(57)【要約】【課題】シリコン基板に形成したトレンチに埋め込む塗布型酸化膜の膜質の改善を図る。【解決手段】シリコン基板１にシリコン酸化膜４、多結晶シリコン膜５、シリコン窒化膜６を積層形成し、フォトリソグラフィ処理でトレンチ１ａを形成する。トレンチ１ａ内にＰＳＺ塗布液を塗布してＰＳＺ膜２ｂを形成し、水蒸気酸化処理を行う。この後、洗浄装置７の温水８中で超音波（ＵＳ）を印加しながら温水処理を行う。この後、再び水蒸気酸化処理を行う。温水処理で超音波を印加することでシリコン酸化膜２ａを形成するので、酸化の促進とクラックの発生を防止できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を含む基板の表面に形成された凹部を埋め込むように塗布型酸化膜を塗布形成する工程と、
前記基板を第１の温度で水蒸気酸化処理する工程と、
前記基板を温水中に浸漬して超音波を印加する工程と、
前記基板を前記第１の温度よりも高い第２の温度で水蒸気酸化処理する工程と
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２】
半導体基板を含む基板の表面に形成された凹部に塗布型酸化膜形成用の溶液を塗布する工程と、
前記基板を高温の塗布後ベーク温度でベークして前記凹部内を埋め込む状態に塗布型酸化膜を形成する工程と、
前記基板を温水中に浸漬して超音波を印加する工程と、
前記基板を水蒸気酸化処理する工程と
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３】
請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記温水の温度は５０℃以上であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記温水中で印加する超音波は、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚの範囲の周波数であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記水蒸気酸化の第１の温度は２００℃〜４００℃の範囲であり、
前記水蒸気酸化の第２の温度は４００℃以上であることを特徴とする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、半導体基板を含んだ基板を加工する半導体装置の製造方法に係り、特に基板の凹部に形成する塗布型酸化膜の膜質の改善を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ装置に代表される微細加工を必要とする半導体装置において、素子分離領域をＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法により形成することが行われている。この構成においては、半導体基板の表面に形成したトレンチ内にシリコン酸化膜などを埋め込んで素子分離領域を形成する。従来は、Ｐ−ＣＶＤ（plasma ＣＶＤ）法などによるＨＤＰ（High Density Plasma）膜などをトレンチ内に埋め込むようにしていた。しかし、設計パターンの微細化が進むにしたがって、トレンチ内部への十分な埋め込みが難しくなってきている。
【０００３】
そこで、近年では、ＳＯＧ（Spin On Glass）などの塗布型酸化膜を用いることが考えられている。塗布型酸化膜は、たとえばＰＳＺ（Polysilazane;ポリシラザン）膜などがあるが、半導体基板への成膜時には液状の塗布液を塗布することで、メモリセル領域などのアスペクト比が高く開口幅の狭いトレンチ内部にも確実に充填することができる。また、周辺回路領域などの広いスペースのトレンチ内部にも厚く埋め込むことができる。
【０００４】
上記のようにして半導体基板に塗布をした塗布型酸化膜は、この後、熱処理を行って硬化させると共に、炭素（Ｃ）や窒素（Ｎ）などの不純物を除去する必要がある。しかし、ポリシラザン膜は、熱処理を行うときに膜収縮で発生する応力変動が高く、充填しているシリコン基板に達する程のクラックが発生することがある。
【０００５】
このため、クラックの発生を防止する目的で、たとえば特許文献１に示すように、熱処理による安定化処理のプロセス過程で、数工程の熱処理と数工程のウェット洗浄を組み合わせる方法があるが、このプロセス処理においては、工程数が大幅に増加し、製造コストが高くなる。例えば、ＰＳＺ塗布後に低温ＷＶＧ（Water Vapor Generation）酸化（水素燃焼酸化）を行った後、ＰＳＺ膜の安定化のため、温水処理やＳＰＭ（Sulfuric Acid Peroxide Mixture）処理が数工程追加される場合がある。さらに、２ステップ目の熱処理とその後に数工程の温水処理やＳＰＭ処理が必要なケースもある。
