기판; 상기 기판 상에 형성되며, 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 전도층과 상기 수평 전도층의 형성 방향과 동일한 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 절연층이 교번적으로 적층되어 있는 전도체-절연체 수평 구조물; 상기 전도체-절연체 수평 구조물의 일측에 형성되며, 메모리 특성을 나타내는 물질로 이루어진 메모리층; 상기 전도체-절연체 수평 구조물과의 사이에 상기 메모리층이 배치되도록 상기 메모리층의 일측에 형성되며, 독립 전도층과 독립 절연층이 상기 기판 상에 교번적으로 적층되어 있는 독립 전도체-절연체 구조물과 상기 기판 상에 형성되어 있는 수직 분리막이 상기 수평 전도층의 형성 방향으로 교번적으로 배치되는 복합 전도체-절연체 구조물; 상기 메모리층과의 사이에 상기 복합 전도체-절연체 구조물이 배치되도록 상기 복합 전도체-절연체 구조물의 일측에 형성되는 선택 다이오드; 및 상기 복합 전도체-절연체 구조물과의 사이에 상기 선택 다이오드가 배치되도록 상기 선택 다이오드의 일측에 형성되며, 상기 기판 상에 형성되어 있는 수직 전도막과 상기 기판 상에 형성되어 있는 수직 절연막이 상기 수평 전도층의 형성 방향으로 교번적으로 배치되는 전도체-절연체 수직 구조물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제1항에 있어서, 상기 전도체-절연체 수평 구조물에 구비된 수평 전도층의 개수와 상기 독립 전도체-절연체 구조물에 구비된 독립 전도층의 개수는 동일하고, 상기 복합 전도체-절연체 구조물에 구비된 독립 전도체-절연체 구조물의 개수와 상기 전도체-절연체 수직 구조물에 구비된 수직 전도막의 개수는 동일한 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제2항에 있어서, 상기 전도체-절연체 수평 구조물은 상기 수평 전도층과 상기 수평 절연층의 순서로 적층되어 형성되고, 상기 독립 전도체-절연체 구조물은 상기 독립 전도층과 상기 독립 절연층의 순서로 적층되어 형성되며, 상기 메모리층을 사이에 두고 서로 마주보는 각각의 수평 전도층과 독립 전도층의 두께는 동일하고, 상기 메모리층을 사이에 두고 서로 마주보는 각각의 수평 절연층과 독립 절연층의 두께는 동일한 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제2항에 있어서, 상기 독립 전도체-절연체 구조물과 상기 수직 전도막 각각은 상기 선택 다이오드를 사이에 두고 서로 마주보게 배치되며, 상기 독립 전도체-절연체 구조물과 상기 수직 전도막 각각의 상기 수평 전도층의 형성 방향으로의 길이는 모두 동일하고, 상기 수직 절연막과 상기 수직 분리막 각각의 상기 수평 전도층의 형성 방향으로의 길이는 모두 동일한 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선택 다이오드는 p-n 접합 다이오드인 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선택 다이오드는, 상기 복합 전도체-절연체 구조물의 일측에 형성되고, 상기 복합 전도체-절연체 구조물에 구비된 독립 전도층과 쇼트키 접합을 이루며, 반도체 물질로 이루어진 반도체층과, 상기 반도체층과 상기 전도체-절연체 수직 구조물 사이에 형성되고, 상기 반도체층과 오믹 접합을 이루며, 전도성 물질로 이루어진 오믹 접합층을 구비하는 쇼트키 접합 다이오드인 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메모리층을 이루는 물질은 전기적 신호에 의해 전기저항이 변화하는 저항변화 물질, 상(phase)이 변화하는 상전이 물질 및 잔류분극(remanent polarization)이 변화하는 강유전 물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메모리층은 전이금속 산화물로 이루어지고, 상기 선택 다이오드는 일부가 환원된 전이금속 산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선택 다이오드와의 사이에 상기 전도체-절연체 수직 구조물이 배치되도록 상기 전도체-절연체 수직 구조물의 일측에 형성되며, 절연 물질로 이루어진 보호 절연막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자.

