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KR100979710B1 - 반도체 메모리 소자 및 제조방법 - Google Patents

반도체 메모리 소자 및 제조방법 Download PDF

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KR100979710B1
KR100979710B1 KR1020030032882A KR20030032882A KR100979710B1 KR 100979710 B1 KR100979710 B1 KR 100979710B1 KR 1020030032882 A KR1020030032882 A KR 1020030032882A KR 20030032882 A KR20030032882 A KR 20030032882A KR 100979710 B1 KR100979710 B1 KR 100979710B1
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heat generating
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Abstract

본 발명은 반도체 메모리 소자 및 제조방법에 관하여 개시한다. 개시된 반도체 메모리 소자는 트랜지스터 및 데이타 저장부 사이에 배치된 발열부; 및 상기 데이타 저장부에 연결된 금속배선;을 구비하며, 상기 데이타 저장부는 상기 발열부의 발열에 의해서 상변화가 일어나서 데이타가 저장되는 칼코게나이드 물질층을 포함한다. 이에 따르면, 칼코게나이드 물질층의 하부에 발열물질층을 배치하고, 발열물질층의 표면을 플라즈마 산화시켜서 저항치를 높임으로써 적은 전류 사용으로 칼코게나이드 물질층에 필요한 열량을 전달할 수 있다. 따라서, 반도체 메모리 소자에 사용되는 전류의 량을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

반도체 메모리 소자 및 제조방법{Semiconductor memory device and fabricating method thereof}
도 1은 미국특허 제6,294,452호에 개시된 오보닉 합성 메모리의 개략적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 단면도이다.
도 3은 원자층 증착법(atomic layer deposition)으로 TiAlN 층을 형성시 온도 및 산화처리에 따른 TiAlN 금속의 저항값을 도시한 그래프이다.
도 4는 도 2의 변형예이다.
도 5a 내지 도 5i는 도 4의 반도체 메모리 소자를 제조하는 공정을 설명하는 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*
10: 반도체 기판 11: 소스 영역
12: 드레인 영역 20: 트랜지스터
21: 게이트 산화막 22: 게이트 전극
23: 제1 층간절연층 24: 도전성 플러그
30: 데이터 저장부 31: 절연막
32: 제2 층간절연층 34: 스페이서
36: 발열물질층 38: 산화막
40: 칼코게나이드 물질층 42: 제3 층간절연층
50: 금속배선
본 발명은 반도체 메모리 소자 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장 메모리 노드인 상변화 물질을 가열하는 발열체의 구조가 개선된 반도체 메모리 소자 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 DRAM 메모리의 커패시터 대신에 데이터 저장부로서 상변화물질을 사용하는 메모리 소자인 오보닉 합성 메모리(ovonics unified memory: OUM)가 있다. 이 오보닉 합성 메모리는 칼코게나이드(chalcogenide) 물질의 상변화(phase change)에 따라서 전기적 저항 특성이 바뀌는 것을 이용하여 정보를 기록/재생하는 기억 장치이다. 칼코게나이드 물질은 재기록(re-writable) CD, DVD에서 사용되어 왔던 물질이다. 칼코게나이드가 결정으로 존재할 때보다 비정질로 상변화가 되면 저항이 약 100 배 증가한다. 칼코게나이드는 가열 온도 및 시간의 함수에 따라서 그 상이 변하게 된다. 이에 따라서 결정질일 때는 저항이 낮아서 도전체(conductive)로 되지만, 비정질로 되면 저항이 높아져서 저항체(resistive)로 변하게 된다.
도 1은 미국특허 제6,294,452호에 개시된 오보닉 합성 메모리의 개략적 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판(100) 위에 하부전극(102)의 팁(tip)(114)이 형성되어 있고, 팁 전극(114) 위에는 칼코게나이드 물질층(128) 및 상부전극(122)이 적층되어 있다. 또한, 칼코게나이드 물질층(128) 및 하부전극(102) 사이에는 도전 정지층(conductive barrier layer)(128)이 배치되어서 상부 및 하부의 물질 사이의 확산을 방지한다. 그리고 상부전극(122)은 그리드 배선(grid interconnection)에 연결되어서 외부로부터의 전원을 공급받는다. 여기서, 참조범호 116 및 124는 절연층이다.
상기 칼코게나이드 물질은 게르마늄(germanium: GE)-텔루르(tellurium: Te)-안티몬(antimony: Sb)의 삼상계로 이루어져 있으며, 소정의 전류가 인가된 상태에서 가해지는 열량에 따라서 비정질(amorphous) 상태로 변한 후 냉각시간에 따라서 저항이 변한다. 즉, 비정질 상태에서 원자들이 서냉되면 결정상태로 되어서 도전체로 되지만, 급냉이 되면 비정질 상태로 되어서 저항이 증가된다. 이러한 저항의 변화는 binary code를 표현할 수 있으며 메모리 요소로 된다.
따라서, 상기 상변화를 시키는 과정을 이용하여 오보닉 합성 메모리의 선택된 셀에 "1" 또는 "0"을 기록할 수 있다. 또한, 상기 프로그래머블 영역의 저항을 읽음으로써 기록된 "1" 또는 "0"을 읽을 수 있다.
오보닉 합성 메모리는 읽기 횟수에 의한 마모가 없고, 필요한 전압도 매우 낮으며, 기존의 설계 환경과 쉽게 통합될 수 있다. 또한, 약 10억 회 정도 쓸 수 있기 때문에, 기존의 대용량 스토리지를 대체할 수 있을 것으로 보인다.
그러나, 상기 구조의 오보닉 합성 메모리에서 칼코게나이드 물질층(122)을 비정질로 상태 변화를 하기 위해서는 600 ℃ 이상으로 가열하여야 하며, 이를 위해서는 많은 전류를 하부 전극(102)에 인가하여야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 칼코게나이드 물질층의 하부에 발열체를 배치하여 적은 전류로 상기 발열체를 가열하여 칼코게나이드 물질의 상변화를 일으킬 수 있는 반도체 메모리 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체 메모리 소자는 트랜지스터 및 데이타 저장부를 포함하는 반도체 메모리 소자에 있어서,
상기 트랜지스터 및 상기 데이타 저장부 사이에 배치된 발열부; 및
상기 데이타 저장부에 연결된 금속배선;을 구비하며,
상기 데이타 저장부는 상기 발열부의 발열에 의해서 상변화가 일어나서 데이타가 저장되는 칼코게나이드 물질층을 포함한다.
