CN104425500A - Sonos非挥发性存储器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SONOS非挥发性存储器，其单元结构的SONOS存储器晶体管和选择晶体管的栅极为通过绝缘层隔离的交叠的两层结构，选择晶体管的第一侧面形成有第一绝缘介质侧墙，SONOS存储器晶体管的隧道注入区和ONO层都和第一绝缘介质侧墙自对准；整个单元结构仅包括2个源漏区，在SONOS存储器晶体管和选择晶体管的栅极之间并不存在源漏区。本发明还公开了一种SONOS非挥发性存储器的制造方法。本发明直接省去了中两个晶体管栅极中间的一个源漏区，能大大缩小存储器单元的面积，而且无需增加额外的光刻步骤。

Description

SONOS非挥发性存储器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种。

背景技术

SONOS非挥发性存储器被广泛应用于先进闪存，电可擦写存储器产品。目前常用存储器单元结构由一个完整的SONOS存储器晶体管和一个完整的选择晶体管组成2晶体管结构（2T结构），每个晶体管都有完整的源极，漏极和栅极，且两个晶体管共用一层多晶硅。如图1所示，是现有SONOS非挥发性存储器的单元结构图；现有SONOS非挥发性存储器的单元结构包括一个SONOS存储器晶体管和一个选择晶体管，所述单元结构形成于P阱102中，所述P阱102形成于硅衬底100的深N阱101中。

所述SONOS存储器晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱101表面的ONO层104和多晶硅栅106，所述ONO层104为由依次形成所述P阱101表面的第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层组成的三层结构，所述ONO层104用于电荷存储；在所述ONO层104的底部的所述P阱101中的表面部分形成有隧道注入区103。

所述选择晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱102表面的栅介质层105和多晶硅栅106。在所述SONOS存储器晶体管和所述选择晶体管的多晶硅栅106都为由同时形成的多晶硅层刻蚀形成，且两个多晶硅栅106的侧面都形成有侧墙107。

形成于所述P阱102中三个N型轻掺杂漏区108和N+掺杂的源漏区109。N型轻掺杂漏区108和对应的多晶硅栅106自对准，源漏区109和对应的侧墙107自对准。所述SONOS存储器晶体管和所述选择晶体管中共用三个N型轻掺杂漏区108和N+掺杂的源漏区109中的一个；另两个非共用的源漏区109分别通过金属接触110引出，并分别形成整个单元结构的源极和漏极。两个多晶硅栅106也分别通过金属接触110（未示出）引出。

由上可知，现有SONOS非挥发性存储器的单元结构的SONOS存储器晶体管和选择晶体管都包括由完整的源区和漏区，占用面积较大。另外，为了避免隧道注入区103和ONO层104进入选择晶体管栅极区域，在定义隧道注入区103的隧道注入窗口和ONO层104时，必须在两个晶体管栅极之间留出足够的距离。这样就进一步的限制了存储器单元结构的缩小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种SONOS非挥发性存储器，能省去单元结构中的一个源漏区，从而能大大缩小存储单元结构的面积，且无需增加额外的光刻步骤，成本较低。为此，本发明还提供一种SONOS非挥发性存储器的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的SONOS非挥发性存储器的单元结构包括一个SONOS存储器晶体管和一个选择晶体管，所述单元结构形成于P阱中，所述P阱形成于硅衬底的深N阱中。

所述SONOS存储器晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱表面的ONO层和第一栅极导电材料层，所述ONO层为由依次形成所述P阱表面的第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层组成的三层结构，所述ONO层用于电荷存储；在所述ONO层的底部的所述P阱中的表面部分形成有隧道注入区。

