JP5875687B2 - ソースゲートを含む装置および方法 - Google Patents

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Description

<優先権出願>
本出願は、2011年8月15日に出願された、米国特許出願第13/210,194号の優先権恩典を主張するものであり、これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
半導体メモリデバイスは、携帯情報端末(PDA)、ラップトップコンピュータ、モバイル電話およびデジタルカメラなどの多くの電子デバイスに用いられている。これら半導体メモリデバイスの一部は、電荷蓄積トランジスタの配列を有する。
いくつかの実施形態は、以下の添付図面の図を例としてを例示し、制限するものではな
い。
は、本発明の様々な実施形態に関わるメモリセルのブロックの電気回路図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わるメモリセルのブロックの電気回路図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造の上面図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造の断面図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造の断面図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造の上面図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造の断面図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造の断面図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造の断面図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わる方法のフロー図である。 は、本発明の様々な実施形態に関わるシステムを例示する図である。
本発明の様々な実施形態に関わる電荷蓄積デバイスの配列は、NOT AND(NAND)メモリデバイスなどのメモリデバイスの中のメモリセルの配列として機能し得る。
本文書の目的のため、「半導体材料の段階」は、ある構造の水平、垂直もしくは傾斜した平面、行、ランクまたは単位などの同じ平面、ランク、行または単位で形成された半導体材料の意味であり得る。一方、「装置」は、回路、デバイスまたはシステムのことであり得る。
図1Aおよび1Bは、本発明の様々な実施形態に関わるメモリセルのブロック100の電気回路図である。ブロック100は、電荷蓄積デバイス118のストリング110を含む。1つのNANDメモリデバイスは、複数のストリングを含み得る。
ストリング110は、ブロック100中に行および列として配置される。図1Aは、メモリセルのブロック100の1つの垂直平面と整列した4つのストリング110の1つの行を示す。図1Bは、各々が4つのストリング110を有する3つの行(合計で12のストリング110となる)を示す。各々のストリング110は、直列に連結した4つの電荷蓄積デバイス118を含むが、各々のストリング110は、これより少ないまたは多い電荷蓄積デバイス118を含み得る。各々のストリング110は、ストリング110の底部にソース選択デバイス122を、また、ストリング110の頂部にドレイン選択デバイス126を含む。
ドレイン選択デバイス126は、電荷蓄積デバイス118とデータライン130との間に連結される。ストリング110に連結されるデータライン130は4つあるが、各々のデータライン130は、ブロック100の列のストリング110のうちの3つに連結される。ソース選択デバイス122は、電荷蓄積デバイス118とソースゲート140との間に連結される。
ソース選択デバイス122は、SGSライン150に連結されるソース選択ゲート(SGS)を有する。ブロック100中のソース選択デバイス122に連結されるSGSライン150は3つあるが、各々のSGSライン150は、ブロック100の行のソース選択デバイス122のうちの4つのもののゲートに連結される。SGSライン150は、データライン130に対して実質的に直角である。
ドレイン選択デバイス126は、SGDライン160に連結されるドレイン選択ゲート(SGD)を有する。ブロック100中のドレイン選択デバイス126に連結されるSGDライン160は3つあるが、各々のSGDライン160は、ブロック100の行のドレイン選択デバイス126のうちの4つのもののゲートに連結される。SGDライン160は、データライン130に対して実質的に直角である。ソースゲート140は、第1のソースゲートデバイス170によって表されるストリング110中の第1のチャネル中と、第2のソースゲートデバイス172によって表される基板(図示せず)中の第2のチャネル中とにおける導通を実質的に制御する。ブロック100中のすべてのストリング110のソースゲート140は、1つのソースゲートライン176に連結される。ブロック100の各々の行の第2のソースゲートデバイス172は、それぞれのストリング110と共通のソースライン180との間で直列に連結される。
電荷蓄積デバイス118の各々は、例えば電荷捕獲または浮遊ゲートを有するトランジスタを備え得る。各々の電荷蓄積デバイス118は、各々のしきい値電圧状態が互いに異なったデータを表す別々の、そして区別可能な複数のしきい値電圧状態(例えば、しきい値電圧のそれぞれの範囲に対応する)を保持することが可能な多状態デバイスを備え得る。ソース選択デバイス122およびドレイン選択デバイス126の各々が、トランジスタを備え得る。
図2は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造200の上面図である。半導体構造200は、半導体材料を含む360個のピラー204を含む。例えば、ピラー204は、多結晶シリコンを備え得る。ピラー204の各々が、NANDメモリデバイス中のストリングの複数の電荷蓄積デバイスに対するチャネルと成る。
ピラー204は、45個の列を持つ8個の行に配置され、各々のピラー204が、行と列の交差部を占有している。ピラー204は、n+型拡散領域228に連結される空のスペース220または導電性部材(例えば、導電性スロット)224によって互いに離間される5つのブロック210、212、214、216および218に分割される。空のスペース220と、部材224の周りのスペースとは、例えば二酸化シリコン(SiO)などの誘電体(図示せず)で充填される。ブロック210、212、214、216および218の各々は、9個の列および8個の行からなる72個のピラー204を含む。ブロック210、212、214、216および218の全てを横切る各々の行のピラー204は、この行の電荷蓄積デバイスのうちの1つのものの状態を感知するために用いられ得るデータライン232または233によって一緒に連結される。データライン232および233は、例えば、多結晶シリコンまたは、本発明の様々な実施形態に関わるコバルト(Co)、チタン(Ti)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)またはタンタル(Ta)のうちの1つ以上を含む金属を含み得る。半導体構造200は、本発明の様々な実施形態に関わる、様々な数のブロック中に様々な数の行および列に配置された様々な数のピラー204を含むことが可能である。
図3は、本発明の様々な実施形態に関わる、線3−3で切った半導体構造200の断面図であり、図4は、本発明の様々な実施形態に関わる、線4−4で切った半導体構造200の断面図である。図3は、ブロック210および212の中のピラー204と、ブロック210と212との間の部材224の1つと、を例示する。図4は、ブロック216中のピラー204を例示する。
ピラー204は、データライン232および233からp型シリコンウエル310に延長する。シリコンウエル310は、p型シリコン基板316中に形成されるn型シリコンウエル312中に形成される。n+型拡散領域228は、シリコンウエル310中に形成され、シリコンウエル310中の電流の流れに対する抵抗を軽減することが可能である。金属または半導体材料の多くの段階が、ブロック210、212、214、216および218の各々の中でデータライン232および233とシリコンウエル310との間のピラー204を取り囲むまたは部分的に取り囲む。これらの段階は、例えば二酸化シリコン(SiO)などの誘電体(図示せず)によって互いから分離されている。これらの段階の大多数は、ピラー204を介して電荷を受領したり開放したりする電荷蓄積デバイスを制御するためのアクセスライン320および322である。アクセスライン320および322の各々が、図3に示すブロック210および212などのブロック中のピラー204のすべてを取り囲むまたは部分的に取り囲む。
アクセスライン320および322とデータライン232および233との間の段階は、ピラー204とデータライン232および233との間における導通を実質的に制御し得るドレイン選択ゲート(SGD)330および360に分割される。各々の列の8つのピラー204は、分離したSGD330または360によって取り囲まれるまたは部分的に取り囲まれる。アクセスライン320および322の下方の段階は、ピラー204とシリコンウエル310との間における導通を少なくとも部分的に制御し得るソース選択ゲート(SGS)340および370に分割される。各々の列の8つのピラー204は、分離したSGS340または370によって取り囲まれるまたは部分的に取り囲まれる。
