"基板上に結晶ゲルマニウム層を堆積させる方法であって、aプロセス電極の対を備える処理ゾーンに基板を入れるステップと、b堆積段階において、iゲルマニウム含有ガスを含む堆積ガスを前記処理ゾーンの中に導入すること、およびii前記プロセスゾーン内の前記プロセス電極にエネルギーを結合させて前記結晶ゲルマニウム層を前記基板上に堆積させることによって前記堆積ガスの容量性結合プラズマを形成することによって、前記基板上に結晶ゲルマニウム層を堆積させるステップと、c処置段階において、前記結晶ゲルマニウム層を付勢処置ガスに曝すことによって、前記結晶ゲルマニウム層を処置するステップとを含む、方法。aが、誘電体層を備える基板を前記処理ゾーンに入れるステップを含み、bが、前記結晶ゲルマニウム層を前記誘電体層上に、これらの間にシード層を用いないで直接堆積させるステップを含む、請求項1に記載の方法。aで、前記誘電体層が二酸化ケイ素層を含む、請求項2に記載の方法。aで、前記二酸化ケイ素層がCMOS構造物の一部分を含む、請求項3に記載の方法。biで、前記ゲルマニウム含有ガスがゲルマンを含む、請求項1に記載の方法。biiが、前記基板を約650°C未満の温度に維持するステップを含む、請求項1に記載の方法。biで、前記堆積ガスが、アルゴン、ヘリウム、水素、またはキセノンのうちの少なくとも1つを含む希釈ガスを含む、請求項1に記載の方法。biiが、RFエネルギーを前記プロセス電極に約5ワットから約1500ワットまでの電力レベルで結合させるステップを含む、請求項1に記載の方法。cが、遠隔ゾーン内の前記処置ガスにマイクロ波エネルギーを結合させて前記付勢処置ガスを形成することによって前記付勢処置ガスを形成するステップと、前記付勢処置ガスを前記処理ゾーンの中に導入するステップとを含む、請求項1に記載の方法。cが、アルゴン、ヘリウム、水素、窒素、またはキセノンのうちの少なくとも1つを含む処置ガスの中で前記結晶ゲルマニウム層を処置するステップを含む、請求項1に記載の方法。bが、炭素を含有する結晶ゲルマニウム層を堆積させるステップを含む、請求項1に記載の方法。bが、窒素を含有する結晶ゲルマニウム層を堆積させるステップを含む、請求項1に記載の方法。基板上に結晶ゲルマニウム層を堆積させる方法であって、aプロセス電極の対を備える処理ゾーンに基板を入れるステップと、b堆積段階において、iゲルマニウム含有ガスを含む堆積ガスを前記処理ゾーンの中に導入すること、およびii前記プロセスゾーン内の前記プロセス電極にエネルギーを結合させて前記結晶ゲルマニウム層を前記基板上に堆積させることによって前記堆積ガスの容量性結合プラズマを形成することによって、前記基板上に結晶ゲルマニウム層を堆積させるステップと、c処置段階において、前記結晶ゲルマニウム層を約650°C未満の温度でアニールすることによって前記結晶ゲルマニウム層を処置するステップとを含む、方法。a二酸化ケイ素層を含むCMOS構造物を備える基板と、b前記二酸化ケイ素層上の、約20nmから約200nmまでの粒径を含む結晶ゲルマニウム層とを備える電子デバイス。前記結晶ゲルマニウム層が多結晶ゲルマニウム層を含む、請求項14に記載のデバイス。図1に示されるように、結晶ゲルマニウム層22は、プラズマ化学気相堆積によって低温で、かつ比較的速い成長速度で基板20の上に堆積される。基板20は例えば、シリコン基板、ガリウムヒ素などのIII-V化合物、ゲルマニウムまたはシリコン-ゲルマニウムSiGeの基板、エピ基板、シリコンオンインシュレータSOI基板、液晶ディスプレイLCD、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネセンスELランプディスプレイなどのディスプレイ、または発光ダイオードLEDの基板であり得る。実施形態によって、基板20は、200mm、300mm、さらには400mmの直径も有するシリコンウエハなどの半導体ウエハであり得る。他の場合では、基板20は、ポリマーまたはガラスのパネル、例えばアクリル、ポリイミド、ホウケイ酸ガラスおよびリン酸シリケートガラスのパネルなどの誘電体板であり得る。図示のバージョンでは、結晶ゲルマニウム層22は、基板20の上にある誘電体層24の上に直接堆積される。誘電体層24は、例えば2.2より大きい、さらには3.9より大きい誘電率も有し得る。誘電体層24は例えば、二酸化ケイ素層、窒化ケイ素層、酸窒化ケイ素層、AppliedMaterialsSantaClara、カリフォルニア州のブラックダイアモンド登録商標層などの低k誘電体層、またはこのような層の組合せであり得る。誘電体層24はまた、例えば、CMOS構造物などの下構造物の一部分であることもあり、あるいは相互接続線または接点孔46などの相互接続構造物を覆うために使用されることもある。層は、結晶ゲルマニウム堆積物、または下誘電体材料を描写するのに用いられるが、層が連続層、不連続層、フィーチャの選択的堆積、さらには層からフィーチャをエッチングすることが後に続く層の堆積も意味することを理解されたい。