KR20060001084A - Phase change ram device using pn diode and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자 및 그의 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 상변환 기억 소자는, 하부전극과 상부전극 사이의 전류 흐름에 의해 상기 하부전극과 상부전극 사이에 개재시킨 GST막이 결정질 상태에서 비정질 상태로 상변화가 일어나는 것으로부터 결정질과 비정질에 따른 저항 차이를 이용하여 셀에 저장된 정보를 판별하며, 상기 GST막의 상변화가 일어나는데 필요한 임의의 전류량을 형성하기 위해 기판 표면에 수 개의 P형 영역과 N형 영역을 교번적으로 형성시켜 PN 다이오드를 형성한 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자에 있어서, 상기 PN 다이오드는 P형 영역과 N형 영역이 그들간 접촉면적이 증가되도록 동심의 사각틀 형상을 가지고 교번적으로 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention discloses a phase change memory device using a PN diode and a method of manufacturing the same. In the phase change memory device according to the present invention, a phase change occurs between the lower electrode and the upper electrode due to the current flow between the lower electrode and the upper electrode, and thus the phase change occurs from the crystalline state to the amorphous state. The PN diode is formed by alternately forming several P-type regions and N-type regions on the surface of the substrate to form an arbitrary amount of current required for the phase change of the GST film by using the resistance difference according to the difference. In the phase conversion memory device using the formed PN diode, the PN diode is characterized in that the P-type region and the N-type region has a concentric rectangular frame shape alternately formed so that the contact area therebetween increases.
Description
도 1은 종래 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자를 도시한 평면도. 1 is a plan view showing a phase change memory device using a conventional PN diode.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
도 3은 종래 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자의 쓰기 및 읽기 동작을 설명하기 위한 모식도. FIG. 3 is a schematic diagram for describing a write and read operation of a phase change memory device using a conventional PN diode. FIG.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase change memory device using a PN diode according to an embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase change memory device using a PN diode according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
40 : 액티브 영역 N1,N2,N3 : N형 영역40: active region N1, N2, N3: N-type region
P1,P2,P3 : P형 영역 50 : PN 다이오드P1, P2, P3: P type region 50: PN diode
52 : 비트라인 콘택 54 : 스토리지 노드 콘택52: Bitline Contact 54: Storage Node Contact
본 발명은 상변환 기억 소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 기억 소자는 전원이 차단되면 입력된 정보를 잃어버리는 휘발성의 램(Random Access Memory : RAM) 소자와, 전원이 차단되더라도 입력된 정보의 저장 상태를 계속해서 유지하는 롬(Read Only Memory : ROM) 소자로 크게 구분된다. 상기 휘발성의 램 소자로는 디램(DRAM) 및 에스램(SRAM)을 들 수 있으며, 상기 비휘발성의 롬 소자로는 EEPROM(Elecrtically Erasable and Programmable ROM)과 같은 플래쉬 기억(Flash Memory) 소자를 들 수 있다. Generally, a memory device is a volatile random access memory (RAM) device that loses input information when the power is cut off, and a ROM that keeps the input data stored even when the power is cut off. ) Are largely divided into elements. The volatile RAM devices may include DRAM and SRAM, and the nonvolatile ROM devices may include flash memory devices such as EEPROM (Elecrtically Erasable and Programmable ROM). have.
그런데, 상기 디램은 잘 알려진 바와 같이 매우 우수한 기억 소자임에도 불구하고 주기적인 리프레쉬 동작을 위해 높은 전하저장 능력이 요구되고, 이를위해, 전극 표면적을 증가시켜야만 하므로 고집적화에 어려움을 갖게 되었다. 또한, 상기 플래쉬 기억 소자는 두 개의 게이트가 적층된 구조를 갖는 것과 관련해서 전원전압에 비하여 높은 동작전압이 요구되고, 이에따라, 쓰기 및 소거 동작에 필요한 전압을 형성하기 위해 별도의 승압 회로를 필요로 하므로 고집적화에 어려움이 있다.However, although the DRAM is a very good memory device as is well known, high charge storage capability is required for periodic refresh operation, and for this purpose, it is difficult to achieve high integration since the electrode surface area must be increased. In addition, the flash memory device requires a higher operating voltage than a power supply voltage in connection with a structure in which two gates are stacked, and thus requires a separate boost circuit to form a voltage required for write and erase operations. Therefore, there is a difficulty in high integration.
