[发明专利]磁性随机存储器架构及其制造方法

说明书

本申请提供一种磁性随机存储器架构及其制造方法，所述磁性随机存储器架构的每一存储单元设置于字线与位线相交部位，包括垂直场效晶体管与磁性隧道结，垂直场效晶体管由栅极、鳍状结构与N++半导体区组成。栅极延着鳍状结构两侧而成型，栅极对应位线的部位通过导电组件连接磁性隧道结。本申请通过栅极顺着鳍状结构形成，使得垂直场效晶体管在兼容使用于鳍状设计的同时，提升存储器的存储单元成型密度，有助于存储器记忆容量的提升。

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，特别是关于磁性随机存储器架构及其制造方法。

背景技术

磁随机存储器(Magnetic random access memory，MRAM)应用于嵌入式内存结构，基本上仍需要逻辑芯片的互补性金属氧化半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor；CMOS)制程工艺，以一个金属氧化半导体的面积来说比动态随机存取记忆体(Dynamic Random Access memory；DRAM)大得多，而鳍式场效晶体管(FINFET)技术虽然沟道是立体的，然源极及漏极还是平面布局的，管子尺寸大的问题更加突出，造成金属氧化半导体尺寸大的后果，就是容量提升受限，成本上升。利用现有技术，若将金属氧化半导体管做成垂直方向的结构，虽可以大幅度减少面积。但是仍不适用于磁随机存储器，也不能和互补性金属氧化半导体工艺兼容。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的目的在于，提供一种磁性随机存储器架构及其制造方法，其基于垂直金属氧化半导体管的磁随机存储器架构下，通过垂直场效晶体管的设计以期兼容并使用于鳍式场效晶体管设计。

本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本申请提出的一种磁性随机存储器架构，包括多个存储单元，在每一个存储单元的结构中，位线与字线是以互相垂直的方式排列的，其中，存储单元一端与位线相接，另一端则透过通孔/连接点与字线相接，因此每一储存单元设置于位线与字线相交的部位，每一存储单元包括：第一掺杂类型的半导体区；第二掺杂类型的鳍状结构，设置于所述半导体区上，所述鳍状结构的顶端设置为漏极，所述鳍状结构的底端接触所述半导体区形成的源极；栅极，设置于所述鳍状结构两侧，所述栅极通过绝缘介质隔离所述鳍状结构与所述半导体区，其中，绝缘介质为氧化硅；以及，磁性隧道结，通过导电组件连接至所述漏极。

本申请解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在本申请的一实施例中，所述鳍状结构作为导电沟道，所述栅极控制所述导电沟道的开启或关闭。

在本申请的一实施例中，所述字线为所述栅极沿着鳍相连形成。

在本申请的一实施例中，所述每一储存单元的半导体区包括源极，将多个存储单元的半导体区的源极相连以形成源极线。

在本申请的一实施例中，对应相同字线的所述多个存储单元的鳍状结构为相邻互连，互连区域的鳍状结构外侧的栅极被替代的采用部分环绕方式设置。

在本申请的一实施例中，所述磁性隧道结顶端接触所述位线。

在本申请的一实施例中，所述导电组件为通孔或触点,其材料包括:钛、钽、钨、氮化钛、氮化钽及其组合。

在本申请的一实施例中，第一掺杂类型为N++型，第二掺杂类型为P型。