KR102450023B1 - 칼코지나이드 나노선 메모리 소자 및 그의 제조방법 - Google Patents

칼코지나이드 나노선 메모리 소자 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칼코지나이드 나노선을 이용하여 안정된 바이폴라 스위칭 특성을 지니면서도 미소화·미세화가 가능한 칼코지나이드 나노선 메모리 소자를 개시한다. 본 발명에 의한 상기 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 하나 이상의 칼코지나이드 나노선으로 구성된 나노선층과, 상기 나노선층의 양단에 각각 전기적으로 접촉되고 외부로부터 전압을 인가받아 상기 나노선층에 전계를 인가하는 한쌍의 금속전극을 포함하고, 상기 나노선층은 상기 전계에 의하여 비정질 구조와 결정질 구조 간의 상전이가 발생됨이 없이 내부에 보이드, 힐록, 원자의 이동, 상기 나노선의 조성 변화 등의 일렉트로마이그레이션을 발생시키고 상기 일렉트로마이그레이션에 의하여 상기 전압의 변화에 따라 바이폴라 스위칭 거동의 저항을 갖는다. 본 발명에서 바람직한 상기 칼코지나이드 조성으로서는 GeTe 또는 GeSbTe 칼코겐 화합물이다.

Description

칼코지나이드 나노선 메모리 소자 및 그의 제조방법 {CHALCOGENIDE NANOWIRE MEMORY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 칼코지나이드 나노선 메모리 소자에 관한 것으로, 특히 칼코지나이드 나노선을 이용하여 안정된 스위칭 특성을 지니면서도 미소화·미세화가 가능한 메모리 소자에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법에 관한 것이다.
최근 휴대용 이동기기와 같이 기기의 소형화에 따라 이에 사용되는 메모리 소자에 대한 요구조건이 크게 높아지고 있다.
예컨대, 휘발성 메모리를 이동기기의 메모리로 사용하는 경우, 이동기기가 대기상태에 있을 때에는 메모리에 기억된 정보를 유지하기 위하여 지속적인 리프레쉬(refresh)가 필요하고, 이러한 리프레쉬는 결국 이동기기의 전력소모로 이어져서 배터리의 수명을 단축시키고 열을 발생시켜 다른 소자의 수명까지도 단축시키는 문제가 발생하므로 적합치않다.
반면에, 비휘발성 메모리는 대기상태에서도 리프레쉬를 필요로 하지 않으므로, 메모리에 전력을 공급할 필요가 없어 전력 소모를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 이러한 비휘발성 메모리로는 일반적으로 NAND 플래시 메모리, 그리고 상변화 메모리(Phase change RAM: PRAM) 및 자기저항 메모리(Magnetic RAM: MRAM) 등의 저항성 메모리(Resistive RAM: RRAM) 등이 있으며, 현재는 주로 NAND 플래시 메모리가 사용되고 특히 적층기술을 적용한 3차원 수직구조의 VNAND 메모리가 기술을 주도하고있다.
하지만, 최근들어 적층 단수가 높아지고 소자의 스케일이 점차 작아짐에 따라 기술적 난이도가 높아져서 최근에는 NAND 플래시 메모리를 대체하기위한 상변화 메모리(PRAM)이나 자기저항 메모리(MRAM)에 대한 개발이 진행되고있다.
특히, 상변화 메모리(PRAM)는 소재의 결정-비정질 간의 상전이에 따른 저항특성 변화를 이용하는 메커니즘이므로, 소자의 미소화·미세화에 따른 소재의 상전이 거동의 제어가 필수적이다. 이러한 PRAM의 대표적인 상변화 소재로는 칼코지나이드 물질로서 칼코겐 물질인 S, Se, Te 등을 포함한 화합물이 있고, 특히 GeTe 및 Ge2Sb2Te5가 PRAM에 유망하다.
도 1은 이러한 소재의 결정-비정질 간의 상전이에 따른 상변화 메모리(PRAM)의 동작 메커니즘을 개략적으로 설명하는 모식도로서, 맨 위의 그래프는 메모리 소재에 인가되는 전압(Voltage)의 변화를, 중간의 개략 구조도(Structure)는 인가된 전압에 따라 상전이되는 소재 구조의 각 모식도를, 그리고 아래의 그래프는 소재 구조의 상전이에 따른 저항값(Resistance)의 변화를 서로 연동시켜 나타낸다.
도 1을 참조하면, 먼저 소재에 전압을 인가하면(Set) 소재는 결정질상으로 상전이되어 저저항 상태를 유지하고, 다시 전압을 인가하면(Reset) 소재는 비정질상으로 상전이되어 고저항 상태를 유지하게 된다. 따라서, 이러한 PRAM의 거동은 인가되는 전압을 일방향 극성으로 하고 단지 전압의 크기만을 변화시킴으로써 메모리 소재를 ON 또는 OFF로 스위칭시키는 이른바 유니폴라(unipolar) 메모리이다.
일반적으로, 이러한 PRAM의 작동에 있어서, Set을 시키기위해서는 낮은 전압과 긴 펄스폭의 전기신호를 인가하고, Reset을 시키기위해서는 높은 전압과 짧은 펄스폭의 전기신호를 인가한다. 이러한 Set/Reset에서의 결정-비정질 간의 상전이는 인가 전압에 따라 생성되는 소재 내부의 주울 열(Joule heating)에 의해 발생된다.
