本發(fā)明構思的實施方式涉及半導體裝置及其制造方法,更具體地,涉及包括磁隧道結圖案的磁存儲裝置及其制造方法。
背景技術:
對于高速且低功耗的電子產品需要可快速讀/寫且低電壓的存儲裝置。已經發(fā)展了磁存儲裝置來滿足這些需求。由于其高的運行特性以及以非易失性的方式存儲數據的能力,磁存儲裝置可以滿足下一代存儲裝置的需求。
磁存儲裝置采用磁隧道結(mtj)圖案來存儲信息。磁隧道結圖案可包括兩個磁層和設置在這兩個磁層之間的絕緣層。磁隧道結圖案的電阻取決于這兩個磁層的磁化方向。例如,當這兩個磁層的磁化方向彼此反平行時,磁隧道結圖案可以具有相對大的電阻。當這兩個磁層的磁化方向彼此平行時,磁隧道結圖案可以具有相對小的電阻。磁存儲裝置可以利用磁隧道結圖案的電阻之間的差異來讀取/寫入數據。
在自旋轉移力矩磁隨機存取存儲器(stt-mram)器件中,向磁單元寫入數據所需的寫電流的大小可以隨著磁單元的尺寸的減小而減小。因此,期望減小stt-mram器件的尺寸。
技術實現要素:
本發(fā)明構思的實施方式提供具有改善的可靠性的磁存儲裝置。
在一個方面中,一種磁存儲裝置可以包括:基板;在基板上的著陸焊盤(landingpad);第一磁隧道結圖案和第二磁隧道結圖案,設置在基板上并在從平面圖觀看時與著陸焊盤間隔開;以及互連結構,將第二磁隧道結圖案的頂表面電連接到著陸焊盤。當從平面圖觀看時,第一磁隧道結圖案和第二磁隧道結圖案可以彼此間隔開第一距離。當從平面圖觀看時,著陸焊盤和第一磁隧道結圖案之間的距離可以大于第一距離。當從平面圖觀看時,著陸焊盤和第二磁隧道結圖案之間的距離可以大于第一距離。
在一個方面中,一種磁存儲裝置可以包括至少一個存儲器列,每個存儲器列包括布置在第一方向上的多個單位存儲器單元。每個單位存儲器單元可以包括:著陸焊盤;第一磁隧道結圖案,當從平面圖觀看時與著陸焊盤分隔開第一距離;第二磁隧道結圖案,當從平面圖觀看時與著陸焊盤分隔開第二距離并與第一磁隧道結圖案分隔開第三距離;以及互連結構,將著陸焊盤電連接到第二磁隧道結圖案的頂表面。第一距離和第二距離可以大于第三距離。
在另一個方面中,一種磁存儲裝置包括基板、在基板上的層間絕緣層以及在基板上的磁存儲器單元。磁存儲器單元包括:在基板上的著陸焊盤;第一磁隧道結圖案和第二磁隧道結圖案,在層間絕緣層并且與著陸焊盤分隔開;第一位線,導電地連接到第一磁隧道結圖案的上部;第二位線,導電地連接到第二磁隧道結圖案的下部;以及在著陸焊盤上的互連結構,該互連結構穿過層間絕緣層并將著陸焊盤導電地連接到第二磁隧道結圖案的上部。第二磁隧道結圖案和著陸焊盤之間的第一分隔距離大于第一磁隧道結圖案和第二磁隧道結圖案之間的第二分隔距離。
附圖說明
由于附圖和伴隨的詳細描述,本發(fā)明構思將變得更加明顯。
圖1是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的示意性方框圖。
圖2是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單元陣列的電路圖。
圖3是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單位存儲器單元的電路圖。
圖4是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單位存儲器單元的平面圖。
圖5是沿著圖4的線i-i’剖取的截面圖。
圖6是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單位存儲器單元的平面圖。
圖7a至圖7e是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的存儲器單元陣列的平面圖。
圖8a至圖8c是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的制造磁存儲裝置的單位存儲器單元的方法的截面圖。
圖9a和圖9b是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁隧道結圖案的概念圖。
具體實施方式
這里說明和示出的本發(fā)明構思的各方面的示范性實施方式包括它們的互補對應物。相同的附圖標記或相同的參考指示符在整個說明書中表示相同的元件。
圖1是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的示意性方框圖。
參照圖1,磁存儲裝置包括存儲器單元陣列1、字線解碼器2、字線驅動器3、位線解碼器4、讀寫電路5以及控制邏輯電路6。
存儲器單元陣列1可以包括多個存儲器塊blk0至blkn。存儲器塊blk0至blkn的每個可以包括多個存儲器單元、多個字線、多個位線和多個源極線。字線、位線和源極線可以電連接到存儲器單元。
字線解碼器2可以解碼從外部系統(tǒng)輸入的地址信號以選擇字線中的一條。字線解碼器2中解碼的地址信號可以提供到字線驅動器3。字線驅動器3可以響應于由控制邏輯電路6輸出的控制信號而將從電壓產生電路(未示出)產生的被選擇字線電壓和未被選擇字線電壓分別提供到被選擇的字線和未被選擇的字線。字線解碼器2和字線驅動器3可以共同地連接到多個存儲器塊blk0至blkn,并可以將驅動信號提供到由塊選擇信號選擇的一個存儲器塊的字線。
位線解碼器4可以解碼從外部系統(tǒng)輸入的地址信號以選擇位線中的一條。位線解碼器4可以共同地連接到多個存儲器塊blk0至blkn,并可以將數據提供到由塊選擇信號選擇的存儲器塊的位線。
讀寫電路5可以通過位線連接到存儲器單元陣列1。讀寫電路5可以響應于從位線解碼器4接收的位線選擇信號而選擇位線中的一條。讀寫電路5可以配置為與外部系統(tǒng)交換數據。讀寫電路5可以響應于由控制邏輯電路6輸出的控制信號而操作。讀寫電路5可以從控制邏輯電路6接收電力(例如電壓或電流),并可以將該電力提供到所選擇的位線。
控制邏輯電路6可以控制磁存儲裝置的整個操作??刂七壿嬰娐?可以接收控制信號和外部電壓,并可以響應于所接收的控制信號來操作??刂七壿嬰娐?可以借助于外部電壓產生進行讀/寫操作所需的電力??刂七壿嬰娐?可以響應于控制信號來控制讀操作、寫操作和/或擦除操作。
圖2是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單元陣列的電路圖。例如,圖2是示出參照圖1描述的存儲器單元陣列的實施方式的電路圖。
參照圖2,存儲器單元陣列1可以包括多個字線wl、多個位線bl1和bl2、多個源極線sl和多個單位存儲器單元10。位線bl1和bl2可以交叉字線wl。如圖2所示,源極線sl可以平行于位線bl1和bl2。然而,本發(fā)明構思的實施方式不限于此。在某些實施方式中,與圖2不同,源極線sl可以平行于字線wl。
每個單位存儲器單元10可以連接在一個字線wl和交叉所述一個字線wl的一對位線bl1和bl2之間。每個單位存儲器單元10可以包括第一存儲器元件me1和第二存儲器元件me2以及第一選擇元件se1和第二選擇元件se2。
第一存儲器元件me1可以連接在第一選擇元件se1和第一位線bl1之間,第二存儲器元件me2可以連接在第二選擇元件se2和第二位線bl2之間。第一選擇元件se1可以連接在第一存儲器元件me1和源極線sl之間,第二選擇元件se2可以連接在第二存儲器元件me2和源極線sl之間。第一選擇元件se1和第二選擇元件se2可以共用一個源極線sl,并可以由相同的字線wl控制。此外,布置在第一方向或垂直于第一方向的第二方向上的單位存儲器單元10可以共同地連接到源極線sl。
一個單位存儲器單元10可以由一個字線wl和一對位線bl1和bl2選擇。在某些實施方式中,第一存儲器元件me1和第二存儲器元件me2的每個可以是可變電阻元件,其通過施加到其的電脈沖可在兩個電阻狀態(tài)之間切換。第一存儲器元件me1和第二存儲器元件me2可以由具有根據施加到其的電流或電壓的大小和/或方向而改變的電阻值的材料形成,并可以具有非易失性的特性,使得它們能夠保持所存儲的電阻值,即使到存儲器元件的電流或電壓被中斷。在某些實施方式中,第一存儲器元件me1和第二存儲器元件me2的每個可以具有磁致電阻性質。在某些實施方式中,第一存儲器元件me1和第二存儲器元件me2的每個可以是隨后參照圖9a和/或圖9b描述的磁隧道結圖案。在某些實施方式中,第一存儲器元件me1和第二存儲器元件me2的每個可以包括鈣鈦礦化合物或過渡金屬氧化物。
第一選擇元件se1和第二選擇元件se2的每個可以是二極管、pnp雙極晶體管、npn雙極晶體管、nmos場效應晶體管或pmos場效應晶體管。在某些實施方式中,第一選擇元件se1和第二選擇元件se2可以響應于字線wl上的電壓來控制電流到第一存儲器元件me1和第二存儲器元件me2的供應。
圖3是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單位存儲器單元的電路圖。例如,圖3是示出參照圖2描述的單位存儲器單元的實施方式的電路圖。
參照圖3,單位存儲器單元10可以包括用作存儲器元件me1和me2的第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2以及用作以上選擇元件se1和se2的第一選擇晶體管se1和第二選擇晶體管se2。第一磁隧道結圖案mtjp1可以包括第一自由圖案fp1、第一被釘扎圖案pp1以及設置在第一自由圖案fp1和第一被釘扎圖案pp1之間的第一隧道阻擋圖案tbp1。同樣地,第二磁隧道結圖案mtjp2可以包括第二自由圖案fp2、第二被釘扎圖案pp2以及設置在第二自由圖案fp2和第二被釘扎圖案pp2之間的第二隧道阻擋圖案tbp2。第一被釘扎圖案pp1和第二被釘扎圖案pp2的每個可以具有固定在一個方向上的磁化方向。第一自由圖案fp1可以具有可改變?yōu)槠叫杏诨蚍雌叫杏诘谝槐会斣鷪D案pp1的磁化方向的磁化方向,第二自由圖案fp2可以具有可改變?yōu)槠叫杏诨蚍雌叫杏诘诙会斣鷪D案pp2的磁化方向的磁化方向。根據本發(fā)明構思的某些實施方式,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2的每個可以基本上類似于隨后參照圖9a和/或圖9b描述的磁隧道結圖案。
