[发明专利]包括部分环绕选择栅极的三维存储器设备及其边缘场辅助编程

权利要求书

1.一种操作三维存储器设备的方法，其包含：

提供三维存储器设备，其包括位于衬底之上的绝缘层和导电层的交替堆叠，以及延伸穿过所述交替堆叠的存储器堆叠结构，其中：

所述存储器堆叠结构中的每一个包括环绕竖直半导体沟道的存储器膜；

所述导电层包括位于字线导电层之上的漏极选择栅极电极；

所述存储器堆叠结构布置成多个串，所述多个串在所述漏极选择栅极电极的层级处通过漏极选择层级隔离结构横向间隔开；

至少一行存储器堆叠结构被所述多个串中的每一个中的相应的漏极选择栅极电极部分环绕；并且

所述至少一行存储器堆叠结构直接接触所述多个串中的每一个中的所述漏极选择层级隔离结构中的相应的一个；

向选择的漏极选择栅极电极施加目标串偏置电压，所述选择的漏极选择栅极电极部分环绕第一行存储器堆叠结构，所述第一行存储器堆叠结构直接接触所述漏极选择层级隔离结构中的第一漏极选择层级隔离结构；以及

向与所述漏极选择层级隔离结构中的所述第一漏极选择层级隔离结构接触的第一未选择的漏极选择栅极电极施加相邻串偏置电压，所述相邻串偏置电压具有比所述目标串偏置电压大的量值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

选择的存储器堆叠结构位于所述第一行存储器堆叠结构中，并且直接接触所述漏极选择层级隔离结构中的所述第一漏极选择层级隔离结构；

所述选择的存储器堆叠结构位于所述多个串中的选择的串中；

所述第一未选择的漏极选择栅极电极位于第一相邻串中，所述第一相邻串邻近所述选择的串并且通过所述漏极选择层级隔离结构中的所述第一漏极选择层级隔离结构与所述选择的串分离；

所述选择的漏极选择栅极电极在漏极选择层级中部分环绕所述选择的存储器堆叠结构；

通过所述目标串偏置电压，将电荷注入到所述选择的存储器堆叠结构中的存储器膜的与所述选择的漏极选择栅极电极接触的第一部分中；并且

通过所述相邻串偏置电压，将电荷注入到所述选择的存储器堆叠结构中的所述存储器膜的与所述漏极选择层级隔离结构中的所述第一漏极选择层级隔离结构接触的第二部分中。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

向第二未选择的漏极选择栅极电极施加通过偏置电压，所述第二未选择的漏极选择栅极电极与所述选择的漏极选择栅极电极通过至少所述第一相邻串横向地间隔开；以及

向漏极区施加编程漏极偏置电压，所述漏极区与所述选择的存储器堆叠结构内的竖直半导体沟道接触，

其中所述相邻串偏置电压大于所述通过偏置电压。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述相邻串偏置电压在所述目标串偏置电压的101％至150％的范围内；并且

所述通过偏置电压在所述目标串偏置电压的20％至50％的范围内。

5.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述目标串偏置电压在9V至30V的范围内；

所述相邻串偏置电压在9.5V至45V的范围内；

所述通过偏置电压在3V至22.5V的范围内；并且

所述编程漏极偏置电压在-1V至2V的范围内。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述三维存储器设备进一步包含一对电介质材料部分，所述一对电介质材料部分沿着第一水平方向横向延伸并且位于所述交替堆叠的任一侧上以将含有所述多个串中的选择的串和所述相邻串的选择的存储器块与邻近的存储器块分离；

所述字线导电层在所述一对电介质材料部分之间的所述选择的存储器块中横向延伸；

所述漏极选择层级隔离结构位于所述一对电介质材料部分之间的所述选择的存储器块中；并且

所述漏极选择层级隔离结构横向分离漏极选择栅极电极和所述多个串，但是不分离所述字线导电层。