특히, 이러한 열적 특성에 따른 소재 구조의 상전이 거동을 이용하는 상변화 메모리(PRAM)의 메커니즘은 최근 요구되는 소자의 미소화·미세화 추세에 실제 적용하기가 어렵다. 왜냐면, 크기가 미소화·미세화됨에 따라, 메모리 소재 내부에서 셀과 인접 셀 간의 열전달 과정이 변수로 되는데, 특히 칼코지나이드 소재인 경우에는 소재 내부에서 일어나는 핵 생성 및 핵 성장이 상기 열전달 과정에 상당한 영향을 미쳐 소재의 상전이 거동을 변동시키고 이는 곧 메모리 특성 및 성능의 의도치않은 변화를 야기하기때문이다.
1. 미국특허공개 제2004/0180507호(2004. 9.16 공개) 2. Rosenthal 등, "Real Structure and Thermoelectric Properties of GeTe-Rich Germanium Antimony Tellurides". Chem. Mater. 2011, 23, 4349-4356.
따라서, 본 발명은 칼코지나이드 나노선들을 포함하여 안정된 스위칭 특성을 지니면서도 미소화·미세화가 가능한 칼코지나이드 나노선 메모리 소자 및 그의 제조방법을 제공하기위한 것이다.
위 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는, 하나 이상의 칼코지나이드 나노선으로 구성된 나노선층과, 상기 나노선층의 양단에 각각 전기적으로 접촉되고 외부로부터 전압을 인가받아 상기 나노선층에 전계를 인가하는 한쌍의 금속전극을 포함하고, 상기 나노선층은 상기 전계에 의하여 비정질 구조와 결정질 구조 간의 상전이가 발생됨이 없이 내부에 일렉트로마이그레이션을 발생시키고 상기 일렉트로마이그레이션에 의하여 상기 전압의 변화에 따라 바이폴라 스위칭 거동의 저항을 갖는다.
또한, 선택적으로, 상기 일렉트로마이그레이션은 보이드, 힐록, 원자의 이동 및 상기 나노선의 조성 변화 중의 하나 이상일 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드는 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루리움(Te) 중에서 선택된 하나의 원소와, 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 인듐(In), 비소(As), 주석(Sn), 인(P), 은(Ag), 산소(O), 아연(Zn) 및 비스무트(Bi) 중에서 선택된 하나 이상의 원소가 결합된 칼코겐 화합물일 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드는 텔루리움(Te) 및 게르마늄(Ge)의 이원소로 이루어진 GeTe 칼코겐 화합물일 수 있다. 또한, 이때, 상기 GeTe 칼코겐 화합물에서 상기 텔루리움(Te) 및 게르마늄(Ge)의 함량범위는 at% 기준으로 Ge : Te = 0.9~1.1 : 1.1~0.9 범위일 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드는 텔루리움(Te), 게르마늄(Ge) 및 안티몬(Sb)의 삼원소로 이루어진 GeSbTe 칼코겐 화합물일 수 있다. 또한, 이때, 상기 GeSbTe 칼코겐 화합물에서 상기 텔루리움(Te), 게르마늄(Ge) 및 안티몬(Sb)의 함량범위는 at% 기준으로 Ge : Sb : Te = 1.9~2.1 : 1.9~2.1 : 4.8~5.2 범위일 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 기판과 상기 기판 상부에 형성된 옥사이드층을 더 포함하고, 상기 나노선층 및 금속전극은 상기 옥사이드층 상에 배치될 수 있다. 또한, 이때, 상기 옥사이드층은 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 하프늄(Hf) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 산화물 또는 질화물 또는 상기 산화물 및 질화물의 조합으로 구성될 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 상기 나노선층 및 금속전극의 상부를 덮는 캡핑 옥사이드층을 더 포함할 수 있다. 또한, 이때, 상기 캡핑 옥사이드층은 SiO2, Al2O3, HfO2, Y2O3 및 V2O5 중에서 선택된 하나 이상으로 구성될 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드 나노선은 길이가 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 80~160㎚ 범위일 수 있다. 또는, 상기 칼코지나이드 나노선은 길이가 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 120~220㎛ 범위일 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드 나노선은 상기 칼코지나이드 나노선의 길이가 변화됨에 따라 상기 일렉트로마이그레이션의 정도와 상기 저항의 바이폴라 스위칭이 변동될 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 금속전극은 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 티타늄 실리사이드(TiSi), 탄탈륨 실리사이드(TaSi), 알루미늄(Al), 알루미늄-구리 합금(Al-Cu), 알루미늄-구리-실리콘 합금(Al-Cu-Si), 텅스텐 실리사이드(WSi), 구리(Cu), 텅스텐-티타늄(TiW), 금(Au) 및 텅스텐-금(Ti/Au)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 의한 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법은 다음의 (i)~(v) 단계들을 포함한다:
(i) 기판 상에 옥사이드층을 형성하는 단계;
(ii) 칼코지나이드 원료와 상기 기판을 반응로 내에서 서로 이격되도록 배치하고, 상기 칼코지나이드 원료를 소스 온도로 가열하여 증기상으로 휘발시키고 상기 기판을 성장 온도로 가열하여 칼코지나이드 증기를 상기 옥사이드층 상에 흡착시키는 단계;
(iii) 상기 칼코지나이드 증기를 지속하여 캐리어 가스를 통해 공급하여 상기 옥사이드층 상에서 칼코지나이드의 과포화 및 석출 반응이 연속하여 반복되게함으로써 하나 이상의 칼코지나이드 나노선을 일차원적으로 성장시켜 칼코지나이드 나노선층을 형성하는 단계;
(iv) 상기 칼코지나이드 나노선층의 양단과 각각 전기적으로 접촉하도록 한쌍의 금속전극을 형성하는 단계; 그리고,
(v) 상기 나노선층 및 양단의 금속전극의 상부에 캡핑 옥사이드층을 형성하는 단계.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드는 GeTe 칼코겐 화합물이고 상기 소스 온도는 350~450℃ 범위일 수 있고, 또한 상기 성장 온도는 290~310℃ 범위일 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 칼코지나이드는 GeSbTe 칼코겐 화합물이고 상기 소스 온도는 350~450℃ 범위일 수 있고, 또한 상기 성장 온도는 340~360℃ 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 그 크기가 미소 또는 미세한 나노 사이즈로서 그의 바이폴라 스위칭 거동특성을 가지며 스위칭 거동이 안정된 격자구조를 유지하면서도 제어가능한 내부 일렉트로마이그레이션 기구에 의하여 작동하므로, 안정된 스위칭 특성을 지니면서도 미소화·미세화가 가능한 메모리 소자로서 매우 적합하다.
