KR101064377B1 - Non-Volatile Memory of having Cell comprising Diode - Google Patents

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Abstract

전도성 유기소재를 저항변화층으로 이용하는 비휘발성 메모리인 PoRAM의 구조가 개시된다. 셀 영역의 특정 셀을 선택하기 위해 로우 어드레스 디코더가 구비되고, 읽기 동작 시에 컬럼 어드레스 디코더가 동작하여 컬럼 라인의 데이터를 감지 증폭기에 전달한다. 특히, 각각의 셀은 저항변화층과 다이오드로 구성된다. 저항변화층은 PoRAM을 정의하는 유기물을 기반으로 형성되고, 저항변화층 하부에는 p-n 접합을 이용한 다이오드로 구성된다.Disclosed is a structure of PoRAM, which is a nonvolatile memory using a conductive organic material as a resistance change layer. A row address decoder is provided to select a specific cell in the cell region. The column address decoder operates in a read operation to transfer data of the column line to the sense amplifier. In particular, each cell consists of a resistive change layer and a diode. The resistance change layer is formed based on the organic material defining the PoRAM, and is composed of a diode using a p-n junction under the resistance change layer.

PoRAM, 비휘발성 메모리, 폴리머, PoRAM, nonvolatile memory, polymers,

Description

다이오드로 구성된 셀을 가지는 비휘발성 메모리{Non-Volatile Memory of having Cell comprising Diode}Non-Volatile Memory of Having Cell comprising Diode

본 발명은 비휘발성 메모리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PoRAM(Polymer Random Access Memory)처럼 2개의 전극 사이에 전도성 유기소재가 존재하고, 이를 통해 저항변화를 유도하는 비휘발성 메모리에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory, and more particularly, to a nonvolatile memory in which a conductive organic material exists between two electrodes, such as a polymer random access memory (PoRAM), thereby inducing a resistance change.

기존의 플래시 메모리로 대표되는 비휘발성 메모리 소자 이외에 차세대 메모리 소자에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 즉, PoRAM, ReRAM, NFGM 및 MRAM 등의 저항 성분의 변화를 메모리 동작에 이용하는 기술은 점진적으로 발전하고 있다. 특히, ReRAM의 경우, 저항변화물질 자체에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, PoRAM의 경우, 물질을 기반으로 한 소자와 회로에 관한 연구가 병행되고 있는 실정이다. 상술한 저항성분의 변경을 이용하는 메모리들은 공정적인 제어를 위한 메커니즘이 완전하게 규명된 상태는 아니다. In addition to nonvolatile memory devices represented by conventional flash memory, research on next-generation memory devices is being actively conducted. In other words, technologies that use changes in resistance components, such as PoRAM, ReRAM, NFGM, and MRAM, in memory operations have been gradually developed. In particular, in the case of ReRAM, research on the resistance change material itself is being actively conducted, and in the case of PoRAM, researches on materials and devices based on the material are being conducted in parallel. Memories using the above-described change in resistance components are not completely identified mechanisms for fair control.

대한민국 공개특허 제2008-95761호에는 PoRAM 소자를 근간으로한 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조방법이 개시된다. 상기 공개특허는 PoRAM 소자에서 전도성 유기물층 내에 복수개의 나노 크리스탈을 구비하여 다양한 저항 상태를 구현한다. 이러한 다수의 저항 상태의 구현을 통해 단위 셀이 멀티 레벨의 데이터를 저장할 수 있는 구조를 실현하고 있다. 그러나, 상술한 공개특허가 메모리 소자로서 작동하기 위해서는 어드레스의 지정, 어드레스의 지정에 따른 특정 셀의 활성화, 활성화된 특정 셀에 대한 데이터의 저장 또는 읽기 동작을 구현할 수 있는 회로가 구현되어야만 한다. 즉, PoRAM을 기반으로 하는 비휘발성 메모리 소자에서는 셀의 구조 뿐 아니라, 이를 구동하는 구동회로 및 하나의 블록 내에서 데이터의 저장과 읽기 동작에 관한 메커니즘이 설명되어야 한다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2008-95761 discloses a nonvolatile memory device based on a PoRAM device and a method of manufacturing the same. The patent discloses various resistance states by providing a plurality of nanocrystals in a conductive organic layer in a PoRAM device. Through such a plurality of resistance states, a unit cell can store a multi-level data. However, in order to operate as the above-mentioned patent application as a memory device, a circuit capable of implementing an assignment of an address, activation of a specific cell according to the assignment of an address, and storage or reading of data for the activated specific cell must be implemented. That is, in a nonvolatile memory device based on PoRAM, not only the structure of a cell but also a driving circuit for driving the same and a mechanism for storing and reading data in one block should be described.

또한, 알려진바에 따르면 전도성 유기물층을 이용하는 PoRAM에서의 셀 구조는 저항의 변화를 유도하기 위해 전도성 유기물과 트랜지스터가 전기적으로 결합되어야 한다. 즉, MOS 트랜지스터 등을 이용하여 전도성 유기물층에 전력을 공급하여 저항변화를 실현할 수 있어야하며, 저장 상태에서는 트랜지스터를 턴오프하여 외부의 바이어스에 의해 저항상태가 변경되는 것을 차단하는 구조가 실현되어야 한다.Also, it is known that the cell structure in a PoRAM using a conductive organic layer requires that the conductive organic material and the transistor be electrically coupled to induce a change in resistance. That is, a resistance change can be realized by supplying electric power to the conductive organic layer using a MOS transistor or the like, and in a storage state, a structure must be realized to prevent the resistance state from being changed by an external bias by turning off the transistor.

