(57)【要約】【課題】特性の良好な絶縁膜を提供し、半導体装置の特性を向上させる。【解決手段】半導体装置（例えば、ＴＦＴ）の製造において、基板１００上に例えば層間絶縁膜となる、ポリシラザン（−（ＳｉＨ2ＮＨ）−）塗布膜を形成し、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を施し、ポリシラザン塗布膜を焼成するとともに、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の改質を行う。かかる熱処理によれば、火炎中もしくは火炎の周囲の酸素ラジカル（Ｏ*）、水素ラジカル（Ｈ*）および水酸基ラジカル（ＯＨ*）等により、転化反応が促進され、未転化部（残存Ｓｉ−Ｎ等）が低減し、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の膜質が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
基板上に塗布された絶縁性の液体材料に、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を施し、前記絶縁性の液体材料の加水分解を促進することにより、前記絶縁性の液体材料が焼成して成る絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁性の液体材料は、ケイ素と窒素との結合（Ｓｉ−Ｎ）を有する化合物であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁性の液体材料は、ポリシラザンの有機溶剤溶液であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記熱処理は、前記混合ガスの水素と酸素の比を、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとすることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記熱処理は、前記混合ガスの水素と酸素の比を、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとした場合より水酸基ラジカル（ＯＨ*）がリッチな状態で行われることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記熱処理は、前記混合ガスの水素と酸素の比を、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌより酸素の割合が大きい状態で行われることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記熱処理は、前記ガスバーナーの火炎を前記基板上に塗布された絶縁性の液体材料に対し相対的に走査することによって行われることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ガスバーナーの走査速度を調整して、前記基板温度を調整することを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
半導体装置の製造方法であって、
（ａ）基板上に半導体素子を形成する工程と、
（ｂ）前記半導体素子上に絶縁膜を形成する工程であって、
（ｂ１）前記半導体素子上に絶縁性の液体材料を塗布する工程と、
（ｂ２）前記絶縁性の液体材料に、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を施し、前記絶縁性の液体材料が焼成して成る絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）前記絶縁膜上に配線を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｂ１）工程は、前記ガスバーナーの火炎により前記絶縁性の液体材料の加水分解を促進することにより、前記絶縁性の液体材料が焼成して成る絶縁膜を形成する工程であることを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記（ｂ１）工程は、前記混合ガスの水素と酸素の比を、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとした場合より水酸基ラジカル（ＯＨ*）がリッチな状態で行われることを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
半導体装置の製造方法であって、
（ａ）基板上にゲート絶縁膜を形成する工程であって、
（ａ１）前記基板上に絶縁性の液体材料を塗布する工程と、
（ａ２）前記絶縁性の液体材料に、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を施し、前記絶縁性の液体材料が焼成して成るゲート絶縁膜を形成する工程と、
（ｂ）前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
（ｃ）前記ゲート電極の両側の前記基板中にソース、ドレイン領域を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記（ａ２）工程は、前記混合ガスの水素と酸素の比を、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとした場合より酸素がリッチな状態で行われることを特徴とする請求項１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３に記載の半導体装置の製造方法を用いて製造される半導体装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法、中でも、半導体装置の層間絶縁膜等として用いられる絶縁膜の形成方法、特に、絶縁性の液体材料の熱処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin film transistor）等の半導体装置には、トランジスタを構成する半導体膜や配線を構成する導電性膜を順次形成することにより形成される。これらの間には、層間絶縁膜が形成され、各層の素子や配線間の絶縁性を保持している。
【０００３】
このような層間絶縁膜には、絶縁性はもとより下層の素子や配線に起因する凹凸を低減する平坦性の機能も要求されるようになっている。そこで、絶縁性の液体材料を塗布し、熱処理（焼成）を行うことにより層間絶縁膜を形成するシロキサンＳＯＧ（spin on glass）法が注目されている。なお、シロキサンとは、ケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）が交互に結合してポリマー化された状態のことをいい、Ｓｉ−Ｏは、シロキサン結合と呼ばれる。