이에, 비휘발성 기억 소자의 특성을 가지면서 고집적화를 이룰 수 있고, 또한, 구조가 단순한 새로운 기억 소자를 개발하기 위한 많은 연구들이 진행되어 왔으며, 그 한 예로 상변환 기억 소자(Phase Change RAM)가 제안되었다. Accordingly, many studies have been conducted to develop new memory devices having characteristics of non-volatile memory devices and simple structures. For example, a phase change RAM device is proposed. It became.
이러한 상변환 기억 소자는 하부전극과 상부전극 사이의 전류 흐름을 통해서 상기 전극들 사이에 개재된 상변환막이 결정질 상태에서 비정질 상태로 상변화가 일어나는 것으로부터 결정질과 비정질에 따른 저항 차이를 이용하여 셀에 저장된 정보를 판별하는 기억 소자이다. The phase change memory device uses a difference in resistance between crystalline and amorphous phases due to a phase change from the crystalline state to the amorphous state between the electrodes through the current flow between the lower electrode and the upper electrode. It is a storage element for determining the information stored in the.
다시말해, 상변환 기억 소자는 상변환막으로 칼코제나이드(Chalcogenide)막을 이용하는데, 이러한 칼코제나이드막은 게르마늄(Ge), 스티비움(Sb) 및 텔루리움 (Te)로 이루어진 화합물막(이하, GST막)으로서, 인가된 전류, 즉, 주울 열(Joule Heat)에 의해 비정질(Amorphouse) 상태와 결정질(Crystalline) 상태 사이에서 상변화가 일어나며, 이때, 비정질 상태를 갖는 상변환막의 비저항이 결정질 상태를 갖는 상변환막의 비저항 보다 높다는 것으로부터, 읽기 모드에서 상변환막을 통하여 흐르는 전류를 감지하여 상변환 기억 셀에 저장된 정보가 논리 '1'인지 또는 논리 '0'인지를 판별하게 된다. In other words, the phase-conversion memory device uses a chalcogenide film as a phase-conversion film, which is a compound film composed of germanium (Ge), stevidium (Sb), and tellurium (Te). GST film), a phase change occurs between an amorphous state and a crystalline state by an applied current, that is, Joule heat, wherein the specific resistance of the phase change film having an amorphous state is in a crystalline state. Since it is higher than the specific resistance of the phase change film having a value, the current flowing through the phase change film in the read mode is sensed to determine whether the information stored in the phase change memory cell is logic '1' or logic '0'.
또한, 종래의 상변환 기억 소자는 GST막의 상변화가 일어나도록 하기 위해 필요한 1㎃ 이상의 전류량을 형성하기 위해서 PN 다이오드를 이용하고 있다. In addition, the conventional phase-change memory element uses a PN diode to form an amount of current of 1 mA or more necessary for causing a phase change of the GST film to occur.