【特許文献１】特開２００７−２７６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、基板に形成した凹部に埋め込む塗布型酸化膜の膜質の改善を図る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】
【０００７】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板を含む基板の表面に形成された凹部を埋め込むように塗布型酸化膜を塗布形成する工程と、前記基板を第１の温度で水蒸気酸化処理する工程と、前記基板を温水中に浸漬して超音波を印加する工程と、前記基板を前記第１の温度よりも高い第２の温度で水蒸気酸化処理する工程を行うところに特徴を有する。
【０００８】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板を含む基板の表面に形成された凹部に塗布型酸化膜形成用の溶液を塗布する工程と、前記基板を高温の塗布後ベーク温度でベークして前記凹部内を埋め込む状態に塗布型酸化膜を形成する工程と、前記基板を温水中に浸漬して超音波を印加する工程と、前記基板を水蒸気酸化処理する工程とを有するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板に形成した凹部に埋め込む塗布型酸化膜の膜質の改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明をＮＡＮＤ型フラッシュメモリ装置に適用した場合の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
【００１１】
図１はＮＡＮＤ型フラッシュメモリ装置のメモリセル領域の一部のレイアウトパターンを示す平面図である。半導体基板としてのシリコン基板１に、素子分離領域としてのＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）２が図２中Ｙ方向に沿って所定間隔で複数本形成され、これによって活性領域３が図２中Ｘ方向に分離形成されている。活性領域３と直交する図２中Ｘ方向に沿って所定間隔でメモリセルトランジスタのワード線ＷＬが形成されている。また、図２中Ｘ方向に沿って一対の選択ゲートトランジスタの選択ゲート線ＳＧＬ１が形成されている。一対の選択ゲート線ＳＧＬ１間の活性領域３にはビット線コンタクトＣＢがそれぞれ形成されている。ワード線ＷＬと交差する活性領域３上には第１のゲート電極であるメモリセルトランジスタのゲート電極ＭＧが、選択ゲート線ＳＧＬ１と交差する活性領域３上には第２のゲート電極である選択ゲートトランジスタのゲート電極ＳＧが形成されている。
【００１２】
図２は、図１中、切断線Ａ−Ａで示す部分に対応した断面図で、シリコン基板１に形成したトレンチに素子分離絶縁膜を埋め込むことによりＳＴＩ２を形成した状態を示している。この図２において、シリコン基板１の上面に所定間隔でトレンチ１ａが形成されており、シリコン基板１の表層部が活性領域３として分離形成されている。トレンチ１ａは、シリコン基板１を含んで構成される基板に形成された凹部に相当するものである。
【００１３】
ＳＴＩ２内には、シリコン酸化膜として塗布型酸化膜たとえばポリシラザンにより埋め込み形成されたシリコン酸化膜２ａが設けられている。ポリシラザン塗布液は流動性が高く、アスペクト比が大きいトレンチ１ａなどにおいてもボイドが形成されることなく確実に充填することができるものである。各活性領域３の上面には、ゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜４、フローティングゲートとしての多結晶シリコン膜５、加工用のシリコン窒化膜６が積層形成されている。
【００１４】
上記構成は、この後、ＳＴＩ２をエッチバックすることで所定高さまで落とし込む構成とし、続いてシリコン窒化膜６を除去する。続いてメモリセルトランジスタとして形成するために、ゲート間絶縁膜およびコントロールゲートとなる多結晶シリコン膜を積層形成する一般的なＮＡＮＤ型フラッシュメモリの製造工程を経て図１に示すような構成を得るものである。
【００１５】
次に、図３〜６を参照してシリコン基板１にトレンチ１ａを形成し、塗布型酸化膜としてポリシラザン塗布液を塗布し、ＳＴＩ２内にシリコン酸化膜２ａを形成する工程について説明する。