【０００４】
絶縁性の液体材料は多種多様であるが、中でも追って詳細に説明するポリシラザンは、緻密であり絶縁性が高い上に、熱処理前後の体積シュリンク（収縮）が少なく、厚膜化しても収縮によるクラックの発生を低減できるという特性を有し、半導体装置の層間絶縁膜としての研究、開発が進んでいる。
【０００５】
例えば、下記特許文献１（特開平１１−２４９１６８）には、ペルヒドロポリシラザンの塗布膜に水蒸気アニールを施して層間絶縁膜（１４）を形成する技術が開示されている。また、この層間絶縁膜（１４）には、酸化シリコンの他に未転化物として窒化シリコンや水酸化シリコンが含まれることが開示されている（段落〔００３７〕〜〔００４６〕）。
【０００６】
また、下記特許文献２（特開平１１−３４５９７４）にも、ペルヒドロポリシラザンの塗布膜（ＳＰ１）に水蒸気アニールを施してＳｉＯ2からなる焼成膜（ＰＳ２）を形成する技術が開示されている。なお、カッコ内の符号は、文献中の符号である。
【特許文献１】特開平１１−２４９１６８号公報
【特許文献２】特開平１１−３４５９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、半導体装置の研究・開発に従事しており、層間絶縁膜として用いられるポリシラザンの特性の向上を図るべく、鋭意検討を重ねている。
【０００８】
検討の結果、膜特性の向上には、膜中の不純物の低減と、欠陥の低減が重要であることが判明した。
【０００９】
追って詳細に説明するように、本発明者の脱ガス分析によると、膜中からのＮＨ3の検出により、−ＳｉＮ−の存在が確認できた。このようなＳｉＮ基が存在すると、絶縁特性が劣化する。これは、絶縁膜中のＮによる双極子構造に起因し、双極子の分極によるヒステリシス特性（電荷が蓄積される）が原因と考えられる。
【００１０】
また、膜中の欠陥には、Ｏ（酸素原子）の欠損がある。このような、酸素欠損があると、かかる欠損、特に、膜界面の欠陥部において、電子がトラップされ、例えば、ポリシラザンをゲート絶縁膜として使用する場合に、電子移動度の低下が生じ、トランジスタ特性を低下させてしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、特性の良好な絶縁膜を提供することを目的とする。また、特性の良好な絶縁膜を用いることで、半導体装置の特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に塗布された絶縁性の液体材料に、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を施し、前記絶縁性の液体材料の加水分解を促進することにより、前記絶縁性の液体材料が焼成して成る絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とするものである。
【００１３】
このようにガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を行ったので、絶縁性の液体材料の加水分解（加水分解縮重合反応）を促進することができ、この絶縁性の液体材料の焼成を行うとともに、形成された絶縁膜の膜質を向上させることができる。具体的には、絶縁膜中の未反応部を低減することができる。
上記絶縁性の液体材料は、例えばケイ素と窒素との結合（Ｓｉ−Ｎ）を有する化合物である。
【００１４】
上記絶縁性の液体材料は、例えばポリシラザンを有機溶媒（たとえばキシレン等）に溶かした有機溶剤溶液である。
【００１５】
上記混合ガスの水素と酸素の比は、例えば水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌである。
【００１６】
上記熱処理は、例えば混合ガスの水素と酸素の比が、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとした場合より水酸基ラジカル（ＯＨ*）がリッチな状態で行われる。
【００１７】
上記熱処理は、例えば混合ガスの水素と酸素の比が、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌより酸素の組成比が大きい状態で行われる。
【００１８】
上記熱処理は、例えばガスバーナーの火炎を基板上に塗布された絶縁性の液体材料に対し相対的に走査することによって行われる。
【００１９】
上記ガスバーナーの走査速度を調整して、基板温度を調整することができる。
【００２０】
（２）本発明の半導体装置の製造方法は、（ａ）基板上に半導体素子を形成する工程と、（ｂ）前記半導体素子上に絶縁膜を形成する工程であって、（ｂ１）前記半導体素子上に絶縁性の液体材料を塗布する工程と、（ｂ２）前記絶縁性の液体材料に、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を施し、前記絶縁性の液体材料が焼成して成る絶縁膜を形成する工程と、（ｃ）前記絶縁膜上に配線を形成する工程と、を有するものである。
【００２１】
このようにガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を行ったので、絶縁性の液体材料の加水分解を促進することができ、この絶縁性の液体材料の焼成を行うとともに、形成された絶縁膜の膜質を向上させることができる。具体的には、絶縁膜中の未反応部を低減することができる。また、半導体素子と配線との間の（層間）絶縁膜の絶縁性を向上させ、また、その表面の平坦性を向上させることができる。なお、塗布工程と熱処理工程との間に乾燥工程を設けてもよい。
【００２２】
上記（ｂ１）工程は、ガスバーナーの火炎により絶縁性の液体材料の加水分解を促進することにより、絶縁性の液体材料が焼成して成る絶縁膜を形成する工程である。
【００２３】
上記（ｂ１）工程は、例えば混合ガスの水素と酸素の比を、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとした場合より水酸基ラジカル（ＯＨ*）がリッチな状態で行われる。
【００２４】
（３）本発明の半導体装置の製造方法は、（ａ）基板上にゲート絶縁膜を形成する工程であって、（ａ１）前記基板上に絶縁性の液体材料を塗布する工程と、（ａ２）前記絶縁性の液体材料に、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を施し、前記絶縁性の液体材料が焼成して成るゲート絶縁膜を形成する工程と、（ｃ）前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、（ｄ）前記ゲート電極の両側の前記基板中にソース、ドレイン領域を形成する工程と、を有するものである。
