KR20070069765A - Phase change ram device - Google Patents

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KR20070069765A
KR20070069765A KR1020050132228A KR20050132228A KR20070069765A KR 20070069765 A KR20070069765 A KR 20070069765A KR 1020050132228 A KR1020050132228 A KR 1020050132228A KR 20050132228 A KR20050132228 A KR 20050132228A KR 20070069765 A KR20070069765 A KR 20070069765A
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장헌용
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Abstract

A phase change memory device is provided to enlarge an interval between metal pads by forming an active region in an S-shape. An isolation film(21) is formed on a semiconductor substrate(20) to define an S-shaped active region(22). Two gates(23) are disposed in the active region comprising the isolation film. A source region(24) is formed in the active region outside each gate, and a drain region(25) is formed in the active region between the gates. A first contact plug(26) is formed on the source region, and a second contact plug(27) is formed on the drain region. Metal pads(28a) are formed on the first and second contact plugs in the same size. A phase change cell(31) is formed on the second contact plug, and has a lower electrode and an upper electrode(30).

Description

상변환 기억 소자{Phase change RAM device}Phase change memory device

도 1은 종래의 상변환 기억 소자를 설명하기 위한 단면도. 1 is a cross-sectional view illustrating a conventional phase change memory device.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 상변환 기억 소자를 설명하기 위한 평면도. 2A to 2F are plan views illustrating the phase change memory device according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20 : 반도체기판 21 : 소자분리막20 semiconductor substrate 21 device isolation film

22 : 액티브영역 23 : 게이트22: active area 23: gate

24 : 소오스영역 25 : 드레인영역24 source region 25 drain region

26 : 제1콘택플러그 27 : 제2콘택플러그26: first contact plug 27: second contact plug

28a,28b : 금속패드 29 : 하부전극28a, 28b: metal pad 29: lower electrode

30 : 상부전극 31 : 상변환 셀30: upper electrode 31: phase change cell

본 발명은 상변환 기억 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액티브영역의 모양을 변경하여 제조 공정의 안정화를 도모한 상변환 기억 소자에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase change memory element, and more particularly, to a phase change memory element in which the shape of the active region is changed to stabilize the manufacturing process.

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. The memory device is a volatile random access memory (RAM) device that loses input information when the power supply is cut off, and a read only memory (ROM) device that maintains the storage state of the input information even when the power supply is turned off. It is largely divided. 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 높은 전하저장 능력이 요구되고, 이를 위해, 전극 표면적을 증가시켜야만 하므로 고집적화에 어려움이 있다. 또한, 상기 플래쉬 기억 소자는 두 개의 게이트가 적층된 구조를 갖는 것과 관련해서 전원전압에 비해 높은 동작전압이 요구되고, 이에 따라, 쓰기 및 소거 동작에 필요한 전압을 형성하기 위해 별도의 승압 회로를 필요로 하므로 고집적화에 어려움이 있다.However, although the DRAM has a very good memory device as is well known, high charge storage capability is required, 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 high operating voltage compared to 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, 상기 비휘발성 기억 소자의 특성을 가지면서 고집적화를 이룰 수 있고, 또한, 구조가 단순한 새로운 기억 소자를 개발하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있으며, 그 한 예로서 상변환 기억 소자(Phase Change RAM)가 제안되었다. Accordingly, many studies are being conducted to develop a new memory device having a characteristic of the nonvolatile memory device and having a simple structure, and as an example, a phase change memory device (Phase Change RAM) Was proposed.

