CN113795909A - 气相生长方法及气相生长装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式的气相生长方法为使用了气相生长装置的气相生长方法，所述气相生长装置具有反应室、从反应室排出气体的排气泵、调整反应室的压力的压力调整阀、和包含设置于反应室与压力调整阀之间的第1部分及第2部分的排气配管，其中，通过向反应室中搬入第1基板，将第1基板按照成为规定温度的方式加热，以规定流量供给工艺气体并控制压力调整阀而将反应室的压力调整为规定压力，从而在第1基板的表面形成碳化硅膜，同时在第1部分及第2部分的至少任一者中堆积包含碳的副产物，将第1基板从反应室搬出，控制排气配管的压力，向排气配管的至少一部分供给包含含有氟的气体的气体而将副产物除去后，向反应室中搬入第2基板，在第2基板的表面形成碳化硅膜。

Description

气相生长方法及气相生长装置
技术领域
本发明涉及在气相生长期间使用包含氟的气体进行清洁的气相生长方法及气相生长装置。
背景技术
在形成碳化硅膜的气相生长装置中，向反应室中流过包含硅(Si)、碳(C)的原料气体等工艺气体，在基板的表面形成碳化硅膜。包含在反应室中未被消耗的工艺气体、通过工艺气体的反应而产生的气体的废气从反应室经由排气配管、排气泵、除害装置等被排出到装置外。
废气在从反应室通过排气配管时被冷却而冷凝，在排气配管的内表面堆积液体或固体的副产物。存在该副产物成为排气配管的闭塞的原因的问题。
若排气配管闭塞，则变得需要气相生长装置的维护作业，气相生长装置的运转率降低。另外，在来源于废气的副产物中，也有产生有害气体的物质、具有起火性的物质，有时还在维护作业中伴随危险。因此，要求将堆积于排气配管中的副产物有效地除去的清洁方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-125810号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题在于提供将堆积于排气配管中的副产物有效地除去的气相生长方法及气相生长装置。
用于解决课题的手段
本发明的一方案的气相生长方法为使用了气相生长装置的气相生长方法，所述气相生长装置具有反应室、从上述反应室排出气体的排气泵、调整上述反应室中的压力的压力调整阀、和包含设置于上述反应室与上述压力调整阀之间的第1部分及设置于上述压力调整阀与上述排气泵之间的第2部分的排气配管，其中，通过向上述反应室中搬入第1基板，将上述第1基板按照成为规定温度的方式加热，以规定流量供给工艺气体并控制上述压力调整阀而将上述反应室中的压力调整为规定压力，从而在上述第1基板的表面形成碳化硅膜，同时在上述第1部分及上述第2部分中的至少任一者中堆积包含碳的副产物，将上述第1基板从上述反应室搬出，控制上述排气配管中的压力，向上述排气配管的至少一部分供给包含含有氟的气体的气体而将上述副产物除去，在将上述副产物除去后，向上述反应室中搬入第2基板，在上述第2基板的表面形成碳化硅膜。
本发明的一方案的气相生长装置具备反应室、从上述反应室排出气体的排气泵、至少设置于上述反应室与上述排气泵之间的排气配管和将堆积于上述排气配管中的副产物的表面活动的机构。
本发明的另一方案的气相生长装置具备反应室、从上述反应室排出气体的排气泵、至少设置于上述反应室与上述排气泵之间且包含积存上述副产物的贮存部的排气配管和将上述贮存部加热的加热器。
发明效果
根据本发明，能够提供将堆积于排气配管中的副产物有效地除去的气相生长方法及气相生长装置。
附图说明
图1是第1实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图2是第1实施方式的气相生长方法的说明图。
图3是第1实施方式的气相生长方法的作用及效果的说明图。
图4是第1实施方式的变形例的气相生长方法的说明图。
图5是第2实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图6是第2实施方式的气相生长方法的说明图。
图7是第2实施方式的气相生长方法及气相生长装置的作用及效果的说明图。
图8是第3实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图9是第3实施方式的气相生长方法的说明图。
图10是第4实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图11是第4实施方式的气相生长装置的一部分的示意性截面图。
图12是第4实施方式的气相生长方法的说明图。
图13是第4实施方式的气相生长方法的说明图。
图14是第5实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图15是第5实施方式的气相生长方法的说明图。
图16是第5实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图17是第6实施方式的气相生长方法的说明图。
图18是第7实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图19是第7实施方式的气相生长方法的说明图。
图20是第8实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。
图21是第8实施方式的气相生长方法的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
本说明书中，有时对相同或类似的构件标注相同的符号。
本说明书中，将气相生长装置被设置为可形成膜的状态下的重力方向定义为“下”，将其相反方向定义为“上”。因此，所谓“下部”是指相对于基准为重力方向的位置，所谓“下方”是指相对于基准为重力方向。并且，所谓“上部”是指相对于基准与重力方向相反方向的位置，所谓“上方”是指相对于基准与重力方向相反方向。另外，所谓“纵向”为重力方向。
另外，本说明书中，所谓“工艺气体”是为了形成膜而使用的气体的总称，设定为包含例如源气体、辅助气体、掺杂气体、载气及它们的混合气体的概念。
(第1实施方式)
第1实施方式的气相生长方法是使用了具有反应室、从反应室排出气体的排气泵、调整反应室中的压力的压力调整阀、和包含设置于反应室与压力调整阀之间的第1部分及设置于压力调整阀与排气泵之间的第2部分的排气配管的气相生长装置的气相生长方法，通过向反应室中搬入第1基板，将第1基板按照成为规定温度的方式加热，以规定流量供给工艺气体并控制压力调整阀而将反应室中的压力调整为规定压力而在第1基板的表面形成碳化硅膜，同时在第1部分及第2部分的至少任一者中堆积包含碳的副产物，将第1基板从反应室搬出，控制排气配管中的压力，向排气配管的至少一部分供给包含含有氟的气体的气体而将副产物除去，在将副产物除去后，向反应室中搬入第2基板，在第2基板的表面形成碳化硅膜。
图1是第1实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第1实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置100。第1实施方式的气相生长装置100为每1片晶片进行成膜的立式的单片式的外延碳化硅膜的气相生长装置100。
气相生长装置100具备反应室10、压力调整阀12、排气泵14、除害装置16、第1排气配管18(第1部分)、第2排气配管20(第2部分)、第3排气配管22(第3部分)、第4排气配管24、清洁气体供给管26、压力控制部28。反应室10具有气体供给口10a、基座10b、加热器10c、气体排气口10d。在第4排气配管24上连接有排气管道30。排气配管包含第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22及第4排气配管24。
反应室10例如为不锈钢制。反应室10具有圆筒形状的壁。在反应室10内在晶片W的表面形成碳化硅膜。晶片W是基板的一个例子。
