KR100810615B1 - 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그제조방법 - Google Patents

고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100810615B1
KR100810615B1 KR1020060091370A KR20060091370A KR100810615B1 KR 100810615 B1 KR100810615 B1 KR 100810615B1 KR 1020060091370 A KR1020060091370 A KR 1020060091370A KR 20060091370 A KR20060091370 A KR 20060091370A KR 100810615 B1 KR100810615 B1 KR 100810615B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
temperature phase
electrode
low
change pattern
Prior art date
Application number
KR1020060091370A
Other languages
English (en)
Inventor
안동호
히데끼 호리이
배준수
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060091370A priority Critical patent/KR100810615B1/ko
Priority to US11/881,062 priority patent/US7558100B2/en
Priority to EP07016940A priority patent/EP1903625A2/en
Priority to CNA2007101547913A priority patent/CN101150138A/zh
Priority to TW096134949A priority patent/TW200824113A/zh
Priority to JP2007244238A priority patent/JP2008078663A/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR100810615B1 publication Critical patent/KR100810615B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5678—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using amorphous/crystalline phase transition storage elements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
    • G11C13/0004—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements comprising amorphous/crystalline phase transition cells
    • 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
    • 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
    • H10B63/30—Resistance change memory devices, e.g. resistive RAM [ReRAM] devices comprising selection components having three or more electrodes, e.g. transistors
    • 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
    • H10B63/80—Arrangements comprising multiple bistable or multi-stable switching components of the same type on a plane parallel to the substrate, e.g. cross-point arrays
    • 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 without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
    • H10N70/231—Multistable switching devices, e.g. memristors based on solid-state phase change, e.g. between amorphous and crystalline phases, Ovshinsky effect
    • 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 without a potential-jump barrier or surface barrier, 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 without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881—Switching materials
    • H10N70/882—Compounds of sulfur, selenium or tellurium, e.g. chalcogenides
    • H10N70/8828—Tellurides, e.g. GeSbTe
    • 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 without a potential-jump barrier or surface barrier, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
    • H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
    • H10N70/881—Switching materials
    • H10N70/884—Other compounds of groups 13-15, e.g. elemental or compound semiconductors
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C2213/00—Indexing scheme relating to G11C13/00 for features not covered by this group
    • G11C2213/70—Resistive array aspects
    • G11C2213/79—Array wherein the access device being a transistor
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/04—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store with means for avoiding disturbances due to temperature effects

Abstract

고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 제공한다. 이 소자는 고온 상전이 영역 및 저온 상전이 영역을 갖는 기판을 구비한다. 상기 고온 상전이 영역은 롬(ROM) 영역일 수 있으며, 상기 저온 상전이 영역은 램(RAM) 영역일 수 있다. 상기 고온 상전이 영역에 제 1 전극 및 제 2 전극이 제공된다. 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 고온 상전이 패턴이 개재된다. 상기 저온 상전이 영역에 제 3 전극 및 제 4 전극이 제공된다. 상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이에 제 1 저온 상전이 패턴이 개재된다. 상기 고온 상전이 패턴은 상기 제 1 저온 상전이 패턴보다 높은 결정화 온도를 갖는 물질막을 구비한다.

Description

고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그 제조방법{Phase change memory device having high temp phase change pattern and method of fabricating the same}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 등가회로도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 설명하기 위하여 도 2의 절단선 I-I'를 따라 취해진 단면도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자의 제조방법을 설명하기 위하여 도 2의 절단선 I-I'를 따라 취해진 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상전이 메모리소자 및 그 제조방법을 설명하기 위하여 도 2의 절단선 I-I'를 따라 취해진 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 등가회로도이다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예들에 따른 상전이 메모리소자들을 채택하는 전자 시스템의 개략적인 블록도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100, 100' : 고온 상전이 메모리 셀
200, 200' : 저온 상전이 메모리 셀
HT : 고온 상전이 영역 LT : 저온 상전이 영역
Rph, 65' : 고온 상전이 패턴
Rp, 71', 71", 81', 81" : 저온 상전이 패턴
D : 다이오드 Ta : 트랜지스터
WL1, WL2 : 워드라인 BL1, BL2 : 비트라인
51 : 반도체기판 52 : 활성영역
53 : 소자분리막 55 : 하부 절연막
56 : n형 반도체 57 : p형 반도체
59 : 다이오드 전극
61 : 제 1 층간절연막 63, 63', 63" : 하부전극
65 : 고온 상전이 막
67, 87 : 상호 반응 저지막 71 : 저온 상전이 막
73 : 상부 도전막 73', 73", 83 : 상부전극
75 : 제 2 층간절연막 77 : 상부 절연막
91, 91' : 드레인 영역 93, 93' : 소스 영역
95, 95' : 게이트전극
96, 96' : 드레인 플러그 97, 97' : 드레인 패드
98, 98' : 소스 플러그 99, 99' : 소스 라인
300 : 전자 시스템
303 : 상전이 메모리소자 305 : 마이크로프로세서
307 : 입/출력 장치
본 발명은 반도체소자에 관한 것으로, 특히 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전자 시스템의 경-박-단-소화 및 다기능화에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있는 반도체소자들이 이용되고 있다. 예를 들면, 상기 반도체소자들에는 마이크로프로세서(microprocessor), 입/출력 장치, 및 메모리소자들이 있다. 상기 메모리소자들은 롬(read only memory; ROM) 및 램(random access memory; RAM)으로 분류할 수 있다.
최근 상기 롬(ROM) 및 상기 램(RAM)을 단일 칩에 내장하는 기술이 연구되고 있다. 상기 단일 칩에 상기 롬(ROM) 및 상기 램(RAM)을 한꺼번에 내장하는 기술을 이용하여 고속 동작, 높은 신뢰성 및 낮은 전력소모 특성을 갖는 상기 전자 시스템을 구현할 수 있다.
상기 단일 칩에 상기 롬(ROM) 및 상기 램(RAM)을 내장하는 기술에 비휘발성 메모리소자(nonvolatile memory device)인 상전이 메모리소자(phase change memory device)가 응용되고 있다. 상기 상전이 메모리소자는 반도체기판에 형성된 다수의 상전이 메모리 셀들(phase change memory cells)을 구비한다. 상기 상전이 메모리 셀은 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자에 직렬 연결된(serially connected) 데이터 저장요소(data storage element)를 포함한다. 상기 데이터 저장요소는 상/하부 전극들(top/bottom electrodes) 및 이들 사이의 상전이 물질막을 구비하고, 상기 하부전극은 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된다.
일반적으로, 상기 하부전극은 히터로서 작용한다. 상기 스위칭 소자 및 상기 하부전극을 통하여 쓰기 전류가 흐르는 경우에, 상기 상전이 물질막 및 상기 하부전극 사이의 계면에서 주울 열(joule heat)이 생성된다. 이러한 주울 열은 상기 상전이 물질막을 비정질 상태(amorphous state; 리셋 상태) 또는 결정질 상태(crystalline state; 셋 상태)로 변환시킨다. 상기 비정질 상태를 갖는 상전이 물질막은 상기 결정질 상태를 갖는 상전이 물질막보다 높은 저항을 보인다.
상기 스위칭 소자는 상기 쓰기 전류를 제공하기에 충분한 전류 구동능 력(current drivability)를 갖도록 설계되어야 한다. 또한, 상기 상전이 물질막으로서는 게르마늄(Ge), 스티비움(Sb) 및 텔루리움(Te)의 합금막(이하 "GeSbTe막"이라 한다)이 널리 사용되고 있다. 상기 GeSbTe막은 130℃ 내지 160℃의 결정화 온도(crystallization temperature)를 보인다.
한편, 상기 다수의 상전이 메모리 셀들(phase change memory cells) 중 선택된 일부는 상기 롬(ROM)으로 사용될 수 있다. 상기 선택된 상전이 메모리 셀들은 그 제조과정 상 웨이퍼 레벨(wafer level)에서 프로그래밍 될 수 있다. 상기 프로그래밍 된 상전이 메모리 셀들을 갖는 웨이퍼는 패키지(package) 공정 및 칩 마운트(chip mount) 공정과 같은 후속 공정들을 통하여 상기 전자 시스템 내에 장착된다.
상기 후속 공정들을 진행하는 동안 상기 프로그래밍 된 상전이 메모리 셀들은 고온에 노출될 수 있다. 예를 들면, 상기 칩 마운트(chip mount) 공정은 200℃ 내지 220℃의 온도에서 수행될 수 있다. 즉, 상기 칩 마운트(chip mount) 공정에 의하여 상기 GeSbTe막은 상기 결정화 온도 보다 높은 온도에 노출될 수 있다. 이 경우에, 상기 프로그래밍 된 상전이 메모리 셀들은 그들의 데이터를 잃어버릴 수 있다.
다른 한편, 미국특허 US6,507,061 B1호는 상전이 물질막의 변환에 소요되는 프로그램 전류를 감소시킬 수 있는 상전이 메모리 셀을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래기술의 문제점을 개선하 기 위한 것으로서, 고온에 노출될지라도 저장된 데이터가 보존되는 영역을 갖는 상전이 메모리소자를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 고온에 노출될지라도 저장된 데이터가 보존되는 영역을 갖는 상전이 메모리소자를 채택하는 전자 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 고온에 노출될지라도 저장된 데이터가 보존되는 영역을 갖는 상전이 메모리소자의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 상전이 메모리소자를 제공한다. 이 소자는 고온 상전이 영역 및 저온 상전이 영역을 갖는 기판을 구비한다. 상기 고온 상전이 영역에 제 1 전극 및 제 2 전극이 제공된다. 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 고온 상전이 패턴이 개재된다. 상기 저온 상전이 영역에 제 3 전극 및 제 4 전극이 제공된다. 상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이에 제 1 저온 상전이 패턴이 개재된다. 상기 고온 상전이 패턴은 상기 제 1 저온 상전이 패턴보다 높은 결정화 온도를 갖는 물질막을 구비한다.
