JP6076940B2 - 対称なstt−mramビットセルデザイン - Google Patents

対称なstt−mramビットセルデザイン Download PDF

Info

Publication number
JP6076940B2
JP6076940B2 JP2014099589A JP2014099589A JP6076940B2 JP 6076940 B2 JP6076940 B2 JP 6076940B2 JP 2014099589 A JP2014099589 A JP 2014099589A JP 2014099589 A JP2014099589 A JP 2014099589A JP 6076940 B2 JP6076940 B2 JP 6076940B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stt
storage element
mram
line
bit cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014099589A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014195100A (ja
Inventor
ウィリアム・シャ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of JP2014195100A publication Critical patent/JP2014195100A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6076940B2 publication Critical patent/JP6076940B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/16Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
    • G11C11/161Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B61/00Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
    • H10B61/20Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors
    • H10B61/22Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors of the field-effect transistor [FET] type
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D89/00Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
    • H10D89/10Integrated device layouts
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10Magnetoresistive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Description

開示の分野
発明の典型的な実施形態は、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)ビットセルおよびMRAMビットセルアレイの構造デザインを対象にする。特に、発明の実施形態は、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルおよびSTT−MRAMビットセルアレイの構造デザイン、STT−MRAMビットセルおよびSTT−MRAMビットセルアレイを形成する方法と関係がある。
背景
磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)は、磁気素子を使用する不揮発性メモリ技術である。例えば、スピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)は、電子が薄膜(スピンフィルタ)を通り抜けるときにスピン分極されるようになる電子を使用する。STT−MRAMは、また、スピントランスファトルクRAM(STT−RAM)、スピントルクトランスファ磁化スイッチングRAM(Spin−RAM))およびスピンモーメントトランスファ(SMT−RAM)として知られている。
図1を参照して、従来のSTT−MRAMセル100のダイヤグラムが例証される。STT−MRAMビットセル100は、磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子105、トランジスタ110、ビット線120およびワード線130を含んでいる。MTJ記憶素子は、例えば、図1の中で例証されるような絶縁(トンネル障壁)層によって分離された固定層および自由層から形成される。それらの各々は、例において磁界を保持する。STT−MRAMビットセル100は、ソース線140、センス増幅器150、読み出し/書き込み回路160およびビット線参照170をさらに含んでいる。当業者は、動作を理解するだろう。また、メモリセル100の構造は、技術で知られている。追加の詳細は、例えば、その全体が参照によってここに組込まれる、M. Hosomi, et al.におけるA Novel Nonvolatile Memory with Spin Transfer Torque Magnetoresistive Magnetization Switching: Spin-RAM, proceedings of IEDM conference (2005)で提供される。
従来の磁気トンネル接合(MTJ)ビットセルデザインは、非対称である。すなわち、MTJおよび角形のボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコンの中心線に沿って対称ではない。MTJシード、コンタクトおよびビアも中心となっていない。例において、従来のMTJビットセルの非対称なデザインは、MTJアレイ構造および/またはより少ない効率的なエリアをデザインすることをより困難にする。例において、従来のMTJビットセルの非対称なデザインは、ビットセルサイズを縮小する際に制限要因である。例において、特にソース線(SL)がビット線と平行な場合、従来のMTJビットセルの非対称なデザインは、さらにMTJペア中のミスマッチを潜在的に増加させる。
