KR20190136739A - Method of fabrication of NbOx selector device by pulsed laser annealing and selector device fabricated by the same - Google Patents

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Abstract

A manufacturing method of a selection element of the present invention can comprise: a step of depositing an Nb_2O_5 film on a patterned substrate which a bottom Pt electrode is exposed; and a step of irradiating a laser to the Nb_2O_5 film. Therefore, the present invention has an advantage of being able to control a forming voltage by increasing a crystallization by adjusting a pulse repetition rate.

Description

펄스화된 레이저를 이용한 NbOx 선택소자의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 선택소자{Method of fabrication of NbOx selector device by pulsed laser annealing and selector device fabricated by the same}Method of fabricating a NbOx selector using a pulsed laser and a selector manufactured by the same {Method of fabrication of NbOx selector device by pulsed laser annealing and selector device fabricated by the same}

본 발명의 다양한 실시예는 선택소자의 제조 방법에 관한 것으로, 자세하게는 펄스화된 레이저를 이용하여 NbOx 기반 선택소자를 저온 공정으로 형성하는 방법에 관한 것이다.Various embodiments of the present invention relate to a method of manufacturing a selection device, and more particularly, to a method of forming a NbOx based selection device using a pulsed laser by a low temperature process.

3D-cross point array는 차세대 메모리(PRAM, RRAM, MRAM)에 적합한 구조로써, 최소한의 cell size (4F2), 간단한 구조(metal/insulator/metal), 고 적층 가능 (3D stack) 등의 장점을 가지고 있다. 하지만 이와 같은 구조에서 read voltage 인가 시 전류가 원하지 않는 방향으로 흐르는 문제를 야기할 수 있다. 따라서 메모리에 선택소자를 직접적으로 연결하여 원하는 cell로만 전류를 흐르게 할 필요가 있다. 이런 선택소자의 후보 중 NbO2는 절연체-금속 전이(insulator-Metal transition, e.g. IMT)현상을 보이는 threshold switching을 기반으로 하고, 큰 이론적 선택 비(high Ion/Ioff ~107), 빠르고(~22ns) 균일한 threshold switching, 고온 작동 안정성과 같은 장점을 가지고 있기 때문에 선택소자로서 적합한 물질이다. 그렇기 때문에 현재까지 큰 선택 비, forming process(최초전압 인가 시 상의 결정성을 부여하기 위해 작동 전압도가 큰 전압이 요구됨) 제어 등을 해결하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.3D-cross point array is suitable for next-generation memory (PRAM, RRAM, MRAM), and has the advantages of minimum cell size (4F 2 ), simple structure (metal / insulator / metal), and high stackability (3D stack). Have. However, in such a structure, when a read voltage is applied, a current may flow in an undesired direction. Therefore, it is necessary to connect the selector directly to the memory so that the current flows only to the desired cell. Among these candidates, NbO 2 is based on threshold switching with insulator-metal transitions (eg IMT), large theoretical selectivity (high Ion / Ioff ~ 10 7 ), and fast (~ 22 ns). It is a suitable material for selection because it has advantages such as uniform threshold switching and high temperature operation stability. Therefore, many studies have been conducted to solve the large selection ratio, the control of the forming process (a voltage having a large operating voltage to impart crystallinity when the initial voltage is applied).

기존의 NbO2기반 선택소자의 제작에 있어서, Nb 양이온은 다양한 원자가를 가지고 있고, NbO2상 자체가 산소에 취약하기 때문에 합성하기가 매우 까다롭다. 스퍼터링 시스템에서 Nb metal target을 산화 또는 Nb2O5 target을 환원하여 NbO2를 합성하는 방법에서 산소 및 수소의 주입량에 매우 민감하다. 또한 높은 선택 비와 낮은 forming 전압을 보이는 선택소자 제작 시, 챔버 내에서 고온 합성 및 열처리 공정을 요구한다. 이러한 고온 공정은 열에너지가 직접적으로 샘플에만 적용되는 것이 아닌 chamber 전체의 온도를 높이는데 사용되므로, 온도를 올리고 내리는데 많은 시간이 필요하여 열효율이 매우 낮은 방법이다. 또한, 열에 취약한 물질과 동시 사용이 불가능하고 하나의 메모리를 만들기 위해 여러 단계의 공정을 거치는 반도체 공정에서 큰 단점으로 작용할 수 있다.In the fabrication of existing NbO 2 based selectors, Nb cations have a variety of valences, and the NbO 2 phase itself is very difficult to synthesize because it is susceptible to oxygen. Oxide or Nb 2 O 5 Nb metal target in the sputtering system In the method of synthesizing NbO 2 by reducing the target, it is very sensitive to the injection amount of oxygen and hydrogen. In addition, high-temperature synthesis and heat treatment processes are required in the fabrication of selective devices with high selectivity and low forming voltage. This high temperature process is used to increase the temperature of the entire chamber rather than directly applying only the sample, so it takes a lot of time to raise and lower the temperature, which is a very low thermal efficiency method. In addition, it can not be used simultaneously with heat-vulnerable materials and can be a major disadvantage in the semiconductor process that goes through several steps to make a single memory.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해, 저온공정이 가능하고 우수한 성능을 가지는 NbOx 선택소자의 제조방법을 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 레이저를 이용하여 국부적인 영역에 직접적으로 에너지를 주입하는 photo-thermal effect를 이용한 방법으로 원하는 영역을 정교하게 조절해 국한적으로 에너지를 주입할 수 있다. 따라서 에너지 효율이 매우 높으며, 샘플 전체의 온도를 올리지 않기 때문에 열에 취약한 물질도 사용할 수 있다. 또한 온도를 올리고 내리는 시간이 매우 짧기 때문에(>106oCs-1) fast-process가 가능하여 수율을 크게 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 NbOx film의 증착 환경에는 영향을 받지 않는 방법으로써, 증착 환경과 무관하게 적용될 수 있다.The present invention can provide a method for manufacturing a NbOx selection device capable of low-temperature processing and excellent performance in order to solve the above problems. Specifically, the present invention can be injected locally by precisely adjusting the desired region by a method using a photo-thermal effect that directly injects energy into the local region using a laser. Therefore, energy efficiency is very high, and it does not raise the temperature of the whole sample, so heat-sensitive materials can be used. In addition, because the temperature rise and fall time is very short (> 10 6o Cs -1 ), fast-processing is possible, which can greatly increase the yield. In addition, the present invention is a method that is not affected by the deposition environment of the NbO x film, it can be applied regardless of the deposition environment.

본 발명의 선택소자의 제조 방법은 하부 Pt 전극이 노출되어 있는 패터닝된 기판 상에 Nb2O5 필름을 증착하는 단계; 및 상기 Nb2O5 필름에 레이저를 조사하는 단계, 상부 pt전극을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.A method for manufacturing a selection device of the present invention comprises the steps of depositing an Nb 2 O 5 film on a patterned substrate to which the lower Pt electrode is exposed; And irradiating a laser to the Nb 2 O 5 film, and depositing an upper pt electrode.

본 발명은, 증착조건과 무관하게 합성한 Nb2O5 film에 펄스 반복율과 공정 환경을 조절하면서 레이저 조사를 진행함으로써 NbO2를 기반으로 하는 선택소자 제작이 가능하다는 것을 확인하였다. 특히 레이저를 이용한 방법은 샘플의 초기 상태 즉, Nb2O5 film의 성장 조건에 무관하게 NbO2 기반 선택소자를 제작할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 펄스 반복율을 조절하여 결정화를 증가시켜줌에 따라, forming voltage를 조절이 가능하다는 장점도 가지고 있다. 이렇게 제조된 선택소자는 선택비가 ~100이상, 100cycle까지 균일하게 동작하고 1000cycle 이상까지 내구성을 가진다. 이는 Nb2O5 sputtering target으로 고온공정을 이용하여 NbOx선택소자를 만든 기존의 보고와 비교했을 때보다 그 성능이 유사하거나 더 뛰어나다.The present invention confirmed that the NbO 2 based selection device can be manufactured by performing laser irradiation on the synthesized Nb 2 O 5 film irrespective of the deposition conditions while controlling the pulse repetition rate and the process environment. In particular, the method using a laser has an advantage that an NbO 2 based selection device can be manufactured regardless of the initial state of the sample, that is, the growth conditions of the Nb 2 O 5 film. In addition, by controlling the pulse repetition rate to increase the crystallization, it has the advantage that the forming voltage can be controlled. The selection device manufactured in this way has a selectivity of ~ 100 or more, 100cycles uniformly and durable up to 1000cycles or more. This performance is comparable to or better than that of previous reports of NbOx selective devices using Nb 2 O 5 sputtering targets using high temperature processes.

