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KR100800254B1 - 비휘발성 저항 가변 장치 및 프로그램가능 메모리 셀의형성 방법 - Google Patents

비휘발성 저항 가변 장치 및 프로그램가능 메모리 셀의형성 방법 Download PDF

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KR100800254B1
KR100800254B1 KR1020047003081A KR20047003081A KR100800254B1 KR 100800254 B1 KR100800254 B1 KR 100800254B1 KR 1020047003081 A KR1020047003081 A KR 1020047003081A KR 20047003081 A KR20047003081 A KR 20047003081A KR 100800254 B1 KR100800254 B1 KR 100800254B1
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South Korea
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chalcogenide
forming
conductive electrode
iodine
silver
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크리스티 에이. 캠벨
존 티. 무어
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마이크론 테크놀로지, 인크
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Abstract

기판(12) 상에 제1 도전 전극 재료(16)가 형성된다. 이 위에 칼코게나이드 포함 재료(22)가 형성된다. 칼코게나이드 재료는 AxSey를 포함하는데, A는 Ge 및 Si가 바람직하다. 칼코게나이드 재료 위에 은 포함 층(24) 형성된다. 은은 조사되어 은 포함 층과 칼코게나이드 재료와의 계면에서 칼코게나이드 재료의 칼코게나이드 결합을 끊고 적어도 일부의 은을 칼코게나이드 재료에 확산시키는데 효과적이다. 조사 후에, 칼코게나이드 재료 외주면은 노출에 앞서 칼코게나이드 재료 외주면의 거칠기를 감소시키는데 효과적인 요오드 포함 유동체에 노출된다. 노출 후에, 칼코게나이드 재료 위에는 제2 도전 전극(26) 재료가 피착되어 적어도 칼코게나이드 재료 위를 연속하여 완전히 피복하고, 장치의 전극에 제2 도전 전극 재료가 형성된다.

Description

비휘발성 저항 가변 장치 및 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법{MANUFACTURING OF NON-VOLATILE RESISTANCE VARIABLE DEVICES AND PROGRAMMABLE MEMORY CELLS}
본 발명은 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법 및 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법에 관한 것이다.
반도체 제조는 개개의 전자부품을 가능한 한 작게 만드는데 노력을 지속하고 있고, 그 결과 집적회로는 매우 조밀해진다. 집적회로의 한 유형은, 정보가 바이너리 데이터의 형태로 저장되는 메모리 회로를 포함한다. 이 회로는 데이터가 휘발성 또는 비휘발성이 되게 제조될 수 있다. 휘발성 저장 메모리 장치는 전원이 차단되었을 때에 데이터가 손실된다. 비휘발성 메모리 회로는 전원이 차단되더라도 저장된 데이터를 계속 유지한다.
본 발명은 기본적으로 프로그램가능 금속화 셀이라는 것을 개시하고 있는 1996년 5월 30일 출원된 미국특허출원 제08/652,706호에 궁극적으로 기인하는 Kozicki 등에 의한 미국특허 제5,761,115; 5,896,312; 5,914,893; 및 6,084,796호에 개시되어 있는 메모리 회로의 설계와 동작을 향상시키는데 동기를 받았다. 이러한 셀은 절연 유전체 재료가 사이에 개재된 서로 대향하는 전극들을 구비한다. 유전체 재료 내에는 고속의 이온 도체 재료가 수용된다. 이러한 재료의 저항은 고 절연 상태와 고 도전 상태 사이에서 변화될 수 있다. 이것의 통상의 고 저항 상태에서는, 기입 동작을 수행하기 위해서, 전압 전위가 전극들 중 하나의 전극에 인가되고, 다른 하나의 전극은 0 전압 또는 그라운드(ground)에 유지되어 있다. 전압이 인가된 전극은 애노드로서 기능하는 반면에, 제로 또는 그라운드에 유지되어 있는 전극은 캐소드로서 기능한다. 고속의 이온 도체 재료의 본질은 어느 인가 전압에서 구조 변화가 일어난다는 것이다. 이러한 전압이 인가될 때, 도전 수지상 결정(dendrite) 또는 필라멘트는 전극들 간을 연장하여, 효과적으로 상부 전극과 하부 전극을 접속하여 전기적으로 이들을 함께 단락시킨다.