제조공정상 트랜지스터와 저항변화소자를 구현하는 것은 기판 상에 트랜지스터를 실현하고, 층간 절연막을 도포한 다음, 층간 절연막 상부에 저항변화소자를 구현하여야 한다. 이러한 제조공정은 다수의 미세공정을 요구하며, 메모리의 집적도를 저하시키는 일 요인이 된다.Implementing a transistor and a resistance change element in a manufacturing process should realize a transistor on a substrate, apply an interlayer insulating film, and then implement a resistance change element on the interlayer insulating film. Such a manufacturing process requires a number of microprocesses, and is a factor in reducing the memory density.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보다 효율적인 구조를 가지고, 셀을 정확하게 동작시킬 수 있는 PoRAM의 구조를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a structure of a PoRAM having a more efficient structure and capable of accurately operating a cell.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로우 라인과 컬럼 라인이 교차하는 영역에 형성된 셀을 가지는 셀 영역; 상기 셀 영역의 특정의 로우 라인을 선택하기 위한 로우 어드레스 디코더; 상기 셀 영역의 특정의 컬럼 라인을 선택하기 위한 컬럼 어드레스 디코더; 및 상기 컬럼 어드레스 디코더의 제어에 따라 온/오프 동작을 수행하여 상기 컬럼 라인으로부터 전달되는 전기적 신호를 감지증폭기에 전달하기 위한 컬럼 라인 스위칭부를 포함하고, 상기 셀은 상기 컬럼 라인에 전기적으로 연결되고, 저분자 또는 고분자의 전도성 유기소재를 가지는 저항변화층; 및 상기 저항변화층과 상기 로우 라인 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 PoRAM을 제공한다.The present invention for achieving the above object is a cell region having a cell formed in the region where the row line and column line intersect; A row address decoder for selecting a specific row line in the cell region; A column address decoder for selecting a specific column line of the cell region; And a column line switching unit configured to perform an on / off operation under the control of the column address decoder to transmit an electrical signal transmitted from the column line to a sense amplifier, wherein the cell is electrically connected to the column line. Resistance change layer having a conductive organic material of low molecular or polymer; And a diode electrically connected between the resistance change layer and the row line.

본 발명의 상기 목적은, 로우 라인과 컬럼 라인이 교차하는 영역에 형성된 셀을 가지는 셀 영역; 상기 셀 영역의 특정의 로우 라인을 선택하기 위한 로우 어드레스 디코더; 상기 로우 어드레스 디코더와 상기 셀 영역 사이에 연결되고, 스위칭 동작에 의해 상기 셀 영역에 전달되는 신호를 제어하기 위한 로우라인 스위칭부; 상기 셀 영역의 특정의 컬럼 라인을 선택하기 위한 컬럼 어드레스 디코더; 및 상기 컬럼 어드레스 디코더의 제어에 따라 온/오프 동작을 수행하여 상기 컬럼 라인으로부터 전달되는 전기적 신호를 감지증폭기에 전달하기 위한 컬럼 라인 스위칭부를 포함하고, 상기 셀은, 기판 상에 형성된 상기 컬럼 라인; 상기 컬럼 라인 상부에 형성된 다이오드; 상기 다이오드 상부에 형성되고, 저분자 또는 고분자의 전도성 유기소재를 가지는 저항변화층; 및 상기 저항변화층 상부에 형성된 로우 라인 을 포함하는 것을 특징으로 하는 PoRAM의 제공을 통해서도 달성될 수 있다.The object of the present invention is a cell region having a cell formed in an area where a row line and a column line intersect; A row address decoder for selecting a specific row line in the cell region; A low line switching unit connected between the row address decoder and the cell area and controlling a signal transmitted to the cell area by a switching operation; A column address decoder for selecting a specific column line of the cell region; And a column line switching unit configured to perform an on / off operation under the control of the column address decoder to transmit an electrical signal transmitted from the column line to a sense amplifier, wherein the cell comprises: the column line formed on a substrate; A diode formed on the column line; A resistance change layer formed on the diode and having a low molecular or polymer conductive organic material; And it can also be achieved through the provision of a PoRAM characterized in that it comprises a row line formed on the resistance change layer.

상술한 본 발명에 따르면, 셀을 다이오드와 저항변화층으로 구성하여 제조공정 상 간단한 단계를 구현한다. 또한, 셀 영역 주변에 다수의 스위칭 소자들을 배치하여 셀 영역에 대한 전기적 제어를 구현한다. 스위칭 소자의 사용을 통해 인접하는 컬럼 라인 또는 로우 라인에 연결된 셀들 사이의 간섭은 최소화된다. According to the present invention described above, the cell is composed of a diode and a resistance change layer to implement a simple step in the manufacturing process. In addition, a plurality of switching elements are arranged around the cell region to implement electrical control of the cell region. Through the use of switching elements, interference between cells connected to adjacent column lines or row lines is minimized.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하 게 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

실시예Example

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PoRAM을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a PoRAM according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 PoRAM은 셀 영역(100), 로우 어드레스 디코더(120), 컬럼 어드레스 디코더(140) 및 컬럼라인 스위칭부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a PoRAM according to the present exemplary embodiment includes a cell region 100, a row address decoder 120, a column address decoder 140, and a column line switching unit 160.

셀 영역(100)은 다수의 비휘발성 메모리 셀들과 상기 셀들에 교차 연결되는 컬럼 라인들(101, 102, 103)과 로우 라인들(111, 112, 113, 114)로 구성된다. 즉, 컬럼 라인들(101, 102, 103)은 서로 평행하고, 상호간에 일정한 간격을 가지면서 배치되고, 로우 라인들(111, 112, 113, 114)은 컬럼 라인(101, 102, 103)과 교차하는 형상을 가지되, 상기 라인들이 교차하는 영역에는 셀들이 배치된다.The cell region 100 includes a plurality of nonvolatile memory cells, column lines 101, 102, and 103 and row lines 111, 112, 113, and 114 that cross-connect to the cells. That is, the column lines 101, 102, 103 are parallel to each other and are disposed at regular intervals from each other, and the row lines 111, 112, 113, and 114 are connected to the column lines 101, 102, 103 and the like. The cells have an intersecting shape, but cells are disposed in an area where the lines intersect.

각각의 셀은 다이오드와 저항변화층을 가진다. 다이오드의 음극은 컬럼 라인(101, 102, 103)에 연결되고, 다이오드의 양극은 저항변화층에 연결된다. 또한, 저항변화층의 일측단은 다이오드의 양극에 연결되고, 타측단은 로우 라인에 연결된다. 상기 저항변화층은 상기 도 1에서 저항의 회로적 기호 R로 모델링되어 있다.Each cell has a diode and a resistive change layer. The cathode of the diode is connected to the column lines 101, 102, 103 and the anode of the diode is connected to the resistance change layer. In addition, one end of the resistance change layer is connected to the anode of the diode, the other end is connected to the low line. The resistance change layer is modeled as the circuit symbol R of the resistor in FIG.

