CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자 및 그 제조방법
CMOS-NEM-based associative memory augmentation neural network device and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자에 있어서, 기판과, 상기 기판 상에 형성된 캔틸레버 라인과, 상기 캔틸레버 라인으로부터 이격되어 형성되며, 상기 캔틸레버 라인의 스위칭 작동에 의해 선택적으로 접촉되는 제1신호라인 및 제2신호라인을 포함하고, 상기 캔틸레버 라인의 스위칭 작동 영역을 확보하고, 상기 캔틸레버 라인과 상기 제1신호라인 및 제2신호라인을 포함하는 작동공간부가 형성되며, 상기 작동공간부의 일영역에는 수직 방향으로 하나 이상의 지지대가 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자 및 그 제조방법을 기술적 요지로 한다.
청구항
번호청구항
1

CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자에 있어서,기판;상기 기판 상에 형성된 캔틸레버 라인;상기 캔틸레버 라인으로부터 이격되어 형성되며, 상기 캔틸레버 라인의 스위칭 작동에 의해 선택적으로 접촉되는 제1신호라인 및 제2신호라인;을 포함하고,상기 캔틸레버 라인의 스위칭 작동 영역을 확보하고, 상기 캔틸레버 라인과 상기 제1신호라인 및 제2신호라인을 포함하는 작동공간부가 형성되며,상기 작동공간부의 일영역에는 수직 방향으로 하나 이상의 지지대가 형성되고,상기 캔틸레버 라인, 제1신호라인 및 제2신호라인 하부에는,각각 라이너층(liner)이 형성되고, 상기 라이너층 하부에는 배리어층(barrier)이 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

2

제 1항에 있어서, 상기 작동공간부의 테두리 및 상기 지지대는 제1절연층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

3

제 2항에 있어서, 상기 작동공간부는,상기 캔틸레버 라인, 상기 제1신호라인 및 상기 제2신호라인의 하측부에 형성된 제2절연층과, 상기 캔틸레버 라인, 상기 제1신호라인 및 상기 제2신호라인의 상측부에 형성된 제3절연층의 식각에 의해 형성되며, 상기 제2절연층 및 제3절연층은 상기 제1절연층에 비해 식각속도가 더 빠른 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

4

제 3항에 있어서, 상기 제2절연층과 상기 제3절연층은 동일한 물질로 형성되거나, 상기 제2절연층은 상기 제3절연층에 비해 식각속도가 더 빠른 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

5

제 3항에 있어서, 상기 제2절연층은,SiOx, GeOx, SnOx, AlOx, GaOx, InOx, TiOx, ZrOx, HfOx, ZnOx 중 어느 하나의 물질(X는 유리수, 0003c#X003c#1)인 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

6

제 3항에 있어서, 상기 제3절연층은,SiOxNy, GeOxNy, SnOxNy, AlOxNy, GaOxNy, InOxNy, TiOxNy, ZrOxNy, HfOxNy, ZnOxNy 중 어느 하나의 물질(X, Y는 유리수, 0003c#X003c#1, 0003c#Y003c#1)인 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

7

제 2항에 있어서, 상기 제1절연층은,SiNy, GeNy, SnNy, AlNy, GaOxNy, InNy, TiNy, ZrNy, HfNy, ZnNy 중 어느 하나의 물질(Y는 유리수, 0003c#Y003c#1)인 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

8

제 1항에 있어서, 상기 캔틸레버 라인, 제1신호라인 및 제2신호라인은,구리, 알루미늄 및 금 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

9

삭제

10

제 1항에 있어서, 상기 라이너층은,탄탈륨 또는 티타늄으로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

11

제 1항에 있어서, 상기 배리어층은,TaN 또는 TiN으로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자.

12

CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법에 있어서,기판 상에 제1절연층을 형성하고, 상기 제1절연층을 패터닝하는 단계;상기 패터닝된 제1절연층 상에 제2절연층을 형성하고, 상기 제2절연층을 패터닝하는 단계;상기 패터닝된 제2절연층 상에 캔틸레버 라인, 제1신호라인 및 제2신호라인으로 이루어진 NEM 패턴을 형성하는 단계;상기 NEM 패턴 상에 제3절연층을 형성하는 단계;상기 제3절연층 상에 포토레지스트층을 형성하고 이의 패터닝 및 식각 공정에 의해 상기 제2절연층 및 제3절연층에 상기 캔틸레버 라인의 작동공간부 형성을 위한 식각패턴과 지지대 형성을 위한 식각패턴을 형성하는 단계;상기 캔틸레버 라인의 작동공간부 형성을 위한 식각패턴과 상기 지지대 형성을 위한 식각패턴에 제1절연층을 증착하는 단계;상기 제1절연층 및 제3절연층에 에칭홀을 형성하고, 상기 에칭홀을 통해 상기 제2절연층 및 제3절연층을 제거하여 작동공간부를 형성하는 단계;를 포함하고,상기 제2절연층 및 제3절연층은 상기 제1절연층에 비해 식각속도가 더 빠른 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

13

삭제

14

제 12항에 있어서, 상기 제2절연층은 상기 제3절연층에 비해 식각속도가 더 빠른 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

15

제 12항에 있어서, 상기 제1절연층은,SiNy, GeNy, SnNy, AlNy, GaOxNy, InNy, TiNy, ZrNy, HfNy, ZnNy 중 어느 하나의 물질(Y는 유리수, 0003c#Y003c#1)인 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

16

제 12항에 있어서, 상기 제2절연층은,SiOx, GeOx, SnOx, AlOx, GaOx, InOx, TiOx, ZrOx, HfOx, ZnOx 중 어느 하나의 물질(X는 유리수, 0003c#X003c#1)인 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

17

제 12항에 있어서, 상기 제3절연층은,SiOxNy, GeOxNy, SnOxNy, AlOxNy, GaOxNy, InOxNy, TiOxNy, ZrOxNy, HfOxNy, ZnOxNy 중 어느 하나의 물질(X, Y는 유리수, 0003c#X003c#1, 0003c#Y003c#1)인 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

18

제 12항에 있어서, 상기 캔틸레버 라인, 제1신호라인 및 제2신호라인은,구리, 알루미늄 및 금 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

19

제 12항에 있어서, 상기 캔틸레버 라인, 제1신호라인 및 제2신호라인 하부에는,각각 라이너층(liner)이 형성되고, 상기 라이너층 하부에는 배리어층(barrier)이 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

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제 19항에 있어서, 상기 라이너층은,탄탈륨 또는 티타늄으로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.

21

제 19항에 있어서, 상기 배리어층은,TaN 또는 TiN으로 형성된 것을 특징으로 하는 CMOS-NEM 기반 연상형 메모리 증대 신경망 소자의 제조방법.