对比文件名称：2012-08-16_US2012205764A_发明申请_US20120205764A1 Methods of Integrated Shielding into MTJ Device for MRAM
目标专利名称：356用于多步骤磁性隧道结(MTJ)蚀刻的替代导电硬掩模CN106104830B
本次调用模型名称：DeepSeek
作为资深专利代理师，我将严格遵循评估要求，结合目标专利说明书对权利要求技术特征进行解释，并与对比文件进行比对。
### **特征比对表格**
| 技术特征描述及公开性判断 | 对比文件原文引用（若原文非中文则翻译） | 公开性论述 |
| **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>**《隐含公开》** | [0064] 图6A描绘了屏蔽MTJ结构600A...自由层130通过硬掩模620耦合到顶部电极615A...<br>[0065] 在一个示例中...顶部电极615A-E由TaN形成...硬掩模620...由Ta形成。<br>[0075] 图7A描绘了步骤700，其中...硬掩模620、自由层130、阻挡层120、钉扎层110、底部电极605的材料层沉积在金属层610上。 | 特征A限定了“第二电极层上的第一导电硬掩模”。根据目标专利说明书（如附图5A、[0042]），第一导电硬掩模（512）直接位于第二电极层（508，即顶部电极）之上。<br>对比文件公开了MTJ结构包含“硬掩模（hard mask）620”和“顶部电极（top electrode）615A/B/C等”。虽然附图显示硬掩模620位于自由层130和顶部电极615A之间（参见图6A-6E），即顶部电极在硬掩模之上，这与目标专利的上下位置关系相反。然而，本领域技术人员知晓，在MTJ制造中，硬掩模常作为蚀刻掩模位于电极层之上或之下，其具体堆叠顺序可根据工艺设计调整。对比文件至少公开了MTJ结构中包含导电的硬掩模层和电极层，且它们都位于MTJ磁性层堆叠之上并与之电耦合。因此，本领域技术人员有可能从对比文件公开的具有硬掩模和电极层的MTJ堆叠中，推理出将硬掩模设置在电极层之上的替代方案。该特征被**隐含公开**。 |
| **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》** | [0064] ...绝缘体625A使硬掩模620、自由层130和阻挡层120绝缘。<br>[0065] ...绝缘体625A-E由SiN形成...<br>[0079] 图9E描绘了步骤920，其中绝缘层625C形成在硬掩模620、自由层130和阻挡层120周围。 | 特征B限定了位于硬掩模、电极层侧壁及MTJ堆叠表面的第一间隔体。根据目标专利说明书（[0043]， 图5A），第一间隔体层（510）共形沉积，覆盖第一导电硬掩模（512）的顶面和侧壁、第二电极层（508）的侧壁以及磁性层（506）的表面。<br>对比文件公开了“绝缘体（insulator）625A”或“绝缘层（insulating layer）625C”等，其覆盖硬掩模620、自由层130等MTJ组件的侧壁和表面（参见图6A、9E）。该绝缘层在对比文件中起到电绝缘和保护作用，与目标专利中第一间隔体在物理位置和“覆盖侧壁及表面”这一结构特征上相同。尽管两者作用（目标专利：为后续形成凹槽和硬掩模提供支撑；对比文件：绝缘）不完全相同，但结构本身已被公开。本领域技术人员能够从对比文件公开的“覆盖侧壁及表面的绝缘层”毫无疑义地得出该结构特征。该特征被**直接公开**。 |
| **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>**《未公开》** | [0064] 图6A...屏蔽630A...屏蔽顶部电极615A、硬掩模620和自由层130的至少一部分。屏蔽630A具有帽状结构，其内部设置有硬掩模620、自由层130和顶部电极615A的至少一部分。<br>[0070] 图7F描绘了步骤725，其中顶部电极615A形成在硬掩模620上，屏蔽630A形成在顶部电极615A上。 | 特征C限定了“与第一间隔体侧壁对准的第二导电硬掩模”，且其位于第一硬掩模和第一间隔体之上。这是目标专利的核心改进之一（[0042]-[0048]， 图5D-5F），通过选择性去除第一间隔体顶部并在形成的凹槽中填充导电材料形成，用于后续蚀刻步骤的掩模。<br>对比文件公开了“屏蔽（shielding）630A”，它是一个导电层（如NiFe），覆盖在顶部电极615A和绝缘体625A上（图6A, 7F-7G）。虽然屏蔽层630A在空间上也位于硬掩模和绝缘层之上，但其形成方式（直接沉积并刻蚀成型）、目的（电磁屏蔽）和与下方结构的对准关系（并非特意与间隔体侧壁对准）均与目标专利的第二导电硬掩模不同。对比文件未公开通过先形成间隔体、再选择性去除部分间隔体以形成凹槽、最后用导电材料填充该凹槽来形成与间隔体侧壁对准的第二硬掩模这一特定技术方案。本领域技术人员无法从对比文件中直接或通过合理推理得出该特征。该特征**未被公开**。 |