概要
発明の典型的な実施形態は、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)ビットセルおよびMRAMビットセルアレイの構造デザインを対象にする。特に、発明の実施形態は、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルおよびSTT−MRAMビットセルアレイの構造デザインと関係がある。
典型的な実施形態は、MTJビットセルの対称なデザインを作成するためのシステムおよび方法を対象にする。すなわち、MTJおよび角形のBEプレートは、ポリシリコンの中心線に沿って対称である。MTJシード、コンタクトおよびビアの中心は、一致する。
例えば、典型的な実施形態では、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルは、ポリシリコン層、記憶素子およびボトム電極(BE)プレートを含んでいる。記憶素子およびボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコン層の中心線に沿って対称である。
別の典型的な実施形態では、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイは、ソース線、ソース線の長手方向軸(longitudinal axis)に垂直な長手方向軸上およびソース線の対向面上に配置された複数のSTT−MRAMビットセルを含んでいる。複数のSTT−MRAMビットセルは、ソース線に対して対称的に配置される。STT−MRAMビットセルの各々は、ポリシリコン層、磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子およびボトム電極(BE)プレートを含んでいる。記憶素子およびボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコン層の中心線に沿って対称である。
さらに別の典型的な実施形態では、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイを形成する方法は、複数のSTT−MRAMビットセルがソース線に対して対称的に配置されるように、ソース線の長手方向軸に垂直な長手方向軸上およびソース線の対向面上に配置された複数のSTT−MRAMビットセルを形成することを含んでいる。STT−MRAMビットセルの各々は、ポリシリコン層、磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子およびボトム電極(BE)プレートを含んでいる。記憶素子およびボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコン層の中心線に沿って対称である。
別の典型的な実施形態では、対称なMTJビットセルデザインは、例えば、対称のために、より容易なSTT−MRAMビットセルアレイ(例えば、MTJアレイ)構造のデザインを作る。その中で、MTJ記憶素子および角形のボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコンの中心線に沿って対称であり、MTJシード、コンタクトおよびビアの中心は、一致する。別の例において、典型的な対称なMTJビットセルデザインは、より効率的なエリアであり、および/または平均的なMTJセルサイズを縮小するために使用される。別の例において、典型的な対称なデザインは、さらに一対のMTJビットセルミスマッチを減少する。したがって、MTJ抵抗分布は、例において改善される。
別の例において、少なくとも1つの典型的な実施形態は、さらに大きなアレイ、容易な、および/またはより効率的なエリア、および/または平均的なMTJセルサイズの縮小に有効であるような、MTJアレイ構造のデザインを作る。別の例において、典型的な対称なMTJビットセルデザインは、さらにMTJペア中のミスマッチを減少し、また特にソース線(SL)がビット線と平行なアレイデザインで、MTJ抵抗分布を改善する。
添付の図面は、実施形態の説明を補助するために示され、それに制限されず、単に実施形態の実例のために提供される。
図1は、従来のスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)セルアレイを例証する。 図2は、対称なSTT−MRAMビットセルデザインのトップの部分的な図である。 図3は、対称なSTT−MRAMビットセルアレイデザインのトップダウン図である。 図4は、対称なSTT−MRAMビットセルアレイデザインの実例である。 図5は、対称なSTT−MRAMビットセルデザインの部分的なトップダウン図である。 図6は、対称なSTT−MRAMビットセルアレイの部分的なトップダウン図である。 図7は、対称なSTT−MRAMビットセルデザインを形成する方法を示すフローチャートである。
詳細な説明
発明の態様は、発明の特定の実施形態が対象とされた次の説明および関連する図面で示される。代わりの実施形態は、発明の範囲から逸脱することなく考案されてもよい。さらに、発明のよく知られた要素は、詳細に説明されないだろう、または発明の適切な詳細を不明瞭にしないように省略されるだろう。
「典型的な(exemplary)」というワードは、「例(example)、事例(instance)または実例(illustration)として役立つ」ことを意味するためにここに使用される。「典型的な」とここに記載されたどんな実施形態も、他の実施形態より好ましくまたは有利であるように、必ずしも解釈することができない。同様に、「発明の実施形態」という用語は、発明の全ての実施形態が、議論された特徴、利点または動作モードを含むことを必要としない。
