磁随机存取存储单元及磁随机存取存储器的形成方法

摘要

一种磁随机存取存储单元及磁随机存取存储器的形成方法，磁随机存取存储单元包括：衬底，所述衬底包括若干有源区和位于有源区之间的隔离区；位于所述有源区上的栅极结构；位于所述有源区上和隔离区上的字线结构，所述字线结构的侧壁与所述栅极结构的侧壁相接触。所述磁随机存取存储单元的性能得到了提升。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种磁随机存取存储单元及磁随机存取存储器的形成方法。

背景技术

磁性随机存取存储器是一种非易失性存储器技术，正在作为一种主流的数据存储技术被业界所广泛接受。它集成了一个磁阻器件和一个硅基选择矩阵。关键属性有非易失性、低电压工作、无限次读写的耐用性、快速读写操作，并且作为后端技术而容易集成。这些特性使得磁性随机访问存储器有可能替代各种应用中的许多类型存储器。

然而，随着半导体技术节点的缩小，半导体器件的尺寸也越来越小。现有的磁随机存取存储器的尺寸较大，不适用于先进半导体制程。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种磁随机存取存储单元及磁随机存取存储器的形成方法，以缩小所述磁随机存取存储器的尺寸。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种磁随机存取存储单元，包括：衬底，所述衬底包括若干有源区和位于有源区之间的隔离区；位于所述有源区上的栅极结构；位于所述有源区上和隔离区上的字线结构，所述字线结构的侧壁与所述栅极结构的侧壁相接触。

可选的，还包括：位于栅极结构两侧衬底内的源区和漏区；位于衬底上的介质结构，所述栅极结构和字线结构位于所述介质结构内。

可选的，还包括：与所述源区电连接的源线结构，所述源线结构沿平行于衬底表面的第一方向延伸，所述源线结构位于所述介质结构内。

可选的，还包括：磁性隧道结构，所述磁性隧道结构的底部与所述漏区电连接；位线结构，所述位线结构与所述磁性隧道结构顶部电连接，所述位线结构沿平行于衬底表面的第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述位线结构和磁性隧道结构位于所述介质结构内。

可选的，所述磁性隧道结构的底部平面高于所述源线结构的顶部平面。

可选的，所述磁性隧道结构包括：固定层；位于固定层上的绝缘层；位于绝缘层上的自由层。

可选的，所述源线结构与所述字线结构和栅极结构相互平行。

可选的，所述源线结构的底部平面高于所述字线结构顶部平面和栅极结构的顶部平面。

可选的，所述衬底包括基底、位于基底上的鳍部结构以及位于鳍部结构部分侧壁的隔离层，所述鳍部结构位于所述有源区内；所述字线结构和栅极结构横跨所述鳍部结构，所述第一方向垂直于所述鳍部结构的延伸方向。

可选的，所述相邻鳍部结构的间距为第一尺寸，所述鳍部结构的宽度为第二尺寸，所述第一尺寸小于或等于第二尺寸。

相应的，本发明技术方案还提供一种磁随机存取存储器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括若干有源区和位于有源区之间的隔离区；在衬底上形成栅极结构和字线结构，所述栅极结构位于所述有源区内，所述字线结构位于所述有源区内和隔离区内，所述字线结构的侧壁和所述栅极结构的侧壁相接触。

可选的，所述栅极结构和字线结构的形成方法包括：在所述衬底上形成栅极材料层；在所述栅极材料层上形成字线材料层；在所述字线材料层上形成图形化的掩膜层；以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述字线材料层和栅极材料层，形成所述栅极结构和字线结构。

可选的，在形成字线结构和栅极结构之后，还包括：在栅极结构两侧衬底内形成源区和漏区；在衬底上形成介质结构，所述栅极结构和字线结构位于所述介质结构内。

可选的，在所述介质结构内形成源线结构，所述源线结构与所述源区电连接，所述源线结构沿平行于衬底表面的第一方向延伸。

可选的，还包括：在所述介质结构内形成磁性隧道结构，所述磁性隧道结构的底部与所述漏区电连接；在所述介质结构内形成位线结构，所述位线结构与所述磁性隧道结构的顶部电连接，所述位线结构沿平行于衬底表面的第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述磁性隧道结构包括：缓冲层；位于缓冲层上的固定层；位于固定层上的绝缘层；位于绝缘层上的自由层；位于自由层上的覆盖层。