도 1은 본 발명의 threshold switching 기반 선택소자의 제조 방법에 대한 모식도이다.
도 2의 (a)는 제1 실시예에 따른 Nb2O5 (4<α<5) 기반 저항변화 메모리에서 unipolar resistance switching behavior의 I-V 특성 그래프이고, 도 2의 (b)는 저항변화 메모리 소자의 모식도이다.
도 3의 (a)는 레이저 펄스 수 및 조사 분위기를 제어하여 소자의 특성을 조절하는 레이저 조사 공정의 개략도이다. 도 3의 (b)는 제2 실시예에 따른 저항변화 메모리가 가지는 unipolar resistance switching behavior의 I-V 특성 그래프 및 이의 모식도이다. 도 3의 (c)는 제3 실시예에 따른 NbOx 소자(선택소자)의 DC I-V 측정에서 나타나는 Electrical field induced Insulator to Metal Transition (E-IMT) 현상을 나타내는 그래프이다. 도 3의 (d)는 제4 실시예에 따른 선택소자에서 나타나는 forming현상 및 E-IMT현상의 I-V 특성 그래프이다. 도 3의 (e)는 NbOx 선택소자를 1000 cycle까지의 DC endurance test 결과이다.
도 4의 (a)는 레이저 조사 반복율에 따른 grazing incidence 모드로 측정한 X 선 회절 (GIXRD or GID) 그래프이다. 도 4의 (b)는 레이저 조사 환경에 따른 GIXRD 그래프이다 (Pt는 *로, O-Nb2O5는 ▲로 그리고 t-NbO2는 로 표기하였다). 또 4의 (c) 및 (d)는 레이저 조사 (어닐링) 전, 후로 구면수차보정 투과전자현미경을 이용하여 본 격자 (면간 거리, 결정화)와 FFT(Fast Fourier Transform)의 이미지이다.
도 5의 (a)는 레이저 펄스 수에 따른 Nb 3d의 XPS 스펙트럼이다. 도 5의 (b)는 레이저 조사 환경의 변화에 따른 Nb 3d의 XPS 스펙트럼이다. 도 5의 (c)는 Nb4 +가 전체 Nb 3d 스펙트럼에서 차지 하는 면적을 백분율화 하여 퍼센트로 표시한 그래프이다. 도 5의 (d)는 non-lattice oxygen가 전체 O 1s 스펙트럼에서 차지 하는 면적을 백분율화 하여 퍼센트로 표시한 그래프이다. 추가적으로 O-Nb의 binding energy를 오른쪽 축에 표시하였다.
도 6의 (a)는 레이저 펄스 수에 따른 O 1s의 XPS 스펙트럼이다. 도 6의 (b)는 레이저 조사 환경에 따른 O 1s의 XPS 스펙트럼이다.
도 7의 그래프는 도 8의 그래프를 정리한 결과이다. (a)는 NbOx film의 증착 환경에 따른 I-V curve를 정리한 결과이다. 도 7의 (b)는 NbOx film의 증착 시간에 따른 I-V curve를 정리한 결과이다. 도 7의 (c)는 레이저 펄스 수에 따른 forming voltage를 나타내는 스펙트럼이다.
도 8의 (a)는 NbOx film의 증착 시간에 따른 DC I-V curve이다. 도 8의 (b)는 NbOx film의 증착 환경에 따른 DC I-V curve이다.
1 is a schematic diagram of a method of manufacturing a threshold switching-based selection device of the present invention.
2 (a) shows Nb 2 O 5 (4 <α <5) according to the first embodiment IV characteristic graph of the unipolar resistance switching behavior in the based resistance change memory, Figure 2 (b) is a schematic diagram of the resistance change memory device.
3A is a schematic diagram of a laser irradiation step of adjusting the characteristics of the device by controlling the number of laser pulses and the irradiation atmosphere. FIG. 3B is a graph showing IV characteristics of unipolar resistance switching behavior of the resistance change memory according to the second embodiment and a schematic diagram thereof. FIG. 3C is a graph illustrating an electrical field induced insulator to metal transition (E-IMT) phenomenon in DC IV measurement of an NbO x device (selection device) according to a third embodiment. 3D is a graph of IV characteristics of the forming phenomenon and the E-IMT phenomenon appearing in the selection device according to the fourth embodiment. 3 (e) shows a DC endurance test result of up to 1000 cycles of the NbO x selector.
Figure 4 (a) is an X-ray diffraction (GIXRD or GID) graph measured in grazing incidence mode according to the laser irradiation repetition rate. 4B is a GIXRD graph according to the laser irradiation environment (Pt is denoted by *, O-Nb 2 O 5 is denoted by ▲, and t-NbO 2 is denoted by). In addition, (c) and (d) of FIG. 4 are images of a lattice (interface distance, crystallization) and FFT (Fast Fourier Transform) viewed using a spherical aberration correction transmission electron microscope before and after laser irradiation (annealing).
5A is an XPS spectrum of Nb 3d according to the number of laser pulses. 5B is an XPS spectrum of Nb 3d according to the change of the laser irradiation environment. 5 (c) is a graph in percent by percentage of the surface area Nb 4 + Nb 3d spectrum occupies the entire screen. 5 (d) is a graph showing the percentage of the area occupied by the non-lattice oxygen in the entire O 1s spectrum. In addition, the binding energy of O-Nb is indicated on the right axis.
FIG. 6A is an XPS spectrum of O 1s according to the number of laser pulses. 6B is XPS spectrum of O 1s according to the laser irradiation environment.
The graph of FIG. 7 is a result of arranging the graph of FIG. 8. (a) is a result of the IV curve according to the deposition environment of the NbO x film. Figure 7 (b) is a result of arranging the IV curve according to the deposition time of the NbOx film. FIG. 7C is a spectrum showing forming voltage according to the number of laser pulses.
8 (a) is a DC IV curve according to the deposition time of the NbOx film. 8 (b) is a DC IV curve according to the deposition environment of the NbOx film.

이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The examples and terms used herein are not intended to limit the techniques described in this document to specific embodiments, but should be understood to include various modifications, equivalents, and / or alternatives to the examples.

본 발명의 다양한 실시예는, 선택소자의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, NbO2기반 선택소자를 저온 공정으로 형성하는 방법에 관한 것이다. Various embodiments of the present invention relate to a method of manufacturing a selection device. Specifically, the present invention relates to a method of forming an NbO 2 based selection device by a low temperature process.

다양한 실시예에 따르면, 선택소자의 제조 방법은, 패터닝된 기판 상에 Nb2O5 필름을 증착하는 단계; 및 Nb2O5 필름에 레이저를 조사하는 단계를 포함할 수 있다. According to various embodiments, a method of manufacturing a selection device may include depositing an Nb 2 O 5 film on a patterned substrate; And irradiating a laser to the Nb 2 O 5 film.

이때 패터닝된 기판은 200 nm 내지 300 nm의 홀을 포함할 수 있다. 패터닝된 기판은, Si기판 위에 하부 SiO2층, TiN층, 하부 Pt 전극층 및 상부 SiO2층이 차례로 증착되어 있는 기판일 수 있다. 패터닝된 기판은 상부 SiO2층을 일부 식각하여 200~300nm의 홀이 형성될 수 있다. 홀 내부에는 하부 Pt 전극층이 노출될 수 있다. 자세하게는, 패터닝된 기판은 200 nm 내지 300 nm의 홀이 패터닝된 기판일 수 있다. In this case, the patterned substrate may include holes of 200 nm to 300 nm. The patterned substrate may be a substrate in which a lower SiO 2 layer, a TiN layer, a lower Pt electrode layer, and an upper SiO 2 layer are sequentially deposited on the Si substrate. In the patterned substrate, holes of 200 nm to 300 nm may be formed by partially etching the upper SiO 2 layer. The lower Pt electrode layer may be exposed in the hole. In detail, the patterned substrate may be a substrate patterned with holes of 200 nm to 300 nm.

이러한 기판 상에 Nb2O5 또는 NbOx 박막들을 증착 할 수 있다. 이 박막들은 ultra-high vacuumed radio frequency magnetron sputtering system을 이용하여 30 nm 내지 50 nm로 증착 될 수 있다. Nb 2 O 5 or NbO x thin films may be deposited on such a substrate. These films can be deposited from 30 nm to 50 nm using an ultra-high vacuumed radio frequency magnetron sputtering system.

Nb2O5 박막에 레이저를 조사하는 단계에서는, 패터닝된 기판을 작은 챔버로 옮긴 후 공정에 중요한 영향을 줄 수 있는 가스 주입을 통한 레이저 조사 환경을 조절하면서 펄스화 된 레이저를 조사할 수 있다. 이러한, 레이저를 조사하는 단계 이후, 스퍼터링으로 상부 Pt 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the step of irradiating the laser onto the Nb 2 O 5 thin film, the pulsed laser can be irradiated while the patterned substrate is transferred to a small chamber and the laser irradiation environment is controlled through gas injection, which can have a significant effect on the process. After the irradiation of the laser, the method may further include forming an upper Pt electrode by sputtering.

