JP2000021781A

JP2000021781A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000021781A
Application number: JP10182428A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Mizushima; 一郎水島; Tsutomu Sato; 力佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】第１の多結晶シリコン膜とその上の第２の多結
晶シリコン膜との間の接触抵抗を低くすること。【解決手段】シリコン基板１上に第１の多結晶シリコン
膜３を形成し、次に第１の多結晶シリコン膜３上にシリ
コン酸化膜４を形成し、次にシリコン酸化膜４の一部を
除去して第１の多結晶シリコン膜３の表面を露出させ、
次に温度をＴ（℃）、圧力をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合
に、６００＜Ｔ＜１１００および（Ｔ−９００）／１０
０＜ｌｏｇＰ＜（Ｔ−５００）／１００の不等式を同時
に満たす条件に設定された水素雰囲気中での熱処理によ
り、第１の多結晶シリコン膜３の表面の自然酸化膜を除
去し、次にこの自然酸化膜を除去する工程と真空連続的
に、第１の多結晶シリコン膜３と接触する第２の多結晶
シリコン膜５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係わり、特に多結晶シリコン膜の表面に形成され
た自然酸化膜等の酸化膜の除去方法に特徴がある半導体
装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコン半導体プロセスにおいては、シ
リコン基板上にシリコン膜を堆積し、これらの間の電気
的接続を行う工程が必要とされている。このとき、シリ
コン基板とシリコン膜との界面（Ｓｉ／Ｓｉ界面）にお
ける接触抵抗を低く保つためには、シリコン膜の堆積前
にシリコン基板の表面に形成された自然酸化膜を十分に
除去しておく必要がある。

【０００３】これまでは、弗酸などによりシリコン基板
表面の自然酸化膜を除去し、速やかにシリコン膜を堆積
するといった方法で、Ｓｉ／Ｓｉ界面の酸化膜量の増加
をできるだけ抑える試みがなされてきた。

【０００４】しかしながら、この方法では、弗酸処理後
からシリコン膜の堆積までの間における自然酸化膜の形
成は避けられず、近年の素子の微細化に伴うＳｉ／Ｓｉ
界面の酸化膜量の低減化の要求には応えられなくなって
きている。また、自然酸化膜の存在は、後工程でのＲＩ
Ｅ（Reactive Ion Etching）などによる加工工程におけ
る障害ともなっている。

【０００５】この自然酸化膜を除去するための手法とし
て提案されているのが、シリコン膜の堆積を行うのと同
じ真空容器内における、水素雰囲気中での熱処理による
自然酸化膜の還元処理である。

【０００６】この方法により、シリコン基板表面の自然
酸化膜の剥離工程とシリコン酸化膜の堆積工程を真空連
続的に行うことができ、Ｓｉ／Ｓｉ界面の自然酸化膜の
形成を完全に防止できる。

【０００７】ここで、水素雰囲気中での熱処理は、同時
にシリコン基板表面のシリコンのマイグレーションを起
こり易くしてしまうが、シリコン基板は単結晶であるた
め、シリコン基板の形状劣化は起こらない。

【０００８】しかしながら、例えば図６（ａ）に示すよ
うに、シリコン基板８１上に多結晶シリコン膜８２が形
成されている場合に、水素雰囲気中での熱処理による自
然酸化膜８３の除去を行うと、図６（ｂ）に示すよう
に、シリコン基板８１および多結晶シリコン膜８２の表
面の自然酸化膜８３が除去されると同時に、多結晶シリ
コン膜８２表面のシリコンのマイグレーションによっ
て、多結晶シリコン膜８２の形状が劣化する。

【０００９】そのため、自然酸化膜８３の除去工程後
に、形状劣化した多結晶シリコン膜８２上にシリコン膜
等の他の導電膜を堆積すると、多結晶シリコン膜８２の
加工形状が変化してしまっているため、多結晶シリコン
膜８２と導電膜との間の接触抵抗が増加するという問題
生じる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、シリコン
基板表面の自然酸化膜の除去方法として、水素雰囲気中
での熱処理が提案されていたが、この熱処理の際にシリ
コン基板上に多結晶シリコン膜が形成されていると、多
結晶シリコン膜の形状が劣化するため、多結晶シリコン
膜上に導電膜を堆積するとこれらの間の接触抵抗が増大
するという問題があった。