상기 셀 영역(100)은 리프레시부(110)를 더 포함할 수 있다. 상기 리프레시부(110)는 다수의 스위칭 소자들로 구성된다. 또한, 리프레시부(110)의 스위칭 소자는 트랜지스터로 구성됨이 바람직하며 접지와 셀 영역(100)의 컬럼 라인(101, 102, 103) 사이에 연결된다. 리프레시부(110)의 트랜지스터들은 리프레시 제어신호 REFRESH에 의해 턴온되어, 셀 영역(100)의 컬럼 라인(101, 102, 103)을 접지레벨로 초기화한다.The cell region 100 may further include a refresh unit 110. The refresh unit 110 is composed of a plurality of switching elements. In addition, the switching element of the refresh unit 110 is preferably composed of a transistor and is connected between the ground and the column lines 101, 102, 103 of the cell region 100. The transistors of the refresh unit 110 are turned on by the refresh control signal REFRESH to initialize the column lines 101, 102, and 103 of the cell region 100 to the ground level.

로우 어드레스 디코더(120)는 특정의 로우 라인을 선택하기 위해 사용된다. 즉, 읽기 동작이 수행되어야하는 적어도 하나의 셀에 대한 어드레스 정보가 입력되면, 이에 해당하는 특정의 로우 라인에 하이 레벨을 공급한다. 따라서 읽기 동작의 대상인 특정의 로우 라인에만 하이 레벨이 공급되고, 나머지 로우 라인에는 로우 레벨의 전압이 공급되거나, 플로팅 상태가 이루어진다.Row address decoder 120 is used to select a particular row line. That is, when address information of at least one cell to which a read operation is to be performed is input, a high level is supplied to a specific low line corresponding thereto. Therefore, the high level is supplied only to a specific low line that is the target of the read operation, the low level voltage is supplied to the remaining low lines, or the floating state is established.

또한, 더욱 명확한 동작을 위해서는 로우 어드레스 디코더(120)와 셀 영역(100) 사이에는 로우라인 스위칭부(130)가 더 구비될 수 있다. 즉, 로우 어드레스 디코더(120)의 출력단자와 셀 영역(100)의 로우 라인(111, 112, 113, 114) 사이에는 스위칭 소자들이 구비되어, 로우 어드레스 디코더(120)와 로우 라인(111, 112, 113, 114) 사이의 전기적 연결을 제어할 수 있다. 상기 로우라인 스위칭부(130)가 구비되는 경우, 선택된 로우 라인에 연결된 특정의 트랜지스터는 턴온되고, 나머지 로우 라인들에 연결된 트랜지스터들은 오프 상태가 된다. 따라서, 선택되지 않은 로우 라인들은 플로팅된다.In addition, the row line switching unit 130 may be further provided between the row address decoder 120 and the cell region 100 for a more clear operation. That is, switching elements are provided between the output terminal of the row address decoder 120 and the row lines 111, 112, 113, and 114 of the cell region 100, so that the row address decoder 120 and the row lines 111, 112 are provided. , 113, 114 may control the electrical connection between. When the low line switching unit 130 is provided, a specific transistor connected to the selected low line is turned on, and the transistors connected to the remaining low lines are turned off. Thus, unselected row lines are floated.

상기 로우라인 스위칭부(130)의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 신호 SW_0 내지 SW_M은 별도의 제어장치에서 공급될 수 있고, 로우 어드레스 디코더(120)에서 생성되어 공급될 수 있다.The switching signals SW_0 to SW_M for controlling the switching operation of the low line switching unit 130 may be supplied by a separate controller, and may be generated and supplied by the row address decoder 120.

컬럼 어드레스 디코더(140)는 특정의 컬럼 라인을 선택하기 위한 컬럼라인 선택신호 COL_0, COL_1,..., COL_N을 출력한다. 출력되는 컬럼 라인 선택신호 COL_0, COL_1,..., COL_N은 컬럼라인 스위칭부(160)에 인가된다. The column address decoder 140 outputs column line selection signals COL_0, COL_1, ..., COL_N for selecting a specific column line. The output column line selection signals COL_0, COL_1,..., And COL_N are applied to the column line switching unit 160.

컬럼라인 스위칭부(160)는 셀 영역(100)과 감지증폭부(180) 사이에 배치된다. 즉, 컬럼라인 스위칭부(160)는 컬럼 라인(101, 102, 103)과 감지 증폭부(180) 사이에 배치되며, 감지 증폭부(180)를 구성하는 감지 증폭기들은 각각의 컬럼 라인(101, 102, 103)에 상응하여 구비된다. 상기 컬럼라인 스위칭부(160)는 다수의 스위칭 소자들로 구성되며, 상기 스위칭 소자는 컬럼 어드레스 디코더(140)의 출력신호인 컬럼라인 선택신호 COL_0, COL_1,...,COL_N에 의해 온/오프된다.The column line switching unit 160 is disposed between the cell region 100 and the sensing amplifier 180. That is, the column line switching unit 160 is disposed between the column lines 101, 102, and 103 and the sense amplifier 180, and the sense amplifiers constituting the sense amplifier 180 are each column line 101. 102, 103). The column line switching unit 160 includes a plurality of switching elements, and the switching elements are turned on / off by the column line selection signals COL_0, COL_1,..., COL_N which are output signals of the column address decoder 140. do.

만일, 데이터가 저장된 셀 영역(100)의 특정의 셀에 대한 정보에 대해 읽기 동작을 수행하고자 하는 경우, 로우 어드레스 디코더(120)는 특정의 셀에 상응하는 로우 라인을 선택하고, 활성화한다. 예컨대, 제2 로우 라인(112)에 연결된 읽기 셀(115)을 선택하고자 하는 경우, 로우 어드레스 디코더(120)는 제2 로우 라인(112)에 하이 레벨을 공급한다. 만일, 로우라인 스위칭부(130)가 더 구비되는 경우, 스위칭 제어신호 SW_1은 활성화되어 상기 스위칭 제어신호 SW_1이 공급되는 트랜지스터는 턴온되고, 하이레벨의 신호는 제2 로우 라인(112)으로 공급된다. 제2 로우 라인(112)으로 공급된 전압은 읽기 셀(115)에 공급되고, 읽기 셀(115)에서 결정된 전항변화층의 저항 상태에 상응하는 전류는 제2 컬럼 라인(102)으로 흐르게 된다.If a read operation is to be performed on information about a specific cell in the cell region 100 in which data is stored, the row address decoder 120 selects and activates a row line corresponding to the specific cell. For example, when the read cell 115 connected to the second row line 112 is to be selected, the row address decoder 120 supplies a high level to the second row line 112. If the low line switching unit 130 is further provided, the switching control signal SW_1 is activated so that the transistor to which the switching control signal SW_1 is supplied is turned on and the high level signal is supplied to the second low line 112. . The voltage supplied to the second row line 112 is supplied to the read cell 115, and a current corresponding to the resistance state of the transition change layer determined in the read cell 115 flows to the second column line 102.