図2−7に関して、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルおよびSTT−MRAMビットセルアレイの典型的な実施形態、およびそれを形成する方法が、記述されるだろう。当業者は、図2−7の中で例証された要素のいくつかを、意味を明らかにする目的のみのために隠し、任意の特別のマテリアルなどに要素を制限するようには意図されないことを認識するだろう。
図2は、発明の実例となる実施形態による対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセル200を示す。例えば、典型的なSTT−MRAMビットセル200は、ポリシリコン層240、記憶素子220およびボトム電極(BE)プレート230を含んでいる。記憶素子220およびボトム電極(BE)プレート230は、ポリシリコン層240の中心線280に沿って対称である。
例えば、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルの実施形態は、ポリシリコン層、記憶素子およびボトム電極(BE)プレートを含んでいる。記憶素子およびボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコン層の中心線に沿って対称である。
典型的な実施形態では、ボトム電極230は、角形のボトム電極である。また、記憶素子220は、磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子である。典型的なSTT−MRAMビットセル200は、長手方向軸270および記憶素子シードを有するソース線250、コンタクト、およびビア相互接続210/212/214を含んでいる。典型的なSTT−MRAMビットセル200は、さらに、ワード線(示されない)、および記憶素子につながれたワード線トランジスタ(示されない)を含んでいる。例において、ワード線トランジスタ(示されない)は、MTJ記憶素子220と直列につながれる。
図3は、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイ300の典型的な実施形態を示す。図4は、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイ300のスクリーンショットである。
説明の目的のために、図3は、ソース線250に対して対称的に配置される、1対のSTT−MRAMビットセル200を示す。STT−MRAMビットセルアレイ300は、ソース線250および複数のSTT−MRAMビットセル200を含んでいる。図3に示されるように、STT−MRAMビットセル200の各々は、ソース線250の長手方向軸270に垂直な長手方向軸260上およびソース線250の対向面上に配置される。複数のSTT−MRAMビットセル200は、ソース線250に対して対称的に配置される。STT−MRAMビットセルは、記憶素子シード、コンタクト、ビア相互接続210/212/214を含んでいる。別の典型的な実施形態では、記憶素子シード、コンタクトおよびビア相互接続210/212/214の各々の中心点は、さらに一致する。
例えば、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイの実施形態は、ソース線、およびソース線の長手方向軸に垂直な長手方向軸上およびソース線の対向面上に配置された複数のSTT−MRAMビットセルを含んでいる。複数のSTT−MRAMビットセルは、ソース線に対して対称的に配置される。STT−MRAMビットセルの各々は、ポリシリコン層、磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子およびボトム電極(BE)プレートを含んでいる。記憶素子およびボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコン層の中心線に沿って対称である。
図2−4に示された典型的な実施形態による、単一セルSTT−MRAMビットセル200およびSTT−MRAMビットセルアレイ300の対称性は、図5および6でさらに例証される。
図5は、記憶素子220およびボトム電極(BE)プレート230がポリシリコン層240の中心線280に沿って対称である、典型的な単一セルSTT−MRAMビットセル200の部分的なトップダウン図を例証する。例において、記憶素子220およびボトム電極(BE)プレート230は、さらにポリシリコン層240の中心線280に垂直な長手方向軸260に沿って対称である。
図6は、典型的なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイ300(例えば、2セルSTT−MRAMビットセルアレイ)の部分的なトップダウン図を例証し、その中で、STT−MRAMビットセル200の各々は、ポリシリコン層240のそれぞれの中心線280に沿って対称である。STT−MRAMビットセル200は、さらにソース線250の長手方向軸270に垂直な長手方向軸260上およびソース線250の対向面上に配置される。図6に示されるように、STT−MRAMビットセル200は、ソース線250の長手方向軸270に対して対称的に配置される。
図6でさらに例証されるように、STT−MRAMビットセル200は、記憶素子シード、コンタクトおよびビア相互接続210/212/214を含んでいる。別の実施形態では、記憶素子シード、コンタクトおよびビア相互接続210/212/214の各々の中心点は、追加の対称性を提供するように一致する。
図7に関して、対称なSTT−MRAMビットセルアレイを形成する方法は、複数のSTT−MRAMビットセル200がソース線に対して対称的に配置されるように、ソース線の長手方向軸に垂直な長手方向軸上およびソース線の対向面上に配置された複数の対称なSTT−MRAMビットセルを形成すること(ステップ710)を含んでいる。対称なSTT−MRAMビットセルの各々は、ポリシリコン層、磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子およびボトム電極(BE)プレートの提供により形成される。記憶素子およびボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコン層の中心線に沿って対称的に形成される。
図2−7の中で例証された典型的な実施形態によって、対称なSTT−MRAMビットセルデザインは、次のように提供される。
