[发明专利]利用虚设存储块作为池电容器的非易失性存储器件

说明书

本发明涉及利用虚设存储块作为池电容器的非易失性存储器件。非易失性存储器件包括分组到页面中的多个存储块，与多个存储块的页面对应的页面缓冲区域；以及用于支持多个存储块的页面的操作的外围电路区域。外围电路区域包括多个池电容器。至少一个存储块是虚设块。虚设块被配置为形成用于抑制功率噪声的补充池电容器。

本申请是申请日为2019年9月3日、发明名称为“利用虚设存储块作为池电容器的非易失性存储器件”的专利申请201980001956.4的分案申请。

技术领域

本公开涉及非易失性存储器技术领域。更具体地，本公开涉及利用虚设存储块作为池电容器(pool capacitor)的三维(3D)NAND存储器件。

背景技术

通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，平面存储单元被缩放到较小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高。结果，平面存储单元的存储密度接近上限。3D存储架构可以解决平面存储单元中的密度限制。3D存储架构包括存储器阵列和用于控制来往于存储器阵列的信号的外围设备。

众所周知，外围电路中的电容器抑制了电源噪声，使得存储器件可以在稳定的功率条件下工作。还已知池电容器占据传统3D NAND存储器件的外围电路区域内的栅极或金属层中的大间隔物。然而，随着管芯尺寸的缩小，当在外围电路区域中部署电容器以保持稳定的内部功率电平和低噪声时，变得具有挑战性。为NAND存储器件的感测放大器和页面寄存器的操作提供稳定的功率是重要的。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种改进的非易失性存储器件，其利用虚设存储块作为池电容器，以解决上述现有技术的问题或缺点。

根据本公开的一个方面，一种非易失性存储器件包括：分组到页面中的多个存储块；与多个存储块的页面对应的页面缓冲区域；以及用于支持多个存储块的页面的操作的外围电路区域。外围电路区域包括多个池电容器。至少一个存储块是虚设块。虚设块被配置为形成用于抑制功率噪声的补充池电容器。

根据一些实施例，虚设块包括衬底和衬底上的交替层堆叠体。

根据一些实施例，交替层堆叠体包括交替层叠在彼此上的多个导电层和多个电介质层。

根据一些实施例，虚设块还包括：在虚设块的两个相对端处的阶梯结构；以及设置在阶梯结构上并与多个导电层电连接的触点。

根据一些实施例，多个导电层经由设置在阶梯结构上的触点依次且交替地偏置到电源和地电位，从而在多个导电层之间形成电容器，其中，多个电介质层用作电容器电介质。

根据一些实施例，电源包括内部电源或外部电源。

根据一些实施例，多个导电层中的至少两个相邻的导电层经由设置在阶梯结构上的触点被偏置到相同的电源。

根据一些实施例，虚设块设置在多个存储块的每个页面的边缘处。

根据一些实施例，虚设块被分成多个子块。

在阅读了在各个图和图样中示出的优选实施例的以下详细描述之后，本发明的这些和其他目的无疑将对本领域普通技术人员变得显而易见。

附图说明

结合在此并形成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用于解释本公开的原理并使得本领域技术人员能够实现和使用本公开。

图1是示出具有用于电源的池电容器的示例性NAND架构的示意图，其中省略了存储器阵列。

图2是示出具有用于电源的池电容器的示例性NAND架构的示意图，其中以叠置方式示出了存储器阵列。

图3是图2的放大透视图，其示意性地示出了存储器阵列的同一页中的虚设块和存储块。