(57)【要約】      （修正有）【課題】チャネル部に用いるＳｉＧｅやＧｅ等の材料の表面に生じた自然酸化膜を除去する装置の製造方法を提供。【解決手段】表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板と、基板を処理する処理室と、処理室内に設けられ、少なくともゲルマニウム含有ガスを処理室内に供給するゲルマニウム含有ガス供給部と、処理室内に設けられ、エッチングガスを処理室内に供給するエッチングガス供給部と、ゲルマニウム含有ガスを供給して酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成し、エッチングガスを供給してゲルマニウム酸化膜を除去するようにゲルマニウムガス供給部とエッチングガス供給部を制御する制御部と、を有する基板処理装置。【選択図】図３
2015173212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられたゲルマニウム含有ガス供給部から前記処理室内にゲルマニウム含有ガスを供給し、前記表面に不純物として酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成する工程と、
前記処理室内に設けられたエッチングガス供給部からエッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられたゲルマニウム含有ガス供給部から前記処理室内にゲルマニウム含有ガスを供給し、前記表面に不純物として酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成する工程と、
前記処理室内に設けられたエッチングガス供給部からエッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去する工程と、
を有する基板処理方法。
【請求項３】
表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、少なくともゲルマニウム含有ガスを前記処理室内に供給するゲルマニウム含有ガス供給部と、
前記処理室内に設けられ、エッチングガスを前記処理室内に供給するエッチングガス供給部と、
前記ゲルマニウム含有ガスを供給して前記酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成し、前記エッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去するように前記ゲルマニウムガス供給部と前記エッチングガス供給部を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【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、基板処理方法及び基板処理装置に関し、特にシリコンウエハなどの基板にシリコン等の半導体膜を選択成長にて成膜するプロセス技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の微細化に加え、駆動速度の高速化及び消費電力の低減が求められている。
しかし、半導体装置が微細化することによって、トランジスタ素子のゲート長が短くなり、これが原因となってリーク電流が増大し、消費電力の低減が妨げられてしまうという課題や、逆に、リーク電流を抑制しようとすると、トランジスタの電流駆動速度が低下してしまうという課題が新たに生じていた。
【０００３】
このような課題に対するアプローチの一つとして、歪みシリコン（Ｓｉ）技術が期待されている。この技術は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のチャネル領域に圧縮応力または引張応力のどちらかを加えることでＳｉの結晶格子を歪ませ、エネルギーバンド構造を変化させることで格子振動によるキャリヤ散乱の減少や有効質量の低減により正孔（ホール）と電子の移動度が向上させるものである。
【０００４】
ＭＯＳＦＥＴのチャネル領域に圧縮応力または引張応力を印加するため、ソース／ドレイン領域にＳｉをエピタキシャル成長させるいわゆるエンベデッド（埋め込み）構造のトランジスタが提案されている。
