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기판 상에 순차적으로 적층된 하부전극층, 상변화층, 상부전극층을 포함하는 상변화 메모리 소자층을 형성하는 단계; 상기 상부전극층 상에 블록공중합체를 도포한 후, 열처리하여 자기조립시키는 단계; 상기 자기조립된 블록공중합체 중 일부 중합체 블록 영역을 선택적으로 제거하여, 실린더 구조가 패턴된 블록공중합체 주형을 제조하는 단계; 상기 블록공중합체 주형 상에 마스크용 금속층을 적층한 후, 상기 블록공중합체 주형을 제거하는 단계; 및 상기 마스크용 금속층 및 상변화 메모리 소자층을 반응성 이온식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 반응성 이온식각에 따라 상기 마스크용 금속층 하부의 상변화 메모리 소자층은 원뿔 또는 원뿔 기둥 형태가 되는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 마스크용 금속층은 크롬, 상기 하부전극층과 상부 전극층은 질화티타늄(TiN), 상기 상변화층은 칼코게나이드 화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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제 1항에 있어서, 상기 반응성 이온식각은 상기 상부전극층을 제거하기 위한 제 1 식각단계; 제 1 식각 단계에 따라 노출되는 상변화층을 식각하기 위한 제 2 식각단계를 포함하며, 제 1 식각 단계 후 노출되는 상기 상변화층은 제 2 식각단계에 의하여 모두 식각되어, 제거되는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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5
제 4항에 있어서, 상기 제 1 식각단계는 염소(Cl2) 및 비활성기체의 혼합 반응 기체에서 진행되며, 제 2 식각단계는 사불화탄소(CF4) 및 비활성기체의 혼합 반응기체에서 진행되는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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6 |
6
제 5항에 있어서, 상기 제 2 식각단계에서 상기 상변화층의 식각속도는 상기 하부전극층의 식각속도보다 높은 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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7 |
7
제 1항에 있어서, 상기 블록공중합체는 폴리스티렌-폴리메타크릴레이트 블록공중합체(PS-b-PMMA)이며, 상기 열처리에 의하여 폴리스티렌 기재에 폴리메타클릴레이트 영역이 실린더 형상으로 자기조립되는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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8
제 1항에 있어서, 상기 블록공중합체는 폴리스티렌-폴리디메틸실록산 블록공중합체(PS-b-PDMS)이며, 상기 열처리에 의하여 폴리스티렌 기재에 폴리디메틸실록산 영역이 실린더 형상으로 자기조립되는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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9
제 4항에 있어서, 상기 제 2 식각 단계 후 상기 기판 상에는 하부전극층이 전면으로 남는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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10
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 제조된 상변화 메모리 소자
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11
기판; 상기 기판상에 적층된 하부 전극층;상기 하부전극층 상에 적층되된 상변화층; 및 상기 상변화층 상부에 적층된 상부 전극을 포함하는 상변화 메모리 소자로서, 상기 소자는 원뿔 기둥 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자
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12
제 11항에 있어서, 상기 상변화 메모리 소자는 기판 상에 복수 개로 이격된 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자
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13
기판 상에 제 1 금속층을 적층하는 단계; 상기 제 1 금속층 상에 순차적으로 적층된 하부전극층, 상변화층, 상부전극층을 포함하는 상변화 메모리 소자층을 형성하는 단계; 상기 상부전극층 상에 블록공중합체를 도포한 후, 열처리하여 자기조립시키는 단계; 상기 자기조립된 블록공중합체 중 일부 중합체 블록 영역을 선택적으로 제거하여, 실린더 구조가 패턴된 블록공중합체 주형을 제조하는 단계; 상기 블록공중합체 주형 상에 마스크용 금속층을 적층하는 단계; 상기 블록공중합체 주형을 제거하는 단계; 및 상기 마스크용 금속층 및 상변화 메모리 소자층을 반응성 이온식각하는 단계를 포함하며, 여기에서 상기 제 1 금속층을 상기 반응성 이온식각의 식각 멈춤층으로 사용하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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제 13항에 있어서, 상기 제 1 금속층은 백금을 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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제 13항에 있어서, 상기 반응성 이온식각에 따라 상기 마스크용 금속층 하부의 상변화 메모리 소자층은 원뿔 또는 원뿔 기둥 형태가 되는 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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제 13항에 있어서, 상기 마스크용 금속층은 크롬, 상기 하부전극층과 상부 전극층은 질화티타늄(TiN), 상기 상변화층은 칼코게나이드 화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 상변화 메모리 소자 제조방법
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제 13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 제조된 상변화 메모리 소자
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