舉例來說,連接開關(guān)晶體管130中非位在最外側(cè)的 一個(gè),被耦接相鄰的NAND串行的串行開關(guān)晶體管146與148之間串聯(lián)的第一節(jié)點(diǎn)150與第 二節(jié)點(diǎn)152之間。串行選擇線SSLO、SSL1、SSL2與區(qū)塊選擇線BSL分別電性耦接至串行開 關(guān)晶體管140、142、144,與串彳丁開關(guān)晶體管146、148及連接開關(guān)晶體管130。
[0055] 請(qǐng)參照?qǐng)D3,實(shí)施例中,區(qū)域開關(guān)區(qū)138中的串行開關(guān)晶體管146、148的閾值電壓 (例如-IV)小于連接開關(guān)晶體管130的閾值電壓(例如3V)。實(shí)現(xiàn)的方法包括使導(dǎo)電連接 11〇(圖1)的寬度Wl小于位線106的寬度W2,亦即,使區(qū)域開關(guān)區(qū)138中的串行開關(guān)晶體 管146U48的通道寬度大于連接開關(guān)晶體管130的通道寬度?;蛘?以及,使導(dǎo)電連接110 的導(dǎo)電型相反于位線106鄰接導(dǎo)電連接110的部分,亦即,使區(qū)域開關(guān)區(qū)138中的串行開關(guān) 晶體管146、148的有源區(qū)導(dǎo)電型(例如N+型)相反于連接開關(guān)晶體管130的有源區(qū)導(dǎo)電 型(例如P-型)。在一較佳實(shí)施例中,區(qū)域開關(guān)區(qū)138中的串行開關(guān)晶體管146、148被設(shè) 計(jì)成常開型(normally on)的開關(guān)裝置,并利用施加在區(qū)塊選擇線BSL的偏壓VBSL(圖1), 控制連接開關(guān)晶體管130的開啟、關(guān)閉狀態(tài),藉此控制位線106之間的電性導(dǎo)通與否。
[0056] 請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖3,集成電路的操作方法包括對(duì)三維存儲(chǔ)陣列的階層進(jìn)行Z方向的 譯碼。實(shí)施例中,譯碼的方法包括編程串行選擇線SSL1、SSL2(或其對(duì)應(yīng)的串行開關(guān)晶體管 142、144,以使串行選擇線SSLUSSL2的不同階層(或其對(duì)應(yīng)的不同階層的串行開關(guān)晶體管 142、144)具有不同的閾值電壓。舉例來說,方法包括施加偏壓VBSL至區(qū)域開關(guān)區(qū)138中電 性連接至連接開關(guān)晶體管130的柵極的區(qū)塊選擇線BSL,以開啟連接開關(guān)晶體管130,并使 連接開關(guān)晶體管130之間的位線106彼此電性導(dǎo)通。此外,施加偏壓VSSLO、VSSL1、VSSL2 至串行開關(guān)區(qū)136中電性連接至串行開關(guān)晶體管140、142、144的柵極的串行選擇線SSL0、 SSLl、SSL2,以關(guān)閉最外側(cè)的串打開關(guān)晶體管140,并開啟串打開關(guān)晶體管142、144。此外, 施加偏壓VL1、VLN至不同階層的位線106,藉此使位于相同條紋疊層102上的不同階層的 串行開關(guān)晶體管140、142具有不同的閾值電壓Vt。