このようなエピタキシャル成長を実現する装置として、例えば特許文献１に開示される基板処理装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１６９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方で、基板処理装置を用いて成膜処理を行う場合、基板表面に形成された自然酸化膜を除去するために従来用いられてきた高温アニールでの還元方法では、形成している下地膜に欠陥が導入されたり、さらに、デバイス構造が微細に加工されている場合は、形状が容易に崩れてしまうという課題があった。また一方でエッチングによる酸化膜除去を行った場合には、下地膜の種類によってエッチングレートが異なるため、所望のエッチング量において均一性を確保することが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑み、形成している下地膜に欠陥が導入されたり、デバイス構造が容易に崩れてしまうことを抑制しつつ、基板表面の自然酸化膜を除去することを可能とし、所望のエッチング量において均一性を確保することが可能な半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理室に搬入する工程と、前記処理室内に設けられたゲルマニウム含有ガス供給部から前記処理室内にゲルマニウム含有ガスを供給し、前記表面に不純物として酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成する工程と、前記処理室内に設けられたエッチングガス供給部からエッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理室に搬入する工程と、前記処理室内に設けられたゲルマニウム含有ガス供給部から前記処理室内にゲルマニウム含有ガスを供給し、前記表面に不純物として酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成する工程と、前記処理室内に設けられたエッチングガス供給部からエッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去する工程と、を有する基板処理方法が提供される。
【００１０】
本発明の更に他の態様によれば、表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理する処理室と、前記処理室内に設けられ、少なくともゲルマニウム含有ガスを前記処理室内に供給するゲルマニウム含有ガス供給部と、前記処理室内に設けられ、エッチングガスを前記処理室内に供給するエッチングガス供給部と、前記ゲルマニウム含有ガスを供給して前記酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成し、前記エッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去するように前記ゲルマニウムガス供給部と前記エッチングガス供給部を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、形成している下地膜に欠陥が導入されたり、デバイス構造が容易に崩れてしまうことを抑制しつつ、基板表面の自然酸化膜を除去することが可能となる。これにより、所望のエッチング量において均一性を確保することが可能となる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概要図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板処理装置のボート挿入後の処理炉の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基板処理工程における成膜フロー図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＳｉＧｅ表面の酸素成分（自然酸化膜）除去の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０の概要を示す。基板処理装置１０はいわゆるホットウォール式縦型減圧ＣＶＤ装置である。
図１に示すように、ウェハカセット１２により搬入されたウェハ（Ｓｉ基板）ａは、移載機１４によりウェハカセット１２からボート１６へ移載される。全てのウェハａの移載が完了すると、ボート１６は処理炉１８内へ挿入され、処理炉１８内は真空排気系２０により減圧される。そしてヒータ２２により処理炉１８内を所望の温度に加熱し、温度が安定したところでガス供給系２１から原料ガスとエッチングガスを交互に供給し、ウェハａ上にＳｉ又はＳｉＧｅ等を選択エピタキシャル成長させる。なお、２３は制御系であり、ボート１６の処理炉１８内への挿入及び回転、真空排気系２０での排気、ガス供給系２１からのガスの供給及びヒータ２２による加熱等を制御する。
【００１４】