ドープされることもドープされないこともある1つまたは複数の結晶ゲルマニウム層22をそれぞれ含む、複数の電子デバイス28の例示的な一実施形態が図2Aおよび図2Bに示されている。この例では、電子デバイス28はフォトダイオード30を備え、フォトダイオード30は、シリコンウエハである基板20上の複数の相補型金属酸化物半導体CMOS構造物34の上に堆積された結晶ゲルマニウム層22を含む。基板20は、基板20の中に形成されたCMOS構造物34の上にある、間隙があけられた二酸化ケイ素フィーチャ38を備える誘電体層24を有する。各CMOS構造物34は、ホウ素またはリンなどのNイオンが注入されたシリコンを備えるNフィーチャ50を含み、フィーチャ50はフォトダイオード30の底部電極を形成する。二酸化ケイ素フィーチャ38は、化学機械研磨で平坦化される層を堆積し、次にフィーチャ38を従来のフォトリソグラフィ技法でエッチングすることによって、CMOS構造物34の上に形成される。エッチングプロセスでは、接点孔46が二酸化ケイ素フィーチャ38の間に形成され、その後、N型ドープされたゲルマニウム結晶層22が堆積されて、図2Aに示されるように、接点孔46が孔の上の厚さまで埋められる。次に、結晶ゲルマニウム層22はエッチングされて、図2Bに示されるように、Nフィーチャ50の一部分を覆う真性ゲルマニウムオーバグロースフィーチャ47が形成される。次に、Pゲルマニウム層が基板20の上に堆積され、次いでエッチングされてPフィーチャ51が形成される。次に、多結晶シリコンまたはインジウムスズ酸化物In2O3-SnO3、ITO層が堆積され、再びエッチングされてフォトダイオード30の上部電極53が形成される。1000nmより長い波長に感応するゲルマニウムベースの赤外線検出器であるフォトダイオード30にはP多結晶シリコンが、これが赤外線透過性であるので使用され、このP多結晶シリコンは、多結晶シリコン層のインシトゥその場ドーピングによって、または真性多結晶シリコンのイオン注入によって形成される。ITO層付きのフォトダイオード30は、1000nm未満の波長の光を検出するのに使用される。説明した製造方法は、P-I-Nゲルマニウムフォトダイオードに適しているが、n型ドープされた層およびp型ドープされた層を単純にそれぞれp型ドープされた層およびn型ドープされた層に変えることによって、同じ方法を使用してN-I-Pゲルマニウムフォトダイオードを製造することができる。上述の例示的な製造プロセス、または他の構造物例えば、光電池またはメモリデバイスを製造するための別のプロセスでは、結晶ゲルマニウム層22は、図3の流れ図の例示的な実施形態に示されるように、プラズマ化学気相堆積PECVDプロセスによって基板20の上に堆積され、その後、堆積後処置プロセスにかけられる。堆積および/または処置の諸段階は、各堆積層が最終の結晶ゲルマニウム層22の厚さの数分の1の場合、数回繰り返して所望の厚さの堆積されたゲルマニウム層を段階的に積み重ねることができる。一実施形態では、結晶ゲルマニウム層22は、誘電体層24の上に直接、例えば、二酸化ケイ素フィーチャ38または窒化ケイ素もしくは酸窒化ケイ素フィーチャ上に直接堆積される。本堆積プロセスにより、誘電体層24の上に結晶ゲルマニウム層22を、これらの間にシード層を用いないで直接形成することが可能になる。従来のエピタキシャル成長プロセスとは異なり、結晶ゲルマニウム層22は化学気相堆積プロセスによって堆積され、その結果、従来のエピタキシャル成長プロセスの遅い結晶成長速度に制限されなくなる。それに加えて、本プロセスを使用して、結晶ゲルマニウムのエピタキシャル成長では有利な結晶配向crystallinealignmentを必ずしも有しない材料を含む、多くの異なる種類の材料の上に結晶ゲルマニウム層22を堆積させることもできる。さらに、本堆積プロセスは、誘電体フィーチャを備える、または結晶ゲルマニウム層22が上に堆積される他の下層を備える誘電体層24の特性に悪影響を及ぼさない。これは、本化学気相堆積プロセスを約600°C未満、さらには400°Cの温度でも実施できるからである。対照的に、従来のエピタキシャル成長プロセスでは600°Cを超える温度が使用され、その結果として、CMOS構造物34の上誘電体層24または下金属層など、下層の劣化が、高温エピタキシャル成長プロセス中に下層から原子が拡散するために生じる。すなわち、本プロセスにより堆積される結晶ゲルマニウム層22は、誘電体層24上に、さらには相互接続または接点孔46などの金属含有フィーチャを覆う誘電体層24の上にも直接形成することができる。具体的には、本結晶ゲルマニウム層22は、二酸化ケイ素フィーチャ38から成る誘電体層24上に直接堆積させることができ、二酸化ケイ素フィーチャ38は、銅またはその合金から成る金属含有フィーチャ図示せずの上に形成することができる。