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비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015132539
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 비휘발성 메모리 소자 및 이의 제조 방법을 개시한다. 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 하나의 트랜지스터 구조만을 이용하여 비휘발성 메모리 소자를 제조하므로, 종래의 하나의 트랜지스터와 하나의 저항체를 메모리 셀에 포함시켜 소자를 구성하는 PRAM 구조에 비하여 소자 제조 공정이 간단하고, 그 부피가 감소되어 고집적화에 유리한 효과가 있다.
Int. CL H01L 27/115 (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)
출원번호/일자 1020070120156 (2007.11.23)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-0890212-0000 (2009.03.17)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20090325) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2007.11.23)
심사청구항수 23

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 서울시 송파구
3 김경찬 대한민국 서울시 동대문구

대리인

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

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 서울특별시 강남구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2007.11.23 수리 (Accepted) 1-1-2007-0843767-28
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2008.03.05 수리 (Accepted) 4-1-2008-5034712-96
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2008.06.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2008.07.10 수리 (Accepted) 9-1-2008-0041779-75
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2008.09.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0499689-10
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)
2008.12.01 수리 (Accepted) 1-1-2008-0825945-72
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2008.12.01 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2008-0825951-46
8 등록결정서
Decision to grant
2009.03.10 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0106060-42
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.06.09 수리 (Accepted) 4-1-2009-5111177-32
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2010.08.12 수리 (Accepted) 4-1-2010-5149278-93
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
13 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
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 형성되고, 게이트 전극층에서 인가되는 열에 의해서 결정상태 또는 비정질 상태로 변화되어, 결정상태에서 상기 전하 포획층과 게이트 전극층간의 전하의 유동을 허용하고, 비정질상태에서 상기 전하 포획층과 게이트 전극층간의 전하의 유동을 차단하는 상변화층; 및외부로부터 셋 펄스가 인가되면 열을 발생시켜 상기 상변화층을 결정상태로 변화시키고 상기 상변화층을 통해서 상기 전하 포획층으로 전하를 주입하고, 상기 셋 펄스보다 고전류로 단시간동안 인가되는 리셋 펄스가 인가되면 열을 발생시켜 상기 상변화층을 비정질 상태로 변화시켜 상기 전하 포획층에 포획된 전하의 방출을 차단함으로써 프로그램을 수행하는 상기 게이트 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
2 2
삭제
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 포획층은텅스텐, 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 전극층은알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
8 8
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은상기 상변화층위에 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 형성된 제 1 층; 및상기 제 1 층위에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 제 2 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자
9 9
반도체 기판위에 절연막, 전하 포획층, 상변화층, 및 게이트 전극층이 순차적으로 형성된 메모리 소자에 데이터를 프로그램하고, 프로그램된 데이터를 소거하는 방법으로서, (a) 상기 게이트 전극층에 셋 펄스를 인가하여 상기 상변화층을 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
10 10
제 9 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
11 11
제 10 항에 있어서,상기 셋 펄스는 0
12 12
삭제
13 13
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 상변화층은게르마늄(Ge), 안티모니(Sb) 및 텔루리움(Te)을 구비하는 칼고게나이드계 물질(GexSbyTez)로 형성된 것을 특징으로 하는 방법
14 14
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 전하 포획층은 질화막, 고유전상수를 갖는 물질, 및 비정질 폴리 실리콘 물질 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 방법
15 15
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 전하 포획층은텅스텐, 몰리브덴, 코발트, 니켈, 백금, 로듐, 팔라듐 및 이리듐으로 구성되는 그룹에서 선택되는 하나의 금속 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법
16 16
제 10 항 또는 제 11 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
17 17
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법
18 18
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은상기 상변화층위에 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 형성된 제 1 층; 및상기 제 1 층위에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 제 2 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
19 19
(a) 기판위에 절연막 및 전하 포획층을 형성하는 단계;(b) 상변화 물질로, 게이트 전극층에서 인가되는 열에 의해서 결정상태 또는 비정질 상태로 변화되어, 결정상태에서 상기 전하 포획층과 게이트 전극층간의 전하의 유동을 허용하고, 비정질상태에서 상기 전하 포획층과 게이트 전극층간의 전하의 유동을 차단하는 상변화층을 상기 전하 포획층위에 형성하는 단계;(c) 외부로부터 셋 펄스가 인가되면 열을 발생시켜 상기 상변화층을 결정상태로 변화시키고 상기 상변화층을 통해서 상기 전하 포획층으로 전하를 주입하고, 상기 셋 펄스보다 고전류로 단시간동안 인가되는 리셋 펄스가 인가되면 열을 발생시켜 상기 상변화층을 비정질 상태로 변화시켜 상기 전하 포획층에 포획된 전하의 방출을 차단함으로써 프로그램을 수행하는 상기 게이트 전극층을 상기 상변화층 위에 형성하는 단계; 및(d) 상기 절연막, 상기 전하 포획층, 상기 상변화층, 및 상기 게이트 전극층을 식각하고, 상기 기판에 소오스 및 드레인 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
20 20
삭제
21 21
제 19 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
22 22
제 19 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
23 23
제 19 항에 있어서, 상기 전하 포획층은텅스텐, 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
24 24
제 19 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
25 25
제 19 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
26 26
제 19 항에 있어서, 상기 게이트 전극층은상기 상변화층위에 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 형성된 제 1 층; 및상기 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.