專利名稱：具有矩形底部電極板的stt-mram位單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范性實(shí)施例針對(duì)磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)位單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。更 特定來說，本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有矩形底部電極(BE)板的自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且其中底部電極(BE)板、有源層和Ml到M6金屬層 具有大體上相同的寬度。
背景技術(shù)：
磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)為使用磁性元件的非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)。舉例來說， 自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)使用當(dāng)電子傳遞通過薄膜(自旋過濾器) 時(shí)變得自旋極化的電子。STT-MRAM還被稱為自旋轉(zhuǎn)移力矩RAM (STT-RAM)、自旋力矩轉(zhuǎn)移磁 化切換RAM(Spin-RAM)和自旋動(dòng)量轉(zhuǎn)移(SMT-RAM)。參看圖1，說明常規(guī)STT-MRAM單元100的圖。STT-MRAM位單元100包括磁性隧道 結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)元件105、晶體管110、位線120和字線130。如圖1中所說明，所述MTJ存儲(chǔ) 元件105由(例如)由絕緣(隧道勢(shì)壘)層分離的固定層和自由層形成，所述固定層和所 述自由層中的每一者可保持磁場(chǎng)。所述STT-MRAM位單元100還包括源極線140、讀出放大 器150、讀取/寫入電路160和位線參考170。所述源極線140經(jīng)由襯墊(未圖示)連接到 所述晶體管110的下部部分114。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，所述磁性隧道結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)元件105生長于稱為底 部電極(BE)板180的額外金屬層上，所述額外金屬層經(jīng)由晶種(未圖示)連接到所述晶體 管110的上部部分112。所述BE板180的機(jī)械表面特性(例如，表面平坦度或粗糙度)影 響所述MTJ存儲(chǔ)元件105的性能。所述BE板180大體上由剛性、經(jīng)拋光的金屬(例如，鈦 合金或具有適合于在其上形成MTJ存儲(chǔ)元件105的機(jī)械特性的類似金屬)形成。參看圖1和圖2，常規(guī)STT-MRAM單元100具有形成于六邊形(或八邊形)底部電 極(BE)板180上的磁性隧道結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)元件105。所述STT-MRAM單元100還具有將所 述BE板180連接到晶體管110的上部部分112的晶種190。如圖2中所展示，在常規(guī)的非對(duì)稱STT-MRAM單元陣列設(shè)計(jì)中，移除或蝕刻掉所述 底部電極(BE)板180的隅角以形成六邊形(或八邊形)形狀以便保持減少常規(guī)STT-MRAM 單元陣列中的鄰近BE板之間的間隔要求。所述六邊形底部電極(BE)板180具有寬度XO 和高度Y0。在常規(guī)STT-MRAM單元中，BE板寬度X0、有源層寬度和金屬寬度大體上不同，如 在圖2中可見。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，所述存儲(chǔ)器單元100的操作和構(gòu)造在此項(xiàng)技術(shù)中為 已知的。舉例來說，額外細(xì)節(jié)提供于M. Hosomi等人的“具有自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻磁化切換 的新穎的非易失性存儲(chǔ)器Spin-RAM (A Novel Nonvolatile Memory with Spin Transfer Torque Magnetoresistive Magnetization Switching Spin-RAM)，，，IEDM 會(huì)議會(huì)議錄 (2005)中，其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示范性實(shí)施例針對(duì)磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)位單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。