所述选择晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱表面的栅介质层和第二栅极导电材料层。

在所述第二栅极导电材料层的第一侧面形成有第一绝缘介质侧墙，在所述第二栅极导电材料层的顶部表面形成有第二绝缘介质层。

所述隧道注入区和所述第一绝缘介质侧墙自对准；所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙自对准，所述ONO层和所述栅介质层在横向上隔离有所述第一绝缘介质侧墙；所述ONO层从所述第一绝缘介质侧墙的底部向上延伸并覆盖在所述第一绝缘介质侧墙的侧面、以及所述第二绝缘介质层的顶部表面。

所述第一栅极导电材料层的第二侧面和所述第二栅极导电材料层的第一侧面间隔有所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙，所述第一栅极导电材料层还延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部，且延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部的所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层之间隔离有所述ONO层和所述第二绝缘介质层。

由形成于所述P阱中的N+区组成的两个源漏区，第一源漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二源漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准。

在所述第一栅极导电材料层、所述第二栅极导电材料层、所述第一源漏区和所述第二源漏区的顶部分别形成有金属接触，各所述金属接触分别引出第一栅极、第二栅极、第一源漏极和第二源漏极。

进一步的改进是，所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层为多晶硅。

进一步的改进是，在所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层的多晶硅顶部形成有钨或硅化钨。

进一步的改进是，在所述P阱中还形成有两个N型轻掺杂漏区，第一N型轻掺杂漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二N型轻掺杂漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准。

进一步的改进是，在所述第一栅极导电材料层的第一侧面、所述第二栅极导电材料层的第二侧面分别形成有第二绝缘介质侧墙。

为解决上述技术问题，本发明提供一种SONOS非挥发性存储器的制造方法，SONOS非挥发性存储器的单元结构包括一个SONOS存储器晶体管和一个选择晶体管，所述单元结构的形成步骤如下：

步骤一、采用光刻注入工艺在硅衬底中形成深N阱，在所述深N阱中形成P阱。

步骤二、在所述P阱表面依次形成栅介质层、第二栅极导电材料层和第二绝缘介质层。

步骤三、采用光刻工艺定义出所述SONOS存储器晶体管的隧道注入窗口区域，采用刻蚀工艺依次将所述隧道注入窗口区域的所述第二绝缘介质层、第二栅极导电材料层和所述栅介质层去除并形成由所述第二绝缘介质层、第二栅极导电材料层和所述栅介质层围成的隧道注入窗口。

步骤四、采用淀积加刻蚀工艺在所述隧道注入窗口的侧面上形成第一绝缘介质侧墙。

步骤五、采用离子注入工艺在所述隧道注入窗口底部的所述P阱中的表面部分形成所述SONOS存储器晶体管的隧道注入区，所述隧道注入区和所述第一绝缘介质侧墙自对准。

步骤六、在形成有所述隧道注入区的所述硅衬底正面依次形成第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层，由所述第一氧化层、所述第二氮化层和所述第三氧化层组成的三层结构作为ONO层，所述ONO层用于电荷存储；所述ONO层覆盖形成有所述隧道注入区的所述P阱表面、所述第一绝缘介质侧墙的侧面和所述第二绝缘介质层的表面。

步骤七、在所述ONO层表面形成第一栅极导电材料层。

步骤八、采用光刻刻蚀工艺依次对所述第一栅极导电材料层和所述ONO层进行刻蚀，由刻蚀后的所述ONO层和所述第一栅极导电材料层组成所述SONOS存储器晶体管的栅极结构；刻蚀时，所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙自对准，所述ONO层和所述栅介质层在横向上隔离有所述第一绝缘介质侧墙；刻蚀后，所述第一栅极导电材料层的第二侧面和所述第二栅极导电材料层的第一侧面间隔有所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙，所述第一栅极导电材料层还延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部，且延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部的所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层之间隔离有所述ONO层和所述第二绝缘介质层。

步骤九、采用光刻刻蚀工艺依次所述第二栅极导电材料层和所述栅介质层进行刻蚀，由刻蚀后的所述栅介质层和所述第二栅极导电材料层组成所述选择晶体管的栅极结构。

步骤十、采用自对准的N+离子注入工艺在所述P阱中形成两个源漏区，第一源漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二源漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准。