상변환 기억 소자는 하부전극과 상부전극 사이의 전류 흐름을 통해서 상기 전극들 사이에 개재된 상변환막이 결정 상태에서 비정질 상태로 상변화가 일어나는 것으로부터 결정질과 비정질에 따른 저항 차이를 이용하여 셀에 저장된 정보를 판별하는 기억 소자이다. 다시말해, 상기 상변환 기억 소자는 상변환막으로 칼코제나이드(Chalcogenide)막을 이용하는데, 이러한 칼코제나이드막은 게르마늄(Ge), 스티 비움(Sb) 및 텔루리움 (Te)로 이루어진 화합물막으로서, 인가된 전류, 즉, 주울 열에 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.The phase change memory device utilizes a difference in resistance between crystalline and amorphous phases due to the phase change of the phase conversion film interposed between the electrodes from the crystal state to the amorphous state through the current flow between the lower electrode and the upper electrode. It is a storage element for determining stored information. In other words, the phase conversion memory device uses a chalcogenide film as a phase conversion film, and the chalcogenide film is a compound film made of germanium (Ge), stevidium (Sb), and tellurium (Te). A phase change occurs between the amorphous state and the crystalline state due to the applied current, that is, the joule heat, from which the resistivity of the phase change film having an amorphous state is higher than that of the phase change film having a crystalline state. In the read mode, the current flowing through the phase change layer is sensed to determine whether the information stored in the phase change memory cell is logic '1' or logic '0'.

도 1은 종래의 상변환 기억 소자를 도시한 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다. 1 is a cross-sectional view illustrating a conventional phase change memory device, which will be described below.

소자분리막(도시안됨)에 의해 한정된 반도체기판(1)의 액티브영역 상에 게이트들(3)이 형성되어져 있고, 상기 게이트(3) 양측의 기판 표면 내에는 소오스/드레인영역(4a, 4b)이 형성되어 있다. 상기 게이트들(3)을 덮도록 기판 전면 상에 제1절연막(5)이 형성되어져 있고, 전원전압이 인가될 라인(이하, "전원전압라인(Vss line)"이라 칭함")이 형성될 영역과 상변환 셀이 형성될 영역의 제1절연막 부분들 내에 각각 콘택플러그들(6a, 6b)이 형성되어 있다. Gates 3 are formed on an active region of the semiconductor substrate 1 defined by an isolation layer (not shown), and source / drain regions 4a and 4b are formed in the substrate surface on both sides of the gate 3. Formed. The first insulating film 5 is formed on the entire surface of the substrate to cover the gates 3, and a region to which a power supply voltage is applied (hereinafter, referred to as a "Vss line") is formed. Contact plugs 6a and 6b are formed in portions of the first insulating layer in the region where the phase change cell is to be formed.

상기 콘택플러그들(6a, 6b)를 포함한 제1절연막(5) 상에 제2절연막(7)이 형성되어 있으며, 다마신(Damascene) 공정에 따라 상변환 셀이 형성될 영역의 제1절연막 부분 내에는 도트(Dot) 형태의 금속패드(8)가 형성되어져 있고, 전원전압이 인가될 영역의 제1절연막 부분 내에는 전원전압라인(9)이 형성되어 있다. The second insulating film 7 is formed on the first insulating film 5 including the contact plugs 6a and 6b, and the first insulating film portion of the region where the phase change cell is to be formed by a damascene process. A metal pad 8 having a dot shape is formed in the inside, and a power supply voltage line 9 is formed in the first insulating film portion of the region to which the power supply voltage is to be applied.

계속해서, 상기 금속패드(8) 및 전원전압라인(9)을 포함한 제2절연막(7) 상에 제3절연막(10)이 형성되어 있으며, 상변환 셀이 형성될 영역의 제3절연막 부분 내에는 금속패드(8)와 콘택하도록 플러그 형태의 하부전극(11)이 형성되어 있고, 상기 하부전극(11) 및 이에 인접한 제3절연막 부분 상에는 패턴 형태로 상변환막(12)과 상부전극(13)이 차례로 적층되어져 있으며, 이 결과로, 플러그 형태의 하부전극(11)과 상변환막(12) 및 상부전극(13)을 포함한 상변환 셀(14)이 구성되어 있다. Subsequently, a third insulating film 10 is formed on the second insulating film 7 including the metal pad 8 and the power supply voltage line 9, and in the third insulating film portion of the region where the phase change cell is to be formed. The lower electrode 11 having a plug shape is formed to contact the metal pad 8, and the phase conversion film 12 and the upper electrode 13 are formed on the lower electrode 11 and the portion of the third insulating layer adjacent thereto. ) Are stacked one by one, and as a result, a phase change cell 14 including a plug type lower electrode 11, a phase change film 12, and an upper electrode 13 is formed.

