JP2003203867A - Vapor growth method and vapor growth apparatus - Google Patents

Vapor growth method and vapor growth apparatus

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JP2003203867A
JP2003203867A JP2001401951A JP2001401951A JP2003203867A JP 2003203867 A JP2003203867 A JP 2003203867A JP 2001401951 A JP2001401951 A JP 2001401951A JP 2001401951 A JP2001401951 A JP 2001401951A JP 2003203867 A JP2003203867 A JP 2003203867A
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JP
Japan
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purge gas
susceptor
gas
hydrogen chloride
vapor phase
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Application number
JP2001401951A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nishizawa
毅 西澤
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vapor growth method and a vapor growth apparatus which can prevent adhesion of polysilicon to the inside of the vapor growth apparatus. <P>SOLUTION: The vapor growth apparatus 100 comprises a reaction vessel 101, a raw material gas supply port 107 and a purge gas supply port 111, to supply a purge gas PG2 including the hydrogen chloride gas. While a silicon thin film is formed with the vapor growth method on a single-crystal substrate W by supplying a raw material gas SG to a silicon single-crystal substrate W from the raw material gas supply port 107, the purge gas PG2, including the hydrogen chloride gas, is supplied to the purge gas supply region 120 from the purge gas supply port 111. Accordingly, adhesion of polysilicon in the purge gas supply region 120 can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン単結晶基
板上にシリコン薄膜を気相成長させる方法及びそれに使
用される気相成長装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for vapor phase growing a silicon thin film on a silicon single crystal substrate and a vapor phase growth apparatus used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】加熱されたシリコン単結晶基板上に、水
素(H)ガス等のキャリヤガスとともに、モノシラン
(SiH)、ジクロロシラン(SiHCl)、ト
リクロロシラン(SiHCl)、四塩化珪素(SiC
)等のシラン系原料ガスと、ホスフィン(P
)、ジボラン(B)等のドーパントガスとを
供給してシリコン単結晶薄膜を気相成長させる技術は、
従来より良く知られている。このような気相成長方法
は、一般の気相成長装置により通常行われる。
2. Description of the Related Art Monosilane (SiH 4 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), and tetrasilane (SiHCl 3 ) on a heated silicon single crystal substrate together with a carrier gas such as hydrogen (H 2 ) gas. Silicon chloride (SiC
silane-based source gas such as l 4 ) and phosphine (P
H 3 ), diborane (B 2 H 6 ) and other dopant gases are supplied to vapor-deposit a silicon single crystal thin film.
It is better known than before. Such a vapor phase growth method is usually performed by a general vapor phase growth apparatus.

【0003】ところで、従来の気相成長装置を使用し、
サセプタ上に載置されたシリコン単結晶基板の主表面上
にシリコン単結晶薄膜の気相成長を行うと、気相成長中
に気相成長装置の反応容器内にポリシリコンが付着す
る。最もポリシリコンの付着が顕著なのは、図9の気相
成長装置100の概略図に示す、反応容器101内に配
置されたサセプタ102上である。シリコン単結晶基板
Wの載置箇所を除くサセプタ102の主表面102aな
らびに主裏面102bに、ポリシリコンが付着する。ま
た、サセプタの主裏面102b側に配置されたサセプタ
支持具104等の石英部材にもポリシリコンが付着す
る。
By the way, using a conventional vapor phase growth apparatus,
When vapor-phase growth of a silicon single-crystal thin film is performed on the main surface of a silicon single-crystal substrate placed on a susceptor, polysilicon adheres to the inside of the reaction vessel of the vapor-phase growth apparatus during vapor-phase growth. The deposition of polysilicon is most remarkable on the susceptor 102 arranged in the reaction vessel 101, which is shown in the schematic view of the vapor phase growth apparatus 100 in FIG. Polysilicon adheres to the main front surface 102a and the main back surface 102b of the susceptor 102 excluding the mounting position of the silicon single crystal substrate W. Polysilicon also adheres to a quartz member such as the susceptor support member 104 arranged on the main back surface 102b side of the susceptor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】反応容器内に付着した
ポリシリコンは、従来、気相成長終了後に反応容器10
1内に塩化水素(HCl)ガスを含むエッチングガスを
導入することにより除去される。前記エッチングガス
は、付着したポリシリコンがシリコン単結晶薄膜の気相
成長に影響を及ぼし易いサセプタの主表面102a側か
ら供給されるので、サセプタの主裏面102b側に付着
したポリシリコンは除去しきれずに残存しがちになる。
サセプタの主裏面102b側にポリシリコンが付着した
ままで次の気相成長を行うと、ポリシリコンが遊離して
サセプタの主裏面102a側に飛来し、シリコン単結晶
薄膜の表面に付着するので、パーティクル数が多いシリ
コン単結晶薄膜が形成されてしまう。また、パージガス
として供給される水素によりポリシリコンがエッチング
されると、ポリシリコンに含有されるドーパントも遊離
するので、形成されるシリコン単結晶薄膜の抵抗率が不
安定となる。そのため、シリコン単結晶薄膜のパーティ
クル数や抵抗率が問題となるレベルになる前に、サセプ
タの主裏面102b側に配置されたサセプタ支持具10
4等の石英部材を装置から取り外し、弗酸と硝酸の混合
溶液に浸漬したりしてポリシリコンをウェットエッチン
グする。このウェットエッチングの間、ならびに、石英
部材を装置から取り外したり再び装着したりする間はシ
リコン単結晶薄膜の成長が行えないので、装置の稼働率
が低下するという問題がある。
Conventionally, the polysilicon deposited in the reaction vessel has been conventionally treated by the reaction vessel 10 after completion of vapor phase growth.
1 is removed by introducing an etching gas containing hydrogen chloride (HCl) gas. The etching gas is supplied from the side of the main surface 102a of the susceptor where the attached polysilicon is likely to affect the vapor phase growth of the silicon single crystal thin film, and therefore the polysilicon attached to the side of the main back surface 102b of the susceptor cannot be completely removed. Tend to remain.
When the next vapor phase growth is performed with the polysilicon attached to the main back surface 102b side of the susceptor, the polysilicon is released and flies to the main back surface 102a side of the susceptor and adheres to the surface of the silicon single crystal thin film. A silicon single crystal thin film with a large number of particles is formed. Further, when the polysilicon is etched by hydrogen supplied as a purge gas, the dopant contained in the polysilicon is also released, so that the resistivity of the formed silicon single crystal thin film becomes unstable. Therefore, the susceptor support 10 arranged on the main back surface 102b side of the susceptor before the number of particles and the resistivity of the silicon single crystal thin film reach a level at which problems occur.
The quartz member such as No. 4 is removed from the apparatus and immersed in a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid to wet-etch the polysilicon. Since the silicon single crystal thin film cannot be grown during this wet etching, and during the time when the quartz member is removed from the apparatus or mounted again, there is a problem that the operation rate of the apparatus is lowered.

【0005】また、サセプタ支持具104等の石英部材
に付着したポリシリコンを、塩化水素含有ガス等による
ドライエッチング、あるいは弗酸と硝酸の混合溶液等に
よるウェットエッチングにより除去すると、石英部材の
表面は削られて面荒れ状態になっていることが観察され
る。そして、石英部材に付着したポリシリコンの除去を
繰り返すと、石英の侵食がさらに進行してしまうので、
石英部材の短寿命化につながるという問題がある。
If the polysilicon attached to the quartz member such as the susceptor support 104 is removed by dry etching using a gas containing hydrogen chloride, or wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid, the surface of the quartz member will be removed. It is observed that the surface is roughened due to scraping. Then, if the removal of the polysilicon attached to the quartz member is repeated, the erosion of quartz further progresses.
There is a problem that the life of the quartz member is shortened.

【0006】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、サセプタの主裏面側等のポリシリコンが
除去しづらい領域に、ポリシリコンが付着することを防
止することのできる気相成長方法及び気相成長装置を提
供することを課題とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and vapor phase growth capable of preventing polysilicon from adhering to a region such as the main back surface of a susceptor where it is difficult to remove polysilicon. An object is to provide a method and a vapor phase growth apparatus.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するための本発明の気相成長方法は、反応容器内
に配置されたシリコン単結晶基板の主表面に原料ガスを
接触させて、該シリコン単結晶基板上にシリコン薄膜を
成長させつつ、前記反応容器内に塩化水素ガスを含むパ
ージガスを供給することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems and Actions / Effects] The vapor phase growth method of the present invention for solving the above problems involves contacting a source gas with the main surface of a silicon single crystal substrate placed in a reaction vessel. A purge gas containing hydrogen chloride gas is supplied into the reaction vessel while growing a silicon thin film on the silicon single crystal substrate.

【0008】さらに、上記方法を実現するための本発明
の気相成長装置は、反応容器と、該反応容器内に配置さ
れるシリコン単結晶基板上に原料ガスを供給する原料ガ
ス供給口と、塩化水素ガスを含むパージガスを前記反応
容器内に供給するパージガス供給口とを有することを特
徴とする。
Further, the vapor phase growth apparatus of the present invention for realizing the above method comprises a reaction vessel, a source gas supply port for supplying a source gas onto a silicon single crystal substrate arranged in the reaction vessel, A purge gas supply port for supplying a purge gas containing hydrogen chloride gas into the reaction vessel.

