具有用于快速编程的已连接字线的存储器设备制造技术

本发明专利技术公开了用于存储器单元的快速编程和读取操作的装置和技术。在编程和读取操作期间，用公共电压信号驱动包括选定字线和一个或多个相邻字线的一组字线。所述字线可永久性地彼此连接或通过开关连接。在另一种方法中，所述字线由公共电压信号单独驱动。在一组块中，存储器单元的一个块可设置有已连接字线，以提供相对高访问速度，而存储器单元的另一个块具有已断开的字线，以提供更高存储密度。在另一方面，字线的存储器单元被分成多个部分，并且最靠近行解码器的部分被保留，以实现高访问速度与低存储密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于快速编程的已连接字线的存储器设备
技术介绍
本技术涉及存储器设备的操作。半导体存储器设备已经变得越来越普遍用于各种电子设备。例如，非易失性半导体存储器用于蜂窝电话、数字相机、个人数字助理、移动计算设备、非移动计算设备以及其他设备。电荷存储材料(诸如浮栅)或电荷俘获材料可以用于此类存储器设备中以存储表示数据状态的电荷。电荷俘获材料可以被垂直布置在三维(3D)堆叠的存储器结构中，或者被水平布置在二维(2D)存储器结构中。3D存储器结构的一个示例是位成本可扩展(BiCS)体系结构，该体系结构包括交替的导电层和介电层的堆叠。存储器设备包括存储器单元，这些存储器单元可被串联布置成NAND串(例如，NAND链)，例如，其中选择栅极晶体管设置在NAND串的末端以选择性地将NAND串的沟道连接到源极线或位线。然而，在操作此类存储器设备时存在各种挑战。附图说明图1是示例存储器设备的框图。图2是描绘图1的感测块51的一个实施方案的框图。图3描绘了图1的用于将电压提供给存储器单元的块的功率控制模块116的示例具体实施。图4是存储器设备500的透视图，该存储器设备500包括图1的存储器结构126的示例3D配置中的一组块。图5A描绘了图4的BLK0的一部分的示例剖视图。图5B描绘了示例晶体管650。图5C描绘了图5A的堆叠的区622的近视图。图6描绘了BLK0中的NAND串的示例视图，其与图4和图5A一致。图7描绘了与图6一致的BLK0中的控制栅极层。<br>图8描绘了图6和图7的SB0的附加的细部图。图9A描绘了SLC存储器单元的分别处于擦除(Er)状态和编程(P)状态的阈值电压(Vth)分布900和901。图9B描绘了处于八个数据状态的一组MLC存储器单元的示例Vth分布。图10A描绘了在用于SLC存储器单元的示例编程操作中的一系列编程循环中使用的电压信号，该电压信号导致图9A的Vth分布。图10B描绘了在用于MLC存储器单元的示例编程操作中的一系列编程循环中使用的电压信号，该电压信号导致图9B的Vth分布。图11A描绘了用于将公共电压信号提供给选定字线和相邻字线的示例过程。图11B描绘了用于将没有突跳的电压信号提供给选定字线以及将具有突跳的电压信号提供给相邻字线的示例过程。图11C描绘了图11A的过程的示例具体实施，其中第一电压信号经由相应选择器传递到选定字线和相邻字线。图11D描绘了图11A的过程的示例具体实施，其中第一电压信号经由选定字线的相应选择器传递到选定字线和相邻字线，并且选定字线经由开关连接到相邻字线。图11E描绘了图11A的过程的示例具体实施，其中第一电压信号经由选定字线的相应选择器传递到选定字线和相邻字线，并且选定字线永久性地连接到相邻字线。图11F描绘了编程操作中的图11A的过程的示例具体实施。图11G描绘了读取操作中的图11A的过程的示例具体实施。图11H描绘了用于在编程操作期间检测字线之间的短路的示例过程。图11I描绘了用于使用相对高访问速度从字线的最靠近行解码器的一部分编程并读取数据的示例过程。图11J描绘了用于使用相对高访问速度从一组已连接相邻字线的最靠近行解码器的一部分编程并读取数据的示例过程。图11K描绘了用于使用不同访问时间来访问第一块和第二块中的存储器单元的示例过程。图12A描绘了图5A的堆叠610的另外的视图，其示出了阶梯式控制栅极层和与触点的连接的第一示例，其中每个字线层连接到单独的触点。图12B描绘了控制栅极层与图1的触点的映射119的示例，其与图12A一致。图12C描绘了字线与图1的数据页面的映射121的示例，其与图12A一致。图13A描绘了图5A的堆叠610的另外的视图，其示出了阶梯式控制栅极层和与触点的连接的第二示例，其中字线层WLL0和WLL1、WLL2和WLL3、WLL4和WLL5、WLL6和WLL7以及WLL8和WLL9的对连接到单独的触点。图13B描绘了图13A的堆叠的俯视图。图13C描绘了控制栅极层与图1的触点的映射119的示例，其与图13A一致。图13D描绘了字线与图1的数据页面的映射121的示例，其与图13A一致。图14A描绘了图5A的堆叠610的另外的视图，其示出了阶梯式控制栅极层和与触点的连接的第三示例，其中字线层WLL0和WLL1以及WLL2和WLL3的对连接到单独的触点，并且单个字线层WLL4-WLL9连接到单独的相应触点。图14B描绘了图14A的堆叠的俯视图。图14C描绘了控制栅极层与图1的触点的映射119的示例，其与图14A一致。图14D描绘了字线与图1的数据页面的映射121的示例，其与图14A一致。图15A描绘了行解码器以及与用于字线层的触点的连接的示例具体实施，其与图12A-12C一致。图15B描绘了行解码器以及与用于字线层的触点的连接的示例具体实施，其与图13A-13D一致。图15C描绘了行解码器以及与用于字线层的触点的连接的示例具体实施，其与图14A-14D一致。图15D描绘了行解码器以及与用于字线层的触点的连接的示例具体实施，类似于图15A，但在WLL0和WLL1之间以及在WLL2和WLL3之间具有交换路径。图16A描绘了图4的一组块BLK0-BLK3的俯视图，其描绘了NAND串、行解码器和位线。图16B描绘了与图16A一致的示例体系结构。图16C描绘了示例以计算机为中心的体系结构。图16D描绘了示例以存储器为中心的体系结构。图16E描绘了图16A的BLK0，其示出了NAND串如何布置在与行解码器相距的不同距离处。图17A描绘了示例字线层WLL1-WLL4，其示出了电容如何存在于断开的相邻字线层之间。图17B描绘了示例字线层WLL1至WLL4，其示出了当相邻字线层被连接时减小的电容如何存在。图18描绘了电压对时间的曲线，其示出了相对快速的增大和相对缓慢的增大。图19描绘了字线作为分布式RC网络1900的模型，其与图16E一致。图20描绘了可在编程操作的编程循环中使用的电压信号的示例，其与图11F一致。图21描绘了可在读取操作中使用的电压信号的示例，其与图11G一致。具体实施方式描述了用于存储器单元的快速编程和读取操作的装置和技术。在一些存储器设备中，存储器单元彼此接合，诸如在块或子块中的NAND串中。每个NAND串包括：一个或多个漏极端选择栅极晶体管(称为SGD晶体管)之间串联连接的多个存储器单元，其位于NAND串的连接到位线的漏极端上；以及一个或多个源极端选择栅极晶体管(称为SGS晶体管)，其位于NAND串或其他存储器串或连接存储器单元组连接到源极线的源极端上。此外，存储器单元可以布置有用作控制栅极的公共控制栅极线(例如，字线)。一组字线从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n一组存储器单元(704-714，724-734，744-754，764-774)，所述一组存储器单元连接到多个字线(WL0-WL10)；/n行解码器(124，124a，1510，1510a，1510b)；和/n字线激活电路(117)，所述字线激活电路被配置为响应于涉及所述多个字线中的选定字线(WLn)的命令而激活所述行解码器，以将公共电压信号传递到所述选定字线和相邻字线(WLadj)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180605 US 16/000,2371.一种装置，包括：
一组存储器单元(704-714，724-734，744-754，764-774)，所述一组存储器单元连接到多个字线(WL0-WL10)；
行解码器(124，124a，1510，1510a，1510b)；和
字线激活电路(117)，所述字线激活电路被配置为响应于涉及所述多个字线中的选定字线(WLn)的命令而激活所述行解码器，以将公共电压信号传递到所述选定字线和相邻字线(WLadj)。


