[发明专利]集成有磁性隧道结的半导体结构及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

衬底；

晶体管区域，包括位于所述衬底上方的栅极以及至少部分位于所述衬底中的第一掺杂区域和第二掺杂区域；

第一金属互连件，位于所述晶体管区域的上方，所述第一金属互连件包括第一金属通孔、第二金属通孔和第三金属通孔；以及

磁性隧道结(MTJ)，位于所述晶体管区域的所述第一掺杂区域和所述第一金属互连件的所述第一金属通孔之间；

其中，所述第二金属通孔直接位于所述第二掺杂区域上方，并且所述第三金属通孔直接位于所述栅极上方。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，还包括：所述磁性隧道结的上部电极和下部电极，所述上部电极在所述第一金属互连件的下方。

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述下部电极电连接至所述第一掺杂区域。

4.根据权利要求3所述的半导体结构，其中，所述第一掺杂区域是源极或漏极。

5.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述下部电极电连接至所述栅极。

6.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，自顶向下看，所述磁性隧道结包括在所述磁性隧道结的底部表面处的10nm至60nm的直径。

7.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，从截面看，所述磁性隧道结包括至的直径。

8.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述第一金属互连件、所述栅极、所述第一掺杂区域以及所述磁性隧道结形成导电回路。

9.一种半导体结构，包括：

衬底；

晶体管区域，包括位于所述衬底上方的栅极和至少部分位于所述衬底中的掺杂区域；以及

第一金属互连件，位于所述晶体管区域的上方，所述第一金属互连件包括第一金属通孔、第二金属通孔和第三金属通孔；

其中，在所述衬底上方的第一区域包括位于所述晶体管区域与所述第一金属互连件的所述第一金属通孔之间的第一磁性隧道结(MTJ)；以及

在所述衬底上方的第二区域不与所述第一区域重叠，所述第二区域包括位于所述晶体管区域与所述第一金属互连件的所述第二金属通孔之间的第二磁性隧道结；

其中，所述第三金属通孔通过接触所述栅极上方的接触插塞而连接至所述栅极。

10.根据权利要求9所述的半导体结构，其中，自顶向下看，所述第一磁性隧道结和所述第二磁性隧道结包括在所述第一磁性隧道结的底部表面处和所述第二磁性隧道结的底部表面处的不同的直径。

11.根据权利要求9所述的半导体结构，其中，自顶向下看，所述第一磁性隧道结的第一下部电极的面积不同于所述第二磁性隧道结的第二下部电极的面积。

12.根据权利要求9所述的半导体结构，其中，自顶向下看，所述第一磁性隧道结和所述第二磁性隧道结在所述第一磁性隧道结的底部处和所述第二磁性隧道结的底部处具有相同的直径，从截面看，所述第一磁性隧道结和所述第二磁性隧道结具有不同高度。

13.根据权利要求9所述的半导体结构，其中，所述第一磁性隧道结包括自由层和针扎层，所述针扎层比所述自由层更靠近所述掺杂区域。

14.根据权利要求9所述的半导体结构，其中，所述第一金属互连件包括通孔和导线，所述通孔电连接至所述磁性隧道结的上部电极。

15.根据权利要求9所述的半导体结构，其中，所述掺杂区域是突起的源极或突起的漏极。