[发明专利]磁阻式随机存取存储器有效

申请号：	201910384092.0	申请日：	2019-05-09
公开（公告）号：	CN111916472B	公开（公告）日：	2023-10-13
发明（设计）人：	黄鼎翔;盛义忠;薛胜元;李国兴;康智凯	申请（专利权）人：	联华电子股份有限公司
主分类号：	H10B61/00	分类号：	H10B61/00;G11C11/16
代理公司：	北京市柳沈律师事务所 11105	代理人：	陈小雯
地址：	中国台***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	磁阻随机存取存储器
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【说明书】：

本发明公开一种磁阻式随机存取存储器，其中半导体元件主要包含一基底，一磁性隧穿接面(magnetic tunneling junction,MTJ)区域以及一逻辑区域设于基底上，一MTJ设于该MTJ区域上以及一第一金属内连线设于该MTJ上，其中该MTJ的上视剖面包含一圆形且该第一金属内连线的上视剖面包含一平椭圆重叠该圆形。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，尤其是涉及一种磁阻式随机存取存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)。

背景技术

已知，磁阻(magnetoresistance,MR)效应是材料的电阻随着外加磁场的变化而改变的效应，其物理量的定义，是在有无磁场下的电阻差除上原先电阻，用以代表电阻变化率。目前，磁阻效应已被成功地运用在硬碟生产上，具有重要的商业应用价值。此外，利用巨磁电阻物质在不同的磁化状态下具有不同电阻值的特点，还可以制成磁性随机存储器(MRAM)，其优点是在不通电的情况下可以继续保留存储的数据。

上述磁阻效应还被应用在磁场感测(magnetic field sensor)领域，例如，移动电话中搭配全球定位系统(global positioning system,GPS)的电子罗盘(electroniccompass)零组件，用来提供使用者移动方位等资讯。目前，市场上已有各式的磁场感测技术，例如，各向异性磁阻(anisotropic magnetoresistance,AMR)感测元件、巨磁阻(GMR)感测元件、磁隧穿接面(magnetic tunneling junction,MTJ)感测元件等等。然而，上述现有技术的缺点通常包括：较占芯片面积、制作工艺较昂贵、较耗电、灵敏度不足，以及易受温度变化影响等等，而有必要进一步改进。

发明内容

本发明公开一种半导体元件，其主要包含一基底，一磁性隧穿接面(magnetictunneling junction,MTJ)区域以及一逻辑区域设于基底上，一MTJ设于该MTJ区域上以及一第一金属内连线设于该MTJ上，其中该MTJ的上视剖面包含一圆形且该第一金属内连线的上视剖面包含一平椭圆重叠该圆形。

依据本发明一实施例，其中该平椭圆包含一第一切线(tangent line)沿着一第一方向延伸以及一第二切线沿着该第一方向延伸，其中第一切线以及第二切线系平行。

依据本发明一实施例，其中该平椭圆包含一第一曲线设于该圆形一侧并连接该第一切线以及该第二切线以及一第二曲线设于该圆形另一侧并连接该第一切线以及该第二切线。

依据本发明一实施例，其中该平椭圆包含一短轴沿着一第二方向延伸且该短轴相对于该圆形半径的比例大于0.7以及小于1.3。

依据本发明一实施例，其中该第一方向垂直于该第二方向。

依据本发明一实施例，其中该平椭圆包含一长轴沿着该第一方向延伸且该长轴相对于该圆形半径的比例大于2以及小于3.3。

依据本发明一实施例，另包含一第二金属内连线设于该逻辑区域，其中该第二金属内连线的上视剖面包含一矩形。

附图说明

图1至图6为本发明一实施例制作MRAM单元的方式示意图；

图7为本发明图6MTJ区域中金属内连线重叠MTJ以及逻辑区域中金属内连线重叠金属内连线的一实施例的上视图；

图8为本发明图6MTJ区域中金属内连线重叠MTJ以及逻辑区域中金属内连线重叠金属内连线的一实施例的上视图。