【００１１】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは多結晶シリコン膜の形状
劣化を招くことなく、該多結晶シリコン膜の表面に形成
された酸化膜を除去でき、もって多結晶シリコン膜上に
該多結晶シリコン膜と良好なコンタクトが取れる膜を堆
積することができる半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】［構成］上記目的を達成
するために、本発明（請求項１）に係る半導体装置の製
造方法は、シリコン基板上に多結晶シリコン膜を形成す
る工程と、所定の条件に設定された水素を主成分とする
雰囲気中での熱処理により、前記多結晶シリコン膜の表
面の酸化膜を除去する工程と、この酸化膜を除去する工
程と真空連続的に、前記多結晶シリコン膜上に絶縁膜ま
たは導電膜を形成する工程とを有することを特徴とす
る。

【００１３】ここで、多結晶シリコン膜はシリコン基板
の全面に形成されたものであっても良いし、あるいはパ
ターニングされたものであっても良い。また、本発明
（請求項２）に係る半導体装置の製造方法は、シリコン
基板上にアモルファスシリコン膜を形成する工程と、酸
化性雰囲気中での熱処理により、前記アモルファスシリ
コン膜を多結晶シリコン膜に変化させる工程と、所定の
条件に設定された水素を主成分とする雰囲気中での熱処
理により、前記多結晶シリコン膜の表面の酸化膜を除去
する工程と、この酸化膜を除去する工程と真空連続的
に、前記多結晶シリコン膜上に絶縁膜または導電膜を形
成する工程とを有することを特徴とする。

【００１４】ここで、アモルファスシリコン膜はシリコ
ン基板の全面に形成されたものであっても良いし、ある
いはパターニングされたものであっても良い。また、前
記酸化性雰囲気中での熱処理を５５０℃以上の熱処理温
度で行うことが好ましい。

【００１５】また、前記所定の条件は、例えば温度をＴ
（℃）、圧力をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、６００＜
Ｔ＜１１００および（Ｔ−９００）／１００＜ｌｏｇＰ
＜（Ｔ−５００）／１００の二つの不等式を同時に満た
すものである。

【００１６】また、前記導電膜は例えばシリコン膜、酸
化膜は例えば自然酸化膜である。［作用］本発明者らの研究によれば、所定の条件に設定
された水素を主成分とする雰囲気中で多結晶シリコン膜
を熱処理することにより、多結晶シリコン膜の形状劣化
を招くことなく、多結晶シリコン膜の表面の酸化膜を除
去できることが分かった。

【００１７】したがって、このような知見に基づき、所
定の条件に設定された水素を主成分とする雰囲気中での
熱処理により、多結晶シリコン膜の表面の酸化膜を除去
するようにした本発明によれば、多結晶シリコン膜上に
該多結晶シリコン膜と良好なコンタクトが取れる膜を堆
積することができる。

【００１８】なお、多結晶シリコン膜がパターニングさ
れたものであれば、シリコン基板の露出面の酸化膜も同
時に除去できる。ここで、シリコン基板は通常単結晶で
あるので、シリコン基板表面の形状劣化は熱処理の条件
に係わらず通常起こらない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。

【００２０】まず、図１（ａ）に示すように、シリコン
基板１上にシリコン酸化膜２を形成し、続いてシリコン
酸化膜２上に厚さ３０ｎｍの第１の多結晶シリコン膜３
を形成する。

【００２１】次に図１（ｂ）に示すように、第１の多結
晶シリコン膜３をパターニングし、続いて全面にシリコ
ン酸化膜４を形成した後、このシリコン酸化膜４に接続
孔を開孔して、第１の多結晶シリコン膜３の一部を露出
させる。

【００２２】次に減圧ＣＶＤ装置の成膜室内にシリコン
基板１を導入し、一旦１０Ｔｏｒｒ以下の真空度まで減
圧し、次に水素雰囲気中で圧力を６００Ｔｏｒｒまで昇
圧してから９００℃まで加熱し、次にそのまま同一成膜
室内で６００℃まで降温し、次に１００Ｔｏｒｒまで減
圧してからＳｉＨ₄ を流して、図１（ｃ）に示すよう
に、第２の多結晶シリコン膜５を全面に堆積する。この
後、第２の多結晶シリコン膜５をパターニングして、図
１（ｄ）に示す構造を形成する。

