目标专利:517采用多个堆叠式金属层中的源线和/或位线以减小MRAM位单元电阻的MRAM位单元
专利公开号:CN107258016B
专利权人:高通股份有限公司
无效请求书提交日期:2026年
非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
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一种包括至少一个磁性随机存取存储器(MRAM)位单元的集成电路(IC),所述至少一个MRAM位单元包括:存取晶体管,其被布置在所述IC的半导体层中,所述存取晶体管包括栅极、源极和漏极; 磁性隧道结(MTJ),其被布置在所述IC中布置在所述半导体层之上的金属层中,所述MTJ包括第一端电极和第二端电极; 漏极侧连接柱,其被布置在所述IC中在所述半导体层之上的至少一个金属层中,所述漏极侧连接柱将所述存取晶体管的漏极耦合到所述MTJ的所述第一端电极; 位线,其被布置在所述IC中在所述半导体层之上的至少一个金属层中,所述位线被耦合到所述MTJ的所述第二端电极;以及源线,其被布置在所述IC中在所述半导体层之上的多个堆叠式金属层中并被耦合到所述存取晶体管的源极。
如权利要求1所述的IC,其中,所述源线包括布置在所述多个堆叠式金属层中并电耦合在一起的多条堆叠式金属线。
如权利要求2所述的IC,其中,所述源线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线具有彼此不同的长度。
如权利要求2所述的IC,其中,所述源线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线具有彼此不同的宽度。
如权利要求2所述的IC,其中,所述源线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线具有彼此不同的长度和宽度。
如权利要求2所述的IC,进一步包括:布置在所述IC中在所述源线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线之间的至少一个延长通孔,所述至少一个延长通孔将所述源线的所述多条堆叠式金属线当中的所述至少两条金属线电耦合在一起。
如权利要求1所述的IC,其中,所述位线被布置在所述IC中布置在所述半导体层之上的多个堆叠式金属层中。
如权利要求7所述的IC,其中,所述位线包括布置在所述多个堆叠式金属层中并电耦合在一起的多条堆叠式金属线。
如权利要求8所述的IC,其中,所述位线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线具有彼此不同的长度和宽度。
如权利要求8所述的IC,进一步包括:布置在所述IC中在所述位线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线之间的至少一个延长通孔,所述至少一个延长通孔将所述位线的所述多条堆叠式金属线当中的所述至少两条金属线电耦合在一起。
如权利要求1所述的IC,进一步包括:布置在所述IC中的至少一个MRAM专用金属层,其中所述位线被布置在所述至少一个MRAM专用金属层中。
如权利要求1所述的IC,其特征在于: 所述至少一个MRAM位单元包括多个MRAM位单元;以及 所述位线包括耦合在所述多个MRAM位单元的所述MTJ的所述第一端电极与所述多个MRAM位单元的每个存取晶体管的漏极之间的共享位线。
如权利要求1所述的IC,其中,所述源线的电阻和所述位线的电阻为相等的电阻。
如权利要求1所述的IC,其中,所述MTJ进一步包括:隧道势垒,其在所述第一端电极与所述第二端电极之间; 自由层,其在所述第二端电极与所述隧道势垒之间;以及 钉扎层,其在所述第一端电极与所述隧道势垒之间。
如权利要求1所述的IC,进一步包括:布置在所述IC中的字线,其中所述字线被耦合到所述存取晶体管的栅极。
如权利要求1所述的IC,其中,所述至少一个MRAM位单元包括至少一个1T‑1MTJ MRAM位单元。
如权利要求1所述的IC,其中,所述至少一个MRAM位单元包括至少一个2T‑1MTJ MRAM位单元。
如权利要求1所述的IC,其中,所述至少一个MRAM位单元包括至少一个2T‑2MTJ MRAM位单元。
权利要求1所述的IC,其中,所述至少一个MRAM位单元包括MRAM阵列中的多个MRAM位单元。
如权利要求1所述的IC,其中,所述IC被集成到选自包括以下各项的组的设备中:机顶盒;娱乐单元;导航设备;通信设备;固定位置数据单元;移动位置数据单元;移动电话;蜂窝电话;计算机;个人数字助理(PDA);监视器;电视机;调谐器;无线电;音乐播放器;视频播放器;以及数字视频碟(DVD)播放器。
一种在集成电路(IC)中制造磁性随机存取存储器(MRAM)位单元的方法,包括:在半导体层中形成存取晶体管,所述存取晶体管包括栅极、源极和漏极; 在布置在所述半导体层之上的金属层中形成磁性隧道结(MTJ),所述MTJ包括第一端电极和第二端电极; 在所述IC中在所述半导体层之上的至少一个金属层中形成将所述存取晶体管的漏极耦合到所述MTJ的所述第一端电极的漏极侧连接柱; 在所述半导体层之上的至少一个金属层中形成耦合到所述MTJ的所述第二端电极的位线;以及在所述IC中在所述半导体层之上的多个堆叠式金属层中形成耦合到所述存取晶体管的源极的源线。
如权利要求21所述的方法,其中,形成所述源线包括:在所述多个堆叠式金属层中的电耦合在一起的多条堆叠式金属线中形成所述源线。
如权利要求22所述的方法,进一步包括:形成布置在所述IC中在所述源线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线之间的至少一个延长通孔以将所述源线的所述多条堆叠式金属线当中的所述至少两条金属线耦合在一起。
如权利要求21所述的方法,其中,形成所述位线包括在所述IC中布置在所述半导体层之上的多个堆叠式金属层中形成所述位线。
如权利要求24所述的方法,其中,形成所述位线包括:形成布置在所述多个堆叠式金属层中的电耦合在一起的多条堆叠式金属线。
如权利要求25所述的方法,进一步包括:形成布置在所述IC中在所述位线的所述多条堆叠式金属线当中的至少两条金属线之间的至少一个延长通孔以将所述位线的所述多条堆叠式金属线当中的所述至少两条金属线电耦合在一起。
如权利要求21所述的方法,其中,形成所述位线包括:形成布置在所述IC中在所述半导体层之上的至少一个MRAM专用金属层,所述至少一个MRAM专用金属层被耦合到所述MTJ的所述第二端电极。
如权利要求21所述的方法,进一步包括:在所述IC中形成多个所述MRAM位单元;以及其中形成所述位线包括:形成耦合在所述多个MRAM位单元的所述MTJ的所述第二端电极之间的共享位线。