磁阻隨機存取存儲器（mram）位單元的陣列結構設計的制作方法
【專利摘要】本申請涉及磁阻隨機存取存儲器(MRAM)位單元的陣列結構設計。本發明揭示自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元。所述位單元包括形成于第一平面中的源極線和形成于第二平面中的位線。所述位線具有與所述源極線的縱軸平行的縱軸，且所述源極線與所述位線的至少一部分重疊。
【專利說明】磁阻隨機存取存儲器(MRAM)位單元的陣列結構設計
[0001]分案申請的相關信息
[0002]本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2009年3月23日、申請號為200980116359.2、發明名稱為“磁阻隨機存取存儲器(MRAM)位單元的陣列結構設計”的發
明專利申請案。
【技術領域】
[0003]本發明的示范性實施例針對于磁阻隨機存取存儲器(MRAM)位單元的陣列結構設計。更特定來說，本發明的實施例涉及自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)的陣列結構設計。
【背景技術】
[0004]磁阻隨機存取存儲器(MRAM)為一種使用磁性元件的非易失性存儲器技術。舉例來說，自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)使用在電子穿過薄膜(自旋過濾器)時變得自旋極化的電子。STT-MRAM還被稱為自旋轉移力矩RAM (STT-RAM)、自旋力矩轉移磁化切換RAM(自旋RAM)和自旋動量轉移RAM(SMT-RAM)。
[0005]參看圖1，說明常規STT-MRAM單元100的圖。STT-MRAM位單元100包括磁性隧道結(MTJ)存儲元件105、晶體管110、位線120和字線130。舉例來說，MTJ存儲元件由釘扎層和自由層形成，所述釘扎層和所述自由層中的每一者可保持磁場，所述釘扎層和所述自由層由絕緣(隧道障壁)層分離(如圖1中所說明)。STT-MRAM位單元100還包括源極線140、讀出放大器150、讀取/寫入電路160和位線參考170。所屬領域的技術人員將了解，存儲器單元100的操作和構造在此項技術中為已知的。舉例來說，在IEDM會議錄(2005)的M.Hosomi等人的“具有自旋轉移力矩磁阻磁化切換的新穎非易失性存儲器:自方定 RAM(A Novel Nonvolatile Memory with Spin Transfer Torque MagnetoresistiveMagnetization Switching:Spin-RAM) ”中提供額外細節,所述會議錄以全文引用的方式并入本文中。
[0006]參看圖2，在常規設計中，磁性隧道結(MTJ)位單元陣列的源極線(SL)布置成與位線(BL)或字線平行。然而，在常規設計中，歸因于通孔與金屬間距規則，在源極線(SL)與位線(BL)之間不存在直接且平行的重疊。因此，由于金屬與通孔間距規則，不可減小或最小化常規設計的最小位單元大小。
[0007]圖3為具有布置成與位線(BL)平行的源極線(SL)的常規磁性隧道結(MTJ)位單元陣列的俯視網圖。如圖3中所展示，源極線(SL)并不與位線(BL)重疊，且因此位單元大小由源極線(SL)與位線(BL)之間的間距規則限制。
【發明內容】
[0008]本發明的示范性實施例涉及磁阻隨機存取存儲器(MRAM)位單元的陣列結構設計。更特定來說，本發明的實施例涉及自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)的陣列結構設計。因此，本發明的示范性實施例可包括自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元，所述自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元包括:源極線，其形成于第一平面中；以及位線，其形成于第二平面中且具有與所述源極線的縱軸平行的縱軸，其中所述源極線與所述位線的至少一部分重疊。
[0009]本發明的另一示范性實施例可包括自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元，所述STT-MRAM位單元包括:第一金屬層，其在第一平面中形成具有縱軸的位線；以及第二金屬層，其在第二平面中形成具有縱軸的源極線，其中所述第一金屬層的縱軸與所述第二金屬層的縱軸平行，且其中所述第一金屬層與所述第二金屬層的至少一部分重疊。