气体供给口10a设置于反应室10的上部。工艺气体从气体供给口10a被供给至反应室10内。
工艺气体例如为包含硅(Si)的源气体、碳(C)的源气体、n型杂质的掺杂气体及载气的混合气体。硅的源气体例如为硅烷(SiH4)。碳的源气体例如为丙烷(C3H8)。n型杂质的掺杂气体例如为氮气。载气例如为氢气、或氩气。进而，也可以添加出于通过抑制气相中的硅的团簇化来实现高的成膜速度的目的而添加的辅助气体。辅助气体为包含氯的气体、例如氯化氢气体(HCl)。
在基座10b上能够载置晶片W。对于基座10b，也可以在中心部设置开口部。基座10b为保持器的一个例子。
加热器10c设置于基座10b的下方。加热器10c从下方将保持于基座10b上的晶片W进行加热。加热器10c例如为电阻加热加热器。
气体排气口10d设置于反应室10的下部。废气从气体排气口10d被排气。废气包含在反应室10中未被消耗的工艺气体、通过工艺气体的反应而产生的气体。
废气如以图1中的白色箭头所示的那样，经由第1排气配管18、压力调整阀12、第2排气配管20、排气泵14、第3排气配管22、除害装置16、第4排气配管24，被排气到气相生长装置100的外部。废气进一步经由排气管道30，被排气到例如设置气相生长装置100的建筑物的外部。排气管道30的外部为大气压。
第1排气配管18设置于反应室10与压力调整阀12之间。第2排气配管20设置于压力调整阀12与排气泵14之间。第3排气配管22设置于排气泵14与除害装置16之间。第4排气配管24设置于除害装置16与排气管道30之间。
以下，将反应室10的压力称为第0压力P0，将第1排气配管18中的压力称为第1压力P1，将第2排气配管20中的压力称为第2压力P2，将第3排气配管22中的压力称为第3压力P3，将第4排气配管24中的压力称为第4压力P4。
排气泵14将气体从反应室10排出。排气泵14将反应室10中的压力降低。排气泵14例如为真空泵。
压力调整阀12将反应室10中的压力调整为所期望的压力。压力调整阀12调整第1排气配管18中的第1压力P1。压力调整阀12例如为节流阀。压力调整阀12也可以为例如蝶阀。
压力控制部28控制例如压力调整阀12。例如，通过来自压力控制部28的指令，压力调整阀12的开度发生变化，控制反应室10中的压力或第1排气配管18中的第1压力P1。
反应室10的压力P0和第1压力P1用例如未图示的压力计计测。压力控制部28基于例如所计测的反应室10的压力P0或第1压力P1的结果，决定反应室10的压力P0或第1压力P1成为所期望的压力的压力调整阀12的开度。压力控制部28按照压力调整阀12的开度成为所决定的开度的方式对压力调整阀12发出指令。
第2压力P2用例如未图示的压力计计测。例如，基于所计测的反应室10的压力P0、第1压力P1及第2压力P2中的至少一个计测结果，按照反应室10的压力P0、第1压力P1及第2压力P2中的至少一者成为所期望的压力的方式来决定排气泵14的排气速度。泵的排气速度例如通过泵中的转子的旋转速度来控制。
除害装置16设置于排气泵14与排气管道30之间。除害装置16例如为燃烧式的除害装置。或者也可以为干式(吸附式)的除害装置。
除害装置16将从反应室10排气的废气无害化。无害化的废气被排出到气相生长装置100的外部。
清洁气体供给管26与第1排气配管18连接。清洁气体供给管26向第1排气配管18供给清洁气体。通过清洁气体，在没有进行反应室10中的成膜时，将堆积于第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22中的副产物除去。
此时，从气体供给口10a向反应室10中流过例如氮或氩等净化气体，以防止清洁气体流入反应室10内。这是由于，即使配管的温度通过由副产物的清洁引起的发热反应而上升至180℃左右，主要由金属形成的排气配管也不会被蚀刻，但在反应室10内有基座10b或加热器10c等通过清洁容易被蚀刻的构件。
清洁气体也可以从气体供给口10a，在没有进行反应室10内的成膜时，经由反应室10内被供给至第1排气配管18中。这种情况下，除了堆积于第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22中的副产物以外，堆积于反应室10内的副产物也被除去。这种情况下，为了避免反应室10内的基座10b或加热器10c等通过清洁容易被蚀刻的构件被蚀刻，需要控制蚀刻气体的流量等，以防止反应室10内的温度上升至例如100℃以上。
清洁气体包含含有氟的气体。清洁气体包含例如三氟化氯(ClF3)气体、氟(F2)。清洁气体例如可以是三氟化氯气体的单气体，也可以是与其他气体的混合气体。清洁气体例如为三氟化氯气体与氮气的混合气体、或三氟化氯气体与氩气的混合气体。
排气管道30设置于气相生长装置100的外部。排气管道30与第4排气配管24连接。通过排气管道30，第3排气配管22中的第3压力P3及第4排气配管24中的第4压力P4保持在大气压程度、或者相对于大气压为负压。
接着，对第1实施方式的气相生长方法进行说明。以在晶片W上通过外延生长形成碳化硅膜的情况为例进行说明。
需要说明的是，第1实施方式的气相生长方法为进行伴随碳化硅膜的形成而产生的副产物的清洁的气相生长方法。
首先，向反应室10中搬入晶片W(第1基板)，载置于基座10b上。晶片W通过加热器10c被加热。晶片W按照成为规定温度的方式被加热。晶片W被加热至例如1600℃。
从气体供给口10a，将规定流量的工艺气体供给至反应室10中。工艺气体例如为硅烷(SiH4)、丙烷(C3H8)、氮气、氢气的混合气体。也可以进一步添加氯化氢气体(HCl)。
一边将工艺气体供给至反应室10中，一边使用排气泵14将反应室10中的压力保持得较低。将反应室10中设定为减压状态。反应室10中的压力使用压力调整阀12调整例如为200Torr等规定压力。
碳化硅膜通过外延生长而形成于晶片W的表面。
在碳化硅膜的生长中，废气如以图1中的白色箭头所示的那样，经由第1排气配管18、压力调整阀12、第2排气配管20、排气泵14、第3排气配管22、除害装置16、第4排气配管24，被排气到气相生长装置100的外部。废气进一步经由排气管道30，被排气到例如设置气相生长装置100的建筑物的外部。
在废气中，包含在反应室10中未被消耗的工艺气体、通过工艺气体的反应而产生的气体。废气在从反应室10通过第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22时被冷却而冷凝，使第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22的内表面堆积液体或固体的副产物。
在晶片W的表面形成碳化硅膜，同时至少在压力调整阀12的上游侧或下游侧堆积包含碳的副产物。在晶片W的表面形成碳化硅膜，同时在第1排气配管18及第2排气配管20的至少任一者中堆积包含碳的副产物。
副产物中包含例如包含硅(Si)、氢(H)的高分子化合物。另外，有时也包含氯(Cl)。包含硅(Si)、氢(H)的高分子化合物为起火性高的物质。进而在包含氯(Cl)的情况下，被称为油性硅烷，其也是起火性高的物质。
在晶片W的表面形成碳化硅膜后，将晶片W搬出到反应室10的外部。
图2是第1实施方式的气相生长方法的说明图。
将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体，关于其流量，例如氮为500sccm，三氟化氯为100sccm。另外，净化气体例如为氮气或氩气，其流量例如为500sccm。
一边供给清洁气体，一边使用排气泵14将反应室10、第1排气配管18及第2排气配管20中的压力保持得较低。将反应室10、第1排气配管18及第2排气配管20中设定为减压状态。反应室10的压力例如为100Torr，第1排气配管18内的第1压力P1例如为10Torr，第2排气配管20内的第2压力P2例如为1.0Torr。
