JP2013207057A - Substrate processing apparatus, substrate manufacturing method, and substrate processing apparatus cleaning method - Google Patents

Substrate processing apparatus, substrate manufacturing method, and substrate processing apparatus cleaning method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning method best suited for an apparatus for forming a silicon carbide film.SOLUTION: A cleaning method, with which a silicon carbide film SIC deposited on a component C-BASE provided inside a reaction chamber is removed, includes: a first step (c) for supplying hydrogen gas Hunder a state where a pressure inside the reaction chamber is set at a first pressure P; and a second step (d) for, after the first step (c), supplying the hydrogen gas Hunder a state where the pressure inside the reaction chamber is set at a second pressure Pthat is higher than the first pressure P.

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置、半導体デバイスの製造方法、基板の製造方法、及び、基板処理処理装置のクリーニング方法に関し、特に炭化ケイ素(以下、SiCとする)エピタキシャル膜を基板上に成膜する工程を有する基板処理装置、半導体デバイスの製造方法、基板製造方法、および、基板処理装置のクリーニング方法に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate, a method for manufacturing a semiconductor device, a method for manufacturing a substrate, and a cleaning method for a substrate processing apparatus, and in particular, a silicon carbide (hereinafter referred to as SiC) epitaxial film on a substrate. The present invention relates to a substrate processing apparatus having a step of forming a film, a semiconductor device manufacturing method, a substrate manufacturing method, and a substrate processing apparatus cleaning method.

SiCは、特にパワーデバイス用素子材料として注目されている。一方で、SiCはシリコン(以下Siとする)に比べて結晶基板やデバイスの作製が難しいことが知られている。   SiC is attracting attention as an element material for power devices. On the other hand, it is known that SiC is more difficult to produce a crystal substrate and a device than silicon (hereinafter referred to as Si).

一方で、SiCを用いてデバイスを作製する場合は、SiC基板の上にSiCエピタキシャル膜を形成したウェーハを用いる。このSiC基板上にSiCエピタキシャル膜を形成するSiCエピタキシャル成長装置の一例として特許文献1がある。   On the other hand, when manufacturing a device using SiC, a wafer in which a SiC epitaxial film is formed on a SiC substrate is used. As an example of a SiC epitaxial growth apparatus for forming a SiC epitaxial film on this SiC substrate, there is Patent Document 1.

特許文献1にも記載されるように、SiC基板の上にSiCエピタキシャル膜を成長させるためには、1600度程度の高温まで加熱する必要がある。従って、高温に熱せられる処理炉内に位置する部品は、耐熱性が高いカーボンで形成されることが多い。   As described in Patent Document 1, in order to grow a SiC epitaxial film on a SiC substrate, it is necessary to heat to a high temperature of about 1600 degrees. Therefore, parts located in the processing furnace heated to high temperature are often formed of carbon having high heat resistance.

特開2011−3885号公報JP 2011-388A

ここで、処理炉内部品は、SiCエピタキシャル成長プロセス時にはウェーハ同様材料ガスに晒される。このため処理炉内の部品表面にもSiC膜が堆積する。このSiC膜がある厚さ以上堆積するとカーボンで形成される部品表面との熱膨張率差から剥がれてしまう。剥がれたSiC膜が、ウェーハ表面に付着するとエピタキシャル成長を阻害し、エピタキシャル膜の品質低下の要因となる。このため、部品に付着したSiC膜が剥がれる前に部品自体を交換もしくは機械的クリーニング処理(SiC膜を削り落とす)を実施する。本作業を実施するためには、装置からの部品を取外し及び再組立を必要とし装置の生産性を下げてしまう問題があった。また、炉内部材の交換コストが増大してしまうという問題があった。   Here, the parts in the processing furnace are exposed to the material gas in the same way as the wafer during the SiC epitaxial growth process. For this reason, a SiC film is also deposited on the surface of the component in the processing furnace. If this SiC film is deposited more than a certain thickness, it will be peeled off due to the difference in thermal expansion coefficient from the surface of the part formed of carbon. If the peeled SiC film adheres to the wafer surface, the epitaxial growth is hindered, and the quality of the epitaxial film is deteriorated. For this reason, before the SiC film adhering to the component is peeled off, the component itself is replaced or a mechanical cleaning process (scraping off the SiC film) is performed. In order to carry out this work, there is a problem in that the parts from the apparatus must be removed and reassembled, which reduces the productivity of the apparatus. In addition, there is a problem that the replacement cost of the in-furnace member increases.

本発明の一態様によれば、反応室内に設けられる部材に堆積した炭化珪素膜を除去するクリーニング方法であって、前記反応室内の圧力を第1圧力とした状態で水素ガスを供給する第1工程と、前記第1工程の後に、前記反応室内の圧力を前記第1圧力より高い第2圧力とした状態で前記水素ガスを供給する第2工程と、を有するクリーニング方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a cleaning method for removing a silicon carbide film deposited on a member provided in a reaction chamber, wherein the first gas is supplied with hydrogen gas in a state where the pressure in the reaction chamber is set to a first pressure. And a second step of supplying the hydrogen gas in a state where the pressure in the reaction chamber is set to a second pressure higher than the first pressure after the first step.

また、本発明の他の一態様によれば、炭化珪素膜が形成される被処理基板が載置される反応室と、上記反応室内に設けられた第1の部材と、前記反応室に設けられ前記被処理基板に前記炭化珪素膜を形成するための成膜ガスを供給する複数のガス供給系と、前記反応室の雰囲気を排気する排気系と、前記複数のガス供給系の少なくとも一つから水素ガスを前記反応室に供給すると共に前記反応室の圧力を第1圧力になるように前記複数のガス供給系、及び、前記排気系を制御し、その後、前記複数のガス供給系の少なくとも一つから水素ガスを供給すると共に前記反応室の圧力を前記第1圧力より高い第2圧力となるように前記複数のガス供給系、及び、前記排気系を制御するコントローラと、を有する基板処理装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, a reaction chamber in which a substrate to be processed on which a silicon carbide film is formed is placed, a first member provided in the reaction chamber, and the reaction chamber. At least one of a plurality of gas supply systems for supplying a deposition gas for forming the silicon carbide film on the substrate to be processed, an exhaust system for exhausting the atmosphere of the reaction chamber, and the plurality of gas supply systems And supplying the hydrogen gas to the reaction chamber and controlling the plurality of gas supply systems and the exhaust system so that the pressure in the reaction chamber becomes the first pressure, and then at least one of the plurality of gas supply systems A substrate process comprising: a plurality of gas supply systems, and a controller for controlling the exhaust system so that hydrogen gas is supplied from one and the pressure in the reaction chamber becomes a second pressure higher than the first pressure. An apparatus is provided.

改良されたクリーニング方法が提供される。   An improved cleaning method is provided.

本発明が適用される半導体製造装置の斜視図である。1 is a perspective view of a semiconductor manufacturing apparatus to which the present invention is applied. 本発明が適用される処理炉の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the processing furnace to which this invention is applied. 本発明が適用される処理炉の平面断面図である。It is a plane sectional view of a processing furnace to which the present invention is applied. 本発明が適用される半導体製造装置のガス供給ユニットを説明する図である。It is a figure explaining the gas supply unit of the semiconductor manufacturing apparatus with which this invention is applied. 本発明が適用される半導体製造装置の制御構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the semiconductor manufacturing apparatus with which this invention is applied. 本発明の原理を説明する表である。It is a table | surface explaining the principle of this invention. 本発明のクリーニング方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the cleaning method of this invention. 本発明のクリーニング方法を適用した場合の、断面SEM写真である。It is a cross-sectional SEM photograph at the time of applying the cleaning method of this invention.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態では、基板処理装置の一例であるSiCエピタキシャル成長装置における、高さ方向にSiCウェーハを並べる、所謂バッチ式縦型SiCエピタキシャル成長装置で説明する。なお、バッチ式縦型SiCエピタキシャル成長装置とすることで、一度に処理できるSiCウェーハの数が多くなりスループットが向上する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a so-called batch type vertical SiC epitaxial growth apparatus in which SiC wafers are arranged in the height direction in a SiC epitaxial growth apparatus which is an example of a substrate processing apparatus will be described. In addition, by setting it as a batch type vertical SiC epitaxial growth apparatus, the number of the SiC wafers which can be processed at once increases and a throughput improves.

<全体構成>
先ず、図1に於いて、本発明の第1の実施形態に於けるSiCエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置、および、半導体デバイスの製造工程の一つであるSiCエピタキシャル膜を成膜する基板の製造方法について説明する。
<Overall configuration>
First, referring to FIG. 1, a substrate processing apparatus for forming a SiC epitaxial film according to the first embodiment of the present invention, and a substrate for forming a SiC epitaxial film which is one of semiconductor device manufacturing steps. The manufacturing method will be described.

