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저항 변화 메모리 소자, 그 제조 방법 및 구동 방법
- 기술번호 : KST2015174250
- 담당센터 : 광주기술혁신센터
- 전화번호 : 062-360-4654
| 요약 | 본 발명은 가변 저항 메모리 소자, 그 구동 방법 및 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예들은 일 방향으로 배열된 복수의 제 1 배선과, 제 1 배선 상에 형성된 복수의 도전 패턴과, 도전 패턴 상에 형성된 가변 저항층과, 도전 패턴의 일부를 지나도록 제 1 배선과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 제 2 배선과, 도전 패턴의 나머지 일부를 지나도록 상기 제 1 배선과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 제 3 배선을 포함하는 가변 저항 메모리 소자를 포함한다. 본 발명의 실시 예들에 의하면, 더블 패터닝 및 사이드월 스페이서를 이용하여 1F 이하, 바람직하게는 0.1F의 미세 패턴을 형성하고, 이를 이용하여 4F2의 면적에서 복수 비트의 데이터를 저장할 수 있다. 가변 저항 메모리, 더블 패터닝, 사이드월 스페이서, 도전 패턴 |
|---|---|
| Int. CL | H01L 27/115 (2006.01) H01L 21/8247 (2006.01) |
| CPC | H01L 27/2463(2013.01) H01L 27/2463(2013.01) H01L 27/2463(2013.01) H01L 27/2463(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020090134088 (2009.12.30) |
| 출원인 | 광주과학기술원 |
| 등록번호/일자 | 10-1041742-0000 (2011.06.09) |
| 공개번호/일자 | |
| 공고번호/일자 | (20110616) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2009.12.30) |
| 심사청구항수 | 34 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 광주과학기술원 | 대한민국 | 광주광역시 북구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 황현상 | 대한민국 | 광주광역시 북구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 남승희 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 역삼로 ***, *층(역삼동, 청보빌딩)(아인특허법률사무소) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 광주과학기술원 | 대한민국 | 광주광역시 북구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2009.12.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2009-0816479-20 |
| 2 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2011.03.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0161328-65 |
| 3 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2011.05.20 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2011-0378671-97 |
| 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) |
2011.05.20 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0378670-41 |
| 5 | 등록결정서 Decision to grant |
2011.05.27 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0285873-01 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2011.09.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5187089-85 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 일 방향으로 배열된 복수의 제 1 배선; 상기 제 1 배선과 연결 형성된 복수의 도전 패턴; 상기 도전 패턴 상에 형성된 가변 저항층; 상기 가변 저항층 상의 상기 도전 패턴의 일부를 지나도록 상기 제 1 배선과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 제 2 배선; 및 상기 가변 저항층 상의 상기 도전 패턴의 나머지 일부를 지나도록 상기 제 1 배선과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 제 3 배선을 포함하는 가변 저항 메모리 소자 |
| 2 |
2 제 1 항에 있어서, 상기 도전 패턴은 상기 제 1 배선의 측면으로부터 상부로 돌출되며, 상기 제 1 배선의 높이보다 높게 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 3 |
3 제 2 항에 있어서, 상기 도전 패턴은 4F2의 면적에 복수 형성되는 가변 저항 메모리 소자 |
| 4 |
4 제 1 항에 있어서, 상기 도전 패턴은 상기 제 1 배선의 상부로부터 돌출되어 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 5 |