第一位線bl1和第二位線bl2可以交叉字線wl,并且源極線sl可以共同地連接到第一選擇晶體管se1和第二選擇晶體管se2。第一磁隧道結圖案mtjp1可以連接在第一位線bl1和第一選擇晶體管se1之間,第一選擇晶體管se1可以連接在第一磁隧道結圖案mtjp1和源極線sl之間。第二磁隧道結圖案mtjp2可以連接在第二位線bl2和第二選擇晶體管se2之間,第二選擇晶體管se2可以連接在第二磁隧道結圖案mtjp2和源極線sl之間。
在某些實施方式中,如圖3所示,第一自由圖案fp1可以連接到第一位線bl1,第一被釘扎圖案pp1可以連接到第一選擇晶體管se1。在這些實施方式中,第二自由圖案fp2可以連接到第二選擇晶體管se2,第二被釘扎圖案pp2可以連接到第二位線bl2。
在某些實施方式中,與圖3不同,第一被釘扎圖案pp1可以連接到第一位線bl1,第一自由圖案fp1可以連接到第一選擇晶體管se1。在這些實施方式中,第二被釘扎圖案pp2可以連接到第二選擇晶體管se2,第二自由圖案fp2可以連接到第二位線bl2。在下文,為了說明的容易和方便的目的,圖3所示的單位存儲器單元10將作為示例來描述。
在某些實施方式中,為了寫入數據值1到所選擇的單位存儲器單元10中,導通電壓可以施加到連接到所選擇的單位存儲器單元10的字線wl。第一位線電壓可以施加到第一位線bl1和第二位線bl2,并且低于第一位線電壓的第一源極線電壓可以施加到源極線sl。
在這些電壓條件下,第一選擇晶體管se1和第二選擇晶體管se2可以導通以分別電連接第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2到源極線sl。從第一位線bl1流動到源極線sl的第一寫電流iw1可以提供到第一磁隧道結圖案mtjp1,并且從第二位線bl2流動到源極線sl的第二寫電流iw2可以提供到第二磁隧道結圖案mtjp2。這里,從第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2的視角來看,第一寫電流iw1的流動方向可以與第二寫電流iw2的流動方向相反。換言之,當相同的電壓施加到第一位線bl1和第二位線bl2時,在彼此相反的方向上流動的寫電流可以分別提供到第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2。
更具體地,第一寫電流iw1可以提供在從第一磁隧道結圖案mtjp1的第一自由圖案fp1至第一被釘扎圖案pp1的方向上,因此第一寫電流iw1的電子可以提供在從第一被釘扎圖案pp1至第一自由圖案fp1的方向上。在此情況下,具有在與第一被釘扎圖案pp1的磁化方向相同的方向上的自旋的電子可以經過第一隧道阻擋圖案tbp1(例如,通過隧穿效應)以施加扭矩到第一自由圖案fp1。結果,第一自由圖案fp1的磁化方向可以改變?yōu)槠叫杏诘谝槐会斣鷪D案pp1的磁化方向。相反地,第二寫電流iw2可以提供在從第二磁隧道結圖案mtjp2的第二被釘扎圖案pp2至第二自由圖案fp2的方向上,因此第二寫電流iw2的電子可以提供在從第二自由圖案fp2至第二被釘扎圖案pp2的方向上。在此情況下,具有在與第二被釘扎圖案pp2的磁化方向相反的方向上的自旋的電子不能經過第二隧道阻擋圖案tbp2(通過隧穿效應),而是可以從第二隧道阻擋圖案tbp2反射到第二自由圖案fp2中以施加扭矩到第二自由圖案fp2。結果,第二自由圖案fp2的磁化方向可以改變?yōu)榉雌叫杏诘诙会斣鷪D案pp2的磁化方向。
如上所述,當數據值1被寫入在所選擇的單位存儲器單元10中時,第一磁隧道結圖案mtjp1可以被寫入使得第一自由圖案fp1的磁化方向和第一被釘扎圖案pp1的磁化方向彼此平行,并且第二磁隧道結圖案mtjp2可以被寫入使得第二自由圖案fp2的磁化方向和第二被釘扎圖案pp2的磁化方向彼此反平行。換言之,第一磁隧道結圖案mtjp1可以具有低電阻狀態(tài),第二磁隧道結圖案mtjp2可以具有高電阻狀態(tài)。
在某些實施方式中,為了寫入數據值0到所選擇的單位存儲器單元10中,導通電壓可以施加到連接到所選擇的單位存儲器單元10的字線wl。此外,第二位線電壓可以施加到第一位線bl1和第二位線bl2,并且高于第二位線電壓的第二源極線電壓可以施加到源極線sl。
在這些電壓條件下,在與以上描述的第一寫電流iw1和第二寫電流iw2相反的方向上的電流可以分別提供到第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2。因此,與寫入數據值1時相反,第一磁隧道結圖案mtjp1可以被寫入使得第一自由圖案fp1的磁化方向和第一被釘扎圖案pp1的磁化方向彼此反平行,并且第二磁隧道結圖案mtjp2可以被寫入使得第二自由圖案fp2的磁化方向和第二被釘扎圖案pp2的磁化方向彼此平行。換言之,第一磁隧道結圖案mtjp1可以具有高電阻狀態(tài),并且第二磁隧道結圖案mtjp2可以具有低電阻狀態(tài)。
由于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2如上所述具有彼此不同的電阻狀態(tài),所以第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之一的電阻值可以在數據從所選擇的單位存儲器單元10讀出時用作參考電阻值。因此,單位存儲器單元10可以具有與第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2的電阻值之間的差異對應的感測容限(sensingmargin)。因而,可以改善單位存儲器單元10的可靠性。
圖4是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單位存儲器單元的平面圖。例如,圖4是示出參照圖2和圖3描述的單位存儲器單元的實施方式的平面圖。圖5是沿著圖4的線i-i’剖取的截面圖。
參照圖4和圖5,可以提供基板110?;?10可以包括第一選擇晶體管se1和第二選擇晶體管se2。第一選擇晶體管se1和第二選擇晶體管se2可以由一個字線(未示出)控制。此外,源極線(未示出)可以被進一步提供以共同連接到第一選擇晶體管se1的源極區(qū)域和第二選擇晶體管se2的源極區(qū)域。
第一層間絕緣層120可以提供在基板110上。例如,第一層間絕緣層120可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。
第一接觸插塞plg1和第二接觸插塞plg2以及第二位線bl2可以提供在基板110上。第一接觸插塞plg1可以穿過第一層間絕緣層120從而連接到第一選擇晶體管se1的漏極區(qū)域。第二接觸插塞plg2可以穿過第一層間絕緣層120從而連接到第二選擇晶體管se2的漏極區(qū)域。第二位線bl2可以設置在第一層間絕緣層120中并可以在第一方向d1上延伸。第一接觸插塞plg1和第二接觸插塞plg2以及第二位線bl2可以設置在基本上相同的水平面(lelvel)。如本說明書中所用的,術語“水平面”表示自基板110的頂表面的高度。第一接觸插塞plg1和第二接觸插塞plg2以及第二位線bl2可以包括導電材料。
第二層間絕緣層122可以提供在第一層間絕緣層120上。例如,第二層間絕緣層122可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。
可以提供第一底部電極be1和第二底部電極be2以及著陸焊盤lpad。第一底部電極be1可以穿過第二層間絕緣層122從而電連接到第一接觸插塞plg1,第二底部電極be2可以穿過第二層間絕緣層122從而電連接到第二位線bl2。著陸焊盤lpad可以穿過第二層間絕緣層122從而電連接到第二接觸插塞plg2。第一底部電極be1和第二底部電極be2的頂表面以及著陸焊盤lpad的頂表面可以設置在基本上相同的水平面。第一底部電極be1和第二底部電極be2以及著陸焊盤lpad中的每個可以包括導電材料。例如,第一底部電極be1和第二底部電極be2以及著陸焊盤lpad中的每個可以包括金屬,諸如銅、鋁、鎢或鈦。
第一可選底部電極圖案obep1、第一磁隧道結圖案mtjp1、第一可選頂部電極圖案otep1和第一頂部電極圖案tep1可以順序地堆疊在第一底部電極be1上。第二可選底部電極圖案obep2、第二磁隧道結圖案mtjp2、第二可選頂部電極圖案otep2和第二頂部電極圖案tep2可以順序地堆疊在第二底部電極be2上。因此,第一磁隧道結圖案mtjp1的底表面可以通過第一底部電極be1和第一接觸插塞plg1電連接到第一選擇晶體管se1,第二磁隧道結圖案mtjp2的底表面可以通過第二底部電極be2電連接到第二位線bl2。
第一可選底部電極圖案obep1和第二可選底部電極圖案obep2以及第一可選頂部電極圖案otep1和第二可選頂部電極圖案otep2可以包括例如導電的金屬氮化物,諸如鈦氮化物和/或鉭氮化物。第一頂部電極圖案tep1和第二頂部電極圖案tep2可以包括例如鎢、鉭、鋁、銅、金、銀、鈦和包括它們中的至少一個的導電金屬氮化物中的至少一種。
