JP2011142257A - Device for manufacturing epitaxial wafer - Google Patents

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JP2011142257A JP2010002872A JP2010002872A JP2011142257A JP 2011142257 A JP2011142257 A JP 2011142257A JP 2010002872 A JP2010002872 A JP 2010002872A JP 2010002872 A JP2010002872 A JP 2010002872A JP 2011142257 A JP2011142257 A JP 2011142257A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for manufacturing an epitaxial wafer capable of readily and surely removing a silicon compound deposited in a gas pipe. <P>SOLUTION: The device 1 for manufacturing the epitaxial wafer includes an epitaxial furnace 10, an exhaust gas processing means 20 removing a harmful substance contained in exhaust gas discharged from the epitaxial furnace 10, and the gas pipe 30 connecting the epitaxial furnace 10 and the exhaust gas processing means 20 and having a sealed space for moving the exhaust gas. The gas pipe 30 includes at least one silicon compound capturing means 31 for recovering the silicon compound 40 generated by liquefying the cooled exhaust gas and is continuously inclined downward from the epitaxial furnace 10 and the exhaust gas processing means 20 toward the silicon compound capturing means 31. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、エピタキシャルウェーハの製造装置、特に、エピタキシャル炉と、該エピタキシャル炉から排出された排ガス中に含まれるシリコン化合物を除去するための排ガス処理手段と、前記エピタキシャル炉と前記排ガス処理手段とを連結し、前記排ガスが移動するための密閉空間をもつガス管とを具えるエピタキシャルウェーハの製造装置に関するものである。   The present invention relates to an epitaxial wafer manufacturing apparatus, in particular, an epitaxial furnace, an exhaust gas treatment means for removing silicon compounds contained in the exhaust gas discharged from the epitaxial furnace, the epitaxial furnace and the exhaust gas treatment means. The present invention relates to an epitaxial wafer manufacturing apparatus including a gas pipe having a sealed space for connecting and exhaust gas to move.

一般的なエピタキシャルウェーハの製造方法としては、ＣＶＤ法が挙げられる。この方法は、所定のエピタキシャル炉の中でシリコン基板を高温に加熱した後、エピタキシャル炉内に所定のキャリアによってエピタキシャル成長用ガスを供給し、前記シリコン基板上での反応を通じて、シリコン単結晶からなるエピタキシャル膜を、堆積・成長させるというものである。また、前記エピタキシャル成長用ガスは、前記エピタキシャル炉内に供給された後、エピタキシャル炉と連結したガス管を通じて外部へと排出される。   As a general method for manufacturing an epitaxial wafer, a CVD method may be mentioned. In this method, after a silicon substrate is heated to a high temperature in a predetermined epitaxial furnace, an epitaxial growth gas is supplied into the epitaxial furnace by a predetermined carrier, and through the reaction on the silicon substrate, an epitaxial made of a silicon single crystal is formed. The film is deposited and grown. The epitaxial growth gas is supplied into the epitaxial furnace and then discharged to the outside through a gas pipe connected to the epitaxial furnace.

ただし、前記エピタキシャル成長用ガス（例えば、シラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン等）は、毒性が強く、可燃性が高いことから、通常、スクラバー等の排ガス処理手段によって、処理された上で外部へと排出される。   However, since the gas for epitaxial growth (eg, silane, dichlorosilane, trichlorosilane, etc.) is highly toxic and highly flammable, it is usually discharged after being treated by an exhaust gas treatment means such as a scrubber. Is done.

ここで、前記エピタキシャル炉から排出されたエピタキシャル成長用ガス（以下、「排ガス」という。）は、その一部がガス管の内部において、液化又は固化することでシリコン化合物を生成し、堆積するという問題があった。堆積したシリコン化合物は、排出したガスの流れを阻害し、最終的にはガス管の内部全体を塞ぐ恐れや、固化したシリコン化合物等の何らかの反応で発生した物質が前記ガス管を逆流し、前記エピタキシャル膜表面に付着することで、汚染や欠陥を引き起こす恐れがある。   Here, the epitaxial growth gas (hereinafter referred to as “exhaust gas”) discharged from the epitaxial furnace is partly liquefied or solidified inside the gas pipe to generate and deposit a silicon compound. was there. The deposited silicon compound obstructs the flow of the exhausted gas, and eventually clogs the entire inside of the gas pipe, or a substance generated by some reaction such as a solidified silicon compound flows back through the gas pipe, Adhering to the surface of the epitaxial film may cause contamination and defects.

