[发明专利]一种新型的两位SONOS存储单元结构及其制备方法

权利要求书

1.一种新型的两位 SONOS存储单元结构，包括SONOS存储器，所述SONOS存储器包括硅基底、隧穿氧化硅层、氮化硅存储介质层、氧化硅层和多晶硅层，所述隧穿氧化硅层覆于所述硅基底上，所述氮化硅存储介质层覆于所述隧穿氧化硅层上，所述氧化硅层覆于所述氮化硅存储介质层上，所述多晶硅层覆于所述氧化硅层上，其特征在于，还包括凹槽，所述凹槽位于所述氧化硅层表面，并依次穿透所述氧化硅层、所述氮化硅存储介质层和隧穿氧化层直至所述硅基底为止，所述凹槽内有氧化物填充层，所述氧化物填充层高度超过所述氮化硅存储介质层并低于所述氧化硅层表面，所述凹槽内未被所述氧化物填充层填满的部分形成填充空间，所述多晶硅层伸入所述填充空间，且将所述填充空间填满。

2.如权利要求1所述新型的两位 SONOS存储单元结构，其特征在于，所述凹槽宽20-200nm。

3.如权利要求1所述新型的两位 SONOS存储单元结构，其特征在于，所述氧化物填充层厚度为80-200A。

4.如权利要求1所述新型的两位 SONOS存储单元结构，其特征在于，所述SONOS存储器的栅极特征线宽为50-350nm。

5.一种新型的两位 SONOS存储单元的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤a、于一硅基底上依次形成隧穿氧化硅层、氮化硅存储介质层和氧化硅层；

步骤b、于所述氧化硅层表面形成沟槽，所述沟槽穿透所述氧化硅层、氮化硅层和所述隧穿氧化硅层，直至暴露所述硅基底为止；

步骤c、于所述沟槽内形成氧化物填充层，所述氧化物填充层高度高于所述氮化硅存储介质层并低于所述氧化硅层表面；

步骤d、于所述氧化硅层表面形成一多晶硅层，使所述多晶硅层深入所述沟槽未被所述氧化物填充层填满的空间；

步骤e、使所述多晶硅层表面平坦，所述隧穿氧化硅层、氮化硅存储介质层、氧化硅层和多晶硅层形成复合结构；

步骤f、对所述复合结构进行刻蚀以形成SONOS存储单元的栅极。

6.如权利要求5所述新型的两位 SONOS存储单元的制备方法，其特征在于，所述步骤b中形成所述沟槽的方法包括如下步骤:

步骤b1、于所述氧化硅层表面形成一图案化光阻材料层；

步骤b2、通过所述图案化光阻材料层对所述氧化硅层进行刻蚀以形成所述沟槽。

7.如权利要求5所述新型的两位 SONOS存储单元的制备方法，其特征在于，所述步骤c中形成氧化物填充层的方法为炉管生长工艺。

8.如权利要求5所述新型的两位 SONOS存储单元的制备方法，其特征在于，所述步骤e中使所述多晶硅层表面平坦的方法为化学机械研磨。