第一磁隧道結圖案mtjp1可以包括第一自由圖案fp1、第一被釘扎圖案pp1以及設置在第一自由圖案fp1和第一被釘扎圖案pp1之間的第一隧道阻擋圖案tbp1。同樣地,第二磁隧道結圖案mtjp2可以包括第二自由圖案fp2、第二被釘扎圖案pp2以及設置在第二自由圖案fp2和第二被釘扎圖案pp2之間的第二隧道阻擋圖案tbp2。第一自由圖案fp1、第一被釘扎圖案pp1和第一隧道阻擋圖案tbp1的堆疊順序可以與第二自由圖案fp2、第二被釘扎圖案pp2和第二隧道阻擋圖案tbp2的堆疊順序相同。
在某些實施方式中,如圖5所示,第一被釘扎圖案pp1、第一隧道阻擋圖案tbp1和第一自由圖案fp1可以被順序地堆疊,第二被釘扎圖案pp2、第二隧道阻擋圖案tbp2和第二自由圖案fp2可以被順序地堆疊。然而,本發(fā)明構思的實施方式不限于此。可選地,與圖5不同,第一自由圖案fp1、第一隧道阻擋圖案tbp1和第一被釘扎圖案pp1可以被順序地堆疊,第二自由圖案fp2、第二隧道阻擋圖案tbp2和第二被釘扎圖案pp2可以被順序地堆疊。在下文,為了說明的容易和方便的目的,圖5所示的實施方式將作為示例來描述。第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2將在后面參照圖9a和/或圖9b更詳細地描述。
如參照圖3所述的,第一被釘扎圖案pp1可以通過第一底部電極be1和第一接觸插塞plg1電連接到第一選擇晶體管se1的漏極區(qū)域。第二被釘扎圖案pp2可以通過第二底部電極be2電連接到第二位線bl2。
當從平面圖觀看時,著陸焊盤lpad和第一磁隧道結圖案mtjp1之間的距離d1可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。此外,當從平面圖觀看時,著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。
在某些實施方式中,如圖4所示,第一磁隧道結圖案mtjp1、第二磁隧道結圖案mtjp2和著陸焊盤lpad可以布置在沿垂直于第一方向d1的第二方向d2的線上。然而,本發(fā)明構思的實施方式不限于此。
第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2可以通過圖案化磁隧道結層而形成,如隨后參照圖8a至圖8c描述的。在圖案化磁隧道結層的工藝期間,蝕刻副產物可能從磁隧道結層產生,然后可能再次沉積在第一磁隧道結圖案mtjp1的側壁和第二磁隧道結圖案mtjp2的側壁上。因此,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2可能被短路。磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2變得短路的可能性會隨著第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3的減小而增大。第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3可以基本上等于或大于能夠基本上防止磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被在磁隧道結層的圖案化期間產生的蝕刻副產物短路的最小間隔距離。
此外,著陸焊盤lpad可能在形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露并部分地蝕刻。由著陸焊盤lpad的蝕刻產生的蝕刻副產物可能再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上,從而導致磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的短路。磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2由于著陸焊盤lpad的蝕刻而變得短路的可能性可以隨著磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2和著陸焊盤lpad之間距離的減小而增大。
根據本發(fā)明構思的實施方式,當從平面圖觀看時,著陸焊盤lpad和第一磁隧道結圖案mtjp1之間的距離d1以及著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。因此,即使著陸焊盤lpad在形成第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2的工藝期間被暴露,也可以減小或最小化由著陸焊盤lpad的蝕刻產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。因而,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被著陸焊盤lpad的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
第三層間絕緣層124可以提供在第二層間絕緣層122上以覆蓋第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2。第三層間絕緣層124可以包括例如硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。
互連接觸inc可以穿過第三層間絕緣層124從而電連接到著陸焊盤lpad。互連接觸inc可以包括導電材料。互連接觸inc可以包括例如金屬,諸如銅、鋁、鎢或鈦。
第一位線bl1和互連圖案inp可以提供在第三層間絕緣層124上。第一位線bl1可以電連接到第一頂部電極圖案tep1,并可以在第一方向d1上延伸?;ミB圖案inp可以將互連接觸inc電連接到第二頂部電極圖案tep2。互連圖案inp和互連接觸inc可以構成互連結構inst。因此,如參照圖3所述的,第一磁隧道結圖案mtjp1的頂表面(即第一自由圖案fp1)可以通過第一頂部電極圖案tep1電連接到第一位線bl1。此外,第二磁隧道結圖案mtjp2的頂表面(即第二自由圖案fp2)可以通過第二頂部電極圖案tep2、互連結構inst、著陸焊盤lpad和第二接觸插塞plg2電連接到第二選擇晶體管se2的漏極區(qū)域。第一位線bl1和互連圖案inp的每個可以包括導電材料。例如,第一位線bl1和互連圖案inp的每個可以包括金屬,諸如銅、鋁、鎢或鈦。
圖6是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的單位存儲器單元的平面圖。例如,圖6是示出參照圖2和圖3描述的單位存儲器單元的實施方式的平面圖。在圖6的實施方式中,與參照圖4和圖5描述的基本上相同的元件由相同的附圖標記或相同的參考指示符表示,并且為了說明的容易和方便的目的將省略或簡要提及對其的描述。
除了第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2以及著陸焊盤lpad的平面布置之外,圖6所示的單位存儲器單元10的其它特征可以基本上類似于參照圖4和圖5描述的單位存儲器單元10的對應特征。因此,下面將主要描述第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2以及著陸焊盤lpad的平面布置。
參照圖6,當從平面圖觀看時,著陸焊盤lpad和第一磁隧道結圖案mtjp1之間的距離d1可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。此外,當從平面圖觀看時,著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。
第一磁隧道結圖案mtjp1、第二磁隧道結圖案mtjp2和著陸焊盤lpad可以不布置在一行中。例如,如圖6所示,第一磁隧道結圖案mtjp1和著陸焊盤lpad可以布置在第二方向d2上以構成一行,第二磁隧道結圖案mtjp2可以在第一方向d1上從該行偏移,使得單個存儲器單元的第一磁隧道結圖案mtjp1、第二磁隧道結圖案mtjp2以及著陸焊盤lpad形成三角形形狀。
第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2可以通過圖案化磁隧道結層(未示出)而形成。在磁隧道結層的圖案化工藝期間,由磁隧道結層產生的蝕刻副產物可能再次沉積在第一磁隧道結圖案mtjp1的側壁和第二磁隧道結圖案mtjp2的側壁上,這可能導致第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2變得短路。磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被短路的可能性可以隨著第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3的減小而增大。第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3可以基本上等于或大于能夠基本上防止磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被由磁隧道結層產生的蝕刻副產物短路的最小間隔距離。