SGS340および370とシリコンウエル310との間の段階は、ソースゲート350を備える。図2〜4に示す実施形態では、ソースゲート350は、図3に示すブロック210またはブロック212などのブロック中のピラー204の全てを取り囲むまたは部分的に取り囲む。ソースゲート350は、ピラー204とシリコンウエル310との間における導通を少なくとも部分的に制御し得る。
部材224は各々が、シリコンウエル310中のn+型拡散領域228に連結され、基板316から突出する、壁形状を有するものなどの、導電性構造を備える。部材224は、例えば、多結晶シリコンなどの半導体またはタングステンなどの金属を含み得る。各々の部材224および部材224に連結されたn+型拡散領域228は、半導体構造200中の共通ソースラインとして用いることが可能である。部材224は、シリコンウエル310に対して所望のある電位にバイアスをかけるために用いることが可能である。部材224はまた、シリコンウエル310中での電流の流れに対する抵抗を軽減するために用いることが可能である。
アクセスライン320および322と、SGD330および360と、SGS340および370と、ソースゲート350とは、例えば二酸化シリコン(SiO)などの誘電体によって互いから分離させることが可能である。アクセスライン320および322と、SGD330および360と、SGS340および370と、ソースゲート350とは、シリコン、多結晶シリコンまたは燐もしくはホウ素をドーピングした多結晶シリコンなどの半導体材料の段階を備え得る。アクセスライン320および322と、SGD330および360と、SGS340および370と、ソースゲート350とはまた、本発明の様々な実施形態に関わる、コバルト(Co)、チタン(Ti)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)またはタンタル(Ta)のうちの1つ以上を含む金属を含み得る。
アクセスライン320および322は、各々のピラー204を取り囲むまたは部分的に取り囲む電荷蓄積デバイスを制御する。各々の電荷蓄積デバイスは、例えば、浮遊ゲートトランジスタまたは電荷捕獲トランジスタを備え得る。SGD330および360と、SGS340および370と、ソースゲート350とは、各々のピラー204を取り囲むまたは部分的に取り囲むトランジスタを制御する。
半導体構造200中の電荷蓄積デバイスに関わる動作を、ブロック212中のSGD360とSGS370との間の選択されたピラー204中のチャネルを有する選択された電荷蓄積デバイスを参照して説明する。選択されたピラー204は、データライン233に連結される。選択された電荷蓄積デバイスは、アクセスライン322によって制御される。
選択された電荷蓄積デバイスは、表1に示す電圧が半導体構造200に印加されると、読み出される。
Figure 0005875687
ブロック212において、SGD360およびSGS370をオンとするために約4ボルトが印加され、ソースゲート350をオンとするために約5ボルトが印加されて、選択されたピラー204をデータライン233およびシリコンウエル310に連結させる。ソースゲート350の電位のため、ブロック212の下のシリコンウエル310中にチャネルが成長して、電荷をブロック212から、共通のソースラインであり得る部材224と、部材224に連結されたn+型拡散領域228とに運ぶ。ブロック212中のアクセスライン322は、約0ボルトと約3ボルトの間に段階的に連結されて、複数の電荷蓄積状態のうちの1つにあり得る選択された電荷蓄積デバイスを徐々にオンとする。ブロック212中の他のアクセスライン320に約6ボルトを印加して、選択されたピラー204と関連付けられる他の電荷蓄積デバイスを導電性にする。ブロック212中の他のSGD330およびSGS340は、約0ボルトに連結されており、導電性ではないため、チャネルは、選択されたピラー204以外のピラー240からは電荷を受領しない。データライン233は、約0.3ボルトにプリチャージされて、選択された電荷蓄積デバイスが読み出されるようにするが、他のデータライン232は約0ボルトである。ブロック210中のアクセスライン320、SGD330、SGS340およびソースゲート350は、約0ボルトである。データライン232および233ならびにシリコンウエル310は、ブロック210および212の場合と同じ電位にある。
選択されたピラー204以外にピラーと関連付けられる電荷蓄積デバイスは、約6ボルトにあるアクセスライン320による読み出し中に影響を受けるおそれがあり、意図せずにプログラムされ得る。この意図しないプログラミングを、読み出しディスターブと呼ぶ。発明者らは、上記の問題および他の問題を、ソースゲート350を5ボルトでオンとして、選択されたピラー204以外のピラーのSGS340をオフさせ、選択されたピラー204以外のピラーをシリコンウエル310から電気的に隔離することによって解決することが可能であることを発見した。導電性でないSGS340は、選択されたピラー204以外のピラーとシリコンウエル310との間の導通を実質的に防止し、これらのピラー204に関する読み出しディスターブを実質的に防止する。
選択された電荷蓄積デバイスは、表2に示す電圧が半導体構造200に印加されると、プログラムされる。
Figure 0005875687
約3ボルトを印加して、SGD360をオンとする。ブロック212中のSGS340および370は、約0ボルトと約3ボルトとの間にバイアスがかけられ、部材224は、約0ボルトと約2ボルトとの間にバイアスがかけられる。ブロック212中のSGD330およびソースゲート350ならびにシリコンウエル310は、約0ボルトにバイアスがかけられる。ブロック212中のアクセスライン322に対して約20ボルトを印加して、選択された電荷蓄積デバイスをオンとして、それをプログラムする。ブロック212中の他のアクセスライン320に約10ボルトを印加して、選択されたピラー204と関連付けられた他の電荷蓄積デバイスを導電性にする。約0ボルトにバイアスがかけられたSGD330は、選択されたピラー204以外のブロック212中のピラーが浮遊し、かつ約10ボルトというアクセスライン320の電位のため約8ボルトにまで上昇する電位を有するように、導電性ではなく、これで、プログラミングを実質的に防止する。選択されたピラー204に連結されたデータライン233は、約0ボルトと約1ボルトの間にあって、選択された電荷蓄積デバイスがプログラムされることを許容し、また、他のデータライン232は、約2.3ボルトにバイアスがかけられる。ブロック210中のアクセスライン320、SGD330、SGS340およびソースゲート350は、約0ボルトにある。データライン232および233ならびにシリコンウエル310は、ブロック210および212の場合と同じ電位にある。
ソースゲート350をオフに切り替えて、n+型拡散領域228および部材224に対する電流の漏れを大幅に軽減し、これによって、プログラミング動作中でのプログラムディスターブ動作を減少させることが可能である。SGS340および370に印加される電圧は、約3ボルトより高くして、SGS340および370とアクセスライン320および322との間の電磁界を軽減することが可能である。
選択された電荷蓄積デバイスは、表3に示す電圧が半導体構造200に印加されると、消去される。
Figure 0005875687
ピラー204の電位が約20ボルトに上昇するように、約20ボルトをシリコンウエル310に印加する。SGS340および370と、部材224と、ソースゲート350と、SGD330および360と、データライン232および233とは、ピラー204との静電結合によって、浮遊状態のままで、約20ボルトに上昇する。ブロック212中のアクセスライン320および322に約0ボルトを印加して、SGS370の上方のピラー204と関連付けられる電荷蓄積デバイスを消去する。ブロック210中のアクセスライン320もまた、ピラー204との静電結合によって、浮遊状態のままで、約20ボルトに上昇する。
図5は、本発明の様々な実施形態に関わる半導体構造500の上面図である。半導体構造500は、半導体材料を含む256個のピラー504を含む。例えば、ピラー504は、多結晶シリコンを含み得る。ピラー504の各々が、NANDメモリデバイス中のストリングの複数の電荷蓄積デバイスに対するチャネルとなる。
ピラー504は、n+型拡散領域528に連結される導電性部材524によって互いから分離される4つのブロック510、512、514および516に分割される。ブロック510、512、514および516の各々が、各々のサブブロック529がピラー504のうちの16個を含むサブブロック529に分離されているピラー504のうちの64個を含む。各々のサブブロック529は、同じブロックの中でn+型拡散領域530によって隣のサブブロック529から分離されている。16個のデータライン532および533が、ピラー504の頂部に連結され、ピラー504は、各々のサブブロック529中の互い違いの2つの列に配置される。ピラー504の列は、各々のデータライン532および533が、半導体構造500の各々のサブブロック529中のピラー504のうちのたった1つのものの頂部に連結されるように、データライン532および533に対して実質的に直角となっている。各々のデータライン532および533は、サブブロック529のうちの1つの中の電荷蓄積デバイスのうちの1つの状態を感知するために用いられ得る。データライン532および533は、例えば、多結晶シリコンまたは、本発明の様々な実施形態に関わる、コバルト(Co)、チタン(Ti)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)またはタンタル(Ta)のうちの1つ以上を含む金属を含み得る。
