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스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 및 그 제조방법
- 기술번호 : KST2015135173
- 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
- 전화번호 : 02-2155-3662
| 요약 | 본 발명은 플래시 메모리 어레이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메모리 셀이 직렬로 연결된 비트라인을 수직 적층형태로 쌓고, 여러 층의 비트라인을 감싸며 동시에 공유하도록 워드라인을 구비함으로써, 메모리 셀이 게이트 올 어라운드(Gate All Around: GAA) 구조를 갖도록 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 및 그 제조방법에 관한 것이다. 스타구조, 적층 어레이, 낸드, 플래시, 수직채널, 반도체, 메모리 |
|---|---|
| Int. CL | H01L 27/115 (2017.01.01) H01L 21/8247 (2006.01.01) |
| CPC | H01L 27/11565(2013.01) H01L 27/11565(2013.01) H01L 27/11565(2013.01) H01L 27/11565(2013.01) H01L 27/11565(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020090062653 (2009.07.09) |
| 출원인 | 서울대학교산학협력단 |
| 등록번호/일자 | 10-1036155-0000 (2011.05.16) |
| 공개번호/일자 | 10-2011-0005120 (2011.01.17) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20110523) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2009.07.09) |
| 심사청구항수 | 20 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 서울대학교산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 박병국 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 |
| 2 | 윤장근 | 대한민국 | 대전광역시 중구 |
| 3 | 박일한 | 대한민국 | 서울 관악구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 권오준 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠*차 ****호 (역삼동)(소중한특허법률사무소) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 서울대학교산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2009.07.09 | 수리 (Accepted) | 1-1-2009-0418946-16 |
| 2 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2010.12.03 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0558182-51 |
| 3 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2011.01.21 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2011-0052969-30 |
| 4 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2011.01.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0053009-14 |
| 5 | 등록결정서 Decision to grant |
2011.02.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0086909-99 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2011.09.27 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5195109-43 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5007213-54 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.03.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5033829-92 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5062924-01 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 기판 상에 수평 및 수직으로 일정거리 이격되며 하나 이상의 반도체층이 적층되어 형성된 복수개의 비트라인들과; 상기 각 비트라인과 수직되게 전하저장층을 포함하는 절연막층을 사이에 두고 상기 하나 이상의 반도체층을 감싸며 수평으로 일정거리 이격되어 형성된 복수개의 워드라인들과; 상기 워드라인들 사이를 채우는 층간절연막을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 |
| 2 |
2 제 1 항에 있어서, 상기 각 반도체층은 상기 각 워드라인을 사이에 두고 양측으로 소스/드레인 역할을 하는 불순물 도핑층이 형성된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 |
| 3 |
3 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 절연막층을 사이에 두고 상기 각 워드라인이 지나는 상기 각 반도체층의 단면은 사각형, 원형 및 타원형 중에서 어느 하나이고, 상기 각 워드라인은 상기 각 반도체층의 외주면을 감싸며 지나가는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 |
| 4 |
4 제 3 항에 있어서, 상기 복수개의 워드라인들 일측에는 상기 절연막층 또는 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 하나 이상의 반도체층을 감싸며 수평으로 일정거리 이격되면서 수직으로 적층된 반도체층 갯수 만큼 비트선택라인들이 더 형성되고, 상기 복수개의 워드라인들 타측에는 상기 절연막층 또는 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 하나 이상의 반도체층을 감싸며 소스선택라인이 더 형성된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 |