【００２３】このようにして形成された第１の多結晶シ
リコン膜３と第２の多結晶シリコン膜５との界面（Ｓｉ
／Ｓｉ界面）における電気抵抗（contact resistivit
y ）を測定したところ、その値は１×１０^-8Ωｃｍ² 以
下という十分に小さい値であり、Ｓｉ／Ｓｉ界面にはほ
とんど接触抵抗が存在しないことが確認された。

【００２４】比較のため、水素雰囲気中での熱処理を行
わなかった試料に対して同様にＳｉ／Ｓｉ界面における
電気抵抗を測定したところ、その値は約１×１０^-6Ωｃ
ｍ²という値であり、Ｓｉ／Ｓｉ界面には接触抵抗が存
在することが確認された。

【００２５】このような接触抵抗の違いの生じた要因を
調べるために、これらの試料のＳｉ／Ｓｉ界面における
酸素量をＳＩＭＳにて測定した。その結果、水素雰囲気
中での熱処理を行った試料の場合には、Ｓｉ／Ｓｉ界面
には全く酸素が検出されなかったのに対し、水素雰囲気
中での熱処理を行わなかった試料の場合には、Ｓｉ／Ｓ
ｉ界面には面密度にして約２×１０¹⁵ｃｍ^-2の酸素濃
度、すなわち約１原子層の酸素が存在することが確認さ
れ、この酸素がＳｉ／Ｓｉ界面における接触抵抗の要因
となっていることが明らかになった。

【００２６】ところが、第２の多結晶シリコン膜５の堆
積前に、水素雰囲気中での熱処理を同様に９００℃で行
った場合でも、そのときの圧力を１０Ｔｏｒｒとした場
合には、第１の多結晶シリコン膜３と第２の多結晶シリ
コン膜５との間で電気的接触が全く取れなくなってしま
った。

【００２７】この原因を調べるべく、上記水素雰囲気中
での熱処理（温度９００℃、圧力１０Ｔｏｒｒ）を行っ
た直後の試料の様子を断面ＴＥＭにより観察した。その
結果、図２に示すように、第２の多結晶シリコン膜５の
うち、表面が露出していたものは、粒状に孤立してしま
っていることが分かった。

【００２８】このような第２の多結晶シリコン膜５の形
状劣化により、第１の多結晶シリコン膜３と第２の多結
晶シリコン膜５との間の接触面積が極めて少なくなって
しまい、電気的導通が取れなくなっと考えられる。

【００２９】以上のことから、多結晶シリコン膜を堆積
する前の同一減圧ＣＶＤ装置の成膜室内での水素雰囲気
下での熱処理は、自然酸化膜を十分に除去でき、接触抵
抗を低減する方法としては極めて有効な方法であるが、
熱処理の条件によっては同時にシリコンのマイグレーシ
ョンを引き起こし、例えば多結晶シリコン膜においては
その形状を粒状に変えてしまうという形状劣化を引き起
こし、接触抵抗の増加を招く原因となることが分かっ
た。

【００３０】すなわち、接触抵抗の増加を抑制するため
には、水素雰囲気下での熱処理における条件を適切に制
御し、多結晶シリコン膜の形状劣化を防止する必要のあ
ることが分かった。

【００３１】ここで、水素雰囲気中での熱処理による自
然酸化膜の除去は、ＳｉＯ₂ ＋Ｓｉ→２ＳｉＯ↑ という形態での気化によるものであり、当然反応温度が
高いほど起こり易い。また、シリコンのマイグレーショ
ンも温度が高いほど起こり易いと考えられる。このよう
に、自然酸化膜の除去とシリコンのマイグレーションと
はいずれも雰囲気温度（熱処理温度）が大きく影響する
が、温度以外のパラメータとしては、上述したように、
水素雰囲気中での熱処理時（加熱時）の圧力にも大きく
影響されると考えられる。

【００３２】そこで、温度、圧力をパラメータとして、
多結晶シリコン膜上の自然酸化膜の除去の程度と、多結
晶シリコン膜表面のシリコンのマイグレーションの程度
を調べる実験を行った。

【００３３】自然酸化膜の除去の程度についてはＳＩＭ
Ｓにより評価した。一方、多結晶シリコン膜表面のシリ
コンのマイグレーションの程度についてはシリコン膜表
面の荒れから評価した。なお、この表面荒れの評価はＡ
ＦＭによる非接触測定にて行った。また、多結晶シリコ
ン膜の膜厚は３０ｎｍとした。

