[发明专利]磁存储器器件和磁存储器及其制造方法

说明书

一种磁存储器器件包括：磁隧道结(MTJ)堆叠件；自旋轨道扭矩(SOT)感应布线，设置在MTJ堆叠件上方；第一端子，耦合至SOT感应布线的第一端；第二端子，耦合至SOT感应布线的第二端；以及选择器层，耦合至第一端子。本发明的实施例还涉及磁存储器及其制造方法。

技术领域

本发明的实施例涉及磁存储器器件和磁存储器及其制造方法。

背景技术

磁随机存取存储器(MRAM)提供与易失性静态随机存取存储器(SRAM)相当的性能，并且具有与易失性动态随机存取存储器(DRAM)相当的密度和更低的功耗。与非易失性存储器(NVM)闪存相比，MRAM提供了更快的存取时间，并且随着时间的推移经受最小的衰退，而闪存只能重写有限的次数。MRAM的一种类型是自旋转移扭矩磁随机存取存储器(STT-MRAM)。STT-MRAM利用至少部分由通过MTJ驱动的电流写入的磁隧道结(MTJ)。MRAM的另一种类型是自旋轨道扭矩MRAM(SOT-MRAM)，通常需要比STT-MRAM更低的开关电流。

发明内容

本发明的实施例提供了一种磁存储器器件，包括：磁隧道结(MTJ)堆叠件；自旋轨道扭矩(SOT)感应布线，设置在所述磁隧道结堆叠件上方；第一端子，耦合至所述自旋轨道扭矩感应布线的第一端；第二端子，耦合至所述自旋轨道扭矩感应布线的第二端；以及选择器层，耦合至所述第一端子。

本发明的另一实施例提供了一种磁存储器，包括：第一字线；位线；第二字线；源极线；和存储器单元，其中，所述存储器单元包括：磁隧道结(MTJ)堆叠件；自旋轨道扭矩(SOT)感应布线，耦合至所述磁隧道结堆叠件的一端；第一端子，耦合至所述自旋轨道扭矩感应布线的第一端；第二端子，耦合至所述自旋轨道扭矩感应布线的第二端并且耦合至所述源极线；第三端子，耦合至所述磁隧道结堆叠件的另一端；选择器层，耦合至所述第一端子并且耦合至所述第二字线；以及开关晶体管，耦合至所述第三端子和所述位线，所述开关晶体管的栅极耦合至所述第一字线。

本发明的又一实施例提供了一种制造磁存储器的方法，包括：在衬底上方形成开关晶体管；在所述衬底上方形成位线；在所述衬底上方形成磁隧道结膜堆叠件；在所述磁隧道结膜堆叠件上方形成自旋轨道扭矩感应布线；在所述自旋轨道扭矩感应布线上方形成选择器材料层，使得所述选择器材料层耦合至所述自旋轨道扭矩感应布线的一端；形成源极线，使得所述源极线耦合至所述自旋轨道扭矩感应布线的另一端；以及在所述选择器材料层和所述源极线之上形成第二字线。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是根据本发明的实施例的SOT-MRAM单元的示意图。

图2是根据本发明的实施例的SOT-MRAM单元的示意图。

图3是根据本发明的实施例的SOT-MRAM器件的示意图。

图4是根据本发明的实施例的SOT-MRAM单元的示意图。

图5是根据本发明的实施例的SOT-MRAM单元的示意图。

图6是根据本发明的实施例的SOT-MRAM器件的电路图。

图7是根据本发明的实施例的SOT-MRAM器件的电路图。

图8示出了根据本发明实施例的SOT-MRAM单元的操作。

图9示出了根据本发明实施例的SOT-MRAM单元的操作。

图10A和图10B示出了根据本发明的实施例的SOT感应布线的结构。