一種具有二極管搭接的熱輔助閃存的操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有二極管搭接的熱輔助閃存的操作方法。該熱輔助閃存包括第一導(dǎo)體、第二導(dǎo)體與介電層；第一導(dǎo)體往第一方向延伸；第二導(dǎo)體往不同于第一方向的第二方向延伸；介電層介于第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間；該熱輔助閃存的操作方法包括提供沿第一方向流動(dòng)的電流至第一導(dǎo)體。
【專利說(shuō)明】一種具有二極管搭接的熱輔助閃存的操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于閃存技術(shù)，尤其是一種具有二極管搭接的熱輔助閃存的操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]閃存為一種類型的非易失性集成電路存儲(chǔ)器技術(shù)。典型的閃存單元由一場(chǎng)效晶體管FET構(gòu)造及一阻擋介電層所構(gòu)成，F(xiàn)ET構(gòu)造具有由一通道隔開的源極及漏極，以及與通道隔開一電荷儲(chǔ)存構(gòu)造的柵極，電荷儲(chǔ)存構(gòu)造包括一隧道介電層、電荷儲(chǔ)存層(浮動(dòng)?xùn)呕蚪殡?及一阻擋介電層。依據(jù)早期已知的電荷捕捉存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)(被稱為SONOS裝置)，源極、漏極及通道是形成于一硅襯底(S)中，隧道介電層是由氧化硅(O)所組成，電荷儲(chǔ)存層是由氮化硅(N)所組成，阻擋介電層是由氧化硅(O)所組成，而柵極包括多晶硅(S)。更多先進(jìn)的閃存技術(shù)已被發(fā)展，使用帶隙工程隧穿介電材料于介電電荷捕捉單元中。一種帶隙工程單元技術(shù)是被稱為BE-S0N0S,如Hang-Ting Lue等人說(shuō)明于"Scaling Evaluation ofBE-SONOS NAND Flash Beyond 20 nm" , 2008 Symposium on VLSI technology,Digest ofPapers, June 2008，and in Η.T.Lue et al.，IEDM Tech.Dig., 2005, pp.547-550。
[0003]理想上是可以提供改善閃存的操作速度及耐久性的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明說(shuō)明一種存儲(chǔ)器裝置，其包括用于對(duì)裝置上的閃存單元進(jìn)行熱退火的資源?？蓱?yīng)用一種用于操作閃存的方法，其包括執(zhí)行讀取、編程及擦除操作；及不是穿插在讀取、編程及擦除操作之間，就是在讀取、編程及擦除操作期間，對(duì)陣列中的存儲(chǔ)器單元的電荷捕捉構(gòu)造進(jìn)行熱退火。討論于下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出，通過(guò)修理在編程及擦除循環(huán)期間所累積的損壞，適當(dāng)?shù)耐嘶鸩僮骺筛纳颇途眯浴Ｅe例而言，通過(guò)周期性地對(duì)陣列中的存儲(chǔ)器單元進(jìn)行退火，可大幅地改善裝置的有效耐久性，包括達(dá)成I百萬(wàn)循環(huán)及更多的耐久性循環(huán)性能。又，通過(guò)在操作期間(例如在擦除操作期間)施加退火，可改善被影響的操作的性能。在譬如一擦除操作期間，熱退火可輔助電子釋放，并藉以改善擦除速度。
[0005]集成電路存儲(chǔ)器可利用字線驅(qū)動(dòng)器及字線終端電路來(lái)實(shí)施，其因應(yīng)于譯碼器電路及可選的其他控制電路以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的字線上電流。此電流可導(dǎo)致選擇的字線的電阻式加熱，其被傳送至介電電荷捕捉構(gòu)造以供退火操作用。此種及其他技術(shù)可被應(yīng)用以允許退火操作的彈性運(yùn)送。
[0006]又，可使用一電路來(lái)實(shí)施一存儲(chǔ)器，此電路通過(guò)施加一第一偏壓至陣列中的字線上的一第一組隔開的位置，同時(shí)施加一不同于第一偏壓的第二偏壓至字線上的一第二組隔開的位置來(lái)操作，第一組隔開的位置是穿插在第二組隔開的位置的位置之間，藉以在導(dǎo)致字線的加熱的第一與第二組的位置中的位置之間引發(fā)電流。
[0007]說(shuō)明于此的技術(shù)是適合與BE-S0N0S存儲(chǔ)器技術(shù)及其他閃存技術(shù)一起使用。
[0008]為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下:
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1A至圖1C是為了熱退火操作而配置的介電電荷捕捉存儲(chǔ)器單元的簡(jiǎn)化立體圖。
[0010]圖2是為了熱退火操作而配置的介電電荷捕捉單元的簡(jiǎn)化布局圖。
[0011]圖3是為了熱退火操作而配置的共通源極型NAND型存儲(chǔ)器陣列的示意圖。
[0012]圖4是為了熱退火操作而配置的包括分段字線，閃存陣列的一集成電路存儲(chǔ)器的方塊圖。
[0013]圖5為包括在行之間的絕緣充填溝道的NAND陣列的存儲(chǔ)器單元的布局圖。
[0014]圖6為沿著一字線而通過(guò)使用η通道裝置的類似圖5的NAND陣列的剖面圖。
[0015]圖7為沿著垂直于一條通過(guò)包括上與下選擇晶體管的單元通道的字線的NAND串行的簡(jiǎn)化剖面圖。
[0016]圖8顯示為熱退火而配置的存儲(chǔ)器單元的替代構(gòu)造，包括為熱隔離而配置在薄膜半導(dǎo)體本體上的介電電荷捕捉存儲(chǔ)器單元。
[0017]圖9為用于施加熱退火循環(huán)的一種控制順序的簡(jiǎn)化流程圖。
[0018]圖10為用于施加熱退火循環(huán)的另一種控制順序的簡(jiǎn)化流程圖。
[0019]圖11為用于施加熱退火循環(huán)的又另一種控制順序的簡(jiǎn)化流程圖。
[0020]圖12為漏極電流對(duì)控制柵電壓的曲線圖，顯示施加熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0021]圖13為門限電壓對(duì)編程/擦除循環(huán)次數(shù)的曲線圖，顯示施加熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0022]圖14為在第一循環(huán)順序之后，關(guān)于編程與擦除單元的門限電壓分布的曲線圖。
[0023]圖15為在跟隨一熱退火的一第二循環(huán)順序之后，關(guān)于編程與擦除單元的門限電壓分布的曲線圖。
[0024]圖16為在十個(gè)循環(huán)與退火順序之后，關(guān)于編程與擦除單元的門限電壓分布的曲線圖。
[0025]圖17為顯示在第一循環(huán)順序之后的編程與擦除條件的曲線圖。
[0026]圖18為顯示在跟隨一熱退火的一第二循環(huán)順序之后的編程與擦除條件的曲線圖。
[0027]圖19為顯示在十個(gè)循環(huán)與退火順序之后的編程與擦除條件的曲線圖。
[0028]圖20顯示電荷捕捉存儲(chǔ)器單元于室溫下以及于升高的溫度下的擦除性能。
[0029]圖21為接受擦除操作的電荷捕捉存儲(chǔ)器單元的估計(jì)退火時(shí)間的圖。
[0030]圖22為分段字線閃存陣列(包括第一全局字線、第二全局字線以及局部字線)的簡(jiǎn)化截面圖。
[0031]圖23為顯示在存儲(chǔ)器陣列上方的第一全局字線與在存儲(chǔ)器陣列下方的第二全局字線的存儲(chǔ)器陣列的立體圖。
[0032]圖24為顯示在存儲(chǔ)器陣列上方的第一全局字線以及在存儲(chǔ)器陣列的下方的第二全局字線的存儲(chǔ)器陣列的剖面圖。
[0033]圖25為顯示位于存儲(chǔ)器陣列的同一側(cè)的第一全局字線與第二全局字線兩者的存儲(chǔ)器陣列的立體圖。[0034]圖26A為顯示在存儲(chǔ)器陣列的上方的第一全局字線與第二全局字線兩者的存儲(chǔ)器陣列的剖面圖。
[0035]圖26B為顯示第一全局字線與第二全局字線兩者在存儲(chǔ)器陣列的上方呈緊密間距的存儲(chǔ)器陣列的俯視圖。
[0036]圖27A及圖27B為顯示替代分段字線譯碼電路配置的示意圖。
[0037]圖27C及圖27D顯示關(guān)于沿著一對(duì)應(yīng)列的局部字線的全局字線對(duì)的譯碼配置。
[0038]圖28為用于利用第一與第二全局字線施加熱退火循環(huán)的控制順序的簡(jiǎn)化流程圖。
[0039]圖29為用于利用第一與第二全局字線施加熱退火循環(huán)的另一控制順序的簡(jiǎn)化流程圖。
[0040]圖30為用于利用第一與第二全局字線施加熱退火循環(huán)的又另一種控制順序的簡(jiǎn)化流程圖。
[0041]圖31為門限電壓對(duì)退火脈沖寬度的曲線圖，顯示在熱退火期間的門限電壓漂移的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0042]圖32為次門限斜率對(duì)退火脈沖寬度的曲線圖，顯示在熱退火之后的次門限恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0043]圖33為轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)退火脈沖寬度的曲線圖，顯示在熱退火期間的轉(zhuǎn)導(dǎo)恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)
果O
[0044]圖34為門限電壓對(duì)編程/擦除循環(huán)次數(shù)的曲線圖，顯示熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0045]圖35為次門限斜率對(duì)編程/擦除循環(huán)次數(shù)的曲線圖，顯示熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0046]圖36為漏極電流對(duì)控制柵電壓的曲線圖，顯示在編程/擦除循環(huán)期間同時(shí)施加熱退火的IV曲線的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0047]圖37為門限電壓對(duì)保持時(shí)間的曲線圖，顯示施加熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0048]圖38為為了熱退火操作而配置的浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)器單元的剖面圖。
[0049]圖39為為了熱退火操作而配置的納米晶體存儲(chǔ)器單元的剖面圖。
[0050]圖40為為了熱退火操作而配置的TANOS存儲(chǔ)器單元的剖面圖。
[0051]圖41為為了熱退火操作而配置的MA-BES0N0S存儲(chǔ)器單元的剖面圖。
[0052]圖42為為了熱退火操作而配置的FinFET存儲(chǔ)器單元的剖面圖。
[0053]圖43為為了熱退火操作而配置的分離柵存儲(chǔ)器單元的剖面圖。
[0054]圖44為為了熱退火操作而配置的另一個(gè)分離柵存儲(chǔ)器單元的剖面圖。
[0055]圖45為為了熱退火操作而配置的SONOS存儲(chǔ)器單元的剖面圖。
[0056]圖46為一種分段字線NOR存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段字線NOR存儲(chǔ)器陣列包括第一全局字線、第二全局字線及局部字線。
[0057]圖47為一種分段字線虛接地存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段字線虛接地
存儲(chǔ)器陣列包括第一全局字線、第二全局字線及局部字線。
[0058]圖48為一種分段字線AND存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段字線AND存儲(chǔ)器
陣列包括第一全局字線、第二全局字線及局部字線。
[0059]圖49為一種使用垂直柵極的分段字線3D存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段
字線3D存儲(chǔ)器陣列包括第一全局字線、第二全局字線及局部字線。[0060]圖50為一種使用垂直位線的分段字線3D存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段字線3D存儲(chǔ)器陣列包括第一全局字線、第二全局字線及局部字線。
[0061]圖51為為了熱退火而配置的一種分段字線3D垂直疊層陣列晶體管(VSAT)存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖。
[0062]圖52A為為了熱退火而配置的一種分段字線3D管形可調(diào)位成本(P-BiCS)存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖。
[0063]圖52B是可調(diào)位成本(P-BiCS)存儲(chǔ)器陣列的上視示意圖。
[0064]圖53為為了熱退火而配置的一種替代分段字線3D存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖。
[0065]圖54為具有二極管搭接的在第一與第二導(dǎo)體之間的一局部字線的簡(jiǎn)化視圖。
[0066]圖55為具有二極管搭接的在第一與第二導(dǎo)體之間的多重局部字線的簡(jiǎn)化視圖。
[0067]圖56為具有二極管搭接的在第一與第二導(dǎo)體之間的一局部字線的3D視圖。
[0068]圖57為具有二極管搭接的多重局部字線的布局概要圖。
[0069]圖58為具有二極管搭接的在第一與第二導(dǎo)體之間的多重局部字線的簡(jiǎn)化視圖，顯示潛行路徑的排除。
[0070]圖59為一種集成電路存儲(chǔ)器的方塊圖，集成電路存儲(chǔ)器包括為了熱退火操作而配置的一條二極管搭接的字線，閃存陣列。
[0071]圖60顯示一種3D NAND結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0072]圖61A 顯不一種兆位單兀陣列`晶體管(Terabit Cell Array Transistor ；TCAT)的示意圖。
[0073]圖61B顯示一種兆位單元陣列晶體管的上視示意圖。
[0074]圖62A 顯不一種雙柵垂直通道(double-gate vertical channel ;DGVC) 3DNAND 裝置的示意圖。
[0075]圖62B顯示一種雙柵垂直通道3D NAND裝置的上視示意圖。
[0076]圖63顯示一種三維垂直柵(Vertical gate ;VG)NAND快閃裝置的示意圖。
[0077]【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0078]10:字線
[0079]11:源極
[0080]12:漏極
[0081]13:半導(dǎo)體本體
[0082]14:多層介電疊層
[0083]20: 一端
[0084]21:對(duì)向端
[0085]22:源極
[0086]23:漏極
[0087]24:交點(diǎn)
[0088]25:字線驅(qū)動(dòng)器
[0089]26:開關(guān)
[0090]27:終端電路[0091]29:柵極
[0092]30:目標(biāo)存儲(chǔ)器單元
[0093]31、32:NAND 串行
[0094]35:共通源極CS線
[0095]36:串行選擇晶體管
[0096]37:接地選擇晶體管
[0097]38:譯碼的字線驅(qū)動(dòng)器
[0098]39:譯碼的終端電路
[0099]51-1 至 51-5:溝道
[0100]52-1至52-4:半導(dǎo)體條帶
[0101]53-1 至 53-4:字線
[0102]70:半導(dǎo)體本體
[0103]71、79:接點(diǎn)
[0104]72 至 78:端子
[0105]73至77:源極/漏極端子
[0106]80:共通源極CS線
[0107]82 至 87:字線
[0108]88:串行選擇線SSL
[0109]90:位線 BL
[0110]97、98:柵極介電層
[0111]99:電荷捕捉構(gòu)造
[0112]101:半導(dǎo)體本體
[0113]102:絕緣體
[0114]103:區(qū)域
[0115]104:介電電荷捕捉構(gòu)造
[0116]105、106:多晶硅
[0117]107、108:硅化物
[0118]109、111:通道區(qū)
[0119]110:源極/漏極區(qū)
[0120]410:集成電路
[0121]412、472:存儲(chǔ)器陣列
[0122]414:譯碼器
[0123]416:字線
[0124]417:局部字線譯碼器
[0125]418:位線譯碼器
[0126]420:位線
[0127]422:總線
[0128]424:感測(cè)放大器與數(shù)據(jù)輸入構(gòu)造
[0129]426:數(shù)據(jù)總線[0130]428:數(shù)據(jù)輸入線
[0131]430:電路
[0132]432:數(shù)據(jù)輸出線
[0133]434、494:控制器
[0134]436:偏壓配置電源電壓與電流源
[0135]450:字線終端譯碼器
[0136]470:集成電路
[0137]474:譯碼器
[0138]476:字線
[0139]478:譯碼器
[0140]480:位線
[0141]482:總線
[0142]486:數(shù)據(jù)總線
[0143]488:數(shù)據(jù)輸入線
[0144]490:其他電路
[0145]492:數(shù)據(jù)輸出線
[0146]496:電流源
[0147]499:加熱器板驅(qū)動(dòng)器
[0148]1201、1202、1203:蹤跡
[0149]2210:位線
[0150]2215、2281、2283:接點(diǎn)
[0151]2220:串行選擇線SSL
[0152]2230a 至 2230f:局部字線
[0153]2250:共通源極線
[0154]2260L、2260R:全局字線
[0155]2262L、2262R:開關(guān)
[0156]2270L:第一局部字線選擇線