【0009】気相成長中、ポリシリコンが除去しづらい
サセプタ主裏面側等にパージガスを供給すると、ポリシ
リコンの付着は抑制できる。しかし、原料ガスが主に供
給される領域から完全に分離されていない以上、パージ
ガスが供給される領域にも少なからず原料ガスが侵入し
てしまい、その結果、ポリシリコンは付着する。そこ
で、本発明者は、パージガスが供給される領域に原料ガ
スが侵入しても、ポリシリコンが付着しない方法を見出
そうと発想の転換を試みた。そして、ポリシリコンの付
着を抑制するために、気相成長中に反応容器内に供給さ
れるパージガス中に塩化水素(HCl)ガスを含有させ
ることにより、該塩化水素ガスを含むパージガスが供給
される領域では、ポリシリコンの付着が防止できること
を見出し、本発明の完成に至ったものである。
During the vapor phase growth, if a purge gas is supplied to the main back surface of the susceptor where it is difficult to remove polysilicon, the adhesion of polysilicon can be suppressed. However, since the source gas is not completely separated from the region to which the source gas is mainly supplied, the source gas also intrudes into the region to which the purge gas is supplied to some extent, and as a result, polysilicon is attached. Therefore, the present inventor tried to change the way of thinking in order to find a method in which the polysilicon does not adhere even if the source gas enters the region to which the purge gas is supplied. Then, in order to suppress the deposition of polysilicon, hydrogen chloride (HCl) gas is contained in the purge gas supplied into the reaction vessel during the vapor phase growth, so that the purge gas containing the hydrogen chloride gas is supplied. In the region, the inventors have found that the adhesion of polysilicon can be prevented, and have completed the present invention.

【0010】本発明によれば、サセプタの主裏面側等の
ポリシリコンの除去しづらい領域に、原料ガスが侵入し
ても、該領域に塩化水素ガスを含むパージガスを供給す
ることにより、ポリシリコンの付着が防止できる。それ
は、従来、原料ガスの侵入を抑制するために使用されて
いたパージガスに、原料ガスからポリシリコンへの化学
反応を防止する作用を付与したことに起因する。具体的
には、塩化水素ガスをパージガスに含有させることで、
上記のような作用を付与することができる。これによ
り、反応容器内において塩化水素ガスを含むパージガス
を供給している領域では、石英部材にポリシリコンが付
着しなくなるので、ポリシリコンを除去するためのウェ
ットエッチングを頻繁に行なわなくてもよい。その結
果、気相成長装置の稼働率を上昇させることができる。
また、パージガスが供給される領域への原料ガスの侵入
をある程度許容できるので、使用するパージガスの総流
量を低減できるという効果もある。
According to the present invention, even if the source gas invades a region where it is difficult to remove polysilicon, such as the main back surface of the susceptor, the purge gas containing hydrogen chloride gas is supplied to the region so that the polysilicon is removed. Can be prevented from adhering. This is because the purge gas, which has been conventionally used to suppress the invasion of the source gas, has a function of preventing a chemical reaction from the source gas to the polysilicon. Specifically, by including hydrogen chloride gas in the purge gas,
The above action can be imparted. As a result, in the region where the purge gas containing hydrogen chloride gas is supplied in the reaction container, the polysilicon does not adhere to the quartz member, so that wet etching for removing the polysilicon does not have to be frequently performed. As a result, the operating rate of the vapor phase growth apparatus can be increased.
Further, since the raw material gas can be allowed to enter the region to which the purge gas is supplied, the total flow rate of the purge gas used can be reduced.

【0011】本発明の気相成長方法は、反応容器の内部
領域が、シリコン薄膜の成長中、シリコン単結晶基板上
に原料ガスを接触させるために該原料ガスが主に供給さ
れる原料ガス供給領域と、パージガスが主に供給される
パージガス供給領域とを有し、塩化水素ガスを含むパー
ジガスは、パージガス供給領域に供給されるものとでき
る。サセプタを使用する気相成長装置の場合、反応容器
内は、原料ガスが主に供給される原料ガス供給領域と、
パージガスが主に供給されるパージガス供給領域とに区
別できる。パージガス供給領域には、温度センサー、加
熱装置、サセプタ保持具等が配置されているため、原料
ガスの侵入によるポリシリコンの付着が望まれない領域
である。ただし、原料ガス供給領域とパージガス供給領
域は完全に分離することができないので、原料ガスの一
部はパージガス供給領域に供給され、パージガスの一部
は原料ガス供給領域に供給される。本発明においては、
パージガス供給領域に供給されるパージガスに塩化水素
ガスを含ませることにより、パージガス供給領域に配置
される部材にポリシリコンが付着することを防止するも
のである。
In the vapor phase growth method of the present invention, the source gas is mainly supplied to the inner region of the reaction vessel so that the source gas is brought into contact with the silicon single crystal substrate during the growth of the silicon thin film. It has an area | region and the purge gas supply area | region where the purge gas is mainly supplied, and the purge gas containing hydrogen chloride gas can be supplied to the purge gas supply area. In the case of a vapor phase growth apparatus using a susceptor, the inside of the reaction vessel is a source gas supply region where the source gas is mainly supplied,
It can be distinguished from the purge gas supply region where the purge gas is mainly supplied. Since a temperature sensor, a heating device, a susceptor holder, and the like are arranged in the purge gas supply region, it is a region where deposition of polysilicon due to invasion of raw material gas is not desired. However, since the source gas supply region and the purge gas supply region cannot be completely separated, part of the source gas is supplied to the purge gas supply region and part of the purge gas is supplied to the source gas supply region. In the present invention,
By including hydrogen chloride gas in the purge gas supplied to the purge gas supply region, it is possible to prevent polysilicon from adhering to the members arranged in the purge gas supply region.

【0012】より具体的には、シリコン単結晶基板は、
反応容器内に配置されるサセプタにより保持され、塩化
水素ガスを含むパージガスは、サセプタに隣接する石英
部材に対して供給されるものとすることができる。石英
部材において、サセプタとの連結部等、サセプタに隣接
する部位にはポリシリコンが付着しやすい。前述したよ
うに、石英部材に一旦付着したポリシリコンを、エッチ
ングして除去すると、石英部材の表面が面荒れ状態とな
る。これは、ポリシリコンが石英に付着すると、ポリシ
リコンと石英との熱膨張率の相違に基づき、石英部材表
面にクラックが生じて石英が剥離しやすくなるためであ
ると考えられる。そこで、該石英部材に対して、塩化水
素ガスを含むパージガスを供給することにより、石英部
材にポリシリコンが付着しないようにする。すると、石
英部材へのポリシリコンの付着が防止される結果、石英
部材表面に面荒れが生じることもなく、石英部材の寿命
が長くなる。
More specifically, the silicon single crystal substrate is
The purge gas, which is held by the susceptor arranged in the reaction vessel and contains hydrogen chloride gas, may be supplied to the quartz member adjacent to the susceptor. In the quartz member, polysilicon easily adheres to a portion adjacent to the susceptor, such as a connecting portion with the susceptor. As described above, when the polysilicon once attached to the quartz member is removed by etching, the surface of the quartz member becomes rough. This is considered to be because, when the polysilicon adheres to the quartz, cracks are easily generated on the surface of the quartz member due to the difference in coefficient of thermal expansion between the polysilicon and the quartz, and the quartz is easily separated. Therefore, a purge gas containing hydrogen chloride gas is supplied to the quartz member to prevent polysilicon from adhering to the quartz member. Then, as a result of preventing the adhesion of the polysilicon to the quartz member, the surface of the quartz member is not roughened, and the life of the quartz member is extended.

【0013】なお、本発明は、気相成長後に行われる、
ドライエッチングあるいはウェットエッチングのよう
に、一旦、反応容器内の各部位に付着したポリシリコン
を除去することを目的とするものではなく、パージガス
供給領域において、ポリシリコンの付着を防止するため
に塩化水素ガスを含むパージガスを供給するものであ
る。つまり、気相成長中において、パージガス供給領域
に、予め塩化水素ガスを存在させることにより、化学平
衡の観点からポリシリコンへの反応が防止されるのであ
る。このような作用は、従来のパージガスの作用にはな
いものであり、前述のガスエッチングに使用される塩化
水素ガスのように、既に付着しているポリシリコンを除
去する作用とは全く異なるものである。本発明にかかる
塩化水素ガスを含むパージガスは、ポリシリコンの付着
を防止できる量の塩化水素ガスを含む。なお、本発明
は、原料ガスとしてモノシランガス等の塩素を含まない
ものを使用する場合も効果があるが、ジクロロシラン、
トリクロロシラン、四塩化珪素等の塩素を含むガスを使
用する場合に、原料ガスからポリシリコンへの反応が、
塩化水素ガスの存在により防止できるので、特にその効
果を発揮する。
The present invention is carried out after vapor phase growth,
Unlike dry etching or wet etching, it is not intended to remove the polysilicon once attached to each part in the reaction vessel, but to prevent the adhesion of polysilicon in the purge gas supply region, hydrogen chloride is added. A purge gas containing gas is supplied. That is, during the vapor phase growth, the hydrogen chloride gas is allowed to exist in the purge gas supply region in advance, so that the reaction to polysilicon is prevented from the viewpoint of chemical equilibrium. Such an action is not present in the action of the conventional purge gas, and is completely different from the action of removing the already-attached polysilicon like the hydrogen chloride gas used for the gas etching described above. is there. The purge gas containing hydrogen chloride gas according to the present invention contains hydrogen chloride gas in an amount capable of preventing deposition of polysilicon. Incidentally, the present invention is also effective when using a raw material gas containing no chlorine such as monosilane gas, dichlorosilane,
When a gas containing chlorine such as trichlorosilane or silicon tetrachloride is used, the reaction from the source gas to polysilicon is
Since it can be prevented by the presence of hydrogen chloride gas, its effect is particularly exerted.