그리고, 상기 상변환 셀(14)을 덮도록 제3절연막(10) 상에 제4절연막(15)이 형성되어 있으며, 상기 제4절연막(15) 내에는 상부전극과 콘택하도록 플러그(16)가 형성되어 있고, 상기 플러그(16)를 포함한 제4절연막(15) 상에는 비트라인(17)이 형성되어 있다.The fourth insulating layer 15 is formed on the third insulating layer 10 to cover the phase change cell 14, and the plug 16 is in contact with the upper electrode in the fourth insulating layer 15. The bit line 17 is formed on the fourth insulating film 15 including the plug 16.

이와 같은 구조를 갖는 종래의 상변환 기억 소자는 상변환막의 상태에 따라 트랜지스터를 통해 전원전압라인에서 비트라인으로의 전류 흐름에 의해 센싱을 하게 된다. A conventional phase change memory device having such a structure is sensed by a current flow from a power supply voltage line to a bit line through a transistor according to the state of the phase change film.

그러나, 전술한 종래의 상변환 기억 소자는 액티브영역이 I자 모양을 갖는 것으로 인해 제1콘택플러그 상에 형성되는 금속패드의 스페이스(space)를 크게 할 수 없으며, 이에 따라, 이웃하고 있는 금속패드들간 브릿지 가능성이 높으며, 아울러, 상기 금속패드 보다 더 크게 형성되는 상변환막 및 상부전극도 이웃하고 있는 상변화막 및 상부전극과 브릿지 가능성이 높다는 문제점이 있다. However, the above-described conventional phase change memory device cannot enlarge the space of the metal pad formed on the first contact plug because the active region has an I-shape, and thus the adjacent metal pads There is a high possibility of bridge between the two, and also, there is a problem that the phase change film and the upper electrode formed larger than the metal pad also have a high possibility of bridging with the neighboring phase change film and the upper electrode.

또한, 다마신 공정에 의해 형성된 금속패드의 크기가 일정하지 않아서 노광 공정의 어려움과 식각 공정시 식각 정도가 상이하게 됨으로써 하부 절연막을 과도 하게 식각하는 경우가 발생하는 문제점도 있다. In addition, since the size of the metal pad formed by the damascene process is not constant, the difficulty of the exposure process and the degree of etching during the etching process may be different, resulting in excessive etching of the lower insulating layer.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이웃하는 금속패드간 브릿지 및 이웃하는 상변환막들 및 상부전극들간 브릿지 발생이 방지되도록 한 상변환 기억 소자를 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a phase change memory device which prevents generation of bridges between neighboring metal pads and bridges between neighboring phase change films and upper electrodes. The purpose is.

또한, 본 발명은 제조공정의 안정화를 도모한 상변환 기억 소자를 제공함에 그 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a phase change memory device capable of stabilizing a manufacturing process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 반도체기판; 상기 반도체기판 내에 액티브영역이 S자 모양의 배열로 한정되도록 형성된 소자분리막; 상기 소자분리막을 포함한 액티브영역 상에 두 개가 배치되도록 형성된 게이트; 상기 각 게이트 외측의 기판 액티브영역 부분 내에 형성된 소오스영역 및 게이트들 사이의 기판 액티브영역 부분 내에 형성된 드레인영역; 상기 소오스영역 상에 형성된 제1콘택플러그 및 드레인영역 상에 형성된 제2콘택플러그; 상기 제1콘택플러그 및 제2콘택플러그 상에 동일 크기로 각각 형성된 금속패드; 및 상기 제2콘택플러그 상에 형성되며 플러그 형태의 하부전극과 상기 하부전극 상에 차례로 배치되는 상변환막과 상부전극의 적층 구조로 이루어진 상변환 셀;을 포함하는 상변환 기억 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, a semiconductor substrate; An isolation layer formed in the semiconductor substrate such that an active region is defined by an S-shaped array; A gate formed such that two are disposed on an active region including the device isolation layer; Source regions formed in portions of the substrate active regions outside the gates and drain regions formed in portions of the substrate active regions between the gates; A first contact plug formed on the source region and a second contact plug formed on the drain region; Metal pads each having the same size on the first contact plug and the second contact plug; And a phase conversion cell formed on the second contact plug and having a stack structure of a plug type lower electrode and a phase conversion film and an upper electrode sequentially disposed on the lower electrode.