步骤十一、在所述第一栅极导电材料层、所述第二栅极导电材料层、所述第一源漏区和所述第二源漏区的顶部分别形成金属接触，各所述金属接触分别引出第一栅极、第二栅极、第一源漏极和第二源漏极。

进一步的改进是，步骤二中所形成的所述第二栅极导电材料层、步骤七中所形成的所述第一栅极导电材料层都为多晶硅。

进一步的改进是，在步骤十形成所述源漏区之后还包括在所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层的多晶硅顶部形成钨或硅化钨的步骤。

进一步的改进是，步骤十的所述源漏区的N+离子注入工艺之前，还包括采用自对准的N型轻掺杂漏区注入工艺在所述P阱中形成两个N型轻掺杂漏区的步骤，第一N型轻掺杂漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二N型轻掺杂漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准。

进一步的改进是，步骤十的所述源漏区的N+离子注入工艺之前，还包括采用淀积加刻蚀工艺在所述第一栅极导电材料层的第一侧面、所述第二栅极导电材料层的第二侧面分别形成第二绝缘介质侧墙的步骤。

进一步的改进是，步骤五中所述隧道注入区207的离子注入杂质为磷或砷，注入深度中心值在2000埃以内，注入剂量为1E11cm^-2～1E14cm^-2。

本发明的单元结构中SONOS存储器晶体管和选择晶体管的第一和第二栅极导电材料层互相交叠的两层结构，且交叠一侧的选择晶体管的第二栅极导电材料层的侧面形成有第一绝缘介质侧墙，SONOS存储器晶体管的ONO层和隧道注入区都和第一绝缘介质侧墙自对准，从而能够防止ONO层和隧道注入区进入到SONOS存储器晶体管以外的区域中，所以本发明不必要在SONOS存储器晶体管和选择晶体管之间再设置一个源漏区以及保持一定距离，所以相对于现有2T结构，本发明直接省去了中两个晶体管栅极中间的一个源漏区，能大大缩小存储器单元的面积，而且无需增加额外的光刻步骤。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有SONOS非挥发性存储器的单元结构图；

图2是本发明实施例SONOS非挥发性存储器的单元结构图；

图3-图15是本发明实施例方法的各步骤中的器件结构图。

具体实施方式

如图2所示，是本发明实施例SONOS非挥发性存储器的单元结构图；本发明实施例SONOS非挥发性存储器的单元结构包括一个SONOS存储器晶体管和一个选择晶体管，所述单元结构形成于P阱202中，所述P阱202形成于硅衬底200的深N阱201中。

所述SONOS存储器晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱202表面的ONO层208和第一栅极导电材料层209，所述ONO层208为由依次形成所述P阱202表面的第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层组成的三层结构，所述ONO层208用于电荷存储；在所述ONO层208的底部的所述P阱202中的表面部分形成有隧道注入区207，所述隧道注入区207用于提供直接隧穿的电子，所述隧道注入区207为一N型掺杂的离子注入区，较佳为掺杂杂质为磷或砷；所述隧道注入区207的离子注入的注入深度中心值在2000埃以内，注入剂量为1E11cm^-2～1E14cm^-2。

所述选择晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱202表面的栅介质层203和第二栅极导电材料层204。所述栅介质层203能为热氧化层。所述第一栅极导电材料层209和所述第二栅极导电材料层204为多晶硅；在其它实施例中，在所述第一栅极导电材料层209和所述第二栅极导电材料层204的多晶硅顶部还能包括钨或硅化钨。

在所述第二栅极导电材料层204的第一侧面形成有第一绝缘介质侧墙206，在所述第二栅极导电材料层204的顶部表面形成有第二绝缘介质层205。所述第一绝缘介质侧墙206为二氧化硅，氮化硅，氮氧化硅或这几种材料交叠的多层膜结构。所述第二绝缘介质层205为二氧化硅，氮化硅，氮氧化硅或这几种材料交叠的多层膜结构。