図6は、本発明の様々な実施形態に関わる、線6−6で切った半導体構造500の断面図であり、図7は、本発明の様々な実施形態に関わる、線7−7で切った半導体構造500の断面図である。図6は、ブロック510および512の中のピラー504ならびに、ブロック510と512との間の部材524のうちの1つを示す。ブロック510および512の中のピラー504の半分が断面図で示され、ブロック510および512の中のピラー504の半分は断面図では示されず、断面図で示されるピラー504の背後で互い違いになっている。断面図で示されるピラー504の背後で互い違いになっているピラー504は、図6に示すデータライン533の背後でデータライン532に連結される。図7は、簡潔さおよび明瞭さのために、ブロック514中のピラー504のうちの8個のものと、データライン532および533の半分とを示す。
ピラー504は、データライン532および533からp型シリコンウエル610に延長する。シリコンウエル610は、p型シリコン基板616中に形成されるn型シリコンウエル612中に形成される。n+型拡散領域528および530は、シリコンウエル610中に形成され、シリコンウエル610中の電流の流れに対する抵抗を軽減することが可能である。金属または半導体材料の多くの段階が、ブロック510、512、514および516の各々の中でデータライン532および533とシリコンウエル610との間のピラー504を取り囲むまたは部分的に取り囲む。これら段階は、例えば二酸化シリコン(SiO)などの誘電体(図示せず)によって互いから分離されている。これらの段階の大多数は、ピラー504を介して電荷を受領したり開放したりする電荷蓄積デバイスを制御するために、アクセスライン620および622を備える。サブブロック529中のピラー504のすべてが、それぞれのアクセスライン620または622によって取り囲まれるまたは部分的に取り囲まれる。
アクセスライン620および622とデータライン532および533との間の段階は、ピラー504とデータライン532および533との間における導通を実質的に制御し得るSGD630および660に分割される。各々のサブブロック529中のピラー504は、分離したSGD630または660によって取り囲まれるまたは部分的に取り囲まれる。アクセスライン620および622の下方の段階は、ピラー504とシリコンウエル610との間における導通を少なくとも部分的に制御し得るSGS640および670に分割される。各々のサブブロック529中のピラー504は、分離したSGS640または670によって取り囲まれるまたは部分的に取り囲まれる。SGS640および670とシリコンウエル610との間の段階は、ソースゲート650である。各々のサブブロック529中のピラー504は、分離したソースゲート650によって取り囲まれるまたは部分的に取り囲まれる。ソースゲート650はまた、ピラー504とシリコンウエル610との間の導通を少なくとも部分的に制御し得る。
部材524は各々が、シリコンウエル610中のn+型拡散領域528に連結され、基板616から突出する、壁形状を有するものなどの、導電性構造を備える。部材524は、例えば、多結晶シリコンなどの半導体またはタングステンなどの金属を含む。各々の部材524および部材524に連結されたn+型拡散領域528は、半導体構造500中の共通ソースラインとして用いることが可能である。部材524は、シリコンウエル610を所望のある電位にバイアスをかけるために用いることが可能である。部材524はまた、シリコンウエル610中での電流の流れに対する抵抗を軽減するために用いることが可能である。
アクセスライン620および622と、SGD630および660と、SGS640および670と、ソースゲート650とは、例えば二酸化シリコン(SiO)などの誘電体によって互いから分離させることが可能である。アクセスライン620および622と、SGD630および660と、SGS640および670と、ソースゲート650とは、シリコン、多結晶シリコンまたは燐もしくはホウ素をドーピングした多結晶シリコンなどの半導体材料の段階を備え得る。アクセスライン620および622と、SGD630および660と、SGS640および670と、ソースゲート650とはまた、本発明の様々な実施形態に関わる、コバルト(Co)、チタン(Ti)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)またはタンタル(Ta)のうちの1つ以上を含む金属を含み得る。アクセスライン620および622は、各々のピラー504と関連付けられた電荷蓄積デバイスを制御する。SGD630および660と、SGS640および670と、ソースゲート650とは、各々のピラー504を取り囲むまたは部分的に取り囲むトランジスタを制御する。各々の電荷蓄積デバイスは、例えば、浮遊ゲートトランジスタまたは電荷捕獲トランジスタを備え得る。
半導体構造500中の電荷蓄積デバイスに関わる動作を、ブロック512中のSGD660とSGS670との間の選択されたピラー504中のチャネルを有する選択された電荷蓄積デバイスを参照して説明する。選択されたピラー504は、データライン533に連結される。選択された電荷蓄積デバイスは、アクセスライン622によって制御される。
選択された電荷蓄積デバイスは、表4に示す電圧が半導体構造500に印加されると、読み出される。
Figure 0005875687
ブロック512において、SGD660およびSGS670をオンとするために約4ボルトが印加され、ソースゲート650をオンとするために約5ボルトが印加されて、選択されたピラー504をデータライン533およびシリコンウエル610に連結させる。ソースゲート650の電位のため、ブロック512の下のシリコンウエル610中にチャネルが成長して、電荷をブロック512から、共通のソースラインであり得る部材524と、部材524に連結されたn+型拡散領域528とに運ぶ。ブロック512中のアクセスライン622は、約0ボルトから約3ボルトまでの電位に段階的にバイアスされて、複数の電荷蓄積状態のうちの1つにあり得る選択された電荷蓄積デバイスを徐々にオンとする。ブロック512中の他のアクセスライン620に約6ボルトを印加して、選択されたピラー504と関連付けられる他の電荷蓄積デバイスを導電性にする。ブロック512中の他のSGD630およびSGS640は、チャネルが、選択されたピラー504以外のピラー504から電荷を受領しないように、約0ボルトにバイアスされて、導電性ではないようになっている。データライン533は、約0.3ボルトにプリチャージされて、選択された電荷蓄積デバイスが読み出されるようにしているが、他のデータライン532は約0ボルトである。ブロック510中のアクセスライン620、SGD630、SGS640およびソースゲート650は、約0ボルトである。データライン532および533ならびにシリコンウエル610は、ブロック510および512の場合と同じ電位にある。選択されない、SGD660とSGS670との間にあるピラー504は、約0Vのデータライン532のうちの1つに連結されているために選択されない。
ブロック512中のソースゲート650は5ボルトでオンとされて、選択されたピラー504以外にピラーのSGS640がオフとされ、選択されたピラー504以外のピラーをシリコンウエル610から実質的に電気的に隔離する。導電性でないSGS640は、選択されたピラー504以外にピラーとシリコンウエル610との間での導電性を実質的に防止して、これらのピラーにおける読み出しディスターブを実質的に防止する。
選択された電荷蓄積デバイスは、表5に示す電圧が半導体構造500に印加されると、プログラムされる。
Figure 0005875687
約3ボルトを印加して、ブロック512中のSGD660をオンとする。ブロック512中のSGS640および670は、約0ボルトと約3ボルトとの間にバイアスがかけられ、部材524は、0ボルトと約2ボルトとの間にバイアスがかけられる。ブロック512中のSGD630およびソースゲート650ならびにシリコンウエル610は、約0ボルトにバイアスがかけられる。ブロック512中のアクセスライン622に対して約20ボルトを印加して、選択された電荷蓄積デバイスをオンとして、それをプログラムする。ブロック512中の他のアクセスライン620に約10ボルトを印加して、選択されたピラー504と関連付けられた他の電荷蓄積デバイスを導電性にする。約0ボルトにバイアスがかけられたブロック512中のSGD630は導電性ではなく、これで、選択されたピラー504以外のピラーが浮遊し、かつ約10ボルトというアクセスライン620の電位のため約8ボルトにまで上昇する電位を有するようにして、プログラミングを実質的に防止する。選択されたピラー504に連結されたデータライン533は、約0ボルトと約1ボルトの間にあって、選択された電荷蓄積デバイスがプログラムされるようにし、また、他のデータライン532は、約2.3ボルトにバイアスがかけられる。ブロック510中のアクセスライン620、SGD630、SGS640およびソースゲート650は、約0ボルトにある。データライン532および533ならびにシリコンウエル610は、ブロック510および512の場合と同じ電位にある。