| 5 |
5 제 4 항에 있어서, 상기 각 비트선택라인이 감싸는 수직으로 적층된 반도체층들 중에서 하나의 동일층에 있는 반도체층들을 제외한 나머지 반도체층들은 감싸지는 부위에 불순물이 도핑된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 |
| 6 |
6 제 5 항에 있어서, 상기 각 반도체층은 하나의 공통된 바디영역을 갖는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 |
| 7 |
7 제 6 항에 있어서, 상기 전하저장층은 질화물층 또는 도전성 물질층인 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 |
| 8 |
8 제 1 항의 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이를 제조하는 방법에 있어서, 소정의 기판상에 "적층매개층-003e#반도체층"을 n번 반복 형성시킨 후, n번째 반도체층 상부에 n+1번째 적층매개층을 한번 더 형성시킨 다음, 상기 n+1번째 적층매개층 상부에 제 1 식각 마스크를 형성시키는 제 1 단계와; 상기 제 1 식각 마스크를 이용하여 상기 n+1번째 적층매개층부터 상기 n번 적층된 "반도체층/적층매개층"을 순차 식각하여 기둥 형상의 적층 구조를 갖는 비트라인들을 형성하는 제 2 단계와; 상기 기판 전면에 홈충전물질을 증착한 후 상기 제 1 식각 마스크가 드러나도록 평탄화시킨 다음, 제 2 식각 마스크를 형성하는 제 3 단계와; 상기 제 2 식각 마스크를 이용하여 상기 제 2 식각 마스크 사이에 드러난 상기 홈충전물질을 식각하여 칸막이를 형성하고, 상기 칸막이 양측으로 상기 제 2 단계의 적층 구조 일부가 드러나게 한 다음, 상기 제 2 식각 마스크를 제거하는 제 4 단계와; 상기 드러난 적층 구조의 적층매개층을 식각하여 상기 칸막이 양측으로 상기 제 1 식각 마스크 및 상기 반도체층만 드러나게 하는 제 5 단계와; 상기 칸막이 양측으로 드러난 상기 반도체층에 전하저장층을 포함하는 절연막층을 형성하는 제 6 단계와; 상기 기판 전면에 게이트 물질을 증착한 다음, 상기 제 1 식각 마스크가 드러나도록 평탄화시킨 후, 상기 제 1 식각 마스크를 제거하여 워드라인들을 형성하는 제 7 단계와; 상기 칸막이를 제거하고, 상기 칸막이 제거로 드러난 빈 공간에 층간절연막으로 채우는 제 8 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 9 |
9 제 8 항에 있어서, 상기 제 7 단계와 상기 제 8 단계 사이에는 상기 칸막이를 제거하고 상기 칸막이 제거로 드러난 상기 반도체층에 소스/드레인용 불순물 도핑층을 형성하는 단계를 더 추가한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 10 |
10 제 9 항에 있어서, 상기 홈충전물질은 상기 적층매개층 물질과 식각률이 동일하거나 비슷한 물질이고, 상기 제 4 단계의 칸막이 형성 공정은 비등방성 식각을 이용하고, 상기 제 5 단계의 적층매개층 식각은 등방성 식각을 이용하여 상기 홈충전물질로 된 칸막이도 일부 식각되는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 11 |
11 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 단계의 제 2 식각 마스크 형성은 마스크의 폭이 마스크 사이 간격보다 더 크게 되도록 하거나, 경사 식각(slope etch)을 이용하여 마스크의 하부 폭이 상부 폭보다 더 크게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 12 |
12 제 10 항에 있어서, 상기 제 5 단계와 상기 제 6 단계 사이에는 상기 칸막이 양측으로 드러난 상기 반도체층의 표면을 곡면화시키는 공정이 더 추가된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 13 |
13 제 12 항에 있어서, 상기 반도체층 표면 곡면화 공정은 수소 어닐링공정을 이용하거나 산화공정 및 산화막 식각공정을 이용한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 14 |
14 제 12 항에 있어서, 상기 적층매개층 및 상기 반도체층의 적층은 에피텍시(epitaxy)법에 의하고, 상기 적층매개층의 물질은 상기 반도체층의 물질과 격자구조가 비슷한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 15 |
15 제 14 항에 있어서, 상기 소스/드레인용 불순물 도핑층의 형성은 에피텍시(epitaxy)법 또는 플라즈마 방식에 의한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 16 |
16 제 15 항에 있어서, 상기 기판 및 상기 반도체층의 물질은 실리콘(Si)이고, 상기 적층매개층의 물질 및 상기 홈충전물질은 실리콘게르마늄(SiGe)이고, 상기 제 1 식각 마스크 물질 및 상기 전하저장층은 질화물(nitride)인 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 17 |
17 제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 단계의 각 "적층매개층-003e#반도체층" 형성시마다 개방된 위치가 다른 도핑 마스크를 형성한 후 드러난 반도체층에 단락용 불순물 도핑층을 형성하는 단계를 추가하고, 상기 제 7 단계의 워드라인들 형성시 적층된 반도체층 갯수 만큼 상기 단락용 불순물 도핑층을 각각 지나는 비트선택라인들도 형성하는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 18 |
18 제 17 항에 있어서, 상기 소스/드레인용 불순물 도핑층은 상기 칸막이 제거로 드러난 상기 반도체층 외주면에 형성하고, 상기 단락용 불순물 도핑층은 상기 반도체층 외주면 일측에 형성하여, 상기 반도체층 내측에는 하나의 바디 영역이 존재하도록 한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 19 |