そのため、上述の問題を解決することを目的として、例えば特許文献１では、ガス管の内部において、半導体製造装置から排出された排ガスが液化したシリコン化合物を、排気配管に連結された側管に導き、そのシリコン化合物を不活性物質層を通過させた後に、水層に導くことで、水と反応させ、固体生成物を形成させるシリコン化合物の処理方法が開示されている。
また、特許文献２では、反応炉と、反応炉で発生する排ガスを散水タンク内で溶解処理するスクラバーとを備えており、該スクラバーは散水タンク内に排ガスを導入するガス導入管の内部に管軸方向に移動可能に挿入された管状の掻き出し部材を用いた管内清掃機構を装備するエピタキシャルウェーハの製造設備が開示されている。 Therefore, for the purpose of solving the above-described problem, for example, in Patent Document 1, the silicon compound in which the exhaust gas discharged from the semiconductor manufacturing apparatus is liquefied is introduced into the side pipe connected to the exhaust pipe in the gas pipe. A method of treating a silicon compound is disclosed in which the silicon compound is passed through an inert substance layer and then introduced into an aqueous layer to be reacted with water to form a solid product.
Further, in Patent Document 2, a reaction furnace and a scrubber for dissolving exhaust gas generated in the reaction furnace in a water spray tank are provided, and the scrubber is provided inside a gas introduction pipe for introducing the exhaust gas into the water spray tank. An epitaxial wafer manufacturing facility equipped with an in-tube cleaning mechanism using a tubular scraping member inserted so as to be movable in the axial direction is disclosed.

特開２００６−３１３８５７号公報JP 2006-313857 A 特開２００１−７０３４号公報JP 2001-7034 A

しかしながら、特許文献１の方法では、ガス管内部に形成されたシリコン化合物を水層にまで導くことができた場合には、一定の効果を奏するものの、実際に前記シリコン化合物を水層へと導くことは困難であり、ガス管内部に堆積したシリコン化合物を十分に排出・除去できない。   However, in the method of Patent Document 1, when the silicon compound formed in the gas pipe can be led to the water layer, the silicon compound is actually led to the water layer, although there is a certain effect. It is difficult to exhaust and remove the silicon compound deposited inside the gas pipe.

また、特許文献２の設備では、前記シリコン化合物を除去するため掻き出し部材の制御が複雑になること、さらに、スクラバーに隣接したガス管部分についてはシリコン化合物を除去できるものの、その他の部分のガス管部分については内部に形成されたシリコン化合物を有効に除去できないことが問題である。   In addition, in the facility of Patent Document 2, the control of the scraping member is complicated because the silicon compound is removed. Further, although the silicon compound can be removed from the gas pipe part adjacent to the scrubber, the other part of the gas pipe The problem is that the silicon compound formed inside cannot be removed effectively.

本発明の目的は、排ガスが移動するためのガス管の適正化を図ることによって、ガス管内部に堆積したシリコン化合物を、容易かつ確実に除去することができるエピタキシャルウェーハの製造装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an epitaxial wafer manufacturing apparatus capable of easily and reliably removing silicon compounds deposited inside a gas pipe by optimizing the gas pipe for moving exhaust gas. It is in.

本発明者らは、エピタキシャル炉と、該エピタキシャル炉から排出された排ガス中に含まれる有害物質を除去するための排ガス処理手段と、前記エピタキシャル炉と前記排ガス処理手段とを連結し、前記排ガスが移動するための密閉空間をもつガス管とを具えるエピタキシャルウェーハの製造装置について、上記の課題を解決するため検討を重ねた結果、前記ガス管を、冷却された前記排ガスが液状化したシリコン化合物を回収するための少なくとも１つのシリコン化合物捕獲手段を具え、前記エピタキシャル炉及び排ガス処理手段からそれぞれ前記シリコン化合物捕獲手段へ向かって下方に連続的に傾斜してなるようにすることで、シリコン化合物捕獲手段によって容易かつ確実にシリコン化合物の回収ができることを見出した。   The present inventors connect an epitaxial furnace, an exhaust gas treatment means for removing harmful substances contained in exhaust gas discharged from the epitaxial furnace, the epitaxial furnace and the exhaust gas treatment means, and the exhaust gas As a result of repeated studies to solve the above-mentioned problems, an epitaxial wafer manufacturing apparatus having a gas pipe having a sealed space for movement is a silicon compound in which the cooled exhaust gas is liquefied. At least one silicon compound capturing means for recovering the silicon compound, and by continuously inclining downward from the epitaxial furnace and the exhaust gas processing means toward the silicon compound capturing means, It has been found that silicon compounds can be easily and reliably recovered by means.