도 1 내지 도 3은 종래 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자를 설명하기 위한 도면들로서, 도 1은 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이며, 도 3은 쓰기 및 읽기 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 1 to 3 are diagrams for explaining a phase change memory device using a conventional PN diode, FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1, and FIG. It is a schematic diagram for explaining the operation.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자는 실리콘 웨이퍼(1) 상에 매몰산화막(2) 및 실리콘층(3)이 적층된 SOI(Silcon On Insulator) 기판(10)의 실리콘층(3) 표면에 수 개의 P형 영역(P1,P2,P3)과 N형 영역(N1,N2,N3)이 교대로 형성되어 PN 다이오드를 이루고, 좌우 양측의 제3 N형 영역(N3) 및 제1 P형 영역(P1)과 각각 콘택되게 비트라인 콘택(13)이 형성되며, 아울러, 상기 비트라인 콘택들(13)과 상호 연결되게 비트라인(14)이 형성되고, 또한, 중앙의 제3 P형 영역(P3)과 제2 N형 영역(N2)에 동시에 콘택하도록 스토리지 노드 콘택(15)이 형성되며, 상기 스토리지 노드 콘택(15) 상에는 하부전극(16)이 형성되고, 상기 하부전극(16)의 측면에는 GST막(17)이 형성되며, 상기 GST막(17) 상에는 상부전극(18)이 형성되고, 그리고, 상기 상부전극(18) 상부에 상기 상부전극(18)과 콘택되게 금속배선(19)이 형성된 구조를 갖는다. As shown in FIGS. 1 and 2, a conventional phase-conversion memory device using a PN diode is a silicon on insulator (SOI) substrate having a buried
이와 같은 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자는 하부전극(16)에서 GST막(17)을 통해 상부전극(18)으로 전류를 흐르게 하는 것에 의해 상기 GST막(17)이 비정질 상태에서 결정질 상태로 상변화가 일어나도록 만들어 읽기(Read) 동작시 전류에 따른 로우(Low)와 하이(High)로 증폭을 하게 된다. In the phase change memory device using the PN diode, the
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 쓰기(Write) 동작시에는 "하이" 상태인 a 노드에서 PN 다이오드(P1N1P2N2)를 통해 "로우" 상태인 b 노드로 순반향의 전류 흐름이 형성되어 하부전극(16) 가장자리와 접촉하고 있는 GST막(17)이 상변화가 일어나게 되고, 읽기(Read) 동작시에는 "하이" 상태인 b 노드에서 PN 다이오드(P3N3)를 통해 "로우" 상태인 c 노드로 순방향의 전류 흐름을 형성하게 되며, 이때, GST막 (17)의 상변화에 의해 저항이 높아지거나 낮아지는 정도에 따라 전류 세기가 달라지면서 증폭하게 된다. 도 3에서, Rd는 읽기 동작용 PN 다이오드를, 그리고, Wd는 쓰기 동작용 PN 다이오드를 나타낸다. That is, as shown in FIG. 3, in a write operation, a forward current flow is formed from node a in the high state to node b in the low state through the PN diode P1N1P2N2, and thus the lower electrode. (16) The phase change of the
그러나, 종래의 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자에 있어서는 쓰기 동작용 PN 다이오드와 읽기 동작용 PN 다이오드가 전류량을 높이기 위한 측면에서 P 형 영역과 N형 영역이 수평 방향으로 평행(parallel)하게만 접촉(interface)하고 있는 구조이므로 매우 비효율적이며, 그래서, 전류량 증가에 한계가 있다. However, in the phase-conversion memory device using the conventional PN diode, the P-type region and the N-type region contact only in parallel in the horizontal direction in terms of increasing the amount of current between the write operation PN diode and the read operation PN diode. Since the structure is an interface, it is very inefficient, and thus there is a limit to the increase in the amount of current.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전류량 증가 차원에서 구조적으로 매우 효율적인 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자 및 그의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a phase conversion memory device using a PN diode that is structurally very efficient in terms of increasing the amount of current, and a method of manufacturing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하부전극과 상부전극 사이의 전류 흐름에 의해 상기 하부전극과 상부전극 사이에 개재시킨 GST막이 결정질 상태에서 비정질 상태로 상변화가 일어나는 것으로부터 결정질과 비정질에 따른 저항 차이를 이용하여 셀에 저장된 정보를 판별하며, 상기 GST막의 상변화가 일어나는데 필요한 임의의 전류량을 형성하기 위해 기판 표면에 수 개의 P형 영역과 N형 영역을 교번적으로 형성시켜 PN 다이오드를 형성한 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자에 있어서, 상기 PN 다이오드는 P형 영역과 N형 영역이 그들간 접촉면적이 증가되도록 동심의 사각틀 형상을 가지고 교번적으로 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the crystalline and from the phase change from the crystalline state to the amorphous state of the GST film interposed between the lower electrode and the upper electrode by the current flow between the lower electrode and the upper electrode The information stored in the cell is determined using the resistance difference according to the amorphous phase, and PN and N-type regions are alternately formed on the surface of the substrate to form an arbitrary amount of current required for the phase change of the GST film to occur. A phase conversion memory device using a PN diode having a diode, wherein the PN diode has a concentric rectangular frame shape alternately formed so that the contact area between the P-type region and the N-type region is increased. A phase conversion memory device using a PN diode is provided.
