準(zhǔn)光刻技術(shù)沉積和圖案化以阻擋或遮蔽SONOS區(qū)208和在MOS區(qū)212中的P型器件兩者，以及以適當(dāng)?shù)哪芰繉⑦m當(dāng)?shù)碾x子種類注入到適當(dāng)?shù)臐舛?。例如，BF2可以被以從大約10到大約100千電子伏(keV)的能量以及從大約I e 12 cm—2到大約I e 14cm—2的劑量注入以形成N型MOS (NMOS)晶體管。？型]?03 (PMOS)晶體管可以同樣地被以任何適合的劑量和能量通過(guò)注入砷或磷離子形成。將被理解的是，注入可以用于使用標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)同時(shí)或在不同的時(shí)間在所有MOS區(qū)212 (包括遮掩MOS區(qū)中的一個(gè)的圖案化光刻膠層)中形成溝道218。在注入已經(jīng)被實(shí)施以后，圖案化的抗蝕層被以采用氧等離子體的灰化工藝或者以使用市售的膠條或者溶劑的光刻膠剝離來(lái)剝離。在執(zhí)行核心中的P型MOS器件的阱和溝道注入前，另一個(gè)光刻膠層被沉積以及圖案化以阻擋或遮蔽SONOS區(qū)208和在MOS區(qū)212中的N型器件兩者。針對(duì)在I/O電路(I/O MOS 210b)中的MOS器件中的MOS
器件然后重復(fù)該工藝。
[0027]接著，參考圖1和圖2B，硬掩膜222被沉積在基底204的表面216上(步驟106)?？傊惭谀?22同時(shí)在P-SONOS區(qū)208a和N-SONOS區(qū)208b兩者上形成。在一些實(shí)施例中(例如所示出的實(shí)施例)，硬掩膜222同時(shí)在包括P-SONOS區(qū)208a和N-SONOS區(qū)208b兩者的基底204的大體上整個(gè)表面216以及MOS區(qū)212上形成。
[0028]總之，硬掩膜222可以包含材料的一個(gè)或多個(gè)層，其可以被使用光刻膠和標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)圖案化或者被敞開(kāi)，但是其本身不是光敏的并且保護(hù)下方的在其中形成的表面和結(jié)構(gòu)免受光刻膠和光刻工藝的影響以及免受通過(guò)在硬掩膜中形成的開(kāi)口的注入和蝕刻工藝的影響。關(guān)于硬掩膜222的適合的材料包括例如通過(guò)任何已知的氮化物沉積工藝沉積的氮化硅(SixNy)或者氮氧化硅(S1N)的從大約5到大約20nm的層。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，氮化物硬掩膜在步驟106中被以利用硅源(例如硅烷(SiH4)、二氯硅烷(SiH2Cl2)、四氯硅烷(SiCl4)或者雙叔丁基氨基硅烷(BTBAS))以及氮源(例如NH3和N2O)的低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)工藝形成。
[0029]接著，參考圖1和圖2C，第一隧道掩膜(TUNM224)被通過(guò)將光刻膠層沉積在硬掩膜222的大體上整個(gè)的表面上或覆蓋硬掩膜222的大體上整個(gè)的表面、使用標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)使光刻膠層圖案化來(lái)形成(步驟108)。因?yàn)樵趫D案化的光刻膠層中的開(kāi)口226使HM 222的第一部分暴露在N-SONOS區(qū)208b中，所以第一TUNM 224也可以被稱為是N-TUNM。
[0030]參考圖1和圖2D，通過(guò)在第一或者N-TUNM 224中的開(kāi)口226暴露的HM的第一部分被采用任何適合的濕法或干法蝕刻技術(shù)(根據(jù)硬掩膜以及下方的結(jié)構(gòu)或?qū)拥牟牧?蝕刻或去除(步驟110)。例如，在其中硬掩膜222包括覆蓋墊氧化層214的氮化硅層的那些實(shí)施例中，硬掩膜可以被以適度的功率(大約500W)在包含氣體(例如CF4或者CHF3)的氟等離子體中采用標(biāo)準(zhǔn)低壓氮化物蝕刻來(lái)蝕刻，所述氟等離子體對(duì)硅氧化物(例如在下方的墊氧化層214和/Ssti 202結(jié)構(gòu)的二氧化硅(si02))表現(xiàn)出良好的選擇性。