基板処理装置(成膜装置)としての半導体製造装置10は、バッチ式縦型熱処理装置であり、主要部が配置される筐体12を有する。前記半導体製造装置10には、例えばSiC等で構成された基板としてのウェーハ14(図2参照)を収納する基板収容器として、フープ(以下、ポッドと称す)16がウェーハキャリアとして使用される。前記筐体12の正面側には、ポッドステージ18が配置されており、該ポッドステージ18にポッド16が搬送される。ポッド16には、例えば25枚のウェーハ14が収納され、蓋が閉じられた状態で前記ポッドステージ18にセットされる。   A semiconductor manufacturing apparatus 10 as a substrate processing apparatus (film forming apparatus) is a batch type vertical heat treatment apparatus, and includes a housing 12 in which a main part is arranged. In the semiconductor manufacturing apparatus 10, a hoop (hereinafter referred to as a pod) 16 is used as a wafer carrier as a substrate container for storing a wafer 14 (see FIG. 2) as a substrate made of, for example, SiC. A pod stage 18 is disposed on the front side of the housing 12, and the pod 16 is conveyed to the pod stage 18. For example, 25 wafers 14 are stored in the pod 16 and set on the pod stage 18 with the lid closed.

前記筐体12内の正面であって、前記ポッドステージ18に対向する位置には、ポッド搬送装置20が配置されている。又、該ポッド搬送装置20の近傍にはポッド収納棚22、ポッドオープナ24及び基板枚数検知器26が配置されている。前記ポッド収納棚22は前記ポッドオープナ24の上方に配置され、ポッド16を複数個載置した状態で保持する様に構成されている。前記基板枚数検知器26は、前記ポッドオープナ24に隣接して配置され、前記ポッド搬送装置20は前記ポッドステージ18と前記ポッド収納棚22と前記ポッドオープナ24との間でポッド16を搬送する。前記ポッドオープナ24はポッド16の蓋を開けるものであり、前記基板枚数検知器26は蓋を開けられたポッド16内のウェーハ14の枚数を検知する様になっている。   A pod transfer device 20 is disposed in a front face of the housing 12 and at a position facing the pod stage 18. A pod storage shelf 22, a pod opener 24, and a substrate number detector 26 are disposed in the vicinity of the pod transfer device 20. The pod storage shelf 22 is disposed above the pod opener 24 and is configured to hold a plurality of pods 16 mounted thereon. The substrate number detector 26 is disposed adjacent to the pod opener 24, and the pod transfer device 20 transfers the pod 16 among the pod stage 18, the pod storage shelf 22, and the pod opener 24. The pod opener 24 opens the lid of the pod 16, and the substrate number detector 26 detects the number of wafers 14 in the pod 16 with the lid opened.

前記筐体12内には、基板移載機28、基板保持具としてのボート30が配置されている。前記基板移載機28は、アーム(ツイーザ)32を有し、図示しない駆動手段により昇降可能且つ回転可能な構造となっている。前記アーム32は、例えば5枚のウェーハ14を取出すことができ、前記アーム32を動かすことにより、前記ポッドオープナ24の位置に置かれたポッド16及びボート30間にてウェーハ14を搬送する。   A substrate transfer machine 28 and a boat 30 as a substrate holder are disposed in the housing 12. The substrate transfer machine 28 has an arm (tweezer) 32, and has a structure that can be moved up and down and rotated by a driving means (not shown). The arm 32 can take out, for example, five wafers 14. By moving the arm 32, the wafer 14 is transferred between the pod 16 and the boat 30 placed at the position of the pod opener 24.

前記ボート30は、例えばカーボングラファイトやSiC等の耐熱性材料で構成されており、複数枚のウェーハ14を水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、保持する様に構成されている。尚、前記ボート30の下部には、例えば石英やSiC等の耐熱性材料で構成された中空筒状の断熱部材としてボート断熱部34が配置されており、後述する被加熱体48からの熱が処理炉40の下方側に伝わりにくくなる様に構成されている(図2参照)。   The boat 30 is made of a heat-resistant material such as carbon graphite or SiC, for example, and a plurality of wafers 14 are arranged in a horizontal posture and aligned with their centers aligned, and are stacked and held in the vertical direction. It is configured. A boat heat insulating portion 34 is disposed as a hollow cylindrical heat insulating member made of a heat resistant material such as quartz or SiC at the lower portion of the boat 30, and heat from the heated body 48 to be described later is received. It is comprised so that it may become difficult to be transmitted to the downward side of the processing furnace 40 (refer FIG. 2).

前記筐体12内の背面側上部には前記処理炉40が配置されている。該処理炉40内に複数枚のウェーハ14を装填した前記ボート30が搬入され、熱処理が行われる。   The processing furnace 40 is disposed in the upper part on the back side in the housing 12. The boat 30 loaded with a plurality of wafers 14 is loaded into the processing furnace 40 and subjected to heat treatment.

<処理炉構成>
次に、図2、図3、図4に於いて、SiCエピタキシャル膜を成膜する前記半導体製造装置10の前記処理炉40について説明する。処理炉40には、第1のガス供給口68を有する第1のガス供給ノズル60、第2のガス供給口72を有する第2のガス供給ノズル70、及び第1のガス排気口90が設けられる。又、不活性ガスを供給する第3のガス供給口360、第2のガス排気口390が図示されている。
<Processing furnace configuration>
Next, referring to FIGS. 2, 3, and 4, the processing furnace 40 of the semiconductor manufacturing apparatus 10 for forming a SiC epitaxial film will be described. The processing furnace 40 is provided with a first gas supply nozzle 60 having a first gas supply port 68, a second gas supply nozzle 70 having a second gas supply port 72, and a first gas exhaust port 90. It is done. In addition, a third gas supply port 360 and a second gas exhaust port 390 for supplying an inert gas are shown.

処理炉40は、石英又はSiC等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成された反応管42を備えている。反応管42の下方には、反応管42と同心円状にマニホールド36が配設されている。該マニホールド36は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。該マニホールド36は、反応管42を支持する様に設けられている。尚、マニホールド36と反応管42との間には、シール部材としてのOリング(図示せず)が設けられている。マニホールド36が図示しない保持体に支持されることにより、反応管42は垂直に据付けられた状態になっている。該反応管42とマニホールド36により、反応容器が形成されている。   The processing furnace 40 is made of a heat resistant material such as quartz or SiC, and includes a reaction tube 42 formed in a cylindrical shape having a closed upper end and an opened lower end. Below the reaction tube 42, a manifold 36 is disposed concentrically with the reaction tube 42. The manifold 36 is made of, for example, stainless steel and is formed in a cylindrical shape with an upper end and a lower end opened. The manifold 36 is provided to support the reaction tube 42. An O-ring (not shown) as a seal member is provided between the manifold 36 and the reaction tube 42. Since the manifold 36 is supported by a holding body (not shown), the reaction tube 42 is installed vertically. A reaction vessel is formed by the reaction tube 42 and the manifold 36.

処理炉40は、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成された被誘導体48及び磁場発生部としての誘導コイル50を具備している。被誘導体48の筒中空部には、反応室44が形成れており、SiC等で構成された基板としてのウェーハ14を保持したボート30を収納可能に構成されている。これらの被誘導体48と誘導コイル50にて加熱部が構成される。なお、加熱部については後で詳述する。   The processing furnace 40 includes a derivative 48 formed in a cylindrical shape with an upper end closed and a lower end opened, and an induction coil 50 as a magnetic field generation unit. A reaction chamber 44 is formed in a cylindrical hollow portion of the to-be-derivatized 48 so that the boat 30 holding the wafer 14 as a substrate made of SiC or the like can be accommodated. The derivative 48 and the induction coil 50 constitute a heating unit. The heating unit will be described in detail later.

また、図2の下枠内に示されるように、ウェーハ14は、円環状の下部ウェーハホルダ15に保持され、上面を円板状の上部ウェーハホルダ15aで覆われた状態でボート30に保持されるとよい。これにより、ウェーハ上部から落下しているパーティクルからウェーハ14を守ることができると共に、成膜面(ウェーハ14の下面)に対して裏面側の成膜を抑制することができる。また、ウェーハホルダ15の分ボート柱から成膜面を離すことができ、ボート柱の影響を小さくすることができる。ボート30は、水平姿勢で、且つ、互いに中心を揃えた状態で縦方向に整列するようにウェーハホルダ15に保持されたウェーハ14を保持するよう構成されている。被誘導体48は、該反応管42の外側に設けられた誘導コイル50により発生される磁場によって加熱される様になっており、被誘導体48が発熱することにより、反応室44内が加熱される様になっている。   As shown in the lower frame of FIG. 2, the wafer 14 is held by the annular lower wafer holder 15 and held by the boat 30 with the upper surface covered by the disk-like upper wafer holder 15 a. Good. Thereby, the wafer 14 can be protected from particles falling from the upper part of the wafer, and film formation on the back surface side with respect to the film formation surface (lower surface of the wafer 14) can be suppressed. Further, the film forming surface can be separated from the boat column of the wafer holder 15, and the influence of the boat column can be reduced. The boat 30 is configured to hold the wafers 14 held by the wafer holder 15 so as to be aligned in the vertical direction in a horizontal posture and with the centers aligned. The derivative 48 is heated by a magnetic field generated by an induction coil 50 provided outside the reaction tube 42, and the reaction chamber 44 is heated when the derivative 48 generates heat. It is like.

