[发明专利]磁随机存取存储器位单元中的高纵横比垂直互连存取互连

权利要求书

1.一种磁随机存取存储器MRAM位单元，包括：

衬底；

有源半导体层，设置在所述衬底上方，所述有源半导体层包括存取晶体管，所述存取晶体管包括栅极、源极和漏极；

源极接触件，耦合到所述存取晶体管的所述源极；

漏极接触件，耦合到所述存取晶体管的所述漏极；

介电层，包括设置在所述有源半导体层上方的多个金属互连层，每个金属互连层包括至少一个互连线；

源极线，包括所述多个金属互连层中的第一金属互连层的互连线，所述源极线耦合到所述源极接触件；以及

磁隧道结MTJ耦合列，包括垂直互连接入，所述垂直互连接入跨所述多个金属互连层中的、在所述漏极接触件与MTJ之间的至少两个金属互连层而被设置，所述垂直互连接入将所述MTJ的第一端电极耦合到所述漏极接触件而没有耦合到所述至少两个金属互连层中的任何互连线，所述垂直互连接入的宽度小于所述互连线之间的最小间隔，其中所述垂直互连接入包括顶端和底端，所述底端直接连接到所述漏极接触件，并且所述顶端直接连接到所述MTJ；

所述MTJ，包括设置在所述第一端电极与第二端电极之间的隧道结；以及

位线，包括所述多个金属互连层中的第二金属互连层的互连线，所述位线耦合到所述MTJ的所述第二端电极。

2.根据权利要求1所述的MRAM位单元，进一步包括设置在所述垂直互连接入周围的电介质隔离物层。

3.根据权利要求1所述的MRAM位单元，其中所述垂直互连接入具有至少为10(十)的高宽纵横比。

4.根据权利要求1所述的MRAM位单元，其中所述多个金属互连层中的所述第一金属互连层包括多个互连线；

其中所述垂直互连接入设置在所述多个互连线中的第一互连线与所述多个互连线中的第二互连线之间；以及

其中所述第二互连线与所述第一互连线相邻，并且与所述第一互连线分开至少所述多个互连线的互连线节距。

5.根据权利要求1所述的MRAM位单元，其中：

所述位线被配置为接收读取电压；以及

所述源极线被配置为接收源极读取电压。

6.根据权利要求1所述的MRAM位单元，其中：

所述位线被配置为接收写入电压；以及

所述源极线被配置为接收源极写入电压。

7.根据权利要求1所述的MRAM位单元，其中所述存取晶体管包括n型金属氧化物半导体(MOS)(NMOS)晶体管。

8.根据权利要求1所述的MRAM位单元，被集成到集成电路(IC)中。

9.根据权利要求1所述的MRAM位单元，被集成到选自如下组的设备中，所述组包括：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；智能电话；平板计算机；平板手机；计算机；便携式计算机；台式计算机；个人数字助理(PDA)；监视器；计算机显示器；电视；调谐器；收音机；卫星广播；音乐播放器；数字音乐播放器；便携式音乐播放器；数字视频播放器；视频播放器；数字视频光盘(DVD)播放器；便携式数字视频播放器；医疗器械；以及汽车。