여기서, 상기 제1콘택플러그와 제2콘택플러그는 바 타입으로 형성된다. Here, the first contact plug and the second contact plug are formed in a bar type.

상기 금속패드는 제1콘택플러그 및 제2콘택플러그의 중간 부분 상에 배치되도록 형성된다. The metal pad is formed to be disposed on an intermediate portion of the first contact plug and the second contact plug.

상기 상변환 셀은 지그-재그 형태로 배치된다. The phase change cells are arranged in a zigzag form.

(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.

먼저, 본 발명의 기술적원리를 설명하면, 본 발명은 액티브영역을 한정하는 소자분리막을 형성함에 있어서 상기 액티브영역을 종래의 I자 모양 대신에 S자 모양의 배열로 한정되도록 한다. First, the technical principle of the present invention will be described. In the present invention, in forming an isolation layer defining an active region, the active region is limited to an S-shaped array instead of the conventional I-shape.

이 경우, 본 발명은 콘택플러그 상에 형성되는 금속패드들간 간격을 크게 할 수 있다. 또한, 상변화에 필요한 쓰기 전류(writing current)가 1㎃ 정도이어야 하는 것과 관련해 트랜지스터 폭이 1㎛ 정도가 되야 하는데, 본 발명에서와 같이 S자 모양으로 액티브영역을 한정하게 되면, 트랜지스터의 드레인단, 즉, 상변환 셀과 연결되는 노드의 콘택플러그의 중간 부분에 금속패드를 형성할 수 있게 되어 전류 흐름을 집중화시킬 수 있으며, 그래서, 1㎃ 정도의 쓰기 전류를 용이하게 얻을 수 있다. In this case, the present invention can increase the distance between the metal pads formed on the contact plug. In addition, the transistor width should be about 1 μm in relation to the writing current required for the phase change being about 1 μm. When the active region is limited to an S shape as in the present invention, the drain end of the transistor That is, it is possible to form a metal pad in the middle portion of the contact plug of the node connected to the phase-change cell to concentrate the current flow, so that a write current of about 1 mA can be easily obtained.

게다가, 액티브영역을 S자 모양으로 한정하는 경우, 상변화막 및 상부전극이 지그-재그 형태로 배치되기 때문에 이웃하는 상변환막들 및 상부전극들간 간격에 대한 부담 또한 덜 수 있고, 그래서, 본 발명은 이웃하는 금속패드들간은 물론 상변환막들 및 상부전극들간 브릿지 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. In addition, in the case of defining the active region in an S-shape, since the phase change film and the upper electrode are arranged in a zigzag form, the burden on the distance between neighboring phase change films and the upper electrodes can also be lessened. The invention can effectively prevent the generation of bridges between adjacent metal pads, as well as between phase change layers and upper electrodes.

부가해서, 액티브영역을 S자 모양으로 한정하는 경우, 본 발명은 금속패드를 트랜지스터의 드레인단과 소오스단에 동일한 크기로 형성할 수 있으므로, 다마신 공정에 의해 형성되는 금속패드에 대해 안정된 노광 공정을 진행할 수 있으며, 식각 공정시에는 하부 절연막의 식각률을 동일하게 진행할 수 있는 등, 제조공정의 안정화를 도모할 수 있다. In addition, in the case where the active region is defined to have an S shape, the present invention can form the metal pads at the drain and source ends of the transistors in the same size, thereby providing a stable exposure process for the metal pads formed by the damascene process. In the etching process, the etching rate of the lower insulating film may be the same, and thus, the manufacturing process may be stabilized.