更 特定來說，本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有矩形底部電極板的自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (STT-MRAM)位單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且其中所述底部電極板、有源層和Ml到M6金屬層具有大體 上相同的寬度。本發(fā)明的一實(shí)施例認(rèn)識(shí)到常規(guī)六邊形BE板具有若干缺點(diǎn)，尤其當(dāng)在STT-MRAM位 單元陣列結(jié)構(gòu)中源極線(SL)平行于位線時(shí)。六邊形底部電極(BE)板180的寬度XO和高 度YO以及STT-MRAM單元之間的最小間隔要求直接影響STT-MRAM單元陣列的面積效率。六 邊形BE板的有角形狀導(dǎo)致在X方向和Y方向上對(duì)STT-MRAM單元的大小的限制，進(jìn)而限制 STT-MRAM單元的可能設(shè)計(jì)。將了解，最小間隔要求可由各個(gè)制造商的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指定且可基 于材料、規(guī)模、操作參數(shù)等而變化。本發(fā)明的一實(shí)施例針對(duì)STT-MRAM單元內(nèi)的矩形(或正方形)底部電極(BE)板。根 據(jù)所述實(shí)施例的矩形BE板可改進(jìn)所述STT-MRAM位單元和所述STT-MRAM位單元陣列的面 積效率。即，通過提供矩形底部電極(BE)板，即使當(dāng)維持相同間隔規(guī)則時(shí)，與常規(guī)STT-MRAM 單元設(shè)計(jì)相比，矩形BE板設(shè)計(jì)的示范性實(shí)施例仍可減小STT-MRAM單元的面積。矩形BE板 設(shè)計(jì)的示范性實(shí)施例可通過使所述BE板、有源層和/或金屬層形成為具有大體上相等的寬 度而進(jìn)一步減小STT-MRAM單元和STT-MRAM位單元陣列的面積。本發(fā)明的一實(shí)施例還認(rèn)識(shí)到，所述MTJ存儲(chǔ)元件由于與形成此MTJ存儲(chǔ)元件相關(guān) 聯(lián)的復(fù)雜性而通常具有矩形形狀。本發(fā)明的實(shí)施例可提供較密切地對(duì)應(yīng)于所述MTJ存儲(chǔ) 元件的矩形形狀的矩形(或正方形)底部電極(BE)板，借此改進(jìn)STT-MRAM位單元面積和 STT-MRAM位單元陣列的效率。矩形BE板設(shè)計(jì)的示范性實(shí)施例可簡(jiǎn)化STT-MRAM位單元設(shè)計(jì)，減小平均位單元大 小，并改進(jìn)MTJ電流密度和分布。所述示范性實(shí)施例還可改進(jìn)對(duì)所述BE板的機(jī)械特性的 控制，借此改進(jìn)形成于或生長于所述BE板上的MTJ存儲(chǔ)元件的性能。舉例來說，所述矩形 BE板的所述實(shí)施例可提供例如減小的表面或邊緣粗糙度、減小的電阻和增加的對(duì)稱性等優(yōu) 點(diǎn)，其可改進(jìn)STT-MRAM位單元中的MTJ存儲(chǔ)元件的性能。本發(fā)明的所述實(shí)施例可通過對(duì)稱地布置STT-MRAM位單元和控制所述STT-MRAM位 單元之間的失配來避免常規(guī)STT-MRAM位單元陣列的復(fù)雜幾何形狀。每一 STT-MRAM位單元 可以與陣列中的其它STT-MRAM位單元大體上相同的方式執(zhí)行或運(yùn)作，以使得STT-MRAM位 單元陣列的失配總體上借此得以改進(jìn)。舉例來說，一示范性實(shí)施例針對(duì)一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (STT-MRAM)位單元，其包括矩形底部電極(BE)板和處于所述矩形底部電極(BE)板上的存 儲(chǔ)元件。所述矩形底部電極(BE)板的寬度與所述存儲(chǔ)元件的寬度之間的差大體上等于或 大于預(yù)定最小間隔要求。在另一示范性實(shí)施例中，一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位 單元包括矩形底部電極(BE)板、處于所述矩形底部電極(BE)板上的存儲(chǔ)元件、有源層，和 多個(gè)金屬層。所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬 層中的一者的寬度。在另一示范性實(shí)施例中，一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元陣列包括多個(gè)STT-MRAM位單元，其中所述多個(gè)STT-MRAM位單元中的每一者包括存儲(chǔ) 元件、矩形底部電極(BE)板、有源層和多個(gè)金屬層。所述底部電極(BE)板的寬度大體上等 于所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層中的一者的寬度。另一示范性實(shí)施例針對(duì)一種形成自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM) 位單元的方法。所述方法包括形成矩形底部電極(BE)板；在所述矩形底部電極(BE)板上 形成存儲(chǔ)元件；以及形成有源層和多個(gè)金屬層。所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于所 述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層中的一者的寬度。


