未公开“第二间隔体”这一要素，因此更不存在该第二间隔体覆盖MTJ堆叠侧壁、第一间隔体侧壁和第二导电硬掩模侧壁的具体结构。目标专利中的第二间隔体526（见图5I-J）是用于在第二蚀刻步骤后提供额外保护。该特征未被公开。 |
| **技术特征L**：其特征在于，进一步包括所述第二间隔体上的第二介电层。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 无相关内容。 | 对比文件中在形成通孔11和顶部导体23后，没有描述再沉积一个介电层覆盖整个结构的步骤（除了可能作为最终钝化层，但未具体描述）。目标专利中在第二间隔体526上沉积第二介电层528（见图5J）是结构的一部分。该特征未被公开。 |
| **技术特征M**：其特征在于，进一步包括延伸通过所述第二间隔体和所述第二介电层并电耦合至所述第二导电硬掩模的导电互连。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 说明书第[0053]段及图13-14：<br>“the top conductor 23 is formed... The top conductor 23 is in contact with a portion of the substantially planar surface 31s and is in contact with a portion of the via 11.” | 对比文件公开了顶部导体23沉积在介电层31上并与通孔11电连接。然而，首先，对比文件没有“第二间隔体”和“第二介电层”。其次，其顶部导体23是直接沉积在平面化后的介电层31表面并接触通孔11（见图13-14），并非“延伸通过”某个间隔体和介电层。目标专利中的导电互连530是形成在第二介电层528中并连接至第二导电硬掩模518（见图5J）。两者结构不同。因此，该技术特征未被公开。 |
| **技术特征N**：其特征在于，所述MTJ装置被集成到移动电话、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、计算机、手持式个人通信系统(PCS)单元、便携式数据单元、和/或固定位置数据单元中。 <br> **判断结果**：《未公开》 | 无相关内容。 | 对比文件全文仅涉及磁性隧道结器件的制造方法本身，并未提及将该器件集成到任何具体的终端电子设备或应用中。因此，该技术特征未被公开。 |
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