자세하게, 도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 상변환 기억 소자를 설명하기 위한 평면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다. 2A to 2F are plan views illustrating the phase change memory device according to the present invention.

먼저, 도 2a는 본 발명에 따른 상변환 기억 소자에서의 액티브영역을 설명하기 위한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 반도체기판(20) 내에 소자분리막(21)이 형성되어 액티브영역(22)이 한정되는데, 상기 소자분리막(21)은 액티브영역(22)이 S자 모양을 가지고 연속해서 배열되는 형태가 되도록 형성된다. 이때, 상기 액티브영역(22)은 단위 셀 크기를 효율적으로 하기 위해 게이트 방향으로의 액티브영역들(22)간 간격과 게이트 방향과 수직한 방향으로의 액티브영역들(22)간 간격이 동일하도록 한정된다. First, FIG. 2A is a plan view illustrating an active region in a phase change memory device according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2A, an isolation region 21 is formed in a semiconductor substrate 20 to define an active region 22. The isolation layer 21 is formed such that the active region 22 has an S-shape and is continuously arranged. In this case, the active region 22 is limited so that the interval between the active regions 22 in the gate direction and the active regions 22 in the direction perpendicular to the gate direction are the same in order to efficiently unit cell size. do.

그 다음, 도 2b는 소자분리막을 포함한 액티브영역 상에 게이트 및 소오스/드레인영역이 형성된 상태를 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 게이트(23)는 하나의 액티브영역(22) 상에 두 개가 배치되도록 형성되며, 이때, 상기 게이트(23)는 후속에서 전원전압이 인가되도록 금속패드를 형성하는 제1부분(a)과 상기 제1부분(a)과 동일 노드이면서도 금속패드가 형성되지 않는 제2부분(b), 그리고, 상변환막 및 상부전극이 형성되는 제3부분(c)의 간격이 상이하도록 형성된다. 상기 게이트들(23) 사이의 기판 액티브영역 내에 드레인영역(25)이 형성되며, 나머지 액티브영역 부분, 즉, 게이트(23) 외측의 액티브영역 부분 내에 소오스영역(24)이 형성된 다. Next, FIG. 2B is a plan view illustrating a state in which gate and source / drain regions are formed on an active region including an isolation layer. As illustrated, two gates 23 may be formed on one active region 22. In this case, the gate 23 is formed of a first portion (a) and a first node (a) forming a metal pad so that a power voltage is applied subsequently, and a metal pad not being formed. The two portions (b) and the third portion (c) in which the phase change film and the upper electrode are formed are formed to be different from each other. A drain region 25 is formed in the substrate active region between the gates 23, and a source region 24 is formed in the remaining active region portion, that is, the active region portion outside the gate 23.

계속해서, 도 2c는 소오스 및 드레인영역 상에 콘택플러그가 형성된 상태를 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 소오스영역(24) 및 드레인영역(25) 상에는 각각 제1콘택플러그(26)와 제2콘택플러그(27)가 형성된다. 이때, 상변환 기억 소자가 1㎃ 정도의 높은 전류를 갖도록 하기 위해서는 트랜지스터 폭을 크게 하여야 하는 바, 이를 위해, 본 발명은 상기 제1콘택플러그(26) 및 제2콘택플러그(27) 각각을 종래의 홀 타입(hole type)이 아닌 바 타입(Bar type)으로 형성한다. Subsequently, FIG. 2C is a plan view showing a state in which contact plugs are formed on the source and drain regions, and as shown in FIG. Two contact plugs 27 are formed. In this case, in order to make the phase conversion memory device have a high current of about 1 mA, the transistor width must be increased. To this end, the present invention uses each of the first contact plug 26 and the second contact plug 27. It is formed as a bar type (Bar type) rather than the hole type (hole type) of.