1.MTJ記憶素子および角形のボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコンの中心線に沿って対称である、および/または、
2.MTJシード、コンタクトおよびビアの中心は、一致する。
例において、この対称なSTT−MRAMビットセルデザインは、対称のためにSTT−MRAMビットセルアレイ構造のデザインを改善する。その中で、MTJ記憶素子および角形のボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコンの中心線に沿って対称で、および/またはMTJシード、コンタクトおよびビアの中心は、一致する。例において、対称なSTT−MRAMビットセルデザインは、より効率的なエリアで、および/または平均的なSTT−MRAMビットセルサイズを縮小する。例において、対称なSTT−MRAMビットセルデザインは、一対のSTT−MRAMビットセルのミスマッチを減少する。例において、対称なSTT−MRAMビットセルデザインは、さらにMTJ抵抗分布を改善する。
別の実施形態では、対称なSTT−MRAMビットセルアレイデザインが、提供される。その中で、全面的な配置は、さらにソース線に対称である。図2−7の中で例証された典型的な実施形態によって、対称なSTT−MRAMビットセルアレイデザインは、次のように提供される。
1.MTJ記憶素子および角形のボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコンの中心線に沿って対称である、および/または、
2.MTJ記憶素子および角形のボトム電極(BE)プレートは、ポリシリコン層の中心線に沿って対称である、および/または、
3.MTJシード、コンタクトおよびビアの中心は、一致する。
例において、対称なSTT−MRAMビットセルアレイデザインは、大きなアレイ、容易な、および/またはより効率的なエリア、および/または平均的なMTJセルサイズの縮小に有効であるような、MTJアレイ構造のデザインを作る。例において、対称なSTT−MRAMビットセルデザインは、さらに一対のSTT−MRAMビットセル中のミスマッチを縮小し、および/または特にソース線(SL)がビット線と平行なアレイデザインで、MTJ抵抗分布を改善する。
先の開示は、発明の実例となる実施形態を示しているが、添付された請求項によって定義されるような発明の範囲から逸脱せずに、様々な変更および改良をここで行なうことができることが注目されるべきである。ここに記述された発明の実施形態に従う方法請求項の機能、ステップおよび/またはアクションは、いくつかの特定の順で行う必要はない。さらに、発明の要素は、単数で記述または要求されるかもしれないが、もし単数への限定が明示的に述べられていなければ、複数は意図される。
(付記1)
ポリシリコン層と、
記憶素子と、
ボトム電極(BE)プレートと、
を具備し、
前記記憶素子および前記ボトム電極(BE)プレートは、前記ポリシリコン層の中心線に沿って対称である、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセル。
(付記2)
前記ボトム電極は、六角形のボトム電極である、付記1のSTT−MRAMビットセル。
(付記3)
前記記憶素子は、磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子である、付記1のSTT−MRAMビットセル。
(付記4)
ワード線と、
前記記憶素子につなげられたワード線トランジスタと、
をさらに具備する、付記1のSTT−MRAMビットセル。
(付記5)
前記ワード線トランジスタは、前記記憶素子と直列につなげられる、付記4のSTT−MRAMビットセル。
(付記6)
記憶素子シードと、
コンタクトと、
ビア相互接続と、
をさらに具備し、
前記記憶素子シード、前記コンタクトおよび前記ビア相互接続の各々の中心点は、一致する、付記1のSTT−MRAMビットセル。
(付記7)
ソース線と、
前記ソース線の長手方向軸に垂直な長手方向軸上および前記ソース線の対向面上に配置された複数のSTT−MRAMビットセルと、
を具備し、
前記複数のSTT−MRAMビットセルは、前記ソース線に対して対称的に配置され、
前記STT−MRAMビットセルの各々は、
ポリシリコン層と、
磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子と、
ボトム電極(BE)プレートと、
を含み、
前記記憶素子および前記ボトム電極(BE)プレートは、前記ポリシリコン層の中心線に沿って対称である、対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイ。
(付記8)
前記ボトム電極は、六角形のボトム電極である、付記7のSTT−MRAMビットセルアレイ。
(付記9)
前記STT−MRAMビットセルの各々は、
ワード線と、
前記記憶素子につなげられたワード線トランジスタと、
をさらに具備する、付記7のSTT−MRAMビットセルアレイ。
(付記10)
前記ワード線トランジスタは、前記記憶素子と直列につなげられる、付記9のSTT−MRAMビットセルアレイ。
(付記11)
記憶素子シードと、
コンタクトと、
ビア相互接続と、
をさらに具備し、
前記記憶素子シード、前記コンタクトおよび前記ビア相互接続の各々の中心点は、一致する、付記7のSTT−MRAMビットセルアレイ。
(付記12)
対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイを形成する方法であって、
複数のSTT−MRAMビットセルがソース線に対して対称的に配置されるように、前記ソース線の長手方向軸に垂直な長手方向軸上および前記ソース線の対向面上に配置された前記複数のSTT−MRAMビットセルを形成すること、
を具備し、
前記STT−MRAMビットセルの各々は、
ポリシリコン層と、
磁気トンネル接合(MTJ)記憶素子と、
ボトム電極(BE)プレートと、
を含み、
前記記憶素子および前記ボトム電極(BE)プレートは、前記ポリシリコン層の中心線に沿って対称である、方法。
(付記13)
記憶素子シード、コンタクトおよびビア相互接続の各々の中心点が一致するように、前記記憶素子シード、前記コンタクトおよび前記ビア相互接続を形成すること、
をさらに具備する付記12の方法。

