[发明专利]SONOS存储器件的制备方法及SONOS存储器件

说明书

本申请公开了一种SONOS存储器件的制备方法及SONOS存储器件，属于集成电路制造技术领域。通过本申请提供的制备方法制备得到的SONOS存储器件，由于两个相对设置的L型ONO层共用位线，且位于外侧的选择管栅靠近SONOS存储器件的源端，因此该SONOS存储器件可以使用源端热载流子注入进行写入，相对于相关技术中提供的SONOS存储器件采用FN隧穿方式进行写入具有更低的操作电压，从而提高了器件的可靠性。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon，SONOS)存储器件的制备方法及SONOS存储器件。

背景技术

非易失性存储器作为计算机中必不可少的存储设备，对所处理的信息起着重要的存储功能。在非易失性存储器中，SONOS存储器具有单元尺寸小、存储保持性好、操作电压低以及与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)制造工艺兼容等特性。

参考图1，其示出了相关技术提供的SONOS存储器件的晶圆的剖面示意图，如图1所示，晶圆的P(Positive)型衬底110上包括SONOS器件区域101和逻辑器件区域102，SONOS器件区域101上形成有选择管栅120和存储管栅131，选择管栅120之间形成有多晶硅层140，其用于引出选择管的源端，选择管栅120和衬底110之间形成有选择管栅氧化层121，选择管栅120和多晶硅层140之间形成有第一侧墙122，选择管栅120上形成有选择管顶端氧化层123，存储管栅131的底部和内侧壁形成有氧化物-氮化物-氧化物(Oxide-Nitride-Oxide，ONO)层150，存储管栅131的外侧壁从内至外依次形成有侧面氧化层1311和第二侧墙1312；逻辑器件区域102形成CMOS管多晶硅栅132，CMOS管多晶硅栅132和衬底110之间形成有CMOS栅氧化层160。

相关技术中提供的SONOS存储器件在写入时的操作电压较高。

发明内容

本申请提供了一种SONOS存储器件的制备方法及SONOS存储器件，可以解决相关技术中提供的SONOS存储器件的在写入时操作电压较高的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种SONOS存储器件的制备方法，包括：

提供一衬底，所述衬底上依次形成有衬垫氧化层和硬掩模层；

对所述硬掩模层进行刻蚀，使目标区域的衬垫氧化层暴露，形成硬掩模结构；

去除暴露的衬垫氧化层，在所述衬底和所述硬掩模结构表面形成ONO层；

在所述ONO层表面形成第一多晶硅层；

去除所述硬掩模结构上方的第一多晶硅层，且对所述第一多晶硅层进行刻蚀，使所述第一多晶硅层的高度低于所述硬掩模结构的高度；

在所述第一多晶硅层和所述ONO层上形成第一顶部氧化层；

对所述第一顶部氧化层和所述ONO层进行刻蚀，去除所述硬掩模结构上方的第一顶部氧化层和ONO层以及所述硬掩模结构之间的第一顶部氧化层，使所述硬掩模结构的顶部和所述第一多晶硅层的预定区域的顶部暴露；

对所述第一多晶硅层进行刻蚀，去除所述第一多晶硅层的预定区域，使所述预定区域的ONO层暴露，剩余的第一多晶硅层形成所述SONOS存储器件的存储管栅；

在所述第一顶部氧化层、所述硬掩模结构和所述存储管栅的表面形成层间氧化层；

刻蚀去除所述硬掩模结构上方的层间氧化层，所述硬掩模结构之间的层间氧化层和ONO层，使所述硬掩模结构之间的衬底暴露；

在所述硬掩模结构上方和所述硬掩模结构之间形成第二多晶硅层；