根據本發(fā)明構思的實施方式,當從平面圖觀看時,著陸焊盤lpad和第一磁隧道結圖案mtjp1之間的距離d1以及著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。因此,即使著陸焊盤lpad在形成第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2的圖案化工藝期間被暴露,也可以減小或最小化由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被蝕刻著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
圖7a至圖7e是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的存儲器單元陣列的平面圖。例如,圖7a至圖7e可以是示出參照圖2描述的存儲器單元陣列的實施方式的平面圖。
參照圖7a,根據本發(fā)明構思的某些實施方式的存儲器單元陣列可以包括二維布置的多個單位存儲器單元10。每個單位存儲器單元10可以基本上類似于參照圖4和圖5描述的單位存儲器單元。因此,為了說明的容易和方便的目的,將省略對每個單位存儲器單元10的詳細描述。下面將主要描述單位存儲器單元10(或包括在其中的磁隧道結圖案和著陸焊盤)的這種平面布置。
參照圖4、圖5和圖7a,二維布置的單位存儲器單元10可以分成多個存儲器列15。每個存儲器列15可以包括沿著第一方向d1布置的多個單位存儲器單元10,并且多個存儲器列15可以布置在第二方向d2上。
每個存儲器列15可以包括第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3,第一子列sc1包括布置在第一方向d1上的第一磁隧道結圖案mtjp1,第二子列sc2包括布置在第一方向d1上的第二磁隧道結圖案mtjp2,第三子列sc3包括布置在第一方向d1上的著陸焊盤lpad。在每個存儲器列15中,第二子列sc2可以設置在第一子列sc1和第三子列sc3之間。
第一子列sc1和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d4可以大于第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6,并且第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5可以大于第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。
包括在第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1可以在第一方向d1上彼此間隔開,并可以布置在第一方向d1上。同樣地,包括在第二子列sc2中的第二磁隧道結圖案mtjp2可以在第一方向d1上彼此間隔開,并可以布置在第一方向d1上。在某些實施方式中,第一磁隧道結圖案mtjp1之間在第一方向d1上的距離d7和第二磁隧道結圖案mtjp2之間在第一方向d1上的距離d8可以小于第二子列sc2中的第二磁隧道結圖案mtjp2和著陸焊盤lpad之間的距離d2(圖4)。
根據某些實施方式,第一磁隧道結圖案mtjp1之間在第一方向d1上的距離d7可以基本上等于第二磁隧道結圖案mtjp2之間在第一方向d1上的距離d8。此外,距離d7和d8可以基本上等于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3(圖4)(d3=d7=d8)。在此情況下,包括在一個存儲器列15中的磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2可以以基本上相等的距離布置在第一方向d1和第二方向d2上。如參照圖4所述的,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3可以基本上等于或大于能夠基本上防止磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被由磁隧道結層產生的蝕刻副產物短路的最小間隔距離。因此,包括在一個存儲器列15中的磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2之間的距離可以基本上等于或大于能夠基本上防止磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被由磁隧道結層產生的蝕刻副產物短路的最小間隔距離。
根據圖7a所示的實施方式,第一至第三子列sc1、sc2和sc3可以以相同的順序布置在每個存儲器列15中。具體地,第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以在每個存儲器列15中按指定的順序沿著第二方向d2布置。因此,兩個相鄰的存儲器列15中的一個存儲器列15的第三子列sc3可以相鄰于所述兩個相鄰的存儲器列15中的另一個存儲器列15的第一子列sc1,使所述兩個相鄰的存儲器列15的邊界插設在其間。彼此相鄰且使所述邊界插設在其間的第三子列sc3和第一子列sc1之間在第二方向d2上的距離d9可以大于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。例如,彼此相鄰且使所述邊界插設在其間的第三子列sc3和第一子列sc1之間在第二方向d2上的距離d9可以基本上等于包括在一個存儲器列15中的第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5。同樣地,分別包括在彼此相鄰且使所述邊界插設在其間的第三子列sc3和第一子列sc1中的著陸焊盤lpad和第一磁隧道結圖案mtjp1之間的最小距離d10可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。例如,最小距離d10可以基本上等于第二磁隧道結圖案mtjp2和著陸焊盤lpad之間的距離d2。
根據圖4、圖5和圖7a所示的實施方式,當從平面圖觀看時,彼此相鄰的著陸焊盤lpad和磁隧道結圖案mtjp1或mtjp2之間的距離d10或d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。因此,即使著陸焊盤lpad在用于形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露,也可以減小或最小化由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被著陸焊盤lpad的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
參照圖5,可以提供在第一方向d1上延伸的第一位線bl1。每個第一位線bl1可以共同地連接到包括在每個存儲器列15中的第一磁隧道結圖案mtjp1。更具體地,每個第一位線bl1可以提供在對應的第一子列sc1中包括的第一磁隧道結圖案mtjp1上從而共同地連接到對應的第一子列sc1中包括的第一磁隧道結圖案mtjp1。此外,可以提供在第一方向d1上延伸的第二位線bl2。每個第二位線bl2可以共同連接到每個存儲器列15中包括的第二磁隧道結圖案mtjp2。更具體地,每個第二位線bl2可以提供在對應的第二子列sc2中包括的第二磁隧道結圖案mtjp2下面從而共同地連接到對應的第二子列sc2中包括的第二磁隧道結圖案mtjp2。如圖5所示,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2可以設置在相同的水平面。因此,第一位線bl1可以設置在比第二位線bl2高的水平面處。
參照圖7b,根據本發(fā)明構思的某些實施方式的存儲器單元陣列可以包括布置成二維布局的多個單位存儲器單元10。每個單位存儲器單元10可以基本上類似于參照圖4和圖5描述的單位存儲器單元。因此,為了說明的容易和方便的目的,將省略對每個單位存儲器單元10的詳細描述。下面將主要描述單位存儲器單元10(或其中包括的磁隧道結圖案和著陸焊盤)的平面布置。
參照圖4、圖5和圖7b,二維布置的單位存儲器單元10可以分成多個存儲器列15。每個存儲器列15可以包括沿著第一方向d1布置的多個單位存儲器單元10,并且多個存儲器列15可以布置在垂直于第一方向d1的第二方向d2上。
每個存儲器列15可以類似于參照圖4、圖5和圖7a描述的存儲器列。每個存儲器列15可以包括第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3,第一子列sc1包括布置在第一方向d1上的第一磁隧道結圖案mtjp1,第二子列sc2包括布置在第一方向d1上的第二磁隧道結圖案mtjp2,第三子列sc3包括布置在第一方向d1上的著陸焊盤lpad。為了說明的容易和方便的目的,將省略對第一至第三子列sc1、sc2和sc3的每個的詳細描述。
根據圖7b所示的實施方式,兩個相鄰的存儲器列15中的一個存儲器列15的第一至第三子列sc1至sc3和所述兩個相鄰的存儲器列15中的另一個存儲器列15的第一至第三子列sc1至sc3可以關于所述兩個相鄰的存儲器列15之間的邊界對稱。具體地,所述兩個相鄰存儲器列15中的一個存儲器列15的第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以按指定的順序布置在第二方向d2上,而所述兩個相鄰的存儲器列15中的另一個存儲器列15的第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以以相反的順序布置在第二方向d2上。換言之,存儲器列15可以沿著第二方向d2鏡像對稱地布置。
