(57)【要約】【課題】同一チャンバ内でフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスによる洗浄等の処理と水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスによるリンス処理を行うことが可能な半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】チャンバ内に所望の処理により汚染された半導体基板を設置した後、この半導体基板を加熱しながら、その半導体基板にフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給して洗浄する工程と、同一チャンバ内で半導体基板に水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給したリンスする工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に被処理基板を設置した後、この基板を加熱しながらその基板にフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給して洗浄する工程と、
同一チャンバ内で前記被処理基板に水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給する工程と
を含むことを特徴とする基板の処理方法。
【請求項２】
前記フッ化水素および水の蒸気を含むガスは、前記フッ化水素と水の蒸気と不活性ガスとの混合ガスであることを特徴とする請求項１記載の基板の処理方法。
【請求項３】
水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含むガスは、水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気と不活性ガスとの混合ガスであることを特徴とする請求項１記載の基板の処理方法。
【請求項４】
水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含むガスでリンスした後、さらに同一チャンバ内で前記基板を加熱しながらその基板に不活性ガスを供給して乾燥処理することを特徴とする請求項１記載の基板の処理方法。
【請求項５】
半導体基板上の絶縁膜に、この絶縁膜に対して選択エッチング性を有するシリコン含有無機材料からなるマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて前記絶縁膜を選択的にエッチングする工程と、
チャンバ内に前記半導体基板を設置した後、前記基板を加熱しながら、前記マスクにフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給してエッチング除去する工程と、
同一チャンバ内で、前記半導体基板に、水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁膜が酸化シリコン膜で、前記シリコン含有無機材料がリン、ボロンおよびリンボロンのいずれかの元素を添加した酸化シリコン膜であることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含むガスでリンスした後、さらに同一チャンバ内で前記基板を加熱しながらその基板に不活性ガスを供給して乾燥処理することを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の処理方法および半導体装置の製造方法に関し、特にエッチング時に残存する無機残渣物、ポリマー及び変質層を除去する洗浄工程を含む基板の処理方法、またはリン添加酸化シリコン、ボロン添加酸化シリコン等からなるハードマスクによる絶縁膜の選択的なエッチング後に前記ハードマスクを選択エッチング除去する工程を含む半導体装置の製造方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造等において、フッ化水素と水を一定比率で混合した蒸気を汚染された半導体基板表面に供給して洗浄を行うことが知られている。また、特許文献１には半導体装置の製造において、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の２種の絶縁膜が形成されていて、加熱された表面に、フッ化水素と水を含む蒸気（混合蒸気）を供給して窒化シリコン膜を選択的に除去することが記載されている。このようなフッ化水素と水の蒸気による処理では、基板上にフッ化物が残留したり、基板表面のシリコンと結合したフッ素が残留したりする。これらの残留物は、例えばＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）の形成においてリーク電流の増大、絶縁耐圧の低下を招く。
【０００３】
