일반기술

AFM을 이용한 비휘발성 메모리 소자와 해당메모리 소자의 운영방법

본 발명은 실리콘 기판의 상부에 소정 두께의 실리콘 산화막이 형성되어 있으며 실리콘 산화막의 내부에 제 1 전도성 물질의 이온 주입으로 인해 전자의 포획 가능한 소정크기를 갖는 다수개의 나노 크리스탈들이 형성되어 있는 반도체 소자를 제공하고 그에 따라 미소부분에 국부적으로 전계를 걸어줄 수 있는 AFM 팁을 상기 반도체 소자의 소정 높이에 위치시키는 제 1단계와, 제 1과정을 통하여 소정의 높이를 유지하는 상태에서 AFM 팁에 특정 임계전압 이상의 전압을 걸어주어 AFM 팁 아래의 특정부분에 전기적 필드를 형성되는 제 2단계와, 제 2단계를 통하여 형성된 전기적 필드에 의하여 실리콘 산화막 내부에 형성되어 있는 나노 크리스탈에 실리콘 기판으로부터 발생된 자유전자가 포획되는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수개의 나노 크리스탈들이 형성되어 있는 반도체 소자를 이용한 데이터 저장 방법을 제공한다.본 발명은 AFM과 이온 주입법을 이용하였으며, 기존의 EEPROM과 같은 원리로 동작할 수 있으면서도 그 크기가 더욱 작은 메모리를 만들 수 있는 비휘발성 메모리 소자에 관한 것이다. 물질은 SiO2 내부의 나노 크리스탈과 강유전체 물질을 이용했으며 AFM 팁을 이용하여 메모리 동작을 한다.