JP2010272889A - Epitaxial growth apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epitaxial growth apparatus capable of controlling flow of purge gas to be made to flow into a communication channel, suppressing deposition of bi-products on an upper wall face of the communication channel, reducing the generation amount of particles on a semiconductor wafer, and consequently reducing the generation amount of LPD. <P>SOLUTION: Reaction gas for forming an epitaxial film on the surface of the semiconductor wafer is supplied from the supply port of a reaction chamber, and the reaction gas is made to flow to a discharge port disposed facing the supply port. In the meantime, the purge gas is injected to the communication channel which is long in a direction roughly orthogonal to the flow of the reaction gas. At the time, in the communication channel, the flow rate of the purge gas on the supply port side is made more than that on the discharge port side. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は半導体ウェーハの表面にエピタキシャル膜を成膜するエピタキシャル成長装置、詳しくはエピタキシャル成長装置の反応室内の浄化に関する。   The present invention relates to an epitaxial growth apparatus for forming an epitaxial film on the surface of a semiconductor wafer, and more particularly to purification of a reaction chamber of the epitaxial growth apparatus.

半導体基板の製造分野において、シリコンウェーハの表面にエピタキシャル膜を成長させたエピタキシャルウェーハが知られている。エピタキシャルウェーハとは、シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）の表面に、エピタキシャル成長により、エピタキシャル膜を成膜させたものである。
近年、ＭＯＳメモリデバイスの高集積化に伴い、α粒子によるメモリの誤動作（ソフトエラー）およびＣＭＯＳ・ＩＣにおけるラッチアップが無視できなくなっている。これらの解決策として、デバイス製作の障害となるｇｒｏｗ−ｉｎ欠陥を解消可能なエピタキシャル膜を有したエピタキシャルウェーハが注目され、最近ではＣＭＯＳ・ＩＣの製造にエピタキシャルウェーハが積極的に用いられており、その使用範囲はさらに拡大しつつある。 In the field of semiconductor substrate manufacturing, an epitaxial wafer is known in which an epitaxial film is grown on the surface of a silicon wafer. An epitaxial wafer is obtained by forming an epitaxial film on the surface of a silicon wafer (semiconductor wafer) by epitaxial growth.
In recent years, with the high integration of MOS memory devices, memory malfunction (soft error) due to α particles and latch-up in CMOS IC cannot be ignored. As a solution to these problems, an epitaxial wafer having an epitaxial film capable of eliminating a grow-in defect that hinders device fabrication has attracted attention. Recently, an epitaxial wafer has been actively used in the manufacture of CMOS / IC. Its range of use is expanding further.

シリコンウェーハのエピタキシャル成長法としては、気相成長法が一般的である。反応ガス（原料ガス）には、シラン系（ＳｉＨ４、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４など）のガスが汎用され、キャリアガスにはＨ２ガスなどが使用されている。
エピタキシャル膜の成膜装置の一種として、枚葉式のエピタキシャル成長装置が知られている。この枚葉式の成長装置は、コンパクトな反応室を有し、ハロゲンランプによる輻射加熱方式が採られている。枚葉処理を行うことから、均熱条件、ガス流分布の設計が容易で、エピタキシャル膜の特性を高めることができる。したがって、大口径のシリコンウェーハの処理に適している。 A vapor phase growth method is generally used as an epitaxial growth method for a silicon wafer. Silane (SiH 4 , SiHCl 3 , SiH 2 Cl 2 , SiCl 4, etc.) gases are generally used as the reaction gas (raw material gas), and H 2 gas or the like is used as the carrier gas.
As one type of epitaxial film deposition apparatus, a single-wafer epitaxial growth apparatus is known. This single-wafer growth apparatus has a compact reaction chamber and employs a radiant heating method using a halogen lamp. Since the single wafer processing is performed, it is easy to design soaking conditions and gas flow distribution, and the characteristics of the epitaxial film can be enhanced. Therefore, it is suitable for processing a large-diameter silicon wafer.

以下、図１６を参照し、従来の枚葉式のエピタキシャル成長装置を具体的に説明する。
図１６に示すように、従来の枚葉式のエピタキシャル成長装置は、シリコンウェーハＷの表面にエピタキシャル膜を成膜する反応室１２と、反応室１２内にシリコンウェーハＷを移載する移載手段を有したトランスファチャンバ１３（移載室）と、反応室１２とトランスファチャンバ１３とを連通する連通路１１とを備えている。
トランスファチャンバ１３内のシリコンウェーハＷは、連通路１１を介して、上記移載手段により反応室１２のサセプタ１８に移載される。その後、反応室１２に反応ガスを供給し、シリコンウェーハＷの表面にエピタキシャル膜を成膜させる。
成膜時には、シリコンウェーハＷの表面にパーティクルが付着していないことが重要である。パーティクルを除去せずにエピタキシャル膜を成膜させると、エピタキシャル膜にマウンドおよび積層欠陥などが発生するおそれがある。そして、これらの欠陥は、後にＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔｓ）として発見されることになる。 Hereinafter, a conventional single-wafer epitaxial growth apparatus will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 16, the conventional single-wafer epitaxial growth apparatus includes a reaction chamber 12 for forming an epitaxial film on the surface of the silicon wafer W, and a transfer means for transferring the silicon wafer W into the reaction chamber 12. A transfer chamber 13 (transfer chamber) and a communication passage 11 that communicates the reaction chamber 12 and the transfer chamber 13 are provided.
The silicon wafer W in the transfer chamber 13 is transferred to the susceptor 18 of the reaction chamber 12 by the transfer means through the communication path 11. Thereafter, a reaction gas is supplied to the reaction chamber 12 to form an epitaxial film on the surface of the silicon wafer W.
At the time of film formation, it is important that no particles adhere to the surface of the silicon wafer W. If an epitaxial film is formed without removing particles, there is a possibility that a mound, a stacking fault, or the like occurs in the epitaxial film. These defects are later discovered as LPD (Light Point Defects).

そこで、ウェーハ表面のパーティクルを除去するため、例えば特許文献１のエピタキシャル成長装置が開発されている。特許文献１においては、同じく図１６に示すように、連通路１１の上方に、反応室１２から連通路１１への反応ガスの流入を阻止するため、連通路１１にパージガスを供給するノズル１４が複数配設されている。成膜時には、各ノズル１４からパージガス（水素ガス）を吹き出す。これにより、連通路１１の上壁面に、反応ガスの成分に起因した副生成物５０が堆積される現象を抑えることができる。   Therefore, for example, an epitaxial growth apparatus disclosed in Patent Document 1 has been developed in order to remove particles on the wafer surface. In Patent Document 1, as shown in FIG. 16, a nozzle 14 for supplying purge gas to the communication path 11 is provided above the communication path 11 in order to prevent the reaction gas from flowing from the reaction chamber 12 to the communication path 11. A plurality are arranged. At the time of film formation, a purge gas (hydrogen gas) is blown out from each nozzle 14. Thereby, the phenomenon in which the by-product 50 resulting from the component of the reaction gas is deposited on the upper wall surface of the communication path 11 can be suppressed.

