【手続補正書】
【提出日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板内に列方向に延伸する複数の拡散層ビット線と、
前記基板のうち平面的に見て前記複数の拡散層ビット線の間に位置する領域の上に形成された電荷捕獲層と、
前記複数の拡散層ビット線の各々の上に形成され、前記電荷捕獲層を貫通し、行方向における両端部の膜厚が中央部の膜厚よりも小さいビット線上絶縁膜と、
前記電荷捕獲層および前記ビット線上絶縁膜の上に行方向に延伸し、前記複数の拡散層ビット線と立体的に交差するゲート電極とを備えていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２】
前記ビット線上絶縁膜は、行方向における中央部に形成された第１の絶縁膜と、行方向における両端部に形成された注入オフセット膜とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項３】
前記ビット線上絶縁膜は、単層の絶縁膜であることを特徴とする請求項１に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項４】
前記ビット線上絶縁膜は、テーパ形状であることを特徴とする請求項１〜３に記載の不揮発性半導体記憶装置。          
【請求項５】
前記ビット線上絶縁膜は、凸形状であることを特徴とする請求項２に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項６】
前記注入オフセット膜は、前記第１の絶縁膜よりエッチングレートが大きいことを特徴とする請求項５に記載の不揮発性半導体記憶装置。 
【請求項７】
前記電荷捕獲層は、第１のシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、第２のシリコン酸化膜が下から順に積層された多層構造を有していることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項８】
前記第２のシリコン酸化膜は、前記シリコン窒化膜上から複数箇所の前記ビット線上絶縁膜上にわたって形成されており、前記ゲート電極は前記第２のシリコン酸化膜上に行方向に延伸することを特徴とする請求項７に記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項９】
前記ゲート電極は、前記電荷捕獲層の上に形成された第１のゲート電極と、前記ビット線上絶縁膜および前記第１のゲート電極の上に形成された第２のゲート電極とから構成されていることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一つに記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１０】
前記電荷捕獲層の一部と前記複数の拡散層ビット線のうち、前記電荷捕獲層の一部の両側方に位置する部分と、前記ゲート電極のうち前記電荷捕獲層の一部の上に位置する部分とを有するメモリトランジスタが行列状に配置されていることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１つに記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１１】
基板上に、絶縁性の電荷捕獲層、導電体からなる第１のゲート電極形成膜、絶縁性のバッファ層、および絶縁性のビット線加工膜を順次形成する工程（ａ）と、
第１のマスクを用いて、前記電荷捕獲層、前記第１のゲート電極形成膜、前記バッファ層、および前記ビット線加工膜を選択的にエッチング除去することにより、列方向に延伸
し前記基板に達する開口部を形成する工程（ｂ）と、
前記第１のマスクを除去した後、前記開口部から不純物を導入し、前記基板内に列方向に延伸する複数の拡散層ビット線を形成する工程（ｃ）と、
前記開口部に第１の絶縁膜を埋め込むことで、ビット線上絶縁膜を形成する工程（ｄ）と、
前記ビット線加工膜を除去した後、前記第１のゲート電極形成膜が露出するまで、前記バッファ層および前記ビット線上絶縁膜をエッチング除去することで、前記ビット線上絶縁膜の行方向における両端部の膜厚を中央部の膜厚よりも小さくする工程（ｅ）と、
前記第１のゲート電極形成膜および前記ビット線上絶縁膜の上に、第２のゲート電極形成膜を形成する工程（ｆ）と、
第２のマスクを用いて、前記第２のゲート電極形成膜と前記第１のゲート電極形成膜の一部とを選択的にエッチング除去し、前記第１のゲート電極形成膜と前記第２のゲート電極形成膜とで構成され、行方向に延伸するゲート電極を形成する工程（ｇ）とを備えていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（ｃ）は、前記第１のマスクを除去した後、且つ前記不純物の導入前に、前記開口部の内側面に注入オフセット膜を形成する工程をさらに含んでおり、
前記ビット線上絶縁膜は前記第１の絶縁膜と前記注入オフセット膜とから構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１３】
前記工程（ｅ）では、前記バッファ層および前記ビット線上絶縁膜を等方性エッチングにより除去することで、テーパ形状の前記ビット線上絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１１〜１２のうちいずれか１つに記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１４】
