【手続補正書】
【提出日】平成19年2月7日(2007.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  半導体基板上に、第１導電型のチャネル領域を介して対向する第２導電型の第１、第２の拡散層と、上記第１導電型のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたフローティングゲートおよびコントロールゲートから構成される２層ゲート電極とを具備したトランジスタを配置した不揮発性半導体記憶装置の駆動方法において、
上記第１導電型のチャネル領域および上記第１、第２の拡散層の一方を第１の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１、第２の拡散層の他方を第２の電圧レベルに設定するステップと、
上記コントロールゲートを第１または第３の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１の電圧レベルと上記第２の電圧レベルとの電位差が上記第１の電圧レベルと第３の電圧レベルとの電位差よりも絶対値において大きく設定したことにより、チャネル電流が流れる上記トランジスタに対してそのチャネル領域を流れる電荷の一部をフローティングゲートに注入するステップと
を備えた不揮発性半導体記憶装置の駆動方法。
【請求項２】  半導体基板上に、第１導電型のチャネル領域を介して対向する第２導電型の第１、第２の拡散層と、上記第１導電型のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたフローティングゲートおよびコントロールゲートから構成される２層ゲート電極とを具備したトランジスタを配置した不揮発性半導体記憶装置の駆動方法において、
上記第１導電型のチャネル領域を第１の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１、第２の拡散層の一方を第２の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１、第２の拡散層の他方を第３の電圧レベルに設定するステップと、
上記コントロールゲートを第１、第２または第４の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１の電圧レベルと上記第２の電圧レベルとの電位差が、上記第１の電圧レベルと上記第３の電圧レベルとの電位差および上記第１の電圧レベルと上記第４の電圧レベルとの電位差よりも絶対値において大きく設定したことにより、チャネル電流が流れる上記トランジスタに対して、そのチャネル領域を流れる電荷の一部をフローティングゲートに注入するステップと
を備えた不揮発性半導体記憶装置の駆動方法。
【請求項３】  トランジスタがＮＯＲ型フラッシュメモリに適用されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の不揮発性半導体記憶装置の駆動方法。
【請求項４】  トランジスタがＤＩＮＯＲ型フラッシュメモリに適用されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の不揮発性半導体記憶装置の駆動方法。
【請求項５】  半導体基板の表層部に第１導電型のチャネル領域を介して対向する第２導電型の第１、第２の拡散層と、
上記第１導電型のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたフローティングゲートおよびコントロールゲートから構成される２層ゲート電極と、
上記第１、第２の拡散層の少なくともいずれか一方と上記チャネル領域との間に形成される第２導電型の電界緩和層とを具備したトランジスタを備えた不揮発性半導体記憶装置において、
上記電界緩和層と隣接する上記拡散層は上記２層ゲート電極とはオーバラップしないことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項６】  第１導電型の半導体基板の表層部に形成され、該半導体基板よりも高濃度の第１導電型領域と、
上記第１導電型領域内に第１導電型のチャネル領域を介して対向する第２導電型の第１、第２の拡散層と、
上記第１導電型のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたフローティングゲートおよびコントロールゲートから構成される２層ゲート電極と、
上記第１、第２の拡散層の少なくともいずれか一方と上記チャネル領域との間に上記第１導電型領域内で形成された第２導電型の電界緩和層とを具備したトランジスタを備えた不揮発性半導体記憶装置において、
上記電界緩和層と隣接する上記拡散層は上記２層ゲート電極とはオーバラップしないことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項７】  第１導電型の半導体基板の表層部に形成され、第１導電型のチャネル領域を介して対向する第２導電型の第１、第２の拡散層と、
上記第１導電型のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたフローティングゲートおよびコントロールゲートから構成される２層ゲート電極と、
上記第１、第２の拡散層の少なくともいずれか一方と上記チャネル領域との間に上記第１導電型領域内で形成された第２導電型の電界緩和層と、
上記電界緩和層およびこれと隣接する上記拡散層を包含して形成され、上記半導体基板よりも高濃度の第１導電型領域とを具備したトランジスタを備えた不揮発性半導体記憶装置において、
上記電界緩和層と隣接する上記拡散層は上記２層ゲート電極とはオーバラップしないことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項８】  電界緩和層の第２導電型濃度がこれに隣接する拡散層のものよりも低いことを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか１項記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項９】  トランジスタがＮＯＲ型フラッシュメモリに適用されることを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１０】  トランジスタがＤＩＮＯＲ型フラッシュメモリに適用されることを特徴とする請求項５から請求項８までのいずれか１項記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項１１】  第１導電型の半導体基板の表層部にこの基板よりも高濃度で所定の深さに第１導電型領域を形成するステップと、
