存储器器件制造技术

在一些实施例中，本公开涉及一种存储器器件，所述存储器器件包括排列在衬底之上的自旋轨道力矩(SOT)层。磁性隧道结(MTJ)结构可排列在SOT层之上。MTJ结构包括自由层、参考层及设置在自由层与参考层之间的扩散障壁层。第一导电配线排列在SOT层下方且耦合到SOT层。第二导电配线排列在SOT层下方且耦合到SOT层。第三导电配线排列在MTJ结构之上。存储器器件还包括排列在第一导电配线与SOT层之间的第一选择器结构。结构。结构。

【技术实现步骤摘要】
存储器器件


[0001]本公开实施例本公开涉及数种存储器器件及其形成方法

技术介绍

[0002]许多现代电子器件包括非易失性存储器(non-volatile memory)。非易失性存储器是能够在断电的情况下存储数据的电子存储器。磁阻式随机存取存储器(magnetoresistive random access memory，MRAM)是一种根据磁性膜层中磁矩的方向存储信息的非易失性存储器。有望替代MRAM器件的候选装置是自旋轨道力矩(spin orbit torque，SOT)MRAM器件，SOT MRAM器件使用自旋轨道力矩层来减小功耗并增加SOT MRAM器件的耐久性。

技术实现思路

[0003]在一些实施例中，本公开涉及一种存储器器件，所述存储器器件包括：自旋轨道力矩(SOT)层，排列在衬底之上；磁性隧道结(MTJ)结构，排列在所述SOT层之上，其中所述MTJ结构包括自由层、参考层及设置在所述自由层与所述参考层之间的扩散障壁层；第一导电配线，排列在所述SOT层下方且耦合到所述SOT层；第二导电配线，排列在所述SOT层下方且耦合到所述SOT层；第三导电配线，排列在所述MTJ结构之上；以及第一选择器结构，排列在所述第一导电配线与所述SOT层之间。
[0004]在其他实施例中，本公开涉及一种存储器器件，所述存储器器件包括：第一自旋轨道力矩(SOT)层，排列在衬底之上；第一磁性隧道结(MTJ)结构，排列在所述第一SOT层之上且直接接触所述第一SOT层；第一选择器结构，排列在所述第一MTJ结构之上；第二SOT层，在侧向上与所述第一SOT层间隔开；第二MTJ结构，排列在所述第二SOT层之上，直接接触所述第二SOT层且在侧向上与所述第一MTJ结构间隔开；第二选择器结构，排列在所述第二MTJ结构之上；第一导电配线，耦合到所述第一选择器结构及所述第二选择器结构；第二导电配线，耦合到所述第一SOT层；第三导电配线，耦合到所述第二SOT层；第三选择器结构，排列在所述第一SOT层下方且耦合到所述第一SOT层；第四选择器结构，排列在所述第二SOT层下方且耦合到所述第二SOT层；以及第四导电配线，耦合到所述第三选择器结构及所述第四选择器结构。
[0005]在又一些其他实施例中，本公开涉及一种形成存储器器件的方法，所述方法包括：在衬底上形成内连结构；在所述内连结构之上形成第一导电配线；在所述内连结构之上形成第二导电配线；在所述第一导电配线之上形成耦合到所述第一导电配线的第一选择器结构；在所述第一选择器结构之上形成自旋轨道力矩(SOT)层，其中所述SOT层耦合到所述第一导电配线及所述第二导电配线；在所述SOT层之上形成磁性隧道结(MTJ)结构；以及在所述MTJ结构之上形成耦合到所述MTJ结构的第三导电配线。
附图说明
[0006]结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0007]图1A、图1B、图1C及图1D示出自旋轨道力矩(SOT)磁阻式随机存取存储器(MRAM)器件的一些实施例的各种视图及示意图，所述自旋轨道力矩磁阻式随机存取存储器器件包括位于SOT层之上的磁性隧道结(magnetic tunnel junction，MTJ)结构，所述磁性隧道结结构具有位于源极线(source line，SL)与SOT层之间的第一选择器结构以及位于写入字线(write word line，WWL)与SOT层之间的第二选择器结构。
[0008]图2A、图2B及图2C示出选择器结构的各种实施例的剖视图。
[0009]图3A及图3B示出SOT MRAM器件的一些附加实施例的各种视图，所述SOT MRAM器件包括位于SOT层之上的MTJ结构，所述SOT MRAM器件具有位于SL及SOT层之下的第一选择器结构、位于WWL与SOT层之间的第二选择器结构、以及位于读取写入线(read write line，RWL)与MTJ结构之间的第三选择器结构。
[0010]图4A、图4B、图4C及图4D示出SOT MRAM器件的一些附加实施例的各种视图及示意图，所述SOT MRAM器件包括位于SOT层之上的MTJ结构，所述SOT MRAM器件具有位于WWL与SOT层之间的第二选择器结构以及位于RWL与MTJ结构之间的第三选择器结构。
[0011]图5A、图5B、图5C、图5D及图5E示出SOT MRAM器件的一些附加实施例的各种视图及示意图，所述SOT MRAM器件包括位于第一SOT层之上的第一MTJ结构以及位于第二SOT层之上的第二MTJ结构，第一MTJ结构及第二MTJ结构两者耦合到第一扩展选择器结构。
[0012]图6A、图6B、图6C、图6D及图6E示出SOT MRAM器件的一些附加实施例的各种视图及示意图，所述SOT MRAM器件包括位于第一SOT层之上的第一MTJ结构，所述第一MTJ结构与位于第二SOT层之上的第二MTJ结构在侧向上相邻且在垂直方向上位于第三SOT层之上的第三MTJ结构上方，其中第一MTJ结构、第二MTJ结构及第三MTJ结构耦合到相同的第二WL。
[0013]图7及图8示出图6A的SOT MRAM器件的一些替代实施例的剖视图。
[0014]图9到图22示出形成MRAM器件的方法的一些实施例的剖视图，所述MRAM器件具有位于SOT层之上且耦合到两个选择器结构、SL、WWL、及RWL的MTJ结构。
[0015]图23示出对应于图9到图22的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
[0016]以下公开提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及布置的具体实例以简化本公开。当然，这些仅为实例，而非旨在进行限制。举例来说，以下说明中将第一特征形成在第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中在第一特征与第二特征之间可形成有附加特征从而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可能在各种实例中重复使用参考编号和/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身指示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
[0017]此外，为了便于说明，本文中可能使用例如“在
…
之下(beneath)”、“在
…
下方(below)”、“下部的(lower)”、“在
…
上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来
阐述图中所示一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的取向外还囊括器件在使用或操作中的不同取向。装置可具有其他取向(旋转90度或在其他取向)，且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0018]磁阻式随机存取存储器(MRAM)器件包括排列在第一电极与第二电极之间的磁性隧道结(MTJ)结构。MTJ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器器件，其特征在于包括：自旋轨道力矩层，排列在衬底之上；磁性隧道结结构，排列在所述自旋轨道力矩层之上，其中所述磁性隧道结结构包括自由层、参考层及设置在所述自由层与所述参考层之间的扩散障壁层；第一导电配线，排列在所述自旋轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明远，林世杰，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：