ブロック512中のソースゲート650をオフに切り替えて、n+型拡散領域528および部材524に対する電流の漏れを大幅に軽減し、これによって、プログラミング中でのプログラムディスターブ動作を減少させることが可能である。SGS640および670に印加される電圧は、約3ボルトより高くして、SGS640および670とアクセスライン620および622との間の電磁界を軽減することが可能である。
選択された電荷蓄積デバイスは、表6に示す電圧が半導体構造500に印加されると、消去される。
Figure 0005875687
ピラー504の電位が約20ボルトに上昇するように、約20ボルトをシリコンウエル610に印加する。SGS640および670と、部材524と、ソースゲート650と、SGD630および660と、データライン532および533とは、ピラー504との静電結合によって、浮遊状態のままで、約20ボルトに上昇する。ブロック512中のアクセスライン620および622に約0ボルトを印加して、SGS670の上方のピラー504と関連付けられる電荷蓄積デバイスを消去する。ブロック510中のアクセスライン620は、ピラー504との静電結合によって、浮遊状態のままで、約20ボルトに上昇する。
図8は、本発明の様々な実施形態に関わる、線8−8で切った半導体構造200の断面図である。図8は、データライン233からp型シリコンウエル310に延長するブロック218中のピラー204のうちの4つと、アクセスライン320および322、SGD330、SGS340およびソースゲート350を含む段階とを例示する。二酸化シリコン810は、SGD330のエッジに形成される。図8は、アクセスライン320および322とピラー204との間の電荷蓄積デバイス820を例示する。各々の電荷蓄積デバイス820は、二酸化シリコンであり得るトンネル誘電体840によってピラー204のうちの1つから分離される多結晶シリコン蓄積層830を含む。電荷蓄積層830は、二酸化シリコン、窒化シリコン(Si)および二酸化シリコン(ONO)を含み得る遮断誘電体850によってアクセスライン320または322から分離される。
図9は、本発明の様々な実施形態に関わる方法900のフロー図である。ブロック910で、方法900は開始する。ブロック920で、ストリングが、データラインに連結される。ブロック930で、これらストリングは、基板に連結される。ブロック940で、これらストリングの一部が、基板から実質的に電気的に隔離される。ブロック950で、方法900は終了する。様々な実施形態は、図9に示すものより多いまたは少ない動作を有し得る。一部の実施形態では、これら動作は、繰り返されるおよび/または連続的もしくは同時に実施され得る。一部の実施形態は、同じ動作を異なった順序で含み得る。
図10は、本発明の様々な実施形態に関わるシステム1000を例示する図である。システム1000は、プロセッサ1010、メモリデバイス1020、メモリコントローラ1030、グラフィックコントローラ1040、入力および出力(I/O)コントローラ1050、表示装置1052、キーボード1054、ポインティングデバイス1056ならびに周辺デバイス1058を含み得る。バス1060は、これらデバイスの全てを一緒に連結する。クロック発生器1070は、バス1060を介してシステム1000のこれらデバイスのうちの少なくとも1つにクロック信号を提供するために、バス1060に連結される。クロック発生器1070は、マザーボードなどの回路基板上の発振器を含み得る。システム1000中に示す2つ以上のデバイスを、単一の集積回路チップ中に形成し得る。メモリデバイス1020は、本発明の様々な実施形態に関わる、本明細書に記載し、図(例えば、図1Aおよび1Bを参照)に示すメモリセルのブロック100を1つ以上備え得る。
メモリデバイス1020は、本発明の様々な実施形態に関わる、本明細書に記載し、図に示す半導体構造200、500および800のうちの1つ以上を備え得る。バス1060は、回路基板上の配線トレースまたは1つ以上のケーブルであり得る。バス1060は、例えば、電波などの電磁放射線によってなど無線手段によって、システム1000のデバイスを連結し得る。I/Oコントローラ1050に連結される周辺デバイス1058は、プリンタ、CD−ROMおよびDVD読み出し装置および書き込み装置などの光学デバイス、フロッピディスクドライバなどの磁気読み出し装置および書き込み装置、またはマイクロフォンなどのオーディオデバイスであり得る。
図10で表されるシステム1000は、コンピュータ(デスクトップ、ラップトップ、ハンドヘルド、サーバ、Web製品、ルータなど)、無線通信デバイス(例えば、携帯電話、コードレス電話、ポケベル、携帯情報端末など)、コンピュータ関連周辺装置(例えば、プリンタ、スキャナ、モニターなど)、娯楽デバイス(例えば、テレビ、ラジオ、ステレオ、テープおよびコンパクトディスクプレーヤー、ビデオカセットレコーダ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、エムピースリー(Motion Picture Experts Group, Audio Layer 3)プレーヤー、ビデオゲーム、時計など)および類似物を含み得る。
NANDメモリデバイス中の電荷蓄積デバイスは、読み出し動作中に読み出しディスターブストレスを受けることがある。発明者らは、上記の問題および他の問題を、例えば、1つ以上のソース選択デバイスと基板中のウエルとの間のストリングに連結されたソースゲートデバイスで解決することが可能であることを発見した。読み出しディスターブストレスは、読み出し動作中に非選択状態のストリング中のソース選択デバイスをオフとして、これら非選択状態のストリングを基板中のウエルから実質的に電気的に隔離し、これら非選択状態のストリングとこのウエルとの間での導通を実質的に防止することによって、大幅に軽減することが可能である。基板に連結された導電性部材は、基板中のウエル中の電流の流れに対する抵抗を軽減することが可能である。
半導体デバイスを製造する例示の構造および方法を説明した。具体的な実施形態を説明したが、これら実施形態に対して様々な修正および変更をなし得ることが明らかであろう。したがって、本明細書および図面は、制限的な意味ではなくて解説的な意味であるものと考えられるべきである。
読者が技術的開示の本質を迅速に確かめることを可能とする要約を必要とする37 C.F.R. §1.72(b)に準拠するように、本開示の要約を提供する。それは、特許請求の範囲を解釈または制限するためには用いられないということを理解したうえで提出される。加えて、前述の詳細な説明において、様々な特徴を、本開示を簡素化する目的で、1つの実施形態に一緒に分類されていることが分かり得る。開示のこの方法は、特許請求の範囲を制限するものであると解釈されるべきではない。したがって、以下の特許請求の範囲は、これによって、詳細な説明中に組み込まれ、各々の特許請求の範囲は、分離した実施形態として独立したものである。

Claims (25)

  1. データラインと、
    ソースと、
    前記データラインの一部及び前記ソースの間に其々接続され、半導体材料を含む複数の第1ピラーと其々関連付けられた電荷蓄積デバイスの複数の第1ストリングと、
    前記データラインの他部及び前記ソースの間に其々接続され、半導体材料を含む複数の第2ピラーと其々関連付けられた電荷蓄積デバイスの複数の第2ストリングと、
    複数の第1ストリングと前記ソースとの間の導通を制御するように其々構成された複数の第1ソースゲートデバイスと、
    前記複数の第2ストリングと前記ソースとの間の導通を制御するように其々構成された複数の第2ソースゲートデバイスと、
    前記複数の第1ストリングと前記複数の第1ソースゲートデバイスとの間に其々連結される複数の第1ソース選択デバイスと、
    前記複数の第2ストリングと前記複数の第2ソースゲートデバイスとの間に其々連結される複数の第2ソース選択デバイスと、
    を備え、
    前記複数の第1ソースゲートデバイスは第1ソースゲートラインによって共通に制御され、前記複数の第2ソースゲートデバイスは前記第1ソースゲートラインとは異なる第2ソースゲートラインによって共通に制御されることを特徴とする装置。
  2. 前記複数の第1ストリングと前記データラインとの間に其々連結される複数の第1ドレイン選択デバイスと、前記複数の第2ストリングと前記データラインとの間に其々連結される複数の第2ドレイン選択デバイスと、を更に備える、請求項1に記載の装置。
  3. メモリデバイスを更に備える、請求項1に記載の装置。
  4. システムを備える、請求項1に記載の装置。
  5. 前記複数の第1ストリング及び前記複数の第2ストリングが、其々浮遊ゲートトランジスタを備える、請求項1に記載の装置。
  6. 前記複数の第1ストリング及び前記複数の第2ストリングが、其々電荷捕獲トランジスタを備える、請求項1に記載の装置。
  7. 前記複数の第1ピラー及び前記複数の第2ピラーが、前記データラインから基板中のウエルまで其々延長する、請求項1に記載の装置。
  8. 前記複数の第1ピラー及び前記複数の第2ピラーが、多結晶シリコンを其々含む、請求項1に記載の装置。
  9. 前記複数の第1ソース選択デバイスは、複数の第1制御ラインによって別々に制御され、前記複数の第2ソース選択デバイスは、複数の第2制御ラインによって別々に制御される、請求項1に記載の装置。
