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나노 패턴이 형성된 전하 포획층을 포함하는 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조하는 방법

  • 기술번호 : KST2015132117
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 본 발명은 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법을 개시한다. 본 발명은, 종래 기술의 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자가 점점 소형화됨에 따라서 전하 포획층에서 포획되는 전하의 양이 감소하고, 이로 인해서 메모리 소자의 프로그램 상태 및 프로그램 소거 상태를 인지하는 메모리 윈도우 마진을 확보하기 어려운 문제점을 해소하기 위해서, 전하 포획층 중 주로 전하가 포획되는 영역인 전하 포획층과 블로킹 절연막의 접합면에 요철 패턴과 같은 나노 패턴을 형성하였다. 본 발명은 별도의 복잡한 공정의 추가없이, 기존의 SONOS 공정에서 나노 패턴을 형성하는 공정만을 추가함으로써, 전하 포획층 중 전하가 포획되는 영역인 블로킹 절연막과의 계면을 확장하여, 단위 길이당 전하가 포획되는 영역을 증가시킬 수 있게 되었고, 이로 인해, 45nm 이하의 초소형 메모리 소자에서도 큰 메모리 윈도우 마진을 확보할 수 있게 됨으로써, 보다 신뢰성있는 비휘발성 메모리 소자를 제공할 수 있다.
Int. CL H01L 21/8247 (2006.01) H01L 27/115 (2006.01)
CPC H01L 21/28282(2013.01) H01L 21/28282(2013.01) H01L 21/28282(2013.01) H01L 21/28282(2013.01) H01L 21/28282(2013.01) H01L 21/28282(2013.01) H01L 21/28282(2013.01)
출원번호/일자 1020100056106 (2010.06.14)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1133149-0000 (2012.03.28)
공개번호/일자 10-2011-0136238 (2011.12.21) 문서열기
공고번호/일자 (20120711) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.06.14)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김태근 대한민국 경기도 성남시 분당구
2 안호명 대한민국 서울특별시 강동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인주원 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, *층(논현동, 건설회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.06.14 수리 (Accepted) 1-1-2010-0380823-09
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2010.08.12 수리 (Accepted) 4-1-2010-5149278-93
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.07.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0412182-17
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.09.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0746875-81
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.09.26 수리 (Accepted) 1-1-2011-0746856-13
6 등록결정서
Decision to grant		 2012.03.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0177598-28
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
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번호 청구항
1 1
반도체 기판;상기 반도체 기판 위에 형성된 터널 절연막;상기 터널 절연막 위에 형성되고, 상면에 나노 패턴이 형성된 전하 포획층;상기 전하 포획층 위에 형성된 블로킹 절연막; 및상기 블로킹 절연막 위에 형성된 게이트 전극층을 포함하고,상기 나노 패턴은 주기적으로 반복되는 요철 패턴인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
2 2
삭제
3 3
제 1 항에 있어서,상기 블로킹 절연막은 산화막으로 형성되고, 상기 전하 포획층은 질화막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
4 4
(a) 반도체 기판에 터널 절연막을 형성하는 단계;(b) 상기 터널 절연막에 전하 포획층을 형성하는 단계;(c) 상기 전하 포획층의 상면에 나노 패턴을 형성하는 단계; (d) 상기 나노 패턴이 형성된 전하 포획층에 블로킹 절연막을 형성하는 단계; 및(e) 상기 블로킹 절연막 위에 게이트 전극층을 형성하는 단계를 포함하고,상기 나노 패턴은 주기적으로 반복되는 요철 패턴인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
5 5
제 4 항에 있어서, 상기 (c) 단계는상기 전하 포획층에 복수의 비드들을 배치하고, 상기 복수의 비드들을 식각 마스크로 이용하여 상기 전하 포획층의 상면을 식각하여 나노 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 (c) 단계는(c1) 상기 전하 포획층에 복수의 비드들을 단일층으로 코팅하는 단계;(c2) 상기 복수의 비드들을 식각하여 비드의 크기를 조절하는 단계;(c3) 상기 전하 포획층 중에서 상기 비드들 사이로 노출된 영역을 식각하여 나노 패턴을 형성하는 단계; 및(c4) 상기 전하 포획층에 잔존하는 비드들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
7 7
제 4 항에 있어서, 상기 (c) 단계는나노 임프린팅 방식을 이용하여 나노 스탬프에 형성된 나노 패턴을 상기 전하 포획층에 전사하여 상기 전하 포획층에 나노 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
8 8
제 7 항에 있어서, 상기 (c) 단계는(c1) 상기 전하 포획층에 나노 패턴을 전사하기 위한 레진을 스핀코팅하여 레지스트층을 형성하고, 상기 레지스트층에 나노 패턴을 전사할 나노 스탬프를 정렬시키는 단계;(c2) 상기 나노 스탬프를 상기 레지스트층에 가압하고, 압력이 유지된 상태에서 온도를 냉각시켜 나노 스탬프의 나노 패턴을 레지스트층에 전사하는 단계; 및(c3) 나노 스탬프를 상기 레지스트층으로부터 분리하고, 상기 레지스트층의 요홈부 아래에 형성된 전하 포획층의 일부가 식각되어 나노 패턴이 형성될 때까지 식각 공정을 수행하고, 상기 전하 포획층에 나노 패턴이 형성되면 상기 레지스트층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
9 9
삭제
10 10
제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 블로킹 절연막은 산화막으로 형성되고, 상기 전하 포획층은 질화막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
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