본 발명의 몇몇 실시 예에 있어서, 상기 고온 상전이 영역은 롬(ROM) 영역일 수 있으며, 상기 저온 상전이 영역은 램(RAM) 영역일 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 고온 상전이 패턴은 250℃ 내지 400℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 고온 상전이 패턴은 GaSb 막 또는 GeSb 막일 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 제 1 저온 상전이 패턴은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 제 1 저온 상전이 패턴은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나일 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 고온 상전이 패턴 상에 제 2 저온 상전이 패턴이 제공될 수 있다. 이 경우에, 상기 고온 상전이 패턴 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴 사이에 상호 반응 저지막이 개재될 수 있다. 상기 상호 반응 저지막은 금속산화막, 금속질화막, 금속실리사이드막, 실리콘막, 질화막, 및 산화막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나일 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 기판 상에 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속된 제 1 워드라인이 배치될 수 있다. 또한, 상기 기판 상에 상기 제 3 전극에 전기적으로 접속된 제 2 워드라인이 배치될 수 있다. 상기 워드라인들 및 상기 전극들 사이에 스위칭 소자들이 배치될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 기판 상에 상기 제 2 전극에 전기적으로 접속된 제 1 비트라인이 배치될 수 있다. 또한, 상기 기판 상에 상기 제 4 전극에 전기적으로 접속된 제 2 비트라인이 배치될 수 있다.
또한, 본 발명은, 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서와 데이터 통신을 수행하는 입/출력 장치 및 상기 마이크로프로세서와 데이터 통신을 수행하는 상전이 메모리소자를 갖는 전자 시스템을 제공한다. 상기 상전이 메모리소자는 고온 상전이 영역 및 저온 상전이 영역을 갖는 기판을 구비한다. 상기 고온 상전이 영역에 제 1 전극 및 제 2 전극이 제공된다. 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 고온 상전이 패턴이 개재된다. 상기 저온 상전이 영역에 제 3 전극 및 제 4 전극이 제공된다. 상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이에 제 1 저온 상전이 패턴이 개재된다. 상기 고온 상전이 패턴은 상기 제 1 저온 상전이 패턴보다 높은 결정화 온도를 갖는 물질막을 구비한다.
몇몇 실시 예에 있어서, 상기 고온 상전이 패턴 상에 제 2 저온 상전이 패턴이 제공될 수 있다. 이 경우에, 상기 고온 상전이 패턴 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴 사이에 상호 반응 저지막이 개재될 수 있다. 상기 상호 반응 저지막은 금속산화막, 금속질화막, 금속실리사이드막, 실리콘막, 질화막, 및 산화막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나일 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은, 상전이 메모리소자의 제조방법을 제공한다. 이 방법은 고온 상전이 영역 및 저온 상전이 영역을 갖는 기판을 제공하는 것을 포함한다. 상기 고온 상전이 영역에 제 1 하부전극 및 상기 저온 상전이 영역에 제 2 하부전극을 형성한다. 상기 제 1 하부전극 상에 고온 상전이 막을 형성한다. 상기 제 2 하부전극 상에 상기 고온 상전이 막보다 낮은 결정화 온도를 갖는 저온 상전이 막을 형성한다. 상기 고온 상전이 막 및 상기 저온 상전이 막 상에 상부 도전막을 형성한다. 상기 상부 도전막, 상기 고온 상전이 막 및 상기 저온 상전이 막을 패터닝하여 제 1 및 제 2 상부전극들, 고온 상전이 패턴 및 저온 상전이 패턴을 형성한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 등가회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 고온 상전이 영역(HT) 및 저온 상전이 영역(LT)을 구비할 수 있다. 상기 고온 상전이 영역(HT)은 롬(read only memory; ROM) 영역의 역할을 할 수 있으며, 상기 저온 상전이 영역(LT)은 램(random access memory; RAM) 영역의 역할을 할 수 있다.
상기 롬(ROM) 영역은 쓰기(write) 동작을 통하여 저장된 데이터를 반복하여 읽어 낼 수 있는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 롬(ROM) 영역은 저장된 데이터를 장시간 보존할 수 있는 성능이 요구된다. 이에 비하여, 상기 램(RAM) 영역은 쓰기(write), 읽기(read), 및 다시 쓰기(rewrite) 동작을 반복할 수 있는 기능을 수행할 수 있다. 그러므로 상기 램(RAM) 영역은 낮은 전력소모 특성을 갖는 소자가 요구된다.
상기 고온 상전이 영역(HT)에 다수의 제 1 워드라인들(WL1), 다수의 제 1 비트라인들(BL1) 및 다수의 고온 상전이 메모리 셀들(100)이 제공될 수 있다. 상기 제 1 비트라인들(BL1)은 상기 제 1 워드라인들(WL1)에 교차하도록 배치될 수 있다. 상기 고온 상전이 메모리 셀들(100)은 각각 상기 제 1 워드라인들(WL1) 및 상기 제 1 비트라인들(BL1)의 교차점들에 배치될 수 있다.
상기 고온 상전이 메모리 셀들(100)의 각각은 상기 제 1 비트라인들(BL1)중 어느 하나에 전기적으로 접속된 고온 상전이 패턴(Rph) 및 상기 고온 상전이 패턴(Rph)에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자는 다이오드(D)일 수 있다. 상기 다이오드(D)의 일단은 상기 제 1 워드라인들(WL1)중 어느 하나에 전기적으로 접속될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 스위칭 소자는 모스 트랜지스터일 수도 있다.
상기 저온 상전이 영역(LT)에 다수의 제 2 워드라인들(WL2), 다수의 제 2 비트라인들(BL2) 및 다수의 저온 상전이 메모리 셀들(200)이 제공될 수 있다. 상기 제 2 비트라인들(BL2)은 상기 제 2 워드라인들(WL2)에 교차하도록 배치될 수 있다. 상기 저온 상전이 메모리 셀들(200)은 각각 상기 제 2 워드라인들(WL2) 및 상기 제 2 비트라인들(BL2)의 교차점들에 배치될 수 있다.
상기 저온 상전이 메모리 셀들(200)의 각각은 상기 제 2 비트라인들(BL2)중 어느 하나에 전기적으로 접속된 저온 상전이 패턴(Rp) 및 상기 저온 상전이 패턴(Rp)에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자는 다이오드(D)일 수 있다. 상기 다이오드(D)의 일단은 상기 제 2 워드라인들(WL2)중 어느 하나에 전기적으로 접속될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 고온 상전이 영역(HT) 및 저온 상전이 영역(LT)을 갖는 기판(51)을 구비할 수 있다. 상기 기판(51)은 실리콘웨이퍼와 같은 반도체기판일 수 있다.
상기 기판(51)의 소정영역에 소자분리막(53)이 제공되어 라인형의 활성영역(52)을 한정할 수 있다. 상기 활성영역(52)에 워드라인들(WL1, WL2)이 배치될 수 있다. 상기 워드라인들(WL1, WL2)은 상기 고온 상전이 영역(HT)에 배치된 제 1 워드라인(WL1) 및 상기 저온 상전이 영역(LT)에 배치된 제 2 워드라인(WL2)으로 구분될 수 있다.
상기 워드라인들(WL1, WL2)은 고농도 불순물 이온주입 영역일 수 있다. 이와는 달리, 상기 워드라인들(WL1, WL2)은 상기 기판(51) 상에 적층된 도전성 배선일 수 있다. 상기 도전성 배선은 금속배선 또는 에피택시얼 반도체 패턴일 수 있다.
상기 워드라인들(WL1, WL2) 및 상기 소자분리막(53) 상에 하부 절연막(55)이 제공될 수 있다. 상기 하부 절연막(55)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막일 수 있다. 상기 하부 절연막(55) 내에 다이오드들(D)이 배치될 수 있다. 상기 다이오드(D)는 n형 반도체(56) 및 p형 반도체(57)를 구비할 수 있다.
상기 n형 반도체(56) 및 상기 p형 반도체(57)는 상기 워드라인들(WL1, WL2)의 소정영역 상에 차례로 적층될 수 있다. 이 경우에, 상기 n형 반도체(56)는 상기 워드라인들(WL1, WL2)에 접촉될 수 있다. 상기 p형 반도체(57) 상에 다이오드 전극(59)이 배치될 수 있다. 상기 다이오드 전극(59)은 금속막, 또는 금속실리사이드막과 같은 도전막일 수 있다.
상기 다이오드들(D) 및 상기 하부 절연막(55) 상에 제 1 층간절연막(61)이 제공될 수 있다. 상기 제 1 층간절연막(61)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막일 수 있다. 상기 제 1 층간절연막(61) 내에 하부전극들(63, 63')이 배치될 수 있다. 상기 하부전극들(63, 63')은 상기 고온 상전이 영역(HT)에 배치된 제 1 하부전극(63) 및 상기 저온 상전이 영역(LT)에 배치된 제 2 하부전극(63')으로 구분될 수 있다. 상기 하부전극들(63, 63')은 Ti 막, TiN 막, TiAlN 막, W 막, WN 막, Si 막, Ta 막, TaN 막, TaCN 막, 및 WCN 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 하부전극들(63, 63')은 상기 제 1 층간절연막(61)을 관통하여 상기 다이오드 전극(59)에 접촉될 수 있다. 즉, 상기 제 1 하부전극(63)은 상기 다이오드 전극(59), 상기 p형 반도체(57) 및 상기 n형 반도체(56)를 통하여 상기 제 1 워드라인(WL1)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 하부전극(63')은 상기 다이오드 전극(59), 상기 p형 반도체(57) 및 상기 n형 반도체(56)를 통하여 상기 제 2 워드라인(WL2)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 하부전극(63) 상에 고온 상전이 패턴(65')이 제공될 수 있다. 상 기 고온 상전이 패턴(65') 상에 제 1 상부전극(73')이 배치될 수 있다. 상기 제 2 하부전극(63') 상에 제 1 저온 상전이 패턴(71")이 제공될 수 있다. 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71") 상에 제 2 상부전극(73")이 배치될 수 있다. 상기 고온 상전이 패턴(65') 및 상기 제 1 상부전극(73') 사이에 제 2 저온 상전이 패턴(71')이 제공될 수 있다. 이 경우에, 상기 고온 상전이 패턴(65') 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71') 사이에 상호 반응 저지막(67)이 배치될 수 있다.
