[发明专利]MRAM装置和与逻辑集成兼容的集成技术

权利要求书

1.一种半导体装置，其包括：

磁性隧道结MTJ存储元件，其经配置以与逻辑元件一起安置于共同金属层间电介质IMD层中；以及

所述共同IMD层中耦合到所述MTJ存储元件的减小厚度的金属线，其厚度小于所述逻辑元件的对应金属线。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其进一步包括：

顶部盖层，其使顶部IMD层与所述共同IMD层分离；

底部盖层，其使底部IMD层与所述共同IMD层分离；

底部电极和顶部电极，其耦合到所述MTJ存储元件；

所述底部IMD层中的第一金属线，其耦合到所述底部电极；以及

所述共同IMD层中的第二金属线，其耦合到所述顶部电极，其中所述第二金属线是所述减小厚度的金属线。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中

所述底部电极形成于所述共同IMD层中且通过第一通孔耦合到所述第一金属线；

所述第二金属线形成金属岛状物，所述金属岛状物通过所述顶部电极与所述MTJ存储元件隔离；且

所述第二金属线耦合到所述顶部IMD层中的第三金属线。

4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述第二金属线通过所述共同IMD层中的第二通孔和延伸到所述第三金属线的第三通孔耦合到所述第三金属线。

5.根据权利要求3所述的半导体装置，其中所述第二金属线大体上由第三盖层包围。

6.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述底部电极的一部分形成于所述底部盖层中，使得所述底部电极通过直接接触耦合到所述第一金属线。

7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中所述第二金属线形成金属岛状物，所述金属岛状物通过所述顶部电极与所述MTJ存储元件隔离，且所述第二金属线耦合到所述顶部IMD层中的第三金属线。

8.根据权利要求2所述的半导体装置，其进一步包括形成于所述MTJ存储元件的侧壁上的侧壁盖层。

9.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述顶部盖层或所述底部盖层中的至少一者包括两个盖层。

10.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述MTJ存储元件相对于所述第一金属线的定向的定向是选自以下各项中的一者：大体上平行，大体上垂直，或锐角。

11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述半导体装置集成到至少一个半导体裸片中。

12.根据权利要求1所述的半导体装置，其集成到装置中，所述装置选自由以下各项组成的群组：机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单元，和计算机。

13.一种形成半导体装置的方法，其包括：

在共同金属层间电介质IMD层中与逻辑元件一起形成磁性隧道结MTJ存储元件；以及

在所述共同IMD层中形成耦合到所述MTJ存储元件的减小厚度的金属线，所述减小厚度的金属线厚度小于所述逻辑元件的对应金属线。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：

形成顶部盖层，其使顶部IMD层与所述共同IMD层分离；

形成底部盖层，其使底部IMD层与所述共同IMD层分离；

将底部电极和顶部电极耦合到所述MTJ存储元件；

将所述底部IMD层中的第一金属线耦合到所述底部电极；以及

将所述共同IMD层中的第二金属线耦合到所述顶部电极，其中所述第二金属线是所述减小厚度的金属线。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：

在所述共同IMD层中形成所述底部电极且通过第一通孔将所述底部电极耦合到所述第一金属线；

将所述第二金属线形成为金属岛状物，所述金属岛状物通过所述顶部电极与所述MTJ存储元件隔离，以及

将所述第二金属线耦合到所述顶部IMD层中的第三金属线。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二金属线通过所述共同IMD层中的第二通孔和延伸到所述第三金属线的第三通孔耦合到所述第三金属线。