本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，且特別是涉及一種包括磁阻式隨機(jī)存取存儲單元(magnetoresistive?random?access?memory?cell，mram?cell)與位線的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、非易失性存儲器由于具有存入的數(shù)據(jù)在斷電后也不會消失的優(yōu)點(diǎn)，因此成為個人計算機(jī)和其他電子設(shè)備所廣泛采用的一種存儲器。磁阻式隨機(jī)存取存儲器是一種根據(jù)磁性膜層中磁矩的方向來存儲信息的非易失性存儲器。

2、一般來說，磁阻式隨機(jī)存取存儲單元包括頂部電極、底部電極以及設(shè)置在頂部電極與底部電極之間的磁性隧道結(jié)(magnetic?tunnel?junction，mtj)結(jié)構(gòu)。通過與頂部電極連接的位線(bit?line)，可對磁阻式隨機(jī)存取存儲單元進(jìn)行操作。然而，隨著存儲器組件的尺寸持續(xù)縮小，磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂部電極的面積以及位線的寬度也隨之縮小。如此一來，位線與磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂部電極之間的連接困難度增加(例如位線與磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂部電極之間容易存在空隙)，進(jìn)而導(dǎo)致位線無法有效地與磁阻式隨機(jī)存取存儲單元電連接，影響存儲器組件的效能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是針對一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中具有較大面積的島狀導(dǎo)電層設(shè)置于磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面上，以利于位線與磁阻式隨機(jī)存取存儲單元之間的電連接。

2、本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括線路層、島狀導(dǎo)電層、磁阻式隨機(jī)存取存儲單元、位線以及導(dǎo)通孔。所述線路層設(shè)置于襯底上。所述島狀導(dǎo)電層設(shè)置于所述線路層上。所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元設(shè)置于所述島狀導(dǎo)電層與所述線路層之間，且與所述島狀導(dǎo)電層以及所述線路層電連接。所述位線設(shè)置于所述島狀導(dǎo)電層。所述導(dǎo)通孔設(shè)置于所述位線與所述島狀導(dǎo)電層之間。所述島狀導(dǎo)電層與所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面接觸。

3、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述島狀導(dǎo)電層在所述襯底上的投影面積大于所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元在所述襯底上的投影面積。

4、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，一個所述島狀導(dǎo)電層與一個所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面連接。

5、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述島狀導(dǎo)電層包括金屬層。

6、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述襯底的表面上設(shè)置有半導(dǎo)體組件，且所述線路層與所述半導(dǎo)體組件電連接。

7、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體組件包括晶體管。

8、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元包括頂部電極、底部電極以及設(shè)置在所述頂部電極與所述底部電極之間的磁性隧道結(jié)結(jié)構(gòu)。

9、本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底、線路層、第一導(dǎo)電層、磁阻式隨機(jī)存取存儲單元、第一導(dǎo)通孔、第二導(dǎo)電層、第二導(dǎo)通孔以及第三導(dǎo)通孔。所述襯底具有存儲器區(qū)與周邊區(qū)。所述線路層設(shè)置于所述襯底上，且包括彼此分離的位于所述存儲器區(qū)中的存儲器線路部分與位于所述周邊區(qū)中的周邊線路部分。所述第一導(dǎo)電層設(shè)置于所述線路層上，且包括彼此分離的位于所述存儲器區(qū)中的島狀部分與位于所述周邊區(qū)中的第一線路部分。所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元設(shè)置于所述島狀部分與所述存儲器線路部分之間，且與所述島狀部分以及所述存儲器線路部分電連接。所述第一導(dǎo)通孔設(shè)置于所述第一線路部分與所述周邊線路部分之間。所述第二導(dǎo)電層設(shè)置于所述第一導(dǎo)電層上，且包括彼此分離的位于所述存儲器區(qū)中的位線部分與位于所述周邊區(qū)中的第二線路部分。所述第二導(dǎo)通孔設(shè)置于所述位線部分與所述島狀部分之間。所述第三導(dǎo)通孔設(shè)置于所述第一線路部分與所述第二線路部分之間。所述島狀部分與所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面接觸。

