[發明專利]磁存儲器件

在審

• 申請號: 202010939718.2
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112510145A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 李吉鎬;高寬協
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/14;G11C11/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王新華

一種磁存儲器件包括：在基板上的磁隧道結圖案；第一導電圖案，在基板和磁隧道結圖案之間；下接觸插塞，在第一導電圖案和基板之間并設置在磁隧道結圖案的相應側；以及分別在下接觸插塞上的第二導電圖案。第二導電圖案將下接觸插塞連接到第一導電圖案。第二導電圖案包括鐵磁材料。

技術領域

本發明構思的實施方式涉及半導體器件，更具體地，涉及包括磁隧道結的磁存儲器件。

背景技術

隨著對高速度和/或低功耗的電子器件的需求增加，對在其中使用的高速度和/或低電壓的半導體存儲器件的需求也增加。磁存儲器件已經被開發為能夠滿足這種需求的半導體存儲器件。磁存儲器件可以由于其高速度和/或非易失性特性而成為下一代半導體存儲器件。

通常，磁存儲器件可以包括磁隧道結(MTJ)。磁隧道結可以包括兩個磁性層和設置在這兩個磁性層之間的絕緣層。磁隧道結的電阻值可以取決于這兩個磁性層的磁化方向而改變。磁存儲器件可以使用磁隧道結的電阻值之間的差異而寫入/讀取數據。隨著電子產業的發展，對高度集成和/或低功率的磁存儲器件的需求日益增加。因此，正在進行各種研究以滿足這種需求。

發明內容

本發明構思的實施方式可以提供能夠減小切換電流的磁存儲器件。

本發明構思的實施方式還可以提供能夠在切換自由層之后允許自由層的磁化方向被更容易地對準在垂直方向上的磁存儲器件。

在一些實施方式中，一種磁存儲器件可以包括：在基板上的磁隧道結圖案；第一導電圖案，在基板和磁隧道結圖案之間；下接觸插塞，在第一導電圖案和基板之間并設置在磁隧道結圖案的相應側；以及分別在下接觸插塞上的第二導電圖案。第二導電圖案可以將下接觸插塞連接到第一導電圖案。第二導電圖案可以包括鐵磁材料。

在一些實施方式中，一種磁存儲器件可以包括：磁隧道結圖案，在基板上沿著第一方向布置并在第一方向上間隔開；第一導電圖案，分別在磁隧道結圖案的底表面下面；以及下導電圖案，在基板和第一導電圖案之間。下導電圖案可以在俯視圖中設置在磁隧道結圖案之間，并可以連接第一導電圖案中的相鄰的第一導電圖案。下導電圖案可以包括在第一方向上交替布置的第一下導電圖案和第二下導電圖案。第一下導電圖案和第二下導電圖案可以分別具有被固定在彼此相反的方向上的第一磁化方向和第二磁化方向。

在一些實施方式中，一種磁存儲器件可以包括：磁隧道結圖案，在基板上沿著第一方向布置并在第一方向上間隔開；第一導電圖案，分別在磁隧道結圖案的底表面下面；以及第二導電圖案，在基板和第一導電圖案之間并包括鐵磁材料。第二導電圖案可以在俯視圖中設置在磁隧道結圖案之間，并可以連接第一導電圖案中的相鄰的第一導電圖案。第二導電圖案可以包括設置在第一導電圖案的第一側的第一圖案和設置在第一導電圖案的第二側的第二圖案。每個第二圖案的截面面積可以大于每個第一圖案的截面面積。

附圖說明

鑒于附圖和隨附的詳細描述，本發明構思將變得更加明顯。

圖1是示出根據本發明構思的一些實施方式的磁存儲器件的俯視圖。

圖2是沿著圖1的線I-I'截取的剖視圖。

圖3和圖5是圖2的部分“A”的放大圖。

圖4是示出第一磁性圖案的磁化方向的變化的概念圖。

圖6是示出根據本發明構思的一些實施方式的磁存儲器件的俯視圖。

圖7、圖9、圖11、圖13、圖15和圖17是示出根據本發明構思的一些實施方式的制造磁存儲器件的方法的俯視圖。

圖8、圖10、圖12、圖14、圖16和圖18是分別沿著圖7、圖9、圖11、圖13、圖15和圖17的線I-I'截取的剖視圖。

圖19是對應于圖1的線I-I'的剖視圖，以示出根據本發明構思的一些實施方式的磁存儲器件。