레이저를 조사하는 단계에서는 KrF(a krypton fluoride) pulsed laser를 조사할 수 있다. 또한, 1.8W의 레이저 에너지로, 3000 펄스에서 10000 펄스의 펄스 반복율(the number of repetitions)로 조사할 수 있다. 이러한 레이저의 파워 및 펄스 반복율은 레이저를 이용하여 순간적으로 온도를 높이고, 온도를 유지하는 중요한 요인이다. 레이저의 파워를 정교하게 조절하여 물질이 도달하는 온도를 조절할 수 있고 펄스화된 레이저의 펄스 수를 조정하여 열 에너지를 얼마나 주입할 것인지를 결정할 수 있다. 즉, 레이저의 펄스 수에 따라 NbO-x기반 선택소자에서 나타나는 전기적 특성이 바뀌게 되는데, 3000 펄스 내지 10000 펄스를 조사할 경우, NbOx 필름 내에 분포하는 NbO2의 양, 선택 비 및 off-current를 조절할 수 있다. In the step of irradiating the laser, KrF (a krypton fluoride) pulsed laser may be irradiated. In addition, with a laser energy of 1.8 W, it can be irradiated at the number of repetitions of 3000 to 10000 pulses. The power and pulse repetition rate of such a laser are important factors for raising the temperature and maintaining the temperature instantaneously using the laser. The power of the laser can be finely adjusted to control the temperature at which the material reaches, and the number of pulses of the pulsed laser can be adjusted to determine how much thermal energy to inject. That is, the electrical characteristics of the NbO- x based selector are changed according to the number of pulses of the laser. When 3000 to 10000 pulses are irradiated, the amount, selectivity, and off-current of NbO 2 distributed in the NbO x film is changed. I can regulate it.

레이저를 조사하는 단계에서는 공정환경을 조절함으로써 특히, 환원분위기를 조성 (H2 gas 주입)함에 따라 환원반응을 촉진시킬 수 있다. 예를 들면, 레이저는 Ar gas 분위기 또는 1 % 내지 5 % H2 forming gas 분위기에서 조사될 수 있다. 레이저가 더 환원이 잘되는 분위기에서 조사됨으로써, Nb2O5 필름 내에 환원반응을 촉진시킬 수 있다. In the step of irradiating the laser, by reducing the process environment, in particular, by reducing the composition (H 2 gas injection) it can promote the reduction reaction. For example, the laser may be irradiated in Ar gas atmosphere or 1% to 5% H 2 forming gas atmosphere. The laser is irradiated in a more reducing atmosphere, thereby promoting a reduction reaction in the Nb 2 O 5 film.

본 발명에서는, 레이저를 이용하여 국부적인 영역에 직접적으로 에너지를 주입하여 열을 발생시키는 photo-thermal effect를 이용한 방법으로 원하는 영역을 정교하게 조절해 국한적으로 에너지를 주입할 수 있다. 따라서 에너지 효율이 매우 높으며, 샘플 전체의 온도를 올리지 않기 때문에 열에 취약한 물질도 사용할 수 있다. 또한 온도를 올리고 내리는 시간이 매우 짧기 때문에(>106 oCs -1) fast-process가 가능하여 수율을 크게 높일 수 있다. In the present invention, by using a photo-thermal effect that generates energy by directly injecting energy into a local region using a laser, it is possible to precisely control a desired region and inject energy locally. Therefore, energy efficiency is very high, and it does not raise the temperature of the whole sample, so heat-sensitive materials can be used. In addition, the time to raise and lower the temperature is very short (> 10 6 o Cs -1 ) Fast-processing can greatly increase the yield.

본 발명에서는, 증착조건과 무관하게 합성한 Nb2O5샘플에 반복율과 환경을 조절하면서 레이저 조사를 진행함으로써 NbO2를 기반으로 하는 선택소자 제작이 가능하다는 것을 확인하였다. 특히 레이저를 이용한 방법은 샘플의 초기 상태 (Nb2O5 film의 성장 조건)에 무관하게 NbO2 기반 선택소자를 제작할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 반복율을 조절하여 결정화를 증가시켜줌에 따라, forming voltage를 조절이 가능하다는 장점도 가지고 있다. 이렇게 제조된 선택소자는 선택비가 ~100이상, 100cycle까지 균일하게 동작하고 1000cycle 이상까지 DC endurance를 가진다. 이는 Nb2O5 sputtering target으로 고온공정을 이용하여 NbOx선택소자를 만들었을 때의 성능과 유사하거나 더 뛰어나다.In the present invention, irrespective of the deposition conditions, it was confirmed that the NbO 2 based selection device could be manufactured by performing laser irradiation on the synthesized Nb 2 O 5 sample while controlling the repetition rate and the environment. In particular, the method using a laser has the advantage of manufacturing an NbO 2 based selection device regardless of the initial state of the sample (growth conditions of the Nb 2 O 5 film). In addition, by controlling the repetition rate to increase the crystallization, it has the advantage that the forming voltage can be controlled. The selection device manufactured as described above has a selectivity of ~ 100 or more, up to 100 cycles, and a DC endurance up to 1000 cycles or more. This is comparable to or better than the performance of NbOx selection devices using high temperature processes as Nb 2 O 5 sputtering targets.

이하, 구체적인 실시예는 다음과 같다.Hereinafter, specific examples are as follows.

레이저 펄스 반복율 및 조사 분위기에 따른 NbONbO according to laser pulse repetition rate and irradiation atmosphere xx 소자의 전기적 특성 Electrical Characteristics of the Device

제1 실시예: Ar 가스 분위기 및 3000번의 레이저 펄스 인가Embodiment 1: Ar gas atmosphere and 3000 pulses of laser

도 1의 (a)을 참고하면, 250nm 구멍을 가진 Pt/TiN/SiO2/Si구조의 기판에 ultra-high vacuumed radio frequency magnetron sputtering system을 이용하여 Nb2O5 film을 40nm 증착한다. 그 후 도 1의 (b)를 참고하면, 레이저 조사 처리를 진행하는 작은 챔버로 옮긴 후 gas주입을 통한 레이저 조사 환경을 조절하면서 펄스화 된 레이저를 조사하였다. 도 1의 (c)를 참고하면, 레이저 조사(어닐링)를 마친 샘플을 다시 DC-sputtering-system에서 상부 Pt전극을 40nm 증착하여 최종적으로 Pt/NbOx/Pt (metal/insulator/metal)구조를 제조하였다.Referring to FIG. 1A, a 40 nm Nb 2 O 5 film is deposited on a Pt / TiN / SiO 2 / Si substrate having a 250 nm hole by using an ultra-high vacuumed radio frequency magnetron sputtering system. After that, referring to Figure 1 (b), the pulsed laser was irradiated while controlling the laser irradiation environment through the gas injection after moving to a small chamber for the laser irradiation process. Referring to (c) of FIG. 1, the Pt / NbO x / Pt (metal / insulator / metal) structure is finally formed by depositing 40 nm of the upper Pt electrode on the DC-sputtering-system again after laser irradiation (annealing). Prepared.

먼저, 공정 환경을 Ar 분위기로 만들어주기 위해 챔버 내로 Ar가스를 흘러주면서 (80mL/cm2), 1.8W의 에너지를 가진 레이저 3000번 펄스를 샘플에 조사하였다. First, laser 3000 pulses with an energy of 1.8 W were irradiated onto the sample while flowing Ar gas into the chamber to make the process environment Ar (80 mL / cm 2 ).

그 결과, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, Nb2O5 (4<α<5)소자에서 최초 전압 인가 시 4V에서 forming process가 발생하였다. 한편, 도 2의 (b)는 최초 전압을 인가 하기 전 소자의 상태를 나타낸 모식도이다. 그리고 추가적인 전압 인가 시, 0.7V에서 전류가 3mA에서 ~56uA로 강하하였다. 이를 reset현상이라 부르고 이때 소자는 low resistive state (LRS) 에서 High resistive state (HRS)로 변한다. 연이은 전압을 인가해 주면 3.8V에서 전류가 ~34uA에서 1 mA로 급격히 상승하는 저항변화 과정을 거친다. 이 과정을 set이라 하고, 이때 소자는 HRS에서 LRS로 변하게 된다.As a result, as shown in FIG. 2A, a forming process occurred at 4V when the first voltage was applied to the Nb 2 O 5 (4 <α <5) device. 2B is a schematic diagram showing the state of the device before the initial voltage is applied. At an additional voltage, the current dropped to ~ 56uA at 3mA at 0.7V. This is called a reset phenomenon and the device changes from a low resistive state (LRS) to a high resistive state (HRS). Applying successive voltages undergoes a resistance change with a sharp rise in current from 3.8V to 1 mA at ~ 34uA. This process is called set, and the device is changed from HRS to LRS.

