CN110189983B - 对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法和装置。提供一种能够在单晶硅或单晶锗或单晶硅锗上大致完全地对非晶质的硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的技术。具备如下工序：第1工序，在该第1工序中，准备具有单晶硅或单晶锗或单晶硅锗作为被处理面的被处理体；第2工序，在该第2工序中，使卤元素吸附于被处理体的被处理面；第3工序，在该第3工序中，向被处理体供给用于对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的原料气体，在被处理体的被处理面上对非晶质硅膜或非晶质锗膜或非晶质硅锗膜进行成膜。

Description

对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法和装置。
背景技术
在半导体制造工艺中，作为用于在半导体基板上例如形成新的半导体层的方法，广泛应用外延生长法，作为典型例，进行使新的Si单晶层在单晶硅(Si)上气相外延生长。
另外，除了Si之外，作为能够实现进一步的半导体集成电路装置的高性能化的半导体材料，硅锗(SiGe)、锗(Ge)备受关注，也正在研究使SiGe、Ge在单晶的Si、SiGe、Ge之上气相外延生长。
然而，在使Si、SiGe、Ge在单晶Si等单晶上气相外延生长的情况下，不论使同种材料外延生长的同质外延生长、使异种材料外延生长的异质外延生长(例如使SiGe在Si单晶上外延生长的情况)，若存在残留氧，则非晶质(非晶形)在该部分生长，因此，存在如下问题：外延生长和非晶形生长混杂，所生长的膜的表面粗糙。另外，在异质外延生长的情况下，由于由晶格常数之差导致的失配位错，产生外延生长速度局部地变化的交叉影线图案，由此，所生长的膜的表面也粗糙。
为了防止这样的表面粗糙，认为使非晶质膜在Si等单晶上的整个面生长的做法有效。另外，在将金属的源极·漏极形成于单晶Si上的情况下等，也存在需要在单晶Si上形成非晶质SiGe的情况。
在专利文献1中记载有如下技术：使用Si2H6气体作为第1气体，以难以产生多晶化的低温在单晶Si基板上较薄地成膜了第1非晶质Si膜之后，提升温度并使用SiH4气体作为第2气体而在第1非晶质Si膜上较厚地成膜第2非晶质Si膜，从而在单晶Si基板上对非晶质硅均匀地进行成膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-10513号公报
发明内容
发明要解决的问题
不过，在Si等单晶上成膜Si膜、SiGe膜、Ge膜的情况下，堆积到基底的单晶上的膜拖延(日文：引きずる)基底的单晶的晶格常数而易于外延生长，即使是根据上述专利文献1的技术，也难以成膜完全的非晶质膜。
因而，本发明以提供一种能够在单晶硅或单晶锗或单晶硅锗上大致完全地对非晶质的硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的的技术为课题。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明的第1观点提供一种对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法，其是在具有单晶硅或单晶锗或单晶硅锗作为被处理面的被处理体的所述被处理面上对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法，其特征在于，该方法具备如下工序：第1工序，在该第1工序中，准备所述被处理体；第2工序，在该第2工序中，使卤元素吸附于所述被处理体的被处理面；以及第3工序，在该第3工序中，向所述被处理体供给用于对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的原料气体，在所述被处理体的所述被处理面上对非晶质硅膜或非晶质锗膜或非晶质硅锗膜进行成膜。
在上述第1观点中，作为所述第2工序的卤元素，能够使用从Cl、F、Br、以及I选择的至少一种。另外，所述第2工序能够通过向所述被处理体供给含卤元素气体来进行。此时，作为所述含卤元素气体，能够使用从Cl2气体、HCl气体、HBr气体、Br2气体、HI气体、I2气体、ClF3气体以及F2气体选择的气体。
也可以是，该方法在所述第2工序之前还具有从所述被处理面去除氧化膜的第4工序。所述第4工序能够利用含有氢的物质来进行，优选通过使用了氨气和氟化氢气体的化学的氧化膜去除处理来进行。