Claims (9)

  1. 対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイにおいて、
    長手方向軸に沿って伸びるソース線と、
    前記長手方向軸に垂直な軸上、および前記ソース線の対向面上に配置され、前記長手方向軸に対して対称的に配置された2つのSTT−MRAMビットセルを含む複数のSTT−MRAMビットセルと、
    を具備し、前記2つの対称なSTT−MRAMビットセルの各々は、
    前記ソース線の前記長手方向軸に平行な中心線に沿って伸びるポリシリコンビット線と、
    前記ポリシリコンビット線の下部に配置され前記ポリシリコンビット線に接続された記憶素子と、
    前記記憶素子の下部に配置され前記記憶素子に接続されたボトム電極(BE)プレートと、
    前記ソース線に含まれる記憶素子シードと、
    コンタクトと、
    ビア相互接続と、
    ワード線と、
    前記記憶素子と直列に接続されたワード線トランジスタと、
    を含み、
    前記記憶素子と前記ボトム電極(BE)プレートとは、平面図において、前記ポリシリコンビット線の前記中心線に沿って、および前記中心線に垂直な軸に沿って対称であり、
    平面図において、前記記憶素子シード、前記コンタクト、および前記ビア相互接続の各々の中心点は一致し、
    前記軸は、平面図において、前記ソース線の前記長手方向軸に垂直である、STT−MRAMビットセルアレイ。
  2. 前記記憶素子シード、前記コンタクトおよび前記ビア相互接続は、平面図において、前記長手方向軸と対称的に一致する、請求項1に記載のSTT−MRAMビットセルアレイ。
  3. 前記ボトム電極プレートは、角形のボトム電極プレートである、請求項1または2に記載のSTT−MRAMビットセルアレイ。
  4. 前記記憶素子は、磁気トンネル接合、MTJ、記憶素子である、請求項1または2に記載のSTT−MRAMビットセルアレイ。
  5. 対称なスピントランスファトルク磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(STT−MRAM)ビットセルアレイを形成する方法であって、前記方法は、
    長手方向軸に沿って伸びるソース線に垂直な方向に、および前記ソース線の対向面上に配置され、前記長手方向軸に対して対称的に配置された2つのSTT−MRAMビットセルを含む複数のSTT−MRAMビットセルを形成することと、
    前記ソース線に平行にポリシリコンビット線を配置することと、
    を具備し、前記2つのSTT−MRAMビットセルの各々は、
    前記ソース線の前記長手方向軸に平行な中心線に沿って伸びるポリシリコンビット線と、
    前記ポリシリコンビット線の下部に配置され前記ポリシリコンビット線に接続された記憶素子と
    記記憶素子の下部に配置され前記記憶素子に接続されたボトム電極(BE)プレートと、
    前記ソース線に含まれる記憶素子シードと、
    コンタクトと、
    ビア相互接続と、
    ワード線と、
    前記記憶素子と直列に接続されたワード線トランジスタと、
    を含み、
    前記記憶素子と前記ボトム電極(BE)プレートとは、平面図において、前記ポリシリコンビット線の前記中心線に沿って、および前記中心線に垂直な軸に沿って対称であり、
    平面図において、前記記憶素子シード、前記コンタクト、および前記ビア相互接続の各々の中心点は一致し、
    前記軸は、平面図において、前記ソース線の前記長手方向軸に垂直である、STT−RAMビットセルアレイを形成する方法。
  6. 平面図において、前記長手方向軸と対称的に一致するように、前記記憶素子シード、前記コンタクトおよび前記ビア相互接続を形成することをさらに備える、請求項5に記載の方法。
  7. 角形のボトム電極プレートであるように、前記ボトム電極プレートを形成することをさらに備える、請求項5または6に記載の方法。
  8. コンピュータに、請求項5〜7のうちの1つにしたがった前記方法を実行させる、プログラム。
  9. プログラムを記録されたコンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラムは、コンピュータに、請求項5〜7のうちの1つにしたがった前記方法を実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
JP2014099589A 2008-08-28 2014-05-13 対称なstt−mramビットセルデザイン Expired - Fee Related JP6076940B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/200,161 US8264052B2 (en) 2008-08-28 2008-08-28 Symmetric STT-MRAM bit cell design
US12/200,161 2008-08-28