[0057] 以下舉例說明選擇最底層的第一階層編程串行選擇線SSLl的方法。在此步驟中, 是提供偏壓VWUVWN至陣列區(qū)132中的字線WL,并提供偏壓VSSLO至串行開關(guān)區(qū)136中的 最外側(cè)且可用作區(qū)域選擇元件的串行選擇線SSL0,以關(guān)閉字線WL與串行選擇線SSL0。分 別施加偏壓VBUVBN與VCSL至位線插塞126與共同源極插塞128。并且,提供偏壓VBSL與 VSSL2至區(qū)塊選擇線BSL與串行選擇線SSL2,以開啟區(qū)塊選擇線BSL與串行選擇線SSL2。 此外,透過導(dǎo)電插塞116提供偏壓VLl至其電性連接的第一階層的位線106,以選擇第一階 層的位線106。其他第二至第八階層的未選擇的位線106則提供偏壓VLN。此外,提供偏壓 VSSLl至串行選擇線SSLl。透過偏壓VLl與偏壓VSSLl的設(shè)計(jì),能調(diào)控串行選擇線SSLl的 第一階層的閾值電壓。根據(jù)一實(shí)施例的偏壓的設(shè)計(jì)如表1列示如下,然本發(fā)明并不限于此。 類似的概念亦可應(yīng)用至編程選擇其他階層至串行選擇線SSL1。
[0060] 以下舉例說明選擇第一階層編程串行選擇線SSL2的方法。在此步驟中,偏壓的設(shè) 計(jì)是類似參照表1所述的步驟,其中差異在于提供的偏壓VSSLl是選擇用以開啟串行選擇 線SSLl,此外,透過偏壓VLl與偏壓VSSL2的設(shè)計(jì),能控制串行選擇線SSL2的第一階層的閾 值電壓。此步驟根據(jù)一實(shí)施例的偏壓的設(shè)計(jì)如表2列示如下,然本發(fā)明并不限于此。類似 的概念亦可應(yīng)用至編程選擇其他階層至串行選擇線SSL2。
[0063] 階層的譯碼是根據(jù)串行選擇線SSLl與串行選擇線SSL2的閾值電壓Vt與施加在 其上的偏壓VSSLLl與VSSLL2而定。表3列示根據(jù)一實(shí)施例的具有八階層閾值電壓的兩個(gè) 串行選擇線SSL1、SSL2(如圖1或圖3所示)。在一示范例中,舉例來說,施加至串行選擇 線SSLl的3V偏壓VSSLl打開位于第一階層至第四階層的串行開關(guān)晶體管142。施加至串 行選擇線SSL2的3V偏壓VSSL2打開第四階層至第八階層的串行開關(guān)晶體管144。這些階 層的交集只有第四層,從而譯碼第四階層。在另一示范例中,舉例來說,施加至串行選擇線 SSLl的3V偏壓VSSLl打開位于第一階層至第四階層的串行開關(guān)晶體管142。施加至串行 選擇線SSL2的6V偏壓VSSL2打開所有階層的串行開關(guān)晶體管144。這些階層的交集為第 一至第四階層,從而譯碼第一至第四階層。
[0066] 在實(shí)施例中,在譯碼步驟之后,可讀取串行選擇線SSLl (或串行選擇線SSL2)的閾 值電壓VRl (或閾值電壓VR2)。舉例來說,表4列示根據(jù)一實(shí)施例的讀取串行選擇線SSLl 的閾值電壓VR1,其中是選擇第一階層與最左邊的第一條位線。表5則列示根據(jù)一實(shí)施例的 讀取串行選擇線SSL2的閾值電壓VR2,其中是選擇第一階層與最左邊的第一條位線。
[0071] 亦可對(duì)串行選擇線SSLl、SSL2進(jìn)行擦除。實(shí)施例中,擦除的步驟可僅針對(duì)串行選 擇線SSLUSSL2進(jìn)行,而不對(duì)串行選擇線SSL0、區(qū)域開關(guān)區(qū)138中的串行選擇線、區(qū)塊選擇 線BSL、陣列區(qū)132中的存儲(chǔ)單元、與接地選擇線GSL執(zhí)行。舉例來說,表6列示根據(jù)一實(shí)施 例的擦除所有的串行選擇線SSLl、SSL2的偏壓。
[0074] 在擦除之后,可重新對(duì)串行選擇線SSL1、SSL2進(jìn)行編程,再設(shè)定適當(dāng)?shù)牟煌A層 的閾值電壓,藉此編碼三維存儲(chǔ)器陣列。
[0075] 在實(shí)施例中,對(duì)串行選擇線SSLl、SSL2進(jìn)行譯碼(編程)、讀取與擦除的過程中,皆 開啟區(qū)塊選擇線BSL,藉此透過導(dǎo)電元件112提供適當(dāng)?shù)钠珘褐敛煌A層的導(dǎo)電連接110, 與透過導(dǎo)電連110接彼此電性連接的位線106。