まず、図３に示すように、シリコン基板１の上面にゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜４を所定膜厚で形成する。この後、シリコン酸化膜４の上にフローティングゲートとなる多結晶シリコン膜５をＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）法を用い不純物を添加して所定膜厚で形成する。さらに、多結晶シリコン膜５の上面にエッチング用のハードマスク材となり且つＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理でのストッパとなるシリコン窒化膜６を形成する。
【００１６】
続いて、図４に示すように、上記構成の上面からエッチングによりトレンチ１ａを形成する。まず、フォトリソグラフィ処理により、シリコン窒化膜６の上面にレジストを塗布してパターンニングする。次に、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法などのドライエッチング処理により、パターンニングしたレジストをマスクとしてシリコン窒化膜６をエッチングし、続いてエッチングでパターン形成したシリコン窒化膜６をマスクとして多結晶シリコン膜５、シリコン酸化膜４およびシリコン基板１を順次エッチングする。これにより、シリコン基板１のメモリセル領域を所定深さまでエッチングしたトレンチ１ａが形成される。
【００１７】
次に、図５に示すように、ＳＴＩ２を形成するためのＰＳＺ膜２ｂを形成する。まず、トレンチ１ａを形成したシリコン基板１の上面にＰＳＺ塗布液をスピンコートなどで塗布し、所定のベーキング処理（たとえばホットプレートなどで１５０℃、３分程度加熱処理する）を行ってＰＳＺ膜２ｂとする。ＰＳＺ塗布液は、具体的には過水素化シラザン重合体（（ＳｉＨ２ＮＨ）ｎ）を含む溶液（過水素化シラザン溶液）であり、上記したスピンコートによりたとえば６００ｎｍ程度の膜厚で塗布される。塗布された過水素化シラザン溶液に対して、ベーキング処理を行うことで過水素化シラザン溶液の溶媒が揮発されてＰＳＺ膜２ｂとなる。
【００１８】
この後、２００〜４００℃の範囲で設定される第１の温度（例えば２８０℃、３００℃など）で第１の水蒸気酸化（ＷＶＧ；Water Vapor Generator）処理を行う。この第１の水蒸気酸化処理は、ＰＳＺ膜２ｂに対する膜質安定化熱処理として行われるものである。なお、４００℃以下での水蒸気酸化を行った状態では、ＰＳＺ膜２ｂは、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）２ａとなっておらず、膜中にシリコンと水素の結合（Ｓｉ−Ｈ）、窒素と水素の結合（Ｎ−Ｈ）、シリコンと窒素の結合（Ｓｉ−Ｎ）などが残留していることがわかっている。
【００１９】
次に、図６に示すように、温水中での超音波印加の処理を行う。この温水中での超音波印加処理は、上記した第１の温度での水蒸気酸化処理ではＰＳＺ膜２ｂがまだ不安定な状態であり、さらに高温の水蒸気酸化処理を行う際の前処理工程である。ＰＳＺ膜２ｂは、高温で急激な水蒸気酸化処理を行うと、ＰＳＺ膜２ｂに急激な膜収縮が発生してクラックが発生する。これを防止するためにＰＳＺ膜２ｂを低温−高温の２段階で水蒸気酸化するが、それでもクラックが発生する可能性がある。そこで、高温水蒸気酸化前に、低温水蒸気酸化よりさらに低温の温水でＰＳＺ膜２ｂの酸化を促進し、ＰＳＺ膜２ｂの膜質の安定化を図っている。なお、超音波印加は、ＰＳＺ膜２ｂの膜中深部まで温水による酸化を促進させるために行っている。
【００２０】
この温水処理では、図６に示しているようなバッチ式の洗浄装置７を用いて、５０℃以上で好ましくは６０℃の温水８中に浸漬する。この温水処理時に、洗浄装置７中の温水８に、超音波（Mega Sonic）を印加する（図６中、超音波を印加していることをＵＳで示す波線の矢印で模式的に表示）。超音波の周波数は、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ程度の範囲で、たとえば８００ｋＨｚ（０．８ＭＨｚ）に設定して印加する。また印加する超音波の出力は、数十ｋＷ〜数百Ｗの範囲で、たとえば１００Ｗに設定している。また、温水処理の処理時間は、数十分以上程度で、たとえば３０分程度で行う。
【００２１】
上記のように超音波を印加しながら温水処理を行うことで、単に温水処理のみによる酸化促進の処理よりも温水処理の効果を高めることができる。これは、ＰＳＺ膜２ｂがシリコン酸化膜２ａに転換していくときに発生する膜収縮で、膜内部に発生する引張応力を緩和させる効果があるものと推定され、これによってクラックの発生を防止することができる。