[0010]本發明的另一示范性實施例可包括自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元陣列,所述STT-MRAM位單元陣列包括多個位單元。每一位單元可包括:源極線，其形成于第一平面中；以及位線，其形成于第二平面中且具有與所述源極線的縱軸平行的縱軸，其中所述源極線與所述位線的至少一部分重疊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]呈現附圖以輔助描述本發明的實施例，且提供所述附圖僅用于說明所述實施例而不限制所述實施例。
[0012]圖1說明常規自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)單元。
[0013]圖2為常規MRAM位單元陣列的說明。
[0014]圖3為常規MRAM位單元陣列的俯視網圖。
[0015]圖4為MRAM位單元陣列的實施例的示意圖。
[0016]圖5為MRAM位單元陣列的實施例的俯視說明。
[0017]圖6為MRAM位單元陣列的實施例的俯視網圖。
[0018]圖7為MRAM位單元陣列的實施例的另一俯視網圖。
[0019]圖8為沿A8-A8的圖5的MRAM位單元陣列的實施例的橫截面說明。
[0020]圖9為沿A9-A9的圖5的MRAM位單元陣列的實施例的橫截面說明。
[0021 ]圖10為MRAM位單元陣列的實施例的透視說明。
【具體實施方式】
[0022]本發明的方面揭示于針對于本發明的特定實施例的以下描述和相關圖式中。可在不脫離本發明的范圍的情況下設計出替代實施例。此外，本發明的眾所周知的元件將不會詳細描述或將被省略以免混淆本發明的相關細節。
[0023]詞“示范性”在本文中用以指“充當一實例、例子或說明”。本文中被描述為“示范性”的任何實施例沒有必要理解為比其它實施例優選或有利。同樣，術語“本發明的實施例”并非要求本發明的所有實施例包括所論述的特征、優點或操作模式。
[0024]本文中所使用的術語僅出于描述特定實施例的目的，且無意限制本發明的實施例。如本文中所使用，除非上下文明確地另外指示，否則單數形式“一”和“所述”還意欲包括復數形式。應進一步理解，術語“包含”和/或“包括”在本文中使用時指定所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或一個以上其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件，和/或其群組的存在或添加。
[0025]本發明的實施例可提供可減小位單元大小的MRAM位單元陣列。舉例來說，STT-MRAM位單元陣列的實施例可通過將源極線(SL)的至少一部分放置于位線(BL)頂部上以使得其可克服由常規金屬與通孔互連間距規則強加的限制來減小平均位單元大小。
[0026]實施例可解決常規MRAM位單元陣列的問題。實施例可通過添加與源極線(SL)的通孔互連且添加頂部薄金屬層(例如，M7)，使得源極線(SL)經配置成直接在位線(BL)頂部上或上方(例如，與位線(BL)重疊且平行)以克服常規主要金屬與通孔設計規則限制來減小MTJ位單元大小，借此節省硅空間。
[0027]參看圖4到圖10，本發明的實施例可提供減小或最小化位單元大小的MRAM位單元陣列。舉例來說，圖4示意性地說明MRAM位單元陣列的實施例。STT-MRAM位單元陣列的實施例可通過將源極線(SL)放置成與位線(BL)重疊且平行(例如，在位線上方)以解決或克服由常規金屬與通孔互連間距規則導致的限制來減小平均位單元大小。
[0028]如圖5中所展示，示范性STT-MRAM位單元500包括形成于第一平面中的源極線(SL)和形成于第二平面中的位線(BL)。位線(BL)具有與源極線(SL)的縱軸平行的縱軸。根據示范性實施例，源極線(SL)與位線(BL)的寬度的至少一部分重疊，借此減小位單元大小。在一個實施例中，源極線(SL)可大體上與位線(BL)的寬度重疊，借此進一步減小位單元大小。作為另一實施例，如圖5的示范性實施例中所展示，源極線(SL)可與位線(BL)完全重疊，借此進一步減小位單元大小。
[0029]在圖5中所說明的示范性實施例中，通過添加頂部薄金屬層(M7)以使源極線(SL)直接形成于位線(BL)頂部上或上方(例如，與位線(BL)重疊且平行)來減小MTJ位單元大小。金屬層M5和M7在與源極線(SL)和位線(BL)的縱軸垂直的方向上且在與相應金屬層M5和M7相同的平面中延伸，使得金屬層M5和M7的至少一部分不與位線(BL)重疊。通孔互連使金屬層M5和M7的不與位線(BL)重疊的部分彼此連接(例如，電連接)。