例えば、本堆積処理温度が450°C未満である場合、これらのフィーチャ38から基板20の他の部分への拡散または移行が低減される。現在のプロセスの堆積段階では、誘電体層24を備える基板20は、適切なPECVD処理チャンバの処理ゾーン42に入れられる。例示的な一実施形態の適切な処理チャンバ40は、図4に示された、AppliedMaterialsSantaClara、カリフォルニア州によって製造されるProducer登録商標SEチャンバを備える。そのプロセスでは、シリコンウエハ、さらには上露出誘電体層24を備えるシリコンウエハなどの基板20が、処理チャンバ40の処理ゾーン42に入れられる。ゲルマニウム含有ガスを含む堆積ガスが処理ゾーン42の中に導入される。適切なゲルマニウム含有ガスはゲルマンGeH4である。ゲルマニウム含有ガスはまた、結晶ゲルマニウム層22を堆積させるためのゲルマニウムの供給元として働き得る他のゲルマニウムベースのガスでもよい。ゲルマンなどのゲルマニウム含有ガスの適切な流量は、約5から約1slmである。堆積ガスはまた、堆積ガスから生成されるプラズマの特性を制御するための希釈ガスを含むこともある。例えば、この希釈ガスは、処理チャンバ40内でゲルマニウム原子が集中するのを分散させることによって、ゲルマニウム層22の堆積の均一性を改善することができる。希釈ガスはまた、処理ゾーン42内で分子衝突による反応が得られるように、ゲルマニウム含有ガスのゲルマニウム原子を付勢および解離する働きをすることもできる。適切な希薄ガスには例えば、アルゴンAr、ヘリウムHe、水素H2、またはキセノンXeが含まれ得る。希釈ガスは通常、処理ゾーン42内で希釈剤として働くように、ゲルマニウム含有ガスよりも大きい量で供給される。例えば、アルゴン、ヘリウム、水素またはキセノンのうちの少なくとも1つを含む、または少なくとも1つで構成される希釈ガスは、約50sccmから約10slmの流量で付加することができる。堆積ガスはさらに、堆積ガスによって堆積されたゲルマニウム層22をドープする働きをするドーパントガスを含むこともある。例えば、ドーパントガスは、窒素原子または炭素原子などのドーパント含有材料を含み得る。ドーパント原子は、ゲルマニウム層22の中に取り込まれて半導体特性をもたらし、あるいはその光学特性を変える。例えば、窒素原子を含むドーパント原子は、NH3またはN2などの窒素含有ガスを含むドーパントガスにより供給することができる。窒素含有ガスはゲルマニウム種と結合して、フォトルミネセンス層として機能できる窒化ゲルマニウム膜を形成する。ゲルマニウム層22が窒素を含有する場合、適切な窒素含有率は重量で約1から約60である。代替のドーパントには炭素が含まれ、この炭素は、例えばCxHyである炭化水素ガスなどのドーパントガス、または有機金属前駆体化合物によって供給される。結果として得られる炭素原子は、ゲルマニウム層22の中に取り込まれた場合、太陽電池、トランジスタおよび光検出器に有用な膜を作る。ゲルマニウム層22が炭素を含有する場合、適切な炭素含有率は原子組成で約1から約50である。ドーパント前駆体ガスは通常、ゲルマニウム流入量よりも小さい原子容量で供給される。例えば、窒素を含む、または窒素で構成されるドーパントガスは、約5sccmから約1slmの流量で付加することができる。他のドーパントガスには、ホウ素原子ドーピングをするためのジボランB2H6、またはリン原子ドーピングをするためのホスフィンPH3が含まれる。選択された組成物の堆積ガスが処理チャンバ40の処理ゾーン42の中に導入された後、堆積ガスは一定の圧力に維持される。例えば、ゲルマンを含む堆積ガスでは、適切な圧力は約1トールから約20トールである。堆積ガス圧は、ガス排気機構90を制御することによって制御され、ガス排気機構90は、排気口94と処理チャンバ40からの配管とを排気ポンプ98に接続するスロットルバルブ96の開口サイズを設定することによって制御される。スロットルバルブ96、および様々な質量流計または体積流量計もまた、ガス圧および流量を安定に保つように堆積プロセス中に調節することができる。プラズマは、堆積ガスにエネルギーを結合させることによって、堆積ガスから形成される。例えばプラズマは、堆積ガスを収容する処理ゾーン42まわりのプロセス電極44a、bにエネルギーを容量性結合させることによって形成することができる。電極44a、bに結合されるエネルギーは、約1kHzから約20MHzまでの無線周波数RFを有する。一バージョンでは、RFエネルギーの適切な周波数は、約10MHzから約15MHzまで例えば、約13.6MHzである。一実施形態では、RFエネルギーは、図4の例示的な実施形態に示される、処理ゾーン42まわりの天井52を含む第1の電極44aと、基板支持体58内の第2の電極44bとにバイアスをかけることによって、堆積ガスに容量性結合される。