【0014】さらに、シリコン単結晶基板は反応容器内
に配置された板状のサセプタの主表面側に保持されると
ともに、原料ガス供給領域はシリコン単結晶基板が保持
されるサセプタの主表面側に形成され、パージガス供給
領域はサセプタの主裏面側に形成されるものとできる。
前述したように、ポリシリコンの付着が問題となるの
は、ポリシリコンが除去しづらいサセプタの主裏面側で
ある。したがって、該領域に塩化水素ガスを含むパージ
ガスを供給することで、例えば、石英部材及びサセプタ
の主裏面へのポリシリコンの付着が防止されるので都合
がよい。
Further, the silicon single crystal substrate is held on the main surface side of the plate-like susceptor arranged in the reaction vessel, and the source gas supply region is on the main surface side of the susceptor holding the silicon single crystal substrate. The purge gas supply region may be formed on the main back surface side of the susceptor.
As described above, the adhesion of polysilicon is a problem on the main back surface side of the susceptor where it is difficult to remove polysilicon. Therefore, it is convenient to supply the purge gas containing hydrogen chloride gas to the region because, for example, the adhesion of polysilicon to the main back surface of the quartz member and the susceptor can be prevented.

【0015】通常、サセプタを有する気相成長装置にお
いては、均一な薄膜の成長を行うために、サセプタを回
転させながら気相成長を行う。該サセプタを回転駆動さ
せる回転駆動部は、例えば金属部材等にて構成されてい
ることもあって、故障の原因となるので腐食性ガスとの
接触は好ましくない。そのため、気相成長により生じる
腐食性ガスや、原料ガスとの接触を防止する目的で、回
転駆動部にはパージガスが供給される。しかしながら、
塩化水素ガスを含むパージガスをパージガス供給領域に
供給する場合、塩化水素ガスも腐食性ガスであるので、
塩化水素ガスを含むパージガスをサセプタの回転駆動部
に接触させずに供給するのがよい。さらに、回転駆動部
をパージするパージガスには塩化水素ガスが含まれない
ようにする。
Usually, in a vapor phase growth apparatus having a susceptor, vapor phase growth is performed while rotating the susceptor in order to grow a uniform thin film. The rotation drive unit that drives the susceptor to rotate may be made of, for example, a metal member or the like, which may cause a failure. Therefore, contact with corrosive gas is not preferable. Therefore, the purge gas is supplied to the rotation drive unit for the purpose of preventing contact with the corrosive gas generated by vapor phase growth and the source gas. However,
When the purge gas containing hydrogen chloride gas is supplied to the purge gas supply region, since hydrogen chloride gas is also a corrosive gas,
It is preferable to supply the purge gas containing hydrogen chloride gas without contacting the rotation drive unit of the susceptor. Further, hydrogen chloride gas is not included in the purge gas for purging the rotation drive unit.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しつつ、
本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施の
形態においては、シリコン単結晶基板上にシリコン単結
晶薄膜を気相成長させる場合について示すが、シリコン
薄膜は必ずしも単結晶に限られるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to the accompanying drawings,
An embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the case of vapor-depositing a silicon single crystal thin film on a silicon single crystal substrate is shown, but the silicon thin film is not necessarily limited to a single crystal.

【0017】図1は、本発明の気相成長方法に使用され
る気相成長装置100の一例を示す概略図である。該気
相成長装置100は、反応容器101と、シリコン単結
晶基板W上に原料ガスSGを供給する原料ガス供給口1
07と、反応容器101内に塩化水素ガスを含むパージ
ガスPG2を供給するパージガス供給口111とを有す
る。これにより、反応容器101内において、塩化水素
ガスを含むパージガスPG2が供給される領域におい
て、ポリシリコンの付着が防止できる。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a vapor phase growth apparatus 100 used in the vapor phase growth method of the present invention. The vapor phase growth apparatus 100 includes a reaction vessel 101 and a source gas supply port 1 for supplying a source gas SG onto a silicon single crystal substrate W.
07 and a purge gas supply port 111 for supplying the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas into the reaction vessel 101. As a result, in the reaction vessel 101, the adhesion of polysilicon can be prevented in the region to which the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas is supplied.

【0018】また、シリコン単結晶基板Wが保持される
サセプタ102の主表面102a側に、原料ガスSGが
主に供給される原料ガス供給領域110が形成され、サ
セプタ102の主裏面102b側に、パージガスが主に
供給されるパージガス供給領域120が形成されてい
る。そして、塩化水素ガスを含むパージガスPG2を供
給するパージガス供給口111が、パージガス供給領域
120に接続されている。サセプタ102を有する気相
成長装置100においては、該サセプタ102の主裏面
102b側に原料ガスSGが回り込み、サセプタ102
の主裏面102bに配置されるサセプタ支持具104
(特にサセプタ102との連結部104a)や、サセプ
タ102の主裏面102bにポリシリコンが付着しやす
い。そのため、サセプタ102の主裏面102b側の領
域に本発明のパージガスを供給する。また、原料ガス供
給領域110からパージガス供給領域120に原料ガス
SGが侵入しにくくなるように、しきい部材108が配
置されている。サセプタ102は、これと対向するよう
に配置された赤外加熱ランプ103により加熱されてシ
リコン単結晶基板Wを加熱し、該シリコン単結晶基板W
に接触する原料ガスSGがシリコン単結晶薄膜を形成す
る。
Further, a raw material gas supply region 110 to which the raw material gas SG is mainly supplied is formed on the main surface 102a side of the susceptor 102 holding the silicon single crystal substrate W, and a main back surface 102b side of the susceptor 102 is formed. A purge gas supply region 120 to which the purge gas is mainly supplied is formed. The purge gas supply port 111 that supplies the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas is connected to the purge gas supply region 120. In the vapor phase growth apparatus 100 having the susceptor 102, the source gas SG wraps around to the main back surface 102b side of the susceptor 102,
Supporter 104 arranged on the main back surface 102b of the
Polysilicon tends to adhere to (particularly the connecting portion 104a with the susceptor 102) and the main back surface 102b of the susceptor 102. Therefore, the purge gas of the present invention is supplied to the region on the main back surface 102b side of the susceptor 102. Further, the threshold member 108 is arranged so that the raw material gas SG is less likely to enter the purge gas supply area 120 from the raw material gas supply area 110. The susceptor 102 is heated by the infrared heating lamp 103 arranged so as to face the susceptor 102 to heat the silicon single crystal substrate W, and the silicon single crystal substrate W is heated.
The source gas SG contacting with forms a silicon single crystal thin film.

【0019】さらに、気相成長装置100は、サセプタ
102と隣接する石英部材を有する。石英部材は、例え
ば、サセプタ102を保持するためのサセプタ支持具1
04とできる。また、本実施の形態においては、該サセ
プタ支持具104は、サセプタ102の温度を検出する
ための温度センサ114の保護カバーを兼ねる。パージ
ガス供給口111は、該サセプタ支持具104に対して
塩化水素ガスを含むパージガスPG2を供給する。
Further, the vapor phase growth apparatus 100 has a quartz member adjacent to the susceptor 102. The quartz member is, for example, the susceptor support 1 for holding the susceptor 102.
Can be 04. Further, in the present embodiment, the susceptor support member 104 also serves as a protective cover for the temperature sensor 114 for detecting the temperature of the susceptor 102. The purge gas supply port 111 supplies the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas to the susceptor support 104.

【0020】また、本実施形態の気相成長装置100に
おいては、サセプタ102の回転駆動部105と、該回
転駆動部105をパージするための回転駆動系パージガ
スPG1を供給する回転駆動系パージガス供給口112
とをさらに有する。回転駆動部105と、サセプタ10
2の主裏面102bの間には、該サセプタ102の中心
軸線Oに沿う形で回転軸が取りつけられている。本実施
の形態において、サセプタ支持具104が回転軸を兼ね
る。回転駆動部105からサセプタ支持具104を介し
てサセプタ102に回転駆動力が伝えられ、該サセプタ
102が回転駆動される。このような回転駆動部105
は、例えば金属部材等にて構成されており、原料ガスS
Gや、気相成長反応により発生する腐食性ガスの接触に
より故障する惧れもある。そのため、これらのガスの接
触を防止するために、回転駆動系パージガス供給口11
2により、回転駆動系パージガスPG1が供給される。
Further, in the vapor phase growth apparatus 100 of this embodiment, the rotary drive unit 105 of the susceptor 102 and the rotary drive system purge gas supply port for supplying the rotary drive system purge gas PG1 for purging the rotary drive unit 105. 112
And further. Rotational drive unit 105 and susceptor 10
A rotary shaft is attached between the two main back surfaces 102b along the central axis O of the susceptor 102. In the present embodiment, the susceptor support tool 104 also serves as the rotation shaft. The rotational drive force is transmitted from the rotational drive unit 105 to the susceptor 102 via the susceptor support 104, and the susceptor 102 is rotationally driven. Such a rotation drive unit 105
Is composed of, for example, a metal member, and the source gas S
There is also a risk of failure due to contact with G or corrosive gas generated by the vapor phase growth reaction. Therefore, in order to prevent contact of these gases, the rotary drive system purge gas supply port 11
2, the rotary drive system purge gas PG1 is supplied.

【0021】回転駆動系パージガスPG1を、本発明に
かかる塩化水素ガスを含むパージガスとすると、腐食性
ガスである塩化水素ガスにより回転駆動部105が故障
したり、回転駆動部を構成する金属部材が侵食される結
果、金属汚染の原因となるので好ましくない。したがっ
て、回転駆動系パージガスPG1は塩化水素ガスを含ま
ないようにするのがよい。
When the rotary drive system purge gas PG1 is a purge gas containing hydrogen chloride gas according to the present invention, the hydrogen chloride gas, which is a corrosive gas, may damage the rotary drive unit 105, or the metal member forming the rotary drive unit may be damaged. As a result of being corroded, it causes metal contamination, which is not preferable. Therefore, it is preferable that the rotary drive system purge gas PG1 does not contain hydrogen chloride gas.