【００２２】
次に、温水処理を施したシリコン基板１に対して、第１の温度より高い第２の温度で第２の水蒸気酸化処理を行う。第２の水蒸気酸化処理は、４００℃〜６００℃の範囲で設定される第２の温度（たとえば５５０℃）で行われる。これにより、ＰＳＺ膜２ｂは、さらに硬化されてシリコン酸化膜２ａとなって安定化させることができる。なお、この場合において、第２の水蒸気酸化処理に先立って超音波を印加しながらの温水処理を行っているので、ＰＳＺ膜２ｂが十分に酸化促進されており、急激な熱収縮の発生を防止することができる。これによってクラックの発生を抑制しながらＰＳＺ膜２ｂを膜質が良好なシリコン酸化膜２ａに変換できる。
【００２３】
その後、トレンチ１ａ内部のシリコン酸化膜２ａを残してゲート電極ＭＧおよびＳＧの部分のＰＳＺ膜２ｂを除去するため、ＣＭＰ処理を行う。このＣＭＰ処理では、シリコン窒化膜６をストッパとしている。これにより、図２に示す状態の構成を得ることができる。
なお、上記の工程の後、必要に応じて、再び超音波を印加しながら温水処理を行うことで、さらにシリコン酸化膜２ａの安定化を図ることもできる。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この実施形態では、前述した第１の水蒸気酸化処理を省略し、これに代えて温水処理の後に水蒸気酸化処理を行うようにしている。したがって、この実施形態では、第１の実施形態における熱処理関係の工程を変更するだけであるから、同じ加工対象物について同じ図面（図１〜図６）を参照して以下においてはその相違点に重点を置いて説明する。
【００２５】
第１の実施形態と同様にしてシリコン基板１に形成したトレンチ１ａ内に素子分離絶縁膜としてＰＳＺ膜２ｂを埋め込み形成する場合で説明する。この実施形態では、図５に示すようにＰＳＺ溶液を塗布した後に、第２の実施形態では、塗布後ベーク処理を高温で実施する。塗布後ベーク処理は、具体的には、ホットプレートなどで熱を加えるもので、第１の実施形態における塗布後ベーク処理の温度よりも高い温度（たとえば２００℃〜２５０℃）で実施される。塗布後ベーク処理の温度は、後工程の超音波印加での温水処理でＰＳＺ膜２ｂが温水中で溶解しない程度まで変化させることのできる温度に設定される。
【００２６】
続いて、図６に示すように、第１の実施形態と同様にして、超音波を印加しながら温水処理を行う。このときの処理条件は、第１の実施形態と同じかもしくは前述した設定範囲内の適宜の条件を設定して行うことができる。温水処理後に、水蒸気酸化処理を実施する。ここでの水蒸気酸化処理は、第１の実施形態で示した第１の水蒸気酸化処理の条件と同じで行うことができる。また、必要に応じて、第１の温度よりも高い温度に設定して行うこともできる。
【００２７】
このような第２の実施形態によれば、第１の実施形態で２回に分けて行った水蒸気酸化処理を１回の工程で実施することができるので、製造工程の短縮化を図ることができるようになる。この場合でも、超音波印加状態での温水処理を実施しているので、効率良くＰＳＺ膜２ｂの膜質の安定化を図ってシリコン酸化膜２ａに変換させることができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
図７ないし図１２は本発明の第３の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、加工対象部位である。すなわち、この実施形態では、図１に示したＮＡＮＤ型フラッシュメモリ装置のＢ−Ｂ断面で示す部分で、活性領域３におけるゲート電極ＭＧ、ＳＧ間の絶縁分離に用いる絶縁膜としてＰＳＺ膜を用いたシリコン酸化膜を形成する場合について示すものである。
【００２９】
製造工程の途中の段階を示す図７において、シリコン基板１上に形成されたゲート電極ＭＧおよびゲート電極ＳＧは、ゲート絶縁膜としてのトンネル絶縁膜４を介してフローティングゲート用の多結晶シリコン膜５、ＯＮＯ膜などからなる電極間絶縁膜９、コントロールゲート電極用の多結晶シリコン膜１０およびシリコン窒化膜１１が順次積層された構成となっている。
【００３０】
ゲート電極ＳＧのゲート間絶縁膜９には、多結晶シリコン膜５と多結晶シリコン膜１０を導通するための開口９ａが形成され、この開口９ａ内に多結晶シリコン膜１０が埋め込まれている。シリコン基板１のゲート電極ＭＧ−ＭＧ間、ＭＧ−ＳＧ間にはソース／ドレイン領域となる不純物拡散領域１ｂが形成され、ゲート電極ＳＧ−ＳＧ間には不純物拡散領域１ｂと同じく不純物拡散領域１ｃが形成されている。