上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）エピタキシャル炉と、該エピタキシャル炉から排出された排ガス中に含まれる有害物質を除去するための排ガス処理手段と、前記エピタキシャル炉と前記排ガス処理手段とを連結し、前記排ガスが移動するための密閉空間をもつガス管とを具えるエピタキシャルウェーハの製造装置であって、前記ガス管は、冷却された前記排ガスが液状化したシリコン化合物を回収するための少なくとも１つのシリコン化合物捕獲手段を具え、前記エピタキシャル炉及び排ガス処理手段からそれぞれ前記シリコン化合物捕獲手段へ向かって下方に連続的に傾斜してなることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造装置。 In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
(1) To connect the epitaxial furnace, the exhaust gas treatment means for removing harmful substances contained in the exhaust gas discharged from the epitaxial furnace, the epitaxial furnace and the exhaust gas treatment means, and the exhaust gas moves An epitaxial wafer manufacturing apparatus comprising a gas pipe having a closed space of at least one silicon compound capturing means for recovering a silicon compound in which the cooled exhaust gas is liquefied. An epitaxial wafer manufacturing apparatus characterized by being continuously inclined downward from the epitaxial furnace and the exhaust gas processing means toward the silicon compound capturing means.

（２）前記シリコン化合物捕獲手段は、前記排ガスを冷却するための冷却手段を有する上記（１）記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。 (2) The epitaxial wafer manufacturing apparatus according to (1), wherein the silicon compound capturing unit includes a cooling unit for cooling the exhaust gas.

（３）前記冷却手段は、前記排ガスの温度が10〜30℃の範囲となるまで冷却を行う上記（２）記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。 (3) The epitaxial wafer manufacturing apparatus according to (2), wherein the cooling means performs cooling until the temperature of the exhaust gas falls within a range of 10 to 30 ° C.

（４）前記ガス管は、２以上の管部材を連結部材で連結してなり、全箇所において実質的に同一の内径を有する上記（１）、（２）又は（３）記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。 (4) The gas pipe is formed by connecting two or more pipe members with a connecting member, and the epitaxial wafer according to the above (1), (2) or (3) having substantially the same inner diameter at all locations. Manufacturing equipment.

（５）前記ガス管は、傾斜角度が2〜90°の範囲である上記（１）〜（４）のいずれか１項記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。 (5) The epitaxial wafer manufacturing apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the gas pipe has an inclination angle in a range of 2 to 90 °.

この発明によれば、ガス管内部に堆積したシリコン化合物を、容易かつ確実に除去することができるエピタキシャルウェーハの製造装置の提供が可能となった。   According to the present invention, it is possible to provide an epitaxial wafer manufacturing apparatus capable of easily and reliably removing the silicon compound deposited in the gas pipe.

本発明のエピタキシャルウェーハの製造装置の構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure of the manufacturing apparatus of the epitaxial wafer of this invention. エピタキシャル炉を示した図であり、(ａ)は縦型エピタキシャル炉、(ｂ)はシリンダ型エピタキシャル炉、(ｃ)は枚葉型エピタキシャル炉を示す。It is the figure which showed the epitaxial furnace, (a) is a vertical type epitaxial furnace, (b) is a cylinder type epitaxial furnace, (c) is a single wafer type epitaxial furnace. 本発明ガス管の傾斜角度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inclination-angle of this invention gas pipe. 本発明のガス管を構成する各管部材の連結部分を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the connection part of each pipe member which comprises the gas pipe of this invention. 本発明のシリコン化合物捕獲手段を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the silicon compound capture means of this invention. エピタキシャルウェーハの製造装置の使用日数（日）と、Fe−B濃度（atoms／cm3）及び排圧との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the use days (day) of the manufacturing apparatus of an epitaxial wafer, Fe-B density | concentration (atoms / cm < 3 >), and exhaust pressure. 実施例のエピタキシャルウェーハ製造装置の使用期間（日）と、ロットあたりの最大ＬＰＤ数（個）の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the use period (day) of the epitaxial wafer manufacturing apparatus of an Example, and the maximum number of LPD (piece) per lot. 比較例のエピタキシャルウェーハ製造装置の使用期間（日）とロットあたりの最大ＬＰＤ数（個）の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the use period (day) of the epitaxial wafer manufacturing apparatus of a comparative example, and the maximum number of LPD (piece) per lot.

本発明によるエピタキシャルウェーハの製造装置について、図面を参照しながら説明する。
本発明のエピタキシャルウェーハの製造装置は、図１に示すように、エピタキシャル炉１０と、該エピタキシャル炉１０から排出された排ガス中に含まれる有害物質を除去するための排ガス処理手段２０と、前記エピタキシャル炉１０と前記排ガス処理手段２０とを連結し、前記排ガスが移動するための密閉空間をもつガス管３０とを具えるエピタキシャルウェーハの製造装置１である。なお、説明の便宜のため、図１に記載されたエピタキシャル製造装置の構成は、実際の装置の構成に比べて簡素化して示している。 An epitaxial wafer manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the epitaxial wafer manufacturing apparatus of the present invention comprises an epitaxial furnace 10, an exhaust gas treatment means 20 for removing harmful substances contained in the exhaust gas discharged from the epitaxial furnace 10, and the epitaxial wafer. An epitaxial wafer manufacturing apparatus 1 including a gas pipe 30 having a sealed space for connecting the furnace 10 and the exhaust gas processing means 20 and having a closed space for the exhaust gas to move. For convenience of explanation, the structure of the epitaxial manufacturing apparatus shown in FIG. 1 is simplified in comparison with the structure of the actual apparatus.