【００２５】
このようにガスバーナーの火炎を熱源とした熱処理を行ったので、絶縁性の液体材料の加水分解を促進することができ、この絶縁性の液体材料の焼成を行うとともに、形成されたゲート絶縁膜の膜質を向上させることができる。具体的には、絶縁膜中の未反応部を低減することができる。また、ゲート絶縁膜の特性を向上することで、トランジスタ特性も向上させることができる。また、その表面の平坦性を向上させることができる。なお、塗布工程と熱処理工程との間に乾燥工程を設けてもよい。
【００２６】
上記（ａ２）工程は、例えば混合ガスの水素と酸素の比を水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとした場合より酸素がリッチな状態で行われる。
【００２７】
（４）本発明の電子機器は、上述した半導体装置の製造方法を用いて製造される半導体装置を備えるものである。ここで、電子機器には、携帯電話、ビデオカメラ、テレビジョン、ロールアップ式テレビジョンの他、大型スクリーン、パーソナルコンピュータ、携帯型情報機器（いわゆるＰＤＡ）等、各種のものが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜実施の形態１＞
本実施の形態では、水素及び酸素の混合ガスを燃料とするガスバーナーを用いて絶縁性の液体材料を塗布した塗布膜に対し加熱処理を行うことによって絶縁膜の焼成を行うとともに、絶縁膜の改質（不純物の低減、欠陥の低減）を行う。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００３０】
１）半導体製造装置
まず、本実施の形態の半導体装置の製造に用いられる半導体製造装置について図１〜図９を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態の半導体装置の製造に用いられる半導体製造装置の構成例を示す図である。図１において、水タンク１１には純水が蓄えられおり、電気分解槽（電気分解装置）１２に水を供給する。水は電気分解槽１２によって電気分解されて水素ガス及び酸素ガスに分離される。分離された水素ガス及び酸素ガスはガスコントローラ１５に供給される。ガスコントローラ１５はコンピュータシステムと調圧弁、流量調整弁、各種センサ等によって構成されており、予め設定されたプログラムに従って下流のガスバーナー２２に供給する水素ガス及び酸素ガス（混合ガス）の供給量、供給圧力、両ガスの混合比等を調整する。
【００３２】
また、ガスコントローラ１５は図示しないガス貯蔵タンクから供給される、水素ガス（Ｈ2）、酸素ガス（Ｏ2）を更に前述の混合ガスに導入し、ガスバーナー２２に供給する。これにより、混合ガスの水素および酸素の混合比（混合比率）を水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成比（Ｈ2：Ｏ2＝２ｍｏｌ：１ｍｏｌ）からずらし、水素過剰（水素リッチ）あるいは酸素過剰（酸素リッチ）な混合ガスを得る。
【００３３】
また、ガスコントローラ１５は、図示しないガス貯蔵タンクから供給される、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ2）等の不活性ガスを更に上記混合ガスに導入することができる。これにより、ガスバーナー２２の火炎温度（燃焼温度）や火炎状態の制御を行っている。
【００３４】
上述した水タンク１１、電気分解槽１２およびガスコントローラ１５は燃料（原料）供給部を構成する。
【００３５】
ガスコントローラ１５の下流には閉空間を形成するチャンバー（処理室）２１が配置されている。チャンバー２１には、熱処理の火炎を発生するガスバーナー２２、処理対象の基板（半導体基板やガラス基板等）１００を載置してガスバーナー２２に対して相対的に移動可能とするステージ部５１等が配置されている。
【００３６】
チャンバー２１内の雰囲気は、これに限定されないが、例えば、内部圧力が大気圧〜０．５ＭＰａ程度、内部温度が室温〜１００℃程度に設定可能なよう構成されている。チャンバー２１内の気圧を所望状態に保つために、前述のアルゴンなどの不活性ガスをチャンバー２１内に導入することができる。
【００３７】
ステージ部５１はパーティクル防止のために基板を載置した台を一定速度で移動する機構が設けられている。また、急激な温度差等による基板１００のヒートショックを防止するため、基板１００の載置台に加熱（予熱）や冷却を行う機構が設けられており、外部の温度調節部５２によってこの温度制御がなされる。加熱には電気ヒーター機構、冷却には冷却ガスや冷却水を用いる冷却機構などが用いられる。
【００３８】
図２は、半導体製造装置のガスバーナー部の構成例を示す平面図である。図２に示すように、図１の半導体製造装置のガスバーナー２２はステージ部５１の幅（図示の上下方向）よりも大きい長手部材によって形成され、ステージ部５１の幅より広い幅の火炎を放射できる。ガスバーナー２２の長手方向と直交する方向（図中の矢印方向）にステージ部５１を移動することにより、あるいはガスバーナー２２を移動することによって、ガスバーナー２２が基板１００を走査するように構成されている。
【００３９】
図３は、半導体製造装置のガスバーナー部の構成例を示す断面図である。図３に示すように、ガスバーナー２２は、混合ガスを燃焼室に導出するガスの出口穴が設けられた導気管２２ａ、導気管２２ａを囲む遮蔽器２２ｂ、遮蔽器２２ｂによって囲まれて混合ガスが燃焼する燃焼室２２ｃ、燃焼ガスが遮蔽器２２ｂから外方に出る出口となるノズル２２ｄ、導気管２２ａに設けられた混合ガスの流出口２２ｅなどによって構成されている。
【００４０】
ノズル２２ｄと基板１００とのギャップ（距離）を広く設定すると、燃焼ガスがノズルから放出される際に圧力が低下する。ノズル２２ｄと基板１００とのギャップをせまく設定する（しぼる）と、燃焼ガスの圧力低下が抑制され、圧力は高くなる。従って、ギャップを調整することによってガス圧力を調整することができる。加圧によって水蒸気アニール、水素リッチアニール、酸素リッチアニールなどを促進することができる。各種アニールは混合ガスの設定によって選択可能である。図中には、水蒸気（Ｈ2Ｏ蒸気）の噴出の様子を示す。
【００４１】
後述するように、混合ガスの流出口２２ｅを複数あるいは線状に形成することによって、ガスバーナー２２の燃焼室２２ｃの火炎（トーチ）形状を線状（長尺の火炎）、複数のトーチ状等にすることができる。ガスバーナー２２近傍の温度プロファイルは流出口２２ｅや遮蔽器２２ｂのノズル２２ｄ等の設計により、好ましくは、火炎の走査方向において矩形となるように設定される。
【００４２】