このようなことから、従来、残留したフッ化物等を除去するために、フッ化水素と水を含む蒸気の処理とは別のチャンバに移し、純水のようなリンスを半導体基板に供給しながら、回転させるリンスおよびスピン乾燥を行って前記残留物を除去することが行われている。ここで、前記各処理を別々のチャンバで行うのは、主に前記フッ化水素と水を含む蒸気の処理では基板加熱のためのヒータが必要で、前記リンスおよびスピン乾燥では回転機構が必要で、前記ヒータと回転機構を同一チャンバに共存させることができないことによるものである。このようにフッ化水素と水を含む蒸気で処理するチャンバと、リンス、乾燥をするチャンバを別々に備えることが必要になることに伴って、スループットの著しい低下と処理システムの大型化を招く。
【特許文献１】特開平８−１７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、同一チャンバ内でフッ化水素および水の蒸気を含むガスによる洗浄等の処理と水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含むガスによるリンス処理等を行うことが可能な基板の処理方法および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、チャンバ内に所望の処理により汚染された被処理基板を設置した後、この被処理基板を加熱しながら、その被処理基板にフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給して洗浄する工程と、
同一チャンバ内で前記被処理基板に水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給する工程と
を含むことを特徴とする基板の処理方法が提供される。
【０００６】
また本発明によると、半導体基板上の絶縁膜に、この絶縁膜に対して選択エッチング性を有するシリコン含有無機材料からなるマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて、前記絶縁膜を選択的にエッチングする工程と、
チャンバ内に前記半導体基板を設置した後、前記基板を加熱しながら、前記マスクにフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給してエッチング除去する工程と、
同一チャンバ内で、前記半導体基板に、水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、同一チャンバ内で基板の処理を行うことができるため、システムの小型化、スループットの向上を達成することが可能となる基板の処理方法および半導体装置の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係る基板の処理方法の一例として、半導体基板を処理する場合について説明する。ここでは、具体的に、半導体装置の製造方法をその一例にあげて、詳細に説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
まず、チャンバ内において、例えばホット支持プレートに所望の処理により汚染された半導体基板を設置する。つづいて、前記半導体基板をポット支持プレートで加熱しながら、その半導体基板にフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給して洗浄する。
【００１０】
前記所望の処理により汚染された半導体基板としては、例えばＳＩＴ形成工程での溝加工が施された半導体基板、コンタクトホール（またはビアホール）が開口された絶縁膜を有する半導体基板、埋込み配線形成工程での溝加工が施された層間絶縁膜を有する半導体基板等を挙げることができる。このような加工が施された半導体基板は、溝、コンタクトホール（またはビアホール）の内面にエッチングガスおよびエッチング残渣に起因する汚染物が付着される。
【００１１】
前記半導体基板の加熱温度は、３５〜８０℃にすることが好ましい。
【００１２】
前記フッ化水素および水の蒸気は、例えばフッ化水素水溶液（共沸点フッ化水素水溶液）を蒸気化することにより得ることができる。
【００１３】
前記フッ化水素および水の蒸気（混合蒸気）を含む第１ガスとしては、例えばこの混合蒸気と不活性ガスとの混合ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いることができる。特に、不活性ガスはコストの面から窒素ガスであることが好ましい。また、前記混合ガス中のフッ化水素濃度は、１〜１０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。
【００１４】
次いで、前記半導体基板を別のチャンバに搬送することなく、同一チャンバ内で第１ガスに代えて前記水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給してリンス処理を施す。
【００１５】