[0157]2270R:第二局部字線選擇線
[0158]2280:接地選擇開關(guān)
[0159]2290:串行選擇開關(guān)
[0160]2310a、2310b:近端位線
[0161]2240,2712,2713, GSL 81:接地選擇線 GSL
[0162]2330a、2330b、2330c:局部字線
[0163]2360L、2360R:全局字線
[0164]2362L、2362R:開關(guān)
[0165]2363L、2363R、2563L、2563R:接觸構(gòu)造
[0166]2370L、2370R:局部字線選擇線
[0167]2401:絕緣層
[0168]2402:絕緣層[0169]2403:絕緣填充
[0170]2404:絕緣層
[0171]2410a、2410b、2410c、2410d:近端位線
[0172]2430:局部字線
[0173]2460L、2460R:全局字線
[0174]2462L、2462R:晶體管本體
[0175]2468L、2468R:連接器
[0176]2469L、2469R:導(dǎo)電插塞
[0177]2470L、2470R:局部字線選擇線
[0178]2480、2680:存儲(chǔ)器元件層
[0179]2510a、2510b:近端位線
[0180]2530a、2530b、2530c:局部字線
[0181]2560L、2560R:全局字線
[0182]2562L、2562R:開關(guān)
[0183]2570L、2570R:局部字線選擇線
[0184]2601:襯底
[0185]2603:絕緣填充
[0186]2604:絕緣層
[0187]2610a、2610b、2610c、2610d:近端位線
[0188]2615a、2615b、2615c、2615d、2615e:溝道隔離構(gòu)造
[0189]2630、2630a、2630b:局部字線
[0190]2660L、2660R:全局字線
[0191]2661L、2661R:全局字線
[0192]2662L、2662R:晶體管本體
[0193]2668L、2668R:連接器
[0194]2669L、2669R:導(dǎo)電插塞
[0195]2670L、2670R:局部字線選擇線
[0196]2701、2702、2703、2704:圓形
[0197]2709:串行選擇線SLL
[0198]2710:串行選擇線
[0199]2714:源極 CS 線
[0200]2750:圓形
[0201]2750A、2750B:開關(guān)配置
[0202]2752、2752A、2752B:M0S 晶體管
[0203]2753、2755、2757、2758:第一層間接點(diǎn)
[0204]2754、2754A、2754B:M0S 晶體管
[0205]2760、2761、2763、2780:字線驅(qū)動(dòng)器
[0206]2762、2765、2782、2785:全局字線
[0207]2764:字線驅(qū)動(dòng)器[0208]2766至2769:局部字線
[0209]2770 至 2774:接點(diǎn)
[0210]2781:字線驅(qū)動(dòng)器
[0211]2783、2784:全局字線驅(qū)動(dòng)器
[0212]2786至2789:局部字線
[0213]2790 至 2797:接點(diǎn)
[0214]3810,3910:襯底
[0215]3820:源極區(qū)域
[0216]3830:漏極區(qū)域
[0217]3860:隧道氧化層
[0218]3870、4370、4470:浮動(dòng)?xùn)?br> [0219]3880:多晶硅層間氧化層
[0220]3890,3990:控制柵
[0221]3920:源極區(qū)域
[0222]3930:漏極區(qū)域
[0223]3970:納米晶體微粒
[0224]3980:柵極氧化層
[0225]4020:源極區(qū)域
[0226]4030:漏極區(qū)域
[0227]4060:隧穿介電層
[0228]4070:捕捉層
[0229]4080:阻擋氧化層
[0230]4090、4190、4290、4480、4590:控制柵
[0231]4010、4110、4310、4410、4510、5610:襯底
[0232]4120:源極區(qū)域
[0233]4130:漏極區(qū)域
[0234]4150:帶隙工程隧穿勢(shì)壘
[0235]4160:電荷捕捉介電層
[0236]4170:上氧化層
[0237]4180:覆蓋層
[0238]4220,4230:源極與漏極區(qū)域
[0239]4225:寬度
[0240]4250:0N0 疊層
[0241]4295:長(zhǎng)度
[0242]4320:源極極區(qū)域
[0243]4330:漏極區(qū)域
[0244]4390:柵極
[0245]4395:隧道氧化層
[0246]4425、4473、4493:厚度[0247]4430:漏極區(qū)域
[0248]4460:隔離間隙
[0249]4463:寬度
[0250]4475:第二隧道氧化層
[0251]4483:寬度
[0252]4485:介電層
[0253]4490:存取柵極
[0254]4493:寬度
[0255]4495:第一隧道氧化層
[0256]4520:源極區(qū)域
[0257]4530:漏極區(qū)域
[0258]4550:位線
[0259]4560:下氧化層
[0260]4570:電荷捕捉層
[0261]4580:上氧化層
[0262]4590:柵極
[0263]4632:局部字線
[0264]4634:局部字線
[0265]4660L、4660R:全局字線
[0266]4661L、4661R:全局字線
[0267]4662L、4662R:晶體管
[0268]4664L、4664R:接觸點(diǎn)
[0269]4670L、4770L、4770R、4870L、4870R、4970L、4970R、5070L、5070R:控制線
[0270]4682、4684、4686:單元
[0271]4690:共通源極線
[0272]4732,4734:局部字線
[0273]4760L、4760R:全局字線對(duì)
[0274]4762L、4762R:晶體管
[0275]4764L、4764R:接觸點(diǎn)
[0276]4782、4784、4786、4788:單元
[0277]4832,4834:局部字線
[0278]4862L、4862R:晶體管
[0279]4864L、4864R:接觸點(diǎn)
[0280]4882、4884、4886:單元
[0281]4960L、4960R:全局字線
[0282]4962L、4962R:晶體管
[0283]4964L、4964R:接觸點(diǎn)
[0284]4965、4966:延伸
[0285]4967:位線[0286]4969:字線段
[0287]4981、4982、4984、4986、4994:存儲(chǔ)器單元
[0288]5010:位線
[0289]5048:字線構(gòu)造
[0290]5050:共通源極線
[0291]5060L、50560R:全局字線
[0292]5062L、5062R:晶體管
[0293]5064L、5064R:接觸點(diǎn)
[0294]5080:串打選擇晶體管
[0295]5081:共通源極晶體管
[0296]5090: 二極管
[0297]5410:導(dǎo)體
[0298]5420:字線
[0299]5421、5422、5423、5424:箭號(hào)
[0300]5430:導(dǎo)體
[0301]5442、5452、5454、5456: 二極管
[0302]5510、5530:導(dǎo)體
[0303]5522,5524:字線
[0304]5542、5544、5546、5548: 二極管
[0305]5552、5554、5555、5556: 二極管
[0306]5620:半導(dǎo)體本體
[0307]5630:絕緣層
[0308]5640:電荷捕捉構(gòu)造
[0309]5650:字線
[0310]5662:插塞
[0311]5664:縱橫導(dǎo)體
[0312]5666、5668:半導(dǎo)體兀件
[0313]5670、5690:導(dǎo)體
[0314]5682:插塞
[0315]5684:縱橫導(dǎo)體
[0316]5686、5688:半導(dǎo)體元件
[0317]5721:條帶
[0318]5751:字線
[0319]5764、5784:縱橫導(dǎo)體
[0320]5766、5786: 二極管
[0321]5770、5790:導(dǎo)體
[0322]5800、5801、5802、5803:電流路徑
[0323]4420:源極區(qū)域【具體實(shí)施方式】
[0324]以下將參考圖1-圖58而提供本技術(shù)的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明。
[0325]圖1A為一存儲(chǔ)器單元的簡(jiǎn)化立體圖，存儲(chǔ)器單元具有在一個(gè)半導(dǎo)體本體13中的一源極11與一漏極12，而在源極與漏極之間有一通道區(qū)。字線10在本體13的通道區(qū)的上方提供一柵極。一多層介電疊層14是介設(shè)于柵極與本體13的通道區(qū)之間，并作為一介電電荷捕捉構(gòu)造。在圖1A所顯示的例子中，柵極電流(或字線電流)是顯示為用以加熱電荷捕捉構(gòu)造的電源。圖1B具有與圖1A的構(gòu)造相同的參考數(shù)字，并顯示通道電流(或位線電流)為用以加熱電荷捕捉構(gòu)造的電源的一例子。圖1C具有與圖1A與IB的構(gòu)造相同的參考數(shù)字，并顯示柵極電流(或字線電流)以及通道電流(或位線電流)的組合為用以加熱電荷捕捉構(gòu)造的電源的一例子。
[0326]關(guān)于多層介電疊層14的實(shí)行的一項(xiàng)技術(shù)是已知為帶隙工程SONOS(BE-SONOS)電荷捕捉技術(shù)。參見譬如Lue的美國(guó)專利第7，315，474號(hào)，其猶如完全提出于此地并入作參考。
[0327]一種BE-SONOS多層介電疊層的一例子包括在通道上的一多層隧穿層。多層隧穿層是通過(guò)使用下述三層而實(shí)現(xiàn):一層氧化硅或氮氧化硅，其在通道的中央?yún)^(qū)域中小于2nm厚；一第二層的氮化硅，其在中央?yún)^(qū)域中小于3nm厚；以及包括氧化硅或氮氧化硅的一第三層，其在中央?yún)^(qū)域中小于4nm厚。電荷捕捉層是形成于隧穿層上，隧穿層包括在中央?yún)^(qū)域中具有大于5nm的厚度的氮化硅。阻擋層是形成于電荷捕捉層與包括一絕緣材料的柵極之間，并具有在中央?yún)^(qū)域中大于5nm的一有效氧化層厚度。在其他實(shí)施例中，介電電荷捕捉構(gòu)造可以與鄰近柵極的隧穿層和鄰近通道的阻擋層一起被配置。
[0328]替代存儲(chǔ)器單元可使用不同的電荷捕捉構(gòu)造，包括譬如更傳統(tǒng)的氮化層構(gòu)造；如下所說(shuō)明的電荷捕捉構(gòu)造=Shin等人的"一種具有Al2O3或上氧化層的高可靠度的SONOS型 NAND 閃存單兀(A Highly Reliable SONOS-type NAND Flash Memory cell with Al2O3or Top Oxide)"，IEDM，2003年(MANOS) ;Shin等人的"一種使用63nm工藝技術(shù)以供一種數(shù)千兆位快閃EEPROM用的嶄新的NAND型M0N0S存儲(chǔ)器(A Novel NAND-type M0N0S Memoryusing 63 nm Process Technology for a Mult1-Gigabit Flash EEPROMs)" , IEEE 2005年；以及共同擁有且共同審理中的美國(guó)專利申請(qǐng)暗號(hào)11/845，276，其申請(qǐng)日為2007年8月27日，且猶如完全提出于此地并入作參考。又，參考圖38-圖45，可應(yīng)用于此所說(shuō)明的技術(shù)的其他閃存技術(shù)被說(shuō)明于下。
[0329]BE-S0N0S技術(shù)，以及其他介電電荷捕捉技術(shù)與浮動(dòng)?xùn)烹姾刹蹲郊夹g(shù)可具有相當(dāng)?shù)臏囟让舾卸?。溫度敏感度可包括從損壞恢復(fù)至通過(guò)一熱退火在編程與擦除循環(huán)期間產(chǎn)生的構(gòu)造的能力。因此，通過(guò)施加一熱退火，可恢復(fù)或改善介電電荷捕捉構(gòu)造的電荷儲(chǔ)存特征。又，溫度敏感度可包括改善的性能。舉例而言，在某些介電電荷捕捉存儲(chǔ)器構(gòu)造的情況下，如果在一負(fù)柵極偏壓之下，在福勒諾爾德哈姆(FN)隧穿期間可施加熱，則熱輔助電子釋放(de-trapping)可被提高,并變成一項(xiàng)與空穴隧穿結(jié)合以改善擦除速度的顯著因素。
[0330]一項(xiàng)施加熱至一存儲(chǔ)器單元的技術(shù)包括通過(guò)使用一字線中的電流而產(chǎn)生的電阻式加熱，如圖1A所示。字線一般為無(wú)終端的線(unterminated lines),或利用很高的阻抗被終結(jié)，以能使一字線驅(qū)動(dòng)器在沒有產(chǎn)生相當(dāng)?shù)碾娏鞯那闆r下將一字線充電至一目標(biāo)電壓。為了在一字線中引發(fā)電流流動(dòng)，接收字線電壓的字線必須以允許電流流動(dòng)的方式被終結(jié)。又，在一負(fù)柵極電壓FN隧穿操作中，電場(chǎng)是被引發(fā)而橫越過(guò)介電電荷捕捉層。因此，可通過(guò)引發(fā)電流流動(dòng)同時(shí)亦引發(fā)電場(chǎng)以支持一擦除操作，來(lái)執(zhí)行一結(jié)合的擦除/退火操作。如果需要的話，電流流動(dòng)亦可在讀取與編程操作期間被引發(fā)。電流流動(dòng)亦可在存儲(chǔ)器處于閑置時(shí)，在穿插讀取、編程及擦除的任務(wù)功能的操作中被引發(fā)。因此，可配置一電路以達(dá)成穿插讀取操作、編程操作及擦除操作，或在讀取操作、編程操作及擦除操作期間的退火操作。
[0331]通過(guò)適當(dāng)?shù)匾l(fā)通過(guò)一字線的電流，關(guān)于一特定單元的柵極的局部溫度可被提高大于400°C。因?yàn)闁艠O是與介電電荷捕捉構(gòu)造接觸，所以熱被傳輸并完成退火。一種自我修復(fù)閃存裝置可突破閃存耐久性的瓶頸。存儲(chǔ)器裝置可使用一字線(柵極)以作為一內(nèi)部焦耳加熱器，用以在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生局部高溫，從而提供非?？斓拿}沖退火及P/E(編程/擦除)循環(huán)引起的損壞的修正。局部高溫度是比通過(guò)外部加熱可能產(chǎn)生的溫度高得多。
[0332]一電流可沿著字線(柵極)而被傳導(dǎo)以產(chǎn)生焦耳熱。鄰近柵極處可輕易地加熱閃存裝置的隧道氧化層，藉以退火出由P/E循環(huán)所導(dǎo)致的損壞。由于高活化能(Ea> 1.1eV),且因而是大的溫度加速因子，字線加熱器可在很短的時(shí)間內(nèi)有效地產(chǎn)生熱退火。
[0333]在某些實(shí)施例中，可能需要一種通過(guò)一字線的相當(dāng)高的電流(例如大于2毫安(mA))以產(chǎn)生足夠的焦耳熱。然而，一閃存裝置中的字線可具有大于Imm(公厘)的長(zhǎng)度。因?yàn)殚L(zhǎng)度，所以相對(duì)應(yīng)的字線電阻非常高。舉例而言，一多晶硅字線(Rs)的薄片電阻可以是30歐姆/平方，字線(W)的通道寬度可以是30nm(納米)，而字線長(zhǎng)度(L)可以是Imm(公厘)。于此例中，正方形為(30nmX30nm)，而字線的電阻(R)是被計(jì)算成為lM-ohm(百萬(wàn)歐姆):
[0334]R = LX WX Rs = ImmX 30nmX 30ohm/(30nmX 30nm) = I X 106ohm(歐姆)。
[0335]具有l(wèi)M-ohm電阻的一字線將在500伏特的字線壓降之內(nèi)產(chǎn)生大約2mA的電流。這種高電壓并不實(shí)際。
[0336]理想上是盡可能可以減少字線電阻以減少所需要的電壓。一種減少字線電阻的方法是用以縮小字線長(zhǎng)度。另一種方法是減少字線的薄片電阻。如果橫越過(guò)一字線的壓降(V)被減少至10V，且橫越過(guò)字線所產(chǎn)生的電流(I)需要2mA，則字線的電阻(R)是被計(jì)算成為5K-0hm (千歐姆):
[0337]R = V/I = 10V/2mA = 5K_ohm。
[0338]如果一字線(Rs)的薄片電阻是譬如通過(guò)使用一金屬字線而減少至I歐姆/平方，且通道寬度(W)仍然是30nm，則字線長(zhǎng)度(L)被計(jì)算為:
[0339]L = R/ (WXRs) = 5K_ohm/ (30nmX I ohm/ (30nmX 30nm) = 150 X ICT6 米。
[0340]因此，于此例子中，具有150 μ m(微米)以下的長(zhǎng)度的金屬字線可被設(shè)計(jì)成提供大于2mA的電流給于大約IOV的電壓下的足夠焦耳熱使用。對(duì)于一大陣列而言，字線可通過(guò)實(shí)體上切割字線并通過(guò)使用開關(guān)以施加電壓供退火用，或電性地在不需要實(shí)體上切割字線的情況下，并通過(guò)使用二極管搭接或其他電路以施加退火偏壓而被分段，使得操作電壓與電流范圍落在集成電路環(huán)境的公差之內(nèi)。對(duì)一實(shí)體上分段的實(shí)施例而言，局部字線被耦接至全局字線。
[0341]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在BE-SONOS(帶隙工程硅氧化氮氧化硅)電荷捕捉NAND閃存單元中的隧道氧化層ONO (氧化層-氮化物-氧化層)，是利用大于400°C的溫度(通過(guò)一內(nèi)部焦耳加熱器而在幾毫秒之內(nèi)產(chǎn)生)而快速被退火。實(shí)施例證明大于10百萬(wàn)(IOM)編程/擦除循環(huán)的耐久性以及大于IOM循環(huán)的數(shù)據(jù)保存。
[0342]圖2為一種簡(jiǎn)化的單一裝置布局圖。此裝置包括通過(guò)一個(gè)半導(dǎo)體本體中的注入而實(shí)施的一源極22與一漏極23。此裝置包括一柵極29。柵極29可具有局部狹小區(qū)域，以便局部集中電流，其中較寬區(qū)域位于遠(yuǎn)離單元的存儲(chǔ)器元件被隔開的相對(duì)的一端20與對(duì)向端21。存儲(chǔ)器單元是形成于在柵極29與源極/漏極注入之間的交點(diǎn)24。