ここで、前記エピタキシャル炉１０とは、所望のエピタキシャル膜を成長させるための成長炉のことであり、炉内へエピタキシャル成長用ガス及びキャリアガスを導入し、基板上にエピタキシャル膜を成長させる。エピタキシャル炉１０の具体的な種類については、通常用いられているものであれば、特に限定はしない。例えば、図２(ａ)〜(ｃ)に示すように、ワークコイル１１１の上にドーナツ状のサセプタ１１２上に複数の基板１１３を載置する縦型エピタキシャル炉（図２(ａ)）や、多角錐台状のサセプタ１１４に複数の基板１１３を載置するシリンダ型のエピタキシャル炉（図２(ｂ)）、円盤状のサセプタ１１５に１枚の基板１１３を載置する枚葉型のエピタキシャル炉（図２(ｃ)）などを用いることが可能である。   Here, the epitaxial furnace 10 is a growth furnace for growing a desired epitaxial film, and an epitaxial growth gas and a carrier gas are introduced into the furnace to grow an epitaxial film on the substrate. The specific type of the epitaxial furnace 10 is not particularly limited as long as it is normally used. For example, as shown in FIGS. 2A to 2C, a vertical epitaxial furnace (FIG. 2A) in which a plurality of substrates 113 are mounted on a donut-shaped susceptor 112 on a work coil 111; A cylinder type epitaxial furnace (FIG. 2B) on which a plurality of substrates 113 are placed on a polygonal frustum-shaped susceptor 114, and a single wafer type epitaxial furnace on which a single substrate 113 is placed on a disk-like susceptor 115. (FIG. 2C) or the like can be used.

また、前記エピタキシャル炉１０から排出される排ガスとは、エピタキシャル膜の成長のために用いられたエピタキシャル成長用のガスのことである。エピタキシャル成長用ガスについては、通常用いられるものであれば特に限定はせず、例えば、シラン、ジクロロシラン、トリクロロロシラン、テトラクロロシラン等を用いることができる。   The exhaust gas discharged from the epitaxial furnace 10 is an epitaxial growth gas used for growing an epitaxial film. The epitaxial growth gas is not particularly limited as long as it is normally used. For example, silane, dichlorosilane, trichlororosilane, tetrachlorosilane, or the like can be used.

また、前記排ガス処理手段２０とは、前記排ガス中に含まれる有害物質を除去するための手段である。その構成については、有害物質を有効に除去できるものであれば、特に限定はない。例えば、水などの液体を洗浄液として、前記排ガスに対して噴射したり、前記洗浄液に排ガスをくぐらせたりすることで前記有害物質を回収するスクラバーなどを用いることが可能である。   The exhaust gas treatment means 20 is a means for removing harmful substances contained in the exhaust gas. The configuration is not particularly limited as long as it can effectively remove harmful substances. For example, it is possible to use a scrubber or the like that collects the harmful substances by using a liquid such as water as a cleaning liquid and spraying the exhaust gas or passing the exhaust gas through the cleaning liquid.

ここで、前記排ガス処理手段２０によって除去すべき有害物質とは、例えば、HCl、クロロシラン、B2H6等のことである。 Here, the harmful substances to be removed by the exhaust gas treatment means 20 are, for example, HCl, chlorosilane, B 2 H 6 and the like.

本発明のガス管３０とは、前記エピタキシャル炉１０と前記排ガス処理手段２０とを連結し、前記排ガスが移動するための密閉空間をもつ配管のことである。そして本発明では、図１に示すように、前記ガス管３０は、冷却された前記排ガスが液状化したシリコン化合物４０を回収するための少なくとも１つのシリコン化合物捕獲手段３１を具え、前記エピタキシャル炉１０及び排ガス処理手段２０からそれぞれ前記シリコン化合物捕獲手段３１へ向かって下方に連続的に傾斜してなることを特徴とする。   The gas pipe 30 of the present invention is a pipe that connects the epitaxial furnace 10 and the exhaust gas treatment means 20 and has a sealed space for the exhaust gas to move. In the present invention, as shown in FIG. 1, the gas pipe 30 includes at least one silicon compound capturing means 31 for recovering the silicon compound 40 in which the cooled exhaust gas is liquefied, and the epitaxial furnace 10 And the exhaust gas treatment means 20 are respectively continuously inclined downward toward the silicon compound capturing means 31.

上記構成を採用することで、前記配管３０の傾斜によって、容易に前記シリコン化合物４０を前記シリコン化合物捕獲手段３１へと導くことが可能となり、さらに、シリコン化合物捕獲手段３１によって前記シリコン化合物４０を確実に回収できる。   By adopting the above configuration, it becomes possible to easily guide the silicon compound 40 to the silicon compound capturing means 31 by the inclination of the pipe 30, and further, the silicon compound capturing means 31 can reliably secure the silicon compound 40. Can be recovered.

