(57)【要約】【課題】自然酸化膜を除去しても膜厚及び膜種の制御が行われていない自然酸化膜の一部が残ってしまうおそれがあった。【解決手段】成膜装置内にて、第１の膜上に膜厚及び膜種が制御された第１保護膜が形成された基板における前記第１保護膜を除去する工程と、前記成膜装置から外に出すことなく、前記第１の膜上に第２の膜を成膜する工程と、前記成膜装置から外に出すことなく、前記第２の膜上に膜厚及び膜種が制御された第２保護膜を成膜する工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜装置内にて、第１の膜上に膜厚及び膜種が制御された第１保護膜が形成された基板における前記第１保護膜を除去する工程と、
前記成膜装置から外に出すことなく、前記第１の膜上に第２の膜を成膜する工程と、
前記成膜装置から外に出すことなく、前記第２の膜上に膜厚及び膜種が制御された第２保護膜を成膜する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記成膜装置とは異なる他の成膜装置にて、前記第１の膜上に前記第２の膜を介して前記第２保護膜が形成された基板における前記第２保護膜を除去する工程と、
前記他の成膜装置から外に出すことなく、前記第２の膜上に第３の膜を成膜する工程と、
前記他の成膜装置から外に出すことなく、前記第３の膜上に膜厚及び膜種が制御された第３保護膜を成膜する工程と、
を含む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】
前記第１の膜は、シリコン基板であり、
前記第１保護膜は、ドライ酸化膜であり、
前記第２の膜は、シリコン酸化膜であり、
前記第２保護膜は、シリコン窒化酸化膜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】
前記第１保護膜を除去する工程では、Ｈ２ガス中の熱処理を行なうことで、前記ドライ酸化膜を除去することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２保護膜を成膜する工程では、Ｎ２ガスにＯ２ガスを加えた状態でプラズマ処理を行なうことで、前記シリコン酸化膜上に前記シリコン窒化酸化膜を成膜することを特徴とする請求項３又は４記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の膜は、シリコン酸化膜であり、
前記第１保護膜は、シリコン窒化酸化膜であり、
前記第２の膜は、シリコン窒化膜であり、
前記第２保護膜は、シリコン酸化膜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７】
前記第１保護膜を除去する工程では、Ｏ２ガスによる熱処理により前記シリコン窒化酸化膜中の窒素を除去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。
【請求項８】
前記第２保護膜を成膜する工程では、Ｏ２ガス中でポストアニールを行なうことにより前記シリコン酸化膜を成膜することを特徴とする請求項６又は７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の膜は、シリコン窒化膜又はポリシリコン膜であり、
前記第１保護膜は、ドライ酸化膜であり、
前記第２の膜は、シリコン酸化膜であり、
前記第２保護膜は、シリコン窒化酸化膜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１０】
前記第１保護膜を除去する工程では、Ｈ２ガス中の熱処理を行なうことで、前記ドライ酸化膜を除去す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】
前記第２保護膜を成膜する工程では、Ｎ２ガスにＯ２ガスを加えた状態でプラズマ処理を行なうことで、前記シリコン酸化膜上に前記シリコン窒化酸化膜を成膜することを特徴とする請求項９又は１０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、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、第１の膜上に第２の膜（第１の膜の材料と異なる材料よりなる膜）が積層している場合、通常、第１の膜と第２の膜とは別々の装置で形成（成膜）される。そのため、第１装置で第１の膜を形成した後から第２装置で第２の膜を形成する前までの時間に、第１の膜の表面に自然酸化膜などの介在膜（第１の膜と第２の膜との間の介在する膜）が形成されてしまう。