5 제 1 항에 있어서, 상기 가변 저항층은 금속 산화물, PCMO(Pr1-XCaXMnO3, 0003c#X003c#1), 칼코게나이드(chalcogenide), 페로브스카이트(perovskite) 및 금속 도핑된 고체 전해질의 적어도 어느 하나로 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 6 |
6 제 5 항에 있어서, 상기 도전 패턴과 상기 가변 저항층 사이에 터널링 배리어가 더 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 7 |
7 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 배선은 평면 방향에서 상기 제 1 배선과 예각을 이루며 연장 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 8 |
8 제 7 항에 있어서, 상기 제 3 배선은 평면 방향에서 상기 제 1 배선과 예각을 이루고, 상기 제 2 배선과 직교하는 방향으로 연장 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 9 |
9 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 배선 및 제 3 배선 사이에 마련된 절연층을 더 포함하는 가변 저항 메모리 소자 |
| 10 |
10 제 9 항에 있어서, 상기 제 3 배선은 상기 절연층 내에 형성된 홀 또는 트렌치를 통해 상기 도전 패턴 상의 상기 가변 저항층 상에 접하여 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 11 |
11 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 배선은 상기 복수의 제 1 배선의 일 측면에 형성된 상기 도전 패턴 상을 지나도록 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 12 |
12 제 11 항에 있어서, 상기 제 3 배선은 상기 복수의 제 1 배선의 타 측면에 형성된 상기 도전 패턴 상을 지나도록 형성된 가변 저항 메모리 소자 |
| 13 |
13 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 제 1 배선, 도전 패턴, 가변 저항층, 제 2 배선 및 제 3 배선이 일 소자층을 이루고, 복수의 상기 소자층이 적층된 가변 저항 메모리 소자 |
| 14 |
14 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 소자층 각각의 사이에 형성된 층간 절연막을 더 포함하는 가변 저항 메모리 소자 |
| 15 |
15 일 방향으로 배열된 복수의 하부 배선; 상기 복수의 하부 배선과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 제 1 상부 배선; 상기 복수의 하부 배선과 교차하고, 상기 복수의 제 1 상부 배선과 직교하는 방향으로 배열된 복수의 제 2 상부 배선; 및 상기 하부 배선과 제 1 및 제 2 상부 배선 사이에 형성된 복수의 가변 저항 소자를 포함하는 가변 저항 메모리 소자 |
| 16 |
16 제 15 항에 있어서, 상기 가변 저항 소자는 상기 제 1 배선 상에 형성된 도전 패턴과, 상기 도전 패턴 상에 형성된 가변 저항층을 포함하는 가변 저항 메모리 소자 |
| 17 |
17 제 16 항에 있어서, 상기 도전 패턴은 4F2의 면적에 복수로 형성되어 4F2의 면적당 복수 비트의 프로그램이 가능한 가변 저항 메모리 소자 |
| 18 |
18 일 방향으로 배열된 복수의 하부 배선; 상기 복수의 하부 배선과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 제 1 상부 배선; 상기 복수의 하부 배선과 교차하고, 상기 복수의 제 1 상부 배선과 직교하는 방향으로 배열된 복수의 제 2 상부 배선; 및 상기 하부 배선과 제 1 및 제 2 상부 배선 사이에 형성된 복수의 가변 저항 소자를 포함하고, 상기 하부 배선 중 선택된 적어도 어느 하나에 제 1 프로그램 전압을 인가하고, 상기 제 1 및 제 2 상부 배선중 선택된 적어도 어느 하나에 제 2 프로그램 전압을 인가하여 선택된 적어도 하나의 가변 저항 소자를 프로그램하며, 선택된 상기 가변 저항 소자와 연결된 상기 하부 배선에 읽기 전압을 인가하고, 상기 선택된 가변 저항 소자와 연결된 상기 제 1 또는 제 2 상부 배선에 접지 전압을 인가하여 상기 가변 저항 소자의 프로그램 상태를 읽는 가변 저항 메모리 소자의 구동 방법 |
| 19 |
19 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 프로그램 전압은 포지티브 전압이고, 상기 제 2 프로그램 전압은 네가티브 전압인 가변 저항 메모리 소자의 구동 방법 |
| 20 |
20 제 19 항에 있어서, 상기 선택된 가변 저항 소자를 프로그램할 때 선택되지 않은 상기 하부 배선과 선택되지 않은 상기 제 1 및 제 2 상부 배선에 접지 전압을 인가하는 가변 저항 메모리 소자의 구동 방법 |
| 21 |
21 제 18 항에 있어서, 상기 선택된 가변 저항 소자와 연결된 상기 제 1 상부 배선 또는 제 2 상부 배선의 전위 변화를 센싱하여 상기 가변 저항 소자의 프로그램 상태를 읽는 가변 저항 메모리 소자의 구동 방법 |
| 22 |
22 제 19 항에 있어서, 상기 선택된 가변 저항 소자의 프로그램 상태를 읽을 때 선택되지 않은 상기 가변 저항 소자와 연결된 상기 하부 배선, 제 1 및 제 2 상부 배선에는 상기 읽기 전압보다 낮은 전압을 인가하는 가변 저항 메모리 소자의 구동 방법 |