도 1은 이러한 소재의 결정-비정질 간의 상전이에 따른 상변화 메모리(PRAM)의 동작 메커니즘을 개략적으로 설명하는 모식도로서, 맨 위의 그래프는 메모리 소재에 인가되는 전압(Voltage)의 변화를, 중간의 개략 구조도(Structure)는 인가된 전압에 따라 상전이되는 소재 구조의 각 모식도를, 그리고 아래의 그래프는 소재 구조의 상전이에 따른 저항값(Resistance)의 변화를 서로 연동시켜 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 개략 구조도이다.
도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 일 구현예에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법을 단계별로 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 GT 나노선의 미세구조에 대한 사진들로서, (a)는 SEM 사진, (b)는 TEM 사진, 그리고 (c)는 좌측은 HRTEM(High Resolution TEM) 사진이고 우측은 상기 HRTEM 사진에서의 우측상단 사각형 부분에 대한 EDS 분석 사진이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에서 제조된 GST 나노선의 미세구조에 대한 사진들로서, 도 4와 마찬가지로, (d)는 SEM 사진, (e)는 TEM 사진, 그리고 (f)는 좌측은 HRTEM(High Resolution TEM) 사진이고 우측은 상기 HRTEM 사진에서의 우측상단 사각형 부분에 대한 EDS 분석 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 나노선의 외부전압인가에 대한 메모리 스위칭 특성을 보이며, (a)는 GT 나노선의 경우이고, (b)는 GST 나노선의 경우이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 나노선들의 반복 주기(Number of cycling)별 저항(Resistance) 변화의 SET/RESET 메모리 거동(endurance characteristic)을 나타내며(SET: 4V/500ns, RESET: -4V/500ns), 위의 그래프는 GT 나노선의 것을, 아래의 그래프는 GST 나노선의 것을 각각 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 나노선들의 라만 스펙트럼 분석 결과를 나타내며, (a)는 GT 나노선의 경우이고, (b)는 GST 나노선의 경우이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 GT 나노선의 미세구조 사진으로서, (a)는 메모리 작동 이전의 상태를 보이는 SEM 사진이고, (b)~(e)는 메모리 작동 이후의 상태를 보이는 것으로서, (b)는 힐록(hillock)과 보이드(void)가 발생한 SEM 사진, (c)는 (b)의 보이드 부위를 확대한 단면 TEM 사진, (d)~(e)는 힐록 부위를 확대한 단면 TEM 사진이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 도 6의 GST 나노선의 미세구조 사진으로서, (f)는 메모리 작동 이전의 상태를 보이는 SEM 사진이고, (g)~(j)는 메모리 작동 이후의 상태를 보이는 것으로서, (g)는 힐록(hillock)과 보이드(void)가 발생한 SEM 사진, (h)는 (g)의 보이드 부위를 확대한 단면 TEM 사진, (i)~(j)는 힐록 부위를 확대한 단면 TEM 사진이다.
전술했듯이, 종래 열적 특성에 따른 소재 구조의 상전이 거동을 이용하는 칼코지나이드 상변화 메모리(PRAM) 소자의 메커니즘은 크기가 미소화·미세화되면 구동전압 인가시 소재 내부에서 주울 열(Joule heating)의 열전달 메커니즘을 제어하기가 어려워 소재의 상전이 거동을 제어하기가 어렵고 메모리 특성의 설계가 어렵다는 문제를 갖는다.
이에, 본 발명자들은 칼코겐 화합물 소재를 직경이 대략 수백 나노미터 내지 수백 마이크로미터 범위의 나노선(nanowire)의 형태로 제조하면, 나노선 형태의 특성상 소재의 열전도도가 원래의 것보다 크게 저하됨에 따라 완전히 다른 메모리 작동 메커니즘을 구현할 수 있음을 알아냈다.
즉, 일반적으로 나노선 구조 형태에서 소재는 박막 또는 벌크 형태와 비교하여 체적대비 표면적의 비율이 크게 증가하므로, 나노선 표면에서의 포논(phonon) 충돌회수와 그에 따른 산란도가 크게 증가하여 열전달 저항을 배가시키고 이에 따라 소재의 열전도도는 크게 낮아진다.
따라서, 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선(Chalcogenide nanowire) 소재의 경우, 위와 같이 낮은 열전도도 특성으로 인하여, 상기 나노선 소재의 양단에 외부 전압을 인가시 나노선 소재 내부에서 발생한 주울 열은 소재 전체에 걸쳐 충분히 전달되지못하게 되어 인가 전압의 변화에 따라 소재 구조의 상전이가 발생하지않고, 대신에 불균일한 열전달에 기인한 보이드(void) 및/또는 힐록(hillock) 등의 일렉트로마이그레이션(electromigration)이 발생하고 이에 따라 저항 거동이 변동된다.