プロセス電極44a、bはバイアスをかけられて、約100から約1000ワット例えば、約200から約400ワットの電力レベルのRFエネルギーが電極44a、bに結合される。例示的なチャンバ40では、プロセス電極44a、bは、約5mm200ミルから約15mm600ミルの電極間隔距離に維持される。堆積中、基板20は、従来のエピタキシャル成長プロセスよりも低い温度に維持される。例えば基板20は、650°C未満、さらには600°C未満の温度にも維持することができる。約300°Cから約500°Cまでなどの500°C未満の温度、さらには450°Cより下の温度は、他の処理結果または基板20のフィーチャを熱で劣化させないので特に有利である。これらの処理では、基板温度は、例えば熱伝達流体を基板支持体58内の熱交換器図示せずに配給して基板20を基板20未満に冷却または加熱することによって制御することができる。あるいは、プラズマ温度が堆積ガスの堆積を誘発するのに十分なだけ高くない場合には、基板支持体58内のヒータ68図示を使用して基板20を加熱することもできる。堆積プロセスでは、プラズマ中のイオンおよびラジカルなどのゲルマニウム種が、基板20の上に多結晶シリコンから構成されるシード層または核形成層を最初に堆積させることなく、基板20の上に結晶ゲルマニウム層22を直接堆積させる。有利なことに、本堆積プロセスでは多結晶シリコンシード層が不要であり、ゲルマニウム層22は、二酸化ケイ素の層などの誘電体層24を含む誘電体層24の上に直接堆積させることができる。さらに、450°Cより下の低い基板処理温度は、バックエンドCMOS処理と適合性がある。さらに、堆積されたゲルマニウム層22の、その結晶分割、結晶粒径および分布、キャリア密度、および応力を含む固有の特性は、チャンバ温度、圧力、プラズマ量、プラズマ電力、堆積ガスの異なるガス成分の流量比、および他の利用可能なプロセスパラメータを制御することによって調整することができる。制御された特性でゲルマニウム層22を堆積させる能力は、ゲルマニウム層22が上に成長されるシード層の結晶構造に整合することに依拠する従来のエピタキシャルプロセスまたはCVDプロセスからは必ずしも入手可能とは限らない。有利には、結晶ゲルマニウム層22は、約20nmから約200nmの粒径を含む多結晶ゲルマニウムである。一バージョンでは、この多結晶ゲルマニウムは、110、220および311のうちの1つ以上のミラー係数配向を有する良好な結晶配向の粒子を有し得る。それに加えて、結晶ゲルマニウムで得られる堆積速度もまた良好であり、約10nm/分から約50nm/分まで変化する。これらの堆積速度は、従来のプロセスで600°Cから680°Cの高い温度および高い圧力を用いた場合に従来のエピタキシャルゲルマニウム堆積プロセスで生成される堆積速度よりも約5倍から10倍速い。これは、従来の堆積速度と比べて驚くべき、かつ予想外の利点である。本堆積プロセスのさらに別の新規な特徴は、基板20上の結晶ゲルマニウム層22の堆積後に行われる堆積後処置段階を含む。この処置段階ではさらに、堆積された結晶ゲルマニウム層22の結晶特性を制御する。処置段階の様々な実施形態が可能である。一実施形態では、堆積された結晶ゲルマニウム層22は、アルゴンAr、ヘリウムHe、水素H2、窒素N2、キセノンXe、またはこれらのガスの組合せのうちの少なくとも1つを含む付勢処置ガスで処置される。付勢処置ガスは、処置ゾーン42に導入された処置ガスに電力を誘導性結合または容量性結合させることによって、または遠隔チャンバ55内の処置ガスにエネルギーを結合させることによって、処理チャンバ40内で形成することができる。第1の例では、付勢処置ガスは、処置ガスを収容する処理ゾーン42内のプロセス電極44a、bの間に形成されたプラズマを含む。電極44a、bに結合されるエネルギーは、約100kHzから約100MHzまでの無線周波数RFを有する。一バージョンでは、RFエネルギーの適切な周波数は、約10MHzから約20MHzまで例えば、約13.5MHzである。例えばRFエネルギーは、処理ゾーン42まわりの第1の電極44a、および基板支持体58内の第2の電極44bに加えることができる。このバージョンでは、RFエネルギーは、約5ワットから約1500ワットまでの電力レベルで約3秒から約10分までの時間、プロセス電極44a、bに加えられる。例示的なチャンバ40では、プロセス電極44a、bは、約5mm200ミルから約25mm1000ミルの電極間隔距離に維持される。この処置プロセスでは、基板20はやはり、650°C未満、さらには600°C未満の温度にも維持される。約300°Cから約500°Cまでなどの500°C未満の温度、さらには450°Cより下の温度は、他の処理結果または基板20上に以前に形成されたフィーチャを熱で劣化させないので特に有利である。