상기 상호 반응 저지막(67)은 금속산화막, 금속질화막, 금속실리사이드막, 실리콘막, 질화막, 및 산화막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나일 수 있다. 그러나 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71') 및 상기 상호 반응 저지막(67)은 생략될 수도 있다.
상기 상부전극들(73', 73")은 Ti 막, TiN 막, TiAlN 막, W 막, WN 막, Si 막, Ta 막, TaN 막, TaCN 막, 및 WCN 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 고온 상전이 패턴(65')은 상기 저온 상전이 패턴들(71', 71")보다 높은 결정화 온도(crystallization temperature)를 갖는 물질막인 것이 바람직하다. 상기 고온 상전이 패턴(65')은 250℃ 내지 400℃ 의 결정화 온도(crystallization temperature)를 갖는 물질막일 수 있다. 이에 반하여, 상기 저온 상전이 패턴들(71', 71")은 상기 고온 상전이 패턴(65')보다 낮은 결정화 온도를 갖는 물질막인 것이 바람직하다. 상기 저온 상전이 패턴들(71', 71")은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막일 수 있다.
상기 고온 상전이 패턴(65') 또는 상기 저온 상전이 패턴들(71', 71")에 사 용될 수 있는 상전이 물질들의 상기 결정화 온도는 아래의 [표 1]과 같이 표시될 수 있다.
[표 1]상전이 물질별 결정화 온도
============================================================
상전이 물질 결정화 온도 ℃
(phase change material) (crystallization temperature)
======================= =============================
InSb 168
InGaSb2 249
GaSb 310
GeSb4Te7 127
GeSb2Te4 139
Ge2Sb2Te5 160
GeTe 182
SbTe 103
Ge15Sb85 300
=============================================================
[표 1]을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 고온 상전이 패턴(65')은 GaSb 막 또는 GeSb 막을 구비할 수 있다. 또한, 상기 저온 상전이 패턴들(71', 71")은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택 된 하나를 구비할 수 있다.
상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 저온 상전이 패턴들(71', 71"), 상기 상부전극들(73', 73") 및 상기 제 1 층간절연막(61) 상에 제 2 층간절연막(75)이 제공될 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(75)은 상기 상부전극들(73', 73")을 덮을 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(75)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막일 수 있다.
상기 제 2 층간절연막(75) 상에 비트라인들(BL1, BL2)이 제공될 수 있다. 상기 비트라인들(BL1, BL2)은 상기 제 2 층간절연막(75)을 관통하여 상기 제 1 상부전극(73')에 접촉되는 제 1 비트라인(BL1) 및 상기 제 2 상부전극(73")에 접촉되는 제 2 비트라인(BL2)으로 구분될 수 있다. 상기 비트라인들(BL1, BL2)은 금속막과 같은 도전막일 수 있다.
상기 제 1 비트라인(BL1)은 상기 제 1 상부전극(73'), 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71'), 상기 상호 반응 저지막(67), 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 제 1 하부전극(63), 상기 다이오드 전극(59) 및 상기 다이오드(D)를 통하여 상기 제 1 워드라인(WL1)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 비트라인(BL2)은 상기 제 2 상부전극(73"), 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71"), 상기 제 2 하부전극(63'), 상기 다이오드 전극(59)및 상기 다이오드(D)를 통하여 상기 제 2 워드라인(WL2)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")은 도 1의 등가회로에서 부호 Rp에 해당할 수 있으며, 상기 고온 상전이 패턴(65')은 도 1의 등가회로에서 부호 Rph에 해당할 수 있다. 또한, 상기 제 1 하부전극(63)은 제 1 전극, 상기 제 1 상부전극(73')은 제 2 전극, 상기 제 2 하부전극(63')은 제 3 전극, 상기 제 2 상부전극(73")은 제 4 전극으로 지칭될 수 있다.
이제 도 1 내지 도 3을 다시 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 상전이 메모리소자의 동작을 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 다시 참조하면, 상기 상전이 메모리 셀들(100, 200) 중 어느 하나에 선택적으로 데이터를 저장시키기 위해서는 상기 워드라인들(WL1, WL2) 중 대응하는 하나와 상기 비트라인들(BL1, BL2) 중 대응하는 하나에 쓰기 전류(writing current)를 인가할 수 있다. 이 경우에, 상기 상전이 패턴들(Rph, Rp)의 전기적인 저항은 상기 쓰기 전류의 양에 따라서 변화될 수 있다.
구체적으로, 상기 상전이 패턴들(Rph, Rp)이 상기 쓰기 전류에 의해 그것의 결정화 온도(crystallization temperature) 및 용융점(melting point) 사이의 온도로 가열된 후, 상기 가열된 상전이 패턴들(Rph, Rp)이 냉각되는 경우에, 상기 상전이 패턴들(Rph, Rp)은 결정질 상태(crystalline state)로 변할 수 있다. 이에 반하여, 상기 상전이 패턴들(Rph, Rp)이 상기 쓰기 전류에 의해 상기 용융점보다 높은 온도로 가열된 후, 상기 용융된 상전이 패턴들(Rph, Rp)이 급속 냉각되는(abruptly quenched) 경우에, 상기 상전이 패턴들(Rph, Rp)은 비정질 상태(amorphous state)로 변할 수 있다.
상기 결정질 상태를 갖는 상전이 패턴들(Rph, Rp)의 비저항은 상기 비정질 상태를 갖는 상전이 패턴들(Rph, Rp)의 비저항과 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 결정질 상태를 갖는 상전이 패턴들(Rph, Rp)의 비저항은 상기 비정질 상태를 갖는 상전이 패턴들(Rph, Rp)의 비저항보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 읽기 모드에서 상기 상전이 패턴들(Rph, Rp)을 통하여 흐르는 전류를 감지함으로써 상기 상전이 패턴들(Rph, Rp) 내에 저장된 정보가 논리 "1"인지 또는 논리 "0"인지를 판독할 수 있다.
보다 상세하게, 상기 제 1 워드라인들(WL1) 중 선택된 하나와 상기 제 1 비트라인들(BL1) 중 대응하는 하나에 쓰기 전류(writing current)를 인가할 수 있다. 이 경우에, 상기 고온 상전이 패턴들(Rph) 중 선택된 하나는 상기 쓰기 전류에 의해 그것의 결정화 온도(crystallization temperature) 및 용융점(melting point) 사이의 온도로 가열된 후 냉각될 수 있다. 그 결과, 상기 선택된 고온 상전이 패턴(Rph)은 결정질 상태(crystalline state)로 변할 수 있다. 또한, 상기 쓰기 전류를 제어하여 상기 고온 상전이 패턴들(Rph) 중 다른 몇몇은 비정질 상태(amorphous state)로 변화시킬 수 있다. 결과적으로, 상기 고온 상전이 영역(HT)에 배치된 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)은 논리 "1" 또는 논리 "0"의 데이터를 저장할 수 있다.
그런데 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)은 상기 저온 상전이 패턴들(Rp)보다 높은 결정화 온도(crystallization temperature)를 갖는 물질막일 수 있다. 이에 따라, 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)의 데이터 보존 가능 온도는 상기 저온 상전이 패턴들(Rp)보다 높을 수 있다.
상기 고온 상전이 패턴들(Rph)은 250℃ 내지 400℃ 의 결정화 온 도(crystallization temperature)를 갖는 물질막일 수 있다. 이 경우에, 250℃ 미만의 온도 분위기에서 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)에 저장된 데이터는 안전하게 보존될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 또는 칩 상에서 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)에 논리 "1" 또는 논리 "0"의 데이터를 저장할 수 있다. 이어서, 칩 마운트(chip mount) 공정과 같은 후속 공정에서 200℃ 내지 220℃의 온도에 노출될지라도 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)에 저장된 데이터는 안전하게 보존될 수 있다. 즉, 상기 고온 상전이 메모리 셀들(100)은 높은 온도에 노출되어도 저장된 데이터가 보존되는 특성을 보일 수 있다.
한편, 상기 제 2 워드라인들(WL2) 및 상기 제 2 비트라인들(BL2)을 이용하여 상기 저온 상전이 패턴들(Rp)에도 논리 "1" 또는 논리 "0"의 데이터를 저장할 수 있다. 상기 저온 상전이 패턴들(Rp)은 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)보다 낮은 결정화 온도(crystallization temperature)를 갖는 물질막일 수 있다.
상기 저온 상전이 패턴들(Rp)은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막일 수 있다. 이 경우에, 상기 저온 상전이 패턴들(Rp)을 변환하는데 필요한 상기 쓰기 전류(writing current)는 상기 고온 상전이 패턴들(Rph)보다 작을 수 있다. 즉, 상기 저온 상전이 메모리 셀(200)은 상기 고온 상전이 메모리 셀(100)보다 낮은 전력소모 특성을 보일 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 고온 상전이 영역(HT)은 상기 롬(ROM) 영역의 역할을 할 수 있으며, 상기 저온 상전이 영역(LT)은 상기 램(RAM) 영역의 역할을 할 수 있다. 상기 롬(ROM) 영역은 쓰기(write) 동작을 통하여 저장된 데이터를 반복하여 읽어 낼 수 있는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 롬(ROM) 영역은 저장된 데이터를 장시간 보존할 수 있는 성능이 요구된다. 이에 비하여, 상기 램(RAM) 영역은 쓰기(write), 읽기(read), 및 다시 쓰기(rewrite) 동작을 반복할 수 있는 기능을 수행할 수 있다. 그러므로 상기 램(RAM) 영역은 낮은 전력소모 특성을 갖는 소자가 요구된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 높은 온도에서도 저장된 데이터가 보존되는 특성을 갖는 상기 고온 상전이 메모리 셀들(100)은 상기 롬(ROM) 영역에 배치될 수 있으며, 낮은 전력소모 특성을 갖는 상기 저온 상전이 메모리 셀들(200)은 상기 램(RAM) 영역에 배치될 수 있다. 결론적으로, 단일 칩 내에 상기 고온 상전이 메모리 셀들(100) 및 상기 저온 상전이 메모리 셀들(200)을 구비하는 상전이 메모리소자를 구현할 수 있다.