Ｓｉ又はＳｉＧｅの選択エピタキシャル成長の原料ガスとしては、ＳｉＨ４やＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２等のＳｉ含有ガスが用いられ、ＳｉＧｅの場合にはさらにＧｅＨ４やＧｅＣｌ４等のＧｅ含有ガスが加えられる。ＣＶＤ反応において原料ガスが導入されるとＳｉ上では直ちに成長が開始されるのに対してＳｉＯ２やＳｉＮ上では潜伏期間（インキュベーションタイム）と呼ばれる成長の遅れが生じる。この潜伏期間の間、Ｓｉ上のみにＳｉまたはＳｉＧｅを成長させるのが選択成長である。この選択成長中にはＳｉＯ２やＳｉＮ上にＳｉ核の吸着が発生しており、選択性が損なわれることになる。そこで、原料ガスの供給後に、エッチングガスを供給してＳｉＯ２やＳｉＮ上に吸着したＳｉ核の除去を行う。これを繰り返すことでＳｉ上にのみＳｉまたはＳｉＧｅを成長させる選択エピタキシャル成長を行う。
【００１５】
次に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０に用いる処理炉１８のボート１６の挿入後の構成の詳細を、図面に基づいて説明する。
図２は本発明の一実施形態に係るボート１６挿入後の処理炉１８の概略構成図であり、縦断面図として示される。
図２に示すように、処理炉１８には、処理室２４を形成する、例えばアウターチューブよりなる反応管２６と、反応管２６の下部に配置され、排気口２７から排気するガス排気管２８と処理室２４内に原料ガス等を供給する第１のガス供給管３０とエッチングガス等を供給する第２のガス供給管３２とが設けられ、反応管２６とＯリング３３ａを介して接続されたマニホールド３４と、マニホールド３４の下端部を閉塞し、処理室２４をＯリング３３ｂ及び３３ｃを介して密閉するシールキャップ３６と、ウェハ（Ｓｉ基板）ａを積層して多段に保持（支持）するウェハ保持体（基板支持部材）としてのボート１６と、ボート１６を所定の回転数で回転させる回転機構３８と、反応管２６の外側に、図示しないヒータ素線と断熱部材より構成されてウェハａを加熱するヒータ（加熱部材）２２と、を備えている。
【００１６】
反応管２６は、例えば石英（ＳｉＯ２）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）などの耐熱性材料からなり、上端が閉塞し、下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド３４は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されており、上端がＯリング３３ａを介して反応管２６と係合されており、第１のガス供給管３０及び第２のガス供給管３２がマニホールド３４の側壁面を貫通した状態で取り付けられている。シールキャップ３６は、例えばステンレス等からなり、リング状部３５と円盤状部３７より形成され、マニホールド３４の下端部をＯリング３３ｂ及び３３ｃを介して閉塞している。また、ボート１６は、例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、複数枚のウェハａを水平姿勢で且つ中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。ボート１６の回転機構３８は、回転軸３９がシールキャップ３６を貫通してボート１６に接続されており、ボート１６を回転させることでウェハａを回転させるように構成されている。
また、ヒータ２２は、上部ヒータ２２ａ、中央上部ヒータ２２ｂ、中央ヒータ２２ｃ、中央下部ヒータ２２ｄ及び下部ヒータ２２ｅの５つの領域に分割されており、それらは、それぞれ円筒形状を有している。
【００１７】
そして、本発明の一実施形態に係る処理炉１８内においては、ガス供給手段として、第１のガス供給管３０から分岐された、高さの異なる第１のガス供給口４０ａ、４０ｂ、４０ｃを有する３本の第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃが配設されており、また、第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃとは別に、第２のガス供給管３２から分岐された、高さの異なる第２のガス供給口４３ａ、４３ｂ、４３ｃを有する３本の第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃが配設されている。
【００１８】
この処理炉１８の構成において、処理ガスは、原料ガス（例えばゲルマニウム含有ガスであるＧｅＨ４ガス）を供給する原料ガス供給源４６、パージガス或いはキャリアガス（例えばＨ２ガス）を供給するパージガス・キャリアガス供給源４８、エッチングガス（例えばＨＣｌガス）を供給するエッチングガス供給源５０から供給される。なお、このパージガスは、原料ガスやエッチングガスのキャリアガスとしても使用する。成膜工程時には、原料ガス供給源４６からの原料ガスのガス流量制御手段としての第１のＭＦＣ（マスフローコントローラ）５２及びパージガス・キャリアガス供給源４８からのキャリアガスのガス流量制御手段としての第３のＭＦＣ５６で流量が調節された後、原料ガスとキャリアガスが、第１のガス供給管３０を通じて処理室２４内に導かれる。そして、原料ガス及びキャリアガスが、第１のガス供給管３０より分岐された第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃよりボート１６の上部、中央部、下部の３箇所に供給される。