可选的，所述磁性隧道结构的底部平面高于所述源线结构的顶部平面。

可选的，所述字线结构和栅极结构与所述源线结构相互平行。

可选的，所述源线结构的底部平面高于所述字线结构和栅极结构的顶部平面。

可选的，所述衬底包括基底、位于基底上的鳍部结构以及位于鳍部结构部分侧壁的隔离层，所述鳍部结构位于所述有源区内；所述字线结构和栅极结构横跨所述鳍部结构，所述第一方向垂直于所述鳍部结构的延伸方向。

可选的，所述相邻鳍部结构的间距为第一尺寸，所述鳍部结构的宽度为第二尺寸，所述第一尺寸小于或等于第二尺寸。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案的磁随机存取存储单元中，所述字线结构的侧壁与所述栅极结构的侧壁相接触，所述字线结构和所述栅极结构处于同一层，从而为后续需要形成于字线结构上的器件留有了足够的空间，使得所述器件的形成具有较大的工艺窗口，所述器件能够与所述字线结构和所述栅极结构较好的隔离开来，有利于提升所述磁随机存取存储单元的性能。

进一步，所述源线结构沿平行于衬底表面的第一方向延伸，从而减小了所述磁随机存取存储单元在第一方向上的尺寸，使得所述磁随机存取存储单元的面积减小，有利于提升磁随机存取存储单元的集成度，进而节省了磁随机存取存储器的面积。

本发明技术方案的磁随机存取存储器的形成方法中，形成的所述字线结构的侧壁和栅极结构的侧壁相接触，所述字线结构和所述栅极结构处于同一层，从而为后续需要形成于字线结构上的器件留有了足够的空间，使得所述器件的形成具有较大的工艺窗口，所述器件能够与所述字线结构和所述栅极结构较好的隔离开来，有利于提升所述磁随机存取存储单元的性能，进而提升了所述磁随机存取存储器的性能。

附图说明

图1和图2是一实施例中磁随机存取存储器的示意图；

图3至图14是本发明实施例中磁随机存取存储器形成过程的示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有的磁随机存取存储器的尺寸较大，不适用于先进半导体制程。现结合具体的实施例进行分析说明。

图1和图2是一实施例中磁随机存取存储器的示意图。

请参考图1和图2，图1为图2省略介质结构的俯视图，图2为图1沿剖面线MN的剖面结构示意图，包括：衬底100，所述衬底100上具有鳍部101；横跨所述鳍部101的栅极结构104，所述栅极结构104两侧的鳍部101内具有源区103和漏区102；位于衬底100上的介质结构，所述介质结构包括依次重叠的第一介质层105、第二介质层106、第三介质层107、第四介质层108、第五介质层109、第六介质层110和第七介质层111，所述栅极结构104位于所述第一介质层105内；位于第二介质层106内的字线结构112，所述字线结构102与所述栅极结构104顶部电连接；位于第四介质层108内的源线结构113，所述源线结构113与所述源区103电连接；位于第六介质层110内的磁性隧道结构114，所述磁性隧道结构114与所述漏区102电连接；位于第七介质层111表面的位线结构115，所述位线结构115与所述磁性隧道结构114顶部电连接。

所述磁随机存取存储器的存储单元中，一方面，所述源线结构113通过位于第三介质层107内的第二插塞(未标示)、位于第二介质层106内的第一金属层(未标示)以及位于第一介质层105内的第一插塞(未标示)与所述源区103电连接；所述字线结构102通过位于第一介质层105内的第一插塞(未标示)与所述栅极结构104顶部电连接。所述源线结构113与所述字线结构102之间以所述第三介质层107相互隔离，所述源线结构113与所述字线结构102距离较近，为了避免形成所述源线结构113的工艺损伤第三介质层107后对所述字线结构102造成损伤的情况，从而形成所述源线结构113的工艺条件受到一定限制，使得形成所述源线结构113的工艺窗口较小，增加了工艺难度；同时，距离较近的所述源线结构113与所述字线结构102的可能发生短路，从而影响所述磁随机存取存储器的性能。