계속해서, 컬럼라인 스위칭부(160)의 트랜지스터는 컬럼 어드레스 디코더(140)의 동작에 의해 온/오프된다. 즉, 제2 컬럼 라인(102)으로 흐르는 읽기 전류는 컬럼 라인 선택신호 COL_1은 해당하는 트랜지스터의 턴온동작에 의해 감지증폭기로 입력된다.Subsequently, the transistor of the column line switching unit 160 is turned on / off by the operation of the column address decoder 140. That is, the read current flowing to the second column line 102 is input to the sense amplifier by the column line selection signal COL_1 by the turn-on operation of the corresponding transistor.

감지증폭기는 제2 컬럼 라인(102)을 통해 흐르는 읽기 전류를 감지하고, 이를 전압으로 변환하여 증폭하고, 데이터 신호 DATA_1의 형태로 출력한다.The sensing amplifier senses a read current flowing through the second column line 102, converts it to a voltage, amplifies it, and outputs it in the form of a data signal DATA_1.

상술한 PoRAM의 구성에서 각각의 셀은 저항변화층과 이에 직렬로 연결된 다이오드로 구성된다. 따라서, 저항변화층의 저항의 변화를 유도하고, 저항값에 따른 전류의 흐름을 제어하기 위한 트랜지스터가 요구되지 않아 적은 면적에서 많은 셀을 구현할 수 있는 잇점을 가지게 된다.In the above-described PoRAM configuration, each cell is composed of a resistance change layer and a diode connected in series thereto. Therefore, there is no need for a transistor to induce a change in resistance of the resistance change layer and to control the flow of current according to the resistance value, thereby having the advantage of enabling many cells in a small area.

또한, 리프래시부(110)가 구비되어, 쓰기 동작 또는 읽기 동작 이전에 셀을 리프래시하여 데이터의 쓰기 및 읽기 동작에서 발생되는 오동작의 문제를 해결할 수 있다.In addition, the refresh unit 110 may be provided to solve the problem of malfunction occurring in the write and read operation of data by reflashing the cell before the write operation or the read operation.

이외에도, 선택적으로 구성되는 로우라인 스위칭부(130)의 구성에 의해 선택되지 않은 로우 라인들은 플로팅되어 읽기 동작에서 발생될 수 있는 오동작이 최소화될 수 있다.In addition, row lines that are not selected by the selectively configured low line switching unit 130 may be floated to minimize a malfunction that may occur in a read operation.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PoRAM을 도시한 다른 블록도이다.2 is another block diagram illustrating a PoRAM according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 셀영역(200)의 셀 구조, 컬럼 라인, 로우 라인, 로우 어드레스 디코더(220), 컬럼 어드레스 디코더(240), 컬럼라인 스위칭부(260)는 상기 도 1에 도시된 바와 동일하다. 따라서, 중복된 설명을 회피하고, 과도한 설명에 따른 이해의 혼동을 최소화하기 위해 동일 구성요소에 대한 설명은 생략키로 한다.Referring to FIG. 2, a cell structure, a column line, a row line, a row address decoder 220, a column address decoder 240, and a column line switching unit 260 of the cell region 200 are illustrated in FIG. 1. same. Therefore, in order to avoid duplicate descriptions and to minimize confusion of understanding due to excessive descriptions, descriptions of the same elements will be omitted.

상기 도 2에서 셀 영역(200)은 컬럼라인 충방전부(210)를 더 포함한다.In FIG. 2, the cell region 200 further includes a column line charge / discharge unit 210.

상기 컬럼라인 충방전부(210)는 컬럼라인 충전부(211)와 컬럼라인 방전부(213)로 구성된다. 또한, 컬럼라인 충방전부(210)는 2개의 트랜지스터의 소스/드 레인 단이 연결된 다수의 직렬구조로 형성된다. The column line charging and discharging unit 210 includes a column line charging unit 211 and a column line discharge unit 213. In addition, the column line charge / discharge unit 210 is formed in a plurality of series structures in which source / drain stages of two transistors are connected.

컬럼라인 충전신호 Cen1 내지 CenN이 인가되면, 컬럼라인 충전부(211)의 트랜지스터들은 턴온되고, 전원전압 Vpp가 각각의 컬럼 라인에 공급된다. When the column line charging signals Cen1 to CenN are applied, the transistors of the column line charging unit 211 are turned on, and a power supply voltage Vpp is supplied to each column line.

또한, 컬럼라인 방전신호 DCen1 내지 DCenN이 인가되면, 컬럼라인 방전부(213)의 트랜지스터들은 턴온되고, 컬럼 라인은 접지레벨로 초기화된다.In addition, when the column line discharge signals DCen1 to DCenN are applied, the transistors of the column line discharge unit 213 are turned on, and the column line is initialized to the ground level.

예컨대, 셀 영역(200)의 셀들에 대한 소거 동작이 수행되는 경우, 컬럼라인 방전신호 DCen1 내지 DCenN은 활성화되어 로우 라인을 통해 셀들에 소거 전압이 인가될 때, 원활한 소거 동작이 수행되도록 한다. 또한, 컬럼라인 충전신호 Cen1 내지 CenN는 셀에 대한 쓰기 동작 이전에 컬럼 라인을 특정의 전압으로 세팅하여, 쓰기 동작시의 오류를 최소화하도록 한다. 다만, 상기 컬럼라인 충전부(211)는 당업자의 활용의 양상에 따라 생략될 수 있다.For example, when the erase operation is performed on the cells of the cell region 200, the column line discharge signals DCen1 to DCenN are activated to perform a smooth erase operation when an erase voltage is applied to the cells through the low line. In addition, the column line charging signals Cen1 to CenN set the column line to a specific voltage before the write operation to the cell, thereby minimizing an error during the write operation. However, the column line filling unit 211 may be omitted according to aspects of the use of those skilled in the art.

