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산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자 및 그제조방법

  • 기술번호 : KST2015174683
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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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 산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 저항변화를 이용한 ReRAM 소자를 구현하기 위하여, 산소가 많이 부족하여 조성비(stoichiometry)가 맞지 않고 이로 인해 전도성이 높은 제 1층(bottom oxide)과 조성비가 맞고 저항이 큰 제 2층(top oxide)으로 구성된 다층의 조성비가 서로 다른 산화막을 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 반도체 기억소자 및 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 ReRAM용 소자를 제작하기 위하여 실리콘 웨이퍼(Silicon wafer) 또는 전도성 전극위에 여러 가지 금속산화물과 증착방법을 이용하여 약 50∼100nm 두께의 금속산화물의 박막을 증착시킨다. 증착시 고온에서 산소의 양을 최소화함으로써, 금속산화물 보다 산소의 조성이 현저히 낮은 금속산화물을 형성시켜 전도성이 높은 산화막을 형성하게 된다. 이 산화막을 산소분위기에서 저온으로 저온산화시켜 표면에 약 10∼30nm 두께의 저항이 높은 산화막층을 형성하여 구성됨을 특징으로 한다. 본 발명의 ReRAM 소자는 비휘발성 메모리로 필수적인 10년 동안의 데이터 유지(data retention) 특성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 소자의 전기적 특성은 저항변화로 인해 현저한 MOSFET의 드레인 전류의 변화를 나타냄으로써 양질의 메모리 소자로 제공될 수 있다.
Int. CL H01L 27/115 (2006.01) H01L 27/105 (2006.01)
CPC G11C 13/0007(2013.01) G11C 13/0007(2013.01) G11C 13/0007(2013.01) G11C 13/0007(2013.01) G11C 13/0007(2013.01) G11C 13/0007(2013.01)
출원번호/일자 1020050003886 (2005.01.14)
출원인 광주과학기술원
등록번호/일자 10-0693409-0000 (2007.03.05)
공개번호/일자 10-2006-0083368 (2006.07.20) 문서열기
공고번호/일자 (20070312) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2005.01.14)
심사청구항수 5

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 광주과학기술원 대한민국 광주광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 황현상 대한민국 광주 북구
2 이동수 대한민국 광주 북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 황이남 대한민국 서울시 송파구 법원로 ***, ****호 (문정동, 대명벨리온지식산업센터)(아시아나국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 광주과학기술원 광주광역시 북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2005.01.14 수리 (Accepted) 1-1-2005-0022775-35
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2006.04.17 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2006.05.16 수리 (Accepted) 9-1-2006-0033163-59
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2006.07.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0390139-85
5 지정기간연장신청서
Request for Extension of Designated Period		 2006.09.05 수리 (Accepted) 1-1-2006-0641347-49
6 의견서
Written Opinion		 2006.10.09 수리 (Accepted) 1-1-2006-0728673-81
7 명세서등보정서
Amendment to Description, etc.		 2006.10.09 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2006-0728672-35
8 등록결정서
Decision to grant		 2006.12.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0761529-80
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.09.15 수리 (Accepted) 4-1-2011-5187089-85
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번호 청구항
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5 5
반응물로서 산소의 공급량을 줄여 화학양론적으로 산소가 부족한 조성을 가지는 금속산화물로 구성되는 제1층을 형성하는 단계; 및 상기 제1층의 금속산화물을 산소분위기에서 산화시켜 화학양론을 만족하는 금속산화물로 구성되는 제2층을 형성하는 단계를 포함하는 산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자의 제조방법
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제 5항에 있어서, 제 1층의 산화물 박막을 형성시킴에 있어 산소의 양은 400∼500℃에서 아르곤과 산소의 혼합비율을 30 : 1로 하여 50∼100nm 두께로 증착시키는 것을 특징으로 하는 산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자의 제조방법
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제 5항에 있어서, 제 2층의 산화물 박막을 형성시킴에 있어 산소분위기에서 200∼300℃로 저온에서 산화시켜, 표면에 10∼30nm 두께로 증착시키는 것을 특징으로 하는 산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자의 제조방법
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제 5항에 있어서, 제 2층의 산화물 박막을 형성시킴에 있어 증착공정중의 아르곤과 산소의 혼합비율을 4 : 1 조절하여 조성비가 맞는 저항이 높은 약 10∼30nm의 박막을 증착시키는 것을 특징으로 하는 산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자의 제조방법
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제 5항에 있어서, 산화물 박막 재료는 ZrOx, NiOx, HfOx, TiOx, Ta2Ox, Al2Ox, La2Ox, Nb2Ox, SrTiOx, Cr-doped SrTiOx, 또는 Cr-doped SrZrOx 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화막의 저항변화를 이용한 비휘발성 기억소자의 제조방법 상기의 박막재료에서 x는 1
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