다음으로, 도 2d는 금속패드가 형성된 상태를 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 소오스영역(24) 및 드레인영역(25) 상에 각각 형성된 제1콘택플러그(26) 및 제2콘택플러그(27) 상에 각각 금속패드(28a, 28b)가 형성된다. 이때, 상기 금속패드들(28a, 28b)은, 특히, 드레인영역(25) 상의 금속패드(28b)는 전류 흐름를 집중화시킬 수 있도록 바람직하게 제2콘택플러그(27)의 중간 부분에 배치되도록 형성된다. Next, FIG. 2D is a plan view showing a state in which a metal pad is formed, and as shown in FIG. 2D, the first contact plug 26 and the second contact plug formed on the source region 24 and the drain region 25, respectively. 27, metal pads 28a and 28b are formed respectively. In this case, the metal pads 28a and 28b, in particular, the metal pads 28b on the drain region 25 are preferably formed in the middle portion of the second contact plug 27 so as to concentrate the current flow. .

여기서, 본 발명은 금속패드들(28a, 28b)을 동일 크기로 형성할 수 있으며, 이에 따라, 상기 금속패드(28a, 28b)의 형성시 안정된 노광 공정을 진행할 수 있고, 특히, 다마신 공정에서의 금속패드가 형성될 영역을 한정하기 위한 절연막의 식각시 하부 절연막의 식각 정도를 안정적으로 제어할 수 있다. 또한, 본 발명은 액티브영역이 S자 모양을 갖도록 하는 것으로 인해 이웃하는 금속패드들(28a, 28b)간 간격을 충분하게 확보할 수 있으며, 그래서, 이웃하는 금속패드들(28a, 28b)간 브릿지 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 등 공정 마진을 크게 할 수 있다. Here, the present invention can form the metal pads (28a, 28b) of the same size, accordingly, it is possible to proceed a stable exposure process when forming the metal pads (28a, 28b), in particular, in the damascene process The etching degree of the lower insulating film may be stably controlled when the insulating film is etched to limit the region where the metal pad of the metal pad is to be formed. In addition, the present invention allows sufficient space between neighboring metal pads 28a and 28b by allowing the active region to have an S-shape, so that the bridge between neighboring metal pads 28a and 28b is sufficient. Process margins can be increased, for example to effectively prevent occurrence.

그 다음, 도 2e는 금속패드 상에 하부전극이 형성된 상태를 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 드레인단의 금속패드(28b) 상에 상변환 셀의 하부전극(29)이 형성된다. 이때, 상기 하부전극(29)은 플러그의 형태로 형성하며, 그 크기는 100㎚ 이하, 바람직하게, 50∼100㎚의 크기를 갖도록 한다. Next, FIG. 2E is a plan view showing a state in which the lower electrode is formed on the metal pad, and as shown, the lower electrode 29 of the phase change cell is formed on the metal pad 28b at the drain end. In this case, the lower electrode 29 is formed in the form of a plug, the size is 100nm or less, preferably to have a size of 50 ~ 100nm.

도 2f는 상변환 셀이 구성된 상태를 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 각 하부전극 상에 상변환막(도시안됨)과 상부전극(30)이 차례로 형성되고, 이에 따라, 하부전극과 상변환막 및 상부전극(30)의 적층 구조로 이루어지는 상변환 셀(31)이 구성된다. 여기서, 본 발명에 따른 상변환 셀(31)은 전체적으로 볼 때 지그-재그(zig-zag) 형태로 배치되는 바, 상변환 셀들간의 간격을 충분히 확보할 수 있으며, 특히, 드레인단의 금속패드(28b)가 제2콘택플러그(27)의 중간 부분에 배치되어 있는 것으로 인해 소오스단으로부터 드레인단으로의 전류 흐름을 집중시킬 수 있다. FIG. 2F is a plan view illustrating a state in which phase change cells are configured. As shown in FIG. 2, a phase change film (not shown) and an upper electrode 30 are sequentially formed on each lower electrode. The phase change cell 31 which consists of a laminated structure of the conversion film and the upper electrode 30 is comprised. Here, the phase change cell 31 according to the present invention is disposed in a zig-zag shape as a whole, so that the gap between phase change cells can be sufficiently secured, and in particular, the metal pad of the drain stage. Since 28b is disposed in the middle portion of the second contact plug 27, it is possible to concentrate the current flow from the source terminal to the drain terminal.

