KR20100132856A - Device for non-volatile fusion memory of multi-function and method for fabricating thereof - Google Patents
Device for non-volatile fusion memory of multi-function and method for fabricating thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100132856A KR20100132856A KR1020090051660A KR20090051660A KR20100132856A KR 20100132856 A KR20100132856 A KR 20100132856A KR 1020090051660 A KR1020090051660 A KR 1020090051660A KR 20090051660 A KR20090051660 A KR 20090051660A KR 20100132856 A KR20100132856 A KR 20100132856A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- resistance change
- layer
- region
- forming
- memory device
- Prior art date
Links
- 230000004927 fusion Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 83
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 23
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 8
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims description 6
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 claims description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 7
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/401—Multistep manufacturing processes
- H01L29/4011—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes
- H01L29/40117—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes the electrodes comprising a charge-trapping insulator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/792—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with charge trapping gate insulator, e.g. MNOS-memory transistors
- H01L29/7923—Programmable transistors with more than two possible different levels of programmation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/20—Multistable switching devices, e.g. memristors
- H10N70/231—Multistable switching devices, e.g. memristors based on solid-state phase change, e.g. between amorphous and crystalline phases, Ovshinsky effect
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/841—Electrodes
- H10N70/8416—Electrodes adapted for supplying ionic species
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N70/00—Solid-state devices having no potential barriers, and specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching
- H10N70/801—Constructional details of multistable switching devices
- H10N70/881—Switching materials
- H10N70/883—Oxides or nitrides
- H10N70/8836—Complex metal oxides, e.g. perovskites, spinels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저항 변화 영역과 전하 포획 영역을 형성함으로써, 우수한 저장 능력과 고속 저장 동작이 가능한 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-function nonvolatile fusion memory device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a multi-function nonvolatile fusion memory device capable of excellent storage capability and high-speed storage operation by forming a resistance change region and a charge trapping region. It relates to a manufacturing method thereof.
언제 어디서나 하고 싶은 일을 할 수 있는 유비쿼터스(Ubiquitous) 시대가 도래함에 따라, 다양한 기능을 동시에 구현할 수 있는 디지털 정보 기기에 대한 수요가 폭발적으로 증가되고 있다.With the advent of the ubiquitous era where you can do what you want to do anytime, anywhere, the demand for digital information devices that can implement various functions simultaneously is exploding.
이러한 디지털 정보 기기에 이용되는 메모리 또한 다양한 기능을 구현하도록 우수한 저장 능력과 고속 저장 동작이 요구되고 있다.The memory used in such digital information devices also requires excellent storage capability and high-speed storage operation to implement various functions.
그런데, 종래의 메모리는 우수한 저장 능력을 가지는 경우에는 저장 동작 속도가 느리거나, 고속 저장 동작이 가능한 경우에는 저장 능력이 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional memory has a problem in that the storage operation speed is slow when the storage device has excellent storage capability or the storage capacity is degraded when the fast storage operation is possible.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 저항 변화 영역과 전하 포획 영역을 형성함으로써, 우수한 저장 능력과 고속 저장 동작이 가능한 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art, and the technical problem to be achieved by the present invention is to form a resistance change region and a charge trapping region, thereby providing a multi-function non-volatile fusion with excellent storage capability and high-speed storage operation. It is to provide a memory device.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the above-described multi-function nonvolatile fusion memory device.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 반도체 기판, 상기 반도체 기판 상에 형성된 제 1 저항 변화 영역, 상기 제 1 저항 변화 영역 상에 형성된 전하 포획 영역, 상기 전하 포획 영역 상에 형성된 제 2 저항 변화 영역, 상기 제 2 저항 변화 영역 상에 형성된 게이트 및 상기 반도체 기판 내에 서로 분리되어 형성된 소오스와 드레인을 포함한다.In order to achieve the above object, a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate, a first resistance change region formed on the semiconductor substrate, and a charge trapping formed on the first resistance change region. A region, a second resistance change region formed on the charge trapping region, a gate formed on the second resistance change region, and a source and a drain formed separately from each other in the semiconductor substrate.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 제 1 저항 변화 영역가 페로브스카이트계 산화물로 형성된 것이 바람직하다.In the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, the first resistance change region is preferably formed of a perovskite oxide.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 제 1 저항 변화 영역이 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성된 것이 바람직하다.Multifunction nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, it is preferred that the first resistance-variable region formed of a PbZrTiO 3, PrCaMnO 3, BaTiO 3 , SrTiO 3, SrZrO 3 or.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 제 1 저항 변화 영역이 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성된 것이 바람직하다.In the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, the first resistance change region is preferably formed of Nb 2 O 5 , TiO 2 , NiO, or Al 2 O 3 .