このような介在膜の形成を防止するため、特許文献１に記載の発明では、ウェット洗浄の最終薬液槽内でシリコン単結晶基板の表面から自然酸化膜を除去し、その後、シリコン単結晶基板を大気に曝して気相成長装置に搬送し、その後、水素ガス雰囲気中のベーキングによりシリコン単結晶基板の表面に形成された自然酸化膜を除去し、その後、シリコン単結晶基板の主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、シリコン単結晶基板は、最終薬液槽から気相成長装置に搬送する際に、大気に曝されるとともに、気相成長装置内の残留ガスに曝されるので、この際にシリコン単結晶基板上に形成される自然酸化膜は、膜厚及び膜種の制御が行われていない。そのため、自然酸化膜を除去する条件を決めることができず、自然酸化膜の一部が残ってしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一視点においては、半導体装置の製造方法において、成膜装置内にて、第１の膜上に膜厚及び膜種が制御された第１保護膜が形成された基板における前記第１保護膜を除去する工程と、前記成膜装置から外に出すことなく、前記第１の膜上に第２の膜を成膜する工程と、前記成膜装置から外に出すことなく、前記第２の膜上に膜厚及び膜種が制御された第２保護膜を成膜する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、膜の上に介在層を作ることなく膜種、膜厚を制御した保護膜を形成でき、次工程の前処理で保護膜のみを容易に除去できるようになるため、介在層を有さない積層膜の作成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した第１シーケンスのフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した図１に続く第２シーケンスのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した第１シーケンスでの工程断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した図３に続く第２シーケンスでの工程断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスでの工程断面図である。
【図６】本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスのタイムチャートである。
【図７】本発明の実施例２に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスでの工程断面図である。
【図８】本発明の実施例３に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスでの工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した第１シーケンスのフローチャートである。図２は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した図１に続く第２シーケンスのフローチャートである。図３は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した第１シーケンスでの工程断面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した図３に続く第２シーケンスでの工程断面図である。
【００１０】
実施形態に係る半導体装置の製造方法は、一の膜上に他の膜を形成するものであり、一の膜と他の膜との間に介在層が残らないようにするものである。実施形態に係る半導体装置の製造方法は、以下のようにして行われる。
【００１１】
まず、第１シーケンスの開始として、第１成膜装置内（チャンバ内）に基板を搬入する（ステップＡ１；図１参照）。
【００１２】
ここで、ステップＡ１での基板は、第１の膜１（例えば、シリコン基板）上に膜厚・膜種を制御した第１の保護膜２（例えば、シリコン酸化膜）が形成されたものである（図３（Ａ）参照）。第１の保護膜２は、外気（主に大気）から第１の膜１を保護する機能を有する膜である。また、第１成膜装置は、主に第２の膜３（例えば、シリコン酸化膜）を成膜するための装置であり（図３（Ｃ）参照）、第１の保護膜２を除去する機能を有するとともに（図３（Ａ）参照）、第２の保護膜４（例えば、シリコン窒化酸化膜）を成膜する機能を有する（図３（Ｄ）参照）。さらに、ステップＡ１での第１成膜装置内は、室温の大気である。