  10. 前記複数の第1ドレイン選択デバイスは、複数の第1制御ラインによって別々に制御され、前記複数の第2ドレイン選択デバイスは、複数の第2制御ラインによって別々に制御される、請求項に記載の装置。
  11. データラインと、
    ソースと、
    前記データラインの一部及び前記ソースの間に其々接続され、半導体材料を含む複数第1ピラーと其々関連付けられる電荷蓄積デバイスの複数の第1ストリングと、
    前記データラインの他部及び前記ソースの間に其々接続され、半導体材料を含む複数の第2ピラーと其々関連付けられる電荷蓄積デバイスの複数の第2ストリングと、
    前記複数の第1ストリングの前記複数第1ピラーを少なくとも部分的に其々取り囲み、前記複数の第1ストリングと前記データラインとの間に其々ある複数の第1ドレイン選択ゲートと、
    前記複数の第2ストリングの前記複数の第2ピラーを少なくとも部分的に其々取り囲み、前記複数の第2ストリングと前記データラインとの間に其々ある複数の第2ドレイン選択ゲートと、
    前記複数の第1ストリングの前記複数の第1ピラーと前記ソースとの間の導通を制御するように其々構成された、前記複数の第1ストリングの前記複数第1ピラーを少なくとも部分的に其々取り囲む複数の第1ソースゲートと、
    前記複数の第2ストリングの前記複数の第2ピラーと前記ソースとの間の導通を制御するように其々構成された、前記複数の第2ストリングの前記複数の第2ピラーを少なくとも部分的に其々取り囲む複数の第2ソースゲートと、
    前記複数の第1ストリングの前記複数の第1ピラーと前記ソースとの間の導通を制御するように其々構成された、前記複数の第1ストリングの前記複数の第1ピラーを少なくとも部分的に其々取り囲み、前記複数の第1ストリングと前記複数の第1ソースゲートとの間に其々ある複数の第1ソース選択ゲートと、
    前記複数の第2ストリングの前記複数の第2ピラーと前記ソースとの間の導通を制御するように其々構成された、前記複数の第2ストリングの前記複数の第2ピラーを少なくとも部分的に其々取り囲み、前記複数の第2ストリングと前記複数の第2ソースゲートとの間に其々ある複数の第2ソース選択ゲートと、
    を備え、
    前記複数の第1ソースゲートは第1ソースゲートラインによって共通に制御され、前記複数の第2ソースゲートは前記第1ソースゲートラインとは異なる第2ソースゲートラインによって共通に制御されることを特徴とする装置。
  12. 前記複数の第1ソース選択ゲートは、複数の第1制御ラインによって別々に制御され、前記複数の第2ソース選択ゲートは、複数の第2制御ラインによって別々に制御される、請求項11に記載の装置。
  13. 前記複数の第1ストリングが、第1サブブロックを構成し前記複数の第2ストリングが、第2サブブロックを構成し、前記第1サブブロックが、前記第1サブブロックの隣の前記第2サブブロックから拡散領域だけ離れている、請求項11に記載の装置。
  14. 前記ドレイン選択ゲートが、ドレイン選択デバイスのある部分を備え、前記ソース選択ゲートが、ソース選択デバイスのある部分を備える、請求項11に記載の装置。
  15. 前記ソースゲートが、ソースゲートデバイスのある部分を備える、請求項11に記載の装置。
  16. 第1サブブロックと前記第2サブブロックとので基板に連結され、前記ソースをバイアスするように構成される導通性部材、を更に備える、請求項13に記載の装置。
  17. 前記基板が、p型基板を備え、前記導通性部材が、前記p型基板中のn+型拡散領域に連結される、請求項16に記載の装置。
  18. 前記n+型拡散領域を含む、複数のn+型拡散領域を前記p型基板中に更に備える、請求項17に記載の装置。
  19. 前記導通性部材が、前記基板から突出する壁形状を有する、請求項16に記載の装置。
  20. 前記導通性部材が、半導体材料を含む、請求項16に記載の装置。
  21. 前記導通性部材が、多結晶シリコンを含む、請求項20に記載の装置。
  22. 前記導通性部材が、金属を含む、請求項16に記載の装置。
  23. 第1のドレイン選択ゲートに対して、0ボルトを上回る第1の電圧にバイアスをかけることであって、前記第1のドレイン選択ゲートが、第1の複数の電荷蓄積デバイスのストリングのそれぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のドレイン選択ゲートが、前記第1の複数のストリングとそれぞれのデータラインとの間にある、第1のドレイン選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    第2のドレイン選択ゲートに対して、約0ボルトにバイアスをかけることであって、前記第2のドレイン選択ゲートが、第2の複数の電荷蓄積デバイスのストリングのそれぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のドレイン選択ゲートが、前記第2の複数のストリングと前記データラインとの間にあり、各々のストリングが、共通ソースから延長する半導体材料を含むそれぞれのピラーと関連付けられたそれぞれの複数の電荷蓄積デバイスを備える、第2のドレイン選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    前記共通ソースに対して約0ボルトにバイアスをかけることと、
    ソースゲートに対して、前記第1の電圧を上回る第2の電圧にバイアスをかけることであって、前記ソースゲートが、前記第1の複数のストリングおよび前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記ソースゲートが、前記電荷蓄積デバイスと前記共通ソースとの間にある、ソースゲートに対してバイアスをかけることと、
    第1のソース選択ゲートに対して前記第1の電圧にバイアスをかけることであって、前記第1のソース選択ゲートが、前記第1の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のソース選択ゲートが、前記第1の複数のストリングと前記ソースゲートとの間にある、第1のソース選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    第2のソース選択ゲートに対して約0ボルトにバイアスをかけることであって、前記第2のソース選択ゲートが、前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のソース選択ゲートが、前記第2の複数のストリングと前記ソースゲートとの間にある、第2のソース選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    複数の第1のアクセスラインに対して、前記第2の電圧を上回る第3の電圧にバイアスをかけることであって、前記第1のアクセスラインが、前記第1の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のアクセスラインが、前記第1のドレイン選択ゲートと前記第1のソース選択ゲートとの間にある、複数の第1のアクセスラインに対してバイアスをかけることと、
    第1のアクセスラインのうちの選択された1つに対して、0ボルトと前記第1の電圧との間にバイアスをかけて、前記選択された第1のアクセスラインによって少なくとも部分的に取り囲まれた前記第1の複数のストリング中の電荷蓄積デバイスを読み出すことと、
    複数の第2のアクセスラインに対して前記第3の電圧にバイアスをかけることであって、前記第2のアクセスラインが、前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のアクセスラインが、前記第2のドレイン選択ゲートと前記第2のソース選択ゲートとの間にある、複数の第2のアクセスラインに対してバイアスをかけることと、
    を含む、方法。
  24. 第1のドレイン選択ゲートに対して、0ボルトを上回る第1の電圧にバイアスをかけ、前記第1のドレイン選択ゲートが、電荷蓄積デバイスの第1の複数のストリングのそれぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のドレイン選択ゲートが、前記第1の複数のストリングとそれぞれのデータラインとの間にある、第1のドレイン選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    第2のドレイン選択ゲートに対して、約0ボルトにバイアスをかけ、前記第2のドレイン選択ゲートが、電荷蓄積デバイスの第2の複数のストリングのそれぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のドレイン選択ゲートが、前記第2の複数のストリングと前記データラインとの間にあり、各々のストリングが、共通ソースから延長する半導体材料を含むそれぞれのピラーと関連付けられたそれぞれの複数の電荷蓄積デバイスを備える、第2のドレイン選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    前記共通ソースに対して、約0ボルトと前記第1の電圧の間にバイアスをかけることと、
    ソースゲートに対して、約0ボルトにバイアスをかけ、前記ソースゲートが、前記第1の複数のストリングおよび前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記ソースゲートが、前記電荷蓄積デバイスと前記共通ソースとの間にある、ソースゲートに対してバイアスをかけることと、