或者，将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，从气体供给口10a经由反应室10向第1排气配管18中供给清洁气体。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。关于其流量，例如氮为1slm，三氟化氯为100sccm。
一边供给清洁气体，一边使用排气泵14将反应室10、第1排气配管18及第2排气配管20中的压力保持得较低。将反应室10、第1排气配管18及第2排气配管20中设定为减压状态。反应室10的压力例如为100Torr，第1排气配管18内的第1压力P1例如为50Torr，第2排气配管20内的第2压力P2例如为1.5Torr。
另外，通过利用排气管道30的排气，第3排气配管22及第4排气配管24中的压力保持为大气压程度、或者低于大气压。第3排气配管22及第4排气配管24中的压力成为大气压程度、或者相对于大气压成为负压。第3排气配管22中的第3压力P3例如为大气压的95％以上。
清洁气体如以图2中的黑色箭头所示的那样，经由第1排气配管18、压力调整阀12、第2排气配管20、排气泵14、第3排气配管22、除害装置16、第4排气配管24，被排气到气相生长装置100的外部。清洁气体进一步经由排气管道30被排气到例如设置气相生长装置100的建筑物的外部。
在将反应室10中的压力设定为第0压力P0、将第1排气配管18中的压力设定为第1压力P1、将第2排气配管20中的压力设定为第2压力P2、将第3排气配管22中的压力设定为第3压力P3、将第4排气配管24中的压力设定为第4压力P4、将大气压设定为大气压AP的情况下，在利用清洁气体的清洁中，保持下述式的关系。
P0>P1>P2
进而，按照第1压力P1例如成为10Torr以上且50Torr以下、第2压力P2例如成为1Torr以上且5Torr以下的方式来控制。这些压力通过利用来自压力控制部28的指令调整压力调整阀12的开度来控制。
此时，例如用未图示的压力计计测反应室10的压力P0和第1压力P1。基于所计测的反应室10的压力P0和第1压力P1的结果，调整压力调整阀12的开度。
压力控制部28基于例如所计测的反应室10的压力P0和第1压力P1的结果，决定反应室10的压力P0和第1压力P1成为所期望的压力的压力调整阀12的开度。压力控制部28按照压力调整阀12的开度成为所决定的开度的方式，对压力调整阀12发出指令。
另外，例如，用未图示的压力计计测反应室10的压力P0、第1压力P1和第2压力P2。基于所计测的反应室10的压力P0和第1压力P1的结果，调整排气泵14的排气速度。
排气泵14的排气速度基于例如所计测的反应室10的压力P0、第1压力P1和第2压力P2的结果，决定反应室10的第0压力P0、第1压力P1及第2压力P2成为规定压力的排气泵内的例如转子的转速。
另外，例如按照第3压力P3成为大气压的95％以上的方式来控制。通过调整利用排气管道30的排气量，按照第3压力P3成为大气压AP的95％以上的方式来控制。
通过清洁气体，将堆积于第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22中的副产物除去。另外，在使清洁气体在反应室10内流动的情况下，反应室10内的副产物也被除去。
在供给清洁气体的期间，第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22的壁通过清洁气体与副产物的反应而发热，但其温度保持在例如180℃以下。在供给清洁气体的期间，第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22的壁未必从外部积极地加热。
通过清洁气体，将堆积于第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22中的副产物除去后，向反应室10中搬入晶片W(第2基板)，在晶片W的表面形成碳化硅膜。
接着，对第1实施方式的气相生长方法的作用及效果进行说明。
在形成碳化硅膜的气相生长装置中，向反应室中流过包含硅(Si)、碳(C)的原料气体等工艺气体，在基板的表面形成碳化硅膜。包含在反应室中未被消耗的工艺气体、通过工艺气体的反应而产生的气体的废气从反应室经由排气配管、排气泵、除害装置等被排出到装置外。
废气在从反应室通过排气配管时被冷却而冷凝，使排气配管的内表面堆积液体、固体的副产物。存在该副产物成为排气配管的闭塞的原因的问题。
若排气配管闭塞，则变得需要气相生长装置的维护作业，气相生长装置的运转率降低。另外，在来源于废气的副产物中，也有产生有害气体的物质、有起火性的物质，有时还在维护作业中伴随危险。因此，要求将堆积于排气配管中的副产物有效地除去的清洁方法。
例如，在使硅膜在基板的表面外延生长时，有时使用包含硅烷(SiH4)的气体作为工艺气体。获知在这种情况下，在气相生长装置的排气配管中，包含硅(Si)、氢(H)的起火性高的物质即高分子化合物作为副产物而堆积。进而，获知在作为工艺气体包含氯(Cl)的情况下，包含硅(Si)、氢(H)、氯(Cl)的高分子化合物作为副产物而堆积。进而包含氯(Cl)的高分子化合物被称为油性硅烷，其也是起火性高的物质。
包含硅(Si)、氢(H)、氯(Cl)的高分子化合物可以通过三氟化氯(ClF3)气体而除去。
例如，在使碳化硅膜在基板的表面外延生长时，有时使用包含硅烷(SiH4)和氯(Cl)的气体作为工艺气体。这种情况下，也与硅膜的情况同样，在气相生长装置的排气配管中，包含硅(Si)、氢(H)的高分子化合物作为副产物而堆积。另外，在工艺气体中，有时也进一步包含氯(Cl)。这种情况下，在气相生长装置的排气配管中，包含硅(Si)、氢(H)、氯(Cl)的高分子化合物作为副产物而堆积。
图3是第1实施方式的气相生长方法的作用及效果的说明图。
发明人将使硅膜外延生长的情况的副产物与使碳化硅膜外延生长的情况的副产物进行比较，结果弄清楚，在碳化硅膜的情况下，包含较多质量数为200以下的低分子化合物。另外弄清楚，在低分子化合物中，含有碳。认为碳来源于碳化硅膜的碳的源气体即例如丙烷(C3H8)。
包含碳的低分子化合物例如为CH4、C2H6、C3H8、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl、C2H4Cl2、C2H3Cl3、C2H2Cl4、C2HCl5、C2Cl6、C2H4Cl、C2H3Cl、C2H2Cl、C2HCl、C3H7Cl、C3H6Cl、C3H5Cl、C3H4Cl、C3H3Cl、C3H2Cl、C3HCl、C3H、C3Cl等。
进而，发明人调查了使碳化硅膜外延生长的情况的副产物的堆积部位，结果弄清楚，如图3中所示的那样，在压力调整阀12的上游侧的第1排气配管18中的压力调整阀12附近、压力调整阀12的下游侧的第2排气配管20中的压力调整阀12附近及排气泵14的下游侧的第3排气配管22中，大量的副产物40堆积。例如，使硅膜外延生长的情况的副产物的堆积部位主要是压力调整阀12的上游侧的第1排气配管18中远离反应室10的在成膜时温度没有上升的部位。
在使碳化硅膜外延生长的情况下，与使硅膜外延生长的情况不同，在从反应室排出的废气中包含比硅轻的原子即碳。因此，废气的饱和蒸气压变高，即使从成为高温的反应室流入排气配管，也不会容易地被液化、或者固化。认为副产物的堆积部位的差异通过上述不同而产生。
第2排气配管20中的第2压力P2由于通过压力调整阀12而气体的流路变窄，因此与第1排气配管18中的第1压力P1相比变低。因此，在废气通过压力调整阀12时，通过绝热膨胀而温度一口气下降。因此，认为在压力调整阀12的下游侧形成副产物。
认为副产物生成于压力调整阀12的上游侧的第1排气配管18中的压力调整阀12附近、压力调整阀12的下游侧的第2排气配管20中的压力调整阀12附近是由于压力调整阀12中生成的副产物向压力调整阀12的上游侧和下游侧流动。
