[發(fā)明專利]利用虛設(shè)存儲(chǔ)塊作為池電容器的非易失性存儲(chǔ)器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110409565.5
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN113130502B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳振勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/11551
• 分類號(hào): H01L27/11551;H01L27/11529;H01L27/11578;H01L27/11573;G11C16/04
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 林錦輝;劉景峰

本發(fā)明涉及利用虛設(shè)存儲(chǔ)塊作為池電容器的非易失性存儲(chǔ)器件。非易失性存儲(chǔ)器件包括分組到頁面中的多個(gè)存儲(chǔ)塊，與多個(gè)存儲(chǔ)塊的頁面對(duì)應(yīng)的頁面緩沖區(qū)域；以及用于支持多個(gè)存儲(chǔ)塊的頁面的操作的外圍電路區(qū)域。外圍電路區(qū)域包括多個(gè)池電容器。至少一個(gè)存儲(chǔ)塊是虛設(shè)塊。虛設(shè)塊被配置為形成用于抑制功率噪聲的補(bǔ)充池電容器。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2019年9月3日、發(fā)明名稱為“利用虛設(shè)存儲(chǔ)塊作為池電容器的非易失性存儲(chǔ)器件”的專利申請(qǐng)201980001956.4的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本公開涉及利用虛設(shè)存儲(chǔ)塊作為池電容器(pool capacitor)的三維(3D)NAND存儲(chǔ)器件。

背景技術(shù)

通過改進(jìn)工藝技術(shù)、電路設(shè)計(jì)、編程算法和制造工藝，平面存儲(chǔ)單元被縮放到較小的尺寸。然而，隨著存儲(chǔ)單元的特征尺寸接近下限，平面工藝和制造技術(shù)變得具有挑戰(zhàn)性且成本高。結(jié)果，平面存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)密度接近上限。3D存儲(chǔ)架構(gòu)可以解決平面存儲(chǔ)單元中的密度限制。3D存儲(chǔ)架構(gòu)包括存儲(chǔ)器陣列和用于控制來往于存儲(chǔ)器陣列的信號(hào)的外圍設(shè)備。

眾所周知，外圍電路中的電容器抑制了電源噪聲，使得存儲(chǔ)器件可以在穩(wěn)定的功率條件下工作。還已知池電容器占據(jù)傳統(tǒng)3D NAND存儲(chǔ)器件的外圍電路區(qū)域內(nèi)的柵極或金屬層中的大間隔物。然而，隨著管芯尺寸的縮小，當(dāng)在外圍電路區(qū)域中部署電容器以保持穩(wěn)定的內(nèi)部功率電平和低噪聲時(shí)，變得具有挑戰(zhàn)性。為NAND存儲(chǔ)器件的感測(cè)放大器和頁面寄存器的操作提供穩(wěn)定的功率是重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的非易失性存儲(chǔ)器件，其利用虛設(shè)存儲(chǔ)塊作為池電容器，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題或缺點(diǎn)。

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，一種非易失性存儲(chǔ)器件包括：分組到頁面中的多個(gè)存儲(chǔ)塊；與多個(gè)存儲(chǔ)塊的頁面對(duì)應(yīng)的頁面緩沖區(qū)域；以及用于支持多個(gè)存儲(chǔ)塊的頁面的操作的外圍電路區(qū)域。外圍電路區(qū)域包括多個(gè)池電容器。至少一個(gè)存儲(chǔ)塊是虛設(shè)塊。虛設(shè)塊被配置為形成用于抑制功率噪聲的補(bǔ)充池電容器。

根據(jù)一些實(shí)施例，虛設(shè)塊包括襯底和襯底上的交替層堆疊體。

根據(jù)一些實(shí)施例，交替層堆疊體包括交替層疊在彼此上的多個(gè)導(dǎo)電層和多個(gè)電介質(zhì)層。

根據(jù)一些實(shí)施例，虛設(shè)塊還包括：在虛設(shè)塊的兩個(gè)相對(duì)端處的階梯結(jié)構(gòu)；以及設(shè)置在階梯結(jié)構(gòu)上并與多個(gè)導(dǎo)電層電連接的觸點(diǎn)。

根據(jù)一些實(shí)施例，多個(gè)導(dǎo)電層經(jīng)由設(shè)置在階梯結(jié)構(gòu)上的觸點(diǎn)依次且交替地偏置到電源和地電位，從而在多個(gè)導(dǎo)電層之間形成電容器，其中，多個(gè)電介質(zhì)層用作電容器電介質(zhì)。

根據(jù)一些實(shí)施例，電源包括內(nèi)部電源或外部電源。

根據(jù)一些實(shí)施例，多個(gè)導(dǎo)電層中的至少兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電層經(jīng)由設(shè)置在階梯結(jié)構(gòu)上的觸點(diǎn)被偏置到相同的電源。

根據(jù)一些實(shí)施例，虛設(shè)塊設(shè)置在多個(gè)存儲(chǔ)塊的每個(gè)頁面的邊緣處。

根據(jù)一些實(shí)施例，虛設(shè)塊被分成多個(gè)子塊。

在閱讀了在各個(gè)圖和圖樣中示出的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的這些和其他目的無疑將對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員變得顯而易見。

附圖說明

結(jié)合在此并形成說明書的一部分的附圖示出了本公開的實(shí)施例，并且與說明書一起進(jìn)一步用于解釋本公開的原理并使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本公開。

圖1是示出具有用于電源的池電容器的示例性NAND架構(gòu)的示意圖，其中省略了存儲(chǔ)器陣列。

圖2是示出具有用于電源的池電容器的示例性NAND架構(gòu)的示意圖，其中以疊置方式示出了存儲(chǔ)器陣列。

圖3是圖2的放大透視圖，其示意性地示出了存儲(chǔ)器陣列的同一頁中的虛設(shè)塊和存儲(chǔ)塊。