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m×n(m, n은 2 이상의 자연수) 매트릭스(matrix)를 이루도록 m×n 개의 불순물 영역이 형성되어 있고, 행 방향의 불순물 영역 각각의 사이에 채널 영역이 형성되어, 각 행 방향으로 비트 라인이 형성되어 있는 기판;
상기 각 채널 영역 상에 형성되어 있는 게이트 절연막;
상기 각 게이트 절연막 상에 형성되어 있는 게이트 전극;
상기 각 게이트 전극 상에 형성되며, 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결되는 연결 전극;
상기 연결 전극 상에 행 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성되며, 각 행에 배치된 연결 전극을 전기적으로 연결시키는 게이트 라인;
상기 각 불순물 영역 상에 형성되며, 각 불순물 영역과 전기적으로 연결되는 하부 전극;
상기 각 하부 전극 상에 형성되며, 전기 신호에 의해 저항이 변화하는 물질로 이루어진 저항 변화층;
상기 각 저항 변화층 상에 형성된 상부 전극; 및
상기 상부 전극 상에 열 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성되며, 각 열에 배치된 상부 전극을 전기적으로 연결시키는 워드 라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리
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제1항에 있어서,
상기 저항 변화층은,
상기 저항 변화층을 셋(set) 상태에서 리셋(reset) 상태로 변화시키는 리셋-전압(Vreset)의 크기가 상기 저항 변화층을 리셋(reset) 상태에서 셋(set) 상태로 변화시키는 셋-전압(Vset) 크기의 절반보다 크게 되도록(Vreset003e#1/2Vset) 형성되는 것을 특징으로 하는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리
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제1항에 기재되어 있는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리의 정보 기록 방법으로,
정보를 기록하고자 선택된 저항 변화층과 연결된 비트 라인을 접지하고, 상기 선택된 저항 변화층과 동일한 행 방향에 형성되어 있는 채널 영역이 열리도록 상기 선택된 저항 변화층과 연결된 게이트 라인에 온-전압(Von)을 인가하고, 상기 선택된 저항 변화층과 연결되지 않은 비트 라인과 워드 라인을 플로팅(floating)하고, 상기 선택된 저항 변화층과 다른 행 방향에 형성되어 있는 채널 영역이 닫히도록 상기 선택된 저항 변화층과 연결되지 않은 게이트 라인에 오프-전압(Voff)을 인가하는 단계;
상기 선택된 저항 변화층과 연결된 워드 라인에 상기 선택된 저항 변화층을 리셋 상태에서 셋 상태로 변화시키는 셋-전압(Vset) 또는 상기 선택된 저항 변화층을 셋 상태에서 리셋 상태로 변화시키는 리셋-전압(Vreset) 전압인 기록 전압(VA)을 인가하는 단계; 및
상기 선택된 저항 변화층의 저항 상태에 따라 "0" 또는 "1"을 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리의 정보 기록 방법
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제3항에 있어서,
상기 기록 전압을 인가하는 단계 이전에,
상기 선택된 저항 변화층과 동일한 열에 배열되어 있는 다른 저항 변화층에 리셋-전압보다 작은 전압이 인가되도록, 상기 선택된 저항 변화층과 연결된 워드 라인에 리셋-전압보다 작은 프리 차징(pre-charging) 전압(Vp)을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리의 정보 기록 방법
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제4항에 있어서,
상기 기록 전압은 셋-전압이고(VA=Vset),
상기 프리 차징 전압을 인가하는 단계는 프리 차징 전압을 증가시키면서 n 번의 프리 차징 단계(n은 2 이상의 자연수)로 수행하되,
첫 번째 프리 차징 단계에 인가되는 프리 차징 전압(Vp,1)은 리셋-전압보다 작고(Vreset003e#Vp,1), m 번째 프리 차징 단계(m은 2 이상 n 이하의 자연수)에 인가되는 프리 차징 전압(Vp,m)과 m-1 번재 프리 차징 단계에 인가되는 프리 차징 전압(Vp,m-1)의 차이는 리셋-전압보다 작으며(Vreset003e#Vp,m-Vp,m-1), 셋-전압과 n 번째 프리 차징 단계에 인가되는 프리 차징 전압(Vp,n)의 차이는 리셋-전압보다 작게 되도록(Vreset003e#Vset-Vp,n), 각 프리 차징 단계에 인가되는 프리 차징 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리의 정보 기록 방법
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제4항에 있어서,
상기 리셋-전압의 크기가 셋-전압 크기의 절반보다 크게 되도록(Vreset003e#1/2Vset), 상기 저항 변화층은 형성되고,
상기 프리 차징 전압은 기록 전압의 절반인(Vp=1/2VA) 것을 특징으로 하는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리의 정보 기록 방법
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제1항에 기재되어 있는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리의 정보 판독 방법으로,
상기 저항 변화 랜덤 액세스 메모리에 구비된 저항 변화층의 저항 상태에 따라 "0" 또는 "1"을 할당하는 단계;
정보를 판독하고자 선택된 저항 변화층과 연결된 비트 라인을 접지하고, 상기 선택된 저항 변화층과 동일한 행 방향에 형성되어 있는 채널 영역이 열리도록 상기 선택된 저항 변화층과 연결된 게이트 라인에 온-전압(Von)을 인가하고, 상기 선택된 저항 변화층과 연결되지 않은 비트 라인과 워드 라인을 플로팅하고, 상기 선택된 저항 변화층과 다른 행 방향에 형성되어 있는 채널 영역이 닫히도록 상기 선택된 저항 변화층과 연결되지 않은 게이트 라인에 오프-전압(Voff)을 인가하는 단계;
상기 선택된 저항 변화층과 연결된 워드 라인에, 상기 선택된 저항 변화층을 셋 상태에서 리셋 상태로 변화시키는 리셋-전압(Vreset) 전압보다 작은 판독 전압(VR)을 인가하는 단계; 및
상기 선택된 저항 변화층과 연결된 비트 라인에 흐르는 전류를 측정하여, 상기 선택된 저항 변화층에 할당된 "0" 또는 "1"을 판독하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항 변화 랜덤 액세스 메모리의 정보 판독 방법
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