[0343]如所顯示的，可通過(guò)使用耦接至柵極的一端20的一字線驅(qū)動(dòng)器25來(lái)引發(fā)退火。一字線終端電路(其可能類似于一字線驅(qū)動(dòng)器)被耦接至柵極的對(duì)向端21。字線終端電路包括一個(gè)可以因應(yīng)于地址譯碼或其他控制電路的開關(guān)26，用以選擇性地將字線耦接至一終端電路27 (其可包括偏壓電路)，用以適當(dāng)?shù)脑试S電流流動(dòng)或避免電流流動(dòng)。終端電路通過(guò)施加相對(duì)于由字線驅(qū)動(dòng)器所施加的電壓的電壓差異，來(lái)允許柵極上的電流流動(dòng)橫越過(guò)字線。在一例子中，字線驅(qū)動(dòng)器與終端電路可被配置以在字線的一側(cè)施加大約I伏特的電壓，且在另一側(cè)施加大約O伏特的電壓。在沒有建立一顯著電場(chǎng)的情況下，這導(dǎo)致一電流，并引發(fā)于存儲(chǔ)器單元的熱。在另一例子中，終端電路可被配置以在一側(cè)施加大約20伏特且在另一側(cè)施加大約19伏特，藉以導(dǎo)致一電流以引發(fā)熱，同時(shí)亦于存儲(chǔ)器單元引發(fā)電場(chǎng)以支持編程，包括福勒諾爾德哈姆編程。在另一例子中，終端電路可被配置以在一側(cè)施加負(fù)電壓(例如大約-16伏特)且在另一側(cè)施加大約-15伏特，藉以導(dǎo)致一電流以引發(fā)熱，同時(shí)亦于存儲(chǔ)器單元引發(fā)電場(chǎng)以支持擦除，包括負(fù)場(chǎng)福勒諾爾德哈姆擦除。
[0344]參考圖1與圖2說(shuō)明的用于熱退火存儲(chǔ)器單元的手段包括多條字線或其他柵極構(gòu)造，柵極構(gòu)造具有驅(qū)動(dòng)器及終端電路，其選擇性地被控制以靠近存儲(chǔ)器單元的介電電荷捕捉構(gòu)造弓I發(fā)電阻式加熱。于其他實(shí)施例中，用于熱退火存儲(chǔ)器單元的手段可使用位線中的電流來(lái)產(chǎn)生被施加至存儲(chǔ)器單元的介電電荷捕捉構(gòu)造的熱。又，存儲(chǔ)器單元可能在具有在介電電荷捕捉層上方，或在介電電荷捕捉層下方的一額外一組的電阻式線的陣列中被實(shí)施。舉例而言，額外一組的熱退火線可能鄰接于一金屬層中的標(biāo)準(zhǔn)字線或在其上方而被實(shí)施，且用于加熱單元。亦，存儲(chǔ)器單元可能在一襯底上方被實(shí)施，此襯底包括在介電電荷捕捉構(gòu)造下方的一組熱退火線。舉例而言，在一絕緣體上硅襯底的情況下，一電阻可被埋入在存儲(chǔ)器單元下方，通過(guò)使用譬如在絕緣體下方或埋入在絕緣體內(nèi)的一摻雜多晶硅線而被實(shí)施。字線加熱因?yàn)樽志€接近電荷捕捉構(gòu)造可能是最有效的。然而，可使用其他構(gòu)造以提供用以熱退火的手段，如上述所略述的。
[0345]閃存裝置一般是通過(guò)使用NAND或NOR架構(gòu)(包括譬如虛接地架構(gòu)以及AND架構(gòu)，雖然其他是已知的)而實(shí)施。NAND架構(gòu)在被運(yùn)用至數(shù)據(jù)儲(chǔ)存應(yīng)用時(shí)，其高密度及高速是受歡迎的。NOR架構(gòu)是更佳適合于其他應(yīng)用，例如碼儲(chǔ)存，于此，隨機(jī)字節(jié)存取是重要的。于此所說(shuō)明的熱輔助存儲(chǔ)器單元可被部署在NAND、N0R、虛接地與AND架構(gòu)中，以及在其他配置中。
[0346]圖3為顯示一種NAND架構(gòu)的布局的電路圖，NAND架構(gòu)包括分別通過(guò)串行(string)選擇晶體管(例如36)與接地選擇晶體管(例如37)而I禹接至各個(gè)位線BL-1至BL-2，且耦接至一共通源極CS線35的NAND串行31、32。為了說(shuō)明的目的，為了讀取NAND串行31中的一條對(duì)應(yīng)的字線WL(i)上的一目標(biāo)存儲(chǔ)器單元30，一讀取偏壓電平是被施加至選擇的字線WL(i)。未被選取的字線是利用足以導(dǎo)通最高門限值狀態(tài)中的存儲(chǔ)器單元的一通過(guò)電壓而被驅(qū)動(dòng)。一讀取偏壓是被施加在選擇的位線上。在未被選取的位線上，位線電壓被設(shè)定至接地電平或接近CS線的電平的電平。
[0347]為了使用字線以施加熱以供一熱退火使用，此陣列是具體形成有多個(gè)譯碼的字線驅(qū)動(dòng)器38連同在字線的相反側(cè)的多個(gè)譯碼的終端開關(guān)39。在驅(qū)動(dòng)器與譯碼的終端開關(guān)39之間的字線的長(zhǎng)度可通過(guò)適當(dāng)?shù)胤指畲岁嚵卸缙谕谋痪唧w形成。舉例而言，字線驅(qū)動(dòng)器/終端開關(guān)對(duì)可在適合一特定實(shí)施例時(shí)為100條位線的分段、1000條位線的分段，或其他長(zhǎng)度的分段而實(shí)現(xiàn)。通過(guò)使用譯碼的終端電路39 (其選擇性地將字線耦接至一偏壓電路或使字線與一偏壓電路解耦)允許在裝置的操作期間以低電流模式，且以較高的電流模式使用字線以供熱退火使用。又，在裝置的某些操作模式(例如讀取操作、編程操作以及擦除操作)中，字線可能以一高電流模式被操作，而字線選擇性地耦接至終端電路，用于在操作期間執(zhí)行熱退火。
[0348]圖4為如于此所說(shuō)明的采用熱退火以供閃存使用的一集成電路的簡(jiǎn)化方塊圖。集成電路410包括一個(gè)通過(guò)使用一集成電路襯底上的閃存單元而實(shí)現(xiàn)的存儲(chǔ)器陣列412。一接地選擇與串行選擇譯碼器414(包括適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)器)被耦接至沿著存儲(chǔ)器陣列412中的列所排列的串行選擇線與接地選擇線，并與其電性連通。又，譯碼器414包括多個(gè)全局字線驅(qū)動(dòng)器，其是以與全局字線終端電路與譯碼器450協(xié)調(diào)地被操作。一位線(行)譯碼器與驅(qū)動(dòng)器418被耦接至沿著存儲(chǔ)器陣列412中的行被排列的多個(gè)位線420并與其電性連通，用于從存儲(chǔ)器陣列412中的存儲(chǔ)器單元讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)寫入至存儲(chǔ)器單元。地址是在總線422上被供應(yīng)至字線譯碼器與串行選擇譯碼器414，并供應(yīng)至位線譯碼器418?？蛇x擇地，一局部字線譯碼器417可被包括且用來(lái)將局部字線連接至全局字線對(duì)，其被耦接至全局字線驅(qū)動(dòng)器與全局字線終端電路。
[0349]在使用字線上的電流流動(dòng)以弓丨發(fā)熱以供介電電荷捕捉構(gòu)造的熱退火使用的實(shí)施例中，一字線終端譯碼器450被耦接至此陣列的字線416。字線終端譯碼器450可因應(yīng)于地址及控制信號(hào)，其表示或是在一操作模式期間為此裝置產(chǎn)生，用以選擇性地將字線連接至終端電路，或用以允許終端電路被耦接至選擇的字線，如上所述。
[0350]方塊424中的包括供讀取、編程及擦除模式用的電流源的感測(cè)放大器與數(shù)據(jù)輸入構(gòu)造，是經(jīng)由數(shù)據(jù)總線426而耦接至位線譯碼器418。數(shù)據(jù)是經(jīng)由數(shù)據(jù)輸入線428而從集成電路410上的輸入/輸出端，或從集成電路410內(nèi)部或外部的其他數(shù)據(jù)源被提供至方塊424中的數(shù)據(jù)輸入構(gòu)造。數(shù)據(jù)是經(jīng)由數(shù)據(jù)輸出線432而從方塊424中的感測(cè)放大器被提供至集成電路410上的輸入/輸出端，或提供至集成電路410內(nèi)部或外部的其他數(shù)據(jù)目標(biāo)。
[0351]使用一偏壓配置狀態(tài)機(jī)器而于此例子中被實(shí)施的一控制器434控制偏壓配置電源電壓與電流源436(例如供字線及位線用的讀取、編程、擦除、擦除確認(rèn)、編程確認(rèn)電壓或電流)的施加，并通過(guò)使用一訪問(wèn)控制過(guò)程過(guò)程來(lái)控制字線/源極線操作?？刂破?34包括用于致能熱退火(包括用以控制用以將偏壓條件運(yùn)用至用于執(zhí)行熱退火操作的局部字線的全局字線對(duì)的使用)的邏輯。
[0352]控制器434可通過(guò)使用如已知技藝已知的特殊用途邏輯電路而被實(shí)施。在替代實(shí)施例中，控制器434包括一通用處理器，其可能在相同的集成電路上被實(shí)施，并執(zhí)行一計(jì)算機(jī)編程以控制裝置的操作。在又其他實(shí)施例中，特殊用途邏輯電路與一通用處理器的組合可能被利用來(lái)實(shí)行控制器434。[0353]在所顯示的實(shí)施例中，其他電路430是被包括在集成電路410上，例如一通用處理器或特殊目的應(yīng)用電路，或提供由存儲(chǔ)器單元陣列所支持的系統(tǒng)單芯片功能性的模塊的組
入
口 ο
[0354]又，在某些實(shí)施例中，控制器包括編程/擦除循環(huán)計(jì)數(shù)器，以及用以設(shè)置待應(yīng)用在熱退火處理過(guò)程的配置中的參數(shù)的緩存器?？刂破骺蓞⒖紙D9-圖11及圖28-圖30執(zhí)行于此所說(shuō)明的程序，連同其他處理過(guò)程以及讀取與寫入的任務(wù)功能操作。
[0355]供實(shí)行一 NAND陣列用的一項(xiàng)共通技術(shù)包括在半導(dǎo)體襯底的條帶之間的淺溝道隔離STI構(gòu)造的使用。一連串的存儲(chǔ)器單元是在每個(gè)條中被實(shí)施。存儲(chǔ)器單元包括具有N型摻雜(供P通道裝置用)或P型摻雜(供η-通道裝置用)的其中一個(gè)的通道區(qū)，以及沿著具有相反導(dǎo)電型式的條帶而在通道區(qū)之間的源極/漏極區(qū)。電荷捕捉構(gòu)造被形成在通道區(qū)上方，而字線與位線是被圖案化以建立對(duì)于NAND單元的存取。
[0356]圖5顯示一種NAND陣列布局，包括在行之間的淺溝道隔離，適合與說(shuō)明于此的用于熱退火的手段一起使用。在布局中，多個(gè)充填絕緣體的溝道51-1至51-5是形成于半導(dǎo)體襯底中。半導(dǎo)體條帶52-1至52-4位于數(shù)對(duì)的充填絕緣體的溝道51-1至51_5(例如淺溝道隔離STI構(gòu)造)之間。電荷捕捉構(gòu)造(未顯示)伏在半導(dǎo)體條帶上面。多條字線53-1至53-4被形成于電荷捕捉構(gòu)造上方，及相對(duì)于半導(dǎo)體條帶52-1至52-4正交地延伸。半導(dǎo)體條帶包括具有一第一導(dǎo)電性型式的多個(gè)源極/漏極區(qū)(標(biāo)示為S/D)及具有一第二導(dǎo)電性型式的多個(gè)通道區(qū)(位于字線下方)。
[0357]圖6顯示沿著字線53-2的圖5的陣列的剖面。0Ν0Ν0介電電荷捕捉構(gòu)造(BE-S0N0S裝置的特征)位在字線53-2與半導(dǎo)體本體中的P阱之間。充填絕緣體的溝道51-1至51-5分離垂直于紙張延伸的NAND串行。字線可包括多層構(gòu)造的多晶硅與硅化物(如顯示的)或其他材料組合。這些材料可被配置以在電流期間提供電阻式加熱，且供電阻式加熱傳輸至介電電荷捕捉構(gòu)造以供熱退火使用。
[0358]圖7以剖面顯示多個(gè)以串聯(lián)排列以形成一NAND串行的介電電荷捕捉閃存單元。圖7的剖面是對(duì)應(yīng)至沿著條帶52-1中的一 NAND串行的沿著圖5的線7_7的一區(qū)段。然而，圖7顯示一連串的六個(gè)存儲(chǔ)器單元與接地選擇開關(guān)和串行選擇開關(guān)，從而比出現(xiàn)在圖5的布局中更多的構(gòu)造。
[0359]參見圖7，存儲(chǔ)器單元被形成于一個(gè)半導(dǎo)體本體70中。對(duì)η通道存儲(chǔ)器單元而言，半導(dǎo)體本體70可以是在一個(gè)半導(dǎo)體芯片中的較深的η阱之內(nèi)的一隔離P阱。或者，半導(dǎo)體本體70可被一絕緣層或其他隔離。某些實(shí)施例可采用P通道存儲(chǔ)器單元，于其中關(guān)于半導(dǎo)體本體的摻雜將是N型。
[0360]多個(gè)存儲(chǔ)器單元是以朝垂直于字線的一位線方向延伸的一串行被配置。字線82-87延伸橫越過(guò)一些平行NAND串行。端子72-78是通過(guò)半導(dǎo)體本體70中的N型區(qū)域(關(guān)于η通道裝置)而形成，并作為存儲(chǔ)器單元的源極/漏極區(qū)。通過(guò)具有在一接地選擇線GSL81中的一柵極的一 MOS晶體管而形成的一第一開關(guān)，是連接于符合第一字線82的存儲(chǔ)器單元與通過(guò)半導(dǎo)體本體70中的一 N型區(qū)域而形成的一接點(diǎn)71之間。接點(diǎn)71被連接至共通源極CS線80。通過(guò)具有在一串行選擇線SSL 88中的一柵極的一 MOS晶體管而形成的一第二開關(guān)，是連接于對(duì)應(yīng)至最終字線87的存儲(chǔ)器單元與通過(guò)半導(dǎo)體本體70中的一 N型區(qū)域而形成的一接點(diǎn)79之間。接點(diǎn)79被連接至一位線BL 90。在所顯示的實(shí)施例中的第一與第二開關(guān)為MOS晶體管，其具有通過(guò)譬如二氧化硅而形成的柵極介電層97與98。
[0361]于此圖例中，為簡(jiǎn)化之便，串行中有六個(gè)存儲(chǔ)器單元。在典型的實(shí)施例中，一 NAND串行可包括串聯(lián)排列的存儲(chǔ)器單元16、32或更多存儲(chǔ)器單元。對(duì)應(yīng)于字線82-87的存儲(chǔ)器單元具有在字線與半導(dǎo)體本體70中的通道區(qū)之間的介電電荷捕捉構(gòu)造99。又，已發(fā)展出無(wú)結(jié)的NAND快閃構(gòu)造的實(shí)施例，于此從此構(gòu)造可能省略源極/漏極端子73-77，以及可選擇的端子72與78。
[0362]在所顯示的實(shí)施例中的電荷捕捉構(gòu)造包括如上所述的一 0Ν0Ν0多層疊層。如上所述，字線是用于在電荷捕捉構(gòu)造(例如99)中以引發(fā)熱，并使熱退火從循環(huán)損壞恢復(fù)。退火亦可在-FN擦除期間被施加以改善擦除速度。
[0363]關(guān)于一負(fù)柵極電壓FN(-FN)操作，偏壓條件是顯示在圖7中的NAND串行上。為了譬如通過(guò)使用-FN隧穿引發(fā)一區(qū)塊擦除，字線是偏壓有一負(fù)擦除電壓-VE，且位線與共通源極線是偏壓有一正擦除電壓+VE或接地，而串行選擇開關(guān)是偏壓有一電壓，用于將+VE電壓耦接至半導(dǎo)體本體70。這設(shè)置一個(gè)弓I發(fā)從通道至介電電荷捕捉構(gòu)造中的電荷捕捉層的空穴隧穿的電場(chǎng)，用以擦除方塊中的存儲(chǔ)器單元。為了改善擦除性能，字線可被終結(jié)，以能使電流在區(qū)塊擦除期間流動(dòng)，如以柵極構(gòu)造上的箭號(hào)表示的。在擦除操作期間，電流引發(fā)熱，熱被傳輸至介電電荷捕捉構(gòu)造。
[0364]包括如上所述的"無(wú)結(jié)"構(gòu)造的替代實(shí)施例包括在一第一 N型源極/漏極端子與一第二 N型源極/漏極端子之間的多條字線(例如8條或16條)，以及η通道裝置的一連續(xù)的P型通道構(gòu)造，且對(duì)P通道裝置而言，反之亦然。因此，如于此所說(shuō)明的NAND陣列的實(shí)施例可包括在摻入一導(dǎo)電性型式(與通道的導(dǎo)電性型式相反)的源極/漏極端子之間的一個(gè)以上的柵極。于此替代中，個(gè)別單元是以一種使通道構(gòu)造反轉(zhuǎn)，藉以為個(gè)別柵極建立反轉(zhuǎn)源極/漏極區(qū)的方式，通過(guò)使鄰近字線偏壓而被存取。參見Hsu等人的共同擁有的美國(guó)專利第7，382，654號(hào)，其被并入作參考，猶如完全提出于此。
[0365]NAND串行可被實(shí)施在各種配置中，包括finFET技術(shù)、淺溝道隔離技術(shù)、垂直NAND技術(shù)以及其他技術(shù)。關(guān)于一例子的垂直NAND構(gòu)造，請(qǐng)參見Kim等人的歐洲專利申請(qǐng)第EP 2048709號(hào)，名稱為「非易失性存儲(chǔ)器裝置、其操作方法及其制造方法(Non-volatilememory device, method of operating same and method of fabricating the same)」。
[0366]圖8為包括實(shí)施在絕緣襯底上的薄膜晶體管存儲(chǔ)器單元的一存儲(chǔ)器構(gòu)造的簡(jiǎn)化透視圖。這為一種代表構(gòu)造，于其中在裝置設(shè)計(jì)上將熱隔離納入考慮，用以提供更多有效的熱產(chǎn)生與較低的功率。在構(gòu)造上，實(shí)施一種"絕緣層上有硅S0I"設(shè)計(jì)方法。一絕緣體102被形成于集成電路的一襯底上，藉以提供熱與電性絕緣兩者。一薄膜半導(dǎo)體本體101是形成在絕緣體102上面。源極/漏極區(qū)110以及通道區(qū)109、111是在半導(dǎo)體本體101中被實(shí)施。一介電電荷捕捉構(gòu)造104是形成在薄膜半導(dǎo)體本體101上面。字線是通過(guò)使用一多層構(gòu)造(包括各個(gè)層的多晶硅105、106及多層的硅化物107、108)而實(shí)施。多晶硅/硅化物層的厚度可被減少以增加字線的電阻，且藉以增加熱產(chǎn)生。又，在一 SOI型構(gòu)造中被實(shí)施的薄膜半導(dǎo)體本體101可通過(guò)存儲(chǔ)器單元減少熱吸收，藉以允許于較低功率下產(chǎn)生較高的溫度。又，可使用額外熱絕緣技術(shù)。舉例而言，可在區(qū)域103的字線之間實(shí)施空氣間隔(airspacer),及其他熱絕緣構(gòu)造。
[0367]圖9-圖11顯示替代操作方法，于其中熱退火循環(huán)是被部署在一閃存裝置中。這些方法可譬如使用參考圖4所說(shuō)明的控制器434而被執(zhí)行。