【0022】また、回転駆動系パージガス供給口112
は、サセプタ102と回転駆動部105とを連結する回
転軸としてのサセプタ支持具104に沿う形で、パージ
ガス供給領域120に回転駆動系パージガスPG1を供
給するものであり、パージガス供給口111は、サセプ
タ102の主裏面102bに沿う形で、パージガス供給
領域120に塩化水素ガスを含むパージガスPG2を供
給するものとできる。回転駆動部105とサセプタ10
2とを連結するサセプタ支持具104に沿って、回転駆
動系パージガスPG1を供給することにより、該サセプ
タ支持具104近傍への原料ガスSG及び腐食性ガスの
回り込みが軽減されるとともに、サセプタ支持具104
の外周へのポリシリコンの付着が抑制できる。また、塩
化水素ガスを含むパージガスPG2をサセプタ102の
主裏面102bに沿う形で供給することにより、サセプ
タ102の主裏面102bにおけるポリシリコンの付着
を防止することができる。また、サセプタ支持具104
のサセプタ102との連結部104aに対しても、塩化
水素ガスを含むパージガスPG2を直接供給することが
できるので、連結部104aにおけるポリシリコンの付
着を防止できる。
Further, the rotary drive system purge gas supply port 112
Is for supplying the rotary drive system purge gas PG1 to the purge gas supply region 120 along the susceptor support 104 as a rotary shaft that connects the susceptor 102 and the rotary drive unit 105. The purge gas supply port 111 is a susceptor. The purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas can be supplied to the purge gas supply region 120 along the main back surface 102b of the 102. Rotational drive unit 105 and susceptor 10
By supplying the rotary drive system purge gas PG1 along the susceptor support tool 104 that connects the susceptor support tool 2 and the susceptor support tool 104, the inflow of the raw material gas SG and the corrosive gas into the vicinity of the susceptor support tool 104 is reduced and the susceptor support tool is also provided. 104
It is possible to suppress the adhesion of polysilicon to the outer periphery of the. Further, by supplying the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas along the main back surface 102b of the susceptor 102, it is possible to prevent the deposition of polysilicon on the main back surface 102b of the susceptor 102. Also, the susceptor support 104
Since the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas can also be directly supplied to the connecting portion 104a with the susceptor 102, it is possible to prevent the polysilicon from adhering to the connecting portion 104a.

【0023】反応容器101の第一端部101aには、
原料ガスSGを反応容器101内に供給させるための原
料ガス供給口107が形成されており、反応容器101
の第二端部101bには、反応容器101内のガスを排
出するためのガス排出口109が形成されている。原料
ガスSGは、反応容器101の第一端部101a側から
サセプタ102の主表面102a側に沿う形態で供給さ
れて、反応容器101の第二端部101b側へ排出され
る。塩化水素ガスを含むパージガスPG2は、反応容器
101の第一端部101a側のパージガス供給口111
からサセプタ102の主裏面102b側を沿う形態で供
給されて、反応容器101の第二端部101b側へ排出
される。
At the first end 101a of the reaction vessel 101,
A raw material gas supply port 107 for supplying the raw material gas SG into the reaction vessel 101 is formed.
A gas discharge port 109 for discharging the gas in the reaction container 101 is formed at the second end 101b of the. The source gas SG is supplied from the side of the first end 101a of the reaction vessel 101 along the side of the main surface 102a of the susceptor 102, and is discharged to the side of the second end 101b of the reaction vessel 101. The purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas is used as the purge gas supply port 111 on the first end 101a side of the reaction vessel 101.
Is supplied in a form along the main back surface 102b side of the susceptor 102 and is discharged to the second end portion 101b side of the reaction container 101.

【0024】このような構造を有する気相成長装置10
0は、例えば枚葉式気相成長装置100とできる。該枚
葉式気相成長装置100は、表面がより一層平坦な薄膜
を形成することができるので、近年のシリコン単結晶ウ
ェーハの大口径化に伴い、その普及率も大幅に増加して
いる。このような装置において膜厚が比較的厚い薄膜の
形成されたシリコン単結晶ウェーハを製造しようとする
と、気相成長装置100の反応容器101内に多量の原
料ガスSGを長時間供給する必要があり、ポリシリコン
の反応容器101内での付着が特に顕著となる。その場
合、本発明の気相成長方法を好適に採用できる。
Vapor phase growth apparatus 10 having such a structure
0 can be, for example, the single-wafer vapor phase growth apparatus 100. Since the single-wafer vapor phase growth apparatus 100 can form a thin film having a flatter surface, the diffusion rate thereof has significantly increased with the recent increase in the diameter of silicon single crystal wafers. In order to manufacture a silicon single crystal wafer having a relatively thin film formed in such an apparatus, it is necessary to supply a large amount of source gas SG into the reaction vessel 101 of the vapor phase growth apparatus 100 for a long time. The adhesion of polysilicon in the reaction vessel 101 becomes particularly remarkable. In that case, the vapor phase growth method of the present invention can be preferably adopted.

【0025】また、本発明の気相成長方法は、ロードロ
ック式の枚葉式気相成長装置100を使用する場合に、
好適に採用することができる。図2にロードロック式の
枚葉式気相成長装置100の一構成例を模式的に示す。
該装置は、シリコン単結晶基板Wを保持するカセット1
0を内在し該シリコン単結晶基板Wの搬入及び搬出を行
うロードロック室3と、シリコン単結晶基板W上にシリ
コン単結晶薄膜を気相成長させる反応を行う反応容器1
01と、ロードロック室3と反応容器101との間でシ
リコン単結晶基板Wの移送を行う搬送室2とを有する。
反応容器101はゲートバルブ4を介して搬送室2に連
結され、搬送室2はゲートバルブ5を介してロードロッ
ク室3と連結されている。
In the vapor phase growth method of the present invention, when the load-lock type single wafer type vapor phase growth apparatus 100 is used,
It can be preferably adopted. FIG. 2 schematically shows a configuration example of a load-lock type single-wafer vapor phase growth apparatus 100.
The apparatus comprises a cassette 1 for holding a silicon single crystal substrate W.
A load lock chamber 3 containing 0 therein to carry in and carry out the silicon single crystal substrate W, and a reaction vessel 1 for carrying out a reaction for vapor phase growth of a silicon single crystal thin film on the silicon single crystal substrate W.
01 and a transfer chamber 2 for transferring the silicon single crystal substrate W between the load lock chamber 3 and the reaction container 101.
The reaction container 101 is connected to the transfer chamber 2 via a gate valve 4, and the transfer chamber 2 is connected to the load lock chamber 3 via a gate valve 5.

【0026】ロードロック室3には、例えばシリコン単
結晶基板Wが複数枚入ったカセット10を1セット収納
することができる。ロードロック室3内は、通常は窒素
雰囲気であり、導入管21から窒素ガスが供給され、排
気管24から排出される。
The load lock chamber 3 can accommodate, for example, one set of cassettes 10 each containing a plurality of silicon single crystal substrates W. The load lock chamber 3 is normally in a nitrogen atmosphere, and nitrogen gas is supplied from the introduction pipe 21 and exhausted from the exhaust pipe 24.

【0027】搬送室2には、シリコン単結晶基板Wを搬
送するための搬送装置(図示せず)が載置されている。
搬送装置は、ロードロック室3内のカセット10からシ
リコン単結晶基板Wを1枚ずつ抜き取り、シリコン単結
晶基板Wを搬送室2内に搬送し、反応容器101内で他
のシリコン単結晶基板Wの処理が終わるまで搬送室2内
で待機する。そして、反応容器101内での処理が終了
後、ゲートバルブ4が開き、シリコン単結晶基板Wを反
応容器101内に搬入する。搬送室2にも導入管20か
ら窒素ガスが供給され、排気管14から排出されること
で、窒素雰囲気に保たれている。
In the transfer chamber 2, a transfer device (not shown) for transferring the silicon single crystal substrate W is placed.
The transfer device extracts silicon single crystal substrates W one by one from the cassette 10 in the load lock chamber 3, transfers the silicon single crystal substrates W into the transfer chamber 2, and transfers the other silicon single crystal substrates W in the reaction vessel 101. It stands by in the transfer chamber 2 until the processing of (3) is completed. Then, after the processing in the reaction container 101 is completed, the gate valve 4 is opened, and the silicon single crystal substrate W is loaded into the reaction container 101. Nitrogen gas is also supplied to the transfer chamber 2 from the introduction pipe 20 and discharged from the exhaust pipe 14, so that the nitrogen atmosphere is maintained.

【0028】このようなロードロック式枚葉式気相成長
装置100は、反応容器101内が常時水素雰囲気に維
持されるように密閉状態とされ、該装置を分解し反応容
器101内の各部位を取り出すのは困難な構造となって
いる。そのため、ポリシリコンが付着した各部位(例え
ば、石英部材)を個別に取り外して、ポリシリコンを除
去するクリーニング工程を行うのは容易ではない。例え
ば、該装置を分解して反応容器101内を大気に開放し
てしまうと、反応容器101内に大気中から取りこまれ
た水分を分解前のレベルまで下げるのに多大な労力とコ
ストが必要となる。このように、ポリシリコンの除去に
は多大な労力を必要とするため、ロードロック式の枚葉
式気相成長装置100においては、ポリシリコンの付着
を特に防止する必要がある。
The load-lock type single-wafer vapor phase growth apparatus 100 as described above is hermetically sealed so that the inside of the reaction vessel 101 is always maintained in a hydrogen atmosphere, and the apparatus is disassembled and each part in the reaction vessel 101 is decomposed. It has a difficult structure to take out. Therefore, it is not easy to individually remove each part (for example, a quartz member) to which polysilicon is attached and perform a cleaning step of removing polysilicon. For example, if the apparatus is disassembled and the inside of the reaction vessel 101 is opened to the atmosphere, a great amount of labor and cost are required to reduce the water taken from the atmosphere into the reaction vessel 101 to the level before decomposition. Becomes As described above, since a great deal of labor is required to remove the polysilicon, it is necessary to prevent the deposition of the polysilicon in the load-lock type single-wafer vapor phase growth apparatus 100.