前記第２ガスとしては、例えば水蒸気単独、アルコール蒸気単独、水−アルコールの混合蒸気、またはこれらの蒸気と不活性ガスの混合ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いることができる。特に、不活性ガスはコストの面から窒素ガスであることが好ましい。また、前記混合ガス中の前記蒸気の濃度は、６０〜９０％％であることが好ましい。
【００１６】
このような第２ガスでのリンスの後に、同一チャンバ内で半導体基板を加熱しながら、不活性ガスを供給して乾燥することを許容する。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いることができる。特に、不活性ガスはコストの面から窒素ガスであることが好ましい。
【００１７】
以上説明した第１実施形態によれば、チャンバ内で所望の処理により汚染された半導体基板を加熱しながら、その半導体基板にフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給することによって、前記半導体基板の汚染物を効率的に除去して洗浄することができる。このような洗浄において、半導体基板上の各種の膜面にフッ化物または半導体基板表面のシリコンと結合したフッ素が残留する。特に、絶縁膜が窒化シリコン膜である場合、その表面にフッ化化合物が残留し易くなる。
【００１８】
第１実施形態では、前記第１ガスでの洗浄処理にひきつづいて同一チャンバ内で前記半導体基板に水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給することによって、半導体基板の前記残留物を除去する、つまりリンスすることができる。
【００１９】
したがって、同一チャンバ内でフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスによる洗浄等の処理と水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスによるリンス処理を行うことができるため、小型のシステムでスループットの向上を達成することが可能な半導体装置の製造方法を提供できる。
【００２０】
（第２実施形態）
まず、半導体基板上の絶縁膜にこの絶縁膜に対して選択エッチング性を有するシリコン含有無機材料からなるハードマスクを形成する。つづいて、前記ハードマスクを用いて前記絶縁膜を選択的にエッチングする。
【００２１】
前記絶縁膜としては、例えば酸化シリコン膜、ＴＥＯＳ膜、窒化シリコン膜を挙げることができる。
【００２２】
前記シリコン含有無機材料としては、例えばリン添加酸化シリコン膜（ＰＳＧ膜）、ボロン添加酸化シリコン膜（ＢＳＧ膜）およびリンボロン添加酸化シリコン膜（ＢＰＳＧ膜）を挙げることができる。
【００２３】
前記絶縁膜のエッチングは、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）が採用される。
【００２４】
次いで、チャンバ内の例えばホット支持プレートに前記半導体基板を設置する。つづいて、前記半導体基板をポット支持プレートで加熱しながら、前記ハードマスクにフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給してエッチング除去する。
【００２５】
前記半導体基板の加熱温度は、３５〜８０℃にすることが好ましい。
【００２６】
前記フッ化水素および水の蒸気は、例えばフッ化水素水溶液（共沸点フッ化水素水溶液）を蒸気化することにより得ることができる。
【００２７】
前記フッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスとしては、例えばこの蒸気と不活性ガスとの混合ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いることができる。特に、不活性ガスはコストの面から窒素ガスであることが好ましい。また、前記混合ガス中のフッ化水素濃度は、１〜１０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。
【００２８】
次いで、前記半導体基板を別のチャンバに搬送することなく、同一チャンバ内で半導体基板に第１ガスに代えて前記水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給してリンス処理を施す。
【００２９】
前記第２ガスとしては、例えば水蒸気単独、アルコール蒸気単独、水−アルコールの混合蒸気、またはこれらの蒸気と不活性ガスの混合ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いることができる。特に、不活性ガスはコストの面から窒素ガスであることが好ましい。
【００３０】
このような第２ガスでのリンスの後に、同一チャンバ内で半導体基板を加熱しながら、不活性ガスを供給して乾燥することを許容する。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等を用いることができる。特に、不活性ガスはコストの面から窒素ガスであることが好ましい。また、前記混合ガス中の前記蒸気の濃度は、６０〜９０％％であることが好ましい。