[0368]圖9顯示一代表處理過(guò)程，于其中熱退火循環(huán)是穿插在關(guān)于存儲(chǔ)器裝置的任務(wù)功能操作(讀取、編程、擦除)之間。在裝置的操作期間，執(zhí)行編程/擦除循環(huán)操作，如以方塊200表示。一種供圖9的方法用的控制器計(jì)算編程/擦除循環(huán)(例如通過(guò)計(jì)算編程操作，通過(guò)計(jì)算擦除操作，或通過(guò)計(jì)算編程與擦除操作對(duì))(方塊201)，并監(jiān)視此計(jì)數(shù)(方塊202)。如果計(jì)數(shù)尚未達(dá)到一門限值，則算法回路繼續(xù)計(jì)數(shù)循環(huán)。如果計(jì)數(shù)達(dá)到一門限值，則控制器施加一熱退火循環(huán)(方塊203)。編程/擦除循環(huán)計(jì)數(shù)與熱退火循環(huán)可在適合一特定實(shí)施例時(shí)根據(jù)多組的單元，例如根據(jù)一逐列基礎(chǔ)、根據(jù)一逐行基礎(chǔ)、根據(jù)一逐方塊基礎(chǔ)或遍及一整個(gè)陣列而被施加。退火可在適合功率消耗需求與一既定實(shí)施例的其他需求時(shí)，同時(shí)被施加至單元的一列或行，或施加至較多組的單元。一編程擦除循環(huán)可被定義為寫入一存儲(chǔ)器單元以從編程狀態(tài)至擦除狀態(tài)且回到編程狀態(tài)的事件的組合，且通常使用作為用以測(cè)量閃存的耐久性的單位。如上所述，為了在使用一集成電路存儲(chǔ)器期間計(jì)算編程擦除循環(huán)，可使用一芯片上的計(jì)數(shù)器以計(jì)算施加至個(gè)別存儲(chǔ)器單元的編程循環(huán)，至存儲(chǔ)器單元的區(qū)塊內(nèi)的存儲(chǔ)器單元的編程循環(huán)，施加至個(gè)別存儲(chǔ)器單元的擦除循環(huán)，至存儲(chǔ)器單元的區(qū)塊內(nèi)的存儲(chǔ)器單元的擦除循環(huán)，或用以計(jì)算寫入一存儲(chǔ)器單元以從編程狀態(tài)至擦除狀態(tài)且回到編程狀態(tài)的事件的組合。這些方法全部可提供持久的實(shí)際編程擦除循環(huán)的數(shù)目的一跡象，并在用以施加一熱退火循環(huán)時(shí)足夠決定的一精度。
[0369]圖10顯示另一處理過(guò)程，于其中熱退火循環(huán)是穿插在任務(wù)功能操作之間。在圖10的處理過(guò)程中，編程/擦除循環(huán)操作是在正常操作期間被執(zhí)行，如以方塊301表示?？刂破鞅O(jiān)測(cè)一區(qū)塊擦除功能的執(zhí)行，并決定何時(shí)已完成一區(qū)塊擦除操作(方塊302)。如果沒有區(qū)塊擦除操作被完成，則處理過(guò)程繼續(xù)監(jiān)視且正常操作。如果成功地完成一次區(qū)塊擦除操作，則控制器施加一熱退火循環(huán)(方塊303)。這種熱退火循環(huán)是以與區(qū)塊擦除協(xié)調(diào)的方式被執(zhí)行，其乃因?yàn)槠涫情_始因應(yīng)于區(qū)塊擦除操作的偵測(cè)與完成。在區(qū)塊擦除與熱退火循環(huán)之間的其他邏輯鏈接，亦可導(dǎo)致區(qū)塊擦除與熱退火循環(huán)的協(xié)調(diào)性能。
[0370]圖11顯示一代表處理過(guò)程，于其中熱退火是在關(guān)于存儲(chǔ)器裝置的一任務(wù)功能(于此例子的區(qū)塊擦除)期間被施加。在圖11的處理過(guò)程中，關(guān)于存儲(chǔ)器裝置的正常編程/擦除循環(huán)正發(fā)生，如以方塊400表示。處理過(guò)程決定一區(qū)塊擦除是否已被要求(方塊401)。如果不是，處理過(guò)程繼續(xù)正常操作并監(jiān)視。如果一區(qū)塊擦除操作被要求，則控制器在區(qū)塊擦除操作期間終結(jié)字線，以能使熱產(chǎn)生電流被施加至被擦除的存儲(chǔ)器單元，或以其他方式被施加至熱退火(方塊402)。如上所述，這不但改善擦除性能，而且允許介電電荷捕捉構(gòu)造從編程/擦除循環(huán)損壞恢復(fù)。當(dāng)完成區(qū)塊擦除功能(方塊403)時(shí)，處理過(guò)程回復(fù)至正常操作。
[0371]圖12及13顯示沿著一實(shí)驗(yàn)用裝置(包括NAND架構(gòu)BE-SONOS存儲(chǔ)器單元，以75nm的節(jié)點(diǎn)制造)的測(cè)量，其中引發(fā)熱退火的電流是通過(guò)順向源極/漏極退火而產(chǎn)生，在源極/漏極端子與單元的半導(dǎo)體本體之間的接合是藉此而順向偏壓以引發(fā)電流。這模仿如上所述的其他加熱構(gòu)造的作用情形。在圖12中，顯示漏極電流對(duì)柵極電壓的曲線圖。蹤跡1201顯示在10，000次編程/擦除循環(huán)之后的一存儲(chǔ)器單元的性能，其顯示或許因循環(huán)損壞的結(jié)果出現(xiàn)的性能方面的一輕微退化。蹤跡1202與蹤跡1203分別顯示在一第一退火與一第二退火之后的性能。在退火步驟之后，大幅改善了此裝置的次臨界斜率(sub-thresholdslope)，其表示界面態(tài)階損壞(Dit)是通過(guò)使用熱退火而受到抑制。
[0372]圖13顯示在退火之前的10，000次循環(huán)以及在退火之后的10，000次循環(huán)的門限電壓對(duì)測(cè)試的存儲(chǔ)器單元的編程/擦除循環(huán)的循環(huán)次數(shù)。此圖顯示此裝置同樣執(zhí)行在退火之前的10，000次循環(huán)與在退火之后的下一 10，000次循環(huán)兩者。
[0373]圖14-圖16分別顯示關(guān)于在測(cè)試的NAND架構(gòu)BE-SONOS存儲(chǔ)器單元上的一第一組的100，000次編程/擦除循環(huán)，關(guān)于在一熱退火之后的一第二組的100，000次編程/擦除循環(huán)，以及關(guān)于在熱退火之后的一第十組的100，000次編程/擦除循環(huán)的門限值分布。在圖14中，顯示無(wú)法輕易區(qū)別的七種曲線圖。這些曲線圖對(duì)應(yīng)至于10次循環(huán)下的性能、于100次循環(huán)下的性能、于1000次循環(huán)下的性能、于10，000次循環(huán)下的性能、于50，000次循環(huán)下的性能，以及于100，000次循環(huán)下的性能。圖14顯示當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加至大約100時(shí)，擦除狀態(tài)窗口的上部邊緣到達(dá)大約2.3V。編程狀態(tài)窗口維持相當(dāng)?shù)某?shù)，其具有于大約3.5V下的較低邊緣。
[0374]圖15顯示關(guān)于在一熱退火之后的一第二組的100，000次循環(huán)，擦除狀態(tài)窗口的上部邊緣停留在大約2.6V以下，而編程狀態(tài)窗口停留在大約3.5V之上。圖16顯示關(guān)于在熱退火之后的第十組的100，000次循環(huán)，擦除狀態(tài)窗口維持在大約2.9V以下，而編程狀態(tài)窗口維持在大約3.4V之上。
[0375]圖14-圖16所顯示的結(jié)果顯示通過(guò)每100，000次循環(huán)就使用熱退火處理，就可將裝置性能維持超過(guò)I百萬(wàn)次循環(huán)。
[0376]圖17-圖19顯示頁(yè)編程照射量(shot count)(亦即，用于在一編程、確認(rèn),再試循環(huán)算法中成功地編程所需要的編程脈沖的數(shù)目)及超過(guò)100，000次編程/擦除循環(huán)的總擦除時(shí)間變化。此圖顯示關(guān)于頁(yè)編程照射量的最差狀況計(jì)算的蹤跡、一平均數(shù)目的頁(yè)編程照射量及一總數(shù)擦除時(shí)間蹤跡。圖17顯示關(guān)于一第一組的100，000次循環(huán)的性能。圖18顯示關(guān)于在熱退火之后的一第二組的100，000次循環(huán)的性能。圖19顯示關(guān)于利用熱退火的一第十組的100，000次循環(huán)的性能。這些圖顯示在第十組的100，000次P/E循環(huán)之后伴隨著一熱退火，編程/擦除循環(huán)條件幾乎完全被恢復(fù)，并顯示超過(guò)一百萬(wàn)次循環(huán)的耐久性。
[0377]圖20顯示關(guān)于一 BE-SONOS存儲(chǔ)器單元中，利用及不利用熱退火的擦除性能，BE-SONOS存儲(chǔ)器單元具有一多層隧穿層、一電荷捕捉層及一阻擋層，多層隧穿層包括1.3nm的氧化娃、2nm的氮化娃及3.5nm的氧化娃，電荷捕捉層包括7納米的氮化娃及一個(gè)包括8.5nm的氧化硅的阻擋層。一個(gè)_17伏特的-FN擦除偏壓是被施加橫越過(guò)柵極及裝置的本體。關(guān)于在這些條件下的從約5V至約OV的一門限值降低的在25°C的擦除時(shí)間是接近I秒。于250°C的提升的溫度，在這些條件下的擦除時(shí)間降至大約11ms。因此，圖20顯示在一擦除操作期間施加熱退火可改善擦除性能。
[0378]圖21為退火時(shí)間的阿列尼厄圖表(秒對(duì)q/(kT))，顯示關(guān)于在一 BE-SONOS裝置中的熱輔助擦除操作的估計(jì)的退火時(shí)間。三個(gè)蹤跡是被顯示，其中最上蹤跡呈現(xiàn)1.2電子伏特的活化能，在中間的蹤跡呈現(xiàn)1.5電子伏特的活化能，而較低的蹤跡呈現(xiàn)1.8電子伏特的活化能。又，為了計(jì)算，基于實(shí)驗(yàn)假設(shè)用于恢復(fù)所需要的退火時(shí)間于250°C下大約是兩個(gè)小時(shí)。基于顯示于曲線圖的計(jì)算，在大約600°C的溫度下，所需要的退火時(shí)間將只有一些毫秒(ms)，且是因此適合在目前閃存規(guī)格的擦除速度需求之內(nèi)使用。使用說(shuō)明于此的電阻式加熱可達(dá)成像600°C那樣的溫度。[0379]圖22為一集成電路上的一存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖。存儲(chǔ)器包括一陣列的存儲(chǔ)器單元，其包括多行與多列。此陣列的存儲(chǔ)器單元可能被配置在一 NAND構(gòu)造中。此陣列中的存儲(chǔ)器單元可包括位于一絕緣襯底上的半導(dǎo)體本體。
[0380]圖22所顯示的區(qū)段包括排列成局部字線2230a至2230f的字線段。局部字線是與一種配置中的對(duì)應(yīng)對(duì)的全局字線(以區(qū)段的反側(cè)的兩個(gè)結(jié)尾箭號(hào)表示)耦接，其可參考局部字線2230a被理解。一第一開關(guān)2262L是用于經(jīng)由一接點(diǎn)2281而將一對(duì)中的一第一全局字線2260L連接至局部字線2230a。一第二開關(guān)2262R是用于經(jīng)由一接點(diǎn)2283將此對(duì)中的一第二全局字線2260R連接至局部字線2230a。此種配置是以一種關(guān)于此陣列的存儲(chǔ)器單元的所顯示的方塊中的每條局部字線及其對(duì)應(yīng)對(duì)的全局字線的圖案被重復(fù)。因此，第一(或左側(cè))開關(guān)2262L與第二(或右側(cè))開關(guān)2262R被耦接至局部字線2230a至2230f的對(duì)應(yīng)的第一(左)與第二(右)端。存儲(chǔ)器亦包括沿著對(duì)應(yīng)行的位線2210。位線可包括近端位線2210，其是經(jīng)由接點(diǎn)2215耦接至全局位線(未顯示)。
[0381]將偏壓連接至局部字線的電路包括耦接至一對(duì)全局字線的開關(guān)2262L、2262R。此對(duì)全局字線包括多條沿著相對(duì)應(yīng)的列耦接至局部字線2230a至2230f的第一開關(guān)2262L的第一全局字線2260L，以及多條沿著相對(duì)應(yīng)的列耦接至局部字線2230a至2230f的第二開關(guān)2262R的第二全局字線2260R。
[0382]存儲(chǔ)器包括耦接至圖22所顯示的陣列的一地址譯碼器(未顯示)，其包括耦接至局部字線2230a至2230f的第一開關(guān)2262L與第二開關(guān)2262R的一局部字線譯碼器，用以將選擇的局部字線耦接至相對(duì)應(yīng)對(duì)的全局字線2260L與2260R。此例子的局部字線譯碼器被耦接至第一局部字線選擇線2270L與第二局部字線選擇線2270R，其分別控制第一開關(guān)2262L與第二開關(guān)2262R，以供圖22所顯示的陣列中的單元的一方塊或一行的方塊使用。每個(gè)第一開關(guān)2262L可包括一 FET晶體管，其具有一柵極、一輸入以及一輸出。第一局部字線選擇線2270L被耦接至第一開關(guān)2262L的柵極。第一開關(guān)2262L的輸入被耦接至第一全局字線2260L。第一開關(guān)2262L的輸出被耦接至局部字線2230a至2230f的第一端。
[0383]同樣地，每個(gè)第二開關(guān)2262R可包括具有一柵極、一輸入以及一輸出的一FET晶體管，例如一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET)。第二局部字線選擇線2270R被耦接至第二開關(guān)2262R的柵極。第二開關(guān)2262R的輸入被耦接至第二全局字線2260R。第二開關(guān)2262R的輸出被耦接至局部字線2230a至2230f的第二端。
[0384]譬如結(jié)合圖3與圖4，存儲(chǔ)器包括如上所述耦接至對(duì)應(yīng)對(duì)的全局字線的多個(gè)配對(duì)的字線驅(qū)動(dòng)器與字線終端電路。配對(duì)的字線驅(qū)動(dòng)器與字線終端電路包括耦接至此相對(duì)應(yīng)對(duì)中的一第一全局字線2260L的一字線驅(qū)動(dòng)器，以及耦接至此相對(duì)應(yīng)對(duì)中的第二全局字線2260R的一字線終端電路。字線驅(qū)動(dòng)器電路與字線終端電路是適合于施加不同的偏壓條件至第一與第二全局字線，以能在選擇的局部字線上引發(fā)一選擇的偏壓配置。字線驅(qū)動(dòng)器與終端電路可通過(guò)使用類似的電路而被實(shí)施，用以將選擇的偏壓條件施加至局部字線，包括電壓電平、電流源、偏壓電路等等。標(biāo)語(yǔ)"驅(qū)動(dòng)器"與"終端電路"是使用于此，用以暗示在任何既定操作中的電路的角色可以是不同的，于此譬如施加比另一個(gè)更高的電壓，且未必暗示它們是使用不同的電路設(shè)計(jì)而實(shí)施。
[0385]于此實(shí)施例中，為了說(shuō)明的目的，存儲(chǔ)器單元的方塊包括六條近端位線與六條局部字線。此技術(shù)的實(shí)施例可包括各種尺寸的方塊。舉例而言，在一 NAND架構(gòu)中，每個(gè)方塊可包括在串行選擇晶體管與接地選擇晶體管之間的16、32或64條局部字線。又，以近端位線的數(shù)目的角度看，可依據(jù)待被實(shí)現(xiàn)的期望熱退火特征以及局部字線的電阻選擇方塊的寬度。
[0386]局部字線的電阻為所使用的材料、局部字線的剖面積以及局部字線的長(zhǎng)度的函數(shù)。在一代表實(shí)施例中，局部字線的材料可包括金屬或其他材料，其具有大約I歐姆/平方與大約30nmX30nm的剖面積的一薄片電阻。局部字線的長(zhǎng)度可以是大約150μ，其將譬如容納給定IOOnm間隔的1500條近端位線。當(dāng)然這些數(shù)值取決于在集成電路的設(shè)計(jì)上可被納入考慮的各種因素。
[0387]顯示于此例中的存儲(chǔ)器單元的陣列是以一種NAND配置被排列，于此近端位線2210包括一連串的單元中的存儲(chǔ)器單元的通道。每個(gè)NAND串行包括經(jīng)由接點(diǎn)2215將串行(亦即，近端位線2210)耦接至一全局位線的一串行選擇開關(guān)2290，以及將串行(亦即，近端位線2210)耦接至一共通源極線2250或其他參照符號(hào)的一接地選擇開關(guān)2280。串行選擇開關(guān)可以通過(guò)具有一串行選擇線SSL 2220的一柵極的一 MOS晶體管而形成。接地選擇開關(guān)可以通過(guò)具有一接地選擇線GSL 2240的一柵極的一 MOS晶體管而形成。
[0388]在操作上，第一全局字線2260L與第二全局字線2260R兩者被控制，以經(jīng)由第一開關(guān)2262L與第二開關(guān)2262R將偏壓條件連接至局部字線2230a至2230f，包括在組合偏壓配置中用以引發(fā)電流以供熱退火以及供其他需要選擇的存儲(chǔ)器單元的操作使用。
[0389]圖23為施加偏壓給一陣列的存儲(chǔ)器單元的電路的立體圖。此電路包括多條近端位線2310a、2310b，以及多條局部字線2330a、2330b、2330c。存儲(chǔ)器單元產(chǎn)生于近端位線2310a、2310b與局部字線2330a、2330b、2330c的交點(diǎn)。第一與第二開關(guān)(例如局部字線2330a上的開關(guān)2362L與2362R)被耦接至每一條局部字線2330a、2330b、2330c的第一與第二端。于此實(shí)施例，局部字線的左端上的開關(guān)2362L被耦接至接觸構(gòu)造2363L，它們是藉此連接至伏在局部字線上面的全局字線2360L。又，局部字線的右端上的開關(guān)2362R被耦接至接觸構(gòu)造2363R，它們是藉此連接至伏在局部字線下面的全局字線2360R。于此例子中的一局部字線譯碼器被耦接至第一局部字線選擇線2370L與第二局部字線選擇線2370R，其分別控制開關(guān)2362L與開關(guān)2362R。用于施加一偏壓配置至存儲(chǔ)器單元的方塊的電路的這種配置，可利用在一陣列的存儲(chǔ)器單元之下的一絕緣層而在裝置中被實(shí)施，例如在使用薄膜存儲(chǔ)器單元的實(shí)施例中被實(shí)施。
[0390]圖24為一陣列構(gòu)造的剖面圖，于其中一第一全局字線2460L是被部署在一局部字線2430之上，而一第二全局字線2460R是被部署在局部字線2430之下。此陣列的剖面圖是沿著第一全局字線2460L、第二全局字線2460R以及局部字線2430。于此構(gòu)造中，一絕緣層2401伏在一襯底(未顯示)上面，此襯底可包括多重層的存儲(chǔ)器陣列、邏輯電路以及其他集成電路特征部。一第一圖案化導(dǎo)體層伏在絕緣層2401上面，于其中布局包括全局字線2460R的"第二"全局字線。絕緣層2402伏在包括全局字線2460R的圖案化導(dǎo)體層上面。覆蓋于絕緣層2402上的是一陣列層，其包括多條近端位線2410a、2410b、2410c、2410d連同用于選擇局部字線2430的開關(guān)的晶體管本體2462L與2462R。多條近端位線2410a、2410b、2410c、2410d是被排列于此視圖中，以能使位線延伸進(jìn)入并離開紙張的平面。