로우라인 스위칭부(230)는 로우 어드레스 디코더(220)와 셀 영역(200)의 로우 라인들 사이에 배치된다. 상리 로우라인 스위칭부(230)는 로우 라인에 공급되는 각종 신호를 스위칭 동작을 통해 제어한다.The low line switching unit 230 is disposed between the row address decoder 220 and the row lines of the cell region 200. The normally low line switching unit 230 controls various signals supplied to the low line through a switching operation.

상기 로우라인 스위칭부(230)는 로우라인 방전부(235)를 더 포함한다. 상기 로우라인 방전부(235)는 로우 라인과 접지레벨 사이에 개재된 트랜지스터들로 구성된다. 로우라인 방전신호 RowDis1 내지 RowDisM이 활성화되면, 로우라인 방전부(235)의 트랜지스터들은 턴온되고, 로우 라인은 접지 레벨로 초기화된다. 상기 로우라인 방전부(235)는 셀에 대한 소거 동작 이전 또는 쓰기 동작 이전에 로우 라인을 안정적인 접지 레벨로 초기화하여 예상치 못한 임피던스의 잔류에 따른 오동 작을 최소화할 수 있다.The low line switching unit 230 further includes a low line discharge unit 235. The low line discharge part 235 is composed of transistors interposed between the low line and the ground level. When the low line discharge signals RowDis1 to RowDisM are activated, the transistors of the low line discharge unit 235 are turned on, and the low line is initialized to the ground level. The low line discharge unit 235 may initialize the low line to a stable ground level before the erase operation or the write operation with respect to the cell, thereby minimizing a malfunction due to the unexpected residual of the impedance.

상기 로우라인 스위칭부(230)에는 R/W/E 드라이버(225)가 연결된다. 상기 R/W/E 드라이버(225)에는 쓰기 명령, 읽기 명령 및 소거 명령이 입력된다. 예컨대 쓰기 명령이 활성화된 경우, R/W/E 드라이버(225)는 쓰기 전압을 발생하고, 이를 로우라인 스위칭부(230)로 공급한다. 이때, 상기 로우 어드레스 디코더(220)는 비활성화됨이 바람직하다. 계속해서 소거 명령이 활성화된 경우, R/W/E 드라이버(225)는 소거 전압을 로우라인 스위칭부(230)에 공급하고, 셀에 대한 소거 동작을 수행한다. 또한, 읽기 명령이 활성화된 경우, 상기 R/W/E 드라이버(225)는 특정의 전압을 발생하지 않고, 로우 어드레스 디코더(220)가 활성화된다. 따라서, 로우 어드레스 디코더(220)로부터 읽기 전압이 공급되고, 특정의 셀에 대한 읽기 동작이 수행된다.An R / W / E driver 225 is connected to the low line switching unit 230. The R / W / E driver 225 receives a write command, a read command, and an erase command. For example, when a write command is activated, the R / W / E driver 225 generates a write voltage and supplies it to the low line switching unit 230. In this case, the row address decoder 220 may be deactivated. When the erase command is activated, the R / W / E driver 225 supplies an erase voltage to the low line switching unit 230 and performs an erase operation on the cell. In addition, when the read command is activated, the R / W / E driver 225 does not generate a specific voltage, and the row address decoder 220 is activated. Therefore, a read voltage is supplied from the row address decoder 220, and a read operation for a specific cell is performed.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 1 및 도 2에 도시된 셀 구조를 도시한 단면도이다. 다만, 상기 도 3에 도시된 셀 구조는 저항변화층과 다이오드의 구현의 일 예에 해당하는 것이므로, 다른 다양한 구현예에 따라 셀 구조는 달리 나타날 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.3 is a cross-sectional view illustrating the cell structure shown in FIGS. 1 and 2 according to a preferred embodiment of the present invention. However, since the cell structure illustrated in FIG. 3 corresponds to an example of the implementation of the resistance change layer and the diode, it will be apparent to those skilled in the art that the cell structure may vary according to other various embodiments.

도 3을 참조하면, 기판(300) 상에 컬럼 라인(310)이 구비된다. 상기 도 3에서 도시된 컬럼 라인(310)은 상기 도 1 및 도 2에서 도시된 다수의 컬럼 라인들 중 하나를 지칭한다. Referring to FIG. 3, a column line 310 is provided on the substrate 300. The column line 310 illustrated in FIG. 3 refers to one of the plurality of column lines illustrated in FIGS. 1 and 2.

상기 컬럼 라인(310)은 소정의 전도성을 가지는 물질이면 어느 것이나 가능할 것이나, 상기 기판(300)이 실리콘인 경우, 상기 컬럼 라인(310)은 n+로 고농도 도핑된 영역인 것이 바람직하다. 또한, 상기 컬럼 라인(310)은 기판(300)에 대한 소정의 이온 주입공정을 통해서 구현될 수 있으며, 이외에 에피텍셜 성장법에 의해서도 구현될 수 있다. 또한, 상기 컬럼 라인(310)은 금속으로 구성될 수 있는데, 컬럼 라인(310)이 금속으로 구성된 경우, 실리콘 기판(300) 상부와 컬럼 라인(310) 사이에는 절연막이 추가적으로 개재될 수 있다.The column line 310 may be any material having a predetermined conductivity, but when the substrate 300 is silicon, the column line 310 is preferably a region heavily doped with n +. In addition, the column line 310 may be implemented through a predetermined ion implantation process on the substrate 300, and may also be implemented by an epitaxial growth method. In addition, the column line 310 may be made of metal. When the column line 310 is made of metal, an insulating film may be additionally interposed between the silicon substrate 300 and the column line 310.

컬럼 라인(310) 상부에는 다이오드(320)가 구비된다. 상기 다이오드(320)는 p-n 접합을 이용하여 형성된다. 먼저, 컬럼 라인(310) 상부에 n형 반도체층(321)이 형성된다. 상기 n형 반도체층(321)은 증착 또는 에피텍셜 성장에 의해 형성될 수 있다. 계속해서 n형 반도체층(321) 상부에는 p형 반도체층(323)이 형성된다. n형 반도체층(321)과 p형 반도체층(323)의 형성에 의해 다이오드(320)는 구현된다. The diode 320 is provided on the column line 310. The diode 320 is formed using a p-n junction. First, an n-type semiconductor layer 321 is formed on the column line 310. The n-type semiconductor layer 321 may be formed by deposition or epitaxial growth. Subsequently, the p-type semiconductor layer 323 is formed on the n-type semiconductor layer 321. The diode 320 is implemented by forming the n-type semiconductor layer 321 and the p-type semiconductor layer 323.