    第1のソース選択ゲートに対して、0ボルトと前記第1の電圧との間にバイアスをかけ、前記第1のソース選択ゲートが、前記第1の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のソース選択ゲートが、前記第1の複数のストリングと前記ソースゲートとの間にある、第1のソース選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    第2のソース選択ゲートに対して、約0ボルトと前記第1の電圧との間にバイアスをかけ、前記第2のソース選択ゲートが、前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のソース選択ゲートが、前記第2の複数のストリングと前記ソースゲートとの間にある、第2のソース選択ゲートに対してバイアスをかけることと、
    複数の第1のアクセスラインに対して、前記第1の電圧を上回る第2の電圧にバイアスをかけ、前記第1のアクセスラインが、前記第1の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のアクセスラインが、前記第1のドレイン選択ゲートと前記第1のソース選択ゲートとの間にある、複数の第1のアクセスラインに対してバイアスをかけることと、
    第1のアクセスラインのうちの選択された1つに対して、前記第2の電圧を上回る第3の電圧にバイアスをかけて、この選択された第1のアクセスラインによって少なくとも部分的に取り囲まれた前記第1の複数のストリング中の電荷蓄積デバイスをプログラムすることと、
    複数の第2のアクセスラインに対して前記第2の電圧にバイアスをかけ、前記第2のアクセスラインが、前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のアクセスラインが、前記第2のドレイン選択ゲートと前記第2のソース選択ゲートとの間にある、複数の第2のアクセスラインに対してバイアスをかけることと、
    を含む、方法。
  25. 第1のドレイン選択ゲートが浮遊することを許容し、前記第1のドレイン選択ゲートが、電荷蓄積デバイスの第1の複数のストリングのそれぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のドレイン選択ゲートが、前記第1の複数のストリングとそれぞれのデータラインとの間にある、第1のドレイン選択ゲートが浮遊することを許容することと、
    第2のドレイン選択ゲートが浮遊することを許容し、前記第2のドレイン選択ゲートが、電荷蓄積デバイスの第2の複数のストリングのそれぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のドレイン選択ゲートが、前記第2の複数のストリングと前記データラインとの間にあり、各々のストリングが、基板中の共通ソースから延長する半導体材料を含むそれぞれのピラーと関連付けられるそれぞれの複数の電荷蓄積デバイスを備える、第2のドレイン選択ゲートが浮遊することを許容することと、
    前記基板に対して、0ボルトを上回る消去電圧にむけてバイアスをかけることと、
    前記共通ソースが浮遊することを許容することと、
    ソースゲートが浮遊することを許容し、前記ソースゲートが、前記第1の複数のストリングおよび前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記ソースゲートが、前記電荷蓄積デバイスと前記共通ソースとの間にある、ソースゲートが浮遊することを許容することと、
    第1のソース選択ゲートが浮遊することを許容し、前記第1のソース選択ゲートが、前記第1の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第1のソース選択ゲートが、前記第1の複数のストリングと前記ソースゲートとの間にある、第1のソース選択ゲートが浮遊することを許容することと、
    第2のソース選択ゲートが浮遊することを許容し、前記第2のソース選択ゲートが、前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲み、前記第2のソース選択ゲートが、前記第2の複数のストリングと前記ソースゲートとの間にある、第2のソース選択ゲートが浮遊することを許容することと、
    複数の第1のアクセスラインに対して約0ボルトにバイアスをかけ、前記第1のアクセスラインが、前記第1の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲んで、前記第1の複数のストリングの中の電荷蓄積デバイスを消去し、前記第1のアクセスラインが、前記第1のドレイン選択ゲートと前記第1のソース選択ゲートとの間にある、複数の第1のアクセスラインに対してバイアスをかけることと、
    複数の第2のアクセスラインに対して約0ボルトにバイアスをかけ、前記第2のアクセスラインが、前記第2の複数のストリングの前記それぞれのピラーを少なくとも部分的に取り囲んで、前記第2の複数のストリングの中の電荷蓄積デバイスを消去し、前記第2のアクセスラインが、前記第2のドレイン選択ゲートと前記第2のソース選択ゲートとの間にある、複数の第2のアクセスラインに対してバイアスをかけることと、
    を含む、方法。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8797806B2 (en) * 2011-08-15 2014-08-05 Micron Technology, Inc. Apparatus and methods including source gates
US8742481B2 (en) * 2011-08-16 2014-06-03 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods comprising a channel region having different minority carrier lifetimes
US9430735B1 (en) * 2012-02-23 2016-08-30 Micron Technology, Inc. Neural network in a memory device
US10541029B2 (en) 2012-08-01 2020-01-21 Micron Technology, Inc. Partial block memory operations
KR102002802B1 (ko) 2012-09-05 2019-07-23 삼성전자주식회사 반도체 장치
JP2014063952A (ja) * 2012-09-24 2014-04-10 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置
US9318199B2 (en) 2012-10-26 2016-04-19 Micron Technology, Inc. Partial page memory operations
JP2015172990A (ja) * 2014-03-12 2015-10-01 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
JP2015176623A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社東芝 半導体記憶装置及びメモリコントローラ
US9318200B2 (en) 2014-08-11 2016-04-19 Micron Technology, Inc. Methods and apparatuses including a string of memory cells having a first select transistor coupled to a second select transistor
US9613973B2 (en) * 2014-10-03 2017-04-04 Micron Technology, Inc. Memory having a continuous channel
US9633719B2 (en) * 2015-05-29 2017-04-25 Micron Technology, Inc. Programming memory cells to be programmed to different levels to an intermediate level from a lowest level
US10103162B2 (en) * 2015-07-30 2018-10-16 Snu R&Db Foundation Vertical neuromorphic devices stacked structure and array of the structure
US9779829B2 (en) 2015-11-17 2017-10-03 Micron Technology, Inc. Erasing memory segments in a memory block of memory cells using select gate control line voltages
US9972397B2 (en) * 2016-06-24 2018-05-15 SK Hynix Inc. Semiconductor memory device and operating method thereof
CN108074618A (zh) * 2016-11-15 2018-05-25 旺宏电子股份有限公司 存储器阵列的操作方法