이제 도 2, 및 도 4 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 상전이 메모리소자의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 고온 상전이 영역(HT) 및 저온 상전이 영역(LT)을 갖는 기판(51)을 제공할 수 있다. 상기 기판(51)은 실리콘웨이퍼와 같은 반도체기판일 수 있다.
상기 기판(51)의 소정영역에 소자분리막(53)을 형성할 수 있다. 상기 소자분리막(53)에 의하여 라인형의 활성영역들(52)이 한정될 수 있다. 상기 활성영역(52)에 워드라인들(WL1, WL2)을 형성할 수 있다. 상기 워드라인들(WL1, WL2)은 상기 고온 상전이 영역(HT)에 형성된 제 1 워드라인(WL1) 및 상기 저온 상전이 영역(LT)에 형성된 제 2 워드라인(WL2)으로 구분될 수 있다. 상기 워드라인들(WL1, WL2)은 고농도 불순물 이온주입 영역으로 형성할 수 있다.
이와는 달리, 상기 워드라인들(WL1, WL2)은 상기 기판(51) 상에 도전성 배선을 적층하여 형성할 수 있다. 상기 도전성 배선은 금속배선 또는 에피택시얼 반도체 패턴으로 형성할 수 있다.
상기 워드라인들(WL1, WL2) 및 상기 소자분리막(53) 상에 하부 절연막(55)을 형성할 수 있다. 상기 하부 절연막(55)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막으로 형성할 수 있다. 상기 하부 절연막(55) 내에 다이오드들(D)을 형성할 수 있다. 상기 다이오드(D)는 n형 반도체(56) 및 p형 반도체(57)를 차례로 적층하여 형성할 수 있다. 상기 n형 반도체(56)는 상기 워드라인들(WL1, WL2)에 접촉될 수 있다. 상기 p형 반도체(57) 상에 다이오드 전극(59)을 형성할 수 있다. 상기 다이오드 전극(59)은 금속막, 또는 금속실리사이드막과 같은 도전막으로 형성할 수 있다.
상기 다이오드들(D) 및 상기 하부 절연막(55) 상에 제 1 층간절연막(61)을 형성할 수 있다. 상기 제 1 층간절연막(61)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막으로 형성할 수 있다.
상기 제 1 층간절연막(61) 내에 하부전극들(63, 63')을 형성할 수 있다. 상기 하부전극들(63, 63')은 상기 고온 상전이 영역(HT)에 형성된 제 1 하부전극(63) 및 상기 저온 상전이 영역(LT)에 형성된 제 2 하부전극(63')으로 구분될 수 있다. 상기 하부전극들(63, 63')은 Ti 막, TiN 막, TiAlN 막, W 막, WN 막, Si 막, Ta 막, TaN 막, TaCN 막, 및 WCN 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다. 상기 하부전극들(63, 63')은 상기 제 1 층간절연막(61)을 관통하여 상기 다이오드 전극(59)에 접촉하도록 형성할 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 고온 상전이 영역(HT) 상에 고온 상전이 막(65) 및 상호 반응 저지막(67)을 차례로 적층할 수 있다. 상기 고온 상전이 막(65)은 상기 제 1 하부전극(63)에 접촉하도록 형성할 수 있다.
상기 고온 상전이 막(65)은 250℃ 내지 400℃ 의 결정화 온도(crystallization temperature)를 갖는 물질막으로 형성할 수 있다. 상기 고온 상전이 막(65)은 GaSb 막 또는 GeSb 막으로 형성할 수 있다. 상기 상호 반응 저지막(67)은 금속산화막, 금속질화막, 금속실리사이드막, 실리콘막, 질화막, 및 산화막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 저온 상전이 영역(LT) 상에 저온 상전이 막(71)을 형성할 수 있다. 상기 저온 상전이 막(71)은 상기 제 2 하부전극(63')에 접촉하도록 형성할 수 있다.
상기 저온 상전이 막(71)은 상기 고온 상전이 막(65)보다 낮은 결정화 온도를 갖는 물질막인 것이 바람직하다. 상기 저온 상전이 막(71)은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막으로 형성할 수 있다. 상기 저온 상전이 막(71)은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다.
상기 저온 상전이 막(71)은 상기 저온 상전이 영역(LT) 및 상기 고온 상전이 영역(HT)을 모두 덮도록 형성할 수 있다. 이 경우에, 상기 저온 상전이 막(71)은 상기 고온 상전이 막(65) 및 상기 상호 반응 저지막(67) 상에도 형성될 수 있다.
상기 고온 상전이 막(65) 및 상기 저온 상전이 막(71)을 갖는 기판(51) 상에 상부 도전막(73)을 형성할 수 있다. 상기 상부 도전막(73)은 Ti 막, TiN 막, TiAlN 막, W 막, WN 막, Si 막, Ta 막, TaN 막, TaCN 막, 및 WCN 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 상기 상부 도전막(73), 상기 저온 상전이 막(71) 및 상기 고온 상전이 막(65)을 연속적으로 패터닝하여 제 1 및 제 2 상부전극들(73', 73"), 제 1 및 제 2 저온 상전이 패턴들(71', 71"), 및 고온 상전이 패턴(65')을 형성할 수 있다. 상기 저온 상전이 막(71) 및 상기 고온 상전이 막(65)을 패터닝하는 동안 상기 상호 반응 저지막(67)은 부분적으로 제거되어 상기 고온 상전이 패턴(65') 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71') 사이에 잔존할 수 있다.
그 결과, 상기 제 1 하부전극(63) 상에 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 상호 반응 저지막(67), 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71') 및 상기 제 1 상부전극(73')이 차례로 적층될 수 있다. 상기 제 2 하부전극(63') 상에 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71") 및 상기 제 2 상부전극(73")이 차례로 적층될 수 있다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 저온 상전이 패턴들(71', 71"), 상기 상부전극들(73', 73") 및 상기 제 1 층간절연막(61) 상에 제 2 층간절연막(75)을 형성할 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(75)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막으로 형성할 수 있다.
상기 제 2 층간절연막(75) 상에 비트라인들(BL1, BL2)을 형성할 수 있다. 상기 비트라인들(BL1, BL2)은 상기 제 2 층간절연막(75)을 관통하여 상기 제 1 상부전극(73')에 접촉되는 제 1 비트라인(BL1) 및 상기 제 2 상부전극(73")에 접촉되는 제 2 비트라인(BL2)으로 구분될 수 있다. 상기 비트라인들(BL1, BL2)은 금속막과 같은 도전막으로 형성할 수 있다.
상기 제 1 비트라인(BL1)은 상기 제 1 상부전극(73'), 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71'), 상기 상호 반응 저지막(67), 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 제 1 하부전극(63), 상기 다이오드 전극(59) 및 상기 다이오드(D)를 통하여 상기 제 1 워드라인(WL1)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 비트라인(BL2)은 상기 제 2 상부전극(73"), 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71"), 상기 제 2 하부전극(63'), 상기 다이오드 전극(59)및 상기 다이오드(D)를 통하여 상기 제 2 워드라인(WL2)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")은 도 1의 등가회로에서 부호 Rp에 해당할 수 있으며, 상기 고온 상전이 패턴(65')은 도 1의 등가회로에서 부호 Rph에 해당할 수 있다.
상기 비트라인들(BL1, BL2) 및 상기 제 2 층간절연막(75) 상에 상부 절연막(77)을 형성할 수 있다. 상기 상부 절연막(77)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막으로 형성할 수 있다.
상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")은 도 1의 등가회로에서 부호 Rp에 해당할 수 있으며, 상기 고온 상전이 패턴(65')은 도 1의 등가회로에서 부호 Rph에 해당할 수 있다. 또한, 상기 제 1 하부전극(63)은 제 1 전극, 상기 제 1 상부전극(73')은 제 2 전극, 상기 제 2 하부전극(63')은 제 3 전극, 상기 제 2 상부전극(73")은 제 4 전극으로 지칭될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상전이 메모리소자 및 그 제조방법을 설명하기 위하여 도 2의 절단선 I-I'를 따라 취해진 단면도이다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 상기 상호 반응 저지막(67) 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71')이 모두 생략된 구조를 특징으로 한다. 즉, 상기 제 1 하부전극(63) 상에 상기 고온 상전이 패턴(65') 및 상기 제 1 상부전극(73')이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 상기 상호 반응 저지막(67)을 형성하는 것을 생략하고, 상기 저온 상전이 영역(LT)에 상기 저온 상전이 막(71)을 국부적으로 형성하여 제조할 수 있다.
이 경우에, 상기 제 1 비트라인(BL1)은 상기 제 1 상부전극(73'), 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 제 1 하부전극(63), 상기 다이오드 전극(59) 및 상기 다이오드(D)를 통하여 상기 제 1 워드라인(WL1)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 비트라인(BL2)은 상기 제 2 상부전극(73"), 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71"), 상기 제 2 하부전극(63'), 상기 다이오드 전극(59)및 상기 다이오드(D)를 통하여 상기 제 2 워드라인(WL2)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")은 도 1의 등가회로에서 부호 Rp에 해당할 수 있으며, 상기 고온 상전이 패턴(65')은 도 1의 등가회로에서 부호 Rph에 해당할 수 있다. 또한, 상기 제 1 하부전극(63)은 제 1 전극, 상기 제 1 상부전극(73')은 제 2 전극, 상기 제 2 하부전극(63')은 제 3 전극, 상기 제 2 상부전극(73")은 제 4 전극으로 지칭될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 도 9를 참조하여 설명한바 있는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 포함할 수 있다. 이하에서는 차이점만 간략하게 설명하기로 한다.