存儲器列15之間的邊界中的第一邊界可以相鄰于分別包括在彼此相鄰一對存儲器列15中且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1。換言之,該對存儲器列15的第一子列sc1可以彼此相鄰,使第一邊界插設在其間。彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1之間在第二方向d2上的距離d11可以小于包括在一個存儲器列15中的第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5。例如,第一子列sc1之間在第二方向d2上的距離d11可以基本上等于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。同樣地,分別包括在彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1之間的最小距離d12可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2(圖4)。例如,最小距離d12可以基本上等于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3(圖4)。
存儲器列15之間的邊界中的第二邊界可以相鄰于分別包括在彼此相鄰的另一對存儲器列15中且使第二邊界插設在其間的第三子列sc3。換言之,該另一對存儲器列15的第三子列sc3可以彼此相鄰且使第二邊界插設在其間。彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d13可以小于包括在一個存儲器列15中的第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5。此外,相鄰的第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d13也可以小于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。同樣地,分別包括在彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的第三子列sc3中的著陸焊盤lpad之間的最小距離d14可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2。此外,最小距離d14也可以小于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。
根據圖4、圖5和圖7b所示的實施方式,當從平面圖觀看時,彼此相鄰的著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。因此,即使著陸焊盤lpad在用于形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露,也可以減小或最小化由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被著陸焊盤lpad的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
可以提供在第一方向d1上延伸的第一位線bl1。每個第一位線bl1可以共同連接到包括在每個存儲器列15中的第一磁隧道結圖案mtjp1。此外,可以提供在第一方向d1上延伸的第二位線bl2。每個第二位線bl2可以共同連接到包括在每個存儲器列15中的第二磁隧道結圖案mtjp2。第一位線bl1和第二位線bl2可以基本上類似于參照圖4、圖5和圖7a描述的那些。
參照圖7c,根據本發(fā)明構思的某些實施方式的存儲器單元陣列可以包括二維布置的多個單位存儲器單元10。每個單位存儲器單元10可以基本上類似于參照圖6描述的單位存儲器單元。因此,為了說明的容易和方便的目的,將省略對每個單位存儲器單元10的詳細描述。下面將主要描述單位存儲器單元10(或其中包括的磁隧道結圖案和著陸焊盤)的平面布置。
參照圖6和圖7c,二維布置的單位存儲器單元10可以分成多個存儲器列15。每個存儲器列15可以包括沿著第一方向d1布置的多個單位存儲器單元10,并且多個存儲器列15可以布置在垂直于第一方向d1的第二方向d2上。
每個存儲器列15可以包括第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3,第一子列sc1包括布置在第一方向d1上的第一磁隧道結圖案mtjp1,第二子列sc2包括布置在第一方向d1上的第二磁隧道結圖案mtjp2,第三子列sc3包括布置在第一方向d1上的著陸焊盤lpad。
當從平面圖觀看時,包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d4可以大于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。此外,當從平面圖觀看時,包括在一個存儲器列15中的第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5可以大于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。
包括在第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1可以在第一方向d1上彼此間隔開,并可以布置在第一方向d1上。同樣地,包括在第二子列sc2中的第二磁隧道結圖案mtjp2可以在第一方向d1上彼此間隔開,并可以布置在第一方向d1上。第一磁隧道結圖案mtjp1之間在第一方向d1上的距離d7和第二磁隧道結圖案mtjp2之間在第一方向d1方向上的距離d8可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2。在每個存儲器列15中,第二子列sc2可以設置在第一子列sc1和第三子列sc3之間。
根據圖7c所示的實施方式,當從平面圖觀看時,分別包括在一個存儲器列15的第一子列sc1和第二子列sc2中的第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2可以沿著第一方向d1布置成z字形形式。同樣地,當從平面圖觀看時,分別包括在一個存儲器列15的第二子列sc2和第三子列sc3中的第二磁隧道結圖案mtjp2和著陸焊盤lpad可以沿著第一方向d1布置成z字形形式。因此,當從平面圖觀看時,第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5可以小于第二磁隧道結圖案mtjp2和著陸焊盤lpad之間的距離d2(圖4)。此外,當從平面圖觀看時,第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6可以小于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3(圖4)。
根據某些實施方式,第一磁隧道結圖案mtjp1之間在第一方向d1上的距離d7可以基本上等于第二磁隧道結圖案mtjp2之間在第一方向d1上的距離d8。此外,距離d7和d8可以基本上等于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3(圖4)(即d3=d7=d8)。換言之,包括在一個存儲器列15中的磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2可以彼此間隔開基本上相等的距離。如上所述,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3可以基本上等于或大于能夠基本上防止磁隧道結圖案被由磁隧道結層產生的蝕刻副產物短路的最小間隔距離。因此,包括在一個存儲器列15中的磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2之間的距離d3、d7和d8可以基本上等于或大于能夠基本上防止磁隧道結圖案被由磁隧道結層產生的蝕刻副產物短路的最小間隔距離。
根據圖6和圖7c所示的實施方式,第一至第三子列sc1、sc2和sc3可以以相同的順序布置在每個存儲器列15中。具體地,第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以在每個存儲器列15中以指定的順序沿著第二方向d2布置。因此,兩個相鄰的存儲器列15中的一個存儲器列15的第三子列sc3可以相鄰于所述兩個相鄰的存儲器列15中的另一個存儲器列15的第一子列sc1,使所述兩個相鄰的存儲器列15之間的邊界插設在其間。彼此相鄰且使所述邊界插設在其間的第三子列sc3和第一子列sc1之間在第二方向d2上的距離d9可以大于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。分別包括在彼此相鄰且使所述邊界插設在其間的第三子列sc3和第一子列sc1中的著陸焊盤lpad和第一磁隧道結圖案mtjp1之間的最小距離d10可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3(圖4)。例如,最小距離d10可以基本上等于第二磁隧道結圖案mtjp2和著陸焊盤lpad之間的距離d2(圖4)。