【００３１】
以上説明した第２実施形態によれば、ＰＳＧのようなシリコン含有無機材料からなるハードマスクを用いて半導体基板上の酸化シリコン膜のような絶縁膜を選択的にエッチングした後、チャンバ内でこのハードマスクを有する半導体基板を加熱しながら、フッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスを供給することによって、前記ＰＳＧからなるハードマスクを酸化シリコン膜に対して高い選択比（例えば１００００倍の選択比）でエッチング除去することができる。このようなハードマスクの選択的なエッチングにおいて、半導体基板上の酸化シリコン膜等の表面にフッ化物が残留する。
【００３２】
第２実施形態では、前記第１ガスでのエッチング処理にひきつづいて同一チャンバ内で前記半導体基板に水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスを供給することによって、半導体基板の前記残留物を除去する、つまりリンスすることができる。
【００３３】
したがって、同一チャンバ内でフッ化水素および水の蒸気を含む第１ガスによるハードマスクのエッチング処理と水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気を含む第２ガスによるリンス処理を行うことができるため、小型のシステムでスループットの向上を達成することが可能な半導体装置の製造方法を提供できる。
【００３４】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本実施例に用いる処理装置を示す概略図である。処理容器１のチャンバ２内には、外部から延出された軸３に固定され、半導体基板が設置、支持するための支持ホットプレート４が配置されている。複数の排気管５は、前記真空容器の底部に連結されている。これらの排気管５の他端には、図示しない排気部材が連結されている。ガス分散部材６は、前記処理容器１のチャンバ２内に前記支持ホットプレート４上面と対向するように配置されている。
【００３６】
フッ化水素および水の蒸気（混合蒸気）発生部材７は、前記処理容器１に隣接して配置されている。この混合蒸気発生部材７は、第１タンク８と、このタンク７に共沸点フッ化水素水溶液（共沸点ＨＦ水溶液）を供給する第１配管９と、前記タンク７に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給するための第２配管１０と、前記タンク８に連結され、このタンク８内のＨＦ蒸気を含む第１ガスを前記ガス分散部材６に供給するための第３配管１１とを備えている。第１バルブ１２は、前記第３配管１１に介装されている。
【００３７】
水およびアルコールから選ばれる少なくとも１つの蒸気、例えば水蒸気の発生部材１３は、前記処理容器１に隣接して配置されている。この水蒸気発生部材１３は、純水が収容されて第２タンク１４と、このタンク１４に純水を供給するための第４配管１５と、この第４配管１５と第５配管１６を通して連結されたフラッシュエバポレータ１７と、このエバポレータ１７と連結され、ヒータ１８を貫通し前記ガス分散部材６に水蒸気を含む第２ガスを供給するための第６配管１９と、このヒータ１８に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給するための第７配管２０とを備えている。第２バルブ２１は、前記ガス分散部材６と前記ヒータ１８の間に位置する前記第６配管１９部分に介装されている。
【００３８】
（実施例１）
以下、前述した処理装置を用いて半導体装置（例えばＮＡＮＤ型ＥＥＰＲＯＭ）の製造方法を図面を参照して説明する。
【００３９】
まず、図２の（Ａ）に示すように半導体基板（例えばシリコン基板）３１上にサーマルＳｉＯ2膜（ｔ−ＳｉＯ2膜）３２、第１多結晶シリコン膜３３、ＬＰＣＶＤ−ＳｉＯ2膜３４および第２多結晶シリコン膜３５をこの順序で形成した。つづいて、前記第２多結晶シリコン膜３５上に窒化シリコン膜を形成し、この窒化シリコン膜上のリソグラフィー技術によりレジストパターン３６を形成した後、このレジストパターン３６をマスクとし、例えばＣＨＦ3、ＣＯ，Ｏ2およびアルゴンをエッチングガスとして用いたＲＩＥにより窒化シリコン膜を選択的にエッチングして窒化シリコンからなるハードマスク３７を形成した。
【００４０】
次いで、レジストパターン２６を酸素プラズマで除去した後、図２の（Ｂ）に示すようにハードマスク２７をマスクとしてＲＩＥにより第２多結晶シリコン膜３５、ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜３４、第１多結晶シリコン膜３３およびｔ−ＳｉＯ2膜３２を順次選択的にエッチングし、さらにシリコン基板３１を選択的にエッチングして溝３８を形成した。このとき、多結晶シリコン膜３５，３３およびシリコン基板３１のＲＩＥ時のエッチングガスとしては例えばＣＦ4、ＨＢｒおよびＯ2の混合ガスを用いた。このような溝３８の形成により、基板３１側からｔ−ＳｉＯ2からなるゲート絶縁膜３９、第１多結晶シリコンからなるフローティングゲート電極４０、ＳｉＯ2からなる電極間絶縁膜４１および第２多結晶シリコンからなるコントロールゲート電極４２が形成された。また、前記選択的なエッチングにおいて、溝３８内面およびハードマスク３７表面にＳｉ−Ｂｒの化合物との汚染物４３が付着した。