所述隧道注入区207和所述第一绝缘介质侧墙206自对准；所述ONO层208和所述第一绝缘介质侧墙206自对准，所述ONO层208和所述栅介质层203在横向上隔离有所述第一绝缘介质侧墙206；所述ONO层208从所述第一绝缘介质侧墙206的底部向上延伸并覆盖在所述第一绝缘介质侧墙206的侧面、以及所述第二绝缘介质层205的顶部表面。

所述第一栅极导电材料层209的第二侧面和所述第二栅极导电材料层204的第一侧面间隔有所述ONO层208和所述第一绝缘介质侧墙206，所述第一栅极导电材料层209还延伸到所述第二栅极导电材料层204的顶部，且延伸到所述第二栅极导电材料层204的顶部的所述第一栅极导电材料层209和所述第二栅极导电材料层204之间隔离有所述ONO层208和所述第二绝缘介质层205。

由形成于所述P阱202中的N+区组成的两个源漏区212，第一源漏区212和所述第一栅极导电材料层209的第一侧面自对准，第二源漏区212和所述第二栅极导电材料层204的第二侧面自对准。在其它较佳实施例中，在所述P阱202中还形成有两个N型轻掺杂漏区211，第一N型轻掺杂漏区211和所述第一栅极导电材料层209的第一侧面自对准，第二N型轻掺杂漏区211和所述第二栅极导电材料层204的第二侧面自对准。

在其它较佳实施例中，在所述第一栅极导电材料层209的第一侧面、所述第二栅极导电材料层204的第二侧面分别形成有第二绝缘介质侧墙210，所述第一栅极导电材料层209的位于所述第二栅极导电材料层204顶部的侧面也形成有第二绝缘介质侧墙210。此时第一和二源漏区212分别和对应的所述第二绝缘介质侧墙210自对准。所述第二绝缘介质侧墙210为二氧化硅或氮化硅。

在所述第一栅极导电材料层209、所述第二栅极导电材料层204、所述第一源漏区212和所述第二源漏区212的顶部分别形成有金属接触213，各所述金属接触213分别引出第一栅极、第二栅极、第一源漏极和第二源漏极。

如图3至图15所示，是本发明实施例方法的各步骤中的器件结构图。本发明实施例SONOS非挥发性存储器的制造方法的SONOS非挥发性存储器的单元结构包括一个SONOS存储器晶体管和一个选择晶体管。本发明实施例方法的可以多个单元结构集成在一起进行制作，也可以将SONOS非挥发性存储器和其它CMOS器件集成在一起制作，所述单元结构的形成步骤如下：

步骤一、通过局部场氧隔离（LOCOS）或浅沟槽隔离（STI）工艺在硅衬底200上隔离出形成器件的有源区。

如图3所示，采用光刻注入工艺在硅衬底200中形成深N阱201。所述深N阱201和LOCOS或STI工艺的前后顺序可以互换。

在所述深N阱201中形成P阱202。

步骤二、如图4所示，在所述P阱202表面依次形成栅介质层203、第二栅极导电材料层204和第二绝缘介质层205。在较佳实施例中，所述栅介质层203为热氧化层并采用热氧化工艺形成；所述第二栅极导电材料层204为多晶硅，采用化学气相淀积工艺工艺形成；所述第二绝缘介质层205为二氧化硅，氮化硅，氮氧化硅或这几种材料交叠的多层膜结构，采用化学气相淀积工艺形成。图4和以下各图5至图15中仅示意出了两个单元结构的示意图，当将SONOS非挥发性存储器和其它CMOS器件集成在一起制作时，CMOS器件将位于其它区域，此时CMOS器件的所述栅介质层203和所述第二栅极导电材料层204也同时形成。