ここで、前記ガス管３０が下方に傾斜するとは、図１に示すように、前記ガス管３０が水平方向Ｅから重力方向へ向かって、所定の角度αだけ傾斜していることをいう。また、前記ガス管３０が下方に連続的に傾斜するとは、水平となる部分や、上方向へ向かって傾斜する部分が全くなく、前記ガス管３０のすべての部分について、角度αの大小に関わらず下方へ傾斜していることをいう。なお、図１のエピタキシャル製造措置は、前記シリコン化合物捕獲手段３１と前記エピタキシャル炉１０及び前記排ガス処理手段２０との位置関係をわかりやすくするために、実際の装置構成を簡略化して示している。   Here, the fact that the gas pipe 30 is inclined downward means that the gas pipe 30 is inclined by a predetermined angle α from the horizontal direction E toward the gravity direction, as shown in FIG. Further, the fact that the gas pipe 30 is continuously inclined downward means that there is no horizontal part or an upwardly inclined part, and all the parts of the gas pipe 30 are related to the angle α. It means that it is inclined downward. Note that the epitaxial manufacturing measure of FIG. 1 shows a simplified actual apparatus configuration in order to make it easy to understand the positional relationship between the silicon compound trapping means 31, the epitaxial furnace 10, and the exhaust gas treatment means 20.

また、図３に示すように、前記ガス管３０は、その部分によって種々の傾斜角度（図３ではα１、α２、α３）を有するが、傾斜角度α１、α２、α３は、いずれも2〜90°の範囲であることが好ましい。傾斜角度が2°未満の場合、傾斜が十分でないため、前記配管３０中で発生したシリコン生成物４０を前記シリコン化合物捕獲手段３１へと導くことができない恐れがあるからである。   As shown in FIG. 3, the gas pipe 30 has various inclination angles (α1, α2, α3 in FIG. 3) depending on the portion, and the inclination angles α1, α2, α3 are all 2 to 90. A range of ° is preferable. This is because if the tilt angle is less than 2 °, the tilt is not sufficient, and the silicon product 40 generated in the pipe 30 may not be guided to the silicon compound capturing means 31.

さらに、前記ガス管３０は、図４に示すように、２つ以上の管部材３２、３３を連結部材３４で連結してなるが、前記ガス管３０の全箇所において実質的に同一の内径を有する（Ｂ１＝Ｂ２）ことが好ましい。各管部材３２、３３の内径Ｂ１、Ｂ２が異なる場合、前記管部材３２、３３の連結部に前記シリコン化合物４０が堆積する恐れがあるからである。なお、前記管部剤３２、３３の外径Ａ１、Ａ２については特に限定はなく、その大きさが異なっても構わない。   Further, as shown in FIG. 4, the gas pipe 30 is formed by connecting two or more pipe members 32, 33 with a connecting member 34. The gas pipe 30 has substantially the same inner diameter at all locations of the gas pipe 30. It is preferable to have (B1 = B2). This is because, when the inner diameters B1 and B2 of the tube members 32 and 33 are different, the silicon compound 40 may be deposited on the connecting portion of the tube members 32 and 33. The outer diameters A1 and A2 of the pipe members 32 and 33 are not particularly limited, and the sizes thereof may be different.

ここで、図６は従来のエピタキシャルウェーハの製造装置を２０日間使用したときの、使用日数（日）と、エピタキシャル膜表面のFe−B濃度（atoms／cm3）及び製造装置の排圧（基準値100に対する指数で表示）との関係を示したものである。図６から、使用日数が経過するに連れて、Fe−B濃度及び排圧のいずれも増加することわかる。前記シリコン化合物４０が前記ガス管３０中に残存するため、ガス管の一部が何らかの反応によって腐食し、Feを含有する金属物質が前記エピタキシャル成長炉内へと逆流する結果、前記エピタキシャル膜表面に付着する恐れがある。そのため、本発明のように、前記シリコン化合物４０を確実に回収することができれば、上述の問題を解消できる。 Here, FIG. 6 shows the number of working days (days), the Fe-B concentration (atoms / cm 3 ) on the surface of the epitaxial film, and the exhaust pressure (standard) of the manufacturing apparatus when the conventional epitaxial wafer manufacturing apparatus is used for 20 days. It shows the relationship with the value 100). FIG. 6 shows that both the Fe-B concentration and the exhaust pressure increase as the number of days of use elapses. Since the silicon compound 40 remains in the gas pipe 30, a part of the gas pipe is corroded by some reaction, and a metallic substance containing Fe flows back into the epitaxial growth furnace, so that it adheres to the surface of the epitaxial film. There is a fear. Therefore, if the silicon compound 40 can be reliably recovered as in the present invention, the above problem can be solved.