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 전하 포획 영역이 금속 나노 크리스탈 또는 반도체 나노 크리스탈로 형성된 것이 바람직하다.In the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, the charge trap region is preferably formed of a metal nanocrystal or a semiconductor nanocrystal.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 전하 포획 영역이 실리콘질화막 또는 비정질 폴리 실리콘으로 형성된 것이 바람직하다.In the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, the charge trap region is preferably formed of silicon nitride film or amorphous polysilicon.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 제 2 저항 변화 영역이 페로브스카이트계 산화물로 형성된 것이 바람직하다.In the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, the second resistance change region may be formed of a perovskite oxide.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 제 2 저항 변화 영역이 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성된 것이 바람직하다.Multifunction nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, it is preferred that the second resistance-variable region formed of a PbZrTiO 3, PrCaMnO 3, BaTiO 3 , SrTiO 3, SrZrO 3 or.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 상기 제 2 저항 변화 영역이 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성된 것이 바람직하다.In the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, the second resistance change region is preferably formed of Nb 2 O 5 , TiO 2 , NiO, or Al 2 O 3 .
상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 반도체 기판 상에 제 1 저항 변화층을 형성하는 단계, 상기 제 1 저항 변화층 상에 전하 포획층을 형성하는 단계, 상기 전하 포획층 상에 제 2 저항 변화층을 형성하는 단계, 상기 제 2 저항 변화층 상에 게이트층을 형성하는 단계, 상기 제 1 저항 변화층, 상기 전하 포획층, 상기 제 2 저항 변화층, 상기 게이트층을 각각 식각하여 제 1 저항 변화 영역, 제 전하 포획 영역, 제 2 저항 변화 영역, 게이트를 형성하는 단계 및 상기 반도체 기판 내에 서로 분리하여 소오스와 드레인을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention may include forming a first resistance change layer on a semiconductor substrate, and forming a first resistance change layer on the first resistance change layer. Forming a charge trap layer, forming a second resistance change layer on the charge trap layer, forming a gate layer on the second resistance change layer, the first resistance change layer, the charge capture layer And etching the second resistance change layer and the gate layer, respectively, to form a first resistance change region, a first charge trap region, a second resistance change region, and a gate, and to separate a source and a drain from each other in the semiconductor substrate. It includes a step.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 제 1 저항 변화층을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 저항 변화층을 페로브스카이트계 산화물로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the forming of the first resistance change layer, the first resistance change layer is preferably formed of a perovskite oxide.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 제 1 저항 변화층을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 저항 변화층을 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the forming of the first resistance change layer, the first resistance change layer may include PbZrTiO 3 , PrCaMnO 3 , BaTiO 3 , SrTiO 3 , Or SrZrO 3 .
