ION BEAM ETCHING OF STT-RAM STRUCTURES

This disclosure provides various methods for improved etching of spin-transfer torque random access memory (STT-RAM) structures. In one example, the method includes (1) ion beam etch of the stack just past the MTJ at near normal incidence, (2) a short clean-up etch at a larger angle in a windowed mode to remove any redeposited material along the sidewall that extends from just below the MTJ to just above the MTJ, (3) deposition of an encapsulant with controlled step coverage to revert to a vertical or slightly re-entrant profile from the tapered profile generated by the etch steps, (4) ion beam etch of the reainder of the stack at near normal incidence while preserving the encapsulation along the sidewall of the MTJ, (5) clean-up etch at a larger angle and windowed mode to remove redeposited materials from the sidewalls, and (6) encapsulation of the etched stack. La présente invention concerne divers procédés de gravure améliorée de structures de mémoire vive à couple de transfert de spin (STT-RAM). Selon un exemple, le procédé consiste (1) en la gravure par faisceau d'ions de l'empilement juste au-delà du MTJ à une incidence presque normale, (2) en une gravure de nettoyage courte à un angle plus large en mode fenêtré pour retirer tout matériau redéposé le long de la paroi latérale qui s'étend de juste en dessous du MTJ à juste au-dessus du MTJ, (3) en le dépôt d'un encapsulant à couverture d'étape commandée pour revenir à un profil vertical ou légèrement rentrant par rapport au profil effilé généré par les étapes de gravure, (4) en la gravure par faisceau d'ions du reste de l'empilement à une incidence presque normale tout en préservant l'encapsulation le long de la paroi latérale du MTJ, (5) en la gravure de nettoyage à un angle plus large et en mode fenêtré pour retirer les matériaux redéposés des parois latérales, et (6) en l'encapsulation de l'empilement gravé.