【0029】以下、上記のような気相成長装置100を
使用する本発明の気相成長方法について図1、図2及び
図3を用いて詳しく説明する。ロードロック室3から反
応容器101内に搬送されたシリコン単結晶基板Wは、
サセプタ102の主表面102a上に載置され、図3に
示すシーケンスに基づいて気相成長が行なわれる。図3
は、シリコン単結晶基板W上にシリコン単結晶薄膜を成
長させるための、温度制御シーケンスと、原料ガスS
G、回転駆動系パージガスPG1及び塩化水素ガスを含
むパージガスPG2の供給シーケンスを示すものであ
る。本実施の形態においては、原料ガスSGとしては、
トリクロロシラン(SiHCl:TCS)ガスを用い
る。なお、図3においては、原料ガス供給口107から
供給されるガスをまとめてSGと表記している。また、
原料ガスSGとともに、シリコン単結晶薄膜へのドーパ
ント源としてドーパントガスを供給してもよい。
The vapor phase growth method of the present invention using the vapor phase growth apparatus 100 as described above will be described in detail below with reference to FIGS. 1, 2 and 3. The silicon single crystal substrate W transferred from the load lock chamber 3 into the reaction vessel 101 is
It is placed on main surface 102a of susceptor 102, and vapor phase growth is performed based on the sequence shown in FIG. Figure 3
Is a temperature control sequence for growing a silicon single crystal thin film on the silicon single crystal substrate W and a source gas S.
9 shows a supply sequence of G, a rotary drive system purge gas PG1, and a purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas. In the present embodiment, as the source gas SG,
Trichlorosilane (SiHCl 3 : TCS) gas is used. In FIG. 3, the gas supplied from the raw material gas supply port 107 is collectively represented by SG. Also,
A dopant gas may be supplied as a dopant source to the silicon single crystal thin film together with the source gas SG.

【0030】まず、シリコン単結晶基板Wの反応容器1
01内への搬入中は、サセプタ102の主表面102a
上での温度を900℃として、全てのガス供給口からH
ガスを反応容器101内に供給する。ついで、搬入が
完了すると反応容器101内にHガスを供給させつ
つ、赤外加熱ランプ103によりサセプタ102の主表
面102aを成長温度1110℃まで昇温させる。該成
長温度までの昇温が完了すると、シリコン単結晶基板W
の主表面の温度が安定になるまでサセプタ102の温度
を一定に保持したのち、原料ガスSGとしてHガスと
ともにトリクロロシラン(以下、TCSともいう)ガス
を供給させる(同時にシリコン単結晶薄膜へのドーパン
ト源となるドーパントガスを供給させてもよい)。この
とき、回転駆動系パージガスPG1はHガスのみとす
るが、塩化水素ガスを含むパージガスPG2として、H
ガスとともに塩化水素(HCl)ガスを供給する。こ
れにより、気相成長中にパージガスを供給させている領
域においては、ポリシリコンの付着を防止する。
First, the reaction container 1 for the silicon single crystal substrate W.
01, the main surface 102a of the susceptor 102 during loading.
The temperature above is set to 900 ° C and H is supplied from all gas supply ports.
Two gases are supplied into the reaction vessel 101. Then, when the loading is completed, the main surface 102a of the susceptor 102 is heated to the growth temperature 1110 ° C. by the infrared heating lamp 103 while supplying H 2 gas into the reaction vessel 101. When the temperature rise to the growth temperature is completed, the silicon single crystal substrate W
The temperature of the susceptor 102 is kept constant until the temperature of the main surface of the is stabilized, and then trichlorosilane (hereinafter, also referred to as TCS) gas is supplied as a source gas SG together with H 2 gas (at the same time to the silicon single crystal thin film). A dopant gas serving as a dopant source may be supplied). At this time, the rotary drive system purge gas PG1 is only H 2 gas, but H 2 gas is used as the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas.
Hydrogen chloride (HCl) gas is supplied together with the two gases. This prevents the deposition of polysilicon in the region where the purge gas is supplied during vapor phase growth.

【0031】シリコン単結晶基板W上へのシリコン単結
晶薄膜の成長が終了すると、TCSガスと塩化水素ガス
の供給(及びドーパントガスの供給)を停止し、サセプ
タ102の温度を900℃まで降温させ、シリコン単結
晶薄膜が気相成長されたシリコンエピタキシャルウェー
ハを反応容器101から搬出する。この間、キャリアガ
ス及びパージガスとしてのHガスは供給させつづけて
おく。そして、搬出が完了した反応容器101内を11
50℃に加熱し、反応容器101内に原料ガス供給口1
07からのみ、塩化水素ガスを供給させることにより、
反応容器101内、特に原料ガス供給領域110内(例
えばサセプタ102の主表面102a)に堆積している
ポリシリコンを除去でき、次の気相成長に備える。な
お、本実施の形態においては、パージガス供給領域12
0において、ポリシリコンの付着が防止されているの
で、気相成長後に該領域にHClガスを供給する必要は
ない。しかし、本発明においては、気相成長後において
も、塩化水素ガスを含むパージガスPG2を、パージガ
ス供給領域120に供給することを否定するものではな
い。
When the growth of the silicon single crystal thin film on the silicon single crystal substrate W is completed, the supply of TCS gas and hydrogen chloride gas (and the supply of dopant gas) is stopped, and the temperature of the susceptor 102 is lowered to 900 ° C. The silicon epitaxial wafer on which the silicon single crystal thin film is vapor-phase grown is unloaded from the reaction vessel 101. During this period, the carrier gas and the H 2 gas as the purge gas are kept supplied. Then, the inside of the reaction container 101 that has been carried out is
After heating to 50 ° C., the raw material gas supply port 1 is provided in the reaction vessel 101.
By supplying hydrogen chloride gas only from 07,
The polysilicon deposited in the reaction vessel 101, especially in the source gas supply region 110 (for example, the main surface 102a of the susceptor 102) can be removed, and the next vapor phase growth is prepared. In this embodiment, the purge gas supply area 12
At 0, since deposition of polysilicon is prevented, it is not necessary to supply HCl gas to the region after vapor phase growth. However, in the present invention, there is no denying that the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas is supplied to the purge gas supply region 120 even after vapor phase growth.

【0032】以上、枚葉式気相成長装置100の場合に
ついて、発明の実施の形態を示したが、本発明はこれに
限られるものではなく、以下に示す縦型気相成長装置
(いわゆるパンケーキ型気相成長装置)及びバレル型
(又はシリンダ型)気相成長装置にも適用できる。図7
は、縦型気相成長装置200の一例を示すものである。
反応容器(ベルジャー)201内にサセプタ202が配
置されており、該サセプタ202上に複数のシリコン単
結晶基板Wが載置されている。サセプタ202の中心部
には開口部202cが形成されており、該開口部202
cと連結する中空の回転軸205を貫通し、サセプタ2
02の主表面202a側に原料ガス供給ノズル207が
突出する形態となっている。回転軸205は、サセプタ
202を保持するサセプタ支持具205を兼ねる。原料
ガス供給ノズル207により、原料ガスSGが、サセプ
タ202の主表面202a側に形成される原料ガス供給
領域210に供給される。サセプタ202の下方には、
該サセプタ202の主裏面202bと対向する形にて誘
導加熱コイル203が配置されており、該誘導加熱コイ
ル203の高周波誘導加熱によりサセプタ202が加熱
され、シリコン単結晶基板W上での気相成長が行なわれ
る。また、誘導加熱コイル203はコイルカバー204
により囲まれており、該コイルカバー204内に、図示
しないコイルパージガスが供給される。これにより、原
料ガスSGの誘導加熱コイル203への接触が防止され
ている。
Although the embodiment of the invention has been described above in the case of the single-wafer type vapor phase growth apparatus 100, the present invention is not limited to this, and the vertical type vapor phase growth apparatus (so-called pan) shown below is used. It is also applicable to a cake type vapor phase growth apparatus) and a barrel type (or cylinder type) vapor phase growth apparatus. Figure 7
Shows an example of the vertical vapor deposition apparatus 200.
A susceptor 202 is arranged in a reaction vessel (bell jar) 201, and a plurality of silicon single crystal substrates W are placed on the susceptor 202. An opening 202c is formed at the center of the susceptor 202.
The hollow rotary shaft 205 that is connected to the c
The raw material gas supply nozzle 207 is projected to the main surface 202a side of No. 02. The rotary shaft 205 also serves as the susceptor support 205 that holds the susceptor 202. The source gas supply nozzle 207 supplies the source gas SG to the source gas supply region 210 formed on the main surface 202a side of the susceptor 202. Below the susceptor 202,
An induction heating coil 203 is arranged so as to face the main back surface 202b of the susceptor 202, and the susceptor 202 is heated by the high frequency induction heating of the induction heating coil 203, and vapor phase growth on the silicon single crystal substrate W is performed. Is performed. Further, the induction heating coil 203 has a coil cover 204.
A coil purge gas (not shown) is supplied into the coil cover 204. This prevents the source gas SG from coming into contact with the induction heating coil 203.