제2 실시예: Ar 가스 분위기 및 5000번의 레이저 펄스 인가Second embodiment: Ar gas atmosphere and 5000 laser pulses applied

Ar 가스 분위기에서 펄스화된 레이저를 5000 펄스 인가 받은 소자에, DC I-V 측정을 위와 동일하게 실시하였다. 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, Nb2O5 (4<δ<5, α<δ) 소자의 경우, 이전의 소자에서 발생하였던 forming process가 관찰되지 않고, 최초 전압 인가 시 전류가 6mA에서 5.7uA로 강하하는 reset현상이 먼저 발생하였다. 그리고 반복되는 전압 인가 시 다시 3.5V에서 전류가 35uA 에서 1mA로 상승하는 set 현상이 발생하였다. 추 후 연속적인 전압 인가 시, set/reset이 반복해서 일어났고, 그 결과 전압 인가 시 마다 LRS와 HRS가 반복적으로 바뀌는 unipolar reset first resistance switching behavior를 기반으로 하는 ReRAM의 switching 특성이 관찰되었다. 앞선 도 2의 (a) 및 (b)의 소자의 경우 충분한 레이저 조사가 이루어 지지 않아 Nb2O5 내부에 산소기공(oxygen vacancy)를 기반으로 하는 conductive filament가 충분히 형성되지 않았기 때문에 top 전극과 bottom 전극 사이에 conductive filament를 형성하기 위해 forming process가 필요하였다. 하지만 도 3의 (b)에 삽입된 모식도를 참고하면, 5000 펄스 레이저 조사를 받은 소자는 레이저 조사 과정 중에 충분한 산소 기공 형성으로 인해 이미 conductive filament가 형성되었고 그 때문에 최초 전압 인가 시 conductive filament를 깨기 위한 reset현상부터 관찰되었다.DC IV measurement was performed on the device subjected to 5000 pulses with a pulsed laser in an Ar gas atmosphere. As shown in (b) of FIG. 3, in the case of the Nb 2 O 5 (4 <δ <5, α <δ) device, the forming process that occurred in the previous device is not observed, and when the first voltage is applied. A reset occurred first with the current dropping to 5.7uA at 6mA. In addition, when the voltage was repeatedly applied, a set phenomenon occurred in which the current rose from 3.5uA to 1mA again at 3.5V. Subsequently, when the voltage was applied continuously, the set / reset occurred repeatedly. As a result, the switching characteristics of the ReRAM based on the unipolar reset first resistance switching behavior of the LRS and HRS are changed repeatedly with each voltage application. In the case of the devices of FIGS. 2A and 2B, the top electrode is not sufficiently formed because the conductive filament based on the oxygen vacancy is not sufficiently formed in the Nb 2 O 5 -α. A forming process was needed to form a conductive filament between the bottom and bottom electrodes. However, referring to the schematic diagram inserted in (b) of FIG. 3, a device subjected to 5000 pulse laser irradiation has already formed a conductive filament due to sufficient oxygen pore formation during the laser irradiation process. The reset phenomenon has been observed.

제3 실시예: 5% forming gas 분위기 및 5000번의 레이저 펄스 인가Third embodiment: applying 5% forming gas atmosphere and 5000 laser pulses

레이저 조사 시 챔버의 환경을 더 환원이 잘되는 환경으로 변경함에 따른 전기적 특성을 관찰하였다. 도 3의 (c)를 참고하면, Ar gas 대신 5% forming gas (5% H2/Ar)를 챔버에 흘려주었다. 최초 전압을 sweep형태 (0V → 7V →0V) 로 인가 시, 먼저 0.88V에서 reset현상이 발생하여 전류가 853uA에서 5.2uA로 강하하였다. 계속하여 전압 인가 과정에서 6.23 V에서 다시 전류 증가 현상 (57uA → 1mA)가 관찰되었다. 그리고 전압이 다시 0V로 감소하는 도중 1.72V에서 선택소자의 holding process (선택소자가 off 되는 과정, 1mA → 22uA)이 발생한다. 그리고 추가적 bias sweep시 (0V → 7V →0V), threshold voltage (VTH)인 1.98V에서 on 현상이 발생하고, holding voltage, 1.73V(VH)에서 off가 일어나는 IMT기반의 선택소자 특성이 반복하여 나타났다.During laser irradiation, the electrical characteristics of the chamber were changed to an environment with better reduction. Referring to (c) of FIG. 3, 5% forming gas (5% H 2 / Ar) was flowed into the chamber instead of Ar gas. When the initial voltage was applied in sweep form (0V → 7V → 0V), reset occurred at 0.88V and the current dropped from 853uA to 5.2uA. In the process of voltage application, the current increase phenomenon (57uA → 1mA) was observed again at 6.23 V. And while the voltage is reduced back to 0V, the holding process of the selection device (from 1mA → 22uA) occurs at 1.72V. In addition, the IMT-based selector characteristic repeats on at an additional bias sweep (0V → 7V → 0V), at a threshold voltage (V TH ) of 1.98V, and at a holding voltage of 1.73V (V H ). Appeared.

이와 같은 결과는, 환원이 잘 되는 환경에서 레이저를 이용한 어닐링이 진행 되었기 때문에 제2 실시 예에 비해 film내 존재하는 oxygen vacancy양의 증가 또는, 부분적으로 더 많은 NbO2상이 형성되었을 것으로 예측한다. 또한 전압을 인가함에 따라, 전계에 의해 발생하는 joule heating으로 기존에 생성된 NbO2 상의 성장과 더불어 추가적 NbO2상의 형성이 될 수 있다. 그로 인해 결과적으로 2번째 전압 인가부터는 E-IMT기반 선택소자의 특성이 나타나게 된다. This result is expected to increase the amount of oxygen vacancy or partially NbO 2 phases formed in the film compared to the second embodiment because the annealing was performed using a laser in a reducing environment. In addition, according as a voltage is applied, and with the growth on the NbO 2 generated in the conventional joule heating caused by the electric field it can be formed on the additional NbO 2. As a result, the characteristics of the E-IMT-based selection device appear from the second voltage application.

제4 실시예: 5% forming gas 분위기 및 10000번의 레이저 펄스 인가Fourth embodiment: applying 5% forming gas atmosphere and 10000 laser pulses

도 3의 (d)를 참고하면, 공정 분위기, 레이저 세기 등을 동일하게 유지한 채, 레이저 조사 펄스 수를 5000 펄스에서 10000펄스로 증가시키면, 최초 전압 인가 시 4.7V에서 선택소자의 forming process를 관찰할 수 있다. 또한, 반복적인 전압 인가 (0V → 7V →0V)시, 2.6V(VTH)에서 선택소자가 on이 되고 2.24V(VH)에서 off가 되는 전기적 특성을 관찰하였다. 계속하여 추가 bias sweep시에도 electric field에 의한 IMT 현상이 나타나는 선택소자의 특성이 반복하여 관찰되었다. 이 선택소자의 선택 비 (Ion/Ioff ratio)는 ~105배로 나타났다.Referring to (d) of FIG. 3, when the number of laser irradiation pulses is increased from 5000 pulses to 10000 pulses while maintaining the same process atmosphere, laser intensity, and the like, the forming process of the selection device is performed at 4.7V when the initial voltage is applied. Can be observed. In addition, when the voltage was repeatedly applied (0 V → 7 V → 0 V), the electrical characteristics of the selection device turned on at 2.6 V (V TH ) and off at 2.24 V (V H ) were observed. Subsequently, the characteristics of the selective device, which exhibits the IMT phenomenon due to the electric field, were observed repeatedly during additional bias sweep. The selectivity (I on / I off ratio) of this selector was ~ 105 times.

제4 실시예에서는 제3실시예의 공정과정 대비 증가된 레이저 펄스로 인해 NbOx film내 충분히 많은 NbO2 cluster들이 형성된다. 그리고 최초 전압 인가 시 발생하는 forming process에 의해 cluster의 크기 증가 및 추가적 NbO2 cluster의 형성으로 인해서 cluster를 통한 전류 흐름이 더 잘 일어날 수 있고, 전계에 의해 발생하는 줄 가열이 IMT현상을 발현할 수 있을 정도로 충분히 높아지면, E-IMT현상을 보이며 따라서 NbO2기반 선택소자의 특성을 확인할 수 있다.In the fourth embodiment, a sufficient number of NbO 2 clusters are formed in the NbO x film due to the increased laser pulse compared to the process of the third embodiment. In addition, the current flow through the cluster may be better due to the increase in size of the cluster and the formation of additional NbO 2 clusters by the forming process that occurs when the initial voltage is applied, and the Joule heating generated by the electric field may express IMT. If it is high enough, the E-IMT phenomenon is shown, and thus the characteristics of the NbO 2 based selection device can be confirmed.

한편, 도 3의 (e)를 참고하면, 추가적인 DC endurance test (내구도 테스트) 결과에서는 100 cycle까지는 균일한 선택비를 가지면서 1000회까지 endurance를 가지는 소자가 제작되었음을 확인할 수 있다. DC endurance결과에서 레이저 조사(annealing)로 제조한 NbO2 기반 선택소자가 종래의 Nb2O5 sputtering target을 고온에서 환원 또는 고온 후처리 공정으로 만든 NbO2 기반 선택소자에 비해 선택비, endurance가 비등하거나 더 좋음을 알 수 있었다.On the other hand, referring to Figure 3 (e), it can be seen that in the additional DC endurance test (endurance test) results that the device having the endurance up to 1000 times with a uniform selectivity up to 100 cycles. NbO 2 based selectors manufactured by laser irradiation in the DC endurance results boils higher selectivity and endurance than NbO 2 based selectors made by reducing or increasing post-treatment of conventional Nb 2 O 5 sputtering targets Or better.