| **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>**《未公开》** | （无对应内容） | 特征D限定了第二导电硬掩模与第一硬掩模及第二电极层的交叠关系，以及MTJ堆叠横向尺寸与第二硬掩模的对准关系。这是目标专利多步骤蚀刻工艺的关键：第二硬掩模（518）作为最终蚀刻掩模，决定了下方MTJ堆叠（506）的图案（[0048]， 图5H）。<br>对比文件中的屏蔽层630A-E主要用于包裹或覆盖下方结构以实现屏蔽，并未被描述为用于定义MTJ磁性层横向尺寸的蚀刻掩模。对比文件没有公开或暗示任何层（包括屏蔽层）的横向尺寸与MTJ堆叠（如自由层、钉扎层）的横向尺寸特意对准以作为蚀刻终止的依据。该特征**未被公开**。 |
| **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>**《隐含公开》** | [0064] ...自由层130通过硬掩模620耦合到顶部电极615A...<br>[0070] ...屏蔽630A形成在顶部电极615A上。 | 特征E是第二导电硬掩模电耦合至第一导电硬掩模的进一步限定。<br>对比文件中，屏蔽层630A直接形成在顶部电极615A上（图7F），而顶部电极615A又通过硬掩模620与自由层130电连接。因此，屏蔽层630A与硬掩模620之间通过顶部电极615A存在电连接。本领域技术人员可以理解，直接沉积在导电层上的另一导电层，只要中间没有绝缘层隔断，即构成电耦合。因此，对比文件隐含公开了导电的屏蔽层与下方的导电硬掩模之间存在电耦合关系。该特征被**隐含公开**。 |
| **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>**《未公开》** | [0065] 在一个示例中...屏蔽630A-E由NiFe、Fe或其他高磁导率材料形成... | 特征F限定了第二导电硬掩模的特定材料选择（钽、铪、铂）。<br>对比文件明确记载其屏蔽层材料是“NiFe、Fe或其他高磁导率材料”（[0065]），目的在于提供磁屏蔽功能。这与目标专利中第二导电硬掩模作为蚀刻掩模所选择的材料（钽、铪、铂）完全不同。材料的选择基于完全不同的物理特性（磁导率 vs. 蚀刻选择比/导电性）和功能需求。本领域技术人员无法从对比文件公开的磁性材料中推理出使用钽、铪或铂作为蚀刻硬掩模材料。该特征**未被公开**。 |
| **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>**《隐含公开》** | [0072] 在一个示例中，屏蔽630A被蚀刻至10-400埃之间的厚度。 | 特征G限定了第一间隔体的厚度范围（10-50纳米）。<br>对比文件在描述屏蔽层630A的回蚀步骤时，提到可将其蚀刻至“10-400埃之间的厚度”（[0072]）。10-400埃即1-40纳米。该厚度范围与目标专利的10-50纳米部分重叠（10-40纳米）。虽然对比文件描述的是屏蔽层的厚度，而目标专利是第一间隔体的厚度，但两者都是沉积后经处理的薄膜层。本领域技术人员有可能从对比文件公开的薄膜厚度处理范围（1-40纳米）中，推理出将类似绝缘/间隔层的厚度控制在相近范围（如10-50纳米）内。该特征被**隐含公开**。 |
| **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>**《直接公开》** | [0065] ...绝缘体625A-E由SiN形成... | 特征H限定了位于第一间隔体“上”的第一介电层是SiNx材料。根据目标专利说明书上下文（[0044]-[0045]， 图5B）及权利要求整体理解，此处“第一间隔体上的第一介电层”可能存在表述歧义。说明书明确指出第一间隔体层（510）是SiNx，而沉积在其上的第一介电层（514）是SiOx（[0048]）。然而，若严格按权利要求字面解释，特征H本身限定“第一间隔体上的第一介电层是SiNx”。<br>对比文件公开了覆盖在MTJ组件侧壁的“绝缘体（insulator）625A”由SiN形成（[0065]）。该绝缘体在结构和位置上对应于目标专利的“第一间隔体”。因此，对比文件直接公开了由SiN（即SiNx）材料制成的、位于相应位置（覆盖硬掩模等侧壁）的层。该特征被**直接公开**。 |
