[发明专利]SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法

权利要求书

1.一种SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在半导体衬底表面依次形成由第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层叠加而成的ONO层，在所述ONO层表面依次形成多晶硅栅和顶部氧化层；

步骤二、光刻定义出ONO栅极结构的形成区域并进行第一次刻蚀将所述ONO栅极结构的形成区域外的所述顶部氧化层和所述多晶硅栅去除，由保留于所述ONO栅极结构的形成区域的所述顶部氧化层和所述多晶硅栅叠加和底部的所述ONO层叠加形成所述ONO栅极结构；所述第一次刻蚀停止在所述第三氧化层上；

步骤三、形成第四氧化层，所述第四氧化层包覆在所述ONO栅极结构的顶部表面和侧面以及覆盖在所述ONO栅极结构外的所述ONO层表面；

步骤四、对所述第四氧化层进行全面的第二次刻蚀自对准在所述ONO栅极结构的侧面形成氧化层侧墙；所述第二次刻蚀同时将所述ONO栅极结构外的所述第三氧化层去除并停止在所述第二氮化层上；

步骤五、形成第五氮化层；所述第五氮化层包覆在所述ONO栅极结构的所述氧化层侧墙表面并延伸到所述ONO栅极结构外；

步骤六、对所述第五氮化层进行全面的第三次刻蚀自对准在所述ONO栅极结构的侧面的所述氧化层侧墙上形成氮化层侧墙；所述第三次刻蚀同时将所述ONO栅极结构外的所述第二氮化层和所述第一氧化层都去除；通过结合所述第二次刻蚀和所述第三次刻蚀自对准将所述ONO栅极结构外的所述ONO层去除以防止去除所述ONO层时产生向所述多晶硅栅底部的横向凹陷。

2.如权利要求1所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底。

3.如权利要求2所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：所述第一氧化层、所述第三氧化层和所述第四氧化层都为氧化硅层。

4.如权利要求2所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：所述第二氮化层和所述第五氮化层都为氮化硅层。

5.如权利要求1或2所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：步骤三形成所述第四氧化层之前还包括在所述多晶硅栅的侧面形成对硅氧化形成的第六氧化层。

6.如权利要求1或2所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：步骤三中所述第四氧化层包覆在所述ONO栅极结构的顶部表面和侧面以及覆盖在所述ONO栅极结构外的所述ONO层表面。

7.如权利要求6所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：步骤四中所述ONO栅极结构的顶部表面的所述第四氧化层被去除。

8.如权利要求7所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：步骤五中所述第五氮化层包覆在所述ONO栅极结构的所述氧化层侧墙表面并延伸到所述ONO栅极结构外。

9.如权利要求8所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：步骤六中所述ONO栅极结构的顶部表面的所述第五氮化层被去除。

10.如权利要求1所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：SONOS存储器为1.5T型结构，包括存储管和选择管。

11.如权利要求10所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：所述ONO栅极结构为所述存储管的栅极结构；所述选择管的栅极结构由栅氧化层和多晶硅栅叠加而成。

12.如权利要求11所述的SONOS存储器的ONO栅极结构的制造方法，其特征在于：相邻的所述存储管的所述ONO栅极结构和所述选择管的栅极结构通过侧墙自对准隔离。