레이저 조사에 따른 NbONbO by laser irradiation xx 소자의 구조 분석 Structure Analysis of Devices

레이저 조사과정에서, 펄스 반복횟수와 레이저 조사 환경이 NbOx의 상에 미치는 영향을 확인하기 위해서 포항가속기 연구소 3D 빔 라인 (10KeV, x-ray diffraction scattering)을 이용해 구조분석을 진행하였다. 측정 시 NbOx 소자 내에 생성된 모든 면 정보를 얻기 위해서 0.3o의 grazing incident angle mode로 XRD분석 (GIXRD or GID) 을 하였다.In the laser irradiation process, structural analysis was performed by using 3D beam line (10KeV, x-ray diffraction scattering) of the Pohang Accelerator Laboratory to confirm the effect of pulse repetition number and laser irradiation environment on the NbO x image. NbO x during measurement XRD analysis (GIXRD or GID) was performed in grazing incident angle mode of 0.3 o to obtain all the surface information generated in the device.

먼저 1.8W의 에너지와 5% forming gas분위기에서 펄스화된 레이저의 펄스 반복 횟수를 증가시킴에 따라 구조분석을 하였다. 도 4의 (a)를 참고하면, 레이저 조사를 하지 않은 Nb2O5소자 (Pt/Nb2O5/Pt)는 Pt의 (111)면과 (200)면을 제외한 다른 회절 픽이 검출되지 않았다. 즉 pristine as-grown Nb2O5 film에서는 아무런 결정상이 생성되지 않았다는 것을 알 수 있다. 레이저 조사 펄스 수를 5000회, 10000회로 점점 증가시켜감에 따라 NbOx film 픽이 검출되기 시작하는데, 먼저 5000회 레이저를 조사한 film의 경우 q z가 1.6A-1, 2.02A-1에서 각각 O-Nb2O5 (orthorhombic phase, Pbam space group)의 (001), (131) 면에 해당하는 회절 peak이 검출되었다. 그리고 1.86A-1 에서t-NbO2의 (400) 면에 해당하는 회절 peak이 검출되었다. 레이저 펄스 횟수를 10000회 조사한 샘플의 경우 위의 O-Nb2O5의 (001), (131)면에 해당되는 회절 peak은 감소하는 반면 t-NbO2의 (400)면의 회절 픽은 훨씬 크게 증가한 것을 볼 수 있다. 즉 5% forming gas의 환경에서는 레이저 조사 펄스 수를 증가시킴에 따라 NbOx film내 분포하는 NbO2의 양이 증가함을 확인 할 수 있다.First, structural analysis was performed by increasing the pulse repetition frequency of the pulsed laser at 1.8W energy and 5% forming gas atmosphere. Referring to FIG. 4A, diffraction picks other than the (111) plane and the (200) plane of Pt are not detected in the Nb 2 O 5 device (Pt / Nb 2 O 5 / Pt) without laser irradiation. Did. Pristine as-grown Nb 2 O 5 It can be seen that no crystal phase was formed in the film. As the number of laser irradiation pulses is gradually increased to 5000 times and 10,000 times, NbO x film picks are detected. In the case of film irradiated with 5000 lasers, q z is 1.6A -1 and 2.02A -1 , respectively. -Nb 2 O 5 Diffraction peaks corresponding to (001) and (131) planes of (orthorhombic phase, Pbam space group) were detected. And a diffraction peak corresponding to the (400) plane of t-NbO 2 was detected at 1.86A- 1 . For the sample irradiated with 10000 laser pulses, the diffraction peaks corresponding to the (001) and (131) planes of O-Nb 2 O 5 are reduced while the diffraction peaks on the (400) plane of t-NbO 2 are much lower. You can see a big increase. That is, in the environment of 5% forming gas, as the number of laser irradiation pulses increases, the amount of NbO 2 distributed in the NbO x film increases.

다음으로, 도 4의 (b)를 참고하면, 레이저 펄스의 반복율을 10000 펄스로 고정 한 후 챔버 내로 흘려주는 가스를 변경함에 따라, 환원이 잘 될 수 있는 환경으로 변경(Ar gas→ 5% forming gas)함에 따른 NbOx film내 상이 변해가는 과정을 확인하였다. 먼저 Ar gas 분위기를 형성한 후 10000 펄스의 레이저를 조사 해 주었을 때, O-Nb2O5의 (001), (131) 면의 회절 peak이 가장 크게 나타나 film의 대부분이 O-Nb2O5 상으로 구성됨을 확인하였다. 또한, t-NbO2의 (400) 회절 픽이 아주 약하게 검출된 것으로 보아 아주 조금의 t-NbO2가 film 내부에 형성됨을 확인할 수 있다. 펄스 반복 횟수는 10000 펄스로 동일하게 유지한 채 레이저 조사 환경을 Ar gas 분위기에서 5% forming gas로 변경하였을 때 t-NbO2의 (400) peak은 크게 증가한 반면 O-Nb2O5의 (001), (131)픽은 훨씬 감소한 것을 볼 수 있다. 위의 결과를 토대로 충분한 레이저 펄스를 조사 시, 환원반응이 잘 일어날 수 있는 환경으로 변경이 됨에 따라 NbOx film내 환원반응이 훨씬 더 촉진되어 NbO2상이 더 많아진다는 것을 알 수 있다.Next, referring to FIG. 4 (b), the gas pulse flowing into the chamber after changing the repetition rate of the laser pulse to 10000 pulses is changed to an environment in which reduction can be well performed (Ar gas → 5% forming). The process of changing the phase in the NbO x film was confirmed. First, after forming the Ar gas atmosphere when given away by a laser beam of 000 pulses, O-Nb 2 O 5 (001), diffraction peak of the plane (131) appears most significantly, most film O-Nb 2 O 5 It was confirmed that the phase consists of. In addition, t-NbO seen that the (400) diffraction of the second pick very weakly detected in quite a bit of t-NbO 2 can check the formed within the film. When the number of pulse repetitions was maintained at 10000 pulses and the laser irradiation environment was changed to 5% forming gas under Ar gas atmosphere, the (400) peak of t-NbO 2 was greatly increased while that of O-Nb 2 O 5 (001 ), (131) picks are much reduced. Based on the above results, it can be seen that when irradiating enough laser pulses, the reduction reaction in the NbO x film is much more accelerated and the NbO 2 phase is increased as the change to the environment where the reduction reaction can occur well.

레이저 조사로 인해 NbOx film의 결정화 및 상을 직접적으로 분석하기 위해 FIB를 이용하여 hole 내부에 형성된 NbOx소자 단면을 자른 후 구면수차보정 투과전자현미경 (Cs-TEM)을 이용하여 단면촬영을 실시하였다. 먼저 도 4의 (c)를 참고하면, 어떠한 레이저 조사를 진행하지 않은 Nb2O5소자의 단면의 경우 Nb2O5 film내 어떠한 결정상도 형성되어 있지 않는 것을 볼 수 있다. FFT(Fast Fourier Transform)에서 아무런 결정상이 형성되지 않은 완전한 비 정질 상태임을 입증하였다. 하지만 도 4의 (d)를 참고하면, 5% forming gas 분위기에서 1.8W 에너지를 가진 레이저를 5000펄스 인가해 주었을 때에는, 전의 소자 (레이저 조사 공정을 진행하지 않은 소자)와 달리 충분히 결정상이 충분히 형성되어 있음을 확인 하였다. NbOx film 내에서는 면간 거리가 0.39nm에 해당하는 결정상과 0.34nm에 해당하는 결정상이 섞여 있는 것을 볼 수 있는데 이 거리는 각각 O-Nb2O5의 (001)에 해당하는 면간 거리와 t-NbO2의 (400)에 해당하는 면간 거리이다. 이 실험에서 XRD의 결과와 더불어 단면의 실제적 촬영을 통해서, 레이저 조사에 따라 NbO2상이 film내 형성되었음을 보여준다.NbO x due to laser irradiation In order to directly analyze the crystallization and phase of the film, the NbO x element cross-section formed inside the hole was cut using FIB, and cross-section was performed by using a spherical aberration correction transmission electron microscope (Cs-TEM). First, referring to FIG. 4 (c), it can be seen that no crystal phase is formed in the Nb 2 O 5 film in the cross section of the Nb 2 O 5 device not subjected to any laser irradiation. The FFT (Fast Fourier Transform) proved to be a complete amorphous state with no crystal phase formed. However, referring to (d) of FIG. 4, when 5000 pulses of a laser having 1.8 W energy is applied in a 5% forming gas atmosphere, a sufficient crystal phase is formed, unlike the previous device (the device that has not undergone the laser irradiation process). Was confirmed. In the NbO x film, the interphase distance between the crystalline phase corresponding to 0.39 nm and the crystalline phase corresponding to 0.34 nm is mixed. The distances correspond to the interplanar distance corresponding to (001) of O-Nb 2 O 5 and t-NbO, respectively. The interplanar distance corresponding to (400) of 2 . In this experiment, the results of XRD and the actual imaging of the cross section show that the NbO 2 phase was formed in the film by laser irradiation.

레이저 조사에 따른 NbONbO by laser irradiation xx film의 양이온과 음이온의 원자가 변화  Change of valence of cation and anion of film

레이저 조사 시 공정 환경의 변화 및 펄스 수의 변화에 따른 Nb 양이온과 O 음이온의 원자가를 분석하기 위해 펄스 반복회수의 변화와 공정 환경의 변화에 따른 x-ray photoelectron spectroscopy(XPS)분석을 실시하였다. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis was performed to analyze the valence of Nb cations and O anions according to the change of process environment and pulse number during laser irradiation.