本発明のシリコン化合物捕獲手段３１は、前記ガス管３０を通して、前記シリコン化合物４０を回収するための手段であり、具体的な構成については、確実に前記シリコン化合物４０を回収することができれば特に限定はしない。例えば、水を溜めたタンクを用い、前記シリコン化合物４０を該タンク内へ導き、タンク内で前記シリコン化合物４０の固体生成物を浮上させることによって回収を行うことができる。また、安全に前記シリコン化合物４０の処理を行う点から、前記ガス管３０と前記シリコン化合物捕獲手段３１の連結部は外気に触れることなく密閉空間であることが好ましい。   The silicon compound capturing means 31 of the present invention is a means for recovering the silicon compound 40 through the gas pipe 30, and the specific configuration is particularly limited as long as the silicon compound 40 can be reliably recovered. I do not. For example, the recovery can be performed by using a tank in which water is stored, guiding the silicon compound 40 into the tank, and floating the solid product of the silicon compound 40 in the tank. Moreover, it is preferable that the connection part of the said gas pipe 30 and the said silicon compound capture | acquisition means 31 is a sealed space, without touching external air from the point which processes the said silicon compound 40 safely.

ここで、前記シリコン化合物４０とは、前記排ガスが冷却されることによって、液化された化合物である。エピタキシャル成長用ガスにトリクロロシランを用いた場合の、シリコン化合物４０（SixCly）が生成するメカニズムを以下に示す。
SiHCl3 → SiCl2＋HCl ・・・（１）
SiCl2＋2HCl → SixCly＋H2 ・・・（２）
このシリコン化合物４０が前記ガス管３０の内部に堆積することで、前記排ガスの流れを阻害したり、固化して前記エピタキシャル膜の表面付着や副生成物が何らかの反応で生じた物質でウェーハの汚染等の問題を引き起こしたりする。 Here, the silicon compound 40 is a compound liquefied by cooling the exhaust gas. The mechanism by which silicon compound 40 (Si x Cl y ) is generated when trichlorosilane is used as the epitaxial growth gas is shown below.
SiHCl 3 → SiCl 2 + HCl (1)
SiCl 2 + 2HCl → Si x Cl y + H 2 (2)
The silicon compound 40 is deposited inside the gas pipe 30 to obstruct the flow of the exhaust gas, or solidify and contaminate the wafer with a substance that is caused by some reaction of surface adhesion of the epitaxial film or by-products. Or other problems.

また、図５に示すように、前記シリコン化合物捕獲手段３１は、前記排ガスを冷却するための冷却手段３５を有することが好ましい。前記シリコン化合物４０は、前記排ガスが冷却されることによって生じることから、前記シリコン化合物捕獲手段３１を通過する前後に、前記排ガスを冷却する冷却手段３５を設ければ、効率的に前記シリコン化合物４０の回収が可能となるからであり、前記冷却手段３５を設けない場合、十分に前記シリコン化合物４０を回収できない恐れがある。   Moreover, as shown in FIG. 5, it is preferable that the said silicon compound capture means 31 has the cooling means 35 for cooling the said waste gas. Since the silicon compound 40 is produced by cooling the exhaust gas, if the cooling means 35 for cooling the exhaust gas is provided before and after passing through the silicon compound capturing means 31, the silicon compound 40 is efficiently provided. This is because if the cooling means 35 is not provided, the silicon compound 40 may not be sufficiently recovered.

さらに、前記冷却手段３５は、前記排ガスの温度が10〜30℃の範囲となるまで冷却を行うことが好ましい。10℃未満の場合、前記排ガスの温度が低すぎるため、前記排ガスが固化し、前記シリコン化合物捕獲手段３１によって回収することができない恐れがあり、一方、30℃を超えると、前記排ガスの温度が高すぎるため、前記排ガスをシリコン化合物４０へと変えることができず、十分に前記シリコン化合物４０の回収ができない恐れがあるからである。なお、本発明では、前記排ガスの温度については、前記ガス管３０の温度を測定することによって得られる温度のことをいう。   Furthermore, it is preferable that the cooling means 35 performs cooling until the temperature of the exhaust gas is in the range of 10 to 30 ° C. If it is less than 10 ° C., the temperature of the exhaust gas is too low, so that the exhaust gas is solidified and may not be recovered by the silicon compound capturing means 31. This is because the exhaust gas cannot be changed into the silicon compound 40 because it is too high, and the silicon compound 40 may not be sufficiently recovered. In the present invention, the temperature of the exhaust gas refers to a temperature obtained by measuring the temperature of the gas pipe 30.

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。   The above description is merely an example of the embodiment of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the claims.

（実施例）
実施例として、図１に示すように、エピタキシャル炉１０と、該エピタキシャル炉１０から排出された排ガス中に含まれる有害物質を除去するための排ガス処理手段２０と、前記エピタキシャル炉１０と前記排ガス処理手段２０とを連結し、前記排ガスが移動するための密閉空間をもつガス管３０とを具えるエピタキシャルウェーハの製造装置１を用いてエピタキシャルウェーハの製造を行った。
なお、前記ガス管３０は、冷却された前記排ガスが液状化したシリコン化合物４０を回収するためのシリコン化合物捕獲手段３１を２つ具え、前記エピタキシャル炉１０及び排ガス処理手段２０からそれぞれ前記シリコン化合物捕獲手段３１へ向かって下方に連続的に傾斜（2〜90°）してなり、前記ガス管３０の内径は、図４に示すように、全箇所において実質的に同一である。また、前記シリコン化合物捕獲手段３１は、図５に示すように前記排ガスの温度が10〜30℃の範囲となるまで冷却を行う冷却手段３５を有する。 (Example)
As an embodiment, as shown in FIG. 1, an epitaxial furnace 10, an exhaust gas treatment means 20 for removing harmful substances contained in exhaust gas discharged from the epitaxial furnace 10, the epitaxial furnace 10, and the exhaust gas treatment An epitaxial wafer was manufactured using an epitaxial wafer manufacturing apparatus 1 that is connected to the means 20 and includes a gas pipe 30 having a sealed space for moving the exhaust gas.
The gas pipe 30 includes two silicon compound capturing means 31 for recovering the silicon compound 40 in which the cooled exhaust gas is liquefied, and the silicon compound capturing means is respectively supplied from the epitaxial furnace 10 and the exhaust gas processing means 20. As shown in FIG. 4, the inner diameter of the gas pipe 30 is substantially the same at all points. Further, the silicon compound capturing means 31 has a cooling means 35 for cooling until the temperature of the exhaust gas is in a range of 10 to 30 ° C. as shown in FIG.

（比較例）
比較例として、前記ガス管３０が連続的に下方へ傾斜していないことと連続的に配管冷却し、液状化したシリコン化合物を回収するためのシリコン化合物捕獲手段31以外は、実施例と同様の条件のエピタキシャルウェーハの製造装置を用いてエピタキシャルウェーハの製造を行った。 (Comparative example)
As a comparative example, the gas pipe 30 is not continuously inclined downward, and the pipe is continuously cooled, except for the silicon compound trapping means 31 for recovering the liquefied silicon compound. An epitaxial wafer was manufactured using an epitaxial wafer manufacturing apparatus under conditions.

（評価方法）
（１）エピタキシャルウェーハの汚染について
実施例及び比較例によって製造されたエピタキシャルウェーハのエピタキシャル膜表面に付着した異物（主に、ガス管３０に堆積したシリコン化合物が固化し、ガス管３０を逆流してエピタキシャル膜表面に付着したもの）の量について、ＳＰ１（Spinner 1）を用いて、配管洗浄前後のＬＰＤ（0.25μm以上）の数を測定した。実施例の装置の使用期間（日）とロット内の最大ＬＰＤ数（個）との関係を示したグラフを図７、比較例の装置の使用期間（日）とロット内の最大ＬＰＤ数（個）との関係を示したグラフを図８に示す。
また、実施例及び比較例のエピタキシャルウェーハ製造を１年間行ったときの、各装置の排ガス配管の洗浄回数（回／年）を計測し、その結果を表１に示す。 (Evaluation methods)
(1) Contamination of epitaxial wafer Foreign matter adhering to the epitaxial film surface of the epitaxial wafer manufactured by the example and the comparative example (mainly the silicon compound deposited on the gas pipe 30 solidifies and flows back through the gas pipe 30. The amount of LPD (0.25 μm or more) before and after pipe cleaning was measured using SP1 (Spinner 1). FIG. 7 is a graph showing the relationship between the use period (days) of the apparatus of the example and the maximum number of LPDs (pieces) in the lot, and the use period (day) of the apparatus of the comparative example and the maximum number of LPDs (pieces) in the lot. 8 is a graph showing the relationship between the
In addition, when the epitaxial wafer production of the example and the comparative example was carried out for one year, the number of times of cleaning the exhaust gas piping of each apparatus (times / year) was measured, and the result is shown in Table 1.

（２）排ガス処理手段にかかる負荷について
実施例及び比較例のエピタキシャルウェーハ製造装置の使用を１年間行ったときの、排ガス処理手段２０（スクラバー）の洗浄回数（回／年）を計測し、その結果を表１に示す。なお、洗浄回数については、回数が少ないほどスクラバーがクリーンな状態で作動しており、排ガス処理手段２０（スクラバー）にかかる負荷が少ないことがわかる。 (2) Load on exhaust gas treatment means Measure the number of times the exhaust gas treatment means 20 (scrubber) is cleaned (times / year) when the epitaxial wafer manufacturing apparatus of the example and the comparative example is used for one year. The results are shown in Table 1. In addition, about the frequency | count of washing | cleaning, it turns out that the scrubber is operating in a clean state, so that the frequency | count is small, and the load concerning the waste gas processing means 20 (scrubber) is small.

Figure 2011142257
Figure 2011142257

図７及び図８から、実施例で製造されたウェーハは、比較例で製造されたウェーハに比べてＬＰＤの数が少なく、ガス管に堆積したシリコン化合物に起因した汚染が低減されていることがわかる。
また、表１から、実施例の装置を用いてエピタキシャルウェーハの製造を行った場合、比較例に比べて、ガス管の洗浄回数が大幅に少なく、シリコン化合物を有効に回収できていることがわかる。
さらに、表１から、実施例では、スクラバーの洗浄回数が比較例に比べて少ないため、シリコン化合物を有効に回収できており、それによって有害物質を除去するための排ガス処理手段にかかる負荷を低減できることがわかる。 7 and 8, it can be seen that the wafer manufactured in the example has a smaller number of LPDs than the wafer manufactured in the comparative example, and contamination caused by the silicon compound deposited on the gas pipe is reduced. Recognize.
Table 1 also shows that when an epitaxial wafer is manufactured using the apparatus of the example, the number of cleanings of the gas pipe is significantly less than that of the comparative example, and the silicon compound can be effectively recovered. .
Furthermore, from Table 1, the scrubber was washed less frequently than in the comparative example in the examples, so that the silicon compound was effectively recovered, thereby reducing the load on the exhaust gas treatment means for removing harmful substances. I understand that I can do it.

この発明によれば、ガス管内部に堆積したシリコン化合物を、容易かつ確実に除去することができるエピタキシャルウェーハの製造装置を提供することが可能になった。   According to the present invention, it is possible to provide an epitaxial wafer manufacturing apparatus capable of easily and reliably removing the silicon compound deposited in the gas pipe.

１ エピタキシャルウェーハの製造装置
１０ エピタキシャル炉
２０ 排ガス処理手段
３０ ガス管
３１ シリコン化合物捕獲手段
３２、３３ 管部材
３４ 連結部材
３５ 冷却手段
４０ シリコン化合物
１１１ ワークコイル
１１２、１１４、１１５ サセプタ
１１３ 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Epitaxial wafer manufacturing apparatus 10 Epitaxial furnace 20 Exhaust gas treatment means 30 Gas pipe 31 Silicon compound capture means 32, 33 Pipe member 34 Connecting member 35 Cooling means 40 Silicon compound 111 Work coils 112, 114, 115 Susceptor 113 Substrate

Claims (5)

エピタキシャル炉と、該エピタキシャル炉から排出された排ガス中に含まれる有害物質を除去するための排ガス処理手段と、前記エピタキシャル炉と前記排ガス処理手段とを連結し、前記排ガスが移動するための密閉空間をもつガス管とを具えるエピタキシャルウェーハの製造装置であって、
前記ガス管は、冷却された前記排ガスが液状化したシリコン化合物を回収するための少なくとも１つのシリコン化合物捕獲手段を具え、前記エピタキシャル炉及び排ガス処理手段からそれぞれ前記シリコン化合物捕獲手段へ向かって下方に連続的に傾斜してなることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造装置。 An epitaxial furnace, an exhaust gas treatment means for removing harmful substances contained in the exhaust gas exhausted from the epitaxial furnace, a closed space for connecting the epitaxial furnace and the exhaust gas treatment means, and for moving the exhaust gas An epitaxial wafer manufacturing apparatus comprising a gas pipe having
The gas pipe includes at least one silicon compound capturing means for recovering the silicon compound in which the cooled exhaust gas is liquefied, and is downwardly directed from the epitaxial furnace and the exhaust gas processing means toward the silicon compound capturing means, respectively. An epitaxial wafer manufacturing apparatus characterized by being continuously inclined. 前記シリコン化合物捕獲手段は、前記排ガスを冷却するための冷却手段を有する請求項１に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。   The epitaxial wafer manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the silicon compound capturing unit includes a cooling unit for cooling the exhaust gas. 前記冷却手段は、前記排ガスの温度が10〜30℃の範囲となるまで冷却を行う請求項２に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。   The epitaxial wafer manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the cooling means cools the exhaust gas until the temperature of the exhaust gas is in a range of 10 to 30 ° C. 前記ガス管は、２以上の管部材を連結部材で連結してなり、全箇所において実質的に同一の内径を有する請求項１、２又は３に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。   4. The epitaxial wafer manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the gas pipe is formed by connecting two or more pipe members with a connecting member, and has substantially the same inner diameter at all locations. 5. 前記ガス管は、傾斜角度が2〜90°の範囲である請求項１〜４に記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。   The apparatus for producing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the gas pipe has an inclination angle of 2 to 90 °.
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