図４は、半導体製造装置のガスバーナー部の第１構成例を示す図である。図４（Ａ）はガスバーナー２２の短手方向における断面図、図４（Ｂ）はガスバーナー２２の長手方向における部分断面図を示し、図４（Ｃ）はガスバーナー部を模式的に示した見取り図である。これらの図において、図３と対応する部分には同一符号を付している。
【００４３】
この例では、導気管２２ａを囲むように遮蔽器２２ｂが形成されている。遮蔽器２２ｂの下方がノズル２２ｄとなっており、導気管２２ａの下方（ノズル２２ｄ側）にガス流出口２２ｅが線状（長穴）に設けられている。なお、直線状のガス流出口２２ｅの各部位の流出量を同じにするために穴の幅を場所に応じて変えるようにしてもよい。
【００４４】
図５は、半導体製造装置のガスバーナー部の第２構成例を示す図である。ガスバーナー２２の他の構成例を示している。図５（Ａ）はガスバーナー２２の短手方向における断面図、図５（Ｂ）はガスバーナー２２の長手方向における部分断面図を示している。両図において、図３と対応する部分には同一符号を付している。
【００４５】
この例では、導気管２２ａを囲むように遮蔽器２２ｂが形成されている。遮蔽器２２ｂの下方がノズル２２ｄとなっており、導気管２２ａの下方（ノズル２２ｄ側）に複数のガス流出口２２ｅが等間隔で設けられている。この構成では燃焼室のガス密度を一様とし、ノズル２２ｄから外部に流れるガス流量を均一にするために、導気管２２ａを例えば図示の左右方向に適宜移動可能なように構成されている。なお、導気管２２ａを固定とし、ガス流出口２２ｅの各部位の流出量を同じにするために、必要によりガス流出口２２ｅの間隔を場所に応じて変えるようにしてもよい。
【００４６】
図６は、半導体製造装置のガスバーナー部の第３構成例を示す図である。図６（Ａ）はガスバーナー２２の短手方向における断面図、図６（Ｂ）はガスバーナー２２の長手方向における部分断面図を示している。両図において、図３と対応する部分には同一符号を付している。
【００４７】
この例でも、導気管２２ａを囲むように遮蔽器２２ｂが形成されている。遮蔽器２２ｂの下方がノズル２２ｄとなっており、導気管２２ａの側面に複数のガス流出口２２ｅが螺旋状に等間隔で設けられている。この構成では燃焼室のガス密度を一様とし、ノズル２２ｄから外部に流れるガス流量を均一にするために、導気管２２ａを図中の矢印のように回転可能に構成している。
【００４８】
図７は、ノズルの高さと流出ガスの圧力との関係を示す図である。図７（Ａ）に示すように、基板１００の表面からノズル２２ｄを離間させることによって流出燃焼ガスの圧力を下げることができる。また、図７（Ｂ）に示すように、基板１００の表面にノズル２２ｄを接近させることによって流出燃焼ガスの圧力を上げることができる。
【００４９】
図８は、ノズルの形状および角度と流出ガスの圧力との関係を示す図である。図８に示すように、ノズル２２ｄの形状や姿勢の調整（例えば、流出口の形状や基板に対する角度の調整）により流出ガス圧力を調整することができる。この例では、図８（Ａ）に示すように、ノズル２２ｄの流出口形状を片側に開放した形状としている。このため、ガスバーナー２２が直立した状態では流出燃焼ガスの圧力を下げることができる。また、図８（Ｂ）に示すように、ガスバーナー２２を回動あるいは傾斜させると、基板１００の表面にノズル２２ｄの流出口が接近して流出燃焼ガスの圧力を上げることができる。
【００５０】
図９は、ノズルと導気管との距離と流出ガスの圧力との関係を示す図である。図９に示すように、導気管２２ａと遮蔽器２２ｂとの相対的な位置関係を可変としてノズル２２ｄから流出する燃焼ガスの温度を調整することができる。例えば、導気管２２ａが遮蔽器２２ｂ内でノズル２２ｄに向かって進退可能である構造にして、燃焼室２２ｃを移動し、熱源とノズル２２ｄ間の距離を変えることが可能となる。また、熱源と基板間との距離の調整が可能となる。
【００５１】
従って、図９（Ａ）に示すように、導気管２２ａがノズル２２ｄに相対的に接近する場合にはノズル２２ｄから流出する燃焼ガスは相対的に高温になる。また、図９（Ｂ）に示すように、導気管２２ａがノズル２２ｄから相対的に離間する場合にはノズル２２ｄから流出する燃焼ガスは相対的に低温になる。
【００５２】
このような構造は、ガスバーナー２２と基板１００間のギャップを変えることなく、流出燃焼ガスの温度を調整することを可能とし、具合がよい。もちろん、ガスバーナー２２と基板間のギャップを変えて基板温度を調整してもよい。もちろん、ガスバーナー２２と基板間のギャップを変えて、更に、導気管２２ａと遮蔽器２２ｂとの相対的な位置関係を調整してガス温度を調整する構成とすることができる。また、ガスバーナー２２の基板に対する走査速度を変えることにより基板温度を調整することができる。
【００５３】
なお、図４〜図９に示したガスバーナーの構造は、これらを適宜に組み合わせることが可能である。
【００５４】
例えば、図７に示す構成と図９に示す構成とを組み合わせることができる。図７に示すガスバーナー２２全体を基板１００に対して接近あるいは離間する構成としてノズル２２ｄと基板１００間のギャップを調整可能とし、基板１００の温度（例えば、表面温度）を調節する。更に、図９に示したようにガスバーナー２２内の導気管２２ａをノズル２２ｄに向かって進退可能とすることによって基板１００の温度を微調節する。これによって、基板１００の温度を目標とする熱処理温度とすることがより容易となる。
【００５５】
また、図７と図８に示す構成を組み合わせることができる。ガスバーナー２２全体を基板１００に対して接近あるいは離間する構成としてノズル２２ｄと基板１００間のギャップを調整可能とし（図７参照）、基板１００の表面温度や火炎の圧力を調節する。更に、ガスバーナー２２全体の基板１００に対する姿勢を調整することによって基板１００の表面温度や火炎の圧力を調節する（図８参照）。
【００５６】
また、図７と図８と図９に示す構成を組み合わせることができる。ガスバーナー２２全体を基板１００に対して接近あるいは離間する構成としてノズル２２ｄと基板１００間のギャップを調整可能とし、基板１００の表面温度や火炎の圧力を粗調節する（図７参照）。更に、ガスバーナー２２全体の基板１００に対する姿勢を調整することによって基板１００表面の火炎の圧力を調節する（図８参照）。更に、ガスバーナー２２内の導気管２２ａをノズル２２ｄに向かって進退可能とすることによって基板１００の表面温度を微調節する（図９参照）。かかる構成により、より正確な熱処理が可能となる。
【００５７】
また、図示していないが、ガスバーナー２２の遮蔽板２２ｂを可動式として、ノズル２２ｄの開口（流出口、絞り）をガスバーナー２２の走査方向において広狭に変更可能とすることができる。それにより、ガスバーナー２２の走査方向における基板１００の被処理部部分の暴露時間、基板１００の熱処理の温度プロファイル、熱処理温度、火炎圧などを調整することが可能となる。
【００５８】