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 제 1 저항층 변화층을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 저항 변화층을 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the forming of the first resistance layer change layer, the first resistance change layer may be Nb 2 O 5 , TiO 2 , NiO, or Al. to form a 2 O 3 is preferred.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 전하 포획층을 형성하는 단계에서, 상기 전하 포획층을 금속 나노 크 리스탈 또는 반도체 나노 크리스탈로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the step of forming the charge trapping layer, the charge trapping layer is preferably formed of a metal nanocrystal or a semiconductor nanocrystal.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 전하 포획층을 형성하는 단계에서, 상기 전하 포획층을 실리콘질화막 또는 비정질 폴리 실리콘으로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the step of forming the charge trapping layer, the charge trapping layer is preferably formed of silicon nitride film or amorphous polysilicon.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 제 2 저항 변화층을 형성하는 단계에서, 상기 제 2 저항 변화층을 페로브스카이트계 산화물로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the forming of the second resistance change layer, the second resistance change layer is preferably formed of a perovskite oxide.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 제 2 저항 변화층을 형성하는 단계에서, 상기 제 2 저항 변화층을 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the forming of the second resistance change layer, the second resistance change layer may include PbZrTiO 3 , PrCaMnO 3 , BaTiO 3 , SrTiO 3 , Or SrZrO 3 .
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상기 제 2 저항층 변화층을 형성하는 단계에서, 상기 제 2 저항 변화층을 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성하는 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention, in the forming of the second resistance layer change layer, the second resistance change layer may include Nb 2 O 5 , TiO 2 , NiO, or Al. to form a 2 O 3 is preferred.
본 발명의 실시예들에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 저항 변화 영역과 전하 포획 영역을 형성함으로써, 저장 능력이 우수하면서도 고속 저장 동작이 가능하다.The multi-function nonvolatile fusion memory device according to the embodiments of the present invention forms a resistance change region and a charge trap region to enable a high speed storage operation with excellent storage capability.
본 발명의 실시예들에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법은 상술한 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자를 용이하게 제조할 수 있다.The method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to embodiments of the present invention can easily manufacture the above-described multi-function nonvolatile fusion memory device.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 도 1에 도시된 것처럼, 반도체 기판(1000), 제 1 저항 변화 영역(1101), 전하 포획 영역(1201), 제 2 저항 변화 영역(1301), 게이트(1401) 및 소오스(1510)와 드레인(1520)을 포함하여 구성될 수 있다.As illustrated in FIG. 1, a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
이러한 제 1 저항 변화 영역(1101)은 반도체 기판(1000) 상에 페로브스카이트계 산화물로 형성되며, 구체적으로 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성될 수 있다.The first resistance-
한편, 제 1 저항 변화 영역은(1101) 반도체 기판(1000) 상에 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성될 수 있다.Meanwhile, the first resistance change region 1110 may be formed of Nb 2 O 5 , TiO 2 , NiO, or Al 2 O 3 on the
또한, 전하 포획 영역(1201)은 제 1 저항 변화 영역(1101) 상에 형성되며, 구체적으로 금속 나노 크리스탈 또는 반도체 나노 크리스탈로 형성되거나, 실리콘 질화막 또는 비정질 폴리 실리콘으로 형성될 수 있다.In addition, the
여기에서, 제 2 저항 변화 영역(1301)은 전하 포획 영역(1201) 상에 페로브스카이트계 산화물로 형성되며, 구체적으로 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성될 수 있다.Here, the second resistance-
한편, 제 2 저항 변화 영역은(1301) 전하 포획 영역(1201) 상에 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성될 수 있다.The second resistance change region may be formed of Nb 2 O 5 , TiO 2 , NiO, or Al 2 O 3 on the
또한, 게이트(1401)는 제 2 저항 변화 영역(1301) 상에 형성되며, 비정질 폴리 실리콘이나 알루미늄 등의 금속 물질로 형성될 수 있다.In addition, the
한편, 소오스(1510)와 드레인(1520)은 반도체 기판(1000) 내에 형성되며 서로 분리되어 형성된다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 제 1 저항 변화 영역(1101)과 제 2 저항 변화 영역(1301)이 저저항 상태일 경우와 고저항 상태일 경우에 제 1 저항 변화 영역(1101), 전하 포획 영역(1201), 제 2 저항 변화 영역(1301) 및 게이트(1401)를 따라서 흐르는 전류가 현저하게 차이가 있으므로, 이러한 저항 변화 메모리 동작을 이용하면, 데이터를 고속으로 기입하거나 소거할 수 있다.In the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an exemplary embodiment of the present invention, when the first
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 전하 포획 영역(1201)에 전하를 포획시키거나 소거함으로써, 데이터를 기입하거 소거할 수 있으며, 전하 포획 영역(1201)에 데이터를 저장하는 경우에는 데이터 저장 능력이 매우 우수하다.In addition, the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention may write or erase data by capturing or erasing charges in the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자는 제 1 저항 변화 영역(1101)을 통해서 전하 포획 영역(1201)에 전하를 전달할 수 있으므로, 종래의 터널링에 의해서 전하를 포획시키는 경우에 비해서 용이하게 전하를 포획시킬 수 있다.On the other hand, the multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention can transfer charge to the charge trapping
도 2a 내지 도 2c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 방법에 대해서 설명한다.A method of manufacturing a multi-function nonvolatile fusion memory device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 2C.