被誘導体48の近傍には、反応室44内の温度を検出する温度検出体として図示しない温度センサが設けられている。誘導コイル50及び温度センサは、温度制御部52と電気的に接続されており、温度センサにより検出された温度情報に基づき、誘導コイル50への通電具合が調節されることで、反応室44内の温度が所望の温度分布となる様所定のタイミングにて制御される様構成されている(図5参照)。   In the vicinity of the derivative 48, a temperature sensor (not shown) is provided as a temperature detector that detects the temperature in the reaction chamber 44. The induction coil 50 and the temperature sensor are electrically connected to the temperature control unit 52, and the inside of the reaction chamber 44 is adjusted by adjusting the degree of energization to the induction coil 50 based on the temperature information detected by the temperature sensor. The temperature is controlled at a predetermined timing so as to obtain a desired temperature distribution (see FIG. 5).

尚、好ましくは、反応室44内に於いて前記第1及び第2のガス供給ノズル60,70と第1のガス排気口90との間であって、前記被加熱体48とウェーハ14との間には、被加熱体48とウェーハ14との間の空間を埋める様、鉛直方向に延在し断面が円弧状の構造物300を反応室44内に設けるのがよい。例えば、図3に示す様に、対向する位置にそれぞれ構造物300を設けることで、第1及び第2のガス供給ノズル60,70から供給されるガスが、被誘導体48の内壁に沿ってウェーハ14を迂回するのを防止することができる。構造物300としては、好ましくはカーボングラファイト等で構成すると、耐熱及びパーティクルの発生を抑制することができる。   Preferably, in the reaction chamber 44, between the first and second gas supply nozzles 60, 70 and the first gas exhaust port 90, and between the heated object 48 and the wafer 14. In the meantime, a structure 300 extending in the vertical direction and having an arc-shaped cross section is preferably provided in the reaction chamber 44 so as to fill the space between the heated object 48 and the wafer 14. For example, as shown in FIG. 3, by providing the structures 300 at the opposing positions, the gas supplied from the first and second gas supply nozzles 60 and 70 is transferred along the inner wall of the derivative 48 to the wafer. Bypassing 14 can be prevented. When the structure 300 is preferably made of carbon graphite or the like, heat resistance and generation of particles can be suppressed.

反応管42と被誘導体48との間には、例えば誘電されにくいカーボンフェルト等で構成された断熱材54が設けられ、該断熱材54を設けることにより、被誘導体48の熱が反応管42或は該反応管42の外側へ伝達するのを抑制することができる。   Between the reaction tube 42 and the to-be-derivatized 48, a heat insulating material 54 made of, for example, a carbon felt that is not easily dielectric is provided. By providing the heat insulating material 54, the heat of the to-be-derivatized 48 is changed to the reaction tube 42 or Can suppress the transmission to the outside of the reaction tube 42.

又、誘導コイル50の外側には、反応室44内の熱が外側に伝達するのを抑制する為の、例えば水冷構造である外側断熱壁55が反応室44を囲む様に設けられている。更に、外側断熱壁55の外側には、誘導コイル50により発生された磁場が外側に漏れるのを防止する磁気シール58が設けられている。   Further, an outer heat insulating wall 55 having, for example, a water cooling structure is provided outside the induction coil 50 so as to suppress the heat in the reaction chamber 44 from being transmitted to the outside so as to surround the reaction chamber 44. Further, a magnetic seal 58 for preventing the magnetic field generated by the induction coil 50 from leaking outside is provided outside the outer heat insulating wall 55.

図2に示す様に、被誘導体48とウェーハ14との間には、少なくとも1つの第1のガス供給口68が設けられた第1のガス供給ノズル60が設置される。又、被誘導体48とウェーハ14との間の第1のガス供給ノズル60とは異なる箇所には、少なくとも1つの第2のガス供給口72が設けられた第2のガス供給ノズル70が設けられる。また、第1のガス排気口90も同様に被加熱体48とウェーハ14との間に配置される。又、反応管42と断熱材54との間に、第3のガス供給口360及び第2のガス排気口390が配置されている。なお、第1のガス供給ノズル60及び第2のガス供給ノズル70から供給されるガス種については、後述する。   As shown in FIG. 2, a first gas supply nozzle 60 provided with at least one first gas supply port 68 is installed between the derivative 48 and the wafer 14. Further, a second gas supply nozzle 70 provided with at least one second gas supply port 72 is provided at a location different from the first gas supply nozzle 60 between the derivative 48 and the wafer 14. . Similarly, the first gas exhaust port 90 is also disposed between the heated object 48 and the wafer 14. In addition, a third gas supply port 360 and a second gas exhaust port 390 are disposed between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54. The gas types supplied from the first gas supply nozzle 60 and the second gas supply nozzle 70 will be described later.

第1のガス供給口68及び第1のガス供給ノズル60は、例えばカーボングラファイトで構成され、反応室44内に設けられる。又、第1のガス供給ノズル60は、マニホールド36を貫通する様に該マニホールド36に取付けられている。該第1のガス供給ノズル60は、第1のガスライン222を介してガス供給ユニット200に接続される。   The first gas supply port 68 and the first gas supply nozzle 60 are made of, for example, carbon graphite and are provided in the reaction chamber 44. The first gas supply nozzle 60 is attached to the manifold 36 so as to penetrate the manifold 36. The first gas supply nozzle 60 is connected to the gas supply unit 200 via the first gas line 222.

前記第2のガス供給口72は、例えばカーボングラファイトで構成され、反応室44内に設けられる。また、第2のガス供給ノズル70は、マニホールド36を貫通する様に、該マニホールド36に取付けられている。また、第2のガス供給ノズル70は、第2のガスライン260を介してガス供給ユニット200に接続されている。   The second gas supply port 72 is made of, for example, carbon graphite and is provided in the reaction chamber 44. The second gas supply nozzle 70 is attached to the manifold 36 so as to penetrate the manifold 36. Further, the second gas supply nozzle 70 is connected to the gas supply unit 200 via the second gas line 260.

又、第1のガス供給ノズル60及び第2のガス供給ノズル70に於いて、基板の配列領域に第1のガス供給口68及び第2のガス供給口72が1つ設けられていてもよく、ウェーハ14の所定枚数毎に設けられていてもよい。   Further, in the first gas supply nozzle 60 and the second gas supply nozzle 70, one first gas supply port 68 and one second gas supply port 72 may be provided in the arrangement region of the substrate. Alternatively, it may be provided for every predetermined number of wafers 14.

上述の通り、少なくとも反応室44内に設けられるボート30やノズル60、70は、1600度程度の温度にも耐えられるよう耐熱材料であるカーボングラファイトで形成されるのが好ましい。その際には、カーボングラファイトがそのまま露出していると処理ガス等と反応し、パーティクル発生の原因となる可能性があるため、SiC膜にて埔里コートしておくことが望ましい。   As described above, at least the boat 30 and the nozzles 60 and 70 provided in the reaction chamber 44 are preferably formed of carbon graphite, which is a heat resistant material, so as to withstand temperatures of about 1600 degrees. In that case, if the carbon graphite is exposed as it is, it may react with the processing gas and the like, which may cause generation of particles. Therefore, it is desirable to coat it with a SiC film.