[0391]一存儲(chǔ)器元件層2480(例如多層介電電荷捕捉構(gòu)造)伏在多條近端位線2410a、2410b、2410c、2410d上面。局部字線2430伏在存儲(chǔ)器元件層2480上面。局部字線選擇線2470L與2470R分別伏在晶體管本體2462L與2462R上面。局部字線選擇線2470L與2470R是被排列于此視圖中，以能使它們延伸進(jìn)入并離開紙張的平面。
[0392]晶體管本體2462L與2462R包括源極、通道以及漏極區(qū)域(未顯示)。局部字線選擇線2470L與2470R是被配置成在晶體管本體2462L與2462R的通道上面的柵極。晶體管本體2462L的源極與漏極端子的其中一個(gè)被連接至在局部字線上面延伸的一導(dǎo)電插塞2469L，而晶體管本體2462L的源極與漏極端子的另一個(gè)是經(jīng)由一連接器2468L連接至局部字線2430的一第一端。同樣地，晶體管本體2462R的源極與漏極端子的其中一個(gè)被連接至在局部字線下面延伸的一導(dǎo)電插塞2469R,而晶體管本體2462R的源極與漏極端子的另一個(gè)是經(jīng)由一連接器2468R連接至局部字線2430的一第二端。在某些實(shí)施例中，局部字線2430可延伸在晶體管本體2462L與2462R以及且形成于其間的接點(diǎn)的上面，以作為更復(fù)雜的連接器2468L與2468R的替代方案。
[0393]包括局部字線2430以及局部字線選擇線2470L與2470R的構(gòu)造被部署在一絕緣填充2403之內(nèi)。一第二圖案化導(dǎo)體層伏在絕緣填充2403上面，于其中布局包括全局字線2460L的"第一"全局字線。如顯示的，導(dǎo)電插塞2469L將晶體管本體2462L連接至上層的全局字線2460L。同樣地，導(dǎo)電插塞2469R將晶體管本體2462R連接至下層的全局字線2460R。絕緣層2404伏在包括全局字線2460L的圖案化導(dǎo)體層上面。
[0394]圖25為施加偏壓給一陣列的存儲(chǔ)器單元的電路的立體圖。此電路包括多條近端位線2510a、2510b以及多條局部字線2530a、2530b、2530c。存儲(chǔ)器單元產(chǎn)生于近端位線2510a、2510b與局部字線2530a、2530b、2530c的交點(diǎn)。第一與第二開關(guān)(例如局部字線2530a上的開關(guān)2562L與2562R)被耦接至每一條局部字線2530a、2530b、2530c的第一與第二端。于此實(shí)施例，局部字線的左端上的開關(guān)2562L被耦接至接觸構(gòu)造2563L，它們是藉此連接至伏在局部字線上面的全局字線2560L。又，局部字線的右端上的開關(guān)2562R被耦接至接觸構(gòu)造2563R，它們是藉此連接至全局字線2560R，且亦伏在局部字線上面。于此例子中的一局部字線譯碼器被耦接至第一局部字線選擇線2570L與第二局部字線選擇線2570R，其分別控制開關(guān)2562L與開關(guān)2562R。
[0395]圖26A為一陣列構(gòu)造的剖面圖，于其中全局字線對(duì)的第一全局字線2660L與第二全局字線2660R兩者是部署在局部字線上面。此陣列的剖面圖是沿著局部字線2630，其中第一與第二全局字線以相同電平與附圖中的一斷流器(cutout)特征部對(duì)準(zhǔn)以顯露兩者。于此構(gòu)造中，一個(gè)半導(dǎo)體襯底2601包括被溝道隔離構(gòu)造2615a、2615b、2615c、2615d、2615e隔開的多條近端位線2610a、2610b、2610c、2610d。又，晶體管本體2662L與晶體管本體2662R被形成于此陣列中的每個(gè)列上的襯底2601中。晶體管本體2662L與晶體管本體2662R包括源極、通道以及漏極區(qū)域(未顯示)。一存儲(chǔ)器元件層2680(例如多層介電電荷捕捉構(gòu)造)伏在多條近端位線2610a、2610b、2610c、2610d上面。一局部字線2630伏在存儲(chǔ)器元件層2680上面。局部字線選擇線2670L與2670R分別伏在晶體管本體2662L與晶體管本體2662R中的晶體管通道上面。局部字線選擇線2670L與2670R是被排列于此視圖中，以能使它們延伸進(jìn)入并離開紙張的平面。
[0396]局部字線選擇線2670L與2670R是被配置成在晶體管本體2662L與晶體管本體2662R的通道上面的柵極。晶體管本體2662L的源極與漏極端子的其中一個(gè)被連接至延伸在局部字線上面的一導(dǎo)電插塞2669L,而晶體管本體2662L的源極與漏極端子的另一個(gè)是經(jīng)由一連接器2668L連接至局部字線2630的一第一端。同樣地，晶體管本體2662R的源極與漏極端子的其中一個(gè)被連接至延伸在局部字線上面的一導(dǎo)電插塞2669R，其朝垂直于紙張的平面的方向潛在地偏移，而晶體管本體2662R的源極與漏極端子的另一個(gè)是經(jīng)由一連接器2668R連接至局部字線2630的一第二端。在某些實(shí)施例中，局部字線2630可延伸在晶體管本體2662L與晶體管本體2662R以及形成于其間的接點(diǎn)上面，以作為更復(fù)雜的連接器2668L與2668R的替代方案。
[0397]包括局部字線2630以及局部字線選擇線2670L與2670R的構(gòu)造是部署在一絕緣填充2603之內(nèi)。一圖案化導(dǎo)體層伏在絕緣填充2603上面，于其中布局包括全局字線2660L的"第一"全局字線與包括全局字線2660R的"第二"全局字線。如顯示的，導(dǎo)電插塞2669L將晶體管本體2662L連接至上層的全局字線2660L。同樣地，導(dǎo)電插塞2669R將晶體管本體2662R連接至上層的全局字線2660R。絕緣層2604伏在包括全局字線2660L與全局字線2660R的圖案化導(dǎo)體層上面。
[0398]圖26B顯示關(guān)于局部字線2630a與上層對(duì)的全局字線2660L/2660R，以及局部字線2630b與上層對(duì)的全局字線2661L/2661R的布局或俯視圖。在這些對(duì)的全局字線中的第一與第二全局字線兩者伏在局部字線上面的實(shí)施例中，可增加垂直于局部字線的間隔以為每條局部字線容納兩條全局字線。全局字線可具有一"扭轉(zhuǎn)(twisted")"布局，其可改善接觸至下層的局部字線選擇晶體管的彈性，或它們可以是直線狀，如圖26B所示。又，在某些實(shí)施例中，第一全局位線可在覆蓋于局部字線上的一第一圖案化導(dǎo)體層中被實(shí)施，而每對(duì)中的第二全局位線可在覆蓋于第一全局位線上的一額外圖案化導(dǎo)體層中被實(shí)施。
[0399]包括配置在存儲(chǔ)器陣列的上方的第一全局字線2660L與第二全局字線2660R的構(gòu)造，可通過(guò)使用主體硅裝置上的閃存以及絕緣體上硅型裝置上的薄膜晶體管TFT閃存及其他存儲(chǔ)器構(gòu)造而被實(shí)施。
[0400]圖27A至圖27D顯示用來(lái)將偏壓條件施加至此陣列中的存儲(chǔ)器單元的全局字線/局部字線電路的各種配置。在圖27A中，一 NAND架構(gòu)陣列是顯示有四個(gè)區(qū)段，其包括一般在符合圓形2701、2702、2703、2704的陣列的區(qū)域中的存儲(chǔ)器單元。在一 NAND架構(gòu)中，全局位線GBL (例如2740)是沿著具有串行選擇晶體管與接地選擇晶體管的行而被配置，用于將個(gè)別串行耦接在一全局位線GBL與一共通源極CS線2714之間。于此圖中，全局位線GBL伏在陣列上面，并只顯示于與串行選擇晶體管的接觸點(diǎn)，用以避免模糊化圖中的其他部分。串行是通過(guò)使用上區(qū)段上的一串行選擇線SLL 2709以及下區(qū)段上的一串行選擇線2710而耦接至它們對(duì)應(yīng)的全局位線，串行選擇線SLL 2709與串行選擇線2710是與字線平行被配置并作為供如所顯示的串行選擇晶體管用的柵極。串行是通過(guò)使用上區(qū)段的一接地選擇線GSL 2712以及下區(qū)段的一接地選擇線GSL 2713而耦接至共通源極CS線。如所顯示的，有沿著陣列中的存儲(chǔ)器單元的每個(gè)列而被配置的成對(duì)的全局字線GWL1、GWL2。這種布局可被視為沿著位線自上至下反射鏡影像布局，藉以允許區(qū)段共享至全局位線的共通源極線與接點(diǎn)。在每個(gè)區(qū)段之內(nèi)，局部字線(以粗虛線表示)是以每端上的MOS晶體管的型式連接至開關(guān)。這些開關(guān)是通過(guò)使用一左局部字線選擇線LWSL(例如2721)與一右局部字線選擇線LWSR(例如2722)而受到控制。這些開關(guān)可被排列在各種配置中。于此例子中，圖27A所顯示的開關(guān)配置的放大視圖是顯示于圓形2750中。圓形2750中的開關(guān)配置顯示沿著一列(其包括一左側(cè)局部字線LWL-L與一右側(cè)局部字線LWL-R)延伸的一第一全局字線GWLl與一第二全局字線GWL2。一 MOS晶體管2752具有耦接至左側(cè)局部字線LWL-L的一第一源極/漏極端子以及耦接至一第一層間接點(diǎn)2753(其連接至第一全局字線GWL1)的第二源極/漏極端子。一 MOS晶體管2754具有耦接至右側(cè)局部字線LWL-R的一第一源極/漏極端子以及耦接至一第二層間接點(diǎn)2755(其連接至第二全局字線GWL2)的第二源極/漏極端子。圓形2750所顯示的開關(guān)配置是經(jīng)由此陣列而重復(fù)在局部字線的末端上，并允許每條局部字線的一端連接至其中一條全局字線，且允許每條局部字線的另一端連接至其他的全局字線。
[0401]圖27B顯示一替代陣列布局，于其中圓形2750A中的開關(guān)配置利用單一層間接點(diǎn)2757而非兩個(gè)層間接點(diǎn)，如圖27B所示。于此圖中對(duì)于類似的元件重復(fù)使用于圖27A中的參考數(shù)字，且不再說(shuō)明這種元件。于此例子中，在圓形2750A與2750B中有兩個(gè)開關(guān)配置。圓形2750A中的開關(guān)配置顯示沿著一列(其包括一左側(cè)局部字線LWL-L與一右側(cè)局部字線LWL-R)延伸的一第一全局字線GWLl與一第二全局字線GWL2。一 MOS晶體管2752A具有耦接至左側(cè)局部字線LWL-L的一第一源極/漏極端子以及耦接至層間接點(diǎn)2757 (其連接至第一全局字線GWL1)的第二源極/漏極端子。一 MOS晶體管2754A具有耦接至右側(cè)局部字線LffL-R的一第一源極/漏極端子以及耦接至相同的層間接點(diǎn)2757 (其連接至第一全局字線GffLl)的第二源極/漏極端子。
[0402]圓形2750A中的開關(guān)配置顯示沿著一列(其包括一左側(cè)局部字線LWL-L與一右側(cè)局部字線LWL-R)延伸的一第一全局字線GWLl與一第二全局字線GWL2。一 MOS晶體管2752A具有耦接至左側(cè)局部字線LWL-L的一第一源極/漏極端子以及耦接至層間接點(diǎn)2757 (其連接至第一全局字線GWL1)的第二源極/漏極端子。一 MOS晶體管2754A具有耦接至右側(cè)局部字線LWL-R的一第一源極/漏極端子以及耦接至相同的層間接點(diǎn)2757 (其連接至第一全局字線GWL1)的第二源極/漏極端子。
[0403]圓形2750B所顯示的開關(guān)配置是被排列以將局部字線連接至位在每段的相反側(cè)的第二全局字線GWL2。因此，配置2750B包括沿著一列(其包括一左側(cè)局部字線LWL-L與一右側(cè)局部字線LWL-R)延伸的一第一全局字線GWLl與一第二全局字線GWL2。一 MOS晶體管2752B具有耦接至左側(cè)局部字線LWL-L的一第一源極/漏極端子以及耦接至層間接點(diǎn)2758 (其連接至第二全局字線GWL2)的第二源極/漏極端子。一 MOS晶體管2754B具有耦接至右側(cè)局部字線LWL-R的一第一源極/漏極端子以及耦接至相同的層間接點(diǎn)2758 (其連接至第二全局字線GWL2)的第二源極/漏極端子。開關(guān)配置2750A與2750B的圖案是經(jīng)由此陣列而重復(fù)，并允許每條局部字線的一端連接至其中一條全局字線，且允許每條局部字線的另一端連接至其他的全局字線。
[0404]圖27C與圖27D顯示沿著存儲(chǔ)器陣列中的一列而排列的全局字線對(duì)與局部字線，以及對(duì)應(yīng)的全局字線驅(qū)動(dòng)器的代表配置，于此一驅(qū)動(dòng)器亦可作為一全局字線終端電路。
[0405]圖27C顯示類似圖27B的配置，其包括包含全局字線2762與2765的一第一全局字線對(duì)。全局字線2762是連接于一端上的一左/右全局字線驅(qū)動(dòng)器2760與另一端上的一互補(bǔ)式左/右全局字線驅(qū)動(dòng)器2761之間。同樣地,全局字線2765是連接于一端上的一左/右全局字線驅(qū)動(dòng)器2763與另一端上的一互補(bǔ)式左/右全局字線驅(qū)動(dòng)器2764之間。
[0406]于此說(shuō)明中，有沿著列被排列的四個(gè)字線段(2766-2769)與相對(duì)應(yīng)的全局字線對(duì)2762/2765。全局字線2762上的一接點(diǎn)2772是經(jīng)由一開關(guān)連接至局部字線2766的右端。局部字線2766的左端是經(jīng)由一第一開關(guān)連接至全局字線2765上的接點(diǎn)2770。又，全局字線2765上的接點(diǎn)2770是經(jīng)由一第二開關(guān)連接至局部字線2767的左端。全局字線2762上的接點(diǎn)2773是經(jīng)由一第一開關(guān)連接至局部字線2767的右端，并經(jīng)由一第二開關(guān)連接至局部字線2768的左端。局部字線2768的右端是經(jīng)由一第一開關(guān)連接至全局字線2765上的接點(diǎn)2771。又，全局字線2765上的接點(diǎn)2771是經(jīng)由一第二開關(guān)連接至局部字線2769的左端。全局字線2762上的接點(diǎn)2774是經(jīng)由一開關(guān)連接至局部字線2769的右端。
[0407]于此配置中，驅(qū)動(dòng)器2760與2761可基于局部字線選擇器譯碼而被配置，以能使在導(dǎo)電模式(例如熱退火)期間橫越過(guò)局部字線所施加的偏壓條件通過(guò)依據(jù)選擇的局部字線交替較高電壓與較低電壓角色來(lái)維持相同的電流方向。或者，依據(jù)選擇的局部字線，可允許導(dǎo)電模式利用朝相對(duì)方向的電流操作。
[0408]圖27D顯示類似圖27A的配置，其包括一個(gè)包含全局字線2782與2785的第一全局字線對(duì)。全局字線2782是連接于一端上的一左全局字線驅(qū)動(dòng)器2780與另一端上的一互補(bǔ)式右全局字線驅(qū)動(dòng)器2781之間。同樣地，全局字線2785是連接于一端上的一左全局字線驅(qū)動(dòng)器2783與另一端上的一互補(bǔ)式右全局字線驅(qū)動(dòng)器2784之間。
[0409]于此說(shuō)明中，有沿著列被排列的四個(gè)字線段(2786-2789)與相對(duì)應(yīng)的全局字線對(duì)2782/2785。全局字線2785上的接點(diǎn)2790、2791、2792以及2793是經(jīng)由各自的開關(guān)連接至各自的局部字線2786至2789的右端。全局字線2782上的接點(diǎn)2794、2795、2796以及2797是經(jīng)由各自的開關(guān)連接至各自的局部字線2786至2789的左端。
[0410]于此配置中，在全局字線以及耦接至局部字線的開關(guān)之間有兩倍的多的層間接點(diǎn)，如圖27C的配置。然而，全局字線驅(qū)動(dòng)器可被配置，以能使它們獨(dú)立于選擇的局部字線專門地操作作為一左側(cè)驅(qū)動(dòng)器或作為一右側(cè)驅(qū)動(dòng)器。
[0411]圖28顯示一代表處理過(guò)程，于其中熱退火循環(huán)是通過(guò)使用第一與第二全局字線而穿插在關(guān)于存儲(chǔ)器裝置的任務(wù)功能操作(讀取、編程、擦除)之間。在裝置的操作期間，執(zhí)行編程/擦除循環(huán)操作，如以方塊2801表示。裝置上的控制電路包括用以維持編程與擦除循環(huán)、編程循環(huán)或擦除循環(huán)的次數(shù)計(jì)算或計(jì)數(shù)(例如通過(guò)計(jì)算編程操作，通過(guò)計(jì)算擦除操作，或通過(guò)計(jì)算編程與擦除操作對(duì))的邏輯(方塊2803)，并監(jiān)視此計(jì)算(方塊2805)。控制電路亦包括用于執(zhí)行于下所說(shuō)明之后續(xù)步驟的邏輯。如果計(jì)數(shù)尚未達(dá)到一門限值，則控制電路進(jìn)行回圈以繼續(xù)計(jì)數(shù)循環(huán)。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到一門限值時(shí)，則控制電路接著將第一與第二全局字線耦接至選擇的對(duì)應(yīng)的局部字線(2810)，并控制多個(gè)配對(duì)的字線驅(qū)動(dòng)器與字線終端電路，用以施加偏壓至在選擇的局部字線中引發(fā)電流的全局位線對(duì)(2815)。
[0412]編程與擦除循環(huán)計(jì)數(shù)與熱退火循環(huán)可在適合一特定實(shí)施例時(shí)，根據(jù)多組的單元，例如根據(jù)逐列基礎(chǔ)、根據(jù)逐行基礎(chǔ)、根據(jù)逐方塊基礎(chǔ)，或遍及整個(gè)陣列而被施加。退火可在適合功率消耗需求與一既定實(shí)施例的其他需求時(shí)，同時(shí)被施加至單元的一列或行，或施加至較多組的單元。
[0413]圖29顯示另一種處理過(guò)程，于其中熱退火循環(huán)是通過(guò)使用第一與第二全局字線而穿插在關(guān)于存儲(chǔ)器裝置的任務(wù)功能操作(讀取、編程、擦除)之間。在圖29的處理過(guò)程中，編程/擦除循環(huán)操作是在正常操作期間被執(zhí)行，如以方塊2901表示?？刂齐娐钒ㄓ靡员O(jiān)測(cè)一區(qū)塊擦除功能的執(zhí)行以及用于執(zhí)行于下所說(shuō)明之后續(xù)步驟的邏輯?？刂齐娐窙Q定何時(shí)已完成一區(qū)塊擦除操作(方塊2905)。如果沒有區(qū)塊擦除操作被完成，則控制電路繼續(xù)監(jiān)視且正常操作。如果成功地完成一次區(qū)塊擦除操作，則控制電路為對(duì)應(yīng)的局部字線(2910)譯碼第一與第二全局字線，并控制多個(gè)配對(duì)的字線驅(qū)動(dòng)器與字線終端電路，用以施加偏壓至在選擇的局部字線中引發(fā)電流的全局位線對(duì)(2915)。