以上説明した半導体製造装置においては、基板を横切るような長尺のガスバーナーを備えるので、窓ガラスのような大面積の基板の熱処理を行うことができる。また、燃料となる水素と酸素を水の電気分解によって得ることができるので、ガス材料の入手が容易でランニングコストが安価である。
【００５９】
また、熱処理工程において、水素と酸素の混合比及び供給量を適宜に設定することによって還元雰囲気（水素リッチ）あるいは酸化雰囲気（酸素リッチ）を容易に設定出来る。火炎温度の調整も容易である。更に、必要により不活性ガスを導入し、もしくは原料ガスの流量を調整して火炎状態（温度、ガス圧力など）を調整することができる。
【００６０】
また、ガスバーナーのノズル形状などを調整することによって所望の温度プロファイルを得ることが容易である。
【００６１】
２）半導体装置の製造方法（層間絶縁膜への適用例）
次に、前述した半導体製造装置を使用した半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法について図１０〜図１８を参照しながら説明する。図１０および図１１は、本実施の形態の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【００６２】
まず、図１０（Ａ）に示すように、ガラス基板（石英基板、基板、透明基板、絶縁性基板）１００上に、下地保護膜（下地酸化膜、下地絶縁膜）１０１として例えば酸化シリコン膜を１００ｎｍ程度形成する。この酸化シリコン膜は、ＴＥＯＳ（tetra ethyl ortho silicate、テトラエトキシシラン）および酸素ガスなどを原料ガスとして、例えばプラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学気相成長）法を用いて形成する。なお、用いる基板は、シリコン基板でもよい。
【００６３】
次いで、下地保護膜（下地酸化膜、下地絶縁膜）１０１上に半導体膜として例えばシリコン膜１０２を形成する。このシリコン膜は、例えば、ＳｉＨ4（モノシラン）ガスを用いたＣＶＤ法で形成する。次いで、シリコン膜に熱処理を施し、シリコンを再結晶化し、多結晶シリコン膜（１０２）とする。
【００６４】
次に、シリコン膜１０２上に、図示しないフォトレジスト膜（以下、単に「レジスト膜」という）を形成し、露光および現像（フォトリソグラフィー）することにより、島状にレジスト膜（マスク膜、レジストマスク）を残存させる。次いで、かかるレジスト膜をマスクに、シリコン膜１０２をエッチングし、半導体素子領域（島状領域）を形成する。以下、このフォトリソグラフィー、エッチングおよび後述するレジスト膜の除去の処理をパターニングと言う。
【００６５】
次に、レジスト膜を例えばアッシング（灰化）処理により除去し、図１０（Ｂ）に示すように、シリコン膜１０２上に、ゲート絶縁膜１０３として例えば酸化シリコン膜を形成する。この酸化シリコン膜は、例えばＴＥＯＳおよび酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマＣＶＤ法を用いて形成する。
【００６６】
次いで、ゲート絶縁膜１０３上に、導電性膜１０４として例えばＡｌ（アルミニウム）等の金属材料を例えばスパッタ法により形成する。次に、導電性膜１０４を所望の形状にパターニングし、ゲート電極（ゲート電極配線）Ｇを形成する。導電性膜１０４としては、Ａｌの他、Ｔａ（タンタル）等の高融点金属を用いてもよい。
【００６７】
次いで、ゲート電極Ｇをマスクとしてシリコン膜１０２中に、不純物イオンを打ち込む（ドープする、注入する）ことにより、ソース、ドレイン領域１０４ａ、１０４ｂを形成する。なお、１０４ａ、１０４ｂのうち、いずれか一方がソース領域となり、他方がドレイン領域となる。また、不純物イオンは、ｎ型半導体層を形成する場合には、例えば、ＰＨ3（リン化水素、Phosphine）を、ｐ型半導体層を形成する場合には、例えば、Ｂ2Ｈ6（ジボラン）をイオン打ち込みする。
【００６８】
次いで、図１１に示すように、ゲート電極Ｇ上に、層間絶縁膜１０５を形成する。この層間絶縁膜１０５は、絶縁性の液体材料を塗布し、熱処理を施す（焼成する）ことにより形成する。絶縁性の液体材料として、例えば、ポリシラザン溶液を用いた場合、その焼成により酸化シリコン膜が形成される。ポリシラザン溶液とは、ポリシラザンを有機溶媒（例えばキシレン溶液）にたとえば２０％溶かしたものである。
【００６９】
図１２に、ポリシラザンの構造およびその反応機構を示す。図１２（Ａ）の反応式に示すように、ポリシラザンは、−（ＳｉＨ2ＮＨ）−を基本ユニットとする有機溶剤に可溶な無機ポリマーで、反応雰囲気中の酸素（Ｏ2）や水（Ｈ2Ｏ、水蒸気）と加熱によって反応し、二酸化シリコン（ＳｉＯ2、シリカ、シリコン酸化膜）となる。この際、アンモニア（ＮＨ3）や水素（Ｈ2）が放出される。図１２（Ｂ）に、ポリシラザンおよび二酸化シリコンの結合状態を示す。
【００７０】
このような絶縁性の液体材料を用いた場合、ＣＶＤ法による成膜（例えば、ＴＥＯＳ膜）と比較し、下層の素子や配線に起因する凹凸を低減でき、平坦性を向上させることができる。
【００７１】
また、ポリシラザンを用いた場合は、緻密で絶縁性が高い絶縁膜（ＳｉＯ2）が形成可能であり、さらに、熱処理前後の体積シュリンク（収縮）が少なく、厚膜化しても収縮によるクラックの発生を低減できるという特性を有し、層間絶縁膜として用いて好適である。
【００７２】
しかしながら、本発明者の分析によると、ポリシラザン溶液を塗布し焼成した膜（以下この膜を「ポリシラザン転化ＳｉＯ2」と言う）からの脱ガスが検出された。昇温脱ガス分析（ＴＤＳ：thermal desorption spectroscopy ）装置よる分析結果を図１３および図１４に示す。図１３は、ポリシラザン転化ＳｉＯ2およびＴＥＯＳの温度に対する膜中から脱離したガスの圧力の変化を示すグラフである。横軸は、試料上面温度〔℃〕であり、縦軸は、試料チャンバー室の圧力で、ＰＳは、ポリシラザン転化ＳｉＯ2を意味する。グラフから分かるように、ポリシラザン転化ＳｉＯ2はＴＥＯＳと比較し、圧力が大きい傾向があり、特に、２００度近傍でその傾向は顕著に見られる。このように圧力が大きくなるのは、膜中からの脱離ガス（放出ガス）が原因であると考察できる。
【００７３】
この結果を踏まえて、さらに検討を進め、詳細な脱ガス分析を行った。図１４は、ポリシラザン転化ＳｉＯ2およびＴＥＯＳの脱ガス分析結果であり、図１４（Ａ）はポリシラザン転化ＳｉＯ2（焼成温度３５０℃）の場合、図１４（Ｂ）はＴＥＯＳの場合を示す。横軸は、試料上面温度〔℃〕であり、縦軸は、定性的な強度（Intensity）〔a.u.〕である。
【００７４】
図１４（Ａ）に示すように、ポリシラザン転化ＳｉＯ2から、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、ＮＨ3／ＯＨやＯ2の脱ガスが検出された。これは、ポリシラザンの反応（加水分解）が十分でなく、未転化（未反応）の−ＳｉＮ−や、−ＳｉＯＨ−が存在するためと考えられる。