也可以是，该方法在所述第3工序之后还具有使所述非晶质硅膜或所述非晶质锗膜或所述非晶质硅锗膜结晶化的第5工序。所述第5工序能够通过抽真空或退火来进行。所述第5工序能够在所述第3工序之后原位进行。
本发明的第2观点提供一种对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的装置，其是在具有单晶硅或单晶锗或单晶硅锗作为被处理面的被处理体的所述被处理面上对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的装置，其特征在于，该装置具备：处理容器，其收容所述被处理体；气体供给机构，其向所述处理容器内供给用于对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的原料气体、含卤元素气体以及非活性气体；加热装置，其对所述被处理体进行加热；排气装置，其对所述处理容器内进行排气；以及控制部，其对所述气体供给机构、所述加热装置以及所述排气装置进行控制，所述控制部进行以下控制：在所述被处理体配置到所述处理容器内的状态下利用所述排气装置和所述加热装置对所述处理容器内的压力和温度进行控制，同时使所述含卤元素气体从所述气体供给机构向所述处理容器内供给而使卤元素吸附于所述被处理体的被处理面，接下来，使所述原料气体从所述气体供给机构向所述被处理体供给，使非晶质硅膜或非晶质锗膜或非晶质硅锗膜成膜在所述被处理体的所述被处理面上。
在上述第2观点中，所述控制部能够进行以下控制：在使非晶质硅膜或非晶质锗膜或非晶质硅锗膜成膜到所述被处理体的所述被处理面上之后，利用所述排气装置对所述处理容器内进行抽真空、或、在所述处理容器内利用所述加热装置使所述被处理体退火处理，从而使所述非晶质硅膜或所述非晶质锗膜或所述非晶质硅锗膜结晶化。
发明的效果
根据本发明，在硅膜或锗膜或硅锗膜的成膜之前，使含卤物质吸附于具有单晶硅或单晶锗或单晶硅锗作为被处理面的被处理体的被处理面，因此，能够利用卤元素使基底的单晶表面封端。卤元素能够与基底的硅等牢固地结合而阻碍外延生长，因此，能够在基底的单晶的上大致完全地对非晶质的硅膜或锗或硅锗膜进行成膜。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的成膜方法的一个例子的流程图。
图2是表示本发明的第1实施方式的成膜方法的一个例子的工序剖视图。
图3是表示向单晶硅上直接供给Si原料而对Si膜进行了成膜之际的状态的剖视图。
图4是用于说明向单晶硅上直接供给Si原料而对Si膜进行成膜之际的成膜机理的图。
图5是用于说明使卤元素吸附于单晶硅上之后对Si膜进行成膜之际的成膜机理的图。
图6是表示使以本发明的第1实施方式的成膜方法成膜而成的a-Si膜结晶化后的状态的图。
图7是在单晶Si暴露着的被处理面直接对Si膜进行了成膜的情况和在实施了COR之后、进行基于Cl2气体的卤元素吸附处理之后对Si膜进行了成膜的情况下、对膜表面的Haze和膜厚进行了比较的图。
图8是表示在单晶Si暴露着的被处理面直接对Si膜进行了成膜的情况和进行基于Cl2气体的卤元素吸附处理之后对Si膜进行了成膜的情况下、对作为结晶·非晶形(非晶质)的指标的折射率和衰减系数进行了测定的结果的图。
图9是表示在单晶Si暴露着的被处理面进行基于Cl2气体的卤元素吸附处理之后对Si膜进行了成膜的情况和之后进行了抽真空的情况下、对作为结晶·非晶形(非晶质)的指标的折射率和衰减系数进行了测定的结果的图。
图10是表示针对在单晶Si暴露着的被处理面直接对Si膜进行了成膜的情况和进行基于Cl2气体的卤元素吸附处理之后对Si膜进行了成膜的情况、利用SIMS对膜厚方向的氧(O)和Cl的浓度进行了测定的结果的图。
图11是表示本发明的第2实施方式的成膜方法的一个例子的流程图。
图12是表示本发明的第2实施方式的成膜方法的一个例子的工序剖视图。
图13是表示向单晶硅上直接供给Si原料气体和Ge原料气体而对SiGe膜进行了成膜之际的状态的剖视图。
图14是表示使以本发明的第2实施方式的成膜方法成膜而成的a-SiGe膜结晶化后的状态的图。
图15是表示能够实施本发明的第1实施方式、第2实施方式的成膜方法的成膜装置的一个例子的纵剖视图。
附图标记说明
1、硅晶圆；2、氧化膜；3、卤元素；4、a-Si膜；5、残留氧；6、多面体面；7、单晶Si膜；8、a-SiGe膜；9、失配位错；10、单晶SiGe膜。
具体实施方式
以下，参照附图而对本发明的几个实施方式进行说明。
＜第1实施方式＞
首先，对本发明的第1实施方式的成膜方法进行说明。本实施方式对在单晶上形成由相同的材料构成的非晶质膜的情况进行说明。
图1是表示本发明的第1实施方式的成膜方法的一个例子的流程图，图2是概略地表示此时的被处理基板的状态的工序剖视图。