【００４１】
次いで、前記各部材３７、３９〜４２等が形成されたシリコン基板３１を前述した図１に示す処理容器１のチャンバ２内の支持ホットプレート４上に載置した。この支持ホットプレート４によりシリコン基板３１を例えば８０℃に加熱し、複数の排気管５を通してチャンバ２内のガスを排気した。同時に、混合蒸気発生部材７の第１バルブ１２を開き、第１タンク８に第１配管９から共沸点ＨＦ水溶液を供給すると共に、第２配管１０から窒素ガスを３０Ｌ／分の流量で２分間供給した後、第１バルブ１２の閉鎖、第１、第２の配管９，１０からの共沸点ＨＦ水溶液、窒素ガスの供給を停止した。このとき、フッ化水素および水の混合蒸気を含む窒素ガス（ＨＦ濃度；３ｍｇ／Ｌ）は第３配管１１およびガス分散部材６を通して前記支持ホットプレート４に載置され、加熱されたシリコン基板３１に吹き付けられた。このような混合蒸気を含む窒素ガスの吹き付けによって、前記シリコン基板３１の汚染物４３が除去された。なお、前記混合蒸気を含む窒素ガスの吹き付けによるシリコン基板３１の汚染物除去に伴って、フッ化物が残留した。つづいて、第１バルブ１２を再度、開き、シリコン基板３１を例えば７０℃に加熱しながら窒素ガスのみを第２配管１０、第３配管１１およびガス分散部材６を通して前記処理容器１のチャンバ２内に５分間パージして乾燥した後、第１バルブ１２を閉じた。
【００４２】
次いで、前記シリコン基板３１を同一のチャンバ２内の支持ホットプレート４上に載置した状態（複数の排気管５を通してのチャンバ２内のガス排気を続行した状態）で、第２バルブ２１を開き、第２タンク１４から純水を第５配管１６を通してフラッシュエバポレータ１７に供給し、ここで蒸気化した。窒素ガスを第７配管２０を通してヒータ１８に供給すると共に、前記水蒸気を第６配管１９を通して前記ヒータ１８に供給して、前記窒素ガスとの混合、加熱を行い、例えば９０℃の水蒸気を含む窒素ガス（水蒸気濃度；８０％）を第６配管１９およびガス分散部材６を通して前記支持ホットプレート４に載置されたシリコン基板３１に吹き付けるリンスを行った。このとき、シリコン基板３１に残留したフッ化物が除去され、図２の（Ｃ）に示すように溝３８内面およびハードマスク３７表面が清浄化された。
【００４３】
なお、前記フッ化水素および水の蒸気を含む窒素ガスで洗浄し、窒素ガスパージを行った後にシリコン基板をチャンバから取り出し、窒化シリコンからなるハードマスク表面をＸＰＳ分析した結果を図５に示す。図５のａは、フッ化水素および水の蒸気を含む窒素ガスでの洗浄、窒素ガスパージ後のハードマスク表面のＸＰＳ分析結果、ｂは窒素ガスパージ後、さらに真空で乾燥した後のハードマスク表面のＸＰＳ分析結果である。この図５よりフッ化水素および水の蒸気を含む窒素ガスでの洗浄後では窒素ガスパージしても、真空乾燥してもフッ化物が残留することがわかる。
【００４４】
また、前記洗浄に引続いて水蒸気によるリンス処理したときのハードマスク表面をＸＰＳ分析した結果を図６に示す。図６のａは、９０℃の水蒸気リンス処理後のハードマスク表面のＸＰＳ分析結果、ｂは１４０℃の水蒸気リンス処理後のハードマスク表面のＸＰＳ分析結果である。図６のｒ１は、窒化シリコン膜表面のＸＰＳ分析結果、ｒ２はシリコン基板を回転させながら純水を吹き付けてリンス処理後のハードマスク表面のＸＰＳ分析結果である。この図６から明らかなように、基板を加熱しながら水蒸気を吹き付けるリンス処理は従来のシリコン基板を回転させながら純水を吹き付けてリンス処理と同等のフッ素化合物の除去を達成できることがわかる。
【００４５】
次いで、図３の（Ｄ）に示すように溝３８を含むハードマスク３７全面にプラズマＣＶＤ−ＳｉＯ2膜（ＰＣＶＤ−ＳｉＯ2膜）４４を堆積した。つづいて、ハードマスク３７上のＰＣＶＤ−ＳｉＯ2膜４３を化学機械研磨（ＣＭＰ）の処理を施すことにより図３の（Ｅ）に示すように溝３８内にＰＣＶＤ−ＳｉＯ2からなる埋め込み部材４５を形成した。ひきつづき、ハードマスク３７および溝３８内の埋め込み部材４４をエッチバックすることにより、図３の（Ｆ）に示すように埋め込み部材４５の上面レベルをコントロールゲート電極４２側面の途中の位置まで降下させた。つまり、埋め込み部材４５の上面降下に伴って凹部４６が形成された。
【００４６】
次いで、図４の（Ｇ）に示すように凹部４６を含むコントロールゲート電極４２全面にマスク材としてのＢＳＧ膜４７を堆積した。つづいて、ＣＦ4，ＣＯ，Ｏ2およびアルゴンの混合ガスをエッチングガスとして用いたＲＩＥを行った。このとき、図４の（Ｈ）に示すように前記凹部４６の内側面にＢＳＧ膜が残留してマスク材４８が形成されると共に、露出した埋め込み部材４５が凹状にエッチングされた。
【００４７】
