[发明专利]半导体装置和半导体装置的操作方法

说明书

半导体装置和半导体装置的操作方法。一种半导体装置包括连接在源极线和位线之间的存储器串。该存储器串包括沿着第一沟道层层叠的第一存储器单元、沿着第二沟道层层叠的第二存储器单元、以及连接在第一存储器单元和第二存储器单元之间的至少一个开关存储器单元。一种操作该半导体装置的方法包括：对第一存储器单元中的所选第一存储器单元进行编程；选择第二存储器单元中的要进行编程的第二存储器单元；将编程电压施加到与所选第二存储器单元连接的字线；截止开关存储器单元以使得第一沟道层和第二沟道层彼此电隔离；以及将通过电压施加到与第一存储器单元和第二存储器单元中的未选存储器单元连接的字线。

技术领域

本公开总体上涉及一种电子装置，更具体地，涉及一种半导体装置及其操作方法。

背景技术

半导体装置可以包括被配置为存储数据或输出存储的数据的存储器装置。存储器装置可以是当电源中断时存储的数据消失的易失性存储器装置。易失性存储器装置可以是静态RAM(SRAM)装置、动态RAM(DRAM)装置、同步DRAM(SDRAM)装置等。另选地，存储器装置可以是即使电源中断时也保留存储的数据的非易失性存储器装置。非易失性存储器装置可以是只读存储器(ROM)装置、可编程ROM(PROM)装置、电可编程ROM(EPROM)装置、电可擦除可编程ROM(EEPROM)装置、闪存存储器装置、相变RAM(PRAM)装置、磁性RAM(MRAM)装置、电阻RAM(RRAM)装置、铁电RAM(FRAM)装置等。

存储器装置可以包括：存储器单元阵列，其被配置为存储数据；外围电路，其被配置为执行各种操作，例如编程操作、读取操作和擦除操作；以及控制逻辑，其被配置为控制外围电路。存储器装置可以实现为存储器单元二维地布置在基板上方的结构或存储器单元三维地层叠在基板上方的结构。

发明内容

一些实施方式提供了一种具有改进的操作特性的半导体装置和该半导体装置的操作方法。

根据本公开的一个方面，提供一种操作半导体装置的方法，该半导体装置包括连接在源极线与位线之间的存储器串，其中，存储器串包括沿着第一沟道层层叠的第一存储器单元、沿着第二沟道层层叠的第二存储器单元、以及连接在第一存储器单元和第二存储器单元之间的至少一个开关存储器单元。该方法包括以下步骤：对第一存储器单元中的所选第一存储器单元进行编程；选择第二存储器单元中的要进行编程的第二存储器单元；将编程电压施加到与所选第二存储器单元连接的字线；截止开关存储器单元以使得第一沟道层和第二沟道层彼此电隔离；以及将通过电压施加到与第一存储器单元和第二存储器单元中的未选存储器单元连接的字线。

根据本公开的另一方面，提供一种操作半导体装置的方法，该半导体装置包括连接在源极线和位线之间的存储器串，其中，存储器串包括沿着第一沟道层和第二沟道层层叠的存储器单元以及位于第一沟道层和第二沟道层的连接区域中的至少一个开关存储器单元。该方法包括以下步骤：对存储器单元中的第一存储器单元至第k存储器单元进行编程，并且在对第一存储器单元至第k存储器单元进行编程时导通开关存储器单元以使得第一沟道层和第二沟道层彼此电连接，其中k是2或更大的整数。该方法还包括以下步骤：选择存储器单元中的第(k+1)存储器单元；将编程电压施加到与第(k+1)存储器单元连接的字线；截止开关存储器单元以使得第一沟道层和第二沟道层彼此电隔离；以及将通过电压施加到与存储器单元中的未选存储器单元连接的字线。

根据本公开的又一方面，一种半导体装置包括连接在源极线和位线之间的存储器串，该存储器串包括沿着第一沟道层层叠的第一存储器单元、沿着第二沟道层层叠的第二存储器单元、以及连接在第一存储器单元和第二存储器单元之间的至少一个开关存储器单元。该半导体装置还包括外围电路，外围电路被配置为对存储器串执行编程操作。该半导体装置还包括控制逻辑电路，控制逻辑电路被配置为控制外围电路对第一存储器单元中的所选第一存储器单元进行编程，选择第二存储器单元中的要进行编程的第二存储器单元，将编程电压施加到与所选第二存储器单元连接的字线，截止开关存储器单元以使得第一沟道层和第二沟道层彼此电隔离，以及将通过电压施加到与第一存储器单元和第二存储器单元中的未选存储器单元连接的字线。