상기 발열부는, 상기 트랜지스터의 일부가 노출되는 비아홀;
상기 비아홀 내면에 형성된 스페이서; 및
상기 스페이서의 내면을 채운 발열물질층;을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발열부와 상기 트랜지스터는 도전성 플러그로 연결된 것이 바람 직하다.
상기 스페이서는 하부 면적이 넓고 상부 면적이 좁게 형성된 것이 바람직하다.
상기 도전성 플러그는 텅스텐 금속으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 발열물질층은 티타늄알루미늄나이트라이드(TiAlN) 층인 것이 바람직하다.
상기 발열부의 상부 표면은 산화처리된 것이 바람직하다.
상기 데이터 저장부 및 상기 금속배선 사이에 티타늄알루미늄나이트라이드(TiAlN) 막이 더 형성되어 있으며, 그 상부 표면은 산화처리된 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체 메모리 소자의 제조방법은, 기판 상에 트랜지스터를 형성하는 제1 단계;
상기 기판 상에 상기 트랜지스터를 덮는 제1 층간절연층을 형성하는 제2 단계;
상기 제1 층간절연층에 상기 트랜지스터의 소정 영역이 노출되는 콘택트홀을 형성하는 제3 단계;
상기 콘택트홀에 도전성 플러그를 형성하는 제4 단계;
상기 제1 층간절연층에 제2 층간절연층을 형성하는 제5 단계;
상기 제2 층간절연층에 발열부를 형성하는 제6 단계;
상기 발열체의 상부에 칼코게나이드 물질을 형성하는 제7 단계;
상기 칼코게나이드 물질의 상부에 금속배선을 형성하는 제8 단계;를 구비한다.
상기 제6 단계는, 상기 제1 층간절연층 상에 제2 층간절연층을 형성하고 상기 제2 층간절연층에 상기 도전성 플러그가 노출되는 비아홀을 형성하는 단계;
상기 제2 층간절연층 상에 상기 비아홀의 내면을 덮는 절연막을 형성하는 단계;
상기 제2 층간절연층이 노출될 때 까지 상기 절연막을 식각하여 상기 비아홀의 내면에 스페이서를 형성하는 단계; 및
상기 스페이서 내에 발열물질층을 형성하는 단계;를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발열물질층 형성단계는,
상기 제2 층간절연층 상에 상기 비아홀의 상기 스페이서의 안쪽을 채우는 티타늄알루미늄나이트라이드(TiAlN) 막을 형성하는 단계; 및
상기 제2 층간절연층이 노출되도록 상기 티타늄알루미늄나이트라이드 막을 평탄화하는 단계;를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 티타늄알루미늄나이트라이드 박막은 원자층 증착법(ALD)으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 평탄화된 티타늄알루미늄나이트라이드 막 상부를 산화시키는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 평탄화된 티타늄알루미늄나이트라이드 막 상부는 플라즈마 산화방법으 로 산화되는 것이 바람직하다.
상기 제8 단계는, 상기 제2 층간절연층 상에 상기 칼코게나이드 물질층을 덮는 제3 층간절연층을 형성하는 단계;
상기 제3 층간절연층에 상기 칼코게나이드 물질층이 노출되는 비아홀을 형성하는 단계;
상기 제3 층간절연층 상에 상기 노출된 칼코게나이드 물질층을 덮는 TiAlN 막을 증착하는 단계;
상기 TiAlN 막의 상부를 플라즈마 산화방법으로 산화시키는 단계; 및
상기 산화된 TiAlN 막 상에 상기 비아홀을 채우는 금속배선을 형성하는 단계;를 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 소자 및 그 제조방법을 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 이 메모리는 스위칭용 트랜지스터(20)와, 데이타 저장부(40)와, 상기 데이타 저장부를 발열시키는 발열부(30)를 포함한다. 트랜지스터(20)는, 예를 들면 p형 실리콘으로 이루어지는 기판(10) 표면에 간격을 두고 형성된 n+층으로 이루어진 소스 영역(11) 및 드레인 영역(12)을 구비한다. 소스 영역(11) 및 드레인 영역(12) 사이의 기판(10) 상에는 게이트 절연막(21) 및 게이 트 전극(22)이 형성되어 있다.
데이타 저장부(40)는 칼코게나이드 물질층으로 이루어져 있으며, 이 칼코게나이드 물질층 상부에는 외부 신호를 전달하는 금속 배선(50)이 형성되어 있다. 상기 칼코게나이드 물질층(40)은 Te-Ge-Sb 삼상계의 금속으로 제조된다.
상기 칼코게나이드 물질층(40)의 하부에는 본 발명의 특징인 발열부(30)가 형성되어 있다. 그리고 이 발열부(30) 및 트랜지스터(20)는 도전성 플러그(24)에 의해 연결되어 있다. 이 도전성 플러그(24)는 기판(10) 상에 트랜지스터(20)를 덮는 제1 층간절연층(23)에 형성된 콘택트홀(23a)에 형성된다. 상기 도전성 플러그(24)는 상기 소스영역을 통해 전류를 받아서 상기 발열부에 전달하므로 저항이 낮은 텅스텐으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 발열부(30)는 제1 층간절연층(23) 상부에 적층된 제2 층간절연층(32)에 형성된 비아홀(32a)에 형성된다. 상기 비아홀(30)의 내면에는 스페이서(34)가 형성되며, 이 스페이서(34) 내측에는 발열물질층(36), 예컨대 티타늄알루미늄나이트라이드(TiAlN) 층(36)이 형성된다. 상기 TiAlN 층(36)의 표면은 플라즈마 산화공정으로 산화되어서 소정의 산화막(38)이 형성되어서 높은 저항을 띠는 것이 바람직하며, 하부는 도전성이 양호한 것이 바람직하다.
상기 금속배선(50)은 제2 층간절연층(32) 상에 형성된 제3 층간절연층(42)에 형성된 비아홀(42a)을 통해서 칼코게나이드 물질층(40)과 통전된다.