【００１３】
次に、第１成膜装置内のガスを大気から不活性ガス（例えば、窒素）に交換するとともに、第１成膜装置内の温度（基板の温度）を室温から第１の温度（第１の保護膜２を除去するのに必要な温度；第２の膜３の成膜温度よりも低温）まで昇温する（ステップＡ２；図１参照）。
【００１４】
次に、第１成膜装置内の温度（第１の温度）を維持したまま、第１成膜装置内のガスを不活性ガスから第１の保護膜２を除去するためのガス（例えば、水素）に交換し、その後、所定条件（第１の温度、ガス流量、圧力、時間等）で、基板から第１の保護膜２を除去する（ステップＡ３；図１参照）。
【００１５】
ここで、第１の膜１上の保護膜は、従来において形成されているが、従来条件では膜厚・膜種の制御を行なわない保護膜が形成されているのに対し、本発明のシーケンスでは第１の膜１の形成の際に膜厚・膜種の制御を行なった第１の保護膜２を形成しているため、第１の保護膜２を除去するための条件を決めることが可能である。第１の保護膜２を除去するための条件の一例として、第１の保護膜２がシリコン酸化膜である場合、４００℃程度の水素ガスを流す条件が挙げられる。なお、処理時間については、ここでは保護膜のみを除去する必要があることから、第１の保護膜２の膜厚に依存して決められる。
【００１６】
次に、第１成膜装置内のガスを第１の保護膜２を除去するためのガスから不活性ガス（例えば、窒素、第１の膜１上に介在層が形成されない雰囲気のガス）に交換するとともに、第１成膜装置内の温度を第１の温度（第１の保護膜２を除去するのに必要な温度）から第２の温度（第２の膜３の成膜温度）まで昇温する（ステップＡ４；図１参照）。
【００１７】
ステップＡ４により、第２の膜３の成膜が開始される直前まで第１の膜１上に介在層がない状態を維持することが可能である。そのため、第１の膜１上に介在層のない状態で第２の膜３を成膜することができる。
【００１８】
次に、第１成膜装置内の温度（第２の温度）を維持したまま、第１成膜装置内のガスを不活性ガス（例えば、窒素）に第２の膜３の成膜に必要なガス（例えば、水素、酸素）を加えることによって、第１の膜１上に第２の膜３（例えば、シリコン酸化膜）を成膜する（ステップＡ５；図１参照）。
【００１９】
次に、第１成膜装置内のガスを第２の膜３の成膜に必要なガスから不活性ガス（例えば、窒素）に交換するとともに、第１成膜装置内の温度を第２の温度から第３の温度（第２の保護膜４の成膜温度）まで昇温又は降温する（ステップＡ６；図１参照）。
【００２０】
次に、第１成膜装置内の温度（第３の温度）を維持したまま、第１成膜装置内のガスを不活性ガスに第２の保護膜４の成膜に必要なガス（例えば、酸素）を加え、必要に応じて第１成膜装置内にプラズマを発生させることによって、第２の膜３上に第２の保護膜４（例えば、シリコン窒化酸化膜）を成膜する（ステップＡ７；図１参照）。
【００２１】
ここで、一例として、第２の膜３がシリコン酸化膜の場合にはシリコン酸化膜上の自然酸化膜の成長を防ぐために、第２の保護膜４としてシリコン窒化膜やシリコン窒化酸化膜を用いることできる。ただし、ここで成膜する第２の保護膜４は次のシーケンス（図２のシーケンス）の前処理で第２の保護膜４のみを制御良く除去することが必要になるため、膜質・膜厚の管理は必須である。
【００２２】
次に、第１成膜装置内のガスを第２の保護膜４の成膜に必要なガスから不活性ガス（例えば、窒素）に交換するとともに、第１成膜装置内の温度を第３の温度から室温まで降温する（ステップＡ８；図１参照）。
【００２３】
次に、第１成膜装置から基板（第１の膜１上に第２の膜３を介して第２の保護膜４が形成されたもの）を搬出し（ステップＡ９；図１参照）、その後、第１シーケンスを終了する。
【００２４】
これにより、第１の膜１と第２の膜３の界面には介在層がなく、かつ、成膜した第２の膜３の表面には介在層の形成を妨げる第２の保護膜４が制御した膜種・膜厚で形成されることになる。ステップＡ９の後、第２の膜３上に第３の膜５を形成する場合、図２のステップＢ１に進む。
【００２５】
ステップＡ９の後、第２シーケンスの開始として、第２成膜装置内（チャンバ内）に基板を搬入する（ステップＢ１；図２参照）。
【００２６】
ここで、ステップＢ１での基板は、第１の膜１上に第２の膜３を介して第２の保護膜４が形成されたものである（図４（Ａ）参照）。また、第２成膜装置は、主に第３の膜５を成膜するための装置であり（図４（Ｃ）参照）、第２の保護膜４を除去する機能を有するとともに（図４（Ａ）参照）、第３の保護膜６を成膜する機能を有する（図４（Ｄ）参照）。さらに、ステップＢ１での第２成膜装置内は、室温の大気である。
