일반기술

나노선을 이용한 나노 부유 게이트 메모리 소자의 제조방법

본 발명은 기존의 실리콘 웨이퍼 대신 나노선을 채널로 하여 나노선 주위에 실린더 형태의 플로팅 게이트를 형성하여 전하를 저장할 수 있는 나노입자의 수를 증가시킬 수 있도록 하는 나노선을 이용한 나노 부유 게이트 메모리 소자에 관한 것으로서, 나노 부유 게이트 메모리 소자의 제작 방법에 있어서, (1) 반도체 나노선 상부에 ALCVD(Atomic Layer ChemicalVapor Deposition)를 이용하여 터널링 산화막을 코팅하는 단계; (2) 상기 터널링 산화막이 형성된 나노선 상부에 나노입자를 접합시키는 단계; (3) 상기 터널링 산화막과 나노입자가 형성된 나노선 상부에 ALCVD를 이용하여 콘트롤 산화막을형성하는 단계; (4) 상기 콘트롤 산화막 상부에 포토리소그래피나 전자빔 리소프래피 방식을 이용하여 나노선의 가운데 부분에 게이트 전극을 형성하는 단계; (5) 상기 나노선/터널링 산화막/나노입자/콘트롤 산화막/게이트 전극 구조의 시료를SiO2가 형성된 실리콘 기판 상부에 도포하는 단계; 및 (6) 상기 실리콘 기판 상부에 포토리소그래피나 전자빔 리소프래피방식을 이용하여 소스전극과 드레인 전극을 상기 나노선 양단에 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.따라서, 본 발명은 나노선 주위에 실린더 형태의 나노입자 층을 포함하는 플로팅 게이트를 형성하므로써 전하를 저장할 수있는 나노입자의 수가 기존의 이차원적인 면 위에 형성하였을 경우보다 현저히 증가할 것이며, 이에 따른 문턱전압의 변화의 증가를 통해 소자의 신뢰성 향상에도 도움을 줄 수 있다. 즉, 2차원적인 나노입자 층이 아닌 실린더 형태의 3차원적인나노입자 층을 가지고 있어 정보 저장 능력이 우수하며 동작 속도가 빠른 비휘발성 메모리소자를 제공할 수 있도록 하는효과가 있다.또한, 본 발명은 나노선을 소자의 채널로 이용할 경우 별도의 포토리소그라피 공정 없이 수 nm~수 십 nm 직경의 나노선을합성할 수 있고, 이들의 직경을 제어하므로써 채널의 폭을 조절할 수 있도록 하는 효과가 있다.또한, 본 발명은 수직 성장된 나노선 배열 소재를 이용할 경우 3차원 구조의 메모리 소자 개발이 가능하여 소자의 집적도의 큰 향상을 가져올 수 있어 차후 경제, 산업 발전에 큰 파급 효과를 줄 수 있다는 효과가 있다.