【００７５】
また、ポリシラザン転化ＳｉＯ2のＦＴ−ＩＲ透過スペクトルを分析したところ、上記−ＳｉＮ−や、−ＳｉＯＨ−の存在が確認できた。ＦＴ−ＩＲ（Fourier transform infrared absorption spectroscopy）は、フーリエ変換赤外分光光度計を意味する。図１５は、ポリシラザン転化ＳｉＯ2およびＴＥＯＳの透過スペクトルの分析結果を示すグラフである。横軸は、波長（Wavenumber、ｃｍ-1）であり、縦軸は吸光度（Absorbance）を示す。
【００７６】
ＰＳは、ポリシラザン転化ＳｉＯ2を示し、温度は焼成温度を意味する。また、ＴＥＯＳ膜は、前述した通りＣＶＤ法で形成されるが、図１５中のＥＣＲ−ＴＥＯＳとは、ＥＣＲ（electron cyclotron resonance、電子サイクロトロン共鳴）−ＣＶＤで形成したＴＥＯＳ膜を示す。
【００７７】
図１５に示すように、ポリシラザン転化ＳｉＯ2（ＰＳ−３００℃、ＰＳ−４００℃）についてＳｉ−Ｎのスペクトルが確認できた。この他、グラフでは、判別し難いが、詳細な分析の結果、Ｓｉ−ＯＨ、Ｓｉ−Ｈ、Ｈ2Ｏのブロードなスペクトルが確認できた。従って、かかる結果からも、ポリシラザン転化ＳｉＯ2中に、未転化の−ＳｉＮ−や、−ＳｉＯＨ−等が存在することが分かる。なお、ＴＥＯＳ膜（ＴＥＯＳ、ＥＣＲ−ＴＥＯＳ）については、ポリシラザン転化ＳｉＯ2と同様にＳｉ−Ｏのスペクトルは顕著に現れるものの、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−ＯＨ、Ｓｉ−Ｈ、Ｈ2Ｏのスペクトルは、確認できない、もしくはその吸光度（Absorbance）がより小さかった。なお、Ｓｉ−Ｏのスペクトルには、伸縮、変角、ＬＯモードの三種類が確認できた。
【００７８】
このようにＳｉＮ基（−ＳｉＮ−）が存在すると双極子構造により分極し、Ｃ−Ｖ特性（容量・電位間特性）がヒステリシスを起こし、絶縁特性を劣化させる。また、シリコンの窒化膜は、酸化膜より誘電率が高く、ＳｉＮ基の存在により誘電率が高くなり、素子特性が劣化する。
【００７９】
また、図１４（Ａ）に示すように、ポリシラザン転化ＳｉＯ2からの脱ガス（特に、ＮＨ3／ＯＨやＨ2Ｏ）は、試料上面温度〔℃〕が約１８０〜２８０℃の間にピークを迎える。従って、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の形成以降にかかる温度の処理が成された場合には、ＮＨ3／ＯＨやＨ2Ｏ等が処理室（チャンバー）を汚染し、例えば、当該処理で形成される膜の膜質の劣化をもたらす。
【００８０】
図１４（Ｂ）は、ＴＥＯＳの脱ガス分析結果であり、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の場合と同様に、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、ＮＨ3／ＯＨやＯ2の脱ガスが検出されたが、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の場合のような約１８０〜２８０℃での脱ガスのピークは見られなかった。よって、ＴＥＯＳよりポリシラザン転化ＳｉＯ2の方が、脱ガスによる汚染の問題は深刻であり、その対策が重要となる。
【００８１】
そこで、本実施の形態においては、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の膜質を改善し、以降の工程の脱ガス汚染を低減すべく、以下の方法でポリシラザン転化ＳｉＯ2（層間絶縁膜１０５）を形成した。
【００８２】
図１６は、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の形成方法を示す工程断面図である。図１６（Ａ）に示すように、ゲート電極Ｇ上に、ポリシラザン溶液をスピンコート法で塗布し、ポリシラザン塗布膜１０５ａを形成する。スピンコートの条件は、例えば１５００ｒｐｍで１０秒程度である。なお、インクジェット法を用いてポリシラザン溶液を塗布してもよい。一回の塗布量は、ゲート絶縁膜１０３上で例えば５０００Å（Å＝１０-8ｃｍ）程度とする。
【００８３】
次いで、基板を図示しない載置台（ホットプレート）に搭載し、基板上面温度（表面温度）が約１００℃となるようプレート温度を制御し、１分程度、加熱することにより、ポリシラザン塗布膜１０５ａを乾燥（膜中の溶剤を揮発）させる。次いで、基板上面温度が約３００℃となるようプレート温度を制御し、１０分程度、加熱（中間焼成、第１焼成）する。
【００８４】
次いで、図１６（Ｂ）に示すように、ポリシラザン塗布膜１０５ａ上に、ポリシラザン溶液をスピンコート法で塗布し、ポリシラザン塗布膜１０５ｂを形成する。このポリシラザン塗布膜１０５ｂは、ポリシラザン塗布膜１０５ａと同様に、乾燥および中間焼成を行う。
【００８５】
このように、ポリシラザン溶液を２回塗布することによって、ゲート絶縁膜１０３上で例えば１０００〜１１００Å程度、ゲート電極Ｇ上で約６０００Åのポリシラザン塗布膜１０５ａ、１０５ｂを形成する。なお、本実施の形態においては、塗布回数を２回としたが、３回以上塗布を繰り返してもよい。また、塗布量を多くし、塗布回数を１回としてもよいが、膜厚が大きい場合は、複数回塗布を繰り返した方が、膜の平坦性を確保でき、また、膜質が均一化する。
【００８６】
次いで、図１６（Ｃ）に示すように、基板１００を図１のステージ部５１に搭載し、ガスバーナー２２を基板１００（ポリシラザン塗布膜１０５ａ、１０５ｂ）上に走査することによって熱処理（火炎アニール、最終焼成、第２焼成）を施し、ポリシラザン塗布膜１０５ａ、１０５ｂを焼成するとともに、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の改質を行う。火炎アニール条件は、例えば、基板上面温度が３５０℃程度、５分以下である。基板上面温度は、例えばガスバーナー２２への走査速度によって調整する。ここでは、例えば、２ｍ／secのスピードで走査する。また、ガスバーナー２２へ供給される水素ガス（Ｈ2）、酸素ガス（Ｏ2）の比率は、例えば、化学量論組成である２ｍｏｌ：１ｍｏｌとする。
【００８７】
このように、本実施の形態によれば、ポリシラザン塗布膜に対し火炎アニール処理を施したので、当該膜の焼成を短時間で行うとともに、膜の改質を行うことができ、膜中の−ＳｉＮ−や−ＳｉＯＨ−（未転化部）の低減を図ることができる。
【００８８】
即ち、通常の炉での熱処理の場合には、炉内の温度を３００℃〜４００℃程度に設定しても３０分から１時間程度の焼成が必要であるのに対し、本実施の形態においては、数十秒から数分単位（３０分以下）で処理を終了させることができる。
