对比文件名称：2011-09-29_US2011235217A_发明申请_US20110235217A1 Fabricating A Magnetic Tunnel Junction Storage Element
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
本次调用的模型名称：专利创造性评估模型
根据目标专利说明书，其核心在于通过引入第二导电硬掩模和特定的间隔体结构，在两步蚀刻工艺中保护MTJ堆叠，特别是通过第二导电硬掩模作为蚀刻掩模来定义MTJ的横向尺寸，并防止间隔体在蚀刻过程中被消融。对比文件US20110235217A1也涉及MTJ制造，旨在通过调整层和间隔体来减少工艺损伤。以下将严格按照目标专利权利要求的划分进行特征比对。
### 特征比对表格
| 技术特征描述与公开性判断结果 | 对比文件原文引用 (段落标号或部分位置) | 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>**《直接公开》** | 图5A-D及对应描述；[0032]段：“...forming a top electrode on the adjusting layer... The photoresist layer 528 and hardmask layer are then patterned...”；[0004]段：“A top electrode or hardmask layer 316 (e.g., tantalum) is formed on top of the free layer 314.” | 对比文件明确公开了在MTJ堆叠（具体在自由层514上）上形成顶部电极（top electrode）或硬掩模层（hardmask layer）516（参见图5A-D）。该硬掩模层位于调整层515上，而调整层在自由层上，自由层是MTJ堆叠的一部分。因此，对比文件公开了位于MTJ层堆叠（通过调整层/自由层）上的硬掩模层（即第一导电硬掩模）。其作用与目标专利相同，都是作为蚀刻工艺中的掩蔽层。本领域技术人员能够毫无疑义地得出此技术方案。 |
| **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>**《隐含公开》** | 图6A-D及对应描述；[0034]段：“...one or more spacer layers 602, 604... are formed on MTJ stack 500.”；[0034]段：“...spacer layers 602, 604 and the passivation layer 606 form a protective layer around the hardmask layer 516 and the free layer 514.” | 对比文件公开了在图案化硬掩模层516和自由层514之后，形成间隔体层（spacer layers）602和604（参见图6A）。这些间隔体层包裹（encapsulate）了硬掩模层516、调整层515和自由层514的侧壁和上表面。虽然对比文件未明确使用“第二电极层”这一术语，但其“调整层（adjusting layer）515”位于自由层和硬掩模之间，可承担类似电极或缓冲层的功能，其侧壁同样被间隔体覆盖。此外，自由层514的表面（即未被蚀刻的部分）也由间隔体覆盖。因此，对比文件隐含公开了在硬掩模侧壁、其下电极/功能层侧壁以及MTJ堆叠（自由层）表面上形成间隔体的技术特征。其作用同样是保护侧壁免受后续蚀刻工艺损伤，本领域技术人员可以合理推断出这一结构。 |
| **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>**《未被公开》** | 未发现相关内容。 | 目标专利的核心改进之一是形成了与第一间隔体侧壁对准的第二导电硬掩模（518），该结构通过填充凹槽形成，并覆盖在第一导电硬掩模和第一间隔体上，用于后续蚀刻。对比文件全程仅描述了一个硬掩模层（516），并未公开任何第二个导电硬掩模结构。对比文件的间隔体（602,604）上方是钝化层（606）或覆盖层（702），并非导电材料构成的硬掩模。因此，对比文件既未直接公开也未隐含公开该特征。 |
| **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>**《未被公开》** | 未发现相关内容。 | 该特征描述了第二导电硬掩模的布局和功能：与第一硬掩模及第二电极层交叠，并用于定义MTJ堆叠的最终横向尺寸。由于对比文件根本未公开第二导电硬掩模，因此自然也未曾公开其特定的布局（交叠）和功能（尺寸对准）。对比文件中MTJ堆叠（如自由层、钉扎层）的横向尺寸是由初始的硬掩模516图案和间隔体保护的侧壁定义的，并非由第二个独立的硬掩模来对准。 |
| **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>**《未被公开》** | 未发现相关内容。 | 该特征限定了两个硬掩模之间的电连接关系。由于对比文件未公开第二导电硬掩模，因此也就不存在两者之间电耦合关系的任何教导或启示。 |
| **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>**《未被公开》** | 未发现相关内容。 | 该特征限定了第二导电硬掩模的具体材料选择。对比文件未公开第二导电硬掩模，因此也未公开其材料构成。虽然对比文件的硬掩模516可能由钽等材料制成（[0004]段提到“e.g., tantalum”），但这仅涉及第一硬掩模，而非权利要求中特定的“第二”硬掩模。 |
| **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>**《未被公开》** | 未发现相关内容。 | 对比文件虽然公开了间隔体层（602,604），但并未给出其厚度的任何具体数值范围，如10-50纳米。本领域技术人员无法从对比文件毫无疑义地得出或合理推断出该特定厚度范围。 |