기판 상에 하나 이상의 전도층과 하나 이상의 절연층을 교번적으로 증착하여 전도체-절연체 복합층을 형성하는 단계; 상기 전도체-절연체 복합층이 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 전도층과 상기 수평 전도층의 형성 방향과 동일한 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 절연층이 교번적으로 적층된 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물로 분리되도록, 상기 전도체-절연체 복합층을 적층방향으로 식각하는 단계; 상기 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물에 있어서, 인접한 세 개의 전도체-절연체 수평 구조물 중 가운데에 배치된 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 일측방에 배치된 제2 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 메모리 특성을 나타내는 물질로 갭-필하여, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제2 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 메모리층을 형성하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 타측방에 배치된 제3 전도체-절연체 수평 구조물의 사이에 p형 반도체층과 n형 반도체층을 형성시켜, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 p-n 접합 다이오드를 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물을 제거하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물이 제거된 부분에 전도성 물질을 갭-필하여 수직 전도층을 형성하는 단계; 상기 수직 전도층이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라 복수 개의 수직 전도막으로 분리되고, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라 독립 전도물과 독립 절연물이 상기 기판 상에 교번적으로 적층되어 있는 복수 개의 독립 전도체-절연체 구조물로 분리되도록, 상기 수직 전도층과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 단계; 및 상기 수직 전도층이 식각된 부분과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 식각된 부분에 각각 절연 물질을 갭-필 하여, 상기 수직 전도막들 사이에 수직 절연막을 형성하고, 상기 독립 전도체-절연체 구조물들 사이에 수직 분리막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

기판 상에 하나 이상의 전도층과 하나 이상의 절연층을 교번적으로 증착하여 전도체-절연체 복합층을 형성하는 단계; 상기 전도체-절연체 복합층이 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 전도층과 상기 수평 전도층의 형성 방향과 동일한 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 절연층이 교번적으로 적층된 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물로 분리되도록, 상기 전도체-절연체 복합층을 적층방향으로 식각하는 단계; 상기 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물에 있어서, 인접한 세 개의 전도체-절연체 수평 구조물 중 가운데에 배치된 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 일측방에 배치된 제2 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 메모리 특성을 나타내는 물질로 갭-필하여, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제2 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 메모리층을 형성하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 타측방에 배치된 제3 전도체-절연체 수평 구조물의 사이에 p형 반도체층과 n형 반도체층을 형성시켜, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 p-n 접합 다이오드를 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물을 제거하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물이 제거된 부분에 절연 물질을 갭-필하여 수직 절연층을 형성하는 단계; 상기 수직 절연층이 상기 수평 전도층의 형성방향을 따라 복수 개의 수직 절연막으로 분리되도록, 상기 수직 절연층을 식각하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라, 독립 전도물과 독립 절연물이 상기 기판 상에 교번적으로 적층되어 있는 복수 개의 독립 전도체-절연체 구조물로 분리되도록, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 단계; 상기 수직 절연층이 식각된 부분에 전도성 물질을 갭-필하여, 상기 수직 절연막들 사이에 수직 전도막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 식각된 부분에 절연 물질을 갭-필하여 상기 독립 전도체-절연체 구조물들 사이에 수직 분리막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

기판 상에 하나 이상의 전도층과 하나 이상의 절연층을 교번적으로 증착하여 전도체-절연체 복합층을 형성하는 단계; 상기 전도체-절연체 복합층이 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 전도층과 상기 수평 전도층의 형성 방향과 동일한 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 절연층이 교번적으로 적층된 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물로 분리되도록, 상기 전도체-절연체 복합층을 적층방향으로 식각하는 단계; 상기 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물에 있어서, 인접한 세 개의 전도체-절연체 수평 구조물 중 가운데에 배치된 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 일측방에 배치된 제2 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 메모리 특성을 나타내는 물질로 갭-필하여, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제2 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 메모리층을 형성하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 타측방에 배치된 제3 전도체-절연체 수평 구조물의 사이에, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물에 구비된 수평 전도층과 쇼트키 접합을 이루는 반도체층을 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 접촉되도록 형성시키고, 상기 반도체층과 오믹 접합을 이루는 오믹 접합층을 상기 반도체층과 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물과 접촉되도록 형성시켜, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 쇼트키 접합 다이오드를 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물을 제거하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물이 제거된 부분에 전도성 물질을 갭-필하여 수직 전도층을 형성하는 단계; 상기 수직 전도층이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라 복수 개의 수직 전도막으로 분리되고, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라 독립 전도물과 독립 절연물이 상기 기판 상에 교번적으로 적층되어 있는 복수 개의 독립 전도체-절연체 구조물로 분리되도록, 상기 수직 전도층과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 단계; 및 상기 수직 전도층이 식각된 부분과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 식각된 부분에 각각 절연 물질을 갭-필 하여, 상기 수직 전도막들 사이에 수직 절연막을 형성하고, 상기 독립 전도체-절연체 구조물들 사이에 수직 분리막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

기판 상에 하나 이상의 전도층과 하나 이상의 절연층을 교번적으로 증착하여 전도체-절연체 복합층을 형성하는 단계; 상기 전도체-절연체 복합층이 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 전도층과 상기 수평 전도층의 형성 방향과 동일한 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 절연층이 교번적으로 적층된 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물로 분리되도록, 상기 전도체-절연체 복합층을 적층방향으로 식각하는 단계; 상기 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물에 있어서, 인접한 세 개의 전도체-절연체 수평 구조물 중 가운데에 배치된 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 일측방에 배치된 제2 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 메모리 특성을 나타내는 물질로 갭-필하여, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제2 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 메모리층을 형성하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 타측방에 배치된 제3 전도체-절연체 수평 구조물의 사이에, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물에 구비된 수평 전도층과 쇼트키 접합을 이루는 반도체층을 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 접촉되도록 형성시키고, 상기 반도체층과 오믹 접합을 이루는 오믹 접합층을 상기 반도체층과 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물과 접촉되도록 형성시켜, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 쇼트키 접합 다이오드를 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물을 제거하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물이 제거된 부분에 절연 물질을 갭-필하여 수직 절연층을 형성하는 단계; 상기 수직 절연층이 상기 수평 전도층의 형성방향을 따라 복수 개의 수직 절연막으로 분리되도록, 상기 수직 절연층을 식각하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라, 독립 전도물과 독립 절연물이 상기 기판 상에 교번적으로 적층되어 있는 복수 개의 독립 전도체-절연체 구조물로 분리되도록, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 단계; 상기 수직 절연층이 식각된 부분에 전도성 물질을 갭-필하여, 상기 수직 절연막들 사이에 수직 전도막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 식각된 부분에 절연 물질을 갭-필하여 상기 독립 전도체-절연체 구조물들 사이에 수직 분리막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

기판 상에 하나 이상의 전도층과 하나 이상의 절연층을 교번적으로 증착하여 전도체-절연체 복합층을 형성하는 단계; 상기 전도체-절연체 복합층이 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 전도층과 상기 수평 전도층의 형성 방향과 동일한 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 절연층이 교번적으로 적층된 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물로 분리되도록, 상기 전도체-절연체 복합층을 적층방향으로 식각하는 단계; 상기 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물에 있어서, 인접한 세 개의 전도체-절연체 수평 구조물 중 가운데에 배치된 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 일측방에 배치된 제2 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 메모리 특성을 나타내는 물질로 갭-필하여, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제2 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 메모리층을 형성하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 타측방에 배치된 제3 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 절연 물질로 갭-필하여, 다이오드용 절연막을 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물을 제거하는 단계; 상기 다이오드용 절연막 일부를 환원시켜, 쇼트키 접합 다이오드를 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물이 제거된 부분에 전도성 물질을 갭-필하여 수직 전도층을 형성하는 단계; 상기 수직 전도층이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라 복수 개의 수직 전도막으로 분리되고, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라 독립 전도물과 독립 절연물이 상기 기판 상에 교번적으로 적층되어 있는 복수 개의 독립 전도체-절연체 구조물로 분리되도록, 상기 수직 전도층과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 단계; 및 상기 수직 전도층이 식각된 부분과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 식각된 부분에 각각 절연 물질을 갭-필 하여, 상기 수직 전도막들 사이에 수직 절연막을 형성하고, 상기 독립 전도체-절연체 구조물들 사이에 수직 분리막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

기판 상에 하나 이상의 전도층과 하나 이상의 절연층을 교번적으로 증착하여 전도체-절연체 복합층을 형성하는 단계; 상기 전도체-절연체 복합층이 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 전도층과 상기 수평 전도층의 형성 방향과 동일한 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된 수평 절연층이 교번적으로 적층된 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물로 분리되도록, 상기 전도체-절연체 복합층을 적층방향으로 식각하는 단계; 상기 복수 개의 전도체-절연체 수평 구조물에 있어서, 인접한 세 개의 전도체-절연체 수평 구조물 중 가운데에 배치된 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 일측방에 배치된 제2 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 메모리 특성을 나타내는 물질로 갭-필하여, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제2 전도체-절연체 수평 구조물 사이에 메모리층을 형성하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물의 타측방에 배치된 제3 전도체-절연체 수평 구조물의 사이를 절연 물질로 갭-필하여, 다이오드용 절연막을 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물을 제거하는 단계; 상기 다이오드용 절연막 일부를 환원시켜, 쇼트키 접합 다이오드를 형성하는 단계; 상기 제3 전도체-절연체 수평 구조물이 제거된 부분에 절연 물질을 갭-필하여 수직 절연층을 형성하는 단계; 상기 수직 절연층이 상기 수평 전도층의 형성방향을 따라 복수 개의 수직 절연막으로 분리되도록, 상기 수직 절연층을 식각하는 단계; 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 상기 수평 전도층의 형성 방향을 따라, 독립 전도물과 독립 절연물이 상기 기판 상에 교번적으로 적층되어 있는 복수 개의 독립 전도체-절연체 구조물로 분리되도록, 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 단계; 상기 수직 절연층이 식각된 부분에 전도성 물질을 갭-필하여, 상기 수직 절연막들 사이에 수직 전도막을 형성하는 단계; 및 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물이 식각된 부분에 절연 물질을 갭-필하여 상기 독립 전도체-절연체 구조물들 사이에 수직 분리막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제10항, 제12항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수직 전도막 개수와 상기 독립 전도체-절연체 구조물의 개수가 동일하도록, 상기 수직 전도층과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제16항에 있어서, 상기 독립 전도체-절연체 구조물과 상기 수직 전도막 각각이 상기 다이오드를 사이에 두고 서로 마주보게 배치되도록, 상기 수직 전도층과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제11항, 제13항 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수직 전도막 개수와 상기 독립 전도체-절연체 구조물의 개수가 동일하도록, 상기 수직 절연층과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제18항에 있어서, 상기 독립 전도체-절연체 구조물과 상기 수직 전도막 각각이 상기 다이오드를 사이에 두고 서로 마주보게 배치되도록, 상기 수직 절연층과 상기 제1 전도체-절연체 수평 구조물을 식각하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메모리층을 이루는 물질은 전기적 신호에 의해 전기저항이 변화하는 저항변화 물질, 상(phase)이 변화하는 상전이 물질 및 잔류분극(remanent polarization)이 변화하는 강유전 물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 메모리층을 이루는 물질과 상기 다이오드용 절연물은 전이금속 산화물인 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 다이오드용 절연물 일부를 환원시키는 단계는, 상기 다이오드용 절연 물을 환원성 분위기에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.

제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수직 분리막을 형성하는 단계 이후에, 상기 수직 절연막과 수직 전도막의 외측에 절연 물질로 이루어진 보호 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 비휘발성 메모리 소자 제조방법.