呈現(xiàn)附圖以輔助實(shí)施例的描述，且所述附圖僅出于實(shí)施例的說明而非其限制的目 的而提供。圖1說明常規(guī)自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)單元。圖2為部分常規(guī)STT-MRAM位單元的俯視平面圖。圖3為根據(jù)一示范性實(shí)施例的具有矩形底部電極(BE)板的部分STT-MRAM位單元 的示意性俯視平面圖。圖4為根據(jù)另一示范性實(shí)施例的具有矩形底部電極(BE)板的部分STT-MRAM位單 元的示意性俯視平面圖。圖5為根據(jù)一示范性實(shí)施例的STT-MRAM位單元陣列的示意性俯視圖。圖6為根據(jù)一示范性實(shí)施例的部分STT-MRAM單元陣列的示意性俯視圖。圖7為根據(jù)一示范性實(shí)施例的STT-MRAM單元陣列的俯視屏幕圖。圖8展示根據(jù)一示范性實(shí)施例的部分STT-MRAM單元陣列的俯視屏幕圖。圖9展示根據(jù)一示范性實(shí)施例的形成STT-MRAM位單元的方法。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的方面揭示于以下描述以及針對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例的相關(guān)圖式中。在不 脫離本發(fā)明的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替代實(shí)施例。另外，本發(fā)明的眾所周知的元件將不加 以詳細(xì)描述或?qū)⑹÷砸悦饣煜景l(fā)明的相關(guān)細(xì)節(jié)。詞語“示范性”和/或“實(shí)例”在本文中用以表示“充當(dāng)一實(shí)例、例子或說明”。本 文中被描述為“示范性”和/或“實(shí)例”的任一實(shí)施例未必被解釋為相對(duì)于其它實(shí)施例為優(yōu) 選或有利的。同樣，術(shù)語“本發(fā)明的實(shí)施例”并不要求本發(fā)明的所有實(shí)施例包括所論述的特 征、優(yōu)點(diǎn)或操作模式。另外，例如“在…上”(例如，如在“安裝于…上”中)和“大體上”等 特定術(shù)語在本文中以寬泛方式加以使用。舉例來說，術(shù)語“在…上”希望包括(例如)直接 處于另一元件或另一層上的元件或?qū)?，但其或者可包括在所述元?層之間的介入層。參看圖3到圖9，現(xiàn)將描述磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)位單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的示范 性實(shí)施例，且更特定來說，現(xiàn)將描述自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的示范性實(shí)施例。圖3說明部分STT-MRAM位單元200的示范性實(shí)施例，所述部分STT-MRAM位單元 200具有底部電極(BE)板210、晶種220和磁性隧道結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)元件230。替代于如展示 于圖1和圖2中的常規(guī)STT-MRAM單元中所展示的六邊形BE板，根據(jù)示范性實(shí)施例的底部電極(BE)板210具有矩形形狀。所述矩形BE板210具有寬度Xl和高度Y1，以使得所述 STT-MRAM位單元200的寬度Xl和/或高度Yl可減小。由Sl和S2展示MTJ存儲(chǔ)元件230 的邊緣與BE板210的邊緣之間的最小間隔要求。如圖3中所展示，所述實(shí)施例可提供較密切地對(duì)應(yīng)于MTJ存儲(chǔ)元件230的矩形形 狀的矩形(例如，正方形)底部電極(BE)板210，借此改進(jìn)STT-MRAM位單元200的面積效 率。以此方式，展示于圖3中的矩形BE板的寬度Xl可小于展示于圖2中的常規(guī)六邊形BE 板的寬度X0，借此減小STT-MRAM單元面積。在另一實(shí)施例中，展示于圖3中的矩形BE板 的高度Yl也可小于展示于圖2中的常規(guī)六邊形BE板的高度Y0，借此進(jìn)一步減小并優(yōu)化 STT-MRAM單元面積。舉例來說，一示范性實(shí)施例針對(duì)一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (STT-MRAM)位單元，其包括矩形底部電極(BE)板和處于所述矩形底部電極(BE)板上的存 儲(chǔ)元件。所述矩形底部電極(BE)板的寬度與所述存儲(chǔ)元件的寬度之間的差大體上等于或 大于STT-MRAM單元的最小間隔要求。