【手続補正書】
【提出日】平成22年3月1日(2010.3.1)
【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】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層に接する第１の層は、半導体材料を有し、
前記半導体材料のバンドギャップは、前記半導体層のバンドギャップより小さいことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層に接する第１の層は、前記半導体層を形成する材料よりも電子親和力が大きい材料を有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項３】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層により形成される前記半導体層の電子に対する障壁エネルギーに対し、前記第１の絶縁層により形成される前記浮遊ゲートの第１の層の電子に対する障壁エネルギーが高いことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項４】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層に接する第１の層は、ゲルマニウム若しくはゲルマニウム化合物であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項５】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層に接する第１の層は、ゲルマニウム若しくはゲルマニウム化合物であり、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さであることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項６】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記第１の絶縁層は、酸化シリコン層と前記酸化シリコン層上の窒化シリコン層との積層を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層に接する第１の層は、半導体材料を有し、
前記半導体材料のバンドギャップは、前記半導体層のバンドギャップより小さいことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項７】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記第１の絶縁層は、酸化シリコン層と前記酸化シリコン層上の窒化シリコン層との積層を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層で形成され、前記第１の絶縁層に接する第１の層は、前記半導体層を形成する材料よりも電子親和力が大きい材料を有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項８】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記第１の絶縁層は、酸化シリコン層と前記酸化シリコン層上の窒化シリコン層との積層を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層で形成され、前記酸化シリコン層により形成される前記半導体層の電子に対する障壁エネルギーに対し、前記酸化シリコン層により形成される前記浮遊ゲートの第１の層の電子に対する障壁エネルギーが高いことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項９】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記第１の絶縁層は、酸化シリコン層と前記酸化シリコン層上の窒化シリコン層との積層を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層に接する第１の層は、ゲルマニウム若しくはゲルマニウム化合物であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１０】
一対の不純物領域の間にチャネル形成領域を有する半導体層と、
前記チャネル形成領域上の第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上の浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上の第２の絶縁層と、
前記第２の絶縁層上の制御ゲートと、を有し、
前記第１の絶縁層は、酸化シリコン層と前記酸化シリコン層上の窒化シリコン層との積層を有し、
前記浮遊ゲートは、少なくとも第１の層と第２の層を有し、
前記第１の絶縁層に接する第１の層は、ゲルマニウム若しくはゲルマニウム化合物であり、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さであることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項において、前記半導体層は、島状に分離されて絶縁表面に設けられ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１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項において、前記半導体層に、複数の前記浮遊ゲート及び前記制御ゲートが配列して重なることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１３】
請求項１又は６のいずれか一項において、前記半導体層を形成する材料のバンドギャップと、前記浮遊ゲートを形成する半導体材料のバンドギャップの差が０．１ｅＶ以上であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１４】
請求項４又は９において、前記ゲルマニウム化合物が、ゲルマニウム酸化物若しくはゲルマニウム窒化物であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項において、前記浮遊ゲートのチャネル長方向の端部が、前記制御ゲートのチャネル長方向の端部よりも外側にあることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１４のいずれか一項において、前記浮遊ゲートのチャネル長方向の端部が、前記制御ゲートのチャネル長方向の端部よりも外側にあり、前記半導体層に、前記一対の不純物領域の導電型と同じ導電型であって、前記浮遊ゲートと重なる低濃度不純物領域を有することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項において、前記浮遊ゲートのチャネル長方向の端部が、前記制御ゲートのチャネル長方向の端部よりも内側にあることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか一項において、前記浮遊ゲートのチャネル幅方向の端部が、前記半導体層上にあって、前記一対の不純物領域の導電型とは逆の導電型の不純物領域上に位置し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１９】
請求項１乃至１８のいずれか一項において、前記浮遊ゲートは、前記窒化シリコン層に接し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２０】
請求項１乃至１９のいずれか一項において、前記酸化シリコン層は、前記半導体層をプラズマ処理して形成されたものであり、前記窒化シリコン層は、前記酸化シリコン層をプラズマ処理して形成されたものであることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれか一項において、前記第１の絶縁層は、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下の厚さであることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか一項において、前記第２の絶縁層は、前記浮遊ゲートがプラズマ処理により窒化された窒化シリコン層を含むことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２３】
請求項１乃至２１のいずれか一項において、前記第２の絶縁層は窒化シリコン層を含み、かつ、前記浮遊ゲートは、前記第２の絶縁層に含まれる窒化シリコン層に接し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２４】
請求項１乃至２３のいずれか一項において、前記第２の層はシリコン又はシリコン化合物であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２５】
請求項２４において、前記シリコン化合物は窒化シリコン、窒化酸化シリコン、炭化シリコン、ゲルマニウムを１０原子％未満の濃度で含むシリコンゲルマニウム、金属窒化物又は金属酸化物のいずれか一種であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。