【００３４】図３に、自然酸化膜の除去の程度およびシ
リコンのマイグレーション（表面荒れ）の程度の評価結
果を示す。図中、○印は表面荒れを招かずに自然酸化膜
を除去できる温度・圧力、△印は甚だしい表面荒れを招
くが自然酸化膜を除去できる温度・圧力、×印は表面荒
れは起こらないが自然酸化膜を除去できない温度・圧力
を示している。

【００３５】この評価結果からいえることは、多結晶シ
リコン膜上の自然酸化膜を除去するためには、図３に示
される○印の温度・圧力で規定される温度・圧力領域内
で水素雰囲気中の熱処理を行う必要があるということで
ある。

【００３６】ここで、温度をＴ（℃）、圧力をＰ（Ｔｏ
ｒｒ）とすると、○印の温度・圧力で規定される温度・
圧力領域は、下記の二つの不等式（１），（２）を同時
に満たす温度・圧力領域であると定式化できる。

【００３７】６００＜Ｔ＜１１００（１）（Ｔ−９００）／１００＜ｌｏｇＰ＜（Ｔ−５００）／１００（２）なお、本実施形態では、パターニングされ、かつ側面が
シリコン酸化膜４で覆われた多結晶シリコン膜３の場合
について説明したが、側面がシリコン酸化膜４で覆われ
ていない多結晶シリコン膜３の場合にも同様の効果が得
られる。

【００３８】自然酸化膜を除去するべく、水素雰囲気中
で熱処理を行った場合、その圧力が上述した２つの不等
式（１），（２）を同時に満足しないときは、パターニ
ングされた多結晶シリコン膜のコーナー部の曲率半径が
大きくなってしまうなどの問題が生じてしまうことがあ
り得る。特に多結晶シリコン膜のコーナー部が露出して
いる場合には起きやすい。このような問題を避けるに
は、本実施形態で示した条件での水素雰囲気中での熱処
理を行うことが極めて有効となる。

【００３９】また、本実施形態では、水素のみを含む雰
囲気中での熱処理により、自然酸化膜の除去を行った
が、還元性雰囲気である限り、他のガスとの混合ガス雰
囲気中であってもかまわない。例えばＡｒガスなどの不
活性ガスで希釈された水素雰囲気もしくは酸素や水蒸気
などの酸化性のガスの分圧を十分に下げた雰囲気であっ
てもかまわない。

【００４０】また、本実施形態では、第１の多結晶シリ
コン膜３の膜厚が３０ｎｍの場合について説明したが、
膜厚はそれよりも厚くても逆に薄くても、本実施形態に
示した効果は得られる。

【００４１】なお、多結晶シリコン膜は膜厚が薄いほど
熱処理による粒化が起こり易く、また十分に厚ければ粒
化することはない。ただし、結晶構造が多結晶である限
り、本実施形態に示した条件の範囲外で水素雰囲気中で
の熱処理を行うと、表面荒れは起きてしまう。したがっ
て、本実施形態の熱処理は、多結晶シリコン膜の膜厚を
問わずに意義があるといえる。

【００４２】また、本実施形態では、自然酸化膜を除去
した後に堆積する導電膜として、多結晶シリコン膜（半
導体膜）の場合について示したが、これは他の導電膜、
あるいは絶縁膜を堆積する場合でも有効である。

【００４３】他の導電膜としては、例えばＷＳｉ膜等の
金属シリサイド膜、Ｃｕ膜やＡｌ膜等の金属膜があげら
れる。この場合、下地の多結晶シリコン膜と導電膜との
界面における電気抵抗を本実施形態の場合と同様に低減
できる。

【００４４】また、下地の多結晶シリコン膜の表面の自
然酸化膜を除去した後、Ｃｏ膜やＴｉ膜等の高融点金属
膜を堆積し、その後熱処理によりシリサイド化を行う場
合には、多結晶シリコン膜とシリサイド膜との界面をフ
ラットな均一な形状できる。

【００４５】また、下地の多結晶シリコン膜の表面の自
然酸化膜を除去した後、ＣＶＤ法によりシリコン窒化膜
を堆積する場合には、多結晶シリコン膜とシリコン窒化
膜との界面における酸化膜量を減らすことができ、これ
により例えば多結晶シリコン膜を電極として用いた場合
には、シリコン窒化膜よりも誘電率の低い絶縁膜である
酸化膜の増加を抑制できるので、リーク電流の増加を抑
制することが可能となる。（第２の実施形態）図４は、本発明の第２の実施形態に
係る半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。