아울러, 상기 본 발명의 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자는, 상기 사각틀 형상의 각 P형 영역과 N형 영역에 전류 흐름이 원할하게 이루어지도록 일정 간격으로 콘택되게 형성된 수 개의 비트라인 콘택과, 상기 임의의 P형 영역과 N형 영역에 동시에 콘택되게 형성된 수 개의 스토리지 노드 콘택을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the phase conversion memory device using the PN diode of the present invention comprises a plurality of bit line contacts formed to be contacted at regular intervals so that the current flows smoothly in each of the square-shaped P-type region and the N-type region, And a plurality of storage node contacts formed to be in contact with any P-type region and N-type region at the same time.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하부전극과 상부전극 사이의 전류 흐름에 의해 상기 하부전극과 상부전극 사이에 개재시킨 GST막이 결정질 상태에서 비정질 상태로 상변화가 일어나는 것으로부터 결정질과 비정질에 따른 저항 차이를 이용하여 셀에 저장된 정보를 판별하며, 상기 GST막의 상변화가 일어나는데 필요한 임의의 전류량을 형성하기 위해서 기판 표면에 수 개의 P형 영역과 N형 영역을 교번적으로 형성시켜 PN 다이오드를 구성하는 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자의 제조방법에 있어서, 상기 PN 다이오드는 P형 영역과 N형 영역을 그들간 접촉면적이 증가되도록 동심의 사각틀 형상을 가지고 교번적으로 배치되는 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자의 제조방법을 제공한다. In addition, in order to achieve the above object, the present invention, the phase change occurs in the GST film interposed between the lower electrode and the upper electrode from the crystalline state to the amorphous state by the current flow between the lower electrode and the upper electrode The information stored in the cell is determined by using the resistance difference according to the crystalline and the amorphous, and several P-type and N-type regions are alternately formed on the substrate surface to form an arbitrary amount of current required for the phase change of the GST film to occur. In the method of manufacturing a phase conversion memory device using a PN diode constituting a PN diode, the PN diode is alternately arranged in a P-type region and an N-type region having a concentric rectangular frame shape so as to increase the contact area therebetween. A method of manufacturing a phase change memory device using a PN diode, which is formed in a structure, is provided.
여기서, 상기 P형 영역과 N형 영역은 2회의 마스크 공정 및 이온주입 공정을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 한다. The P-type region and the N-type region may be formed using two mask processes and an ion implantation process.
아울러, 상기 본 발명의 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자의 제조방법은, 상기 사각틀 형상의 각 P형 영역과 N형 영역에 전류 흐름이 원할하게 이루어지도록 일정 간격으로 콘택되게 수 개의 비트라인 콘택과, 임의의 P형 영역과 N형 영역에 동시에 콘택되게 일정 간격으로 수 개의 스토리지 노드 콘택을 더 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the method of manufacturing a phase change memory device using the PN diode of the present invention comprises a plurality of bit line contacts to be contacted at regular intervals so that current flows smoothly in each of the P-type and N-type regions of the rectangular frame shape. In addition, a plurality of storage node contacts may be further formed at regular intervals so as to be simultaneously contacted to any P-type region and N-type region.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자를 도시한 단면도이다. 4D is a cross-sectional view illustrating a phase change memory device using a PN diode according to an embodiment of the present invention.
우선, 도시하지 않았으나, 본 발명에 따른 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자는 하부전극과 상부전극 사이의 전류 흐름에 의해 상기 하부전극과 상부전극 사이에 개재시킨 GST막이 결정질 상태에서 비정질 상태로 상변화가 일어나는 것으로부터 결정질과 비정질에 따른 저항 차이를 이용하여 셀에 저장된 정보를 판별하는 기억 소자이며, 상기 GST막의 상변화가 일어나는데 필요한 임의의 전류량을 형성하기 위해 기판 표면에 수 개의 P형 영역과 N형 영역을 교번적으로 형성시켜 PN 다이오드를 형성시킨 구조를 갖는다. First, although not shown, in the phase change memory device using the PN diode according to the present invention, the GST film interposed between the lower electrode and the upper electrode is changed in phase from the crystalline state to the amorphous state by the current flow between the lower electrode and the upper electrode. Is a memory device that discriminates information stored in a cell by using resistance differences between crystalline and amorphous phases, and several P-type regions and N are formed on a substrate surface to form an arbitrary amount of current required for a phase change of the GST film to occur. It has a structure in which a PN diode is formed by alternately forming the mold regions.