在第1实施方式的气相生长方法中，在供给清洁气体时，按照压力调整阀12的上游侧的第1排气配管18的第1压力P1成为1Torr以上且700Torr以下的方式来控制。
即，第1压力P1保持在较高的压力。通过将第1压力P1保持在较高的压力，清洁气体与副产物40之间的反应得以促进。因此，能够将压力调整阀12的上游侧的第1排气配管18中的副产物40有效地除去。
从将压力调整阀12的上游侧的第1排气配管18中的副产物有效地除去的观点出发，第1压力P1优选为10Torr以上。
另外，在第1实施方式的气相生长方法中，在供给清洁气体时，按照压力调整阀12的下游侧的第2排气配管20的第2压力P2成为0.1Torr以上且100Torr以下的方式来控制。
即，第2压力P2保持在较高的压力。通过将第2压力P2保持在较高的压力，清洁气体与副产物40之间的反应得以促进。因此，能够将压力调整阀12的下游侧的第2排气配管20中的副产物40有效地除去。
从将压力调整阀12的下游侧的第2排气配管20中的副产物有效地除去的观点出发，优选为1Torr以上。
从将压力调整阀12的下游侧的第2排气配管20中的副产物有效地除去的观点出发，优选第2压力P2被控制在第1压力P1的1％以上，更优选被控制在5％以上，进一步优选被控制在10％以上。
另外弄清楚，在使碳化硅膜外延生长的情况下，如图3中所示的那样，在排气泵14与除害装置16之间的第3排气配管22中也堆积相当量的副产物40。认为在排气泵14的下游侧的第3排气配管22中见到副产物是由于在排气泵16内部废气被压缩，副产物聚合而高分子化，变得容易液化或者固化。在第1实施方式的气相生长方法中，例如在供给清洁气体时，按照第3排气配管22中的第3压力P3成为大气压的95％以上的方式来控制。
即，第3压力P3保持在较高的压力。通过将第3压力P3保持在较高的压力，清洁气体与副产物之间的反应得以促进。因此，能够将第3排气配管22中的副产物40有效地除去。
从将第3排气配管22中的副产物有效地除去的观点出发，第3排气配管22中的第3压力P3优选为大气压的98％以上，更优选为99％以上。
在供给清洁气体时，优选监视反应室的第0压力P0、第1压力P1及第2压力P2，并将所监视的结果反馈给压力调整阀12的开度和排气泵14的排气速度。第2压力P2稳定，能够将第3排气配管22中的副产物稳定地除去。
在供给清洁气体的期间，第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22的壁的温度优选保持在180℃以下。另外，在供给清洁气体的期间，第1排气配管18、第2排气配管20及第3排气配管22的壁优选不从外部进行加热。
包含碳的低分子化合物与例如包含硅(Si)、氢(H)、氯(Cl)的高分子化合物相比，与包含氟的气体的反应性高，在反应时产生的热量也大。因此，含有包含碳的低分子化合物的反应副产物与例如仅含有包含硅(Si)、氢(H)、氯(Cl)的高分子化合物的反应副产物相比，能够以低温除去，即使未必进行从外部的加热，也能够有效地进行清洁。
发明人调查了在通过三氟化氯(ClF3)气体进行清洁处理时被排气的气体，结果判明，除了在将仅含有包含硅(Si)、氢(H)、氯(Cl)的高分子化合物的反应副产物进行清洁的情况下包含的SiF4、SiF3、Cl2、Si2F6、Si2F5以外，还包含含有C的气体即CF4、CF3Cl、CF2Cl2、CFCl3、CCl4、CHF3、CHF2Cl、CHFCl2、C2H5F、C2H4F2、C2H3F3、C2H2F4、C2H3F2、C2H2F、C2H2F3、C2H2F2、C2H2F、C3H7F、C3H6F2、C3H5F3、C3H5F、C3H5F2、C3H4F、C3H4F2、C4H9F、C4H8F2、C4H7F3、C4H6F4、C4H5F5、C4H8F、C4H7F2、C4H6F3、C4H5F4、C4H4F5、C4H7F、C4H6F2、C4H5F3、C4H4F4、C4H3F5、C4H6F、C4H5F2、C4H4F3、C5H3F2、C5H3F6等。这些化合物是作为在副产物40中包含含有碳(C)的化合物的结果而生成的化合物。通过在清洁中生成这样的同时包含碳和氟(F)的化合物，增大由清洁中的化学反应产生的发热量，即使不进行从配管外部的加热也能够进行有效的清洁。
图4是第1实施方式的变形例的气相生长方法的说明图。在变形例中，使用具有与第3排气配管22连接的清洁气体供给管32的气相生长装置。
如图4中所示的那样，相对于第3排气配管22设置清洁气体供给管32，一边从上游的排气泵14侧流过净化气体，一边从该清洁气体供给管流过清洁气体(图4中的黑色箭头)。由此，也能够将排气泵14与除害装置16之间的第3排气配管22中的副产物有效地除去。
以上，根据第1实施方式及变形例的气相生长方法，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
(第2实施方式)
第2实施方式的气相生长方法在将副产物除去时将副产物的表面活动这一点与第1实施方式的气相生长方法不同。第2实施方式的气相生长方法在将副产物除去时，通过使第1部分振动，将副产物的表面活动。第2实施方式的气相生长方法在将副产物除去时，通过从外部敲击第1部分，对第1部分给予冲击，使配管快速地振动。对第1部分给予冲击，将第1部分活动。
第2实施方式的气相生长装置具备反应室、从反应室排出气体的排气泵、至少设置于反应室与排气泵之间的排气配管和将堆积于排气配管中的副产物的表面活动的机构。第2实施方式的气相生长装置在具备将堆积于排气配管中的副产物的表面活动的机构这一点与第1实施方式的气相生长装置不同。将堆积于排气配管中的副产物的表面活动的机构是通过敲击对排气配管给予振动的励振装置。将堆积于排气配管中的副产物的表面活动的机构是通过敲击将排气配管活动的励振装置。
以下，对于与第1实施方式重复的内容，省略一部分记述。
图5是第2实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第2实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置200。第2实施方式的气相生长装置200是每1片晶片进行成膜的立式的单片式的外延碳化硅膜的气相生长装置200。
气相生长装置200具备反应室10、压力调整阀12、排气泵14、除害装置16、第1排气配管18(第1部分)、第2排气配管20(第2部分)、第3排气配管22(第3部分)、第4排气配管24、清洁气体供给管26、压力控制部28、励振装置42。反应室10具有气体供给口10a、基座10b、加热器10c、气体排气口10d。在第4排气配管24上连接有排气管道30。排气配管包含第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22及第4排气配管24。
励振装置42具有从外部敲击第1排气配管18的功能。励振装置42例如以规定的周期及规定的载荷敲击第1排气配管18。励振装置42通过励振装置42所具有的锤击部42a，从外部敲击第1排气配管18。
图6是第2实施方式的气相生长方法的说明图。
在第2实施方式的气相生长方法中，与第1实施方式的气相生长方法同样地，将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。
在第2实施方式的气相生长方法中，一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击第1排气配管18。通过励振装置42的锤击部42a，例如以规定的周期及规定的载荷敲击第1排气配管18。
通过一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击第1排气配管18，第1排气配管18活动。通过从外部敲击第1排气配管18，例如第1排气配管18振动。
通过使用励振装置42从外部敲击第1排气配管18，堆积于第1排气配管18中的副产物40的表面活动。通过使用励振装置42从外部敲击第1排气配管18，例如副产物40的表面振动。