| 23 |
23 기판 상에 일 방향으로 연장되는 복수의 하부 배선을 형성하는 단계; 상기 하부 배선과 연결되도록 사이드월 스페이서를 이용하여 복수의 도전 패턴을 형성하는 단계; 상기 복수의 도전 패턴 상에 가변 저항층을 형성하는 단계; 및 상기 복수의 도전 패턴 상을 지나도록 더블 패터닝을 이용하여 상기 가변 저항층 상에 복수의 상부 배선을 형성하는 단계를 포함하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 24 |
24 제 23 항에 있어서, 상기 상부 배선은 상기 복수의 도전 패턴의 일부를 지나도록 상기 더블 패터닝을 이용하여 상기 가변 저항층 상에 복수의 제 1 상부 배선을 형성하는 단계; 및 상기 복수의 도전 패턴의 나머지 일부를 지나도록 상기 제 1 상부 배선과 절연되면서 직교하는 방향으로 연장하는 복수의 제 2 상부 배선을 형성하는 단계를 포함하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 25 |
25 제 24 항에 있어서, 상기 복수의 도전 패턴을 형성하는 단계는, 상기 복수의 하부 배선 상에 복수의 제 1 마스크막을 적층하고 이들 측면에 도전층 사이드월 스페이서를 형성하는 단계; 상기 하부 배선과 직교하는 방향으로 복수의 제 2 마스크막을 형성한 후 그 측벽에 절연층 사이드월 스페이서를 형성하는 단계; 상기 절연층 사이드월 스페이서를 식각 마스크로 상기 제 2 마스크막을 제거하는 단계; 상기 절연층 사이드월 스페이서 및 제 1 마스크막을 식각 마스크로 노출된 상기 도전층 사이드월 스페이서를 선택적으로 제거하는 단계; 및 상기 절연층 사이드월 스페이서 및 제 1 마스크막을 제거하는 단계를 포함하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 26 |
26 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 마스크막은 상기 제 1 마스크막 및 절연층 사이드월 스페이서와 식각률이 다른 물질로 형성하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 27 |
27 제 24 항에 있어서, 상기 도전 패턴이 일부 노출되도록 상기 기판 상에 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 28 |
28 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 상부 배선을 형성하는 단계는, 상기 가변 저항층 상에 도전층 및 감광막을 형성하는 단계; 상기 감광막을 1차 노광하여 제 1 폭의 노광 영역과 제 2 폭의 비노광 영역을 형성하는 단계; 상기 감광막의 비노광 영역을 제 1 폭으로 2차 노광하는 단계; 상기 1차 및 2차 노광 영역을 현상하여 감광막 패턴을 형성하는 단계; 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 상기 도전층을 식각하는 단계를 포함하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 29 |
29 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 상부 배선 상에 절연층을 형성한 후 상기 절연층 내에 상기 도전 패턴의 다른 일부를 개방하는 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 상부 배선은 상기 콘택홀이 매립되도록 상기 절연층 상에 형성하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 30 |
30 제 29 항에 있어서, 상기 콘택홀을 형성하는 단계는, 상기 도전 패턴의 다른 일부 상의 상기 가변 저항층이 노출되도록 상기 절연층을 식각하여 상기 콘택홀보다 큰 제 1 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 콘택홀의 측면에 사이드월을 형성하는 단계를 포함하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 31 |
31 제 30 항에 있어서, 상기 제 2 상부 배선을 형성하는 단계는, 상기 콘택홀이 매립되도록 상기 절연층 상에 도전층 및 감광막을 형성하는 단계; 상기 감광막을 1차 노광하여 제 1 폭의 노광 영역과 제 2 폭의 비노광 영역을 형성하는 단계; 상기 감광막의 비노광 영역을 제 1 폭으로 2차 노광하는 단계; 상기 1차 및 2차 노광 영역을 현상하여 감광막 패턴을 형성하는 단계; 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 상기 도전층을 식각하는 단계를 포함하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 32 |
32 제 23 항에 있어서, 상기 복수의 하부 배선은 더블 패터닝을 이용하여 형성하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 33 |
33 제 23 항에 있어서, 상기 상부 배선 상에 층간 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 하부 배선, 도전 패턴, 가변 저항층 및 상부 배선을 순차적으로 형성하여 소자층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 층간 절연막과 상기 소자층을 복수 적층하여 3차원 구조를 제조하는 가변 저항 메모리 소자의 제조 방법 |
| 34 |