[0414]圖30顯示一代表處理過(guò)程，于其中熱退火是通過(guò)使用第一與第二全局字線而在關(guān)于存儲(chǔ)器裝置的一任務(wù)功能(于此例子中的一區(qū)塊擦除)期間被施加。在圖30的處理過(guò)程中，關(guān)于存儲(chǔ)器裝置的正常編程/擦除循環(huán)正發(fā)生，如以方塊3001表示?？刂齐娐钒ㄓ靡詻Q定一區(qū)塊擦除是否已被要求(方塊3005)并用于執(zhí)行于下所說(shuō)明之后續(xù)步驟的邏輯。如果一區(qū)塊擦除尚未被要求，則控制電路繼續(xù)正常操作與監(jiān)視。如果一區(qū)塊擦除操作被要求，則控制電路在區(qū)塊擦除操作期間終結(jié)字線，以能使被擦除的存儲(chǔ)器單元可利用熱產(chǎn)生電流，或者以其他方式施加熱退火(方塊3007)。如上所述，這不但可改善擦除性能，而且允許介電電荷捕捉構(gòu)造從編程/擦除循環(huán)損壞恢復(fù)。當(dāng)完成區(qū)塊擦除功能(方塊3020)時(shí)，處理過(guò)程回復(fù)至正常操作。
[0415]依據(jù)本技術(shù)的實(shí)驗(yàn)已為后編程/擦除循環(huán)的裝置施加各種字線電流及退火脈沖，于此存儲(chǔ)器裝置是在一測(cè)試配置中的BE-SONOS介電電荷捕捉存儲(chǔ)器。字線電流包括1.2mA、1.6mA以及2mA。退火脈沖的范圍從0.1毫秒(ms)至100秒。存儲(chǔ)器裝置執(zhí)行10，000次PE循環(huán)以看見損壞效果。就在熱退火期間的門限電壓漂移、次門限斜率恢復(fù)以及轉(zhuǎn)導(dǎo)而論的實(shí)驗(yàn)結(jié)果被詳細(xì)說(shuō)明于下。
[0416]圖31為門限電壓對(duì)退火脈沖寬度的曲線圖，顯示在熱退火期間的門限電壓漂移的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在任何編程/擦除循環(huán)的前的門限電壓大約為6.2V。在沒有退火的情況下，且在10，000次PE循環(huán)之后，編程的門限電壓漂移成大約7.0V0利用1.2mA、1.6mA以及2mA的退火電流，而退火電流是一毫秒或更少，門限電壓分別漂移成大約6.7V、6.4V以及5.7V。因此，實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)字線電流為1.6mA或2mA時(shí)，由字線加熱器所提供的脈沖退火可提供在退火脈沖寬度的一毫秒之內(nèi)的非?？焖俚拈T限電壓恢復(fù)時(shí)間。
[0417]圖32為次門限斜率對(duì)退火脈沖寬度的曲線圖，顯示在熱退火之后的次門限恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)應(yīng)于上述的門限電壓漂移的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，后PE循環(huán)的裝置顯現(xiàn)快速的次門限斜率(SS)恢復(fù)。在任何編程/擦除循環(huán)之前，在測(cè)試之下的存儲(chǔ)器裝置顯現(xiàn)大約在220mV/10年及280mV/10年之間的SS。在10，000次編程/擦除循環(huán)之后，在沒有退火的情況下，在測(cè)試之下的存儲(chǔ)器單元顯現(xiàn)大約在410mV/10年與490mV/10年之間的SS。利用
1.2mA、1.6mA以及2mA的退火電流，在幾毫秒之內(nèi)，在測(cè)試之下的存儲(chǔ)器單元分別顯現(xiàn)大約430mV/10年、360mV/10年以及250mV/10年的SS。因此，實(shí)驗(yàn)證明由字線加熱器所提供的脈沖退火，可利用一毫秒退火脈沖寬度提供快速的次門限斜率恢復(fù)時(shí)間，且字線電流大約是2mA ο
[0418]圖33為轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)退火脈沖寬度的曲線圖，顯示在熱退火期間的轉(zhuǎn)導(dǎo)恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)應(yīng)于上述的門限電壓漂移與次門限斜率恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，后編程/擦除循環(huán)的裝置顯現(xiàn)快速轉(zhuǎn)導(dǎo)(gm)恢復(fù)。在任何編程/擦除循環(huán)的前，在測(cè)試之下的存儲(chǔ)器裝置顯現(xiàn)大約在0.11 μ A/V以及0.14μ Α/10年之間的gm。在10，000次編程/擦除循環(huán)之后，在沒有退火的情況下，在測(cè)試之下的存儲(chǔ)器裝置分別顯現(xiàn)大約在0.4 μ A/V與0.9 μ A/V之間的gm。利用1.2mA、1.6mA以及2mA的退火電流，在一毫秒左右之內(nèi)，在測(cè)試之下的存儲(chǔ)器單元分別顯現(xiàn)大約0.85 μ A/V、0.8 μ A/V以及1.1 μ A/V的gm。因此，實(shí)驗(yàn)證明由字線加熱器所提供的脈沖退火可提供快速的轉(zhuǎn)導(dǎo)恢復(fù)時(shí)間。
[0419]一項(xiàng)10個(gè)百萬(wàn)循環(huán)編程/擦除循環(huán)耐久性測(cè)試已被實(shí)現(xiàn)以測(cè)試由本技術(shù)所作出的耐久性改善。此測(cè)試在每10，000次編程/擦除循環(huán)直到10，000, 000次編程/擦除循環(huán)之后施加一熱退火。編程/擦除循環(huán)是利用一種啞巴模式(dumb-mode)(具有于+19V下持續(xù)10 μ sec的一單發(fā)(one_shot)編程操作以及于-13V下持續(xù)IOmsec (毫秒)的一單發(fā)擦除操作)而完成。通過(guò)橫越過(guò)柵極的壓降所造成的具有2mA柵極電流的100msec的熱退火脈沖，是在每10，000次編程/擦除循環(huán)之后被施加。耐久性測(cè)試的結(jié)果被說(shuō)明于下。
[0420]圖34為門限電壓對(duì)編程/擦除循環(huán)次數(shù)的曲線圖，顯示熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。耐久性測(cè)試的結(jié)果顯示在每10，000次編程/擦除循環(huán)之后，處于編程狀態(tài)的門限電壓由于裝置退化向上漂移了大約IV。在施加熱退火脈沖之后，處于編程狀態(tài)的門限電壓由于退火與電荷損失降低。
[0421]圖35為次門限斜率對(duì)編程/擦除循環(huán)次數(shù)的曲線圖，顯示熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。耐久性測(cè)試的結(jié)果顯示次門限斜率在熱退火之后完全被恢復(fù)至在200mV/10年之下。
[0422]圖36為漏極電流對(duì)控制柵電壓的曲線圖，顯示在編程/擦除循環(huán)期間同時(shí)施加熱退火的IV曲線的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。耐久性測(cè)試的結(jié)果顯示關(guān)于編程與擦除狀態(tài)的相對(duì)應(yīng)的IV曲線(漏極電流對(duì)控制柵)顯現(xiàn)出，以每10，000次編程/擦除循環(huán)施加熱退火的方式在I千萬(wàn)次編程/擦除循環(huán)之后不會(huì)有退化。
[0423]圖37為門限電壓對(duì)保持時(shí)間的曲線圖，顯示施加熱退火的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此實(shí)驗(yàn)是針對(duì)于室溫下且于150°C下的保持時(shí)間、針對(duì)沒有編程/擦除循環(huán)的閃存裝置以及針對(duì)具有I千萬(wàn)次循環(huán)以上的存儲(chǔ)器裝置而實(shí)施。2mA/10秒的熱退火脈沖已被施加至具有I千萬(wàn)次編程/擦除循環(huán)以上的存儲(chǔ)器裝置。具有I千萬(wàn)次循環(huán)以上的存儲(chǔ)器裝置顯現(xiàn)出可以與于室溫下以及于150°C下的閃存裝置比較的保持時(shí)間，而大約0.2V的門限電壓漂移亦可與閃存裝置比較。
[0424]圖38-圖45顯示各種型式的閃存單元，其中局部字線、全局字線配置以及允許如于此所說(shuō)明的熱退火技術(shù)的其他構(gòu)造可被應(yīng)用至此閃存單元。
[0425]圖38為為了熱退火操作而配置的一浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括一襯底3810。源極與漏極區(qū)域3820與3830被形成于襯底3810中。一隧道氧化層3860是形成在襯底3810、源極區(qū)域3820與漏極區(qū)域3830上方。一浮動(dòng)?xùn)?870是在隧道氧化層3860上方。一多晶娃層間氧化層是在浮動(dòng)?xùn)?870上方。一控制柵3890被形成于多晶硅層間氧化層3880的頂端上。
[0426]為了熱退火操作，控制柵3890可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線與一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0427]圖39為為了熱退火操作而配置的一納米晶體存儲(chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括一襯底3910。源極與漏極區(qū)域3920與3930被形成于襯底3910中。一柵極氧化層3980是形成在襯底3910、源極區(qū)域3920與漏極區(qū)域3930上方。納米晶體微粒3970是埋入在柵極氧化層3980之內(nèi)。一控制柵3990被形成于柵極氧化層3980的頂端上。[0428]為了熱退火操作，控制柵3990可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線與一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一開關(guān)與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0429]圖40為為了熱退火操作而配置的一 TANOS(TaN/Al203/SiN/Si02/Si)存儲(chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括一襯底4010。源極與漏極區(qū)域4020與4030被形成于襯底4010中。包括Si02的一隧穿介電層4060是形成在襯底4010、源極區(qū)域4020與漏極區(qū)域4030上方。包括SiN的一捕捉層4070是形成在隧穿介電層4060上方。包括Al2O3的一阻擋氧化層4080是形成在捕捉層4070上方。一控制柵4090被形成于阻擋氧化層4080的頂端上。
[0430]為了熱退火操作，控制柵4090可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線與一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0431]圖41為為了熱退火操作而配置的一 MA-BES0N0S存儲(chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括一襯底4110。源極與漏極區(qū)域4120與4130被形成于襯底4110中。包括一 ONO (氧化物-氮化層-氧化物)隧穿構(gòu)造的一帶隙工程隧穿勢(shì)壘4150是形成在襯底4110、源極區(qū)域4120與漏極區(qū)域4130上方。包括SiN(氮化硅)的一電荷捕捉介電層4160是形成在帶隙工程隧穿勢(shì)魚4150上方。一上氧化層4170是形成在電荷捕捉介電層4160上方。一高介電常數(shù)覆蓋層4180是形成在上氧化層4170上方。一控制柵4190被形成于高介電常數(shù)覆蓋層4180的頂端上?？刂茤?190可能是金屬柵極或多晶硅柵極。
[0432]為了熱退火操作，控制柵4190可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線與一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0433]圖42為為了熱退火操作而配置的一種FinFET存儲(chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括形成于從一襯底伸出的一襯底鰭片(未顯示)上的源極與漏極區(qū)域4220與4230。源極與漏極區(qū)域4220與4230具有一寬度4225。一 ONO (氧化物-氮化物-氧化物)疊層4250被形成于襯底鰭片上。ONO疊層4250包括在襯底鰭片上方的一下氧化層、在下氧化層上方的一電荷捕捉層(SiN),以及在電荷捕捉層上方的一上氧化層。一控制柵4290是形成在ONO疊層4250的頂端上?？刂茤?290具有一長(zhǎng)度4295。
[0434]為了熱退火操作，控制柵4290可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線及一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0435]圖43為為了熱退火操作而配置的一分離柵存儲(chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括一襯底4310。源極與漏極區(qū)域4320與4330被形成于襯底4310中。一隧道氧化層4395是形成在襯底4310上方。一柵極4390是形成在隧道氧化層4395上方。一浮動(dòng)?xùn)?370亦形成在隧道氧化層4395上方。
[0436]為了熱退火操作，柵極4390可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線與一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0437]圖44為為了熱退火操作而配置的另一個(gè)分離柵存儲(chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括一襯底4410。源極與漏極區(qū)域4420與4430被形成于襯底4410中。一第一隧道氧化層4495是形成在襯底4410上方。一存取柵極4490是形成在第一隧道氧化層4495上方。一第二隧道氧化層4475是形成在襯底4410上方。一浮動(dòng)?xùn)?470是形成在第二隧道氧化層4475上方。一介電層4485是形成在浮動(dòng)?xùn)?470上方。一控制柵4480是形成在介電層4485上方。一隔離間隙4460是被構(gòu)建以使存取柵極4490與控制柵4480和浮動(dòng)?xùn)?470分離。
[0438]存取柵極4490具有一寬度4493?？刂茤?480具有一寬度4483。隔離間隙4460具有一寬度4463。第一隧道氧化層4495具有厚度4493。第二隧道氧化層4475具有一厚度4473。源極與漏極區(qū)域4420與4430具有一厚度4425。
[0439]為了熱退火操作，存取柵極4490及/或控制柵4480可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線與一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0440]圖45為為了熱退火操作而配置的一種SONOS (硅氧化氮氧化硅)存儲(chǔ)器單元的剖面圖。存儲(chǔ)器單元包括一襯底4510。源極與漏極區(qū)域4520與4530被形成于襯底4510中。一下氧化層4560是形成在襯底4510、源極區(qū)域4520與漏極區(qū)域4530上方。一電荷捕捉層4570是在下氧化層4560上方。電荷捕捉層4570可包括例如Si3N4的氮化硅材料。位線4550是由電荷捕捉層4570所包圍。一上氧化層4580是在電荷捕捉層4570上方。一柵極4590被形成于上氧化層4580的頂端上。
[0441]為了熱退火操作，控制柵4590可能耦接至一局部字線，其是經(jīng)由一第一開關(guān)與一第二開關(guān)而耦接至一第一全局字線及一第二全局字線。在操作上，第一全局字線與第二全局字線兩者可經(jīng)由第一與第二開關(guān)被譯碼以提供偏壓至局部字線，用以引發(fā)供熱退火用的電流。于其他實(shí)施例中，譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而實(shí)施的二極管搭接可能用來(lái)引發(fā)熱退火。又，在某些實(shí)施例中可能利用通道電流以引發(fā)熱退火。
[0442]圖46為一種分段字線NOR存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段字線NOR存儲(chǔ)器陣列包括第一全局字線對(duì)4660L、4660R，第二全局字線對(duì)4661L、4661R，多條局部字線4632，以及多條局部字線4634。于此例子中，存在有一陣列的閃存單元，其包括以一 NOR配置被排列的沿著局部字線4632的單元4682、4684、4686，以及沿著局部字線4634的對(duì)應(yīng)的單元。于此說(shuō)明中，每條局部字線段上只有三個(gè)單元。然而，如上所述，遍及依據(jù)熱退火處理過(guò)程的需求所決定的分段的長(zhǎng)度，每條字線段可被耦接至多多個(gè)單元。一共通源極線4690被耦接至單元的源極端子，并耦接至源極線終端電路(未顯示)，其執(zhí)行如為陣列的特定實(shí)施例所指定的。位線BLn-1、BLn與BLn+Ι被耦接至此陣列的行中的單元的漏極側(cè)，并耦接至供特定陣列用的存取電路設(shè)計(jì)。
