[實用新型]磁性隨機(jī)存儲器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920477730.9
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN209658233U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 平爾萱;朱一明
• 申請（專利權(quán)）人: 長鑫存儲技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12;H01L27/22
• 代理公司: 31294 上海盈盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 孫佳胤;董琳<國際申請>=<國際公布>=

一種磁性隨機(jī)存儲器，所述磁性隨機(jī)存儲器包括：基底，所述基底表面形成有導(dǎo)電接觸墊；位于所述基底表面的磁性存儲層，所述磁性存儲層包括位于基底表面堆疊的至少兩層子存儲層，所述磁性存儲層內(nèi)包括垂直貫穿各子存儲層的多個與所述導(dǎo)電接觸墊連接的磁性存儲單元，所述磁性存儲單元包括磁性隧道結(jié)，每一子存儲層內(nèi)包括至少一個磁性隧道結(jié)；所述基底內(nèi)形成有多個存取晶體管，與所述磁性存儲單元一一對應(yīng)，所述存取晶體管的柵極環(huán)繞溝道區(qū)設(shè)置，所述存取晶體管的漏極連接至所述導(dǎo)電接觸墊。上述磁性隨機(jī)存儲器具有較高的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及存儲器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁性隨機(jī)存儲器。

背景技術(shù)

磁性隨機(jī)存儲器(MARM)是基于硅基互補(bǔ)氧化物半導(dǎo)體(CMOS)與磁性隧道結(jié)(MTJ)技術(shù)的集成，是一種非易失性的存儲器，它擁有靜態(tài)隨機(jī)存儲器的高速讀寫能力，以及動態(tài)隨機(jī)存儲器的高集成度。

請參考圖1，為現(xiàn)有磁性隨機(jī)存儲器的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述磁性隨機(jī)存儲器包括一存取晶體管110和磁性隧道結(jié)120，所述磁性隧道結(jié)120包括固定層121、隧穿層122以及自由層123。所述存取晶體管110的漏極111連接至所述磁性隧道結(jié)120的固定層121，所述磁性隧道結(jié)120的自由層123連接至位線130；所述存取晶體管110的源極112連接至源線140。

在磁性隨機(jī)存儲器正常工作時，自由層123的磁化方向可以改變，而固定層121的磁化方向保持不變。磁性隨機(jī)存儲器的電阻與自由層123和固定層121的相對磁化方向有關(guān)。當(dāng)自由層123的磁化方向相對于固定層121的磁化方向發(fā)生改變時，磁性隨機(jī)存儲器的電阻值相應(yīng)改變，對應(yīng)于不同的存儲信息。

現(xiàn)有的工藝技術(shù)節(jié)點中，磁性隨機(jī)存儲器單位面積內(nèi)的磁性隧道結(jié)密度較大，在刻蝕形成磁性隧道結(jié)的過程中，容易對磁性隧道結(jié)造成損傷，影響芯片良率。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是減少磁性隨機(jī)存儲器中的磁性隧道結(jié)的損傷。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種磁性隨機(jī)存儲器，包括：基底，所述基底表面形成有導(dǎo)電接觸墊；位于所述基底表面的磁性存儲層，所述磁性存儲層包括位于基底表面堆疊的至少兩層子存儲層，所述磁性存儲層內(nèi)包括垂直貫穿各子存儲層的與所述導(dǎo)電接觸墊連接的多個磁性存儲單元，所述磁性存儲單元包括磁性隧道結(jié)，每一子存儲層內(nèi)包括至少一個磁性隧道結(jié)；所述基底內(nèi)形成有多個存取晶體管，與所述磁性存儲單元一一對應(yīng)連接，所述存取晶體管的柵極環(huán)繞溝道區(qū)設(shè)置，所述存取晶體管的漏極連接至所述導(dǎo)電接觸墊。

可選的，所述多個磁性存儲單元的磁性隧道結(jié)隨機(jī)排布于各子存儲層內(nèi)。

可選的，相鄰磁性存儲單元的磁性隧道結(jié)分別位于不同的子存儲層內(nèi)。

可選的，各子存儲層內(nèi)的磁性隧道結(jié)以隨機(jī)形式或陣列形式排布。

可選的，同一子存儲層內(nèi)，至少部分相鄰磁性隧道結(jié)之間的間距大于磁性隨機(jī)存儲單元之間的最小間距。

可選的，所述磁性存儲層內(nèi)，相鄰磁性存儲單元之間的間距為a；同一子存儲層內(nèi)，相鄰磁性隧道結(jié)之間的最小間距為n為所述磁性存儲層內(nèi)的子存儲層的層數(shù)。

可選的，各磁性存儲單元還包括導(dǎo)電柱，所述導(dǎo)電柱位于所在磁性存儲單元內(nèi)的磁性隧道結(jié)上和/或下方的子存儲層內(nèi)，與所述磁性隧道結(jié)電連接。

可選的，所述基底包括襯底及覆蓋所述襯底表面的介質(zhì)層，所述存取晶體管形成于所述襯底表面，包括自襯底表面豎直向上排列的源極、溝道區(qū)、漏極以及環(huán)繞所述溝道區(qū)設(shè)置的柵極、位于所述柵極與所述溝道區(qū)之間的柵介質(zhì)層。

可選的，所述存取晶體管位于所述磁性存儲單元正下方。

可選的，所述存取晶體管包括鰭式場效應(yīng)晶體管、平面型環(huán)繞柵晶體管以及豎直型環(huán)柵晶體管中的至少一種。