[发明专利]包括部分环绕选择栅极的三维存储器设备及其边缘场辅助编程

说明书

一种操作三维存储器设备的方法包括：向选择的漏极选择栅极电极施加目标串偏置电压，该选择的漏极选择栅极电极部分环绕与漏极选择隔离结构直接接触的一行存储器堆叠结构；以及向与漏极选择层级隔离结构接触的未选择的漏极选择栅极电极施加相邻串偏置电压，该相邻串偏置电压具有比目标串偏置电压大的量值。

相关申请

本申请要求2018年1月9日提交的美国非临时申请序列号15/865,892的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及半导体设备领域，并且具体涉及三维存储器设备及其边缘场辅助编程。

背景技术

T.Endoh等人在题为“Novel Ultra High Density Memory With A Stacked-Surrounding Gate Transistor(S-SGT)Structured Cell(具有堆叠的环绕栅极晶体管(S-SGT)结构单元的新型超高密度存储器)”(IEDM Proc.(2001)33-36)的文章中公开了三维竖直NAND串在每个单元中具有一个位。

发明内容

根据本公开的一个方面，一种操作三维存储器设备的方法包含提供三维存储器设备，该三维存储器设备包含位于衬底之上的绝缘层和导电层的交替堆叠，以及延伸穿过该交替堆叠的存储器堆叠结构。存储器堆叠结构中的每一个包含环绕竖直半导体沟道的存储器膜。导电层包含位于字线导电层之上的漏极选择栅极电极。存储器堆叠结构布置成多个串，该多个串在漏极选择栅极电极的层级处通过漏极选择层级隔离结构横向间隔开。至少一行存储器堆叠结构被多个串中的每一个中的相应的漏极选择栅极电极部分环绕。至少一行存储器堆叠结构直接接触多个串中的每一个中的漏极选择层级隔离结构中的相应的一个。该方法还包含将目标串偏置电压施加到选择的漏极选择栅极电极，该选择的漏极选择栅极电极部分环绕与漏极选择隔离结构中的第一漏极选择隔离结构直接接触的第一行存储器堆叠结构，并且将具有大于目标串偏置电压的量值的相邻串偏置电压施加到与漏极选择层级隔离结构中的第一漏极选择层级隔离结构接触的第一未选择的漏极选择栅极电极。

根据本公开的另一方面，一种三维存储器设备包括：位于衬底之上的绝缘层和导电层的交替堆叠，其中导电层包含位于字线导电层之上的漏极选择栅极电极，延伸穿过该交替堆叠的存储器堆叠结构，其中存储器堆叠结构中的每一个包含环绕竖直半导体沟道的存储器膜，该存储器堆叠结构布置成多个串，该多个串在漏极选择栅极电极的层级处被漏极选择层级隔离结构横向间隔开，并且至少一行存储器堆叠结构被相应的漏极选择栅极电极部分地环绕；漏极区，其接触竖直半导体沟道中的相应的一个的顶端；以及位线，其被漏极区的相应的子集电短接，使得每个位线在每个相邻串对之间仅被电短接至一个漏极区，并且每个位线在第一存储器块中被电短接至多于一个的漏极区。