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비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법
- 기술번호 : KST2015132409
- 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
- 전화번호 : 02-2155-3662
| 요약 | 본 발명은 소노스 구조의 플래시 메모리와 상변화 비휘발성 메모리를 결합함으로써, 간단한 제조 공정으로 메모리 셀의 부피를 최소화하면서도 동작 속도가 빠르고, 프로그래밍 가능회수도 향상된 비휘발성 메모리 소자 및 이의 제조 방법을 제공하는 효과가 있다. 구체적으로, 본 발명은 상변화층의 상태를 결정상태로 변화시킨 후 전하를 전하 포획층으로 주입하고, 다시 상변화층의 상태를 비정질 상태로 변화시켜 데이터를 프로그램하고, 동일한 방식으로 상변화층의 상태를 변화시켜 프로그램된 전하를 소거함으로써, 종래의 터널링 방식을 이용하여 데이터를 프로그램하는 SONOS 구조의 플래시 메모리 소자에 비하여 데이터 프로그램 및 데이터 소거 동작 속도가 향상되고, 데이터 프로그램 가능 회수가 증가되는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 서로 다른 크기를 갖는 복수의 상변화층을 형성하고, 게이트에 인가되는 전류 또는 전압의 크기를 조절함으로써 복수의 상변화층을 선택적으로 결정상태로 변화시켜 데이터를 프로그램할 수 있어, 하나의 메모리 셀에 멀티 비트를 프로그램할 수 있는 효과가 있다. |
|---|---|
| Int. CL | H01L 27/115 (2006.01) H01L 21/8247 (2006.01) |
| CPC | H01L 45/06(2013.01) H01L 45/06(2013.01) H01L 45/06(2013.01) H01L 45/06(2013.01) H01L 45/06(2013.01) H01L 45/06(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020080042128 (2008.05.07) |
| 출원인 | 고려대학교 산학협력단 |
| 등록번호/일자 | 10-0956086-0000 (2010.04.27) |
| 공개번호/일자 | 10-2009-0116278 (2009.11.11) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20100507) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 소멸 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2008.05.07) |
| 심사청구항수 | 30 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 고려대학교 산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 성북구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 김태근 | 대한민국 | 경기도 성남시 분당구 |
| 2 | 안호명 | 대한민국 | 서울시 송파구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 이재광 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 언주로 ***, *층(논현동, 건설회관)(특허법인주원) |
| 2 | 김정식 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 언주로 ***, *층(논현동, 건설회관)(특허법인주원) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 | 서울특별시 강남구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2008.05.07 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0323772-39 |
| 2 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2009.06.09 | 수리 (Accepted) | 4-1-2009-5111177-32 |
| 3 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2010.01.14 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 4 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2010.02.19 | 수리 (Accepted) | 9-1-2010-0011258-11 |
| 5 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2010.02.22 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0072908-36 |
| 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) |
2010.04.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0260480-50 |
| 7 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2010.04.22 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2010-0260483-97 |
| 8 | 등록결정서 Decision to grant |
2010.04.26 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0173836-38 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2010.08.12 | 수리 (Accepted) | 4-1-2010-5149278-93 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.02.11 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5018243-16 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.04.22 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5049934-62 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.10.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5210941-09 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 기판; 상기 기판위에 형성되어 전하 포획층에 포획된 전하가 상기 기판으로 유출되는 것을 차단하는 절연막; 상기 절연막위에 형성되어 전하를 포획하는 상기 전하 포획층; 상기 전하 포획층위에 상변화 물질로 서로 이격되도록 형성되어, 상태에 따라서 상기 전하 포획층과 게이트 전극층간의 전하의 유입 및 유출을 제어하는 복수의 상변화층; 및 외부로부터 인가되는 전류 또는 전압의 세기와 인가 시간에 따라서 상기 상변화층의 상태를 변화시키는 게이트 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 2 |
2 제 1 항에 있어서, 상기 상변화층의 상태는 결정 상태(crystalline state) 또는 비정질 상태(amorphous state)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 3 |
3 제 1 항에 있어서, 상변화 물질은 게르마늄(Ge), 안티모니(Sb) 및 텔루리움(Te)을 구비하는 칼고게나이드계 물질(GexSbyTez)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 4 |