34 저항 변화 메모리 소자 및 이에 접속된 프로세서를 구비하는 전자 제품이고, 상기 저항 변화 메모리 소자는, 일 방향으로 배열된 복수의 하부 배선; 상기 복수의 하부 배선과 교차되는 방향으로 배열된 복수의 제 1 상부 배선; 상기 복수의 하부 배선과 교차하고, 상기 복수의 제 1 상부 배선과 직교하는 방향으로 배열된 복수의 제 2 상부 배선; 및 상기 하부 배선과 제 1 및 제 2 상부 배선 사이에 형성된 복수의 가변 저항 소자를 포함하는 전자 제품 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | WO2011081309 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | FAMILY |
| 2 | WO2011081309 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | FAMILY |
DOCDB 패밀리 정보
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | WO2011081309 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
| 2 | WO2011081309 | WO | 세계지적재산권기구(WIPO) | DOCDBFAMILY |
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
| 공개전문 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 | 10-1041742-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20091230 출원 번호 : 1020090134088 공고 연월일 : 20110616 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20110527 청구범위의 항수 : 34 유별 : H01L 27/115 발명의 명칭 : 저항 변화 메모리 소자, 그 제조 방법 및 구동 방법 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 광주과학기술원 광주광역시 북구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 685,500 원 | 2011년 06월 10일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 788,000 원 | 2014년 03월 26일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 551,600 원 | 2015년 03월 30일 | 납입 |
| 제 6 년분 | 금 액 | 551,600 원 | 2016년 06월 10일 | 납입 |
| 제 7 년분 | 금 액 | 974,400 원 | 2017년 03월 31일 | 납입 |
| 제 8 년분 | 금 액 | 696,000 원 | 2018년 04월 06일 | 납입 |
| 제 9 년분 | 금 액 | 696,000 원 | 2019년 04월 01일 | 납입 |
| 제 10 년분 | 금 액 | 1,055,000 원 | 2020년 04월 02일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2009.12.30 | 수리 (Accepted) | 1-1-2009-0816479-20 |
| 2 | 의견제출통지서 | 2011.03.24 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0161328-65 |
| 3 | [명세서등 보정]보정서 | 2011.05.20 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2011-0378671-97 |
| 4 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2011.05.20 | 수리 (Accepted) | 1-1-2011-0378670-41 |
| 5 | 등록결정서 | 2011.05.27 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2011-0285873-01 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2011.09.15 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5187089-85 |
| 기술정보가 없습니다 |
|---|
| 과제고유번호 | 1345156594 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 2008-0060067 |
| 연구과제명 | 차세대 비휘발성 저항 변화 메모리 (ReRAM) 원천 기술 개발 |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 교육과학기술부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
| 연구주관기관명 | 광주과학기술원 |
| 성과제출연도 | 2011 |
| 연구기간 | 200806~201305 |
| 기여율 | 0.5 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | IT(정보기술) |
| 과제고유번호 | 1415106941 |
|---|---|
| 세부과제번호 | 10029943 |
| 연구과제명 | 고집적 ReRAM 소자 개발 |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국산업기술평가관리원 |
| 연구주관기관명 | 광주과학기술원 |
| 성과제출연도 | 2010 |
| 연구기간 | 200708~201107 |
| 기여율 | 0.5 |
| 연구개발단계명 | 기초연구 |
| 6T분류명 | NT(나노기술) |
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