別のバージョンでは、プラズマを含む付勢処置ガスは、チャンバ40の外側のアンテナ図示せずに電流を通して処理チャンバ40内の処置ガスにエネルギーを誘導性結合させることによって、処置ガスから形成することができる。例えば、このアンテナは、チャンバ40の側壁54を囲むようにチャンバ40の天井52の上に置くことができる。このステップでは、RFエネルギーは、約10ワットから約5000ワットまで例えば、約100ワットから約3000ワットまでの電力レベルで約3秒から約10分までの時間、アンテナに加えられる。さらに別のバージョンでは、活性化された化学種を含む付勢処置ガスは、マイクロ波エネルギーなどのエネルギーを遠隔チャンバ55内の処置ガスに結合させて付勢処置ガスを形成し、その後この付勢処置ガスを処理チャンバ40の処理ゾーン42の中に導入することによって形成される。例えば、処置ガスに結合されるエネルギーは、遠隔チャンバ55内で約50kHzから約100MHzまでの周波数例えば、約100kHzで加えられるマイクロ波エネルギーとすることができる。遠隔付勢処置ガスはまた、遠隔チャンバ55を囲んで巻かれた誘導コイル図示せずにRFエネルギーを加えることによって形成することもできる。処置ガスに結合されるRFエネルギーの適切な周波数は、約100kHzから約100MHzまで例えば、約13.6MHzとすることができる。基板20上の結晶ゲルマニウム層22は、遠隔付勢処置ガスに約3秒から約10分までの時間曝される。別の実施形態では、堆積後処置プロセスは、基板20上の堆積された結晶ゲルマニウム層22を600°Cより下の温度のアニーリングステップで熱処置することを含む。適切なアニーリングステップは、堆積されたゲルマニウム層22の基板20を約300°Cから約450°Cまで例えば、約400°Cなどの600°Cより下の温度に約1分から約1時間の時間、維持することを含む。別の実施形態では、堆積されたゲルマニウム層22が付いた基板20は、プラズマ処置またはマイクロ波活性化ガス処置などの堆積後付勢ガス処置の前または後にアニーリングステップで熱処置される。アニーリング処置ステップはまた、アルゴンAr、ヘリウムHe、水素H2、窒素N2、キセノンXe、またはこれらのガスの組合せのうちの少なくとも1つを含む処置ガスに基板20上の結晶ゲルマニウム層22を曝しながら基板20を加熱することによって行うこともできる。このアニーリング処理ステップはさらに、堆積されたゲルマニウム層22の結晶特性を改良する。例えば、アニーリングステップの結果として、膜応力チューニング、より高度の結晶分割、より大きい粒子、およびより良い粒径分布が得られる。結晶ゲルマニウム層22は、例えば窒素、炭素、ホウ素、リンであるドーパント種などの他の化学種を含み得る。ドーパント種は、ドーパントガスを堆積ガスに付加することによって、堆積プロセス中に結晶ゲルマニウム層22の中に取り込まれ得る。例えば、ゲルマンを含む堆積ガスに窒素を含むドーパントガスを付加して、窒素ドープされた結晶ゲルマニウム層22を基板20上に堆積させることができる。あるいは、別個のドーピングプロセスを使用して、堆積された、かつ/または処置された結晶ゲルマニウム層22にドーパントイオンを注入することもできる。このドーピングプロセスは、基板20上の結晶ゲルマニウム層22の堆積直後、または結晶ゲルマニウム層22図示の処置後に実施することができる。従来の注入プロセスでは、ドーパントイオンのプラズマが処理チャンバ40の処理ゾーン42内で形成されて、ドーパントイオンが結晶ゲルマニウム層22の中に注入される。例えば、窒素イオンを結晶ゲルマニウム層22の中に注入するには、窒素を含むドーパントガスが処理ゾーン42の中に導入され、上述のようにプロセス電極44a、bにRFエネルギーを容量性結合させることによって、または他の従来のイオン注入プロセスによって付勢される。任意選択のドーピングステップの後、それに続くプロセスを使用して結晶ゲルマニウム層22の上に上層を堆積させることができ、この上層には、さらなる結晶ゲルマニウム層、または異なる材料でドープされた結晶ゲルマニウム層が含まれ得る。それゆえに、第1のドーパントを含む第1の結晶ゲルマニウム層を、第2のドーパントを含む第2の結晶ゲルマニウム層で覆うことができる。例えば、後続の結晶ゲルマニウム層22は、第1の結晶ゲルマニウム層22の上に堆積し、リンでドープしてn型ゲルマニウム層を形成することができ、あるいはホウ素でドープしてp型ゲルマニウム層、炭素または他のドーパントを形成することができる。リンまたはホウ素などのドーパントは、それぞれPH3ガスまたはB2H6ガスの形で堆積プロセス中に付加することができ、または後で従来のイオン注入プロセスを使用して、堆積された結晶ゲルマニウム層22の中に注入することができる。一バージョンでは、所望の厚さの堆積された結晶ゲルマニウム層22を得るために、堆積段階および処置段階が数回繰り返される。例えば、第1の堆積段階は約5秒から約60秒までの時間行って、約10オングストロームから約500オングストロームまでの厚さを有する第1の層を堆積させることができる。