[發(fā)明專(zhuān)利]存儲(chǔ)器陣列

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210041541.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116490003A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慧琳;范儒鈞;許清樺;王駿豪;林奕佑;吳東明;許博凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H10B61/00
• 分類(lèi)號(hào): H10B61/00;G11C5/02;G11C5/08;G11C11/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王銳

本發(fā)明公開(kāi)一種存儲(chǔ)器陣列，其包含至少一帶區(qū)域、至少兩個(gè)子陣列、多個(gè)交錯(cuò)的虛設(shè)磁存儲(chǔ)元件以及多個(gè)位線結(jié)構(gòu)。帶區(qū)域包含多個(gè)源極線帶和多個(gè)字線帶，兩個(gè)子陣列包含多個(gè)交錯(cuò)的主動(dòng)磁存儲(chǔ)元件，且兩個(gè)子陣列被帶區(qū)域分開(kāi)。多個(gè)交錯(cuò)的虛設(shè)磁存儲(chǔ)元件設(shè)置在帶區(qū)域內(nèi)。多個(gè)位線結(jié)構(gòu)設(shè)置在兩個(gè)子陣列中，且各位線結(jié)構(gòu)直接連接且設(shè)置在多個(gè)交錯(cuò)的主動(dòng)磁存儲(chǔ)元件中的至少一個(gè)之上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件，尤其是涉及一種高密度磁阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(magnetoresistive?random?access?memory，MRAM)陣列。

背景技術(shù)

已知，磁阻(magnetoresistance，MR)效應(yīng)是材料的電阻隨著外加磁場(chǎng)的變化而改變的效應(yīng)，其物理量的定義，是在有無(wú)磁場(chǎng)下的電阻差除上原先電阻，用以代表電阻變化率。目前，磁阻效應(yīng)已被成功地運(yùn)用在硬盤(pán)生產(chǎn)上，具有重要的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。此外，利用巨磁阻(GMR)物質(zhì)在不同的磁化狀態(tài)下具有不同電阻值的特點(diǎn)，還可以制成磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器(MRAM)，其優(yōu)點(diǎn)是在不通電的情況下可以繼續(xù)保留存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

上述磁阻效應(yīng)還被應(yīng)用在磁場(chǎng)感測(cè)(magnetic?field?sensor)領(lǐng)域，例如，移動(dòng)電話中搭配全球定位系統(tǒng)(global?positioning?system，GPS)的電子羅盤(pán)(electroniccompass)零組件，用來(lái)提供使用者移動(dòng)方位等信息。目前，市場(chǎng)上已有各式的磁場(chǎng)感測(cè)技術(shù)，例如，各向異性磁阻(anisotropic?magnetoresistance，AMR)感測(cè)元件、GMR感測(cè)元件、磁隧穿結(jié)(magnetic?tunneling?junction，MTJ)感測(cè)元件等等。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)通常包含：較占芯片面積、制作工藝較昂貴、較耗電、靈敏度不足，以及易受溫度變化影響等等，而有必要進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種高密度磁阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)陣列，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺點(diǎn)。

本發(fā)明一方面提供一種存儲(chǔ)器陣列，包含至少一帶區(qū)域，包含多個(gè)源極線帶和多個(gè)字線帶；至少兩個(gè)子陣列，包含多個(gè)交錯(cuò)的主動(dòng)磁存儲(chǔ)元件，其中，所述至少兩個(gè)子陣列被所述帶區(qū)域分開(kāi)；多個(gè)交錯(cuò)的虛設(shè)磁存儲(chǔ)元件，設(shè)置在所述帶區(qū)域內(nèi)；以及多個(gè)位線結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述至少兩個(gè)子陣列中，其中，各所述多個(gè)位線結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述多個(gè)交錯(cuò)的主動(dòng)磁存儲(chǔ)元件中的至少一個(gè)之上且直接連接所述多個(gè)交錯(cuò)的主動(dòng)磁存儲(chǔ)元件中的所述至少一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，各所述多個(gè)位線結(jié)構(gòu)與排列在同一行中的所述多個(gè)交錯(cuò)的主動(dòng)磁存儲(chǔ)元件中的至少兩個(gè)直接連接。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，各所述多個(gè)位線結(jié)構(gòu)包含第一位線以及設(shè)置在所述第一位線之上的第二位線，且所述第一位線與所述第二位線沿同一方向延伸且彼此電連接。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，各所述多個(gè)位線結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包含至少一導(dǎo)電通孔設(shè)置在所述第一位線與所述第二位線之間，其中，所述第一位線通過(guò)所述至少一導(dǎo)電通孔電連接到所述第二位線。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述多個(gè)交錯(cuò)的虛設(shè)磁存儲(chǔ)元件中的至少一個(gè)的上電極通過(guò)設(shè)置在所述多個(gè)交錯(cuò)的虛設(shè)磁存儲(chǔ)元件中的所述至少一個(gè)之上的接墊電連接到所述多個(gè)字線帶中的一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述接墊是金屬層的一部分，各所述第一位線是所述金屬層的另一部分，且所述接墊與所述第一位線分離。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述多個(gè)源極線帶包含沿一第一方向延伸的多個(gè)第一源極線帶和沿所述第一方向延伸的多個(gè)第二源極線帶。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述多個(gè)字線帶沿所述第一方向延伸且在一第二方向上位于所述多個(gè)第一源極線帶和所述多個(gè)第二源極線帶之間。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述第一方向與所述第二方向正交。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，各所述多個(gè)第一源極線帶被連接到沿所述第二方向延伸的一共用源極線。