따라서, 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 종래와는 달리 인가 전압의 변화에 따라 소재 구조의 상전이가 아닌 소재 내부의 일렉트로마이그레이션 현상을 이용하여 저항 거동을 변동시켜 스위칭하는 메커니즘을 갖는다. 특히, 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 나노선 형태로서 격자구조의 상전이가 일어나지않고 안정된 격자구조 상태에서 스위칭 거동을 보이므로, 효과적으로 미소화·미세화가 가능하다. 하술하겠지만, 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 내부 발생하는 일렉트로마이그레이션으로 인해 인가 전압의 극성변화에 따라 저저항 및 고저항의 ON/OFF 스위칭 특성을 보이는 이른바 바이폴라(bipolar) 메모리 특성을 갖는다.
위와 같은 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 작동 메커니즘 및 특성은 이하 구현예와 실시예를 통하여 더 상세히 설명된다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 개략 구조도이다.
도 2를 참조하면, 본 구현예에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자(10)는 기본적으로 기판(11) 상에 칼코겐 화합물 조성으로 된 하나 이상의 칼코지나이드 나노선으로 구성된 칼코지나이드 나노선 층(14)이 형성되고, 상기 나노선층(14)의 양단 부위와 전기적으로 접촉하도록 한 쌍의 금속 전극(16)이 형성된 구조로 구성된다.
또한, 본 구현예에서, 상기 칼코겐 화합물은, 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루리움(Te) 중에서 선택된 하나에 게르마늄(Ge) 또는 안티몬(Sb)이 첨가된 화합물, 또는 이와 함께 인듐(In), 비소(As), 주석(Sn), 인(P), 은(Ag), 산소(O), 아연(Zn) 및 비스무트(Bi) 중에서 선택된 하나 이상이 결합된, 이원소, 삼원소, 오원소 또는 그 이상의 원소로 구성된 화합물일 수 있다. 본 발명에서 바람직하게는 상기 칼코겐 화합물은 텔루리움(Te) 및 게르마늄(Ge)의 이원소로 이루어진 GeTe 칼코겐 화합물 또는 텔루리움(Te), 게르마늄(Ge) 및 안티몬(Sb)의 삼원소로 이루어진 GeSbTe 칼코겐 화합물이다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 바람직하게는 상기 GeTe 칼코겐 화합물은 각 성분의 함량범위(at%)가 Ge : Te = 0.9~1.1 : 1.1~0.9이고, 가장 바람직하게는 GeTe이다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 GeSbTe 칼코겐 화합물은 각 성분의 함량범위(at%)가 Ge : Sb : Te = 1.9~2.1 : 1.9~2.1 : 4.8~5.2이고, 가장 바람직하게는 Ge2Sb2Te5이다.
본 구현예에서, 칼코지나이드 나노선층(3)은 사진식각법에 따른 공지된 하향식 제법 또는 기상-액상-고상법(Vapor-Liquid-Solid: VLS) 등의 공지된 상향식 제법에 의하여 합성가능하다. 특히, 본 발명에서는 상기 VLS법에 의해 칼코지나이드 나노선층(3)을 합성함이 바람직하다. 이러한 VLS법은 일반적으로 예컨대 화학기상증착(CVD) 등으로 칼코겐 화합물 원료 소스를 가열하여 증기상으로 휘발시켜 기판(11) 상에 흡착시킨 후, 지속하여 캐리어 가스를 통해 상기 칼코겐 화합물 증기를 기판(11)에 공급함으로써 기판(11) 상에서 칼코겐 화합물의 과포화와 석출이 연속하여 반복되게 하여 칼코지나이드 나노선들을 일차원적으로 성장시킨다. 일 실시예에서, 상기 칼코겐 화합물 조성이 GeTe인 경우 상기 원료 소스의 가열온도는 대략 350~450℃ 범위이고 상기 성장온도는 대략 290~310℃ 범위, 바람직하게는 300℃이며, 상기 칼코겐 화합물 조성이 GeSbTe인 경우 상기 원료 소스의 가열온도는 대략 350~450℃ 범위이고 상기 성장온도는 대략 340~360℃ 범위, 바람직하게는 350℃이다.
또한, 상기 칼코지나이드 나노선(14)은 일 실시예에서 길이가 대략 1㎛ 이상, 바람직하게는 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 대략 70~240㎚ 범위일 수 있으나, 본 발명은 이들 범위에 한정되지않고 임의로 설계변경될 수 있다. 예컨대, 후술하겠지만, 본 발명에서 상기 칼코지나이드 나노선들의 길이를 늘리거나 줄임에 따라 나노선들(14)의 열전도도를 조절할 수 있고 이에 따라 인가전압에 대한 저항값의 거동과 스위칭 특성을 변화시킬 수 있다. 상기 칼코지나이드 나노선(14)은, 일 예로서 길이가 대략 1~5㎛ 범위이고 직경이 대략 70~200㎚ 범위일 수 있고, 다른 일 예로서 길이가 대략 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 대략 80~220㎚ 범위일 수도 있다.
또한, 상기 기판(11)은 예컨대 Si, SiO2, Poly-Si, Ge, SiGe, Strained Ge, Strained SiGe, SOI(Silicon on Insulator) 또는 GOI(SiGe on Insulator) 등의 조성을 포함할 수 있으나 이에 한정되지않고 공지된 모든 기판용 조성으로 될 수 있다.
