[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

第一晶体管和第二晶体管，位于衬底上，其中，所述第一晶体管包括第一栅极结构、第一漏极区、和第一源极区，并且其中，所述第二晶体管包括第二栅极结构、第二漏极区、和第二源极区；

第一底部电极和第二底部电极，位于所述第一晶体管和所述第二晶体管上方，其中，所述第一底部电极电连接至所述第一漏极区，所述第二底部电极电连接至所述第二漏极区；

自旋轨道转矩层，位于所述第一底部电极和所述第二底部电极上方，其中，所述自旋轨道转矩层电连接至所述第一底部电极和所述第二底部电极；

磁隧道结堆叠件，位于所述自旋轨道转矩层上方，并且电连接至所述自旋轨道转矩层；以及

顶部电极，位于所述磁隧道结堆叠件上方，并且电连接至所述磁隧道结堆叠件。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一晶体管包括第一FinFET，所述第二晶体管包括第二FinFET。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述自旋轨道转矩层沿着第一方向从所述第一底部电极至所述第二底部电极横向地延伸，并且其中，沿着与所述第一方向垂直的第二方向，所述磁隧道结堆叠件具有最长的横向尺寸。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述自旋轨道转矩层沿着第一方向从所述第一底部电极至所述第二底部电极横向地延伸，并且其中，沿着所述第一方向，所述磁隧道结堆叠件具有最长的横向尺寸。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括电连接至所述第一栅极结构的第一字线，和电连接至所述第二栅极结构的第二字线。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述第一字线电连接至所述第二字线。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：第一源极线，位于所述第一漏极区上方，并且电连接至所述第一漏极区；以及第二源极线，位于所述第二漏极区上方，并且电连接至所述第二漏极区。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述磁隧道结堆叠件包括：铁磁自由层、位于所述铁磁自由层上方的势垒层、位于所述势垒层上方的铁磁参考层、以及位于所述铁磁参考层上方的合成反铁磁层。

9.一种半导体器件，包括：

衬底；

多个磁阻随机存取存储器单元，位于所述衬底上，其中，所述多个磁阻随机存取存储器单元的每个磁阻随机存取存储器单元包括：

第一导电部件和第二导电部件，位于介电层内；

自旋轨道转矩层，在所述第一导电部件和所述第二导电部件上方延伸，其中，所述自旋轨道转矩层电连接至所述第一导电部件和所述第二导电部件；

磁隧道结堆叠件，位于所述自旋轨道转矩层上方，并且电连接至所述自旋轨道转矩层；以及

顶部电极，位于所述磁隧道结堆叠件上方，并且电连接至所述磁隧道结堆叠件；以及

第三导电部件，在所述多个磁阻随机存取存储器单元的第一磁阻随机存取存储器单元和所述多个磁阻随机存取存储器单元的第二磁阻随机存取存储器单元上方延伸，其中，所述第三导电部件电连接至所述第一磁阻随机存取存储器单元的所述顶部电极和所述第二磁阻随机存取存储器单元的所述顶部电极。

10.一种形成半导体器件的方法，包括：

在半导体衬底上方沉积第一介电层；

在所述第一介电层上方沉积第一电极层；

蚀刻所述第一电极层，以形成第一电极，和与所述第一电极横向地分隔开的第二电极；

在所述第一电极和所述第二电极上沉积自旋轨道转矩材料；

在所述自旋轨道转矩材料上沉积多层磁隧道结层；

在所述多层磁隧道结层上沉积第二电极层；

蚀刻所述自旋轨道转矩材料，以形成从所述第一电极至所述第二电极延伸的自旋轨道转矩层；

蚀刻所述多层磁隧道结层，以在所述自旋轨道转矩层上形成磁隧道结堆叠件；以及

蚀刻所述第二电极层，以在所述磁隧道结堆叠件上形成顶部电极。