首先，作为被处理面是单晶Si的被处理体，准备作为单晶硅基板的硅晶圆1(步骤1、图2的(a))。
在硅晶圆1的包括被处理面在内的表面上形成有由自然氧化膜、化学品氧化物等构成的氧化膜2，该化学品氧化物是由于与除了大气以外的物质之间的化学反应而形成的。
接着，将硅晶圆1的表面的包括自然氧化膜在内的氧化膜2去除(步骤2、图2的(b))。
去除氧化膜2的处理能够利用含有氢的物质来进行。例如，能够列举使用了氨气(NH3)和氟化氢(HF)气体作为含有氢的气体的化学的氧化膜去除处理(COR)。另外，也可以是基于氢的高温处理、氢等离子体处理。而且，也能够使用例如湿处理，该湿处理使用了稀氟酸(DHF)等含有氢的化学溶液。通过如此去除氧化膜2，硅晶圆1的表面成为被氢封端的(也包括悬键(日文：未結合手))清洁面。在这些处理中，优选作为能够原位进行如下工序的干处理的COR。
接着，使卤元素3吸附于硅晶圆1的被处理面(步骤3、图2的(c))。
该处理通过向硅晶圆1供给含卤元素气体来进行。作为卤元素，能够列举Cl、F、Br、I，作为含卤元素气体，能够列举Cl2气体、HCl气体、HBr气体、Br2气体、HI气体、I2气体、ClF3气体、F2气体等。通过供给这样的含卤元素气体，使该气体吸附于被处理面，结果成为吸附有卤元素3的状态。
此时的处理条件由于所使用的气体而不同，但优选是温度：50℃～400℃、压力：1.33Pa～666.6Pa(0.01Torr～5Torr)的范围。
使用了Cl2气体作为含卤元素气体的情况的步骤3的处理条件的一个例子如以下这样。
Cl2气体流量：300sccm～5000sccm
处理时间：0.5min～5min
处理温度：50℃～400℃
处理压力：1.33Pa～666.6Pa(0.01Torr～5Torr)
接着，向硅晶圆1的实施了卤元素吸附处理的被处理面上供给硅原料气体，对非晶质Si(非晶形Si(也记作a-Si))膜4进行成膜(步骤4、图2的(d))。
在对a-Si膜4进行成膜之际，作为硅原料气体，能够使用含有氢和硅的气体、例如乙硅烷(Si2H6)气体、甲硅烷(SiH4)气体、丙硅烷(Si3H8)气体、丁硅烷(Si4H10)气体等。另外，能够使用作为含氯化合物气体的六氯乙硅烷(Si2Cl6)气体等。而且，能够使用含有氨基的硅烷气体、例如BTBAS、3DMAS、DIPAS等。另外，也可以在a-Si膜4的成膜时掺杂掺杂物。作为掺杂物气体，能够列举掺杂磷(P)的PH3、P2H4、PCl3、掺杂硼(B)的B2H6、BCl3等。
使用了乙硅烷(Si2H6)气体作为硅原料气体的情况的步骤4的处理条件的一个例子如以下这样。
Si2H6气体流量：10sccm～1000sccm
处理时间：1min以上
处理温度：350℃～450℃
处理压力：13.3Pa～1333.3Pa(0.1Torr～10Torr)
通过以上那样的步骤1～4，能够在硅晶圆1的由单晶Si构成的被处理面上大致完全地对非晶形的Si膜(a-Si膜)4进行成膜。
以下，详细地说明。
若向去除了表面的氧化膜的清洁的单晶硅之上直接供给硅原料气体，则拖延基底的单晶的晶格常数而易于外延生长，一般而言，大致使单晶的Si膜成膜。
不过，即使进行步骤2的氧化膜去除处理，如图3的(a)所示，微观看来，存在微量的残留氧5的情况也较多，若在该状态下供给硅原料，则在不存在残留氧5的部分进行外延生长，但存在残留氧5的部分，外延生长被阻碍而进行非晶形生长，因此，在获得的Si膜4a中，外延生长和非晶形生长混杂。非晶形Si的生长速度比结晶Si的生长速度快，因此，如图3的(b)所示，残留氧5存在而Si进行了非晶形生长的部分成为金字塔状的突起、即多面体面6，产生表面粗糙。
为了防止这样的表面粗糙，在Si单晶上的整个面形成a-Si膜的做法有效，但如上述那样，在Si单晶上易于产生单晶，难以使非晶形膜在整个面生长。
因此，在本实施方式中，使卤元素3吸附于在硅晶圆1的被处理面暴露着的单晶Si的表面，利用卤元素使单晶Si的被氢封端的部分和悬键的一部分封端。例如，使用Cl2气体作为含卤元素气体，使Cl作为卤元素吸附，形成Cl封端。由此，能够使完全的非晶形膜在单晶Si之上生长。
对此时的机理进行说明。
去除了单晶Si的氧化膜之后的表面如图4的(a)所示那样被氢封端(包括悬键)，但氢封端的键较弱，因此，若向该表面供给硅原料气体，则如图4的(b)所示，H容易地置换成Si，Si进行外延生长。相对于此，若使作为卤元素的Cl吸附于单晶硅的表面，则如图5的(a)所示，氢封端的一部分置换成作为卤元素的Cl，形成Cl封端。若在该状态下供给硅原料气体，则作为卤元素的Cl与基底的Si之间的键比H与基底的Si之间的键强，因此，如图5的(b)所示，Cl封端被未置换成Si，产生晶格的失配而外延生长被阻碍。因此，通过卤元素被吸附于单晶Si面，能够在其整个面大致完全地对非晶形的Si膜(a-Si膜)4进行成膜。