【0033】このような縦型気相成長装置200の場
合、ポリシリコンはサセプタ202の主裏面202bに
付着しやすい。また、サセプタ202を支持するサセプ
タ支持具205は石英製であるので、該サセプタ支持具
205へのポリシリコンの付着を防止する必要がある。
したがって、サセプタ202の主裏面202bとコイル
カバー204との隙間に形成される領域をパージガス供
給領域220とする。そして、サセプタ支持具205
の、サセプタ202との連結部208をサセプタ202
の外周に向けて屈曲させ、連結部208のサセプタ20
2の外周側に向く端部をパージガス供給口211とす
る。そして、サセプタ支持具205を中空部材とし、該
パージガス供給口211から塩化水素ガスを含むパージ
ガスPG2をサセプタ202の主裏面202bに沿っ
て、パージガス供給領域220に供給して、該サセプタ
202の主裏面202bに対するポリシリコンの付着を
防止する。また、コイルカバー204の周壁部とサセプ
タ支持具205との隙間領域には塩化水素ガスを含まな
い回転駆動系パージガスPG1が供給され、サセプタ支
持具205に連結する図示しない回転駆動部への原料ガ
スSG及びその他の腐食性ガスの接触を防止する。
In the case of such a vertical vapor deposition apparatus 200, polysilicon is likely to adhere to the main back surface 202b of the susceptor 202. Further, since the susceptor support 205 that supports the susceptor 202 is made of quartz, it is necessary to prevent polysilicon from adhering to the susceptor support 205.
Therefore, the region formed in the gap between the main back surface 202b of the susceptor 202 and the coil cover 204 is the purge gas supply region 220. Then, the susceptor support 205
The connecting portion 208 with the susceptor 202 of the susceptor 202.
The susceptor 20 of the connecting portion 208 is bent toward the outer periphery of the
The end portion of the No. 2 facing the outer peripheral side is the purge gas supply port 211. The susceptor support 205 is a hollow member, and the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas is supplied from the purge gas supply port 211 to the purge gas supply region 220 along the main rear surface 202b of the susceptor 202, and the main rear surface of the susceptor 202. The adhesion of polysilicon to 202b is prevented. A rotary drive system purge gas PG1 containing no hydrogen chloride gas is supplied to a gap region between the peripheral wall portion of the coil cover 204 and the susceptor support 205, and a raw material gas for a rotary drive unit (not shown) connected to the susceptor support 205 is supplied. Prevents contact with SG and other corrosive gases.

【0034】図8は、バレル型気相成長装置300の一
例を示すものである。該バレル型気相成長装置300に
は、円筒状の反応容器(ベルジャー)301が設けられ
ており、該反応容器301内の中央部に、多角錐台状の
サセプタ302が配置されている。該サセプタ302
は、複数の板状部材がその端部を一致させる形態で円周
状に結合されたものであって、該サセプタ302の側斜
面(板状部材の主表面)にシリコン単結晶基板Wが保持
される。サセプタ302は石英部材としてのサセプタ支
持具304により上方から吊るされる形態で保持され、
サセプタ支持具304に連結する図示しない回転駆動部
により回転駆動される。反応容器301の外側面側に
は、複数の赤外加熱ランプ306が、サセプタ302の
側斜面と対向する形で配置され、該赤外加熱ランプ30
6により、サセプタ302及びシリコン単結晶基板Wが
加熱される。また、サセプタ支持具304は中空部材に
て構成されており、サセプタ支持具304を貫通し、サ
セプタ302の内部に突出する形態で、温度センサ30
5が配置されている。さらに、サセプタ支持具304
は、サセプタ302の内部に突出しており、開口部31
2が形成されている。反応容器301の上方には原料ガ
ス供給口303が設けられており、ここから供給された
原料ガスSGがサセプタ302の側斜面を沿う形で供給
され、シリコン単結晶基板W上での気相成長が行なわれ
る。このとき、サセプタ302の側斜面(サセプタ30
2の主表面)と接する領域を原料ガス供給領域310と
する。
FIG. 8 shows an example of the barrel type vapor phase growth apparatus 300. The barrel type vapor phase growth apparatus 300 is provided with a cylindrical reaction vessel (bell jar) 301, and a polygonal frustum-shaped susceptor 302 is arranged at the center of the reaction vessel 301. The susceptor 302
Is a structure in which a plurality of plate-shaped members are circumferentially joined together so that their ends are aligned with each other, and the silicon single crystal substrate W is held on the side slope (main surface of the plate-shaped member) of the susceptor 302. To be done. The susceptor 302 is held in a form of being suspended from above by a susceptor support tool 304 as a quartz member,
It is rotationally driven by a rotary drive unit (not shown) connected to the susceptor support 304. A plurality of infrared heating lamps 306 are arranged on the outer surface side of the reaction vessel 301 so as to face the side slopes of the susceptor 302.
6, the susceptor 302 and the silicon single crystal substrate W are heated. The susceptor support 304 is formed of a hollow member. The susceptor support 304 penetrates the susceptor support 304 and projects into the susceptor 302.
5 are arranged. In addition, the susceptor support 304
Are projected into the susceptor 302, and the opening 31
2 is formed. A source gas supply port 303 is provided above the reaction vessel 301, and the source gas SG supplied from the source container is supplied along the side slope of the susceptor 302, and vapor phase growth on the silicon single crystal substrate W is performed. Is performed. At this time, the side slope of the susceptor 302 (susceptor 30
The region in contact with the second main surface) is the source gas supply region 310.

【0035】上記のようなバレル型気相成長装置300
においては、多角錐台状のサセプタ302の内周面(主
裏面)側に原料ガスSGが侵入し、サセプタ支持具30
4の内周部、特に開口部312近傍にポリシリコンが付
着しやすい。また、サセプタ302の主裏面にもポリシ
リコンが付着する。従って、サセプタ302の主裏面と
接する領域(サセプタ302の中空内部)をパージガス
供給領域320として、該領域に塩化水素ガスを含むパ
ージガスPG2を供給する。温度センサ305とサセプ
タ支持具304との隙間領域に、該隙間領域を二分する
筒状部材308を配置し、温度センサ305と筒状部材
308との間に形成される開口部311を回転駆動系パ
ージガス供給口311とする。一方、サセプタ支持具3
04と筒状部材308との間に形成される開口部312
がパージガス供給口312とされる。回転駆動系パージ
ガス供給口311からは、図示しない回転駆動部をパー
ジするための回転駆動系パージガスPG1が、回転駆動
部側から筒状部材308及び温度センサ305に沿う形
で、サセプタ302内部に供給される。そして、パージ
ガス供給口312から供給される塩化水素ガスを含むパ
ージガスPG2により、サセプタ支持具304の内周
面、特に開口部312近傍におけるポリシリコンの付着
が防止される。原料ガスSG、及びパージガスPG1、
PG2は、排出口307を介して反応容器301内から
排出される
Barrel type vapor phase growth apparatus 300 as described above
In the above, the source gas SG enters the inner peripheral surface (main back surface) of the polygonal frustum-shaped susceptor 302, and the susceptor support 30
Polysilicon tends to adhere to the inner peripheral portion of No. 4, especially near the opening 312. Polysilicon also adheres to the main back surface of the susceptor 302. Therefore, a region (a hollow inside of the susceptor 302) that is in contact with the main back surface of the susceptor 302 is set as a purge gas supply region 320, and the purge gas PG2 containing hydrogen chloride gas is supplied to the region. In the gap area between the temperature sensor 305 and the susceptor support 304, a tubular member 308 that bisects the gap area is arranged, and an opening 311 formed between the temperature sensor 305 and the tubular member 308 is provided in a rotary drive system. The purge gas supply port 311 is used. On the other hand, the susceptor support 3
04 formed between the cylindrical member 308 and the cylindrical member 308
Is the purge gas supply port 312. From the rotary drive system purge gas supply port 311, a rotary drive system purge gas PG1 for purging a rotary drive unit (not shown) is supplied from the rotary drive unit side to the inside of the susceptor 302 along the tubular member 308 and the temperature sensor 305. To be done. Then, the purge gas PG2 containing the hydrogen chloride gas supplied from the purge gas supply port 312 prevents the deposition of polysilicon on the inner peripheral surface of the susceptor support 304, particularly in the vicinity of the opening 312. Source gas SG and purge gas PG1,
PG2 is discharged from the inside of the reaction container 301 through the discharge port 307.

