[发明专利]磁随机存取存储器及其制备方法

说明书

本发明提供一种磁随机存取存储器及其制备方法，包括：磁隧道结结构；字线，与磁隧道结结构的顶部相连接；读取位线，与磁隧道结结构的底部相接触；写入位线，位于读取位线一侧；U型变磁体连接结构，包括底边部、侧壁部及延伸部；底边部位于读取位线的下方，一端与写入位线相连接，另一端沿第一方向横跨读取位线；侧壁部分别位于磁隧道结结构相对的两侧，位于磁隧道结结构远离延伸部一侧的侧壁部的顶部与字线相连接，侧壁部的底部与底边部相连接；延伸部的一端与侧壁部相连接，另一端自侧壁部沿第一方向向远离位于磁隧道结结构的方向延伸。本发明的磁随机存取存储器降低了磁隧道结结构翻转所需的电流，进而降低了所需的写入电流及写入功耗。

技术领域

本发明属于半导体存储结构技术领域，特别是涉及一种磁随机存取存储器及其制备方法。

背景技术

现有的磁随机存取存储器包括若干个磁隧道结结构(MTJ)作为存储单元，所述磁隧道结结构中自由铁磁层的磁状态可以取决于与其相连接的字线和位线的电流引起的磁场。现有的磁随机存取存储器存在所述磁隧道结结构翻转所需电流较大，从而导致所需写入功耗较高的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种磁随机存取存储器及其制备方法，用于解决现有技术中磁随机存取存储器存在的磁隧道结结构翻转所需的电流较大，从而导致写入功耗较大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种磁随机存取存储器，所述磁随机存取存储器包括：

磁隧道结结构；

字线，与所述磁隧道结结构的顶部相连接，且沿第一方向延伸，所述第一方向与所述磁隧道结结构的高度方向相垂直；

读取位线，与所述磁隧道结结构的底部相接触，且沿第二方向延伸，所述第二方向与所述磁隧道结结构的高度方向及所述第一方向均相垂直；

写入位线，位于所述读取位线一侧，与所述读取位线具有间距；所述写入位线沿所述第二方向延伸；

U型变磁体连接结构，包括底边部、侧壁部及延伸部；所述底边部位于所述读取位线的下方，所述底边部的一端与所述写入位线相连接，另一端沿所述第一方向横跨所述读取位线；所述侧壁部分别位于所述磁隧道结结构相对的两侧，位于所述磁隧道结结构远离所述延伸部一侧的所述侧壁部的顶部与所述字线相连接，所述侧壁部的底部与所述底边部相连接；所述延伸部的一端与所述侧壁部的顶部相连接，另一端自所述侧壁部沿所述第一方向向远离位于所述磁隧道结结构的方向延伸；所述延伸部的上表面与所述字线的下表面之间具有间距。

可选地，所述磁隧道结结构的数量为多个，多个所述磁隧道结结构沿所述第一方向及所述第二方向呈多行多列间隔排布；

所述字线的数量为多个，各所述字线分别将各行沿所述第一方向间隔排布的所述磁隧道结结构依次串接；

所述读取位线的数量为多个，各所述读取位线将各列沿所述第二方向间隔排布的所述磁隧道结结构依次串接；

所述U型变磁体连接结构的数量为多个，各所述U型变磁体连接结构与各所述磁隧道结结构一一对应设置；各所述U型变磁体连接结构的所述侧壁部位于所述磁隧道结结构沿所述第一方向相对的两侧；

所述写入位线的数量为多个，多个所述写入位线与多个所述读取位线沿所述第一方向依次交替间隔排布，且各所述写入位线分别位于各列沿所述第二方向间隔排布的所述磁隧道结结构的同一侧。

可选地，所述磁随机存取存储器还包括绝缘保护层，所述绝缘保护层填充于相邻所述字线之间、相邻所述U型变磁体连接结构之间、相邻所述磁隧道结结构之间、所述读取位线与所述写入位线之间及所述底边部与所述读取位线之间。

可选地，所述底边部与所述读取位线的底部具有间距。