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存储器及其控制方法、存储系统及电子设备与流程

  • 国知局
  • 2024-07-31 19:54:30

本技术涉及半导体,尤其涉及一种存储器及其控制方法、存储系统及电子设备。

背景技术:

1、随着平面型闪存存储器的发展,半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年,平面型闪存的发展遇到了各种挑战:物理极限,现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。为解决平面闪存遇到的困难以及寻求更低的单位存储单元的生产成本,三维(3d)闪存存储器结构应运而生。在3d nand闪存存储器件结构中,包括垂直交错堆叠的多层栅极层和绝缘层,在堆叠层(或称“堆栈”)中形成有沟道孔,在沟道孔内形成有存储单元串,堆叠层中的栅极层作为每一层存储单元的栅线,从而实现堆叠式的3d nand闪存存储器件。

2、目前,在堆叠层的制程中,由于功能需求,需要对堆叠层进行开孔或者开槽,导致工艺复杂且增加了难度,极大程度地增加工艺时间和工艺成本。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种存储器及其控制方法、存储系统及电子设备,能够通过存储串中的选择单元来控制各分区存储串的导通或者截止,以简化工序并降低成本。

2、本技术实施例提供一种存储器,其包括:

3、半导体层;

4、存储阵列,设置于所述半导体层上,并包括连接于同一位线的多个存储串,各所述存储串包括存储单元以及连接于所述存储单元至少一侧的选择单元;

5、其中,所述选择单元包括具有第一阈值电压的第一类选择管以及具有第二阈值电压的第二类选择管,且所述第一类选择管与所述第二类选择管相连接,所述第一阈值电压不同于所述第二阈值电压。

6、在本技术的一种实施例中,所述存储串沿垂直于所述半导体层的第一方向延伸,且所述选择单元沿所述第一方向连接于所述存储单元的至少一侧,所述第一类选择管与所述第二类选择管沿所述第一方向相连接;

7、其中,所述第一类选择管在其栅极电压大于第一电压时导通,所述第二类选择管在其栅极电压大于第二电压时导通,所述第一电压大于所述第二电压,所述第一阈值电压大于所述第二电压,且小于所述第一电压,所述第二阈值电压小于所述第二电压,使得多个所述存储串通过所述选择单元被选择性导通。

8、在本技术的一种实施例中,多个所述存储串包括处于导通状态的一个开态存储串以及其他处于截止状态的关态存储串,且所述开态存储串中的所述第一类选择管与所述第二类选择管皆导通,所述关态存储串中的至少一所述第一类选择管关闭。

9、在本技术的一种实施例中,所述关态存储串中的至少一所述第一类选择管与所述开态存储串中的至少一所述第二类选择管连接于同一字线。

10、在本技术的一种实施例中,所述选择单元位于所述半导体层和所述存储单元之间,且所述存储单元远离所述选择单元的一侧设置有至少一顶部选择管以及第一沟槽;

11、其中,所述存储器包括沿平行于所述半导体层的第二方向上排布的多个存储子块,所述存储子块包括多个所述存储串,所述第一沟槽沿第三方向排布于相邻两个所述存储子块之间,所述第三方向平行于所述半导体层且垂直于所述第二方向。

12、在本技术的一种实施例中,所述选择单元位于所述存储单元远离所述半导体层的一侧,且所述存储器还包括设置于所述选择单元远离所述存储单元一侧的至少一选择辅助管和第二沟槽,且所述选择辅助管连接于所述选择单元远离所述存储单元的一侧;

13、其中,所述存储器包括沿平行于所述半导体层的第二方向上排布的多个存储子块,所述存储子块包括多个所述存储串,所述第二沟槽沿第三方向排布于相邻两个所述存储子块之间,所述第三方向平行于所述半导体层且垂直于所述第二方向。

14、在本技术的一种实施例中,所述选择单元包括位于所述半导体层和所述存储单元之间的第一选择单元以及位于所述存储单元远离所述半导体层一侧的第二选择单元,且所述存储器还包括设置于所述第二选择单元远离所述存储单元一侧的至少一选择辅助管和第二沟槽,且所述选择辅助管连接于所述第二选择单元远离所述存储单元的一侧;

15、其中,所述存储器包括沿平行于所述半导体层的第二方向上排布的多个存储子块,所述存储子块包括多个所述存储串,所述第二沟槽沿第三方向排布于相邻两个所述存储子块之间,所述第三方向平行于所述半导体层且垂直于所述第二方向。

16、在本技术的一种实施例中,连接于同一所述位线的多个所述存储串的数量大于2n-1,且小于或等于2n,n为大于或等于1的正整数,各所述存储串的所述选择单元中所述第一类选择管的数量和所述第二类选择管的数量之和大于或等于2n。

17、在本技术的一种实施例中,所述选择单元中所述第一类选择管的数量等于所述第二类选择管的数量。

18、根据本技术的上述目的,本技术实施例还提供一种存储器的控制方法,所述存储器包括半导体层和存储阵列;所述存储阵列设置于所述半导体层上,并包括连接于同一位线的多个存储串,各所述存储串包括存储单元以及连接于所述存储单元至少一侧的选择单元;其中,所述选择单元包括具有第一阈值电压的第一类选择管以及具有第二阈值电压的第二类选择管,且所述第一类选择管与所述第二类选择管相连接,所述第一阈值电压不同于所述第二阈值电压;

19、所述存储器的控制方法包括:

20、对所述第一类选择管以及所述第二类选择管施加不同的电压,以从多个所述存储串中选择一所述存储串为驱动存储串,并进行导通。

21、在本技术的一种实施例中,所述存储串沿垂直于所述半导体层的第一方向延伸,且所述选择单元沿所述第一方向连接于所述存储单元的至少一侧,所述第一类选择管和所述第二类选择管沿所述第一方向相连接;

22、所述对所述第一类选择管以及所述第二类选择管施加不同的电压的步骤包括:

23、对所述驱动存储串中的所述第一类选择管加载第一电压、对所述驱动存储串中的所述第二类选择管加载第二电压、以及对多个所述存储串中除所述驱动存储串以外的所述存储串中的至少一所述第一类选择管加载所述第二电压,以使所述驱动存储串为开态存储串,以及多个所述存储串中除所述驱动存储串以外的所述存储串为关态存储串,其中,所述第一电压大于所述第二电压,所述第一阈值电压大于所述第二电压,且小于所述第一电压,所述第二阈值电压小于所述第二电压。

24、在本技术的一种实施例中,所述关态存储串中的至少一所述第一类选择管与所述开态存储串中的至少一所述第二类选择管连接同一字线。

25、根据本技术的上述目的,本技术实施例还提供一种存储系统,所述存储系统包括所述存储器以及控制器,所述控制器耦合至所述存储器,且用于控制所述存储器存储数据。

26、根据本技术的上述目的,本技术实施例还提供一种电子设备,包括所述存储系统。

27、本技术实施例提供的一种存储器及其控制方法、存储系统及电子设备,通过在各存储串中设置与存储单元相连接的选择单元,而选择单元包括第一类选择管和第二类选择管,其中,第一类选择管的第一阈值电压与第二类选择管的第二阈值电压不同,进而可以通过控制各存储串中第一类选择管和第二类选择管的加载电压的不同,使得不同存储串中的第一类选择管和第二类选择管处于导通或者关闭,进而控制不同分区中的存储串的导通或者截止,以实现连接于同一位线的多个存储串的选择控制功能,并可以简化工序,降低成本。

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