前記工程（ｅ）では、前記第１の絶縁膜のエッチングレートが前記注入オフセット膜のエッチングレートよりも小さい条件でエッチングを行うことにより、凸形状の前記ビット線上絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１２に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１５】
前記工程（ｄ）の後且つ前記工程（ｅ）の前に、前記ビット線上絶縁膜の上面が前記バッファ層の上面よりも所定の範囲内で高くなるように、前記ビット線上絶縁膜をエッチング除去する工程（ｈ）をさらに備えていることを特徴とする請求項１１〜１４のうちいずれか１つに記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１６】
基板上に、電荷捕獲層、犠牲シリコン窒化膜、犠牲シリコン酸化膜、およびビット線加工膜を順次形成する工程（ａ）と、
第１のマスクを用いて、前記捕獲層、前記犠牲シリコン窒化膜、前記犠牲シリコン酸化膜、および前記ビット線加工膜を選択的にエッチング除去することにより、列方向に延伸し前記基板に達する開口部を形成する工程（ｂ）と、
前記第１のマスクを除去した後、前記開口部から不純物を導入し、前記基板内に列方向に延伸する複数の拡散層ビット線を形成する工程（ｃ）と、
前記開口部に第１の絶縁膜を埋め込むことで、ビット線上絶縁膜を形成する工程（ｄ）と、
前記ビット線加工膜を除去した後、前記犠牲シリコン窒化膜が露出するまで、前記犠牲シリコン酸化膜および前記ビット線上絶縁膜をエッチング除去することで、前記ビット線上絶縁膜の行方向における両端部の膜厚を中央部の膜厚よりも小さくする工程（ｅ）と、
前記犠牲シリコン窒化膜を除去した後、前記電荷捕獲層および前記ビット線上絶縁膜の上にゲート電極形成膜を形成する工程（ｆ）と、
第２のマスクを用いて、前記ゲート電極形成膜を選択的にエッチング除去し、前記電荷捕獲層および前記ビット線上絶縁膜の上に行方向に延伸するゲート電極を形成する工程（
ｇ）とを備えていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１７】
前記工程（ｃ）は、前記第１のマスクを除去した後、且つ前記不純物の導入前に、前記開口部の内側面に注入オフセット膜を形成する工程をさらに含んでおり、
前記ビット線上絶縁膜は前記第１の絶縁膜と前記注入オフセット膜とから構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。  
【請求項１８】
前記工程（ｅ）では、前記犠牲シリコン酸化膜および前記ビット線上絶縁膜を等方性エッチングにより除去することで、テーパ形状の前記ビット線上絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１６または１７に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１９】
前記工程（ｅ）では、前記第１の絶縁膜のエッチングレートが前記注入オフセット膜のエッチングレートよりも小さい条件でエッチングを行うことにより、凸形状の前記ビット線上絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１７に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項２０】
前記工程（ｄ）の後且つ前記工程（ｅ）の前に、前記ビット線上絶縁膜の上面が前記犠牲シリコン酸化膜の上面よりも所定の範囲内で高くなるように、前記ビット線上絶縁膜をエッチング除去する工程（ｉ）をさらに備えていることを特徴とする請求項１７〜１９のうちいずれか１つに記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項２１】
基板上に、下から順に第１のシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、および犠牲シリコン酸化膜が積層されてなる電荷捕獲層およびビット線加工膜を順次形成する工程（ａ）と、
第１のマスクを用いて、前記電荷捕獲層および前記ビット線加工膜を選択的にエッチング除去することにより、列方向に延伸し前記基板に達する開口部を形成する工程（ｂ）と、
前記第１のマスクを除去した後、前記開口部から不純物を導入し、前記基板内に列方向に延伸する複数の拡散層ビット線を形成する工程（ｃ）と、
前記開口部に第１の絶縁膜を埋め込むことで、ビット線上絶縁膜を形成する工程（ｄ）と、
前記ビット線加工膜を除去した後、前記シリコン窒化膜が露出するまで、前記犠牲シリコン酸化膜および前記ビット線上絶縁膜をエッチング除去することで、前記ビット線上絶縁膜の行方向における両端部の膜厚を中央部の膜厚よりも小さくする工程（ｅ）と、
前記シリコン窒化膜の上から複数箇所の前記ビット線上絶縁膜の上にわたって、第２のシリコン酸化膜を形成する工程（ｆ）と、
前記第２のシリコン酸化膜上に、ゲート電極形成膜を形成する工程（ｇ）と、
第２のマスクを用いて、前記ゲート電極形成膜を選択的にエッチングし、前記第２のシリコン酸化膜上に行方向に延伸するゲート電極を形成する工程（ｈ）とを備えていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項２２】
前記工程（ｅ）では、前記犠牲シリコン酸化膜および前記ビット線上絶縁膜を等方性エッチングにより除去することで、テーパ形状の前記ビット線上絶縁膜を形成することを特徴とする請求項２１に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。