通过如此大致完全地形成非晶形的Si膜4，能够抑制由多面体面的产生导致的表面粗糙。
另外，即使Cl等卤元素吸附于硅晶圆1的表面，对电特性的影响也极小，这点也是很大的优点。
并且，通过在如此形成了a-Si膜4之后进行结晶化处理，如图6所示，能够使a-Si膜4成为单晶Si膜7，能够设为在单晶Si膜之上形成有作为同质外延生长膜的单晶Si膜7的状态。进行了这样的结晶化处理之后的单晶Si膜7与a-Si膜4同样地维持抑制了表面粗糙的状态。
结晶化处理能够在对a-Si膜4进行成膜的成膜装置的处理容器内原位进行。此时，a-Si膜4处于不稳定的状态，非常地易于结晶化，通过进行抽真空或退火作为结晶化处理，能够容易地进行单晶化。均是通过使a-Si膜4所含有的H等脱离来使其结晶化的处理。在抽真空的情况下，无需使温度上升，能够在非活性气体等气氛中单纯进行抽真空而使a-Si膜4中的H等脱离即可。另外，在退火的情况下，利用热使H等脱离，在非活性气体等气氛中进行加热即可，此时的温度是成膜温度以上即可。
在利用结晶化处理使a-Si膜4成为单晶Si膜7之前加入其它工艺的情况下等，也可以是，在对a-Si膜4进行成膜后，将硅晶圆1取出到处理容器外，非原位进行结晶化处理。
而且，也可以是，在对例如a-Si膜4进行成膜后，在该a-Si膜4之上对金属进行成膜，并进行退火，从而形成金属硅化物。若在硅化时进行非晶形成膜，则具有促进硅化的进行这样的优点。
此外，在上述例子中，示出了在单晶Si上对a-Si膜进行成膜的例子，在本实施方式中，在单晶Ge上对非晶质Ge(非晶形Ge(也记作a-Ge))膜进行成膜的情况下，在单晶SiGe上对非晶质SiGe(非晶形SiGe(也记作a-SiGe))膜进行成膜的情况下，也能够以同样的顺序进行。
在该情况下，作为对非晶形Ge膜进行成膜之际的锗原料气体，能够使用含有氢和锗的气体，能够列举锗烷(GeH4)气体、乙锗烷(Ge2H6)气体、丙锗烷(Ge3H8)等。还能够列举作为含氯化合物气体的GeH3Cl、GeH2Cl2、GeHCl3等。另外，在对非晶形SiGe膜进行成膜之际，使用上述的甲硅烷(SiH4)气体、乙硅烷(Si2H6)气体等硅原料气体、上述的锗烷(GeH4)气体、乙锗烷(Ge2H6)气体等锗原料气体即可。另外，也可以在成膜时掺杂掺杂物。作为掺杂物气体，能够列举掺杂磷(P)的PH3、P2H4、PCl3、掺杂硼(B)的B2H6、BCl3等。
实际上，在对硅晶圆实施COR而去除了表面的氧化膜之后，在使用乙硅烷(Si2H6)在单晶Si暴露着的被处理面直接对Si膜进行了成膜的情况(COR+DS)下，以及在实施了COR之后，进行基于Cl2气体的卤元素吸附处理之后使用乙硅烷(Si2H6)而对Si膜进行了成膜的情况(COR+Cl2+DS)下，对膜表面的Haze(雾状缺陷)和膜厚进行了比较。另外，针对这些膜，对作为结晶·非晶形(非晶质)的指标的折射率(Refractive Index；RI)和衰减系数(extinction coefficient；K)进行了测定。将它们的结果表示在图7和图8。如这些图所示，在COR+DS的情况下，非晶形和结晶混杂，所成膜的Si膜的Haze的值较大，另外，所成膜的Si膜的RI和K值表示其是结晶，在COR+Cl2+DS的情况下，所成膜的Si膜的Haze的值较小，RI和K值表示其是非晶形，膜厚也比COR+DS的膜厚厚。此外，在图7中示出有COR+DS的情况和COR+Cl2+DS的情况的膜的状态，但这些只不过示意性地表示外延生长，并不表示实际的非晶形和结晶的量。
根据这些确认到：在COR+DS的情况下，Si进行外延生长，由于残留氧，局部地进行非晶形生长，从而产生表面粗糙，而在COR+Cl2+DS的情况下，Si膜大致完全地成为非晶形，未产生表面粗糙。
接着，针对通过COR+Cl2+DS获得的Si膜以及之后进行了抽真空的Si膜(COR+Cl2+DS+Vacuum(真空))，对RI和K值进行了测定，结果如图9所示，确认到：因抽真空，RI和K值降低，且因抽真空，使Si膜结晶化。另外，即使进行抽真空，也维持了Si膜的表面粗糙较小的状态。
接着，针对利用COR+DS对Si膜进行了成膜的情况和利用COR+Cl2+DS对Si膜进行了成膜的情况，利用SIMS对膜厚方向的氧(O)和Cl的浓度进行了测定。将其结果表示在图10中。如该图10所示，即使进行基于Cl2气体的吸附处理，硅晶圆表面附近的O浓度也不减少，仅Cl浓度上升了。由此，确认到外延生长被Cl阻碍。
＜第2实施方式＞
接着，对本发明的第2实施方式的成膜方法进行说明。本实施方式对在单晶上形成由不同的材料构成的非晶质膜的情况进行说明。