【００１９】
また、原料ガスパージ工程時には、パージガス・キャリアガス供給源４８からのパージガスのガス流量制御手段としての第２のＭＦＣ５４及び第３のＭＦＣ５６で流量が調節された後、パージガスが、それぞれ第１のガス供給管３０及び第２のガス供給管３２を通じて処理室２４内に導かれる。
【００２０】
またエッチング工程時には、パージガス・キャリアガス供給源４８からのキャリアガスのガス流量制御手段としての第２のＭＦＣ５４及びエッチングガス供給源５０からのエッチングガスのガス流量制御手段としての第４のＭＦＣ５８で流量が調節された後、エッチングガスとキャリアガスが、第２のガス供給管３２を通じて処理室２４内に導かれる。
【００２１】
そして、エッチングガスパージ工程時には、パージガス・キャリアガス供給源４８からのパージガスのガス流量制御手段としての第２のＭＦＣ５４及び第３のＭＦＣ５６で流量が調節された後、パージガスが、それぞれ第１のガス供給管３０及び第２のガス供給管３２を通じて処理室２４内に導かれる。
また処理室２４内の雰囲気は、ガス排気管２８に接続された排気手段（例えば真空ポンプ５９）により処理室２４から排気される。
【００２２】
次に本発明の一実施形態に係る基板処理装置１０によるウェハ処理の一例を図２及び図３を用いて説明する。
図２に示すように、未処理のウェハａを保持したボート１６は、昇降モータ（図示省略）を駆動することにより、処理室２４内に挿入される（Ｓ１：ウェハ搬送  Ｓ２：ボートロード）。次に制御装置６０からの命令により排気バルブ６２を開けて、処理室２４内の雰囲気を排気し、処理室２４内を減圧する（Ｓ３：減圧）。そして、制御装置６０によりヒータ２２を制御し、処理室２４内の温度、ひいてはウェハａの温度を所望の温度に維持する（Ｓ４：昇温  Ｓ５：温度安定）。その後制御装置６０からの命令により回転機構３８が駆動され、ボート１６を所定の回転数で回転させる。
【００２３】
そして制御装置６０からの命令で、第１のＭＦＣ５２、第２のＭＦＣ５４の開度が調節された後、原料ガス供給源４６からの原料ガスを供給するため開閉する第１のバルブ６４を開く。更にパージガス・キャリアガス供給源４８からキャリアガスを供給するための第５のバルブ７２を開く。そして第３のバルブ６８を開き原料ガス及びキャリアガスが第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを通じて処理室２４に導入され（Ｓ６：ＧｅＨ４ガスフロー）、ウェハａを処理する。原料ガス及びキャリアガスが処理室２４に導入された後、原料ガス供給源４６からの原料ガスを供給するため開閉する第１のバルブ６４を閉じ、それと同時に、パージガス・キャリアガス供給源４８からパージガスを供給するため、第２のバルブ６６と第６のバルブ７４を開き、パージガスが第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを通じて処理室２４に導入される（Ｓ７：原料ガスパージ）。
【００２４】
次に、制御装置６０からの命令で第２のＭＦＣ５４、第４のＭＦＣ５８の開度が調節された後、エッチングガス供給源５０からのエッチングガスを供給するため開閉する第４のバルブ７０及びパージガス・キャリアガス供給源４８からキャリアガスを供給するための第２のバルブ６６を開く。そして、第６のバルブ７４を開き、エッチングガスとキャリアガスが第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを通じて処理室２４に導入され（Ｓ８：ＨＣｌガスフロー）、ウェハａを処理する。その後、第３のバルブ６８を開き、パージガスが第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを通じて処理室２４に導入される（Ｓ９：エッチングガスパージ）。
その際、第２のバルブ６６及び第６のバルブ７４を開き、パージガスが第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを通じて処理室２４に導入される。以上のＳ６〜Ｓ９の工程を所定回数繰り返す。
【００２５】
上記のように、本発明の一実施形態における基板処理装置１０においては、原料ガスを処理室２４内に供給する第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、エッチングガスを処理室２４内に供給する第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃと、を分離している。