步骤三、如图5所示，采用光刻工艺定义出所述SONOS存储器晶体管的隧道注入窗口区域，采用刻蚀工艺依次将所述隧道注入窗口区域的所述第二绝缘介质层205、第二栅极导电材料层204和所述栅介质层203去除并形成由所述第二绝缘介质层205、第二栅极导电材料层204和所述栅介质层203围成的隧道注入窗口；在较佳实施例中，刻蚀工艺为等离子体刻蚀工艺。

步骤四、如图6所示，采用淀积加刻蚀工艺如等离子体刻蚀工艺在所述隧道注入窗口的侧面上形成第一绝缘介质侧墙206。所述第一绝缘介质侧墙206为二氧化硅，氮化硅，氮氧化硅或这几种材料交叠的多层膜结构。

步骤五、如图7所示，采用离子注入工艺在所述隧道注入窗口底部的所述P阱202中的表面部分形成所述SONOS存储器晶体管的隧道注入区207，所述隧道注入区207和所述第一绝缘介质侧墙206自对准。所述隧道注入区207用于提供直接隧穿的电子，所述隧道注入区207为一N型掺杂的离子注入区。较佳为，所述隧道注入区207的离子注入杂质为磷或砷，注入深度中心值在2000埃以内，注入剂量为1E11cm^-2～1E14cm^-2。

步骤六、如图8所示，在形成有所述隧道注入区207的所述硅衬底200正面依次形成第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层，由所述第一氧化层、所述第二氮化层和所述第三氧化层组成的三层结构作为ONO层208，所述ONO层208用于电荷存储；所述ONO层208覆盖形成有所述隧道注入区207的所述P阱202表面、所述第一绝缘介质侧墙206的侧面和所述第二绝缘介质层205的表面。在较佳实施例中，所述第一氧化层采用热氧化工艺生长；所述第二氮化层和所述第三氧化层分别通过化学气相淀积工艺生长。

步骤七、如图9所示，在所述ONO层208表面形成第一栅极导电材料层209。在较佳实施例中，所述第一栅极导电材料层209为多晶硅，采用化学气相淀积工艺工艺形成。

步骤八、如图10所示，采用光刻工艺形成的光刻胶定义出刻蚀图形，并采用刻蚀工艺依次对所述第一栅极导电材料层209和所述ONO层208进行刻蚀，较佳为，该刻蚀工艺为等离子体刻蚀工艺。由刻蚀后的所述ONO层208和所述第一栅极导电材料层209组成所述SONOS存储器晶体管的栅极结构。

刻蚀时，所述ONO层208和所述第一绝缘介质侧墙206自对准，所述ONO层208和所述栅介质层203在横向上隔离有所述第一绝缘介质侧墙206；刻蚀后，所述第一栅极导电材料层209的第二侧面和所述第二栅极导电材料层204的第一侧面间隔有所述ONO层208和所述第一绝缘介质侧墙206，所述第一栅极导电材料层209还延伸到所述第二栅极导电材料层204的顶部，且延伸到所述第二栅极导电材料层204的顶部的所述第一栅极导电材料层209和所述第二栅极导电材料层204之间隔离有所述ONO层208和所述第二绝缘介质层205。

步骤九、如图11所示，采用光刻工艺形成的光刻胶定义出刻蚀图形，并采用刻蚀工艺依次所述第二栅极导电材料层204和所述栅介质层203进行刻蚀，由刻蚀后的所述栅介质层203和所述第二栅极导电材料层204组成所述选择晶体管的栅极结构。与此同时，在CMOS器件的形成区域，也同时对所述第二栅极导电材料层204和所述栅介质层203进行刻蚀形成CMOS器件的栅极结构。

步骤十、如图14所示，采用自对准的N+离子注入工艺在所述P阱202中形成两个源漏区212，第一源漏区212和所述第一栅极导电材料层209的第一侧面自对准，第二源漏区212和所述第二栅极导电材料层204的第二侧面自对准。