图11是表示本发明的第2实施方式的成膜方法的一个例子的流程图，图12是概略地表示此时的被处理基板的状态的工序剖视图。
首先，作为被处理面是单晶Si的被处理体，准备硅晶圆1(步骤11、图12(a))。接着，从硅晶圆1的表面去除包括自然氧化膜在内的氧化膜2(步骤12、图12(b))。接着，使卤元素3吸附于在硅晶圆1的被处理面暴露着的单晶Si的表面(步骤13、图12(c))。以上的步骤11～13与第1实施方式的步骤1～3同样地进行。
接着，向硅晶圆1的实施了卤元素吸附处理的被处理面上供给硅原料气体和锗原料气体，对a-SiGe膜8进行成膜(步骤14、图12(d))。
在对a-SiGe膜8进行成膜之际，作为硅原料气体，能够使用上述的甲硅烷(SiH4)气体、乙硅烷(Si2H6)气体等含有氢和硅的气体。另外，作为锗原料气体，能够使用上述的锗烷(GeH4)气体、乙锗烷(Ge2H6)气体等含有氢和锗的气体。
使用了甲硅烷(SiH4)气体作为硅气体、使用了锗烷(GeH4)气体作为锗气体的情况的步骤14的处理条件的一个例子如以下这样。
SiH4气体流量：超过0sccm～5000sccm
Ge2H4气体流量：超过0sccm～5000sccm
处理时间：5min以上
处理温度：250℃～450℃
处理压力：13.33Pa～533.2Pa(0.1Torr～4Torr)
通过以上那样的步骤11～14，能够大致完全地对非晶形(非晶质)的SiGe膜(a-SiGe膜)8进行成膜。
以下，详细地说明。
若向表面的氧化膜被去除后的清洁的单晶硅上直接供给硅原料气体和锗原料气体，则拖延基底的单晶的晶格常数而易于外延生长，大致单晶的SiGe膜被成膜。
不过，即使进行步骤12的氧化膜去除处理，也与第1实施方式同样，由于存在残留氧，在所获得的SiGe膜8a中，外延生长和非晶形生长混杂。另外，除此之外还是异质外延生长，因此，由于Si的晶格常数和SiGe的晶格常数不同，如图13的(a)所示，结晶的失配作为一因而在SiGe膜8a产生失配位错9。若在产生了失配位错9的情况下直接使其晶体生长，则如图13的(b)所示，在SiGe膜8a的表面产生“沿着失配位错9的台阶”(交叉影线图案)。由于这些主要原因，在SiGe膜8a产生表面粗糙。
为了防止这样的表面粗糙，在Si单晶上的整个面形成a-SiGe膜的做法有效。不过，如上述那样，难以在Si单晶上对完全的非晶形的SiGe膜进行成膜。
因此，在本实施方式中，也与第1实施方式同样，使卤元素吸附于在硅晶圆1的被处理面暴露着的单晶Si的表面，利用卤元素使单晶Si的被氢封端的部分和悬键的一部分封端。例如，使用Cl2气体作为含卤元素气体，使Cl作为卤元素吸附，形成Cl封端。由此，能够使完全的非晶形膜在其上生长。
通过如此大致完全地形成非晶形的a-SiGe膜8，能够抑制由多面体面的产生导致的表面粗糙、以及由交叉影线图案导致的表面粗糙。
并且，通过在如此形成a-SiGe膜8之后进行结晶化处理，如图14所示，能够使a-SiGe膜8成为单晶SiGe膜10，能够设为在单晶Si膜之上形成有作为异质外延生长膜的单晶SiGe膜10的状态。进行了这样的结晶化处理之后的单晶SiGe膜10与a-SiGe膜8同样，维持抑制了表面粗糙的状态。
结晶化处理与第1实施方式同样地能够在成膜装置的处理容器内原位进行。此时，a-SiGe膜8非常易于结晶化，与第1实施方式同样地，通过进行抽真空或退火作为结晶化处理，能够容易地使其单晶化。在抽真空的情况下，无需使温度上升，单纯地进行抽真空即可，另外，在退火的情况下，此时的温度是成膜温度以上即可。
另外，在利用结晶化处理使a-SiGe膜8成为单晶SiGe膜10之前加入其它工艺的情况下，也可以是，将硅晶圆1取出到处理容器外，非原位进行结晶化处理。例如，在将SiGe膜用于源极·漏极的情况下，也可以是，将在单晶硅上对a-SiGe膜8进行了成膜的硅晶圆从成膜装置取出来之后，相对于a-SiGe膜8进行杂质的移植，之后，进行结晶化处理。
而且，也可以是，在对例如a-SiGe膜8进行成膜后，与第1实施方式同样地，在该a-SiGe膜8之上对金属进行成膜，通过进行退火来形成金属硅化物。在该情况下，也存在促进硅化的进行这样的优点。
此外，在上述例子中，示出了在单晶Si上对a-SiGe膜进行成膜的例子，但在本实施方式中，在单晶Ge上对a-SiGe膜、或a-Si膜进行成膜的情况下，在单晶SiGe上对a-Si膜或a-Ge膜进行成膜的情况下，也能够以同样的顺序进行。
