JP2007158355A - 半導体レーザ部を有する相変化メモリ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザ部を有する相変化メモリ素子を提供する。
【解決手段】相変化層パターンを備える相変化メモリ部と、相変化メモリ部の相変化層パターンにレーザビームを局部的に集束するレーザビーム集束部と、レーザビームを発生させてレーザビーム集束部にレーザビームを放出する半導体レーザ部と、を備える相変化メモリ素子である。これにより、本発明の相変化メモリ素子は、セット及びリセット動作時に局部的に印加されるレーザビームを利用するので、消費電力を低減しつつも、単位セルの動作時に発生した熱が隣接セルに影響を与えて隣接のメモリセルに保存された情報を破壊または変更させない。
【選択図】図１

Description

本発明は、メモリ素子に係り、特に相変化メモリ素子に関する。

一般的に、メモリ素子は、揮発性メモリ素子と不揮発性メモリ素子との二つの種類に大別されうる。揮発性メモリ素子は、電源を遮断すれば、保存されていた情報がいずれも消滅する。一方、不揮発性メモリ素子は、電源を遮断しても保存された情報が消滅しない。ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、代表的な揮発性メモリである。前記揮発性メモリ素子は、その動作過程で必然的にリフレッシュ作業を伴う。前記リフレッシュ作業は、メモリ素子の漏れ電流の発生により消滅する保存情報を一定時間ごとに再び記憶させる動作である。これにより、揮発性メモリ素子は、消費電力の高いという短所がある。

前記揮発性メモリ素子を不揮発性メモリ素子に代替できるならば、消費電力の減少を期待できるため、幾つの不揮発性メモリ素子が使われるか、または研究されている。それらの不揮発性メモリ素子のうち最も多く使われているものは、フラッシュメモリ素子である。しかし、フラッシュメモリ素子は、動作速度が遅く、比較的高い電圧を使用せねばならず、追記動作に対する信頼性が高くないため、現在は、デジタルカメラや携帯電話などモバイル機器専用に使われている。

前記フラッシュメモリ素子の代替可能な有力な次世代の不揮発性メモリ素子として、相変化メモリ（Ｐｈａｓｅ−Ｃｈａｎｇｅ ＲＡＭ：ＰＲＡＭ）素子が提案されている。相変化メモリ素子は、結晶状態によって抵抗値が変わる相変化層を利用する。相変化メモリ素子は、相変化層に適切な条件の電流または電圧を印加して、電気的なジュール熱により前記相変化層の結晶状態を制御する方法で情報を保存する。相変化メモリ素子は、高低抗の非晶質状態の相変化層から低抵抗の結晶状態の相変化層に変化させてセット（オン状態、論理値“０”）動作を行い、低抵抗の結晶状態の相変化層から高低抗の非晶質状態の相変化層に変化させてリセット（オフ状態、論理値“１”）動作を行う。前記相変化メモリ素子は、相変化層の結晶状態による抵抗値の変化から保存された情報の種類を読み取る。

しかし、相変化メモリ素子が次世代の不揮発性メモリ素子として採択されるためには、次の条件が満足されねばならない。

第一に、相変化メモリ素子は、相変化層に電流または電圧を流したときに発生する電気的なジュール熱を利用して、相変化材料の結晶状態を制御して素子を駆動するため、比較的多くの電力を消耗する。したがって、前記相変化メモリ素子の実用化のためには、素子の駆動に必要な消費電力を大きく低減させねばならない。

第二に、相変化メモリ素子の単位セルの動作時、ジュール熱により隣接セルに保存された情報が破壊または変更されてはいけない。特に、高集積度を有する相変化メモリ素子のメモリセルアレイ内でセルの間の間隔は持続的に縮少するが、特定のセルの動作時に発生したジュール熱が隣接セルの動作を阻害する要因となってはいけない。

本発明が解決しようとする課題は、消費電力を大きく低減させつつも、単位セルの動作時に隣接セルに保存された情報を破壊または変更させない相変化メモリ素子を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明の相変化メモリ素子は、相変化層パターンを備える相変化メモリ部と、前記相変化メモリ部の相変化層パターンにレーザビームを局部的に集束するレーザビーム集束部と、前記レーザビームを発生させて前記レーザビーム集束部に前記レーザビームを放出する半導体レーザ部と、を備える。

前記相変化メモリ部、レーザビーム集束部及び半導体レーザ部は、順次に積層及び接合して構成されうる。前記相変化層パターン上には、レーザビームを局部的に入射させうるレーザビーム窓を有するレーザビーム遮断パターンが形成されうる。前記レーザビーム集束部は、前記相変化層パターンにレーザビームを局部的に集束させうるマイクロプローブを備えうる。前記半導体レーザ部は、放出されるレーザビームの形態を調節できるレーザビーム制御パターンを備えうる。

また、本発明の相変化メモリ素子は、第１基板上にコンタクトホールを有するように形成された電極と、前記コンタクトホールに形成されて前記電極と連結された相変化層パターンと、前記相変化層パターン及び電極上に形成され、前記相変化層パターンにレーザビームを局部的に入射させうるレーザビーム窓を有するレーザビーム遮断パターンと、を備える。前記レーザビーム遮断パターンの両端部に前記レーザビーム窓を通じて前記レーザビームを入射させうるマイクロプローブを備える第２基板が支持及び接合されている。前記第２基板の背面上にレーザビームを発生させて、レーザビーム制御パターンを通じて前記マイクロプローブに局部的にレーザビームを放出させうる半導体レーザを備える第３基板が支持及び接合されている。

前記マイクロプローブを備える第２基板と前記半導体レーザを備える第３基板との間には、前記レーザビーム制御パターンを露出し、前記マイクロプローブに対応する部分に接続板が設置されうる。前記第２基板の内部には、内部ホールが形成されており、前記内部ホールの中間には、突出して前記マイクロプローブが形成されており、前記内部ホールの両端部には、コンタクトパッドが形成されうる。

前記コンタクトパッド上には、前記相変化層パターンを備える第１基板とマイクロプローブを備える第２基板との間隔を調節できる保護層パターンがさらに形成されうる。前記半導体レーザは、前記第３基板上に形成されたアクティブ領域、前記アクティブ領域の上下部に位置する第１共振ミラー及び第２共振ミラーで構成され、前記第２共振ミラー上には、前記レーザビーム制御パターンが形成されうる。

本発明の相変化メモリ素子は、個々の単位セルそれぞれに半導体レーザ部を備えて、レーザビームを利用して相変化層の局部的な部分にのみ熱を加えてセット及びリセット動作を行うため、消費電力を低減させつつも、単位セルの動作時に発生した熱が隣接セルに影響を与えて隣接のメモリセルに保存された情報を破壊または変更させない。

本発明の相変化メモリ素子は、従来と異なり、発熱層を備えていないので、構成が非常に簡単であり、かつ消費電力も低減させうる。

また、本発明の相変化メモリ素子は、素子の構造を複雑に加工するか、または素子の特性の均一性を低下させる複雑な工程の使用を排除し、非常に簡単な方法により高速及び低消費電力の動作が可能な相変化メモリ素子を製造できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、後述する本発明の実施形態は、色々な他の形態に変形され、本発明の範囲が後述する実施形態に限定されるものではなく、異なる多様な形態に具現されうる。本発明の実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。図面で、膜または領域のサイズまたは厚さは、明細書の明確性のために誇張されている。

本発明の相変化メモリ素子は、個々の単位セルのそれぞれに半導体レーザ部を内蔵させて、レーザビームを利用して相変化層パターンの局部的な部分にのみ熱を加えてセット動作及びリセット動作を行う。これにより、本発明の相変化メモリ素子は、セット及びリセット動作時に局部的に印加されるレーザビームを利用するため、消費電力を低減させつつも、単位セルの動作時に発生した熱が隣接セルに影響を与えて隣接メモリセルに保存された情報を破壊または変更させない。特に、本発明の相変化メモリ素子の単位セルは、信号を検出する作用のみを行うため、発熱層のような複雑な構造を採用しなくてもよいので、単純に製造できる。

以下では、半導体レーザが内蔵された相変化メモリ素子及びその製造方法を説明する。後述する相変化メモリ素子は、基板上で複数個形成されてアレイ状に構成されうるが、便宜上一つの単位セルのみを説明する。そして、本発明で説明する相変化メモリ素子は、相変化層パターンにレーザビームを局部的に印加するので、それを具現可能な構造ならば、発明の思想内にいずれも含まれる。

図１は、本発明による半導体レーザ部が内蔵された相変化メモリ素子を示す断面図である。

具体的に、本発明の相変化メモリ素子、すなわち相変化メモリ素子の単位セルは、相変化メモリ部１００、レーザビーム集束部２００及び半導体レーザ部３００（半導体レーザ）が順次に積層及び接合して構成される。前記相変化メモリ部１００は、相変化層パターン１８ａを備えてセット及びリセット状態の情報を保存し、保存された情報の読み取りに利用される部分である。前記レーザビーム集束部２００は、前記相変化メモリ部１００上に位置して前記相変化メモリ部１００の相変化層パターン１８ａにレーザビーム８０を局部的に集束する役割を行う。前記半導体レーザ部３００は、前記レーザビーム集束部２００上に位置しつつ、レーザビーム８０を発生させて前記レーザビーム集束部２００にレーザビーム８０を放出する役割を行う。

前記相変化メモリ部１００は、第１基板１０上にトランジスタ（図示せず）が形成されており、前記トランジスタの上部に絶縁層１２が形成されている。前記絶縁層１２上には、相変化層パターン１８ａ及び電極１４が形成されている。前記相変化層パターン１８ａは、ゲルマニウム（Ｇｅ）−アンチモン（Ｓｂ）−テルル（Ｔｅ）カルコゲニド系金属合金層（以下、“ＧＳＴ層”と称す）で構成する。前記相変化層パターン１８ａの表面は、前記電極１４の表面より高く形成されている。相変化メモリ素子で保存された情報を読み取るときは、電極１４の両端部の抵抗測定を通じてなされる。

前記相変化層パターン１８ａ上には、前記相変化層パターン１８ａを保護する相変化保護層パターン２０ａが形成されている。前記電極１４及び相変化保護層パターン１８ａ上には、前記相変化保護層パターン１８ａの一部を露出する、第１レーザビーム窓２４を有するレーザビーム遮断パターン２２が形成されている。前記レーザビーム遮断パターン２２内に設けられた第１レーザビーム窓２４を通じて、相変化層パターン１８ａに局部的にレーザビーム８０が入射される。

前記レーザビーム集束部２００は、下側に内部ホール３６を有する第２基板３０で構成される。前記内部ホール３６の中央部には、前記第１レーザビーム窓２４に対応する部分に突出したマイクロプローブ３８を備え、前記内部ホール３６の両端部には、突出してコンタクトパッド３９が形成されている。

特に、前記第２基板３０の中央部には、前記第１レーザビーム窓２４に対応する部分に突出したマイクロプローブ３８を備える。前記マイクロプローブ３８は、レーザビーム８０が相変化メモリ部１００の第１レーザビーム窓２４を通じて相変化層パターン１８ａに局部的に入射（集束）させる役割を行う。そして、前記レーザビーム８０によりセット及びリセット情報を保存する。

前記コンタクトパッド３９上には、保護層パターン４０が形成されて前記レーザビーム遮断パターン２２に支持及び連結される。前記マイクロプローブ３８と前記レーザビーム遮断パターン２２の表面との間には、前記保護層パターン４０が形成されて、前記相変化層パターンが形成された第１基板１０とマイクロプローブ３８が形成された第２基板３０との間隔を調節する。そして、マイクロプローブ３８及びコンタクトパッド３９を備える第２基板３０は、前記レーザビーム遮断パターン２２の両端部に支持及び接合される。

前記半導体レーザ部３００は、一例として、表面にレーザビームを放出するＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）型で構成する。前記半導体レーザ部３００は、垂直にレーザビーム８０が放出される。前記半導体レーザ部３００は、第３基板５０の上部に量子ウェルを備えるアクティブ領域５４、前記アクティブ領域５４の上下部に位置する第１共振ミラー５２及び第２共振ミラー５６で構成される。前記第１共振ミラー５２及び第２共振ミラー５６は、屈折率の異なる層が交互に反復される多層構造であって、反射度が９９％以上である。アクティブ領域５４で生成されたレーザビーム８０が第１共振ミラー５２及び第２共振ミラー５６で反射されつつ増幅される。

そして、前記第２共振ミラー５６上に半導体層５８が形成され、前記半導体層５８内にレーザビーム制御パターン６０が形成されている。前記レーザビーム制御パターン６０は、マイクロプローブ３８にレーザビーム８０を通過させつつレーザビーム８０の形態を調節する役割を行う。前記レーザビーム制御パターン８０上の前記マイクロプローブ３８に対応する部分に第２レーザビーム窓（図１１の６４）を有する接続板６２が設置されている。前記接続板６２は、前記レーザビーム集束部２００を構成する第２基板３０と半導体レーザ部３００とを接続する役割を行う。すなわち、半導体レーザ部３００は、前記第２基板３０の背面に接続板６２を通じて支持及び接合される。

このように構成される相変化メモリ素子は、半導体レーザ部３００から発振するレーザビーム８０が、レーザビーム集束部２００を通じて相変化メモリ部１００の相変化層パターン１８ａに局部的に熱エネルギーを照射して、前記相変化層パターン１８ａの結晶状態を変更してセット動作及びリセット動作を行う。そして、前記相変化メモリ素子は、相変化層パターン１８ａの結晶状態による抵抗値の変化から保存された情報の種類を読み取る。

以上、本発明の相変化メモリ素子の相変化メモリ部１００は、信号を検出する役割のみを行うので、従来のように発熱層が必要なくて構成が非常に簡単であり、かつ消費電力も低減できる。また、本発明の相変化メモリ素子は、レーザビーム８０を利用してセット動作及びリセット動作を行うため、局部的に流出される電流による発熱現象をなくすことができるので、単位セルの動作時に発生した熱が隣接セルに影響を与えない。

図２ないし図１１は、図１の相変化メモリ素子の製造方法及びこれによる構造をさらに詳細に説明するための断面図である。ここで、図２ないし図５は、図１の相変化メモリ部の製造方法を説明するための断面図であり、図６ないし図８は、図１のレーザビーム集束部の製造方法を説明するための断面図であり、図９ないし図１１は、図１の半導体レーザ部の製造方法を説明するための断面図である。

まず、図２ないし図５を参照して、図１の相変化メモリ部の製造方法を説明する。

図２に示すように、トランジスタ（図示せず）などが形成されている第１基板１０、例えばシリコン基板上に絶縁層１２及びコンタクトホール１６を有する電極１４を形成する。前記絶縁層１２は、酸化層で形成する。前記コンタクトホール１６は、前記絶縁層１２上に電極用金属層を蒸着した後、写真エッチング工程でパターニングして形成する。前記コンタクトホール１６内には、後工程で相変化層及び相変化保護層が形成される部分である。

図３に示すように、前記絶縁層１２が形成された第１基板１０の前面に前記コンタクトホール１６を埋め込むように、相変化層１８及び相変化保護層２０を順次に形成する。前記相変化層１８は、ＧＳＴ層で形成する。前記相変化層１８は、スパッタリング法や段差被覆性に優れた化学気相蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）や原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＬＤ）などの蒸着法で形成する。

図４に示すように、前記相変化層１８及び相変化保護層２０をパターニングして、前記コンタクトホール１６内に相変化層パターン１８ａ及び相変化保護層パターン２０ａを順次に形成する。前記相変化層１８を前記コンタクトホール１６に埋め込むように形成してパターニングしたため、前記相変化層パターン１８ａの表面は、前記電極１４の表面より高く形成され、前記相変化層パターン１８ａは、電極１４と電気的に連結される。

図５に示すように、電極１４及び相変化保護層パターン２０ａ上には、前記相変化保護層パターン２０ａの一部を露出する、第１レーザビーム窓２４を有するレーザビーム遮断パターン２２を形成する。本発明の相変化メモリ素子では、前記レーザビーム遮断パターン２２内に設けられた第１レーザビーム窓２４を通じて相変化層パターン１８ａに局部的にレーザビームが入射される。

前記レーザビーム遮断パターン２２は、前記電極１４及び相変化保護層パターン２０ａが形成された第１基板１０の前面に絶縁層を形成した後、写真エッチングして形成する。前記レーザビーム遮断パターン２２用の絶縁層は、スパッタリング法や段差被覆性に優れたＣＶＤやＡＬＤのような蒸着法で形成する。

次いで、図６ないし図８を参照して、図１のレーザビーム集束部の製造方法を説明する。

図６に示すように、第２基板３０、例えばシリコン基板またはＧａＰ基板上にマスク層を形成した後にパターニングし、ホール３４を有するマスク層パターン３２を形成する。前記マスク層パターン３２は、第２基板３０上にマスク層、例えばフォトレジスト層または酸化層を形成した後にパターニングして形成する。前記ホール３４の下部の第２基板３０は、後工程でエッチングされる部分であり、前記マスク層パターン３２の下部の第２基板３０は、エッチングされずにマイクロプローブとなる部分である。

図７に示すように、前記マスク層パターン３２をエッチングマスクとして前記第２基板３０をエッチングし、内部ホール３６の中間及び両端部にマイクロプローブ３８及びコンタクトパッド３９を形成する。前記第２基板３０のエッチングは、非等方性エッチング、すなわちウェットエッチングを利用して行う。これにより、第２基板３０の中央部に突出した形態のマイクロプローブ３８が形成され、第２基板３０の両端部にコンタクトパッド３９が形成される。前記マイクロプローブ３８は、レーザビーム（図１の８０）が相変化メモリ部の第１レーザビーム窓２４を通じて相変化層パターン１８ａに局部的に入射させる役割を行う。

図８に示すように、前記マスク層パターン３２を除去する。次いで、前記第２基板３０の両端部に形成されたコンタクトパッド３９上に保護層パターン４０を形成する。前記保護層パターン４０は、相変化メモリ部１００とレーザビーム集束部２００とが接触するコンタクト領域に形成される。前記保護層パターン４０により、相変化メモリ部１００とレーザビーム集束部２００との空間を確保する。

次いで、図９ないし図１１を参照して、図１の半導体レーザ部の製造方法を説明する。

図９に示すように、第３基板５０、例えばＳｉ、ＧａＡｓまたはＩｎＰ上に第１共振ミラー５２を形成する。前記第１共振ミラー５２上に量子ウェルを備えるアクティブ領域５４を形成する。前記アクティブ領域５４上に第２共振ミラー５６を形成する。前記第１共振ミラー５２及び第２共振ミラー５６は、屈折率の異なる層が交互に反復される多層構造であって、反射度が９９％以上に形成される。

前記第１共振ミラー５２及び第２共振ミラー５６を構成する各層は、分子線蒸着法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）のようなエピタキシャル成長法により形成する。前記アクティブ領域５４で生成されたレーザビームは、第１共振ミラー５２及び第２共振ミラー５６で反射されつつ増幅される。前記第２共振ミラー５６上には、半導体層５８を形成する。

図１０に示すように、前記半導体層５８をパターニングし、レーザビームが通過する領域にレーザビーム制御パターン６０を形成する。前記レーザビーム制御パターン６０は、前記レーザビーム集束部２００のマイクロプローブ３８に対応する部分に形成される。前記レーザビーム制御パターン６０は、レーザビームの形態を制御するためのものである。前記レーザビーム制御パターン６０は、絶縁層で形成できるが、他の物質でも形成可能である。

次いで、前記半導体層５８上には、レーザビーム集束部と機械的な連結を容易にするために、前記レーザビーム制御パターン６０を露出する第２レーザビーム窓６４を有する接続板６２を形成する。前記第２レーザビーム窓６４は、前記レーザビーム制御パターン６０上に形成されつつ、マイクロプローブ３８に対応する部分に形成される。

次いで、図１、図５、図８、図１１を参照して、相変化メモリ素子の組み立て及び接合方法を簡単に説明する。

具体的に、図５に示したように、第１基板１０に形成された相変化メモリ部１００を準備する。次いで、図８に示したように、第２基板３０に形成されたレーザビーム集束部を裏返して、前記図５の相変化メモリ部１００のレーザ遮断パターン２２上に接合する。すなわち、前記レーザビーム集束部２００の保護層パターン４０と、相変化メモリ部１００のレーザビーム遮断パターン２２とが接合される。前記レーザビーム集束部２００と相変化メモリ部１００との接合は、前記マイクロプローブ３８が第１レーザビーム窓２４に整列されるように接合する。前記相変化メモリ部１００とレーザビーム集束部２００との接合は、陽極接合または直接接合がいずれも可能である。

次いで、第３基板５０に形成された半導体レーザ部３００を裏返して前記レーザビーム集束部２００に接合する。すなわち、半導体レーザ部３００の接続板６２とレーザビーム集束部２００の第２基板３０の背面とが接合する。前記半導体レーザ部３００とレーザビーム集束部２００との接合は、前記レーザビーム調節パターン６０とマイクロプローブ３８とが整列されるように接合する。前記半導体レーザ部３００とレーザビーム集束部２００との接合は、陽極接合または直接接合がいずれも可能である。