特開２００３−１０９９９３号公報JP 2003-109993 A

ところで、パーティクルの発生原因としては多々知られている。そのうち、連通路１１の上壁面に堆積した副生成物５０が剥離し、これが反応室１２の炉内ガスの対流によりシリコンウェーハＷの表面へと運ばれ、パーティクルとして検出されることがある。
サセプタ１８は回転モータにより回転自在に構成され、成膜時にはサセプタ１８を介してシリコンウェーハＷを周方向に所定の回転速度で回転させる。サセプタ１８の外周には、環状のプレヒートリングＲが配置されている。プレヒートリングＲは、反応室１２を区画するドーム取付体２５の内周壁に固定され、反応ガスをウェーハ表面に接触する直前に加熱する環状のヒータである。よって、回転自在なサセプタ１８と、固定されたプレヒートリングＲとの間には隙間が存在することになる。 By the way, there are many known causes of particle generation. Among them, the by-product 50 deposited on the upper wall surface of the communication path 11 is peeled off, and this may be carried to the surface of the silicon wafer W by convection of the furnace gas in the reaction chamber 12 and detected as particles.
The susceptor 18 is configured to be rotatable by a rotary motor, and the silicon wafer W is rotated at a predetermined rotation speed in the circumferential direction via the susceptor 18 during film formation. An annular preheat ring R is disposed on the outer periphery of the susceptor 18. The preheat ring R is an annular heater that is fixed to the inner peripheral wall of the dome mounting body 25 that defines the reaction chamber 12 and that heats the reaction gas immediately before contacting the wafer surface. Therefore, there is a gap between the rotatable susceptor 18 and the fixed preheat ring R.

図１６に示すように、副生成物５０が堆積する連通路１１は、成膜時のサセプタ位置より低い位置に配されている。そのため、成膜中、プレヒートリングＲとサセプタ１８とが、反応室１２を上下に区画する仕切り板となり、反応ガスは連通路１１に流れ込み難くなる。
しかしながら、反応ガスの一部は、サセプタ１８とプリヒートリングＲとの隙間を通過して連通路１１に侵入し、副生成物５０を堆積させている。特に、連通路１１の反応室１２側の部分が高濃度となるため、堆積量も増大する。しかも、連通路１１の反応室１２側の部分のうちでも、とりわけ反応ガスの供給側（風上側）は副生成物５０が多量に発生し易い。そのため、反応室１２における炉内対流により、剥離後の副生成物５０が、シリコンウェーハＷの表面に運ばれる可能性はさらに高まることになる。
上記パージガスは、このような副生成物５０の堆積を防止するため、連通路１１に流しているのである。しかしながら、このような効果を十分に発揮していないのが現状である。 As shown in FIG. 16, the communication path 11 in which the by-product 50 is deposited is arranged at a position lower than the susceptor position at the time of film formation. Therefore, during film formation, the preheat ring R and the susceptor 18 serve as a partition plate that divides the reaction chamber 12 in the vertical direction, and the reaction gas hardly flows into the communication path 11.
However, a part of the reaction gas passes through the gap between the susceptor 18 and the preheat ring R and enters the communication path 11 to deposit the by-product 50. In particular, since the portion of the communication path 11 on the reaction chamber 12 side has a high concentration, the amount of deposition also increases. In addition, among the portions of the communication passage 11 on the reaction chamber 12 side, a large amount of by-products 50 is likely to be generated, particularly on the reaction gas supply side (windward side). Therefore, the possibility that the by-product 50 after separation is transported to the surface of the silicon wafer W by convection in the reaction chamber 12 is further increased.
The purge gas flows in the communication passage 11 in order to prevent such a by-product 50 from being deposited. However, the present situation is that such an effect is not sufficiently exhibited.

ところで、エピタキシャル成長装置にあっては、シリコンウェーハＷの表面にエピタキシャル膜を成膜する反応ガスが、ドーム取付体２５の内周壁の上部に形成された供給口から供給されている。反応ガスは、ドーム取付体２５の内周壁のうち、供給口に対向した排出口に向かって水平に流される。一方、反応ガスの流れと水平面内で略直交する方向を長さ方向とした連通路１１の内部に、各ノズル１４を介して、パージガスが噴出される。通常、パージガスは、パージガス供給源で生成され、ノズル１４のうち、反応ガスの排出口側（反応ガス排出口側）に配されたノズル１４から、反応ガスの供給口側（反応ガス供給口側）に配されたノズル１４に向かって、順に連通路１１を通して反応室１２に供給される。   By the way, in the epitaxial growth apparatus, a reaction gas for forming an epitaxial film on the surface of the silicon wafer W is supplied from a supply port formed in the upper part of the inner peripheral wall of the dome mounting body 25. The reaction gas is allowed to flow horizontally toward the discharge port facing the supply port in the inner peripheral wall of the dome mounting body 25. On the other hand, purge gas is jetted through the nozzles 14 into the communication passage 11 whose length direction is substantially perpendicular to the flow of the reaction gas in the horizontal plane. Normally, the purge gas is generated by a purge gas supply source, and from among the nozzles 14 arranged on the reaction gas discharge port side (reaction gas discharge port side), the reaction gas supply port side (reaction gas supply port side) ) Are sequentially supplied to the reaction chamber 12 through the communication passage 11 toward the nozzle 14 arranged in the above.

このため、反応ガス供給口側のパージガスの流量は、排出口側のそれに比べて少なくなってしまう。また、反応ガス供給口側のパージガスの水素置換効率が、排出口側のそれよりも低くなる。その結果、反応ガス供給口側のノズル付近に反応ガスが回り込み、このノズル付近に反応ガスの副生成物５０が形成され易くなる。そして、付着した副生成物５０は剥がれ、シリコンウェーハ表面に付着する。これにより、シリコンウェーハＷの表面にエピタキシャル膜を成膜したとき、ＬＰＤが発生し易いという問題が生じていた。   For this reason, the flow rate of the purge gas on the reaction gas supply port side becomes smaller than that on the discharge port side. In addition, the hydrogen replacement efficiency of the purge gas on the reaction gas supply port side is lower than that on the discharge port side. As a result, the reactive gas flows around the nozzle on the reactive gas supply port side, and a reactive gas by-product 50 is easily formed near the nozzle. The attached byproduct 50 is peeled off and adheres to the silicon wafer surface. Thus, when an epitaxial film is formed on the surface of the silicon wafer W, there is a problem that LPD is likely to occur.

この発明は、連通路に流すパージガスの流れをコントロールし、連通路の上壁面に堆積する副生成物を抑制し、半導体ウェーハ上のパーティクルの発生量を低減させることができ、これによりＬＰＤの少ないエピタキシャルウェーハを得ることができるエピタキシャル成長装置を提供することを目的としている。   The present invention controls the flow of purge gas flowing through the communication path, suppresses by-products deposited on the upper wall surface of the communication path, and can reduce the generation amount of particles on the semiconductor wafer, thereby reducing the LPD. An object of the present invention is to provide an epitaxial growth apparatus capable of obtaining an epitaxial wafer.

請求項１に記載の発明は、半導体ウェーハが収容される反応室と、連通路を介して上記反応室に連通された移載室とを備え、上記反応室に設けられた供給口から、この供給口と対向して上記反応室に設けられた排出口に向かって反応ガスを流すことで、半導体ウェーハの表面にエピタキシャル膜を成膜するエピタキシャル成膜装置において、上記供給口と排出口とは、上記連通路の幅方向に離間して配置され、この連通路内に噴出されるパージガスは、この連通路内の供給口側の流量を排出口側のそれよりも多くしたエピタキシャル成膜装置である。   The invention according to claim 1 includes a reaction chamber in which a semiconductor wafer is accommodated, and a transfer chamber communicated with the reaction chamber via a communication path, and the supply port provided in the reaction chamber In the epitaxial film forming apparatus for forming an epitaxial film on the surface of the semiconductor wafer by flowing a reaction gas toward the discharge port provided in the reaction chamber facing the supply port, the supply port and the discharge port are: The purge gas, which is spaced apart in the width direction of the communication path and is ejected into the communication path, is an epitaxial film forming apparatus in which the flow rate on the supply port side in the communication path is greater than that on the discharge port side.