另一方面，所述磁随机存取存储器的存储单元中，所述字线结构112沿平行于衬底100表面的第二方向Y延伸，所述第二方向Y垂直于所述鳍部101延伸方向；所述源线结构113与位线结构115沿平行于衬底100表面的第一方向X延伸，所述第一方向X垂直于所述第二方向Y，所述第一方向X为所述鳍部101延伸方向。所述源线结构113与位线结构115具有一定的宽度，从而，在所述第二方向Y上，所述源线结构113与位线结构115需要占据一定的空间，以满足所述源线结构113与位线结构115的尺寸需求。

然而，由若干存储单元形成的磁随机存取存储器的结构中，所述相邻鳍部101具有间距P，随着半导体技术节点的缩小，所述鳍部间距P的尺寸也越来越小。所述存储单元形成于单个鳍部上，而所述源线结构113与位线结构115仍需要占据一定的空间，即形成的鳍部单元需要一定的工艺窗口，相邻鳍部间需要一定的空间形成所述鳍部单元，从而使得所述鳍部间距P的尺寸无法进一步缩小，从而使得所述磁随机存取存储器无法满足先进半导体的技术需求。

为了解决上述问题，本发明技术方案提供一种磁随机存取存储单元及磁随机存取存储器的形成方法，通过在衬底上形成字线结构和栅极结构，所述字线结构的侧壁和栅极结构的侧壁相接触，所述字线结构和所述栅极结构处于同一层，从而为后续需要形成于字线结构上的器件留有了足够的空间，使得所述器件的形成具有较大的工艺窗口，所述器件能够与所述字线结构和所述栅极结构较好的隔离开来，有利于提升所述磁随机存取存储单元的性能。；同时，所述源线结构沿平行于衬底表面的第一方向延伸，从而减小了所述磁随机存取存储单元在垂直于第一方向上的尺寸，使得所述磁随机存取存储单元的面积减小，有利于提升磁随机存取存储单元的集成度。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图3至图14是本发明实施例中磁随机存取存储器形成过程的示意图。

请参考图3和图4，图3是图4的俯视图，图4是图3沿剖面线DD’方向的结构示意图，提供衬底，所述衬底包括若干有源区I和位于有源区I之间的隔离区II。

所述有源区I为衬底上形成有源器件的区域，所述有源器件包括二极管、三极管、晶体管或集成电路；所述隔离区II为在衬底上形成隔离结构以对所述有源器件进行电隔离的区域。

在本实施例中，所述衬底包括基底200、位于基底200上的若干鳍部结构201以及位于鳍部结构201部分侧壁的隔离层202，所述鳍部结构201位于所述有源区I内。

所述若干鳍部结构201的排列方向为第一方向X，所述第一方向X平行于衬底表面；所述鳍部结构201的延伸方向为第二方向Y，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X。

在本实施例中，所述磁随机存取存储器的存储单元形成于单个鳍部结构201上。在其他实施例中，所述磁随机存取存储器的存储单元能够形成于多个鳍部结构上。

所述相邻鳍部结构201的间距B为第一尺寸，所述鳍部结构201的宽度A为第二尺寸，所述第一尺寸小于或等于第二尺寸。

由于后续形成的源线结构沿平行于衬底表面的第一方向X延伸，从而减小了所述磁随机存取存储单元在第一方向X上的尺寸，使得所述磁随机存取存储单元的面积减小，从而使得相邻鳍部结构201之间的间距B能够进一步缩小，使得所述第一尺寸小于或等于第二尺寸，从而提高了所述磁随机存取存储单元的集成度，减小了所述磁随机存取存储器的面积。

在其他实施例中，所述衬底包括平面型衬底。

在本实施例中，所述基底200的材料为单晶硅；所述鳍部结构201的材料为单晶硅；所述隔离层202的材料包括氧化硅。

在其他实施例中，所述基底还可以是多晶硅、锗、锗化硅、砷化镓或绝缘体上硅等半导体材料；所述鳍部结构还可以是多晶硅、锗、锗化硅、砷化镓或绝缘体上硅等半导体材料；所述隔离层的材料包括氮化硅、氮氧化硅或碳化硅。