[0030]舉例來說，在一實施例中，金屬層M5和M7的一部分在與源極線(SL)和位線(BL)的縱軸垂直的方向上且在與相應金屬層M5和M7相同的平面中延伸，以形成橫向延伸部(例如，第一和第二橫向延伸部)。通孔互連使所述橫向延伸部彼此連接(例如，電連接)。
[0031]在一實施例中，金屬層M6形成于金屬層M5與金屬層M7之間的橫向延伸部的區域中。圖5中所展示的說明性實施例包括用以將金屬層M5的橫向延伸部連接到金屬層M6的通孔互連V5和用以將金屬層M6連接到金屬層M7的橫向延伸部的通孔互連V6。因此，所述實施例可避免原本將由源極線(SL)與位線(BL)的平行重疊導致的源極線(例如，M7)至IJ位線(BL)的短接或互連。在下文參看圖8和圖9而描述圖5的MRAM位單元陣列的實施例的橫截面說明。
[0032]在另一示范性實施例中，可將MTJ單元向下移動一個金屬層，以使得現有頂部薄金屬(例如，M6)可用作源極線(SL)。因此，在此說明性實施例中，在位單元中不包括額外金屬層(例如，M7)。
[0033]圖6為大體對應于圖5中所說明的實施例的MRAM位單元陣列600的實施例的俯視網圖，其中類似元件被相同地標記。圖7為說明位單元的較大規模集成的MRAM位單元陣列700的實施例的另一俯視網圖。
[0034]圖8為沿A8-A8截取的圖5的MRAM位單元陣列的漏極800的實施例的橫截面說明。如圖8中所展示，金屬層M1、M2、M3、M4、M5和M6(BL)分別通過通孔互連V1、V2、V3、V4和V5而彼此連接。源極線M7經配置以與金屬層M6 (BL)平行且重疊但未互連。
[0035]圖9為沿A9-A9的圖5的MRAM位單元陣列的源極900的實施例的橫截面說明。如圖9中所展示，金屬層M1、M2、M3、M4、和M5分別通過通孔互連V1、V2、V3和V4而彼此連接。金屬層M5和M7在與源極線(SL)和位線(BL)的縱軸垂直的方向上且在與相應金屬層M5和M7相同的平面中延伸，以形成橫向延伸部(例如，第一橫向延伸部910和第二橫向延伸部920)。金屬層(例如，圖9中的M6)形成于金屬層M5與M7之間的橫向延伸部的區域中。舉例來說，如圖9的實施例中所展示，金屬層(例如，M6)可形成于與位線(BL)相同的平面中，但與位線(BL)電隔離。所述實施例包括用以分別將金屬層M5的橫向延伸部920連接到金屬層M6且將金屬層M6連接到金屬層M7的橫向延伸部910的通孔互連V5和V6。
[0036]如圖10 (其為MRAM位單元陣列的源極900的實施例的透視說明)中所展示，源極線(SL)(例如，M7)配置成與位線(BL)平行且重疊但不互連(例如，不電互連)。因此，所述示范性實施例可避免原本將由源極線(SL)與位線(BL)的平行重疊導致的源極線(SL)(例如，M7)到位線(BL)的短接，同時最小化或減小平均位單元大小(與常規位單元設計相比)。
[0037]根據一實施例，一個或一個以上通孔互連(例如，V5和V6)和頂部薄金屬層(M7)可經設計成連接MTJ位單元中的存取晶體管的源極線(SL)，以使得源極線(SL)可直接放置于位線(BL)頂部上或上方(例如，與位線(BL)重疊且平行)而不存在源極線(SL)(例如，M7)到位線(BL)的短接或互連，借此減小平均位單元面積。
[0038]因此，本發明的實施例可為自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元，所述STT-MRAM位單元包括:源極線(SL)，其形成于第一平面中；以及位線(BL)，其形成于第二平面中且具有與所述源極線(SL)的縱軸平行的縱軸，其中所述源極線(SL)與所述位線(BL)的至少一部分重疊。在一實施例中，源極線(SL)可大體上與位線(BL)重疊。
[0039]在一實施例中，源極線(SL)包括第一橫向延伸部910,所述第一橫向延伸部910在第一平面中且在與源極線(SL)的縱軸垂直的方向上延伸，以使得第一橫向延伸部910的一部分不與位線(BL)重疊。
[0040]在另一實施例中，源極線為第一金屬層(例如，M7 (SL))，且位線為第二金屬層(例如，BL)。位單元還可包括第三金屬層(例如，M5)，所述第三金屬層形成于第三平面中且具有與第一金屬層(例如，M7)的縱軸平行的縱軸，其中第二金屬層(例如，BL)介于第一金屬層(例如，M7)與第三金屬層(例如,M5)之間。第一金屬層(例如,M7)和/或第二金屬層(例如，BL)可與第三金屬層(例如，M5)的至少一部分重疊。
[0041]第三金屬層(例如，M5)可包括第二橫向延伸部920,所述第二橫向延伸部920在第三平面中且在與所述第三金屬層(例如，M5)的縱軸垂直的方向上延伸。第一橫向延伸部910可與第二橫向延伸部920重疊且可電連接到所述第二橫向延伸部920。