<排気系>
図2に示す様に、第1のガス排気口90が、ボート30より下部に設けられ、マニホールド36には、第1のガス排気口90に接続されたガス排気管230が貫通する様に設けられている。該ガス排気管230の下流側には、図示しない圧力検出器としての圧力センサ及び、圧力調整器としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ214を介して真空ポンプ等の真空排気装置220が接続されている。圧力センサ及びAPCバルブ214には、圧力制御部98が電気的に接続されており、該圧力制御部98は圧力センサにより検出された圧力に基づいてAPCバルブ214の開度を調整し、処理炉40内の圧力が所定の圧力となる様所定のタイミングにて制御する様に構成されている(図5参照)。
<Exhaust system>
As shown in FIG. 2, a first gas exhaust port 90 is provided below the boat 30, and a gas exhaust pipe 230 connected to the first gas exhaust port 90 is provided in the manifold 36 so as to pass therethrough. It has been. A vacuum exhaust device 220 such as a vacuum pump is connected to the downstream side of the gas exhaust pipe 230 via a pressure sensor (not shown) as a pressure detector and an APC (Auto Pressure Controller) valve 214 as a pressure regulator. Yes. A pressure control unit 98 is electrically connected to the pressure sensor and the APC valve 214, and the pressure control unit 98 adjusts the opening degree of the APC valve 214 based on the pressure detected by the pressure sensor, thereby processing furnace. Control is performed at a predetermined timing so that the pressure in 40 becomes a predetermined pressure (see FIG. 5).

上記した様に、第1のガス供給口68及び第2のガス供給口72から供給されたガスはSi又はSiCで構成されたウェーハ14に対し平行に流れ、第1のガス排気口90より排気されるので、ウェーハ14全体が効率的且つ均一にガスに晒される。   As described above, the gas supplied from the first gas supply port 68 and the second gas supply port 72 flows in parallel to the wafer 14 made of Si or SiC, and is exhausted from the first gas exhaust port 90. Therefore, the entire wafer 14 is exposed to the gas efficiently and uniformly.

また、ボート30の下には、反応室からの輻射熱によりマニホールド36等が加熱されないようにボート断熱部34Aが設けられる。また、本実施形態では、反応室にて加熱された成膜ガスが高温のままマニホールド36等に到達しないように、成膜ガスと熱交換を行い、成膜ガスの温度を下げるための熱交換部が設けられている。具体的には、ボート断熱部34Aを中空筒状とし、その側面に沿って成膜ガスが排気されるようにしている。また、当該ボート断熱部34Aを囲むように、第1熱交換部34B、及び、ガス供給ノズル60(70)の下部に設けられた第2熱交換部が設けられる。これらの第1熱交換部34B及び第2熱交換部34Cは、ボート断熱部34Aと間隙を有するように配置され、また、排気される成膜ガスの流路を反応室内における成膜ガスの流路より狭くしている。これにより、成膜ガスは、狭い流路を介して排気されるので、より熱交換の効率が良くなる。   A boat heat insulating portion 34A is provided under the boat 30 so that the manifold 36 and the like are not heated by the radiant heat from the reaction chamber. Further, in the present embodiment, heat exchange is performed to reduce the temperature of the deposition gas by performing heat exchange with the deposition gas so that the deposition gas heated in the reaction chamber does not reach the manifold 36 or the like at a high temperature. Is provided. Specifically, the boat heat insulating portion 34A has a hollow cylindrical shape, and the film forming gas is exhausted along the side surface. Moreover, the 2nd heat exchange part provided in the lower part of the 1st heat exchange part 34B and the gas supply nozzle 60 (70) is provided so that the said boat heat insulation part 34A may be enclosed. The first heat exchange unit 34B and the second heat exchange unit 34C are arranged so as to have a gap with the boat heat insulating unit 34A, and the flow of the film forming gas in the reaction chamber flows through the flow path of the film forming gas to be exhausted. It is narrower than the road. Thereby, since the film forming gas is exhausted through the narrow flow path, the efficiency of heat exchange is further improved.

又、図3に示す様に、第3のガス供給口360は反応管42と断熱材54との間に配置され、マニホールド36を貫通する様に取付けられている。更に、第2のガス排気口390が、反応管42と断熱材54との間であり、第3のガス供給口360に対して対向する様に配置され、第2のガス排気口390はガス排気管230に接続されている。第3のガス供給口360は、マニホールド36を貫通する第3のガスライン240に形成され、第3のガスラインは、ガス供給ユニット200に接続される。また、図4に示されるように、第3のガスラインは、バルブ212f、MFC211fを介してガス供給源210fと接続されている。該ガス供給源210fからは不活性ガスとして、例えば希ガスのArガスが供給され、SiCエピタキシャル膜成長に寄与するガスが反応管42と断熱材54との間に進入するのを防ぎ、反応管42の内壁又は断熱材54の外壁に不要な生成物が付着するのを防止することができる。   As shown in FIG. 3, the third gas supply port 360 is disposed between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54 and attached so as to penetrate the manifold 36. Further, the second gas exhaust port 390 is disposed between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54 so as to face the third gas supply port 360, and the second gas exhaust port 390 is a gas It is connected to the exhaust pipe 230. The third gas supply port 360 is formed in a third gas line 240 that penetrates the manifold 36, and the third gas line is connected to the gas supply unit 200. As shown in FIG. 4, the third gas line is connected to a gas supply source 210f via a valve 212f and an MFC 211f. For example, a rare gas Ar gas is supplied as an inert gas from the gas supply source 210f, and a gas contributing to the growth of the SiC epitaxial film is prevented from entering between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54. It is possible to prevent unnecessary products from adhering to the inner wall of 42 or the outer wall of the heat insulating material 54.

又、反応管42と断熱材54との間に供給された不活性ガスは、第2のガス排気口390よりガス排気管230の下流側にあるAPCバルブ214を介して真空排気装置220から排気される。   Further, the inert gas supplied between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54 is exhausted from the vacuum exhaust device 220 via the APC valve 214 on the downstream side of the gas exhaust tube 230 from the second gas exhaust port 390. Is done.

<各ガス供給系に供給されるガスの詳細>
次に、図4を用いて、第1のガス供給系及び第2のガス供給系について説明する。図4に示されるように、該第1のガスライン222は、SiH4ガス、HClガス、不活性ガスに対して流量制御器(流量制御手段)としてのマスフローコントローラ(以下MFCとする)211a,211b,211c、及び、バルブ212a,212b,212cを介して、例えばSiH4ガス供給源210a、HClガス供給源210b、不活性ガス供給源210cに接続されている。
<Details of gas supplied to each gas supply system>
Next, the first gas supply system and the second gas supply system will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the first gas line 222 includes mass flow controllers (hereinafter referred to as MFC) 211a and 211b as flow rate controllers (flow rate control means) for SiH 4 gas, HCl gas, and inert gas. , 211c and valves 212a, 212b, 212c, for example, are connected to an SiH4 gas supply source 210a, an HCl gas supply source 210b, and an inert gas supply source 210c.

上記構成により、SiH4ガス、HClガス、不活性ガスのそれぞれの供給流量、濃度、分圧、供給タイミングを反応室44内に於いて制御することができる。バルブ212a,212b,212c、MFC211a,211b,211cは、ガス流量制御部78に電気的に接続されており、それぞれ供給するガスの流量が所定流量となる様に、所定のタイミングにて制御される様になっている(図5参照)。尚、SiH4ガス、HClガス、不活性ガスのそれぞれのガス供給源210a,210b、210c、バルブ212a,212b、212c、MFC211a,211b,211c、第1のガスライン222、第1のガス供給ノズル60及び該第1のガス供給ノズル60に少なくとも1つ設けられる第1のガス供給口68により、ガス供給系として第1のガス供給系が構成される。   With the above configuration, the supply flow rate, concentration, partial pressure, and supply timing of SiH 4 gas, HCl gas, and inert gas can be controlled in the reaction chamber 44. The valves 212a, 212b, and 212c and the MFCs 211a, 211b, and 211c are electrically connected to the gas flow rate control unit 78, and are controlled at a predetermined timing so that the flow rate of the supplied gas becomes a predetermined flow rate. (See FIG. 5). Note that SiH 4 gas, HCl gas, and inert gas supply sources 210 a, 210 b, 210 c, valves 212 a, 212 b, 212 c, MFC 211 a, 211 b, 211 c, first gas line 222, first gas supply nozzle 60 A first gas supply system is configured as a gas supply system by at least one first gas supply port 68 provided in the first gas supply nozzle 60.

また、第2のガスライン260は、C(炭素)原子含有ガスとして、例えばC3H8ガスに対して流量制御手段としてのMFC211d及びバルブ212dを介してC3H8ガス供給源210dに接続され、還元ガスとして、例えばH2ガスに対して流量制御手段としてのMFC211e及びバルブ212eを介してH2ガス供給源210eに接続されている。   Further, the second gas line 260 is connected to the C3H8 gas supply source 210d through the MFC 211d and the valve 212d as a flow rate control unit for C3H8 gas, for example, as C (carbon) atom-containing gas, and as the reducing gas, For example, the H2 gas is connected to the H2 gas supply source 210e via the MFC 211e as a flow rate control means and a valve 212e.