이와같은 본 발명의 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자에 있어서, 도시된 바와 같이, 상기 PN 다이오드(50)는 P형 영역(P1,P2,P3)과 N형 영역(N1,N2,N3) 이 그들간 접촉면적이 증가되도록 종래의 그것들과는 달리 동심의 사각틀 형상을 가지고 교번적으로 형성된 구조로 이루어진다. In the phase change memory device using the PN diode of the present invention, as shown, the
그리고, 이렇게 동심의 사각틀 형상을 가지고 교번적으로 형성된 P형 영역 (P1,P2,P3)과 N형 영역(N1,N2,N3)에의 전류 흐름이 원할하게 이루어지도록 비트라인 콘택(52)은 수 개가 일정 간격으로 콘택되게 형성된다. 예컨데, 상기 비트라인 콘택(52)은 사각틀 형상의 각 변에 하나씩 콘택되게 형성된다. 아울러, 하나의 P형 영역(P3)과 N형 영역(N2)에 동시에 콘택되는 스토리지 노드 콘택(54) 또한 비트라인 콘택(52)과 마찬가지로 수 개가 일정 간격으로 콘택되게 형성된다. In addition, the
이와 같은 본 발명의 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자는 P형 영역과 N형 영역간 접촉면적이 종래의 그것 보다 현격하게 커지므로 전류량이 상당히 높아지며, 그래서, GST막의 상변화에 필요한 전류량을 빠르게 형성할 수 있어 빠른 동작 속도를 가지게 된다. In the phase change memory device using the PN diode of the present invention, the contact area between the P-type region and the N-type region is significantly larger than that of the conventional art, so that the amount of current is considerably high, so that the amount of current required for the phase change of the GST film can be formed quickly. It has a fast operation speed.
이하에서는 상기한 본 발명의 일실시예에 따른 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자의 제조방법을 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a phase change memory device using a PN diode according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4D.
도 4a를 참조하면, 기판 내에 공지의 LOCOS(LOCal Oxidation Silicon) 공정 또는 STI(Shallow Trench Isolation) 공정에 따라 액티브 영역(40)을 한정하는 소자분리막(도시안됨)을 형성한다. Referring to FIG. 4A, an isolation layer (not shown) defining an
도 4b를 참조하면, 액티브 영역(40)이 한정된 기판 상에 공지의 마스크 공정에 따라 N형 영역이 형성될 부분을 노출시키는 마스크 패턴(도시안됨)을 형성한 상태에서, 이러한 마스크 패턴을 이용해서 노출된 기판 액티브 영역 표면에 N형 불순물을 이온주입하여 N형 영역들(N1,N2,N3)을 형성한다. 이때, 상기 마스크 패턴은 종래의 그것과는 달리 동심의 사각틀 형상으로 N형 영역들이 형성될 부분을 노출시키도록 형성하며, 이를 통해, N형 영역들(N1,N2,N3)을 동심의 사각틀 형상으로 형성한다. Referring to FIG. 4B, a mask pattern (not shown) is formed on a limited substrate to expose a portion where an N-type region is to be formed according to a known mask process. N-type impurities are implanted into the exposed surface of the substrate active region to form N-type regions N1, N2, and N3. In this case, the mask pattern is formed so as to expose a portion where the N-type regions are to be formed in a concentric square frame shape unlike the conventional one, and through this, the N-type regions N1, N2, and N3 are formed in a concentric square frame shape. To form.
도 4c를 참조하면, N형 영역들(N1,N2,N3)이 형성된 기판 결과물 상에 공지의 마스크 공정에 따라 N형 영역들(N1,N2,N3)을 가리는 마스크 패턴(도시안됨)을 형성한 상태에서, 상기 마스크 패턴을 이용해서 노출된 기판 부분들 내에 P형 불순물을 이온주입하여 N형 영역들(N1,N2,N3)과 교번적으로 배치되면서 동심의 사각틀형상을 갖는 P형 영역들(P1,P2,P3)을 형성하고, 이를 통해, PN 다이오드(50)를 형성한다.