此外，作为形成上述金属硅化物之际的实例，在作为单晶硅基板的硅晶圆之上以第2实施方式的方法对a-SiGe膜进行成膜，在对杂质进行了移植之后，进行结晶化处理，形成由单晶SiGe膜构成的源极·漏极，按照上述任一个实施方式在单晶SiGe膜之上形成a-Si膜、a-Ge膜、a-SiGe膜中任一个，而且，能够列举如下例子：在对镍那样的金属膜进行了成膜之后，利用退火形成金属硅化物。由此，在需要缩小电阻的源极·漏极的形成工序中，能够在单晶的大致整个面形成非晶形膜，能够减少表面粗糙，并且，能够减少非晶形膜的界面的氧，因此，能够使电阻降低。另外，通过形成硅化物，能够使源极·漏极的整体的电阻值进一步降低。
＜处理装置＞
接着，对能够实施上述第1实施方式、第2实施方式的成膜方法的成膜装置的一个例子进行说明。
图15是表示能够实施本发明的第1实施方式、第2实施方式的成膜方法的成膜装置的一个例子的纵剖视图。本例的成膜装置构成为立式的分批式装置。
本例的成膜装置100具有下端开口的有顶的圆筒体状的处理容器101。该处理容器101的整体由例如石英形成，在该处理容器101内的顶部设置有石英制的顶板102而被密封。如随后论述那样，利用加热装置加热处理容器101，构成为热壁类型的成膜装置。另外，在该处理容器101的下端开口部隔着O形密封圈等密封构件104连结有由例如不锈钢成形成圆筒体状的歧管103。
上述歧管103支承处理容器101的下端，呈多层载置许多张、例如50张～150张硅晶圆(以下简记为晶圆)W作为被处理体的石英制的晶圆舟皿105能够从该歧管103的下方插入处理容器101内。该晶圆舟皿105具有例如3根支柱106，许多张晶圆W由在支柱106形成的槽支承。
该晶圆舟皿105隔着石英制的保温筒107载置于台108上，该台108支承在贯穿例如不锈钢制的盖部109的旋转轴110上，该不锈钢制的盖部109对歧管103的下端开口部进行开闭。
并且，在该旋转轴110的贯通部设置有例如磁性流体密封件111，气密地密封旋转轴110同时支承成能够旋转。另外，在盖部109的周边部与歧管103的下端部之间夹设有由例如O形密封圈构成的密封构件112，由此，保持了处理容器101内的密封性。
旋转轴110安装于支承到例如舟皿升降机等升降机构(未图示)的臂113的顶端，使晶圆舟皿105和盖部109等一体地升降而插入处理容器101内。此外，也可以是，上述台108相对于上述盖部109侧固定地设置，不使晶圆舟皿105旋转，就进行晶圆W的处理。
成膜装置100具有：处理气体供给机构114，其向处理容器101内供给处理气体；以及非活性气体供给机构126，其向处理容器101内供给非活性气体、例如N2气体、Ar气体作为吹扫气体等。
处理气体供给机构114具有：含卤元素气体供给源115，其供给Cl2气体那样的含卤元素气体；Si原料气体供给源116，其供给乙硅烷(Si2H6)气体那样的Si原料气体；以及Ge原料气体供给源117，其供给锗烷(GeH4)气体那样的Ge原料气体。
在含卤元素气体供给源115连接有供给含卤元素气体的气体供给配管118，在气体供给配管118连接有气体分散喷嘴121，该气体分散喷嘴121由向内侧贯穿歧管103的侧壁且向上方向弯曲并在处理容器101内垂直地延伸的石英管构成。在气体分散喷嘴121的垂直部分，隔开预定的间隔地形成有多个气体喷出孔121a，能够从各气体喷出孔121a沿着水平方向朝向处理容器101大致均匀地喷出含卤元素气体。此外，在气体供给配管118设置有开闭阀118a和质量流量控制器那样的流量控制器118b，能够对含卤元素气体进行流量控制，同时供给。
在Si原料气体供给源116连接有供给Si原料气体的气体供给配管119，在气体供给配管119连接有气体分散喷嘴122，该气体分散喷嘴122由向内侧贯穿歧管103的侧壁且向上方向弯曲并垂直地延伸的石英管构成。在气体分散喷嘴122上，沿着其长度方向隔开预定的间隔地形成有多个气体喷出孔122a，能够从各气体喷出孔122a沿着水平方向向处理容器101内大致均匀地喷出Si原料气体。此外，在气体供给配管119设置有开闭阀119a和质量流量控制器那样的流量控制器119b，能够对Si原料气体进行流量控制，同时供给。
在Ge原料气体供给源117连接有供给Ge原料气体的气体供给配管120，在气体供给配管120连接有气体分散喷嘴123，该气体分散喷嘴123由向内侧贯穿歧管103的侧壁且向上方向弯曲并垂直地延伸的石英管构成。在气体分散喷嘴123上，沿着其长度方向隔开预定的间隔地形成有多个气体喷出孔123a，能够大致均匀地从各气体喷出孔123a沿着水平方向向处理容器101内喷出Ge原料气体。此外，在气体供给配管120设置有开闭阀120a和质量流量控制器那样的流量控制器120b，能够对Ge原料气体进行流量控制，同时供给。
非活性气体供给机构126具有：非活性气体供给源127；非活性气体配管128，其从非活性气体供给源127对非活性气体进行引导；以及非活性气体喷嘴129，其与该非活性气体配管128连接，且贯穿歧管103的侧壁地设置。在非活性气体配管128设置有开闭阀128a和质量流量控制器那样的流量控制器128b，能够对非活性气体进行流量控制，同时供给。