堆積された第1の層は次に、例えば、前述のように、その堆積された層をプラズマに曝すことによって、またはアニーリングによって処置段階で処置される。この処置段階は、堆積された第1の層内の結合構造を再構成する役割を果たし、その結果、膜密度、結晶分割、および電子-ホール再結合部位密度を加減できることになる。次に、第2の堆積段階を約5秒から約60秒までの時間行って、約10オングストロームから約500オングストロームまでの厚さを有する第2の層を堆積させる。堆積された第2の層は次に、例えば、堆積された第2の層をプラズマに曝すことによって、または第2の層をアニールすることによって、処置段階で処置される。このプロセスを数回繰り返して、結晶ゲルマニウム層22の特定の用途に対する所望の厚さを得ることができる。最終の結晶ゲルマニウム層22を形成するために堆積される累積層の適切な厚さは、約100オングストロームから約5ミクロンまでであり得る。堆積段階および処置段階の両方、または順に行われる複数の堆積段階および処置段階は、同じ処理チャンバ40内で実施することができ、あるいは堆積段階および処置段階は、それぞれが堆積プロセスまたは処置プロセスが可能な別々のチャンバ図示せず内で実施することができる。上述のゲルマニウム堆積および堆積後処置プロセスを実施するのに使用できる、基板処理チャンバ40の一実施形態が図4に表されている。チャンバ40は、例示的なチャンバを表すために提示されているが、当業者には明らかであるように、他のチャンバもまた使用することができる。それに応じて、本発明の範囲は、本明細書に記載の例示的なチャンバに限定されるべきではない。一般に、チャンバ40は、シリコンウエハなどの基板20を処理するのに適したプラズマ化学気相堆積PECVDチャンバであり、1つの適切なチャンバは、AppliedMaterialsSantaClara、カリフォルニア州のProducer登録商標SE型チャンバである。チャンバ40は筐体壁48を備え、筐体壁48は、処理ゾーン42を取り囲む天井52、側壁54および底部壁56を含む。チャンバ40はまた、処理ゾーン42まわりの筐体壁48の少なくとも一部分を裏張りするライナ図示せずを備え得る。300mmシリコンウエハを含む基板20を処理するには、チャンバ40は、通常約20,000から30,000cm3までの容積、より典型的には24,000cm3の容積を有する。プロセスサイクル中、基板支持体58は下げられ、基板20は、ロボットアームなどの基板移送機構64によって入口ポート62に通され支持体58上に置かれる。基板支持体58は、ローディングおよびアンローディングのための下方位置と、基板20を処理するための調整可能な上方位置との間で移動させることができる。基板支持体58は、チャンバ40の中に導入された堆積ガスまたは処置ガスからプラズマを生成するための密閉電極44aを含むことができる。基板支持体58はまた、電気抵抗加熱要素図示、加熱ランプ図示せず、またはプラズマ自体とすることができるヒータ68によって加熱することもできる。基板支持体58は通常、セラミック構造物を備え、このセラミック構造物は、基板20を受け入れるための受入れ面を有し、電極44aおよびヒータ68をチャンバ40の環境から保護する。使用時、無線周波数RF電圧が電極44aに印加され、直流DC電圧がヒータ68に印加される。基板支持体58内の電極44aはまた、基板20を支持体58に静電気で固定するのに使用することもできる。基板支持体58はまた、堆積リングおよびカバーリング図示せずなどの1つまたは複数のリングを備えることもあり、このリングは、基板支持体58上の基板20の周辺を少なくとも部分的に囲む。基板20が基板支持体58の上にローディングされた後、支持体58はガス分配器72により近い処理位置まで持ち上げられて、これらの間に例えば約2mmから約12mmの所望の間隔間隙距離dsが得られる。ガス分配器72は、堆積ガスまたは処置ガスを基板20全体にわたって均一に分散させるための処理ゾーン42の上に置かれる。ガス分配器72は、第1および第2のガスの2つの個別の流れを、これらのガスの流れを処理ゾーン42の中に導入する前に混合せずに、処理ゾーン42まで別々に送出することができ、あるいは各ガスを事前混合した後、事前混合されたガスを処理ゾーン42に供給することができる。ガス分配器72は、堆積ガスまたは処置ガスが通過できる孔76のある面板74を備える。面板74は通常、電圧または電位を印加できるように金属で作られ、それによってチャンバ40内で電極44aとして機能する。適切な面板74は、陽極酸化コーティング付きのアルミニウムで作られる。基板処理チャンバ40はまた、異なるガスをガス分配器72に送出するための第1および第2のガス供給源80a、bを備え、ガス供給源80a、bはそれぞれ、ガス源82a、b、1つまたは複数のガス導管84a、b、および1つまたは複数のガスバルブ86a、bを備える。