문맥 (context)
반도체 기억소자들은 휘발성 메모리 소자들 또는 비휘발성 메모리 소자들로 분류될 수 있다. 상기 비휘발성 메모리 소자들은 그들의 전원이 차단될지라도, 그들 내에 저장된 데이터들이 소멸되지 않는 특징을 갖는다. 이에 따라, 상기 비휘발성 메모리 소자들은 컴퓨터, 이동통신 단말기(mobile communication system) 및 메모리 카드 등에 널리 채택되고 있다.
상기 비휘발성 메모리 소자로서 플래쉬 메모리 소자가 널리 사용되고 있다. 상기 플래쉬 메모리 소자는 적층 게이트 구조(stacked gate structure)를 갖는 메모리 셀들을 주로 채택하고 있다. 상기 적층 게이트 구조는 채널 영역 상에 차례로 적층된 터널 산화층, 부유 게이트, 게이트층간 절연층(inter-gate dielectric layer) 및 제어게이트 전극을 포함한다. 상기 플래쉬 메모리 셀의 신뢰성 및 프로그램 효율을 향상시키기 위해서는 상기 터널 산화층의 막질(film quality)이 개선되어야 하고, 셀의 커플링 비율(coupling ratio)이 증가되어야 한다.
상기 플래쉬 메모리 소자 대신에 새로운 비휘발성 메모리 소자, 예컨대 저항성 메모리 소자(resistive memory device)가 최근에 제안된 바 있다. 상기 저항성 메모리 소자는 자기램 소자(magnetic random access memory device; MRAM device), 상변이 메모리 소자(phase change memory device) 및 저항램 소자(resistance random access memory device; RRAM device)를 포함할 수 있으며, 상기 저항성 메모리 소자의 단위 셀은 두 개의 전극들 및 이들 사이에 개재된 가변저항성 물질층(variable resistive material layer)을 갖는 데이터 저장요소(data storage element)를 구비할 수 있다. 상기 저항성 메모리 소자가 자기램 소자인 경우에, 상기 가변저항성 물질층은 차례로 적층된 고정층(pinned layer), 터널링 절연층 및 자유층(free layer)를 포함하고 상기 고정층 및 자유층은 강자성층을 구비한다. 또한, 상기 저항성 메모리 소자가 상변이 메모리 소자인 경우에, 상기 가변저항성 물질층은 칼코게나이드층(chalcogenide layer)과 같은 상변이 물질층(phase change material layer)을 포함한다. 더 나아가서, 상기 저항성 메모리 소자가 저항램 소자인 경우에, 상기 가변저항성 물질층은 프라세오디미윰 칼슘 망간 산화층(Praseodymium Calcium Manganese Oxide layer; (Pr,Ca)MnO3, 이하 "PCMO층"이라 언급하기로 함)일 수 있다.
상기 가변저항성 물질층, 즉 데이터 저장 물질층(data storage material layer)은 상기 전극들 사이에 인가되는 전기적인 신호(전압 또는 전류)의 극성(polarity) 및/또는 크기(magnitude)에 따라서 제1 저항 또는 또는 상기 제1 저항보다 높은 제2 저항을 갖는다.
상기 저항램 소자는 대한민국 공개특허공보 제10-2004-79328호(Korean laid-open patent No. 10-2004-79328)에 "비휘발성 반도체 메모리장치"라는 제목으로 개시되어 있다. 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2004-79328호에 따르면, 하나의 비트라인에 복수개의 낸드형 셀 유닛들이 병렬로 접속되고, 상기 낸드형 셀 유닛들의 각각은 직렬 접속된 복수개의 가변저항 소자들 및 직렬 접속된 복수개의 스위칭 모스 트랜지스터들을 포함한다. 상기 스위칭 모스 트랜지스터들의 각각은 상기 가변저항 소자들중 어느 하나와 병렬 접속된다. 상기 스위칭 모스 트랜지스터들은 반도체 기판에 1차원적으로 배열되고, 상기 가변저항 소자들은 각각 상기 모스 트랜지스터들 상에 제공된다. 따라서, 상기 낸드형 셀 유닛들을 채택하는 저항램 소자의 집적도를 개선시키는 데 한계가 있을 수 있다.
이에 더하여, 상기 상변이 메모리 소자가 일본공개특허 공보 제2005-260014호(Japanese laid-open patent No. 2005-260014)에 "반도체 장치"라는 제목으로 개시되어 있다. 상기 일본공개특허 공보 제2005-260014호에 따르면, 반도체 기판 상에 한 쌍의 상변이 메모리 셀들이 적층되고, 상기 한 쌍의 상변이 메모리 셀들 사이에 비트라인이 개재된다. 즉, 상기 한 쌍의 적층된 상변이 메모리 셀들은 그들 사이에 배치된 하나의 비트라인을 공유한다. 결과적으로, 상기 일본공개특허 공보 제2005-260014호는 노어형 상변이 메모리 소자를 개시하고 있다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
저항성 메모리 소자의 단위 셀을 구성하는 데이터 저장요소는 어떠한 요소들로 이루어져 있는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation저항성 메모리 소자의 단위 셀 내 데이터 저장요소의 구성 성분을 파악해야 한다.
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2정보 추출
information_extraction저항성 메모리 소자의 단위 셀 및 데이터 저장요소에 관한 기술적 설명을 추출한다.
- 상기 저항성 메모리 소자의 단위 셀은 두 개의 전극들 및 이들 사이에 개재된 가변저항성 물질층(variable resistive material layer)을 갖는 데이터 저장요소(data storage element)를 구비할 수 있다.
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3근거 선택
evidence_selection데이터 저장요소의 구성을 명시한 문장을 근거로 선택한다.
- 두 개의 전극들 및 이들 사이에 개재된 가변저항성 물질층(variable resistive material layer)을 갖는 데이터 저장요소(data storage element)
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4논리 통합
logical_integration데이터 저장요소는 두 개의 전극과 그 사이에 위치한 가변저항성 물질층으로 구성됨을 확인한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation추출된 구성 요소를 바탕으로 답변을 구성한다.
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 두 개의 전극과 가변저항성 물질층을 포함한다는 형태로 답변을 작성한다.
- 두 개의 전극들 및 이들 사이에 개재된 가변저항성 물질층
최종 답변 (final_answer)
저항성 메모리 소자의 단위 셀 내 데이터 저장요소는 두 개의 전극들과 그 사이에 개재된 가변저항성 물질층(variable resistive material layer)으로 구성된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
저항성 메모리 소자의 단위 셀 내 데이터 저장요소는 두 개의 전극들과 그 사이에 개재된 가변저항성 물질층으로 이루어져 있다.