此外，气体供给机构由处理气体供给机构114和非活性气体供给机构126构成。
在处理容器101的一个侧面，沿着高度方向形成有突出部101a，在突出部101a的内部空间配置有气体分散喷嘴121。并且，气体分散喷嘴122、123以隔着突出部101a的方式配置。此外，气体分散喷嘴121、122、123的配置并没有特别限定。
也可以是，在存在需要等离子体化的气体的情况下，在突出部101a设置等离子体生成机构而使从配置到突出部101a的气体分散喷嘴喷出的气体等离子体化。
在处理容器101的与突出部101a相反的一侧的部分沿着处理容器101的侧壁的上下方向细长地形成有用于对处理容器101内进行真空排气的排气口137。在处理容器101的与排气口137相对应的部分安装有以覆盖排气口137的方式成形成截面U字状的排气口罩构件138。在该排气口罩构件138的下部连接有用于经由排气口137对处理容器101内进行排气的排气管139。在排气管139连接有对处理容器101内的压力进行控制的包括压力控制阀140和真空泵等的排气装置141，利用排气装置141经由排气管139对处理容器101内进行排气，使处理容器101内调整成预定的减压状态。
在处理容器101的外侧设置有筒体状的加热装置142，该筒体状的加热装置142包围处理容器101，用于对处理容器101及其内部的晶圆W进行加热。
成膜装置100具有控制部150。控制部150对成膜装置100的各构成部、例如阀类、作为流量控制器的质量流量控制器、升降机构等驱动机构、加热器电源等进行控制。控制部150由CPU(计算机)构成，具有进行上述控制的主控制部、输入装置、输出装置、显示装置以及存储装置。在存储装置中安装有存储介质，该存储介质储存有用于对由成膜装置100执行的处理进行控制的程序、即处理制程，主控制部进行以下控制：将存储于存储介质的预定的处理制程调出，基于该处理制程利用成膜装置100进行预定的处理。
此外，在将成膜装置100设为Si膜的成膜专用的情况下，也可以省略Ge原料气体供给源117，在设为Ge膜的成膜专用的情况下，也可以省略Si原料气体供给源116。
接着，说明利用如以上这样构成的成膜装置100对Si膜、Ge膜、SiGe膜进行成膜之际的动作。以下的处理动作基于存储到控制部150的存储部的存储介质的处理制程被执行。
最初，将多张、例如50～150张具有利用DHF清洗等去除了表面的氧化膜的清洁的被处理面的硅晶圆W搭载于晶圆舟皿105，将该晶圆舟皿105从下方插入处理容器101内，从而将多个晶圆W收容于处理容器101内。然后，利用盖部109将歧管103的下端开口部封闭，从而将处理容器101内的空间设为密闭空间。此外，也可以是，使用具有例如COR用的气体供给源的机构作为处理气体供给机构，在处理容器101内利用COR等去除硅晶圆W的表面的氧化膜。
接下来，利用排气装置141对处理容器101内进行排气而将压力控制成1.33Pa～666.6Pa(0.01Torr～5Torr)，同时从非活性气体供给源127向处理容器101内供给N2气体、Ar气体等非活性气体，设为预定的减压气氛，利用加热机构152将硅晶圆W的温度升温到50℃～400℃的范围的预定的温度。
并且，从含卤元素气体供给源115经由气体供给配管118、气体分散喷嘴121而从气体喷出孔121a将Cl2气体那样的含卤元素气体沿着晶圆W的表面供给，从而使卤元素吸附硅于晶圆W的被处理面。
接着，向处理容器101内供给非活性气体而对处理容器101内进行吹扫，在利用加热机构142使晶圆温度上升到预定温度之后，从Si原料气体供给源116和Ge原料气体供给源117导入Si原料气体、或Ge原料气体、或这两者而对Si膜、Ge膜、或SiGe膜进行成膜。
在该情况下，含卤元素吸附于晶圆W上，因此，所成膜的Si膜、Ge膜、或SiGe膜大致完全地成为非晶形膜(a-Si膜、a-Ge膜、a-SiGe膜)。
之后，在使所成膜的a-Si膜、a-Ge膜、a-SiGe膜结晶化的情况下，作为将晶圆W放入到处理容器101内的原样的状态，在以非活性气体对处理容器101内进行了吹扫之后，在非活性气氛中进行抽真空，或进行退火。由此，使a-Si膜、a-Ge膜、a-SiGe膜结晶化，形成单晶Si膜、单晶Ge膜、或单晶SiGe膜。
＜其他适用＞
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
例如，在上述第1实施方式、第2实施方式中，示出了针对作为单晶基板的硅晶圆对a-Si膜等非晶形膜进行成膜的情况，但本发明即使是在形成于基板上的单晶膜上对a-Si膜等非晶形膜进行成膜的情况，也能够适用。
