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제1 금속 전극층;상기 제1 금속 전극층 상부에 형성되며, 채널층 및 상기 채널층을 사이에 두고 서로 마주보는 저저항의 소스 및 드레인을 포함하는 반도체 박막층;상기 반도체 박막층의 일부를 노출하는 포어 영역을 포함하며 상기 반도체 박막층 상에 형성되는 절연체 박막층;상기 절연체 박막층의 상기 포어 영역을 매립하는 반응 원료층;상기 반응 원료층 상부에 형성된 제2 금속 전극층; 및고상 반응에 의해 상기 반응 원료층과 상기 반도체 박막층이 반응하여 상기 소스와 드레인 사이에 형성되는 상변화 동작층을 포함하는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제1항에 있어서,상기 소스와 드레인 사이의 거리는 상기 상변화 동작층의 체적과 동일한 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제1항에 있어서, 상기 반도체 박막층은, 상기 반응 원료층과 고상 반응을 통해 상기 상변화 동작층을 형성할 수 있도록 실리콘 또는 게르마늄으로 구성되는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제3항에 있어서, 상기 반응 원료층은, 상기 반도체 박막층과 고상 반응을 통해 상기 상변화 동작층을 형성할 수 있도록, 상기 반도체 박막층이 게르마늄인 경우에는 안티몬, 텔레륨 및 안티몬-텔레륨 중 하나로 구성되고, 상기 반도체 박막층의 실리콘인 경우에는 안티몬, 텔레륨, 안티몬-텔레륨, 및 게르마늄-안티몬-텔레륨 중 하나로 구성되는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제4항에 있어서, 상기 반응 원료층은 상기 상변화 동작층의 성능을 향상시키기 위하여 Sn, As, In, Ag, Bi 또는 Pb의 원소가 첨가되는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제4항에 있어서, 상기 상변화 동작층은 상기 반응 원료층과 상기 반도체 박막층의 고상 반응에 의해 형성되며, 그 조성은 게르마늄-안티몬, 게르마늄-텔레륨, 게르마늄-안티몬-텔레륨, 실리콘-안티몬, 실리콘-텔레륨, 실리콘-안티몬-텔레륨, 실리콘-게르마늄-안티몬-텔레륨 중 하나로 구성되는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제1항에 있어서, 상기 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자는,상기 제2 금속 전극층의 일부를 노출하는 비아홀을 가지며, 상기 제2 금속 전극층 상부에 형성되어 있는 제2 절연체 박막층; 및 상기 제2 절연체 박막층의 상기 비아홀을 통해 상기 제2 금속 전극층과 연결되어 있는 배선 전극층을 더 포함하는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제1항에 있어서, 상기 반도체 박막층이 상기 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 기판에 포함되는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자
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제1 금속 전극층 상부에, 채널층 및 상기 채널층을 사이에 두고 서로 마주보는 저저항의 소스 및 드레인을 포함하는 반도체 박막층을 형성하는 단계;상기 반도체 박막층 상부에 절연체 박막층을 형성하는 단계;상기 절연체 박막층에 상기 반도체 박막층을 노출하는 포어 영역을 형성하는 단계;상기 포어 영역을 매립하도록 반응 원료층을 형성하는 단계; 상기 반응 원료층과 상기 반도체 박막층의 고상 반응을 유발하여 상기 소스와 드레인 사이에 상변화 동작층을 형성하는 단계; 및상기 반응 원료층 상부에 제2 금속 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 제조 방법
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제9항에 있어서,상기 반도체 박막층을 형성하는 단계는,저저항의 특성을 가지며 상기 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 상기 소스 및 드레인의 역할을 하는 반도체 소스/드레인 박막층을 형성하는 단계; 및 상기 반도체 소스/드레인 박막층의 소스 영역과 드레인 영역 사이에 상기 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 상기 채널의 역할을 하는 반도체 채널 박막층이 위치하도록 반도체 채널 박막층을 형성하는 단계를 포함하는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 제조 방법
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제10항에 있어서, 상기 반도체 소스/드레인 박막층의 소스와 드레인 사이의 거리가 상기 반응 원료층과 상기 반도체 박막층의 고상 반응에 의해 형성되는 상기 상변화 동작층의 체적과 동일하도록 형성하는상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 상변화 동작층을 형성하는 단계는,상기 상변화 동작층의 구성 원소의 종류 및 조성에 따라 열처리 온도를 결정하며, 상기 온도는 100℃~600℃의 범위에서 수행하는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 제조 방법
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제11항에 있어서, 상기 제2 금속 전극층 상부에 제2 절연체 박막층을 형성하는 단계;상기 제2 절연체 박막층에 상기 제2 금속 전극층을 노출하는 비아홀을 형성하는 단계; 및 상기 비아홀을 통해 상기 제2 금속 전극층과 연결되도록 배선 전극층을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 제조 방법
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제11항에 있어서, 상기 반응 원료층을 상기 상변화 동작층 형성 이후에 제거하는 단계를 더 포함하는 상변화 메모리 소자를 이용한 비휘발성 프로그래머블 스위치 소자의 제조 방법
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