在衬底上形成栅极结构和字线结构，所述栅极结构位于所述有源区I内，所述字线结构位于所述有源区I内和隔离区II内，所述字线结构的侧壁和所述栅极结构的侧壁相接触。

请参考图5至图7，图5为图6的俯视图，图5为图7的俯视图，图6为图5沿剖面线EE’方向的结构示意图，图7为图5沿剖面线II’方向的局部结构示意图，在衬底上形成栅极结构203和字线结构204，所述栅极结构203位于所述有源区I内，所述字线结构204位于所述有源区I内和隔离区II内，所述字线结构204的侧壁和所述栅极结构203的侧壁相接触。

在本实施例中，所述栅极结构203横跨所述鳍部结构201；在其他实施例中，所述栅极结构位于所述衬底上。

所述栅极结构203和字线结构204的形成方法包括：在所述衬底上形成栅极材料层(未图示)；在所述栅极材料层上形成字线材料层(未图示)；在所述字线材料层上形成图形化的掩膜层(未图示)；以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述字线材料层和栅极材料层，直至暴露出所述衬底表面，形成所述栅极结构203和字线结构204。

所述栅极结构203的材料包括金属，所述金属包括钨、铝、钴、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钌和铜中的一种或多种组合；所述字线结构204的材料包括金属，所述金属包括钨、铝、钴、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钌和铜中的一种或多种组合。

在本实施例中，所述栅极结构203的材料包括钨；所述字线结构204的材料包括钨。所述栅极结构203的材料与所述字线结构204的材料相同。

在其他实施例中，所述栅极结构的材料与所述字线结构的材料不相同。

形成所述栅极材料层的工艺包括物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺或电镀工艺；形成所述字线材料层的工艺包括物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺或电镀工艺；刻蚀所述字线材料层和栅极材料层的工艺包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或多种的组合。

在本实施例中，形成所述栅极材料层的工艺包括物理气相沉积工艺；形成所述字线材料层的工艺包括物理气相沉积工艺；刻蚀所述字线材料层和栅极材料层的工艺包括干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺能够形成侧壁形貌良好的栅极结构203与字线结构204。

在本实施例中，所述栅极材料层和所述字线材料层采用一道形成工艺同时形成。在其他实施例中，所述栅极材料层和所述字线材料层能够采用不同的工艺分别形成。

所述字线结构204的侧壁和所述栅极结构203的侧壁相接触，从而所述字线结构204和所述栅极结构203处于同一层，从而为后续需要形成于字线结构上的器件留有了足够的空间，使得所述器件的形成具有较大的工艺窗口，所述器件能够与所述字线结构204和所述栅极结构203较好的隔离开来，有利于提升磁随机存取存储单元的性能。

请参考图8和图9，图8是图9的俯视图，图9是图8中沿剖面线FF’方向的单个磁随机存取存储单元的剖面结构示意图，在栅极结构203两侧的鳍部结构201内形成源区205和漏区206。

在其他实施例中，在栅极结构两侧的衬底内形成源区和漏区。

形成所述源区205和漏区206的工艺包括外延生长工艺或离子注入工艺。

在本实施例中，形成所述源区205和漏区206的工艺包括外延生长工艺。

当所述磁随机存取存储单元为N型器件时，所述源区205的材料和漏区206的材料包括碳硅。当所述磁随机存取存储单元为P型器件时，所述源区205的材料和漏区206的材料包括硅锗。

接下来，在所述衬底上形成介质结构，所述栅极结构203和字线结构204位于所述介质结构内，所述介质结构包括第一介质结构、第二介质结构和第三介质结构；在所述介质结构内形成磁性隧道结构，所述磁性隧道结构的底部与所述漏区206电连接；在所述介质结构内形成位线结构，所述位线结构与所述磁性隧道结构的顶部电连接，所述位线结构沿平行于衬底表面的第二方向Y延伸；在所述介质结构内形成源线结构，所述源线结构与所述源区205电连接，所述源线结构沿平行于衬底表面的第一方向X延伸。

请参考图10和图11，图10为图11省略第一介质层301和第二介质层302的俯视图，图11为图10沿剖面线GG’方向的单个磁随机存取存储单元的剖面结构示意图，在衬底上形成第一介质结构；在所述第一介质结构内形成源线结构208，所述源线结构208与所述源区205电连接。