| **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》** | [0064] ...钉扎层110耦合到底部电极605...<br>[0075] ...底部电极605的材料层沉积在金属层610上。 | 特征I限定了还包括底部（第一）电极层。这是MTJ器件的常规结构。<br>对比文件明确且反复公开了“底部电极（bottom electrode）605”（[0064], [0075]等），其位于MTJ堆叠（钉扎层110）之下并与之电耦合。该特征被**直接公开**。 |
| **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>**《未公开》** | （无对应内容） | 特征J限定了在第一电极层和第二导电硬掩模上设置第二间隔体。根据目标专利（[0053], 图5I），这是在第二蚀刻步骤之后沉积的又一保护层。<br>对比文件没有公开在底部电极和屏蔽层（对应于第二导电硬掩模）之上再沉积一个额外的、覆盖性的间隔体层。对比文件中的绝缘体625A-E是初始形成的唯一绝缘/间隔层。该特征**未被公开**。 |
| **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>**《未公开》** | （无对应内容） | 特征K进一步限定了第二间隔体覆盖的具体位置，包括MTJ堆叠、第一间隔体及第二导电硬掩模的侧壁。这是目标专利中用于进一步隔离和保护的结构（图5I）。<br>对比文件完全没有公开这样一个共形覆盖MTJ堆叠、初始绝缘体以及屏蔽层侧壁的额外间隔体层。该特征**未被公开**。 |
| **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>**《未公开》** | （无对应内容） | 特征L限定了在第二间隔体上设置第二介电层。根据目标专利（[0054]），这是用于平坦化和形成互连的层间介质。<br>对比文件虽然在其最终结构中可能有介电层，但没有公开该介电层是特定沉积在如特征J/K所定义的“第二间隔体”之上的。该特征依赖于前述未被公开的特征，因此本身也**未被公开**。 |
| **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>**《隐含公开》** | [0073] 图7I描绘了步骤740，其中通孔742和金属线744形成在屏蔽630A上。<br>[0089] 图8E描绘了步骤815，其中通孔842和金属线844形成在顶部电极615B上。 | 特征M限定了通过介质层连接到第二导电硬掩模的导电互连。这是实现器件电接触的常规后端工艺。<br>对比文件多次公开了形成通孔（via）和金属线（metal line）以连接到其屏蔽层（630A）或顶部电极（615B）的步骤（[0073], [0089]）。虽然对比文件中连接的目标层（屏蔽层或顶部电极）在功能和名称上可能与目标专利的“第二导电硬掩模”不完全等同，但“延伸通过介质层并电耦合至一个上表面导电层”这一结构特征本身是通用的互连技术。本领域技术人员可以从对比文件中毫无疑义地得出该技术特征。该特征被**直接公开**。 |
| **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》** | [0045] ...远程单元可以是移动电话、手持式个人通信系统(PCS)单元、便携式数据单元（例如个人数据助理）、启用GPS的设备、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（例如仪表读数设备）...<br>[0014] ...MTJ器件可以集成到选自以下组中的设备：机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航设备、通信设备、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元和计算机。 | 特征N是MTJ装置的集成应用领域限定，属于用途限定。<br>对比文件在[0045]和[0014]中明确列举了几乎完全相同的设备列表，包括移动电话、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PCS单元、便携式数据单元、固定位置数据单元等。该特征被**直接公开**。 |
### **总结与代码输出**
基于以上分析，对比文件直接公开了特征 **B、H、I、M、N**；隐含公开了特征 **A、E、G**；未公开特征 **C、D、F、J、K、L**。
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