【0036】[0036]

【実施例】本発明者は、上記のように原料ガスとしてト
リクロロシラン(TCS)ガスを使用する場合につい
て、本発明の効果を得るのに十分な、パージガスに含有
させる塩化水素ガスの量を調査した。以下、塩化水素ガ
スの最適な量の調査方法について述べる。まず、気相成
長中におけるシリコンの堆積速度と、気相成長後に行わ
れるエッチング工程におけるエッチング速度との温度依
存性を調査した。使用する気相成長装置としては、図1
に示す枚葉式気相成長装置である。キャリアガスとして
のHガス(標準状態にて50リットル/min)に、原
料ガスとしてのTCSガス(標準状態にて20リットル
/min)を希釈させたものを使用する。また、エッチン
グガスはHガス(標準状態にて50リットル/min)
及び塩化水素ガス(標準状態にて3リットル/min)に
てなるものを使用する。図4は、その調査結果である。
図4のとおり、1000℃よりも高温では、シリコンの
堆積速度よりもエッチング速度のほうが高い。一方、1
000℃よりも低温では、エッチング速度よりも堆積速
度のほうが高い。これにより、原料ガスと、塩化水素ガ
スを含むパージガスとを同じ領域に供給する場合、その
領域の温度が1000℃をこえるときには、ポリシリコ
ンの付着は抑制される傾向にあり、1000℃を下回る
ときには、ポリシリコンの付着が起こりやすくなること
がわかる。
EXAMPLES The present inventor investigated the amount of hydrogen chloride gas contained in the purge gas sufficient to obtain the effect of the present invention when using trichlorosilane (TCS) gas as the source gas as described above. did. The method for investigating the optimum amount of hydrogen chloride gas will be described below. First, the temperature dependence of the deposition rate of silicon during vapor phase growth and the etching rate in the etching process performed after vapor phase growth was investigated. The vapor phase growth apparatus used is shown in FIG.
The single-wafer vapor phase growth apparatus shown in FIG. A H 2 gas (50 liters / min in the standard state) as a carrier gas diluted with a TCS gas (20 liters / min in the standard state) as a source gas is used. Also, the etching gas is H 2 gas (50 liters / min in the standard state)
And hydrogen chloride gas (3 liters / min in standard state). FIG. 4 shows the survey result.
As shown in FIG. 4, at a temperature higher than 1000 ° C., the etching rate is higher than the silicon deposition rate. On the other hand, 1
At temperatures lower than 000 ° C, the deposition rate is higher than the etching rate. Thus, when the source gas and the purge gas containing hydrogen chloride gas are supplied to the same region, when the temperature of the region exceeds 1000 ° C., the adhesion of polysilicon tends to be suppressed, and when the temperature is below 1000 ° C. It can be seen that deposition of polysilicon is likely to occur.

【0037】さらに、図4の堆積速度とエッチング速度
との関係から、成長時間を、1150℃でシリコンが1
0μm成長する時間とし、エッチング時間を60秒とす
る場合に、各温度において気相成長及びエッチング工程
を行った後のポリシリコンの残存量(堆積量)を見積も
った。原料ガス及びエッチングガスの条件は、図4の場
合と同様である。図5に得られた結果を示す。図5にお
いて、−(マイナス)のポリシリコン残存量は、ポリシ
リコンが堆積する以上にエッチングされたことを示す。
これによれば、1000℃を下回る温度であっても、8
00℃未満の温度では、塩化水素ガスによるエッチング
の効果は低くても、シリコンの堆積速度が低いことか
ら、シリコンの成長は目立って起こらない。すなわち、
気相成長中に、800℃未満となる反応容器内の領域に
おいては、ポリシリコンの付着が目立って起こらないこ
とがわかる。しかしながら、800〜1000℃(特に
950℃付近)の温度においては、塩化水素ガスによる
エッチングの効果が低いにもかかわらず、ポリシリコン
の堆積が十分に行なわれる。すなわち、気相成長中に8
00〜1000℃(特に950℃付近)となる反応容器
内の領域では、ポリシリコンが付着しやすく、かつ、除
去しにくいため、該領域において、ポリシリコンの付着
を防止できるのに十分な量の塩化水素ガスをパージガス
中に含有させる必要がある。
Further, from the relationship between the deposition rate and the etching rate in FIG. 4, the growth time is 1150 ° C.
When the growth time was 0 μm and the etching time was 60 seconds, the remaining amount (deposited amount) of polysilicon after performing the vapor phase growth and the etching process at each temperature was estimated. The conditions of the source gas and the etching gas are the same as those in the case of FIG. The results obtained are shown in FIG. In FIG. 5, the remaining amount of- (minus) polysilicon indicates that the polysilicon was etched more than it was deposited.
According to this, even if the temperature is below 1000 ° C.,
At a temperature lower than 00 ° C., although the effect of etching with hydrogen chloride gas is low, the growth rate of silicon is low, so that silicon growth does not occur conspicuously. That is,
It can be seen that during vapor phase growth, deposition of polysilicon does not noticeably occur in the region in the reaction vessel where the temperature is lower than 800 ° C. However, at a temperature of 800 to 1000 ° C. (particularly around 950 ° C.), polysilicon is sufficiently deposited although the effect of etching with hydrogen chloride gas is low. That is, 8 during vapor phase growth
In the region in the reaction vessel where the temperature is from 00 to 1000 ° C. (particularly around 950 ° C.), since polysilicon easily adheres and is difficult to remove, a sufficient amount of polysilicon can be prevented in the region. Hydrogen chloride gas must be included in the purge gas.

【0038】次いで、図1に示す気相成長装置100に
おいて、原料ガス供給口107から、TCSガスとキャ
リアガス(Hガス)及びHClガスを、950℃に加
熱したシリコン単結晶基板Wに向けて供給しながら、気
相成長を行った。そして、HClガスの流量を変更し
て、それぞれ気相成長を行い、シリコン単結晶基板W上
に成長するシリコン単結晶薄膜の膜厚を、それぞれのH
Clガスの流量に対して測定した。これにより、HCl
ガスの分圧比とシリコン単結晶の成長速度との関係を求
めた。図6はその結果を示すものである。図6におい
て、横軸はHClガス及びTCSガスの分圧の比(P
HCl/PTCS)であり、縦軸はシリコン単結晶の成
長速度(μm/min)である。−(マイナス)の成長速
度は、基板Wがエッチングされたことを示す。
Next, in the vapor phase growth apparatus 100 shown in FIG. 1, the TCS gas, the carrier gas (H 2 gas) and the HCl gas are directed from the source gas supply port 107 toward the silicon single crystal substrate W heated to 950 ° C. Vapor supply was carried out while supplying. Then, by changing the flow rate of the HCl gas, vapor phase growth is performed, and the film thickness of the silicon single crystal thin film grown on the silicon single crystal substrate W is set to H.
It measured with respect to the flow rate of Cl gas. As a result, HCl
The relationship between the partial pressure ratio of the gas and the growth rate of the silicon single crystal was obtained. FIG. 6 shows the result. In FIG. 6, the horizontal axis represents the ratio of partial pressures of HCl gas and TCS gas (P
HCl / PTCS ), and the vertical axis represents the growth rate (μm / min) of the silicon single crystal. A- (minus) growth rate indicates that the substrate W was etched.

【0039】図6を見てわかるように、PHCl/P
TCSの値を0.6以上とすることにより、ポリシリコ
ンの堆積が効果的に防止されることが確認される。した
がって、パージガス供給領域120に侵入するTCSガ
スの濃度に対し、0.6≦P Cl/PTCSの条件を
満たすだけの塩化水素ガスをパージガスに含有させるこ
とにより、ポリシリコンが付着しないようにすることが
できる。ただし、パージガス供給領域120におけるH
Clガスの濃度を極端に上昇させると、原料ガス供給領
域110にHClガスが侵入する結果、シリコン単結晶
薄膜の気相成長が不安定となる。そのため、PHCl
TCSの値が10以下となるように、パージガスに含
まれる塩化水素ガスの量を調節するのがよい。以上か
ら、本発明の気相成長方法において、原料ガスSGがト
リクロロシラン(SiHCl)ガスを含むものである
とき、パージガスは、パージガス供給領域に侵入するト
リクロロシラン(SiHCl)ガスの標準状態の分圧
をPTCS、パージガスに含まれる塩化水素(HCl)
ガスの標準状態の分圧をPHClとすると、0.6≦P
HCl/PTCS≦10を満足する量の塩化水素(HC
l)ガスを含むものとするのがよい。換言すると、パー
ジガス供給領域にポリシリコンが付着することを防止す
るのに必要かつ十分な量の塩化水素ガスをパージガス中
に含ませることが好ましい。
As can be seen from FIG. 6, PHCl/ P
TCSBy setting the value of to 0.6 or more, polysilico
It has been confirmed that the accumulation of hydrogen is effectively prevented. did
Therefore, the TCS gas that enters the purge gas supply region 120
0.6 ≤ PH Cl/ PTCSThe condition of
Make sure that the purge gas contains only enough hydrogen chloride gas.
To prevent polysilicon from adhering
it can. However, H in the purge gas supply region 120
If the concentration of Cl gas is extremely increased, the source gas supply
As a result of HCl gas penetrating into the area 110, a silicon single crystal
Vapor growth of the thin film becomes unstable. Therefore, PHCl/
PTCSIs included in the purge gas so that the value of
It is advisable to control the amount of hydrogen chloride gas charged. Or more
In the vapor phase growth method of the present invention, the source gas SG is
Lichlorosilane (SiHClThree) Contains gas
When the purge gas enters the purge gas supply area,
Lichlorosilane (SiHClThree) Gas standard partial pressure
To PTCSHydrogen chloride (HCl) contained in purge gas
The partial pressure of the standard state of gas is PHClThen, 0.6 ≦ P
HCl/ PTCSAmount of hydrogen chloride (HC
l) It should contain gas. In other words, par
Prevents polysilicon from adhering to the digas supply area.
Hydrogen chloride gas in the purge gas
It is preferable to include in.

【0040】なお、図1に示す気相成長装置により、成
長温度1110℃で気相成長を行った場合、サセプタ1
02の主裏面102b側の領域の温度は、成長温度より
も若干低い950℃程度となる。したがって、上記の条
件を満足する塩化水素ガスを含むパージガスを、パージ
ガス供給領域120に供給することで、該領域に配置さ
れる石英製のサセプタ支持具104等へのポリシリコン
の付着が防止できる。
When vapor phase growth is performed at a growth temperature of 1110 ° C. by the vapor phase growth apparatus shown in FIG. 1, the susceptor 1
The temperature of the region of the No. 02 on the main back surface 102b side is about 950 ° C., which is slightly lower than the growth temperature. Therefore, by supplying the purge gas containing the hydrogen chloride gas satisfying the above conditions to the purge gas supply region 120, it is possible to prevent the adhesion of polysilicon to the quartz susceptor support 104 and the like arranged in the region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる枚葉式気相成長装置の一構成例
示す概略図。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a single-wafer vapor phase growth apparatus according to the present invention.