半導体ウェーハとしては、例えばシリコンウェーハ、ガリウム・ヒ素ウェーハなどを採用することができる。
エピタキシャル膜を成膜する装置としては、例えば枚葉式のエピタキシャル成長装置を採用することができる。
パージガスとしては、例えば水素ガスを採用することができる。水素ガスは、連通路の上壁のノズルから噴出される。ノズルの形成数は限定されない。１本でもよいし、２本以上でもよい。また、噴出する水素ガスの流量も限定されない。
ノズルは所定長さの筒形状を有している。例えば円筒形状でもよいし、角筒形状でもよい。 As the semiconductor wafer, for example, a silicon wafer, a gallium arsenide wafer, or the like can be employed.
As an apparatus for forming the epitaxial film, for example, a single wafer type epitaxial growth apparatus can be adopted.
As the purge gas, for example, hydrogen gas can be employed. Hydrogen gas is ejected from a nozzle on the upper wall of the communication path. The number of nozzles formed is not limited. There may be one or two or more. Further, the flow rate of the ejected hydrogen gas is not limited.
The nozzle has a cylindrical shape with a predetermined length. For example, a cylindrical shape or a rectangular tube shape may be used.

請求項１に記載のエピタキシャル成長装置にあっては、半導体ウェーハの表面にエピタキシャル膜を成膜する反応ガスが反応室の供給口から供給される。反応ガスは、この供給口に対向配置された排出口に向かって流される。一方、パージガス（水素ガス）は、長さ方向が、この反応ガスの流れと略直交する方向に長い連通路に噴出される。
このとき、連通路において、供給口側のパージガスの流量を排出口側のそれよりも多くする。これにより、反応ガスの供給口側のノズル付近では、反応ガスとパージガスとの水素置換効率が改善される。その結果、この供給口側のノズル付近では、副生成物が付着し難くなる。
また、排出口側のパージガスは、供給口側より流量が少なくても、反応ガスとともに排出口に流れ易い。よって、排出口側のノズル付近でも反応ガスの回り込みは抑制され、副生成物が付着し難くなる。その結果、エピタキシャル成膜後の半導体ウェーハ表面のＬＰＤが低減する。 In the epitaxial growth apparatus according to the first aspect, the reaction gas for forming the epitaxial film on the surface of the semiconductor wafer is supplied from the supply port of the reaction chamber. The reaction gas is flowed toward a discharge port disposed opposite to the supply port. On the other hand, the purge gas (hydrogen gas) is jetted into a long communication path in the length direction in a direction substantially perpendicular to the flow of the reaction gas.
At this time, in the communication path, the flow rate of the purge gas on the supply port side is made larger than that on the discharge port side. This improves the efficiency of hydrogen replacement between the reaction gas and the purge gas in the vicinity of the nozzle on the reaction gas supply port side. As a result, by-products are less likely to adhere near the nozzle on the supply port side.
Further, the purge gas on the discharge port side easily flows to the discharge port together with the reaction gas even if the flow rate is smaller than that on the supply port side. Therefore, the wraparound of the reaction gas is suppressed even in the vicinity of the nozzle on the discharge port side, and the by-product becomes difficult to adhere. As a result, LPD on the surface of the semiconductor wafer after epitaxial film formation is reduced.

請求項２に記載の発明は、上記連通路の上壁に形成され、この連通路の幅方向に長さ方向を向けかつパージガスをこの連通路に注入させる注入路と、この注入路と上記連通路とを連通し、この注入路の長さ方向に並んだ同一径の複数の開口部とを有し、上記パージガスは、上記反応ガスの供給口側から注入路に注入される請求項１に記載のエピタキシャル成膜装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an injection path formed on the upper wall of the communication path, the length of which extends in the width direction of the communication path and injecting purge gas into the communication path, and the injection path and the communication path. The purge gas is injected into the injection path from the reaction gas supply port side, and has a plurality of openings of the same diameter that communicate with the passage and are arranged in the length direction of the injection path. The epitaxial film forming apparatus described.

請求項２に記載のエピタキシャル成長装置にあっては、パージガスが注入される連通路の幅方向に長い注入路が連通路の上壁に設けられている。また、連通路の上壁には、注入路の長さ方向に並んだ同一径の複数の開口部が配設されている。そして、パージガスが注入路の反応ガスの供給口側から順に注入される。これにより、反応ガス供給口側のパージガス流量を反応ガスの排出口側より大きくすることができる。すなわち、反応ガスの供給口側においても反応ガスとパージガスとの水素置換効率が改善され、このノズル付近に副生成物が付着し難くなる。   In the epitaxial growth apparatus of the second aspect, an injection path that is long in the width direction of the communication path into which the purge gas is injected is provided on the upper wall of the communication path. A plurality of openings of the same diameter arranged in the length direction of the injection path are disposed on the upper wall of the communication path. Then, the purge gas is sequentially injected from the reaction gas supply port side of the injection path. Thereby, the purge gas flow rate on the reaction gas supply port side can be made larger than that on the reaction gas discharge port side. That is, the hydrogen replacement efficiency between the reaction gas and the purge gas is improved also on the reaction gas supply port side, and the by-product is less likely to adhere to the vicinity of the nozzle.

請求項３に記載の発明は、上記連通路の上壁に形成され、この連通路の幅方向に長さ方向を向けかつパージガスをこの連通路に注入させる注入路と、上記上壁内に形成されて注入路と上記連通路とを連通し、この注入路の長さ方向に並んだ同一径の複数の開口部とを有し、反応ガス排出口側の一部の開口部が閉塞された請求項１に記載のエピタキシャル成膜装置である。   The invention according to claim 3 is formed in the upper wall of the communication path, and is formed in the upper wall with an injection path for directing a length direction in the width direction of the communication path and injecting purge gas into the communication path. The injection path communicates with the communication path, and has a plurality of openings of the same diameter aligned in the length direction of the injection path, and a part of the opening on the reaction gas discharge side is closed. An epitaxial film forming apparatus according to claim 1.

請求項３に記載のエピタキシャル成長装置にあっては、連通路の上壁に、注入路と複数の同一径の開口部とが配設されている。しかも、排出口側の一部の開口部は閉塞されている。そのため、パージガスを反応ガスの排出口側から注入路に注入すると、パージガスはこの排出口側に配置されたノズルから順に各ノズルを通過し、連通路にそれぞれ供給される。このとき、上述したように排出口側の一部のノズルは閉塞されているので、連通路において反応ガス排出口側のパージガスの供給量が抑えられ、反応ガスの供給口側にパージガスが導入され易くなる。その結果、反応ガス供給口側のノズル付近の副生成物が除去される。   In the epitaxial growth apparatus according to the third aspect, the injection path and a plurality of openings having the same diameter are disposed on the upper wall of the communication path. Moreover, a part of the opening on the outlet side is closed. Therefore, when the purge gas is injected into the injection path from the reaction gas discharge port side, the purge gas sequentially passes through the nozzles arranged on the discharge port side, and is supplied to the communication path. At this time, since some of the nozzles on the discharge port side are closed as described above, the purge gas supply amount on the reaction gas discharge port side is suppressed in the communication path, and the purge gas is introduced to the reaction gas supply port side. It becomes easy. As a result, by-products near the nozzle on the reaction gas supply port side are removed.

請求項４に記載の発明は、上記連通路の上壁に形成され、この連通路の幅方向に長さ方向を向けかつパージガスをこの連通路に注入させる注入路と、上記上壁内に形成されて注入路と上記連通路とを連通し、この注入路の長さ方向に並んだ複数の開口部とを有し、反応ガス供給口側の開口部の開口面積が反応ガスの排出口側のそれよりも大きい請求項１に記載のエピタキシャル成膜装置である。   The invention according to claim 4 is formed in the upper wall of the communication path, and is formed in the upper wall with an injection path for injecting purge gas into the communication path with a length direction in the width direction of the communication path. A plurality of openings arranged in the length direction of the injection path, the opening area of the opening on the reaction gas supply side is the reaction gas outlet side The epitaxial film-forming apparatus according to claim 1, which is larger than that.

