[发明专利]立体NAND字线连接结构

说明书

一种存储器元件包括一链接单元堆叠结构，包括第一群链接单元和不同于第一群链接单元的第二群链接单元。多个第一层间连接器，其中的多个层间连接器，分别连接到第一群链接单元中的多个链接单元。多个第二层间连接器，其中的多个层间连接器，分别连接到第二群链接单元中的多个链接单元。多条第一层图案化导线，其中的多条图案化导线，分别耦接到多个第一层间连接器中的多个层间连接器。配置得比多条第一层图案化导线还高的多条第二层图案化导线，其中的多条图案化导线，分别耦接到多个第二层间连接器中的多个层间连接器。

技术领域

本揭露书是有关于一种高密度存储器元件，特别是一种具有由多阶层的存储单元排列形成的立体阵列的存储器元件。

背景技术

立体存储器元件已被开发出包括垂直通道结构的各种构造。在垂直通道结构中，包括具有电荷储存结构的存储单元，设置在配置来作为字线、串行选择线和接地选择线的导电条带阶层，与包含有作为存储单元的通道的垂直主动条带二者交叉的界面区域上。位线耦接到垂直通道结构。

存储单元以区块(block)形式设置于立体存储器元件中。区块的尺寸可以用N_BL、N_WL和N_SSL来表示。其中，N_BL表示可以在一个区块中并行处理的位线数量。N_wL表示该区块中配置来作为字线的导电条带阶层的数量。和N_SSL表示该区块中字串列选择线的数量。且基于阶梯状接触(staircase contacts)的布局要求，N_SSL与N_WL成比例关系。较大的N_BL表示具有更多的位线，可以并行地从页面缓冲区中进行读取数据，或将数据进行写入页面缓冲区。较大的N_WL表示存储器元件具有更大的容量。通过电压(V_pass)对读取操作的干扰，随着N_SSL的增加而增加。较小的N_SSL可以降低读操作中通过电压的干扰，并降低功率消耗。

位于阶梯状结构上的阶梯状接触，可以将字线连接到位于金属层中的金属线，而金属层又可以连接到字线驱动器。由于深度蚀刻的需求，很难缩小阶梯状结构中阶梯状接触的尺寸以减少N_SSL。

在一些NAND架构中，区块是用于擦除操作和用于在区块中沿着字线方向进行修复的最小单位。较大的区块尺寸可能会导致较高的修复成本。较大的区块尺寸还可能增加字线之间的电容。增加的电容会导致更高的RC延迟，更低的指令周期，更高的读/写干扰以及更高的功率损耗。

为了减少区块的尺寸，可以使用多列接触窗(multi-column contact window)，而不采用单列接触窗(single-column contact window)，藉以减少区块的宽度，而不需要改变单列接触窗中阶梯状接触的设计规则。例如，具有六个位于单列接触窗中的阶梯状接触的区块，其宽度可以为Y；具有六个位于二列接触窗中的阶梯状接触的区块，(二列触窗中的每一者可包含3个阶梯状接触)，可以具有Y/2的宽度。位于多列接触窗中的阶梯状接触的设计规则可在应用单列接触窗中时保持不变。

由于区块的宽度随多列接触窗的使用而减小；因此位于连接至多列接触窗中的阶梯状接触的金属层上的金属线的金属字线间距(a metal word line pitch for metallines at a metal layer)也跟着减小。这是因为在区块宽度范围内，连接到阶梯状接触的金属线数目与单列接触窗相同。此处，金属线被配置来将导电条带阶层中用来作为字线的导电条带接到字线译码器。由于在金属在线施加高电压，所以金属字线间距的减小，可能增加相邻金属线之间的电场，并且干扰使用金属线所进行的读取、写入和擦除操作。