JP2010272889A

JP2010272889A - エピタキシャル成長装置

Info

Publication number: JP2010272889A
Application number: JP2010181866A
Authority: JP
Inventors: Manabu Hamano; 学浜野; Naoki Ono; 直樹小野; Yorihiro Hebikawa; 順博蛇川; Seiji Sugimoto; 誠司杉本; Hiroyuki Kishi; 弘之岸
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: JP5257424B2

Abstract

【課題】連通路に流すパージガスの流れを制御し、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してＬＰＤの発生量を低減可能なエピタキシャル成長装置を提供する。
【解決手段】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、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。
【選択図】図５ａ

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。

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。

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（ＳｉＨ_４、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＣｌ_４など）のガスが汎用され、キャリアガスにはＨ_２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。

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（ＬｉｇｈｔＰｏｉｎｔＤｅｆｅｃｔｓ）として発見されることになる。

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。

特開２００３−１０９９９３号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。

以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明する。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ＳｉＨＣｌ_３およびボロンドーパントガスであるＢ_２Ｈ_６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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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）。

Claims

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。
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。
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。
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。