【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关于半导体元件，更具体地说，本专利技术是关于非挥发性记忆体元件及其制作方法。
技术介绍
1、由于非挥发性记忆体(non-volatile memory)可例如重复施行储存、读取和抹除数据等操作，且在关闭非挥发性记忆体后，储存的数据不会遗失，因此非挥发性记忆体已被广泛应用于个人计算机和电子设备中。
2、现有非挥发性记忆体的结构具有堆叠闸极结构，包括依序设置在衬底上的穿隧氧化层(tunneling oxide layer)、浮置闸极(floating gate)、耦合介电层(couplingdielectric layer)和控制闸极(control gate)。当对这种闪存元件施行编程或抹除操作时，适当的电压会被分别施加到源极区域、汲极区域和控制闸极，使得电子被注入到浮置闸极中，或者使得电子自浮置闸极中被拉出。
3、在非挥发性记忆体的编程和抹除操作中，浮置闸极和控制闸极之间较大的闸极耦合比(gate-coupling ratio，gcr)通常代表着操作时所需的操作电压较低，因此显著提高了闪存的操作速度和效率。然而，在编程或抹除操作期间，电子必须流经设置在浮置闸极下方的穿隧氧化物层，以被注入至浮置闸极或自浮置闸极中被取出，此过程通常会对穿隧氧化物层的结构造成损害，因而降低记忆体元件的可靠性。
4、为了提升记忆体元件的可靠性，可采用抹除闸极(erase gate)，并将抹除闸极整合至记忆体元件中。通过施加正电压至抹除闸极，抹除闸极便能够将电子从浮置闸极中拉出。因此，由于浮置闸极中的电子是
5、对于上述非挥发性记忆体元件中所包含的非挥发性记忆体阵列，编程和抹除操作涉及对共享相同字元线闸极(也称为字元线)和控制闸极的各位元组(byte)或字元组(word)的所有位元。换句话说，在编程/抹除过程中，共享相同字元线闸极和控制闸极的各位元组或字元组中的所有位元会同时被编程/抹除。因此，非挥发性记忆体元件无法对单一位元组施行位元组抹除和位元组编程操作。
6、然而，在众多非挥发性记忆体的应用中，需要在不干扰位于不同区段(sector)或位元组区域但共享相同字元线的其他非挥发性记忆体单元的情况下，进行小区段或单个位元组的记忆体阵列操作。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种非挥发性记忆元件，其能够独立抹除和编程非挥发性记忆元件的各位元组。
2、根据一些实施例，本专利技术提供一种非挥发性记忆体元件，包括至少一个记忆体单元，记忆体单元包括衬底、辅助闸极、位元组选择闸极、浮置闸极和上闸极。衬底包括第一掺杂区和第二掺杂区。辅助闸极设置在衬底上，并邻近第二掺杂区。位元组选择闸极设置于衬底上，并邻近第一掺杂区。浮置闸极设置在衬底上，位于辅助闸极和位元组选择闸极之间，并且浮置闸极包括最上边缘，高于辅助闸极和位元组选择闸极的顶表面。上闸极覆盖辅助闸极和浮置闸极，并且上闸极与位元组选择闸极间隔开。浮置闸极的最上边缘嵌入上闸极中。
3、根据一些实施例，本专利技术提供一种非挥发性记忆体元件，包括一列的记忆体单元、第一抹除闸极线、第二抹除闸极线、第一选择闸极线和第二选择闸极线。一列的记忆体单元分别安排在第一位元组区域和第二位元组区域中，其中各记忆体单元包括串联电连接的辅助晶体管、浮置闸极晶体管和位元组选择晶体管。第一抹除闸极线，电连接到第一位元组区域中的多个浮置闸极晶体管的抹除闸极。第二抹除闸极线，电连接到第二位元组区域中的多个浮置闸极晶体管的抹除闸极，其中第二抹除闸极线被配置为独立于第一抹除闸极线而被电压偏置。第一选择闸极线，电连接到第一位元组区域中的多个位元组选择晶体管的选择闸极。第二选择闸极线，电连接到第二位元组区域中的多个位元组选择晶体管的选择闸极，其中第二选择闸极线被配置为独立于第一选择闸极线而被电压偏置。
4、根据一些实施例，本专利技术提供一种非挥发性记忆体元件的制作方法，包括：提供衬底；在衬底上形成辅助闸极；形成浮置闸极，邻近辅助闸极，其中浮置闸极包括最上边缘，高于辅助闸极的顶面；形成导电层，覆盖辅助闸极和浮置闸极；以及图案化导电层，以形成彼此间隔开的上闸极和位元组选择闸极，其中上闸极覆盖辅助闸极和浮置闸极，并且浮置闸极的最上边缘嵌入上闸极中。
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1.一种非挥发性记忆体元件，包括至少一个记忆体单元，其特征在于，所述至少一个记忆体单元包括：
2.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述辅助闸极具有与所述位元组选择闸极相同的组成。
3.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述辅助闸极与所述位元组选择闸极彼此横向隔开。
4.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述位元组选择闸极被配置为电连接所述上闸极。
5.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述辅助闸极、所述位元组选择闸极和所述上闸极沿着相同方向延伸。
6.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元还包括一控制闸极，覆盖所述位元组选择闸极、所述浮置闸极和所述上闸极。
7.如权利要求6所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述浮置闸极和所述位元组选择闸极通过一间隙而彼此横向隔开，且所述控制闸极填满所述间隙。
8.如权利要求6所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元还包括一第三掺杂区，设置在所
9.如权利要求6所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元还包括一耦合介电层，所述耦合介电层设置在所述控制闸极下方，并且保形地覆盖所述浮置闸极和所述上闸极。