根據圖6和圖7c所示的實施方式,當從平面圖觀看時,彼此相鄰的著陸焊盤lpad和磁隧道結圖案mtjp1或mtjp2之間的距離d10或d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3(圖4)。因此,即使著陸焊盤lpad在用于形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露,也可以減小或最小化由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被著陸焊盤lpad的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
可以提供在第一方向d1上延伸的第一位線bl1。每個第一位線bl1可以共同連接到包括在每個存儲器列15中的第一磁隧道結圖案mtjp1。更具體地,每個第一位線bl1可以提供在包括于對應的第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1上從而共同地連接到包括在對應的第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1。此外,可以提供在第一方向d1上延伸的第二位線bl2。每個第二位線bl2可以共同地連接到包括在對應存儲器列15中的第二磁隧道結圖案mtjp2。更具體地,每個第二位線bl2可以提供在包括在對應的第二子列sc2中的第二磁隧道結圖案mtjp2下面從而共同地連接到包括在對應的第二子列sc2中的第二磁隧道結圖案mtjp2。如圖5所示,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2可以設置在相同的水平面。因此,第一位線bl1可以設置在比第二位線bl2高的水平面處。
參照圖7d,根據本發(fā)明構思的某些實施方式的存儲器單元陣列可以包括二維布置的多個單位存儲器單元10。每個單位存儲器單元10可以基本上類似于參照圖6描述的單位存儲器單元。因此,為了說明的容易和方便的目的,將省略對每個單位存儲器單元10的詳細描述。下面將主要描述單位存儲器單元10(或其中包括的磁隧道結圖案和著陸焊盤)的平面布置。
參照圖6和圖7d,二維布置的單位存儲器單元10可以分成多個存儲器列15。每個存儲器列15可以包括沿著第一方向d1布置的多個單位存儲器單元10,并且多個存儲器列15可以布置在垂直于第一方向d1的第二方向d2上。
每個存儲器列15可以類似于參照圖6和圖7c描述的存儲器列。在某些實施方式中,每個存儲器列15可以包括第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3,第一子列sc1包括布置在第一方向d1上的第一磁隧道結圖案mtjp1,第二子列sc2包括布置在第一方向d1上的第二磁隧道結圖案mtjp2,第三子列sc3包括布置在第一方向d1上的著陸焊盤lpad。為了說明的容易和方便的目的,將省略對第一至第三子列sc1、sc2和sc3的每個的詳細描述。
根據圖7d所示的實施方式,兩個相鄰的存儲器列15中的一個存儲器列15的第一至第三子列sc1至sc3和所述兩個相鄰的存儲器列15中的另一個存儲器列15的第一至第三子列sc1至sc3可以關于所述兩個相鄰的存儲器列15之間的邊界對稱。具體地,所述兩個相鄰的存儲器列15中的一個存儲器列15的第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以以指定的順序布置在第二方向d2上,而所述兩個相鄰的存儲器列15中的另一個存儲器列15的第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以以相反的順序布置在第二方向d2上。換言之,存儲器列15可以沿著第二方向d2鏡像對稱地布置。
存儲器列15之間的邊界中的第一邊界可以相鄰于分別包括在彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的一對存儲器列15中的第一子列sc1。換言之,該對存儲器列15的第一子列sc1可以彼此相鄰而使第一邊界插設在其間。彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1之間在第二方向d2上的距離d11可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2。例如,距離d11可以基本上等于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。同樣地,分別包括在彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1之間的最小距離d12可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2。例如,最小距離d12可以基本上等于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。
存儲器列15之間的邊界中的第二邊界可以相鄰于分別包括在彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的另一對存儲器列15中的第三子列sc3。換言之,另一對存儲器列15的第三子列sc3可以彼此相鄰而使第二邊界插設在其間。彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d13可以小于包括在一個存儲器列15中的第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5。此外,相鄰的第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d13也可以小于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。同樣地,分別包括在彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的第三子列sc3中的著陸焊盤lpad之間的最小距離d14可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2。此外,最小距離d14也可以小于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。
根據圖6和圖7d所示的實施方式,當從平面圖觀看時,彼此相鄰的著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。因此,即使著陸焊盤lpad在用于形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露,也可以基本上減小或最小化由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被著陸焊盤lpad的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
在第一方向d1上延伸的每個第一位線bl1可以共同地連接到包括在對應存儲器列15中的第一磁隧道結圖案mtjp1。此外,在第一方向d1上延伸的每個第二位線bl2可以共同地連接到包括在對應存儲器列15中的第二磁隧道結圖案mtjp2。第一位線bl1和第二位線bl2可以基本上類似于參照圖7a描述的那些。
參照圖7e,根據本發(fā)明構思的某些實施方式的存儲器單元陣列可以包括二維布置的多個單位存儲器單元10。每個單位存儲器單元10可以基本上類似于參照圖6描述的單位存儲器單元。因此,為了說明的容易和方便的目的,將省略對每個單位存儲器單元10的詳細描述。下面將主要描述單位存儲器單元10(或其中包括的磁隧道結圖案和著陸焊盤)的平面布置。
參照圖6和圖7e,二維布置的單位存儲器單元10可以分成多個存儲器列15。每個存儲器列15可以包括沿著第一方向d1布置的多個單位存儲器單元10,并且多個存儲器列15可以布置在垂直于第一方向d1的第二方向d2上。
每個存儲器列15可以類似于參照圖6和圖7d描述的存儲器列。具體地,每個存儲器列15可以包括第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3,第一子列sc1包括布置在第一方向d1上的第一磁隧道結圖案mtjp1,第二子列sc2包括布置在第一方向d1上的第二磁隧道結圖案mtjp2,第三子列sc3包括布置在第一方向d1上的著陸焊盤lpad。為了說明的容易和方便的目的,將省略對第一至第三子列sc1、sc2和sc3的每個的詳細描述。
根據圖7e所示的實施方式,彼此相鄰的兩個存儲器列15中的一個存儲器列15的第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以以指定的順序布置在第二方向d2上,而所述兩個相鄰的存儲器列15中的另一個存儲器列15的第一子列sc1、第二子列sc2和第三子列sc3可以以相反的順序布置在第二方向d2上。
存儲器列15之間的邊界中的第一邊界可以相鄰于分別包括在彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的一對存儲器列15中的第一子列sc1。換言之,該對存儲器列15的第一子列sc1可以彼此相鄰且使第一邊界插設在其間。當從平面圖觀看時,包括在彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1可以沿著第一方向d1布置成z字形形式。彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1之間在第二方向d2上的距離d11可以小于包括在一個存儲器列15中的第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5。例如,距離d11可以基本上等于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。分別包括在彼此相鄰且使第一邊界插設在其間的第一子列sc1中的第一磁隧道結圖案mtjp1之間的最小距離d12可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2。例如,最小距離d12可以基本上等于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。