한편, 참조번호 31은 SiN 막이며, 제2 층간절연층(32)인 SiO2 층을 습식식각으로 비아홀(32a)을 형성시 식각저지층으로 작용할 수 있다.
도 3은 원자층 증착법(atomic layer deposition)으로 TiAlN 층을 형성시 온도 및 산화처리에 따른 TiAlN 금속의 저항값을 도시한 그래프이다.
도 3을 참조하면, Ti 전구체인 TiCl4 와, Al 전구체인 Al(CH3)3를 반응시켜서 증착온도를 변화시킴으로써 전구체 사이의 반응속도가 달라져서 조성이 변화되는 것을 알 수 있다. 이후에 NH3를 흡착시켜서 질화시킴으로써 TiAlN 층을 형성할 수 있다. 또한, TiAlN 층의 조성이 변함에 따라서 TiAlN 층의 저항값이 변하는 것을 알 수 있다. 한편, TiAlN 층의 표면이 플라즈마 산화가 됨에 따라 저항값이 약 100 배 정도 급격하게 상승됨을 알 수 있다.
상기 구조의 메모리 셀의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
트랜지스터(20)의 게이트 전극(22)에 전압이 가해지면, 예를 들면 트랜지스터(20)의 스위치가 ON 으로 되어 소스 영역(11)과 드레인 영역(12) 사이에 전류가 흐른다. 이에 따라, 도전성 플러그(24) 및 발열물질층(36)을 통해 칼코게나이드 물질층(40)에 전류가 흐른다. 이때 발열물질층(36)의 하부에는 전류의 밀도가 증가되어서 예열이 용이하게 되며, 발열물질층(36)의 상부는 발열량이 높아서 칼코게나이드 물질층(40)에 많은 열을 전달하게 된다. 이때 발열물질층(36)의 발열량에 따라서 칼코게나이드 물질층(40)이 비정질 상태에서 결정화가 되거나 또는 비정질로 된다. 즉, 트랜지스터(20)를 ON 하는 시간을 길게 하면 칼코게나이드 물질층(40)은 결정질로 되며, 이에 따라서 도전체 물질(conductive material)로 된다. 반대로 트랜지스터를 ON 하는 시간을 짧게 하면 칼코게나이드 물질층(40)은 비정질로 되어서 저항 물질(resistive material)로 상변화된다.
따라서, 상기 상변화를 시키는 과정을 이용하여 트랜지스터(20) 및 금속 배선(50)을 메모리 셀을 선택하여 "1" 또는 "0"을 기록할 수 있다. 또한, 상기 칼코게나이드 물질층(40)의 저항을 읽음으로써 기록된 "1" 또는 "0"을 읽을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 메모리 소자의 변형예이며, 상기 실시예에서와 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 제3 층간절연층(42) 상에 비아홀(42a)을 덮는 TiAlN 막(51)이 형성되어 있다. 이 TiAlN 막(51)의 표면은 플라즈마 산화공정으로 산화되어서, 상기 칼코게나이드 물질층(40)으로부터 금속배선(50)으로의 전열을 방지한다.
도 5a 내지 도 5i는 도 4의 반도체 메모리 소자를 제조하는 공정을 설명하는 단면도이다.
먼저, 반도체 공정에서 잘 알려진 방법으로 반도체 기판(10)에 트랜지스터(20)를 형성한다. 이어서, 반도체 기판(10) 상에 제1 층간절연층(23)을 형성한다. 이어서, 이 제1 층간절연층(23)을 선택적으로 식각하여 트랜지스터(130)의 소스 영역(121)을 노출시키는 콘택트 홀(23a)을 형성한다. 이어서 이 콘택트 홀(23a)에 도전성 플러그(24)를 채워서 도전성 플러그(24)를 소스 영역(11)에 접속시킨다(도 5a 참조). 여기서, 도전성 플러그(24)는 폴리 실리콘 또는 텅스텐으로 제조되며, 바람직하게는 저항이 낮은 텅스텐으로 제조된다.
이어서, 제1 층간절연층(23) 상에 상기 도전성 플러그(24)를 덮는 절연막(31)인 SiN 막 과 제2 층간절연층(32)을 차례로 적층한다. 상기 절연막(31) 및 제2 층간절연층(32)을 선택적으로 건식 식각하여 상기 도전성 플러그(24)를 노출시키는 비아홀(32a)을 형성한다(도 5b 참조).
이어서 상기 제2 층간절연층(32) 상에 상기 비아홀(32a)의 내면을 덮는 절연막(33), 예컨대 SiN 막을 형성한다(도 5c 참조).
다음, 절연막(33)의 상방으로부터 상기 제2 층간절연층(32)이 노출될 때 까지 상기 절연막(33)을 이온식각한다. 이온식각에 의해서 비아홀의 내면에는 절연막(33)이 도 5d에 도시된 바와 같이 식각되어서 바닥면의 면적이 넓고 상부면적이 좁은 스페이서(34)가 형성된다.
이어서 상기 제2 층간절연층(32) 상에 상기 비아홀(32a)의 스페이서(34)의 안쪽을 원자층 증착법(atomic layer deposition)으로 TiAlN 막(35)을 채운다(도 5e 참조). 여기서 TiAlN 막을 ALD로 증착하는 것은 증착온도를 조정함으로써 TiAlN의 조성을 제어할 수 있으며, 이에 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 저항값을 조절할 수 있기 때문이다.
이어서, 상기 제2 층간절연층(32)이 노출되도록 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing: CMP)로 평탄화하여 발열물질층(36)을 형성한다. 그리고, 발열물질층(36)의 표면을 플라즈마 산화공정으로 산화시켜서 표면에 산화막(38)을 형성한다(도 5f 참조). 이 산화막(38)이 형성된 발열물질층(36)의 저항은 도 3에서 설명한 바와 같이 급격하게 상승되어서 동일한 전류가 흐르더라도 발열량이 높아진다.
이어서, 제2 층간절연층(32) 및 발열물질층(36) 상에 Te-Ge-Sb 삼상계의 금 속을 스퍼터링하여 칼코게나이드 박막을 형성한 다음, 이 칼코게나이드 박막을 패터닝하여 상기 발열물질층(36) 상에 칼코게나이드 물질층(40)을 형성한다(도 5g 참조).