請求項４に記載のエピタキシャル成長装置にあっては、連通路の上壁に注入路と、複数の開口部とが配設されている。しかも、反応ガス供給口側の開口部の開口面積が反応ガスの排出口側のそれよりも大きくなっている。そのため、反応ガスの排出口側から注入路に注入したパージガスは、この排出口側に配置されたノズルから順に各ノズルを通過し、連通路にそれぞれ供給される。このとき、上述したように反応ガス供給口側の開口部の開口面積が反応ガスの排出口側のそれよりも大きいため、反応ガス排出口側のパージガスの供給量が抑えられ、反応ガスの供給口側にパージガスが導入され易くなる。そして、反応ガス供給口側のノズル付近の副生成物が除去される。   In the epitaxial growth apparatus according to the fourth aspect, the injection path and the plurality of openings are disposed on the upper wall of the communication path. Moreover, the opening area of the opening on the reaction gas supply port side is larger than that on the reaction gas discharge port side. Therefore, the purge gas injected into the injection path from the reaction gas discharge port side passes through the nozzles in order from the nozzles arranged on the discharge port side, and is supplied to the communication path. At this time, since the opening area of the opening on the reaction gas supply port side is larger than that on the reaction gas discharge port side as described above, the supply amount of the purge gas on the reaction gas discharge port side is suppressed, and the reaction gas supply Purge gas is easily introduced into the mouth side. Then, by-products near the nozzle on the reaction gas supply port side are removed.

この発明によれば、連通路では、反応ガスの流れと略直交方向に流されるパージガスを、供給口側の流量が排出側のそれよりも多くなるようにする。これにより、反応ガス供給口側のノズル付近では、反応ガスとパージガスとの水素置換効率が改善され、副生成物が付着し難くなる。
以上の結果、ＬＰＤが少ないエピタキシャルウェーハを得ることができる。 According to the present invention, in the communication path, the purge gas flowing in a direction substantially orthogonal to the flow of the reaction gas is set so that the flow rate on the supply port side is larger than that on the discharge side. Thereby, in the vicinity of the nozzle on the reaction gas supply port side, the hydrogen replacement efficiency of the reaction gas and the purge gas is improved, and the by-product is hardly attached.
As a result, an epitaxial wafer with less LPD can be obtained.

この発明の参考例に係るエピタキシャル成長装置のプロセスチャンバとトランスファチャンバとの間の連通路およびその周辺を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the communicating path between the process chamber and transfer chamber of the epitaxial growth apparatus which concerns on the reference example of this invention, and its periphery. この発明の参考例に係るスリット部材を示す平面図である。It is a top view which shows the slit member which concerns on the reference example of this invention. この発明の参考例に係るスリット部材を示す正面図である。It is a front view which shows the slit member which concerns on the reference example of this invention. この発明の参考例に係るエピタキシャル成長装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of the epitaxial growth apparatus which concerns on the reference example of this invention. この発明の参考例に係るエピタキシャル成長装置のプロセスチャンバの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the process chamber of the epitaxial growth apparatus concerning the reference example of this invention. この発明の実施例１に係るエピタキシャル成長装置の通路に設けられたスリット部材を示す平面図である。It is a top view which shows the slit member provided in the channel | path of the epitaxial growth apparatus which concerns on Example 1 of this invention. この発明の実施例１に係るエピタキシャル成長装置の通路に設けられた他のスリット部材を示す平面図である。It is a top view which shows the other slit member provided in the channel | path of the epitaxial growth apparatus which concerns on Example 1 of this invention. この発明の実施例１に係る別のスリット部材のノズルを示す平面図である。It is a top view which shows the nozzle of another slit member which concerns on Example 1 of this invention. この発明の実施例１に係るまた別のスリット部材のノズルを示す平面図である。It is a top view which shows the nozzle of another slit member which concerns on Example 1 of this invention. この発明の実施例２に係るエピタキシャル成膜装置のプロセスチャンバとトランスファチャンバとの間の連通路およびその周辺を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the communicating path between the process chamber and transfer chamber of the epitaxial film-forming apparatus which concern on Example 2 of this invention, and its periphery. この発明の実施例２に係るエピタキシャル成膜装置のプロセスチャンバとトランスファチャンバとの間の連通路およびその周辺を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the communicating path between the process chamber and transfer chamber of the epitaxial film-forming apparatus which concern on Example 2 of this invention, and its periphery. この発明の実施例２に係るスリット部材を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the slit member which concerns on Example 2 of this invention. この発明の実施例２に係る別のスリット部材を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows another slit member which concerns on Example 2 of this invention. この発明の実施例１に係るエピタキシャル成長装置で成膜されたエピタキシャル膜表面の０．１２μｍ以上のＬＰＤ分布を示すグラフである。It is a graph which shows the LPD distribution of 0.12 micrometer or more of the epitaxial film surface formed into a film by the epitaxial growth apparatus concerning Example 1 of this invention. この発明の実施例１に係るエピタキシャル成長装置で成膜されたエピタキシャル膜表面の１．０μｍ以上のＬＰＤ分布を示すグラフである。It is a graph which shows 1.0 micrometer or more LPD distribution of the surface of the epitaxial film formed into a film by the epitaxial growth apparatus concerning Example 1 of this invention. 従来に係るエピタキシャル成長装置で成膜されたエピタキシャル膜表面の０．１２μｍ以上のＬＰＤ分布を示すグラフである。It is a graph which shows LPD distribution of 0.12 micrometer or more of the epitaxial film surface formed into a film with the conventional epitaxial growth apparatus. 従来に係るエピタキシャル成長装置で成膜されたエピタキシャル膜表面の１．０μｍ以上のＬＰＤ分布を示すグラフである。It is a graph which shows 1.0 micrometer or more LPD distribution of the surface of the epitaxial film formed into a film with the conventional epitaxial growth apparatus. 従来に係るエピタキシャル成長装置のプロセスチャンバとトランスファチャンバとの間の通路およびその周辺を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the channel | path between the process chamber of a conventional epitaxial growth apparatus, and a transfer chamber, and its periphery.

以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（参考例）
まず、この発明の参考例に係るエピタキシャル成長装置１０を、図１〜図４を参照して説明する。
図１〜図３において、１０はこの発明の参考例に係るエピタキシャル成長装置で、このエピタキシャル成長装置１０は、シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）Ｗの表面に、エピタキシャル膜を成膜する２台のプロセスチャンバ２０と、プロセスチャンバ２０にシリコンウェーハＷを移送する搬送手段を有したトランスファチャンバ１３と、シリコンウェーハＷをトランスファチャンバ１３に投入するローダ部３１と、ローダ部３１と連通し、シリコンウェーハＷを減圧した雰囲気で保持するロードロック室３３とを備えている。ロードロック室３３は、内部に移載室１３Ａが形成されたトランスファチャンバ１３と連通されている。 (Reference example)
First, an epitaxial growth apparatus 10 according to a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 to 3, reference numeral 10 denotes an epitaxial growth apparatus according to a reference example of the present invention. The epitaxial growth apparatus 10 includes two process chambers 20 for forming an epitaxial film on the surface of a silicon wafer (semiconductor wafer) W; , A transfer chamber 13 having a transfer means for transferring the silicon wafer W to the process chamber 20, a loader unit 31 for introducing the silicon wafer W into the transfer chamber 13, and an atmosphere in which the silicon wafer W is decompressed in communication with the loader unit 31. And a load lock chamber 33 held by the The load lock chamber 33 communicates with the transfer chamber 13 in which the transfer chamber 13A is formed.