| **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>**《未被公开》** | [0034]段：“A passivation layer 606 is formed on top of the spacer layers 602, 604. The passivation layer may be formed from a material such as SiN...”；[0040]段：“The covering layer is similar to the passivation layer 606 and may be formed of materials such as SiN, SiON, MgO, TaOx and AlOx.” | 目标专利中，“第一介电层”（514）是沉积在第一间隔体上并被平坦化的氧化物层（如SiOx），其作用是为后续形成凹槽提供支撑。特征H的表述“第一间隔体上的第一介电层是SiNx材料”存在歧义，根据说明书上下文，应为第一间隔体本身是SiNx。但即便按字面解释为“介电层是SiNx”，对比文件中沉积在间隔体（602,604）上的层是钝化层（passivation layer）606或覆盖层（702），虽然其材料可能包括SiN，但其在对比文件中的作用是作为蚀刻阻挡层或保护/修复层，而非目标专利中用于后续选择性去除间隔体以形成凹槽的“第一介电层”。两者在结构位置、材料（对比文件未限定为SiNx）和所起作用上均不同。因此，该特征未被公开。 |
| **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>**《直接公开》** | [0004]段：“...conventional MTJ storage elements generally are formed on a bottom electrode 302 such as a Si substrate.”；图3, 5A-D等图示了底部电极（302, 504）。 | 对比文件明确且一贯地公开了MTJ堆叠形成在底部电极（bottom electrode， 302或504）上，该底部电极电耦合至MTJ堆叠（例如，钉扎层/AFM层）。其作用与目标专利中的“第一电极层”相同，都是作为MTJ的底部电接触。本领域技术人员能够毫无疑义地得出此技术方案。 |
| **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>**《未被公开》** | 图7A-D及对应描述；[0040]段：“...depositing a covering layer over MTJ stack 600... The covering layer ... may be formed of materials such as SiN, SiON...” | 目标专利中的“第二间隔体”（526）是在第二蚀刻步骤后共形沉积的，覆盖在第一电极层和第二导电硬掩模上。对比文件在蚀刻完成后，沉积的是“覆盖层（covering layer）”702（参见图7A），该层覆盖整个蚀刻后的结构。虽然覆盖层702位于第一电极层和（唯一的）硬掩模上，但其在对比文件中被描述为保护性和修复性覆盖层，并非目标专利中在特定蚀刻步骤后沉积的、具有特定形貌的“间隔体”（spacer）。两者在形成时机、结构形态和功能上存在差异。因此，该特征未被公开。 |
| **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>**《未被公开》** | 未发现相关内容。 | 该特征详细描述了第二间隔体覆盖的具体位置。由于对比文件未公开目标专利定义的第二间隔体（526），也未公开第二导电硬掩模，因此不可能公开第二间隔体覆盖在这些特定侧壁上的结构。 |
| **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>**《未被公开》** | 图7B及对应描述；[0040]段：“An ILD layer 718 is deposited on top of the covering layer 702...” | 对比文件公开了在覆盖层702上沉积ILD层718。然而，如特征J所述，对比文件的“覆盖层702”不等同于目标专利的“第二间隔体”。因此，ILD层718虽然位于覆盖层上，但并非目标专利中“第二间隔体上的第二介电层”的结构。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>**《未被公开》** | 图7C-D及对应描述；[0040]段：“...planarizing and etching back the ILD layer 718 and the covering layer 702 to enable the top electrode or hardmask layer 516 to be connected to a metallic layer... a metal layer 704 is deposited... in contact with the top electrode or hard mask layer 516.” | 对比文件公开了通过平坦化和回刻ILD层718和覆盖层702，然后沉积金属层704以连接顶部电极/硬掩模层516。然而，该结构是金属层704直接接触硬掩模516，并非“延伸通过第二间隔体和第二介电层”的“导电互连”。更重要的是，目标专利的该特征以存在第二导电硬掩模为前提。对比文件既无第二导电硬掩模，也无对应的第二间隔体和第二介电层结构。因此，该特征未被公开。 |
| **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>**《直接公开》** | [0044]段：“It will be appreciated that memory devices including the MTJ storage elements described herein may be included within a mobile phone, portable computer, hand-held personal communication system (PCS) unit, portable data units such as personal data assistants (PDAs), GPS enabled devices, navigation devices, settop boxes, music players, video players, entertainment units, fixed location data units such as meter reading equipment...” | 对比文件明确公开了包含所述MTJ存储元件的存储器设备可被集成到所列出的各种电子设备中，包括移动电话、便携式计算机（即计算机）、手持式PCS单元、便携式数据单元、导航设备、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、固定位置数据单元等。其公开内容与目标专利该特征完全一致。本领域技术人员能够毫无疑义地得出。 |
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