[0443]局部字線4632在左側(cè)具有多個(gè)接觸點(diǎn)4664L，且在右側(cè)具有接觸點(diǎn)4664R。類似的終端點(diǎn)被形成于局部字線4634上。包括左側(cè)的晶體管4662L與右側(cè)的4662R的開關(guān)被耦接至左側(cè)的相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)4664L與右側(cè)的4664R，并耦接至相對(duì)應(yīng)的全局字線4660L與4660R。左側(cè)的控制線4670L與右側(cè)的4670R被耦接至此陣列的一區(qū)段中的晶體管4662L與4662R的柵極，用以如上所述控制電流施加至局部字線。在另一實(shí)施例中，接觸點(diǎn)4664L與4664R是譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法，而經(jīng)由二極管耦接至第一與第二導(dǎo)體，電流是藉此而在局部字線4634中被引發(fā)。
[0444]圖47為一種分段字線虛接地存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段字線虛接地存儲(chǔ)器陣列包括第一全局字線對(duì)4760L、4760R，第二全局字線對(duì)(未標(biāo)示)，多條局部字線4732以及多條局部字線4734。于此例子中，存在有一陣列的閃存單元，其包括以一虛接地配置被排列的沿著局部字線4732的單元4782、4784、4786、4788，以及沿著局部字線4734的對(duì)應(yīng)的單元。于此說(shuō)明中，每條局部字線段上只有四個(gè)單元。然而，如上所述，遍及依據(jù)熱退火處理過(guò)程的需求所決定的分段的長(zhǎng)度，每條字線段可被耦接至多多個(gè)單元。位線BLn-2、BLn-1、BLn、BLn+1以及BLn+2被耦接至此陣列的行中的單元的對(duì)向側(cè)，并耦接至為特定陣列設(shè)計(jì)的存取電路。
[0445]局部字線段4732在左側(cè)具有接觸點(diǎn)4764L，且在右側(cè)具有接觸點(diǎn)4764R。類似的終端點(diǎn)被形成于局部字線4734上。包括左側(cè)的晶體管4762L與右側(cè)的晶體管4762R的開關(guān)被耦接至左側(cè)的相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)4764L與右側(cè)的接觸點(diǎn)4764R，并耦接至相對(duì)應(yīng)的全局字線4760L與4760R。左側(cè)的控制線4770L與右側(cè)的控制線4770R被耦接至此陣列的一區(qū)段中的晶體管4762L與4762R的柵極，用以如上所述控制電流施加至局部字線。在另一個(gè)實(shí)施例中，接觸點(diǎn)4764L與4764R是譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而經(jīng)由二極管耦接至第一與第二導(dǎo)體，電流是藉此而在局部字線4734中被引發(fā)。
[0446]圖48為一種分段字線AND存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，分段字線AND存儲(chǔ)器陣列包括第一全局字線對(duì)4860L、4860R，第二全局字線對(duì)(未標(biāo)示)，以及局部字線4832與4834。于此例子中，存在有一陣列的閃存單元，其包括以一 AND陣列配置被排列的沿著局部字線段4832的單元4882、4884、4886，以及沿著局部字線段4834的對(duì)應(yīng)的單元。于此說(shuō)明中，每條局部字線段上只有三個(gè)單元。然而，如上所述，遍及依據(jù)熱退火處理過(guò)程的需求所決定的分段的長(zhǎng)度，每條字線段可被耦接至多多個(gè)單元。位線BL0、BLl、...BLn以及電源線SL0,SLU...SLn被耦接至此陣列的行中的單元的對(duì)向側(cè)，并耦接至為特定陣列設(shè)計(jì)的存取電路。
[0447]字線段4832在左側(cè)具有接觸點(diǎn)4864L，且在右側(cè)具有接觸點(diǎn)4864R。類似的終端點(diǎn)被形成于字線段4834上。包括左側(cè)的晶體管4862L與右側(cè)的晶體管4862R的開關(guān)被耦接至左側(cè)的相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)4864L與右側(cè)的接觸點(diǎn)4864R，并耦接至相對(duì)應(yīng)的全局字線對(duì)4860L與4860R。左側(cè)的控制線4870L與右側(cè)的控制線4870R被耦接至此陣列的一區(qū)段中的晶體管4862L與4862R的柵極，用以如上所述控制電流施加至局部字線。在另一個(gè)實(shí)施例中，接觸點(diǎn)4864L與4864R是譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法，而經(jīng)由二極管耦接至第一與第二導(dǎo)體，電流是藉此而在字線段4834中被引發(fā)。
[0448]圖49為一種為了存儲(chǔ)器單元的熱退火而配置的使用垂直柵極的分段字線3D存儲(chǔ)器陣列的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖。圖49所顯示的陣列的實(shí)施例可被完成，如說(shuō)明在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3/245，587,名稱為供一 3D存儲(chǔ)器陣列用的架構(gòu)(Architecture for a 3D MemoryArray)，申請(qǐng)日為2011年9月26日，其被并入作參考猶如完全提出于此。3D陣列包括多個(gè)層級(jí)的存儲(chǔ)器單元，包括包含存儲(chǔ)器單元4981的層級(jí)，以及包含存儲(chǔ)器單元4982、4984、4986的層級(jí)。每個(gè)層級(jí)包括多個(gè)NAND串行，其被耦接至每個(gè)層級(jí)中的對(duì)應(yīng)的位線，例如在包含存儲(chǔ)器單元4982、4994、4986的層級(jí)中的位線4967。覆蓋于存儲(chǔ)器單元層級(jí)的疊層上的是多個(gè)字線段，包括字線段4969。這些段包括垂直延伸(包括延伸4965與4966)，其耦接至各種層級(jí)中的存儲(chǔ)器單元的柵極。因此，字線段4969的延伸4965被耦接至分別在第一與第二層級(jí)中的存儲(chǔ)器單元4981與4986的控制柵。
[0449]字線段4969在左側(cè)具有接觸點(diǎn)4964L，且在右側(cè)具有接觸點(diǎn)4964R。類似的終端點(diǎn)被形成于其他字線段上。包括左側(cè)的晶體管4962L與右側(cè)的晶體管4962R的開關(guān)被耦接至左側(cè)的相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)4864L與右側(cè)的接觸點(diǎn)4864R，并耦接至相對(duì)應(yīng)的全局字線4960L與4960R。左側(cè)的控制線4970L與右側(cè)的控制線4970R被耦接至此陣列的一區(qū)段中的晶體管4962L與4962R的柵極，用以如上所述控制電流施加至局部字線。在另一實(shí)施例中，接觸點(diǎn)4964L與4964R是譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而經(jīng)由二極管耦接至第一與第二導(dǎo)體，電流是藉此而在字線段4969中被引發(fā)。吾人可能期望施加電流至位線而與施加電流至于此實(shí)施例中的字線結(jié)合，并期望基于相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元的電平調(diào)整施加至位線的電流量。
[0450]圖50顯示為熱退火而配置的一種垂直NAND串行3D陣列。在圖50所顯示的實(shí)施例中，有多個(gè)垂直NAND串行，其包括具有一串行選擇晶體管5080的串行，連同供耦接至一串行選擇線SSL的多個(gè)其他NAND串行用的串行選擇晶體管。存儲(chǔ)器單元被串聯(lián)配置在串行選擇晶體管(例如5080)與一共通源極選擇晶體管(例如耦接至與串行選擇晶體管5080相同的NAND串行的共通源極晶體管5081)之間。一共通源極線5050終結(jié)多個(gè)垂直NAND串行。二極管(例如一二極管5090)可被使用以使共通源極線5050與襯底隔離。包括一位線5010的多條位線是具體形成在陣列的上端上方，并通過(guò)使用串行選擇晶體管與共通源極選擇晶體管而耦接至相對(duì)應(yīng)的垂直NAND串行。包括剛好在串行選擇晶體管層之下的一字線構(gòu)造5048的多個(gè)字線構(gòu)造，是具體形成在此陣列的對(duì)應(yīng)的層級(jí)中。
[0451]字線構(gòu)造5048在左側(cè)具有接觸點(diǎn)5064L (其將字線構(gòu)造的三個(gè)尖部耦接在一起)，且在右側(cè)具有接觸點(diǎn)5064R。類似的終端點(diǎn)被形成于其他電平中的其他字線構(gòu)造上。在包括字線構(gòu)造5048的電平中包括左側(cè)的晶體管5062L與右側(cè)的晶體管5062R的開關(guān)，被耦接至左側(cè)的相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)5064L與右側(cè)的接觸點(diǎn)5064R，并耦接至相對(duì)應(yīng)的全局字線5060L與50560R。左側(cè)的控制線5070L與右側(cè)的控制線5070R被耦接至此陣列的一區(qū)段中的晶體管5062L與5062R的柵極，用以如上所述控制電流施加至局部字線。在另一實(shí)施例中，接觸點(diǎn)5064L與5064R是譬如利用以下相關(guān)于圖54-圖58所討論的方法而經(jīng)由二極管耦接至第一與第二導(dǎo)體，電流是藉此而在一字線中被引發(fā)。吾人可能期望施加電流至位線而與施加電流至于此實(shí)施例中的字線結(jié)合，并期望基于相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器單元的電平調(diào)整施加至位線的電流量。
[0452]圖51為一分段字線3D垂直-疊層-陣列_晶體管(VSAT)存儲(chǔ)器陣列(如說(shuō)明于此的為了熱退火的施加所作的變化)的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，基于Kim等人的"供超高密度及成本效益NAND閃存裝置及SSD (固態(tài)硬盤)用的新穎的垂直-疊層-陣列-晶體管(VSAT)"所說(shuō)明的，其發(fā)表在2009年科技論文研討會(huì)VLSI技術(shù)文摘，第186-187頁(yè)，此文章是猶如完全提出于此地并入作參考。圖51的構(gòu)造可使用一種"柵極第一及通道最后處理過(guò)程"來(lái)實(shí)施，其中柵極是沉積于多層Si臺(tái)地(mesas)上，同時(shí)形成管道構(gòu)造。Kim等人陳述:
[0453]"在通過(guò)一干刻蝕工藝建立一Si臺(tái)地以后，多層的摻雜多晶硅及氮化膜被沉積于頂端。摻雜多晶硅及氮化膜是分別被使用作為柵極電極及在柵極之間的隔離材料?；钚詤^(qū)域是在對(duì)多重層刻以圖案及一后續(xù)干蝕刻工藝之后被定義。所有柵極電極是在一 CMP工藝之后露出于相同平面上，允許對(duì)柵極電極的輕易存取。隧穿-氧化層、電荷捕捉-氮化層及控制氧化膜是依序沉積于活性區(qū)域中，伴隨著通道材料的一多晶硅沉積工藝。最后，為了隔離垂直串行，實(shí)現(xiàn)一刻蝕工藝"。
[0454]可添加熱退火偏壓，于此構(gòu)造中制出到達(dá)通道層的接觸，舉例而言。或者，字線可被分段或被二極管搭接，以提供退火電流。
[0455]圖52A為一分段字線3D管形可調(diào)位成本(P-BiCS)存儲(chǔ)器陣列(如說(shuō)明于此的為了熱退火的施加所作的變化)的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，基于Katsumata等人的「具有16疊層層的管狀BiCS閃存及供超高密度儲(chǔ)存裝置用的多級(jí)單元操作」所說(shuō)明的，其發(fā)表在2009年科技論文研討會(huì)VLSI技術(shù)文摘，第136-137頁(yè)，此文章是猶如完全提出于此地并入作參考?；緲?gòu)造的P-BiCS閃存被顯示于圖52A。如Katsumata等人所陳述的:
[0456]「兩個(gè)鄰近NAND串行是被以下電極控制柵的所謂的管道-連接部(PC)連接于底部。供U形管道用的其中一個(gè)端子被連接至位線(BL)，而另一端子是由電源線(SL)連綁。SL由第三級(jí)金屬的網(wǎng)狀配線所構(gòu)成且被第一及第二級(jí)金屬接達(dá)，類似已知的平坦化技術(shù)，因此SL的電阻足夠低。SG晶體管兩者是被置于SL與BL的下方。控制-柵極(CG)是被縫隙隔離，并面向彼此以作為幾個(gè)梳子圖案。存儲(chǔ)器薄膜是由一阻擋薄膜、一電荷捕捉薄膜與基于氧化物的薄膜所構(gòu)成，以作為一隧道薄膜?；谘趸锏乃淼?薄膜的實(shí)施例是因?yàn)閺乃淼辣∧さ某练e到本體硅的連續(xù)處理是可適用的?！篃嵬嘶鹌珘嚎杀惶砑?，于此構(gòu)造中制出到達(dá)通道層的接觸，舉例而言?；蛘?，字線可被分段或被二極管搭接，以提供退火電流。請(qǐng)參照?qǐng)D52B,在一實(shí)施例中，退火字線電流(WL current)是從左至右(反之亦然)提供至水平延伸的字線WL以加熱P-BiCS裝置，藉此提供自我修復(fù)閃存裝置或熱輔助閃存操作。從圖52B的上視圖來(lái)看，字線WL是垂直于位線BL。
[0457]圖53為一替代分段字線3D存儲(chǔ)器陣列(如說(shuō)明于此的為了熱退火的施加所作的變化)的一區(qū)段的簡(jiǎn)化視圖，基于Kim等人的"克服關(guān)于兆位密度儲(chǔ)存的疊層限制的多層垂直柵極NAND閃存"所說(shuō)明的，其發(fā)表在2009年科技論文研討會(huì)VLSI技術(shù)文摘，第188-189頁(yè)，此文章是猶如完全提出于此地并入作參考。VG-NAND閃存包括字線WL、位線BL，共同電源線CSL，而一水平的活性串行具有圖案。供SSL、WL、GSL使用的垂直柵極VG是被使用。電荷捕捉層被配置于一活性本體與垂直柵極之間。垂直插塞施加DC至源極及活性本體(Vbb)。WL及BL是在制得單元陣列之前的制造初期形成。源極及活性本體(Vbb)是電性地被綁至CSL，用于致能本體擦除操作。在擦除期間，一正偏壓是被施加至CSL。除了SSL改變以外，每層可相同于一平面式NAND閃存。熱退火偏壓可通過(guò)使用位線或字線而被施加至譬如NAND串行。
[0458]圖54為在作為兩個(gè)"熱板"導(dǎo)體的以二極管搭接的第一與第二導(dǎo)體5430及5410之間的一字線5420的簡(jiǎn)化視圖。字線5420可通過(guò)使用一金屬構(gòu)造(于此及于說(shuō)明于此的技術(shù)的其他實(shí)施例中)而被實(shí)施，基于耐火或"高溫"材料，像是鎢，其適合用來(lái)作說(shuō)明于此的退火處理過(guò)程的溫度。二極管搭接是通過(guò)使用一第一多個(gè)二極管5452、5454、5456來(lái)實(shí)施，使它們的陽(yáng)極耦接至字線5420，使它們的陰極耦接至第一導(dǎo)體5410 ;并通過(guò)使用一第二多個(gè)二極管5442,5444來(lái)實(shí)施，使它們的陰極耦接至字線5420，使它們的陽(yáng)極耦接至第二導(dǎo)體5430。于某些實(shí)施例中可使用P+/N-及N+/P-二極管來(lái)實(shí)施二極管。或者，可使用具有金屬/半導(dǎo)體接口的肖基(Schottky) 二極管來(lái)實(shí)施二極管。在使二極管接觸字線的位置之間的距離可依據(jù)存儲(chǔ)器陣列的實(shí)施例被選擇，以能建立適當(dāng)?shù)募訜嵝?。舉例而言，在P+/N-及N+/P- —極管的位置之間大約150微米的距離，可以適合于上述結(jié)合實(shí)體上分段字線實(shí)施例所計(jì)算的理由。實(shí)際間距可基于用于傳送偏壓的構(gòu)造的電阻字線的電阻及關(guān)于應(yīng)用此技術(shù)的特定存儲(chǔ)器構(gòu)造的焦耳熱效率來(lái)設(shè)計(jì)。
[0459]于此配置中，二極管搭接支持電流從第二導(dǎo)體5430通過(guò)字線5420的段，到第一導(dǎo)體5410，但阻擋電流逆流。第一多個(gè)二極管被耦接至字線及沿著字線的一第一多個(gè)隔開的位置，而第二多個(gè)二極管是于一第二多個(gè)隔開的位置沿著字線耦接至字線，第二多個(gè)隔開的位置是與第一多個(gè)位置中的多個(gè)位置穿插。因此，當(dāng)?shù)诙?dǎo)體5430是被充分高于第一導(dǎo)體5410的電壓的一電壓偏壓時(shí)，電流沿著字線5420流動(dòng)通過(guò)第二多個(gè)二極管而到隔開的位置，從這些位置到供第一多個(gè)二極管用的接觸位置的電流如圖中的箭號(hào)5421、5422、5423及5424顯示。此種實(shí)施例通過(guò)電性地分割字線而不需要物理分段，而允許施加偏壓，其引發(fā)電流以供熱退火用。亦，二極管的布局區(qū)域可以大幅地低于實(shí)施開關(guān)晶體管(說(shuō)明于提出于此的其他實(shí)施例)所需要的。
[0460]第一導(dǎo)體5410及第二導(dǎo)體5430可通過(guò)使用種種的配置而被實(shí)施，這些配置包括每一個(gè)第一與第二導(dǎo)體具有類似于每個(gè)字線的間距的配置，以及第一與第二導(dǎo)體為具有實(shí)質(zhì)上大于一個(gè)別的字線的寬度的板的配置，其中每一個(gè)耦接一些字線。
[0461]圖55為在具有二極管搭接的兩個(gè)"熱板"導(dǎo)體之間的多重局部字線的簡(jiǎn)化視圖。于此例子中，一第一導(dǎo)體5510及一第二導(dǎo)體5530是使用二極管搭接來(lái)偏壓一第一字線5522及一第二字線5524。供特定字線5524用的二極管搭接電路包括:一第一多個(gè)二極管5556及5555，它們的陰極耦接至第一導(dǎo)體5510，而它們的陽(yáng)極耦接至字線5524 ;及第二多個(gè)二極管5546及5548，它們的陽(yáng)極耦接至字線5524而陰極耦接至第二導(dǎo)體5530。供特定字線5522用的二極管搭接電路包括:一第一多個(gè)二極管5552及5554，它們的陽(yáng)極耦接至字線5522，而它們的陰極耦接至第一導(dǎo)體5510 ;及一第二多個(gè)二極管5542及5544，它們的陽(yáng)極耦接至第二導(dǎo)體5530，而它們的陰極耦接至字線5522。因此，圖55顯示一實(shí)施例，其中一對(duì)的第一與第二導(dǎo)體是與供至少兩字線用的二極管搭接電路一起被利用。