[0042]在一實施例中，至少一個通孔互連(例如，V5、V6等)將第一橫向延伸部910連接到第二橫向延伸部920。在另一實施例中，第四金屬層(例如，M6)介于第一橫向延伸部910與第二橫向延伸部920之間。第一通孔互連(例如，V6)將第一橫向延伸部910連接到第四金屬層(例如，M6)，且第二通孔互連(例如，V5)將所述第四金屬層(例如，M6)連接到第二橫向延伸部920。在一實施例中，第四金屬層(例如，M6)形成于第二平面中且可與第二金屬層(例如，BL)電隔離。
[0043]在其它實施例中，STT-MRAM位單元可包括字線、存儲元件和耦合到所述存儲元件的字線晶體管。舉例來說，如圖9中所說明，存儲元件可為磁性隧道結(MTJ)，且字線晶體管可與所述MTJ串聯耦合。
[0044]在另一實施例中，自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元可包括:第一金屬層(例如，M7)，其在第一平面中形成具有縱軸的源極線；以及第二金屬層(例如，BL)，其在第二平面中形成具有縱軸的位線，其中所述第一金屬層(例如，M7)的縱軸與所述第二金屬層(例如，BL)的縱軸平行，且其中所述第一金屬層(例如，M7)與所述第二金屬層(例如，BL)的至少一部分重疊。
[0045]在另一實施例中，自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器(STT-MRAM)位單元陣列包括多個位單元。每一位單元包括:源極線，其形成于第一平面中；以及位線，其形成于第二平面中且具有與所述源極線的縱軸平行的縱軸，其中所述源極線與所述位線的至少一部分重疊(例如，在頂部上或下方)^TT-MRAM位單元陣列的示范性實施例可通過將源極線(SL)放置成與位線(BL)重疊且大體上平行以減小常規金屬與通孔互連配置中所使用的面積來減小平均位單元大小。MRAM位單元陣列的實施例且可通過添加與源極線(SL)的通孔互連且添加頂部薄金屬層(例如，M7)以使得源極線(SL)經配置成直接在位線(BL)頂部上或上方以克服常規主要金屬與通孔設計規則限制來減小位單元大小，借此節省空間。
[0046]雖然前述揭示內容展示本發明的說明性實施例，但應注意，可在不脫離如由所附權利要求書界定的本發明的范圍的情況下，在本文中作出各種改變和修改。無需以任何特定次序執行根據本文中所描述的本發明的實施例的方法項的功能、步驟和/或動作。此外，雖然可能以單數形式描述或主張本發明的元件，但除非明確陳述限于單數形式，否則涵蓋復數形式。
【權利要求】
1.一種自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器STT-MRAM位單元，其包含: 用于導電的第一裝置，其形成于第一平面中；以及 用于導電的第二裝置，其形成于第二平面中，且具有與所述用于導電的第一裝置的縱軸平行的縱軸，其中所述用于導電的第一裝置與所述用于導電的第二裝置的至少一部分重疊。
2.根據權利要求1所述的STT-MRAM位單元，其中所述用于導電的第一裝置包括第一橫向延伸部，所述第一橫向延伸部在所述第一平面中且在與所述用于導電的第一裝置的所述縱軸垂直的方向上延伸，使得所述第一橫向延伸部的一部分不與所述用于導電的第二裝置重疊。
3.根據權利要求2所述的STT-MRAM位單元，其中所述用于導電的第一裝置為第一金屬層，且所述用于導電的第二裝置為第二金屬層，所述位單元進一步包含: 第三金屬層，其形成于第三平面中，且具有與所述第一金屬層的所述縱軸平行的縱軸， 其中所述第二金屬層介于所述第一金屬層與所述第三金屬層之間。
4.根據權利要求3所述的STT-MRAM位單元，其中所述第一金屬層和/或所述第二金屬層與所述第三金屬層的至少一部分重疊。
5.根據權利要求3 所述的STT-MRAM位單元，其中所述第三金屬層包括第二橫向延伸部，所述第二橫向延伸部在所述第三平面中且在與所述第三金屬層的所述縱軸垂直的方向上延伸，且其中所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部重疊且電連接到所述第二橫向延伸部。
6.根據權利要求5所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 至少一個用于互連的裝置，其將所述第一橫向延伸部連接到所述第二橫向延伸部。
7.根據權利要求5所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 第四金屬層，其介于所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部之間； 用于互連的第一裝置，其將所述第一橫向延伸部連接到所述第四金屬層；以及 用于互連的第二裝置，其將所述第四金屬層連接到所述第二橫向延伸部。