例えば、一バージョンでは、第1のガス供給源80aは、第1のガス導管84aと、堆積ガス、処置ガス、またはこれらのガスのどちらかの成分などの第1の処理ガスを第1のガス源82aからガス分配器72の第1の入口78aまで送出するための第1のガスバルブ86aとを備え、第2のガス供給源80bは、第2のガス導管84bと、堆積ガス、処置ガス、またはこれらのガスのどちらかの成分などの第2の処理ガスを第2のガス源82bからガス分配器72の第2の入口78bまで送出するための第2のガスバルブ86bとを備える。堆積ガスおよび処置ガスは、電磁エネルギー例えば、高周波電圧エネルギーを処理チャンバ40内または遠隔チャンバ55内のガスに結合させることによって付勢されて、これらの堆積ガスまたは処置ガスからプラズマなどの付勢ガスを形成することができる。チャンバ40内の配給されたガスを付勢するために、ガス分配器72、天井52またはチャンバ側壁54とすることができるi第1の電極44aと、ii支持体58内の電極44bとの間に、ある電圧が印加される。電極44a、bの対の間に印加される電圧により、エネルギーが処理ゾーン42内の堆積ガスまたは処理ガスに容量性結合される。通常、電極44a、bに印加される電圧は、無線周波数RFで変動する交流電圧である。遠隔チャンバ55まで通されたガスは、マイクロ波ジェネレータ図示せずによって配給されるマイクロ波エネルギーを使用して、または遠隔チャンバ55を囲んで巻かれた誘導コイル図示せずに配給されるRFエネルギーを使用して付勢される。チャンバ40はまた、使用済みガスおよび副産物をチャンバ40から除去するための、かつ処理ゾーン42内の堆積ガスまたは処置ガスの所定の圧力を維持するためのガス排気機構90を備える。一バージョンでは、ガス排気機構90は、使用済みガスを処理ゾーン42から受け取るポンピングチャネル92と、排気口94と、スロットルバルブ96と、処理チャンバ40内のガスの圧力を制御するための1つまたは複数の排気ポンプ98とを含む。排気ポンプ98には、1つまたは複数のターボ分子ポンプ、低温ポンプ、粗引きポンプ、および2つ以上の機能を有する複合機能ポンプが含まれ得る。チャンバ40はまた、パージガスをチャンバ40の中に送出するための、チャンバ40の底部壁56を貫通する入口ポートまたは管図示せずを含み得る。パージガスは通常、入口ポートから基板支持体58を通過し、環状ポンピングチャネルへと上向きに流れる。ポンビングガスは、処理中に望ましくない堆積から基板支持体58の表面、および他のチャンバ構成要素を保護するために使用される。パージガスはまた、ガスの流れに望ましい影響を及ぼすように使用することもできる。コントローラ102もまた、チャンバ40の動作および動作パラメータを制御するために設けられる。コントローラ102は、例えばプロセッサおよびメモリを備え得る。プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータプログラムなどのチャンバ制御ソフトウェアを実行する。メモリは、ハードディスクドライブ、読出し専用メモリ、フラッシュメモリ、または他のタイプのメモリとすることができる。コントローラ102はまた、フロッピー登録商標ディスクドライブおよびカードラックなどの他の構成要素を備えることもある。カードラックは、単一ボードコンピュータ、アナログおよびデジタル入力/出力ボード、インターフェースボード、およびステッピングモータコントローラボードを含み得る。チャンバ制御ソフトウェアは、タイミング、ガスの混合、チャンバ圧力、チャンバ温度、マイクロ波電力レベル、高周波電力レベル、支持体位置、および特定のプロセスの他の諸パラメータを指示する命令のセットを含む。チャンバ40はまた、例えばチャンバ40内の第1の電極44a、および基板支持体58内の第2の電極44bなどの様々なチャンバ構成要素に電力を送出するための電源104を備える。電力をチャンバ電極44a、bに送出するために、電源104は無線周波数電圧源を備え、この電圧源は、選択された無線周波数、および所望の選択可能な電力レベルを有する電圧を供給する。電源104は、単一の無線周波数電圧源、または高い無線周波数および低い無線周波数の両方を供給する多数の電圧源を含み得る。電源104はまた、RF整合回路を含み得る。電源104はさらに、基板支持体58の静電チャックであることが多い電極に静電荷を供給するための、静電気荷電源を備え得る。基板支持体58内にヒータ68が使用される場合、電源104はまた、ヒータ68に適切な制御可能電圧を供給するヒータ電力源を含む。DCバイアスがガス分配器72または基板支持体58にかけられるべき場合、電源104はまた、ガス分配器72の面板74の導電金属部分に接続されるDCバイアス電圧源を含む。電源104はまた、例えばモータ、およびチャンバ40のロボットである、他のチャンバ構成要素のための電力源を含むこともある。