所述源线结构208的底部平面高于所述字线结构204顶部平面和栅极结构203的顶部平面。

由于形成的所述字线结构204的侧壁和栅极结构203的侧壁相接触，所述字线结构204和所述栅极结构203处于同一层，从而为形成于字线结构204上的源线结构留有了足够的空间，使得所述源线结构的形成具有较大的工艺窗口，所述源线结构能够与所述字线结构204的侧壁和栅极结构203较好的隔离开来，有利于提升所述磁随机存取存储单元的性能，进而提升了所述磁随机存取存储器的性能。

所述源线结构208与所述字线结构204和栅极结构203相互平行，所述源线结构沿平行于衬底表面的第一方向X延伸。

由于形成的源线结构208沿平行于衬底表面的第一方向X延伸，从而减小了所述磁随机存取存储单元在第一方向X上的尺寸，使得所述磁随机存取存储单元的面积减小，从而使得相邻鳍部结构201之间的间距B能够进一步缩小，避免了所述源线结构沿第二方向Y延伸时，所述源线结构需要占据所述磁随机存取存储单元在第一方向X上的尺寸，使得所述磁随机存取存储单元的面积较大，无法缩小相邻鳍部结构之间的间距的情况。综上，提升了磁随机存取存储单元的集成度，进而节省了磁随机存取存储器的面积。

在本实施例中，所述第一介质结构包括：第一介质层301和位于第一介质层301上的第二介质层302。

所述第二介质层302用于为所述源线结构208提供空间支持；所述第一介质层301用于在实现所述源线结构208的底部与所述源区205电连接时，为起到导电连接作用的插塞提供空间支持，同时也对各结构进行电隔离。

所述源线结构208的形成方法包括：在衬底上形成第一介质层301，所述栅极结构203和字线结构204位于所述第一介质层301内；在第一介质层301内形成第一开口(未图示)，所述第一开口暴露出所述源区205表面；在第一开口内和第一介质层301表面形成插塞材料层(未图示)；平坦化所述插塞材料层，直至暴露出所述第一介质层301表面，在第一开口内形成第一插塞207，所述第一插塞207与所述源区205电连接；在第一介质层301上形成第二介质层302；在所述第二介质层302内形成第二开口(未图示)，所述第二开口暴露出所述第一插塞207顶部表面和部分所述第一介质层301表面；在所述第二开口内和第二介质层302表面形成源线材料层(未图示)；平坦化所述源线材料层，直至暴露出所述第二介质层302表面，在第二开口内形成源线结构208，所述源线结构208与所述第一插塞207电连接。

所述第一介质层301的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳氧化硅和碳化硅中的一种或多种的组合；所述第二介质层302的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳氧化硅和碳化硅中的一种或多种的组合；所述第一插塞207的材料包括金属，所述金属包括钨、铝、钴、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钌和铜中的一种或多种组合；所述源线结构208的材料包括金属，所述金属包括钨、铝、钴、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钌和铜中的一种或多种组合。

在本实施例中，所述第一介质层301的材料包括氧化硅；所述第二介质层302的材料包括氧化硅；所述第一插塞207的材料包括钛；所述源线结构208的材料包括钨。

形成所述插塞材料层的工艺包括物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺或电镀工艺；形成源线材料层的工艺包括物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺或电镀工艺。

在本实施例中，形成所述插塞材料层的工艺包括物理气相沉积工艺；形成源线材料层的工艺包括物理气相沉积工艺；平坦化所述插塞材料层的工艺包括化学机械抛光工艺；平坦化所述源线材料层的工艺包括化学机械抛光工艺。

在本实施例中，在第一介质层301内形成第一插塞207的同时，也在所述第一介质层301内形成第二插塞209，所述第二插塞209与所述漏区206电连接；在形成所述源线结构208的同时，也在所述第二插塞209上形成第一金属层210，所述第一金属层210与所述第二插塞209电连接。