【００４６】まず、図４（ａ）に示すように、シリコン
基板１１上に厚さ６ｎｍのシリコン酸化膜１２、厚さ５
０ｎｍのアモルファスシリコン膜１３ａを順次堆積す
る。次にシリコン基板１１を減圧可能な処理容器内に導
入し、一旦５Ｔｏｒｒの真空度まで減圧した後、圧力６
００Ｔｏｒｒの酸素雰囲気中で７００℃の熱処理を行
う。

【００４７】この熱処理により、図４（ｂ）に示すよう
に、表面荒れを招かずに、アモルファスシリコン膜１３
ａを多結晶シリコン膜１３ｐに変えることができる。ま
た、このときの熱処理によって、同図（ｂ）に示すよう
に、多結晶シリコン膜１３ｐ上には２ｎｍ程度の薄い酸
化膜１４が形成される。

【００４８】次に同一処理容器内で基板温度を６００℃
まで降温するとともに、０．１Ｔｏｒｒの真空度まで減
圧した後、雰囲気をアルゴンで１０％に希釈した水素と
置換する。この後、圧力を４００Ｔｏｒｒとし、雰囲気
はアルゴンで１０％に希釈したままで８５０℃まで昇温
する。このような熱処理によって、多結晶シリコン膜１
３ｐの表面の薄い酸化膜１４は除去される。

【００４９】次に図４（ｃ）に示すように、同一処理容
器内で５５０℃まで降温し、その状態でＳｉ₂ Ｈ₆ ガス
を流して厚さ１００ｎｍのアモルファスシリコン膜１５
を多結晶シリコン膜１３ｐ上に堆積した後、ＣＶＤ法を
用いてシリコン酸化膜１６をアモルファスシリコン膜１
５上に堆積する。この後、同図（ｃ）に示すように、シ
リコン酸化膜１６上にフォトレジストパターン１７を形
成する。

【００５０】次に図４（ｄ）に示すように、フォトレジ
ストパターン１７をマスクにしてＲＩＥ（Reactive Ion
Etching）によってシリコン酸化膜１６をパターニング
し、フォトレジストパターン１７のパターンをシリコン
酸化膜１６に転写する。この後、フォトレジストパター
ン１７を炭化して剥離する。

【００５１】次に図４（ｅ）に示すように、シリコン酸
化膜１６をマスクにして、酸化シリコンに対してのシリ
コンのエッチング選択比が高い条件でのＲＩＥによっ
て、アモルファスシリコン膜１５、多結晶シリコン膜１
３ｐをパターニングする。アモルファスシリコン膜１
５、多結晶シリコン膜１３ｐのエッチング形状は、シリ
コン酸化膜１６のパターンをきれいに反映した形状であ
った。

【００５２】比較のため、上記水素雰囲気中での熱処理
を行わなかった場合について、同じ条件でのエッチング
を行ったところ、図５（ａ）に示すように、シリコン酸
化膜１２上にエッチング残渣１８が生じることが分かっ
た。

【００５３】これは多結晶シリコン膜１３ｐとアモルフ
ァスシリコン膜１５との界面に存在する自然酸化膜の膜
厚にばらつきがあり、膜厚が厚いところではエッチング
が抑制され、除去できずに残ったからだと考えられる。

【００５４】このようなエッチング残渣１８を避けるた
めの方法としては、ＲＩＥにおける選択比を下げる方法
もあるが、低い選択比でＲＩＥを行ったところ、図５
（ｂ）に示すように、シリコン基板１１までもがエッチ
ングされてしまった。

【００５５】これはシリコン酸化膜１２の膜厚は６ｎｍ
と薄いため、選択比が低いとシリコン酸化膜２２では多
結晶シリコン膜１３ｐのエッチングが止まらなかったか
らであると考えられる。

【００５６】また、本実施形態では、アモルファスシリ
コン膜１３ａをまず酸化性雰囲気中で熱処理して多結晶
化したが、その理由はアモルファスシリコン膜１３を水
素雰囲気中などの非酸化性雰囲気中で熱処理（加熱）す
ると、自然酸化膜が除去されるよりも低温でアモルファ
スシリコン膜１３の多結晶化が生じるものの、これと同
時にアモルファスシリコン膜１３表面のシリコンがマイ
グレーションしてしまうからである。