상기 저온 상전이 영역(LT)에 상기 제 2 하부전극(63')과 이격되도록 배치된 제 3 하부전극(63")이 제공될 수 있다. 상기 제 3 하부전극(63") 상에 또 다른 저온 상전이 패턴(81")이 배치될 수 있다. 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81") 상에 제 3 상부전극(83)이 배치될 수 있다.
상기 제 3 하부전극(63")은 상기 제 1 층간절연막(61)을 관통하여 다이오드 전극(59)에 접촉될 수 있다. 즉, 상기 제 3 하부전극(63")은 상기 다이오드 전극(59), p형 반도체(57) 및 n형 반도체(56)를 통하여 제 2 워드라인(WL2)에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 저온 상전이 패턴들(71", 81"), 상기 상부전극들(73', 73", 83) 및 상기 제 1 층간절연막(61) 상에 제 2 층간절연막(75)이 제공될 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(75)은 상기 상부전극들(73', 73", 83)을 덮을 수 있다.
상기 제 2 층간절연막(75) 상에 비트라인들(BL1, BL2)이 제공될 수 있다. 상 기 비트라인들(BL1, BL2)은 상기 제 2 층간절연막(75)을 관통하여 상기 제 1 상부전극(73')에 접촉되는 제 1 비트라인(BL1) 및 상기 제 2 상부전극(73")에 접촉되는 제 2 비트라인(BL2)으로 구분될 수 있다. 또한, 상기 제 2 비트라인(BL2)은 상기 제 2 층간절연막(75)을 관통하여 제 3 상부전극(83)에 접촉될 수 있다. 상기 비트라인들(BL1, BL2)은 금속막과 같은 도전막일 수 있다.
상기 제 2 비트라인(BL2)은 상기 제 3 상부전극(83), 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81"), 상기 제 3 하부전극(63"), 상기 다이오드 전극(59) 및 상기 다이오드(D)를 통하여 상기 제 2 워드라인(WL2)에 전기적으로 접속될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 하부전극(63)은 제 1 전극, 상기 제 1 상부전극(73')은 제 2 전극, 상기 제 2 하부전극(63')은 제 3 전극, 상기 제 2 상부전극(73")은 제 4 전극, 상기 제 3 하부전극(63")은 제 5 전극, 상기 제 3 상부전극(83)은 제 6 전극으로 지칭될 수 있다.
상기 제 3 하부전극(63")은 Ti 막, TiN 막, TiAlN 막, W 막, WN 막, Si 막, Ta 막, TaN 막, TaCN 막, 및 WCN 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81")은 상기 제 3 하부전극(63")과 접촉될 수 있다.
상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81")은 상기 고온 상전이 패턴(65')보다 낮은 온도에서 결정화 되고 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")과는 다른 온도에서 결정화 되는 물질막일 수 있다. 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81")은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함할 수 있다. 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81")은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나일 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 도 3을 참조하여 설명한바 있는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 상전이 메모리소자 및 도 10을 참조하여 설명한바 있는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 포함할 수 있다. 이하에서는 차이점만 간략하게 설명하기로 한다.
상기 고온 상전이 영역(HT)의 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71')상에 다른 상호 반응 저지막(87) 및 또 다른 저온 상전이 패턴(81')이 차례로 적층될 수 있다. 즉, 상기 제 1 하부전극(63) 및 상기 제 1 상부전극(73') 사이에 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 상호 반응 저지막(67), 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71'), 상기 다른 상호 반응 저지막(87), 및 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81')이 차례로 적층될 수 있다.
상기 저온 상전이 영역(LT)의 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")상에 다른 상호 반응 저지막(87) 및 또 다른 저온 상전이 패턴(81')이 차례로 적층될 수 있다.
상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81')은 상기 고온 상전이 패턴(65')보다 낮은 온도에서 결정화 되고 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")과는 다른 온도에서 결정화 되는 물질막일 수 있다. 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81')은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함할 수 있다. 상기 또 다른 저온 상전이 패턴(81')은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나일 수 있다.
여기서, 상기 제 1 하부전극(63)은 제 1 전극, 상기 제 1 상부전극(73')은 제 2 전극, 상기 제 2 하부전극(63')은 제 3 전극, 상기 제 2 상부전극(73")은 제 4 전극, 상기 제 3 하부전극(63")은 제 5 전극, 상기 제 3 상부전극(83)은 제 6 전극으로 지칭될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 등가회로도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 고온 상전이 영역(HT) 및 저온 상전이 영역(LT)을 구비할 수 있다. 상기 고온 상전이 영역(HT)은 롬(read only memory; ROM) 영역의 역할을 할 수 있으며, 상기 저온 상전이 영역(LT)은 램(random access memory; RAM) 영역의 역할을 할 수 있다.
상기 고온 상전이 영역(HT)에 다수의 제 1 워드라인들(WL1), 다수의 제 1 비트라인들(BL1) 및 다수의 고온 상전이 메모리 셀들(100')이 제공될 수 있다. 상기 제 1 비트라인들(BL1)은 상기 제 1 워드라인들(WL1)에 교차하도록 배치될 수 있다. 상기 고온 상전이 메모리 셀들(100')은 각각 상기 제 1 워드라인들(WL1) 및 상기 제 1 비트라인들(BL1)의 교차점들에 배치될 수 있다.
상기 고온 상전이 메모리 셀들(100')의 각각은 상기 제 1 비트라인들(BL1)중 어느 하나에 전기적으로 접속된 고온 상전이 패턴(Rph) 및 상기 고온 상전이 패턴(Rph)에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자는 모스 트랜지스터(Ta)일 수 있다. 상기 모스 트랜지스터(Ta)의 드레인 영역은 상기 고온 상전이 패턴(Rph)의 일단에 전기적으로 접속될 수 있으며, 상기 모스 트랜지스터(Ta)의 게이트전극은 상기 제 1 워드라인들(WL1)중 어느 하나에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 저온 상전이 영역(LT)에 다수의 제 2 워드라인들(WL2), 다수의 제 2 비트라인들(BL2) 및 다수의 저온 상전이 메모리 셀들(200')이 제공될 수 있다. 상기 제 2 비트라인들(BL2)은 상기 제 2 워드라인들(WL2)에 교차하도록 배치될 수 있다. 상기 저온 상전이 메모리 셀들(200')은 각각 상기 제 2 워드라인들(WL2) 및 상기 제 2 비트라인들(BL2)의 교차점들에 배치될 수 있다.
상기 저온 상전이 메모리 셀들(200')의 각각은 상기 제 2 비트라인들(BL2)중 어느 하나에 전기적으로 접속된 저온 상전이 패턴(Rp) 및 상기 저온 상전이 패턴(Rp)에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자는 모스 트랜지스터(Ta)일 수 있다. 상기 모스 트랜지스터(Ta)의 드레인 영역은 상기 저온 상전이 패턴(Rp)의 일단에 전기적으로 접속될 수 있으며, 상기 모스 트랜지스터(Ta)의 게이트전극은 상기 제 2 워드라인들(WL2)중 어느 하나에 전기적으로 접속될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 상전이 메모리소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 상전이 메모리소자는 도 3을 참조하여 설명한바 있는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 상전이 메모리소자와 부분적으로 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 이하에서는 차이점만 간략하게 설명하기로 한다.
상기 기판(51)의 소정영역에 소자분리막(53)이 제공되어 활성영역(52)을 한정할 수 있다. 상기 활성영역(52) 상을 가로지르는 게이트전극들(95, 95')이 제공될 수 있다. 상기 게이트전극들(95, 95') 양측에 인접한 상기 활성영역(52)에 소스/드레인 영역들(91, 91', 93, 93')이 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 고온 상전이 영역(HT)의 상기 활성영역(52) 상에 제 1 게이트전극(95)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 게이트전극(95)의 한쪽에 인접한 상기 활성영역(52)에 제 1 드레인 영역(91)이 배치될 수 있으며, 상기 제 1 게이트전극(95)의 다른 쪽에 인접한 상기 활성영역(52)에 제 1 소스 영역(93)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 게이트전극(95)은 연장되어 제 1 워드라인(WL1)의 역할을 할 수 있다. 상기 제 1 게이트전극(95), 상기 활성영역(52), 상기 제 1 드레인 영역(91) 및 상기 제 1 소스 영역(93)은 상기 모스 트랜지스터(도 12의 Ta)를 구성할 수 있다.
상기 저온 상전이 영역(LT) 의 상기 활성영역(52) 상에 제 2 게이트전극(95')이 배치될 수 있다. 상기 제 2 게이트전극(95')의 한쪽에 인접한 상기 활성영역(52)에 제 2 드레인 영역(91')이 배치될 수 있으며, 상기 제 2 게이트전극(95')의 다른 쪽에 인접한 상기 활성영역(52)에 제 2 소스 영역(93')이 배치될 수 있다. 상기 제 2 게이트전극(95')은 연장되어 제 2 워드라인(WL2)의 역할을 할 수 있다. 상기 제 2 게이트전극(95'), 상기 활성영역(52), 상기 제 2 드레인 영 역(91') 및 상기 제 2 소스 영역(93') 또한 상기 모스 트랜지스터(도 12의 Ta)를 구성할 수 있다.
상기 게이트전극들(95, 95') 및 상기 소자분리막(53)을 갖는 상기 기판(51)은 하부절연막(55)으로 덮일 수 있다. 상기 하부절연막(55) 내에 제 1 및 제 2 드레인 플러그들(96, 96'), 제 1 및 제 2 드레인 패드들(97, 97'), 제 1 및 제 2 소스 플러그들(98, 98'), 및 제 1 및 제 2 소스 라인들(99, 99')이 제공될 수 있다.
상기 제 1 드레인 패드(97)상에 상기 제 1 하부전극(63)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 드레인 패드(97')상에 상기 제 2 하부전극(63')이 배치될 수 있다.