[0031 ]接著，再次參考圖1和圖2D，適當(dāng)能量和濃度的摻雜劑通過(guò)在硬掩膜222中的開(kāi)口和墊氧化層214被注入以為N-SONOS器件206b形成溝道228以及可選地形成阱(在本附圖中沒(méi)有被示出)，在該阱中針對(duì)N-SONOS器件的溝道被形成(步驟112)。在一個(gè)實(shí)施例中，阱可以被用硼離子(BF2)以從大約100到大約500千電子伏(keV)的能量以及從大約lE12/cm2到大約5E13/cm2的劑量注入以形成P阱。溝道228可以被用砷或磷離子以從大約50到大約500千電子伏(keV)的能量以及從大約5el lcm—2到大約5el2cm—2的劑量注入以形成N-SONOS器件
206b ο
[0032]參考圖1和圖2E，第一或N-TlMM 224被以采用氧等離子體的灰化工藝或者光刻膠條或溶劑來(lái)去除或剝離(步驟114)。
[0033]接著，參考圖1和圖2F，第二隧道掩膜(TUNM230)被通過(guò)將光刻膠層沉積在硬掩膜222的大體上整個(gè)表面和由第一硬掩膜蝕刻步驟暴露的基底204的表面216之上或硬掩膜222的大體上整個(gè)表面和由第一硬掩膜蝕刻步驟暴露的基底204的表面216的上方來(lái)形成并且被使用標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)圖案化(步驟116)。因?yàn)樵趫D案化的光刻膠層中的開(kāi)口 232使硬掩膜222的第二部分暴露在P-SONOS區(qū)208a中，因此第二TUNM 230也可以被稱為是P-TUNM。注意至丨J，墊氧化層214將基底204的表面216與在N-SONOS區(qū)208b中的第二TlMM 230的光刻膠隔離。
[0034]參考圖1和圖2G，通過(guò)在第二或者P-TUNM 230中的開(kāi)口 232暴露的硬掩膜222的第二部分被采用任何適合的濕法或干法蝕刻技術(shù)(根據(jù)硬掩膜和下方的結(jié)構(gòu)或?qū)拥牟牧?來(lái)蝕刻或去除(步驟118)。例如，如上文結(jié)合N-TUNM 224描述的，在其中硬掩膜222包括覆蓋墊氧化層214的氮化硅層的那些實(shí)施例中，以適度的功率(大約500W)在包含氣體(例如CF4S者CHF3)的氟等離子體中采用標(biāo)準(zhǔn)低壓氮化物蝕刻，硬掩膜可以被蝕刻，所述氟等離子體對(duì)硅氧化物(例如在下方的墊氧化層214和/Ssti 202結(jié)構(gòu)的二氧化硅(si02))表現(xiàn)出良好的選擇性。
[0035]再次參考圖1和圖2G，適當(dāng)能量和適當(dāng)濃度的摻雜劑被通過(guò)在硬掩膜222中的開(kāi)口和墊氧化層214注入以形成在其中P-SONOS器件206a被形成的溝道234和阱或深阱236(步驟120)。在一個(gè)實(shí)施例中，阱可以被用以從大約200到大約1000千電子伏(keV)的能量以及從大約lE12/cm2到大約5E13/cm2的劑量的砷或磷注入以形成深N阱。溝道234可以被用以從大約10到大約100千電子伏(keV)的能量以及從大約lel2cm—2到大約lel3cm—2的劑量的硼離子(BF2)注入以形成P-SONOS器件206a。
[0036]參考圖1和圖2H，第二或P-TlMM230被以采用氧等離子體的灰化工藝或者光刻膠條或溶劑來(lái)去除或剝離(步驟122)。
[0037]接著，參考圖1和圖21，在P-SONOS區(qū)208a和N-SONOS區(qū)208b兩者上的墊氧化層214被通過(guò)先前在硬掩膜222中形成的開(kāi)口同時(shí)用隧道掩膜蝕刻來(lái)去除(步驟124)。例如，隧道掩膜蝕刻可以被以使用包含表面性活劑的10:1緩沖氧化物蝕刻(BOE)的濕法清洗工藝來(lái)完成?？蛇x擇地，濕法清洗工藝可以被利用20:1BOE濕法蝕刻、50:1氫氟酸(HF)濕法蝕刻、墊蝕刻或者任何其他相似的基于氫氟酸的濕法蝕刻化學(xué)過(guò)程來(lái)實(shí)施。
[0038]參考圖1和圖2J，硬掩膜222被大體上完全地剝離或去除(步驟126)。采用先前被用于在硬掩膜中形成開(kāi)口的相同的工藝和化學(xué)過(guò)程，硬掩膜222可以被去除。例如，在其中硬掩膜222包括氮化硅層的實(shí)施例中，以適度的功率(大約500W)在包含氣體(例如CF4或者CHF3)的氟等離子體中采用標(biāo)準(zhǔn)低壓氮化物蝕刻，硬掩膜222可以被去除，所述氟等離子體對(duì)硅氧化物(例如殘留在MOS區(qū)212中的MOS器件210a-210b以及STI 202結(jié)構(gòu)上的墊氧化層214的二氧化硅(S i 02))以及對(duì)SONOS區(qū)208中的基底的底層硅表現(xiàn)出良好的選擇性?？蛇x擇地，還可以通過(guò)使用在大約150°C到160°C的溫度的磷酸(H3PO4)的濕法蝕刻來(lái)去除氮化硅。
[0039]參考圖1和圖2K到2L，在圖2L中被全體地示出為介電層238的若干介電層或氧化物-氮化物-氧化物(ONO)層被形成或沉積在基底204的表面216，形成在介電層上或覆蓋介電層上的掩膜以及被蝕刻以形成在N-SONOS區(qū)208b和P-SONOS區(qū)208a中的N-SONOS器件206b和P-SONOS器件206a的ONO或介電疊層240的介電層上(步驟128)。
[0040]參考圖2L，若干介電層238包括覆蓋在基底204的表面216上的隧穿層242、覆蓋在隧穿層上的電荷捕獲層244以及覆蓋在電荷捕獲層上的阻擋層246。隧穿層242可以是任何材料并且具有任何厚度，其適于允許當(dāng)SONOS器件(P-SONOS器件206a和N-SONOS器件206b)沒(méi)有被偏置時(shí)電荷載流子在應(yīng)用的柵極偏置下隧穿到覆蓋的電荷捕獲層內(nèi)同時(shí)保持適合的泄漏的屏障。在特定的實(shí)施例中，隧穿層242是二氧化硅、氮氧化硅或其組合以及可以由采用ISSG或自由基氧化的熱氧化工藝生長(zhǎng)。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中，二氧化硅隧穿層242可以被用熱氧化工藝熱生長(zhǎng)。例如，二氧化硅層可以被在包含氣體或者空氣的氧(例如氧(O2)氣)中在750攝氏度(°C)_800°C采用干法氧化來(lái)生長(zhǎng)。熱氧化工藝被實(shí)施在50到150分鐘范圍內(nèi)的近似持續(xù)時(shí)間以通過(guò)基底的暴露的表面的氧化和消耗來(lái)影響具有從大約1.0納米(nm)到大約3.0nm的厚度的隧穿層242的生長(zhǎng)。
[0042]在另一個(gè)實(shí)施例中，二氧化硅隧穿層242可以被以自由基氧化工藝生長(zhǎng)，該自由基氧化工藝涉及在沒(méi)有點(diǎn)火事件(例如等離子體的生成)的情況下將氫氣(H2)和氧氣(O2)以相互近似1:1的比例流入處理室，點(diǎn)火事件將否則通常被用于使出和02熱解以形成蒸汽。相反，H2和O2被允許在近似在大約900°C到大約1000°C的范圍內(nèi)的溫度在近似在大約0.5到大約5托的范圍內(nèi)的壓強(qiáng)下起反應(yīng)以在基底的表面形成自由基(例如OH自由基、HO2自由基或氧(O)雙自由基)。自由基氧化工藝被實(shí)施近似在大約I到大約1分鐘的范圍內(nèi)的持續(xù)時(shí)間以通過(guò)基底的暴露的表面的氧化和消耗來(lái)影響具有從大約1.0納米(nm)到大約4.0nm的厚度的隧穿層242的生長(zhǎng)。將被理解的是，出于清楚的目的，在這個(gè)及其后的圖中，隧穿層242的厚度相對(duì)于墊氧化層214被夸大，隧穿層242的厚度近似是7倍的厚度。被用自由基氧化工藝生