【００２６】
また、同じノズルから原料ガスとエッチングガスを供給した場合、原料ガスの自己分解によりノズル内に膜がつき、そこにエッチングガスを流すと、パーティクルの発生やエッチングガスの消費が生じていた。それに対し、本発明の一実施形態における基板処理装置１０においては、原料ガスとエッチングガスをそれぞれ別の複数本のノズルから供給しているため、ノズルからのパーティクル発生を回避することができる。またエッチングガスを供給する第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの内壁に膜が付着しないため、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃ内でエッチングガスが消費されることがなく、より良好なエッチング特性を得ることができ、ウェハａに対して第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃの内壁状態によらずに安定したエッチングレートを確保することができる。
【００２７】
なお、上記のように成膜（原料ガス供給）中、エッチングガス用の第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃに水素ガス等のパージガスを流通させることによって、第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃ内へのガスの侵入と内壁への膜付着を防止することができる。また同様に、エッチング（エッチングガス供給）中は原料ガス用の第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃにパージガスを流通させることによって第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃ内へのエッチングガスの侵入を防止できる。
【００２８】
次に一例として、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１０を用いたＳｉ膜の選択エピタキシャル成長の具体的な工程の流れを図３のＳ６〜Ｓ９に基づいて説明する。
【００２９】
（１）まず、原料ガスであるゲルマン（ＧｅＨ４）ガスを第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを通じて処理室２４に供給する。その際、パージガスである水素（Ｈ２）ガスをキャリアガスとして第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを通じて処理室２４に供給する（Ｓ６：ＧｅＨ４ガスフロー）。
【００３０】
（２）次に、ＧｅＨ４ガスの供給を止めて処理室２４内の排気を行う。
【００３１】
（３）続いてパージガスであるＨ２ガスを、第１のガス供給管及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃと、の両方を通じて処理室２４に供給する（Ｓ７：原料ガスパージ）。
【００３２】
（４）その後、エッチングガスである塩素（ＨＣｌ）ガスを第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを通じて処理室２４に供給する。その際にパージガスであるＨ２ガスをキャリアガスとして第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃを通じて処理室２４内に供給する（Ｓ８：ＨＣｌガスフロー）。
【００３３】
（５）その後、ＨＣｌガスの供給を止めて処理室２４内の排気を行う。
【００３４】
（６）そして、パージガスであるＨ２ガスを第１のガス供給管３０及び第１のガス供給ノズル４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、第２のガス供給管３２及び第２のガス供給ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃと、の両方を通じて処理室２４に供給する（Ｓ９：エッチングガスパージ）。
【００３５】
以上の（１）〜（６）の工程を１サイクルとし、これらの工程を複数回繰り返してウェハａ上でのＧｅ膜の選択エピタキシャル成長を行うことで、成長速度とエッチング速度の両方を調整することが可能となるとともに、パーティクル発生を回避でき、良好なエッチング特性を得ることができる。
【００３６】