上記構成により、C3H8ガス、H2ガスの供給流量、濃度、分圧を反応室44内に於いて制御することができる。バルブ212d,212e、MFC211d,211eは、ガス流量制御部78に電気的に接続されており、供給するガス流量が所定の流量となる様、所定のタイミングにて制御される様になっている(図5参照)。尚、C3H8ガス、H2ガスのガス供給源210d,210e、バルブ212d,212e、MFC211d,211e、第2のガスライン260、第2のガス供給ノズル70、第2のガス供給口72により、ガス供給系として第2のガス供給系が構成される。   With the above configuration, the supply flow rate, concentration, and partial pressure of C3H8 gas and H2 gas can be controlled in the reaction chamber 44. The valves 212d and 212e and the MFCs 211d and 211e are electrically connected to the gas flow rate control unit 78, and are controlled at a predetermined timing so that the supplied gas flow rate becomes a predetermined flow rate ( (See FIG. 5). Gas supply is provided by gas supply sources 210d and 210e of C3H8 gas and H2 gas, valves 212d and 212e, MFCs 211d and 211e, a second gas line 260, a second gas supply nozzle 70, and a second gas supply port 72. A second gas supply system is configured as the system.

このように、Si原子含有ガスとC原子含有ガスを異なるガス供給ノズルから供給することにより、ガス供給ノズル内では、SiC膜が堆積しないようにすることができる。また、還元ガスである水素ガスは、ノズル内のSi原子含有ガスの分解を抑制するためC原子含有ガスを供給する第2のガス供給ノズル70を介して供給している。この場合、還元ガスをC原子含有ガスのキャリアガスとして用いることが可能となる。なお、Si原子含有ガスのキャリアとしては、アルゴン(Ar)のような不活性ガス(特に希ガス)を用いることにより、Si膜の堆積を抑制することが可能となる。更に、第1のガス供給ノズル60には、HClのような塩素原子含有ガスを供給している。このようにすると、Si原子含有ガスが熱により分解し、第1のガス供給ノズル内に堆積可能な状態となったとしても、塩素によりエッチングモードとすることが可能となり、第1のガス供給ノズル内へのSi膜の堆積をより抑制することが可能になる。また、塩素原子含有ガスには、堆積した膜をエッチングする効果もあり、第1のガス供給口68の閉塞を抑制することが可能となる。   Thus, by supplying the Si atom-containing gas and the C atom-containing gas from different gas supply nozzles, it is possible to prevent the SiC film from being deposited in the gas supply nozzle. Further, hydrogen gas that is a reducing gas is supplied through a second gas supply nozzle 70 that supplies a C atom-containing gas in order to suppress decomposition of the Si atom-containing gas in the nozzle. In this case, the reducing gas can be used as a carrier gas for the C atom-containing gas. Note that the use of an inert gas (particularly a rare gas) such as argon (Ar) as the carrier of the Si atom-containing gas can suppress the deposition of the Si film. Further, a chlorine atom containing gas such as HCl is supplied to the first gas supply nozzle 60. In this way, even if the Si atom-containing gas is decomposed by heat and can be deposited in the first gas supply nozzle, it becomes possible to enter the etching mode with chlorine, and the first gas supply nozzle It is possible to further suppress the deposition of the Si film inside. Further, the chlorine atom-containing gas also has an effect of etching the deposited film, and the first gas supply port 68 can be prevented from being blocked.

なお、SiCエピタキシャル膜を形成する際に流すCl(塩素)原子含有ガスとしてHClガスを例示したが、塩素ガスを用いてもよい。   In addition, although HCl gas was illustrated as Cl (chlorine) atom containing gas flowed when forming a SiC epitaxial film, you may use chlorine gas.

又、上述ではSiCエピタキシャル膜を形成する際に、Si(シリコン)原子含有ガスとCl(塩素)原子含有ガスとを供給したが、Si原子とCl原子を含むガス、例えばテトラクロロシラン(以下SiCl4とする)ガス、トリクロロシラン(以下SiHCl3)ガス、ジクロロシラン(以下SiH2Cl2)ガスを供給してもよい。また、言うまでもないが、これらのSi原子及びCl原子を含むガスは、Si原子含有ガスでも有り、又は、Si原子含有ガス及びCl原子含有ガスの混合ガスともいえる。特に、SiCl4は、熱分解される温度が比較的高いため、ノズル内のSi消費抑制の観点から望ましい。   In the above description, when the SiC epitaxial film is formed, a Si (silicon) atom-containing gas and a Cl (chlorine) atom-containing gas are supplied. However, a gas containing Si atoms and Cl atoms, for example, tetrachlorosilane (hereinafter referred to as SiCl4 and Gas), trichlorosilane (hereinafter referred to as SiHCl3) gas, and dichlorosilane (hereinafter referred to as SiH2Cl2) gas may be supplied. Needless to say, the gas containing Si atoms and Cl atoms is also a Si atom-containing gas or a mixed gas of Si atom-containing gas and Cl atom-containing gas. In particular, SiCl4 is desirable from the viewpoint of suppressing the consumption of Si in the nozzle because the temperature at which it is thermally decomposed is relatively high.

又、上述ではC(炭素)原子含有ガスとしてC3H8ガスを例示したが、エチレン(以下C2H4とする)ガス、アセチレン(以下C2H2とする)ガスを用いてもよい。   In the above description, C3H8 gas is exemplified as the C (carbon) atom-containing gas. However, ethylene (hereinafter referred to as C2H4) gas or acetylene (hereinafter referred to as C2H2) gas may be used.

また、還元ガスとしてH2ガスを例示したが、これに限らず他のH(水素)原子含有ガスを用いても良い。更には、キャリアガスとしては、Ar(アルゴン)ガス、He(ヘリウム)ガス、Ne(ネオン)ガス、Kr(クリプトン)ガス、Xe(キセノン)ガス等の希ガスのうち少なくとも1つを用いてもよいし、上記したガスを組合わせた混合ガスを用いてもよい。   Moreover, although H2 gas was illustrated as reducing gas, it is not restricted to this, You may use other H (hydrogen) atom containing gas. Furthermore, as the carrier gas, at least one of rare gases such as Ar (argon) gas, He (helium) gas, Ne (neon) gas, Kr (krypton) gas, and Xe (xenon) gas may be used. Alternatively, a mixed gas in which the above gases are combined may be used.

<制御部>
次に、図5に於いて、SiCエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置10を構成する各部の制御構成について説明する。
<Control unit>
Next, referring to FIG. 5, the control configuration of each part constituting the semiconductor manufacturing apparatus 10 for forming a SiC epitaxial film will be described.

温度制御部52、ガス流量制御部78、圧力制御部98、駆動制御部108は、操作部及び入出力部を構成し、半導体製造装置10全体を制御する主制御部150に電気的に接続されている。又、温度制御部52、ガス流量制御部78、圧力制御部98、駆動制御部108は、コントローラ152として構成されている。   The temperature control unit 52, the gas flow rate control unit 78, the pressure control unit 98, and the drive control unit 108 constitute an operation unit and an input / output unit, and are electrically connected to a main control unit 150 that controls the entire semiconductor manufacturing apparatus 10. ing. The temperature control unit 52, the gas flow rate control unit 78, the pressure control unit 98, and the drive control unit 108 are configured as a controller 152.

<SiC膜の形成方法>
次に、上述した半導体製造装置10を用い、半導体デバイスの製造工程の一工程として、SiC等で構成されるウェーハ14等の基板上に、例えばSiC膜を形成する基板の製造方法について説明する。尚、以下の説明に於いて半導体製造装置10を構成する各部の動作は、コントローラ152により制御される。
<Method of forming SiC film>
Next, as a step of the semiconductor device manufacturing process using the semiconductor manufacturing apparatus 10 described above, a substrate manufacturing method for forming, for example, a SiC film on a substrate such as a wafer 14 made of SiC or the like will be described. In the following description, the operation of each part constituting the semiconductor manufacturing apparatus 10 is controlled by the controller 152.

先ず、ポッドステージ18に複数枚のウェーハ14を収納したポッド16がセットされると、ポッド搬送装置20によりポッド16をポッドステージ18からポッド収納棚22へ搬送し、ストックする。次に、ポッド搬送装置20により、ポッド収納棚22にストックされたポッド16をポッドオープナ24に搬送してセットし、該ポッドオープナ24によりポッド16の蓋を開き、基板枚数検知器26によりポッド16に収納されているウェーハ14の枚数を検知する。   First, when the pod 16 storing a plurality of wafers 14 is set on the pod stage 18, the pod 16 is transferred from the pod stage 18 to the pod storage shelf 22 by the pod transfer device 20 and stocked. Next, the pod 16 stocked on the pod storage shelf 22 is transported and set to the pod opener 24 by the pod transport device 20, the lid of the pod 16 is opened by the pod opener 24, and the pod 16 is detected by the substrate number detector 26. The number of wafers 14 housed in is detected.

