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기판;상기 기판 상에 위치하는 하부 전극층;상기 하부 전극층 상에 위치하고, 전도성 필라멘트의 형성과 파괴에 의하여 스위칭 동작을 수행하고, 상기 전도성 필라멘트를 형성하는 금속의 도핑 농도의 구배를 가지는 다중층으로 이루어진 스위칭층; 및상기 스위칭층 상에 위치하는 상부 전극층;을 포함하는,다중층 선택 소자
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제 1 항에 있어서,상기 스위칭층은,상기 하부 전극층 상에 위치하고, 상기 전도성 필라멘트를 형성하는 금속이 도핑된 제1 금속 도핑층;상기 제1 금속 도핑층 상에 위치하고, 그 내부에서 상기 금속에 의하여 상기 전도성 필라멘트가 형성되거나 또는 파괴되는 전도성 필라멘트 형성층; 및상기 전도성 필라멘트 형성층 상에 위치하고, 상기 전도성 필라멘트를 형성하는 금속이 도핑된 제2 금속 도핑층;을 포함하는,다중층 선택 소자
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제 2 항에 있어서,상기 제1 금속 도핑층 및 상기 제2 금속 도핑층에 도핑된 상기 금속은 상기 전도성 필라멘트 형성층으로 이동하여 상기 전도성 필라멘트를 형성하는,다중층 선택 소자
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제 2 항에 있어서,상기 전도성 필라멘트 형성층에 형성되는 상기 전도성 필라멘트는 상기 상부 전극층과 상기 하부 전극층을 전기적으로 연결하는,다중층 선택 소자
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5
제 2 항에 있어서,상기 전도성 필라멘트 형성층에 형성되는 상기 전도성 필라멘트는 전기적 신호가 인가되면 형성되는 특성을 가지는,다중층 선택 소자
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6
제 2 항에 있어서,상기 전도성 필라멘트 형성층에 형성되는 상기 전도성 필라멘트는 전기적 신호가 인가되면 형성되고, 상기 전기적 신호가 제거되면 파괴되는 휘발성 특성을 가지는,다중층 선택 소자
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7 |
7
제 2 항에 있어서,상기 제1 금속 도핑층 및 상기 제2 금속 도핑층은 제1 금속 도핑 농도를 가지고,상기 전도성 필라멘트 형성층은 상기 제1 금속 도핑 농도에 비하여 낮은 제2 금속 도핑 농도를 가지는,다중층 선택 소자
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제 2 항에 있어서,상기 제1 금속 도핑층 및 상기 제2 금속 도핑층은 제1 금속 도핑 농도를 가지고,상기 전도성 필라멘트 형성층은 금속이 미도핑된,다중층 선택 소자
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제 2 항에 있어서,상기 전도성 필라멘트 형성층은 제1 금속 도핑 농도를 가지고,상기 제1 금속 도핑층 및 상기 제2 금속 도핑층은 상기 제1 금속 도핑 농도에 비하여 낮은 제2 금속 도핑 농도를 가지는,다중층 선택 소자
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10
제 2 항에 있어서,상기 제1 금속 도핑층, 상기 전도성 필라멘트 형성층, 및 상기 제2 금속 도핑층 중 적어도 어느 하나는, 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐-아연 산화물, 인듐-갈륨 산화물, 아연-주석 산화물, 알루미늄-아연 산화물, 갈륨-아연 산화물, 인듐-아연-주석 산화물, 인듐-갈륨-아연 산화물, 및 인듐-갈륨-주석 산화물, 하프늄 산화물, 하프늄-지르코늄 산화물, 지르코늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 티타늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물, 니켈 산화물, 및 마그네슘 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함하는,다중층 선택 소자
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11
제 2 항에 있어서,상기 제1 금속 도핑층, 상기 제2 금속 도핑층, 또는 이들 모두는 은, 구리, 철, 금, 티타늄, 아연, 마그네슘 및 주석 중 적어도 어느 하나가 도핑된,다중층 선택 소자
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12