이어서, 제2 층간절연층(32) 상에 상기 칼코게나이드 물질층(40)을 덮는 제3 층간절연층(42)을 형성한 다음, 상기 칼코게나이드 물질층(40)이 노출되게 상기 제3 층간절연층(42)에 비아홀(42a)을 형성한다(도 5g 참조).
이어서, 도 5h에 도시된 바와 같이 상기 제3 층간절연층(42) 상에 상기 비아홀(42a)을 덮는 TiAlN 막(51)을 ALD 방법으로 증착한다. 이어서 상기 TiAlN 막(51)의 표면을 플라즈마 산화공정으로 산화시킨다. 이렇게 산화된 TiAlN 막(51)은 상기 칼코게나이드 물질층(40)으로부터 후술하는 금속배선(50)으로의 전열을 방지한다.
이어서, 도 5i에 도시된 바와 같이 상기 산화된 TiAlN 막(51) 상에 TiAlN 또는 텅스텐으로 금속배선(50)을 형성한다. 상기 금속배선(50)은 그리드 형태로 이루어져서 외부신호를 선택된 메모리 셀의 데이터 저장부(40)에 전달한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 메모리 소자는 칼코게나이드 물질층의 하부에 발열물질층을 배치하고, 발열물질층의 표면을 플라즈마 산화시켜서 저항치를 높임으로써 적은 전류 사용으로 칼코게나이드 물질층에 필요한 열량을 전달할 수 있다. 따라서, 반도체 메모리 소자에 사용되는 전류의 량을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 데이타 저장부를 포함하는 반도체 메모리 소자에 있어서,
    상기 데이타 저장부 하부에 배치된 발열부; 및
    상기 데이타 저장부의 상부에 연결된 금속배선;을 구비하며,
    상기 데이타 저장부는 상기 발열부의 발열에 의해서 상변화가 일어나서 데이타가 저장되는 칼코게나이드 물질층을 포함하며,
    상기 발열부는, 절연물질층에 형성된 비아홀;
    상기 비아홀 내면에 형성된 절연물질로 이루어진 스페이서; 및
    상기 스페이서의 내면을 채운 발열물질층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서는 하부 면적이 넓고 상부 면적이 좁은 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열부의 하부에 도전성 플러그가 더 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도전성 플러그는 텅스텐 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 발열부는, 상기 도전성 플러그가 노출되는 비아홀;
    상기 비아홀 내면에 형성된 스페이서; 및
    상기 스페이서의 내면을 채운 발열물질층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 발열물질층은 티타늄알루미늄나이트라이드(TiAlN) 층인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열부의 상부 표면은 산화처리된 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 저장부 및 상기 금속배선 사이에 티타늄알루미늄나이트라이드(TiAlN) 막이 더 형성되어 있으며, 그 상부 표면은 산화처리된 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자.
  10. 기판 상에 제1 층간절연층을 형성하는 제1 단계;
    상기 제1 층간절연층에 콘택트홀을 형성하는 제2 단계;
    상기 콘택트홀에 도전성 플러그를 형성하는 제3 단계;
    상기 제1 층간절연층에 제2 층간절연층을 형성하는 제4 단계;
    상기 제2 층간절연층에 발열부를 형성하는 제5 단계;
    상기 발열부의 상부에 칼코게나이드 물질을 형성하는 제6 단계;
    상기 칼코게나이드 물질의 상부에 금속배선을 형성하는 제7 단계;를 구비하며,
    상기 제5 단계는,
    상기 제2 층간절연층에 상기 도전성 플러그가 노출되는 비아홀을 형성하는 단계;
    상기 제2 층간절연층 상에 상기 비아홀의 내면을 덮는 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제2 층간절연층이 노출될 때 까지 상기 절연막을 식각하여 상기 비아홀의 내면에 스페이서를 형성하는 단계; 및
    상기 스페이서 내에 발열물질층을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 발열물질층 형성단계는,
    상기 제2 층간절연층 상에 상기 비아홀의 상기 스페이서의 안쪽을 채우는 티타늄알루미늄나이트라이드(TiAlN) 막을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 층간절연층이 노출되도록 상기 티타늄알루미늄나이트라이드 막을 평탄화하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 티타늄알루미늄나이트라이드 막은 원자층 증착법(ALD)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 평탄화된 티타늄알루미늄나이트라이드 막 상부를 산화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 평탄화된 티타늄알루미늄나이트라이드 막 상부는 플라즈마 산화방법으로 산화되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 제7 단계는,
    상기 제2 층간절연층 상에 상기 칼코게나이드 물질층을 덮는 제3 층간절연층을 형성하는 단계;
    상기 제3 층간 절연층에 상기 칼코게나이드 물질층이 노출되는 비아홀을 형성하는 단계; 및
    상기 제3 층간 절연층 상에 상기 비아홀을 채우는 금속배선을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 제7 단계는,
    상기 제2 층간절연층 상에 상기 칼코게나이드 물질층을 덮는 제3 층간절연층을 형성하는 단계;
    상기 제3 층간절연층에 상기 칼코게나이드 물질층이 노출되는 비아홀을 형성하는 단계;
    상기 제3 층간절연층 상에 상기 노출된 칼코게나이드 물질층을 덮는 TiAlN 막을 증착하는 단계;
    상기 TiAlN 막의 상부를 산화시키는 단계; 및
    상기 산화된 TiAlN 막 상에 상기 비아홀을 채우는 금속배선을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 TiAlN 막의 상부의 산화단계는, 플라즈마 산화방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자의 제조방법.