또한, 다이오드(320)를 구성하는 n형 반도체층(321)과 p형 반도체층(323) 양측면에는 층간 절연막(325)이 형성된다. 상기 층간 절연막(325)은 이웃하는 셀의 다이오드들 사이를 전기적으로 절연한다.In addition, an interlayer insulating layer 325 is formed on both sides of the n-type semiconductor layer 321 and the p-type semiconductor layer 323 constituting the diode 320. The interlayer insulating layer 325 electrically insulates diodes of neighboring cells.

p형 반도체층(323) 상부에는 저항변화층(340)이 구비된다. 저항변화층(340)을 구성하는 물질의 재질에 따라 전기접촉층(330)이 선택적으로 개재될 수 있다. 상기 전기접촉층(330)은 전도성을 가진 물질들 중에서 선택되되, Al같은 금속물로 선택됨이 바람직하다.The resistance change layer 340 is provided on the p-type semiconductor layer 323. The electrical contact layer 330 may be selectively interposed according to the material of the material constituting the resistance change layer 340. The electrical contact layer 330 is selected from conductive materials, but preferably selected from a metal material such as Al.

상기 저항변화층(330)은 PoRAM을 구성하는 핵심적인 적층구조이며, 전도성 저분자/중간금속층/전도성 저분자의 구조를 취할 수 있으며, 필요에 따라서는 전도성 고분자 사이에 개재된 나노 금속입자층으로 구성될 수 있다. 예컨데, 저항변화 층(330)이 전도성 저분자/중간금속층/전도성 저분자로 구성되는 경우, 이는 AIDCN(2-amino-4, 5-imidazoledicarbonitrile)/Al/AIDCN으로 구성됨이 바람직하다. 또한, 상기 저항변화층(230)이 전도성 고분자 사이에 개재된 나노 금속입자층으로 구성된 경우, 이는 PVK(poly(N-vinylcarbazole)) 사이에 금속나노입자들이 개재된 형태로 구성될 수 있다.The resistance change layer 330 is a core stacked structure constituting the PoRAM, and may take the structure of a conductive low molecule / intermediate metal layer / conductive low molecule and, if necessary, may be composed of a nano metal particle layer interposed between conductive polymers. have. For example, when the resistance change layer 330 is composed of a conductive low molecule / intermediate metal layer / conductive low molecule, it is preferably composed of AIDCN (2-amino-4, 5-imidazoledicarbonitrile) / Al / AIDCN. In addition, when the resistance change layer 230 is composed of a nano metal particle layer interposed between the conductive polymer, it may be configured in the form of metal nanoparticles interposed between PVK (poly (N-vinylcarbazole)).

상술한 바와 같이 저항변화층(330)은 다양한 형태를 통해 구현될 수 있으며, 다만 전도성 폴리머와 금속의 층간 조합에 의해 저항변화가 유도되는 물질이면 어느 것이나 적용가능하다 할 것이다.As described above, the resistance change layer 330 may be implemented through various forms, but any material may be applicable as long as the resistance change is induced by the interlayer combination of the conductive polymer and the metal.

상기 저항변화층(340) 상부에는 로우 라인(350)이 배치된다. 상기 로우 라인(350)은 전도성 금속재료 등으로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이라 할 것이다.The row line 350 is disposed on the resistance change layer 340. It will be apparent to those skilled in the art that the low line 350 may be implemented with a conductive metal material.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 2에 도시된 셀 구조를 형성하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4 to 6 are cross-sectional views illustrating a method of forming the cell structure shown in FIG. 2 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 기판(300) 상부에 컬럼 라인(310)이 형성된다. 상기 컬럼 라인(310)은 전도성 재질로서 금속 또는 고농도로 도핑된 n+형 반도체층으로 구성될 수 있다. 즉, 기판(300) 상부에 증착 등을 통해 금속성의 라인이 형성될 수 있으며, 이온 주입 또는 에피텍셜 성장에 의해 고농도로 도핑된 n+형 반도체층으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, a column line 310 is formed on the substrate 300. The column line 310 may be formed of a metal or a highly doped n + type semiconductor layer as a conductive material. That is, a metallic line may be formed on the substrate 300 through deposition or the like, and may be formed of an n + type semiconductor layer doped at high concentration by ion implantation or epitaxial growth.

도 5를 참조하면, 컬럼 라인(310) 상부에 다이오드(320)가 형성된다. 상기 다이오드(320)는 n형 반도체층(321)과 p형 반도체층(323)이 적층된 구조이다. 먼 저, 컬럼 라인(310) 상부에 n형 반도체층(321)과 p형 반도체층(323)을 순차적으로 적층한다. 이어서, 통상의 리소그래피 공정을 이용하여 층간 절연막(325)이 형성되는 영역을 오픈하는 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성한다. Referring to FIG. 5, a diode 320 is formed on the column line 310. The diode 320 has a structure in which an n-type semiconductor layer 321 and a p-type semiconductor layer 323 are stacked. First, the n-type semiconductor layer 321 and the p-type semiconductor layer 323 are sequentially stacked on the column line 310. A photoresist pattern (not shown) is then formed which opens the region where the interlayer insulating film 325 is formed using a conventional lithography process.

계속해서 식각공정을 수행하면, 층간 절연막(325)이 형성될 영역은 하부의 컬럼 라인(310)이 노출되도록 오픈된다. 만일, 컬럼 라인(310)이 n+영역으로 형성되는 경우, 식각선택비에 따른 원활한 식각을 위해 n형 반도체층(321)은 n-로 도핑됨이 바람직하다.When the etching process is continued, the region where the interlayer insulating layer 325 is to be formed is opened to expose the lower column line 310. If the column line 310 is formed of an n + region, the n-type semiconductor layer 321 is preferably doped with n− for smooth etching according to an etching selectivity.