次に、図４を参照して、プロセスチャンバ２０を詳細に説明する。
プロセスチャンバ２０は、石英などの透明な素材からそれぞれ構成された上側ドーム２１と下側ドーム２２とを、円筒体のドーム取付体２５により連結したものである。これにより、プロセスチャンバ２０内に、平面視して略円形状の密閉された反応室１２が形成される。反応室１２の上方および下方には、反応室１２内を加熱する図示しないハロゲンランプが、周方向に向かって略均一な間隔で離間して複数個配設されている。ドーム取付体２５の所定位置には、反応室１２にガスを流入するガス供給口１６が設けられている。また、ドーム取付体２５の対向位置（ガス供給口１６と１８０°離間した位置）には、反応室１２内のガスを、その室外へ排出するガス排出口１７が設けられている。 Next, the process chamber 20 will be described in detail with reference to FIG.
The process chamber 20 is formed by connecting an upper dome 21 and a lower dome 22 each made of a transparent material such as quartz by a cylindrical dome mounting body 25. As a result, a substantially circular sealed reaction chamber 12 is formed in the process chamber 20 in plan view. A plurality of halogen lamps (not shown) for heating the inside of the reaction chamber 12 are arranged above and below the reaction chamber 12 at substantially uniform intervals in the circumferential direction. A gas supply port 16 through which gas flows into the reaction chamber 12 is provided at a predetermined position of the dome mounting body 25. Further, a gas discharge port 17 for discharging the gas in the reaction chamber 12 to the outside of the chamber is provided at a position facing the dome mounting body 25 (a position separated from the gas supply port 16 by 180 °).

反応室１２には、シリコンウェーハＷが載置されるサセプタ１８が設けられている。サセプタ１８は、反応室１２内の高温に耐え得るように炭素基材の表面にＳｉＣ被膜をコーティングしたものが採用されている。サセプタ１８の裏面側（下方）には、これを支持するサセプタ支持部材１９が設けられている。また、サセプタ支持部材１９は、円筒形状のカバー（本体）の軸心部下方に、軸部２３が固着されている。軸部２３は、図示していない駆動機構により回転自在に設けられ、その結果、円筒形状のサセプタ支持部材１９およびサセプタ１８も水平面内で所定速度で回転自在に設けられている。
そして、サセプタ１８の外周には、反応ガスをウェーハ表面に接触する直前に加熱する環状のプレヒートリングＲが配置されている。プレヒートリングＲは、上記ドーム取付体２５の内周壁に固定されている。よって、回転自在なサセプタ１８と、固定されたプレヒートリングＲとの間には隙間が存在している。 The reaction chamber 12 is provided with a susceptor 18 on which the silicon wafer W is placed. As the susceptor 18, a carbon substrate whose surface is coated with a SiC film so as to withstand the high temperature in the reaction chamber 12 is employed. A susceptor support member 19 that supports the susceptor 18 is provided on the back side (downward) of the susceptor 18. Further, the susceptor support member 19 has a shaft portion 23 fixed to a lower portion of a shaft center portion of a cylindrical cover (main body). The shaft portion 23 is rotatably provided by a drive mechanism (not shown). As a result, the cylindrical susceptor support member 19 and the susceptor 18 are also provided rotatably at a predetermined speed in a horizontal plane.
On the outer periphery of the susceptor 18, an annular preheating ring R that heats the reaction gas immediately before coming into contact with the wafer surface is disposed. The preheat ring R is fixed to the inner peripheral wall of the dome mounting body 25. Therefore, a gap exists between the rotatable susceptor 18 and the fixed preheat ring R.

次に、パージガスを噴出する機構について、図１および図２を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、トランスファチャンバ１３とプロセスチャンバ２０との間には、略直方体のスリット部材１９が設けられている。スリット部材１９には、上記トランスファチャンバ１３の移載室１３Ａとプロセスチャンバ２０の反応室１２とを連通する連通路１１が画成されている。スリット部材１９のトランスファチャンバ１３側には、プロセスチャンバ２０の反応室１２内にシリコンウェーハＷを挿入後、反応室１２内を密閉するスリットバルブ３４が設けられている。シリコンウェーハＷは、連通路１１を介して、トランスファチャンバ１３の移載室１３Ａからプロセスチャンバ２０の反応室１２に搬送される。 Next, the mechanism for ejecting the purge gas will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a substantially rectangular parallelepiped slit member 19 is provided between the transfer chamber 13 and the process chamber 20. In the slit member 19, a communication path 11 is defined which communicates the transfer chamber 13 </ b> A of the transfer chamber 13 and the reaction chamber 12 of the process chamber 20. On the transfer chamber 13 side of the slit member 19, a slit valve 34 is provided for sealing the inside of the reaction chamber 12 after inserting the silicon wafer W into the reaction chamber 12 of the process chamber 20. The silicon wafer W is transferred from the transfer chamber 13 </ b> A of the transfer chamber 13 to the reaction chamber 12 of the process chamber 20 through the communication path 11.

図２ａおよび図２ｂに示すように、この連通路１１は、長さ方向が水平で、垂直な断面形状が横に長い矩形状を有した通路である。連通路１１の幅方向とは、連通路１１の垂直断面において横長な方向をいう。連通路１１の上壁には、パージガスを噴出する多数本のノズル（開口部）１４が配設されている。各ノズル１４は、各長さ方向を連通路１１の高さ方向（上下方向）に向けた孔形状をそれぞれ有している。これらのノズル１４はスリット形状でもよい。
また、連通路１１の上壁の下面側には、ガイド部材１５が設けられている。ガイド部材１５は、連通路１１内に垂下された板材で構成し、上記ノズル１４の下方にて、その下側が反応室側に位置するように４５°だけ傾斜した状態で設けられている。 As shown in FIGS. 2a and 2b, the communication path 11 is a path having a rectangular shape whose horizontal direction is long and whose vertical cross-sectional shape is long horizontally. The width direction of the communication path 11 refers to a laterally long direction in the vertical cross section of the communication path 11. A large number of nozzles (openings) 14 for ejecting purge gas are arranged on the upper wall of the communication passage 11. Each nozzle 14 has a hole shape in which each length direction is directed in the height direction (vertical direction) of the communication path 11. These nozzles 14 may be slit-shaped.
A guide member 15 is provided on the lower surface side of the upper wall of the communication path 11. The guide member 15 is composed of a plate material suspended in the communication passage 11 and is provided below the nozzle 14 and inclined by 45 ° so that the lower side thereof is located on the reaction chamber side.

次に、エピタキシャル成長装置１０を用いて、シリコンウェーハＷの表面にエピタキシャル膜を成膜する方法について説明する。
直径２００ｍｍ、比抵抗１５ｍΩｃｍのシリコンウェーハＷ（片面研磨ウェーハ）を準備する。そして、シリコンウェーハＷを、図３に示すローダ部３１に投入する。次いで、シリコンウェーハＷを、ローダ部３１からロードロック室３３に搬送する。それから、シリコンウェーハＷは、ロードロック室３３でいったん減圧し、その後、復圧される。それから、シリコンウェーハＷはトランスファチャンバ１３を介して、プロセスチャンバ２０に搬送される。具体的には、スリットバルブ３４を開き、連通路１１を介して、シリコンウェーハＷを移載室１３Ａから反応室１２に搬送する。その後、スリットバルブ３４を閉じて反応室１２を密閉する。 Next, a method for forming an epitaxial film on the surface of the silicon wafer W using the epitaxial growth apparatus 10 will be described.
A silicon wafer W (single-side polished wafer) having a diameter of 200 mm and a specific resistance of 15 mΩcm is prepared. Then, the silicon wafer W is loaded into the loader unit 31 shown in FIG. Next, the silicon wafer W is transferred from the loader unit 31 to the load lock chamber 33. Then, the silicon wafer W is once depressurized in the load lock chamber 33 and then restored. Then, the silicon wafer W is transferred to the process chamber 20 via the transfer chamber 13. Specifically, the slit valve 34 is opened, and the silicon wafer W is transferred from the transfer chamber 13 </ b> A to the reaction chamber 12 through the communication path 11. Thereafter, the slit valve 34 is closed to seal the reaction chamber 12.