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DE602004013489T DE602004013489D1 (de) 2003-05-23 2004-03-12 Halbleiter-Speicherbauelement und Verfahren zur Herstellung desselben
EP04251445A EP1480273B1 (en) 2003-05-23 2004-03-12 Semiconductor memory device and method of fabricating the same
CNB2004100343559A CN100435373C (zh) 2003-05-23 2004-04-12 半导体存储器件及其制造方法
US10/839,261 US7164147B2 (en) 2003-05-23 2004-05-06 Semiconductor memory device and method of fabricating the same
JP2004152661A JP4813027B2 (ja) 2003-05-23 2004-05-24 半導体メモリ素子およびその製造方法
US11/650,972 US7501307B2 (en) 2003-05-23 2007-01-09 Method of fabricating semiconductor memory device

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Families Citing this family (146)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893419B2 (en) * 2003-08-04 2011-02-22 Intel Corporation Processing phase change material to improve programming speed
KR100629265B1 (ko) * 2004-08-04 2006-09-29 삼성전자주식회사 국부적인 고저항영역을 구비하는 도전층 형성방법 및 이를사용하여 제조된 반도체 소자
TW200620473A (en) * 2004-09-08 2006-06-16 Renesas Tech Corp Nonvolatile memory device
KR100738070B1 (ko) * 2004-11-06 2007-07-12 삼성전자주식회사 한 개의 저항체와 한 개의 트랜지스터를 지닌 비휘발성메모리 소자
JP4783045B2 (ja) * 2004-11-17 2011-09-28 株式会社東芝 スイッチング素子
CN100461482C (zh) * 2004-11-17 2009-02-11 株式会社东芝 开关元件、线路转换设备和逻辑电路
KR100827653B1 (ko) 2004-12-06 2008-05-07 삼성전자주식회사 상변화 기억 셀들 및 그 제조방법들
DE102004059428A1 (de) 2004-12-09 2006-06-22 Infineon Technologies Ag Herstellungsverfahren für eine mikroelektronische Elektrodenstruktur, insbesondere für ein PCM-Speicherelement, und entsprechende mikroelektronische Elektrodenstruktur
KR100618879B1 (ko) 2004-12-27 2006-09-01 삼성전자주식회사 게르마늄 전구체, 이를 이용하여 형성된 ｇｓｔ 박막,상기 박막의 제조 방법 및 상변화 메모리 소자
KR100604923B1 (ko) * 2005-01-04 2006-07-28 삼성전자주식회사 원자층 증착법에 의한 티탄 알루미늄 질화막 형성방법 및이를 이용하여 제조된 발열 전극을 갖는 상변화 메모리 소자
US20060169968A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-03 Thomas Happ Pillar phase change memory cell
JP4591821B2 (ja) * 2005-02-09 2010-12-01 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置
KR100688532B1 (ko) 2005-02-14 2007-03-02 삼성전자주식회사 텔루르 전구체, 이를 이용하여 제조된 Ｔｅ-함유 칼코게나이드(ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅ) 박막, 상기 박막의 제조방법 및 상변화 메모리 소자
JP5474272B2 (ja) * 2005-03-15 2014-04-16 ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル メモリ装置及びその製造方法
JP2006352082A (ja) * 2005-05-19 2006-12-28 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置及びその製造方法
KR100650752B1 (ko) * 2005-06-10 2006-11-27 주식회사 하이닉스반도체 상변환 기억 소자 및 그의 제조방법
US20060284156A1 (en) * 2005-06-16 2006-12-21 Thomas Happ Phase change memory cell defined by imprint lithography
KR100642645B1 (ko) * 2005-07-01 2006-11-10 삼성전자주식회사 고집적 셀 구조를 갖는 메모리 소자 및 그 제조방법
KR100625170B1 (ko) 2005-07-13 2006-09-15 삼성전자주식회사 전극 구조체, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 상변화메모리 장치 및 그 제조 방법
JP4560818B2 (ja) 2005-07-22 2010-10-13 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置及びその製造方法
KR100682969B1 (ko) * 2005-08-04 2007-02-15 삼성전자주식회사 상변화 물질, 이를 포함하는 상변화 램과 이의 제조 및 동작 방법
KR100655440B1 (ko) 2005-08-30 2006-12-08 삼성전자주식회사 상변화 기억 소자 및 그 형성 방법
EP1764837B1 (en) * 2005-09-14 2009-08-05 STMicroelectronics S.r.l. Method of manufacturing a phase change memory device having a uniform heater height
US7541607B2 (en) * 2005-11-02 2009-06-02 Elpida Memory, Inc. Electrically rewritable non-volatile memory element and method of manufacturing the same
US7589364B2 (en) * 2005-11-02 2009-09-15 Elpida Memory, Inc. Electrically rewritable non-volatile memory element and method of manufacturing the same
US7786460B2 (en) 2005-11-15 2010-08-31 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory device and manufacturing method
US7635855B2 (en) * 2005-11-15 2009-12-22 Macronix International Co., Ltd. I-shaped phase change memory cell
US7414258B2 (en) 2005-11-16 2008-08-19 Macronix International Co., Ltd. Spacer electrode small pin phase change memory RAM and manufacturing method
US7449710B2 (en) 2005-11-21 2008-11-11 Macronix International Co., Ltd. Vacuum jacket for phase change memory element
US7829876B2 (en) * 2005-11-21 2010-11-09 Macronix International Co., Ltd. Vacuum cell thermal isolation for a phase change memory device
US7599217B2 (en) * 2005-11-22 2009-10-06 Macronix International Co., Ltd. Memory cell device and manufacturing method
JP4860249B2 (ja) * 2005-11-26 2012-01-25 エルピーダメモリ株式会社 相変化メモリ装置および相変化メモリ装置の製造方法
US7459717B2 (en) 2005-11-28 2008-12-02 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell and manufacturing method
US7688619B2 (en) 2005-11-28 2010-03-30 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell and manufacturing method
US7521364B2 (en) * 2005-12-02 2009-04-21 Macronix Internation Co., Ltd. Surface topology improvement method for plug surface areas
US7531825B2 (en) * 2005-12-27 2009-05-12 Macronix International Co., Ltd. Method for forming self-aligned thermal isolation cell for a variable resistance memory array
US8062833B2 (en) 2005-12-30 2011-11-22 Macronix International Co., Ltd. Chalcogenide layer etching method
KR100695166B1 (ko) * 2006-01-03 2007-03-14 삼성전자주식회사 플러렌층을 구비한 상변화 메모리 소자의 제조 방법
US7595218B2 (en) * 2006-01-09 2009-09-29 Macronix International Co., Ltd. Programmable resistive RAM and manufacturing method
US7560337B2 (en) * 2006-01-09 2009-07-14 Macronix International Co., Ltd. Programmable resistive RAM and manufacturing method
US7741636B2 (en) 2006-01-09 2010-06-22 Macronix International Co., Ltd. Programmable resistive RAM and manufacturing method
JP4591833B2 (ja) * 2006-01-17 2010-12-01 エルピーダメモリ株式会社 相変化メモリ装置および相変化メモリ装置の製造方法
JP4691454B2 (ja) * 2006-02-25 2011-06-01 エルピーダメモリ株式会社 相変化メモリ装置およびその製造方法
US7324365B2 (en) * 2006-03-02 2008-01-29 Infineon Technologies Ag Phase change memory fabricated using self-aligned processing