도 5는 Nb의 3d와 O의 1s의 XPS 스펙트럼을 각각의 peak에 해당하는 fitting과정을 거친 후의 결과이다. Nb5 +의 3d5 /2와 Nb4 +의 3d5 /2의 XPS spectra에 해당하는 binding energy는 각각 207.8 eV, 206 eV이다.FIG. 5 shows the result of fitting the XPS spectra of 3d of Nb and 1s of O to each peak. Binding energy for the XPS spectra of Nb 5 + 5 of 3d / 2 and the Nb 4 + 3d 5/2 are each 207.8 eV, 206 eV.

도 5의 (a)는 레이저 펄스 반복율 증가에 따른 Nb의 XPS 스펙트럼의 변화를 보여준다. 1000 펄스의 레이저를 조사해 주었을 때, 207.8eV에서 나타나는 Nb5 + 스펙트럼이 전체 Nb 3d 스펙트럼의 대부분을 차지했고 약간 환원된 Nb 상인 Nbγ + (4<γ<5) 가 아주 작게 나타나는 것을 볼 수 있다. 5% forming gas분위기에서 1.8W의 에너지를 가진 펄스레이저의 반복 횟수를 5000회, 10000회 증가시킴에 따라 Nb5 +의 스펙트럼은 작아지고 206 eV에서 나타나는 Nb4 + 3d5 /2의 스펙트럼은 더 증가한다. O 1s 스펙트럼의 binding energy는 O-Nb5 +가 530.8 eV, O-Nb4 +가 531.03 eV이다. 도 6의 (a)를 참고하면, 레이저 반복율이 1000펄스에서 10000펄스로 커짐에 따라 Nb-O spectrum이 나타내는 binding energy는 530.83 eV에서 530.96 eV로 증가했다.5 (a) shows the change of XPS spectrum of Nb with increasing laser pulse repetition rate. When irradiated with 1000 pulses of laser, the Nb 5 + spectrum at 207.8eV occupied most of the entire Nb 3d spectrum, and the slightly reduced Nb phase Nb γ + (4 <γ <5) was found to be very small. . From 5% forming gas atmosphere according to Sikkim 5000 times the repetition frequency of pulse laser having energy of 1.8W, increased 000 times the spectrum of Nb + 5 is reduced spectrum of Nb 4 + 3d 5/2 appears at 206 eV is more Increases. The binding energy of the O 1s spectrum is 530.8 eV for O-Nb 5 + and 531.03 eV for O-Nb 4 + . Referring to FIG. 6A, as the laser repetition rate is increased from 1000 pulses to 10000 pulses, the binding energy represented by the Nb-O spectrum is increased from 530.83 eV to 530.96 eV.

이어서, 도 5의 (b)는 레이저 파워를 1.8W, 반복율을 5000 펄스로 유지한 채, Ar → 1% forming gas → 5% forming gas로 점차적으로 환원이 가속화 되는 분위기를 형성하였을 때, Nb 3d의 XPS 스펙트럼의 변화를 보여준다. 레이저 조사 시 공정환경을 결정하는 gas를 Ar에서 1% forming gas, 5% forming gas로 더 환원이 잘 되는 환경을 조성할 시, 전체 스펙트럼에서 차지하는 Nb4 +의 픽은 점차적으로 커진다. 특히 1% forming gas에서 5% forming gas로 변할 때 픽 증가가 확연하게 나타난다. 도 6의 (b)를 참고하여, O 1s 스펙트럼의 변화를 살펴보면, Ar gas 에서 5% forming gas로 환원이 가속화되는 환경이 형성됨에 따라, O-Nb의 binding energy가 530.91eV에서 530.96eV로 증가한다.Subsequently, (b) of FIG. 5 shows Nb 3d when an atmosphere in which reduction is accelerated gradually to Ar → 1% forming gas → 5% forming gas is maintained while maintaining the laser power at 1.8 W and the repetition rate at 5000 pulses. Shows changes in the XPS spectrum. When the gas that determines the process environment is more easily reduced from Ar to 1% forming gas and 5% forming gas, the pick of Nb 4 + in the entire spectrum gradually increases. In particular, there is a clear increase in pick when changing from 1% forming gas to 5% forming gas. Referring to (b) of FIG. 6, when the O 1s spectrum is changed, the binding energy of O-Nb is increased from 530.91eV to 530.96eV as an environment in which reduction is accelerated to 5% forming gas is formed from Ar gas. do.

한편, 도 5의 (c)를 참고하면, Nb4 +가 전체 스펙트럼에서 차지 하는 비율을 정량적으로 확인하기 위해 Nb4 +와 Nb5 + spectrum의 각 면적을 기반으로, 전체면적 대비 Nb4 +가 차지 하는 면적을 백분율화 하여 퍼센트로 표시하였다. 먼저 5% forming gas의 분위기에서 조사 반복율이 1000펄스, 5000펄스, 10000펄스로 증가함에 따라 Nb4+가 차지하는 비율은 13.82%, 34.90%, 40.95%로 점차적으로 증가한다. 또한 레이저 반복율을 5000펄스로 고정한 채 조사 환경을 변수로 하여 Ar 1% forming gas → 5% forming gas로 더 환원이 잘 되는 분위기를 형성하면, Nb4 +가 차지하는 비율은 19.86% 22.57% → 34.90%로 증가한다. 10000 펄스를 인가해 주었을 때에도 비슷한 경향성 (27.71% 30.81% → 40.95%) 이 보인다.Meanwhile, Referring to FIG. (C) of 5, Nb 4 + are based on each area of the Nb 4 + and Nb 5 + spectrum in order to quantitatively determine the rate at which the charge across the spectrum, Nb 4 + is compared to the total area The area occupied is expressed as a percentage. First, as the irradiation repetition rate increases to 1000 pulses, 5000 pulses, and 10000 pulses in the atmosphere of 5% forming gas, the proportion of Nb 4+ gradually increases to 13.82%, 34.90%, and 40.95%. In addition, if the laser repetition rate is fixed at 5000 pulses and the irradiation environment is used as a variable, an atmosphere of better reduction from Ar 1% forming gas to 5% forming gas is formed. Nb 4 + accounts for 19.86% 22.57% → 34.90%. To increase. Similar trends (27.71% 30.81% → 40.95%) are observed when 10000 pulses are applied.

추가적으로 O 1s 스펙트럼에서 non-lattice oxygen에 대한 정보를 확인할 수 있다. Non-lattice oxygen은 일반적으로 oxygen vacancy의 형성을 의미한다. 도 5의 (d)를 참고하면, O 1s 전체 스펙트럼에서 나타나는 non-lattice oxygen의 스펙트럼을 Nb4 +의 경우와 동일한 방법으로 non-lattice oxygen이 전체 O 1s spectra에서 차지하는 면적을 백분율화 하여 표시했다. 레이저 조사 반복율을 1000펄스에서 5000펄스, 10000펄스로 증가함에 따라 non-lattice oxygen의 함량은 18.33% 26.30% →23.56로 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 또한 펄스 수를 10000 펄스로 고정하고 레이저 조사 환경을 Ar 1% forming gas →5% forming gas로 변경하면 non-lattice oxygen의 퍼센트가 24.73% 29.01% → 23.56%로 변화하였다. 즉, 레이저 조사 공정환경이 변경됨에 따라, oxygen vacancy가 증가하다가 매우 환원이 가속화 되는 환경이 형성되면 oxygen vacancy는 다시 감소하였다.In addition, information on non-lattice oxygen can be found in the O 1s spectrum. Non-lattice oxygen generally means the formation of oxygen vacancy. Referring to (d) of FIG. 5, the spectrum of non-lattice oxygen in the O 1s full spectrum is expressed by the percentage of the area occupied by the non-lattice oxygen in the entire O 1s spectra in the same manner as in the case of Nb 4 + . . As the laser irradiation repetition rate was increased from 1000 pulses to 5000 pulses and 10,000 pulses, the content of non-lattice oxygen increased from 18.33% to 26.30% → 23.56 and then decreased. In addition, when the pulse number was fixed to 10000 pulses and the laser irradiation environment was changed from Ar 1% forming gas to 5% forming gas, the percentage of non-lattice oxygen changed from 24.73% to 29.01% to 23.56%. That is, as the laser irradiation process environment is changed, oxygen vacancy increases and oxygen vacancy decreases again when an environment in which reduction is accelerated is formed.