계속해서 노출된 영역에 절연물을 매립하여 층간 절연막(325)을 형성한다. 층간 절연막(325)은 반도체 공정에서 통상적으로 사용되는 물질이면 어느 것이나 사용가능하다. 즉, TEOS 등의 절연막을 도포하여 층간 절연막(325)이 형성된다. 만일, 층간 절연막(325)이 n형 반도체층(321)과 p형 반도체층(323) 상부까지 도포된 경우, 화학적 기계적 연마를 이용하여 p형 반도체층(323) 상부를 노출시킴이 바람직하다.Subsequently, an insulating material is embedded in the exposed region to form the interlayer insulating film 325. The interlayer insulating film 325 may be any material used in a semiconductor process. That is, an interlayer insulating film 325 is formed by applying an insulating film such as TEOS. If the interlayer insulating film 325 is applied to the upper portion of the n-type semiconductor layer 321 and the p-type semiconductor layer 323, it is preferable to expose the upper portion of the p-type semiconductor layer 323 using chemical mechanical polishing.

도 6을 참조하면, 형성된 다이오드(320) 상부에 저항변화층(340)을 형성한다. Referring to FIG. 6, a resistance change layer 340 is formed on the formed diode 320.

또한, 상기 저항변화층(340)을 형성하기 이전에 다이오드(320) 상부에 전기접촉층(330)을 형성할 수 있다. 상기 전기접촉층(330)은 전도성 물질이라면 어느 것이나 가능할 것이나, 금속물로 구성됨이 바람직하다. 또한, 전기접촉층(330)에 사용되는 금속물은 Al, W, Ti 또는 이들의 합금일 수 있다. 상기 전기접촉층(330)은 상부의 저항변화층(340)과 하부의 다이오드(320) 사이의 전기접촉을 원활하게 하기 위해 사용된다. 즉, p형 반도체층(323)의 계면과 저항변화층(340)의 계면의 불일치 및 이에 따른 물성의 예측치 못한 변화를 최소화하고, 실질적으로 유기물 위주의 저항변화층(340)과 p형 반도체층(323)이 거시적인 의미에서 오믹 접촉을 달성할 수 있도록 개재된다.In addition, before the resistance change layer 340 is formed, an electrical contact layer 330 may be formed on the diode 320. The electrical contact layer 330 may be any conductive material, but is preferably made of a metal material. In addition, the metal material used in the electrical contact layer 330 may be Al, W, Ti or alloys thereof. The electrical contact layer 330 is used to facilitate electrical contact between the upper resistance change layer 340 and the lower diode 320. That is, the mismatch between the interface between the p-type semiconductor layer 323 and the interface between the resistance change layer 340 and the unexpected change in physical properties thereof are minimized, and the resistance change layer 340 and the p-type semiconductor layer based on the organic material are substantially minimized. 323 is interposed to achieve ohmic contact in the macro sense.

다이오드(320) 상부 또는 전기접촉층(330) 상부에는 저항변화층(340)이 형성된다. 상기 저항변화층(340)은 저분자 형태 또는 고분자 형태로 구현된다.The resistance change layer 340 is formed on the diode 320 or on the electrical contact layer 330. The resistance change layer 340 is implemented in a low molecular form or a polymer form.

저분자 형태의 저항변화층이 형성되는 경우, 전도성 저분자층과 중간금속층으로 상기 저항변화층(340)은 구성될 수 있다. 상기 전도성 저분자층은 AIDCN으로 구성될 수 있으며, 상기 중간 금속층은 Al으로 형성될 수 있다. 또한, 새도우 마스크를 이용한 증착공정(evaporation)을 이용하여 인-시츄로 형성될 수 있다. 따라서, 저분자 형태의 저항변화층(340)은 전도성 저분자층 내에 중간 금속층이 개재된 형태로 구성된다. 또한, 상기 중간 금속층은 나노 결정 입자 또는 비정질층의 형태로 구성될 수 있다.When the low molecular resistance change layer is formed, the resistance change layer 340 may be formed of a conductive low molecular layer and an intermediate metal layer. The conductive low molecular weight layer may be composed of AIDCN, and the intermediate metal layer may be formed of Al. In addition, it may be formed in-situ using evaporation using a shadow mask. Therefore, the low molecular resistance change layer 340 is formed in the form of the intermediate metal layer interposed in the conductive low molecular layer. In addition, the intermediate metal layer may be configured in the form of nanocrystalline particles or an amorphous layer.

고분자 형태의 저항변화층이 형성되는 경우, 예컨대 전도성 고분자인 PVK를 사용하고, 중간 금속층을 전도성 고분자 내에 개재시킨다. 먼저, 저도성 고분자를 리프트-오프(lift-off) 방식으로 형성한다. 상기 리프트-오프 방식은 포토레지스트를 도포한 후, 통상의 패터닝을 통해 다이오드 영역 상부를 오픈한 다음, 오픈된 영역에 전도성 고분자를 매립하는 것이다. 이후에 에싱을 통해 패터닝된 포토레지스트를 제거한다.When the resistance change layer in the form of a polymer is formed, for example, PVK, which is a conductive polymer, is used, and an intermediate metal layer is interposed in the conductive polymer. First, the low conductivity polymer is formed in a lift-off manner. The lift-off method is to apply the photoresist, open the diode region through normal patterning, and then embed the conductive polymer in the open region. The patterned photoresist is then removed through ashing.

계속해서 기형성된 전도성 고분자층에 중간 금속층을 증착시킨 후, 열처리를 통해 중간 금속층을 형성한다. 상기 중간 금속층은 나노결정입자 형태로 형성됨이 바람직하다. 또한, 사용되는 금속은 Au 등이 된다.Subsequently, an intermediate metal layer is deposited on the preformed conductive polymer layer, and then an intermediate metal layer is formed through heat treatment. The intermediate metal layer is preferably formed in the form of nanocrystalline particles. In addition, the metal used becomes Au etc.

이어서, 중간 금속층 상부에 기 설명된 방법으로 전도성 고분자층을 형성하면 고분자 형태의 저항변화층이 형성된다.Subsequently, when the conductive polymer layer is formed on the intermediate metal layer by the method described above, a resistance change layer in a polymer form is formed.