【００２７】
次に、第２成膜装置内のガスを大気から不活性ガスに交換するとともに、第２成膜装置内の温度（基板の温度）を室温から第４の温度（第２の保護膜４を除去するのに必要な温度；第３の膜５の成膜温度よりも低温）まで昇温する（ステップＢ２；図２参照）。
【００２８】
次に、第２成膜装置内の温度（第４の温度）を維持したまま、第２成膜装置内のガスを不活性ガスから第２の保護膜４を除去するためのガスに交換し、その後、所定条件（第４の温度、ガス流量、圧力、時間等）で、基板から第２の保護膜４を除去する（ステップＢ３；図２参照）。
【００２９】
次に、第２成膜装置内のガスを第２の保護膜４を除去するためのガスから不活性ガスに交換するとともに、第２成膜装置内の温度を第４の温度（第２の保護膜４を除去するのに必要な温度）から第５の温度（第３の膜５の成膜温度）まで昇温する（ステップＢ４；図２参照）。
【００３０】
次に、第２成膜装置内の温度（第５の温度）を維持したまま、第２成膜装置内のガスを不活性ガスに第３の膜５の成膜に必要なガスを加えることによって、第２の膜３上に第３の膜５を成膜する（ステップＢ５；図２参照）。
【００３１】
次に、第２成膜装置内のガスを第３の膜５の成膜に必要なガスから不活性ガスに交換するとともに、第２成膜装置内の温度を第５の温度（第３の膜５の成膜温度）から第６の温度（第３の保護膜６の成膜温度）まで昇温又は降温する（ステップＢ６；図２参照）。
【００３２】
次に、第２成膜装置内の温度（第６の温度）を維持したまま、第２成膜装置内のガスを不活性ガスに第３の保護膜６の成膜に必要なガスを加え、必要に応じて第２成膜装置内にプラズマを発生させることによって、第３の膜５上に第３の保護膜６を成膜する（ステップＢ７；図２参照）。
【００３３】
次に、第２成膜装置内のガスを第３の保護膜６の成膜に必要なガスから不活性ガスに交換するとともに、第２成膜装置内の温度を第６の温度（第３の保護膜６の成膜温度）から室温まで降温する（ステップＢ８；図２参照）。
【００３４】
次に、第２成膜装置から基板（第１の膜１上に第２の膜３及び第３の膜５を介して第３の保護膜６が形成されたもの）を搬出し（ステップＢ９；図２参照）、その後、第２シーケンスを終了する。なお、ステップＢ９の後、第３の膜５上に第４の膜（図示せず）を形成する場合、第４の膜を形成するためのシーケンス（図１、図２の第１、第２シーケンスを第４の膜に応じて変形したもの）を実施することになる。
【００３５】
本実施形態によれば、第２の膜３の形成後に制御された膜種・膜厚の第２の保護膜４の形成を行なうとともに、第３の膜５の形成前に第２の保護膜４を除去する前処理を行なうことにより、第２の膜３を損なうことなく、第２の膜３と第３の膜５の界面に介在層が形成されないようにすることができる。また、制御された条件で所望の膜種・膜厚の第２の保護膜４が形成できるため、第２の保護膜４を前処理により制御よく除去できる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、保護膜の形成、及び、保護膜の除去をそれぞれ外気の影響を受けないシーケンス内で行なうため、放置時間に起因する膜や、装置搬入時やチャンバー内の在留ガス等の制御されていない状態で形成される膜が大幅に低減できる。これにより、以下の（１）〜（５）のような効果を奏する。（１）１〜２ｎｍの膜厚の安定供給が可能となる。（２）高誘電体材料を使用しない現状の酸化プロセスを延命させることができる。（３）一の膜と他の膜の間に形成される自然酸化膜のような介在膜が低減することより、リーク電流の低減やキャパシター特性に影響を与える界面準位密度を低減できる。（４）自然酸化膜や汚染を増大させないために、従来の製造工程において存在していた、成膜に時間制限を設定している工程が不要になる。（５）ＴＥＭ（Transmission Electron Microscope；透過型電子顕微鏡）観察時の膜間の境界測定が容易になる。
【００３７】
なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。以下、実施例について図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３８】
本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスでの工程断面図である。図６は、本発明の実施例１に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスのタイムチャートである。
