The quantum dot flash memory using E-beam lithography and RIE etching was fabricated and measured.
The essential technology for fabricating the quantum dot flash memory which can act as a memory just with single electron by the quantum effect is the nano-size patterning. For this, many improvements such as PR thinning, wafer focusing, and chip size reducing to 200㎛ are suggested. With this, it succeeds in patterning 90nm wide pattern with 300nm thickness. With this improved patterning technology and $Cl_2$ based RIE etching, self-aligned 100nm wide quantum dot and 100nm wide narrow channel which is the most important structure for the quantum dot flash memory were fabricated. With this, the real device was fabricated. Although the single-electron effect didn't observed at room temperature, the memory operating is observed. The number of electrons which was used for this operation is estimated about 35.
본 연구에서는 전자선 묘화와 반응성 이온 식각을 이용하여 양자점 플래시 메모리를 제작, 측정하였다.
양자효과를 이용하여 단일 전자에 의한 메모리 동작이 가능한 양자점 플래시 메모리의 구현에 필수적인 전자선 묘화에 대한 실험이 이루어졌다. 좀더 얇은 패터닝을 위하여 PR 희석, 웨이퍼에 직접 촛점 맞추기, 전자선 chip 크기를 500㎛에서 200㎛로 작게 함으로써 300nm 두께를 갖는 PR에 대해서 90nm에 성공하였다. 이러한 패터닝 기술과 $Cl_2$ 가스를 이용한 반응성 이온 식각을 함께 이용하여 양자점 플래시 메모리의 핵심이 되는 자기 정렬된 100nm 크기의 양자점과 100nm 넓이의 채널을 형성시키는데 성공하였다.
이를 기반으로 실제 메모리 소자를 제작하여 상온에서 단전자 효과는 관측하지 못하였으나 메모리로서의 동작을 확인하였다.