次に、基板移載機28により、ポッドオープナ24の位置にあるポッド16からウェーハ14を取出し、ボート30に移載する。   Next, the wafer 14 is taken out from the pod 16 at the position of the pod opener 24 by the substrate transfer device 28 and transferred to the boat 30.

複数枚のウェーハ14がボート30に装填されると、ウェーハ14を保持したボート30は、昇降モータ122による昇降台114及び昇降シャフト124の昇降動作により反応室44内に搬入(ボートローディング)される。この状態では、シールキャップ102はOリング(図示せず)を介してマニホールド36の下端をシールした状態となる。   When a plurality of wafers 14 are loaded into the boat 30, the boat 30 holding the wafers 14 is loaded into the reaction chamber 44 (boat loading) by the lifting and lowering operation of the lifting platform 114 and the lifting shaft 124 by the lifting motor 122. . In this state, the seal cap 102 is in a state of sealing the lower end of the manifold 36 via an O-ring (not shown).

ボート30搬入後、反応室44内が所定の圧力(真空度)となる様に、真空排気装置220によって真空排気される。この時、反応室44内の圧力は、圧力センサ(図示せず)によって測定され、測定された圧力に基づき第1のガス排気口90及び第2のガス排気口390に連通するAPCバルブ214がフィードバック制御される。又、ウェーハ14及び反応室44内が所定の温度となる様前記被誘導体48が加熱される。この時、反応室44内が所定の温度分布となる様、温度センサ(図示せず)が検出した温度情報に基づき誘導コイル50への通電具合がフィードバック制御される。また、被誘導体の発熱量は、上端側及び下端側が中央部と比較して高くなるように加熱される。これにより、反応室内の均熱が確保される。続いて、回転機構104により、ボート30が回転されることで、ウェーハ14が周方向に回転される。   After the boat 30 is loaded, the reaction chamber 44 is evacuated by the evacuation device 220 so that the inside of the reaction chamber 44 has a predetermined pressure (degree of vacuum). At this time, the pressure in the reaction chamber 44 is measured by a pressure sensor (not shown), and the APC valve 214 communicating with the first gas exhaust port 90 and the second gas exhaust port 390 based on the measured pressure is used. Feedback controlled. Further, the derivative 48 is heated so that the inside of the wafer 14 and the reaction chamber 44 has a predetermined temperature. At this time, the current supply to the induction coil 50 is feedback controlled based on temperature information detected by a temperature sensor (not shown) so that the reaction chamber 44 has a predetermined temperature distribution. Further, the amount of heat generated by the derivative is heated so that the upper end side and the lower end side are higher than the central portion. Thereby, soaking in the reaction chamber is ensured. Subsequently, when the boat 30 is rotated by the rotation mechanism 104, the wafer 14 is rotated in the circumferential direction.

続いて、SiCエピタキシャル成長反応に寄与するSi(シリコン)原子含有ガス及びCl(塩素)原子含有ガスは、それぞれガス供給源210a,210bから供給され、前記第1のガス供給口68より前記反応室44内に噴出される。又、C(炭素)原子含有ガス及び還元ガスであるH2ガスが、所定の流量となる様に対応する前記MFC211d,211eの開度が調整された後、バルブ212d,212eが開かれ、それぞれのガスが第2のガスライン260に流通し、第2のガス供給ノズル70に流通して第2のガス供給口72より反応室44内に導入される。   Subsequently, Si (silicon) atom-containing gas and Cl (chlorine) atom-containing gas contributing to the SiC epitaxial growth reaction are supplied from gas supply sources 210a and 210b, respectively, and the reaction chamber 44 is supplied from the first gas supply port 68. Erupted inside. Further, after the opening degrees of the corresponding MFCs 211d and 211e are adjusted so that the C (carbon) atom-containing gas and the reducing gas H2 gas have a predetermined flow rate, the valves 212d and 212e are opened, The gas flows through the second gas line 260, flows through the second gas supply nozzle 70, and is introduced into the reaction chamber 44 through the second gas supply port 72.

第1のガス供給口68及び第2のガス供給口72より供給されたガスは、反応室44内の被誘導体48の内側を通り、第1のガス排気口90からガス排気管230を通って排気される。第1のガス供給口68及び第2のガス供給口72より供給されたガスは、反応室44内を通過する際に、SiC等で構成されるウェーハ14と接触し、ウェーハ14表面上にSiCエピタキシャル膜成長がなされる。   The gas supplied from the first gas supply port 68 and the second gas supply port 72 passes through the inside of the derivative 48 in the reaction chamber 44 and passes through the gas exhaust pipe 230 from the first gas exhaust port 90. Exhausted. When the gas supplied from the first gas supply port 68 and the second gas supply port 72 passes through the reaction chamber 44, the gas contacts the wafer 14 made of SiC or the like, and the SiC is formed on the surface of the wafer 14. Epitaxial film growth is performed.

又、ガス供給源210fより、不活性ガスとしての希ガスであるArガスが所定の流量となる様に対応するMFC211fの開度が調整された後、バルブ212fが開かれ、第3のガスライン240に流通し、第3のガス供給口360から反応室44内に供給される。第3のガス供給口360から供給された不活性ガスとしての希ガスであるArガスは、反応室44内の断熱材54と反応管42との間を通過し、第2のガス排気口390から排気される。   Further, after the opening of the corresponding MFC 211f is adjusted by the gas supply source 210f so that the Ar gas, which is a rare gas as an inert gas, has a predetermined flow rate, the valve 212f is opened and the third gas line is opened. 240 is supplied to the reaction chamber 44 from the third gas supply port 360. Ar gas which is a rare gas as an inert gas supplied from the third gas supply port 360 passes between the heat insulating material 54 in the reaction chamber 44 and the reaction tube 42, and the second gas exhaust port 390. Exhausted from.

次に、予め設定された時間が経過すると、上述したガスの供給が停止され、図示しない不活性ガス供給源より不活性ガスが供給され、反応室44内の被加熱体48の内側の空間が不活性ガスで置換されると共に、反応室44内の圧力が常圧に復帰される。   Next, when a preset time elapses, the gas supply described above is stopped, an inert gas is supplied from an inert gas supply source (not shown), and the space inside the object to be heated 48 in the reaction chamber 44 becomes empty. While being replaced with the inert gas, the pressure in the reaction chamber 44 is returned to normal pressure.

その後、昇降モータ122によりシールキャップ102が下降され、マニホールド36の下端が開口されると共に、処理済みのウェーハ14がボート30に保持された状態でマニホールド36の下端から反応管42の外部に搬出(ボートアンローディング)され、ボート30に保持されたウェーハ14が冷える迄、ボート30を所定位置にて待機させる。待機させた該ボート30のウェーハ14が所定温度迄冷却されると、基板移載機28により、ボート30からウェーハ14を取出し、ポッドオープナ24にセットされている空のポッド16に搬送して収納する。その後、ポッド搬送装置20によりウェーハ14が収納されたポッド16をポッド収納棚22、又は前記ポッドステージ18に搬送する。この様にして、ウェーハ14上にSiC膜の形成がなされる。また、このSiC膜の形成工程を1回実施する毎に、若しくは、複数回繰り返して実施した後に、後述のクリーニング工程を実施する。   Thereafter, the seal cap 102 is lowered by the elevating motor 122, the lower end of the manifold 36 is opened, and the processed wafer 14 is carried out from the lower end of the manifold 36 to the outside of the reaction tube 42 while being held in the boat 30 ( The boat 30 waits at a predetermined position until the wafer 14 held in the boat 30 cools. When the wafers 14 in the boat 30 that have been waiting are cooled to a predetermined temperature, the wafers 14 are taken out from the boat 30 by the substrate transfer device 28, and transferred to the empty pod 16 set in the pod opener 24 for storage. To do. Thereafter, the pod 16 in which the wafers 14 are stored is transferred to the pod storage shelf 22 or the pod stage 18 by the pod transfer device 20. In this way, a SiC film is formed on the wafer 14. In addition, a cleaning process described later is performed every time the SiC film forming process is performed once or after being repeated a plurality of times.