次いで、凹状にエッチングされた埋め込み部材４５を有するシリコン基板３１を前述した図１に示す処理容器１のチャンバ２内の支持ホットプレート４上に載置した。この支持ホットプレート４によりシリコン基板３１を例えば７０℃に加熱し、複数の排気管５を通してチャンバ２内のガスを排気した。同時に、フッ化水素および水の混合蒸気発生部材７の第１バルブ１２を開き、第１タンク８に第１配管９から共沸点ＨＦ水溶液を供給すると共に、第２配管１０から窒素ガスを３０Ｌ／分の流量で２分間供給した後、第１バルブ１２の閉鎖、第１、第２の配管９，１０からの共沸点ＨＦ水溶液、窒素ガスの供給を停止した。このとき、フッ化水素および水の蒸気を含む窒素ガス（ＨＦ濃度；３ｍｇ／Ｌ）は第３配管１１およびガス分散部材６を通して前記支持ホットプレート４に載置され、加熱されたシリコン基板３１に吹き付けられた。このようなフッ化水素および水の蒸気を含む窒素ガスの吹き付けによって、前記シリコン基板３１上のＢＳＧからなるマスク材４８とＰＣＶＤ−ＳｉＯ2からなる埋め込み部材４５のエッチング選択比が約１００００倍取れるため、マスク材４８のみが選択的に除去された。つづいて、第１バルブ１２を再度、開き、シリコン基板３１を加熱しながら、窒素ガスのみを第２配管１０、第３配管１１およびガス分散部材６を通して前記処理容器１のチャンバ２内に５分間パージして乾燥した後、第１バルブ１２を閉じた。なお、前記フッ化水素および水の蒸気を含む窒素ガスの吹き付けによるＢＰＳからなるマスク材の除去に伴って上部が凹状にエッチングされた埋め込み部材４５を含むコントロールゲート電極４２表面にフッ化物が残留した。
【００４８】
次いで、前記シリコン基板３１を同一のチャンバ２内の支持ホットプレート４上に載置した状態（複数の排気管５を通してのチャンバ２内のガス排気を続行した状態）で、第２バルブ２１を開き、第２タンク１４から純水を第５配管１６を通してフラッシュエバポレータ１７に供給し、ここで蒸気化した。窒素ガスを第７配管２０を通してヒータ１８に供給すると共に、前記水蒸気を第６配管１９を通して前記ヒータ１８に供給して、前記窒素ガスとの混合、加熱を行い、例えば９０℃の水蒸気を含む窒素ガス（水蒸気濃度；８０％）を第６配管１９およびガス分散部材６を通して前記支持ホットプレート４に載置され、加熱されたシリコン基板３１に吹き付けるリンスを行った。このとき、上部が凹状にエッチングされた埋め込み部材４５を含むコントロールゲート電極４２表面に残留したフッ化物が除去され、清浄化された。
【００４９】
次いで、前記チャンバ２から取り出したシリコン基板３１の上部が凹状にエッチングされた埋め込み部材４５をエッチバックすることにより、図４の（Ｉ）に示すように溝３８内に上部が凹状部４９を有するＣＶＤ−ＳｉＯ2からなる埋め込み部材４５を埋め込んだ構造のＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）を形成した。この埋め込み部材４５は、凹状部４８が電極間絶縁膜４１より下方のフローティングゲート電極４０を覆う構造を有する。
【００５０】
このような実施例１によれば絶縁耐圧の高いＳＴＩを有するＮＡＮＤ型ＥＥＰＲＯＭを製造することができる。
【００５１】
以上実施の形態について説明したが、本発明においては、半導体基板の他に、被処理基板としてディスプレイ用の基板等を含み、前述の記載に限定されるものではない。また、本発明は、液晶表示装置等に関して、ディスプレイ用基板上にトランジスタ等の電子デバイスを形成する過程等で適用することも可能である。
【００５２】
また、本発明は、本実施の形態において記載された内容に限定されずに、発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成、手順等を適宜変更して、前述の場合と同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１の半導体装置の製造に用いられる処理装置を示す概略図。
【図２】実施例１のＮＡＮＤ型ＥＥＰＲＯＭの製造工程を示す断面図。
【図３】実施例１のＮＡＮＤ型ＥＥＰＲＯＭの製造工程を示す断面図。
【図４】実施例１のＮＡＮＤ型ＥＥＰＲＯＭの製造工程を示す断面図。
【図５】実施例１のＨＦ蒸気を含む窒素ガスで洗浄した後の窒化シリコンからなるハードマスク表面のＸＰＳ分析図。
【図６】実施例１の水蒸気によるリンス後の窒化シリコンからなるハードマスク表面のＸＰＳ分析図。
【符号の説明】
【００５４】
１…処理容器、２…チャンバ、４…支持ホットプレート、６…ガス分散部材、７…フッ化水素蒸気（ＨＦ蒸気）発生部材、１３…水蒸気の発生部材、３１…シリコン基板、３７…窒化シリコンからなるハードマスク、３８…溝、４５…ＰＣＶＤ−ＳｉＯ2からなる埋め込み部材、４８…ＢＳＧからなるマスク材。
【図１】
2007266490.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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