19 제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 단계의 비트라인들을 형성시, 상기 제 1 식각 마스크로 n번째 적층된 "반도체층/적층매개층"에서 반도체층이 드러나도록 식각한 다음, 제 n 도핑 마스크로 제 1 불순물 도핑층 및 제 n-1 도핑 마스크로 이웃한 위치에 제 2 불순물 도핑층을 형성하고, 이어 상기 제 1 식각 마스크로 n-1번째 적층된 "반도체층/적층매개층"에서 반도체층이 드러나도록 식각한 다음, 상기 제 n-1 도핑 마스크와 동일한 위치에 개구가 형성된 마스크로 제 1 불순물 도핑층 및 제 n-2 도핑 마스크로 이웃한 위치에 제 2 불순물 도핑층을 형성하는 방법으로, 각 반도체층의 서로 다른 위치에 단락용 제 1 불순물 도핑층을 형성하고, 상기 제 7 단계의 워드라인들 형성시, 적층된 반도체층 갯수 만큼 상기 단락용 제 1 불순물 도핑층을 각각 지나는 비트선택라인들도 형성하는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 20 |
20 제 19 항에 있어서, 상기 소스/드레인용 불순물 도핑층은 상기 칸막이 제거로 드러난 상기 반도체층 외주면에 형성하고, 상기 단락용 제 1 불순물 도핑층은 상기 반도체층 외주면 일측에 형성하여, 상기 반도체층 내측에는 하나의 바디 영역이 존재하도록 한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이의 제조방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | US08766349 | US | 미국 | FAMILY |
| 2 | US20120117316 | US | 미국 | FAMILY |
| 3 | WO2011004945 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | FAMILY |
DOCDB 패밀리 정보
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | US2012117316 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
| 2 | US8766349 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
| 3 | WO2011004945 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
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| 특허 등록번호 | 10-1036155-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20090709 출원 번호 : 1020090062653 공고 연월일 : 20110523 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20110216 청구범위의 항수 : 20 유별 : H01L 27/115 발명의 명칭 : 스타 구조를 갖는 낸드 플래시 메모리 어레이 및 그 제조방법 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 서울대학교산학협력단 서울특별시 관악구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 412,500 원 | 2011년 05월 16일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 480,000 원 | 2014년 04월 28일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 336,000 원 | 2015년 04월 30일 | 납입 |
| 제 6 년분 | 금 액 | 336,000 원 | 2016년 01월 28일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 602,000 원 | 2017년 04월 21일 | 납입 |
| 제 8 년분 | 금 액 | 430,000 원 | 2018년 04월 25일 | 납입 |
| 제 9 년분 | 금 액 | 430,000 원 | 2019년 04월 29일 | 납입 |
| 제 10 년분 | 금 액 | 670,000 원 | 2020년 05월 13일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2009.07.09 | 수리 (Accepted) | 1-1-2009-0418946-16 |
| 2 | 의견제출통지서 | 2010.12.03 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0558182-51 |
| 3 | [명세서등 보정]보정서 | 2011.01.21 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2011-0052969-30 |
| 4 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2011.01.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0053009-14 |
| 5 | 등록결정서 | 2011.02.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0086909-99 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2011.09.27 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5195109-43 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5007213-54 |
| 8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.03.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5033829-92 |
| 9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5062924-01 |
| 10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
| 11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
| 12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
| 기술정보가 없습니다 |
|---|
| 과제고유번호 | 1345096965 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 과C6A1604 |
| 연구과제명 | 정보기술사업단 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
| 연구주관기관명 | 서울대학교 |
| 성과제출연도 | 2009 |
| 연구기간 | 200603~201302 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | IT(정보기술) |
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