또한, 상기 금속 전극(16)은 예컨대 티타늄(Ti), 질소 원소를 함유하는 도전성 재료, 탄소 원소를 함유하는 도전성 재료, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 티타늄 실리사이드(TiSi), 탄탈륨 실리사이드(TaSi), 알루미늄(Al), 알루미늄-구리 합금(Al-Cu), 알루미늄-구리-실리콘 합금(Al-Cu-Si), 텅스텐 실리사이드(WSi), 구리(Cu), 텅스텐티타늄(TiW), 금(Au) 및 텅스텐-금(Ti/Au)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 될 수 있다.
또한, 바람직한 일 실시예에서, 임의로 상기 기판(11)의 상부, 즉 기판(11)과 칼코지나이드 나노선층(14) 및 금속전극(16) 사이에는 절연을 위하여 옥사이드층(12)이 더 형성될 수 있고, 이의 조성은 예컨대 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 하프늄(Hf) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 산화물 또는 질화물 또는 상기 산화물 및 질화물의 조합으로 될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 옥사이드층(12)의 두께는 대략 30~300㎚ 범위일 수 있다.
또한, 바람직한 일 실시예에서, 상기 나노선층(14) 및 양단의 전극(16)의 상부는 나노선층(14)의 산화와 메모리 거동시 발생하는 물리적 터짐 현상을 방지하기위하여 캡핑 옥사이드층(18)이 더 형성될 수 있고, 이의 조성으로는 예컨대 SiO2, Al2O3, HfO2, Y2O3 및 V2O5 중에서 하나 이상 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 캡핑 옥사이드층(18)의 두께는 대략 10~30㎚ 범위일 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 일 구현예에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법을 설명한다. 도 3을 참조하면, 도 2의 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 하기 단계들 STEP 1~4로써 제조될 수 있다:
(STEP 1) 기판(11) 상에 옥사이드층(12)을 형성하는 단계;
(STEP 2) 화학기상증착(CVD) 등으로 칼코겐 화합물 원료를 가열하여 증기상으로 휘발시켜 상기 옥사이드층(12) 상에 흡착시킨 후, 지속하여 캐리어 가스를 통해 상기 칼코겐 화합물 증기를 상기 옥사이드층(12)에 공급하여 상기 옥사이드층(12) 상에서 칼코겐 화합물의 과포화 및 석출이 연속하여 반복되게함으로써 칼코지나이드 나노선들을 일차원적으로 성장시켜 칼코지나이드 나노선층(14)을 형성하는 단계;
(STEP 3) 상기 칼코지나이드 나노선층(14)의 양단과 전기적으로 접촉하도록 일 쌍의 금속전극(16)을 형성하는 단계; 및
(STEP 4) 상기 나노선층(14) 및 양단의 전극(16)의 상부에 캡핑 옥사이드층(18)을 형성하는 단계.
위와 같은 본 발명의 바람직한 실시예들을 아래에서 더 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 하술하는 실시예들은 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공되는 것이며, 본 발명은 하기 실시예들로만 한정되는 것은 아니다.
실시예
먼저, 금(Au) 5㎚ 두께를 실리콘(Si) 기판상에 스퍼터 증착 장치를 통해 증착하였다. 칼코지나이드 나노선을 합성할 칼코겐 화합물 조성은 각각 GeTe과 Ge2Sb2Te5였다. 그리고, 상기 칼코겐 화합물 조성 원료분말을 화학기상증착기의 반응챔버 내에 장입하고 상기 Si 기판을 하류측에 배치시켰다. 공정을 진행하기에 앞서 챔버 내에 잔류하고 있는 산소와 불순물을 제거하기 위해 로터리 펌프를 이용하여 초기 진공도를 15mTorr까지 배기시켰다, 설정한 진공도에 도달하면, 캐리어로서 Ar 가스를 50sccm, H2 가스를 10sccm의 유량으로 20분간 흘려주었다. 이후, 진공도가 2.4Torr에 도달하면 분당 20℃의 승온속도로 GeTe(이하 "GT") 및 Ge2Sb2Te5(이하 "GST") 원료분말의 소스영역은 400℃, GT 나노선 성장영역과 GST 나노선 성장영역은 각각 300℃와 350℃까지 가열한 후, 동일 온도에서 5시간 유지시켰다. 이로써, 승화된 원료조성 증기가 Ar 및 H2 가스에 의해 이동해서 홀더 위에 올려진 상기 Si 기판상에 흡착되었다. 그리고, 5시간 동안의 형성 시간 동안 이러한 과정을 반복하여 상기 Si 기판상에 GT 및 GST 나노선들을 각각 성장시켜 칼코지나이드 나노선층을 형성시켰다. 이로써 성장된 나노선의 길이는 대략 10㎛ 이상 범위였고 직경은 대략 80~220㎚ 범위였다.
이렇게 형성된 칼코지나이드 나노선들의 모폴로지 분석을 위하여 SEM 및 TEM과 EDS 분석을 행하였으며, 형성된 상기 칼코지나이드 나노선층의 양단에는 Ti/Au 금속전극쌍을 형성하였다.