US7514705B2 (en) * 2006-04-25 2009-04-07 International Business Machines Corporation Phase change memory cell with limited switchable volume
CN100459049C (zh) * 2006-04-28 2009-02-04 台湾薄膜电晶体液晶显示器产业协会 运用金属-硫系元素化合物的先驱物溶液制作主动层薄膜的方法
US7608848B2 (en) * 2006-05-09 2009-10-27 Macronix International Co., Ltd. Bridge resistance random access memory device with a singular contact structure
US7494841B2 (en) * 2006-05-12 2009-02-24 International Business Machines Corporation Solution-based deposition process for metal chalcogenides
KR101095741B1 (ko) * 2006-05-31 2011-12-21 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤 반도체 장치
US7696506B2 (en) * 2006-06-27 2010-04-13 Macronix International Co., Ltd. Memory cell with memory material insulation and manufacturing method
US7750333B2 (en) * 2006-06-28 2010-07-06 Intel Corporation Bit-erasing architecture for seek-scan probe (SSP) memory storage
US7785920B2 (en) 2006-07-12 2010-08-31 Macronix International Co., Ltd. Method for making a pillar-type phase change memory element
JP2008053494A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
JP4437299B2 (ja) 2006-08-25 2010-03-24 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP2008060541A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Korea Electronics Telecommun Ｇｓｔカルコゲニドパターンを備える相変化メモリ素子の製造方法
US7772581B2 (en) * 2006-09-11 2010-08-10 Macronix International Co., Ltd. Memory device having wide area phase change element and small electrode contact area
JP4267013B2 (ja) 2006-09-12 2009-05-27 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置の製造方法
KR100807230B1 (ko) 2006-09-27 2008-02-28 삼성전자주식회사 상변화 물질층 및 이를 포함하는 상변화 메모리 장치
KR100766504B1 (ko) 2006-09-29 2007-10-15 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
US7504653B2 (en) 2006-10-04 2009-03-17 Macronix International Co., Ltd. Memory cell device with circumferentially-extending memory element
CN100461484C (zh) * 2006-10-13 2009-02-11 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 相变存储器存储单元及其制备方法
KR100858083B1 (ko) * 2006-10-18 2008-09-10 삼성전자주식회사 하부전극 콘택층과 상변화층 사이에 넓은 접촉면적을 갖는상변화 메모리 소자 및 그 제조 방법
US7863655B2 (en) * 2006-10-24 2011-01-04 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cells with dual access devices
US8067762B2 (en) 2006-11-16 2011-11-29 Macronix International Co., Ltd. Resistance random access memory structure for enhanced retention
US7476587B2 (en) 2006-12-06 2009-01-13 Macronix International Co., Ltd. Method for making a self-converged memory material element for memory cell
US7682868B2 (en) * 2006-12-06 2010-03-23 Macronix International Co., Ltd. Method for making a keyhole opening during the manufacture of a memory cell
US7903447B2 (en) 2006-12-13 2011-03-08 Macronix International Co., Ltd. Method, apparatus and computer program product for read before programming process on programmable resistive memory cell
US7718989B2 (en) * 2006-12-28 2010-05-18 Macronix International Co., Ltd. Resistor random access memory cell device
US7619311B2 (en) * 2007-02-02 2009-11-17 Macronix International Co., Ltd. Memory cell device with coplanar electrode surface and method
US7884343B2 (en) 2007-02-14 2011-02-08 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell with filled sidewall memory element and method for fabricating the same
US7956344B2 (en) 2007-02-27 2011-06-07 Macronix International Co., Ltd. Memory cell with memory element contacting ring-shaped upper end of bottom electrode
KR100858089B1 (ko) * 2007-03-06 2008-09-10 삼성전자주식회사 상변화 메모리 소자와 그 제조 및 동작 방법
US7786461B2 (en) 2007-04-03 2010-08-31 Macronix International Co., Ltd. Memory structure with reduced-size memory element between memory material portions
US7940552B2 (en) * 2007-04-30 2011-05-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiple level cell phase-change memory device having pre-reading operation resistance drift recovery, memory systems employing such devices and methods of reading memory devices
KR100914267B1 (ko) * 2007-06-20 2009-08-27 삼성전자주식회사 가변저항 메모리 장치 및 그것의 형성방법
KR100881055B1 (ko) 2007-06-20 2009-01-30 삼성전자주식회사 상변화 메모리 유닛, 이의 제조 방법, 이를 포함하는상변화 메모리 장치 및 그 제조 방법
KR100875165B1 (ko) * 2007-07-04 2008-12-22 주식회사 동부하이텍 반도체 소자 및 제조 방법
KR101308549B1 (ko) * 2007-07-12 2013-09-13 삼성전자주식회사 멀티-레벨 상변환 메모리 장치 및 그것의 쓰기 방법
TWI402980B (zh) 2007-07-20 2013-07-21 Macronix Int Co Ltd 具有緩衝層之電阻式記憶結構
KR101258268B1 (ko) * 2007-07-26 2013-04-25 삼성전자주식회사 비휘발성 메모리 소자의 낸드형 저항성 메모리 셀 스트링들및 그 제조방법들
US7729161B2 (en) 2007-08-02 2010-06-01 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory with dual word lines and source lines and method of operating same
US7642125B2 (en) * 2007-09-14 2010-01-05 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell in via array with self-aligned, self-converged bottom electrode and method for manufacturing
US8178386B2 (en) 2007-09-14 2012-05-15 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell array with self-converged bottom electrode and method for manufacturing
US7755074B2 (en) * 2007-10-12 2010-07-13 Ovonyx, Inc. Low area contact phase-change memory
JP2009099854A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Elpida Memory Inc 縦型相変化メモリ装置の製造方法
US7919766B2 (en) 2007-10-22 2011-04-05 Macronix International Co., Ltd. Method for making self aligning pillar memory cell device
US7646631B2 (en) * 2007-12-07 2010-01-12 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell having interface structures with essentially equal thermal impedances and manufacturing methods
KR101198100B1 (ko) 2007-12-11 2012-11-09 삼성전자주식회사 상변화 물질층 패턴의 형성 방법, 상변화 메모리 장치의제조 방법 및 이에 사용되는 상변화 물질층 연마용 슬러리조성물
US7879643B2 (en) 2008-01-18 2011-02-01 Macronix International Co., Ltd. Memory cell with memory element contacting an inverted T-shaped bottom electrode