所述第二插塞209和位于第二插塞209上的第一金属层210用于实现后续形成的磁性隧道结构与所述漏区206的电连接。

在其他实施例中，能够不同时形成所述第一插塞和第一金属层。

形成第一介质层301的方法包括：在所述衬底上形成介质材料层(未图示)；平坦化所述介质材料层至预设厚度，形成所述第一介质层301。

形成第二介质层302的方法包括：在所述第一介质层301上形成介质材料层(未图示)；平坦化所述介质材料层至预设厚度，形成所述第二介质层302。

请参考图12，图12为在图11基础上的结构示意图，在衬底上形成第二介质结构；在所述第二介质结构内形成磁性隧道结构214，所述磁性隧道结构214的底部与所述漏区206电连接。

所述磁性隧道结构214包括：固定层(未标示)；位于固定层上的绝缘层(未标示)；位于绝缘层上的自由层(未标示)。

所述固定层的材料包括铁磁性材料，所述铁磁性材料包括钴铁硼、钴铁、镍铁或钴铁镍；所述绝缘层的材料包括氧化镁或氧化铝；所述自由层的材料包括铁磁性材料，所述铁磁性材料包括钴铁硼、钴铁、镍铁或钴铁镍。

所述磁性隧道结构214底部平面高于所述源线结构208的顶部平面。

在本实施例中，所述第二介质结构包括：第三介质层303、位于第三介质层303上的第四介质层304、位于第四介质层304上的第五介质层305和位于第五介质层305上的第六介质层306。

所述第六介质层306用于为所述磁性隧道结构214提供空间支持；所述第三介质层303、第四介质层304和第五介质层305用于在实现所述磁性隧道结构214的底部与所述漏区206电连接时，为起到导电连接作用的若干金属层和插塞提供空间支持，同时也对各结构进行电隔离。

所述磁性隧道结构214的形成方法包括：在所述第二介质层302上形成第三介质层303；在第三介质层303内形成第三插塞211，所述第三插塞211与所述第一金属层210电连接；在所述第三介质层303上形成第四介质层304；在所述第四介质层304内形成第二金属层212，所述第二金属层212与所述第三插塞211电连接；在所述第四介质层304上形成第五介质层305；在所述第五介质层305内形成底部电极213，所述底部电极213与所述第二金属层212电连接；在所述第五介质层305上形成磁性隧道结构材料层(未图示)；在所述磁性隧道结构材料层上形成图形化的掩膜层(未图示)，所述图形化的掩膜层暴露出所述底部电极213表面的部分磁性隧道结构材料层表面；以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述磁性隧道结构材料层，直至暴露出所述第五介质层305表面，形成所述磁性隧道结构214。

所述第三介质层303、第四介质层304和第五介质层305的材料和形成方法与所述第一介质层301和第二介质层302的材料和形成方法相同，具体请参考图11，在此不再赘述。

所述第三插塞211和底部电极213的材料和形成方法与所述第一插塞207的材料和形成方法相同，具体请参考图11，在此不再赘述。

形成磁性隧道结构214之后，在所述第五介质层305上形成第六介质层306，所述第六介质层306暴露出所述磁性隧道结构214顶部表面。

所述第六介质层306的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳氧化硅和碳化硅中的一种或多种的组合。在本实施例中，所述第六介质层306的材料包括氧化硅。

形成所述第六介质层306的方法包括：在所述第五介质层305上和所述磁性隧道结构214顶部表面和侧壁表面形成介质材料层(未图示)；平坦化所述介质材料层，直至暴露出所述磁性隧道结构214表面，形成所述第六介质层306。

请参考图13和图14，图13为图14省略介质结构的俯视图，图14为图13沿剖面线HH’方向的单个磁随机存取存储单元的剖面结构示意图，在衬底上形成第三介质结构；在第三介质结构上形成位线结构216，所述位线结构216与所述磁性隧道结构214顶部电连接。

所述第三介质结构包括第七介质层307；所述第七介质层307为与所述磁性隧道结构214顶部电连接的位线结构216提供空间支持，同时也对各结构进行电隔离。

所述位线结构216的形成方法包括：在所述第六介质层306上形成第七介质层307；在第七介质层307内形成顶部电极215，所述顶部电极215与所述磁性隧道结构214顶部电连接；在所述第七介质层307上形成位线材料层(未图示)；在所述位线材料层上形成图形化的掩膜层(未图示)；以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述位线材料层，直至暴露出所述第七介质层307表面，形成所述位线结构216，所述位线结构216与所述顶部电极215电连接。