【００８９】
次いで、膜の特性が向上する理由について説明する。図１７は、ポリシラザン塗布膜の火炎アニールの様子を模式的に示した図である。
【００９０】
即ち、発明者の検討によれば、火炎中もしくは火炎の周囲には、原料ガス（Ｏ2、Ｈ2）や燃焼による生成物であるＨ2Ｏ（水蒸気）の他、酸素ラジカル（Ｏ*）、水素ラジカル（Ｈ*）、水酸基ラジカル（ＯＨ*）等が存在すると考えられる（図１７（Ａ）参照）。これらのラジカルは、例えば、火炎の熱エネルギーにより原料ガスや水蒸気が分解したもの、もしくは反応中間物のラジカル化等により発生すると考えられる。
【００９１】
従って、図１２で説明したポリシラザンの加水分解（転化）反応にも、これらのラジカルが積極的に関与し、膜質を向上させると考えられる。
【００９２】
即ち、図１７（Ｂ）に示すように、反応活性種となる、原料ガス（Ｏ2、Ｈ2）、Ｈ2Ｏ、酸素ラジカル（Ｏ*）、水素ラジカル（Ｈ*）、水酸基ラジカル（ＯＨ*）の分子サイズは、Ｏ2＞Ｈ2Ｏ＞水酸基ラジカル（ＯＨ*）＞酸素ラジカル（Ｏ*）＞Ｈ2＞水素ラジカル（Ｈ*）の順になる。従って、これらの反応活性種のポリシラザン塗布膜中への拡散係数は、Ｏ2＜Ｈ2Ｏ＜水酸基ラジカル（ＯＨ*）＜酸素ラジカル（Ｏ*）＜Ｈ2＜水素ラジカル（Ｈ*）となる。
【００９３】
従って、図１７（Ｃ）に示すように、Ｏ2、Ｈ2Ｏより、水酸基ラジカル（ＯＨ*）、酸素ラジカル（Ｏ*）や水素ラジカル（Ｈ*）の方が膜中に拡散しやすく、転化反応が膜の中心部や底部でも促進されるものと考えられる。その結果、未転化部が低減し、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の膜質が向上すると考えられる。なお、これらのラジカルの膜中への拡散のし易さは、前述した処理時間の短縮にも寄与しているものと考えられる。また、ラジカルは、励起不安定物質であるためその反応速度も速く、処理時間の短縮に寄与する。
【００９４】
なお、膜の焼成と改質は並行して進むと思われるため、これらの処理を明確に分けることは困難であるが、焼成に十分な火炎アニールを行った後、さらに、改質のための火炎アニールを施してもよい。
【００９５】
また、加水分解（転化）反応に関しては、上記ラジカルのうち水酸基ラジカル（ＯＨ*）が反応の促進に寄与すると考えられる。従って、火炎アニールの際に、水酸基ラジカル（ＯＨ*）がリッチになるように、条件を調整することが好ましい。水酸基ラジカル（ＯＨ*）をリッチにする方法の一例としては、供給ガスである水素ガス（Ｈ2）、酸素ガス（Ｏ2）の比率を、水（Ｈ2Ｏ）の化学量論組成である２ｍｏｌ：１ｍｏｌより酸素の組成比を大きくする（酸素リッチにする）ことが挙げられる。なお、供給ガス種を変える、もしくは、外部から火炎に対して励起エネルギーを与える等、他の方法で水酸基ラジカル（ＯＨ*）をリッチにすることも考えられる。
【００９６】
このように、本実施の形態によれば、良好な層間絶縁膜１０５（ポリシラザン転化ＳｉＯ2）が得られる。
【００９７】
次いで、図１８に示すように、層間絶縁膜１０５をパターニングすることにより、ソース、ドレイン領域１０４ａ、１０４ｂ上にコンタクトホールを形成する。図１８は、本実施の形態の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す最終工程断面図である。
【００９８】
次いで、このコンタクトホールの内部を含む層間絶縁膜１０５上に、導電性膜１０６として例えばＩＴＯ（インジウム・スズ酸化膜）をスパッタリング法を用いて形成する。導電性膜１０６としては、ＩＴＯの他、例えばＡｌ、Ｍｏ（モリブデン）もしくはＣｕ（銅）等の金属材料を用いてもよい。次いで、導電性膜１０６を所望の形状にパターニングし、ソース、ドレイン電極（ソース、ドレイン引き出し電極、引き出し配線）１０６ａ、１０６ｂを形成する。なお、１０６ａ、１０６ｂのうち、いずれか一方がソース電極となり、他方がドレイン電極となる。
【００９９】
以上の工程によって、ＴＦＴがほぼ完成する。
【０１００】
なお、本実施の形態においては、中間焼成（第１焼成）を、ホットプレートによる熱処理（３００℃、１０分程度）としたが、かかる熱処理も上述の火炎アニールとしてもよい。
【０１０１】
また、本実施の形態においては、本発明をゲート電極Ｇ上の層間絶縁膜に適用したが、かかる膜に限定されるものではなく、例えば、ソース、ドレイン電極１０６ａ、１０６ｂ上に形成される絶縁膜に本発明を適用してもよい。また、下地保護膜１０１に本発明を適用してもよい。また、ゲート絶縁膜１０３に本発明を適用してもよい。ゲート絶縁膜への適用例については、実施の形態２で詳細に説明する。
【０１０２】
また、本実施の形態においては、ＴＦＴを例に説明したが、かかる素子に限定されるものではなく、絶縁性の液体材料を用いた半導体装置の製造方法に広く適用可能である。
【０１０３】
＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、本発明を層間絶縁膜に適用したが、ゲート絶縁膜１０３に本発明を適用してもよい。
【０１０４】
図１９は、本実施の形態の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。なお、実施の形態１と対応する部位には同一の符号を付し、その形成工程等の繰り返しの説明を省略する。
【０１０５】
図１９（Ａ）に示すように、ガラス基板１００上に、下地保護膜１０１およびシリコン膜１０２を実施の形態１と同様に形成する。
【０１０６】
次いで、シリコン膜１０２上に、ポリシラザン溶液をスピンコート法で塗布し、ポリシラザン塗布膜１０３ａを形成する。スピンコートの条件は、例えば１５００ｒｐｍで１０秒程度である。なお、インクジェット法を用いてポリシラザン溶液を塗布してもよい。一回の塗布量は、シリコン膜１０２上で例えば５０００Å（１０-8ｃｍ）程度とする。
【０１０７】
次いで、基板を図示しない載置台（ホットプレート）に搭載し、１００℃で１分程度、加熱することにより、ポリシラザン塗布膜を乾燥（膜中の溶剤を揮発）させる。次いで、実施の形態１と同様に中間焼成（第１焼成）する。
【０１０８】
次いで、図１９（Ｂ）に示すように、基板１００を図１のステージ部５１に搭載し、ガスバーナー２２を基板１００上に走査することによって熱処理（火炎アニール、焼成）を施し、ポリシラザン塗布膜１０３ａを焼成するとともに、ポリシラザン転化ＳｉＯ2の改質を行う。火炎アニール条件は、例えば、基板上面温度が３５０℃程度、５分以下である。基板上面温度は、例えばガスバーナー２２への走査速度によって調整する。ここでは、例えば、２ｍ／secのスピードで走査する。また、ガスバーナー２２へ供給される水素ガス（Ｈ2）、酸素ガス（Ｏ2）の比率は、例えば、化学量論組成である２ｍｏｌ：１ｍｏｌよりも酸素の比率が大きい状態（酸素リッチな状態）で処理を行う。