레이저 조사를 통한 어닐링에서, Nb4 + 이온의 생성은 oxygen vacancy의 형성과 관계가 있다. 실제 다양한 기존 실험의 예에서 Nb4 +의 형성과 oxygen vacancy의 형성은 비례하는 것처럼 보인다 (Nb4 + 의 생성 oxygen vacancy의 형성). 왜냐하면 레이저 조사를 받은 Nb2O5 film에서, 생성된 oxygen vacancy가 donor역할 (VO 2+)을 하여 전체 film에 추가적 전자를 제공하여 더 전도도가 증가하게 되기 때문이다. 그러나 매우 환원이 잘 되는 분위기가 형성되면, 레이저 조사 동안 H2와 Nb2O5의 상호작용이 증가하고, 그 결과 oxygen vacancy에 의해 생성된 전자 (VO 2+에서 생성된 2e-)가 Nb5 + 이온을 Nb4 +로 환원시킨다. 공정환경을 5% forming gas로 유지한 채 펄스 수를 5000 펄스에서 10000 펄스로 증가시키면 더 많은 열 에너지가 NbOx 필름에 가해지기 때문에 이 현상이 더 가속화 된다. 이는 실험결과와도 잘 일치하는데, XPS 분석에서 Nb4 +가 생성된 양과 non-lattice oxygen의 생성 량을 비교해 보면, 공정 환경이 Ar → 1% forming gas로 변할 때는 Nb4 +와 non-oxygen lattice 각각 3.1%, 5.3% 증가하지만, 공정환경을 매우 환원이 잘 되는 분위기인 5% forming gas분위기를 만들어 주면 Nb4 +양은 10.1% 증가하지만 non-lattice oxygen의 양은 5.4% 감소한다. 이는 1개의 oxygen vacancy에서 2개의 전자가 생성되고 (VO 2+), 이 전자들에 의해 두 개의 Nb5 +이온들이 Nb4 +로 환원시킬 수 있기 때문이다. 그리고 5% forming gas 환경에서 펄스 수를 5000 펄스에서 10000펄스로 증가시켜 주면, 비슷한 경향이 나타나는데 Nb4+의 양은 6.04% 증가하지만 non-lattice oxygen의 양은 2.8% 감소한다. In annealing via laser irradiation, the production of Nb 4 + ions is associated with the formation of oxygen vacancy. In practice, the formation of Nb 4 + and the formation of oxygen vacancy seem to be proportional in the examples of various existing experiments (the formation of Nb 4 + oxygen vacancy). This is because, in laser irradiated Nb 2 O 5 film, the generated oxygen vacancy acts as a donor (V O 2+ ) to provide additional electrons to the entire film, resulting in increased conductivity. However, when a very reducing atmosphere is formed, the interaction between H 2 and Nb 2 O 5 increases during laser irradiation, and as a result, electrons generated by oxygen vacancy (2e generated in V O 2+ ) become Nb. 5 + ions are reduced to Nb 4 + . Increasing the number of pulses from 5000 pulses to 10000 pulses while maintaining the process environment at 5% forming gas accelerates this phenomenon because more thermal energy is applied to the NbO x film. This is in good agreement with the experimental results.The comparison of Nb 4 + and non-lattice oxygen production in XPS analysis shows that Nb 4 + and non-oxygen lattice when the process environment changes from Ar to 1% forming gas. Although they increased by 3.1% and 5.3%, respectively, a 5% forming gas atmosphere, a very reducing atmosphere, increased Nb 4 + by 10.1% but decreased non-lattice oxygen by 5.4%. This is because two electrons are generated in one oxygen vacancy (V O 2+ ), which allows two Nb 5 + ions to be reduced to Nb 4 + . Increasing the number of pulses from 5000 pulses to 10000 pulses in a 5% forming gas environment shows a similar trend: the amount of Nb 4+ increases by 6.04% but the amount of non-lattice oxygen decreases by 2.8%.

Laser irradiation; less sensitive method at growth conditionLaser irradiation; less sensitive method at growth condition

펄스화된 레이저 조사를 이용하여 NbOx소자를 제작하는 것이 증착환경에 덜 민감한 방법이 될 수 있다는 것을 증명하기 위해, sputtering system의 rf-generator의 파워, 증착 시간 및 압력은 유지한 채 증착 시 형성되는 상(oxidized state, reduced state)에 중요하게 영향을 끼치는 주입 가스를 바꾸어 가면서 실험을 하였다. 즉, NbOx film을 각각 Ar/O2(0.5sccm), Ar, Ar/5%H2(10sccm)의 세 가지 환경에서 증착 하였다. 이렇게 생성된 3개의 pristine NbOx film에 1.8W, 10000 펄스의 레이저를 5% forming gas환경에서 동일하게 조사해 주었다. 이후 상부 Pt 전극을 증착 후 각각의 전기적 특성을 비교하였다. Formation during deposition while maintaining the power, deposition time and pressure of the rf-generator of the sputtering system to demonstrate that fabricating NbO x devices using pulsed laser irradiation can be a less sensitive method for the deposition environment. The experiments were carried out by changing the injection gas which had a significant effect on the oxidized and reduced states. That is, NbO x film was deposited in three environments, respectively Ar / O 2 (0.5sccm), Ar, Ar / 5% H 2 (10sccm). The three pristine NbO x films thus produced were irradiated with a laser of 1.8 W and 10,000 pulses in a 5% forming gas environment. Then, after depositing the upper Pt electrode, the electrical characteristics were compared.

도 8의 (a)는 3개 소자의 DC I-V curve에서 나타나는 현상을 나타낸다. 전기적 특성 측정결과, 증착 환경이 다른 3개의 소자 모두에서 IMT 기반 선택소자의 특성이 나타난다. Ar/O2 환경에서 증착 후 레이저 조사 과정을 거친 NbOx소자의 경우, 최초 전압 인가 시, 0.5V에서 reset 현상(LRS → HRS)이 발생하고 6.4V에서 다시 저항감소현상을 보인 후 추가적 bias sweep 에서 2.35V(VTH)에서 on, 1.94V(VH)에서 off 가 나타나는 E-IMT based 선택소자의 특성을 보인다. Ar/5% H2 환경에서 증착 후 레이저 조사 과정을 거친 NbOx소자는 4.7V에서 forming현상이 나타나고, 연속적인 bias sweep에서는 2.8V(VTH)에서 on, 2.2V(VH)에서 off 되는 선택소자의 특성이 나타난다. 한편, 도 7의 (a)는 각 I-V curve를 요약한 것이다. 각각 Ar/O2, Ar, Ar/H2에서 증착 한 3개의 소자의 선택비를 살펴보면 ≥230배, ≥105배, ≥66배로 나타난다. 또한 off- state (~1V)에서의 current(Ioff)를 비교하면 ~693nA, ~1.34uA, ~4.39uA로 환원분위기에서 증착 할수록 off-state가 높게 나타난다. 이는 O2 gas가 증착과정에서 존재하면 NbOx film 합성 시 oxygen vacancy가 최소한으로 형성되어 Nb2O5의 stoichiometry에 거의 맞는 film이 형성이 되고, Ar gas만 주입 시에는 약간의 oxygen vacancy가 film내에 형성 될 수도 있고. 그리고 reduction 분위기(Ar/H2)에서 합성한 film은 증착과정에 충분한 oxygen vacancy 형성과 더불어 환원이 진행될 수 있기 때문에 증착과정에서 NbO2가 일부 포함된 film이 만들어 질 수 있다. 연이어 이어지는 레이저 조사 과정에서 추가적인 환원, 및 결정성이 추가적으로 부여되고 따라서 환원 분위기에서 증착 된 소자일수록 선택비가 더 작아지고 off-current가 더 높아지게 된다.8 (a) shows a phenomenon appearing in the DC IV curve of three devices. As a result of the electrical property measurement, the characteristics of the IMT-based selection device appear in all three devices having different deposition environments. In the case of NbO x devices that have undergone laser irradiation after deposition in an Ar / O 2 environment, a reset phenomenon (LRS → HRS) occurs at 0.5V when the initial voltage is applied, and the resistance decreases again at 6.4V, followed by an additional bias sweep. The E-IMT based selector is shown to be on at 2.35V (V TH ) and off at 1.94V (V H ). NbO x devices that undergo laser irradiation after deposition in an Ar / 5% H 2 environment form at 4.7V, and are turned on at 2.8V (V TH ) and off at 2.2V (V H ) in a continuous bias sweep. The characteristics of the selector are shown. On the other hand, Figure 7 (a) summarizes each IV curve. The selectivity ratios of the three devices deposited on Ar / O 2 , Ar, and Ar / H 2 , respectively, are ≧ 230 times, ≥ 105 times, and ≥ 66 times. In addition, when the current (I off ) in the off-state (~ 1V) is compared, the higher the off-state, the higher the deposition in the reducing atmosphere of ~ 693nA, ~ 1.34uA, and ~ 4.39uA. If O 2 gas is present during the deposition process, oxygen vacancy is formed to a minimum when NbO x film is synthesized to form a film that almost fits the stoichiometry of Nb 2 O 5 , and when only Ar gas is injected, some oxygen vacancy is formed in the film. Could be formed. In addition, since the film synthesized in the reduction atmosphere (Ar / H 2 ) may undergo reduction along with sufficient oxygen vacancy formation during the deposition process, a film containing NbO 2 may be formed during the deposition process. Further reduction and crystallinity are additionally given during subsequent laser irradiation, so that the device deposited in the reducing atmosphere has a smaller selectivity and higher off-current.

