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선택 소자, 이를 포함하는 비휘발성 메모리 셀 및 이의 제조방법

  • 기술번호 : KST2014061900
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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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 선택 소자, 이를 포함하는 비휘발성 메모리 셀 및 이의 제조방법이 제공된다. 선택 소자는 제1 전극과 제2 전극 사이에 터널링 산화물층 및 금속 클러스터 산화물층을 포함하는 다층의 산화물 적층 구조를 채용하여 비교적 낮은 전압에서도 메모리 셀을 프로그래밍시키기에 충분한 온 전류 밀도와 높은 선택비를 가질 수 있다. 또한, 선택 소자를 포함하는 비휘발성 메모리 셀은 터널링 산화물층과 금속 클러스터 산화물층을 가지는 선택 소자 및 상기 선택 소자에 전기적으로 연결되고, 저항 변화층을 가지는 저항 변화 메모리 소자를 포함하여, 어레이 구조의 구현시, 비선택된 인접 셀의 누설 전류를 억제할 수 있다. 또한, 선택 소자의 제조방법은 금속층을 증착한 후, 열처리하여 금속 클러스터 산화물층의 산소 결함 밀도를 제어할 수 있으며, 터널링 산화물층 내에 금속 클러스터 산화물층에 함유된 금속 클러스터가 도핑되어 형성되는 계면 산화물층이 위치하여 온 전류 밀도가 증가될 수 있다.
Int. CL H01L 21/8247 (2006.01) H01L 27/115 (2006.01)
CPC H01L 27/2418(2013.01) H01L 27/2418(2013.01) H01L 27/2418(2013.01) H01L 27/2418(2013.01) H01L 27/2418(2013.01) H01L 27/2418(2013.01) H01L 27/2418(2013.01)
출원번호/일자 1020120035121 (2012.04.04)
출원인 광주과학기술원
등록번호/일자 10-1338360-0000 (2013.12.02)
공개번호/일자 10-2013-0112607 (2013.10.14) 문서열기
공고번호/일자 (20131206) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.04.04)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 광주과학기술원 대한민국 광주광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 황현상 대한민국 광주광역시 북구
2 이우태 대한민국 광주광역시 북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인이상 대한민국 서울특별시 서초구 바우뫼로 ***(양재동, 우도빌딩 *층)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 광주과학기술원 광주광역시 북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.04.04 수리 (Accepted) 1-1-2012-0271083-64
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.02.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.03.11 수리 (Accepted) 9-1-2013-0017096-54
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0369884-19
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.07.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0672197-44
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.07.25 수리 (Accepted) 1-1-2013-0672196-09
7 등록결정서
Decision to grant		 2013.11.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0833661-52
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번호 청구항
1 1
제1 전극;제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재되는 터널링 산화물층; 및상기 터널링 산화물층과 상기 제1 전극 사이, 및 상기 터널링 산화물층과 상기 제2 전극 사이 중 적어도 어느 하나에 배치되는 금속 클러스터 산화물층을 포함하되,상기 터널링 산화물층은,절연성 산화물층; 및상기 절연성 산화물 층과 상기 금속 클러스터 산화물층 사이에 위치하여 상기 금속 클러스터 산화물층에 함유된 금속이 도핑된 계면 산화물층을 포함하는 선택 소자
2 2
제1항에 있어서,상기 계면 산화물층은 상기 터널링 산화물층에 함유된 금속과 다른 원자가전자를 가진 금속이 도핑된 산화물층인 선택 소자
3 3
제1항에 있어서,상기 절연성 산화물층이 가지는 일함수는 상기 금속 클러스터 산화물층이 가지는 일함수보다 크거나, 상기 금속 클러스터 산화물층이 가지는 일함수와 동일한 선택 소자
4 4
제1항에 있어서,상기 터널링 산화물층은 TiO2, Al2O3 또는 HfO2를 함유하는 층인 선택 소자
5 5
제1항에 있어서,상기 금속 클러스터 산화물층은 TaOx, TiOx 또는 HfOx(0
6 6
제1항에 있어서,상기 터널링 산화물층은 TiO2를 함유하는 층이고, 상기 금속 클러스터 산화물층은 TaOx(0
7 7
제1항에 있어서,상기 터널링 산화물층과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 제1 금속 클러스터 산화물층; 및상기 터널링 산화물층과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 제2 금속 클러스터 산화물층을 포함하는 선택 소자
8 8
터널링 산화물층과 금속 클러스터 산화물층을 가지는 선택 소자; 및상기 선택 소자에 전기적으로 연결되고, 저항 변화층을 가지는 저항 변화 메모리 소자를 포함하는 단위 메모리 셀
9 9
제8항에 있어서,상기 선택 소자는 상기 금속 클러스터 산화물층 상에 반응성 금속 전극을 더 포함하는 단위 메모리 셀
10 10
제9항에 있어서,상기 반응성 금속 전극은 전기음성도가 1
11 11
제9항에 있어서,상기 저항 변화층은 상기 금속 클러스터 산화물층과 상기 반응성 금속 전극이 접하는 계면에 형성되는 단위 메모리 셀
12 12
제1 전극을 형성하는 단계;상기 제1 전극 상에 터널링 산화물층을 형성하는 단계;상기 터널링 산화물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계; 및상기 제1 전극과 상기 터널링 산화물층의 사이 및 상기 터널링 산화물층과 상기 제2 전극의 사이 중 적어도 어느 하나에 금속 클러스터 산화물층을 형성하는 단계를 포함하는 선택 소자의 제조방법
13 13
제12항에 있어서,상기 터널링 산화물층은 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 형성하는 선택 소자의 제조방법
14 14
제12항에 있어서,상기 금속 클러스터 산화물층은 금속층을 증착한 후, 상기 금속층을 산화시켜 형성하는 선택 소자의 제조방법
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1 US2013264534 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US9324944 US 미국 DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 (주)하이닉스반도체, 광주과학기술원 기술혁신사업 테라비트급 3차원 ReRAM 원천기술 개발