混合式随机存取存储器的系统架构、结构以及其制作方法与流程

技术特征：
1.一种用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的系统架构，其特征在于，包含：运算单元；混合式寄存器，耦接至该运算单元；多个磁阻式随机存取存储器区块，每个该磁阻式随机存取存储器区块包含多个磁阻式随机存取存储器单元耦接至磁阻式随机存取存储器控制器，且该磁阻式随机存取存储器控制器耦接至该混合式寄存器；以及多个可变电阻式随机存取存储器区块，每个该可变电阻式随机存取存储器区块包含多个可变电阻式随机存取存储器单元耦接至可变电阻式随机存取存储器控制器，且该可变电阻式随机存取存储器控制器耦接至该混合式寄存器；其中该多个可变电阻式随机存取存储器单元与该多个磁阻式随机存取存储器单元位于同一半导体基底上。2.根据权利要求1所述的用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的系统架构，其中该些磁阻式随机存取存储器区块耦接至该些可变电阻式随机存取存储器区块。3.根据权利要求1所述的用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的系统架构，其中每个该磁阻式随机存取存储器区块还包含：热备盘，耦接至该些磁阻式随机存取存储器单元；数据备份单元，耦接至该磁阻式随机存取存储器控制器；以及磁盘阵列失效部件，耦接至该磁阻式随机存取存储器控制器。4.根据权利要求1所述的用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的系统架构，其中每个该可变电阻式随机存取存储器区块还包含：热备盘，耦接至该些可变电阻式随机存取存储器单元；以及磁盘阵列失效部件，耦接至该可变电阻式随机存取存储器控制器。5.根据权利要求1所述的用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的系统架构，其中该混合式寄存器包含高速数据寄存器与低速数据寄存器。6.根据权利要求1所述的用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的系统架构，其中该运算单元包括：芯片；高速数据运算控制器，耦接至该芯片；低速数据运算控制器，耦接至该芯片；处理器，耦接至该芯片；以及高速缓存，耦接至该处理器。7.一种用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其特征在于，包含：半导体基底，具有磁阻式随机存取存储器区以及可变电阻式随机存取存储器区；第一介电层，位于该半导体基底上；多个可变电阻式随机存取存储器单元，位于该可变电阻式随机存取存储器区的该第一介电层中；第二介电层，位于该第一介电层之上；以及多个磁阻式随机存取存储器单元，位于该磁阻式随机存取存储器区的该第二介电层中。
8.根据权利要求7所述的用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其中每个该可变电阻式随机存取存储器单元包含：下电极；上电极，位于该下电极之上；可变电阻层，位于该下电极与该上电极之间；以及间隔壁，位于该下电极、该可变电阻层以及该上电极的侧壁上。9.根据权利要求8所述的用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其中该可变电阻层包含氧化钽层、五氧化二钽层以及铱层的复层结构。10.根据权利要求7所述的用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其中该第一介电层为第一金属层，该些可变电阻式随机存取存储器单元的该下电极通过接触结构连接至下方该半导体基底的主动区。11.根据权利要求7所述的用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其中该些可变电阻式随机存取存储器单元的该上电极通过导孔件分别连接至上方的金属层。12.根据权利要求7所述的用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其中每个该磁阻式随机存取存储器单元包含：下电极；磁性隧穿结叠层，位于该介层插塞上；上电极，位于该磁性隧穿结层上；以及覆盖层，覆盖该上电极与该磁性隧穿结层。13.根据权利要求12所述的用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其中该磁性隧穿结叠层包含晶种层、固定层、参考层、穿隧阻障层以及自由层。14.根据权利要求12所述的用于单芯片系统的混合式随机存取存储器，其中该磁阻式随机存取存储器单元的该下电极与该上电极通过导孔件分别连接至下方与上方的金属层。15.一种制作用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的方法，其特征在于，包含：提供半导体基底，该半导体基底具有磁阻式随机存取存储器区以及可变电阻式随机存取存储器区；在该半导体基底的该可变电阻式随机存取存储器区上形成多个可变电阻式随机存取存储器单元；在该半导体基底上形成第一介电层，使得该些可变电阻式随机存取存储器单元位于该第一介电层中；在该第一介电层的该磁阻式随机存取存储器区之上形成多个磁阻式随机存取存储器单元；以及在该第一介电层上形成第二介电层，使得该些磁阻式随机存取存储器单元位于该第二介电层中。16.根据权利要求15所述的制作用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的方法，其中形成该可变电阻式随机存取存储器单元的步骤包含：在该半导体基底上形成下电极；在该下电极上依序形成可变电阻层与上电极层；进行光刻制作工艺图案化该上电极层与该可变电阻层；
在该上电极层与该可变电阻层上覆盖一间隔层；以及对该间隔层进行蚀刻制作工艺形成该间隔壁。17.根据权利要求15所述的制作用于单芯片系统上的混合式随机存取存储器的方法，其中形成该磁阻式随机存取存储器单元的步骤包含：依序形成下电极层、磁性隧穿结叠层以及上电极层；进行光刻制作工艺图案化该下电极层、该磁性隧穿结叠层以及该上电极层；以及形成覆盖层覆盖该些磁阻式随机存取存储器单元。

技术总结
本发明公开一种混合式随机存取存储器的系统架构、结构以及其制作方法，其中用于单芯片系统的混合式随机存取存储器包含：一半导体基底，其具有一磁阻式随机存取存储器区以及一可变电阻式随机存取存储器区、一第一介电层，位于该半导体基底上、多个可变电阻式随机存取存储器单元位于该可变电阻式随机存取存储器区的该第一介电层中、一第二介电层位于该第一介电层之上、以及多个磁阻式随机存取存储器单元位于该磁阻式随机存取存储器区的该第二介电层中。电层中。电层中。


技术研发人员：许博凯 王慧琳 许清桦 林奕佑 范儒钧 陈宏岳
受保护的技术使用者：联华电子股份有限公司
技术研发日：2020.08.24
技术公布日：2022/2/24