제 2 항에 있어서,상기 제1 금속 도핑층 및 상기 제2 금속 도핑층은 은, 구리, 철, 금, 티타늄, 아연, 마그네슘 및 주석 중 적어도 어느 하나가 도핑된 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐-아연 산화물, 인듐-갈륨 산화물, 아연-주석 산화물, 알루미늄-아연 산화물, 갈륨-아연 산화물, 인듐-아연-주석 산화물, 인듐-갈륨-아연 산화물, 및 인듐-갈륨-주석 산화물, 하프늄 산화물, 하프늄-지르코늄 산화물, 지르코늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 티타늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물, 니켈 산화물, 마그네슘 산화물을 포함하고,상기 전도성 필라멘트 형성층은 금속이 미도핑된 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐-아연 산화물, 인듐-갈륨 산화물, 아연-주석 산화물, 알루미늄-아연 산화물, 갈륨-아연 산화물, 인듐-아연-주석 산화물, 인듐-갈륨-아연 산화물, 및 인듐-갈륨-주석 산화물, 하프늄 산화물, 하프늄-지르코늄 산화물, 지르코늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 티타늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물, 니켈 산화물, 마그네슘 산화물을 포함하는,다중층 선택 소자
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13
제 1 항에 있어서,상기 기판과 상기 하부 전극층 사이에 개재되어, 상기 기판과 상기 하부 전극층을 서로 접착시키는 접착층을 더 포함하는,다중층 선택 소자
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14
제 1 항에 있어서,상기 하부 전극, 상기 상부 전극, 또는 이들 모두는 백금, 알루미늄, 구리, 금, 은, 철, 팔라듐, 티타늄, 아연, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 니오븀, 루비듐, 이리듐 및 이들의 합금 중 적어도 어느 하나를 포함하는,다중층 선택 소자
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15
기판;상기 기판 상에 위치하는 하부 전극층;상기 하부 전극층 상에 위치하고, 상기 하부 전극층을 노출하도록 관통하는 비아홀을 구비한 절연층;상기 비아홀 내에서 상기 하부 전극층 상에 위치하고, 전도성 필라멘트의 형성과 파괴에 의하여 스위칭 동작을 수행하고, 상기 전도성 필라멘트를 형성하는 금속의 도핑 농도의 구배를 가지는 다중층으로 이루어진 스위칭층; 및상기 스위칭층 상에 위치하는 상부 전극층;을 포함하는,다중층 선택 소자
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16
제 15 항에 있어서,상기 절연층은 상기 스위칭층의 측벽을 형성하여, 상기 스위치층을 개별화하는, 다중층 선택 소자
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기판을 제공하는 단계;상기 기판 상에 하부 전극층을 형성하는 단계;상기 하부 전극층 상에 절연층을 형성하는 단계;상기 절연층의 일부 영역을 제거하여, 상기 하부 전극층을 노출하는 비아홀을 형성하는 단계;상기 비아홀 내에 금속의 도핑 농도의 구배를 가지는 다중층으로 이루어진 스위칭층을 형성하는 단계; 및상기 스위칭층 상에 상부 전극층을 형성하는 단계;를 포함하는,다중층 선택 소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서,상기 스위칭층을 형성하는 단계는,산화물 타겟과 금속 타겟을 함께 사용하는 동시 스퍼터링을 이용하여 금속의 도핑 농도의 구배를 가지도록 형성하는,다중층 선택 소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서,상기 스위칭층을 형성하는 단계는,제1 금속 도핑 농도를 가지는 제1 금속 도핑층을 형성하는 단계;상기 제1 금속 도핑층 상에 상기 제1 금속 도핑 농도에 비하여 낮은 제2 금속 도핑 농도를 가지거나 금속이 도핑되지 않은 전도성 필라멘트 형성층을 형성하는 단계; 및상기 전도성 필라멘트 형성층 상에 상기 제1 금속 도핑 농도를 가지는 제2 금속 도핑층을 형성하는 단계;를 포함하는,다중층 선택 소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서,상기 상부 전극층을 형성하는 단계를 수행한 후에,상기 다중층 선택 소자를 100℃ 내지 550℃ 범위의 온도에서 어닐링하는 단계를 더 포함하는, 다중층 선택 소자의 제조방법
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