在较佳实施例中，在形成源漏区212之前还包括如下步骤：

如图12所示，采用自对准的N型轻掺杂漏区211注入工艺在所述P阱202中形成两个N型轻掺杂漏区211，第一N型轻掺杂漏区211和所述第一栅极导电材料层209的第一侧面自对准，第二N型轻掺杂漏区211和所述第二栅极导电材料层204的第二侧面自对准。

如图13所示，采用淀积加刻蚀工艺在所述第一栅极导电材料层209的第一侧面、所述第二栅极导电材料层204的第二侧面分别形成第二绝缘介质侧墙210，所述第一栅极导电材料层209的位于所述第二栅极导电材料层204顶部的侧面也形成有第二绝缘介质侧墙210。之后接着进行如图14所示的源漏区212的形成，此时第一和二源漏区212分别和对应的所述第二绝缘介质侧墙210自对准。所述第二绝缘介质侧墙210为二氧化硅或氮化硅。

形成所述源漏区212之后还包括在所述第一栅极导电材料层209和所述第二栅极导电材料层204的多晶硅顶部形成钨或硅化钨；较佳为，钨或硅化钨采用溅射工艺形成。

步骤十一、如图13所示，在所述第一栅极导电材料层209、所述第二栅极导电材料层204、所述第一源漏区212和所述第二源漏区212的顶部分别形成金属接触213，各所述金属接触213分别引出第一栅极、第二栅极、第一源漏极和第二源漏极。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种SONOS非挥发性存储器，其特征在于，SONOS非挥发性存储器的单元结构包括一个SONOS存储器晶体管和一个选择晶体管，所述单元结构形成于P阱中，所述P阱形成于硅衬底的深N阱中；

所述SONOS存储器晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱表面的ONO层和第一栅极导电材料层，所述ONO层为由依次形成所述P阱表面的第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层组成的三层结构，所述ONO层用于电荷存储；在所述ONO层的底部的所述P阱中的表面部分形成有隧道注入区；

所述选择晶体管的栅极结构包括依次形成于所述P阱表面的栅介质层和第二栅极导电材料层；

在所述第二栅极导电材料层的第一侧面形成有第一绝缘介质侧墙，在所述第二栅极导电材料层的顶部表面形成有第二绝缘介质层；

所述隧道注入区和所述第一绝缘介质侧墙自对准；所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙自对准，所述ONO层和所述栅介质层在横向上隔离有所述第一绝缘介质侧墙；所述ONO层从所述第一绝缘介质侧墙的底部向上延伸并覆盖在所述第一绝缘介质侧墙的侧面、以及所述第二绝缘介质层的顶部表面；

所述第一栅极导电材料层的第二侧面和所述第二栅极导电材料层的第一侧面间隔有所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙，所述第一栅极导电材料层还延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部，且延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部的所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层之间隔离有所述ONO层和所述第二绝缘介质层；

由形成于所述P阱中的N+区组成的两个源漏区，第一源漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二源漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准；

在所述第一栅极导电材料层、所述第二栅极导电材料层、所述第一源漏区和所述第二源漏区的顶部分别形成有金属接触，各所述金属接触分别引出第一栅极、第二栅极、第一源漏极和第二源漏极。

2.如权利要求1所述的SONOS非挥发性存储器，其特征在于：所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层为多晶硅。

3.如权利要求2所述的SONOS非挥发性存储器，其特征在于：在所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层的多晶硅顶部形成有钨或硅化钨。

4.如权利要求1所述的SONOS非挥发性存储器，其特征在于：在所述P阱中还形成有两个N型轻掺杂漏区，第一N型轻掺杂漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二N型轻掺杂漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准。

5.如权利要求1所述的SONOS非挥发性存储器，其特征在于：在所述第一栅极导电材料层的第一侧面、所述第二栅极导电材料层的第二侧面分别形成有第二绝缘介质侧墙。

6.一种SONOS非挥发性存储器的制造方法，其特征在于，SONOS非挥发性存储器的单元结构包括一个SONOS存储器晶体管和一个选择晶体管，所述单元结构的形成步骤如下：