図３のＳ６のＧｅＨ４ガスフロー条件に付いて説明する。ＭＦＣにて流量調整された原料ガスであるＧｅＨ４とキャリアガスであるＨ２を処理室２４に供給する。この際、ＧｅＨ４ガスは、０〜１０００ｓｃｃｍ、Ｈ２ガスは、０〜２０ｓｌｍの範囲にて設定する。この時ＡＰＣバルブを適正に調整して、例えば処理圧力を１０〜１０００ｐａの範囲にて設定する。処理温度は３００〜６００℃の範囲にて設定する。
【００３７】
尚、ＳｉＧｅ表面上へのＧｅ膜の成膜速度を抑えるため、ＧｅＨ４ガスは０〜２００ｓｃｃｍの低流量、処理圧力を１００Ｐａ以下の低圧にすることが好ましい。また、処理温度は、還元作用にて除去されたＧｅＯＸの再付着を防ぐため４５０℃以下の低温に設定することが好ましい。
【００３８】
図３のＳ８のＨＣｌガスフロー条件について説明する。ＭＦＣにて流量調整されたエッチングガスであるＨＣｌとキャリアガスであるＨ２を処理室２４に供給する。この際、ＨＣｌガスは０〜１０００ｓｃｃｍ、Ｈ２ガスは０〜２０ｓｌｍの範囲にて設定する。この時ＡＰＣバルブを適正に調整して、例えば処理圧を１０〜１０００Ｐａの範囲にて設定する。
【００３９】
ＳｉＧｅ表面に対して、ＧｅＨ４ガスフロー、パージ、ＨＣｌガスフロー、パージのサイクルを所望の清浄度が得られるまで、所定回数繰り返し、実施する。尚、処理温度は同一の温度で実施することが好ましい。
また、その後のＳｉ、ＳｉＧｅ、Ｇｅの選択成長において、同一温度で成膜する場合は、Ｓ１０、Ｓ１１の工程を省くことが出来る。
【００４０】
また、エッチングガスとして、ＨＣｌの代わりに、Ｃｌ２とキャリアガスとしてＨ２を使用することも可能である。この場合、Ｃｌ２ガスは、０〜５００ｓｃｃｍ、Ｈ２ガスは、０〜２０ｓｌｍの範囲にて設定する。尚、Ｃｌ２はＨＣｌに比べエッチング力が強いため、エッチングの選択性を考慮した場合、Ｓｉ基板、低濃度ＳｉＧｅ基板上のクリーニングを実施する場合より適している。
【００４１】
図４に本発明におけるＳｉＧｅ表面の酸素成分（自然酸化膜）除去の概要を示す。
低温でのＧｅＨ４ガスフロー、ＨＣｌガスフローのサイクリックによるＳｉＧｅ基板クリーニング工程における、ＧｅＨ４ガスフロー、ＨＣｌガスフローの作用について説明する。
【００４２】
一般的にＧｅＨ４ガスには、還元作用があることが知られており、ＧｅＨ４ガスをＳｉＧｅ表面に供給し、ＳｉＧｅ表面上に付着している酸素成分をＧｅＨ４ガスによるフラッシング処理を実施することで除去する。このとき、ＳｉＧｅ表面上にはＧｅ核が同時に吸着し、Ｇｅ膜の成長が開始される（図４  Ｂ）。
【００４３】
その後パージ処理を挟んで、ＨＣｌガスをＳｉＧｅ表面に供給することで表面に形成されたＧｅＯｘ，ＧｅＣｌｙ、ＧｅＯｘＣｌｙを除去することとなる（図４  Ｃ）。
【００４４】
その後パージ工程を挟み、再度ＧｅＨ４ガスフロー（図４  Ｂ）、原料ガスパージ、ＨＣｌガスフロー（図４  Ｃ）、エッチングガスパージの順に行われる処理を１サイクルとして、所定サイクル回数繰り返すことにより、高清浄度ＳｉＧｅ表面を得ることが出来る（図４  Ｄ）。また、このとき、絶縁膜上に成長したＧｅ結晶核も同時に除去することができ、表面クリーニング後のＳｉ、ＳｉＧｅ、Ｇｅの選択成長にも影響を与えることなく処理を行うことが出来る。尚、ＨＣｌによるエッチングレートは、Ｓｉ＜ＳｉＧｅ＜Ｇｅの順で早く、この差を利用することで、Ｇｅ膜を選択的にエッチングでき、ＳｉＧｅ表面へのエッチングダメージが少なく良質なＳｉＧｅ表面を得ることが出来る。
【００４５】
更に、ＧｅＨ４ガスとＨＣｌガスとを別に供給することで、ウェハ面内において、Ｇｅ原子のマイグレーションが十分に起こり、ＧｅＨ４ガスの還元効果を均一に得ることができる。
尚、自然酸化膜の膜厚は均一ではないため、ＧｅＨ４供給とＨＣｌ供給とをサイクリックに繰返し実施することにより、高清浄度なＳｉＧｅ、Ｇｅ表面を得ることが可能となる。
（本発明の効果）
本発明によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００４６】
（ａ）ＳｉＧｅ層の歪みの解放や変形がなく、ＳｉＧｅ表面のプリクリーニングを実施することができる。
【００４７】
（ｂ）ＳｉやＧｅ表面上に結晶性が良好でチャネルに用いることが出来るＳｉ、ＳｉＧｅ、Ｇｅ膜のエピタキシャル成長ができる。
【００４８】
（ｃ）高清浄度なＳｉＧｅ、Ｇｅ表面を得ることが出来る。
【００４９】
（ｄ）ＧｅＨ４ガスを用いることでチャネル部のＳｉＧｅ、Ｇｅ膜とＳＴＩとで選択比が取れ、インキュベーションタイムを利用した選択エピ成長が行われることとなる。
【００５０】
（ｅ）ＳｉＧｅ、Ｇｅ膜を下地層とした自然酸化膜の除去を簡単に実施することができるため、ＳｉＧｅ、Ｇｅ膜を下地層とした全てに適用可能となる。
【００５１】
（ｆ）ＧｅＨ４ガスとＨＣｌガスとを別々に供給することで、ウェハ面内において、Ｇｅ原子のマイグレーションが十分に起こり、ＧｅＨ４ガスの還元効果を均一に得ることができるため、ウェハ面内に均一にＧｅ膜を成膜することができる。