결과적으로, 상기 제 1 비트라인(BL1)은 상기 제 1 상부전극(73'), 상기 제 2 저온 상전이 패턴(71'), 상기 상호 반응 저지막(67), 상기 고온 상전이 패턴(65'), 상기 제 1 하부전극(63), 상기 제 1 드레인 패드(97) 및 상기 제 1 드레인 플러그(96)를 통하여 상기 제 1 드레인 영역(91)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 비트라인(BL2)은 상기 제 2 상부전극(73"), 상기 제 1 저온 상전이 패턴(71"), 상기 제 2 하부전극(63'), 상기 제 2 드레인 패드(97') 및 상기 제 2 드레인 플러그(96')를 통하여 상기 제 2 드레인 영역(91')에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 저온 상전이 패턴(71")은 도 12의 등가회로에서 부호 Rp에 해당할 수 있으며, 상기 고온 상전이 패턴(65')은 도 12의 등가회로에서 부호 Rph에 해당할 수 있다. 또한, 상기 제 1 하부전극(63)은 제 1 전극, 상기 제 1 상부전극(73')은 제 2 전극, 상기 제 2 하부전극(63')은 제 3 전극, 상기 제 2 상부전극(73")은 제 4 전극으로 지칭될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예들에 따른 상전이 메모리소자들을 채택하는 전자 시스템(electronic system; 300)의 개략적인 블록도이다.
도 14를 참조하면, 상기 전자 시스템(300)은 상전이 메모리소자(303) 및 상기 상전이 메모리소자(303)에 전기적으로 접속된 마이크로프로세서(305)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 상전이 메모리소자(303)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 상기 상전이 메모리 셀들(100, 100', 200, 200')을 포함할 수 있다. 즉, 상전이 메모리소자(303)는 상기 저온 상전이 영역(LT) 및 상기 고온 상전이 영역(HT)을 구비할 수 있다. 상기 고온 상전이 영역(HT)에 상기 고온 상전이 메모리 셀들(100, 100')이 배치될 수 있으며, 상기 저온 상전이 영역(LT)에 상기 저온 상전이 메모리 셀들(200, 200')이 배치될 수 있다.
상기 전자 시스템(300)은 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 또는 휴대용 전화기의 일부에 해당할 수 있다. 이 경우에, 상기 마이크로프로세서(305) 및 상기 상전이 메모리소자(303)는 보드(board) 상에 설치될 수 있으며, 상기 상전이 메모리소자(303)는 상기 마이크로프로세서(305)의 실행을 위한 데이터 저장 매체(data storage media)의 역할을 할 수 있다.
상기 전자 시스템(300)은 입/출력 장치(307)를 통하여 개인용 컴퓨터 또는 컴퓨터의 네트워크와 같은 다른 전자 시스템과 데이터를 교환할 수 있다. 상기 입/출력 장치(307)는 컴퓨터의 주변 버스라인(bus line), 고속 디지털 전송 라인, 또는 무선 송/수신용 안테나로 데이터를 제공할 수 있다. 상기 마이크로프로세 서(305) 및 상기 상전이 메모리소자(303) 사이의 데이터 통신과 아울러서 상기 마이크로프로세서(305) 및 상기 입/출력 장치(307) 사이의 데이터 통신은 통상의 버스 구조체들(bus architectures)을 사용하여 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 기판 상의 고온 상전이 영역에 고온 상전이 패턴을 갖는 고온 상전이 메모리 셀들이 제공되고, 상기 반도체 기판 상의 저온 상전이 영역에 저온 상전이 패턴을 갖는 저온 상전이 메모리 셀들이 제공된다. 상기 고온 상전이 패턴은 상기 저온 상전이 패턴보다 높은 결정화 온도를 갖는 물질막을 구비한다. 이에 따라, 상기 고온 상전이 패턴의 데이터 보존 가능 온도는 상기 저온 상전이 패턴보다 높을 수 있다.
결과적으로, 높은 온도에서도 저장된 데이터가 보존되는 특성을 갖는 상기 고온 상전이 메모리 셀들 및 낮은 전력소모 특성을 갖는 상기 저온 상전이 메모리 셀들을 구비하는 상전이 메모리소자를 구현할 수 있다.

Claims (40)

  1. 고온 상전이 영역 및 저온 상전이 영역을 갖는 기판;
    상기 고온 상전이 영역에 제공된 제 1 전극 및 제 2 전극;
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 개재된 고온 상전이 패턴;
    상기 저온 상전이 영역에 제공된 제 3 전극 및 제 4 전극; 및
    상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이에 개재된 제 1 저온 상전이 패턴을 포함하되, 상기 고온 상전이 패턴은 상기 제 1 저온 상전이 패턴보다 높은 결정화 온도를 갖는 물질막을 구비하는 상전이 메모리소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 영역은 롬(ROM) 영역이고, 상기 저온 상전이 영역은 램(RAM) 영역인 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴은 250℃ 내지 400℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴은 GaSb 막 또는 GeSb 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저온 상전이 패턴은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저온 상전이 패턴은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴 상에 배치된 제 2 저온 상전이 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴 사이에 개재된 상호 반응 저지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상호 반응 저지막은 금속산화막, 금속질화막, 금속실리사이드막, 실리콘막, 질화막, 및 산화막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속된 제 1 워드라인; 및
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 3 전극에 전기적으로 접속된 제 2 워드라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 워드라인들 및 상기 전극들 사이에 배치된 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 2 전극에 전기적으로 접속된 제 1 비트라인; 및
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 4 전극에 전기적으로 접속된 제 2 비트라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  13. 기판 상에 제공된 제 1 전극 및 제 2 전극;
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 개재된 고온 상전이 패턴;
    상기 기판 상에 제공된 제 3 전극 및 제 4 전극; 및
    상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이에 개재된 제 1 저온 상전이 패턴을 포함하되, 상기 고온 상전이 패턴은 250℃ 내지 400℃의 결정화 온도를 갖는 물질막을 구비하며, 상기 제 1 저온 상전이 패턴은 상기 고온 상전이 패턴보다 낮은 온도에서 결정화되는 상전이 메모리소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴은 GaSb 막 또는 GeSb 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  15. 삭제
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 저온 상전이 패턴은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 저온 상전이 패턴은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴 및 상기 제 2 전극 사이에 개재된 제 2 저온 상전이 패턴을 더 포함하되, 상기 제 2 저온 상전이 패턴은 상기 제 1 저온 상전이 패턴과 동일한 물질막인 상전이 메모리소자.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴 사이에 개재된 상호 반응 저지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 상호 반응 저지막은 금속산화막, 금속질화막, 금속실리사이드막, 실리콘막, 질화막, 및 산화막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 상에 제공된 제 5 전극 및 제 6 전극; 및
    상기 제 5 전극 및 상기 제 6 전극 사이에 개재된 또 다른 저온 상전이 패턴을 더 포함하되, 상기 또 다른 저온 상전이 패턴은 상기 고온 상전이 패턴보다 낮은 온도에서 결정화 되고, 상기 또 다른 저온 상전이 패턴은 상기 제 1 저온 상전이 패턴과 다른 온도에서 결정화 되는 상전이 메모리소자.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 또 다른 저온 상전이 패턴은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 또 다른 저온 상전이 패턴은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자.
  24. 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서와 데이터 통신을 수행하는 입/출력 장치 및 상기 마이크로프로세서와 데이터 통신을 수행하는 상전이 메모리소자를 갖는 전자 시스템에 있어서, 상기 상전이 메모리소자는
    고온 상전이 영역 및 저온 상전이 영역을 갖는 기판;
    상기 고온 상전이 영역에 제공된 제 1 전극 및 제 2 전극;
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 개재된 고온 상전이 패턴;
    상기 저온 상전이 영역에 제공된 제 3 전극 및 제 4 전극; 및
    상기 제 3 전극 및 상기 제 4 전극 사이에 개재된 제 1 저온 상전이 패턴을 포함하되, 상기 고온 상전이 패턴은 상기 제 1 저온 상전이 패턴보다 높은 결정화 온도를 갖는 물질막을 구비하는 전자 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 영역은 롬(ROM) 영역이고, 상기 저온 상전이 영역은 램(RAM) 영역인 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴은 250℃ 내지 400℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 저온 상전이 패턴은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴 상에 배치된 제 2 저온 상전이 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 패턴 및 상기 제 2 저온 상전이 패턴 사이에 개재된 상호 반응 저지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 1 전극에 전기적으로 접속된 제 1 워드라인; 및
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 3 전극에 전기적으로 접속된 제 2 워드라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
  31. 제 24 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 2 전극에 전기적으로 접속된 제 1 비트라인; 및
    상기 기판 상에 배치되고 상기 제 4 전극에 전기적으로 접속된 제 2 비트라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
  32. 고온 상전이 영역 및 저온 상전이 영역을 갖는 기판을 제공하고,
    상기 고온 상전이 영역에 제 1 하부전극 및 상기 저온 상전이 영역에 제 2 하부전극을 형성하고,
    상기 제 1 하부전극 상에 고온 상전이 막을 형성하고,
    상기 제 2 하부전극 상에 상기 고온 상전이 막보다 낮은 결정화 온도를 갖는 저온 상전이 막을 형성하고,
    상기 고온 상전이 막 및 상기 저온 상전이 막 상에 상부 도전막을 형성하고,
    상기 상부 도전막, 상기 고온 상전이 막 및 상기 저온 상전이 막을 패터닝하여 제 1 및 제 2 상부전극들, 고온 상전이 패턴 및 저온 상전이 패턴을 형성하는 것을 포함하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 영역은 롬(ROM) 영역이고, 상기 저온 상전이 영역은 램(RAM) 영역인 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 막은 250℃ 내지 400℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 고온 상전이 막은 GaSb 막 또는 GeSb 막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  36. 제 32 항에 있어서,
    상기 저온 상전이 막은 100℃ 내지 250℃ 의 결정화 온도를 갖는 물질막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 저온 상전이 막은 GeSbTe 막, InSb 막, InGaSb 막, GeTe 막, 및 SbTe 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  38. 제 32 항에 있어서,
    상기 저온 상전이 막은 상기 고온 상전이 막을 덮도록 형성하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 저온 상전이 막을 형성하기 전에,
    상기 고온 상전이 막을 덮는 상호 반응 저지막을 형성하는 것을 더 포함하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 상호 반응 저지막은 금속산화막, 금속질화막, 금속실리사이드막, 실리콘막, 질화막, 및 산화막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 상전이 메모리소자의 제조방법.