전술한 바와 같이, 본 발명은 액티브영역의 모양을 기존의 I자 모양에서 S자 모양으로 변경함으로써 금속패드들간 간격을 넓게 유지시킬 수 있으며, 이에 따라, 공정 마진을 크게 할 수 있고, 또한, 금속패드들을 동일 크기로 형성할 수 있어서 노광 공정 및 식각 공정의 안정화를 도모할 수 있다. As described above, the present invention can keep the spacing between the metal pads wide by changing the shape of the active region from the conventional I-shape to the S-shape, thereby increasing the process margin and increasing the metal The pads can be formed in the same size, so that the exposure process and the etching process can be stabilized.

이상에서와 같이, 본 발명은 액티브영역의 모양을 종래의 I자 모양에서 S자 모양으로 변경함으로써 금속패드들간 간격을 크게 할 수 있음은 물론 금속패드들의 크기를 전체적으로 동일하게 할 수 있는 것과 관련해서 후속하는 노광 공정 및 식 각 공정의 마진을 확보할 수 있고, 이에 따라, 제조공정의 안정화를 도모할 수 있다. As described above, the present invention can increase the spacing between the metal pads by changing the shape of the active region from the conventional I shape to the S shape, as well as the size of the metal pads as a whole. Margin of a subsequent exposure process and an etching process can be ensured, and stabilization of a manufacturing process can be aimed at by this.

이상, 여기에서는 본 발명을 몇 가지 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 많은 수정과 변형을 가할 수 있음을 이해할 것이다.Hereinbefore, the present invention has been described with reference to some examples, but the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art to which the present invention pertains have many modifications and variations without departing from the spirit of the present invention. It will be appreciated that it can be added.

Claims (4)

반도체기판; Semiconductor substrates; 상기 반도체기판 내에 액티브영역이 S자 모양의 배열로 한정되도록 형성된 소자분리막; An isolation layer formed in the semiconductor substrate such that an active region is defined by an S-shaped array; 상기 소자분리막을 포함한 액티브영역 상에 두 개가 배치되도록 형성된 게이트; A gate formed such that two are disposed on an active region including the device isolation layer; 상기 각 게이트 외측의 기판 액티브영역 부분 내에 형성된 소오스영역 및 게이트들 사이의 기판 액티브영역 부분 내에 형성된 드레인영역; Source regions formed in portions of the substrate active regions outside the gates and drain regions formed in portions of the substrate active regions between the gates; 상기 소오스영역 상에 형성된 제1콘택플러그 및 드레인영역 상에 형성된 제2콘택플러그; A first contact plug formed on the source region and a second contact plug formed on the drain region; 상기 제1콘택플러그 및 제2콘택플러그 상에 동일 크기로 각각 형성된 금속패드; 및 Metal pads each having the same size on the first contact plug and the second contact plug; And 상기 제2콘택플러그 상에 형성되며, 플러그 형태의 하부전극과 상기 하부전극 상에 차례로 배치되는 상변환막과 상부전극의 적층 구조로 이루어진 상변환 셀;A phase conversion cell formed on the second contact plug and having a stack structure of a phase conversion film and an upper electrode sequentially disposed on the lower electrode in a plug shape and the lower electrode; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 상변환 기억 소자. Phase change memory device comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1콘택플러그와 제2콘택플러그는 바 타입으로 형성된 것을 특징으로 하는 상변환 기억 소자. And the first contact plug and the second contact plug are formed in a bar type. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 금속패드는 제1콘택플러그 및 제2콘택플러그의 중간 부분 상에 배치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 상변환 기억 소자. And the metal pad is formed to be disposed on an intermediate portion of the first contact plug and the second contact plug. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 상변환 셀은 지그-재그 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 상변환 기억 소자. And the phase change cell is arranged in a zigzag form.
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KR100967681B1 (en) * 2008-02-20 2010-07-07 주식회사 하이닉스반도체 Phase change memory device and method for manufacturing the same

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