10、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述島狀部分在所述襯底上的投影面積大于所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元在所述襯底上的投影面積。

11、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，一個所述島狀部分與一個所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面連接。

12、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述島狀部分與所述第一線路部分位于相同的水平高度處。

13、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述島狀部分的頂面與所述第一線路部分的頂面共平面。

14、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述位線部分與所述第二線路部分位于相同的水平高度處。

15、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述位線部分的頂面與所述第二線路部分第二線路部分的頂面共平面。

16、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)通孔的高度與所述第三導(dǎo)通孔的高度相同。

17、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述襯底的表面上設(shè)置有半導(dǎo)體組件，且所述線路層與所述半導(dǎo)體組件電連接。

18、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體組件包括晶體管。

19、在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元包括頂部電極、底部電極以及設(shè)置在所述頂部電極與所述底部電極之間的磁性隧道結(jié)結(jié)構(gòu)。

20、基于上述，在本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，島狀導(dǎo)電層(導(dǎo)電層的島狀部分)設(shè)置于磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面上，且島狀導(dǎo)電層(導(dǎo)電層的島狀部分)在襯底上的投影面積大于所連接的磁阻式隨機(jī)存取存儲單元在襯底上的投影面積，使得島狀導(dǎo)電層(導(dǎo)電層的島狀部分)相較于磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面具有較大的面積。因此，位于位線與磁阻式隨機(jī)存取存儲單元之間導(dǎo)通孔可容易且確實(shí)地設(shè)置于島狀導(dǎo)電層(導(dǎo)電層的島狀部分)上。如此一來，可避免位線因?qū)挾冗^小而無法有效地與磁阻式隨機(jī)存取存儲單元電連接的問題。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述島狀導(dǎo)電層在所述襯底上的投影面積大于所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元在所述襯底上的投影面積。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，一個所述島狀導(dǎo)電層與一個所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述島狀導(dǎo)電層包括金屬層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯底的表面上設(shè)置有半導(dǎo)體組件，且所述線路層與所述半導(dǎo)體組件電連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體組件包括晶體管。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元包括頂部電極、底部電極以及設(shè)置在所述頂部電極與所述底部電極之間的磁性隧道結(jié)結(jié)構(gòu)。

8.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述島狀部分在所述襯底上的投影面積大于所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元在所述襯底上的投影面積。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，一個所述島狀部分與一個所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述島狀部分與所述第一線路部分位于相同的水平高度處。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述島狀部分的頂面與所述第一線路部分的頂面共平面。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述位線部分與所述第二線路部分位于相同的水平高度處。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述位線部分的頂面與所述第二線路部分的頂面共平面。

15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二導(dǎo)通孔的高度與所述第三導(dǎo)通孔的高度相同。

16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯底的表面上設(shè)置有半導(dǎo)體組件，且所述線路層與所述半導(dǎo)體組件電連接。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體組件包括晶體管。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括線路層、島狀導(dǎo)電層、磁阻式隨機(jī)存取存儲單元、位線以及導(dǎo)通孔。所述線路層設(shè)置于襯底上。所述島狀導(dǎo)電層設(shè)置于所述線路層上。所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元設(shè)置于所述島狀導(dǎo)電層與所述線路層之間，且與所述島狀導(dǎo)電層以及所述線路層電連接。所述位線設(shè)置于所述島狀導(dǎo)電層。所述導(dǎo)通孔設(shè)置于所述位線與所述島狀導(dǎo)電層之間。所述島狀導(dǎo)電層與所述磁阻式隨機(jī)存取存儲單元的頂面接觸。

技術(shù)研發(fā)人員：黃正同,陳彥州,柯建宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聯(lián)華電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19