US9882566B1 (en) * 2017-01-10 2018-01-30 Ememory Technology Inc. Driving circuit for non-volatile memory
US11271002B2 (en) * 2019-04-12 2022-03-08 Micron Technology, Inc. Methods used in forming a memory array comprising strings of memory cells

Family Cites Families (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994014196A1 (en) 1992-12-08 1994-06-23 National Semiconductor Corporation High density contactless flash eprom array using channel erase
US5835396A (en) 1996-10-17 1998-11-10 Zhang; Guobiao Three-dimensional read-only memory
US6870769B1 (en) 1996-12-28 2005-03-22 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Decoder circuit used in a flash memory device
JP3890647B2 (ja) * 1997-01-31 2007-03-07 ソニー株式会社 不揮発性半導体記憶装置
JP3805867B2 (ja) 1997-09-18 2006-08-09 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
US6272044B2 (en) 1998-10-26 2001-08-07 Rohm Co., Ltd. Semiconductor storage device and method of driving thereof
DE69937559T2 (de) 1999-09-10 2008-10-23 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Nicht-flüchtige Speicher mit Erkennung von Kurzschlüssen zwischen Wortleitungen
US6307781B1 (en) 1999-09-30 2001-10-23 Infineon Technologies Aktiengesellschaft Two transistor flash memory cell
KR100399363B1 (ko) * 2001-01-11 2003-09-26 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그 형성 방법
JP2002245786A (ja) 2001-02-16 2002-08-30 Sharp Corp 半導体集積回路装置およびその制御方法
US7233522B2 (en) 2002-12-31 2007-06-19 Sandisk 3D Llc NAND memory array incorporating capacitance boosting of channel regions in unselected memory cells and method for operation of same
JP2004220740A (ja) 2003-01-17 2004-08-05 Seiko Epson Corp 強誘電体記憶装置
JP2004326864A (ja) 2003-04-22 2004-11-18 Toshiba Corp 不揮発性半導体メモリ
US20050128807A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-16 En-Hsing Chen Nand memory array incorporating multiple series selection devices and method for operation of same
US7023739B2 (en) 2003-12-05 2006-04-04 Matrix Semiconductor, Inc. NAND memory array incorporating multiple write pulse programming of individual memory cells and method for operation of same
US7241654B2 (en) 2003-12-17 2007-07-10 Micron Technology, Inc. Vertical NROM NAND flash memory array
KR100559714B1 (ko) * 2004-04-19 2006-03-10 주식회사 하이닉스반도체 낸드 플래시 메모리 소자 및 이의 프로그램 방법
US7599228B1 (en) * 2004-11-01 2009-10-06 Spansion L.L.C. Flash memory device having increased over-erase correction efficiency and robustness against device variations
US7196930B2 (en) * 2005-04-27 2007-03-27 Micron Technology, Inc. Flash memory programming to reduce program disturb
US8032688B2 (en) 2005-06-30 2011-10-04 Intel Corporation Micro-tile memory interfaces
US7259991B2 (en) 2005-09-01 2007-08-21 Micron Technology, Inc. Operation of multiple select gate architecture
JP3976774B1 (ja) 2006-03-10 2007-09-19 株式会社Genusion 不揮発性半導体記憶装置およびその制御方法
JP5016832B2 (ja) 2006-03-27 2012-09-05 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
US7561469B2 (en) * 2006-03-28 2009-07-14 Micron Technology, Inc. Programming method to reduce word line to word line breakdown for NAND flash
US7440321B2 (en) 2006-04-12 2008-10-21 Micron Technology, Inc. Multiple select gate architecture with select gates of different lengths
US7433231B2 (en) 2006-04-26 2008-10-07 Micron Technology, Inc. Multiple select gates with non-volatile memory cells
US7450422B2 (en) * 2006-05-11 2008-11-11 Micron Technology, Inc. NAND architecture memory devices and operation
US7626866B2 (en) 2006-07-28 2009-12-01 Micron Technology, Inc. NAND flash memory programming
KR101258983B1 (ko) 2006-09-19 2013-04-29 삼성전자주식회사 가변저항 소자를 이용한 반도체 메모리 장치 및 그 동작방법
US7778086B2 (en) 2007-01-25 2010-08-17 Micron Technology, Inc. Erase operation control sequencing apparatus, systems, and methods
US7804718B2 (en) 2007-03-07 2010-09-28 Mosaid Technologies Incorporated Partial block erase architecture for flash memory
KR101448169B1 (ko) 2008-01-02 2014-10-13 삼성전자주식회사 멀티-플레인 구조의 3차원 메모리 장치
US8394683B2 (en) 2008-01-15 2013-03-12 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor constructions, and methods of forming NAND unit cells
US7906818B2 (en) 2008-03-13 2011-03-15 Micron Technology, Inc. Memory array with a pair of memory-cell strings to a single conductive pillar