【０１０９】
このように、本実施の形態においては、火炎アニールを行ったので、実施の形態１において図１７等を参照しながら詳細に説明したように、ゲート絶縁膜１０３の焼成を短時間で行うとともに、膜の改質を行うことができる。さらに、本実施の形態においては、酸素リッチな状態で火炎アニールを行ったので、ゲート絶縁膜中の酸素欠損を補償することができる。その結果、酸素欠陥による電子のトラップを低減し、チャネルの電子移動度を向上させることができ、トランジスタ特性を向上させることができる。
【０１１０】
次いで、図１９（Ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜１０３上のゲート電極Ｇおよびソース、ドレイン領域１０４ａ、１０４ｂを実施の形態１と同様に形成する。次いで、ゲート電極Ｇ上に、層間絶縁膜１０５を形成する。この層間絶縁膜１０５も実施の形態１と同様に形成する。次いで、実施の形態１と同様に、ソース、ドレイン電極（ソース、ドレイン引き出し電極、引き出し配線）１０６ａ、１０６ｂを形成する。以上の工程によって、ＴＦＴがほぼ完成する。
【０１１１】
なお、層間絶縁膜１０５をＴＥＯＳ膜としてもよい。但し、本実施の形態のように、ゲート絶縁膜１０３および層間絶縁膜１０５の各層にポリシラザン転化ＳｉＯ2を用いることで、シリコン膜１０２やゲート電極Ｇに起因する段差を低減でき、平坦性を向上させることができる。
＜電気光学装置および電子機器の説明＞
次に、前述の実施の形態で説明した方法で形成される半導体装置（例えばＴＦＴ）が使用される電気光学装置や電子機器について説明する。
【０１１２】
前述の半導体装置（例えばＴＦＴ）は、例えば、電気光学装置（表示装置）の駆動素子として用いられる。図２０に、本発明の電気光学装置を用いた電子機器の例を示す。図２０（Ａ）は携帯電話への適用例であり、図２０（Ｂ）は、ビデオカメラへの適用例である。また、図２０（Ｃ）は、テレビジョンへ（ＴＶ）の適用例であり、図２０（Ｄ）は、ロールアップ式テレビジョンへの適用例である。
【０１１３】
図２０（Ａ）に示すように、携帯電話５３０には、アンテナ部５３１、音声出力部５３２、音声入力部５３３、操作部５３４および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置を使用することができる。
【０１１４】
図２０（Ｂ）に示すように、ビデオカメラ５４０には、受像部５４１、操作部５４２、音声入力部５４３および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置を使用することができる。
【０１１５】
図２０（Ｃ）に示すように、テレビジョン５５０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置を使用することができる。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置（電気光学装置）にも本発明の電気光学装置を使用することができる。
【０１１６】
図２０（Ｄ）に示すように、ロールアップ式テレビジョン５６０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明の電気光学装置を使用することができる。
【０１１７】
なお、電気光学装置を有する電子機器には、上記の他、大型スクリーン、パーソナルコンピュータ、携帯型情報機器（いわゆるＰＤＡ、電子手帳）等、さらには、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなど、各種のものが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】実施の形態１の半導体装置の製造に用いられる半導体製造装置の構成例を示す図
【図２】半導体製造装置のガスバーナー部の構成例を示す平面図
【図３】半導体製造装置のガスバーナー部の構成例を示す断面図
【図４】半導体製造装置のガスバーナー部の第１構成例を示す図
【図５】半導体製造装置のガスバーナー部の第２構成例を示す図
【図６】半導体製造装置のガスバーナー部の第３構成例を示す図
【図７】ノズルの高さと流出ガスの圧力との関係を示す図
【図８】ノズルの形状および角度と流出ガスの圧力との関係を示す図
【図９】ノズルと導気管との距離と基板温度との関係を示す図
【図１０】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図
【図１１】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図
【図１２】ポリシラザンの構造およびその反応機構を示す図
【図１３】ポリシラザン転化ＳｉＯ2およびＴＥＯＳの温度に対する膜の圧力の変化を示す図（グラフ）
【図１４】ポリシラザン転化ＳｉＯ2およびＴＥＯＳの脱ガス分析結果を示す図（グラフ）
【図１５】ポリシラザン転化ＳｉＯ2およびＴＥＯＳの透過スペクトルの分析結果を示す図（グラフ）
【図１６】ポリシラザン転化ＳｉＯ2の形成方法を示す工程断面図
【図１７】ポリシラザン塗布膜の火炎アニールの様子を模式的に示した図
【図１８】実施の形態１の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す最終工程断面図
【図１９】実施の形態２の半導体装置（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図
【図２０】本発明の電気光学装置を用いた電子機器の例を示す図
【符号の説明】
【０１１９】
１１…水タンク、１２…電気分解槽、１５…ガスコントローラ、２１…チャンバー（処理室）、２２…ガスバーナー、２２ａ…導気管、２２ｂ…遮蔽器、２２ｃ…燃焼室、２２ｄ…ノズル、２２ｅ…流出口、５１…ステージ部、１００…ガラス基板（基板）、１０１…下地保護膜、１０２…シリコン膜、１０３…ゲート絶縁膜、１０３ａ…ポリシラザン塗布膜、１０４…導電性膜、１０４ａ、１０４ｂ…ソース、ドレイン領域、１０５…層間絶縁膜、１０５ａ、１０５ｂ…ポリシラザン塗布膜、１０６…導電性膜、１０６ａ、１０６ｂ…ソース、ドレイン電極、５００…電気光学装置、５３０…携帯電話、５３１…アンテナ部、５３２…音声出力部、５３３…音声入力部、５３４…操作部、５４０…ビデオカメラ、５４１…受像部、５４２…操作部、５４３…音声入力部、５５０…テレビジョン、５６０…ロールアップ式テレビジョン、Ｇ…ゲート電極、ＰＳ…ポリシラザン転化ＳｉＯ2
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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