두께가 다른 NbOx 소자에서도 동일한 레이저 조사를 거치면, 선택소자의 특성이 구현이 될 수 있다. 이를 증명하기 위해 166W의 에너지, Ar gas, 10 mTorr, 상온에서 20분, 23분, 25분으로 증착 시간을 다르게 하여 두께가 다른 pristine NbOx film을 제조하였다. 각 소자들의 두께는 40nm, 45nm, 50nm이다. 이후 1.8W, 10000 펄스의 레이저를 5% forming gas 환경에서 조사해 주고 상부 Pt 전극을 40 nm 증착하여 전기적 특성을 확인했다 그 결과, 도 8의 (a)를 참고하면, 두께가 달라짐에 따라 forming voltage, threshold voltage, hold voltage, 모든 전압이 상승하는 결과를 보였다. 도 7의 (b)를 참고하면 즉, NbOx film의 증착시간이 20분, 23분, 25분으로 증가함에 따라 forming voltage는 4.7V, 5.8V, 6.5V로 상승했다. 그리고 threshold voltage 또한 2.35V, 3.7V, 4.1V로 증가했다. 그 이유로는 두께의 증가 때문에, joule heating에 의한 추가적 결정화 및 IMT가 일어나기 위해 훨씬 많은 NbOx layer에 온도 상승을 시켜야 함으로 VF, VTH가 증가한다. 또 1.5V에서의 off-state의 current를 비교하면, 두께가 두꺼운 소자 즉, 25분 동안 NbOx film을 증착 한 소자가 off-current가 제일 낮았다 (~1.8uA). 이 이유로는 동일한 레이저 조사를 통해서 생성되는 NbO2 상의 양과 결정화 정도가 제한되어 있기 때문이다. 따라서 두께가 두꺼울수록 전체 film내에 결정화가 되지 않은 부분이 많이 존재하고, 전체 상 중에 NbO2가 차지하는 비율이 적기 때문에 이와 같은 결과가 나타난다. 위 실험을 통해서 두께가 균일하지 않더라도 동일한 레이저 조사 공정을 통하여 효과적으로 NbOx선택소자를 제작할 수 있다는 것을 입증한다. NbO x devices having different thicknesses may be subjected to the same laser irradiation, and thus, characteristics of the selection device may be realized. To prove this, pristine NbO x films with different thicknesses were prepared by varying the deposition time to 166W of energy, Ar gas, 10 mTorr, 20 minutes, 23 minutes, and 25 minutes at room temperature. Each device is 40nm, 45nm and 50nm thick. Thereafter, the laser was irradiated with 1.8 W and 10000 pulses in a 5% forming gas environment, and the upper Pt electrode was deposited at 40 nm to check electrical characteristics. As a result, referring to FIG. , threshold voltage, hold voltage, all voltages were increased. Referring to FIG. 7B, that is, as the deposition time of the NbO x film was increased to 20 minutes, 23 minutes, and 25 minutes, the forming voltage was increased to 4.7V, 5.8V, and 6.5V. The threshold voltage also increased to 2.35V, 3.7V, and 4.1V. The reason for this is that due to the increase in thickness, V F and V TH increase due to the temperature rise in much more NbO x layers in order for further crystallization by Iule heating and IMT to occur. In addition, when comparing the off-state current at 1.5V, the thickest device, that is, the NbO x film deposited for 25 minutes, had the lowest off-current (~ 1.8uA). This is because the amount of NbO 2 phase and the degree of crystallization generated through the same laser irradiation are limited. Therefore, the thicker the thickness, the more the non-crystallized part exists in the entire film, and this result is because the proportion of NbO 2 in the overall phase is small. The above experiments demonstrate that even though the thickness is not uniform, the NbO x selector can be effectively manufactured through the same laser irradiation process.

한편, 선택소자에서 최초 전압을 인가했을 때 나타나는 Forming process는 소자의 결정화 정도에 따라 달라진다. 초기 전압 인가를 통해 IMT가 일어날 수 있는 결정을 만드는데 threshold voltage보다 과도하게 큰 전압이 소요되며 이를 forming process라 한다. forming process가 완료되어 전류의 급격한 상승이 일어나는 지점의 전압을 forming voltage라 한다. 레이저 조사 (어닐링) 공정을 거쳐 만든 NbOx소자가 film의 성장 과정에는 무관하게, laser 공정을 거쳐서 forming process를 조절할 수 있다는 것을 보이기 위해 레이저 펄스 수를 늘려서 결정화를 촉진시켰다. 도 7의 (c)를 참고하면, 5000 pulse의 레이저 조사를 받은 NbO2 소자는 Vf가 약 7V이었지만 레이저 펄스 수를 5000펄스에서 10000펄스로 2배 증가시키면, 결정화가 촉진되어 forming voltage를 4.5V (표준편차 10%)까지 줄일 수 있었다. 이는 레이저 펄스 수를 증가시켜 발생되는 열을 더 오랫동안 지속시키고 이를 통해 NbOx소자의 추가적 결정화를 야기시켜 forming voltage가 줄어든 것이다.On the other hand, the forming process that appears when the initial voltage is applied to the selection device depends on the degree of crystallization of the device. The initial voltage is applied to make the crystal that the IMT can occur is excessively higher than the threshold voltage is called forming process. The voltage at the point where the forming process is completed and the current rises sharply is called forming voltage. NbO x devices made by laser irradiation (annealing) process were used to increase the number of laser pulses to promote crystallization regardless of the film growth process. Referring to (c) of FIG. 7, the NbO 2 device subjected to 5000 pulses of laser irradiation has a Vf of about 7 V, but when the number of laser pulses is doubled from 5000 pulses to 10000 pulses, crystallization is promoted to form a forming voltage of 4.5 V. (Standard deviation 10%) can be reduced. This allows the heat generated by increasing the number of laser pulses to last longer, which leads to further crystallization of the NbO x device, thereby reducing the forming voltage.

앞서 살펴본 바와 같이, 증착환경 변경, 두께 조절, forming voltage 조절을 통해서 레이저 조사 (어닐링) 공정을 통해서 제조된 소자가 film의 pristine 상태에 크게 의존하지 않는다는 사실을 확인하였다. 따라서 본 발명에 따른 제조 방법은 기존의 제조 방법보다 민감하지 않은 제조 방법이 될 수 있다는 것을 확인하였다.As described above, it was confirmed that the device manufactured through the laser irradiation (annealing) process by changing the deposition environment, controlling the thickness, and forming voltage did not depend on the pristine state of the film. Therefore, it was confirmed that the manufacturing method according to the present invention may be a less sensitive manufacturing method than the existing manufacturing method.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. In addition, the above description has been made with reference to the embodiments, which are merely exemplary and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains will be illustrated above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be understood that various modifications and applications are not possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

Claims (9)

하부 Pt 전극이 노출되어 있는 패터닝된 기판 상에 Nb2O5 필름을 증착하는 단계; 및
상기 Nb2O5 필름에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 선택소자의 제조 방법.
Depositing an Nb 2 O 5 film on the patterned substrate with the lower Pt electrode exposed; And
The method of manufacturing a selection device comprising the step of irradiating a laser to the Nb 2 O 5 film.
제1항에 있어서,
상기 레이저를 조사하는 단계에서는 1.8 W의 레이저 에너지로 레이저 반복율 3000펄스 내지 10000펄스를 조사하는 것을 특징으로 하는 선택소자의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of irradiating the laser, the method of manufacturing a selection device, characterized in that for irradiating the laser repetition rate 3000 pulses to 10,000 pulses with a laser energy of 1.8 W.
제1항에 있어서,
상기 레이저를 조사하는 단계에서는 환원 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 선택소자의 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing a selection device, characterized in that the step of irradiating the laser is carried out in a reducing atmosphere.
제1항에 있어서,
상기 레이저를 조사하는 단계에서는 Ar gas 분위기 또는 1 % 내지 5 % H2 forming gas 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 선택소자의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of irradiating the laser manufacturing method of the selection device, characterized in that carried out in an Ar gas atmosphere or 1% to 5% H 2 forming gas atmosphere.
제1항에 있어서,
상기 레이저를 조사하는 단계에서는,
KrF(a krypton fluoride) pulsed laser를 조사하는 것을 특징으로 하는 선택소자의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of irradiating the laser,
Method of manufacturing a selection device characterized in that for irradiating a KrF (a krypton fluoride) pulsed laser.
제1항에 있어서,
상기 패터닝된 기판은 Si 기판, SiO2 층, TiN 층 및 하부 Pt 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 선택소자 소자의 제조 방법.
The method of claim 1,
And said patterned substrate comprises a Si substrate, a SiO 2 layer, a TiN layer and a lower Pt electrode.
제1항에 있어서,
상기 패터닝된 기판은 200 nm 내지 300 nm의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 선택소자의 제조 방법.
The method of claim 1,
The patterned substrate is a method of manufacturing a selection device characterized in that it comprises a hole of 200 nm to 300 nm.
제1항에 있어서,
상기 레이저를 조사하는 단계 이후, 스퍼터링으로 상부 Pt 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 선택소자의 제조 방법.
The method of claim 1,
And after the irradiating the laser, forming the upper Pt electrode by sputtering.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법으로 제조된 선택소자.A selection device manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 8.
KR1020180062831A 2018-05-31 2018-05-31 Method of fabrication of NbOx selector device by pulsed laser annealing and selector device fabricated by the same KR102058702B1 (en)

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