圖4說明部分STT-MRAM位單元200的另一示范性實(shí)施例，所述部分STT-MRAM位 單元200具有底部電極(BE)板210、晶種220和磁性隧道結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)元件230。如圖4 中所展示，所述BE板210的寬度Xl可大體上等于所述MTJ存儲(chǔ)元件230的寬度X3，同時(shí) 維持所述MTJ存儲(chǔ)元件230的邊緣與所述BE板210的邊緣之間的最小間隔要求Sl和S2。 此實(shí)施例可進(jìn)一步減小所述STT-MRAM位單元200的面積。大體來說，所述MTJ存儲(chǔ)元件230的寬度與所述MTJ存儲(chǔ)元件230的高度的目標(biāo) 比率可為(例如)約2比3。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的其它實(shí)施例預(yù)期 所述MTJ存儲(chǔ)元件230的寬度與高度之間的其它比率。在示范性實(shí)施例中，所述矩形BE板 210的寬度Xl可被選擇為大體上等于所述MTJ存儲(chǔ)元件230的寬度X3，同時(shí)維持所述MTJ 存儲(chǔ)元件230的邊緣與所述BE板210的邊緣之間的最小間隔要求Sl和S2。在另一示范性 實(shí)施例中，所述MTJ存儲(chǔ)元件230的寬度X3可被選擇為大體上等于所述矩形BE板210的 寬度Xl。即，如與所述矩形BE板210的寬度Xl相比，所述MTJ存儲(chǔ)元件230的寬度與所述 MTJ存儲(chǔ)元件230的高度的比率可變化以與所述MTJ存儲(chǔ)元件230的寬度X3 —致。舉例來說，一示范性實(shí)施例針對(duì)一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (STT-MRAM)位單元，其包括矩形底部電極(BE)板、處于所述矩形底部電極(BE)板上的存儲(chǔ) 元件、有源層和多個(gè)金屬層。所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于所述有源層的寬度或 所述多個(gè)金屬層中的一者的寬度。圖5說明STT-MRAM位單元陣列500的示范性實(shí)施例。所述STT-MRAM位單元陣列 500可包括多個(gè)STT-MRAM位單元200，其中每一 STT-MRAM位單元200具有底部電極(BE) 板210、晶種220和磁性隧道結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)元件230。僅出于說明的目的，用交叉影線來展 示所述BE板210。所述晶種220將所述矩形BE板210連接到晶體管的上部部分。所述襯 墊250將所述STT-MRAM位單元200連接到源極線對(duì)0，所述源極線240可連接到共用源極 線對(duì)5。所述STT-MRAM位單元陣列500還可包括垂直于所述共用源極線245延伸的多晶硅 線沈0，和平行于所述共用源極線245延伸的位線270。舉例來說，一示范性實(shí)施例針對(duì)一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (STT-MRAM)位單元陣列，其包括多個(gè)STT-MRAM位單元，其中所述多個(gè)STT-MRAM位單元中的每一者包括存儲(chǔ)元件、矩形底部電極(BE)板、有源層和多個(gè)金屬層。所述底部電極(BE)板 的寬度大體上等于所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層中的一者的寬度。為了進(jìn)一步說明所述STT-MRAM位單元陣列500的經(jīng)改進(jìn)的面積效率，圖6展示部 分STT-MRAM位單元陣列500，其包括多個(gè)STT-MRAM位單元200，其中每一 STT-MRAM位單元 200具有底部電極(BE)板210、晶種220和磁性隧道結(jié)(MTJ)存儲(chǔ)元件230。如圖5和圖6中所展示，所述矩形BE板具有寬度Xl和高度Yl以使得所述 STT-MRAM位單元200的寬度和/或高度可減小，借此減小所述STT-MRAM位單元200的面 積。如與使用常規(guī)六邊形STT-MRAM位單元100的STT-MRAM位單元陣列相比，通過減小所 述STT-MRAM位單元200的面積，所述STT-MRAM位單元陣列500的間隔X2和Y2也可減小， 借此改進(jìn)所述STT-MRAM位單元陣列500的面積效率。 如圖5的示范性STT-MRAM位單元陣列500中所展示，所述STT-MRAM位單元200的 經(jīng)減小的面積尤其有益于在共用源極線245平行于位線270時(shí)改進(jìn)所述STT-MRAM位單元 陣列500的面積效率，因?yàn)樵谒鲈礃O線245與所述BE板210之間也維持最小間隔要求。在一實(shí)施例中，可通過針對(duì)所述矩形BE板、所述有源層和所述金屬線(例如，Ml到 M6金屬線)使用相同或大體上相同的寬度Xl來進(jìn)一步減小STT-MRAM單元面積。S卩，BE板 寬度、有源層寬度和Ml到M6金屬寬度可彼此相等或大體上相等，如圖4和圖6中示范性地 說明。根據(jù)此實(shí)施例，電流密度和分布可較均勻且具有較小電阻降(IR降)。