存儲器列15之間的邊界中的第二邊界可以相鄰于分別包括在彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的另一對存儲器列15中的第三子列sc3。換言之,該另一對存儲器列15的第三子列sc3可以彼此相鄰且使第二邊界插設在其間。彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d13可以小于包括在一個存儲器列15中的第二子列sc2和第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d5。此外,相鄰的第三子列sc3之間在第二方向d2上的距離d13也可以小于包括在一個存儲器列15中的第一子列sc1和第二子列sc2之間在第二方向d2上的距離d6。同樣地,分別包括在彼此相鄰且使第二邊界插設在其間的第三子列sc3中的著陸焊盤lpad之間的最小距離d14可以小于著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2。此外,最小距離d14也可以小于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。
根據圖6和圖7e所示的實施方式,當從平面圖觀看時,彼此相鄰的著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。因此,即使著陸焊盤lpad在用于形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露,也可以基本上減小或最小化由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被著陸焊盤lpad的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
在第一方向d1上延伸的每個第一位線bl1可以共同地連接到包括在對應存儲器列15中的第一磁隧道結圖案mtjp1。此外,在第一方向d1上延伸的每個第二位線bl2可以共同地連接到包括在對應存儲器列15中的第二磁隧道結圖案mtjp2。第一位線bl1和第二位線bl2可以基本上類似于參照圖7a所描述的那些。
圖8a至圖8c是對應于圖4的線i-i’的截面圖,用于示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的制造磁存儲裝置的單位存儲器單元的方法。在下文,與圖4、圖5和圖6的實施方式中描述的相同的元件將由相同的附圖標記或相同的參考指示符表示,并且為了說明的容易和方便的目的將省略或簡單涉及對其的描述。
參照圖4和圖8a,可以提供包括第一選擇晶體管se1和第二選擇晶體管se2的基板110。第一層間絕緣層120可以形成在基板110上。例如,第一層間絕緣層120可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。第一層間絕緣層120可以通過例如化學氣相沉積(cvd)工藝或物理氣相沉積(pvd)工藝形成。
第一接觸插塞plg1和第二接觸插塞plg2可以形成為穿過第一層間絕緣層120。第一接觸插塞plg1可以連接到第一選擇晶體管se1,第二接觸插塞plg2可以連接到第二選擇晶體管se2。此外,第二位線bl2可以形成在第一層間絕緣層120中。
第二層間絕緣層122可以形成在第一層間絕緣層120上。例如,第二層間絕緣層122可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。第二層間絕緣層122可以通過cvd工藝或pvd工藝形成。
第一底部電極be1和第二底部電極be2以及著陸焊盤lpad可以形成為穿過第二層間絕緣層122。形成第一底部電極be1和第二底部電極be2以及著陸焊盤lpad可以包括:圖案化第二層間絕緣層122以形成分別暴露第一接觸插塞plg1、第二位線bl2和第二接觸插塞plg2的第一通孔ph1、第二通孔ph2和第三通孔ph3;在第二層間絕緣層122上形成填充第一至第三通孔ph1、ph2和ph3的導電層;以及平坦化導電層直到第二層間絕緣層122的頂表面被暴露。因此,第一底部電極be1和第二底部電極be2的頂表面和著陸焊盤lpad的頂表面可以設置在基本上相同的水平面。第一底部電極be1可以電連接到第一接觸插塞plg1,第二底部電極be2可以電連接到第二位線bl2,著陸焊盤lpad可以電連接到第二接觸插塞plg2。
參照圖4和圖8b,可選底部電極層obel、磁隧道結層mtjl、可選頂部電極層otel和頂部電極層tel可以順序地形成在第二層間絕緣層122上。層obel、mtjl、otel和tel的每個可以通過例如cvd工藝或pvd工藝形成。
可選底部電極層obel和可選頂部電極層otel可以包括導電的金屬氮化物,諸如鈦氮化物和/或鉭氮化物。在某些實施方式中,可以省略可選底部電極層obel和可選頂部電極層otel中的至少一個。在下文,為了說明的容易和方便的目的,其中形成可選底部電極層obel和可選頂部電極層otel的實施方式將作為示例來描述。然而,本發(fā)明構思的實施方式不限于此。
在某些實施方式中,磁隧道結層mtjl可以包括順序地堆疊的被釘扎層pl、隧道屏蔽層tbl和自由層fl。然而,本發(fā)明構思的實施方式不限于此。在某些實施方式中,自由層、隧道阻擋層tbl和被釘扎層可以順序地堆疊。磁隧道結層mtjl將在后面參照圖9a和/或圖9b詳細描述。
掩模圖案mp可以形成在頂部電極層tel上。當從平面圖觀看時,掩模圖案mp可以分別與第一底部電極be1和第二底部電極be2交疊。掩模圖案mp可以包括但不限于硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。
參照圖4和圖8c,第一可選底部電極圖案obep1、第一磁隧道結圖案mtjp1、第一可選頂部電極圖案otep1和第一頂部電極圖案tep1可以順序地形成在第一底部電極be1上。第二可選底部電極圖案obep2、第二磁隧道結圖案mtjp2、第二可選頂部電極圖案otep2和第二頂部電極圖案tep2可以順序地形成在第二底部電極be2上。形成圖案obep1、obep2、mtjp1、mtjp2、otep1、otep2、tep1和tep2可以包括采用掩模圖案mp作為蝕刻掩模順序地圖案化頂部電極層tel、可選頂部電極層otel、磁隧道結層mtjl和可選底部電極層obel。在某些實施方式中,圖案化工藝可以采用離子束蝕刻(ibe)工藝進行。
在圖案化磁隧道結層mtjl的工藝期間,由磁隧道結層mtjl產生的蝕刻副產物可能再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上。因此,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2可能被短路。短路的可能性可以隨著第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間距離d3的減小而增大。然而,根據本發(fā)明構思的實施方式,第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3可以基本上等于或大于能夠基本上防止第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2被由磁隧道結層mtjl產生的蝕刻副產物短路的最小間隔距離。
通常,著陸焊盤lpad可能在用于形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露且部分地蝕刻。此時,由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物可能再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上,從而導致磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的短路。由于著陸焊盤lpad的蝕刻而發(fā)生短路的可能性可以隨著磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2和著陸焊盤lpad之間的距離的減小而增大。
然而,根據本發(fā)明構思的實施方式,當從平面圖觀看時,著陸焊盤lpad和第一磁隧道結圖案mtjp1之間的距離d1以及著陸焊盤lpad和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d2可以大于第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2之間的距離d3。因此,即使著陸焊盤lpad在用于形成磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的圖案化工藝期間被暴露,也可以減小或最小化由著陸焊盤lpad產生的蝕刻副產物將再次沉積在磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2的側壁上的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案mtjp1和mtjp2被著陸焊盤lpad的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