[0076] 在譯碼之后,可對(duì)陣列區(qū)132中,通過串行選擇線SSLl與串行選擇線SSL2被譯 碼的階層的存儲(chǔ)單元134進(jìn)行編程步驟。而在編程陣列區(qū)132中的存儲(chǔ)單元134的過程 中,選擇的偏壓大于串行開關(guān)晶體管146U48的閾值電壓,且小于連接開關(guān)晶體管130的閾 值電壓,藉此關(guān)閉導(dǎo)電連接110,使得位線106的操作彼此獨(dú)立,且不再電性連接至導(dǎo)電元 件112。舉例來說,表7列示根據(jù)一實(shí)施例的編程存儲(chǔ)單元的偏壓,其中是選擇第一條位線 106 (施加在其上的偏壓為VBl,其他未選擇的位線106則施加偏壓VBN),并選擇最靠近區(qū)塊 選擇線BSL的第一頁字線WL (施加在其上的偏壓為VWl,其他未選擇的字線WL則施加偏壓 VBN)。
[0079] 亦可對(duì)陣列區(qū)132中的存儲(chǔ)單元134進(jìn)行讀取。讀取步驟中,選擇的偏壓VBSL亦 是使得導(dǎo)電連接110關(guān)閉,藉此使位線106的操作彼此獨(dú)立,且不再電性連接至導(dǎo)電元件 112。舉例來說,表8列示根據(jù)一實(shí)施例的讀取存儲(chǔ)單元134的偏壓,其中是選擇第一條位 線106 (施加在其上的偏壓為VB1,其他未選擇的位線106則施加偏壓VBN),并選擇最靠近 區(qū)塊選擇線的第一頁字線WL (施加在其上的偏壓為VWl,其他未選擇的字線WL則施加偏壓 VBN)。
[0082] 實(shí)施例中,存儲(chǔ)單元134的編程與讀取操作是有關(guān)于導(dǎo)電特性佳例如金屬的位線 插塞126與共同源極插塞128,而與由多晶硅材料形成的導(dǎo)電階梯114無關(guān),因此,編程與讀 取存儲(chǔ)單元134具有高的操作效率。
[0083] 亦可對(duì)陣列區(qū)132中的存儲(chǔ)單元134進(jìn)行擦除。實(shí)施例中,擦除的步驟可僅針對(duì) 存儲(chǔ)單元134進(jìn)行,而不對(duì)串行選擇線SSLO~SSL2、區(qū)塊選擇線BSL、與接地選擇線GSL執(zhí) 行,并可維持串行選擇線SSL1、SSL2不同階層的偏壓。此步驟中,是開啟區(qū)塊選擇線BSL, 藉此透過導(dǎo)電元件112提供適當(dāng)?shù)钠珘篤L1、VLN至不同階層的導(dǎo)電連接110,與透過導(dǎo)電 連接110彼此電性連接的位線106。舉例來說,表9列示根據(jù)一實(shí)施例的擦除所有存儲(chǔ)單元 134的偏壓。
[0086] 實(shí)施例并不限于上述八階層的不同閾值電壓的兩個(gè)串行選擇線SSL1、SSL2(例如 參照表3,閾值電壓的變化有八種層次),亦可視實(shí)際需求設(shè)計(jì)成不同數(shù)目的元件與閾值電 壓的配置。舉例來說,表10列示三個(gè)串行選擇線,其八階層閾值電壓的分布,其中閾值電壓 的變化有四種層次。表11列示四個(gè)串行選擇線,其九階層閾值電壓的分布,其中閾值電壓 的變化有三種層次。表12列示六個(gè)串行選擇線,其中閾值電壓的變化有兩種層次。而表13 則顯示對(duì)應(yīng)表3、10至13的具有不同閾值電壓的串行選擇線的數(shù)目、閾值電壓變化層次、與 譯碼階層數(shù)的關(guān)系,其中譯碼階層數(shù)可等于閾值電壓變化層次(不同閾值電壓的串行選擇 線的數(shù)目/2)。以表3數(shù)據(jù)舉例來說,譯碼階層數(shù)等于8,其也等于8 (2/2)。又以表10數(shù)據(jù) 舉例來說,譯碼階層數(shù)等于8,其也等于4 (3/2)。
[0096] 圖4至圖9繪示根據(jù)一實(shí)施例的集成電路的制造流程。
[0097] 請(qǐng)參照?qǐng)D4,提供一疊層結(jié)構(gòu)154,其是由交互疊層的多個(gè)介電層與導(dǎo)電層構(gòu)成。 在疊