그리고, 상기 칼코지나이드 나노선의 열전도도 특성은 ~1㎛ 사이즈 스팟부위에 대한 633㎚ 파장의 레이저 여기를 이용한 라만 스펙트럼 분석(Nanofinder®30 micro-Raman spectrometer)을 25~178℃ 범위의 온도로 수행하고 유한차분 시간영역법(finite difference time-domain)을 통하여 측정 및 산출하였다. 이렇게 측정된 GT 나노선의 열전도도는 1.44W/mk였고, GST 나노선의 열전도도는 1.13W/mk였다. 이들 열전도도값은 일반적인 GT 박막이나 GST 박막의 열전도도값보다 최대 10배 정도나 낮은 값이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 GT 나노선의 미세구조에 대한 사진들로서, (a)는 SEM 사진, (b)는 TEM 사진, 그리고 (c)는 좌측은 HRTEM(High Resolution TEM) 사진이고 우측은 상기 HRTEM 사진에서의 우측상단 사각형 부분에 대한 EDS 분석 사진이다.
또한, 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에서 제조된 GST 나노선의 미세구조에 대한 사진들로서, 도 4와 마찬가지로, (d)는 SEM 사진, (e)는 TEM 사진, 그리고 (f)는 좌측은 HRTEM(High Resolution TEM) 사진이고 우측은 상기 HRTEM 사진에서의 우측상단 사각형 부분에 대한 EDS 분석 사진이다.
도 4를 참조하면, GT 나노선의 직경은 대략 80~160㎚ 범위이고 길이는 대략 10㎛ 이상이며, 원소 Ge 및 Te가 나노선 내에 균일하게 분포되어있음이 확인된다. 특히, 도 4의 (c)를 보면, EDS 정량분석 결과로부터 Ge와 Te는 1:1의 원자비로 존재하며 단결정 GT 나노선이 [110] 방향으로 크게 성장하였음을 알 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, GST 나노선의 직경은 대략 120~220㎚ 범위이고 길이는 대략 10㎛ 이상이며, 원소 Ge, Sb 및 Te가 나노선 내에 균일하게 분포되어있음이 확인된다. 그리고, 도 5의 (c)를 보면, EDS 정량분석 결과로부터 Ge, Sb 및 Te는 2:2:5의 원자비로 존재하며 GST 나노선이 [110] 방향으로 성장하였음을 알 수 있다. 또한, 두 인접격자평면들 간의 측정된 거리는 대략 0.212㎚로서 이는 0.424㎚의 격자상수를 갖는다고 보고된 Ge2Sb2Te5 조성물의 조밀육방격자(hexagonal close packed lattice) 구조의 (110) 격자면에 정확하게 대응함이 확인된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 제조된 나노선의 외부전압인가에 대한 메모리 스위칭 특성을 보이며, (a)는 GT 나노선의 경우이고, (b)는 GST 나노선의 경우이다.
또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 나노선들의 반복 주기별 SET/RESET 메모리 거동(endurance characteristic)을 나타내며(SET: 4V/500ns, RESET: -4V/500ns), 위의 그래프는 GT 나노선의 것을, 아래의 그래프는 GST 나노선의 것을 각각 나타낸다.
또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 나노선들의 라만 스펙트럼 분석 결과를 나타내며, (a)는 GT 나노선의 경우이고, (b)는 GST 나노선의 경우이다.
도 6의 (a)~(b)는 본 실시예들의 나노선들에 펄스전압(0~4V, 20~500ns)을 인가함에 따른 저항의 변화를 보이는 것으로, 초기 저항값(GT 나노선: ~5kΩ, GST 나노선: ~70kΩ)으로 유지되던 저항이 인가전압이 대략 ~2.5V에서 초기 저항값 대비 약 50~180배 크기로 급격히 크게 증가하여 포화됨이 관찰된다(GT 나노선: ~250kΩ, GST 나노선: ~1.2MΩ). 그리고, 다시 인가되는 펄스전압을 스위핑하여 4V에서 -4V로 초기상태로 변화시키면, 상기 포화되었던 저항값이 급격히 상기 초기 저항값으로 떨어짐이 관찰된다. 따라서, 이들 GT 나노선과 GST 나노선의 메모리 거동은 바이폴라(bipoloar) 스위칭 특성을 보인다. 또한, 이러한 바이폴라 특성은 도 7에 보인 GT 및 GST 나노선들 저항값의 주기별 SET/RESET 스위칭 거동으로부터도 확인된다.
특히, 앞서 측정된, GT 박막 및 GST 박막의 열전도도보다 최대 10배 정도로 낮은 수준인 GT 나노선의 열전도도(대략 1.44W/mk)와 GST 나노선의 열전도도(대략 1.13W/mk)를 고려할 때, 나노선들의 긴 RESET 시간은 짧은 작동시간동안에 나노선 내부에 비정질 구조 - 결정질 구조 간의 상전이를 가능케할만큼 충분한 주울 열이 발생하지않음을 가리킨다.
이는 도 8에 보인 GT 및 GST 나노선들의 라만 스펙트럼에 의해 명확히 확인되는데, 일반적으로 라만 스펙트럼 분석에서 포논(phonon) 진동 특성은 측정대상물질의 결정구조와 결정성을 반영한다. 즉, 도 8을 보면, 상기 나노선들의 SET 상태와 REESET 상태 간에 피크 크기의 변화가 없고 단지 SET/RESET 간의 주파수 이동만이 관찰되며, 모든 피크는 2차 SET에 의해 1차(최초) SET 피크 위치로 복귀한다. 이는 모든 GT 나노선 및 GST 나노선에서 SET/RESET 과정 간에 비정질-결정질 구조간 상전이가 없다는 것을 명백히 나타내며, 본 발명에 따른 GT 나노선 및 GST 나노선에서의 메모리 스위칭 거동특성은 비정질-결정질 구조간 상전이에 기반하는 것이 아님을 의미한다. 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선의 메모리 스위칭 거동은 아래 도 9~10에서 고찰되듯이 그의 낮은 열전도 특성으로 인한 내부 보이드(void) 및/또는 힐록(hillock)의 일렉트로마이그레이션(electromigration)에 기반하여 작동한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 GT 나노선의 미세구조 사진으로서, (a)는 메모리 작동 이전의 상태를 보이는 SEM 사진이고, (b)~(e)는 메모리 작동 이후의 상태를 보이는 것으로서, (b)는 힐록(hillock)과 보이드(void)가 발생한 SEM 사진, (c)는 (b)의 보이드 부위를 확대한 단면 TEM 사진, (d)~(e)는 힐록 부위를 확대한 단면 TEM 사진이다.