基板20処理チャンバ40はまた、チャンバ40内部の構成要素表面または基板表面などの表面温度を検出するための、熱電対、抵抗温度検出器センサまたは干渉計などの1つまたは複数の温度センサ図示せずを含むこともある。温度センサは、そのデータをチャンバコントローラ102まで中継することができ、次にチャンバコントローラ102は、その温度データを使用して、例えば基板支持体58内の抵抗加熱要素を制御することによって、処理チャンバ40の温度を制御することができる。以下の説明的な実施例は、結晶ゲルマニウム堆積および処置プロセスの有効性および利点を実証する。本明細書に記載のゲルマニウム堆積プロセス、ならびに結晶ゲルマニウムの層および構造物は、これらの説明的な実施例に関してより良く理解されることになろう。しかし、本明細書に記載の特徴のそれぞれは、単に特定の実施例で説明されたようにだけではなく、それ自体で、または互いに任意の組合せで使用できることを理解されたい。すなわち、本明細書に提示された説明的な実施例は、本発明の範囲を限定するために用いられるべきではない。これらの実施例では、結晶ゲルマニウム層22がPECVDProducer登録商標チャンバ内で以下のプロセス条件で堆積された。すなわち、ゲルマンを含む堆積ガスの体積流量が5sccmおよび100sccm、堆積ガス圧が5トールから15トール、基板温度が400°C、プロセス電極44a、bに供給されるRFエネルギーの周波数が13.6MHz供給で電力レベルが30ワットから300ワットであり、プロセス電極44a、bが300ミルから800ミルの間隔に維持された。堆積速度は約15nm/分であった。堆積プロセス後、処置プロセスが以下のプロセス条件で行われた。すなわち、H2を含む処置ガスの体積流量が1slmから10slmまで、処置ガス圧が5トールから15トール、基板温度が400°C、プロセス電極44a、bに供給されるRFエネルギーの周波数が13.6MHz供給で電力レベルが100ワットから500ワットであり、プロセス電極44a、bが300ミルから800ミルの間隔に維持された。シリコンウエハを含む基板上の100nm層間誘電体ILD酸化物層の上の結晶ゲルマニウム層の走査電子画像が図5に示されている。この結晶ゲルマニウム層は、約110nmの厚さを有し、厚さが約100nmのILD酸化物膜上に堆積された。結晶ゲルマニウム膜はまた、基板全体にわたって実質的に均一な厚さとなり、厚さの変化は5未満であった。図6および図7に示されるように、堆積された層内に結晶ゲルマニウム相が顕著に存在することが、X線回折XRDによって確認された。図6を参照すると、顕著なXRDピークが存在することで、大量の結晶ゲルマニウム相が存在することが表示されている。図6は、ゲルマニウム層22の広角X線回折走査であり、結晶シリコン基板400ピークと共に、結晶ゲルマニウム111、220および311の各ピークが存在することを示している。3つの異なる結晶配向は、堆積された結晶ゲルマニウムが本質的に多結晶であり、単一の配向がないことを示す。図8は、ゲルマニウム層22の視射線回折走査であり、111のミラー係数配向を有する結晶ゲルマニウムのより明白な存在を示し、220配向および311配向ではあまり明白ではない。図8はラマンシフトを示し、これにより、一次結晶配向を呈示する従来のエピタキシャル成長結晶膜とは対照的に、多結晶形の結晶ゲルマニウムの存在が、多数の結晶配向と共にさらに確認される。上述の堆積プロセスおよび処置プロセスに従って製作された結晶ゲルマニウム層22では、優れた結晶特性、良好な組成均一性、および基板20全体にわたる均一な厚さが得られた。それに加えて、結晶ゲルマニウム層22は、450°Cより下の温度、さらには400°Cでも堆積させることができる。それに加えて、プラズマ化学気相堆積法により、二酸化ケイ素などの誘電体層24例えば、二酸化ケイ素層間誘電体ILD層を含む露出面に、この面に最初にシード層を堆積せずに、多結晶層などの結晶ゲルマニウム層22を堆積させることが可能になった。それに加えて、CVDプロセスによって得られる堆積速度は、従来のエピタキシャル成長プロセスよりも速く、従来のエピタキシャル成長プロセスよりも5倍から10倍速い速度であった。加えて、堆積される結晶ゲルマニウムの結晶特性は、プロセスをチューニングすることによって、結晶分割、粒径、粒径分布、および応力に関して設定することができる。本発明の例示的な実施形態が図示され説明されているが、当業者には、本発明を取り込み、しかも本発明の範囲内にある、他の実施形態を考案することが可能である。それに加えて、下、上、底部、最上部、上に、下に、第1の、および第2のという用語、および他の比較または位置の用語が図の例示的な実施形態に対して示されており、これらは交換可能である。したがって、添付の特許請求の範囲は、好ましいバージョン、材料、または空間配置についての記載内容に限定されるべきではない。"