[發明專利]源極線布局與磁隧道結（MTJ）存儲器位單元中的存取晶體管接觸布置的解耦以促進減小的接觸電阻

有效

• 申請號: 201680024281.1
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107533859B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 朱小春;魯宇;樸禪度;康相赫
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16;H01L27/22
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;董典紅

公開了磁隧道結(MTJ)存儲器位單元，其將源極線布局與存取晶體管節點尺寸解耦，以促進減小的接觸電阻。在一個示例中，提供了MTJ存儲器位單元(500B)，其包括源極板(508)，該源極板設置在用于存取晶體管(512)的源極節點(S)的源極接觸件(502)上方并與該源極接觸件接觸。源極線(516)設置在源極板上方并與源極板接觸以將源極線電連接到源極節點。源極板允許將源極線提供于比存取晶體管的源極接觸件和漏極接觸件更高的金屬層級中，使得源極線不與源極接觸件物理接觸(即，解耦)。這允許源極線和漏極列之間的間距從源極節點和漏極節點的寬度被釋放而不必增加接觸電阻。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年4月27日提交的題為“MAGNETIC TUNNEL JUNCTION(MTJ)MEMORY BIT CELLS EMPLOYING AN ELONGATED ACTIVE LAYER CONTACT PAD(S)FORREDUCED CONTACT RESISTANCE”的美國臨時專利申請序列號62/153,467的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

本申請還要求于2015年9月22日提交的題為“DECOUPLING OF SOURCE LINELAYOUT FROM ACCESS TRANSISTOR CONTACT PLACEMENT IN A MAGNETIC TUNNEL JUNCTION(MTJ) MEMORY BIT CELL TO FACILITATE REDUCED CONTACT RESISTANCE”的美國專利申請序列號14/860,931的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開的技術一般涉及磁隧道結(MTJ)，更具體地涉及磁隨機存取存儲器(MRAM)位單元中被采用來提供MRAM的MTJ。

背景技術

在電子設備中的集成電路(IC)中使用半導體存儲器件以提供數據存儲。半導體存儲器件的一個示例是磁隨機存取存儲器(MRAM)。 MRAM是在其中通過將磁隧道結(MTJ)編程為MRAM位單元的一部分來存儲數據的非易失性存儲器。MRAM的一個優點是：即使關閉電源，MRAM位單元中的MTJ也可以保持所存儲的信息。這是因為數據不是作為電荷或電流而是作為小的磁元件而被存儲在MTJ中。

在這方面，MTJ包括設置在固定或釘扎鐵磁層(“釘扎層”)上方的自由鐵磁層(“自由層”)。自由層和釘扎層由具有平面內磁各向異性以形成平面內MTJ的或者具有垂直磁各向異性(即，磁化方向垂直于層平面)以形成垂直的MTJ(pMTJ)的鐵磁材料形成。自由層和釘扎層被由薄的非磁電介質層形成的隧道結或勢壘隔開。可以改變自由層的磁取向，但釘扎層的磁取向保持固定或“釘扎”。數據可以根據自由層和釘扎層之間的磁取向而被存儲在MTJ中。當自由層和釘扎層的磁取向彼此反向平行(AP)時，存在第一存儲器狀態(例如，邏輯“1”)。當自由層和釘扎層的磁取向彼此平行(P)時，存在第二存儲器狀態。可以通過感測當電流流過MTJ時的電阻來感測自由層和釘扎層的磁取向以讀取存儲在MTJ中的數據。也可以通過施加磁場以將自由層的磁取向相對于釘扎層改變為P或AP磁取向，從而將數據寫入并存儲在MTJ中。