【００３９】
実施例１に係る半導体装置の製造方法は、シリコン基板上にシリコン酸化膜（ゲート酸化膜）を形成するものである。
【００４０】
通常、ゲート酸化膜の形成においては、下地となるシリコン基板の表面の洗浄、又は、シリコン基板上の自然酸化膜の除去を目的としてウェット洗浄を行なっているが、洗浄後の酸化プロセス（ゲート酸化膜形成工程）までの放置時間や拡散装置内において酸化シーケンスが開始されるまでの残留ガス等により介在層（シリコン基板とゲート酸化膜との界面に形成される層）が形成されてしまう。
【００４１】
そこで、実施例１では、あらかじめシリコン基板上に膜厚・膜種を制御した保護膜となるドライ酸化膜を形成しておき（図５（Ａ）参照）、成膜装置（拡散装置でも可）内にシリコン基板を搬入した後、成膜装置内の成膜シーケンス中で酸化膜形成工程が開始される前に、成膜装置内のガスを大気から不活性ガス（ここではＮ２ガス）に交換するとともに、成膜装置内の温度を室温から４００〜７００℃程度まで昇温し、その後、成膜装置内のガスを不活性ガスからＨ２ガスに交換し、還元雰囲気中（Ｈ２ガス中の熱処理）で保護膜となるドライ酸化膜を除去する（図５（Ｂ）、図６参照）。なお、保護膜となるドライ酸化膜は、例えば、シリコン基板を９００℃、Ｏ２ガス中で１０分程度の熱処理を行なうことにより成膜できる。
【００４２】
保護膜の除去後、成膜装置内のガスを下地のシリコン基板の表面と反応しない不活性ガス（ここではＮ２ガス、低圧でのＯ２ガスでも可)に交換し、不活性雰囲気で成膜装置内の温度を９００〜１１００℃の酸化温度まで上昇（昇温）させ、その後、不活性ガスに酸化ガス（ここではＨ２ガス、Ｏ２ガス）を加えて、シリコン酸化膜上にシリコン酸化膜（ゲート酸化膜）の形成を行なう（図５（Ｃ）、図６参照）。これにより、シリコン基板とシリコン酸化膜（ゲート酸化膜）との界面に殆んど介在層が存在しない状態で、シリコン酸化膜の成膜が可能になる。
【００４３】
シリコン酸化膜の形成後、成膜装置内のガスを不活性ガス（ここではＮ２ガス）に交換し、その後、不活性雰囲気で成膜装置内の温度を４００〜７００℃まで降温し、その後、不活性ガス（Ｎ２ガス）にＯ２ガスを加えた状態でプラズマ処理を行なうことで、シリコン酸化膜上に保護膜として数オングストローム〜数ｎｍ程度で窒素濃度２ａｔｏｍｉｃ％程度のシリコン窒化酸化膜を形成し、シリコン酸化膜を保護し（図５（Ｄ）参照）、その後、成膜装置内のガスを不活性ガス（ここではＮ２ガス）に置換して室温まで降温し、その後、成膜装置から基板を搬出する（図６参照）。
【００４４】
以上により、シリコン酸化膜（ゲート酸化膜）上に介在層を作ることなく保護膜を形成できるため、次工程の前処理で保護膜を除去すれば、シリコン酸化膜と次工程で成膜する膜との界面の介在層も削減できる。なお、ここで形成した保護膜となるシリコン窒化酸化膜は、膜厚や次工程の成膜シーケンスが開始される前の熱処理量及び雰囲気を調整することで除去可能である。
【００４５】
なお、シリコン基板の表面に自然酸化膜を有する場合、自然酸化膜を除去することなくシリコン基板上にゲート酸化膜（シリコン酸化膜）を形成すると、シリコン基板とゲート酸化膜との間の自然酸化膜（介在層）が０．６〜０．８ｎｍ程度形成されてしまうが、介在層を含むゲート酸化膜の膜厚が２．５ｎｍである場合、ゲート酸化膜中の介在層が占める割合は３割程度となる。半導体装置の高集積化・高速化を進める上でゲート酸化膜の薄膜化は必須であるが、本発明はゲート酸化膜の薄膜化にも有効である。
【実施例２】
【００４６】
本発明の実施例２に係る半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施例２に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスでの工程断面図である。
【００４７】
実施例２に係る半導体装置の製造方法は、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜（ポリシリコン膜でも可）を形成するものである。
【００４８】
まず、実施例１と同様に、シリコン酸化膜上に、プラズマ窒化プロセスで数オングストローム〜数ｎｍ程度で窒素濃度２ａｔｏｍｉｃ％程度のシリコン窒化酸化膜（保護膜）を形成した基板を製造する（図７（Ａ）参照）。
【００４９】