일단 이것이 발생하면, 수지상 결정의 성장은 멈추고, 전압 전위가 제거되어도 계속 유지된다. 이것은 전극들 간의 고속의 이온 도체 재료의 저항을 1000의 인수만큼 떨어뜨리는데 효과적일 수 있다. 이러한 재료는 애노드와 캐소드 간의 전압 전위를 반전시킴으로써 이것의 고 저항 상태로 복귀될 수 있고, 이것에 의해 필라멘트는 사라진다. 다시, 반전 전압 전위가 제거되어도 고 저항 상태는 유지된다. 따라서, 이러한 장치는, 예를 들면, 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀로서 기능할 수 있다.
전극들 간에 수용되는 양호한 저항 가변 재료는 금속 이온들이 확산된 칼코게나이드(chalcogenide) 재료가 전형적이고 바람직하다. 구체적인 예는 은 이온들이 확산된 게르마늄 셀레나이드(germanium selenide)이다. 게르마늄 셀레나이드 재료 내에 은 이온들을 제공하는 본 방법은 초기에 은이 수용되지 않은 게르마늄 셀레나이드 글라스를 화학 기상 증착하는 것이다. 이후, 이 글라스 상에는 박층의 은이, 예를 들면 스퍼터링, 물리적 증착법 또는 그밖의 기술에 의해 피착된다. 대표적인 두께는 200 옹스트롬 이하이다. 은 층에는 바람직하게 500 나노미터보다 작은 파장으로 전자기 에너지가 조사(照射)된다. 피착된 은의 얇은 본질에 의해 이러한 에너지는 은/글라스 계면까지 은을 통과하여 효과적으로 칼코게나이드 재료의 칼코게나이드 결합을 끊는다. 이것은 은으로 글라스를 효과적으로 도프하는 Ag2Se를 형성할 것이다. 인가된 에너지 및 피착된 은에 의해 궁극적으로 글라스 층에 은이 이동하여 글라스 층 전체에 걸쳐 은의 전형적인 균일한 분포가 달성된다.
게르마늄 셀레나이드내 은의 포화는 게르마늄 셀레나이드 화학량론에 따라 대략 최대 34 원자 퍼센트 이하가 분명하다. 아직, 양호한 기존의 셀 제조의 기술은 최대보다 작은 농도를 구성하고 있고, 34 원자 퍼센트 최대의 경우에, 실례 농도는 대략 27 원자 퍼센트가 될 것이다.
희망하는 농도로 칼코게나이드 재료에 은이 제공된 후에, 상부 전극 재료(전형적으로 은)가 다음에 피착된다. 그러나, 칼코게나이드 재료에의 은 도핑/확산이 최대 또는 포화에 근접하게 될 때, 일부 Ag2Se는 표면에 형성되고 글라스에의 확산에 대항하여 여기에 존재하는 것이 발견되었다. 또한, 표면 Ag2Se는 전형적으로 지름이 50 옹스토롬에서 20 마이크론 사이인 반원 노듈(nodules) 또는 범프(bumps)의 형태였다. 불행하게도 그 후에 전형적인 은 전극 재료가 피착될 때에, 이것은 이들 전회 범프의 상부에 쌓아 올려지는 경향이 있다. 이것은 상부 전극 재료를 통 해 도프된 게르마늄 글라스에 보이드를 생성하고, 이것에 의해 은 도프된 게르마늄 셀레나이드 글라스가 일부 노출된다. 불행하게도, 상부 전극을 패터닝하는데 전형적으로 사용되는 현상액(즉, 수산화 테트라메틸암모늄)의 일부가 노출된 글라스를 에칭할 것이다.
이 문제를 해결하거나 또는 적어도 저감시키는 것이 바람직할 것이다. 본 발명은 기본적으로 이 문제를 해결하는데 동기를 받았지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 숙련된 자는 이 문제에 관련되지 않는 다른 시각으로 본 발명의 적응성을 평가할 것이고, 본 발명은 글자 뜻대로 표현되고 균등물의 원칙에 따라 적절히 해석되는 첨부 특허청구범위에 의해서만 한정되고 있다.