【００５７】実際、酸化性雰囲気での熱処理（加熱）を
行わなかった場合には、アモルファスシリコン膜１３が
粒化してしまう現象が起きた。したがって、アモルファ
スシリコン膜上の自然酸化膜を除去する場合には、本実
施形態のように、まず酸化性雰囲気中での熱処理を行う
ことで、アモルファスシリコン膜１３ｐを多結晶化する
ことが重要である。

【００５８】なお、本実施形態では、具体的な素子構造
について説明したなかったが、例えば多結晶シリコン膜
１３ｐ、アモルファスシリコン膜１５の積層シリコン膜
は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリのフローティング
ゲート電極として使用されるものである。

【００５９】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば酸化性雰囲気中におけるアモル
ファスシリコン膜１３ａの結晶化と、薄い自然酸化膜１
４の還元除去は、一旦試料を大気中に出して異なった反
応容器中で行っても良い。

【００６０】また、上記実施形態では、自然酸化膜の除
去工程とその後の多結晶シリコン膜またはアモルファス
シリコン膜の堆積工程とを同一処理容器内で連続して行
うことで、これらの２つの工程を真空連続的に行った
が、それらの２つの工程をマルチチャンバーを用いてそ
れぞれ別の処理容器で行うことで、真空連続的に行って
も良い。

【００６１】また、結晶化のための酸化性雰囲気は、意
図的に酸素や水素などを流さずに、雰囲気中に残留した
これらのガスを用いて、還元性とならない雰囲気として
も良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施できる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、所
定の条件に設定された水素を主成分とする雰囲気中で多
結晶シリコン膜を熱処理することにより、多結晶シリコ
ン膜の形状劣化を招くことなく、多結晶シリコン膜の表
面の酸化膜を除去できるので、多結晶シリコン膜上に該
多結晶シリコン膜と良好なコンタクトが取れる膜を堆積
することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図

【図２】水素雰囲気中での熱処理を９００℃、１０Ｔｏ
ｒｒの条件で行った場合の熱処理直後の試料の様子を断
面ＴＥＭにより観察した結果を示す図

【図３】温度、圧力をパラメータとして、多結晶シリコ
ン膜上の自然酸化膜の除去の程度と、多結晶シリコン膜
表面のシリコンのマイグレーションの程度を調べた結果
を示す図

【図４】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を示す工程断面図

【図５】第２の実施形態に対しての比較例を示す断面図

【図６】従来の問題点を説明するための断面図

【符号の説明】

１…シリコン基板２…シリコン酸化膜３…第１の多結晶シリコン膜４…シリコン酸化膜５…第２の多結晶シリコン膜１１…シリコン基板１２…シリコン酸化膜１３ａ…アモルファスシリコン膜１３ｐ…多結晶シリコン膜１４…薄い酸化膜１５…アモルファスシリコン膜１６…シリコン酸化膜１７…フォトレジストパターン１８…エッチング残渣

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコン基板上に多結晶シリコン膜を形成
する工程と、所定の条件に設定された水素を主成分とする雰囲気中で
の熱処理により、前記多結晶シリコン膜の表面の酸化膜
を除去する工程と、この酸化膜を除去する工程と真空連続的に、前記多結晶
シリコン膜上に絶縁膜または導電膜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２】シリコン基板上にアモルファスシリコン膜
を形成する工程と、酸化性雰囲気中での熱処理により、前記アモルファスシ
リコン膜を多結晶シリコン膜に変化させる工程と、所定の条件に設定された水素を主成分とする雰囲気中で
の熱処理により、前記多結晶シリコン膜の表面の酸化膜
を除去する工程と、この酸化膜を除去する工程と真空連続的に、前記多結晶
シリコン膜上に絶縁膜または導電膜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３】前記酸化性雰囲気中での熱処理を５５０℃
以上の熱処理温度で行うことを特徴とする請求項２に記
載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】前記所定の条件は、温度をＴ（℃）、圧力
をＰ（Ｔｏｒｒ）とした場合に、６００＜Ｔ＜１１００および（Ｔ−９００）／１００＜
ｌｏｇＰ＜（Ｔ−５００）／１００の二つの不等式を同
時に満たすものであることを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】前記導電膜はシリコン膜、前記酸化膜は自
然酸化膜であることを特徴とする請求項１ないし請求項
３のいずれに記載の半導体装置の製造方法。