【図2】ロードロック式の枚葉式気相成長装置の一構成
例を示す概略図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a load-lock type single-wafer vapor phase growth apparatus.

【図3】本発明の気相成長方法におけるガス供給シーケ
ンスを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a gas supply sequence in the vapor phase growth method of the present invention.

【図4】ポリシリコンの堆積速度及びエッチング速度の
温度依存性を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing temperature dependence of deposition rate and etching rate of polysilicon.

【図5】各温度におけるポリシリコンの残存量を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing the remaining amount of polysilicon at each temperature.

【図6】シリコンの成長速度と塩化水素ガスの流量との
関係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the growth rate of silicon and the flow rate of hydrogen chloride gas.

【図7】縦型気相成長装置の一例を示す概略図。FIG. 7 is a schematic view showing an example of a vertical vapor phase growth apparatus.

【図8】バレル型気相成長装置の一例を示す概略図。FIG. 8 is a schematic view showing an example of a barrel type vapor phase growth apparatus.

【図9】従来の気相成長装置におけるパージガスの供給
形態を示す概略図。
FIG. 9 is a schematic view showing a supply mode of purge gas in a conventional vapor phase growth apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、200、300 気相成長装置 101、201、301 反応容器 102、202、302 サセプタ 102a サセプタの主表面 102b サセプタの主裏面 104、205、304 サセプタ支持具(石英部材、
回転軸) 105 回転駆動部 110、210、310 原料ガス供給領域 120、220、320 パージガス供給領域 107 原料ガス供給口 111、211、312 パージガス供給口 112、311 回転駆動系パージガス供給口 SG 原料ガス PG1 回転駆動系パージガス PG2 塩化水素ガスを含むパージガス W シリコン単結晶基板
100, 200, 300 vapor phase growth apparatus 101, 201, 301 reaction vessel 102, 202, 302 susceptor 102a susceptor main surface 102b susceptor main back surface 104, 205, 304 susceptor support (quartz member,
(Rotation shaft) 105 Rotational drive unit 110, 210, 310 Raw material gas supply region 120, 220, 320 Purge gas supply region 107 Raw material gas supply port 111, 211, 312 Purge gas supply port 112, 311 Rotational drive system purge gas supply port SG Raw material gas PG1 Rotational drive system Purge gas PG2 Purge gas containing hydrogen chloride gas W Silicon single crystal substrate

フロントページの続き Fターム(参考) 4K030 AA03 AA06 AA17 BA29 CA04 CA12 CA17 EA06 EA11 FA10 GA02 GA08 KA46 5F045 AA03 AB02 AC03 AC05 AF03 BB15 DP04 DP16 DP27 EB02 EE13 EE20 EK12 EM10 Continued front page    F-term (reference) 4K030 AA03 AA06 AA17 BA29 CA04                       CA12 CA17 EA06 EA11 FA10                       GA02 GA08 KA46                 5F045 AA03 AB02 AC03 AC05 AF03                       BB15 DP04 DP16 DP27 EB02                       EE13 EE20 EK12 EM10

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応容器内に配置されたシリコン単結晶
基板の主表面に原料ガスを接触させて、該シリコン単結
晶基板上にシリコン薄膜を成長させつつ、前記反応容器
内に塩化水素ガスを含むパージガスを供給することを特
徴とする気相成長方法。
1. A source gas is brought into contact with the main surface of a silicon single crystal substrate placed in a reaction vessel to grow a silicon thin film on the silicon single crystal substrate, while hydrogen chloride gas is fed into the reaction vessel. A vapor deposition method comprising supplying a purge gas containing the gas.
【請求項2】 前記反応容器の内部領域は、前記シリコ
ン薄膜の成長中、前記シリコン単結晶基板上に前記原料
ガスを接触させるために該原料ガスが主に供給される原
料ガス供給領域と、パージガスが主に供給されるパージ
ガス供給領域とを有し、 前記塩化水素ガスを含むパージガスは、前記パージガス
供給領域に供給されることを特徴とする請求項1に記載
の気相成長方法。
2. A source gas supply region, to which the source gas is mainly supplied in order to bring the source gas into contact with the silicon single crystal substrate during the growth of the silicon thin film, the internal region of the reaction vessel, The purge gas supply area | region where the purge gas is mainly supplied, The purge gas containing the said hydrogen chloride gas is supplied to the said purge gas supply area | region, The vapor phase growth method of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 前記シリコン単結晶基板は、前記反応容
器内に配置されるサセプタにより保持され、前記塩化水
素ガスを含むパージガスは、前記サセプタに隣接する石
英部材に対して供給されることを特徴とする請求項2に
記載の気相成長方法。
3. The silicon single crystal substrate is held by a susceptor arranged in the reaction vessel, and the purge gas containing hydrogen chloride gas is supplied to a quartz member adjacent to the susceptor. The vapor phase growth method according to claim 2.
【請求項4】 前記塩化水素ガスを含むパージガスは、
ポリシリコンの付着を防止できる量の塩化水素ガスを含
むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に
記載の気相成長方法。
4. The purge gas containing hydrogen chloride gas,
4. The vapor phase growth method according to claim 1, further comprising hydrogen chloride gas in an amount capable of preventing deposition of polysilicon.
【請求項5】 前記シリコン単結晶基板は前記サセプタ
の主表面側に保持されるとともに、前記原料ガス供給領
域は前記サセプタの主表面側に形成され、前記パージガ
ス供給領域は前記サセプタの主裏面側に形成されること
を特徴とする請求項3又は4に記載の気相成長方法。
5. The silicon single crystal substrate is held on the main surface side of the susceptor, the source gas supply region is formed on the main surface side of the susceptor, and the purge gas supply region is on the main back surface side of the susceptor. The vapor phase growth method according to claim 3 or 4, wherein
【請求項6】 前記塩化水素ガスを含むパージガスを、
前記サセプタの回転駆動部に接触させずに供給すること
を特徴とする請求項3ないし5のいずれか1項に記載の
気相成長方法。
6. A purge gas containing the hydrogen chloride gas,
The vapor growth method according to claim 3, wherein the susceptor is supplied without being brought into contact with the rotation driving unit.
【請求項7】 前記シリコン単結晶基板上にシリコン単
結晶薄膜を気相成長させることを特徴とする請求項1な
いし6のいずれか1項に記載の気相成長方法。
7. The vapor phase growth method according to claim 1, wherein a silicon single crystal thin film is vapor-phase grown on the silicon single crystal substrate.
【請求項8】 反応容器と、該反応容器内に配置される
シリコン単結晶基板上に原料ガスを供給する原料ガス供
給口と、塩化水素ガスを含むパージガスを前記反応容器
内に供給するパージガス供給口とを有することを特徴と
する気相成長装置。
8. A reaction container, a raw material gas supply port for supplying a raw material gas onto a silicon single crystal substrate arranged in the reaction container, and a purge gas supply for supplying a purge gas containing hydrogen chloride gas into the reaction container. A vapor phase growth apparatus having a mouth.
【請求項9】 前記シリコン単結晶基板が保持されるサ
セプタの主表面側に、前記原料ガスが主に供給される原
料ガス供給領域が形成され、 前記サセプタの主裏面側に、パージガスが主に供給され
るパージガス供給領域が形成されており、 前記塩化水素ガスを含むパージガスを供給するパージガ
ス供給口が、前記パージガス供給領域に接続されている
ことを特徴とする請求項8に記載の気相成長装置。
9. A source gas supply region, to which the source gas is mainly supplied, is formed on a main surface side of the susceptor holding the silicon single crystal substrate, and a purge gas is mainly supplied to a main back surface side of the susceptor. The vapor phase growth according to claim 8, wherein a purge gas supply region to be supplied is formed, and a purge gas supply port for supplying the purge gas containing the hydrogen chloride gas is connected to the purge gas supply region. apparatus.
【請求項10】 前記サセプタと隣接する石英部材を有
し、前記塩化水素ガスを含むパージガスを供給するパー
ジガス供給口は、前記石英部材に対して前記塩化水素ガ
スを含むパージガスを供給するものであることを特徴と
する請求項9に記載の気相成長装置。
10. A purge gas supply port, which has a quartz member adjacent to the susceptor and which supplies the purge gas containing the hydrogen chloride gas, supplies the purge gas containing the hydrogen chloride gas to the quartz member. The vapor phase growth apparatus according to claim 9, wherein
【請求項11】 前記サセプタの回転駆動部と、 該回転駆動部をパージするための回転駆動系パージガス
を供給する回転駆動系パージガス供給口とをさらに有
し、前記回転駆動系パージガスは、塩化水素ガスを含ま
ないことを特徴とする請求項9又は10に記載の気相成
長装置。
11. A rotary drive unit of the susceptor, and a rotary drive system purge gas supply port for supplying a rotary drive system purge gas for purging the rotary drive unit, wherein the rotary drive system purge gas is hydrogen chloride. The vapor phase growth apparatus according to claim 9 or 10, wherein the apparatus does not contain gas.
【請求項12】 前記塩化水素ガスを含むパージガスを
供給するパージガス供給口は、前記サセプタの主裏面に
沿う形で、前記パージガス供給領域に前記塩化水素ガス
を含むパージガスを供給するものであることを特徴とす
る請求項9ないし11のいずれか1項に記載の気相成長
装置。
12. The purge gas supply port for supplying the purge gas containing the hydrogen chloride gas supplies the purge gas containing the hydrogen chloride gas to the purge gas supply region along the main back surface of the susceptor. The vapor phase growth apparatus according to any one of claims 9 to 11, which is characterized.
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