먼저, 도 2a에 도시된 것처럼, 반도체 기판(1000) 상에 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정, 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 공정 또는 펄스 레이저 증착(Pulsed Laser Deposition; PLD) 공정 등으로 제 1 저항 변화층(1100)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, a chemical vapor deposition (CVD) process, an atomic layer deposition (ALD) process, or a pulsed laser deposition (PLD) process is performed on a
이러한 제 1 저항 변화층(1100)은 페로브스카이트계 산화물로 형성되며, 구체적으로 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성될 수 있다.The first resistance-
한편, 제 1 저항 변화층은(1100) 반도체 기판(1000) 상에 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성될 수 있다.Meanwhile, the first
다음으로, 도 2a에 도시된 것처럼, 제 1 저항 변화층(1100) 상에 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정, 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 공정 또는 펄스 레이저 증착(Pulsed Laser Deposition; PLD) 공정 등으로 전하 포획층(1200)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2A, a chemical vapor deposition (CVD) process, an atomic layer deposition (ALD) process, or a pulsed laser deposition is performed on the first
여기에서, 전하 포획층(1200)은 금속 나노 크리스탈 또는 반도체 나노 크리스탈로 형성되거나, 실리콘질화막 또는 비정질 폴리 실리콘으로 형성될 수 있다.Here, the
다음으로, 도 2a에 도시된 것처럼, 전하 포획층(1200) 상에 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정, 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 공정 또는 펄스 레이저 증착(Pulsed Laser Deposition; PLD) 공정 등으로 제 2 저항 변화층(1300)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2A, a chemical vapor deposition (CVD) process, an atomic layer deposition (ALD) process, or a pulsed laser deposition (Pulsed Laser Deposition) on the
이러한 제 2 저항 변화층(1300)은 페로브스카이트계 산화물로 형성되며, 구체적으로 PbZrTiO3, PrCaMnO3, BaTiO3, SrTiO3, 또는 SrZrO3로 형성될 수 있다.The second resistance-
한편, 제 2 저항 변화층은(1300) 전하 포획층(1200) 상에 Nb2O5, TiO2, NiO 또는 Al2O3로 형성될 수 있다.Meanwhile, the second
다음으로, 도 2a에 도시된 것처럼, 제 2 저항 변화층(1300) 상에 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정 등으로 게이트층(1400)을 형성하며, 이러한 게이트층(1400)은 비정질 폴리 실리콘이나 알루미늄 등의 금속 물질로 형성될 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 2A, the
다음으로, 도 2b에 도시된 것처럼, 제 1 저항 변화층(1100), 전하 포획층(1200), 제 2 저항 변화층(1300), 게이트층(1400)을 각각 식각하여 제 1 저항 변화 영역(1101), 제 전하 포획 영역(1201), 제 2 저항 변화 영역(1301), 게이트(1401)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 2B, the first
다음으로, 도 2c에 도시된 것처럼, 불순물을 이온 주입 공정으로 주입하여 반도체 기판(1000) 내에 서로 분리하여 소오스(1510)와 드레인(1520)을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 2C, impurities are implanted through an ion implantation process to separate the
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a multi-function nonvolatile fusion memory device according to one embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 멀티 펑션 비휘발성 퓨전 메모리 소자의 제조 공정 단면도들.2A through 2C are cross-sectional views illustrating manufacturing processes of the multi-function nonvolatile fusion memory device of FIG. 1.