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011525123A Division JP2012501547A (ja) 2008-08-28 2009-08-24 対称なstt−mramビットセルデザイン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014195100A JP2014195100A (ja) 2014-10-09
JP6076940B2 true JP6076940B2 (ja) 2017-02-08

Family

ID=41136733

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011525123A Withdrawn JP2012501547A (ja) 2008-08-28 2009-08-24 対称なstt−mramビットセルデザイン
JP2014099589A Expired - Fee Related JP6076940B2 (ja) 2008-08-28 2014-05-13 対称なstt−mramビットセルデザイン

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011525123A Withdrawn JP2012501547A (ja) 2008-08-28 2009-08-24 対称なstt−mramビットセルデザイン

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8264052B2 (ja)
EP (1) EP2332145B1 (ja)
JP (2) JP2012501547A (ja)
KR (1) KR101263241B1 (ja)
CN (1) CN102119422B (ja)
TW (2) TW201342373A (ja)
WO (1) WO2010025106A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101929983B1 (ko) * 2012-07-18 2018-12-17 삼성전자주식회사 저항성 메모리 셀을 갖는 반도체 메모리 장치 및 그 테스트 방법
KR102465539B1 (ko) 2015-09-18 2022-11-11 삼성전자주식회사 자기 터널 접합 구조체를 포함하는 반도체 소자 및 그의 형성 방법
JP2020035976A (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 キオクシア株式会社 磁気記憶装置
US12004357B2 (en) 2019-05-02 2024-06-04 Sandisk Technologies Llc Cross-point magnetoresistive random memory array and method of making thereof using self-aligned patterning
US11152425B2 (en) 2019-10-29 2021-10-19 Western Digital Technologies, Inc. Cross-point spin-transfer torque magnetoresistive memory array and method of making the same
US12004356B2 (en) 2019-05-02 2024-06-04 Sandisk Technologies Llc Cross-point magnetoresistive random memory array and method of making thereof using self-aligned patterning
US12402324B2 (en) 2019-05-02 2025-08-26 SanDisk Technologies, Inc. Cross-point magnetoresistive random memory array and method of making thereof using self-aligned patterning
US12041787B2 (en) 2019-05-02 2024-07-16 Sandisk Technologies Llc Cross-point magnetoresistive random memory array and method of making thereof using self-aligned patterning
CN112786562B (zh) 2019-11-08 2023-11-21 联华电子股份有限公司 埋入式磁阻式存储器结构及其制作方法
KR102913160B1 (ko) 2021-02-15 2026-01-14 삼성전자 주식회사 Mtj 소자를 기반으로 한 프로세싱 장치 및 그 장치를 포함하는 전자 시스템
US12414307B2 (en) 2022-03-14 2025-09-09 SanDisk Technologies, Inc. Cross-point magnetoresistive memory array including self-aligned dielectric spacers and method of making thereof
US12543508B2 (en) 2022-03-14 2026-02-03 SanDisk Technologies, Inc. Cross-point magnetoresistive memory array containing selector rails and method of making the same
US20250048624A1 (en) * 2023-08-02 2025-02-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Compact efuse structure