US7879645B2 (en) * 2008-01-28 2011-02-01 Macronix International Co., Ltd. Fill-in etching free pore device
US8158965B2 (en) 2008-02-05 2012-04-17 Macronix International Co., Ltd. Heating center PCRAM structure and methods for making
US8084842B2 (en) * 2008-03-25 2011-12-27 Macronix International Co., Ltd. Thermally stabilized electrode structure
US8030634B2 (en) 2008-03-31 2011-10-04 Macronix International Co., Ltd. Memory array with diode driver and method for fabricating the same
US7825398B2 (en) 2008-04-07 2010-11-02 Macronix International Co., Ltd. Memory cell having improved mechanical stability
US7791057B2 (en) * 2008-04-22 2010-09-07 Macronix International Co., Ltd. Memory cell having a buried phase change region and method for fabricating the same
US8077505B2 (en) * 2008-05-07 2011-12-13 Macronix International Co., Ltd. Bipolar switching of phase change device
US7701750B2 (en) 2008-05-08 2010-04-20 Macronix International Co., Ltd. Phase change device having two or more substantial amorphous regions in high resistance state
KR100981736B1 (ko) * 2008-05-23 2010-09-13 한국전자통신연구원 상변화 메모리 소자 및 그 제조 방법
US8415651B2 (en) * 2008-06-12 2013-04-09 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell having top and bottom sidewall contacts
US8134857B2 (en) * 2008-06-27 2012-03-13 Macronix International Co., Ltd. Methods for high speed reading operation of phase change memory and device employing same
US20100019215A1 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Macronix International Co., Ltd. Mushroom type memory cell having self-aligned bottom electrode and diode access device
US7932506B2 (en) 2008-07-22 2011-04-26 Macronix International Co., Ltd. Fully self-aligned pore-type memory cell having diode access device
US7903457B2 (en) * 2008-08-19 2011-03-08 Macronix International Co., Ltd. Multiple phase change materials in an integrated circuit for system on a chip application
US7719913B2 (en) * 2008-09-12 2010-05-18 Macronix International Co., Ltd. Sensing circuit for PCRAM applications
US8324605B2 (en) * 2008-10-02 2012-12-04 Macronix International Co., Ltd. Dielectric mesh isolated phase change structure for phase change memory
US7897954B2 (en) 2008-10-10 2011-03-01 Macronix International Co., Ltd. Dielectric-sandwiched pillar memory device
US8036014B2 (en) * 2008-11-06 2011-10-11 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory program method without over-reset
US8907316B2 (en) * 2008-11-07 2014-12-09 Macronix International Co., Ltd. Memory cell access device having a pn-junction with polycrystalline and single crystal semiconductor regions
US8664689B2 (en) 2008-11-07 2014-03-04 Macronix International Co., Ltd. Memory cell access device having a pn-junction with polycrystalline plug and single-crystal semiconductor regions
KR20100060323A (ko) * 2008-11-27 2010-06-07 삼성전자주식회사 가변저항 메모리 장치 및 그 형성 방법
US7869270B2 (en) 2008-12-29 2011-01-11 Macronix International Co., Ltd. Set algorithm for phase change memory cell
US8089137B2 (en) * 2009-01-07 2012-01-03 Macronix International Co., Ltd. Integrated circuit memory with single crystal silicon on silicide driver and manufacturing method
US8107283B2 (en) * 2009-01-12 2012-01-31 Macronix International Co., Ltd. Method for setting PCRAM devices
US8030635B2 (en) 2009-01-13 2011-10-04 Macronix International Co., Ltd. Polysilicon plug bipolar transistor for phase change memory
US8064247B2 (en) 2009-01-14 2011-11-22 Macronix International Co., Ltd. Rewritable memory device based on segregation/re-absorption
US8933536B2 (en) 2009-01-22 2015-01-13 Macronix International Co., Ltd. Polysilicon pillar bipolar transistor with self-aligned memory element
US8084760B2 (en) 2009-04-20 2011-12-27 Macronix International Co., Ltd. Ring-shaped electrode and manufacturing method for same
US8173987B2 (en) * 2009-04-27 2012-05-08 Macronix International Co., Ltd. Integrated circuit 3D phase change memory array and manufacturing method
US8097871B2 (en) 2009-04-30 2012-01-17 Macronix International Co., Ltd. Low operational current phase change memory structures
US7933139B2 (en) * 2009-05-15 2011-04-26 Macronix International Co., Ltd. One-transistor, one-resistor, one-capacitor phase change memory
US7968876B2 (en) * 2009-05-22 2011-06-28 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell having vertical channel access transistor
US8350316B2 (en) 2009-05-22 2013-01-08 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cells having vertical channel access transistor and memory plane
US8809829B2 (en) * 2009-06-15 2014-08-19 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory having stabilized microstructure and manufacturing method
US8406033B2 (en) 2009-06-22 2013-03-26 Macronix International Co., Ltd. Memory device and method for sensing and fixing margin cells
US8238149B2 (en) 2009-06-25 2012-08-07 Macronix International Co., Ltd. Methods and apparatus for reducing defect bits in phase change memory
US8363463B2 (en) 2009-06-25 2013-01-29 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory having one or more non-constant doping profiles
US8110822B2 (en) 2009-07-15 2012-02-07 Macronix International Co., Ltd. Thermal protect PCRAM structure and methods for making
US7894254B2 (en) 2009-07-15 2011-02-22 Macronix International Co., Ltd. Refresh circuitry for phase change memory
US8198619B2 (en) 2009-07-15 2012-06-12 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory cell structure
US8064248B2 (en) 2009-09-17 2011-11-22 Macronix International Co., Ltd. 2T2R-1T1R mix mode phase change memory array
US8178387B2 (en) 2009-10-23 2012-05-15 Macronix International Co., Ltd. Methods for reducing recrystallization time for a phase change material