Claims (18)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090051660A KR20100132856A (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Device for non-volatile fusion memory of multi-function and method for fabricating thereof |
PCT/KR2009/003506 WO2010143770A1 (en) | 2009-06-10 | 2009-06-29 | Multifunction nonvolatile fusion memory device and fabrication method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090051660A KR20100132856A (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Device for non-volatile fusion memory of multi-function and method for fabricating thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100132856A true KR20100132856A (en) | 2010-12-20 |
Family
ID=43309014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090051660A KR20100132856A (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Device for non-volatile fusion memory of multi-function and method for fabricating thereof |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20100132856A (en) |
WO (1) | WO2010143770A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6225655B1 (en) * | 1996-10-25 | 2001-05-01 | Texas Instruments Incorporated | Ferroelectric transistors using thin film semiconductor gate electrodes |
US6903361B2 (en) * | 2003-09-17 | 2005-06-07 | Micron Technology, Inc. | Non-volatile memory structure |
KR100862216B1 (en) * | 2007-08-02 | 2008-10-09 | 한국과학기술원 | The nonvolatile dram having capacitorless dram characteristic and nonvolatile memory characteristic by resistance switching material |
KR100890212B1 (en) * | 2007-11-23 | 2009-03-25 | 고려대학교 산학협력단 | Non-volatile memory device and method for manufacturing the same |
-
2009
- 2009-06-10 KR KR1020090051660A patent/KR20100132856A/en active Search and Examination
- 2009-06-29 WO PCT/KR2009/003506 patent/WO2010143770A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010143770A1 (en) | 2010-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI605575B (en) | Three dimensional non-volatile memory structure and manufacturing method thereof | |
US7635628B2 (en) | Nonvolatile memory device and method of manufacturing the same | |
US7785996B2 (en) | Nonvolatile memory device and method of manufacturing the same | |
US20080246073A1 (en) | Nonvolatile Memory Devices Including a Resistor Region | |
TWI765194B (en) | Memory device and manufacturing method thereof | |
US9954167B2 (en) | Memory device including a layer including hafnium oxide and method for manufacturing the same | |
CN101097965A (en) | Non-volatile memory device and manufacturing method thereof | |
JP2010140996A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
KR20150064709A (en) | Method for forming resistive switching memory elements with improved switching behavior | |
JP2002083887A (en) | Method and operating condition for preparing high performance logic and eeprom memory structure integrated with nvram | |
US8546871B2 (en) | Non-volatile memory cell and fabricating method thereof | |
KR20110093746A (en) | Device for 4 bit per cell non-volatile fusion memory of multi-function and method for fabricating thereof | |
EP1818978A1 (en) | Semiconductor storage device and manufacturing method thereof | |
KR20100132856A (en) | Device for non-volatile fusion memory of multi-function and method for fabricating thereof | |
TWI316746B (en) | Non-volatile memory and method of manufacturing the same | |
KR101074015B1 (en) | DEVICE FOR 4 bit per cell NON-VOLATILE FUSION MEMORY OF MULTI-FUNCTION AND METHOD FOR FABRICATING THEREOF | |
US20110018049A1 (en) | Charge trapping device and method for manufacturing the same | |
US9171915B1 (en) | Method for fabricating semiconductor device | |
KR20100132859A (en) | Device for multi-bit non-volatile memory with 3-dimensional gate and method for fabricating thereof | |
KR101140271B1 (en) | Multi-functional non-volatile memory device and fabrication method of the same | |
KR100609067B1 (en) | Non-volatile memory device and method for fabricating the same | |
CN113363384A (en) | HfO2Ferroelectric tunnel junction device and method for manufacturing the same | |
KR101007032B1 (en) | Device for non-volatile memory of resistance switching and method for fabricating thereof | |
JP2009059987A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR101070755B1 (en) | Device for non-volatile memory of multi-function and method for fabricating thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20111024 Effective date: 20130423 |