次に、図示しない移載機構により、シリコンウェーハＷをその研磨面を上方にして反応室１２のサセプタ１８上に載置する（図４）。それから、サセプタ１８をエピタキシャル成膜位置まで上昇させる。次いで、サセプタ支持部材１９の軸部２３を所定速度で回転させ、サセプタ１８に搭載されたシリコンウェーハＷを回転させる。   Next, the silicon wafer W is placed on the susceptor 18 of the reaction chamber 12 with the polishing surface facing upward by a transfer mechanism (not shown) (FIG. 4). Then, the susceptor 18 is raised to the epitaxial film formation position. Next, the shaft portion 23 of the susceptor support member 19 is rotated at a predetermined speed, and the silicon wafer W mounted on the susceptor 18 is rotated.

続いて、反応室１２に水素ガスを供給し、ハロゲンランプにより加熱することで、シリコンウェーハＷに対して１１５０℃で２０秒間の水素ベークを行う。その後、シリコンソースガスであるＳｉＨＣｌ３およびボロンドーパントガスであるＢ２Ｈ６を水素ガスで希釈した混合ガスを、ガス供給口１６から反応室１２に供給する。混合ガスの流量は、３０〜１００Ｌ／ｍｉｎである。同時に、反応室１２で反応などに使用された上記ガスを、ガス排出口１７から排出する。
そして、反応室１２の上方および下方に配設された図示しないハロゲンランプにより、熱を輻射させて反応室１２の温度を１０５０〜１１７０℃に保持する。このとき、シリコンウェーハＷを保持するサセプタ１８は、下側のハロゲンランプによって、サセプタ支持部材１９を介して均一にその輻射熱を受ける。これにより、厚さが約６μｍ、比抵抗が１０ΩｃｍのＰ型のエピタキシャル膜を均一にシリコンウェーハＷの表面に成長させることができる。 Subsequently, hydrogen gas is supplied to the reaction chamber 12 and heated by a halogen lamp, whereby hydrogen baking is performed on the silicon wafer W at 1150 ° C. for 20 seconds. Thereafter, a mixed gas obtained by diluting SiHCl 3 as a silicon source gas and B 2 H 6 as a boron dopant gas with hydrogen gas is supplied from the gas supply port 16 to the reaction chamber 12. The flow rate of the mixed gas is 30 to 100 L / min. At the same time, the gas used for the reaction in the reaction chamber 12 is discharged from the gas discharge port 17.
Then, heat is radiated by a halogen lamp (not shown) disposed above and below the reaction chamber 12 to keep the temperature of the reaction chamber 12 at 1050 to 1170 ° C. At this time, the susceptor 18 holding the silicon wafer W receives the radiant heat uniformly through the susceptor support member 19 by the lower halogen lamp. As a result, a P-type epitaxial film having a thickness of about 6 μm and a specific resistance of 10 Ωcm can be uniformly grown on the surface of the silicon wafer W.

次に、パージガスを噴出する方法について説明する。
図１に示すように、反応ガスの反応室導入時において、図示しないパージガス供給源によりパージガス（水素ガス）を生成し、その後、パージガスを、各ノズル１４を通して反応室１２に導入させる。
連通路１１の上壁面には、板材で構成されたガイド部材１５が、連通路１１に垂下された状態で設けられている。そして、ガイド部材１５は、各ノズル１４の下方にて、ガイド部材１５の下側が反応室側に位置するように傾斜した状態で設けられている。これにより、各ノズル１４から噴出されたパージガスは、傾斜するガイド部材１５に当接し、その後、連通路１１の上壁面に沿って反応室側に流される。また、ガイド部材１５は、その下側が反応室側に位置するように傾斜しているので、パージガスを下方に流すことができる。その結果、ノズル１４から噴出されたパージガスを、連通路１１の上下に均等に供給することができる。よって、連通路１１の上壁面には副生成物が形成され難くなる。また、エピタキシャル膜表面に発生するＬＰＤを低減することができる。 Next, a method for ejecting the purge gas will be described.
As shown in FIG. 1, when a reaction gas is introduced into the reaction chamber, a purge gas (hydrogen gas) is generated by a purge gas supply source (not shown), and then the purge gas is introduced into the reaction chamber 12 through each nozzle 14.
On the upper wall surface of the communication path 11, a guide member 15 made of a plate material is provided in a state of being suspended from the communication path 11. And the guide member 15 is provided in the state which inclined so that the lower side of the guide member 15 may be located in the reaction chamber side under each nozzle 14. FIG. As a result, the purge gas ejected from each nozzle 14 abuts on the inclined guide member 15 and then flows toward the reaction chamber along the upper wall surface of the communication path 11. Further, since the guide member 15 is inclined so that the lower side thereof is positioned on the reaction chamber side, the purge gas can be flowed downward. As a result, the purge gas ejected from the nozzle 14 can be evenly supplied up and down the communication path 11. Therefore, a by-product is hardly formed on the upper wall surface of the communication path 11. Further, LPD generated on the surface of the epitaxial film can be reduced.

次に、この発明の実施例１を図５〜図７を参照して説明する。
実施例１のエピタキシャルウェーハ装置は、参考例に係るエピタキシャルウェーハの装置１０に対して、以下の変更を加えたものである。すなわち、各ノズル１４から噴出する反応ガス供給口側のパージガスの流量を、反応ガス排出口側のそれ（パージガスの流量）よりも大きくしている。
具体的には、図５ａに示すように、エピタキシャル成長装置には、反応ガスがＡ方向からプロセスチャンバ２０に導入され、そしてＢ方向に排出される。
プロセスチャンバ２０とトランスファチャンバ１３との間には、反応室１２の反応ガスのガス流（Ａ→Ｂ）と水平面内で直交した状態で、反応室１２にパージガスを供給するスリット部材１９Ａが設けられている。スリット部材１９Ａには、パージガスを送流する注入路２７が連通路１１の上壁に埋設されている。そして、連通路１１の上壁の内部には、パージガスを注入路２７から反応室１２に噴出する複数のノズル（開口部）１４が配設されている。パージガスは、図示しないパージガス供給源により生成され、反応ガスの供給口側（Ｃ方向）から注入室２７に注入される。 Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The epitaxial wafer apparatus of Example 1 is obtained by adding the following changes to the epitaxial wafer apparatus 10 according to the reference example. That is, the flow rate of the purge gas ejected from each nozzle 14 on the reaction gas supply port side is made larger than that on the reaction gas discharge port side (purge gas flow rate).
Specifically, as shown in FIG. 5a, in the epitaxial growth apparatus, a reaction gas is introduced into the process chamber 20 from the A direction and discharged in the B direction.
Between the process chamber 20 and the transfer chamber 13, there is provided a slit member 19 </ b> A for supplying a purge gas to the reaction chamber 12 in a state orthogonal to the reaction gas flow (A → B) in the reaction chamber 12 in the horizontal plane. ing. In the slit member 19 </ b> A, an injection path 27 for sending purge gas is embedded in the upper wall of the communication path 11. A plurality of nozzles (openings) 14 for ejecting purge gas from the injection path 27 to the reaction chamber 12 are disposed inside the upper wall of the communication path 11. The purge gas is generated by a purge gas supply source (not shown) and is injected into the injection chamber 27 from the reaction gas supply port side (C direction).

