Method of making a two-transistor monolithic integrated memory cell using MOS technology

Abstract

Abstract Translated from German Zwei-Transistorspeicherzellen dieser Art haben bekanntlich einen Speichertransistor und einen Schalttransistor, wobei der Schalttransistor als normaler MOS-Transistor ausgebildet ist. Der Speichertransistor hat hingegen ein schwebendes Gate und ein Steuergate, wobei das schwebende Gate sich sowohl oberhalb des Kanalbereiches als auch oberhalb des Löschbereiches in dem der Speicherzelle zugeteilten Teil des Siliciumkristalls befindet. Wünschenswert ist nun, daß die das schwebende Gate tragende Oxydschicht am Kanalbereich des Speichertransistors dicker als am Löschbereich in definierter Weise eingestellt ist und daß auch die Oxydschicht am Löschbereich eine definierte Stärke hat. As is known, two-transistor memory cells of this type have a memory transistor and a switching transistor, the switching transistor being designed as a normal MOS transistor. The memory transistor, on the other hand, has a floating gate and a control gate, the floating gate being located both above the channel region and above the erase region in the part of the silicon crystal allocated to the memory cell. It is now desirable that the oxide layer carrying the floating gate is set thicker at the channel region of the memory transistor than at the erase region in a defined manner and that the oxide layer at the erase region also has a defined thickness. Hierzu wird gemäß der Erfindung das als Unterlage für das schwebende Gate des Speichertransistors dienende Oxyd durch Oxydation der Siliciumoberfläche in zwei Schritten hergestellt. Unmittelbar nach dem ersten Oxydationsprozess wird das entstandene Oxyd von der Oberfläche des Löschbereiches wieder entfernt, während es am Kanalbereich erhalten bleibt. In einem nun folgenden zweiten Oxydationsprozeß wird die Siliciumoberfläche im Löschbereich erneut oxydiert und dabei das Oxyd am Kanalbereich auf die endgültige Stärke gebracht. Schließlich wird auf den beiden Teilen der Oxydschicht eine aus dotiertem Polysilicium bestehende Schicht abgeschieden und aus ihr das schwebende Gate geformt, so daß es sich sowohl oberhalb des Kanalbereiches als auch oberhalb des Löschbereiches der Siliciumoberfläche befindet. For this purpose, according to the invention, the oxide serving as a base for the floating gate of the memory transistor is produced in two steps by oxidation of the silicon surface. Immediately after the first oxidation process, the oxide formed is removed from the surface of the extinguishing area, while it remains in the channel area. In a second oxidation process that follows, the silicon surface in the quenching area is oxidized again and the oxide at the channel area is brought to its final strength. Finally, a layer consisting of doped polysilicon is deposited on the two parts of the oxide layer and the floating gate is formed therefrom, so that it is located both above the channel region and above the erasure region of the silicon surface.

Inventors

• 👤 Adolf Dr. Dipl.-Phys. Scheibe

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