再次參照圖4和圖5,第三層間絕緣層124可以形成在第二層間絕緣層122上以覆蓋第一磁隧道結圖案mtjp1和第二磁隧道結圖案mtjp2。第三層間絕緣層124可以包括例如硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種。例如,第三層間絕緣層124可以通過cvd工藝或pvd工藝形成。在某些實施方式中,第三層間絕緣層124可以被平坦化直到第一頂部電極圖案tep1的頂表面和第二頂部電極圖案tep2的頂表面被暴露。
互連接觸inc可以形成為穿過第三層間絕緣層124?;ミB接觸inc可以連接到著陸焊盤lpad。第一位線bl1和互連圖案inp可以形成在第三層間絕緣層124上。第一位線bl1可以電連接到第一頂部電極圖案tep1,互連圖案inp可以將互連接觸inc電連接到第二頂部電極圖案tep2。在某些實施方式中,互連接觸inc、互連圖案inp和第一位線bl1可以采用鑲嵌工藝同時形成。
圖9a和圖9b是示出根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁隧道結圖案的概念圖。磁隧道結圖案mtjp可以包括第一磁圖案mp1、隧道阻擋圖案tbp和第二磁圖案mp2。第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2中的一個可以對應于磁隧道結的自由圖案,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2中的另一個可以對應于磁隧道結的被釘扎圖案。在下文,為了說明的容易和方便的目的,第一磁圖案mp1將被描述為被釘扎圖案,并且第二磁圖案mp2將被描述為自由圖案。相反地,在某些實施方式中,第一磁圖案mp1可以是自由圖案,并且第二磁圖案mp2可以是被釘扎圖案。磁隧道結圖案mtjp的電阻值可以根據自由圖案和被釘扎圖案的磁化方向來確定。例如,當自由圖案和被釘扎圖案的磁化方向彼此反平行時磁隧道結圖案mtjp的電阻值可以遠大于當自由圖案和被釘扎圖案的磁化方向彼此平行時磁隧道結圖案mtjp的電阻值。因而,磁隧道結圖案mtjp的電阻值可以通過改變自由圖案的磁化方向來調整。這可以用作根據本發(fā)明構思的某些實施方式的磁存儲裝置的數據存儲原理。
參照圖9a,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的磁化方向可以基本上平行于隧道阻擋圖案tbp的頂表面,因此第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2可以構成水平磁化結構。在這些實施方式中,第一磁圖案mp1可以包括包含反鐵磁材料的層和包含鐵磁材料的層。在某些實施方式中,包含反鐵磁材料的層可以包括ptmn、irmn、mno、mns、mnte、mnf2、fecl2、feo、cocl2、coo、nicl2、nio和cr中的至少一種。在某些實施方式中,包含反鐵磁材料的層可以包括至少一種貴金屬。貴金屬可以包括釕(ru)、銠(rh)、鈀(pd)、鋨(os)、銥(ir)、鉑(pt)、金(au)或銀(ag)。包含鐵磁材料的層可以包括cofeb、fe、co、ni、gd、dy、cofe、nife、mnas、mnbi、mnsb、cro2、mnofe2o3、feofe2o3、niofe2o3、cuofe2o3、mgofe2o3、euo和y3fe5o12中的至少一種。
第二磁圖案mp2可以包括具有可改變的磁化方向的材料。第二磁圖案mp2可以包括鐵磁材料。例如,第二磁圖案mp2可以包括feb、fe、co、ni、gd、dy、cofe、nife、mnas、mnbi、mnsb、cro2、mnofe2o3、feofe2o3、niofe2o3、cuofe2o3、mgofe2o3、euo和y3fe5o12中的至少一種。
第二磁圖案mp2可以包括多個層。例如,第二磁圖案mp2可以包括多個鐵磁層以及設置在鐵磁層之間的非磁材料層。在此情況下,鐵磁層和非磁材料層可以構成合成的反鐵磁層。合成的反鐵磁層可以減小磁存儲裝置的臨界電流密度,并可以改善磁存儲裝置的熱穩(wěn)定性。
隧道阻擋圖案tbp可以包括鎂氧化物(mgo)、鈦氧化物(tio)、鋁氧化物(alo)、鎂鋅氧化物(mgzno)、鎂硼氧化物(mgbo)、鈦氮化物(tin)和釩氮化物(vn)中的至少一種。在某些實施方式中,隧道阻擋圖案tbp可以是由鎂氧化物(mgo)形成的單層??蛇x地,隧道阻擋圖案tbp可以包括多個層。隧道阻擋圖案tbp可以采用cvd工藝形成。
參照圖9b,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的磁化方向可以基本上垂直于隧道阻擋圖案tbp的頂表面,因此第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2可以構成垂直磁化結構。在這些實施方式中,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個可以包括具有l(wèi)10晶體結構的材料、具有六方密堆積(hcp)晶體結構的材料和非晶的稀土過渡金屬(re-tm)合金中的至少一種。在某些實施方式中,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個可以包括具有l(wèi)10晶體結構的fe50pt50、具有l(wèi)10晶體結構的fe50pd50、具有l(wèi)10晶體結構的co50pt50、具有l(wèi)10晶體結構的co50pd50和具有l(wèi)10晶體結構的fe50ni50中的至少一種。在某些實施方式中,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個可以包括copt無序合金或co3pt有序合金,其具有hcp晶體結構并包括10at.%至45at.%的鉑含量。在某些實施方式中,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個可以包括至少一種非晶re-tm合金,其包括從由鐵(fe)、鈷(co)和鎳(ni)組成的組選擇的至少一個以及從由稀土金屬的鋱(tb)、鏑(dy)和釓(gd)組成的組選擇的至少一個。
在某些實施方式中,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2可以包括具有界面垂直磁各向異性(i-pma)的材料。界面垂直磁各向異性可以表示具有本征水平磁化性質的磁層具有受該磁層和相鄰于該磁層的另一層之間的界面影響的垂直磁化方向。這里,本征水平磁化性質可以表示磁層在沒有外部因素存在時具有平行于該磁層的最寬表面的磁化方向。例如,當具有本征水平磁化性質的磁層形成在基板上并且外部因素不存在時,該磁層的磁化方向可以基本上平行于基板的頂表面。
例如,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個可以包括鈷(co)、鐵(fe)和鎳(ni)中的至少一種。此外,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個還可以包括從包括硼(b)、鋅(zn)、鋁(al)、鈦(ti)、釕(ru)、鉭(ta)、硅(si)、銀(ag)、金(au)、銅(cu)、碳(c)和氮(n)的非磁材料中選擇的至少一種。例如,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個可以包括cofe或nife,并且還可以包括硼(b)。此外,為了減小第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的飽和磁化,第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個還可以包括鈦(ti)、鋁(al)、硅(si)、鎂(mg)和鉭(ta)中的至少一種。第一磁圖案mp1和第二磁圖案mp2的每個可以采用濺射工藝或cvd工藝形成。
參照圖8b描述的磁隧道結層mtjl可以包括與圖9a或圖9b的磁隧道結圖案mtjp基本上相同的材料。
根據本發(fā)明構思的某些實施方式,著陸焊盤和磁隧道結圖案之間的距離可以大于磁隧道結圖案之間的距離。因此,即使著陸焊盤在用于形成磁隧道結圖案的圖案化工藝期間被暴露,也可以減小或最小化磁隧道結圖案將被由著陸焊盤產生的蝕刻副產物短路的可能性。換言之,根據本發(fā)明構思的某些實施方式,可以基本上防止或抑制磁隧道結圖案被著陸焊盤的蝕刻副產物短路,因此可以改善磁存儲裝置的可靠性。
盡管已經參照示例實施方式描述了本發(fā)明構思,但是對于本領域技術人員將是顯然的,可以進行各種改變和修改,而沒有脫離本發(fā)明構思的精神和范圍。因此,應當理解,以上的實施方式不是限制性的,而是說明性的。因此,本發(fā)明構思的范圍由權利要求及其等同物的最寬可允許解釋確定,而不應受以上的描述限制或限定。
本申請要求分別于2015年10月15日和2015年11月9日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2015-0144268號和第10-2015-0156320號的優(yōu)先權,其公開內容通過引用整體地結合于此。