10.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元包括两个相邻的记忆体单元，安排在同一列中并且彼此镜像对称。
11.如权利要求10所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，安排在所述同一列中的所述两个相邻的记忆体单元的所述第二掺杂区被配置为彼此电连接。
12.如权利要求10所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，安排在所述同一列中的所述两个相邻的记忆体单元的所述位元组选择闸极彼此间隔开。
13.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，还包括安排在同一列中的两个相邻的位元组区域，并且所述至少一个记忆体单元包括两个记忆体单元，分别设置在所述两个相邻的位元组区域中，其中分别设置在所述两个记忆体单元中的所述辅助闸极被配置为彼此电连接，并且分别设置在所述两个记忆体单元中的所述位元组选择闸极被配置为彼此电绝缘。
14.一种非挥发性记忆体元件，其特征在于，包括：
15.如权利要求14所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，还包括一辅助闸极线，所述辅助闸极线电连接到所述第一位元组区域和所述第二位元组区域中的所述多个辅助闸极晶体管的辅助闸极。
16.如权利要求14所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述第一位元组区域中的所述多个浮置闸极晶体管的所述抹除闸极电连接到所述第一位元组区域中的所述多个位元组选择晶体管的所述选择闸极。
17.如权利要求16所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，还包括一第一列选择晶体管和一第二列选择晶体管，所述第一列选择晶体管和所述第二列选择晶体管位于同一列，其中所述第一列选择晶体管和所述第二列选择晶体管中的每一个包括一源极端、一汲极端和一闸极端，并且所述第一列选择晶体管和所述第二列选择晶体管中的所述源极端分别电连接到所述第一位元组区域和所述第二位元组区域中的所述记忆体单元。
18.如权利要求17所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述第一列选择晶体管和所述第二列选择晶体管的所述源极端彼此间电绝缘。
19.如权利要求18所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，还包括一第一位元组导线和一第二位元组导线，分别电连接到所述第一列选择晶体管和所述第二列选择晶体管的所述汲极端。
20.一种非挥发性记忆体元件的制作方法，其特征在于，包括：
21.如权利要求20所述的非挥发性记忆体元件的制作方法，其特征在于，所述辅助闸极、所述上闸极和所述位元组选择闸极沿着相同方向延伸。
22.如权利要求20所述的非挥发性记忆体元件的制作方法，其特征在于，还包括形成一控制闸极，覆盖所述浮置闸极、所述上闸极和所述位元组选择闸极。
...【技术特征摘要】
1.一种非挥发性记忆体元件，包括至少一个记忆体单元，其特征在于，所述至少一个记忆体单元包括：
2.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述辅助闸极具有与所述位元组选择闸极相同的组成。
3.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述辅助闸极与所述位元组选择闸极彼此横向隔开。
4.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述位元组选择闸极被配置为电连接所述上闸极。
5.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述辅助闸极、所述位元组选择闸极和所述上闸极沿着相同方向延伸。
6.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元还包括一控制闸极，覆盖所述位元组选择闸极、所述浮置闸极和所述上闸极。
7.如权利要求6所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述浮置闸极和所述位元组选择闸极通过一间隙而彼此横向隔开，且所述控制闸极填满所述间隙。
8.如权利要求6所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元还包括一第三掺杂区，设置在所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间，且所述第三掺杂区被所述控制闸极覆盖。
9.如权利要求6所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元还包括一耦合介电层，所述耦合介电层设置在所述控制闸极下方，并且保形地覆盖所述浮置闸极和所述上闸极。
10.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，所述至少一个记忆体单元包括两个相邻的记忆体单元，安排在同一列中并且彼此镜像对称。
11.如权利要求10所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，安排在所述同一列中的所述两个相邻的记忆体单元的所述第二掺杂区被配置为彼此电连接。
12.如权利要求10所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，安排在所述同一列中的所述两个相邻的记忆体单元的所述位元组选择闸极彼此间隔开。
13.如权利要求1所述的非挥发性记忆体元件，其特征在于，还包括安排在同一列...
【专利技术属性】
技术研发人员：范德慈，黄义欣，郑宗文，郑育明，
申请(专利权)人：物联记忆体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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