양방향 정류 특성이 부여된 저항 변화 메모리 소자 및 이의 제조방법
Resistance change memory device with bi-directional rectification characteristics and fabrication method for the same
특허 요약
저항 변화 메모리 소자 및 이의 제조방법이 제공된다. 저항 변화 메모리 소자는 제 1 전극을 포함한다. 상기 제1 전극 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 바이폴라 다이오드 스위칭을 보여주는 제1 구리 산화물막이 위치한다. 상기 제1 구리 산화물막 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 결정입자 경계 내에 구리 필라멘트의 형성 또는 파괴에 의해 바이폴라 저항성 스위칭을 보여주는 제2 구리 산화물막이 위치한다. 상기 제2 구리 산화물막 상에 제 2 전극이 위치한다.
청구항
번호청구항
3

청구항 1에 있어서,상기 제1 구리 산화물막은 XRD 분석시, 2θ가 30 내지 40의 범위 내에 (110), , 및 (111) 피크들을 나타내는 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 3에 있어서,상기 제1 구리 산화물막은 XRD 분석시, 과, 2θ가 48 내지 50의 범위 내에서 피크를 더 나타내는 저항 변화 메모리 소자.

1

제 1 전극;상기 제1 전극 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 바이폴라 다이오드 스위칭을 보여주는 제1 구리 산화물막;상기 제1 구리 산화물막 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 결정입자 경계 내에 구리 필라멘트의 형성 또는 파괴에 의해 바이폴라 저항성 스위칭을 보여주는 제2 구리 산화물막; 및상기 제2 구리 산화물막 상에 제 2 전극을 포함하고,상기 제2 구리 산화물막은 Cu2+xO (0≤x≤0.2)의 조성을 갖는 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 1에 있어서,상기 제1 구리 산화물막은 Cu1+xO (0≤x≤0.2)의 조성을 나타내는 저항 변화 메모리 소자.

5

청구항 1에 있어서,상기 제1 구리 산화물막은 단일 이온화된 산소공공(V0+)을 이중 이온화된 산소공공(V0++) 대비 더 많은 양으로 함유하는 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 1에 있어서,상기 제2 구리 산화물막은 이중 이온화된 산소공공(V0++)을 단일 이온화된 산소공공(V0+) 대비 더 많은 양으로 함유하는 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 1에 있어서,상기 제2 구리 산화물막은 상기 제1 구리 산화물막 대비 구리 양이온의 함량이 많은 저항 변화 메모리 소자.

8

청구항 1에 있어서,상기 제2 구리 산화물막은 XRD 분석시, 2θ가 30 근처에서 (110) 피크를 나타내는 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 8에 있어서,상기 제2 구리 산화물막은 2θ가 35 내지 40의 범위 내에서 (111)피크와 2θ가 40 내지 45의 범위 내에서 (102)피크를 나타내는 저항 변화 메모리 소자.

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삭제

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청구항 1에 있어서,상기 제2 구리 산화물막은 평균 결정입자의 크기가 상기 제1 구리 산화물막에 비해 큰 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 1에 있어서,상기 제2 구리 산화물막은 상기 제1 구리 산화물막에 비해 면저항이 더 높은 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 1에 있어서,상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 구리 산화물막들과 반응성이 없는 전도성 막인 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 1에 있어서,상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 서로에 관계없이 Pt, Ru, Au, TiN, TaN, 또는 ITO (Indium Tin Oxide)인 저항 변화 메모리 소자.

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제1 전극을 제공하는 단계;제1 전극 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 바이폴라 다이오드 스위칭을 보여주는 제1 구리 산화물막을 형성하는 단계;상기 제1 구리 산화물막 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 결정입자 경계 내에 구리 필라멘트의 형성 또는 파괴에 의해 바이폴라 저항성 스위칭을 보여주는 제2 구리 산화물막을 형성하는 단계; 및상기 제2 구리 산화물막 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하되,상기 제2 구리 산화물막은 Cu2+xO (0≤x≤0.2)의 조성을 갖는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.

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청구항 15에 있어서,상기 제1 구리 산화물막과 상기 제2 구리 산화물막 중 적어도 어느 하나는 구리 산화물 입자 분산액을 코팅한 후 이를 열처리 하여 형성하는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.

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청구항 16에 있어서,상기 제1 구리 산화물막을 구리 산화물 입자 분산액을 코팅한 후 이를 열처리하여 형성하고,상기 열처리는 비활성 기체 대비 산소가 많은 분위기에서 수행하는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.

18

청구항 16에 있어서,상기 제2 구리 산화물막을 구리 산화물 입자 분산액을 코팅한 후 이를 열처리하여 형성하고,상기 열처리는 산소 대비 비활성 기체가 많은 분위기에서 수행하는 저항 변화 메모리 소자 제조방법.

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제 1 전극;상기 제1 전극 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 단일 이온화된 산소공공(V0+)을 이중 이온화된 산소공공(V0++) 대비 더 많은 양으로 함유하는 제1 구리 산화물막;상기 제1 구리 산화물막 상에 다수의 결정입자들을 구비하고, 이중 이온화된 산소공공(V0++)을 단일 이온화된 산소공공(V0+) 대비 더 많은 양으로 함유하는 제2 구리 산화물막; 및상기 제2 구리 산화물막 상에 제 2 전극을 포함하는 저항 변화 메모리 소자.

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청구항 19에 있어서,상기 제1 구리 산화물막은 Cu1+xO (0≤x≤0.2)의 조성을 갖고,상기 제2 구리 산화물막은 Cu2+xO (0≤x≤0.2)의 조성을 갖는 저항 변화 메모리 소자.