KR20090106869A (ko) 2008-04-07 2009-10-12 삼성전자주식회사 3차원 메모리 장치 및 그것의 구동 방법
KR101539697B1 (ko) * 2008-06-11 2015-07-27 삼성전자주식회사 수직형 필라를 활성영역으로 사용하는 3차원 메모리 장치,그 제조 방법 및 그 동작 방법
US8134868B2 (en) * 2008-11-06 2012-03-13 Micron Technology, Inc. Memory device biasing method and apparatus
JP2010118580A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置
US8040744B2 (en) 2009-01-05 2011-10-18 Sandisk Technologies Inc. Spare block management of non-volatile memories
JP2010192569A (ja) * 2009-02-17 2010-09-02 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
US8169827B2 (en) * 2009-02-20 2012-05-01 Hynix Semiconductor Inc. NAND flash memory string apparatus and methods of operation thereof
JP4856203B2 (ja) 2009-03-23 2012-01-18 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
US8832353B2 (en) 2009-04-07 2014-09-09 Sandisk Technologies Inc. Host stop-transmission handling
CN102341865B (zh) * 2009-04-30 2014-07-16 力晶股份有限公司 Nand闪存装置的编程方法
KR101635504B1 (ko) 2009-06-19 2016-07-04 삼성전자주식회사 3차원 수직 채널 구조를 갖는 불 휘발성 메모리 장치의 프로그램 방법
KR101624980B1 (ko) 2009-06-19 2016-05-27 삼성전자주식회사 비휘발성 메모리 소자
KR101066696B1 (ko) * 2009-06-29 2011-09-21 주식회사 하이닉스반도체 불휘발성 메모리 소자
WO2011019794A2 (en) 2009-08-11 2011-02-17 Texas Memory Systems, Inc. Method and apparatus for addressing actual or predicted failures in a flash-based storage system
JP2011049206A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法及び半導体装置
US8320181B2 (en) 2009-08-25 2012-11-27 Micron Technology, Inc. 3D memory devices decoding and routing systems and methods
KR101113767B1 (ko) * 2009-10-19 2012-02-27 주식회사 하이닉스반도체 3차원 구조의 비휘발성 메모리 소자, 그 동작 방법 및 제조 방법
US8223525B2 (en) 2009-12-15 2012-07-17 Sandisk 3D Llc Page register outside array and sense amplifier interface
KR101658479B1 (ko) * 2010-02-09 2016-09-21 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리 장치, 그것의 동작 방법, 그리고 그것을 포함하는 메모리 시스템
US8542534B2 (en) * 2010-04-08 2013-09-24 Micron Technology, Inc. Select gate programming in a memory device
KR20110132820A (ko) 2010-06-03 2011-12-09 삼성전자주식회사 다수개의 반도체 레이어가 적층 된 반도체 메모리 장치 및 시스템
US20110297912A1 (en) 2010-06-08 2011-12-08 George Samachisa Non-Volatile Memory Having 3d Array of Read/Write Elements with Vertical Bit Lines and Laterally Aligned Active Elements and Methods Thereof
US8237213B2 (en) * 2010-07-15 2012-08-07 Micron Technology, Inc. Memory arrays having substantially vertical, adjacent semiconductor structures and the formation thereof
KR101732585B1 (ko) * 2010-08-26 2017-05-04 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리 장치, 그것의 동작 방법, 그리고 그것을 포함하는 메모리 시스템
US8559229B2 (en) 2010-09-30 2013-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Flash memory device and wordline voltage generating method thereof
JP5092005B2 (ja) 2010-10-08 2012-12-05 株式会社小松製作所 建設機械のキャブ
KR101771619B1 (ko) * 2011-02-09 2017-08-28 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리 장치 및 그것의 구동 방법
JP2013004123A (ja) 2011-06-14 2013-01-07 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置
US8797806B2 (en) 2011-08-15 2014-08-05 Micron Technology, Inc. Apparatus and methods including source gates
US9171627B2 (en) * 2012-04-11 2015-10-27 Aplus Flash Technology, Inc. Non-boosting program inhibit scheme in NAND design
US10541029B2 (en) 2012-08-01 2020-01-21 Micron Technology, Inc. Partial block memory operations
KR20140020628A (ko) * 2012-08-10 2014-02-19 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 메모리 장치
US9318199B2 (en) 2012-10-26 2016-04-19 Micron Technology, Inc. Partial page memory operations
US9147493B2 (en) * 2013-06-17 2015-09-29 Micron Technology, Inc. Shielded vertically stacked data line architecture for memory
US9252148B2 (en) * 2014-01-22 2016-02-02 Micron Technology, Inc. Methods and apparatuses with vertical strings of memory cells and support circuitry
US9318200B2 (en) * 2014-08-11 2016-04-19 Micron Technology, Inc. Methods and apparatuses including a string of memory cells having a first select transistor coupled to a second select transistor
US9620217B2 (en) * 2014-08-12 2017-04-11 Macronix International Co., Ltd. Sub-block erase
KR102524923B1 (ko) * 2018-06-20 2023-04-26 에스케이하이닉스 주식회사 저장 장치 및 그 동작 방법

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