또한, 도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 도 6의 GST 나노선의 미세구조 사진으로서, (f)는 메모리 작동 이전의 상태를 보이는 SEM 사진이고, (g)~(j)는 메모리 작동 이후의 상태를 보이는 것으로서, (g)는 힐록(hillock)과 보이드(void)가 발생한 SEM 사진, (h)는 (g)의 보이드 부위를 확대한 단면 TEM 사진, (i)~(j)는 힐록 부위를 확대한 단면 TEM 사진이다.
본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선의 경우, 고유한 낮은 열전도도 특성으로 인하여 전압 인가시 나노선 내부에서 발생한 주울 열은 전체에 걸쳐 충분하고 균일하게 전달되지못하게 되어 구조적 상전이가 발생하지않고, 대신에 불균일한 열전달에 기인한 보이드(void) 및/또는 힐록(hillock) 등의 일렉트로마이그레이션(electromigration)이 국부적으로 발생한다.
예컨대, GT 나노선이나 GST 나노선은 열전도도가 박막형태 대비 최대 10배 정도나 매우 낮은 수준이므로, 작동 전압인가시 나노선 양단에 전압인가를 위해 접촉되어있는 한쌍의 금속전극은 상대적으로 열전도도가 매우 커서 일종의 히트싱크(heat sink)로서 기능하므로 나노선 내부에서 상기 금속전극들과의 접촉 부위로 갈수록 열전달이 잘되는 반면, 중앙부위로 갈수록 열전달이 어려워진다. 이러한 중앙부위에서의 열축적과 불균일한 열분포는 인가펄스전압이 반복됨에 따라 급격히 증가되어 급기야는 용융온도 아래에서도 원자들간의 결합력이 약해지고 가해진 전계에 의해 파괴되어 전계에 따른 어느 한 방향으로 충전입자들의 이동(migration)을 야기하며, 이에 따라 도 9의 (b)~(e)와 도 10의 (g)~(j)에 보이듯이, 국부영역에서 보이드 및/또는 힐록이 발생한다. 또한, 이러한 격자내에서의 이동은 나노선 내부에 스트레스를 발생시키며 이는 도 8의 (a)~(b)에 보이듯이 라만 스펙트럼 분석 결과에서 라만 주파수의 반치전폭(fwhm) 정도의 변화는 아닌 정도의 이동으로 나타난다.
따라서, 본 실시예들에서, GT 나노선이나 GST 나노선은 열전도도가 매우 낮은 수준이므로, 작동전압 인가시 비정질-결정질 구조간 상전이에 충분할만큼의 주울 열이 나노선의 중앙부위에서 양단부위로 전달될 수 없다. 대신에, 전술한대로 낮은 열전도도로 인해 나노선 내부에 국부적으로 발생하는 보이드 및/또는 힐록으로 인해 내부 전기전도가 방해되고 일렉트로마이그레이션으로 격리된 원자들의 이온화로 인한 조성변화가 발생되어 저항이 증가되며, 또한 RESET 과정후에도 나노선 내부에는 여전히 보이드와 힐록 그리고 이들의 계면이 존재하여 열전도도가 낮게 유지된다. 또한, 일렉트로마이그레이션 동안 원자 이동에 의해 전류의 통로가 영향받게된다. 따라서, 이들 요인으로 인하여 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선들의 저항은 바이폴라 스위칭 특성을 갖는다고 사료된다.
또한, 본 발명의 나노선 내부에 발생하는 일렉트로마이그레이션은 나노선의 열전도도에 비례하므로, 이를 이용하여 본 발명의 다른 일 실시예에 있어서 제조되는 칼코지나이드 나노선의 길이를 조절함으로써 내부 발생하는 일렉트로마이그레이션의 정도(예컨대, 상기 나노선의 길이를 늘리면, 발생하는 일렉트로마이그레이션 효과는 커진다)와 이로써 저항의 바이폴라 스위칭 특성을 조절할 수도 있다.
위와 같이 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 체적대비 표면적의 비율이 매우 큰 나노선 구조로서 나노선 고유의 매우 낮은 열전도 특성으로 인하여 격자구조의 상전이가 발생하지않으면서 내부 발생하는 일렉트로마이그레이션에 기반한 바이폴라 스위칭 거동을 갖는다.
이러한 본 발명에 따른 칼코지나이드 나노선 메모리 소자는 그 크기가 미소 또는 미세한 나노 사이즈로서 그의 SET/RESET 스위칭이 안정된 격자구조를 유지하면서도 제어가능한 내부 일렉트로마이그레이션 기구로써 작동하므로, 안정된 스위칭 특성을 지니면서도 미소화·미세화가 가능한 메모리 소자로서 매우 적합하다.