步骤一、采用光刻注入工艺在硅衬底中形成深N阱，在所述深N阱中形成P阱；

步骤二、在所述P阱表面依次形成栅介质层、第二栅极导电材料层和第二绝缘介质层；

步骤三、采用光刻工艺定义出所述SONOS存储器晶体管的隧道注入窗口区域，采用刻蚀工艺依次将所述隧道注入窗口区域的所述第二绝缘介质层、第二栅极导电材料层和所述栅介质层去除并形成由所述第二绝缘介质层、第二栅极导电材料层和所述栅介质层围成的隧道注入窗口；

步骤四、采用淀积加刻蚀工艺在所述隧道注入窗口的侧面上形成第一绝缘介质侧墙；

步骤五、采用离子注入工艺在所述隧道注入窗口底部的所述P阱中的表面部分形成所述SONOS存储器晶体管的隧道注入区，所述隧道注入区和所述第一绝缘介质侧墙自对准；

步骤六、在形成有所述隧道注入区的所述硅衬底正面依次形成第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层，由所述第一氧化层、所述第二氮化层和所述第三氧化层组成的三层结构作为ONO层，所述ONO层用于电荷存储；所述ONO层覆盖形成有所述隧道注入区的所述P阱表面、所述第一绝缘介质侧墙的侧面和所述第二绝缘介质层的表面；

步骤七、在所述ONO层表面形成第一栅极导电材料层；

步骤八、采用光刻刻蚀工艺依次对所述第一栅极导电材料层和所述ONO层进行刻蚀，由刻蚀后的所述ONO层和所述第一栅极导电材料层组成所述SONOS存储器晶体管的栅极结构；刻蚀时，所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙自对准，所述ONO层和所述栅介质层在横向上隔离有所述第一绝缘介质侧墙；刻蚀后，所述第一栅极导电材料层的第二侧面和所述第二栅极导电材料层的第一侧面间隔有所述ONO层和所述第一绝缘介质侧墙，所述第一栅极导电材料层还延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部，且延伸到所述第二栅极导电材料层的顶部的所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层之间隔离有所述ONO层和所述第二绝缘介质层；

步骤九、采用光刻刻蚀工艺依次所述第二栅极导电材料层和所述栅介质层进行刻蚀，由刻蚀后的所述栅介质层和所述第二栅极导电材料层组成所述选择晶体管的栅极结构；

步骤十、采用自对准的N+离子注入工艺在所述P阱中形成两个源漏区，第一源漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二源漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准；

步骤十一、在所述第一栅极导电材料层、所述第二栅极导电材料层、所述第一源漏区和所述第二源漏区的顶部分别形成金属接触，各所述金属接触分别引出第一栅极、第二栅极、第一源漏极和第二源漏极。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤二中所形成的所述第二栅极导电材料层、步骤七中所形成的所述第一栅极导电材料层都为多晶硅。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：在步骤十形成所述源漏区之后还包括在所述第一栅极导电材料层和所述第二栅极导电材料层的多晶硅顶部形成钨或硅化钨的步骤。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤十的所述源漏区的N+离子注入工艺之前，还包括采用自对准的N型轻掺杂漏区注入工艺在所述P阱中形成两个N型轻掺杂漏区的步骤，第一N型轻掺杂漏区和所述第一栅极导电材料层的第一侧面自对准，第二N型轻掺杂漏区和所述第二栅极导电材料层的第二侧面自对准。

10.如权利要求7或9所述的方法，其特征在于：步骤十的所述源漏区的N+离子注入工艺之前，还包括采用淀积加刻蚀工艺在所述第一栅极导电材料层的第一侧面、所述第二栅极导电材料层的第二侧面分别形成第二绝缘介质侧墙的步骤。