在第2实施方式的气相生长方法中，通过一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击第1排气配管18，堆积于第1排气配管18中的副产物40的表面活动。通过堆积于第1排气配管18中的副产物40的表面活动，清洁气体与副产物40的反应得以促进。因此，能够将堆积于第1排气配管18中的副产物40有效地除去。
图7是第2实施方式的气相生长方法及气相生长装置的作用及效果的说明图。图7表示向气相生长装置200的排气配管中供给清洁气体的状态下的排气配管温度的时间变化。
如图7中所示的那样，随着清洁气体向排气配管的供给开始，排气配管的温度上升。排气配管的温度的上升由清洁气体与副产物的反应热的产生而引起。
排气配管的温度在上升后，转变为下降。之后，若敲击排气配管，则排气配管的温度再次上升。排气配管的温度再度转变为下降后，若再度敲击排气配管，则排气配管的温度再次上升。
图7中观察到的排气配管的温度变化如以下那样说明。若向排气配管供给清洁气体，则清洁气体与副产物的表面反应，开始副产物的除去。若清洁气体与副产物的表面的反应进展，则在副产物的表面形成阻碍清洁气体与副产物的反应的被膜。若在副产物的表面形成被膜，则通过反应被抑制而反应热的产生被抑制，排气配管的温度下降。
认为形成于副产物的表面的被膜为具有碳-碳键的物质。通过发明人的残渣的拉曼分光分析弄清楚在清洁后的副产物的残渣中存在具有碳-碳键的物质。
通过敲击排气配管，副产物的表面活动。通过敲击排气配管，副产物的表面的被膜活动。通过副产物的表面的被膜活动，被膜被截断，副产物在被膜之间露出。露出的副产物与清洁气体反应，排气配管的温度上升。
若在副产物的表面再度形成被膜，则排气配管的温度再度转变为下降。之后，每次敲击排气配管，被膜被截断，副产物在被膜之间露出，露出的副产物与清洁气体反应，排气配管的温度上升。
在第2实施方式的气相生长方法中，一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击第1排气配管18。通过从外部敲击第1排气配管18，第1排气配管18活动。通过第1排气配管18活动，堆积于第1排气配管18中的副产物40的表面活动。通过副产物40的表面活动，即使在副产物的表面形成被膜，也立刻被截断。因此，清洁气体与副产物40的反应得以促进。因而，能够将副产物40有效地除去。需要说明的是，作为对排气配管给予振动的方法，对通过励振装置从外部敲击的方法进行了说明，但只要是给予振动则励振装置没有特别限定。励振装置只要是通过摇动、振动排气配管等而使配管快速地活动即可。
以上，根据第2实施方式的气相生长方法及气相生长装置，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
(第3实施方式)
第3实施方式的气相生长方法在将副产物除去时通过从外部敲击设置于第1部分的贮存部而使第1部分振动这一点上，与第2实施方式的气相生长方法不同。另外，第3实施方式的气相生长装置在排气配管包含贮存部、励振装置敲击贮存部这一点上与第2实施方式的气相生长装置不同。
以下，对于与第2实施方式重复的内容，省略一部分记述。
图8是第3实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第3实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置300。
气相生长装置300具备反应室10、压力调整阀12、排气泵14、除害装置16、第1排气配管18(第1部分)、第2排气配管20(第2部分)、第3排气配管22(第3部分)、第4排气配管24、清洁气体供给管26、压力控制部28、励振装置42。反应室10具有气体供给口10a、基座10b、加热器10c、气体排气口10d。在第4排气配管24上连接有排气管道30。排气配管包含第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22及第4排气配管24。第1排气配管18包含贮存部18a。
贮存部18a具有将在碳化硅膜的形成中堆积于第1排气配管18中的副产物积存的功能。
励振装置42具有从外部敲击第1排气配管18的贮存部18a的功能。励振装置42例如以规定的周期及规定的载荷敲击贮存部18a。励振装置42通过励振装置42所具有的锤击部42a，从外部敲击贮存部18a。
图9是第3实施方式的气相生长方法的说明图。
在第3实施方式的气相生长方法中，与第2实施方式的气相生长方法同样地，在将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。
在第3实施方式的气相生长方法中，一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击第1排气配管18的贮存部18a。通过励振装置42的锤击部42a，例如以规定的周期及规定的载荷敲击贮存部18a。
通过一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击贮存部18a，贮存部18a活动。通过从外部敲击贮存部18a，例如贮存部18a振动。通过从外部敲击贮存部18a，例如贮存部18a活动。
通过一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击贮存部18a，积存于贮存部18a中的副产物40的表面活动。例如，积存于贮存部18a中的副产物40的表面振动。
在第3实施方式的气相生长方法中，通过一边供给清洁气体，一边使用励振装置42从外部敲击贮存部18a，积存于贮存部18a中的副产物40的表面活动。通过副产物40的表面活动，即使在副产物40的表面形成抑制清洁气体与副产物40的反应的被膜，也立刻被截断。因此，清洁气体与副产物40的反应得以促进。因而，能够将副产物40有效地除去。
为了提高积存副产物40的效率，优选如图8中所示的那样，对第1排气配管18设置朝向贮存部18a的倾斜。另外，为了提高积存副产物40的效率，优选在贮存部18a的附近的第1排气配管18中设置未图示的冷却器。
以上，根据第3实施方式的气相生长方法及气相生长装置，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
(第4实施方式)
第4实施方式的气相生长方法在将副产物除去时摇动第1部分这一点上与第3实施方式的气相生长方法不同。另外，第4实施方式的气相生长装置在将堆积于排气配管中的副产物的表面活动的机构为摇动排气配管的摇动装置这一点上与第3实施方式的气相生长装置不同。
以下，对于与第3实施方式重复的内容，省略一部分记述。
图10是第4实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第4实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置400。
气相生长装置400具备反应室10、压力调整阀12、排气泵14、除害装置16、第1排气配管18(第1部分)、第2排气配管20(第2部分)、第3排气配管22(第3部分)、第4排气配管24、清洁气体供给管26、压力控制部28、摇动装置44。反应室10具有气体供给口10a、基座10b、加热器10c、气体排气口10d。在第4排气配管24上连接有排气管道30。排气配管包含第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22及第4排气配管24。第1排气配管18包含贮存部18a。
贮存部18a具有将在碳化硅膜的形成中堆积于第1排气配管18中的副产物积存的功能。
摇动装置44具有将第1排气配管18的贮存部18a摇动的功能。
图11是第4实施方式的气相生长装置的一部分的示意性截面图。图11是第1排气配管18的示意性截面图。图11(a)是图10的AA’截面图。图11(b)是图10的BB’截面。