KR1020060091370A 2006-09-20 2006-09-20 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그제조방법 KR100810615B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060091370A KR100810615B1 (ko) 2006-09-20 2006-09-20 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그제조방법
US11/881,062 US7558100B2 (en) 2006-09-20 2007-07-25 Phase change memory devices including memory cells having different phase change materials and related methods and systems
EP07016940A EP1903625A2 (en) 2006-09-20 2007-08-29 Phase change memory devices including memory cells having different phase change materials and related methods and systems
CNA2007101547913A CN101150138A (zh) 2006-09-20 2007-09-19 包括具有不同相变材料的存储器单元的相变存储器件以及相关方法和系统
TW096134949A TW200824113A (en) 2006-09-20 2007-09-19 Phase change memory devices including memory cells having different phase change materials and related methods and systems
JP2007244238A JP2008078663A (ja) 2006-09-20 2007-09-20 互いに異なる相変化物質を備えたメモリセルを有する相変化メモリ素子、それに関連した方法及びシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060091370A KR100810615B1 (ko) 2006-09-20 2006-09-20 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100810615B1 true KR100810615B1 (ko) 2008-03-06

Family

ID=39188389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060091370A KR100810615B1 (ko) 2006-09-20 2006-09-20 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7558100B2 (ko)
EP (1) EP1903625A2 (ko)
JP (1) JP2008078663A (ko)
KR (1) KR100810615B1 (ko)
CN (1) CN101150138A (ko)
TW (1) TW200824113A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101062758B1 (ko) * 2009-06-19 2011-09-06 주식회사 하이닉스반도체 서로 상이한 기능을 갖는 상변화 메모리 장치로 구성되는 퓨젼 메모리 장치 및 이를 이용한 데이터 처리 시스템
US8174876B2 (en) 2009-06-19 2012-05-08 Hynix Semiconductor Inc. Fusion memory device embodied with phase change memory devices having different resistance distributions and data processing system using the same

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100881292B1 (ko) * 2007-01-23 2009-02-04 삼성전자주식회사 3차원 적층구조를 가지는 저항성 반도체 메모리 장치 및그의 제어방법
US8987702B2 (en) 2007-05-01 2015-03-24 Micron Technology, Inc. Selectively conducting devices, diode constructions, constructions, and diode forming methods
KR20090013419A (ko) * 2007-08-01 2009-02-05 삼성전자주식회사 상변화 기억 소자 및 그 형성 방법
JP5326080B2 (ja) * 2007-08-22 2013-10-30 株式会社アルバック 相変化メモリ装置の製造方法
US9129845B2 (en) 2007-09-19 2015-09-08 Micron Technology, Inc. Buried low-resistance metal word lines for cross-point variable-resistance material memories
US7869257B2 (en) * 2007-12-17 2011-01-11 Qimonda Ag Integrated circuit including diode memory cells
KR20090077523A (ko) * 2008-01-11 2009-07-15 삼성전자주식회사 상변화 물질층 및 이를 포함하는 상변화 메모리 소자
US8120951B2 (en) * 2008-05-22 2012-02-21 Micron Technology, Inc. Memory devices, memory device constructions, constructions, memory device forming methods, current conducting devices, and memory cell programming methods
US8094485B2 (en) * 2008-05-22 2012-01-10 Panasonic Corporation Variable resistance nonvolatile storage device with oxygen-deficient oxide layer and asymmetric substrate bias effect
KR101486984B1 (ko) * 2008-10-30 2015-01-30 삼성전자주식회사 가변 저항 메모리 소자 및 그 형성방법
KR101069645B1 (ko) * 2008-12-26 2011-10-04 주식회사 하이닉스반도체 열적 부담을 줄일 수 있는 상변화 메모리 소자 및 그 제조방법
JP5367400B2 (ja) * 2009-02-12 2013-12-11 株式会社東芝 半導体記憶装置、及びその製造方法
JP4881400B2 (ja) * 2009-03-23 2012-02-22 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置、及びそのスクリーニング方法
US8351236B2 (en) 2009-04-08 2013-01-08 Sandisk 3D Llc Three-dimensional array of re-programmable non-volatile memory elements having vertical bit lines and a single-sided word line architecture
KR20110015934A (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 삼성전자주식회사 비휘발성 메모리 장치 및 이의 프로그램 방법
JP5659480B2 (ja) * 2009-10-26 2015-01-28 ソニー株式会社 記憶装置の製造方法
US8847195B2 (en) * 2009-12-24 2014-09-30 Micron Technology, Inc. Structures for resistance random access memory and methods of forming the same
JP2012160513A (ja) 2011-01-31 2012-08-23 Toshiba Corp 不揮発性記憶装置およびその製造方法
US20140301137A1 (en) * 2011-10-20 2014-10-09 SK Hynix Inc. Phase-change memory device having phase-change region divided into multi layers and operating method thereof
US8710481B2 (en) * 2012-01-23 2014-04-29 Sandisk 3D Llc Non-volatile memory cell containing a nano-rail electrode
US8536562B2 (en) 2012-02-22 2013-09-17 Micron Technology, Inc. Methods of forming memory structures and methods of forming memory arrays
US9558818B2 (en) * 2013-03-11 2017-01-31 Macronix International Co., Ltd. Memory and memory managing method
US9257643B2 (en) * 2013-08-16 2016-02-09 International Business Machines Corporation Phase change memory cell with improved phase change material
US9257431B2 (en) * 2013-09-25 2016-02-09 Micron Technology, Inc. Memory cell with independently-sized electrode
US9559146B2 (en) * 2014-12-23 2017-01-31 Intel Corporation Phase-change memory cell implant for dummy array leakage reduction
US9691475B2 (en) * 2015-03-19 2017-06-27 Micron Technology, Inc. Constructions comprising stacked memory arrays
US10269682B2 (en) * 2015-10-09 2019-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Cooling devices, packaged semiconductor devices, and methods of packaging semiconductor devices
US10103325B2 (en) * 2016-12-15 2018-10-16 Winbond Electronics Corp. Resistance change memory device and fabrication method thereof
KR102641744B1 (ko) * 2017-01-20 2024-03-04 삼성전자주식회사 가변 저항 메모리 소자
US11018298B2 (en) 2017-07-01 2021-05-25 Intel Corporation Phase change memory structures
CN109427967B (zh) * 2017-09-01 2022-10-28 旺宏电子股份有限公司 半导体结构的处理方法
US10658297B2 (en) 2018-06-30 2020-05-19 Intel Corporation Metal-nitride-free via in stacked memory
FR3084963B1 (fr) * 2018-08-08 2022-12-16 Commissariat Energie Atomique Dispositif memoire
FR3084961B1 (fr) 2018-08-08 2021-12-10 Commissariat Energie Atomique Dispositif memoire
US11171177B2 (en) * 2019-01-09 2021-11-09 Intel Corporation Phase change memory devices with enhanced vias
CN110288953B (zh) * 2019-06-28 2021-04-06 上海天马微电子有限公司 固态全反射显示面板、显示装置和驱动方法
FR3107138B1 (fr) 2020-02-06 2022-02-11 Commissariat Energie Atomique Cellule mémoire à changement de phase
EP3890024A1 (fr) * 2020-03-30 2021-10-06 STMicroelectronics Crolles 2 SAS Puce électronique à deux mémoires à changement de phase
CN112164748B (zh) * 2020-09-17 2021-12-28 长江先进存储产业创新中心有限责任公司 一种相变存储器及其制造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646297B2 (en) * 2000-12-26 2003-11-11 Ovonyx, Inc. Lower electrode isolation in a double-wide trench
KR20040076225A (ko) * 2003-02-24 2004-08-31 삼성전자주식회사 상변화 기억 소자 및 그 형성 방법
US6815704B1 (en) * 2003-09-04 2004-11-09 Silicon Storage Technology, Inc. Phase change memory device employing thermally insulating voids
KR20050011609A (ko) * 2003-07-23 2005-01-29 삼성전자주식회사 다공성 유전막 내에 국부적인 상전이 영역을 구비하는상전이 메모리 소자 및 그 제조 방법
KR20050110680A (ko) * 2005-09-16 2005-11-23 가부시끼가이샤 도시바 상변화 메모리장치
KR20060016312A (ko) * 2004-08-17 2006-02-22 삼성전자주식회사 상변화 메모리 장치 및 그 제조 방법
KR20060051652A (ko) * 2004-10-21 2006-05-19 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 상변화 메모리
KR20060061745A (ko) * 2004-12-02 2006-06-08 삼성전자주식회사 상전이 나노입자들을 포함하는 상전이 물질층을 구비하는상전이 메모리 소자 및 그 제조방법
KR20060099158A (ko) * 2005-03-10 2006-09-19 정홍배 복합 상변화 메모리 재료

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL61678A (en) 1979-12-13 1984-04-30 Energy Conversion Devices Inc Programmable cell and programmable electronic arrays comprising such cells
US4653024A (en) 1984-11-21 1987-03-24 Energy Conversion Devices, Inc. Data storage device including a phase changeable material
US4820394A (en) 1984-11-21 1989-04-11 Energy Conversion Devices, Inc. Phase changeable material
CN1010519B (zh) 1985-09-25 1990-11-21 松下电器产业株式会社 可逆的光学情报记录介质
US4845533A (en) 1986-08-22 1989-07-04 Energy Conversion Devices, Inc. Thin film electrical devices with amorphous carbon electrodes and method of making same
US4924436A (en) 1987-06-22 1990-05-08 Energy Conversion Devices, Inc. Data storage device having a phase change memory medium reversible by direct overwrite and method of direct overwrite
JPH03297689A (ja) 1990-04-17 1991-12-27 Toray Ind Inc 情報記録媒体
US5166758A (en) 1991-01-18 1992-11-24 Energy Conversion Devices, Inc. Electrically erasable phase change memory