8.根據權利要求7所述的STT-MRAM位單元，其中所述第四金屬層形成于所述第二平面中且與所述第二金屬層電隔離。
9.根據權利要求1所述的STT-MRAM位單元，其中所述用于導電的第一裝置大體上與所述用于導電的第二裝置重疊。
10.根據權利要求1所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 字線； 用于存儲的裝置；以及 字線晶體管，其耦合到所述用于存儲的裝置。
11.根據權利要求10所述的STT-MRAM位單元，其中所述用于存儲的裝置為磁性隧道結MTJ，且其中所述字線晶體管與所述MTJ串聯耦合。
12.—種自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器STT-MRAM位單元，其包含: 第一金屬層，其在第一平面中形成具有縱軸的用于導電的第一裝置；以及 第二金屬層，其在第二平面中形成具有縱軸的用于導電的第二裝置，其中所述第一金屬層的所述縱軸與所述第二金屬層的所述縱軸平行，且其中所述第一金屬層與所述第二金屬層的至少一部分重疊。
13.根據權利要求12所述的STT-MRAM位單兀,其中所述第一金屬層包括第一橫向延伸部，所述第一橫向延伸部在與所述第一金屬層的所述縱軸垂直的方向上延伸，使得所述第一橫向延伸部的一部分不與所述第二金屬層重疊。
14.根據權利要求13所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 第三金屬層，其形成于第三平面中，且具有與所述第一金屬層的所述縱軸平行的縱軸， 其中所述第二金屬層介于所述第一金屬層與所述第三金屬層之間。
15.根據權利要求14所述的STT-MRAM位單元，其中所述第一金屬層和/或所述第二金屬層與所述第三金屬層的至少一部分重疊。
16.根據權利要求14所述的STT-MRAM位單元，其中所述第三金屬層包括第二橫向延伸部，所述第二橫向延伸部在與所述第三金屬層的所述縱軸垂直的方向上延伸，且 其中所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部重疊，且電連接到所述第二橫向延伸部。
17.根據權利要求16所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 至少一個用于互連的裝置，其將所述第一橫向延伸部連接到所述第二橫向延伸部。
18.根據權利要求16所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 第四金屬層，其介于所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部之間； 用于互連的第一裝置，其將所述第一橫向延伸部連接到所述第四金屬層；以及 用于互連的第二裝置，其將所述第四金屬層連接到所述第二橫向延伸部。
19.根據權利要求18所述的STT-MRAM位單元，其中所述第四金屬層形成于所述第二平面中且與所述第二金屬層電隔離。
20.根據權利要求12所述的STT-MRAM位單元，其中所述第一金屬層大體上與所述第二金屬層重疊。
21.根據權利要求12所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 字線； 用于存儲的裝置；以及 字線晶體管，其耦合到所述用于存儲的裝置。
22.根據權利要求21所述的STT-MRAM位單元，其中所述用于存儲的裝置為磁性隧道結MTJ，且其中所述字線晶體管與所述MTJ串聯耦合。
23.—種自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器STT-MRAM位單元陣列，其包含: 多個位單元，每一位單元包括: 用于導電的第一裝置，其形成于第一平面中；以及 用于導電的第二裝置，其形成于第二平面中，且具有與所述用于導電的第一裝置的縱軸平行的縱軸， 其中所述用于導電的第一裝置與所述用于導電的第二裝置的至少一部分重疊。
24.一種用于形成自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器STT-MRAM位單元的方法，其包含: 在第一平面中形成源極線；及 形成在第二平面中的且具有與所述源極線的縱軸平行的縱軸的位線，其中所述源極線與所述位線的至少一部分重疊。
25.根據權利要求24所述的方法，其中形成所述源極線包括: 形成第一橫向延伸部，所述第一橫向延伸部在所述第一平面中且在與所述源極線的所述縱軸垂直的方向上延伸，使得所述第一橫向延伸部的一部分不與所述位線重疊。