[0462]圖56為利用兩個(gè)"熱板"導(dǎo)體來(lái)二極管搭接一字線的構(gòu)造的一個(gè)例子的3D視圖。此構(gòu)造包括一襯底5610，于其上形成一陣列的存儲(chǔ)器單元。襯底可包括一個(gè)半導(dǎo)體或一絕緣體，適合一特定實(shí)施例的需要。存儲(chǔ)器單元可包括半導(dǎo)體本體5620，其在襯底5610上的一絕緣層5630之內(nèi)延伸進(jìn)出頁(yè)面，且存儲(chǔ)器單元通道被形成于其中。一個(gè)具有上述其中一種構(gòu)造的多層電荷捕捉構(gòu)造5640伏在半導(dǎo)體本體5620上面。最好是使用一金屬或其他導(dǎo)電材料(其可被使用以提供電流于易于管理的偏壓電平)來(lái)實(shí)施的一字線5650,是伏在電荷捕捉構(gòu)造5640上面。在一個(gè)伏在存儲(chǔ)器陣列上面的圖案化金屬層中，一第一導(dǎo)體5670及一第二導(dǎo)體5690是被實(shí)施，并作為"熱板"導(dǎo)體以使用二極管搭接來(lái)傳送電流至字線的段。
[0463]如所顯示，于字線上的一第一接觸位置中，形成一 P-N 二極管，其包括一 P型半導(dǎo)體元件5688，最好是具有相當(dāng)高的(P+)摻雜濃度，并與字線接觸。元件5688作為二極管的陽(yáng)極。最好是具有相當(dāng)?shù)偷?N-)摻雜濃度的一 N型半導(dǎo)體元件5686被形成于P型半導(dǎo)體元件5688上，以形成一個(gè)二極管。元件5686作為二極管的陰極。一縱橫導(dǎo)體5684接觸半導(dǎo)體元件5686，其在一覆蓋層中促進(jìn)二極管連接至導(dǎo)體5690。于此實(shí)施例，延伸通過(guò)一絕緣層(未顯不)的一插塞5682制造在縱橫導(dǎo)體5684與"熱板"導(dǎo)體5690之間的接觸。
[0464]同樣地，在字線上的一第二接觸位置中，形成一 N-P 二極管，包括一 N型半導(dǎo)體元件5668，其最好是具有一相當(dāng)高的(N+)摻雜濃度，并與字線接觸。元件5668作為二極管的陰極。最好是具有相當(dāng)?shù)偷?P-)摻雜濃度的一 P型半導(dǎo)體元件5666，被形成于N型半導(dǎo)體兀件5668上，以形成一個(gè)二極管。兀件5666作為二極管的陽(yáng)極。一縱橫導(dǎo)體5664接觸半導(dǎo)體元件5666，其于一覆蓋層中促進(jìn)二極管連接至導(dǎo)體5670。于此實(shí)施例，延伸通過(guò)一絕緣層(未顯不)的一插塞5662可制造在插塞5662與"熱板"導(dǎo)體5670之間的接觸。
[0465]如可被看見的，在二極管搭接電路中的二極管可以種種的電路配置被耦接至字線及第一與第二導(dǎo)體，這些配置可依據(jù)存儲(chǔ)器陣列的構(gòu)造來(lái)作選擇。又，每一個(gè)"熱板"導(dǎo)體可被使用以偏壓多條字線。
[0466]圖57為具有二極管搭接的多條字線的布局視圖，這些字線共享單一對(duì)的"熱板"導(dǎo)體，其包括第一導(dǎo)體5770及第二導(dǎo)體5790。于此布局圖例中，構(gòu)造的說(shuō)明是從下層至上層。于下顯示層中，于半導(dǎo)體本體(未顯示)中有多個(gè)半導(dǎo)體條帶5721，5722，5723，5724...，其于一襯底(未顯示)上譬如可包括一 finFET型式NAND串行構(gòu)造的鰭片。于下一個(gè)層，多條字線5751，5752，5753，5754延伸正交地橫越過(guò)條帶5721，5722，5723，5724。于字線5751，5752，5753，5754上方的一層中，一第一多個(gè)P-N 二極管(例如二極管5786)及一第二多個(gè)N-P 二極管(例如二極管5766)是沿著字線以隔開的位置被耦接。于第一與第二多個(gè)二極管上方的一層中，縱橫導(dǎo)體5784及5764是被實(shí)施(縱橫導(dǎo)體上的斷流器(cutout)顯示下層的二極管的位置)。最后，實(shí)施覆蓋縱橫導(dǎo)體5784及5764、第一與第二"熱板"導(dǎo)體5770與5790。"熱板"導(dǎo)體的寬度可以實(shí)質(zhì)上大于所顯示的那些，只受限于它們被耦接的多條字線的間距。
[0467]閃存陣列及其他型式的存儲(chǔ)器陣列可能需要相當(dāng)高的正及負(fù)電壓被施加橫越過(guò)存儲(chǔ)器單元，以供編程及擦除操作。這構(gòu)建一種使鄰近字線(包括可能經(jīng)由二極管搭接耦接至相同對(duì)的"熱板"導(dǎo)體的字線)可能具有實(shí)質(zhì)上不同的施加偏壓的狀態(tài)。因此，"熱板"導(dǎo)體的偏壓可被控制以在正常操作期間促進(jìn)電流的阻隔。于一實(shí)施例中，"熱板"導(dǎo)體被維持于一浮動(dòng)或未連接條件，以能不允許沿著導(dǎo)體的長(zhǎng)度有電流流動(dòng)。于另一實(shí)施例中，"熱板"導(dǎo)體可在操作期間被偏壓于逆向偏壓二極管搭接的二極管的電壓電平。[0468]圖58為具有二極管搭接的兩個(gè)"熱板"導(dǎo)體*之間的多重局部字線的簡(jiǎn)化視圖，顯示在陣列的正常操作期間的潛行路徑的消去。于圖58中，說(shuō)明于圖55的構(gòu)造是被再造成具有相同的參考數(shù)字。此外，經(jīng)由第一導(dǎo)體5510的在字線5522與字線5524之間的電流路徑5800及5801是被顯示以供參考。又，經(jīng)由第二導(dǎo)體5530的在字線5522與字線5524之間電流路徑5802及5803是被顯示以供參考。于可能在一閃存裝置的編程期間產(chǎn)生的例示偏壓配置中，字線5524可被施加大約+20伏特以供編程用，而未被選取的字線5522可被施加大約+10伏特以作為一通過(guò)電壓電平。這兩字線5522及5524是經(jīng)由二極管搭接耦接至相同對(duì)的導(dǎo)體5510及5530。然而，電流路徑5800及5801是分別地被對(duì)向二極管5552及5556及對(duì)向二極管5554及5555阻擋。為達(dá)成此種阻擋效應(yīng)，第一導(dǎo)體5510可被施加大于+20伏特的電壓，或于一替代方案中是維持浮動(dòng)。又，電流路徑5802及5803是被對(duì)向二極管5542及5546及對(duì)向二極管5544及5548阻擋。為達(dá)成此種阻擋效應(yīng)，第二導(dǎo)體5530可被施加低于+10伏特的電壓，或于一替代方案中是維持浮動(dòng)。
[0469]因此，在用于在閃存中讀取、編程或擦除的陣列的正常操作期間，熱板導(dǎo)體可以是通過(guò)取消選擇一熱板驅(qū)動(dòng)器而浮動(dòng)，或被偏壓以確保二極管的逆向偏壓。最好是，應(yīng)利用浮動(dòng)熱板。電容耦合導(dǎo)致浮動(dòng)熱板導(dǎo)體被升壓至未阻礙一阻隔作用的電壓電平。在字線與熱板導(dǎo)體之間的電容耦合應(yīng)該是小的，因?yàn)樵诟糸_的位置的二極管電容應(yīng)該是相當(dāng)小。因此，使用二極管搭接技術(shù)不應(yīng)大幅地影響字線RC延遲特征。
[0470]圖59為采用說(shuō)明于此的熱退火以供閃存用的集成電路的簡(jiǎn)化方塊圖。集成電路470包括一存儲(chǔ)器陣列472，其是使用于一集成電路襯底上的閃存單元來(lái)實(shí)施，于其中字線是使用譬如類似參考圖54-圖58所說(shuō)明的技術(shù)而被二極管搭接。一接地選擇及串行選擇譯碼器474 (包括適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)器)被耦接至及電性連通至串行選擇線及接地選擇線，其沿著存儲(chǔ)器陣列472的列配置。又，譯碼器474包括耦接至字線476的字線驅(qū)動(dòng)器。一位線(行)譯碼器及驅(qū)動(dòng)器478被耦接至及電性連通至多條位線480，其沿著存儲(chǔ)器陣列472中的行配置，用于從存儲(chǔ)器陣列472中的存儲(chǔ)器單元讀取數(shù)據(jù)，及將數(shù)據(jù)寫入至存儲(chǔ)器單元中。地址是于總線482上被提供至字線譯碼器及串行選擇譯碼器474及至位線譯碼器478。
[0471]于此例子中，字線上的電流是用于引發(fā)熱，用于熱退火介電電荷捕捉構(gòu)造，且加熱器板驅(qū)動(dòng)器499是被包括在內(nèi)。字線終端譯碼器450可響應(yīng)于表示操作模式或在操作模式期間產(chǎn)生的地址及控制信號(hào)，以供裝置選擇性地連接字線至終端電路，或致能耦接至選擇的字線的終端電路，如上所述。
[0472]在方塊484中的感測(cè)放大器及數(shù)據(jù)輸入構(gòu)造包括用于讀取、編程及擦除模式的電流源，并經(jīng)由數(shù)據(jù)總線486耦接至位線譯碼器478。數(shù)據(jù)是經(jīng)由數(shù)據(jù)輸入線488而從集成電路470上的輸入/輸出端或集成電路470的內(nèi)部或外部的其他數(shù)據(jù)源被提供至方塊484中的數(shù)據(jù)輸入構(gòu)造。數(shù)據(jù)是經(jīng)由數(shù)據(jù)輸出線492而從方塊484中的感測(cè)放大器被提供至集成電路470上的輸入/輸出端或集成電路470的內(nèi)部或外部的其他數(shù)據(jù)目標(biāo)。
[0473]使用一偏壓配置狀態(tài)機(jī)器而實(shí)施于此例子中的一種控制器494控制偏壓配置電源電壓的施加及電流源496，例如讀取、編程、擦除、擦除確認(rèn)、編程確認(rèn)電壓或供字線及位線用的電流，并使用一訪問(wèn)控制過(guò)程來(lái)控制字線/電源線操作?？刂破?94包括用于致能熱退火的邏輯，包括控制全局字線對(duì)的使用，用于施加偏壓條件至局部字線以執(zhí)行熱退火操作。[0474]控制器494可通過(guò)使用在本【技術(shù)領(lǐng)域】熟知的特殊用途邏輯電路而被實(shí)施。于替代實(shí)施例中，控制器494包括一通用處理器，其可能被實(shí)施于同一個(gè)執(zhí)行一計(jì)算機(jī)編程以控制裝置的操作的集成電路上。于又其他實(shí)施例中，可能利用特殊用途邏輯電路及一通用處理器的組合以實(shí)施控制器494。
[0475]于所說(shuō)明的實(shí)施例中，其他電路490被包括于集成電路470上,例如一通用處理器或特殊用途應(yīng)用電路，或提供被存儲(chǔ)器單元陣列所支持的系統(tǒng)單芯片功能性的多個(gè)模塊的組合。
[0476]又，于某些實(shí)施例中，控制器包括編程/擦除循環(huán)計(jì)數(shù)器，及用于設(shè)置待被施加至熱退火處理的配置的參數(shù)的緩存器。控制器可與其他處理過(guò)程及讀取及寫入的任務(wù)功能操作一起執(zhí)行說(shuō)明于此的程序(參考圖9-圖11及圖28-圖30)。于應(yīng)用圖11的處理過(guò)程至圖59的電路時(shí)，字線終結(jié)步驟是被使用二極管搭接電路施加偏壓至字線的步驟置換。于應(yīng)用圖28-圖30的處理過(guò)程至圖59的電路時(shí)，譯碼左右全局字線的步驟是被為陣列的選擇的區(qū)段偏壓第一與第二加熱器板的步驟置換。于應(yīng)用圖30的處理過(guò)程至圖59的電路時(shí)，在區(qū)塊擦除期間終結(jié)字線的步驟亦可于某些實(shí)施例中被省略。
[0477]圖60顯示一種3D NAND結(jié)構(gòu)，其亦可稱為可調(diào)位成本(BiCS)存儲(chǔ)器陣列，基于Tanaka等人的「用于超高密度閃存的具有穿孔與插塞的可調(diào)位成本技術(shù)(Bit CostScalable Technology with Punch and Plug Process for Ultra High Density FlashMemory)」所說(shuō)明的，其發(fā)表在2007年科技論文研討會(huì)VLSI技術(shù)文摘，第14-15頁(yè)，此文章是猶如完全提出于此地并入作參考。垂直延伸的通道(channel)是穿過(guò)水平延伸的字線(WL) ο于一實(shí)施例中，高的退火字線電流(WL current)是從左至右(反之亦然)提供至字線WL1、WL2、WL3、WL4以加熱字線板，藉此提供自我修復(fù)閃存操作。
[0478]圖61A 顯不一種兆位單兀陣列晶體管(Terabit Cell Array Transistor ；TCAT),基于Jang等人的「用于超高密度閃存的使用TCAT技術(shù)的垂直單元陣列(Vertical CellArray using TCAT(Terabit Cell Array Transistor)Technology for Ultra HighDensity NAND Flash Memory)」所說(shuō)明的，其發(fā)表在2009年科技論文研討會(huì)VLSI技術(shù)文摘，第192-193頁(yè)，此文章是猶如完全提出于此地并入作參考。TCAT相似BiCS，差異主要在于TCAT使用低電阻的金屬柵極，因此適用于字線加熱的設(shè)計(jì)。垂直延伸的通道channel是垂直于水平延伸的字線WL，且通道channel與字線WL是通過(guò)介電層分開。請(qǐng)參照?qǐng)D61B，在一實(shí)施例中，高的退火字線電流(WL current)是從左至右(反之亦然)提供至字線WL以加熱TCAT裝置，藉此提供閃存裝置自我修復(fù)與熱輔助擦除性質(zhì)。
[0479]圖62A 顯不一種雙柵垂直通道(double-gate vertical channel ;DGVC) 3D NAND裝置。由導(dǎo)線與絕緣線構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)中的部分導(dǎo)線是用作字線WL0、WLN。通道channel是位在疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上。位線BL配置在疊層結(jié)構(gòu)的上表面上。0N0介電層介于疊層結(jié)構(gòu)與通道channel之間，并介于疊層結(jié)構(gòu)與位線BL之間。請(qǐng)參照?qǐng)D62B,在一實(shí)施例中，高的退火字線電流(WL current)是從左至右(反之亦然)提供至字線WL以加熱閃存裝置，藉此提供自我修復(fù)與熱輔助快閃性質(zhì)。
[0480]圖63顯示一種三維垂直柵(Vertical gate ;VG) NAND快閃裝置。由導(dǎo)線與絕緣線構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)線是用作通道(channel)。位在疊層結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)體層是用作柵線，包括接地選擇線GSL、串行選擇線SSL與字線WLl、WL32。0N0介電層介于疊層結(jié)構(gòu)與柵線之間。于一實(shí)施例中，柵線是由多晶硅材料所構(gòu)成，位在柵在線的上導(dǎo)電層是由電阻更低的金屬娃化物WSix構(gòu)成，因此，當(dāng)高的退火字線電流(WL current)是從左至右(反之亦然)提供至上導(dǎo)電層WSix以加熱閃存裝置時(shí)，比起多晶硅的柵線，電流會(huì)更集中流動(dòng)在金屬硅化物WSix的上導(dǎo)電層中，使得裝置的上部分得到比下部分更多的熱能。
[0481]一種熱輔助閃存已被說(shuō)明。此技術(shù)是適合與具有NAND架構(gòu)的閃存裝置以及使用其他架構(gòu)的裝置一起使用。因?yàn)樵黾拥哪途眯允强赡艿模蚤W存可亦被使用于緩存器配置中。通過(guò)使用由字線中的電流所導(dǎo)致的電阻式加熱(譬如以其容易地被實(shí)施于集成電路裝置中的方式)，可產(chǎn)生熱以供熱退火用。通過(guò)施加熱退火操作，可達(dá)成改善的耐久性及/或增加的擦除速度。
[0482]綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括: 一第一導(dǎo)體，往一第一方向延伸； 一第二導(dǎo)體，往不同于該第一方向的一第二方向延伸；以及 一介電層，介于該第一導(dǎo)體與該第二導(dǎo)體之間， 該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法包括提供沿該第一方向流動(dòng)的電流至該第一導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中提供流動(dòng)在該第一導(dǎo)體中的該電流是使得該第一導(dǎo)體加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中該第一導(dǎo)體包括字線，提供至該第一導(dǎo)體的該電流包括字線電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中該第一導(dǎo)體包括字線，該第二導(dǎo)體包括位線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中該第一導(dǎo)體包括水平字線，該第二導(dǎo)體包括垂直位線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中該第一導(dǎo)體包括水平字線，該第二導(dǎo)體包括垂直通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中該第一方向是垂直于該第二方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的操作方法，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是三維疊層存儲(chǔ)器。
【文檔編號(hào)】G11C16/02GK103871468SQ201210534780
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】呂函庭 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司