US5552608A (en) 1995-06-26 1996-09-03 Philips Electronics North America Corporation Closed cycle gas cryogenically cooled radiation detector
US5714768A (en) 1995-10-24 1998-02-03 Energy Conversion Devices, Inc. Second-layer phase change memory array on top of a logic device
US5825046A (en) 1996-10-28 1998-10-20 Energy Conversion Devices, Inc. Composite memory material comprising a mixture of phase-change memory material and dielectric material
JPH10340489A (ja) 1997-06-04 1998-12-22 Victor Co Of Japan Ltd 相変化型光ディスク及び相変化型光ディスクの製造方法
US6617192B1 (en) 1997-10-01 2003-09-09 Ovonyx, Inc. Electrically programmable memory element with multi-regioned contact
WO1999066271A1 (en) 1998-06-17 1999-12-23 Craig H Randall Cryogenic freezing of liquids
US6258062B1 (en) 1999-02-25 2001-07-10 Joseph M. Thielen Enclosed container power supply for a needleless injector
JP2000260073A (ja) 1999-03-10 2000-09-22 Nec Corp 誘電体膜の製造方法及びその誘電体膜を用いた相変化型光ディスク媒体とその製造方法
WO2000054982A1 (en) 1999-03-15 2000-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Information recording medium and method for manufacturing the same
US6429064B1 (en) 2000-09-29 2002-08-06 Intel Corporation Reduced contact area of sidewall conductor
US6437383B1 (en) 2000-12-21 2002-08-20 Intel Corporation Dual trench isolation for a phase-change memory cell and method of making same
US6531373B2 (en) 2000-12-27 2003-03-11 Ovonyx, Inc. Method of forming a phase-change memory cell using silicon on insulator low electrode in charcogenide elements
JP2002246310A (ja) 2001-02-14 2002-08-30 Sony Corp 半導体薄膜の形成方法及び半導体装置の製造方法、これらの方法の実施に使用する装置、並びに電気光学装置
US20030006535A1 (en) 2001-06-26 2003-01-09 Michael Hennessey Method and apparatus for forming microstructures on polymeric substrates
US6511862B2 (en) 2001-06-30 2003-01-28 Ovonyx, Inc. Modified contact for programmable devices
US6511867B2 (en) 2001-06-30 2003-01-28 Ovonyx, Inc. Utilizing atomic layer deposition for programmable device
WO2003009302A1 (fr) 2001-07-17 2003-01-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Dispositif semi-conducteur a memoires
US6507061B1 (en) 2001-08-31 2003-01-14 Intel Corporation Multiple layer phase-change memory
US6586761B2 (en) 2001-09-07 2003-07-01 Intel Corporation Phase change material memory device
US6545287B2 (en) 2001-09-07 2003-04-08 Intel Corporation Using selective deposition to form phase-change memory cells
JP2003168222A (ja) 2001-09-20 2003-06-13 Victor Co Of Japan Ltd 情報記録担体及び情報記録担体の再生方法及び情報記録担体の再生装置
JP3749847B2 (ja) 2001-09-27 2006-03-01 株式会社東芝 相変化型不揮発性記憶装置及びその駆動回路
US6885021B2 (en) 2001-12-31 2005-04-26 Ovonyx, Inc. Adhesion layer for a polymer memory device and method therefor
US6972430B2 (en) 2002-02-20 2005-12-06 Stmicroelectronics S.R.L. Sublithographic contact structure, phase change memory cell with optimized heater shape, and manufacturing method thereof
US6899938B2 (en) 2002-02-22 2005-05-31 Energy Conversion Devices, Inc. Phase change data storage device for multi-level recording
CN100369141C (zh) 2002-02-25 2008-02-13 日矿金属株式会社 相变型存储器用溅射靶及其制造方法
KR100476893B1 (ko) 2002-05-10 2005-03-17 삼성전자주식회사 상변환 기억 셀들 및 그 제조방법들
US6759267B2 (en) 2002-07-19 2004-07-06 Macronix International Co., Ltd. Method for forming a phase change memory
JP3647848B2 (ja) 2002-09-10 2005-05-18 日立マクセル株式会社 情報記録媒体
US20040115945A1 (en) 2002-12-13 2004-06-17 Lowrey Tyler A. Using an electron beam to write phase change memory devices
US7205562B2 (en) 2002-12-13 2007-04-17 Intel Corporation Phase change memory and method therefor
US6869883B2 (en) 2002-12-13 2005-03-22 Ovonyx, Inc. Forming phase change memories
US7049623B2 (en) 2002-12-13 2006-05-23 Ovonyx, Inc. Vertical elevated pore phase change memory
US7589343B2 (en) 2002-12-13 2009-09-15 Intel Corporation Memory and access device and method therefor
US7402851B2 (en) 2003-02-24 2008-07-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Phase changeable memory devices including nitrogen and/or silicon and methods for fabricating the same
KR100543445B1 (ko) 2003-03-04 2006-01-23 삼성전자주식회사 상변화 기억 소자 및 그 형성방법
WO2004084228A1 (en) 2003-03-18 2004-09-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Phase change memory device
JP4181490B2 (ja) 2003-03-25 2008-11-12 松下電器産業株式会社 情報記録媒体とその製造方法
US7067865B2 (en) 2003-06-06 2006-06-27 Macronix International Co., Ltd. High density chalcogenide memory cells
US6858454B1 (en) 2003-10-01 2005-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for measuring semiconductor constituent element content and method for manufacturing a semiconductor device
US6937507B2 (en) * 2003-12-05 2005-08-30 Silicon Storage Technology, Inc. Memory device and method of operating same
KR20050059855A (ko) 2003-12-15 2005-06-21 삼성전자주식회사 상전이 메모리소자 및 그 제조방법
TW200601322A (en) 2004-04-07 2006-01-01 Hitachi Maxell Information recording medium
JP2006165553A (ja) 2004-12-02 2006-06-22 Samsung Electronics Co Ltd 相変化ナノ粒子を含む相変化物質層を備える相変化メモリ素子及びその製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646297B2 (en) * 2000-12-26 2003-11-11 Ovonyx, Inc. Lower electrode isolation in a double-wide trench
KR20040076225A (ko) * 2003-02-24 2004-08-31 삼성전자주식회사 상변화 기억 소자 및 그 형성 방법
KR20050011609A (ko) * 2003-07-23 2005-01-29 삼성전자주식회사 다공성 유전막 내에 국부적인 상전이 영역을 구비하는상전이 메모리 소자 및 그 제조 방법
US6815704B1 (en) * 2003-09-04 2004-11-09 Silicon Storage Technology, Inc. Phase change memory device employing thermally insulating voids
KR20060016312A (ko) * 2004-08-17 2006-02-22 삼성전자주식회사 상변화 메모리 장치 및 그 제조 방법
KR20060051652A (ko) * 2004-10-21 2006-05-19 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 상변화 메모리
KR20060061745A (ko) * 2004-12-02 2006-06-08 삼성전자주식회사 상전이 나노입자들을 포함하는 상전이 물질층을 구비하는상전이 메모리 소자 및 그 제조방법
KR20060099158A (ko) * 2005-03-10 2006-09-19 정홍배 복합 상변화 메모리 재료
KR20050110680A (ko) * 2005-09-16 2005-11-23 가부시끼가이샤 도시바 상변화 메모리장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101062758B1 (ko) * 2009-06-19 2011-09-06 주식회사 하이닉스반도체 서로 상이한 기능을 갖는 상변화 메모리 장치로 구성되는 퓨젼 메모리 장치 및 이를 이용한 데이터 처리 시스템
US8174876B2 (en) 2009-06-19 2012-05-08 Hynix Semiconductor Inc. Fusion memory device embodied with phase change memory devices having different resistance distributions and data processing system using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008078663A (ja) 2008-04-03
US20080068879A1 (en) 2008-03-20
CN101150138A (zh) 2008-03-26
US7558100B2 (en) 2009-07-07
EP1903625A2 (en) 2008-03-26
TW200824113A (en) 2008-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100810615B1 (ko) 고온 상전이 패턴을 구비한 상전이 메모리소자 및 그제조방법
US11201192B2 (en) Memory device and method of manufacturing the same
US7817464B2 (en) Phase change memory cell employing a GeBiTe layer as a phase change material layer, phase change memory device including the same, electronic system including the same and method of fabricating the same
US7808816B2 (en) Semiconductor memory device and method for fabricating semiconductor memory device
JP4786136B2 (ja) 相変化記憶素子及びその形成方法
JP5544104B2 (ja) 抵抗メモリ素子及びその形成方法
US7692176B2 (en) Phase-changeable memory devices including an adiabatic layer
US11024800B2 (en) Film scheme to improve peeling in chalcogenide based PCRAM
US20050042799A1 (en) Pore structure for programmable device
US7869257B2 (en) Integrated circuit including diode memory cells
KR20100082604A (ko) 가변저항 메모리 장치 및 그의 형성 방법
US6770531B2 (en) Adhesive material for programmable device
US8039299B2 (en) Method for fabricating an integrated circuit including resistivity changing material having a planarized surface
KR20030081900A (ko) 상변화 메모리 소자의 제조방법
JPWO2010140210A1 (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JP2022085888A (ja) 半導体装置
US20060255328A1 (en) Using conductive oxidation for phase change memory electrodes
US20120264273A1 (en) Semiconductor devices and methods of fabricating the same
US11862244B2 (en) Stressing algorithm for solving cell-to-cell variations in phase change memory
KR20220074664A (ko) 반도체 장치
WO2004017438A1 (en) Adhesive material for programmable device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130131

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140129

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 8