次に、基板（シリコン酸化膜上にシリコン窒化酸化膜（保護膜）を形成したもの）を別の成膜装置内に搬入し、その後、成膜装置内のガスを大気から不活性ガス（ここではＮ２ガス）に交換するとともに、成膜装置内の温度を室温から所定温度まで昇温し、その後、成膜装置内のガスを不活性ガスからＯ２ガスに交換することで、基板のＯ２ガスによる熱処理が行なわれ、保護膜となるシリコン窒化酸化膜中の窒素を除去する（図７（Ｂ）参照）。
【００５０】
ここで、シリコン窒化酸化膜をＨ２ガスで除去しない理由は、Ｈ２ガスの還元雰囲気中では、保護膜となるシリコン窒化酸化膜と同時に下地となるシリコン酸化膜も還元（除去）されてしまうため、ここでは、Ｏ２ガスによるシリコン窒化酸化膜中の窒素の除去を行なっている。
【００５１】
保護膜の除去後、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜の形成を行なう（図７（Ｃ）参照）。これにより、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜との界面に殆んど介在層が存在しない状態で、シリコン窒化膜の成膜が可能になる。なお、シリコン窒化膜は、例えば、７６０℃、ＳｉＨ４、ＮＨ３のガス中で熱処理を行なうことで成膜できる。
【００５２】
シリコン窒化膜の形成後、成膜装置内のガスをＯ２ガスに交換し、その後、Ｏ２ガス中でポストアニールを行なうことにより、シリコン窒化膜上に保護膜としてドライ酸化膜（シリコン酸化膜）を形成し、シリコン窒化膜を保護し（図７（Ｄ）参照）、その後、成膜装置内のガスを不活性ガス（ここではＮ２ガス）に置換して室温まで降温し、その後、成膜装置から基板を搬出する。なお、ポストアニールの条件は、例えば、１１００℃、Ｏ２ガス中での熱処理とすることができる。
【００５３】
以上により、シリコン窒化膜上に介在層を作ることなく保護膜を形成でき、実施例１と同様に、次工程の前処理で保護膜を除去すれば、シリコン窒化膜と次工程で成膜する膜との界面の介在層も削減できる。
【実施例３】
【００５４】
本発明の実施例３に係る半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施例３に係る半導体装置の製造方法を模式的に示した１つのシーケンスでの工程断面図である。
【００５５】
実施例３に係る半導体装置の製造方法は、シリコン窒化膜（ポリシリコンでも可）上にシリコン酸化膜を形成するものである。
【００５６】
まず、実施例２と同様に、Ｏ２ガス中でポストアニールを行なうことによりシリコン窒化膜上にドライ酸化膜（シリコン酸化膜；保護膜）を形成した基板を製造する（図８（Ａ）参照）。
【００５７】
次に、基板（シリコン窒化膜上にドライ酸化膜（保護膜）を形成したもの）を別の成膜装置内に搬入し、その後、保護膜（ドライ酸化膜）を除去する（図８（Ｂ）参照）。ここでは、除去する保護膜がドライ酸化膜となっているため、Ｈ２ガスを流す量を正確に決めることができ、制御が容易になる。なお、保護膜（ドライ酸化膜）は、例えば、６００〜９００℃、Ｈ２ガス中で熱処理を行なうことで除去することができる。
【００５８】
保護膜の除去後、シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜を形成し（図８（Ｃ）参照）、その後、シリコン酸化膜上に保護膜として数オングストローム〜数ｎｍ程度で窒素濃度２ａｔｏｍｉｃ％程度のシリコン窒化酸化膜を形成し（図８（Ｄ）参照）、その後、成膜装置内のガスを不活性ガスに置換して室温まで降温し、その後、成膜装置から基板を搬出する。なお、シリコン酸化膜は、例えば、４００℃、ＳｉＨ４、Ｏ２のガス中で熱処理を行なうことで成膜できる。
【００５９】
以上により、シリコン酸化膜上に介在層を作ることなく保護膜を形成でき、実施例１と同様に、次工程の前処理で保護膜を除去すれば、シリコン酸化膜と次工程で成膜する膜との界面の介在層も削減できる。
【００６０】
実施例１〜３では、主として介在層としてシリコン酸化膜やシリコン窒化膜に関する例を示したが、本発明のプロセスは全ての介在層に関して適用可能であるため、Ｃｕ膜やメタル膜のプロセスに関わる介在層の削減についても有効である。
【００６１】
なお、本発明の全開示（請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００６２】
１  第１の膜
２  第１の保護膜
３  第２の膜
４  第２の保護膜
５  第３の膜
６  第３の保護膜
【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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