26.根據權利要求25所述的方法，其中所述源極線是第一金屬層且所述位線是第二金屬層，所述方法進一步包括: 形成第三金屬層，所述第三金屬層在第三平面中且具有與所述第一金屬層的所述縱軸平行的縱軸， 其中所述第二金屬層介于所述第一金屬層與所述第三金屬層之間。
27.根據權利要求26所述的方法，其中所述第一金屬層和/或所述第二金屬層與所述第三金屬層的至少一部分重疊。
28.根據權利要求26所述的方法，其中所述第三金屬層包括第二橫向延伸部，所述第二橫向延伸部在所述第三平面中且在與所述第三金屬層的所述縱軸垂直的方向上延伸，且其中所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部重疊且電連接到所述第二橫向延伸部。
29.根據權利要求28所述的方法，其進一步包括: 提供至少一個通孔互連，所述至少一個通孔互連將所述第一橫向延伸部連接到所述第二橫向延伸部。
30.根據權利要求28所述的方法，其進一步包括: 提供第四金屬層，所述第四金屬層介于所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部之間； 提供第一通孔互連，所述第一通孔互連將所述第一橫向延伸部連接到所述第四金屬層；以及 提供第二通孔互連，所述第二通孔互連將所述第四金屬層連接到所述第二橫向延伸部。
31.根據權利要求30所述的方法，其中所述第四金屬層形成于所述第二平面中且與所述第二金屬層電隔離。
32.根據權利要求24所述的方法，其中所述源極線大體上與所述位線重疊。
33.根據權利要求24所述的方法，其進一步包含: 形成字線； 形成存儲元件； 形成字線晶體管；以及 將所述字線耦合到所述字線晶體管，且將所述字線晶體管耦合到所述存儲元件。
34.根據權利要求33所述的方法，其中所述存儲元件為磁性隧道結MTJ，且其中所述字線晶體管與所述MTJ串聯耦合。
35.一種自旋轉移力矩磁阻隨機存取存儲器STT-MRAM位單元，其包含: 第一金屬層，其在第一平面中形成源極線，所述第一金屬層包括第一橫向延伸部，所述第一橫向延伸部在所述第一平面中且在與所述源極線的縱軸垂直的方向上延伸，使得所述第一橫向延伸部的一部分不與第二金屬層重疊，所述第二金屬層形成位線，以及 所述第二金屬層，其形成在第二平面中且具有與所述第一金屬層的所述縱軸平行的縱軸， 其中所述第一金屬層與所述第二金屬層的至少一部分重疊，所述位單元進一步包括:第三金屬層，其形成在第三平面中且具有與所述第一金屬層的所述縱軸平行的縱軸，所述第三金屬層包括第二橫向延伸部，所述第二橫向延伸部在所述第三平面中且在與所述第三金屬層的所述縱軸垂直的方向上延伸， 其中所述第二金屬層介于所述第一金屬層和所述第三金屬層之間， 其中所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部重疊且通過在所述位單元的源極處的至少一個通孔互連電連接到所述第二橫向延伸部， 進一步包括: 在所述位單元的漏極處的、在所述第二金屬層和所述第三金屬層之間的又一通孔互連；以及 存儲元件，其電連接到所述位線以及所述第三金屬層； 其中所述源極線電連接到晶體管的源極且所述存儲元件電連接到所述晶體管的漏極。
36.根據權利要 求35所述的STT-MRAM位單元，其中所述第一金屬層和/或所述第二金屬層與所述第三金屬層的至少一部分重疊。
37.根據權利要求35所述的STT-MRAM位單元，其進一步包括: 第四金屬層，其介于所述第一橫向延伸部與所述第二橫向延伸部之間； 第一通孔互連，其將所述第一橫向延伸部連接到所述第四金屬層；以及 第二通孔互連，其將所述第四金屬層連接到所述第二橫向延伸部。
38.根據權利要求37所述的STT-MRAM位單元，其中所述第四金屬層形成于所述第二平面中且與所述第二金屬層電隔離。
39.根據權利要求35所述的STT-MRAM位單元，其中所述源極線大體上與所述位線重疊。
40.根據權利要求35所述的STT-MRAM位單元，其進一步包含: 字線； 存儲元件；以及 字線晶體管，其耦合到所述存儲元件。
41.根據權利要求40所述的STT-MRAM位單元，其中所述存儲元件為磁性隧道結MTJ，且其中所述字線晶體管與所述MTJ串聯耦合。
42.一種STT-MRAM位單元陣列，其包括:多個如權利要求35所述的位單元。
【文檔編號】G11C5/06GK103956180SQ201410208924
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2009年3月23日 優先權日:2008年4月4日
【發明者】威廉·H·夏 申請人:高通股份有限公司