另外，在上述第1实施方式、第2实施方式中，例示了处理条件，但处理条件并不限定于上述具体的例示，例如，能够根据处理容器的容积等成膜装置的条件适当变更。
而且，示出了适用了立式的分批式装置作为实施本发明的成膜装置的例子，但并不限于此，也能够使用卧式的分批式装置、单张装置、在旋转台上载置多张被处理体而进行处理的半分批式装置。

Claims (12)

1.一种对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法，其是在具有单晶硅或单晶锗或单晶硅锗作为被处理面的被处理体的所述被处理面上对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的方法，其特征在于，
该方法具备如下工序：
第1工序，在该第1工序中，准备所述被处理体；
第2工序，在该第2工序中，使卤元素吸附于所述被处理体的被处理面；以及
第3工序，在该第3工序中，向所述被处理体供给用于对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的原料气体，在所述被处理体的所述被处理面上对非晶质硅膜或非晶质锗膜或非晶质硅锗膜进行成膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第2工序的卤元素是从Cl、F、Br、以及I选择的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述第2工序通过向所述被处理体供给含卤元素气体来进行。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述含卤元素气体从Cl2气体、HCl气体、HBr气体、Br2气体、HI气体、I2气体、ClF3气体、以及F2气体选择。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
该方法在所述第2工序之前还具有从所述被处理面去除氧化膜的第4工序。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述第4工序利用含有氢的物质来进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述第4工序通过使用了氨气和氟化氢气体的化学的氧化膜去除处理来进行。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
该方法在所述第3工序之后还具有使所述非晶质硅膜或所述非晶质锗膜或所述非晶质硅锗膜结晶化的第5工序。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述第5工序利用抽真空或退火来进行。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述第5工序在所述第3工序之后原位进行。
11.一种对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的装置，其是在具有单晶硅或单晶锗或单晶硅锗作为被处理面的被处理体的所述被处理面上对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的装置，其特征在于，该装置具备：
处理容器，其收容所述被处理体；
气体供给机构，其向所述处理容器内供给用于对硅膜或锗膜或硅锗膜进行成膜的原料气体、含卤元素气体、以及非活性气体；
加热装置，其对所述被处理体进行加热；
排气装置，其对所述处理容器内进行排气；以及
控制部，其对所述气体供给机构、所述加热装置、以及所述排气装置进行控制，
所述控制部进行以下控制：在所述被处理体配置到所述处理容器内的状态下，利用所述排气装置和所述加热装置对所述处理容器内的压力和温度进行控制，同时使所述含卤元素气体从所述气体供给机构向所述处理容器内供给而使卤元素吸附于所述被处理体的被处理面，接下来，使所述原料气体从所述气体供给机构向所述被处理体供给，使非晶质硅膜或非晶质锗膜或非晶质硅锗膜成膜在所述被处理体的所述被处理面上。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述控制部进行以下控制：在使非晶质硅膜或非晶质锗膜或非晶质硅锗膜成膜到所述被处理体的所述被处理面上之后，利用所述排气装置对所述处理容器内进行抽真空、或、在所述处理容器内利用所述加热装置使所述被处理体退火处理，从而使所述非晶质硅膜或所述非晶质锗膜或所述非晶质硅锗膜结晶化。
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