상기 저항변화층 상부에는 로우 라인이 형성된다. 상기 로우 라인은 전도성 물질이라면 어느 것이나 가능할 것이나, 금속재질로 형성됨이 바람직하다. 또한, 금속재질의 로우 라인의 형성은 통상의 증착, 포토레지스트를 이용한 패터닝 및 식각공정을 이용할 경우, 하부의 저항변화층이 손상될 우려가 있다. 따라서, 새도우 마스크를 이용한 증착(evaporation)공정을 사용하거나, 리프트-오프 공정을 사용하여 저온에서 금속패턴을 형성하는 기술을 사용함이 바람직하다.A low line is formed on the resistance change layer. The row line may be any conductive material, but is preferably formed of a metal material. In addition, the formation of the low line of the metal material may damage the lower resistance change layer when using a conventional deposition, patterning and etching process using a photoresist. Therefore, it is preferable to use an evaporation process using a shadow mask or a technique of forming a metal pattern at low temperature using a lift-off process.

상술한 바대로 본 발명은 셀을 다이오드와 저항변화층으로 구성하여 제조공정 상 간단한 단계를 구현한다. 또한, 셀 영역 주변에 다수의 스위칭 소자들을 배치하여 셀 영역에 대한 전기적 제어를 구현한다. 스위칭 소자의 사용을 통해 인접하는 컬럼 라인 또는 로우 라인에 연결된 셀들 사이의 간섭은 최소화된다. As described above, the present invention implements a simple step in the manufacturing process by configuring a cell with a diode and a resistance change layer. In addition, a plurality of switching elements are arranged around the cell region to implement electrical control of the cell region. Through the use of switching elements, interference between cells connected to adjacent column lines or row lines is minimized.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PoRAM을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a PoRAM according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PoRAM을 도시한 다른 블록도이다.2 is another block diagram illustrating a PoRAM according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 1에 도시된 셀 구조를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the cell structure shown in FIG. 1 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 2에 도시된 셀 구조를 형성하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4 to 6 are cross-sectional views illustrating a method of forming the cell structure shown in FIG. 2 according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 로우 라인과 컬럼 라인이 교차하는 영역에 형성된 셀 및 상기 컬럼 라인을 전원전압 Vpp로 설정하거나, 접지 레벨로 초기화하기 위한 컬럼라인 충방전부를 가지는 셀 영역;A cell region having a cell formed in an area where a row line and a column line intersect, and a column line charge / discharge unit for setting the column line to a power supply voltage Vpp or initializing to a ground level; 상기 셀 영역의 특정의 로우 라인을 선택하기 위한 로우 어드레스 디코더;A row address decoder for selecting a specific row line in the cell region; 상기 로우 어드레스 디코더와 상기 셀 영역 사이에 연결되고, 스위칭 동작에 의해 상기 셀 영역에 전달되는 신호를 제어하기 위한 로우라인 스위칭부;A low line switching unit connected between the row address decoder and the cell area and controlling a signal transmitted to the cell area by a switching operation; 상기 셀 영역의 특정의 컬럼 라인을 선택하기 위한 컬럼 어드레스 디코더; 및A column address decoder for selecting a specific column line of the cell region; And 상기 컬럼 어드레스 디코더의 제어에 따라 온/오프 동작을 수행하여 상기 컬럼 라인으로부터 전달되는 전기적 신호를 감지증폭기에 전달하기 위한 컬럼 라인 스위칭부를 포함하고,A column line switching unit configured to perform an on / off operation under the control of the column address decoder to transfer an electrical signal transmitted from the column line to a sense amplifier, 상기 셀은,The cell, 기판 상에 형성된 상기 컬럼 라인;The column line formed on the substrate; 상기 컬럼 라인 상부에 형성된 다이오드;A diode formed on the column line; 상기 다이오드 상부에 형성되고, 저분자 또는 고분자의 전도성 유기소재를 가지는 저항변화층; 및A resistance change layer formed on the diode and having a low molecular or polymer conductive organic material; And 상기 저항변화층 상부에 형성된 로우 라인을 포함하고,A row line formed on the resistance change layer; 상기 각각의 다이오드는 인접한 다이오드와 층간 절연막에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 PoRAM.Wherein each diode is separated by an adjacent diode and an interlayer insulating film. 제7항에 있어서, 상기 저항변화층은 AIDCN(2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile)/Al/AIDCN으로 구성되거나, PVK(poly(N-vinylcarbazole)) 사이에 금속나노입자들이 개재된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 PoRAM.The method of claim 7, wherein the resistance change layer is composed of AIDCN (2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile) / Al / AIDCN, or metal nanoparticles interposed between PVK (poly (N-vinylcarbazole)). PoRAM which is configured. 제7항에 있어서, 상기 컬럼라인 충방전부는,The method of claim 7, wherein the column line charging and discharging unit, 다수의 트랜지스터들로 구성되고, 스위칭 동작에 의사 상기 전원전압 Vpp를 상기 컬럼 라인에 공급하기 위한 컬럼라인 충전부; 및A column line charger including a plurality of transistors and configured to supply the pseudo power supply voltage Vpp to the column line in a switching operation; And 상기 컬럼라인 충전부의 트랜지스터들에 각각 직렬로 연결된 트랜지스터들로 구성되고, 스위칭 동작에 의해 상기 접지 레벨을 상기 컬럼 라인에 공급하여 초기화하기 위한 컬럼라인 방전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PoRAM.And a column line discharge unit configured to supply transistors connected in series to transistors of the column line charging unit, respectively, for supplying and initializing the ground level to the column line by a switching operation. 제7항에 있어서, 상기 로우라인 스위칭부는 상기 로우 라인과 접지레벨 사이에 개재된 트랜지스터들로 구성된 로우라인 방전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoRAM.The PoRAM of claim 7, wherein the low line switching unit further comprises a low line discharge unit including transistors interposed between the low line and the ground level. 제7항에 있어서, 상기 다이오드는,The method of claim 7, wherein the diode, 상기 로우 라인 상부에 형성된 n형 반도체층; 및An n-type semiconductor layer formed on the row line; And 상기 n형 반도체층 상부에 형성된 p형 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 PoRAM.A p-type semiconductor layer formed on the n-type semiconductor layer. 제7항에 있어서, 상기 다이오드와 상기 저항변화층 사이에는 전도성의 전기접촉층이 개재되는 것을 특징으로 하는 PoRAM.8. The PoRAM of claim 7, wherein a conductive electrical contact layer is interposed between the diode and the resistance change layer.
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