在另一實(shí)施例中，可通過將所述多個(gè)STT-MRAM位單元210對(duì)稱地布置于所述源極 線MO的相對(duì)側(cè)來進(jìn)一步簡(jiǎn)化STT-MRAM單元，如圖5中示范性地展示。圖7展示根據(jù)示范性實(shí)施例的STT-MRAM單元陣列的俯視屏幕圖。圖8展示根據(jù) 示范性實(shí)施例的部分STT-MRAM單元陣列的俯視屏幕圖。雖然為了說明的便利起見而列舉 特定測(cè)量值，但將了解，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于所列舉的實(shí)例。在圖5到圖8中描繪展示于圖3中的STT-MRAM位單元200的實(shí)施例。然而，所屬 領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，STT-MRAM位單元200的其它實(shí)施例(例如，如圖4中所展 示)可形成STT-MRAM位單元陣列500。如圖9中所展示，一示范性實(shí)施例針對(duì)形成STT-MRAM位單元的方法。所述方法包 括形成矩形底部電極(BE)板(例如，步驟910)；在所述矩形底部電極(BE)板上形成存儲(chǔ) 元件(例如，步驟920)；以及形成有源層和多個(gè)金屬層(例如，步驟930)。所述底部電極 (BE)板的寬度大體上等于所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層中的一者的寬度。所屬領(lǐng)域 的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可根據(jù)常規(guī)方法執(zhí)行所述方法的步驟，例如形成、拋光、蝕刻所 述矩形BE板、形成所述MTJ存儲(chǔ)元件以及形成有源層和金屬層。根據(jù)圖3到圖9中所說明的示范性實(shí)施例，可減小所述STT-MRAM位單元200的寬 度Xl和高度Yl，借此改進(jìn)所述STT-MRAM單元200的面積效率。還可減小所述STT-MRAM位 單元陣列500的間隔X2和Y2，借此改進(jìn)所述STT-MRAM位單元陣列500的面積效率。舉例 來說，如與常規(guī)設(shè)計(jì)相比，根據(jù)示范性實(shí)施例的STT-MRAM單元和STT-MRAM單元陣列可改進(jìn) 面積效率達(dá)約10%到15%。根據(jù)示范性方面，矩形BE板設(shè)計(jì)可減小平均位單元大小以及MTJ電流密度和分 布。示范性實(shí)施例還可提供更加可控的底部電極(BE)板，其具有有益于改進(jìn)其上所形成或 生長的MTJ存儲(chǔ)元件的性能的機(jī)械特性。舉例來說，示范性BE板可提供例如減小的表面粗糙度、減小的電阻和增加的對(duì)稱性等優(yōu)點(diǎn)，其可改進(jìn)STT-MRAM位單元中的MTJ存儲(chǔ)元件的 性能。 雖然前述揭示內(nèi)容展示本發(fā)明的說明性實(shí)施例，但應(yīng)注意，在不脫離如由所附權(quán) 利要求書界定的本發(fā)明的范圍的情況下，可在其中進(jìn)行各種改變和修改。無需以任何特定 次序執(zhí)行根據(jù)本文中描述的本發(fā)明的實(shí)施例的方法權(quán)利要求項(xiàng)的功能、步驟和/或動(dòng)作。 此外，雖然可能以單數(shù)形式描述或主張本發(fā)明的元件，但除非明確陳述限于單數(shù)形式，否則 也預(yù)期復(fù)數(shù)形式。
權(quán)利要求
1.一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元，其包含 矩形底部電極(BE)板；以及處于所述矩形底部電極(BE)板上的存儲(chǔ)元件，其中所述矩形底部電極(BE)板的寬度與所述存儲(chǔ)元件的寬度之間的差大體上等于或 大于最小間隔要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的STT-MRAM位單元，其中所述矩形底部電極(BE)板的所述寬 度與所述存儲(chǔ)元件的所述寬度之間的所述差大體上等于所述預(yù)定最小間隔要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的STT-MRAM位單元，其中所述存儲(chǔ)元件為磁性隧道結(jié)(MTJ)存 儲(chǔ)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的STT-MRAM位單元，其進(jìn)一步包含多晶娃層； 字線；耦合到所述存儲(chǔ)元件的字線晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的STT-MRAM位單元，其中所述字線晶體管經(jīng)由所述矩形底部電 極(BE)板耦合到所述存儲(chǔ)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的STT-MRAM位單元，其中所述字線晶體管與所述存儲(chǔ)元件串聯(lián)華禹合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的STT-MRAM位單元，其進(jìn)一步包含 存儲(chǔ)元件晶種；觸點(diǎn)；以及 通孔互連件。