上記第１導電型領域上にゲート絶縁膜を介してコントロールゲートおよびフローティングゲートから構成される２層ゲート電極を形成するステップと、
この２層ゲート電極をマスクにして不純物注入を行い上記表層部に第２導電型の拡散層を形成するステップと、
絶縁膜を全面に形成した後、異方性エッチングを行い上記２層ゲート電極の側面にサイドウォールを形成するステップと、
上記２層ゲート電極および上記サイドウォールをマスクにして不純物注入を行い、上記所定の深さの範囲で第２導電型の第１、第２の拡散層を形成することにより上記拡散層の一部は電界緩和層に形成するステップと
を備えた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】  第１導電型の半導体基板上にゲート絶縁膜を介してコントロールゲートおよびフローティングゲートから構成される２層ゲート電極を形成するステップと、
この２層ゲート電極をマスクにして不純物注入を行い上記基板の表層部に第２導電型の拡散層を形成するステップと、
上記拡散層を少なくとも含むように上記基板よりも高濃度で不純物注入を行い所定の深さに第１導電型領域を形成するステップと、
絶縁膜を全面に形成した後、異方性エッチングを行い上記２層ゲート電極の側面にサイドウォールを形成するステップと、
上記２層ゲート電極および上記サイドウォールをマスクにして不純物注入を行い、上記所定の深さの範囲で第２導電型の第１、第２の拡散層を形成することにより上記拡散層の一部は電界緩和層に形成するステップと
を備えた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１３】  第１導電型領域を形成するステップは、不純物の注入角度を基板法線に対して３０度以内にして行うことを特徴とする請求項１２記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
【請求項１４】  半導体基板の表層部に第１導電型のチャネル領域を介して対向する第２導電型の第１、第２の拡散層と、上記第１導電型のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたフローティングゲートおよびコントロールゲートから構成される２層ゲート電極と、上記第１、第２の拡散層の少なくともいずれか一方と上記チャネル領域との間に形成される第２導電型の電界緩和層とを具備したトランジスタを備えており、上記電界緩和層と隣接する上記拡散層は上記２層ゲート電極とはオーバラップしない不揮発性半導体記憶装置の動作方法において、
上記トランジスタが所定のしきい値以下に消去または書き込みされたことを確認するステップと、
上記第１導電型のチャネル領域および上記第１、第２の拡散層の一方を第１の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１、第２の拡散層の他方を第２の電圧レベルに設定するステップと、
上記コントロールゲートを第１または第３の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１の電圧レベルと上記第２の電圧レベルとの電位差が上記第１の電圧レベルと第３の電圧レベルとの電位差よりも絶対値において大きく設定したことにより、チャネル電流が流れる上記トランジスタに対してそのチャネル領域を流れる電荷の一部をフローティングゲートに注入するステップと
を備えた不揮発性半導体記憶装置の動作方法。
【請求項１５】  半導体基板の表層部に第１導電型のチャネル領域を介して対向する第２導電型の第１、第２の拡散層と、上記第１導電型のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたフローティングゲートおよびコントロールゲートから構成される２層ゲート電極と、上記第１、第２の拡散層の少なくともいずれか一方と上記チャネル領域との間に形成される第２導電型の電界緩和層とを具備したトランジスタを備えており、上記電界緩和層と隣接する上記拡散層は上記２層ゲート電極とはオーバラップしない不揮発性半導体記憶装置の動作方法において、
上記トランジスタが所定のしきい値以下に消去または書き込みされたことを確認するステップと、
上記第１導電型のチャネル領域を第１の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１、第２の拡散層の一方を第２の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１、第２の拡散層の他方を第３の電圧レベルに設定するステップと、
上記コントロールゲートを第１、第２または第４の電圧レベルに設定するステップと、
上記第１の電圧レベルと上記第２の電圧レベルとの電位差が、上記第１の電圧レベルと上記第３の電圧レベルとの電位差および上記第１の電圧レベルと上記第４の電圧レベルとの電位差よりも絶対値において大きく設定したことにより、チャネル電流が流れる上記トランジスタに対して、そのチャネル領域を流れる電荷の一部をフローティングゲートに注入するステップと
を備えた不揮発性半導体記憶装置の動作方法。
【請求項１６】  確認するステップに先立って、過消去トランジスタの発生を抑えるため、トランジスタに書き込みを行うステップを備えたことを特徴とする請求項１４または請求項１５記載の不揮発性半導体記憶装置の動作方法。
【請求項１７】  前記フローティングゲートと前記半導体基板間に、フローティング電流が生じる電圧よりも高いフローティング電圧が印加された場合に、
前記フローティングゲート電位の増加に伴い、前記フローティングゲート電流が滑らかに変化し、屈曲する点もしくは前記フローティングゲート電流がゼロとなる点を有していないことを特徴とする、請求項５から請求項７のいずれか１項記載の不揮発性半導体記憶装置。