【００３１】
ゲート電極ＭＧ及びゲート電極ＳＧの側壁には、シリコン酸化膜１２が形成されている。また、ゲート電極ＭＧ−ＭＧ間およびＭＧ−ＳＧの各間隙部１５ａ、およびゲート電極ＳＧ−ＳＧ間の間隙部１５ｂにはシリコン酸化膜１２を介した状態でＰＳＺ膜１３ａにより形成したシリコン酸化膜１３が埋め込み形成されている。このシリコン酸化膜１３は、第１の実施形態で説明したのと同様の方法で形成されたものである。ゲート電極ＭＧ、ＳＧの間の各間隙部１５ａ、１５ｂは、シリコン基板１を含んでゲート電極ＭＧ、ＳＧなどと共に構成される基板の凹部に相当する。
【００３２】
このシリコン酸化膜１３は、この後、たとえばゲート電極ＭＧ間、ゲート電極ＭＧ−ＳＧ間に充填した状態で残すことで、ゲート電極間の絶縁性分離性を高める絶縁膜として用いることができる。また、後工程では、シリコン窒化膜１１が除去され、コントロールゲートとなる多結晶シリコン膜１０の上部にシリサイドが形成される。そして、ゲート電極ＳＧ間には、シリコン酸化膜１３を上から下に貫通するようにコンタクトホールが形成され、このコンタクトホールに導体を埋め込み形成することでビット線コンタクトが形成される。
【００３３】
次に、上記構成においてＰＳＺ膜を用いて形成するシリコン酸化膜１３の形成工程についてその前後の加工工程を含めて説明する。
まず、図８に示すように、ゲート電極ＭＧおよびＳＧを形成するためのフォトリソグラフィ処理を行う。これに先立って、第１の実施形態において形成された図３に示された状態で、シリコン窒化膜６が除去される。続いて、ゲート間絶縁膜９およびコントロールゲート（ワード線）となる多結晶シリコン膜１０を積層形成する。さらに、多結晶シリコン膜１０の上に、ドライエッチング加工でのハードマスクとなるシリコン窒化膜１１を積層形成する。この後、フォトリソグラフィ処理により、レジスト１４を塗布して所定の選択ゲート及びワード線パターンを形成する。なお、ゲート間絶縁膜９を多結晶シリコン膜５上に形成した後、ゲート電極ＳＧ形成領域のゲート間絶縁膜９の一部を除去し、開口９ａを形成している。ゲート間絶縁膜９上に多結晶シリコン膜１０を形成した際、この開口９ａ内に多結晶シリコン膜１０が埋め込まれる。
【００３４】
次に、図９に示すように、ドライエッチング技術（例えばＲＩＥ法）により、まずパターンニングしたレジスト１４をマスクとしてシリコン窒化膜１１をエッチング加工し、続いてこれをハードマスクとして多結晶シリコン膜１０、ゲート間絶縁膜９および多結晶シリコン膜５をエッチングする。この後、レジスト１４を除去する。
【００３５】
次に、図１０に示すように、ＲＴＯ（Rapid Thermal Oxidation）処理を用いて酸化処理を施し、熱シリコン酸化膜を形成すると共に、ＬＰ−ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する。これにより、ゲート電極ＭＧおよびゲート電極ＳＧの側壁部にシリコン酸化膜１２が形成される。
【００３６】
次に、図１１に示すように、ゲート電極ＭＧ、ＳＧの間を埋め込む絶縁膜としてシリコン酸化膜１３を形成するためのＰＳＺ膜１３ａを形成する。この工程は、第１の実施形態と同様に、ゲート電極ＭＧ、ＳＧが形成されたシリコン基板１の上面にＰＳＺ塗布液をスピンコートなどで塗布し、所定のベーキング処理を行ってＰＳＺ膜１３ａとする。
この後、２００〜４００℃の範囲で設定される第１の温度（例えば２８０℃、３００℃など）で第１の水蒸気酸化処理が行われる。この第１の水蒸気酸化処理は、ＰＳＺ膜１３ａに対する膜質安定化熱処理として行われるものである。
【００３７】
次に、図１２に示すように、温水中での超音波印加の処理を行う。この温水処理では、バッチ式の洗浄装置７を用いて、５０℃以上で好ましくは６０℃の温水８中に浸漬する。この温水処理時に、洗浄装置７中の温水８に、超音波（Mega Sonic）を印加する（図１２中、超音波を印加していることをＵＳで示す波線の矢印で模式的に表示）。超音波の周波数は、数百ｋＨｚ以上で２ＭＨｚ程度までの範囲で、たとえば８００ｋＨｚに設定して印加する。また印加する超音波の出力は、数十ｋＷ〜数百Ｗの範囲でたとえば１００Ｗに設定している。また、温水処理の処理時間は、数十分以上程度でたとえば３０分程度で行う。
【００３８】
上記のように超音波を印加しながら温水処理を行うことで、単に温水処理のみによる酸化促進の処理よりも温水処理の効果を高めることができる。これは、ＰＳＺ膜１３ａがシリコン酸化膜１３に転換していくときに発生する膜収縮で、膜内部に発生する引張応力を緩和させる効果があるものと推定され、これによってクラックの発生を防止することができる。