2.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述行解码器被配置为将单个电压信号(VWLn/VWLadj)作为所述公共电压信号传递到所述选定字线和所述相邻字线。


3.根据权利要求1或2所述的装置，还包括：
开关(1531a，1532a)，所述开关被配置为连接所述选定字线和所述相邻字线。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中：
所述字线激活电路被配置为检测所述选定字线和所述相邻字线之间的短路。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，还包括：
第一通孔(1221)，所述第一通孔从所述选定字线向上延伸到触点；和
第二通孔(1220)，所述第二通孔从所述相邻字线向上延伸到所述触点，所述触点连接到所述行解码器。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述一组存储器单元连接到第一块(BLK0)中的所述多个字线，所述装置还包括：
一组存储器单元，所述一组存储器单元连接到第二块(BLK1)中的多个字线，其中所述第二块中的所述多个字线包括与相邻字线断开的字线，并且所述第一块和所述第二块共享一组公共位线。


7.根据权利要求6所述的装置，其中：
连接到所述第二块中的所述多个字线的所述一组存储器单元中的每个存储器单元存储的位数大于所述选定字线及其相邻字线的每个存储器单元存储的位数。


8.根据权利要求6或7所述的装置，其中：
所述字线激活电路被...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·杨，HY·曾，D·杜塔，
申请(专利权)人：闪迪技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US