<クリーニング方法>
はじめに、本発明のガスクリーニング方法の原理について説明する。本発明のガスクリーニング方法は、水素(H2)を用いて行う。反応室44内に存在するSiC膜との混合で起きる化学反応については、幾つかの形態があるが代表的には、式(1)で示される。
2SiC + 3H2 → 2SiH2↑ + C2H2↑ (1)
上述のように、SiCとH2が反応することによりSiCが分解され、エッチングすることが可能となる。しかしながら、例えば、低圧の条件では、SiH2は効率よく排気できるためSiのエッチングは促進されるものの、H2濃度が薄いためCのエッチングが遅くなり、ポーラス状のカーボン(以下、「ポーラスカーボン」)が残留することもある。
<Cleaning method>
First, the principle of the gas cleaning method of the present invention will be described. The gas cleaning method of the present invention is performed using hydrogen (H2). The chemical reaction that occurs when mixed with the SiC film present in the reaction chamber 44 has several forms, but is typically represented by the formula (1).
2SiC + 3H2 → 2SiH2 ↑ + C2H2 ↑ (1)
As described above, SiC reacts with SiC and H2 is decomposed and can be etched. However, for example, under low pressure conditions, SiH2 can be efficiently evacuated and thus Si etching is promoted. However, since the H2 concentration is low, C etching is slowed down, and porous carbon (hereinafter referred to as “porous carbon”) is produced. It may remain.

図6は、H2によるSiCのエッチングレートとSiC表面のポーラスカーボンの残留量を示す。図6で示されるように、所定の温度において、H2の流速が速い場合は、SiCのエッチングレートが大きい。従って、H2の流速が速い条件化でクリーニング工程を行えばよい。しかしながら、H2の流量や圧力(真空ポンプの能力)には、設定可能な範囲があるため、十分な流速を得ることは難しい。   FIG. 6 shows the etching rate of SiC by H 2 and the residual amount of porous carbon on the SiC surface. As shown in FIG. 6, when the flow rate of H2 is high at a predetermined temperature, the etching rate of SiC is large. Therefore, the cleaning process may be performed under conditions where the flow rate of H2 is fast. However, since there is a settable range for the flow rate and pressure of H2 (capacity of the vacuum pump), it is difficult to obtain a sufficient flow rate.

そこで、本発明では、流速が遅い状態であっても、低圧の場合は、SiCのエッチング量がそれなりに大きいこと、及び、高圧の場合には、SiCのエッチング量は非常に小さくなってしまうものの、ポーラスカーボンが残留も非常に小さい点に着目し、はじめに反応室44内を低圧P1の状態にしてクリーニングを行い、その後、反応室44内を高圧P2(>P1)の状態にしてクリーニングする。以下、詳細に説明する。   Therefore, in the present invention, even if the flow rate is slow, the etching amount of SiC is moderately large at low pressure, and the etching amount of SiC is very small at high pressure. Focusing on the fact that the residual porous carbon is very small, cleaning is performed with the inside of the reaction chamber 44 in a low pressure P1 state, and then cleaning is performed with the inside of the reaction chamber 44 in a high pressure P2 (> P1) state. Details will be described below.

次に、本発明にかかるクリーニング方法について説明する。図7は、本発明にかかるクリーニング方法の概略を示す図である。なお、これらのガス供給動作は、図5のコントローラ152が制御を行う。反応室44内に位置する第1および第2ガス供給ノズル60、70、第1及び第2のガス供給口62、72、ボート30、及び、被加熱体48等の反応室内に位置する部品は、高温に熱せられるため耐熱性が高いカーボン基材C−BASE(カーボングラファイト基材)が用いられる。また、SiCエピタキシャル膜を形成する際に、カーボンがエッチングされ、パーティクルとなるのを防止するためにSiC膜SICでコーティングされており(図7(a))、SiCエピタキシャル膜を形成するとその上に更にSiC膜SICが堆積される(図7(b))。SiCエピタキシャル膜の成膜処理を繰り返すと表面上にSiC膜は厚くなっていく。表面上のSiC膜SICが(膜剥がれを起こさない)ある厚さ(200〜300μm程度)となった時点でガスクリーニング工程を実施する。   Next, the cleaning method according to the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing an outline of the cleaning method according to the present invention. These gas supply operations are controlled by the controller 152 of FIG. Parts located in the reaction chamber such as the first and second gas supply nozzles 60 and 70, the first and second gas supply ports 62 and 72, the boat 30, and the heated body 48 located in the reaction chamber 44 are A carbon base material C-BASE (carbon graphite base material) having high heat resistance because it is heated to a high temperature is used. Further, when the SiC epitaxial film is formed, carbon is etched and coated with a SiC film SIC to prevent particles from being formed (FIG. 7A). When the SiC epitaxial film is formed, the SiC epitaxial film is formed thereon. Further, a SiC film SIC is deposited (FIG. 7B). When the SiC epitaxial film deposition process is repeated, the SiC film becomes thicker on the surface. A gas cleaning step is performed when the SiC film SIC on the surface reaches a certain thickness (not causing film peeling) (about 200 to 300 μm).

ガスクリーニング工程では、まず、ウェーハ14をセットしていないウェーハホルダ15を複数枚ボートに移載後、ボートアップさせ、反応室44の密閉を行う。なお、ウェーハホルダ15は、ガスクリーニングの対象とせずに、基板処理装置10とは異なる方法でクリーニングをしても良い。次に、アルゴン(Ar)等の不活性ガスにより反応室内を所望の流量・圧力にて減圧パージを行い反応室内の不純物濃度を低減させる。同時に誘導コイル50に電流を流し、被誘導体48を誘導加熱により加熱することにより、反応室44を加熱する。また、加熱された反応室44内の雰囲気を排気口90から排気することで、ガス排気管230を加熱し、反応室44内の部材を所望の温度に維持させる。   In the gas cleaning step, first, the wafer holders 15 on which the wafers 14 are not set are transferred to a plurality of boats, and then the boats are raised to seal the reaction chamber 44. The wafer holder 15 may be cleaned by a method different from that of the substrate processing apparatus 10 without being subjected to gas cleaning. Next, a reduced pressure purge is performed in the reaction chamber at a desired flow rate and pressure with an inert gas such as argon (Ar) to reduce the impurity concentration in the reaction chamber. At the same time, an electric current is passed through the induction coil 50 to heat the derivative 48 by induction heating, thereby heating the reaction chamber 44. Further, by exhausting the heated atmosphere in the reaction chamber 44 from the exhaust port 90, the gas exhaust pipe 230 is heated, and the members in the reaction chamber 44 are maintained at a desired temperature.

次に、反応室44内の温度が安定した後、真空排気装置220やAPCバルブ214を制御し、反応室44内の圧力を比較的低圧P1(例えば、50Pa〜500Pa)とする。その後、MFC211e及びバルブ212eを制御することにより、第2のガスラインを介して、水素ガスH2を反応室44内に供給する(低圧領域のクリーニング工程)。所定時間、水素ガスを供給すると、SiC膜SICの表面はエッチングされると共に、ポーラスカーボンC−PORが残留する(図7(c))。   Next, after the temperature in the reaction chamber 44 is stabilized, the vacuum exhaust device 220 and the APC valve 214 are controlled to set the pressure in the reaction chamber 44 to a relatively low pressure P1 (for example, 50 Pa to 500 Pa). Thereafter, by controlling the MFC 211e and the valve 212e, the hydrogen gas H2 is supplied into the reaction chamber 44 via the second gas line (low pressure region cleaning step). When hydrogen gas is supplied for a predetermined time, the surface of the SiC film SIC is etched and porous carbon C-POR remains (FIG. 7C).

次に、真空排気装置220やAPCバルブ214を制御し、反応室内の圧力を比較的高圧P2(例えば、3000Pa〜10000Pa)とする。圧力が安定するまでの間、MFC211e及びバルブ212eを制御し、水素ガスの供給を止めても良いが、継続することでクリーニング時間の短縮を図れる。この状態において、所定時間経過すると、ポーラスカーボンC−PORの表面がエッチングされる。その一方で、反応室44内を高圧としているため、水素ガスは、ポーラスカーボンの隙間を通り抜けやすくなり、ポーラスカーボンC−PORの下に存在するSiC膜SICにも到達する。その結果、SiC膜SICとポーラスカーボンC−PORの界面もエッチングされ、ポーラスカーボンC−PORとSiC膜SICとが切り離される(図7(d))(高圧状態のクリーニング工程)。切り離されたポーラスカーボンC−PORは、排気口90を介してガス排気管230から排出される。なお、高圧状態でのクリーニングでは、真空排気装置220やAPCバルブ214を制御し、ほぼ排気しない状態(H2ガスを閉じ込めた状態)と排気する状態を繰り返して行ってもよい。しかしながら、排気を続けていたほうが、効率よく切り離されたポーラスカーボンC−PORを排気できると考えられる。   Next, the vacuum exhaust device 220 and the APC valve 214 are controlled to set the pressure in the reaction chamber to a relatively high pressure P2 (for example, 3000 Pa to 10000 Pa). Until the pressure stabilizes, the supply of hydrogen gas may be stopped by controlling the MFC 211e and the valve 212e, but the cleaning time can be shortened by continuing. In this state, when a predetermined time elapses, the surface of the porous carbon C-POR is etched. On the other hand, since the inside of the reaction chamber 44 is at a high pressure, the hydrogen gas easily passes through the gap between the porous carbons and reaches the SiC film SIC existing under the porous carbon C-POR. As a result, the interface between the SiC film SIC and the porous carbon C-POR is also etched, and the porous carbon C-POR and the SiC film SIC are separated (FIG. 7D) (high-pressure cleaning process). The separated porous carbon C-POR is discharged from the gas exhaust pipe 230 via the exhaust port 90. In the cleaning in the high pressure state, the vacuum exhaust device 220 and the APC valve 214 may be controlled to repeatedly perform a state in which almost no exhaust (a state in which H2 gas is confined) and a state in which exhaust is performed. However, it is thought that the porous carbon C-POR separated efficiently can be exhausted by continuing the exhaust.