이상, 상술된 본 발명의 구현예 및 실시예에 있어서, 원료분말의 평균입도, 분포 및 비표면적, 순도, 불순물 함량 등의 특성과, 소스 가열온도 및 나노선 성장온도, 캐리어 가스의 종류 및 순도 등의 여러 조건에 따라 통상적인 오차범위 내에서 다소 변동이 있을 수 있음은 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 지극히 당연하다.
아울러 본 발명의 바람직한 구현예 및 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 칼코지나이드 나노선 메모리 소자
11: 기판
12: 옥사이드층
14: 칼코지나이드 나노선층
16: 금속 전극
18: 캡핑 옥사이드층

Claims (20)

  1. 하나 이상의 칼코지나이드 나노선으로 구성된 칼코지나이드 나노선층과;
    상기 칼코지나이드 나노선층의 양단에 각각 전기적으로 접촉되고, 외부로부터 전압을 인가받아 상기 칼코지나이드 나노선층에 전계를 인가하는 한쌍의 금속전극을 포함하고,
    상기 칼코지나이드 나노선층은, 상기 전계에 의하여 비정질 구조와 결정질 구조 간의 상전이가 발생됨이 없이, 인가되는 상기 전압의 변화에 따라 내부에 발생하는 일렉트로마이그레이션에 기인하여 내부에 생성되는 보이드(void) 및 힐록(hillock) 중의 하나 이상의 증감에 의하여 바이폴라 스위칭 거동의 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 칼코지나이드는 황(S), 셀레늄(Se) 및 텔루리움(Te) 중에서 선택된 하나의 원소와, 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 인듐(In), 비소(As), 주석(Sn), 인(P), 은(Ag), 산소(O), 아연(Zn) 및 비스무트(Bi) 중에서 선택된 하나 이상의 원소가 결합된 칼코겐 화합물인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 칼코지나이드는 텔루리움(Te) 및 게르마늄(Ge)의 이원소로 이루어진 GeTe 칼코겐 화합물인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 GeTe 칼코겐 화합물에서 상기 텔루리움(Te) 및 게르마늄(Ge)의 함량범위는 at% 기준으로 Ge : Te = 0.9~1.1 : 1.1~0.9 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 칼코지나이드는 텔루리움(Te), 게르마늄(Ge) 및 안티몬(Sb)의 삼원소로 이루어진 GeSbTe 칼코겐 화합물인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 GeSbTe 칼코겐 화합물에서 상기 텔루리움(Te), 게르마늄(Ge) 및 안티몬(Sb)의 함량범위는 at% 기준으로 Ge : Sb : Te = 1.9~2.1 : 1.9~2.1 : 4.8~5.2 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    기판과 상기 기판 상부에 형성된 옥사이드층을 더 포함하고, 상기 칼코지나이드 나노선층 및 금속전극은 상기 옥사이드층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 옥사이드층은 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 하프늄(Hf) 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 산화물 또는 질화물 또는 상기 산화물 및 질화물의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  10. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 칼코지나이드 나노선층 및 금속전극의 상부를 덮는 캡핑 옥사이드층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 캡핑 옥사이드층은 SiO2, Al2O3, HfO2, Y2O3 및 V2O5 중에서 선택된 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  12. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 칼코지나이드 나노선은 길이가 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 80~160㎚ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  13. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 칼코지나이드 나노선은 길이가 10㎛ 이상의 범위이고 직경이 120~220㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 칼코지나이드 나노선은 상기 칼코지나이드 나노선의 길이가 변화됨에 따라 상기 일렉트로마이그레이션의 정도와 상기 저항의 바이폴라 스위칭이 변동되는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 금속전극은 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 티타늄 실리사이드(TiSi), 탄탈륨 실리사이드(TaSi), 알루미늄(Al), 알루미늄-구리 합금(Al-Cu), 알루미늄-구리-실리콘 합금(Al-Cu-Si), 텅스텐 실리사이드(WSi), 구리(Cu), 텅스텐-티타늄(TiW), 금(Au) 및 텅스텐-금(Ti/Au)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자.
  16. 기판 상에 옥사이드층을 형성하는 단계와;
    칼코지나이드 원료와 상기 기판을 반응로 내에서 서로 이격되도록 배치하고, 상기 칼코지나이드 원료를 소스 온도로 가열하여 증기상으로 휘발시키고 상기 기판을 성장 온도로 가열하여 칼코지나이드 증기를 상기 옥사이드층 상에 흡착시키는 단계와;
    상기 칼코지나이드 증기를 지속하여 캐리어 가스를 통해 공급하여 상기 옥사이드층 상에서 칼코지나이드의 과포화 및 석출 반응이 연속하여 반복되게함으로써 하나 이상의 칼코지나이드 나노선을 일차원적으로 성장시켜 칼코지나이드 나노선층을 형성하는 단계와;
    상기 칼코지나이드 나노선층의 양단과 각각 전기적으로 접촉하도록 한쌍의 금속전극을 형성하는 단계와;
    상기 칼코지나이드 나노선층 및 양단의 금속전극의 상부에 캡핑 옥사이드층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 칼코지나이드는 GeTe 칼코겐 화합물이고 상기 소스 온도는 350~450℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 칼코지나이드는 GeTe 칼코겐 화합물이고 상기 성장 온도는 290~310℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 칼코지나이드는 GeSbTe 칼코겐 화합물이고 상기 소스 온도는 350~450℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 칼코지나이드는 GeSbTe 칼코겐 화합물이고 상기 성장 온도는 340~360℃ 범위인 것을 특징으로 하는 칼코지나이드 나노선 메모리 소자의 제조방법.
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