【００３９】
次に、温水処理を施したシリコン基板１に対して、第２の温度で第２の水蒸気酸化処理を行う。第２の水蒸気酸化処理は、４００℃〜６００℃の範囲（高温域）で設定される第２の温度（たとえば５５０℃）で行われる。これにより、ＰＳＺ膜１３ａをさらに硬化させて、安定化させる。これによってクラックの発生を抑制しながら膜質が良好なシリコン酸化膜１３に変換できる。
【００４０】
その後、ゲート電極ＭＧ、ＳＧのそれぞれの間のシリコン酸化膜１３を残し、ゲート電極ＭＧおよびＳＧの部分の上面よりも上の部分のシリコン酸化膜１３を除去するため、ＣＭＰ処理を行う。このＣＭＰ処理では、シリコン窒化膜１１をストッパとしている。これにより、図７に示す状態の構成を得ることができる。なお、この後、必要に応じて、再び超音波を印加しながら温水処理を行うことで、さらにシリコン酸化膜１３の安定化を図ることができる。
このような第３の実施形態によれば、ゲート電極ＭＧ、ＳＧの間にＰＳＺ膜１３を膜質の優れたシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）として、工程を短いものとして形成することができる。
【００４１】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
【００４２】
第１および第３の実施形態で、第２の水蒸気酸化処理を実施しているが、これは必要に応じて省略することもできる。この場合でも、超音波印加の温水処理を実施していることで、ＰＳＺ膜２ｂ、１３ａの酸化は促進されているので、従来の工程を経る場合よりも工程時間を短縮しながら膜質の安定化を図ることができる。
【００４３】
第３の実施形態では、ＰＳＺ膜１３ａからシリコン酸化膜１３を形成するのに、第１の実施形態で用いた熱処理条件を用いているが、第２の実施形態で用いた熱処理条件で行うこともできる。
【００４４】
温水処理の温水の温度は５０〜１００℃の範囲で設定することができる。
温水処理の時間は数十分（２０分）以上の時間に設定することができる。
超音波の周波数は数百ｋＨｚ以上で数ＭＨｚ程度までの範囲で設定することができる。
超音波の出力は数十ｋＷ〜数百Ｗの範囲で設定することができる。
第１の水蒸気酸化処理の第１の温度は２００〜４００℃の範囲（低温域）で設定することができる。
【００４５】
第２の水蒸気酸化処理の第２の温度は４００℃以上（高温域）の適宜な温度（５５０℃を含んだそれ以上の温度まで可能）に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すメモリセル領域の一部のレイアウトパターンを示す模式的な平面図
【図２】図１における切断線Ａ−Ａで示す部分の断面図
【図３】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その１）
【図４】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その２）
【図５】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その３）
【図６】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その４）
【図７】本発明の第３の実施形態を示す図１における切断線Ｂ−Ｂで示す部分の断面図
【図８】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その１）
【図９】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その２）
【図１０】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その３）
【図１１】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その４）
【図１２】製造工程の一段階における模式的な縦断面図（その５）
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１はシリコン基板（半導体基板）、１ａはトレンチ（凹部）、２はＳＴＩ（素子分離膜）、２ａ、１３はシリコン酸化膜、２ｂ、１３ａはＰＳＺ膜、４はシリコン酸化膜、７は洗浄装置、８は温水、ＭＧ、ＳＧはゲート電極である。
【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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