[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

于2011年2月4日提交的日本专利申请No.2011-22918的整体公开内容，包括说明书、附图和摘要，通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及半导体器件，并且更具体地，涉及一种具有磁阻元件的半导体器件。

背景技术

作为用于存储的半导体器件，诸如半导体集成电路，DRAM(动态随机存取存储器)和SRAM(静态随机存取存储器)传统上已被广泛使用。同时，MRAM(磁随机存取存储器)是通过磁性存储信息并且较之其他存储器技术在高速操作、耐重写性、非易失性等方面具有出色的特征的器件(磁阻元件)。

结合近期的半导体集成电路的微型化，可以针对如平面中所见的MRAM等中的存储器元件的版图进行发明。具体地，采取例如日本未审专利公布No.2010-219098(以下称为“专利文献1”)和日本未审专利公布No.2008-130995(以下称为“专利文献2”)中公开的手段。就是说，在其中布线延伸的方向上彼此邻接的存储器元件被布置为使得它们未置于相同的布线上。具体地，耦接彼此邻接的各个存储器元件(磁阻元件)的直线在与布线延伸的方向相倾斜的方向上延伸。通过采用该配置，促进了磁阻元件的进一步的集成并且减少了记录元件之间的操作特性变化。

还存在如下类型的MRAM：STT(自旋转移矩)-MRAM和畴壁运动MRAM。在STT-MRAM中，使用自旋矩通过自旋注入写入所记录的信息。在畴壁运动MRAM中，通过使用自旋矩移动畴壁来写入所记录的信息。STT-MRAM和畴壁运动MRAM是具有如下存储器元件的自旋矩写入MRAM，在这些存储器元件中通过穿过磁阻元件自身的电流来读取或写入所记录的信息。在自旋矩写入MRAM中，需要进一步减小用于读取/写入信息的电流。这是因为，如果该电流增加，则需要增加构成存储器单元的每个开关元件(晶体管)的尺寸，并且这可能招致存储器单元的平面面积的增加。

然而，如果减小信息重写电流，则存在如下可能性：例如，当读取记录在另一存储器单元中的信息时，与该另一存储器单元邻接的(非预期的)存储器单元中的记录信息被此时通过的电流错误地重写。或者，在使整体集成电路停止并且未进行活跃的操作时，相似地也存在如下可能性：存储器单元中的记录信息被微小的电流非预期地重写。在MRAM中，如上文所述，用于从磁阻元件读取信息/向磁阻元件写入信息的电流的减小与用于抑制磁阻元件中的读取/写入错误的特性具有权衡关系。

为了改进该权衡关系，期望采取例如在日本未审专利公布No.2004-296869(以下称为“专利文献3”)和日本未审专利公布No.2009-194210(以下称为“专利文献4”)中描述的手段。就是说，为了改进上述权衡关系，期望将如平面中所见的每个磁阻元件的宽长比设定为不为1且极度偏离1的值。就是说，每个磁阻元件被形成为例如长方形或椭圆形的形状，使得其在一个方向上比在与该一个方向正交的另一方向上长。美国公开的申请No.2006/0120147A1(以下称为“专利文献5”)公开了如下技术：在具有通过字线的电流感生磁场写入信息的这种类型的MRAM中，通过使字线蜿蜒以增加它们之间的距离并且邻接磁阻元件，来减少串扰。

[专利文献1]

日本未审专利公布No.2010-219098

[专利文献2]

日本未审专利公布No.2008-130995

[专利文献3]

日本未审专利公布No.2004-296869

[专利文献4]

日本未审专利公布No.2009-194210

[专利文献5]

美国公开的申请No.2006/0120147A1

发明内容