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다중 기능 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015132703
  • 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 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 리세스 구조를 갖는 채널 영역이 형성된 메모리 소자에서, 채널 영역 및 채널 영역 양 측면에 질화막으로 형성되는 저항 변화 전하 포획층에서, 상대적으로 두께가 얇은 영역은 저항 변화 영역으로서 ReRAM 메모리 소자와 같이 동작하고, 상대적으로 두께가 두꺼운 영역은 전하 포획 영역으로서 SONOS 메모리 소자와 같이 동작하도록 구성함으로써, 하나의 셀내에서 ReRAM 메모리 소자 및 SONOS 메모리 소자를 동시에 구현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다중 기능 비휘발성 메모리 소자는 고속의 프로그램이 요구되는 경우에는 저항 변화 메커니즘을 이용한 ReRAM 메모리 소자로서 이용할 수 있고, 멀티 비트 프로그램이 필요한 경우에는 채널 영역에 의해서 분리된 전하 포획 영역들에 각각 1비트씩 프로그램이 가능한 SONOS 메모리 소자로서 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 리세스 구조를 갖는 채널 영역을 형성함으로써, 채널 영역 둘레로 채널이 형성되어, 메모리 소자의 게이트 채널 길이가 100nm 이하인 경우에도 단채널 효과(Short Channel effect)를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 채널 영역이 리세스 구조로 형성되고, 채널 영역의 양측에 전하를 포획하는 전하 포획 영역이 형성되므로, 국부적으로 전하의 주입이 가능하고, 전하 포획 영역에 포획된 전하가 측면으로 확산하는 것을 방지할 수 있다.
Int. CL H01L 27/115 (2006.01) H01L 21/8247 (2006.01)
CPC H01L 45/04(2013.01)H01L 45/04(2013.01)H01L 45/04(2013.01)H01L 45/04(2013.01)
출원번호/일자 1020100116939 (2010.11.23)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1140271-0000 (2012.04.19)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20120426) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.11.23)
심사청구항수 15

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 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 서울특별시 강남구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.11.23 수리 (Accepted) 1-1-2010-0765097-21
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.09.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.10.13 수리 (Accepted) 9-1-2011-0079928-09
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.11.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0686603-30
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.01.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0034245-16
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)		 2012.01.13 수리 (Accepted) 1-1-2012-0034238-07
7 등록결정서
Decision to grant		 2012.03.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0185704-15
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
기판;상기 기판의 표면으로부터 상기 기판의 내부로 리세스 구조로 형성된 채널 영역;상기 채널 영역이 형성된 상기 기판 위에 형성된 제 1 저항 변화 절연층;상기 제 1 저항 변화 절연층 위에 형성되고, 상기 채널 영역의 저면에 형성된 저항 변화 영역 및 상기 채널 영역의 양측에 각각 형성된 한 쌍의 전하 포획 영역으로 구성되는 저항 변화 전하 포획층;상기 저항 변화 전하 포획층 위에 형성된 제 2 저항 변화 절연층; 및상기 제 2 저항 변화 절연층 위에 형성된 게이트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 기판위에 형성되고, 상기 제 1 저항 변화 절연층, 상기 저항 변화 전하 포획층 및 상기 제 2 저항 변화 절연층과 물리적으로 분리되도록 상기 채널 영역 양 측에 형성된 소오스 영역 및 드레인 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 저항 변화 전하 포획층은Si3N4를 포함하는 질화물계열의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 저항 변화 영역은 상기 전하 포획 영역보다 두께가 얇은 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 저항 변화 절연층 및 상기 제 2 저항 변화 절연층은, 니켈(Ni) 산화물, 티탄(Ti) 산화물, 하프늄(Hf) 산화물, 지르코늄(Zr) 산화물, 아연(Zn) 산화물, 텅스텐(W) 산화물, 코발트(Co) 산화물, 바나듐(V) 산화물, 구리(Cu) 산화물, 알루미늄(Al) 산화물을 포함하는 산화물 계열 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