【００５２】
以上のように、上記実施例では縦型の基板処理装置を用いて説明したが、枚葉方式の基板処理装置にも同様に適用可能である。
また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００５３】
例えば、上記実施例では、ＧｅＨ４ガスとＨＣｌガスを別のノズルで供給しているが、ＧｅＨ４ガスとＨＣｌガスは同じガス供給ノズルで供給しても良い。
【００５４】
また、上記実施例では、エッチングガスとしてＨＣｌを用いたが、Ｃｌ２を用いることもできる。なお、エッチングガスとしてＣｌ２を用いた場合には、可燃ガスと支燃ガスの混合を避けるため、別々のガス供給ノズルで供給することが好ましい。
【００５５】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【００５６】
（付記１）
本発明の一態様によれば、
表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理室に搬入する工程と、前記処理室内に設けられたゲルマニウム含有ガス供給部から前記処理室内にゲルマニウム含有ガスを供給し、前記表面に不純物として酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成する工程と、前記処理室内に設けられたエッチングガス供給部からエッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００５７】
（付記２）
本発明の他の態様によれば、
表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理室に搬入する工程と、前記処理室内に設けられたゲルマニウム含有ガス供給部から前記処理室内にゲルマニウム含有ガスを供給し、前記表面に不純物として酸素を含むシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成する工程と、前記処理室内に設けられたエッチングガス供給部からエッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去する工程と、を有する基板処理方法が提供される。
【００５８】
（付記３）
本発明のさらに他の態様によれば、
表面にシリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜を有する基板を処理する処理室と、前記処理室内に設けられ、少なくともゲルマニウム含有ガスを前記処理室内に供給するゲルマニウム含有ガス供給部と、前記処理室内に設けられ、エッチングガスを前記処理室内に供給するエッチングガス供給部と、前記ゲルマニウム含有ガスを供給して前記シリコンゲルマニウム膜またはゲルマニウム膜上にゲルマニウム酸化膜を形成し、前記エッチングガスを供給して前記ゲルマニウム酸化膜を除去するように前記ゲルマニウムガス供給部と前記エッチングガス供給部を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
【００５９】
（付記４）
更に、前記ゲルマニウム酸化膜を形成した後、前記ゲルマニウム酸化膜を除去する処理を１サイクルとして、少なくとも複数サイクル実施する付記３に記載の基板処理装置が提供される。
【００６０】
（付記５）
更に、前記ゲルマニウム酸化膜を形成する工程と、前記ゲルマニウム酸化膜を除去する工程とを１サイクルとして、少なくとも複数サイクル実施する、付記１および付記２に記載の半導体装置の製造方法および基板処理方法が提供される。
【００６１】
（付記６）
更に、前記基板は、４５０℃以下の温度で処理される付記１〜３に記載の半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置が提供される。
【００６２】
（付記７）
更に、前記ゲルマニウム含有ガスは、ＧｅＨ４ガスであり、０〜２００ｓｃｃｍの流量で供給される付記１〜３に記載の基板処理装置、半導体装置の製造方法および基板処理方法が提供される。
【符号の説明】
【００６３】
ａ              ウエハ（基板）
１０            基板処理装置
４２            第１のガス供給ノズル
４３            第２のガス供給ノズル
４６            原料ガス供給源
４８            パージガス・キャリアガス供給源
５０            エッチングガス供給源
【図１】
2015173212.tif 000003
【図２】
2015173212.tif 000004
【図３】
2015173212.tif 000005
【図４】
2015173212.tif 000006