8.一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元，其包含 矩形底部電極(BE)板；處于所述矩形底部電極(BE)板上的存儲(chǔ)元件； 有源層；以及 多個(gè)金屬層，其中所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層中 的一者的寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的STT-MRAM位單元，其中所述矩形底部電極(BE)板的寬度與 所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層的寬度之間的差等于或大于預(yù)定最小間隔要求。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的STT-MRAM位單元，其中所述多個(gè)金屬層包括M1-M6層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的STT-MRAM位單元，其中所述存儲(chǔ)元件為磁性隧道結(jié)(MTJ) 存儲(chǔ)元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的STT-MRAM位單元，其進(jìn)一步包含 多晶娃層；字線；以及耦合到所述存儲(chǔ)元件的字線晶體管。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的STT-MRAM位單元，其中所述字線晶體管經(jīng)由所述矩形底部 電極(BE)板耦合到所述存儲(chǔ)元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的STT-MRAM位單元，其中所述字線晶體管與所述存儲(chǔ)元件串聯(lián)華禹合。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的STT-MRAM位單元，其進(jìn)一步包含 存儲(chǔ)元件晶種；觸點(diǎn)；以及 通孔互連件。
16.一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元陣列，其包含多個(gè) STT-MRAM位單元，其中所述多個(gè)STT-MRAM位單元中的每一者包括 存儲(chǔ)元件；矩形底部電極(BE)板； 有源層；以及 多個(gè)金屬層，其中所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層中 的一者的寬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的STT-MRAM位單元陣列，其中所述底部電極(BE)板的寬度 大體上等于所述存儲(chǔ)元件的寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的STT-MRAM位單元陣列，其中所述多個(gè)金屬層包括M1-M6層。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的STT-MRAM位單元陣列，其中所述存儲(chǔ)元件為磁性隧道結(jié) (MTJ)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的STT-MRAM位單元陣列，其進(jìn)一步包含 源極線，其中所述多個(gè)STT-MRAM位單元對(duì)稱地布置于所述源極線的相對(duì)側(cè)上。
21.—種形成自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元的方法，所述方法 包含形成矩形底部電極(BE)板；在所述矩形底部電極(BE)板上形成存儲(chǔ)元件；以及形成有源層和多個(gè)金屬層，其中所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于所述有源層的寬度或所述多個(gè)金屬層中 的一者的寬度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于所述存 儲(chǔ)元件的寬度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自旋轉(zhuǎn)移力矩磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)位單元。所述STT-MRAM包括矩形底部電極(BE)板和處于所述矩形底部電極(BE)板上的存儲(chǔ)元件。所述矩形底部電極(BE)板的寬度與所述存儲(chǔ)元件的寬度之間的差等于或大于預(yù)定最小間隔要求。所述底部電極(BE)板的寬度大體上等于有源層的寬度或多個(gè)金屬層的寬度。
文檔編號(hào)H01L27/22GK102119423SQ200980131352
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者威廉·夏 申請(qǐng)人:高通股份有限公司