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4149647B2 (ja) * 2000-09-28 2008-09-10 株式会社東芝 半導体記憶装置及びその製造方法
JP2002299584A (ja) * 2001-04-03 2002-10-11 Mitsubishi Electric Corp 磁気ランダムアクセスメモリ装置および半導体装置
JP4282314B2 (ja) * 2002-06-25 2009-06-17 シャープ株式会社 記憶装置
US7205598B2 (en) * 2002-08-29 2007-04-17 Micron Technology, Inc. Random access memory device utilizing a vertically oriented select transistor
JP3684225B2 (ja) * 2002-09-30 2005-08-17 株式会社東芝 磁気抵抗効果素子および磁気メモリ
US7369428B2 (en) 2003-09-29 2008-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of operating a magnetic random access memory device and related devices and structures
JP4415745B2 (ja) * 2004-04-22 2010-02-17 ソニー株式会社 固体メモリ装置
JP4410095B2 (ja) * 2004-12-27 2010-02-03 株式会社東芝 半導体メモリ
JP2006261592A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果素子及びその製造方法
JP2006344653A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ
DE102005046739B4 (de) * 2005-09-29 2009-01-08 Qimonda Ag Ein quasi-selbstpositionierender MRAM-Kontakt
JP2007109313A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Renesas Technology Corp 不揮発性半導体記憶装置
JP2007184063A (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Renesas Technology Corp 不揮発性半導体記憶装置
JP4991155B2 (ja) * 2006-01-19 2012-08-01 株式会社東芝 半導体記憶装置
JP4406407B2 (ja) * 2006-03-13 2010-01-27 株式会社東芝 磁気ランダムアクセスメモリ
JP2007273495A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujitsu Ltd 磁気メモリ装置及びその駆動方法
JP2008042090A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Toshiba Corp 磁気ランダムアクセスメモリ
JP4560025B2 (ja) * 2006-09-29 2010-10-13 株式会社東芝 磁気ランダムアクセスメモリ及びその製造方法
JP5147212B2 (ja) * 2006-10-04 2013-02-20 株式会社日立製作所 磁気メモリセル及び磁気ランダムアクセスメモリ
JP2008097665A (ja) * 2006-10-06 2008-04-24 Renesas Technology Corp センスアンプ回路
JP2008147437A (ja) 2006-12-11 2008-06-26 Renesas Technology Corp 磁気抵抗性記憶装置
US20090303779A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Young-Shying Chen Spin Torque Transfer MTJ Devices with High Thermal Stability and Low Write Currents

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014195100A (ja) 2014-10-09
TW201017661A (en) 2010-05-01
TW201342373A (zh) 2013-10-16
EP2332145B1 (en) 2019-08-14
CN102119422A (zh) 2011-07-06
CN102119422B (zh) 2015-02-11
JP2012501547A (ja) 2012-01-19
KR101263241B1 (ko) 2013-05-10
KR20110048561A (ko) 2011-05-11
WO2010025106A1 (en) 2010-03-04
US8264052B2 (en) 2012-09-11
US20100054027A1 (en) 2010-03-04
EP2332145A1 (en) 2011-06-15
TWI409812B (zh) 2013-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6076940B2 (ja) 対称なstt−mramビットセルデザイン
JP5575745B2 (ja) 磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MagnetoresistiveRandomAccessMemory:MRAM)ビットセルのアレイ・ストラクチャル・デザイン(arraystructuraldesign)
CN110224058B (zh) 磁性器件以及对磁性器件的磁性结进行写入的方法
US10600460B2 (en) Perpendicular magnetic memory using spin-orbit torque
TW201721645A (zh) 自旋霍耳效應磁性隨機存取記憶體位元胞
US20090290406A1 (en) Low loading pad design for STT MRAM or other short pulse signal transmission
CN110323247A (zh) Mram器件及其制造方法及包括mram的电子设备
CN102119423A (zh) 具有矩形底部电极板的stt-mram位单元
US7272028B2 (en) MRAM cell with split conductive lines

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151104

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160204

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6076940

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees