JP2008258616A - 不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法 - Google Patents
不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008258616A JP2008258616A JP2008085604A JP2008085604A JP2008258616A JP 2008258616 A JP2008258616 A JP 2008258616A JP 2008085604 A JP2008085604 A JP 2008085604A JP 2008085604 A JP2008085604 A JP 2008085604A JP 2008258616 A JP2008258616 A JP 2008258616A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- film
- upper electrode
- tunneling insulating
- storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 198
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 52
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 27
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 20
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 19
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 27
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005524 hole trap Effects 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDZZPLGHBXACDA-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Co] Chemical compound [B].[Fe].[Co] ZDZZPLGHBXACDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B61/00—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
- H10B61/10—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having two electrodes, e.g. diodes or MIM elements
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B63/00—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices
- H10B63/20—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having two electrodes, e.g. diodes
- H10B63/22—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having two electrodes, e.g. diodes of the metal-insulator-metal type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/011—Manufacture or treatment of multistable switching devices
- H10N70/021—Formation of switching materials, e.g. deposition of layers
- H10N70/028—Formation of switching materials, e.g. deposition of layers by conversion of electrode material, e.g. oxidation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/011—Manufacture or treatment of multistable switching devices
- H10N70/061—Shaping switching materials
- H10N70/063—Shaping switching materials by etching of pre-deposited switching material layers, e.g. lithography
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/821—Device geometry
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/821—Device geometry
- H10N70/826—Device geometry adapted for essentially vertical current flow, e.g. sandwich or pillar type devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/883—Oxides or nitrides
- H10N70/8833—Binary metal oxides, e.g. TaOx
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
Abstract
【課題】不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法を提供する。
【解決手段】下部電極２００、下部電極上の第１トンネリング絶縁膜２１０、第１トンネリング絶縁膜２１０上の中間電極２５０、中間電極２５０上の第２トンネリング絶縁膜２６０及び第２トンネリング絶縁膜２６０上の上部電極２８０を備える不揮発性記憶装置のストレージである。第１トンネリング絶縁膜２１０及び第２トンネリング絶縁膜２６０は、５Åないし２０Åの厚さを有する金属酸化膜から形成され、数十ナノサイズのストレージと数Åないし数十Åの厚さを有する絶縁膜を使用することによって、マルチビットの保存及び高集積が容易であり、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる。
【選択図】図１
【解決手段】下部電極２００、下部電極上の第１トンネリング絶縁膜２１０、第１トンネリング絶縁膜２１０上の中間電極２５０、中間電極２５０上の第２トンネリング絶縁膜２６０及び第２トンネリング絶縁膜２６０上の上部電極２８０を備える不揮発性記憶装置のストレージである。第１トンネリング絶縁膜２１０及び第２トンネリング絶縁膜２６０は、５Åないし２０Åの厚さを有する金属酸化膜から形成され、数十ナノサイズのストレージと数Åないし数十Åの厚さを有する絶縁膜を使用することによって、マルチビットの保存及び高集積が容易であり、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる。
【選択図】図１
Description
本発明は、半導体装置及び製造方法に関し、さらに詳細には、不揮発性記憶装置及びその形成方法に関する。
最近、多様な適用分野に適した半導体装置への要求が高まっており、大容量、小型化、高速の低電力動作及び高い集積度などの要求を満たす記憶装置についての研究が活発に行われている。
その一例として、ＦｅＲＡＭ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ）、ＭＲＡＭ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ＲＡＭ）、及びＯＵＭ（Ｏｖｏｎｉｃ Ｕｎｉｆｉｅｄ ＲＡＭ）のような構造が次世代不揮発性記憶装置として提案されている。ＦｅＲＡＭは、強誘電体の自発分極現象を利用して低消費電力、高速動作という利点があるが、高コスト及びデータリテンションのような問題点がある。ＭＲＡＭは、巨大磁気抵抗効果（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｅｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｅｆｆｅｃｔ：ＧＭＲ）を利用する強磁性トンネリング素子であって、磁化反転のための消費電力が高く、高集積化に限界がある。ＯＵＭのようなＰＲＡＭ（ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ ＲＡＭ）は、スイッチング電流のための消費電力が高いという短所がある。
その一例として、ＦｅＲＡＭ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ）、ＭＲＡＭ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ＲＡＭ）、及びＯＵＭ（Ｏｖｏｎｉｃ Ｕｎｉｆｉｅｄ ＲＡＭ）のような構造が次世代不揮発性記憶装置として提案されている。ＦｅＲＡＭは、強誘電体の自発分極現象を利用して低消費電力、高速動作という利点があるが、高コスト及びデータリテンションのような問題点がある。ＭＲＡＭは、巨大磁気抵抗効果（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｅｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｅｆｆｅｃｔ：ＧＭＲ）を利用する強磁性トンネリング素子であって、磁化反転のための消費電力が高く、高集積化に限界がある。ＯＵＭのようなＰＲＡＭ（ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ ＲＡＭ）は、スイッチング電流のための消費電力が高いという短所がある。
それに対する向上した技術として、電気パルス誘導抵抗効果（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｕｌｓｅ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｅｆｆｅｃｔ：ＥＰＩＲ）を利用するＲＲＡＭ（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ＲＡＭ）が紹介された。ＲＲＡＭは、低消費電力、高集積化及び広範な抵抗変化によるマルチビットを実現することができるという長所を有する。
ＥＰＩＲ素子は、その中心で３ｄ遷移金属元素を有する酸素８面体のネットワークを基本とするペロブスカイト（ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）構造を有するＰｒ1-xＣａxＭｎＯ3（ＰＣＭＯ）、Ｌａ1-xＣａxＭｎＯ3、Ｌａ1-xＳｒxＭｎＯ3、Ｇｄ0.7Ｃａ0.3Ｃｏ2Ｏ5.5のようなものが可変抵抗体として利用され、ｘが０．３近くの組成を有するＰＣＭＯが抵抗値における最も広範な変化を有するものと知られている。しかしながら、均一なペロブスカイト構造のＰＣＭＯ膜を形成するには困難さがあり、製造工程において可変抵抗体の変質などの問題によって、後続工程として４００℃以上の高温工程を行うことができない。また、抵抗がスイッチングされるにあたって、抵抗を低減させるためには１μｓないし１００μｓのパルスと０．５Ｖないし１０Ｖの電圧とが必要であり、抵抗を上昇させるためには、１０ｎｓないし１０００ｎｓのパルスと抵抗の低減に必要な電圧の１．５ないし２．５倍の電圧とが必要であると知らされている。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、製造工程時に熱的安定性を確保することができ、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、マルチビットの保存及び高集積が容易であり、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、マルチビットの保存及び高集積が容易であり、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法を提供することにある。
前記技術的課題を解決するために、本発明は、二重構造の絶縁膜を有する不揮発性記憶装置のストレージを提供する。本発明のストレージは、下部電極、前記下部電極上の第１トンネリング絶縁膜、前記第１トンネリング絶縁膜上の中間電極、前記中間電極上の第２トンネリング絶縁膜及び前記第２トンネリング絶縁膜上の上部電極を備える。
本発明の一実施の形態において、前記下部電極、前記中間電極及び前記上部電極は、白金族元素及び／または磁性物質を含むことができる。前記ストレージに使用される第２トンネリング絶縁膜及び前記第１トンネリング絶縁膜の幅は、１００ｎｍより狭いことができる。前記第１トンネリング絶縁膜及び前記第２トンネリング絶縁膜の厚さは、５Åないし２０Åでありうる。前記第１トンネリング絶縁膜と前記第２トンネリング絶縁膜のトンネル抵抗は、同じレベルでありうる。例えば、前記第１トンネリング絶縁膜は、マグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜またはチタン酸化膜から形成され、前記第２トンネリング絶縁膜は、チタン酸化膜から形成されることができる。前記第１トンネリング絶縁膜は、磁性物質の間に介在されて、磁化トンネリング・ジャンクションを形成することができる。
前記中間電極は、前記第１トンネリング絶縁膜上の磁性物質と、前記磁性物質上のチタンまたはチタン窒化膜とを含み、前記第２トンネリング絶縁膜は、前記チタンまたはチタン窒化膜の酸化されたチタン酸化膜でありうる。
前記上部電極は、白金族金属膜を含み、前記白金族金属膜と前記第２トンネリング絶縁膜との間にタンタル膜がさらに介在されうる。
前記上部電極は、白金族金属膜を含み、前記白金族金属膜と前記第２トンネリング絶縁膜との間にタンタル膜がさらに介在されうる。
前記技術的課題を解決するために、本発明は、二重構造の絶縁膜を有する不揮発性記憶装置のストレージを形成する方法を提供する。この方法は、下部電極上に第１トンネリング絶縁膜を形成するステップと、前記第１トンネリング絶縁膜上に中間電極を形成するステップと、前記中間電極上に第２トンネリング絶縁膜を形成するステップと、前記第２トンネリング絶縁膜上に上部電極を形成するステップと、を含むことができる。
前記下部電極、前記中間電極及び前記上部電極は、それぞれ白金族金属膜及び／または磁性物質を含むことができる。前記第１トンネリング絶縁膜及び前記第２トンネリング絶縁膜は、５Åないし２０Åの厚さに形成されることができる。
本発明の一実施の形態において、前記上部電極は、溝を有する中間電極膜上に形成された前記第２トンネリング絶縁膜を形成し、前記第２トンネリング絶縁膜上に形成されることができる。前記上部電極は、前記溝内に制限的に充填されるように形成し、前記上部電極をエッチングマスクとして使用して、前記第２トンネリング絶縁膜及び前記中間電極膜をパターニングして前記中間電極を形成することができる。
本発明の一実施の形態において、前記上部電極は、溝を有する中間電極膜上に形成された前記第２トンネリング絶縁膜を形成し、前記第２トンネリング絶縁膜上に形成されることができる。前記上部電極は、前記溝内に制限的に充填されるように形成し、前記上部電極をエッチングマスクとして使用して、前記第２トンネリング絶縁膜及び前記中間電極膜をパターニングして前記中間電極を形成することができる。
前記中間電極は、チタンまたはチタン窒化膜を含み、前記チタンまたはチタン窒化膜を所定の厚さにエッチングして前記溝を形成することができる。前記上部電極は、上部電極膜に蒸着及び傾斜イオンビームエッチングを繰り返し的に実施して、溝内に制限的に形成するか、または上部電極膜を形成した後に、それを平坦化して前記溝内に制限的に形成することができる。
前記上部電極は、第１上部電極及び第２上部電極を備え、前記第１上部電極を前記溝の下部に形成した後、前記溝内の前記第１上部電極上に第２上部電極膜を蒸着及び傾斜イオンビームエッチングして前記第２上部電極を形成することができる。その一方で、前記溝の底部及び側壁を所定の厚さに覆う第１上部電極膜と、前記第１上部電極膜上に前記溝を充填する第２上部電極膜を形成し、その後、前記第２上部電極膜及び前記第１上部電極膜を化学機械的研磨、エッチバックまたは傾斜イオンビームエッチングを利用して平坦化して第１上部電極及び第２上部電極を形成することもできる。
本発明において、前記溝内に形成される上部電極に自己整合的に下部の構造物が形成されうるので、前記溝の幅によって前記可変抵抗絶縁膜及び前記第１トンネリング絶縁膜のサイズが決定されることができる。したがって、前記溝の幅を数十ナノサイズ以下に形成することによって、前記可変抵抗絶縁膜及び前記第１トンネリング絶縁膜の幅も数十ナノサイズに形成することができる。
（発明の効果）
（発明の効果）
本発明によれば、金属酸化膜を第１トンネリング絶縁膜及び第２トンネリング絶縁膜として使用することによって、製造工程時に熱的安定性を確保することができ、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法を提供することができる。
また、数十ナノサイズのストレージ及び数Åないし数十Åの厚さを有する絶縁膜を使用することによって、マルチビットの保存及び高集積が容易であり、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法を提供することができる。
また、数十ナノサイズのストレージ及び数Åないし数十Åの厚さを有する絶縁膜を使用することによって、マルチビットの保存及び高集積が容易であり、高速動作速度及び低消費電力を実現することができる不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法を提供することができる。
また、本発明によれば、第２トンネリング絶縁膜及び第１トンネリング絶縁膜の二重トンネリング絶縁膜の構造を使用することによって、絶縁膜の絶縁破壊を制御することができ、低い電流でも動作が可能であるという利点がある。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明される実施の形態に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。ここで紹介される実施の形態は、その開示される内容が徹底し、かつ完全になるように、そして、当業者に本発明の思想を十分に伝えるために提供される。図面において、層及び領域の厚さは、明確性のために誇張されている。また、層が他の層または基板「上」にあると言及される場合に、それは、他の層または基板上に直接に形成されるか、またはそれらの間に第３層を介在することもありえる。明細書全体にわたって同じ参照番号で表示された部分は、実質的に同じ構成要素を示す。
図１は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの第１実施の形態を示す図面である。
図１に示すように、ストレージは、下部電極２００、下部電極２００上の第１トンネリング絶縁膜２１０、第１トンネリング絶縁膜２１０上の中間電極２５０、中間電極２５０上の第２トンネリング絶縁膜２６０、及び第２トンネリング絶縁膜２６０上の上部電極２８０を備える。第１トンネリング絶縁膜２１０及び第２トンネリング絶縁膜２６０は、強い電界で破壊されず、バンド間のトンネリングによって電荷が移動できるように、数Åないし数十Åの厚さ及び数十ナノサイズ以下の幅を有することができる。好ましくは、５Åないし２０Åの厚さを有し、１００ｎｍ以下の幅を有する。
図１に示すように、ストレージは、下部電極２００、下部電極２００上の第１トンネリング絶縁膜２１０、第１トンネリング絶縁膜２１０上の中間電極２５０、中間電極２５０上の第２トンネリング絶縁膜２６０、及び第２トンネリング絶縁膜２６０上の上部電極２８０を備える。第１トンネリング絶縁膜２１０及び第２トンネリング絶縁膜２６０は、強い電界で破壊されず、バンド間のトンネリングによって電荷が移動できるように、数Åないし数十Åの厚さ及び数十ナノサイズ以下の幅を有することができる。好ましくは、５Åないし２０Åの厚さを有し、１００ｎｍ以下の幅を有する。
絶縁膜の幅が広い場合に、電流量が増加して、絶縁膜の脆弱部分で絶縁膜の破壊による過電流が流れうる。このような絶縁膜の破壊は、臨界サイズ以下で抑制され、１００ｎｍ以下の幅を有するパターンで絶縁膜の破壊による過電流現象がなくなるということが分かる。また、絶縁膜が厚い場合、バンド間のトンネリングが制限されるので、絶縁膜の厚さは、数十Å以下であることが好ましい。
本発明では、下部電極２００と上部電極２８０との間に第１トンネリング絶縁膜２１０及び第２トンネリング絶縁膜２６０を形成することによって、絶縁膜の物理的な破壊を防止することができる。電極の間に一つのトンネリング絶縁膜を形成した場合に、所定レベル以下の電圧ではバンド間のトンネリングによる電流が検出されるが、電圧レベルが臨界値以上に上昇した場合、絶縁膜の破壊による過電流が検出されうる。しかし、本発明のように、二重構造に絶縁膜を形成した場合、絶縁膜の破壊電圧が著しく上昇し、これは、絶縁膜が互いにバッファの役割を行うと理解されることができる。このような効果は、第１トンネリング絶縁膜２１０と第２トンネリング絶縁膜２６０が同じであるか、または類似したレベルのトンネリング抵抗を有するときに得られることができる。
本発明において、第２トンネリング絶縁膜２６０は、電圧が印加されるときにスイッチング特性を表し、第１トンネリング絶縁膜２１０は、第２トンネリング絶縁膜２６０の絶縁破壊（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）を制御するための絶縁膜でありうる。したがって、第１トンネリング絶縁膜２１０及び第２トンネリング絶縁膜２６０が、電流密度１×１０4Ａ／ｃｍ2以上でも絶縁破壊されないように、両方とも数十ナノサイズであることが好ましい。
また、絶縁膜の破壊を防止し、所定レベル以上の電圧で抵抗をスイッチングするために、第１トンネリング絶縁膜２１０及び第２トンネリング絶縁膜２６０を適切に選択することが好ましい。例えば、第１トンネリング絶縁膜２１０は、マグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜またはチタン酸化膜であり、第２トンネリング絶縁膜２６０も、酸化膜でありうる。特に、第２トンネリング絶縁膜２６０は、チタン酸化膜であることが好ましい。
中間電極２５０は、第１中間電極２２０及び第２中間電極２４０を備えうる。第１中間電極２２０は、第１トンネリング絶縁膜２１０と接し、第１トンネリング絶縁膜２１０の安定した結晶構造を得るために、白金族金属膜または磁性物質から形成されることが好ましい。白金族元素は、周期率表でＶＩＩＩ族に属する貴金属であり、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）がある。本発明において、第１中間電極２２０は、例えば、Ｒｕ、Ｉｒ、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト−鉄−ホウ素（Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ）合金またはＮｉ−Ｆｅ合金から形成されることができる。
また、第２中間電極２４０は、第２トンネリング絶縁膜２６０に正孔のトラップサイトを提供し、第２トンネリング絶縁膜２６０でバンド間のトンネリングを行い得る金属から形成することが好ましい。例えば、第２中間電極２４０をチタンまたはチタン窒化膜から形成することによって、チタン酸化膜のような第２トンネリング絶縁膜２６０を容易に形成することができる。
下部電極２００も、白金族金属膜及び／または磁性物質から形成することができる。例えば、下部電極２００は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金またはＮｉ−Ｆｅ合金から形成することができ、白金族金属膜上に第１トンネリング絶縁膜２１０と接する磁性物質を含んでもよい。
上部電極２８０は、第２トンネリング絶縁膜２６０の界面特性を向上させるために、白金族金属から形成することができ、工程中にストレージ・パターニングを容易に形成するために、下部の物質に対するエッチング選択性を有する物質から形成することが好ましい。白金族金属の場合、チタン、チタン窒化膜、金属酸化膜、及び磁性物質に対するエッチング選択性を有することができる。
上部電極２８０は、第２トンネリング絶縁膜２６０の界面特性を向上させるために、白金族金属から形成することができ、工程中にストレージ・パターニングを容易に形成するために、下部の物質に対するエッチング選択性を有する物質から形成することが好ましい。白金族金属の場合、チタン、チタン窒化膜、金属酸化膜、及び磁性物質に対するエッチング選択性を有することができる。
第２トンネリング絶縁膜２６０は、正孔のトラップサイトを有することによって、部分的にエネルギー・バンド・ローイングを有し、正孔のトラップサイトに電子が捕獲されて、バンドが上昇し、また、それによるトンネリングの抵抗が増加しうる。それは、シモンス・ヴェルデルバー（Ｓｉｍｍｏｎｓ−ｖｅｒｄｅｒｖｅｒ）モデルをもって説明されることができる。また、第１トンネリング絶縁膜２１０は、自体的にトンネリング抵抗を有するので、第２トンネリング絶縁膜２６０に流れるトンネリング電流を制限することによって、所定レベル以上の電圧で第２トンネリング絶縁膜２６０の破壊を抑制する役割を行うことができる。
図２は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの第２実施の形態を示す図面である。
図２に示すように、第１実施の形態と同様に、ストレージは、下部電極２００、第１トンネリング絶縁膜２１０、中間電極２５０、第２トンネリング絶縁膜２６０及び上部電極２９０を備えうる。中間電極２５０は、第１実施の形態と同様に、第１中間電極２２０及び第２中間電極２４０を備え、上部電極２９０は、第１上部電極２７０及び第２上部電極２８０を備えうる。第２上部電極２８０は、第１実施の形態と同様に、白金族金属膜から形成し、第１上部電極２７０は、第２トンネリング絶縁膜２６０と接するタンタル膜から形成することができる。
図２に示すように、第１実施の形態と同様に、ストレージは、下部電極２００、第１トンネリング絶縁膜２１０、中間電極２５０、第２トンネリング絶縁膜２６０及び上部電極２９０を備えうる。中間電極２５０は、第１実施の形態と同様に、第１中間電極２２０及び第２中間電極２４０を備え、上部電極２９０は、第１上部電極２７０及び第２上部電極２８０を備えうる。第２上部電極２８０は、第１実施の形態と同様に、白金族金属膜から形成し、第１上部電極２７０は、第２トンネリング絶縁膜２６０と接するタンタル膜から形成することができる。
図３ないし図５は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第１実施の形態を説明するための工程断面図である。この実施の形態によれば、前記ストレージの第１実施の形態のような構造が得られる。
図３に示すように、下部電極膜１０、第１トンネリング絶縁膜１２、第１中間電極膜１４及び第２中間電極膜１６を形成し、第２中間電極膜１６の一部を所定の深さにエッチングして溝（ｇｒｏｏｖｅ）１８を形成する。下部電極膜１０は、白金族金属膜または磁性物質から形成し、白金族金属膜上に磁性物質を積層して形成することができる。前記白金族元素としては、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ及びＰｔが挙げられ、前記磁性物質としては、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金またはＮｉ−Ｆｅ合金が挙げられる。本発明において、下部電極膜１０は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金及びＮｉ−Ｆｅ合金からなる群から選択された一つまたは二つ以上の積層膜から形成することが好ましい。
図３に示すように、下部電極膜１０、第１トンネリング絶縁膜１２、第１中間電極膜１４及び第２中間電極膜１６を形成し、第２中間電極膜１６の一部を所定の深さにエッチングして溝（ｇｒｏｏｖｅ）１８を形成する。下部電極膜１０は、白金族金属膜または磁性物質から形成し、白金族金属膜上に磁性物質を積層して形成することができる。前記白金族元素としては、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ及びＰｔが挙げられ、前記磁性物質としては、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金またはＮｉ−Ｆｅ合金が挙げられる。本発明において、下部電極膜１０は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金及びＮｉ−Ｆｅ合金からなる群から選択された一つまたは二つ以上の積層膜から形成することが好ましい。
下部電極膜１０上に第１トンネリング絶縁膜１２を形成する。第１トンネリング絶縁膜１２は、５Åないし２０Åの厚さを有する金属酸化膜から形成することができ、例えば、マグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜またはチタン酸化膜から形成することができる。第１トンネリング絶縁膜１２上に第１中間電極膜１４を形成し、第１中間電極膜１４上に第２中間電極膜１６を形成する。第１中間電極膜１４は、白金族金属または磁性物質から形成し、第２中間電極膜１６は、チタンまたはチタン窒化膜から形成することができる。
溝１８は、最大の広さが数十ナノサイズ以下である正孔状に形成することができる。例えば、溝１８は、１００ｎｍ以下のサイズに形成することが好ましい。溝１８は、第２中間電極膜１６を所定の深さにエッチングして形成する。その結果、溝１８の側壁及び底部は、第２中間電極膜１６からなる。
少なくとも溝１８の底部に第２トンネリング絶縁膜２０を形成する。溝１８を形成した後、洗浄工程で酸素含有の洗浄液を使用して第２中間電極膜１６の表面を酸化させて、第２トンネリング絶縁膜２０を形成することができる。すなわち、チタンまたはチタン窒化膜が洗浄液によって酸化されて、チタン酸化膜である第２トンネリング絶縁膜２０が形成されることができる。このとき、前記チタン酸化膜の厚さも、数Åないし数十Åに形成することが好ましく、そのために適切な酸化速度を維持しつつ洗浄することが好ましい。チタンよりチタン窒化膜の方が、酸化速度が遅いため、第２中間電極膜１６としてチタン窒化膜を使用することがさらに好ましい。第２トンネリング絶縁膜２０の厚さが５Åないし２０Åである場合、絶縁膜の破壊防止及びバンド間のトンネリングの効果が高い。
図４に示すように、溝１８内に上部電極２８０を充填し、溝１８の周りの第２中間電極膜１６上の第２トンネリング絶縁膜２０を除去する。図５に示すように、上部電極膜２２に蒸着及び傾斜イオンビームエッチングを交互に繰り返し的に実施することによって、溝１８の内部にのみ制限的に上部電極２８０を形成することができる。このとき、イオンビームエッチングにより第２中間電極膜１６上の第２トンネリング絶縁膜２０及び溝１８の側壁の第２トンネリング絶縁膜２０が除去されて、上部電極２８０の下部にのみ第２トンネリング絶縁膜２０ａが残存しうる。
図５に示すように、蒸着された上部電極膜２２に傾斜イオンビームエッチングを実施すると、イオンビームに露出される第２中間電極膜１６上の上部電極膜２２がエッチングされ、第２中間電極膜１６によりイオンビーム２４の進行が遮断されて、溝１８の側壁の上部電極膜２２も除去される。このとき、溝１８の内部には、上部電極膜２２が積もり続けて溝１８が充填されることができる。溝１８の内部だけでなく、第２中間電極膜１６上にも上部電極膜２２が積もりうるが、それは、溝１８の内部が充填された後に上部電極膜２２を平坦化して除去することもできる。
上部電極膜２２は、白金族金属膜から形成することができる。上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して第２中間電極膜１６をエッチングすることによって、図１に示すような第２中間電極２４０を形成することができる。第１中間電極膜１４が磁性物質から形成される場合、第１中間電極膜１４及び上部電極２８０のエッチング選択性を利用して第１中間電極膜１４をエッチングすることによって第１中間電極２２０を形成することができる。次いで、第１トンネリング絶縁膜１２及び下部電極膜１０をパターニングして、第１中間電極２２０の下部に第１トンネリング絶縁膜２１０を残して下部電極２００を形成することができる。
本発明において、第２トンネリング絶縁膜２６０は、所定レベル以上の電圧でトンネリング抵抗がスイッチングされる機能を有し、第１トンネリング絶縁膜２１０は、第２トンネリング絶縁膜２６０が物理的に破壊されることを抑制する機能を有する。第２トンネリング絶縁膜２６０は、上部電極２８０をマスクとして使用して数十ナノサイズ以下に形成することができ、第１トンネリング絶縁膜２１０は、第２トンネリング絶縁膜２６０と類似したレベルのトンネリング抵抗を有するために、第２トンネリング絶縁膜２６０と同様に、数Åないし数十Åの厚さを有する。したがって、前記下部電極は、上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して、必ずしも自己整合的にパターニングされなくてもよい。したがって、下部電極膜１０を上部電極２８０と同様に、白金族金属から形成してもよい。
図６は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第２実施の形態を説明するための図面である。
図６に示すように、第１実施の形態とは異なり、上部電極２９０は、第１上部電極２７０及び第２上部電極２８０を備えうる。第１上部電極２７０は、タンタルから形成し、第２上部電極２８０は、白金族金属から形成することができる。第１実施の形態と同様に、上部電極２９０は、上部電極膜に蒸着及び傾斜イオンビームエッチングを実施することによって形成することができる。このとき、第１上部電極膜に蒸着及びエッチングを交互に繰り返し的に実施して第１上部電極２７０を形成し、第１上部電極２７０上に、第２上部電極膜に蒸着及びエッチングを交互に繰り返し的に実施して第２上部電極２７０を形成することができる。以後の工程は、第１実施の形態によって実施し、図２に示すように、第１上部電極２７０及び第２上部電極２８０を有する不揮発性記憶装置のストレージを形成することができる。
図６に示すように、第１実施の形態とは異なり、上部電極２９０は、第１上部電極２７０及び第２上部電極２８０を備えうる。第１上部電極２７０は、タンタルから形成し、第２上部電極２８０は、白金族金属から形成することができる。第１実施の形態と同様に、上部電極２９０は、上部電極膜に蒸着及び傾斜イオンビームエッチングを実施することによって形成することができる。このとき、第１上部電極膜に蒸着及びエッチングを交互に繰り返し的に実施して第１上部電極２７０を形成し、第１上部電極２７０上に、第２上部電極膜に蒸着及びエッチングを交互に繰り返し的に実施して第２上部電極２７０を形成することができる。以後の工程は、第１実施の形態によって実施し、図２に示すように、第１上部電極２７０及び第２上部電極２８０を有する不揮発性記憶装置のストレージを形成することができる。
図７ないし図９は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第３実施の形態を説明するための図面である。
図７に示すように、下部電極膜１０、第１トンネリング絶縁膜１２、第１中間電極膜１４、第２中間電極膜１６、第２トンネリング絶縁膜２０及び上部電極膜６２を形成する。
図７に示すように、下部電極膜１０、第１トンネリング絶縁膜１２、第１中間電極膜１４、第２中間電極膜１６、第２トンネリング絶縁膜２０及び上部電極膜６２を形成する。
下部電極膜１０は、白金族金属膜及び／または磁性物質から形成し、前記白金族金属膜上に磁性物質を積層して形成することができる。第１トンネリング絶縁膜１２は、マグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜及びチタン酸化膜のような金属酸化膜から形成することができる。第１中間電極膜１４は、下部電極膜１０と同様に、白金族金属膜及び／または磁性物質から形成することができる。
第２中間電極膜１６は、金属酸化膜を形成することができる物質、特に、チタンまたはチタン窒化膜から形成することができ、第２トンネリング絶縁膜２０は、第２中間電極膜１６が酸化された絶縁膜でありうる。例えば、第２トンネリング絶縁膜２０は、チタン酸化膜から形成することができる。前記チタン酸化膜は、第２中間電極膜１６を形成するチタンまたはチタン窒化膜を酸化して形成することができ、第２中間電極膜１６を形成した後に湿式洗浄で前記チタン酸化膜を形成することができる。第２トンネリング絶縁膜２０上に上部電極膜６２を形成する。上部電極膜６２は、白金族金属膜から形成することができる。
第１トンネリング絶縁膜１２及び第２トンネリング絶縁膜２０は、数Åないし数十Åの厚さを有するように形成することができる。好ましくは、第１トンネリング絶縁膜１２及び第２トンネリング絶縁膜２０を５Åないし２０Åの厚さを有するように形成することが好ましい。
図８に示すように、上部電極膜６２上にマスクパターン６４を形成する。マスクパターン６４は、数十ナノサイズ以下に第２トンネリング絶縁膜２０を形成するためのものであって、フォトレジストパターンで形成することができる。マスクパターン６４をエッチングマスクとして使用して上部電極膜６２をエッチングする。
図８に示すように、上部電極膜６２上にマスクパターン６４を形成する。マスクパターン６４は、数十ナノサイズ以下に第２トンネリング絶縁膜２０を形成するためのものであって、フォトレジストパターンで形成することができる。マスクパターン６４をエッチングマスクとして使用して上部電極膜６２をエッチングする。
図９に示すように、上部電極膜６２のエッチングされた上部電極２８０を形成し、マスクパターン６４は除去されることができる。しかし、マスクパターン６４を除去せず、マスクパターン６４を後続工程のエッチングマスクとして使用することができる。
図示されてはいないが、上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して第２トンネリング絶縁膜２０及び第２中間電極膜１６をパターニングして、図１に示すように、上部電極２８０の下部に第２トンネリング絶縁膜２６０を残して第２中間電極２４０を形成する。このとき、第２トンネリング絶縁膜２０及び第２中間電極膜１６に対するエッチング選択性の高いエッチング条件で異方性エッチングを行う。例えば、前記異方性エッチングは、白金族元素との反応性の低い塩素基剤（ｃｈｌｏｒｉｎｅ−ｂａｓｅ）の化合物を使用することが好ましい。次いで、第１中間電極膜１４、第１トンネリング絶縁膜１２及び下部電極膜１０をエッチングして第１中間電極２２０を形成し、第１中間電極２２０の間に第１トンネリング絶縁膜２１０が介在された下部電極２００を形成することができる。
図示されてはいないが、上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して第２トンネリング絶縁膜２０及び第２中間電極膜１６をパターニングして、図１に示すように、上部電極２８０の下部に第２トンネリング絶縁膜２６０を残して第２中間電極２４０を形成する。このとき、第２トンネリング絶縁膜２０及び第２中間電極膜１６に対するエッチング選択性の高いエッチング条件で異方性エッチングを行う。例えば、前記異方性エッチングは、白金族元素との反応性の低い塩素基剤（ｃｈｌｏｒｉｎｅ−ｂａｓｅ）の化合物を使用することが好ましい。次いで、第１中間電極膜１４、第１トンネリング絶縁膜１２及び下部電極膜１０をエッチングして第１中間電極２２０を形成し、第１中間電極２２０の間に第１トンネリング絶縁膜２１０が介在された下部電極２００を形成することができる。
本発明において、第１中間電極２２０及び下部電極２００は、第２中間電極２４０と異なる形態にパターニングされることができる。上部電極２８０上にマスクパターン６４がある場合、マスクパターン６４をエッチングマスクとして使用して第２中間電極２４０の下部のパターンを形成することができ、マスクパターン６４が除去された場合、第２中間電極２４０を形成した後に他のマスクパターンを使用して第２中間電極２４０の下部のパターンを形成することができる。
図１０及び図１１は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第４実施の形態を説明するための断面図である。
図１０に示すように、不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第３実施の形態と同様に、下部電極膜１０、第１トンネリング絶縁膜１２、第１中間電極膜１４及び第２中間電極膜１６を形成し、第２中間電極膜１６の一部をエッチングして数十ナノサイズの溝１８を形成し、第２中間電極膜１６上に第２トンネリング絶縁膜２０を形成する。第２トンネリング絶縁膜２０は、可変抵抗物質から形成することができる。第２トンネリング絶縁膜２０上に、溝１８を充填する上部電極膜１２２を形成する。
図１０に示すように、不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第３実施の形態と同様に、下部電極膜１０、第１トンネリング絶縁膜１２、第１中間電極膜１４及び第２中間電極膜１６を形成し、第２中間電極膜１６の一部をエッチングして数十ナノサイズの溝１８を形成し、第２中間電極膜１６上に第２トンネリング絶縁膜２０を形成する。第２トンネリング絶縁膜２０は、可変抵抗物質から形成することができる。第２トンネリング絶縁膜２０上に、溝１８を充填する上部電極膜１２２を形成する。
下部電極膜１０は、白金族金属膜または磁性物質から形成し、白金族金属膜上に磁性物質を積層して形成することができる。前記白金族元素としては、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ及びＰｔが挙げられ、前記磁性物質としては、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金またはＮｉ−Ｆｅ合金が挙げられる。本発明において、前記下部電極膜１０は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金及びＮｉ−Ｆｅ合金からなる群から選択された一つまたは二つ以上の積層膜から形成することが好ましい。
第１トンネリング絶縁膜１２は、５Åないし２０Åの厚さを有する金属酸化膜から形成することができ、例えば、マグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜またはチタン酸化膜から形成することができる。
第１中間電極膜１４は、下部電極膜１０と同様に、白金族金属膜または磁性物質から形成することができる。第２中間電極膜１６は、第２トンネリング絶縁膜２０に正孔のトラップサイトを提供し、第２トンネリング絶縁膜２０でバンド間のトンネリングを行いうる金属から形成することが好ましい。例えば、第２中間電極膜１６をチタンまたはチタン窒化膜から形成することによって、チタン酸化膜のような第２トンネリング絶縁膜２０を容易に形成することができる。
第１中間電極膜１４は、下部電極膜１０と同様に、白金族金属膜または磁性物質から形成することができる。第２中間電極膜１６は、第２トンネリング絶縁膜２０に正孔のトラップサイトを提供し、第２トンネリング絶縁膜２０でバンド間のトンネリングを行いうる金属から形成することが好ましい。例えば、第２中間電極膜１６をチタンまたはチタン窒化膜から形成することによって、チタン酸化膜のような第２トンネリング絶縁膜２０を容易に形成することができる。
上部電極膜１２２は、第２トンネリング絶縁膜２０の界面特性を向上させるために白金族金属から形成し、工程中にストレージパターニングを容易に形成するために、下部の物質に対するエッチング選択性を有する物質から形成することが好ましい。白金族金属の場合、チタン、チタン窒化膜、金属酸化膜、及び磁性物質に対するエッチング選択性を有することができる。
図１１に示すように、上部電極膜１２２を平坦化して溝１８内に制限的に充填された上部電極２８０を形成する。上部電極膜１２２の平坦化は、化学機械的研磨工程または異方性エッチバック工程を利用して行うことができる。第１実施の形態とは異なり、上部電極２８０は、溝１８の下面及び側壁に残存した第２トンネリング絶縁膜２０ａ上に形成される。
第１実施の形態と同様に、上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して下部物質層をパターニングし、上部電極２８０の下部に第２トンネリング絶縁膜２６０を残して第２中間電極２４０を形成する。次いで、第１中間電極膜１４、第１トンネリング絶縁膜１２及び下部電極膜１０をパターニングすることができる。
図１２及び図１３は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第５実施の形態を説明するための断面図である。
図１２に示すように、第４実施の形態と同様に上部電極膜１２２を形成した後、上部電極膜１２２をエッチバックする。このとき、上部電極膜１２２は、傾斜イオンビームエッチングを利用してエッチバックされることができる。傾斜イオンビーム２４により第２中間電極膜１６上の第２トンネリング絶縁膜２０及び上部電極膜１２２をエッチングして、溝１８内に制限的に上部電極２８０を形成する。第４実施の形態と同様に、上部電極２８０は、溝１８の下面及び側壁に残存した可変抵抗物質から形成された第１トンネリング絶縁膜２０ｂ上に形成されるが、傾斜イオンビーム２４により溝１８の上部側壁の一部が露出されることができる。
図１２に示すように、第４実施の形態と同様に上部電極膜１２２を形成した後、上部電極膜１２２をエッチバックする。このとき、上部電極膜１２２は、傾斜イオンビームエッチングを利用してエッチバックされることができる。傾斜イオンビーム２４により第２中間電極膜１６上の第２トンネリング絶縁膜２０及び上部電極膜１２２をエッチングして、溝１８内に制限的に上部電極２８０を形成する。第４実施の形態と同様に、上部電極２８０は、溝１８の下面及び側壁に残存した可変抵抗物質から形成された第１トンネリング絶縁膜２０ｂ上に形成されるが、傾斜イオンビーム２４により溝１８の上部側壁の一部が露出されることができる。
次いで、第４実施の形態と同様に、上部電極２８０をエッチングマスクとして使用してパターニング工程を実施し、図１に示すようなストレージを形成することができる。
図１４及び図１５は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第６実施の形態を説明するための断面図である。
図１４及び図１５は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第６実施の形態を説明するための断面図である。
図１４に示すように、第２トンネリング絶縁膜２０を形成した後、第１上部電極膜１２１及び第２上部電極膜１２２を形成することができる。第１上部電極膜１２１は、例えば、タンタル膜から形成し、第２上部電極膜１２２は、白金族金属膜から形成することができる。
図１５に示すように、第２上部電極膜１２２及び第１上部電極膜１２１を順次に平坦化エッチングして、溝１８内に制限的に第２トンネリング絶縁膜２０ａ及び第１上部電極膜１２１ａを残し、第１上部電極膜１２１ａ上に溝１８を充填する第２上部電極２８０を形成する。このとき、平坦化は、化学機械的研磨工程または異方性エッチバック工程を利用して行うことができる。
図１５に示すように、第２上部電極膜１２２及び第１上部電極膜１２１を順次に平坦化エッチングして、溝１８内に制限的に第２トンネリング絶縁膜２０ａ及び第１上部電極膜１２１ａを残し、第１上部電極膜１２１ａ上に溝１８を充填する第２上部電極２８０を形成する。このとき、平坦化は、化学機械的研磨工程または異方性エッチバック工程を利用して行うことができる。
図示されてはいないが、第２上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して第１上部電極膜１２１ａ及び第２トンネリング絶縁膜２０ａをエッチングすることによって第１上部電極２７０を形成し、第１上部電極２７０の下部に第２トンネリング絶縁膜２６０を残す。次いで、第２上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して第２中間電極膜１６をパターニングし、図１に示すように第２中間電極２４０を形成する。
第６実施の形態によれば、溝１８の下面及び側壁を覆う第１上部電極膜１２１ａ内に第２上部電極２８０を形成することによって、溝１８に比べて相対的に小さい上部電極２９０を形成することができるという利点がある。また、第１上部電極膜１２１ａ及び第２中間電極膜１６は、塩素化合物を利用してエッチングすることによって、第２上部電極２８０をエッチングマスクとして使用することができる。
図１６及び図１７は、本発明による不揮発性記憶装置のストレージの形成方法の第７実施の形態を説明するための断面図である。
図１６に示すように、第６実施の形態と同様に、第２トンネリング絶縁膜２０上に第１上部電極膜１２１及び第２上部電極膜１２２を形成し、第２上部電極膜１２２及び第１上部電極膜１２１を平坦化する。このとき、第６実施の形態とは異なり、斜めに入射するイオンビーム２４を使用する傾斜イオンビームエッチングを利用して第２上部電極膜１２２及び第１上部電極膜１２１を平坦化することができる。
図１６に示すように、第６実施の形態と同様に、第２トンネリング絶縁膜２０上に第１上部電極膜１２１及び第２上部電極膜１２２を形成し、第２上部電極膜１２２及び第１上部電極膜１２１を平坦化する。このとき、第６実施の形態とは異なり、斜めに入射するイオンビーム２４を使用する傾斜イオンビームエッチングを利用して第２上部電極膜１２２及び第１上部電極膜１２１を平坦化することができる。
図１７に示すように、溝１８内に制限的に第１上部電極膜１２１ｂを残し、第１上部電極膜１２１ｂ上に溝１８を充填する第２上部電極２８０を形成する。このとき、平坦化は、化学機械的研磨工程または異方性エッチバック工程を利用して行うことができる。溝１８の下面及び側壁に第２トンネリング絶縁膜２０ｂが残存するが、傾斜イオンビームエッチングにより溝１８の上部側壁の一部が露出されることができる。したがって、第１上部電極膜１２１ｂ及び第２上部電極２８０は、溝１８の上部を充填できないことがある。
図示されてはいないが、第２上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して第１上部電極膜１２１ｂ及び第２トンネリング絶縁膜２０ｂをエッチングすることによって第１上部電極２７０を形成し、第１上部電極２７０の下部に第２トンネリング絶縁膜２６０を残す。次いで、第２上部電極２８０をエッチングマスクとして使用して第２中間電極膜１６をパターニングし、図１に示すように第２中間電極２４０を形成する。
本発明の実施の形態において、前記第１トンネリング絶縁膜及び第２トンネリング絶縁膜の幅は、数十ナノサイズであることが好ましい。このとき、前記絶縁膜のサイズは、有効サイズを意味し、絶縁膜の有効サイズは、上部電極及び下部電極によって決定されることができる。したがって、前記第２トンネリング絶縁膜は、上部電極と中間電極との間に介在されるので、前記上部電極及び前記中間電極の幅を数十ナノに形成することによって、前記第２トンネリング絶縁膜の有効幅が数十ナノサイズになりうる。また、前記第１トンネリング絶縁膜は、前記中間電極と前記下部電極との間に介在されるので、前記中間電極のを数十ナノサイズに形成することによって、前記第１トンネリング絶縁膜の有効幅が数十ナノサイズになりうる。
図１８は、本発明の好ましい実施の形態による不揮発性記憶装置の動作特性を示すグラフである。
デュアルトンネリング絶縁膜を有する不揮発性記憶装置は、所定レベル以上の電圧でスイッチング抵抗特性を有する。トンネリング絶縁膜が第２トンネリング絶縁膜と第１トンネリング絶縁膜のデュアル構造を有するので、絶縁膜の絶縁破壊のない、トンネリング抵抗による電圧−電流特性を有することができる。
デュアルトンネリング絶縁膜を有する不揮発性記憶装置は、所定レベル以上の電圧でスイッチング抵抗特性を有する。トンネリング絶縁膜が第２トンネリング絶縁膜と第１トンネリング絶縁膜のデュアル構造を有するので、絶縁膜の絶縁破壊のない、トンネリング抵抗による電圧−電流特性を有することができる。
図１８のグラフに示すように、横軸は、下部電極と上部電極との間に印加される電圧を示し、左側の縦軸は、抵抗を示し、右側の縦軸は、電流を示す。グラフにおいて抵抗は、線形値（ｌｉｎｅａｒｓｃａｌｅ）で示し、電流は、ログ値（ｌｏｇｓｃａｌｅ）で示した。線（１）ないし（５）は、電圧−抵抗曲線であり、線（ａ）ないし（ｅ）は、電圧−電流曲線である。
図１８に示すように、初期臨界電圧Ｖs以上の複数のスイッチング電圧Ｓ1ないしＳ3を設定して、それぞれのスイッチング電圧まで電圧が上昇した後に下降するとき、電圧下降区間で電圧−抵抗曲線は、電圧上昇区間での電圧−抵抗曲線と異なる経路を表す。
初期抵抗Ｒ0から出発して第１経路（１）によって第１スイッチング電圧Ｓ1まで上昇した後に下降した場合、前記可変抵抗体の抵抗値は、第２経路（２）によって回帰した第１スイッチングされた抵抗Ｒ1であり、第２スイッチング電圧Ｓ2まで上昇した後に下降した場合は、第３経路（３）によって回帰した第２スイッチングされた抵抗Ｒ2であり、第３スイッチング電圧Ｓ3まで上昇した後に下降した場合の抵抗値は、第４経路（４）によって回帰した第３スイッチングされた抵抗Ｒ3である。
初期抵抗Ｒ0から出発して第１経路（１）によって第１スイッチング電圧Ｓ1まで上昇した後に下降した場合、前記可変抵抗体の抵抗値は、第２経路（２）によって回帰した第１スイッチングされた抵抗Ｒ1であり、第２スイッチング電圧Ｓ2まで上昇した後に下降した場合は、第３経路（３）によって回帰した第２スイッチングされた抵抗Ｒ2であり、第３スイッチング電圧Ｓ3まで上昇した後に下降した場合の抵抗値は、第４経路（４）によって回帰した第３スイッチングされた抵抗Ｒ3である。
初期抵抗Ｒ0を有するストレージで、前記臨界電圧Ｖsより低い電圧まで印加電圧が上昇した後に下降するときには、電圧上昇区間と同じ経路で抵抗値が回帰する。第ｎスイッチ電圧Ｓnまで印加電圧が上昇した後には臨界電圧が上昇し、変更された臨界電圧より低い電圧まで上昇した後に下降するときには、第ｎ＋１経路によって回帰する。
前記電圧−抵抗特性によりスイッチング電圧による電圧−電流曲線を表す。初期臨界電圧Ｖs以上の複数のスイッチング電圧Ｓnを設定すると、各スイッチング電圧Ｓnまで印加電圧が上昇した後に下降するとき、電流値は相異なる経路によって回帰し、臨界電圧も上昇する。
初期電圧上昇区間で第１経路（ａ）によって増加した電流は、初期臨界電圧Ｖs以上の電圧が上昇した後に下降するとき、電流−電圧曲線がスイッチングされて、それぞれ第２経路（ｂ）、第３経路（ｃ）及び第４経路（ｄ）によって回帰する。それぞれのスイッチング電圧によって臨界電圧が上昇して電流−電圧曲線がスイッチングされた後には、変換された臨界電圧より低い電圧が印加されるときには、電圧上昇区間によって電流値が回帰する。これを利用することによって、可変抵抗体として、マルチビットを保存できるストレージを使用することができる。
初期電圧上昇区間で第１経路（ａ）によって増加した電流は、初期臨界電圧Ｖs以上の電圧が上昇した後に下降するとき、電流−電圧曲線がスイッチングされて、それぞれ第２経路（ｂ）、第３経路（ｃ）及び第４経路（ｄ）によって回帰する。それぞれのスイッチング電圧によって臨界電圧が上昇して電流−電圧曲線がスイッチングされた後には、変換された臨界電圧より低い電圧が印加されるときには、電圧上昇区間によって電流値が回帰する。これを利用することによって、可変抵抗体として、マルチビットを保存できるストレージを使用することができる。
すなわち、初期臨界電圧Ｖsより低い読み出し電圧Ｖrを設定し、前記可変抵抗体を通じて流れる電流値を測定することによって、初期可変抵抗体の電流値Ｄａｔａ１、第１スイッチされる電流値Ｄａｔａ２、第２スイッチされる電流値Ｄａｔａ３及び第３スイッチされる電流値Ｄａｔａ４にそれぞれデータ値を与えて、２ビットを保存することができる。
データを書き込むための印加電圧と逆極性である電圧を前記可変抵抗体に印加して、前記可変抵抗体を初期状態にリセットさせることができる。すなわち、前記可変抵抗体に書き込みと逆極性であるリセット電圧を印加すると、（５）経路のように抵抗が急減して、（ｅ）経路によって電流の絶対値が初期化されることができる。
２００：下部電極、２１０：第１トンネリング絶縁膜、２５０：中間電極、２６０：第２トンネリング絶縁膜、２８０：上部電極
Claims (36)
- 下部電極と、
前記下部電極上の第１トンネリング絶縁膜と、
前記第１トンネリング絶縁膜上の中間電極と、
前記中間電極上の第２トンネリング絶縁膜と、
前記第２トンネリング絶縁膜上の上部電極と、を備える不揮発性記憶装置のストレージ。 - 前記第１トンネリング絶縁膜の厚さは、５Åないし２０Åであることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第２トンネリング絶縁膜の厚さは、５Åないし２０Åであることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第２トンネリング絶縁膜の幅は、１００ｎｍより狭いことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記下部電極と前記中間電極との間に介在される前記第１トンネリング絶縁膜の幅は、１００ｎｍより広くないことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第１トンネリング絶縁膜及び前記第２トンネリング絶縁膜は、金属酸化膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第１トンネリング絶縁膜は、マグネシウム酸化膜、アルミニウム酸化膜及びチタン酸化膜からなる群から選択された一つを含むことを特徴とする請求項６に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第２トンネリング絶縁膜は、チタン酸化膜を含むことを特徴とする請求項６に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第１トンネリング絶縁膜の上部に形成された前記中間電極は、白金族元素または磁性物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第１トンネリング絶縁膜の上部に形成された前記中間電極は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ合金及びＮｉ−Ｆｅ合金からなる群から選択された一つを含むことを特徴とする請求項９に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第２トンネリング絶縁膜の下部に形成された前記中間電極は、チタンまたはチタン窒化膜を含むことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第２トンネリング絶縁膜は、チタン酸化膜を含むことを特徴とする請求項１１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記上部電極は、白金族元素を含むことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記上部電極は、前記白金族元素と前記第２トンネリング絶縁膜との間に介在されるタンタル膜をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記下部電極は、白金族元素または磁性物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第１トンネリング絶縁膜及び前記第２トンネリング絶縁膜は、同じレベルのトンネリング抵抗を有することを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第１トンネリング絶縁膜と接する前記下部電極及び前記上部電極は、磁性物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第２トンネリング絶縁膜は、チタン酸化膜からなることを特徴とする請求項１７に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 前記第２トンネリング絶縁膜の幅は、１００ｎｍより狭く、前記第２トンネリング絶縁膜は、前記上部電極に自己整合されることを特徴とする請求項１８に記載の不揮発性記憶装置のストレージ。
- 下部電極上に第１トンネリング絶縁膜を形成するステップと、
前記第１トンネリング絶縁膜上に中間電極を形成するステップと、
前記中間電極上に第２トンネリング絶縁膜を形成するステップと、
前記第２トンネリング絶縁膜上に上部電極を形成するステップと、を含む不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。 - 前記上部電極を形成するステップは、
中間電極膜を形成するステップと、
前記中間電極膜を所定の深さにエッチングして溝を形成するステップと、
前記溝内の中間電極膜の表面に第２トンネリング絶縁膜を形成するステップと、
前記第２トンネリング絶縁膜が形成された前記溝に充填された上部電極を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。 - 前記中間電極膜は、チタンまたはチタン窒化膜を含むことを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記中間絶縁膜を形成するステップは、
白金族元素または磁性物質を含む第１中間絶縁膜を形成するステップと、
前記第１中間絶縁膜上にチタンまたはチタン窒化膜を含む第２中間絶縁膜を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。 - 前記第２トンネリング絶縁膜は、チタン酸化膜から形成されるが、前記チタン酸化膜は、前記チタンまたは前記チタン窒化膜を酸化して形成されることを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記チタンまたは前記チタン窒化膜は、溝を形成した後に洗浄工程で酸化されることを特徴とする請求項２４に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 上部電極膜に蒸着及び傾斜イオンビームエッチングを繰り返し的に実施して、前記溝の下部に形成された前記第２トンネリング絶縁膜上に前記上部電極を形成することを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記イオンビームエッチングにより前記溝の側壁及び前記溝の周りの前記中間電極膜上に形成された前記第２トンネリング絶縁膜が除去されることを特徴とする請求項２６に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記上部電極を形成するステップは、
前記第２トンネリング絶縁膜の形成された前記中間電極膜上に上部電極膜を形成するステップと、
前記上部電極膜及び前記第２トンネリング絶縁膜を順次平坦化して、前記溝内に充填された上部電極を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。 - 前記平坦化は、化学機械的研磨、エッチバックまたは傾斜イオンビームエッチングを利用して行われることを特徴とする請求項２８に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記中間電極を形成するステップは、前記上部電極をエッチングマスクとして使用して、前記第２トンネリング絶縁膜及び前記中間電極膜をパターニングすることを含むことを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記上部電極は、第１上部電極、及び前記第１上部電極上の第２上部電極を備え、
前記第１上部電極は、タンタル膜から形成され、前記第２上部電極は、白金族元素または磁性物質から形成されることを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。 - 前記第１上部電極は、前記溝の下部に形成された前記第２トンネリング絶縁膜上に形成され、前記第２上部電極は、前記第１上部電極上に前記溝の側壁と接するように形成されることを特徴とする請求項３１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記第１上部電極は、第１上部電極膜に蒸着及び傾斜イオンビームエッチングを繰り返し的に実施して、制限的に前記溝の下部に形成され、前記第２上部電極は、前記第１上部電極上に、第１上部電極膜に蒸着及び傾斜イオンビームエッチングを繰り返し的に実施して、制限的に前記溝内に形成されることを特徴とする請求項３２に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記第１上部電極及び前記第２上部電極を形成するステップは、
前記第２トンネリング絶縁膜上に前記溝の下部及び側壁を所定の厚さに覆う第１上部電極膜を形成するステップと、
前記第１上部電極膜上に前記溝を充填する第２上部電極膜を形成するステップと、
前記第２上部電極膜及び前記第１上部電極膜を平坦化して前記溝内に円筒形の第１上部電極、及び前記第１上部電極の空間を充填する第２上部電極を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項３１に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。 - 前記平坦化は、化学機械的研磨、エッチバックまたは傾斜イオンビームエッチングを利用して行われることを特徴とする請求項３４に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
- 前記中間電極を形成するステップは、前記第２上部電極をエッチングマスクとして使用して、前記第１上部電極、前記第２トンネリング絶縁膜及び前記中間電極膜をパターニングすることを特徴とする請求項３４に記載の不揮発性記憶装置のストレージの形成方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070031493A KR20080088776A (ko) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 비휘발성 기억 장치의 스토리지 및 그 형성 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008258616A true JP2008258616A (ja) | 2008-10-23 |
Family
ID=39792717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008085604A Pending JP2008258616A (ja) | 2007-03-30 | 2008-03-28 | 不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080237693A1 (ja) |
| JP (1) | JP2008258616A (ja) |
| KR (1) | KR20080088776A (ja) |
| TW (1) | TW200849566A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009071304A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-04-02 | Samsung Electronics Co Ltd | 抵抗変化型メモリ素子及びその形成方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101127236B1 (ko) * | 2008-12-29 | 2012-03-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 저항성 메모리 소자의 제조 방법 |
| TWI412122B (zh) * | 2009-10-29 | 2013-10-11 | Univ Nat Chiao Tung | Resistive random access memory and its manufacturing method |
| US9178134B2 (en) | 2013-08-30 | 2015-11-03 | Masahiko Nakayama | Magnetoresistive element and method of manufacturing the same |
| US9583700B2 (en) | 2015-01-23 | 2017-02-28 | Macronix International Co., Ltd. | RRAM process with roughness tuning technology |
| US9859336B1 (en) * | 2017-01-09 | 2018-01-02 | Macronix International Co., Ltd. | Semiconductor device including a memory cell structure |
| FR3126254B1 (fr) * | 2021-08-23 | 2024-05-03 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de fabrication de cellules mémoires résistives |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3523746B2 (ja) * | 1996-03-14 | 2004-04-26 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置の製造方法 |
| US6392264B2 (en) * | 1997-07-08 | 2002-05-21 | Hideki Takeuchi | Semiconductor memory device and method of producing the same |
| US6826022B2 (en) * | 2001-08-13 | 2004-11-30 | Alps Electric Co., Ltd. | CPP type magnetic sensor or magnetic sensor using tunnel effect, and manufacturing method therefor |
| US6809362B2 (en) * | 2002-02-20 | 2004-10-26 | Micron Technology, Inc. | Multiple data state memory cell |
| DE10207980C1 (de) * | 2002-02-25 | 2003-06-26 | Infineon Technologies Ag | Floating-Gate-Speicherzelle, Floating-Gate-Speicheranordnung, Schaltkreis-Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer Floating-Gate-Speicherzelle |
| US7196882B2 (en) * | 2002-07-23 | 2007-03-27 | Micron Technology, Inc. | Magnetic tunnel junction device and its method of fabrication |
| US6980468B1 (en) * | 2002-10-28 | 2005-12-27 | Silicon Magnetic Systems | High density MRAM using thermal writing |
| US7002228B2 (en) * | 2003-02-18 | 2006-02-21 | Micron Technology, Inc. | Diffusion barrier for improving the thermal stability of MRAM devices |
| KR100593645B1 (ko) * | 2004-10-28 | 2006-06-28 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| US7378707B2 (en) * | 2005-05-26 | 2008-05-27 | Micron Technology, Inc. | Scalable high density non-volatile memory cells in a contactless memory array |
| US7486550B2 (en) * | 2006-06-06 | 2009-02-03 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor magnetic memory integrating a magnetic tunneling junction above a floating-gate memory cell |
-
2007
- 2007-03-30 KR KR1020070031493A patent/KR20080088776A/ko not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-03-28 US US12/078,255 patent/US20080237693A1/en not_active Abandoned
- 2008-03-28 JP JP2008085604A patent/JP2008258616A/ja active Pending
- 2008-03-28 TW TW097111566A patent/TW200849566A/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009071304A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-04-02 | Samsung Electronics Co Ltd | 抵抗変化型メモリ素子及びその形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20080088776A (ko) | 2008-10-06 |
| US20080237693A1 (en) | 2008-10-02 |
| TW200849566A (en) | 2008-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8268667B2 (en) | Memory device using ion implant isolated conductive metal oxide | |
| US9754665B2 (en) | Vacancy-modulated conductive oxide resistive RAM device including an interfacial oxygen source layer | |
| KR100647333B1 (ko) | 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법 | |
| KR100855855B1 (ko) | 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조방법 | |
| CN103262240B (zh) | 非易失性存储元件及其制造方法 | |
| JP4805865B2 (ja) | 可変抵抗素子 | |
| JP5047518B2 (ja) | 抵抗メモリセル、及びこれを利用した抵抗メモリ配列 | |
| WO2011064967A1 (ja) | 不揮発性記憶素子及びその製造方法、並びに不揮発性記憶装置 | |
| JP2008258616A (ja) | 不揮発性記憶装置のストレージ及びその形成方法 | |
| TW201005936A (en) | Fully self-aligned pore-type memory cell having diode access device | |
| KR20070043444A (ko) | 나노 도트를 포함하는 저항성 메모리 소자 및 그 제조 방법 | |
| JP2005317976A (ja) | 段階的な抵抗値を有する多層構造を利用したメモリ素子 | |
| US20200373355A1 (en) | Three-dimensional nand memory device containing two terminal selector and methods of using and making thereof | |
| JP2007180474A (ja) | 可変抵抗素子及びその製造方法 | |
| JP2006140489A (ja) | 一つの抵抗体及び一つのダイオードを有する不揮発性メモリ素子及び不揮発性メモリ素子アレイ | |
| JP2010074145A (ja) | 抵抗性メモリ素子、抵抗性メモリ素子の製造方法、及び、抵抗性メモリ素子の電極形成方法 | |
| US20200303639A1 (en) | Memory device and method of forming the same | |
| JP2009033160A (ja) | 転移金属酸化膜を有する半導体素子及びその製造方法 | |
| US10297312B1 (en) | Resistive memory cell programmed by metal alloy formation and method of operating thereof | |
| US20150162383A1 (en) | Vertical resistive random access memory device, and method for manufacturing same | |
| KR101009334B1 (ko) | 저항성 메모리 소자 및 그 제조 방법 | |
| JP4238248B2 (ja) | 可変抵抗素子を備えた不揮発性半導体記憶装置の製造方法 | |
| KR101133392B1 (ko) | 3차원 입체 구조를 가지는 비휘발성 메모리 | |
| JP2006344876A (ja) | 不揮発性記憶素子とその製造方法 | |
| JP2010040728A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |