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KR20090006628A - Phase change memory device and its manufacturing method - Google Patents

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KR20090006628A
KR20090006628A KR1020070070153A KR20070070153A KR20090006628A KR 20090006628 A KR20090006628 A KR 20090006628A KR 1020070070153 A KR1020070070153 A KR 1020070070153A KR 20070070153 A KR20070070153 A KR 20070070153A KR 20090006628 A KR20090006628 A KR 20090006628A
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cut
film
cylindrical lower
phase change
pattern
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Application number
KR1020070070153A
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Inventor
안형근
안동호
이겨레
박준상
고한봉
박영림
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

상변화 기억 소자 및 그 제조방법들을 제공한다. 상기 상변화 기억 소자는 기판 상에 하부패턴이 구비된다. 상기 하부패턴을 갖는 기판을 덮는 층간절연막이 배치된다. 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴과 접촉하는 실린더형 하부전극이 배치된다. 상기 층간절연막 내에 상기 실린더형 하부전극의 일측을 수직방향으로 절단하는 절연패턴이 배치된다. 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상부와 접촉하는 상변화 패턴이 배치된다. 상기 상변화 패턴 상에 상부전극이 배치된다. 또한, 상기 상변화 기억 소자의 제조방법 또한 제공된다. A phase change memory device and its manufacturing method are provided. The phase change memory device includes a lower pattern on a substrate. An interlayer insulating film covering the substrate having the lower pattern is disposed. A cylindrical lower electrode penetrating the interlayer insulating layer and in contact with the lower pattern is disposed. An insulating pattern for cutting one side of the cylindrical lower electrode in the vertical direction is disposed in the interlayer insulating film. A phase change pattern contacting the upper portion of the cylindrical lower electrode cut at one side is disposed. An upper electrode is disposed on the phase change pattern. In addition, a method of manufacturing the phase change memory device is also provided.

Description

상변화 기억 소자 및 그 제조방법들{Phase change memory device and methods of fabricating the same}Phase change memory device and methods of fabrication the same

본 발명은 반도체소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 상변화 기억 소자 및 그 제조방법들에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a phase change memory device and a method of manufacturing the same.

반도체 기억 소자들은 휘발성 기억 소자 및 비휘발성 기억 소자로 분류될 수 있다. 상기 비휘발성 기억 소자는 그들의 전원 공급이 차단될지라도 그들 내에 저장된 데이터들이 소멸되지 않는 장점을 갖는다. 이에 따라, 상기 비휘발성 기억 소자는 이동통신 단말기(mobile communication system), 이동식 메모리 장치, 각종 디지털 기기의 보조기억 장치 등에 널리 채택되고 있다.Semiconductor memory devices may be classified into volatile memory devices and nonvolatile memory devices. The nonvolatile memory devices have the advantage that data stored therein is not destroyed even if their power supply is cut off. Accordingly, the nonvolatile memory device is widely adopted in a mobile communication system, a mobile memory device, an auxiliary memory device of various digital devices, and the like.

비휘발성 기억 특성을 가지며 집적도 향상에 효율적인 구조를 갖는 새로운 기억 소자를 개발하기 위한 많은 노력이 있었으며, 이에 따라 나타난 대표적인 것으로 상변화 기억 소자가 있다. 상기 상변화 기억 소자의 단위 셀은 액세스(access) 소자 및 상기 액세스 소자에 직렬 연결된(serially connected) 데이터 저장 요소(data storage element)를 포함한다. 상기 데이터 저장 요소는 상기 액세스 소자에 전기적으로 연결되는 하부전극 및 상기 하부전극에 접촉하는 상변화 물질막을 구비한다. 상기 상변화 물질막은, 제공되는 전류의 크기에 따라, 비정질 상태(amorphous state)와 결정질 상태(crystalline state) 사이에서 또는 상기 결정질 상태 하의 다양한 비저항 상태들 사이에서 전기적으로 전환(switch)되는 물질막이다.There have been many efforts to develop a new memory device having a non-volatile memory characteristic and an efficient structure for improving the integration. A representative example of this is a phase change memory device. The unit cell of the phase change memory device includes an access device and a data storage element serially connected to the access device. The data storage element has a bottom electrode electrically connected to the access element and a phase change material film in contact with the bottom electrode. The phase change material film is a material film that is electrically switched between an amorphous state and a crystalline state or between various resistive states under the crystalline state, depending on the amount of current provided. .

상기 하부전극을 통하여 프로그램 전류가 흐르는 경우에, 상기 상변화 물질막 및 상기 하부전극 사이의 계면에서 주울 열(joule heat)이 생성된다. 이러한 주울 열은 상기 상변화 물질막의 일부분(이하에서는 '전이영역'이라 한다.)을 비정질 상태(amorphous state) 또는 결정질 상태(crystalline state)로 변환시킨다. 상기 비정질 상태를 갖는 상기 전이영역의 비저항은 상기 결정질 상태를 갖는 상기 전이영역의 비저항 보다 높다. 따라서 읽기 모드에서 상기 전이영역을 통하여 흐르는 전류를 감지함으로써, 상기 상변화 기억 소자의 상기 상변화 물질막에 저장된 정보가 논리 '1'인지 논리 '0'인지를 판별할 수 있다.When a program current flows through the lower electrode, joule heat is generated at an interface between the phase change material film and the lower electrode. This joule heat converts a portion of the phase change material film (hereinafter referred to as a 'transition region') into an amorphous state or crystalline state. The resistivity of the transition region having the amorphous state is higher than the resistivity of the transition region having the crystalline state. Therefore, by sensing the current flowing through the transition region in the read mode, it is possible to determine whether the information stored in the phase change material film of the phase change memory device is logic '1' or logic '0'.

구체적으로, 상기 상변화 기억 소자의 동작은 다음과 같다. 상기 스위칭 소자를 통해 흐르는 전류가 상기 상변화 물질 패턴을 전기적으로 가열하고, 이를 통해 상기 상변화 물질 패턴의 구조가 비정질 상태 또는 결정질 상태로 가역적으로 변환되어 정보가 저장된다. 이후, 저장된 정보는 상기 상변화 물질 패턴과 접촉하는 상부 전극 및 하부전극 사이에 읽기 전압을 인가하여 상기 상변화 물질 패턴을 통하여 흐르는 전류를 감지함으로써 판독된다. 여기서, 상기 상변화 물질 패턴의 구조가 비정질 상태인 것을 리셋 상태(reset state)라고 하고, 상기 상변화 물질 패턴의 구조가 결정질 상태인 것을 셋 상태(set state)라고 한다. Specifically, the operation of the phase change memory device is as follows. The current flowing through the switching element electrically heats the phase change material pattern, thereby reversibly converting the structure of the phase change material pattern into an amorphous state or a crystalline state, thereby storing information. Thereafter, the stored information is read by applying a read voltage between the upper electrode and the lower electrode in contact with the phase change material pattern to sense a current flowing through the phase change material pattern. Here, the reset state of the phase change material pattern is called a reset state, and the reset state of the phase change material pattern is called a set state.

이러한 상변화 기억 셀의 동작 구현에 있어서, 쓰기 동작 중 리셋 동작은 상변화 물질의 융점 이상의 가열을 필요로 한다. 이로 인해, 리셋 동작에 필요한 전력 소모가 지나치게 크게 된다. 최근에 상기 상변화 기억 소자가 고집적화됨에 따라 상기 리셋 동작 시 인가되는 전류의 감소가 요구되고 있다.In the operation implementation of such a phase change memory cell, a reset operation during a write operation requires heating above the melting point of the phase change material. As a result, the power consumption required for the reset operation becomes too large. Recently, as the phase change memory device is highly integrated, it is required to decrease the current applied during the reset operation.

따라서, 주울 열(joule heat)이 발생되는 상기 상변화 물질막 및 상기 하부전극 사이의 계면 면적을 축소하여 리셋 동작 시 인가되는 전류를 감소시키려는 연구가 계속되고 있다.Therefore, studies are being conducted to reduce the current applied during the reset operation by reducing the interface area between the phase change material film and the lower electrode where joule heat is generated.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 주울 열(joule heat)이 발생되는 상기 상변화 물질막 및 상기 하부전극 사이의 계면 면적을 축소하여 리셋 동작 시 인가되는 전류를 감소시키기에 적합한 상변화 기억 소자 및 그 제조방법들을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the above-described problems of the prior art, which is applied during a reset operation by reducing the interface area between the phase change material film and the lower electrode where joule heat is generated. A phase change memory device suitable for reducing current and a method of manufacturing the same are provided.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상변화 기억 소자를 제공한다. 상기 상변화 기억 소자는 기판 상에 하부패턴이 구비된다. 상기 하부패턴을 갖는 기판을 덮는 층 간절연막이 배치된다. 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴과 접촉하는 실린더형 하부전극이 배치된다. 상기 층간절연막 내에 상기 실린더형 하부전극의 일측을 수직방향으로 절단하는 절연패턴이 배치된다. 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상부와 접촉하는 상변화 패턴이 배치된다. 상기 상변화 패턴 상에 상부전극이 배치된다.According to one aspect of the present invention, a phase change memory element is provided. The phase change memory device includes a lower pattern on a substrate. An interlayer insulating film covering the substrate having the lower pattern is disposed. A cylindrical lower electrode penetrating the interlayer insulating layer and in contact with the lower pattern is disposed. An insulating pattern for cutting one side of the cylindrical lower electrode in the vertical direction is disposed in the interlayer insulating film. A phase change pattern contacting the upper portion of the cylindrical lower electrode cut at one side is disposed. An upper electrode is disposed on the phase change pattern.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 실린더형 하부전극은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸는 구조일 수 있다. In some embodiments of the present invention, the cylindrical lower electrode may have a structure surrounding the side wall and the lower surface of the cylinder.

다른 실시예들에서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상부면은 평면도상으로 볼 때 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양일 수 있다. In other embodiments, an upper surface of the cylindrical lower electrode cut at one side may be a crescent shape, a C shape, or a (shape) when viewed in plan view.

또 다른 실시예들에서, 상기 하부패턴은 차례로 적층된 다이오드 및 다이오드 전극을 포함할 수 있다. In other embodiments, the lower pattern may include a diode and a diode electrode that are sequentially stacked.

또 다른 실시예들에서, 상기 하부패턴은 상기 기판과 접촉하는 콘택플러그 및 상기 콘택플러그 상부의 도전 패턴을 포함할 수 있다. 상기 기판 상에 상기 하부패턴과 전기적으로 접속된 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.In other embodiments, the lower pattern may include a contact plug in contact with the substrate and a conductive pattern on the contact plug. The transistor may further include a transistor electrically connected to the lower pattern on the substrate.

또 다른 실시예들에서, 상기 절연패턴은 상기 실린더형 하부전극의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상기 절단된 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 채우도록 배치될 수 있다.In another embodiment, the insulating pattern is a portion of the upper surface of the lower pattern and the cylindrical lower electrode cut one side through the interlayer insulating film while cutting one side of the cylindrical lower electrode in the vertical direction. It may be arranged to fill a trench structure that exposes the cut sidewall.

또 다른 실시예들에서, 상기 절연패턴은 상기 실린더형 하부전극의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막 내에 상기 일측이 절단된 실린더형 하부 전극의 상기 절단된 영역의 상부면 및 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 채우도록 배치될 수 있다. In another embodiment, the insulating pattern cuts one side of the cylindrical lower electrode in a vertical direction and exposes an upper surface and a sidewall of the cut region of the cylindrical lower electrode of which the one side is cut in the interlayer insulating film. It may be arranged to fill the trench structure.

본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 상변화 기억 소자를 제공한다. 상기 상변화 기억 소자는 기판 상에 하부패턴들이 구비된다. 상기 하부패턴들을 갖는 기판 상에 층간절연막이 배치된다. 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴들 상부에 각각 실린더형 하부전극들이 배치된다. 상기 층간절연막 내에 행방향 또는 열방향을 따라 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하는 라인형 절연패턴들이 배치된다. 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부와 접촉하는 상변화 패턴들이 배치된다. 상기 상변화 패턴들 상에 상부전극들이 배치된다.According to another aspect of the present invention, a phase change memory device is provided. The phase change memory device includes lower patterns on a substrate. An interlayer insulating film is disposed on the substrate having the lower patterns. Cylindrical lower electrodes are disposed on the lower patterns through the interlayer insulating layer. Line type insulating patterns are disposed in the interlayer insulating layer to cut one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction along a row direction or a column direction. Phase change patterns in contact with the upper portions of the cylindrical lower electrodes whose one side is cut are disposed. Upper electrodes are disposed on the phase change patterns.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 실린더형 하부전극들은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸는 구조일 수 있다. In some embodiments of the present invention, the cylindrical lower electrodes may have a structure surrounding the side wall and the bottom surface of the cylinder.

다른 실시예들에서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부면은 평면도상으로 볼 때 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양일 수 있다.In other embodiments, the top surface of the cylindrical lower electrodes cut from one side may be a crescent shape, a C shape or a (shape) when viewed in plan view.

또 다른 실시예들에서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부면은 평면도상으로 볼 때 동일한 부분이 절단되어 일률적으로 배치된 C C C 배열을 가질 수 있다. In still other embodiments, the top surface of the cylindrical lower electrodes, the one side of which is cut, may have a C C C arrangement in which the same portions are cut and uniformly arranged in plan view.

또 다른 실시예들에서, 상기 상변화 패턴들은 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단면과 평행한 방향 또는 상기 절단면의 수직방향으로 연장되어 배치될 수 있다. In still other embodiments, the phase change patterns may be disposed extending in a direction parallel to the cutting plane of the cylindrical lower electrodes whose one side is cut or in a vertical direction of the cutting plane.

또 다른 실시예들에서, 상기 라인형 절연패턴들은 상기 실린더형 하부전극들 의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴들의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 측벽들을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 각각 채우도록 배치될 수 있다.In still other embodiments, the line-shaped insulating patterns penetrate the interlayer insulating layer while cutting one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction, and a portion of the upper surface of the lower patterns and the cylindrical lower part at which one side is cut. And may be arranged to respectively fill the linear trench structures exposing the cut sidewalls of the electrodes.

또 다른 실시예들에서, 상기 라인형 절연패턴들은 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막 내에 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 영역들의 상부면 및 측벽을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 채우도록 배치될 수 있다. In example embodiments, the line-shaped insulating patterns may cut one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction, and may cut the upper surface and sidewalls of the cut regions of the cylindrical lower electrodes of which one side is cut in the interlayer insulating layer. It may be arranged to fill the exposed line trench structures.

본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상변화 기억 소자의 제조방법을 제공한다. 이 방법은 하부패턴이 구비된 기판을 준비하는 것을 포함한다. 상기 하부패턴을 갖는 기판 상에 층간절연막을 형성한다. 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴과 접촉하는 실린더형 하부전극을 형성한다. 상기 층간절연막 내에 상기 실린더형 하부전극의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하는 절연패턴을 형성한다. 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상부와 접촉하는 상변화 패턴을 형성한다. 상기 상변화 패턴 상에 상부전극을 형성한다. According to still another aspect of the present invention, a method of manufacturing a phase change memory device is provided. The method includes preparing a substrate having a lower pattern. An interlayer insulating film is formed on the substrate having the lower pattern. A cylindrical lower electrode is formed through the interlayer insulating layer to contact the lower pattern. An insulating pattern is formed in the interlayer insulating film to cut one side of the cylindrical lower electrode and the interlayer insulating film in a vertical direction. A phase change pattern is formed in contact with an upper portion of the cylindrical lower electrode cut at one side. An upper electrode is formed on the phase change pattern.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 실린더형 하부전극은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸도록 형성될 수 있다. In some embodiments of the present invention, the cylindrical lower electrode may be formed to surround the side wall and the bottom surface of the cylinder.

다른 실시예들에서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상부면은 평면도상으로 볼 때 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양으로 형성될 수 있다.In other embodiments, the upper surface of the cylindrical lower electrode cut one side may be formed in a crescent shape, C shape or (shape when viewed in plan view.

또 다른 실시예들에서, 상기 하부패턴은 차례로 적층된 다이오드 및 다이오드 전극을 포함하도록 형성될 수 있다.In other embodiments, the lower pattern may be formed to include a diode and a diode electrode stacked in sequence.

또 다른 실시예들에서, 상기 하부패턴은 상기 기판과 접촉하는 콘택플러그 및 상기 콘택플러그 상부의 도전 패턴을 포함하도록 형성될 수 있다. 상기 기판 상에 상기 하부패턴과 전기적으로 접속된 트랜지스터를 형성할 수 있다.In some embodiments, the lower pattern may be formed to include a contact plug in contact with the substrate and a conductive pattern on the contact plug. A transistor electrically connected to the lower pattern may be formed on the substrate.

또 다른 실시예들에서, 상기 절연패턴을 형성하는 것은 상기 실린더형 하부전극의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 하부패턴의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상기 절단된 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 형성하고, 상기 트렌치 구조 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함할 수 있다.In another embodiment, the insulating pattern may be formed by cutting one side of the cylindrical lower electrode and the interlayer insulating layer in a vertical direction, and a portion of the upper surface of the lower pattern and the cylindrical lower electrode of which one side is cut. The method may include forming a trench structure exposing the cut sidewall, and forming an insulating layer in the trench structure.

또 다른 실시예들에서, 상기 절연패턴을 형성하는 것은 상기 실린더형 하부전극의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상기 절단된 영역의 상부면 및 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 형성하고, 상기 트렌치 구조 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함할 수 있다. In another embodiment, the insulating pattern may be formed by cutting one side of the cylindrical lower electrode and the interlayer insulating layer in a vertical direction, and the upper surface and the sidewall of the cut region of the cylindrical lower electrode cut at one side thereof. Forming a trench structure to expose the, and forming an insulating film inside the trench structure.

또 다른 실시예들에서, 상기 실린더형 하부전극을 형성하는 것은 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴 상부를 노출시키는 하부전극 콘택홀을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 하부전극 콘택홀을 갖는 층간절연막 상에 상기 하부전극 콘택홀의 측벽 및 바닥면을 덮는 하부전극막을 형성하고, 상기 하부전극막을 갖는 기판 상에 상기 하부전극 콘택홀을 채우는 내부절연막을 형성할 수 있다. 이어, 상기 층간절연막의 상부면이 노출될때까지 상기 내부절연막 및 상기 하부전극막을 평탄화할 수 있다. In other embodiments, forming the cylindrical lower electrode may include forming a lower electrode contact hole through the interlayer insulating layer to expose the upper portion of the lower pattern. A lower electrode layer covering sidewalls and a bottom surface of the lower electrode contact hole may be formed on the interlayer insulating layer having the lower electrode contact hole, and an internal insulating layer may be formed on the substrate having the lower electrode layer to fill the lower electrode contact hole. . Subsequently, the internal insulating film and the lower electrode film may be planarized until the upper surface of the interlayer insulating film is exposed.

또 다른 실시예들에서, 상기 층간절연막의 상부면이 노출될때까지 상기 내부 절연막 및 상기 하부전극막을 평탄화시킨 후, 에치백 공정 및 평탄화공정을 적어도 1회 이상 실시할 수 있다.In another embodiment, the internal insulating film and the lower electrode film may be planarized until the upper surface of the interlayer insulating film is exposed, and then an etch back process and a planarization process may be performed at least one time.

본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상변화 기억 소자의 제조방법을 제공한다. 이 방법은 하부패턴들이 구비된 기판을 준비하는 것을 포함한다. 상기 하부패턴들을 갖는 기판 상에 층간절연막을 형성한다. 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴들 상부에 각각 실린더형 하부전극들을 형성한다. 상기 층간절연막 내에 행방향 또는 열방향을 따라 상기 실린더형 하부전극들의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하는 라인형 절연패턴들을 형성한다. 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부와 접촉하는 상변화 패턴들을 형성한다. 상기 상변화 패턴들 상에 상부전극들을 형성한다. According to still another aspect of the present invention, a method of manufacturing a phase change memory device is provided. The method includes preparing a substrate having lower patterns. An interlayer insulating film is formed on the substrate having the lower patterns. Cylindrical lower electrodes are formed on the lower patterns by penetrating the interlayer insulating layer. Line insulating patterns are formed in the interlayer insulating film to cut one side of the cylindrical lower electrodes and the interlayer insulating film in a vertical direction along a row direction or a column direction. The one side forms phase change patterns in contact with the upper portions of the cylindrical lower electrodes. Upper electrodes are formed on the phase change patterns.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 실린더형 하부전극들은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸도록 형성될 수 있다. In some embodiments of the present invention, the cylindrical lower electrodes may be formed to surround the side wall and the bottom surface of the cylinder.

다른 실시예들에서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부면은 평면도상으로 볼 때 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양으로 형성될 수 있다. In other embodiments, the upper surface of the cylindrical lower electrodes cut one side may be formed in a crescent shape, C shape or (shape when viewed in plan view.

또 다른 실시예들에서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부면은 평면도상으로 볼 때 동일한 부분이 절단되어 일률적으로 배치된 C C C 배열을 갖도록 형성될 수 있다. In still other embodiments, the top surface of the cylindrical lower electrodes, the one side of which is cut, may be formed to have a C C C arrangement in which the same portions are cut and uniformly arranged in plan view.

또 다른 실시예들에서, 상기 상변화 패턴들은 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단면과 평행한 방향 또는 상기 절단면의 수직방향으로 연장되 도록 형성될 수 있다. In still other embodiments, the phase change patterns may be formed to extend in a direction parallel to the cutting plane of the cylindrical lower electrodes whose one side is cut or in a vertical direction of the cutting plane.

또 다른 실시예들에서, 상기 라인형 절연패턴들을 형성하는 것은 상기 실린더형 하부전극들의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 하부패턴들의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 측벽들을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 형성하고, 상기 라인형 트렌치 구조들 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함할 수 있다. In example embodiments, the forming of the linear insulating patterns may be performed by cutting one side of the cylindrical lower electrodes and the interlayer insulating layer in a vertical direction to cut a portion of the upper surface of the lower patterns and the cylindrical lower part of which one side is cut. Forming linear trench structures exposing the cut sidewalls of electrodes, and forming an insulating film inside the linear trench structures.

또 다른 실시예들에서, 상기 라인형 절연패턴들을 형성하는 것은 상기 실린더형 하부전극들의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 영역들의 상부면 및 측벽을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 형성하고, 상기 라인형 트렌치 구조들 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함할 수 있다. In still other embodiments, the forming of the linear insulating patterns may be performed by cutting one side of the cylindrical lower electrodes and the interlayer insulating layer in a vertical direction, and the upper surface of the cut regions of the cylindrical lower electrodes having one side cut. And forming linear trench structures exposing sidewalls, and forming an insulating layer in the linear trench structures.

본 발명에 따르면, 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부면은 평면도상으로 볼 때, C 모양, 초승달 모양 또는 ( 모양을 가지므로 종래기술에서와 같은 실린더형 하부전극의 링(ring) 모양의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. 따라서, 주울 열(joule heat)이 발생되는 상변화 패턴 및 하부전극 사이의 계면 면적이 축소되어 종래기술과 비교하여 리셋 동작 시 인가되는 전류를 감소시킬 수 있게 된다. 결론적으로, 고집적화에 유리한 상변화 기억 소자를 구현할 수 있게 된다.According to the present invention, the upper surface of the cylindrical lower electrodes cut on one side has a C shape, a crescent shape or a ring shape of the cylindrical lower electrode as in the prior art as it has a shape. As a result, the area of the interface between the phase change pattern and the lower electrode in which joule heat is generated can be reduced, thereby reducing the current applied during the reset operation. In conclusion, it is possible to implement a phase change memory device which is advantageous for high integration.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the scope of the invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. In addition, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.

또한, 본 발명에서 언급되는 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양은 이들의 회전된 모양을 모두 포함한다. In addition, the crescent shape, C shape or (shape included in the present invention includes all of their rotated shapes.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 셀 어레이 영역의 일부분을 도시한 등가회로도이고, 도 2는 도 1의 등가회로도에 상응하는 평면도이다.1 is an equivalent circuit diagram illustrating a portion of a cell array region of a phase change memory device according to example embodiments, and FIG. 2 is a plan view corresponding to the equivalent circuit diagram of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 상변화 기억 소자는 열 방향으로 서로 평행하게 배치된 비트라인들(BL), 행 방향으로 서로 평행하게 배치된 워드라인들(WL), 다수의 상변화 패턴들(Rp), 및 다수의 다이오드들(D)을 구비할 수 있다.1 and 2, a phase change memory device according to example embodiments may include bit lines BL disposed in parallel with each other in a column direction, and word lines WL disposed in parallel with each other in a row direction. ), A plurality of phase change patterns Rp, and a plurality of diodes D.

상기 비트라인들(BL)은 상기 워드라인들(WL)에 교차하도록 배치될 수 있다. 상기 상변화 패턴들(Rp)의 각각은 상기 비트라인들(BL) 및 상기 워드라인들(WL)의 교차점들에 배치될 수 있다. 상기 다이오드들(D)의 각각은 상기 상변화 패턴들(Rp) 중 대응하는 하나에 직렬 접속될 수 있다. 또한, 상기 상변화 패턴들(Rp)의 각각은 상기 비트라인들(BL) 중 대응하는 하나에 접속될 수 있다. 상기 다이오드들(D)의 각각은 상기 워드라인들(WL) 중 대응하는 하나에 접속될 수 있다. 상기 다이오드들(D)은 액세스 소자의 역할을 할 수 있다. 그러나 상기 다이오드들(D)은 생략될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 액세스 소자는 모스 트랜지스터일 수도 있다.The bit lines BL may be disposed to intersect the word lines WL. Each of the phase change patterns Rp may be disposed at intersections of the bit lines BL and the word lines WL. Each of the diodes D may be connected in series to a corresponding one of the phase change patterns Rp. In addition, each of the phase change patterns Rp may be connected to a corresponding one of the bit lines BL. Each of the diodes D may be connected to a corresponding one of the word lines WL. The diodes D may serve as an access device. However, the diodes D may be omitted. Alternatively, the access element may be a MOS transistor.

이제, 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 제조방법들을 설명하기로 한다. 여기서, 상기 도 3a 내지 도 3e의 참조부호 A 및 B는 각각 도 2의 절단선 I-I' 및 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단된 단면도들을 나타낸다. 3A to 3E, the manufacturing method of the phase change memory device according to the embodiments of the present invention will be described. Here, reference numerals A and B of FIGS. 3A to 3E represent cross-sectional views cut along the cutting lines I ′ and II-II ′ of FIG. 2, respectively.

도 2 및 도 3a를 참조하면, 기판(100)의 소정영역에 활성영역들(102a)을 한정하는 소자분리막(102)을 형성할 수 있다. 상기 기판(100)은 실리콘웨이퍼 또는 에스오아이(silicon on insulator; SOI)웨이퍼와 같은 반도체기판을 사용할 수 있다. 상기 기판(100)은 제 1 도전형의 불순물이온들을 가질 수 있다. 상기 소자분리막(102a)은 얕은 트렌치 소자분리(shallow trench isolation; STI) 기술을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 소자분리막(102)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막으로 형성할 수 있다. 상기 활성영역들(102a)은 라인형으로 형성할 수 있다.2 and 3A, an isolation layer 102 may be formed in a predetermined region of the substrate 100 to define the active regions 102a. The substrate 100 may be a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) wafer. The substrate 100 may have impurity ions of a first conductivity type. The device isolation layer 102a may be formed using a shallow trench isolation (STI) technique. The device isolation layer 102 may be formed of a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, or a combination thereof. The active regions 102a may be formed in a line shape.

상기 활성영역들(102a)에 상기 제 1 도전형과 다른 제 2 도전형의 불순물이온들을 주입하여 워드라인들(WL; 105)을 형성할 수 있다. 이하에서는, 간략한 설명 을 위하여 상기 제 1 및 제 2 도전형들은 각각 P형 및 N형인 경우를 상정하여 설명하기로 한다. 그러나 상기 제 1 및 제 2 도전형들은 각각 N형 및 P형일 수도 있다.Word lines WL 105 may be formed by implanting impurity ions of a second conductivity type different from the first conductivity type into the active regions 102a. Hereinafter, for the sake of brevity, the first and second conductivity types will be described assuming that they are P-type and N-type, respectively. However, the first and second conductivity types may be N type and P type, respectively.

상기 워드라인들(WL; 105) 및 상기 소자분리막(102)을 갖는 상기 기판(100) 상에 제 1 층간절연막(107)을 형성할 수 있다. 상기 제 1 층간절연막(107)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막으로 형성할 수 있다. 상기 제 1 층간절연막(107)을 패터닝하여 상기 워드라인들(WL; 105)의 소정영역을 노출시키는 콘택홀들(108h)을 형성할 수 있다.A first interlayer insulating layer 107 may be formed on the substrate 100 having the word lines WL 105 and the device isolation layer 102. The first interlayer insulating film 107 may be formed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a combination thereof. The first interlayer insulating layer 107 may be patterned to form contact holes 108h exposing predetermined regions of the word lines WL 105.

상기 콘택홀들(108h) 내에 제 1 및 제 2 반도체패턴들(110, 112)을 차례로 적층할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 반도체패턴들(110, 112)은 에피택시얼 성장 기술 또는 화학기상증착(chemical vapor deposition; CVD) 기술을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 반도체패턴들(110, 112)은 다이오드들(D)을 구성할 수 있다.First and second semiconductor patterns 110 and 112 may be sequentially stacked in the contact holes 108h. The first and second semiconductor patterns 110 and 112 may be formed using an epitaxial growth technique or a chemical vapor deposition (CVD) technique. The first and second semiconductor patterns 110 and 112 may form diodes D.

상기 제 1 반도체패턴(110)은 상기 워드라인들(WL; 105)에 접촉될 수 있다. 상기 제 1 반도체패턴(110)은 상기 제 2 도전형의 불순물이온들을 갖도록 형성할 수 있다. 상기 제 2 반도체패턴(112)은 상기 제 1 도전형의 불순물이온들을 갖도록 형성할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제 1 반도체패턴(110)은 상기 제 1 도전형의 불순물이온들을 갖도록 형성할 수도 있으며, 상기 제 2 반도체패턴(112)은 상기 제 2 도전형의 불순물이온들을 갖도록 형성할 수도 있다. 상기 제 2 반도체패턴(112) 상에 금속 실리사이드막을 추가로 형성할 수 있으나 간략한 설명을 위하여 생략하기로 한다.The first semiconductor pattern 110 may be in contact with the word lines WL 105. The first semiconductor pattern 110 may be formed to have impurity ions of the second conductivity type. The second semiconductor pattern 112 may be formed to have impurity ions of the first conductivity type. Alternatively, the first semiconductor pattern 110 may be formed to have impurity ions of the first conductivity type, and the second semiconductor pattern 112 may be formed to have impurity ions of the second conductivity type. . A metal silicide layer may be further formed on the second semiconductor pattern 112, but it will be omitted for simplicity.

상기 다이오드들(D) 상에 각각 다이오드 전극들(115)을 형성할 수 있다. 상기 다이오드 전극들(115)은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 다이오드 전극들(115)은 TiN 막 및 W 막을 차례로 적층하여 형성할 수 있다.Diode electrodes 115 may be formed on the diodes D, respectively. The diode electrodes 115 include a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, a WON film, a WSiN film, a WBN film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, ZrSiN film, ZrAlN film, Ru film And a CoSi film, a NiSi film, a conductive carbon group film, a Cu film, and a combination film thereof. For example, the diode electrodes 115 may be formed by sequentially stacking a TiN film and a W film.

상기 다이오드 전극들(115)은 상기 콘택홀들(108h) 내에 형성할 수 있다. 이 경우에, 상기 다이오드 전극들(115)은 상기 다이오드들(D) 상에 각각 자기 정렬될 수 있다. 또는 이와 달리, 상기 다이오드 전극들(115)은 생략될 수도 있다.The diode electrodes 115 may be formed in the contact holes 108h. In this case, the diode electrodes 115 may be self-aligned on the diodes D, respectively. Alternatively, the diode electrodes 115 may be omitted.

도 2 및 도 3b를 참조하면, 상기 다이오드 전극들(115)을 갖는 기판(100) 상에 제 2 층간절연막(117)을 형성할 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(117)을 패터닝하여 상기 다이오드 전극들(115)을 각각 노출시키는 하부전극 콘택홀들(120h)을 형성할 수 있다. 상기 하부전극 콘택홀들(120h)을 갖는 기판 상의 표면을 따라 하부전극막(122)을 형성할 수 있다. 상기 하부전극막(122)은 상기 하부전극 콘택홀들(120h) 내의 상기 다이오드 전극들(115)을 덮을 수 있으며, 상기 하부전극막(122)은 상기 하부전극 콘택홀들(120h)의 측벽 및 상기 제 2 층간절연막(117)의 상부를 덮도록 형성할 수 있다.2 and 3B, a second interlayer insulating film 117 may be formed on the substrate 100 having the diode electrodes 115. The second interlayer insulating layer 117 may be patterned to form lower electrode contact holes 120h exposing the diode electrodes 115, respectively. The lower electrode layer 122 may be formed along the surface of the substrate having the lower electrode contact holes 120h. The lower electrode layer 122 may cover the diode electrodes 115 in the lower electrode contact holes 120h, and the lower electrode layer 122 may have sidewalls of the lower electrode contact holes 120h and It may be formed to cover the upper portion of the second interlayer insulating film 117.

상기 하부전극막(122)은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다.The lower electrode film 122 includes a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, a WON film, a WSiN film, a WBN film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, ZrSiN film, ZrAlN film, Ru film And a CoSi film, a NiSi film, a conductive carbon group film, a Cu film, and a combination film thereof.

상기 하부전극막(122) 상에 상기 하부전극 콘택홀들(120h)을 채우고 상기 기판(100)을 덮는 내부절연막(125)을 형성할 수 있다. 상기 내부절연막(125)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 내부절연막(125)은 상기 제 2 층간절연막(117)과 동일한 물질막으로 형성할 수 있다. An internal insulating layer 125 may be formed on the lower electrode layer 122 to fill the lower electrode contact holes 120h and cover the substrate 100. The internal insulating film 125 may be formed of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a combination thereof. In addition, the internal insulating layer 125 may be formed of the same material layer as the second interlayer insulating layer 117.

또 다른 실시예에서, 상기 내부절연막(125)은 생략될 수 있다. 이 경우에, 상기 하부전극막(122)은 상기 하부전극 콘택홀들(120h)을 완전히 채우도록 형성할 수 있다.In another embodiment, the internal insulating layer 125 may be omitted. In this case, the lower electrode layer 122 may be formed to completely fill the lower electrode contact holes 120h.

도 2 및 도 3c를 참조하면, 상기 내부절연막(125) 및 상기 하부전극막(122)을 부분적으로 제거하여 상기 다이오드 전극들(115) 상의 상기 하부전극 콘택홀들(120h) 내에 실린더형 하부전극들(122') 및 내부절연패턴들(125')을 형성할 수 있다.2 and 3C, the internal insulating layer 125 and the lower electrode layer 122 are partially removed to form cylindrical lower electrodes in the lower electrode contact holes 120h on the diode electrodes 115. And 122 'and internal insulating patterns 125' may be formed.

구체적으로, 상기 실린더형 하부전극들(122') 및 상기 내부절연패턴들(125')을 형성하는 것은 에치백(etch-back) 공정을 이용하여 수행할 수 있다. 또한, 상기 실린더형 하부전극들(122') 및 상기 내부절연패턴들(125')을 형성하는 것은 화학기 계적연마(chemical mechanical polishing; CMP) 공정 및 에치백(etch-back) 공정의 조합을 이용하여 수행할 수도 있다.In detail, the cylindrical lower electrodes 122 ′ and the internal insulating patterns 125 ′ may be formed using an etch-back process. In addition, forming the cylindrical lower electrodes 122 ′ and the internal insulating patterns 125 ′ may include a combination of a chemical mechanical polishing (CMP) process and an etch-back process. It can also be carried out using.

예를 들면, 상기 제 2 층간절연막(117)을 정지막으로 채택하는 화학기계적연마(chemical mechanical polishing; CMP) 공정을 이용하여 상기 내부절연막(125) 및 상기 하부전극막(122)을 평탄화할 수 있다. 그 결과, 상기 내부절연막(125) 및 상기 하부전극막(122)은 상기 하부전극 콘택홀들(120h) 내에 잔존할 수 있다. For example, the internal insulating film 125 and the lower electrode film 122 may be planarized using a chemical mechanical polishing (CMP) process using the second interlayer insulating film 117 as a stop film. have. As a result, the internal insulating layer 125 and the lower electrode layer 122 may remain in the lower electrode contact holes 120h.

또 다른 실시예들에서, 상기 제 2 층간절연막(117)의 상부면이 노출될때까지 상기 내부절연막(125) 및 상기 하부전극막(122)을 평탄화시킨 후, 에치백 공정 및 평탄화공정을 적어도 1회 이상 더 실시하여 상기 제 2 층간절연막(117) 내의 상기 실린더형 하부전극들(122') 및 상기 내부절연패턴들(125')의 높이 균일도를 증가시킬 수 있다.In another example embodiment, the internal insulation layer 125 and the lower electrode layer 122 are planarized until the upper surface of the second interlayer dielectric layer 117 is exposed, and then the etch back process and the planarization process are performed. Further, the height uniformity of the cylindrical lower electrodes 122 ′ and the internal insulating patterns 125 ′ in the second interlayer insulating layer 117 may be increased.

상기 실린더형 하부전극들(122')은 각각 상기 내부절연패턴들(125')의 측벽 및 바닥을 감싸도록 형성할 수 있다. 상기 실린더형 하부전극(122')들은 각각 상기 다이오드 전극들(115)에 접촉될 수 있다. 상기 다이오드 전극들(115)이 생략된 경우에, 상기 실린더형 하부전극들(122')은 상기 다이오드들(D)에 직접 접촉될 수 있다. 상기 실린더형 하부전극들(122')의 노출표면은 링(ring)모양으로 형성될 수 있다. 상기 실린더형 하부전극들(122') 및 상기 다이오드 전극들(115)의 접촉면은 상기 다이오드 전극들(115)의 상부표면보다 작을 수 있다.The cylindrical lower electrodes 122 ′ may be formed to surround sidewalls and bottoms of the internal insulating patterns 125 ′, respectively. The cylindrical lower electrodes 122 ′ may be in contact with the diode electrodes 115, respectively. When the diode electrodes 115 are omitted, the cylindrical lower electrodes 122 ′ may directly contact the diodes D. Referring to FIG. The exposed surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ′ may be formed in a ring shape. The contact surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ′ and the diode electrodes 115 may be smaller than the upper surfaces of the diode electrodes 115.

또 다른 실시예에서, 상기 내부절연막(125)이 생략된 경우에, 상기 실린더형 하부전극들(122')은 필라(pillar)모양으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 실린더형 하부전극들(122')의 노출표면은 원 모양으로 형성될 수 있다. In another embodiment, when the internal insulating layer 125 is omitted, the cylindrical lower electrodes 122 ′ may be formed in a pillar shape. In this case, the exposed surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ′ may be formed in a circular shape.

도 2 및 도 3d를 참조하면, 상기 실린더형 하부전극들(122') 및 상기 내부절연패턴들(125')을 갖는 상기 기판(100) 상에 상기 실린더형 하부전극들(122')의 일측을 노출시키는 라인형 개구부들(127t)를 갖는 마스크 패턴(127)을 형성할 수 있다. 상기 라인형 개구부들(127t)는 행방향 또는 열방향으로 따라 형성될 수 있다. 따라서, 상기 하나의 라인형 개구부(127t)에 행방향 또는 열방향으로 배치된 여러 개의 상기 실린더형 하부전극들(122')의 일측들이 동시에 노출될 수 있다. 상기 마스크 패턴(127)은 하드마스크 패턴 또는 포토레지스트 패턴으로 형성할 수 있다. 2 and 3D, one side of the cylindrical lower electrodes 122 ′ on the substrate 100 having the cylindrical lower electrodes 122 ′ and the internal insulating patterns 125 ′. A mask pattern 127 may be formed having lined openings 127t exposing the gaps. The linear openings 127t may be formed along the row direction or the column direction. Therefore, one side of the plurality of cylindrical lower electrodes 122 ′ disposed in the row or column direction in the one line-shaped opening 127t may be simultaneously exposed. The mask pattern 127 may be formed as a hard mask pattern or a photoresist pattern.

또한, 상기 라인형 개구부들(127t)에 의해 상기 내부절연패턴(125')의 일부분이 노출될 수 도 있다. 예를 들어, 상기 라인형 개구부들(127t)이 상기 실린더형 하부전극들(122') 상부면을 50% 노출시킬 경우 상기 내부절연패턴들(125')의 상부면 또한 50% 노출될 수 있다.In addition, a portion of the internal insulating pattern 125 ′ may be exposed by the line-shaped openings 127t. For example, when the line-shaped openings 127t expose 50% of the upper surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ', the upper surfaces of the internal insulating patterns 125' may also be exposed by 50%. .

상기 마스크 패턴(127)을 식각마스크로 이용하여 상기 일측이 노출된 상기 실린더형 하부전극들(122') 및 상기 제 2 층간절연막(117)을 식각하여 상기 다이오드 전극들(115) 및 상기 제 1 층간절연막(107)을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들(130t)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 라인형 개구부들(127t)에 의해 상기 내부절연패턴들(125')의 일부분이 노출된 경우, 상기 내부절연패턴들(125') 또한 동시에 식각될 수 있다. 그 결과, 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'') 및 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')이 형성될 수 있다. Using the mask pattern 127 as an etching mask, the cylindrical lower electrodes 122 ′ and the second interlayer insulating layer 117 exposed at one side are etched to form the diode electrodes 115 and the first. Line trench structures 130t exposing the interlayer insulating layer 107 may be formed. In this case, when a portion of the internal insulation patterns 125 ′ is exposed by the line-type openings 127t, the internal insulation patterns 125 ′ may also be etched at the same time. As a result, cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side and internal insulating patterns 125 ″ cut at one side may be formed.

상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 평면도 상으로 볼 때, C 모양, 균일한 두께의 초승달 모양 또는 ( 모양일 수 있다. 따라서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 상기 실린더형 하부전극(122')의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. The top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side may be a C shape, a crescent shape having a uniform thickness, or a shape (.) Therefore, the cylindrical shape is cut at one side. Upper surfaces of the lower electrodes 122 ″ may have a smaller area than upper surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ′.

또는 이와 달리, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 마스크 패턴(127)을 식각마스크로 이용하여 상기 일측이 노출된 상기 하부전극들(122') 및 상기 제 2 층간절연막(117)을 식각하여 상기 식각된 하부전극들(122')의 측벽들 및 상부면을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들(130t')를 형성할 수 있다. 이때, 상기 라인형 개구부들(127t)에 의해 상기 내부절연패턴들(125')의 일부분이 노출된 경우, 상기 내부절연패턴들(125') 또한 동시에 식각될 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 4A, by using the mask pattern 127 as an etching mask, the lower electrodes 122 ′ and the second interlayer insulating layer 117 exposed at one side thereof may be etched. Line trenches 130t ′ may be formed to expose sidewalls and the top surface of the etched lower electrodes 122 ′. In this case, when a portion of the internal insulation patterns 125 ′ is exposed by the line-type openings 127t, the internal insulation patterns 125 ′ may also be etched at the same time.

상기 라인형 트렌치 구조들(130t, 130t')은 행방향 또는 열방향으로 따라 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 라인형 트렌치 구조들(130t, 130t')의 라인방향은 상기 워드라인들(105;WL)과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. The linear trench structures 130t and 130t 'may be formed along a row direction or a column direction. Specifically, as shown in FIG. 2, the line direction of the line trench structures 130t and 130t ′ may be formed in a direction perpendicular to the word lines 105 (WL).

또는 이와 달리, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 라인형 트렌치 구조들(130t'')의 라인방향을 상기 워드라인들(105;WL)과 평행한 방향으로 형성할 수 있다. Alternatively, as shown in FIGS. 5 and 6, the line direction of the line trench structures 130t ″ may be formed in a direction parallel to the word lines 105 (WL).

도 2 및 도 3e를 참조하면, 상기 라인형 트렌치 구조들(130t)을 갖는 기판 상에 상기 라인형 트렌치 구조들(130t)을 채우는 절연막을 형성할 수 있다. 상기 절연막을 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면이 노출될때까지 평탄화하여 상기 라인형 트렌치 구조들(130t) 내에 라인형 절연패턴들(132)을 형성할 수 있다. 2 and 3E, an insulating layer may be formed on the substrate having the line trench structures 130t to fill the line trench structures 130t. The insulating layer may be planarized until the top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side thereof are exposed to form line insulating patterns 132 in the line trench structures 130t. .

또는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 라인형 트렌치 구조들(130t')을 갖는 기판 상에 상기 라인형 트렌치 구조들(130t')을 채우는 절연막을 형성할 수 있다. 상기 절연막을 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면이 노출될때까지 평탄화하여 상기 라인형 트렌치 구조들(130t') 내에 라인형 절연패턴들(132')을 형성할 수 있다. Alternatively, as illustrated in FIG. 4B, an insulating layer may be formed to fill the linear trench structures 130t 'on the substrate having the linear trench structures 130t'. The insulating layer may be planarized until the upper surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side thereof are exposed to form the linear insulating patterns 132 ′ in the linear trench structures 130t ′. Can be.

상기 라인형 절연패턴들(132,132')을 갖는 기판 상에 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')과 접촉하면서 차례로 적층된 상변화 패턴(135) 및 상부전극(137)의 적층패턴들을 형성할 수 있다. 상기 상부전극들(137)은 비트라인(BL)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137)은 상기 워드라인들(WL;105)과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137;BL)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 라인형 절연패턴들(132)의 라인방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있다. Stacking of the phase change pattern 135 and the upper electrode 137 sequentially stacked while contacting the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side thereof on the substrate having the line insulating patterns 132 and 132 ′. Patterns can be formed. The upper electrodes 137 may serve as bit lines BL. The phase change patterns 135 and the upper electrodes 137 may be formed in a direction perpendicular to the word lines WL 105. In addition, the phase change patterns 135 and the upper electrodes 137 (BL) may be formed in a direction parallel to the line direction of the line type insulating patterns 132 as shown in FIG. 2. .

또는 이와 달리, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 라인형 절연패턴들(132'')의 라인방향을 상기 워드라인들(105;WL)과 평행한 방향으로 형성한 경우, 상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137;BL)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 라인형 절연패턴들(132'')의 라인방향과 수직한 방향으로 형성할 수 있다. 그 결과, 상기 하나의 상변화 패턴(135)을 공유하는 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122''') 사이의 거리(L2)가 도 2에 도시된 구조의 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'') 사이의 거리(L1)보다 더 넓게 유지될 수 있게 된다. 따라서, 셀 들 사이의 열적 교란(disturbance) 현상을 감소시킬 수 있게 된다. Alternatively, as shown in FIGS. 5 and 6, when the line direction of the line type insulating patterns 132 ″ is formed in a direction parallel to the word lines 105 (WL), the phase change is performed. As illustrated in FIG. 5, the patterns 135 and the upper electrodes 137 and BL may be formed in a direction perpendicular to the line direction of the line type insulating patterns 132 ″. As a result, the distance L2 between the cylinder-shaped lower electrodes 122 '' 'cut at one side sharing the one phase change pattern 135 is cut at the one side of the structure shown in FIG. It can be kept wider than the distance (L1) between the type lower electrodes (122 ''). Thus, it is possible to reduce thermal disturbances between cells.

상기 상변화 패턴들(135)은 칼코게나이드 물질막으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 상변화 패턴들(135)은 Te, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, Ag, As, S, Si, P, O, 및 C로 이루어진 일군에서 선택된 두개 이상의 화합물로 형성할 수 있다. 상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'') 사이에 계면 막(도시하지 않음)이 개재될 수 있다.The phase change patterns 135 may be formed of a chalcogenide material layer. For example, the phase change patterns 135 may include at least two compounds selected from the group consisting of Te, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, Ag, As, S, Si, P, O, and C. Can be formed. An interface film (not shown) may be interposed between the phase change patterns 135 and the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side thereof.

상기 상부전극들(137; BL)은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다. The upper electrodes 137 (BL) include a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, a WON film, a WSiN film, and a WBN. Film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, ZrSiN film, ZrAlN film, It can be formed into one selected from the group consisting of a Ru film, a CoSi film, a NiSi film, a conductive carbon group film, a Cu film, and a combination film thereof.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 종래기술에서와 같은 상기 실린더형 하부전극(122')의 링(ring) 모양의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. 그 결과, 주울 열(joule heat)이 발생되는 상기 상변화 패턴(135) 및 상기 하부전극(122'') 사이의 계면 면적이 축소되어 종래기술과 비교하여 리셋 동작 시 인가되는 전류를 감소시킬 수 있게 된다. As described above, the upper surface of the cylindrical lower electrodes 122 '' cut off at one side according to the embodiments of the present invention is a ring of the cylindrical lower electrode 122 'as in the prior art. It is possible to have a narrower area than the upper surface of the shape. As a result, the interface area between the phase change pattern 135 and the lower electrode 122 ″ in which joule heat is generated is reduced, thereby reducing the current applied during the reset operation as compared with the related art. Will be.

도 7은 도 3c에 도시된 상기 실린더형 하부전극(122')의 링 모양을 갖는 상부면을 확대 도시한 평면도이며, 도 8a 내지 8d는 도 7의 상기 실린더형 하부전 극(122')의 일측이 라인형 절연패턴에 의해 각각 C1, C2, C3 및 C4의 절단선으로 절단된 구조를 도시한 평면도들이다. 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들을 형성하는데 있어 상기 라인형 절연패턴들에 의한 절단선 위치를 다양하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 절단선 C1에서부터 상기 절단선 C4까지의 범위 안에서 자유롭게 변경할 수 있다. 7 is an enlarged plan view of a ring-shaped upper surface of the cylindrical lower electrode 122 ′ shown in FIG. 3C, and FIGS. 8A to 8D are views of the cylindrical lower electrode 122 ′ of FIG. 7. One side is a plan view illustrating a structure cut by cutting lines of C1, C2, C3, and C4, respectively, by a line type insulating pattern. In forming the cylindrical lower electrodes cut at one side thereof, cut line positions due to the line insulating patterns may be varied. For example, it can change freely within the range from the said cutting line C1 to the said cutting line C4.

도 7 및 도 8a를 참조하면, 도 8a는 도 7의 상기 절단선 C1을 갖는 라인형 절연패턴들(132a)에 의해 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122a)을 도시한 평면도이다. 상기 절단선 C1은 상기 실린더형 하부전극들(122')을 상기 실린더 측벽의 두께(T)만큼 절단하는 선을 나타낸다. 그 결과, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122a)의 상부면은 평면도 상으로 볼 때 C 모양을 갖게 되며, 또한, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122a)의 상부면은 상기 실린더형 하부전극들(122')의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. Referring to FIGS. 7 and 8A, FIG. 8A is a plan view illustrating cylindrical lower electrodes 122a cut at one side by line insulating patterns 132a having the cutting line C1 of FIG. 7. The cutting line C1 represents a line for cutting the cylindrical lower electrodes 122 ′ by the thickness T of the side wall of the cylinder. As a result, the upper surfaces of the cylindrical lower electrodes 122a, the one side of which is cut, have a C shape when viewed in plan view, and the upper surfaces of the cylindrical lower electrodes 122a, the one of which is cut, of the one side. It may have a smaller area than the upper surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 '.

도 7 및 도 8b를 참조하면, 도 8b는 도 7의 상기 절단선 C2를 갖는 라인형 절연패턴들(132b)에 의해 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122b)을 도시한 평면도이다. 상기 절단선 C2는 상기 실린더형 하부전극들(122')을 상기 실린더 직경(120D)의 1/2만큼 절단하는 선을 나타낸다. 그 결과, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122b)의 상부면은 평면도 상으로 볼 때, 균일한 두께의 초승달 모양을 갖게 되며, 또한, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122b)의 상부면은 상기 실린더형 하부전극(122') 상부면의 1/2 면적을 가질 수 있게 된다. Referring to FIGS. 7 and 8B, FIG. 8B is a plan view illustrating cylindrical lower electrodes 122b cut at one side by line insulating patterns 132b having the cutting line C2 of FIG. 7. The cutting line C2 represents a line for cutting the cylindrical lower electrodes 122 'by 1/2 of the cylinder diameter 120D. As a result, the top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122b cut at one side thereof have a crescent shape with a uniform thickness when viewed in plan view, and the cylindrical lower electrodes 122b cut at one side thereof. ) May have a half area of the upper surface of the cylindrical lower electrode 122 ′.

도 7 및 도 8c를 참조하면, 도 8c는 도 7의 절단선 C3을 갖는 라인형 절연패 턴들(132c)에 의해 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122c)을 도시한 평면도이다. 상기 절단선 C3은 상기 실린더형 하부전극들(122')을 상기 실린더 직경(120D)의 3/4만큼 절단하는 선을 나타낸다. 그 결과, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122c)의 상부면은 평면도상으로 볼 때, ) 모양을 갖게 되며, 또한, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122c)의 상부면은 상기 실린더형 하부전극(122') 상부면의 1/2 면적보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. Referring to FIGS. 7 and 8C, FIG. 8C is a plan view illustrating cylindrical lower electrodes 122c cut at one side by line insulating patterns 132c having a cutting line C3 of FIG. 7. The cutting line C3 represents a line for cutting the cylindrical lower electrodes 122 'by 3/4 of the cylinder diameter 120D. As a result, the top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122c, the one side of which has been cut, have a shape as shown in plan view, and the top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122c, the one of which is cut, of the one side. It is possible to have an area narrower than half the area of the upper surface of the cylindrical lower electrode 122 '.

도 7 및 도 8d를 참조하면, 도 8d는 도 7의 절단선 C4를 갖는 라인형 절연패턴들(132d)에 의해 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122d)을 도시한 평면도이다. 상기 절단선 C4는 상기 실린더형 하부전극(122')을 상기 실린더 직경(120D)에서 상기 실린더 두께(T)를 뺀 만큼 절단하는 선을 나타낸다. 다시 말해, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122d)은 상기 실린더 두께(T)만큼만 남게 되고, 나머지 영역들은 상기 라인형 절연패턴들(132d)에 의해 제거될 수 있다. 그 결과, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122d)의 상부면은 평면도 상으로 볼 때, ) 모양을 갖게 되며, 또한, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122d)의 상부면은 도 8c의 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122c)의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. Referring to FIGS. 7 and 8D, FIG. 8D is a plan view illustrating cylindrical lower electrodes 122d having one side cut by line insulating patterns 132d having the cutting line C4 of FIG. 7. The cutting line C4 represents a line for cutting the cylindrical lower electrode 122 'by the cylinder diameter 120D minus the cylinder thickness T. In other words, the cylindrical lower electrodes 122d having one side cut off may remain only as much as the cylinder thickness T, and the remaining regions may be removed by the line type insulating patterns 132d. As a result, the top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122d, the one side of which has been cut, have a shape when viewed in plan view, and the top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122d, which the one of the side have been cut. The one side of FIG. 8C may have a smaller area than the upper surfaces of the cut cylindrical lower electrodes 122c.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122a, 122b, 122c, 122d)의 상부면은 종래기술에서와 같은 상기 실린더형 하부전극(122')의 링(ring) 모양의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. 그 결과, 주울 열(joule heat)이 발생되는 상기 상변화 패턴(135) 및 상기 하 부전극(122a, 122b, 122c, 122d) 사이의 계면 면적이 축소되어 종래기술과 비교하여 리셋 동작 시 인가되는 전류를 감소시킬 수 있게 된다. As described above, the upper surface of the cylindrical lower electrodes 122a, 122b, 122c, and 122d cut at one side according to embodiments of the present invention is the cylindrical lower electrode 122 'as in the prior art. It is possible to have a smaller area than the ring-shaped upper surface of the (ring). As a result, the interface area between the phase change pattern 135 and the lower electrodes 122a, 122b, 122c, and 122d in which joule heat is generated is reduced and applied during a reset operation as compared with the related art. It is possible to reduce the current.

도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 셀 어레이 영역의 일부분을 도시한 등가회로도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 9 is an equivalent circuit diagram illustrating a portion of a cell array region of a phase change memory device according to other embodiments of the present invention, and FIG. 10 illustrates a method of manufacturing a phase change memory device according to another embodiment of the present invention. It is sectional drawing for doing.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들 따른 상변화 기억 소자는 열 방향으로 서로 평행하게 배치된 비트라인들(BL), 행 방향으로 서로 평행하게 배치된 워드라인들(WL), 다수의 상변화 패턴들(Rp), 및 다수의 트랜지스터들(Ta)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 9, a phase change memory device according to another embodiment of the present invention may include a plurality of bit lines BL arranged in parallel with each other in a column direction, word lines WL disposed in parallel with each other in a row direction. Phase change patterns Rp and a plurality of transistors Ta.

상기 비트라인들(BL)은 상기 워드라인들(WL)에 교차하도록 배치될 수 있다. 상기 상변화 패턴들(Rp)의 각각은 상기 비트라인들(BL) 및 상기 워드라인들(WL)의 교차점들에 배치될 수 있다. 상기 상변화 패턴들(Rp)의 각각은 상기 트랜지스터들(Ta)중 대응하는 하나의 소스/드레인 영역에 직렬 접속될 수 있다. 또한, 상기 상변화 패턴들(Rp)의 각각은 상기 비트라인들(BL) 중 대응하는 하나에 접속될 수 있다. 상기 트랜지스터들(Ta)의 각각은 상기 워드라인들(WL) 중 대응하는 하나에 접속될 수 있다. 상기 트랜지스터들(Ta)은 액세스 소자의 역할을 할 수 있다. 그러나 상기 트랜지스터들(Ta)은 생략될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 액세스 소자는 다이오드일 수도 있다.The bit lines BL may be disposed to intersect the word lines WL. Each of the phase change patterns Rp may be disposed at intersections of the bit lines BL and the word lines WL. Each of the phase change patterns Rp may be connected in series to a source / drain region of a corresponding one of the transistors Ta. In addition, each of the phase change patterns Rp may be connected to a corresponding one of the bit lines BL. Each of the transistors Ta may be connected to a corresponding one of the word lines WL. The transistors Ta may serve as an access device. However, the transistors Ta may be omitted. Alternatively, the access element may be a diode.

도 10을 참조하면, 기판(200) 상에 활성영역들(202a)을 한정하는 소자분리막(202)을 형성할 수 있다. 상기 활성영역들(202a) 상에 워드라인들(205;WL)을 형 성할 수 있다. 상기 워드라인들(205;WL) 양측에 인접한 상기 활성영역들(202a) 내에 소스/드레인 영역들(206)을 형성할 수 있다. 상기 워드라인들(205;WL)을 갖는 상기 기판(200) 상을 덮는 하부 절연막(207)을 형성할 수 있다. 상기 워드라인(205;WL), 상기 활성영역(202a) 및 상기 소스/드레인 영역들(206)은 트랜지스터(도 9의 Ta)를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 10, an isolation layer 202 may be formed on the substrate 200 to define the active regions 202a. Word lines 205 and WL may be formed on the active regions 202a. Source / drain regions 206 may be formed in the active regions 202a adjacent to both sides of the word lines 205 and WL. A lower insulating layer 207 may be formed on the substrate 200 having the word lines 205 (WL). The word line 205 (WL), the active region 202a and the source / drain regions 206 may constitute a transistor (Ta in FIG. 9).

상기 하부 절연막(207) 내에 제 1 플러그들(210a) 및 제 2 플러그들(210b)을 형성할 수 있다. 상기 제 1 플러그들(210a) 상에 드레인 패드들(215a) 및 상기 제 2 플러그들(210b) 상에 소스 라인들(215b)을 형성할 수 있다. 상기 드레인 패드들(215a)은 상기 하부 절연막(207)을 관통하는 상기 제 1 플러그들(210a)에 의하여 상기 소스/드레인 영역들(206) 중 선택된 하나에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 소스 라인들(215b)은 상기 하부 절연막(207)을 관통하는 상기 제 2 플러그들(210b)에 의하여 상기 소스/드레인 영역들(206) 중 선택된 다른 하나에 전기적으로 접속될 수 있다.First plugs 210a and second plugs 210b may be formed in the lower insulating layer 207. Source lines 215b may be formed on the drain pads 215a and the second plugs 210b on the first plugs 210a. The drain pads 215a may be electrically connected to a selected one of the source / drain regions 206 by the first plugs 210a passing through the lower insulating layer 207. The source lines 215b may be electrically connected to another selected one of the source / drain regions 206 by the second plugs 210b passing through the lower insulating layer 207.

이어, 도 3b 내지 도 3e의 공정과 동일한 방법을 이용하여 상부전극(137)까지 형성할 수 있다. Subsequently, the upper electrode 137 may be formed using the same method as that of FIGS. 3B to 3E.

도 2 및 도 3e를 다시 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 상변화 기억 소자를 설명하고자 한다. Referring to FIGS. 2 and 3E again, a phase change memory device according to embodiments of the present invention will be described.

도 2 및 도 3e를 참조하면, 상기 상변화 기억 소자는 기판(100)의 소정영역에 활성영역들(102a)을 한정하는 소자분리막(102)을 구비할 수 있다. 상기 기판(100)은 실리콘웨이퍼 또는 에스오아이(silicon on insulator; SOI)웨이퍼와 같 은 반도체기판을 사용할 수 있다. 상기 기판(100)은 제 1 도전형의 불순물이온들을 가질 수 있다. 상기 소자분리막(102)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막일 수 있다. 상기 활성영역들(102a)은 라인형 구조일 수 있다.2 and 3E, the phase change memory device may include a device isolation layer 102 defining active regions 102a in a predetermined region of the substrate 100. The substrate 100 may be a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a silicon on insulator (SOI) wafer. The substrate 100 may have impurity ions of a first conductivity type. The device isolation layer 102 may be a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, or a combination thereof. The active regions 102a may have a line structure.

상기 활성영역들(102a)은 상기 제 1 도전형과 다른 제 2 도전형의 불순물이온들을 포함하여 워드라인들(WL; 105)의 역할을 수행할 수 있다. 이하에서는, 간략한 설명을 위하여 상기 제 1 및 제 2 도전형들은 각각 P형 및 N형인 경우를 상정하여 설명하기로 한다. 그러나 상기 제 1 및 제 2 도전형들은 각각 N형 및 P형일 수도 있다.The active regions 102a may function as word lines WL 105 including impurity ions of a second conductivity type different from the first conductivity type. Hereinafter, for the sake of brevity, a description will be given assuming that the first and second conductivity types are P-type and N-type, respectively. However, the first and second conductivity types may be N type and P type, respectively.

상기 워드라인들(WL; 105) 및 상기 소자분리막(102)을 갖는 상기 기판(100) 상에 제 1 층간절연막(107)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 층간절연막(107)은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막을 포함할 수 있다. 상기 제 1 층간절연막(107)을 관통하여 상기 워드라인들(WL; 105)의 소정영역을 노출시키는 콘택홀들(108h)이 배치될 수 있다. 상기 콘택홀들(108h) 내에 제 1 및 제 2 반도체패턴들(110, 112)을 차례로 적층되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 반도체패턴들(110, 112)은 다이오드들(D)을 구성할 수 있다.A first interlayer insulating layer 107 may be disposed on the substrate 100 having the word lines WL 105 and the device isolation layer 102. The first interlayer insulating film 107 may include a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a combination thereof. Contact holes 108h may be disposed through the first interlayer insulating layer 107 to expose predetermined regions of the word lines WL 105. First and second semiconductor patterns 110 and 112 may be sequentially stacked in the contact holes 108h. The first and second semiconductor patterns 110 and 112 may form diodes D.

상기 제 1 반도체패턴(110)은 상기 워드라인들(WL; 105)에 접촉될 수 있다. 상기 제 1 반도체패턴(110)은 상기 제 2 도전형의 불순물이온들을 포함할 수 있다. 상기 제 2 반도체패턴(112)은 상기 제 1 도전형의 불순물이온들을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제 1 반도체패턴(110)은 상기 제 1 도전형의 불순물이온들을 포 함할 수도 있으며, 상기 제 2 반도체패턴(112)은 상기 제 2 도전형의 불순물이온들을 포함할 수도 있다. The first semiconductor pattern 110 may be in contact with the word lines WL 105. The first semiconductor pattern 110 may include impurity ions of the second conductivity type. The second semiconductor pattern 112 may include impurity ions of the first conductivity type. Alternatively, the first semiconductor pattern 110 may include impurity ions of the first conductivity type, and the second semiconductor pattern 112 may include impurity ions of the second conductivity type.

상기 다이오드들(D) 상에 각각 다이오드 전극들(115)이 배치될 수 있다. 상기 다이오드 전극들(115)은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 다이오드 전극들(115)은 차례로 적층된 TiN 막 및 W 막을 포함할 수 있다.Diode electrodes 115 may be disposed on the diodes D, respectively. The diode electrodes 115 include a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, a WON film, a WSiN film, a WBN film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, ZrSiN film, ZrAlN film, Ru film , A CoSi film, a NiSi film, a conductive carbon group film, a Cu film, and a combination film thereof. For example, the diode electrodes 115 may include a TiN film and a W film that are sequentially stacked.

상기 다이오드 전극들(115)은 상기 콘택홀들(108h) 내에 배치될 수 있다. 이 경우에, 상기 다이오드 전극들(115)은 상기 다이오드들(D) 상에 각각 자기 정렬될 수 있다. 또는 이와 달리, 상기 다이오드 전극들(115)은 생략될 수도 있다.The diode electrodes 115 may be disposed in the contact holes 108h. In this case, the diode electrodes 115 may be self-aligned on the diodes D, respectively. Alternatively, the diode electrodes 115 may be omitted.

상기 다이오드 전극들(115)을 갖는 기판(100) 상에 제 2 층간절연막(117)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(117)을 관통하여 상기 다이오드 전극들(115) 상부에 각각 실린더형 하부전극들이 배치될 수 있다. 상기 실린더형 하부전극들 내부에 내부 절연패턴들이 배치될 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(117) 내에 행방향 또는 열방향을 따라 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하는 라인형 절연패턴들(132)이 배치될 수 있다. 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'') 및 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')의 상부와 접촉하는 상변화 패턴들(135)이 배치된다. 상기 상변화 패턴들(135) 상에 각각 상부전극들(137)이 배치된다. 상기 상부전극들(137)은 비트라인(BL)의 역할을 수행할 수 있다. A second interlayer insulating film 117 may be disposed on the substrate 100 having the diode electrodes 115. Cylindrical lower electrodes may be disposed on the diode electrodes 115 through the second interlayer insulating layer 117. Internal insulating patterns may be disposed in the cylindrical lower electrodes. Line insulating patterns 132 may be disposed in the second interlayer insulating layer 117 to cut one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction in a row direction or a column direction. Cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side and phase change patterns 135 contacting an upper portion of the internal insulating patterns 125 ″ at which one side is cut are disposed. Upper electrodes 137 are disposed on the phase change patterns 135, respectively. The upper electrodes 137 may serve as bit lines BL.

상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 평면도상으로 볼 때, C 모양, 균일한 두께의 초승달 모양 또는 ( 모양일 수 있다. 따라서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 종래기술에서의 실린더형 하부전극의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. 또한, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 평면도상으로 볼 때 동일한 부분이 절단되어 일률적으로 배치된 C C C 배열을 가질 수 있다. The top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side may be a C shape, a crescent shape having a uniform thickness, or a shape in plan view. Thus, the cylindrical shape is cut at one side. The upper surfaces of the lower electrodes 122 ″ may have a narrower area than the upper surface of the cylindrical lower electrodes of the related art. In addition, the one side of the lower electrodes 122 ″ may be cut. The top surface may have a CCC array in which identical parts are cut and uniformly arranged in plan view.

상기 라인형 절연패턴들(132)은 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 제 2 층간절연막(117)을 관통하여 상기 다이오드 전극들(115)의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상기 절단된 측벽들을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들(130t)을 각각 채우도록 배치될 수 있다.The line type insulating patterns 132 penetrate the second interlayer insulating layer 117 while cutting one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction, so that a part of the upper surfaces of the diode electrodes 115 and the one side thereof are formed. Each of the lined trench structures 130t may be disposed to expose the cut sidewalls of the cut cylindrical lower electrodes 122 ″.

또는 이와 달리, 도 4b에 도시된 바와 같이, 라인형 절연패턴들(132')은 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 제 2 층간절연막(117) 내에 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상기 절단된 영역들의 상부면 및 측벽을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들(130t')을 채우도록 배치될 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 4B, the line type insulating patterns 132 ′ are formed by cutting one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction while cutting the one side in the second interlayer insulating layer 117. It may be arranged to fill the line trench structures 130t 'exposing the top surface and sidewalls of the cut regions of the type bottom electrodes 122' '.

상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side thereof include a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, and a WON film. Film, WSiN film, WBN film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, It may include one selected from the group consisting of a ZrSiN film, ZrAlN film, Ru film, CoSi film, NiSi film, conductive carbon group film, Cu film, and a combination film thereof.

상기 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막을 포함할 수 있다. 또는, 상기 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')은 상기 제 2 층간절연막(117)과 동일한 물질막일 수 있다. The internal insulating patterns 125 ″ cut at one side may include an insulating layer, such as a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, or a combination thereof. Alternatively, the internal insulating patterns 125 ″ cut at one side may be the same material layer as the second interlayer insulating layer 117.

또 다른 실시예에서, 상기 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')은 생략될 수 있다. 이 경우에, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')은 일측이 절단된 필라(pillar) 구조일 수 있다. In another embodiment, the inner insulation patterns 125 ″ cut at one side may be omitted. In this case, the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side may have a pillar structure in which one side is cut.

상기 라인형 트렌치 구조들(130t, 130t')은 행방향 또는 열방향으로 따라 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 라인형 트렌치 구조들(130t, 130t')의 라인방향은 상기 워드라인들(105;WL)과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 또는 이와 달리, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 라인형 트렌치 구조들(130t'')의 라인방향은 상기 워드라인들(105;WL)과 평행한 방향으로 배치될 수 있다. The linear trench structures 130t and 130t 'may be disposed along the row direction or the column direction. Specifically, as shown in FIG. 2, the line direction of the line trench structures 130t and 130t ′ may be disposed in a direction perpendicular to the word lines 105 (WL). Alternatively, as shown in FIGS. 5 and 6, the line direction of the linear trench structures 130t ″ may be disposed in a direction parallel to the word lines 105 (WL).

상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137)은 상기 워드라인들(WL;105)과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137;BL)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 라인형 절연패턴 들(132)의 라인방향과 평행한 방향으로 배치될 수 있다. The phase change patterns 135 and the upper electrodes 137 may be disposed in a direction perpendicular to the word lines WL 105. In addition, the phase change patterns 135 and the upper electrodes 137 and BL may be arranged in a direction parallel to the line direction of the line type insulating patterns 132 as shown in FIG. 2. .

또는 이와 달리, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 라인형 절연패턴들(132'')의 라인방향이 상기 워드라인들(105;WL)과 평행한 방향으로 배치된 경우, 상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137;BL)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 라인형 절연패턴들(132'')의 라인방향과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 그 결과, 상기 하나의 상변화 패턴(135)을 공유하는 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122''') 사이의 거리(L2)가 도 2에 도시된 구조의 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'') 사이의 거리(L1)보다 더 넓게 유지될 수 있게 된다. 따라서, 셀들 사이의 열적 교란(disturbance) 현상을 감소시킬 수 있게 된다. Alternatively, as shown in FIGS. 5 and 6, when the line direction of the line type insulating patterns 132 ″ is disposed in a direction parallel to the word lines 105 (WL), the phase change may occur. As illustrated in FIG. 5, the patterns 135 and the upper electrodes 137 and BL may be disposed in a direction perpendicular to the line direction of the line type insulating patterns 132 ″. As a result, the distance L2 between the cylinder-shaped lower electrodes 122 '' 'cut at one side sharing the one phase change pattern 135 is cut at the one side of the structure shown in FIG. It can be kept wider than the distance (L1) between the type lower electrodes (122 ''). Thus, it is possible to reduce the thermal disturbance between the cells.

상기 상변화 패턴들(135)은 칼코게나이드 물질막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 상변화 패턴들(135)은 Te, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, Ag, As, S, Si, P, O, 및 C로 이루어진 일군에서 선택된 두개 이상의 화합물을 포함할 수 있다. The phase change patterns 135 may include a chalcogenide material layer. For example, the phase change patterns 135 may include two or more compounds selected from the group consisting of Te, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, Ag, As, S, Si, P, O, and C. It may include.

상기 상부전극들(137; BL)은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. The upper electrodes 137 (BL) include a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, a WON film, a WSiN film, and a WBN. Film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, ZrSiN film, ZrAlN film, It may include one selected from the group consisting of a Ru film, a CoSi film, a NiSi film, a conductive carbon group film, a Cu film, and a combination film thereof.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 종래기술에서와 같은 실린더형 하부전극의 링(ring) 모양의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. 그 결과, 주울 열(joule heat)이 발생되는 상기 상변화 패턴(135) 및 상기 하부전극(122'') 사이의 계면 면적이 축소되어 종래기술과 비교하여 리셋 동작 시 인가되는 전류를 감소시킬 수 있게 된다. As described above, the upper surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut off at one side according to embodiments of the present invention are a ring shaped upper surface of the cylindrical lower electrode as in the prior art. It is possible to have a smaller area. As a result, the interface area between the phase change pattern 135 and the lower electrode 122 ″ in which joule heat is generated is reduced, thereby reducing the current applied during the reset operation as compared with the related art. Will be.

도 10을 다시 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자를 설명하기로 한다. Referring to FIG. 10 again, a phase change memory device according to other embodiments of the present invention will be described.

도 10을 참조하면, 기판(200) 상에 활성영역들(202a)을 한정하는 소자분리막(202)이 배치될 수 있다. 상기 활성영역들(202a) 상에 워드라인들(205;WL)이 배치될 수 있다. 상기 워드라인들(205;WL) 양측에 인접한 상기 활성영역들(202a) 내에 소스/드레인 영역들(206)이 배치될 수 있다. 상기 워드라인들(205;WL)을 갖는 상기 기판(200) 상을 덮는 하부 절연막(207)이 배치될 수 있다. 상기 워드라인(205;WL), 상기 활성영역(202a) 및 상기 소스/드레인 영역들(206)은 트랜지스터(도 9의 Ta)를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 10, an isolation layer 202 defining active regions 202a may be disposed on a substrate 200. Word lines 205 and WL may be disposed on the active regions 202a. Source / drain regions 206 may be disposed in the active regions 202a adjacent to both sides of the word lines 205 (WL). A lower insulating layer 207 may be disposed on the substrate 200 having the word lines 205 (WL). The word line 205 (WL), the active region 202a and the source / drain regions 206 may constitute a transistor (Ta in FIG. 9).

상기 하부 절연막(207) 내에 제 1 플러그들(210a) 및 제 2 플러그들(210b)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 플러그들(210a) 상에 드레인 패드들(215a) 및 상기 제 2 플러그들(210b) 상에 소스 라인들(215b)이 배치될 수 있다. 상기 드레인 패드들(215a)은 상기 하부 절연막(207)을 관통하는 상기 제 1 플러그들(210a)에 의하여 상기 소스/드레인 영역들(206) 중 선택된 하나에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 소스 라인들(215b)은 상기 하부 절연막(207)을 관통하는 상기 제 2 플러그들(210b)에 의하여 상기 소스/드레인 영역들(206) 중 선택된 다른 하나에 전기적으로 접속 될 수 있다.First plugs 210a and second plugs 210b may be disposed in the lower insulating layer 207. Drain pads 215a may be disposed on the first plugs 210a and source lines 215b may be disposed on the second plugs 210b. The drain pads 215a may be electrically connected to a selected one of the source / drain regions 206 by the first plugs 210a passing through the lower insulating layer 207. The source lines 215b may be electrically connected to another selected one of the source / drain regions 206 by the second plugs 210b passing through the lower insulating layer 207.

상기 드레인 패드들(215a) 및 소스 라인들(215b)을 갖는 기판(200) 상에 제 2 층간절연막(117)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(117)을 관통하여 상기 다이오드 전극들(115) 상부에 각각 실린더형 하부전극들이 배치될 수 있다. 상기 실린더형 하부전극들 내부에 내부 절연패턴들이 배치될 수 있다. 상기 제 2 층간절연막(117) 내에 행방향 또는 열방향을 따라 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하는 라인형 절연패턴들(132)이 배치될 수 있다. 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'') 및 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')의 상부와 접촉하는 상변화 패턴들(135)이 배치된다. 상기 상변화 패턴들(135) 상에 각각 상부전극들(137;BL)이 배치된다. 상기 상부전극들(137)은 비트라인(BL)의 역할을 수행할 수 있다. A second interlayer insulating layer 117 may be disposed on the substrate 200 having the drain pads 215a and the source lines 215b. Cylindrical lower electrodes may be disposed on the diode electrodes 115 through the second interlayer insulating layer 117. Internal insulating patterns may be disposed in the cylindrical lower electrodes. Line insulating patterns 132 may be disposed in the second interlayer insulating layer 117 to cut one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction in a row direction or a column direction. Cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side and phase change patterns 135 contacting an upper portion of the internal insulating patterns 125 ″ at which one side is cut are disposed. Upper electrodes 137 and BL are disposed on the phase change patterns 135, respectively. The upper electrodes 137 may serve as bit lines BL.

상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 평면도상으로 볼 때, C 모양, 균일한 두께의 초승달 모양 또는 ( 모양일 수 있다. 따라서, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 종래기술에서의 실린더형 하부전극의 상부면 보다 좁은 면적을 가질 수 있게 된다. 또한, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')의 상부면은 평면도상으로 볼 때 동일한 부분이 절단되어 일률적으로 배치된 C C C 배열을 가질 수 있다. The top surfaces of the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side may be a C shape, a crescent shape having a uniform thickness, or a shape in plan view. Thus, the cylindrical shape is cut at one side. The upper surfaces of the lower electrodes 122 ″ may have a narrower area than the upper surface of the cylindrical lower electrodes of the related art. In addition, the one side of the lower electrodes 122 ″ may be cut. The top surface may have a CCC array in which identical parts are cut and uniformly arranged in plan view.

상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side thereof include a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, and a WON film. Film, WSiN film, WBN film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, It may include one selected from the group consisting of a ZrSiN film, ZrAlN film, Ru film, CoSi film, NiSi film, conductive carbon group film, Cu film, and a combination film thereof.

상기 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')은 실리콘산화막, 실리콘질화막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막과 같은 절연막을 포함할 수 있다. 또는, 상기 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')은 상기 제 2 층간절연막(117)과 동일한 물질막일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 일측이 절단된 내부절연패턴들(125'')은 생략될 수 있다. 이 경우에, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들(122'')은 일측이 절단된 필라(pillar) 구조일 수 있다. The internal insulating patterns 125 ″ cut at one side may include an insulating layer, such as a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, or a combination thereof. Alternatively, the internal insulating patterns 125 ″ cut at one side may be the same material layer as the second interlayer insulating layer 117. In another embodiment, the inner insulation patterns 125 ″ cut at one side may be omitted. In this case, the cylindrical lower electrodes 122 ″ cut at one side may have a pillar structure in which one side is cut.

상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137)은 상기 워드라인들(WL;105)과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 상변화 패턴들(135) 및 상기 상부전극들(137;BL)은 상기 라인형 절연패턴들(132)의 라인방향과 평행한 방향 또는 수직한 방향으로 배치될 수 있다. The phase change patterns 135 and the upper electrodes 137 may be disposed in a direction perpendicular to the word lines WL 105. In addition, the phase change patterns 135 and the upper electrodes 137 and BL may be disposed in a direction parallel to or perpendicular to the line direction of the line type insulating patterns 132.

상기 상변화 패턴들(135)은 칼코게나이드 물질막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 상변화 패턴들(135)은 Te, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, Ag, As, S, Si, P, O, 및 C로 이루어진 일군에서 선택된 두개 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 상기 상부전극들(137; BL)은 Ti 막, TiSi 막, TiN 막, TiON 막, TiW 막, TiAlN 막, TiAlON 막, TiSiN 막, TiBN 막, W 막, WN 막, WON 막, WSiN 막, WBN 막, WCN 막, Si 막, Ta 막, TaSi 막, TaN 막, TaON 막, TaAlN 막, TaSiN 막, TaCN 막, Mo 막, MoN 막, MoSiN 막, MoAlN 막, NbN 막, ZrSiN 막, ZrAlN 막, Ru 막, CoSi 막, NiSi 막, 도전성 탄소군(conductive carbon group) 막, Cu 막, 및 이들의 조합막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. The phase change patterns 135 may include a chalcogenide material layer. For example, the phase change patterns 135 may include two or more compounds selected from the group consisting of Te, Se, Ge, Sb, Bi, Pb, Sn, Ag, As, S, Si, P, O, and C. It may include. The upper electrodes 137 (BL) include a Ti film, a TiSi film, a TiN film, a TiON film, a TiW film, a TiAlN film, a TiAlON film, a TiSiN film, a TiBN film, a W film, a WN film, a WON film, a WSiN film, and a WBN. Film, WCN film, Si film, Ta film, TaSi film, TaN film, TaON film, TaAlN film, TaSiN film, TaCN film, Mo film, MoN film, MoSiN film, MoAlN film, NbN film, ZrSiN film, ZrAlN film, It may include one selected from the group consisting of a Ru film, a CoSi film, a NiSi film, a conductive carbon group film, a Cu film, and a combination film thereof.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 셀 어레이 영역의 일부분을 도시한 등가회로도이다. 1 is an equivalent circuit diagram showing a portion of a cell array region of a phase change memory device according to embodiments of the present invention.

도 2는 도 1의 등가회로도에 상응하는 상변화 기억 소자의 셀 어레이 영역의 평면도이다.FIG. 2 is a plan view of a cell array region of a phase change memory device corresponding to the equivalent circuit diagram of FIG. 1.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 제조방법을 설명하기 위해 도 2의 절단선 I-I' 및 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도들이다.3A to 3E are cross-sectional views taken along cut lines I-I 'and II-II' of FIG. 2 to explain a method of manufacturing a phase change memory device according to example embodiments.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 제조방법을 설명하기 위해 도 2의 절단선 I-I' 및 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도들이다.4A and 4B are cross-sectional views taken along cut lines I-I 'and II-II' of FIG. 2 to explain a method of manufacturing a phase change memory device according to other exemplary embodiments.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 셀 어레이 영역의 평면도이다.5 is a plan view of a cell array region of a phase change memory device according to still other embodiments of the present invention.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 제조방법을 설명하기 위해 도 5의 절단선 I-I' 및 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along cut lines I-I 'and II-II' of FIG. 5 to explain a method of manufacturing a phase change memory device according to still another embodiment of the present invention.

도 7은 도 3c에 도시된 상기 실린더형 하부전극(122')의 링 모양을 갖는 상부면을 확대 도시한 평면도이다.FIG. 7 is an enlarged plan view of a ring-shaped upper surface of the cylindrical lower electrode 122 ′ shown in FIG. 3C.

도 8a 내지 8d는 도 7의 상기 실린더형 하부전극(122')의 일측이 라인형 절연패턴에 의해 각각 C1, C2, C3 및 C4의 절단선으로 절단된 구조를 도시한 평면도들이다. 8A to 8D are plan views illustrating a structure in which one side of the cylindrical lower electrode 122 ′ of FIG. 7 is cut by cutting lines of C1, C2, C3, and C4, respectively, by a line type insulating pattern.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 셀 어레이 영역의 일부분을 도시한 등가회로도이다. 9 is an equivalent circuit diagram illustrating a portion of a cell array region of a phase change memory device according to still another embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 상변화 기억 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 10 is a cross-sectional view for describing a method of manufacturing a phase change memory device according to still other embodiments of the present invention.

Claims (32)

하부패턴이 구비된 기판;A substrate having a lower pattern; 상기 하부패턴을 갖는 기판을 덮는 층간절연막;An interlayer insulating film covering the substrate having the lower pattern; 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴과 접촉하는 실린더형 하부전극;A cylindrical lower electrode penetrating the interlayer insulating layer to contact the lower pattern; 상기 실린더형 하부전극의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막 내에 배치된 절연패턴;An insulating pattern disposed in the interlayer insulating film while cutting one side of the cylindrical lower electrode in a vertical direction; 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상부와 접촉하도록 형성된 상변화 패턴; 및A phase change pattern formed to contact the upper portion of the cylindrical lower electrode cut at one side; And 상기 상변화 패턴 상에 형성된 상부전극을 포함하는 상변화 기억 소자.And a top electrode formed on the phase change pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실린더형 하부전극은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸는 구조인 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. The cylindrical lower electrode is a phase change memory device, characterized in that the structure surrounding the side wall and the lower surface of the cylinder. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극은 평면도상으로 볼 때 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양 인 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. The cylindrical lower electrode cut at one side is a phase change memory device, characterized in that the crescent shape, C shape or (shape when viewed in plan view. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부패턴은 차례로 적층된 다이오드 및 다이오드 전극인 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. And the lower pattern is a diode and a diode electrode sequentially stacked. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부패턴은 상기 기판과 접촉하는 콘택플러그 및 상기 콘택플러그 상부의 도전 패턴인 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자.And the lower pattern is a contact plug in contact with the substrate and a conductive pattern on the contact plug. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 기판 상에 상기 하부패턴과 전기적으로 접속된 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자.And a transistor electrically connected to the lower pattern on the substrate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연패턴은 상기 실린더형 하부전극의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상기 절단된 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 채우도록 배치된 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. The insulating pattern is a trench that cuts one side of the cylindrical lower electrode in a vertical direction and penetrates the interlayer insulating film to expose a portion of the upper surface of the lower pattern and the cut sidewall of the cylindrical lower electrode cut at one side. A phase change memory device, characterized in that arranged to fill the structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연패턴은 상기 실린더형 하부전극의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막 내에 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상기 절단된 영역 의 상부면 및 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 채우도록 배치된 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. The insulating pattern is disposed to fill a trench structure in which one side of the cylindrical lower electrode is cut in the vertical direction and exposes an upper surface and a sidewall of the cut region of the cylindrical lower electrode, in which the one side is cut, in the interlayer insulating film. A phase change memory device, characterized in that. 하부패턴들이 구비된 기판;A substrate having lower patterns; 상기 하부패턴들을 갖는 기판을 덮는 층간절연막;An interlayer insulating film covering the substrate having the lower patterns; 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴들 상부에 각각 배치된 실린더형 하부전극들;Cylindrical lower electrodes penetrating the interlayer insulating layer and disposed on the lower patterns, respectively; 행방향 또는 열방향을 따라 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막 내에 배치된 라인형 절연패턴들;Line-type insulating patterns disposed in the interlayer insulating film while cutting one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction along a row direction or a column direction; 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부와 접촉하도록 형성된 상변화 패턴들; 및Phase change patterns formed to contact the upper portions of the cylindrical lower electrodes cut at one side thereof; And 상기 상변화 패턴들 상에 각각 형성된 상부전극들을 포함하는 상변화 기억 소자.And a top electrode formed on each of the phase change patterns. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 실린더형 하부전극들은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸는 구조인 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. The cylindrical lower electrodes have a structure surrounding the side wall and the bottom surface of the cylinder. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 각각은 평면도상으로 볼 때 초승 달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양인 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. Each of the cylindrical lower electrodes cut at one side has a crescent shape, a C shape, or a shape when viewed in plan. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들은 평면도상으로 볼 때 동일한 부분이 절단되어 일률적으로 배치된 C C C 배열을 갖는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. And the cylindrical lower electrodes cut at one side thereof have a C C C array in which the same portions are cut and uniformly arranged in plan view. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 상변화 패턴들은 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단면과 평행한 방향 또는 상기 절단면의 수직방향으로 연장되어 배치되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자.And the phase change patterns extend in a direction parallel to the cutting plane of the cylindrical lower electrodes whose one side is cut or in a vertical direction of the cutting plane. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 라인형 절연패턴들은 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴들의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 측벽들을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 각각 채우도록 배치된 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. The line-shaped insulating patterns cut through one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction to expose a portion of the upper surface of the lower patterns and the cut sidewalls of the cylindrical lower electrodes with one side cut through the interlayer insulating layer. And a phase change memory device arranged to fill each of the linear trench structures. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 라인형 절연패턴들은 상기 실린더형 하부전극들의 일측을 수직방향으로 절단하면서 상기 층간절연막 내에 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 영역들의 상부면 및 측벽을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 채우도록 배치된 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자. The line insulating patterns may include line trench structures exposing top surfaces and sidewalls of the cut regions of the cylindrical lower electrodes whose one side is cut in the interlayer insulating layer while cutting one side of the cylindrical lower electrodes in a vertical direction. A phase change memory element, characterized in that arranged to fill. 하부패턴이 구비된 기판을 준비하고,Prepare a substrate with a lower pattern, 상기 하부패턴을 갖는 기판 상에 층간절연막을 형성하고,An interlayer insulating film is formed on the substrate having the lower pattern, 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴과 접촉하는 실린더형 하부전극을 형성하고,Forming a cylindrical lower electrode penetrating the interlayer insulating film to contact the lower pattern; 상기 층간절연막 내에 상기 실린더형 하부전극의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하는 절연패턴을 형성하고, An insulating pattern is formed in the interlayer insulating film to cut one side of the cylindrical lower electrode and the interlayer insulating film in a vertical direction; 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상부와 접촉하는 상변화 패턴을 형성하고,Form a phase change pattern in contact with the upper portion of the cylindrical lower electrode cut one side, 상기 상변화 패턴 상에 상부전극을 형성하는 것을 포함하는 상변화 기억 소자의 제조방법.A method of manufacturing a phase change memory device comprising forming an upper electrode on the phase change pattern. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 실린더형 하부전극은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. And the cylindrical lower electrode is formed to surround the side wall and the lower surface of the cylinder. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극은 평면도상으로 볼 때, 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. The cylindrical lower electrode cut at one side is a crescent shape, a C shape or a manufacturing method of a phase change memory device, characterized in that (shaped) when viewed in plan view. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 하부패턴은 차례로 적층된 다이오드 및 다이오드 전극으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. And the lower pattern is formed of a diode and a diode electrode stacked in sequence. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 하부패턴은 상기 기판과 접촉하는 콘택플러그 및 상기 콘택플러그 상부의 도전 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And the lower pattern is formed of a contact plug in contact with the substrate and a conductive pattern on the contact plug. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 기판 상에 상기 하부패턴과 전기적으로 접속된 트랜지스터를 형성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And forming a transistor electrically connected to the lower pattern on the substrate. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 절연패턴을 형성하는 것은Forming the insulating pattern is 상기 실린더형 하부전극의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 하부패턴의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상 기 절단된 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 형성하고, Forming a trench structure by cutting one side of the cylindrical lower electrode and the interlayer insulating layer in a vertical direction to expose a portion of the upper surface of the lower pattern and the cut sidewall of the cylindrical lower electrode cut at one side; 상기 트렌치 구조 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. And forming an insulating film in the trench structure. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 절연패턴을 형성하는 것은Forming the insulating pattern is 상기 실린더형 하부전극의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극의 상기 절단된 영역의 상부면 및 측벽을 노출시키는 트렌치 구조를 형성하고, Forming a trench structure in which one side of the cylindrical lower electrode and the interlayer insulating film are cut in a vertical direction to expose an upper surface and sidewalls of the cut region of the cylindrical lower electrode, on which one side is cut, 상기 트렌치 구조 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And forming an insulating film in the trench structure. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 실린더형 하부전극을 형성하는 것은Forming the cylindrical lower electrode 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴 상부를 노출시키는 하부전극 콘택홀을 형성하고, A lower electrode contact hole is formed through the interlayer insulating layer to expose the upper portion of the lower pattern; 상기 하부전극 콘택홀을 갖는 층간절연막 상에 상기 하부전극 콘택홀의 측벽 및 바닥면을 덮는 하부전극막을 형성하고, Forming a lower electrode layer covering sidewalls and bottom surfaces of the lower electrode contact hole on the interlayer insulating layer having the lower electrode contact hole; 상기 하부전극막을 갖는 기판 상에 상기 하부전극 콘택홀을 채우는 내부절연막을 형성하고,Forming an internal insulating film filling the lower electrode contact hole on the substrate having the lower electrode film; 상기 층간절연막의 상부면이 노출될때까지 상기 내부절연막 및 상기 하부전극막을 평탄화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And planarizing the internal insulating film and the lower electrode film until the upper surface of the interlayer insulating film is exposed. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 층간절연막의 상부면이 노출될때까지 상기 내부절연막 및 상기 하부전극막을 평탄화시킨 후, 에치백 공정 및 평탄화공정을 적어도 1회 이상 실시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And planarizing the internal insulating film and the lower electrode film until the upper surface of the interlayer insulating film is exposed, and then performing an etch back process and a planarization process at least one or more times. . 하부패턴들이 구비된 기판을 준비하고,Prepare a substrate with lower patterns, 상기 하부패턴들을 갖는 기판 상에 층간절연막을 형성하고,An interlayer insulating film is formed on the substrate having the lower patterns, 상기 층간절연막을 관통하여 상기 하부패턴들 상부에 각각 실린더형 하부전극들을 형성하고, Cylindrical lower electrodes are formed on the lower patterns by penetrating the interlayer insulating film, 상기 층간절연막 내에 행방향 또는 열방향을 따라 상기 실린더형 하부전극들의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하는 라인형 절연패턴들을 형성하고, Forming line type insulating patterns in the interlayer insulating film to cut one side of the cylindrical lower electrodes and the interlayer insulating film in a vertical direction along a row direction or a column direction; 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상부와 접촉하는 상변화 패턴들을 형성하고,Forming phase change patterns in contact with the top of the cylindrical lower electrode is cut on one side, 상기 상변화 패턴들 상에 각각 상부전극들을 형성하는 것을 포함하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And forming upper electrodes on the phase change patterns, respectively. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 실린더형 하부전극들은 실린더의 측벽 및 하부면을 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. And the cylindrical lower electrodes are formed to surround sidewalls and a bottom surface of the cylinder. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들은 평면도상으로 볼 때, 초승달(crescent) 모양, C 모양 또는 ( 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. The cylindrical lower electrodes cut from one side are a crescent shape, a C shape or a shape of a phase change memory device when viewed in plan view. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들은 평면도상으로 볼 때, 동일한 부분이 절단되어 일률적으로 배치된 C C C 배열을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. The cylindrical lower electrodes of which one side is cut are formed to have a C C C array in which the same portion is cut and uniformly arranged in plan view. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 상변화 패턴들은 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단면과 평행한 방향 또는 상기 절단면의 수직방향으로 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And the phase change patterns are formed to extend in a direction parallel to the cut surfaces of the cylindrical lower electrodes whose one side is cut or in a vertical direction of the cut surfaces. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 라인형 절연패턴들을 형성하는 것은Forming the line type insulating patterns 상기 실린더형 하부전극들의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 하부패턴들의 상부면의 일부 및 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 측벽들을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 형성하고, Cutting one side of the cylindrical lower electrodes and the interlayer insulating layer in a vertical direction to form line trench structures exposing a portion of the upper surface of the lower patterns and the cut sidewalls of the cylindrical lower electrodes cut at one side; , 상기 라인형 트렌치 구조들 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법. And forming an insulating film in the line trench structures. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 라인형 절연패턴들을 형성하는 것은Forming the line type insulating patterns 상기 실린더형 하부전극들의 일측 및 상기 층간절연막을 수직방향으로 절단하여 상기 일측이 절단된 실린더형 하부전극들의 상기 절단된 영역들의 상부면 및 측벽을 노출시키는 라인형 트렌치 구조들을 형성하고, Cutting one side of the cylindrical lower electrodes and the interlayer insulating layer in a vertical direction to form line trench structures exposing top surfaces and sidewalls of the cut regions of the cylindrical lower electrodes cut at one side thereof; 상기 라인형 트렌치 구조들 내부에 절연막을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 상변화 기억 소자의 제조방법.And forming an insulating film in the line trench structures.
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