所述顶部电极215的材料和形成方法与所述第一插塞207的材料和形成方法相同，具体请参考图11，在此不再赘述。

所述第七介质层307的材料和形成方法与所述第一介质层301和第二介质层302的材料和形成方法相同，具体请参考图11，在此不再赘述。

所述位线结构216的的材料包括金属，所述金属包括钨、铝、钴、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钌和铜中的一种或多种组合；形成所述位线材料层的工艺包括物理气相沉积工艺、原子层沉积工艺或电镀工艺。

在本实施例中，所述源线结构208的材料包括钨；形成所述位线材料层的工艺包括物理气相沉积工艺。

所述位线结构214沿平行于衬底表面的第二方向Y延伸，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X。

所述位线结构214沿平行于衬底表面的第二方向Y延伸，由于形成的源线结构208沿平行于衬底表面的第一方向X延伸，从而减小了所述磁随机存取存储单元在第一方向X上的尺寸，使得所述磁随机存取存储单元的面积减小，从而使得相邻鳍部结构201之间的间距B能够进一步缩小，避免了所述源线结构沿第二方向Y延伸时，所述源线结构与位线结构需要占据第一方向X上一定的空间，使得所述磁随机存取存储单元的面积较大，无法缩小相邻鳍部结构之间的间距的情况。综上，提升了磁随机存取存储单元的集成度，进而节省了磁随机存取存储器的面积。

相应的，本发明实施例还提供一种磁随机存取存储器和存储单元，请继续参考图13和图14，包括：

衬底，所述衬底包括若干有源区I和位于有源区I之间的隔离区II；

位于所述有源区I上的栅极结构203；

位于所述有源区I上和隔离区II上的字线结构204，所述字线结构204的侧壁与所述栅极结构203的侧壁相接触。

在本实施例中，还包括：位于栅极结构203两侧鳍部结构201内的源区205和漏区206；位于衬底上的介质结构，所述栅极结构203和字线结构204位于所述介质结构内。

在本实施例中，还包括：位于所述介质结构内的源线结构208，所述源线结构208与所述源区205电连接，所述源线结构208沿平行于衬底表面的第一方向X延伸。

在本实施例中，还包括：位于所述介质结构内的磁性隧道结构214，所述磁性隧道结构214的底部与所述漏区206电连接；位于所述介质结构内的位线结构216，所述位线结构216与所述磁性隧道结构214顶部电连接，所述位线结构216沿平行于衬底表面的第二方向Y延伸，所述第二方向Y垂直于所述第一方向X。

在本实施例中，所述磁性隧道结构214的底部平面高于所述源线结构208的顶部平面。

在本实施例中，所述磁性隧道结构214包括：缓冲层；位于缓冲层上的固定层；位于固定层上的绝缘层；位于绝缘层上的自由层；位于自由层上的覆盖层。

在本实施例中，所述字线结构204和栅极结构203与所述源线结构208相互平行。

在本实施例中，所述源线结构208的底部平面高于所述字线结构204和栅极结构203的顶部平面。

在本实施例中，所述衬底包括基底200、位于基底200上的鳍部结构201以及位于鳍部结构201部分侧壁的隔离层202，所述鳍部结构201位于所述有源区I内；所述栅极结构203和字线结构204横跨所述鳍部结构201，所述第一方向X垂直于所述鳍部结构的延伸方向。

在本实施例中，所述相邻鳍部结构201的间距B为第一尺寸，所述鳍部结构201的宽度A为第二尺寸，所述第一尺寸小于或等于第二尺寸。

本发明技术方案的磁随机存取存储单元中，所述字线结构的侧壁与所述栅极结构的侧壁相接触，所述字线结构和所述栅极结构处于同一层，从而为后续需要形成于字线结构上的器件留有了足够的空间，使得所述器件的形成具有较大的工艺窗口，所述器件能够与所述字线结构和所述栅极结构较好的隔离开来，有利于提升所述磁随机存取存储单元的性能。

所述源线结构沿平行于衬底表面的第一方向延伸，从而减小了所述磁随机存取存储单元在第一方向上的尺寸，使得所述磁随机存取存储单元的面积减小，有利于提升磁随机存取存储单元的集成度，进而节省了磁随机存取存储器的面积。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。