본 발명은 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀 및 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법을 포함한다. 일 구현에 있어서, 비휘발성 저항 가변 장치를 형성하는 방법은 기판 상에 제1 도전 전극 재료를 형성하는 단계를 포함한다. 제1 도전 전극 재료 위에는 칼코게나이드 포함 재료가 형성된다. 칼코게나이드 재료는 AxSey를 포함하는데, 여기서 "A"는 주기율표의 13족, 14족, 15족, 또는 17족으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함한다. 칼코게나이드 재료 위에는 은 포함 층이 형성된다. 은이 조사되어 은 포함 층과 칼코게나이드 재료와의 계면에서 칼코게나이드 재료의 칼코게나이드 결합을 효과적으로 끊고 적어도 일부의 은을 칼코게나이드 재료에 확산시키고, 칼코게나이드 재료의 외주면이 형성된다. 조사 후에, 칼코게나이드 재료 외주면은 노출에 앞서 칼코게나이드 재료 외주면의 거칠기 를 감소시키는데 효과적인 요오드 포함 유동체에 노출된다. 노출 후에, 칼코게나이드 재료 위에는 제2 도전 전극 재료가 피착되어 적어도 칼코게나이드 재료 위를 연속하여 완전히 피복하고, 장치의 전극에 제2 도전 전극 재료가 형성된다.
그밖의 구현 및 특징이 고려되며 개시되어 있다.
도 1은 본 발명의 특징에 따른 프로세스에서의 반도체 웨이퍼 단편의 개략 단면도,
도 2는 도 1에 의해 도시된 것에 후속하는 처리 단계에서의 도 1 웨이퍼 단편의 도면,
도 3은 도 2에 의해 도시된 것에 후속하는 처리 단계에서의 도 1 웨이퍼 단편의 도면,
도 4는 도 3에 의해 도시된 것에 후속하는 처리 단계에서의 도 1 웨이퍼 단편의 도면,
도 5는 도 4에 의해 도시된 것에 후속하는 처리 단계에서의 도 1 웨이퍼 단편의 도면,
도 6은 도 5에 의해 도시된 것에 후속하는 처리 단계에서의 도 1 웨이퍼 단편의 도면이다.
도 1을 참조하면, 비휘발성 저항 가변 장치를 형성하는 방법의 단지 일 바람직한 실시예에서의 반도체 웨이퍼 단편(fragment)(10)이 도시되어 있다. 단지 일 례로서, 이러한 장치의 예는 상기에 언급한 특허들의 프로그램가능 금속화 셀 및 프로그램가능 광학 소자를 포함하고, 또한 단지 일례로서, 프로그램가능 용량 소자, 프로그램가능 저항 소자, 집적회로의 프로그램가능 반퓨즈(antifuses) 및 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀을 포함한다. 상기 특허들은 참조를 위해 여기에 포함되어 있다. 본 발명은, 아직도 개발되고 있는 이러한 장치 이외에, 기존의 비휘발성 저항 가변 장치의 구조 및 제조 기술을 고려하고 있다. 본 문헌의 문맥에서, 용어 "반도체 기판" 또는 "반도전성(semiconductive) 기판"은, 반도전성 웨이퍼(단독으로 또는 그 위에 다른 재료를 포함하는 조립체로)와 같은 벌크 반도전성 재료, 및 반도전성 재료 층(단독으로 또는 다른 재료를 포함하는 조립체로)을 포함하는 반도전성 재료의 구성을 포함하도록 정의되지만 이것으로 한정되지 않는다. 용어 "기판"은 전술한 반도전성 기판을 포함하는 지지 구조를 나타내지만 이것으로 한정되지 않는다. 또한 본 문헌의 문맥에서, 용어 "층"은 달리 표시되지 않는 한 단일 및 다수 모두를 포함하고 있다. 또한, 숙련된 자는 "저항 가변 장치"가 저항 이외에 특성 또는 특성들도 변화되는 장치를 포함한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 그리고 단지 일례로서, 장치의 용량 및/또는 인덕턴스가 저항 이외에 변화될 수 있다.
반도체 웨이퍼 단편(10)은, 그 위에, 예를 들면, 이산화규소인 절연 유전체 층(14)이 형성되는, 예를 들면, 실리콘인 벌크 단결정 반도전성 재료(12)를 포함한다. 이 유전체 층(14) 위에는 제1 도전 전극 재료(16)가 형성된다. 단지 일례로서, 바람직한 재료는 제조되고 있는 바람직한 유형의 장치와 함께 상기에 언급된 Kozicki 등에 의한 특허들에 포함되어 개시되어 있는 임의의 것을 포함한다. 제1 전극 재료(16) 위에는 유전체 층(18)이 형성된다. 질화규소가 바람직한 예이다.
유전체 층(18)을 관통하여 도체 전극 층(16)까지 개구부(20)가 형성된다. 이곳에는 본 예에서 본질적으로 유전체 층(18)의 두께에 의해 정의되는 제1 두께로 칼코게나이드 포함 재료(22)가 충전된다. 단지 일례로서, 대표적인 제1 두께의 범위는 100 옹스트롬에서 1000 옹스트롬까지이다. 칼코게나이드 포함 재료는 AxSey를 포함하는데, 여기서 "A"는 주기율표의 13족(B, Al, Ga, In, Tl), 14족(C, Si, Ge, Sn, Pb), 15족(N, As, Sb, Bi), 또는 17족(F, Cl, Br, I, At)으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함한다. 단지 일례로서, 바람직한 "A"의 원소는 Ge와 Si이다. 기판(10) 위에 재료(22)를 형성하는 바람직한 방법의 예는, 화학 기상 증착법에 의해 개구부(20)를 완전히 충전시킨 후, 예를 들면 화학 기계적 연마인 평탄화 기술이 뒤따르는 것이다. 재료(22)는 비정질로 형성되고 완성된 장치에서 비정질을 유지하는 것이 바람직하다.
칼코게나이드 재료(22) 위에는 제2 두께로 은 포함 층(24)이 형성된다. 은 포함 층(24)은, 대부분 원소 은이고, 원소 은을 포함하거나 또는 본질적으로 원소 은으로 구성될 수 있는 것이 바람직하다. 일 바람직한 실시예에서, 제2 두께는 적어도 제1 두께의 30%이다.
도 2를 참조하면, 은 포함 층(24)에는 은 포함 층(24)과 칼코게나이드 재료(22)와의 계면에서 칼코게나이드 재료(22)의 칼코게나이드 결합을 끊는데 효과적인 조사가 행해지고, 적어도 일부의 은이 칼코게나이드 재료(22)로 확산된다. 도 2에서, 칼코게나이드 재료(22)는 부호 23으로 지정되고 도면 중의 반점은 그 안에 수용되어 있는 금속 이온을 나타낸다. 바람직한 조사는 대략 164 - 904 나노미터의 파장을 갖는 화학 방사선에의 노출을 포함하고, 404 - 408 나노미터 간의 방사선 노출이 보다 구체적인 예이다. 보다 구체적인 예는 실내 온도 및 압력에서의 산소-함유 환경에서 4.5 milliwatts/㎠의 에너지로 15분 동안 동작하는 플러드 UV 노출 도구(flood UV exposure tool)이다. 이와 같은 재료 내에, 칼코게나이드 포함 재료(22) 바로 위에 수용되는 은 포함 재료(24)의 전부가 확산되거나, 또는 그 일부만이 확산된다. 은 포함 층(24) 두께도 적당히 얇도록 선택되어, 충돌하는 전자기 방사선이 칼코게나이드 재료(22)와 이러한 재료와의 계면까지 은 포함 재료(24)를 통해 본질적이고 투명하게 통과하게 한다. 대표적인 바람직한 두께는 200 옹스트롬 이하이다. 또한, 칼코게나이드 재료(22)의 직선 두께의 퍼센트로서의 외관상의 은 포함 층(24)의 직선 두께는 칼코게나이드 재료 내의 원자 퍼센트의 근사한 금속 혼입과 동일하다. 여하튼, 이것은 외주면(25)을 갖는 칼코게나이드 재료(23)가 된다.
단지 일 실시예에서, 외주면(25)은 이 외주면의 적어도 일부로서 Ag2Se의 형성에 의해 특징지어지고, 일 실시예서는, 칼코게나이드 포함 재료(22/23) 위에 형성된 Ag2Se의 비연속 층(27)을 효과적으로 형성하도록 조사가 행해진다. 또한 바람직하게, 조사는 Ag2Se의 아래에 놓이는 칼코게나이드 재료를 거의 비정질 상태로 효과적으로 유지하게 행해진다. 더욱 더 바람직하게, 조사는 다수의 가변 저항 상태 중에서 가장 낮게 적어도 평균 30 원자 퍼센트의 은으로 칼코게나이드 포함 재료를 효과적으로 도프하도록 행해진다. 또한, 본 발명은, 칼코게나이드 포함 재료 위에 Ag2Se를 형성하는 다른 방법을 고려하고 있고, 예를 들면 Ag2Se의 비연속 층을, 다른 기존의 방법 또는 아직도 개발되고 있는 방법에 의해 형성하는 것이다.
도 3을 참조하면, 조사 후에, 칼코게나이드 재료 외주면(25)은 칼코게나이드 재료 외주면(25)의 거칠기를 노출 전의 상태로부터 감소시키는데 효과적인 요오드 포함 유동체에 노출된다. 일 바람직한 실시예에서, 이러한 노출은, 도 3에 도시되는 바와 같이, 효과적으로 적어도 Ag2Se의 일부를 에칭하도록, 보다 바람직하게 효과적으로 적어도 Ag2Se의 대부분을 에칭하도록, 가장 바람직하게 효과적으로 Ag2Se의 거의 모두를 에칭하도록 Ag2Se에 행해진다. 일 대표적인 실시예에서, 거칠기 감소는 Ag2Se 형성 및 제거와 독립하여 고려되고 있다. 또한 일 대표적인 실시예에서, 적어도 일부의 Ag2Se를 에칭하는 것은 표면 거칠기에 대한 효과와 독립하여 고려되고 있다.
일 바람직한 요오드 포함 유동체는, 예를 들면 요오드화 칼륨 용액과 같은 요오드화물 용액인 액체이다. 바람직한 요오드화 칼륨 용액의 예는 용적 20%에서 50%까지의 요오드화 칼륨 용액의 1 리터당 5에서 30 그램까지의 I2를 포함한다. 증기에 대한 노출, 예를 들면 대기 온도 및 대기 압력 상태, 또는 대기 온도 및/또는 대기 압력에서 상승 또는 감소한 상태의 액체 용액도 물론 고려된다. 구체적인 예는 30% 요오드화 칼륨 용액의 1 리터당 20 그램의 I2를 포함하는 요오드화 칼륨 용 액에 기판을 침지시킨다.
도 4를 참조하면, 노출 후에, 칼코게나이드 재료(23) 위에는 제2 도전 전극 재료(26)가 피착된다. 바람직한 실시예에서, 이러한 제2 도전 전극 재료는 적어도 칼코게나이드 재료(23) 위를 연속하여 완전히 피복하고 있다. 제2 전극 재료(26)의 바람직한 두께 범위의 예는 140 옹스트롬에서 200 옹스트롬까지이다. 제1 및 제2 도전 전극 재료는 동일한 재료(들)이거나, 또는 다른 재료(들)일 수 있다. 단지 일례로서, 바람직한 상부 및 하부 전극 재료는, 은, 텅스텐, 백금, 니켈, 탄소, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 코발트, 팔라듐, 바나듐, 티타늄, 그 합금 및 이들 원소를 하나 이상 포함하는 화합물을 포함한다. 바람직한 프로그램가능 금속화 셀 실시예에 따르면, 그리고 "A"가 Ge이면, 제1 및 제2 도전 전극 재료(16 및 26)들 중의 적어도 하나는 은이 구성 요소가 된다. 제2 도전 전극 층(26)을 형성하는 동안에, 이것의 일부가 칼코게나이드 층(23)에 확산할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 제2 도전 전극 재료(26)가 전극(30)으로 패터닝된다. 전극(30)을 생성하는 패터닝은 전형적으로 그리고 바람직하게 포토리소그래피를 이용하여 행해진다. 이러한 것은 칼코게나이드 재료와 작용이 근사한 제2 전극 재료를 형성하는 단지 일 바람직한 예를 제공한다. 바람직한 실시예에서, 이러한 것에 의해 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀로 제조된 비휘발성 저항 가변 장치를 형성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 최종적으로 하나 이상의 유전체 층(32)이 장치 위에 형성 된다. 물론, 도전성 층과 반도전성 층을 개재하는 것이 제공되어 서술한 장치의 외부에 대해서 다른 라인들과 장치들을 형성하여도 된다.

Claims (35)

  1. 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법에 있어서,
    기판 상에 제1 도전 전극 재료를 형성하는 단계;
    상기 제1 도전 전극 재료 위에 칼코게나이드 포함 재료를 형성하는 단계로서, 칼코게나이드 재료는 AxSey를 포함하는데, 여기서 "A"는 주기율표의 13족, 14족, 15족, 또는 17족으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 단계;
    상기 칼코게나이드 재료 위에 은 포함 층을 형성하는 단계;
    은을 조사하여 상기 은 포함 층과 칼코게나이드 재료와의 계면에서 칼코게나이드 재료의 칼코게나이드 결합을 효과적으로 끊고 일부 또는 전부의 은을 칼코게나이드 재료에 확산시키고, 칼코게나이드 재료의 외주면을 형성하는 단계;
    조사 후에, 요오드 포함 유동체에 칼코게나이드 재료 외주면을 노출시켜, 칼코게나이드 재료 외주면의 거칠기를 상기 노출 전의 상태로부터 감소시키는 단계; 및
    노출 후에, 상기 칼코게나이드 재료 위에 제2 도전 전극 재료를 피착시켜 상기 칼코게나이드 재료를 포함하는 영역 위를 연속하여 완전히 피복하고, 장치의 전극에 상기 제2 도전 전극 재료를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 액체인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화물 용액인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화 칼륨 용액인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 요오드화 칼륨 용액은 20%에서 50%까지의 요오드화 칼륨 용액의 1리터당 5에서 30 그램까지의 I2를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 은 포함 층은 원소 은을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  7. 제1항에 있어서, 조사는 외주면의 일부 또는 전부로서 Ag2Se를 형성하는데 효과적이고, 에칭은 Ag2Se의 일부 또는 전부를 에칭하여 버리는데 효과적이고 그럼으로써 상기 거칠기 감소에 기여하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  8. 제1항에 있어서, "A"는 Ge를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 비휘발성 저항 가변 장치를 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전 전극 재료와 제2 도전 전극 재료는 다른 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  11. 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법에 있어서,
    기판 상에 제1 도전 전극 재료를 형성하는 단계;
    상기 제1 도전 전극 재료 위에 칼코게나이드 포함 재료를 형성하는 단계로서, 칼코게나이드 재료는 AxSey를 포함하는데, 여기서 "A"는 주기율표의 13족, 14족, 15족, 또는 17족으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 단계;
    상기 칼코게나이드 포함 재료를 형성한 후에, 상기 칼코게나이드 포함 재료 위에 Ag2Se를 형성하는 단계;
    조사 후에, Ag2Se의 일부 또는 전부를 에칭하여 버리는데 효과적인 요오드 포함 유동체에 Ag2Se를 노출시키는 단계; 및
    노출 후에, 상기 칼코게나이드 재료 위에 제2 도전 전극 재료를 피착시키고 장치의 전극에 상기 제2 도전 전극 재료를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  12. 제11항에 있어서, "A"는 Ge를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 비휘발성 저항 가변 장치를 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 액체인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화물 용액인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화 칼륨 용액인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 요오드화 칼륨 용액은 20%에서 50%까지의 요오드화 칼륨 용액의 1리터당 5에서 30 그램까지의 I2를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 제2 도전 전극 재료를 피착시켜 칼코게나이드 재료를 포함하는 영역 위를 연속하여 완전히 피복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  19. 제11항에 있어서, 노출은 Ag2Se의 모두를 에칭하여 버리는데 효과적인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  20. 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법에 있어서,
    기판 상에 제1 도전 전극 재료를 형성하는 단계;
    상기 제1 도전 전극 재료 위에 칼코게나이드 포함 재료를 형성하는 단계로서, 칼코게나이드 재료는 AxSey를 포함하는데, 여기서 "A"는 주기율표의 13족, 14족, 15족, 또는 17족으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 단계;
    상기 칼코게나이드 포함 재료를 형성한 후에, 상기 칼코게나이드 포함 재료 위에 Ag2Se의 비연속 층을 형성하는 단계;
    조사 후에, 일부 또는 전부의 Ag2Se를 에칭하여 버리는데 효과적인 요오드 포함 유동체에 Ag2Se를 노출시키는 단계; 및
    노출 후에, 상기 칼코게나이드 재료 위에 제2 도전 전극 재료를 피착시켜, 칼코게나이드 재료를 포함하는 영역 위를 연속하여 완전히 피복하고, 장치의 전극에 상기 제2 도전 전극 재료를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 액체인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화물 용액인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화 칼륨 용액인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 요오드화 칼륨 용액은 20%에서 50%까지의 요오드화 칼륨 용액의 1리터당 5에서 30 그램까지의 I2를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  25. 제20항에 있어서, 노출은 Ag2Se의 모두를 에칭하여 버리는데 효과적인 것을 특징으로 하는 비휘발성 저항 가변 장치의 형성 방법.
  26. 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법에 있어서,
    기판 상에 제1 도전 전극 재료를 형성하는 단계;
    상기 제1 도전 전극 재료 위에 비정질의 칼코게나이드 포함 재료를 형성하는 단계로서, 칼코게나이드 재료는 AxSey를 포함하는데, 여기서 "A"는 주기율표의 13족, 14족, 15족, 또는 17족으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 단계;
    상기 칼코게나이드 포함 재료 위에 은 포함 층을 형성하는 단계;
    은을 조사하여 상기 은 포함 층과 칼코게나이드 재료와의 계면에서 칼코게나이드 재료의 칼코게나이드 결합을 효과적으로 끊고 일부 또는 전부의 은을 칼코게나이드 재료에 확산시키는 단계로서, 조사는 칼코게나이드 포함 재료 위에 Ag2Se의 비연속 층을 효과적으로 형성하도록 행해지고, 조사는 Ag2Se의 아래에 놓이는 칼코게나이드 재료를 비정질 상태로 효과적으로 유지하게 행해지는 단계;
    조사 후에, 일부 또는 전부의 Ag2Se를 에칭하여 버리는데 효과적인 요오드 포함 유동체에 Ag2Se를 노출시키는 단계; 및
    노출 후에, 상기 칼코게나이드 재료 위에 제2 도전 전극 재료를 피착시켜, 칼코게나이드 재료를 포함하는 영역 위를 연속하여 완전히 피복하고, 장치의 전극에 상기 제2 도전 전극 재료를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 액체인 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화물 용액인 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  29. 제26항에 있어서, 상기 요오드 포함 유동체는 요오드화 칼륨 용액인 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 요오드화 칼륨 용액은 20%에서 50%까지의 요오드화 칼륨 용액의 1리터당 5에서 30 그램까지의 I2를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  31. 제26항에 있어서, 상기 은 포함 층은 원소 은을 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  32. 제26항에 있어서, "A"는 Ge를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  33. 제26항에 있어서, 노출은 Ag2Se의 모두를 에칭하여 버리는데 효과적인 것을 특징으로 하는 메모리 회로의 프로그램가능 메모리 셀의 형성 방법.
  34. 프로그램가능 메모리 셀의 형성방법으로서, 상기 방법은,
    기판 위에 제1 도전 전극 재료를 형성하는 단계;
    상기 제1 도전 전극 재료 위에 칼코게나이드 포함 재료를 형성하는 단계;
    상기 칼코게나이드 포함 재료 위에 금속 함유 층을 형성하는 단계;
    상기 금속 함유 층의 일부 또는 전부를 상기 칼코게나이드 포함 재료에 확산시키는 단계로서, 상기 확산 단계에서 상기 칼코게아니드 포함 재료 상에 거친 외주면을 형성하는 단계;
    상기 거친 외주면의 일부 또는 전부를 에칭하여 버림으로써 상기 외주면의 거칠기를 감소시키는 요오드 포함 유동체에 상기 거친 외주면을 노출시키는 단계; 및
    상기 칼코게나이드 포함 재료 위에 제2 도전 전극 재료를 형성하는 단계를 포함하는 프로그램가능 메모리 셀의 형성방법.
  35. 칼코게나이드 구조를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은,
    칼코게나이드 글라스 층을 형성하는 단계;
    상기 칼코게나이드 글라스 층 위에 금속 함유 층을 형성하는 단계;
    상기 금속 함유 층의 일부 또는 전부를 상기 칼코게나이드 글라스 층으로 확산시켜 상기 칼코게나이드 글라스 층의 일부 또는 전부 상에 거친 외주면을 형성하는 단계로서, 상기 거친 외주면은 주기율표의 13족, 14족, 15족 또는 17족에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 단계; 및
    상기 거친 외주면의 일부 또는 전부를 제거하는 요오드 포함 유동체로 상기 거친 외주면을 평탄하게 하는 단계를 포함하는 칼코게나이드 구조 형성 방법.
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