本发明公开了一种ONO膜层的制造方法，包括步骤：步骤一、在半导体衬底表面依次形成第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层并叠加成ONO膜层；第二氮化层和第三氧化层都分别采用对应的炉管LPCVD工艺形成；步骤二、测试ONO膜层表面的污染颗粒数，如果污染颗粒数大于正常范围则进行后续步骤三；步骤三、采用干法刻蚀工艺对ONO膜层表面的污染颗粒进行去除，干法刻蚀工艺选择对氮化层的刻蚀速率大于对氧化层的刻蚀速率的工艺条件。本发明能很好的去除ONO膜层表面的污染颗粒，从而能提高产品的良率；应用于SONOS器件的栅极结构的栅介质层时，能防止在多晶硅栅的刻蚀时形成多晶硅桥以及防止多晶硅桥产生的器件短路。