US8729521B2 (en) 2010-05-12 2014-05-20 Macronix International Co., Ltd. Self aligned fin-type programmable memory cell
US8310864B2 (en) 2010-06-15 2012-11-13 Macronix International Co., Ltd. Self-aligned bit line under word line memory array
US8247789B2 (en) 2010-08-31 2012-08-21 Micron Technology, Inc. Memory cells and methods of forming memory cells
US8395935B2 (en) 2010-10-06 2013-03-12 Macronix International Co., Ltd. Cross-point self-aligned reduced cell size phase change memory
US9466793B2 (en) * 2010-10-29 2016-10-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Memristors having at least one junction
US8497705B2 (en) 2010-11-09 2013-07-30 Macronix International Co., Ltd. Phase change device for interconnection of programmable logic device
US8467238B2 (en) 2010-11-15 2013-06-18 Macronix International Co., Ltd. Dynamic pulse operation for phase change memory
US8987700B2 (en) 2011-12-02 2015-03-24 Macronix International Co., Ltd. Thermally confined electrode for programmable resistance memory
JP2014049497A (ja) 2012-08-29 2014-03-17 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置及びその動作方法
JP5826779B2 (ja) 2013-02-27 2015-12-02 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
US9336879B2 (en) 2014-01-24 2016-05-10 Macronix International Co., Ltd. Multiple phase change materials in an integrated circuit for system on a chip application
US9627612B2 (en) 2014-02-27 2017-04-18 International Business Machines Corporation Metal nitride keyhole or spacer phase change memory cell structures
US9559113B2 (en) 2014-05-01 2017-01-31 Macronix International Co., Ltd. SSL/GSL gate oxide in 3D vertical channel NAND
US9672906B2 (en) 2015-06-19 2017-06-06 Macronix International Co., Ltd. Phase change memory with inter-granular switching
US10957587B2 (en) * 2018-07-31 2021-03-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Structure and formation method of semiconductor device with conductive feature

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020038872A1 (en) * 2000-09-29 2002-04-04 Lowrey Tyler A. Compositionally modified resistive electrode
US20020058389A1 (en) * 2000-09-29 2002-05-16 Wicker Guy C. Reduced contact area of sidewall conductor
US6545903B1 (en) * 2001-12-17 2003-04-08 Texas Instruments Incorporated Self-aligned resistive plugs for forming memory cell with phase change material
US6566700B2 (en) * 2001-10-11 2003-05-20 Ovonyx, Inc. Carbon-containing interfacial layer for phase-change memory

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6147395A (en) * 1996-10-02 2000-11-14 Micron Technology, Inc. Method for fabricating a small area of contact between electrodes
US5825046A (en) * 1996-10-28 1998-10-20 Energy Conversion Devices, Inc. Composite memory material comprising a mixture of phase-change memory material and dielectric material
US6969866B1 (en) * 1997-10-01 2005-11-29 Ovonyx, Inc. Electrically programmable memory element with improved contacts
WO2000057498A1 (en) * 1999-03-25 2000-09-28 Energy Conversion Devices, Inc. Electrically programmable memory element with improved contacts
US6072716A (en) * 1999-04-14 2000-06-06 Massachusetts Institute Of Technology Memory structures and methods of making same
US6696355B2 (en) * 2000-12-14 2004-02-24 Ovonyx, Inc. Method to selectively increase the top resistance of the lower programming electrode in a phase-change memory
US6569705B2 (en) * 2000-12-21 2003-05-27 Intel Corporation Metal structure for a phase-change memory device
US6511867B2 (en) * 2001-06-30 2003-01-28 Ovonyx, Inc. Utilizing atomic layer deposition for programmable device
US6764894B2 (en) * 2001-08-31 2004-07-20 Ovonyx, Inc. Elevated pore phase-change memory
US6545287B2 (en) * 2001-09-07 2003-04-08 Intel Corporation Using selective deposition to form phase-change memory cells
JP4911845B2 (ja) * 2001-09-20 2012-04-04 株式会社リコー 相変化型不揮発性メモリ素子、該相変化型不揮発性メモリ素子を用いたメモリアレーおよび該相変化型不揮発性メモリ素子の情報記録方法
JP2003100084A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Toshiba Corp 相変化型不揮発性記憶装置
EP1318552A1 (en) * 2001-12-05 2003-06-11 STMicroelectronics S.r.l. Small area contact region, high efficiency phase change memory cell and fabrication method thereof
JP3948292B2 (ja) * 2002-02-01 2007-07-25 株式会社日立製作所 半導体記憶装置及びその製造方法
US6707087B2 (en) * 2002-06-21 2004-03-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Structure of chalcogenide memory element
US6859382B2 (en) * 2002-08-02 2005-02-22 Unity Semiconductor Corporation Memory array of a non-volatile ram
US6869883B2 (en) * 2002-12-13 2005-03-22 Ovonyx, Inc. Forming phase change memories
US6912146B2 (en) * 2002-12-13 2005-06-28 Ovonyx, Inc. Using an MOS select gate for a phase change memory
US7115927B2 (en) * 2003-02-24 2006-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Phase changeable memory devices
JP4254293B2 (ja) * 2003-03-25 2009-04-15 株式会社日立製作所 記憶装置
KR100504698B1 (ko) * 2003-04-02 2005-08-02 삼성전자주식회사 상변화 기억 소자 및 그 형성 방법
US6937507B2 (en) * 2003-12-05 2005-08-30 Silicon Storage Technology, Inc. Memory device and method of operating same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020038872A1 (en) * 2000-09-29 2002-04-04 Lowrey Tyler A. Compositionally modified resistive electrode
US20020058389A1 (en) * 2000-09-29 2002-05-16 Wicker Guy C. Reduced contact area of sidewall conductor
US6566700B2 (en) * 2001-10-11 2003-05-20 Ovonyx, Inc. Carbon-containing interfacial layer for phase-change memory
US6545903B1 (en) * 2001-12-17 2003-04-08 Texas Instruments Incorporated Self-aligned resistive plugs for forming memory cell with phase change material

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Publication number Publication date
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