また、図５ｂに示すように、パージガスを反応ガスの排出口側（Ｄ方向）から注入し、スリット部材の反応ガスの供給側で迂回させた注入路２７を介して、各ノズル１４にそれぞれ供給させるスリット部材１９Ｂを用いてもよい。
さらには、パージガスを噴出する各ノズル１４を、以下のように設けてもよい。すなわち、図６に示すように、反応ガスの排出口側（Ｂ側）の一部のノズル１４の孔（またはスリット）を塞いだスリット部材１９Ｃを採用してもよい。
さらには、図７に示すように、反応ガスの供給口側（Ａ側）の各ノズル１４の孔の径（またはスリットの大きさ）を排出口側（Ｂ側）のそれよりも大きくしたスリット部材１９Ｄを採用してもよい。
その結果、反応ガスの供給口側（Ａ側）のパージガスの流量を、排出口側（Ｂ側）よりも大きくすることができる。例えば、パージガスの流量は、反応ガスの供給口側（Ａ側）が２５ｓｌｍであり、反応ガスの排出口側（Ａ側）が５ｓｌｍである。 Further, as shown in FIG. 5b, purge gas is injected from the reaction gas discharge port side (D direction) and supplied to each nozzle 14 via an injection path 27 detoured on the reaction gas supply side of the slit member. The slit member 19B to be used may be used.
Furthermore, each nozzle 14 that ejects the purge gas may be provided as follows. That is, as shown in FIG. 6, a slit member 19 </ b> C in which a hole (or slit) of a part of the nozzles 14 on the reaction gas discharge port side (B side) is closed may be employed.
Furthermore, as shown in FIG. 7, the slit (or the size of the slit) of each nozzle 14 on the reaction gas supply port side (A side) is larger than that on the discharge port side (B side). The member 19D may be adopted.
As a result, the flow rate of the purge gas on the reaction gas supply port side (A side) can be made larger than that on the discharge port side (B side). For example, the flow rate of the purge gas is 25 slm on the reaction gas supply port side (A side) and 5 slm on the reaction gas discharge port side (A side).

このように、反応室１２内に反応ガスを導入するとともに、パージガスをシリコンウェーハＷに供給する。そして、シリコンウェーハＷの表面にエピタキシャル膜を成膜する。例えば、図５ａに示すように、パージガス供給源からのパージガスを、スリット部材１９Ａに設けられた注入路２７の反応ガスの供給口側（Ａ側）から注入する。パージガスは、注入路２７から各ノズル１４を通して、反応ガスの供給口側のノズル１４から順に連通路１１に供給される。その後、パージガスは、注入路２７から各ノズル１４を通して反応室１２に供給される。   In this manner, the reaction gas is introduced into the reaction chamber 12 and the purge gas is supplied to the silicon wafer W. Then, an epitaxial film is formed on the surface of the silicon wafer W. For example, as shown in FIG. 5a, the purge gas from the purge gas supply source is injected from the reaction gas supply port side (A side) of the injection path 27 provided in the slit member 19A. The purge gas is supplied from the injection path 27 through each nozzle 14 to the communication path 11 in order from the nozzle 14 on the reaction gas supply port side. Thereafter, the purge gas is supplied from the injection path 27 to the reaction chamber 12 through each nozzle 14.

これにより、各ノズル１４から噴出されるパージガスについて、反応ガスの供給口側（Ａ側）のパージガスの流量が排出口側（Ｂ側）のそれよりも大きくなる。その結果は、図５ｂ、図６および図７に示すスリット部材１９Ｂ〜１９Ｄを用いた場合も同じである。
これにより、反応ガスの供給口側（Ａ側）のノズル１４付近に、パージガスの流れが改善される。また、この反応ガスの供給口側（Ａ側）のノズル１４付近にガス副生成物が生成し難くなる。
パージガスは、反応ガスのガス流ともにガス排出口１７に流される。このため、反応ガスの排出口側（Ｂ側）のパージガスは、供給口側（Ａ側）よりも流量が少なくても、ガス排出口１７へ流れやすい。よって、排出口側（Ｂ側）のノズル付近に反応ガスの回り込みは無く、副生成物が付着しにくくなる。
以上の結果、ＬＰＤの少ないエピタキシャルウェーハを得ることができる。
その他の構成、作用、効果は、参考例と略同じであるので、説明を省略する。 As a result, for the purge gas ejected from each nozzle 14, the flow rate of the purge gas on the reaction gas supply port side (A side) is larger than that on the discharge port side (B side). The result is the same when the slit members 19B to 19D shown in FIGS. 5b, 6 and 7 are used.
Thereby, the flow of the purge gas is improved in the vicinity of the nozzle 14 on the reaction gas supply port side (A side). Further, it is difficult to generate a gas by-product in the vicinity of the nozzle 14 on the reaction gas supply port side (A side).
The purge gas is caused to flow to the gas outlet 17 together with the gas flow of the reaction gas. For this reason, the purge gas on the reaction gas discharge port side (B side) tends to flow to the gas discharge port 17 even if the flow rate is smaller than that on the supply port side (A side). Therefore, there is no wraparound of the reaction gas in the vicinity of the nozzle on the discharge port side (B side), and the by-product is difficult to adhere.
As a result, an epitaxial wafer with less LPD can be obtained.
Other configurations, operations, and effects are substantially the same as those of the reference example, and thus description thereof is omitted.

次に、図８〜図１１を参照して、この発明の実施例２に係るエピタキシャル成膜装置を説明する。
図８〜図１０に示すように、実施例２のエピタキシャル成膜装置の特徴は、次の３点である。すなわち、(1) 各ノズル１４が、それらの連通路側の部分を反応ガスの供給口側に位置するように一例として３０°だけ傾斜して配置されている（図１０）。(2) 連通路１１の移載室側に形成された移載室側口部１１ａが、各ノズル１４の下方にて、その下側が反応室側に位置するように４５°だけ傾斜した状態で設けられている（図８）。(3) スリットバルブ（開閉弁）３４には、下側が反応室側に位置するように傾斜した状態に配置されて移載室側口部１１ａを塞ぐ平板の弁体３４ａが設けられている（図８）。 Next, an epitaxial film forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 8 to 10, the epitaxial film forming apparatus of Example 2 has the following three points. That is, (1) The nozzles 14 are arranged so as to be inclined by 30 ° as an example so that the portion on the communication path side is located on the reaction gas supply port side (FIG. 10). (2) In a state in which the transfer chamber side port portion 11a formed on the transfer chamber side of the communication path 11 is inclined by 45 ° below each nozzle 14 so that the lower side is positioned on the reaction chamber side. (FIG. 8). (3) The slit valve (open / close valve) 34 is provided with a flat plate valve body 34a that is inclined so that the lower side is located on the reaction chamber side and closes the transfer chamber side opening 11a ( FIG. 8).

実施例２において、各ノズル１４から連通路１１に噴出されたパージガスは、移載室側口部１１ａを塞いだスリットバルブ３４の弁体３４ａに当接する。このとき、弁体３４ａは移載室側口部１１ａの傾斜に合わせ、下側が反応室側に位置するように傾斜されている。そのため、弁体３４ａにガイドされたパージガスは、その一部が連通路１１の上壁面の略全体に沿って流される。これにより、連通路１１の上壁面に副生成物が付着し難くなる。   In the second embodiment, the purge gas ejected from each nozzle 14 to the communication path 11 contacts the valve body 34a of the slit valve 34 that blocks the transfer chamber side opening 11a. At this time, the valve body 34a is inclined so that the lower side is located on the reaction chamber side in accordance with the inclination of the transfer chamber side opening 11a. Therefore, a part of the purge gas guided by the valve body 34 a flows along substantially the entire upper wall surface of the communication path 11. Thereby, it becomes difficult for a by-product to adhere to the upper wall surface of the communication path 11.

また、ここでは、連通路１１の上壁に形成された各ノズル１４が、それらの連通路側の部分が反応ガスの供給口側に位置するように傾斜配置されている。そのため、連通路１１に噴出されたパージガスは、反応ガスの供給口側（図９の楕円領域Ｅ側）のパージガスの流量が、反応ガスの排出口側のそれよりも多くなる。その結果、連通路１１の反応室側の部分のうち、反応ガスの供給口側付近では、反応ガスとパージガスとの水素置換効率が改善される。よって、連通路１１の上壁面において、その供給口側のノズル付近に副生成物が付着し難くなる。
一方、排出口側のパージガスは、反応ガスの供給口側より流量が少なくても、反応ガスとともに排出口に流れ易い。よって、排出口側のノズル付近でも反応ガスの回り込みは抑制され、副生成物が付着し難くなる。その結果、エピタキシャル成膜後、シリコンウェーハＷの表面におけるＬＰＤの発生を低減させることができる。
このような効果は、図１１に示すように、連通路１１において、各ノズル１４の傾斜角度を、反応ガスの排出口側に向かうほど０〜６０°徐々に大きくした場合でも、同じように得ることができる。
その他の構成、作用、効果は、参考例と略同じであるので、説明を省略する。 Further, here, the nozzles 14 formed on the upper wall of the communication path 11 are inclined so that portions on the communication path side are located on the reaction gas supply port side. Therefore, the purge gas jetted into the communication passage 11 has a larger flow rate of the purge gas on the reaction gas supply port side (the elliptical region E side in FIG. 9) than that on the reaction gas discharge port side. As a result, the hydrogen replacement efficiency between the reaction gas and the purge gas is improved in the vicinity of the reaction gas supply port in the reaction chamber side portion of the communication path 11. Therefore, on the upper wall surface of the communication path 11, it is difficult for the by-product to adhere near the nozzle on the supply port side.
On the other hand, the purge gas on the discharge port side easily flows to the discharge port together with the reaction gas even if the flow rate is smaller than that on the reaction gas supply port side. Therefore, the wraparound of the reaction gas is suppressed even in the vicinity of the nozzle on the discharge port side, and the by-product becomes difficult to adhere. As a result, generation of LPD on the surface of the silicon wafer W can be reduced after epitaxial film formation.
As shown in FIG. 11, such an effect is obtained in the same way even when the inclination angle of each nozzle 14 is gradually increased by 0 to 60 ° toward the reaction gas discharge port side in the communication path 11. be able to.
Other configurations, operations, and effects are substantially the same as those of the reference example, and thus description thereof is omitted.

次に、この発明のエピタキシャル成長装置１０において、シリコンウェーハＷ表面にエピタキシャル膜を成膜し、成膜後のエピタキシャル膜表面に発生するＬＰＤを評価する実験を行った。ＬＰＤの評価は、パーティクルカウンタを使用した。そして、大きさが０．１２μｍ以上および１．０μｍ以上のＬＰＤをマップを用いて観測した。これらの結果を示すグラフを図１２および図１３にそれぞれ示す。
また、パージガスを反応ガスの排出口側（Ｂ側）から供給する従来のエピタキシャル成長装置を用いてＬＰＤも評価した。確認の方法は上記と同条件である。その結果を図１４および図１５に示す。
図１４および図１５から明らかなように、この発明に係るエピタキシャル成長装置１０を使用することにより、ＬＰＤが低減することが確認された。これは、パージガスのノズル１４付近に副生成物が付着し難くなったことを示す。 Next, in the epitaxial growth apparatus 10 of the present invention, an experiment was performed in which an epitaxial film was formed on the surface of the silicon wafer W and LPD generated on the surface of the epitaxial film after film formation was evaluated. The LPD was evaluated using a particle counter. Then, LPDs having a size of 0.12 μm or more and 1.0 μm or more were observed using a map. Graphs showing these results are shown in FIGS. 12 and 13, respectively.
Further, LPD was also evaluated using a conventional epitaxial growth apparatus that supplies a purge gas from the reaction gas outlet side (B side). The confirmation method is the same as above. The results are shown in FIG. 14 and FIG.
As is apparent from FIGS. 14 and 15, it was confirmed that LPD was reduced by using the epitaxial growth apparatus 10 according to the present invention. This indicates that by-products are less likely to adhere to the vicinity of the purge gas nozzle 14.

１０ エピタキシャル成長装置、
１１ 連通路、
１１ａ 移載室側口部、
１２ 反応室、
１３Ａ 移載室、
１４ ノズル、
１５ ガイド部材、
１６ 供給口、
１７ 排出口、
２７ 注入路、
３４ スリットバルブ（開閉弁）、
３４ａ 弁体、
Ｗ シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）。 10 Epitaxial growth equipment,
11 Communication path,
11a Transfer chamber side mouth,
12 reaction chamber,
13A Transfer room,
14 nozzles,
15 guide members,
16 supply port,
17 outlet,
27 Infusion path,
34 Slit valve (open / close valve),
34a valve body,
W Silicon wafer (semiconductor wafer).

Claims (4)

半導体ウェーハが収容される反応室と、
連通路を介して上記反応室に連通された移載室とを備え、
上記反応室に設けられた供給口から、この供給口と対向して上記反応室に設けられた排出口に向かって反応ガスを流すことで、半導体ウェーハの表面にエピタキシャル膜を成膜するエピタキシャル成膜装置において、
上記供給口と排出口とは、上記連通路の幅方向に離間して配置され、
この連通路内に噴出されるパージガスは、この連通路内の供給口側の流量を排出口側のそれよりも多くしたエピタキシャル成膜装置。 A reaction chamber containing a semiconductor wafer;
A transfer chamber communicated with the reaction chamber via a communication path,
Epitaxial film formation for forming an epitaxial film on the surface of a semiconductor wafer by flowing a reaction gas from a supply port provided in the reaction chamber toward a discharge port provided in the reaction chamber facing the supply port In the device
The supply port and the discharge port are spaced apart in the width direction of the communication path,
An epitaxial film forming apparatus in which the purge gas ejected into the communication path has a flow rate on the supply port side in the communication path larger than that on the discharge port side. 上記連通路の上壁に形成され、この連通路の幅方向に長さ方向を向けかつパージガスをこの連通路に注入させる注入路と、
この注入路と上記連通路とを連通し、この注入路の長さ方向に並んだ同一径の複数の開口部とを有し、
上記パージガスは、上記反応ガスの供給口側から注入路に注入される請求項１に記載のエピタキシャル成膜装置。 An injection path that is formed on the upper wall of the communication path, directs the length direction in the width direction of the communication path, and injects purge gas into the communication path;
The injection path and the communication path communicate with each other, and have a plurality of openings with the same diameter arranged in the length direction of the injection path,
The epitaxial film forming apparatus according to claim 1, wherein the purge gas is injected into the injection path from the reaction gas supply port side. 上記連通路の上壁に形成され、この連通路の幅方向に長さ方向を向けかつパージガスをこの連通路に注入させる注入路と、
上記上壁内に形成されて注入路と上記連通路とを連通し、この注入路の長さ方向に並んだ同一径の複数の開口部とを有し、
反応ガス排出口側の一部の開口部が閉塞された請求項１に記載のエピタキシャル成膜装置。 An injection path that is formed on the upper wall of the communication path, directs the length direction in the width direction of the communication path, and injects purge gas into the communication path;
Formed in the upper wall, communicating the injection path and the communication path, and having a plurality of openings of the same diameter aligned in the length direction of the injection path,
The epitaxial film-forming apparatus according to claim 1, wherein a part of the opening on the reaction gas outlet side is closed. 上記連通路の上壁に形成され、この連通路の幅方向に長さ方向を向けかつパージガスをこの連通路に注入させる注入路と、
上記上壁内に形成されて注入路と上記連通路とを連通し、この注入路の長さ方向に並んだ複数の開口部とを有し、
反応ガス供給口側の開口部の開口面積が反応ガスの排出口側のそれよりも大きい請求項１に記載のエピタキシャル成膜装置。 An injection path that is formed on the upper wall of the communication path, directs the length direction in the width direction of the communication path, and injects purge gas into the communication path;
A plurality of openings formed in the upper wall, communicating the injection path and the communication path, arranged in the length direction of the injection path;
The epitaxial film forming apparatus according to claim 1, wherein an opening area of the opening on the reaction gas supply port side is larger than that on the reaction gas discharge port side.
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