摇动装置44例如以能够切换旋转方向的双向旋转型马达作为驱动源，能够将贮存部18a沿第1排气配管18的周向摇动。
图12、图13是第4实施方式的气相生长方法的说明图。图13是第1排气配管18的示意性截面图。图13是图12的AA’截面图。
在第4实施方式的气相生长方法中，与第3实施方式的气相生长方法同样地，在将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。
在第4实施方式的气相生长方法中，一边供给清洁气体，一边使用摇动装置44将第1排气配管18的贮存部18a摇动。例如，如图13(b)中所示的那样，使用摇动装置44，将贮存部18a沿第1排气配管18的周向摇动。
通过使用摇动装置44来摇动贮存部18a，积存于贮存部18a中的副产物40的表面活动。通过积存于贮存部18a中的副产物40的表面活动，即使在副产物40的表面形成抑制清洁气体与副产物40的反应的被膜，也立刻被截断。因此，清洁气体与副产物40的反应得以促进。因而，能够将副产物40有效地除去。
以上，根据第4实施方式的气相生长方法及气相生长装置，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
(第5实施方式)
第5实施方式的气相生长方法在将副产物除去时通过搅拌副产物而将副产物的表面活动这一点上与第3实施方式的气相生长方法不同。另外，第5实施方式的气相生长装置在将堆积于排气配管中的副产物的表面活动的机构为搅拌副产物的搅拌装置这一点上与第3实施方式的气相生长装置不同。
以下，对于与第3实施方式重复的内容，省略一部分记述。
图14是第5实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第5实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置500。
气相生长装置500具备反应室10、压力调整阀12、排气泵14、除害装置16、第1排气配管18(第1部分)、第2排气配管20(第2部分)、第3排气配管22(第3部分)、第4排气配管24、清洁气体供给管26、压力控制部28、搅拌装置46。反应室10具有气体供给口10a、基座10b、加热器10c、气体排气口10d。在第4排气配管24上连接有排气管道30。排气配管包含第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22及第4排气配管24。第1排气配管18包含贮存部18a。
贮存部18a具有将在碳化硅膜的形成中堆积于第1排气配管18中的副产物积存的功能。
搅拌装置46具有将积存于第1排气配管18的贮存部18a中的副产物进行搅拌的功能。搅拌装置46是具有搅拌子46a和驱动部46b的电磁式搅拌器。
搅拌子46a包含磁棒。驱动部46b具有磁铁和使磁铁旋转的马达。通过驱动部46b的磁铁的旋转，搅拌子46a旋转。
图15是第5实施方式的气相生长方法的说明图。
在第5实施方式的气相生长方法中，与第3实施方式的气相生长方法同样地，在将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。
在第5实施方式的气相生长方法中，一边供给清洁气体，一边使用搅拌装置46将积存于贮存部18a中的副产物40搅拌。通过驱动部46b的磁铁的旋转而搅拌子46a旋转，从而将积存于贮存部18a的副产物40搅拌。
在第5实施方式的气相生长方法中，通过一边供给清洁气体，一边将积存于贮存部18a中的副产物40搅拌，副产物40的表面活动。通过积存于贮存部18a中的副产物40的表面活动，即使在副产物40的表面形成抑制清洁气体与副产物40的反应的被膜，也立刻被截断。因此，清洁气体与副产物40的反应得以促进。因而，能够将副产物40有效地除去。
以上，根据第5实施方式的气相生长方法及气相生长装置，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
(第6实施方式)
第6实施方式的气相生长装置在搅拌装置的构成不同这一点上与第5实施方式的气相生长装置不同。
以下，对于与第5实施方式重复的内容，省略一部分记述。
图16是第6实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第6实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置600。
搅拌装置46具有将积存于第1排气配管18的贮存部18a中的副产物进行搅拌的功能。搅拌装置46具有搅拌子46a、驱动部46b及旋转轴46c。
搅拌子46a固定于旋转轴46c上。驱动部46b具有使旋转轴46c旋转的马达。通过驱动部46b使旋转轴46c旋转，从而搅拌子46a旋转。
图17是第6实施方式的气相生长方法的说明图。
在第6实施方式的气相生长方法中，与第5实施方式的气相生长方法同样地，在将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。
在第6实施方式的气相生长方法中，一边供给清洁气体，一边使用搅拌装置46将积存于贮存部18a中的副产物40搅拌。通过驱动部46b而搅拌子46a旋转，从而将积存于贮存部18a中的副产物40搅拌。
在第6实施方式的气相生长方法中，通过一边供给清洁气体，一边将积存于贮存部18a中的副产物40搅拌，副产物40的表面活动。通过积存于贮存部18a中的副产物40的表面活动，即使在副产物40的表面形成抑制清洁气体与副产物40的反应的被膜，也立刻被截断。因此，清洁气体与副产物40的反应得以促进。因而，能够将副产物40有效地除去。
以上，根据第6实施方式的气相生长方法及气相生长装置，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
(第7实施方式)
第7实施方式的气相生长方法在将副产物除去时将贮存部加热这一点上与第3实施方式的气相生长方法不同。
另外，第7实施方式的气相生长装置具备反应室、从反应室将气体排出的排气泵、设置于反应室与排气泵之间且包含积存副产物的贮存部的排气配管和将贮存部加热的加热器。
以下，对于与第3实施方式重复的内容，省略一部分记述。
图18是第7实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第7实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置700。
气相生长装置700具备反应室10、压力调整阀12、排气泵14、除害装置16、第1排气配管18(第1部分)、第2排气配管20(第2部分)、第3排气配管22(第3部分)、第4排气配管24、清洁气体供给管26、压力控制部28、加热器48、第1冷却器50a、第2冷却器50b。反应室10具有气体供给口10a、基座10b、加热器10c、气体排气口10d。在第4排气配管24上连接有排气管道30。排气配管包含第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22及第4排气配管24。第1排气配管18包含贮存部18a。
贮存部18a具有将在碳化硅膜的形成中堆积于第1排气配管18中的副产物积存的功能。
加热器48例如按照将贮存部18a包围的方式设置。加热器48具有将贮存部18a加热的功能。通过加热器48，例如能够将贮存部18a加热至150℃以上且300℃以下的温度。贮存部18a的温度例如可以通过设置于贮存部18a的外侧的温度计来测定。
第1冷却器50a设置于贮存部18a的反应室10的一侧的第1排气配管18。第2冷却器50b设置于贮存部18a的排气泵14的一侧的第1排气配管18。
第1冷却器50a及第2冷却器50b具有将贮存部18a的上游侧及下游侧的第1排气配管18冷却的功能。第1冷却器50a及第2冷却器50b例如为水冷式的冷却器。
图19是第7实施方式的气相生长方法的说明图。