本発明は、メモリ素子関連の技術分野に適用可能である。

本発明による半導体レーザ部が内蔵された相変化メモリ素子を示す断面図である。 図１の相変化メモリ部の製造方法を説明するための断面図である。 図１の相変化メモリ部の製造方法を説明するための断面図である。 図１の相変化メモリ部の製造方法を説明するための断面図である。 図１の相変化メモリ部の製造方法を説明するための断面図である。 図１のレーザビーム集束部の製造方法を説明するための断面図である。 図１のレーザビーム集束部の製造方法を説明するための断面図である。 図１のレーザビーム集束部の製造方法を説明するための断面図である。 図１の半導体レーザ部の製造方法を説明するための断面図である。 図１の半導体レーザ部の製造方法を説明するための断面図である。 図１の半導体レーザ部の製造方法を説明するための断面図である。

符号の説明

１０：第１基板
１２：絶縁層
１４：電極
１８ａ：相変化層パターン
２０ａ：相変化保護層パターン
２２：レーザビーム遮断パターン
２４：レーザビーム窓
３０：第２基板
３６：内部ホール
３８：マイクロプローブ
３９：コンタクトパッド
４０：保護層パターン
５０：第３基板
５２，５６：共振ミラー
５４：アクティブ領域
５８：半導体層
６０：レーザビーム制御パターン
６２：接続板
８０：レーザビーム
１００：相変化メモリ部
２００：レーザビーム集束部
３００：半導体レーザ部

Claims (10)

1. 相変化層パターンを備える相変化メモリ部と、
   前記相変化メモリ部の相変化層パターンにレーザビームを局部的に集束するレーザビーム集束部と、
   前記レーザビームを発生させて前記レーザビーム集束部に前記レーザビームを放出する半導体レーザ部と、を備えることを特徴とする相変化メモリ素子。
2. 前記相変化メモリ部、レーザビーム集束部及び半導体レーザ部は、順次に積層及び接合して構成されることを特徴とする請求項１に記載の相変化メモリ素子。
3. 前記相変化層パターン上には、レーザビームを局部的に入射させうるレーザビーム窓を有するレーザビーム遮断パターンが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の相変化メモリ素子。
4. 前記レーザビーム集束部は、前記相変化層パターンにレーザビームを局部的に集束させうるマイクロプローブを備えることを特徴とする請求項１に記載の相変化メモリ素子。
5. 前記半導体レーザ部は、放出されるレーザビームの形態を調節できるレーザビーム制御パターンを備えることを特徴とする請求項１に記載の相変化メモリ素子。
6. 第１基板上にコンタクトホールを有するように形成された電極と、
   前記コンタクトホールに形成されて前記電極と連結された相変化層パターンと、
   前記相変化層パターン及び電極上に形成され、前記相変化層パターンにレーザビームを局部的に入射させうるレーザビーム窓を有するレーザビーム遮断パターンと、
   前記レーザビーム遮断パターンの両端部に支持及び接合され、前記レーザビーム窓を通じて前記レーザビームを入射させるマイクロプローブを備える第２基板と、
   前記第２基板の背面上に支持及び接合され、レーザビームを発生させてレーザビーム制御パターンを通じて前記マイクロプローブに局部的にレーザビームを放出させうる半導体レーザを備える第３基板と、を備えることを特徴とする相変化メモリ素子。
7. 前記マイクロプローブを備える第２基板と前記半導体レーザを備える第３基板との間には、前記レーザビーム制御パターンを露出し、前記マイクロプローブに対応する部分に接続板が設置されていることを特徴とする請求項６に記載の相変化メモリ素子。
8. 前記第２基板の内部には、内部ホールが形成されており、前記内部ホールの中間には、突出して前記マイクロプローブが形成されており、前記内部ホールの両端部には、コンタクトパッドが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の相変化メモリ素子。
9. 前記コンタクトパッド上には、前記相変化層パターンを備える第１基板とマイクロプローブを備える第２基板との間隔を調節できる保護層パターンがさらに形成されていることを特徴とする請求項８に記載の相変化メモリ素子。
10. 前記半導体レーザは、前記第３基板上に形成されたアクティブ領域、前記アクティブ領域の上下部に位置する第１共振ミラー及び第２共振ミラーで構成され、前記第２共振ミラー上には、前記レーザビーム制御パターンが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の相変化メモリ素子。

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