4 제 1 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 질화막, 고유전상수를 갖는 물질, 및 비정질 폴리 실리콘 물질 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 5 |
5 제 1 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 텅스텐, 몰리브덴, 코발트, 니켈, 백금, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나의 금속 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 6 |
6 제 1 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 실리콘, 게르마늄, 실리콘과 게르마늄의 혼합물, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 또는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나의 반도체 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 7 |
7 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 8 |
8 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은 상기 상변화층위에 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 형성된 제 1 층; 및 상기 제 1 층위에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 제 2 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 9 |
9 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 상변화층은 상기 게이트 전극층에 접하는 면적이 서로 다른 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 10 |
10 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 상변화층은 그 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 11 |
11 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 상변화층은 절연층에 의해서 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 |
| 12 |
12 반도체 기판위에 형성된 절연막, 상기 절연막 위에 형성된 전하 포획층, 상기 전하 포획층 위에 서로 이격되도록 형성된 복수의 상변화층, 및 상기 복수의 상변화층 위에 형성된 게이트 전극층을 포함하는 메모리 소자에 데이터를 프로그램하고, 프로그램된 데이터를 소거하는 방법으로서, (a) 상기 게이트 전극층에 셋 펄스를 인가하여 상기 복수의 상변화층들을 선택적으로 결정상태로 변화시켜 상기 전하 포획층으로 전하를 주입하는 단계; 및 (b) 전하가 상기 전하 포획층에 포획된 후, 상기 게이트 전극층에 리셋 펄스를 인가하여 상변화층을 비정질상태로 변화시키는 단계를 포함하는 방법 |
| 13 |
13 제 12 항에 있어서, (c) 상기 게이트 전극층에 셋 펄스를 인가하여 상기 상변화층을 결정상태로 변화시켜 상기 전하 포획층에 포획된 전하를 상기 게이트 전극층으로 유출시키는 단계; 및 (d) 전하가 상기 전하 포획층으로부터 유출된 후, 상기 게이트 전극층에 리셋 펄스를 인가하여 상변화층을 비정질상태로 변화시키는 단계를 더 포함하는 방법 |
| 14 |
14 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 상변화층은 절연층에 의해서 서로 분리되어 서로 다른 크기로 형성되고, 상기 (a) 단계는 상기 셋 펄스의 전류 또는 전압의 크기를 조절하여 상기 복수의 상변화층들을 선택적으로 결정상태로 변화시켜 결정상태인 상변화층을 통해서 상기 전하 포획층으로 전하를 주입시키는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 15 |
15 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 상변화층은 게르마늄(Ge), 안티모니(Sb) 및 텔루리움(Te)을 구비하는 칼고게나이드계 물질(GexSbyTez)로 형성된 것을 특징으로 하는 방법 |
| 16 |
16 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 질화막, 고유전상수를 갖는 물질, 및 비정질 폴리 실리콘 물질 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 방법 |
| 17 |
17 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 텅스텐, 몰리브덴, 코발트, 니켈, 백금, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나의 금속 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 18 |
18 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 실리콘, 게르마늄, 실리콘과 게르마늄의 혼합물, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 또는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나의 반도체 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 19 |
19 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 20 |
20 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은 상기 상변화층위에 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 형성된 제 1 층; 및 상기 제 1 층위에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 제 2 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 |
| 21 |
21 (a) 기판위에 절연막 및 전하 포획층을 형성하는 단계; (b) 상변화 물질로, 상기 전하 포획층과 게이트 전극층간의 전하의 유입 및 유출을 제어하는 복수의 상변화층을 서로 이격되도록 상기 전하 포획층위에 형성하는 단계; (c) 유입되는 전류에 따라서 열을 발생시켜 상기 복수의 상변화층의 상태를 변경시키는 상기 게이트 전극층을 상기 상변화층 위에 형성하는 단계; 및 (d) 상기 기판에 소오스 및 드레인 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 22 |
22 제 21 항에 있어서, 상기 (b) 단계는 (b1) 상기 전하 포획층위에 절연층을 형성하는 단계; 및 (b2) 상기 절연층을 식각하여 복수의 식각 영역을 형성하고, 상기 복수의 식각 영역에 상변화 물질을 증착하여 상기 절연층에 의해서 서로 분리된 상기 복수의 상변화층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 23 |
23 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 복수의 상변화층은 서로 다른 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 24 |