在第7实施方式的气相生长方法中，与第3实施方式的气相生长方法同样地，将晶片W搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。
一边供给清洁气体，一边使用加热器48将贮存部18a加热。通过将贮存部18a加热，积存于贮存部18a中的副产物40被加热。
另外，一边供给清洁气体，一边使用第1冷却器50a及第2冷却器50b将贮存部18a的上游侧及下游侧的第1排气配管18冷却。
在第7实施方式的气相生长方法中，通过一边供给清洁气体，一边将副产物40加热，清洁气体与副产物40的反应得以促进。因而，能够将副产物40有效地除去。特别是在生成具有碳-碳键的物质的情况下，低温下的除去困难，提高温度在除去副产物40的方面是有效的。
另外，在第7实施方式的气相生长方法中，一边供给清洁气体，一边使用第1冷却器50a及第2冷却器50b将贮存部18a的上游侧及下游侧的第1排气配管18冷却。通过将因利用加热器48的加热而成为高温的贮存部18a的前后冷却，能够保护设置于排气配管等中的耐热性低的构件。
从促进清洁气体与副产物40的反应的观点出发，贮存部18a的温度优选设定为150℃以上，更优选设定为200℃以上，进一步优选设定为250℃以上。另外，从保护耐热性低的构件的观点出发，贮存部18a的温度优选设定为300℃以下。
以上，根据第7实施方式的气相生长方法及气相生长装置，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
(第8实施方式)
第8实施方式的气相生长方法在将副产物除去后向反应室中搬入第2基板之前将贮存部卸下并使用药液将残留于贮存部中的副产物除去这一点上与第2实施方式的气相生长方法不同。
另外，第8实施方式的气相生长装置在贮存部能够从第1部分卸下这一点上与第2实施方式的气相生长装置不同。
以下，对于与第2实施方式重复的内容，省略一部分记述。
图20是第8实施方式的气相生长装置的一个例子的示意图。第8实施方式的一个例子的气相生长装置是用于形成碳化硅膜的气相生长装置800。
气相生长装置800具备反应室10、压力调整阀12、排气泵14、除害装置16、第1排气配管18(第1部分)、第2排气配管20(第2部分)、第3排气配管22(第3部分)、第4排气配管24、清洁气体供给管26、压力控制部28。反应室10具有气体供给口10a、基座10b、加热器10c、气体排气口10d。在第4排气配管24上连接有排气管道30。排气配管包含第1排气配管18、第2排气配管20、第3排气配管22及第4排气配管24。第1排气配管18包含贮存部18a。
贮存部18a具有将在碳化硅膜的形成中堆积于第1排气配管18中的副产物积存的功能。贮存部18a可以从第1排气配管18卸下。
图21是第8实施方式的气相生长方法的说明图。
在第8实施方式的气相生长方法中，与第2实施方式的气相生长方法同样地，将晶片W(第1基板)搬出到反应室10的外部后，向反应室10中搬入伪晶片DW，载置于基座10b上。接着，由清洁气体供给管26向第1排气配管18中供给清洁气体，同时将净化气体从气体供给口10a经由反应室10内供给至第1排气配管18中。清洁气体例如为用氮稀释后的三氟化氯(ClF3)气体。
通过供给清洁气体而将副产物40除去后，且向反应室10中搬入晶片W(第2基板)之前，将贮存部18a从第1排气配管18卸下。然后，将残留于贮存部18a中的副产物40使用药液除去。
药液例如为酸性的溶液。药液例如为氢氟酸、或硝酸。
之后，将贮存部18a安装于第1排气配管18中，向反应室10中搬入晶片W(第2基板)。
在第8实施方式的气相生长方法中，通过使用药液将残留于贮存部18a中的副产物40除去，能够将副产物40有效地除去。特别是在生成具有碳-碳键的物质的情况下，用清洁气体除去困难，使用药液来除去是有效的。
以上，根据第8实施方式的气相生长方法及气相生长装置，能够将在碳化硅膜的形成时堆积于排气配管中的副产物有效地除去。
在第1至第8实施方式及变形例中，以每1片晶片进行成膜的立式的单片式的外延装置为例进行了说明，但气相生长装置并不限定于单片式的外延装置。例如，对自转公转的多个晶片同时进行成膜的行星式的CVD装置、卧式的外延装置等也可以应用本发明。
在第1至第8实施方式及变形例中，以在碳化硅膜的形成时将硅(Si)的源气体及碳(C)的源气体混合并从1个气体供给口10a供给至反应室10的情况为例进行了说明，但例如也可以将硅(Si)的源气体及碳(C)的源气体从不同的气体供给口10a供给至反应室10。
第1至第8实施方式及变形例的气相生长装置的清洁也可以不在每次形成碳化硅膜时进行。例如也可以是在对多个基板进行碳化硅膜的成膜后进行气相生长装置的清洁的构成。
在第2至第4实施方式中，以使第1排气配管18(第1部分)振动的形态为例进行了说明，但也可以设定为使第2排气配管20(第2部分)振动的形态、或使第1排气配管18(第1部分)及第2排气配管20(第2部分)这两者振动的形态。
在第2至第8实施方式中，以第1排气配管18(第1部分)包含贮存部18a的形态为例进行了说明，但也可以设定为第2排气配管20(第2部分)包含贮存部的形态、或第1排气配管18(第1部分)及第2排气配管20(第2部分)这两者包含贮存部的形态。
在第1至第8实施方式及变形例中，对于装置构成或生长方法等本发明的不需要直接说明的部分等省略了记载，但可以适当选择使用必要的装置构成或生长方法等。除此以外，具备本发明的要素、本领域技术人员可适当设计变更的全部气相生长方法及气相生长装置包含于本发明的范围内。本发明的范围通过权利要求书及其同等物的范围来定义。
符号说明
10 反应室
10a 气体供给口
10b 基座
10c 加热器
10d 气体排气口
12 压力调整阀
14 排气泵
16 除害装置
18 第1排气配管(第1部分)
18a 贮存部
20 第2排气配管(第2部分)
22 第3排气配管(第3部分)
24 第4排气配管
26 清洁气体供给管
28 压力控制部
30 排气管道
40 副产物
42 励振装置
42a 锤击部
44 摇动装置
46 搅拌装置
46a 搅拌子
46b 驱动部
46c 旋转轴
48 加热器
50a 第1冷却器
50b 第2冷却器
100 气相生长装置
200 气相生长装置
300 气相生长装置
400 气相生长装置
500 气相生长装置
600 气相生长装置
700 气相生长装置
800 气相生长装置
AP 大气压
P0 反应室内的压力
P1 第1压力
P2 第2压力
P3 第3压力
P4 第4压力
W 晶片(第1基板、第2基板)
DW 伪晶片
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种气相生长方法，其是使用了气相生长装置的气相生长方法，所述气相生长装置具有反应室、从所述反应室排出气体的排气泵、调整所述反应室中的压力的压力调整阀、和包含设置于所述反应室与所述压力调整阀之间的第1部分及设置于所述压力调整阀与所述排气泵之间的第2部分的排气配管，
通过向所述反应室中搬入第1基板，将所述第1基板按照成为规定温度的方式加热，以规定流量供给工艺气体，控制所述压力调整阀将所述反应室中的压力调整为规定压力，从而在所述第1基板的表面形成碳化硅膜，同时至少在所述第2部分中堆积包含碳的副产物，
将所述第1基板从所述反应室搬出，
控制所述排气配管中的压力，至少向所述第2部分供给包含含有氟的气体的气体而将所述副产物除去，
在将所述副产物除去后，向所述反应室中搬入第2基板，在所述第2基板的表面形成碳化硅膜。
2.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述含有氟的气体为三氟化氯。
3.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述排气配管具有除害装置和设置于所述排气泵与所述除害装置之间的第3部分，
