[发明专利]三维半导体存储器件及其操作方法

权利要求书

1.一种三维半导体存储器件，包括：

基板；

电极结构，在所述基板上在第一方向上延伸，所述电极结构包括垂直堆叠在所述基板上的多个单元电极、以及依次堆叠在所述多个单元电极上的下部串选择电极和上部串选择电极；

第一垂直结构，穿过所述下部串选择电极、所述上部串选择电极和所述多个单元电极；

第二垂直结构，与所述上部串选择电极间隔开使得所述第二垂直结构不延伸穿过所述上部串选择电极，所述第二垂直结构穿过所述下部串选择电极和所述多个单元电极；以及

第一位线，在与所述第一方向不同的第二方向延伸，所述第一位线与所述电极结构相交，所述第一位线共同地连接到所述第一垂直结构和所述第二垂直结构。

2.根据权利要求1所述的三维半导体存储器件，其中

所述第一垂直结构和所述第二垂直结构中的每个包括垂直于所述基板的顶表面的垂直半导体图案以及围绕所述垂直半导体图案的垂直绝缘图案，以及

所述垂直绝缘图案包括电荷存储层。

3.根据权利要求1所述的三维半导体存储器件，还包括：

公共源极区，在所述基板中彼此间隔开并在所述第一方向上延伸，

其中所述电极结构设置在所述基板上且在所述公共源极区中的彼此相邻的两个之间。

4.根据权利要求1所述的三维半导体存储器件，还包括：

第三垂直结构，穿过所述多个单元电极、所述下部串选择电极和所述上部串选择电极；

第四垂直结构，与所述上部串选择电极间隔开使得所述第四垂直结构不穿过所述上部串选择电极，所述第四垂直结构穿过所述下部串选择电极和所述多个单元电极；以及

第二位线，与所述电极结构相交并在所述第二方向上延伸，所述第二位线共同地连接到所述第三垂直结构和所述第四垂直结构。

5.根据权利要求1所述的三维半导体存储器件，其中

所述下部串选择电极在所述第二方向上具有第一宽度，以及

所述上部串选择电极在所述第二方向上具有比所述第一宽度小的第二宽度。

6.根据权利要求5所述的三维半导体存储器件，其中每个所述单元电极具有与所述下部串选择电极的所述第一宽度基本上相等的宽度。

7.根据权利要求5所述的三维半导体存储器件，其中所述第一位线的宽度小于所述第一垂直结构和所述第二垂直结构中的每个的顶表面的宽度的一半。

8.根据权利要求1所述的三维半导体存储器件，其中

所述下部串选择电极包括彼此横向地间隔开的第一下部串选择电极和第二下部串选择电极，

所述上部串选择电极包括彼此横向地间隔开的第一上部串选择电极和第二上部串选择电极，

所述第一垂直结构穿过所述第一下部串选择电极和所述第一上部串选择电极，

所述第二垂直结构与所述第一上部串选择电极和所述第二上部串选择电极间隔开，以及

所述第二垂直结构穿过所述第一下部串选择电极和所述第二下部串选择电极中的一个。

9.根据权利要求8所述的三维半导体存储器件，还包括：

第三垂直结构，穿过所述第二下部串选择电极、所述第二上部串选择电极和所述多个单元电极；和

第四垂直结构，与所述第一上部串选择电极和所述第二上部串选择电极间隔开，所述第四垂直结构穿过所述第一下部串选择电极和所述第二下部串选择电极中的另一个，

其中所述第一位线共同地连接到所述第三垂直结构和所述第四垂直结构。

10.根据权利要求8所述的三维半导体存储器件，还包括：

多个第一垂直结构，分别穿过所述第一上部串选择电极和所述第二上部串选择电极；和

多个第二垂直结构，分别穿过所述第一下部串选择电极和所述第二下部串选择电极，

其中：

所述多个第一垂直结构包括所述第一垂直结构，以及

所述多个第二垂直结构包括所述第二垂直结构。