KR100861296B1 - 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자 및 그의제조방법 - Google Patents
컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자 및 그의제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (29)
- 반도체기판 상에 패턴 형태로 형성된 하부전극;상기 하부전극을 포함한 반도체기판 상에 형성되며, 상기 하부전극을 노출시키는 홀을 구비한 절연막;상기 홀 내에 리세스되게 형성된 히터;상기 히터가 형성된 홀 내에 플러그 형태로 형성되며, AL-CVD 공정에 따라 상변화 물질이 선택적으로 증착되어 형성된 상변환막; 및상기 상변환막을 포함한 절연막 상에 형성된 상부전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 하부전극은 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 홀은 10∼60㎚의 직경 및 10∼900㎚의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 히터는 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 히터는 단일막 또는 이중막 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 단일막 구조의 히터는 TiN, TiW, TiAlN, TiSiN 및 W으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 이중막 구조의 히터는 상기 하부전극과 접하는 W으로 이루어진 제1도전막과 상기 상변환막과 접하는 TiN, TiW, TiAlN 및 TiSiN으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 물질로 이루어진 제2도전막의 적층막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자.
- 반도체기판 상에 패턴 형태로 하부전극을 형성하는 단계;상기 하부전극을 덮도록 기판 전면 상에 절연막을 형성하는 단계;상기 절연막을 식각하여 하부전극을 노출시키는 홀을 형성하는 단계;상기 홀 내에 AL-CVD 공정에 따라 상변화 물질을 선택적으로 증착하여 플러그 형태의 상변환막을 형성하는 단계; 및상기 상변환막을 포함한 절연막상에 패턴 형태로 상부전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 하부전극은 금속 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 홀은 10∼60㎚의 직경 및 10∼900㎚의 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 홀을 형성하는 단계 후, 그리고, 상기 상변환막을 형성하는 단계 전,상기 홀 내에 리세스되게 히터를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 히터는 단일막 또는 이중막 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 단일막 구조의 히터는 TiN, TiW, TiAlN, TiSiN 및 W으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 단일막 구조의 히터는, TiN, TiW, TiAlN, TiSiN 및 W으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 물질을 홀을 매립하도록 증착하는 단계; 상기 증착된 금속 물질을 평탄화시키는 단계; 및 상기 평탄화된 금속 물질의 표면을 황산과 과산화수소가 4:1의 비율로 혼합된 SPM 용액으로 리세스시키는 단계;를 차례로 진행해서 형성하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 SPM 용액의 온도는 80∼140℃로 하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 이중막 구조의 히터는 상기 하부전극과 접하는 W으로 이루어진 제1도전막과 상기 상변환막과 접하는 TiN, TiW, TiAlN 및 TiSiN으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 물질로 이루어진 제2도전막의 적층막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 이중막 구조의 히터는, W으로 이루어진 제1도전막을 홀을 매립하도록 증착하는 단계; 상기 증착된 제1도전막을 에치백해서 리세스시키는 단계; 상기 제1도전막이 형성된 홀을 매립하도록 TiN, TiW, TiAlN 및 TiSiN으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 물질로 이루어진 제2도전막을 증착하는 단계; 상기 증착된 제2도전막의 표면을 평탄화시키는 단계; 및 상기 평탄화된 제2도전막의 표면을 황산과 과산화수소가 4:1의 비율로 혼합된 SPM 용액으로 리세스시키는 단계;를 차례로 진행해서 형성하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 SPM 용액의 온도는 80∼140℃로 하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는 증착 온도를 100∼300℃로 하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는 증착 압력을 0.1∼10Torr로 하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는 RF 플라즈마 파워를 10∼200W로 하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는 챔버 벽면의 온도를 50∼250℃로 하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는 캐니스터의 온도를 10∼100℃를 유지하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는 소오스 가스의 유량을 20∼200sccm으로 하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는 샤워헤드와 척간 거리를 0.5∼10㎝로 유지하여 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는, [Sb 소오스 가스 플로우 및 Ar+H2 퍼지], [Te 소오스 가스 플로우 및 Ar+H2 퍼지], [Ge 소오스 가스 플로우 및 Ar+H2 퍼지의 4회 진행] 및 [Te 소오스 가스 플로우 및 Ar+H2 퍼지]를 순차로 진행하는 증착사이클을 소망하는 막 두께를 얻을 때까지 반복 수행하는 방식으로 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 AL-CVD 공정에 따라 상변환막을 형성하는 단계는, [Sb 소오스 가스 플로우 및 Ar+H2 퍼지], [Te 소오스 가스 플로우 및 Ar+H2 퍼지의 2회 진행] 및 [Ge 소오스 가스 플로우 및 Ar+H2 퍼지의 4회 진행]을 순차로 진행하는 증착사이클을 소망하는 막 두께를 얻을 때까지 반복 수행하는 방식으로 진행하는 것을 특징으로 하는 컨파인드 셀 구조를 갖는 상변환 기억 소자의 제조방법.
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