在供给包含所述含有氟的气体的气体时，按照所述第3部分中的压力成为大气压的95％以上且相对于所述大气压为负压的方式进行控制。
4.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，在供给包含所述含有氟的气体的气体时，基于所述第1部分中的压力，调整所述压力调整阀的开度。
5.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述工艺气体含有氯。
6.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，在将所述副产物除去时，将所述副产物的表面活动。
7.根据权利要求6所述的气相生长方法，其中，通过使所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者振动，将所述副产物的表面活动。
8.根据权利要求7所述的气相生长方法，其中，通过对所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者从外部给予冲击，至少使所述第2部分振动。
9.根据权利要求6所述的气相生长方法，其中，通过搅拌所述副产物，将所述副产物的表面活动。
10.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者包含积存所述副产物的贮存部，在将所述副产物除去时，将所述贮存部加热。
11.根据权利要求10所述的气相生长方法，其中，将所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者加热至150℃以上。
12.根据权利要求10所述的气相生长方法，其中，将所述贮存部的所述反应室的一侧的所述排气配管及所述贮存部的所述排气泵的一侧的所述排气配管冷却。
13.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者包含积存所述副产物的贮存部，
在将所述副产物除去后，且向所述反应室中搬入第2基板之前，将所述贮存部卸下，将残留于所述贮存部中的所述副产物使用药液而除去。
14.一种气相生长方法，其是使用了气相生长装置的气相生长方法，所述气相生长装置具有反应室、从所述反应室排出气体的排气泵、将从所述排气泵排出的气体除害的除害装置、调整所述反应室中的压力的压力调整阀、和包含设置于所述反应室与所述压力调整阀之间的第1部分及设置于所述压力调整阀与所述排气泵之间的第2部分及设置于所述排气泵与所述除害装置之间的第3部分的排气配管，
通过向所述反应室中搬入第1基板，将所述第1基板按照成为规定温度的方式加热，以规定流量供给工艺气体，控制所述压力调整阀将所述反应室中的压力调整为规定压力，从而在所述第1基板的表面形成碳化硅膜，同时至少在所述第3部分中堆积包含碳的副产物，
将所述第1基板从所述反应室搬出，
按照所述第3部分中的压力成为大气压的95％以上且相对于所述大气压为负压的方式进行控制，至少向所述第3部分供给包含含有氟的气体的气体而将所述副产物除去，
在将所述副产物除去后，向所述反应室中搬入第2基板，在所述第2基板的表面形成碳化硅膜。

Claims (20)

1.一种气相生长方法，其是使用了气相生长装置的气相生长方法，所述气相生长装置具有反应室、从所述反应室排出气体的排气泵、调整所述反应室中的压力的压力调整阀、和包含设置于所述反应室与所述压力调整阀之间的第1部分及设置于所述压力调整阀与所述排气泵之间的第2部分的排气配管，
通过向所述反应室中搬入第1基板，将所述第1基板按照成为规定温度的方式加热，以规定流量供给工艺气体，控制所述压力调整阀将所述反应室中的压力调整为规定压力，从而在所述第1基板的表面形成碳化硅膜，同时在所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者中堆积包含碳的副产物，
将所述第1基板从所述反应室搬出，
控制所述排气配管中的压力，向所述排气配管的至少一部分供给包含含有氟的气体的气体而将所述副产物除去，
在将所述副产物除去后，向所述反应室中搬入第2基板，在所述第2基板的表面形成碳化硅膜。
2.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述含有氟的气体为三氟化氯。
3.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述排气配管具有除害装置和设置于所述排气泵与所述除害装置之间的第3部分，
在供给包含所述含有氟的气体的气体时，按照所述第3部分中的压力成为大气压的95％以上的方式进行控制。
4.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，在供给包含所述含有氟的气体的气体时，基于所述第1部分中的压力，调整所述压力调整阀的开度。
5.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述工艺气体含有氯。
6.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，在将所述副产物除去时，将所述副产物的表面活动。
7.根据权利要求6所述的气相生长方法，其中，通过使所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者振动，将所述副产物的表面活动。
8.根据权利要求7所述的气相生长方法，其中，通过对所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者从外部给予冲击，使所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者振动。
9.根据权利要求6所述的气相生长方法，其中，通过搅拌所述副产物，将所述副产物的表面活动。
10.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者包含积存所述副产物的贮存部，在将所述副产物除去时，将所述贮存部加热。
11.根据权利要求10所述的气相生长方法，其中，将所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者加热至150℃以上。
12.根据权利要求10所述的气相生长方法，其中，将所述贮存部的所述反应室的一侧的所述排气配管及所述贮存部的所述排气泵的一侧的所述排气配管冷却。
13.根据权利要求1所述的气相生长方法，其中，所述第1部分及所述第2部分中的至少任一者包含积存所述副产物的贮存部，
在将所述副产物除去后，且向所述反应室中搬入第2基板之前，将所述贮存部卸下，将残留于所述贮存部中的所述副产物使用药液而除去。
14.一种气相生长装置，其具备：
反应室、
从所述反应室排出气体的排气泵、
至少设置于所述反应室与所述排气泵之间的排气配管、和
将堆积于所述排气配管中的副产物的表面活动的机构。
15.根据权利要求14所述的气相生长装置，其中，所述机构为使所述排气配管振动的励振装置。
16.根据权利要求15所述的气相生长装置，其中，所述排气配管包含贮存部，所述励振装置对所述贮存部给予振动。
17.根据权利要求14所述的气相生长装置，其中，所述机构为摇动所述排气配管的摇动装置。
18.根据权利要求14所述的气相生长装置，其中，所述机构为搅拌所述副产物的搅拌装置。
19.一种气相生长装置，其具备：
反应室、
从所述反应室排出气体的排气泵、
至少设置于所述反应室与所述排气泵之间且包含积存副产物的贮存部的排气配管、和
将所述贮存部加热的加热器。
20.根据权利要求19所述的气相生长装置，其中，所述气相生长装置进一步具备：
将所述贮存部的所述反应室的一侧的所述排气配管冷却的第1冷却器、和
将所述贮存部的所述排气泵的一侧的所述排气配管冷却的第2冷却器。
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