Referring to FIG. 4C, a mask pattern (not shown) covering the N-type regions N1, N2, and N3 is formed on a substrate product on which the N-type regions N1, N2, and N3 are formed according to a known mask process. In one state, P-type impurities are ion-implanted into the exposed portions of the substrate using the mask pattern, and are alternately disposed with the N-type regions N1, N2, and N3, and P-type regions having a concentric rectangular frame shape. (P1, P2, and P3) are formed, and through this, the
도 4d를 참조하면, PN 다이오드(50)가 형성된 기판 결과물 상에 산화막(도시안됨)을 형성한 상태에서, 상기 산화막을 식각하여 좌우 가장자리의 P형 영역(P1)과 N형 영역(N3)을 노출시키는 콘택홀들을 형성하고, 그런다음, 상기 콘택홀들 내에 폴리실리콘 또는 금속막과 같은 도전막을 매립시켜 비트라인 콘택(52)을 형성한다. 이때, 상기 비트라인 콘택(52)은 상기 사각틀 형상의 P형 영역과 N형 영역에 전류 흐름이 원할하게 이루어지도록 일정 간격으로 수 개, 예컨데, 사각틀 형상에서 각 변에 하나씩 배치되게 형성한다. Referring to FIG. 4D, in a state in which an oxide film (not shown) is formed on a substrate resultant on which the
또한, 상기 비트라인 콘택(52)의 형성시에 상기 PN 다이오드(50) 중심의 P형 영역(P3) 및 N형 영역(N3)에 동시에 콘택되는 스토리지 노드 콘택(54)을 함께 형성하며, 이 또한 전류 흐름이 원할하게 이루어지도록 사각틀 형상의 각 변에 하나씩 배치되도록 형성한다. In addition, when the
이후, 도시하지는 않았으나, 하부전극 형성 공정, GST막 형성 공정, 상부전극 형성 공정 및 금속배선 형성 공정을 포함하는 일련의 후속 공정들을 차례로 진행하여 본 발명의 일실시예에 따른 PN 다이오드를 이용한 상변환 기억 소자를 완성한다. Subsequently, although not shown, a series of subsequent processes including a lower electrode forming process, a GST film forming process, an upper electrode forming process, and a metal wiring forming process are sequentially performed, thereby converting a phase using a PN diode according to an embodiment of the present invention. Complete the memory element.
한편, 전술한 본 발명의 일실시예에서는 N형 영역을 형성한 후, P형 영역을 형성하여 PN 다이오드를 구성하였으나, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 5a에 도시된 바와 같이, P형 영역(P1,P2,P3)을 먼저 형성한 후, 도 5b에 도시된 바와 같이, N형 영역(N1,N2,N3)을 나중에 형성하여 PN 다이오드(50)를 구성하는 것도 가능하다.Meanwhile, in the above-described embodiment of the present invention, after the N-type region is formed, the P-type region is formed by forming the P-type region, but as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. After forming (P1, P2, P3) first, as shown in FIG. 5B, the N-type regions N1, N2, N3 may be formed later to configure the
이상에서와 같이, 본 발명은 PN 다이오드를 구성하는 P형 영역과 N형 영역의 형상 변경을 통해 그들간의 접촉면적을 증가시켜 줌으로써 전류량을 상당히 증가시킬 수 있으며, 이에 따라, GST막의 상변화에 필요한 전류량을 빠르게 형성할 수 있어서 상변환 기억 소자의 구동속도를 향상시킬 수 있다. As described above, the present invention can considerably increase the amount of current by increasing the contact area therebetween by changing the shape of the P-type region and the N-type region constituting the PN diode, and thus, it is necessary to change the phase of the GST film. Since the amount of current can be formed quickly, the driving speed of the phase conversion memory element can be improved.
이상, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.As mentioned above, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, modifications and variations can be made by those skilled in the art. Accordingly, the following claims are to be understood as including all modifications and variations as long as they fall within the true spirit and scope of the present invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040050111A KR20060001084A (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Phase change ram device using pn diode and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020040050111A KR20060001084A (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Phase change ram device using pn diode and method of manufacturing the same |
Publications (1)
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KR (1) | KR20060001084A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7511297B2 (en) | 2006-09-14 | 2009-03-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Phase change memory device and method of fabricating the same |
-
2004
- 2004-06-30 KR KR1020040050111A patent/KR20060001084A/en not_active Application Discontinuation
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