6 6
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저항 변화 전하 포획층은 Si3N4 로 형성되고, 상기 저항 변화 영역의 두께는 4nm 미만으로 형성되고, 상기 전하 포획 영역의 두께는 4nm 이상으로 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
7 7
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 저항 변화 영역은 상기 기판 중 상기 채널 영역 양측에 각각 형성된 소오스 영역 및 드레인 영역이 오픈된 상태에서, 상기 게이트층에 인가되는 제 1 프로그램 전압에 따라서 저저항 상태와 고저항 상태간에 전환되는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
8 8
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 프로그램 전압보다 크기가 작은 제 2 프로그램 전압이 상기 게이트층에 인가되고, 상기 소오스 영역 및 상기 드레인 영역 중 어느 하나가 오픈되고, 다른 하나가 접지(그라운드)되면, 접지된 소오스 영역 또는 드레인 영역에 인접한 전하 포획 영역에 전하가 포획되는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자
9 9
(b) 기판의 표면으로부터 내부로, 리세스 구조로 채널 영역을 형성하는 단계;(c) 상기 채널 영역이 형성된 상기 기판 위에 제 1 저항 변화 절연층을 형성하는 단계;(d) 상기 제 1 저항 변화 절연층 위에, 상기 채널 영역 내부에서는 저항 변화 영역으로 동작하고, 상기 채널 영역의 양측에서는 전하 포획 영역으로 동작하는 저항 변화 전하 포획층을 형성하는 단계;(e) 상기 저항 변화 전하 포획층 위에 제 2 저항 변화 절연층을 형성하는 단계; 및(g) 상기 제 2 저항 변화 절연층 위에 게이트층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
10 10
제 9 항에 있어서, 상기 (d) 단계는 상기 제 1 저항 변화 절연층 위에 동일한 두께로, 상기 저항 변화 전하 포획층을 형성하고, 상기 저항 변화 전하 포획층 중에서 상기 채널 영역의 저면에 형성된 영역을 식각하여 두께를 감소시킴으로써, 채널 영역의 저면에 저항 변화 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
11 11
제 10 항에 있어서, 상기 저항 변화 영역의 두께는 4nm 미만으로 형성되고, 상기 전하 포획 영역의 두께는 4nm이상으로 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
12 12
제 9 항에 있어서, 상기 (b) 단계 이전에, (a) 기판위에 서로 이격되도록 소오스 영역 및 드레인 영역을 형성하는 단계를 더 포함하고,상기 (b) 단계는, 상기 소오스 영역 및 드레인 영역 사이에 상기 채널 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
13 13
제 12 항에 있어서, 상기 제 1 저항 변화 절연층, 상기 저항 변화 전하 포획층, 및 상기 제 2 저항 변화 절연층은 상기 리세스 구조로 채널 영역이 형성된 상기 기판 및 상기 소오스 영역과 상기 드레인 영역 위에 순차적으로 형성되고, 상기 (e) 단계와 상기 (g) 단계 사이에 (f) 상기 소오스 영역 및 상기 드레인 영역 위에 형성되고, 상기 채널 영역과 상기 소오스 영역 및 상기 드레인 영역 사이에 형성된, 상기 제 1 저항 변화 절연층 내지 상기 제 2 저항 변화 절연층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
14 14
제 9 항에 있어서, 상기 저항 변화 전하 포획층은Si3N4를 포함하는 질화물계열의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
15 15
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 저항 변화 절연층 및 상기 제 2 저항 변화 절연층은, 니켈(Ni) 산화물, 티탄(Ti) 산화물, 하프늄(Hf) 산화물, 지르코늄(Zr) 산화물, 아연(Zn) 산화물, 텅스텐(W) 산화물, 코발트(Co) 산화물, 바나듐(V) 산화물, 구리(Cu) 산화물, 알루미늄(Al) 산화물을 포함하는 산화물 계열 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 기능 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.