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비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 및 제조방법

  • 기술번호 : KST2014040358
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 및 제조방법에 관한 것으로, 반도체 기판 상에 하부 전극을 형성하는 단계; 상기 하부 전극 상에 금속 산화막을 형성하는 단계; 상기 금속 산화막에 대해 열처리를 수행하는 단계; 및 상기 금속 산화막 상에 상부 전극을 형성하는 단계;를 수행하되, 상기 열처리를 수행하는 단계에서, 열처리 온도를 이용하여 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극으로 확산되는 산소 원자의 조성을 조절함으로써 포밍공정(Forming process)없이 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자를 제조하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL H01L 21/8247 (2006.01) H01L 27/115 (2006.01)
CPC H01L 45/04(2013.01) H01L 45/04(2013.01) H01L 45/04(2013.01) H01L 45/04(2013.01)
출원번호/일자 1020110033544 (2011.04.12)
출원인 연세대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1166227-0000 (2012.07.10)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20120803) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.04.12)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 손현철 대한민국 서울특별시 강남구
2 고대홍 대한민국 경기도 고양시 일산서구
3 김종기 대한민국 서울특별시 은평구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인지명 대한민국 서울특별시 강남구 남부순환로**** 차우빌딩*층

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 서울특별시 서대문구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.04.12 수리 (Accepted) 1-1-2011-0265613-32
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.12.15 수리 (Accepted) 4-1-2011-5252006-10
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.01.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.02.15 수리 (Accepted) 9-1-2012-0009644-08
5 등록결정서
Decision to grant		 2012.06.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0362814-92
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5062749-37
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.06.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5088566-87
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.09.25 수리 (Accepted) 4-1-2014-5114224-78
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
반도체 기판 상에 하부 전극을 형성하는 단계;상기 하부 전극 상에 금속 산화막을 형성하는 단계;상기 금속 산화막에 대해 열처리를 수행하는 단계; 및 상기 금속 산화막 상에 상부 전극을 형성하는 단계;를 수행하되, 상기 열처리를 수행하는 단계에서, 열처리 온도를 이용하여 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극으로 확산되는 산소 원자의 조성을 조절함으로써 포밍공정(Forming process)없이 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자를 제조하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 하부 전극은, Al, W, Cu, Pt, TiN, TaN, Ti, Ta, Pt 및 이들의 조합으로 이루어진 군 또는 Si, WSix, NiSix, CoSix , TiSix에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 금속 산화막은, TiO2, Ta2O5, ZrO2 또는 HfO2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 상부 전극은, Al, W, Cu, Pt, TiN, TaN, Ti, Ta, Pt 및 이들의 조합으로 이루어진 군 또는 Si, WSix, NiSix, CoSix, TiSix에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
5 5
제 3 항에 있어서, 상기 하부 전극 또는 상기 상부 전극은, Al, Ta, Ti, TiN 또는 TaN 중 어느 하나를 사용하고, 상기 열처리 온도는, 400℃ 내지 700℃ 범위에서 상기 산소 원자의 조성을 조절함으로써 비저항을 조절하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 금속 산화막은, 2㎚ 내지 100㎚의 두께를 가지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
7 7
제 1 항에 있어서, 상기 금속 산화막은, 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition: PVD), 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition: CVD), 스퍼터링(Sputtering), 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition: PLD), 증발법(Thermal Evaporation), 전자빔 증발법(Electron Beam Evaporation), 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition: ALD) 및 분자선 에피택시 증착법(Molecular Beam Epitaxy: MBE) 중 어느 하나를 이용하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
8 8
제 1 항에 있어서, 상기 하부 전극을 형성하는 단계에서, 상기 하부 전극 상에 제 1 절연막을 더 증착하고, 상기 하부 전극 및 상기 제 1 절연막을 패터닝한 후, 패터닝된 상기 하부 전극 간의 단락을 위한 제 2 절연막을 증착하고, 패터닝된 상기 제 1 절연막에 하부 전극과 상기 상부 전극을 금속 산화막으로 연결하기 위한 contact hole 패터닝을 하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
9 9
제 8 항에 있어서, 상기 금속 산화막을 형성하는 단계에서, 상기 하부 전극 상의 상기 contact hole에 상기 금속 산화막을 증착하고, 상기 제 1 절연막 패턴 사이의 금속 산화막의 단락을 위해 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
10 10
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상부 전극을 형성하는 단계에서, 상기 상부 전극 형성하고 상기 상부 전극을 패터닝한 후, 패터닝된 상기 상부 전극 간의 단락을 위한 제 3 절연막을 증착하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
11 11
제 8 항에 있어서, 상기 제 1 절연막 또는 상기 제 2 절연막은, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 중 하나인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자 제조방법
12 12
반도체 기판;상기 반도체 기판 상에 형성된 하부 전극;상기 하부 전극 상에 형성된 금속 산화막;상기 금속 산화막 상에 형성된 상부 전극;으로 구성되되, 상기 금속 산화막은, 열처리되고 열처리되는 온도에 따라 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극으로 확산되는 산소 원자의 조성이 조절되어 포밍공정(Formong process)없이 제조된 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자
13 13
제 12 항에 있어서, 상기 하부 전극 또는 상부 전극은, Al, Ta, Ti, TiN 또는 TaN 중 어느 하나를 사용하고, 상기 금속 산화막은, TiO2, Ta2O5, ZrO2 또는 HfO2 중 어느 하나를 사용하고, 상기 열처리 온도는, 400℃ 내지 700℃ 범위에서 상기 산소 원자의 조성을 조절함으로써 비저항을 조절하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자
14 14
제 12 항에 있어서, 상기 메모리 소자는, 상기 하부 전극 상에 증착되는 제 1 절연막; 패터닝된 하부 전극 간을 단락시키는 제 2 절연막; 및 패터닝된 상부 전극 간을 단락시키는 제 3 절연막;을 더 포함하고, 상기 금속 산화막은, 상기 제 1 절연막에 형성된 contact hole에 형성되어 상기 하부 전극과 상기 상부 전극을 연결하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 스위칭 메모리 소자
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