24 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 상변화층의 상태는 결정 상태(crystalline state) 또는 비정질 상태(amorphous state)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 25 |
25 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 상변화 물질은 게르마늄(Ge), 안티모니(Sb) 및 텔루리움(Te)을 구비하는 칼고게나이드계 물질(GexSbyTez)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 26 |
26 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 질화막, 고유전상수를 갖는 물질, 및 비정질 폴리 실리콘 물질 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 27 |
27 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 텅스텐, 몰리브덴, 코발트, 니켈, 백금, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나의 금속 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 28 |
28 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 실리콘, 게르마늄, 실리콘과 게르마늄의 혼합물, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 또는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나의 반도체 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 29 |
29 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 30 |
30 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은 상기 상변화층위에 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 형성된 제 1 층; 및 상기 제 1 층위에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 제 2 층을 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 패밀리정보가 없습니다 |
|---|
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-0956086-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20080507 출원 번호 : 1020080042128 공고 연월일 : 20100507 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20100426 청구범위의 항수 : 30 유별 : H01L 27/115 발명의 명칭 : 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법 존속기간(예정)만료일 : 20170428 |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 고려대학교 산학협력단 서울 성북구... |
| 2 |
(의무자) 고려대학교 산학협력단 서울 성북구... |
| 2 |
(권리자) 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 서울특별시 강남구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 607,500 원 | 2010년 04월 28일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 700,000 원 | 2013년 04월 05일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 700,000 원 | 2014년 03월 21일 | 납입 |
| 제 6 년분 | 금 액 | 700,000 원 | 2015년 03월 31일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 1,240,000 원 | 2016년 03월 31일 | 납입 |
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- 해당 서비스는 점검으로 인해 매주 일요일 00:00 ~ 02:00까지 이용이 중단됩니다.
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2008.05.07 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0323772-39 |
| 2 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2009.06.09 | 수리 (Accepted) | 4-1-2009-5111177-32 |
| 3 | 선행기술조사의뢰서 | 2010.01.14 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 4 | 선행기술조사보고서 | 2010.02.19 | 수리 (Accepted) | 9-1-2010-0011258-11 |
| 5 | 의견제출통지서 | 2010.02.22 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0072908-36 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2010.04.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0260480-50 |
| 7 | [명세서등 보정]보정서 | 2010.04.22 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2010-0260483-97 |
| 8 | 등록결정서 | 2010.04.26 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0173836-38 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2010.08.12 | 수리 (Accepted) | 4-1-2010-5149278-93 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.02.11 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5018243-16 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.04.22 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-5049934-62 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.10.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5210941-09 |
| 기술정보가 없습니다 |
|---|
| 과제고유번호 | 1345076163 |
|---|---|
| 세부과제번호 | R11-2002-099-06003-0 |
| 연구과제명 | 광자-전하/스핀기능제어 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국과학재단 |
| 연구주관기관명 | 인하대학교 |
| 성과제출연도 | 2008 |
| 연구기간 | 200803~201102 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | IT(정보기술) |
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