次に、水素ガス又は不活性ガス(例えばアルゴン(Ar))の供給と、排気を繰り返す所謂サイクルパージPRGを行う。これにより、反応室44内に圧力変動が生じ、SiC膜SICと切り離されたポーラスカーボンC−PORを効率よく排気することができる。これにより、カーボングラファイト基材C−BASE上に薄いSiC膜SICをコーティングした状態にすることができる(図7(e))。そして、再度、SiC膜の形成工程を行う。   Next, so-called cycle purge PRG is performed in which supply of hydrogen gas or inert gas (for example, argon (Ar)) and exhaust are repeated. Thereby, pressure fluctuation occurs in the reaction chamber 44, and the porous carbon C-POR separated from the SiC film SIC can be efficiently exhausted. Thereby, it can be set as the state which coated the thin SiC film | membrane SIC on the carbon graphite base material C-BASE (FIG.7 (e)). Then, the SiC film forming process is performed again.

図8は、図7(c)及び図7(d)の状態における断面SEM写真を示す。図8(a)は、図7(c)の状態に対応し、図8(b)は、図7(d)の状態に対応する。なお、処理条件は、夫々以下の通りである。
1.低圧領域でのクリーニング工程
温度:1800℃、水素流量:10slm、圧力:150Pa
2.高圧領域でのクリーニング工程
温度:1700℃、水素流量:10slm、圧力:5000Pa
図8(a)を見るとわかるように、低圧領域でのクリーニングを行うことで、ポーラスカーボンC−PORがSiC膜SICの表面に残留していることがわかる。また、図8(b)を見るとわかるように、高圧領域でのクリーニングを行うことで、ポーラスカーボンC−PORとSiC膜SICとの界面が切り離されていることがわかる。
FIG. 8 shows cross-sectional SEM photographs in the states of FIGS. 7 (c) and 7 (d). FIG. 8A corresponds to the state of FIG. 7C, and FIG. 8B corresponds to the state of FIG. 7D. The processing conditions are as follows.
1. Cleaning process in low pressure region Temperature: 1800 ° C., hydrogen flow rate: 10 slm, pressure: 150 Pa
2. Cleaning process in high pressure region Temperature: 1700 ° C., hydrogen flow rate: 10 slm, pressure: 5000 Pa
As can be seen from FIG. 8A, it can be seen that the porous carbon C-POR remains on the surface of the SiC film SIC by performing the cleaning in the low pressure region. Further, as can be seen from FIG. 8B, it can be seen that the interface between the porous carbon C-POR and the SiC film SIC is separated by performing the cleaning in the high pressure region.

また、本発明においては、切り離されたポーラスカーボンがガス排気管230から排気されるがガス排気管230に切り離されたポーラスカーボンが残留してしまう可能性がある。その場合、ガス排気管230に直接酸素ガスを供給し、所定の温度に加熱することにより二酸化炭素として排出することが可能となる。   In the present invention, the separated porous carbon is exhausted from the gas exhaust pipe 230, but the separated porous carbon may remain in the gas exhaust pipe 230. In that case, oxygen gas can be directly supplied to the gas exhaust pipe 230 and heated to a predetermined temperature to be discharged as carbon dioxide.

また、低圧領域のクリーニング工程と高圧領域のクリーニング工程を夫々1回ずつおこなっても十分にクリーニングできない場合が考えられる。その場合は、低圧領域のクリーニング工程及び高圧領域のクリーニング工程を複数回繰り返すことにより、十分にクリーニングすることが可能となる。この場合、サイクルパージの工程もあわせて実施し、切り離されたポーラスカーボンC−PORを反応室内から排気した後に、再度、ポーラスカーボンC−PORを切り離すことになり望ましい。   Further, there may be a case where sufficient cleaning cannot be performed even if the cleaning process for the low pressure region and the cleaning process for the high pressure region are performed once each. In that case, sufficient cleaning can be achieved by repeating the cleaning process for the low pressure region and the cleaning process for the high pressure region a plurality of times. In this case, a cycle purge process is also performed, and the porous carbon C-POR is separated again after exhausting the separated porous carbon C-POR from the reaction chamber.

以上、本実施形態によれば、以下記載する効果のうち少なくなくとも一つ効果を有する。
(1)クリーニング工程において、反応室を第1の圧力とした状態で、水素ガスを供給する第1クリーニング工程と、反応室を第1圧力より高い第2圧力とした状態で、水素ガスを供給する第2クリーニング工程とに分けたことにより、処理温度を高くしたり、H2ガスの流速を上げることが可能なような特別な構造を採用しなくともクリーニング時間を短縮することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, at least one of the following effects is provided.
(1) In the cleaning process, the first cleaning process for supplying hydrogen gas with the reaction chamber set to the first pressure, and the hydrogen gas supplied with the reaction chamber set to the second pressure higher than the first pressure. By dividing into the second cleaning step, the cleaning time can be shortened without adopting a special structure capable of increasing the processing temperature or increasing the flow rate of the H2 gas.

(2)上記(1)において、第2クリーニング工程の後に、ガス供給と排気を繰り返す所謂サイクルパージを行うことにより効率よく、第2クリーニング工程により切り離されたポーラスカーボンを排出することができる。 (2) In the above (1), the so-called cycle purge in which the gas supply and the exhaust are repeated after the second cleaning step can efficiently discharge the porous carbon separated in the second cleaning step.

(3)上記(1)又は(2)において、第1クリーニング工程と第2クリーニング工程とを所定回数繰り返すことにより、クリーニングの対象となるSiC膜が厚かったとしてもクリーニングすることができる。 (3) In the above (1) or (2), the first cleaning step and the second cleaning step are repeated a predetermined number of times, so that the cleaning can be performed even if the SiC film to be cleaned is thick.

(4)上記(3)において、繰り返す単位を第1クリーニング工程、第2クリーニング工程、サイクルパージ工程とすることにより、切り離されたポーラスカーボンを確実に排出した後、次の第1及び第2クリーニング工程を行うことができる。 (4) In the above (3), by repeating the first cleaning process, the second cleaning process, and the cycle purge process as repeating units, the separated porous carbon is surely discharged, and then the first and second cleaning processes are performed. A process can be performed.

(5)上記(1)乃至(4)のいずれか一つにおいて、ガス排気管に酸素ガスを供給することにより、ガス排気管に切り離されたポーラスカーボンが残留したとしても確実に排出することができる。 (5) In any one of the above (1) to (4), by supplying oxygen gas to the gas exhaust pipe, even if the porous carbon separated in the gas exhaust pipe remains, it can be reliably discharged. it can.

以下、本実施形態に含まれる発明の主な態様を以下に付記する。
(付記1)
反応室内に設けられる部材に堆積した炭化珪素膜を除去するクリーニング方法であって、前記反応室内の圧力を第1圧力とした状態で水素ガスを供給する第1工程と、前記第1工程の後に、前記反応室内の圧力を前記第1圧力より高い第2圧力とした状態で前記水素ガスを供給する第2工程とを有するクリーニング方法。
Hereinafter, main aspects of the invention included in the present embodiment will be described below.
(Appendix 1)
A cleaning method for removing a silicon carbide film deposited on a member provided in a reaction chamber, the first step of supplying hydrogen gas with the pressure in the reaction chamber being a first pressure, and after the first step And a second step of supplying the hydrogen gas in a state where the pressure in the reaction chamber is set to a second pressure higher than the first pressure.

(付記2)付記1において、前記第2工程は、前記反応室内の雰囲気を排気しながら行われるクリーニング方法。   (Supplementary note 2) The cleaning method according to Supplementary note 1, wherein the second step is performed while exhausting the atmosphere in the reaction chamber.

(付記3)付記1又は2において、前記第2工程の後に、前記水素ガス又は不活性ガスの前記反応室への供給と前記反応室内の雰囲気の排気とを繰り返す第3工程を更に有するクリーニング方法。   (Supplementary note 3) The cleaning method according to supplementary note 1 or 2, further comprising a third step of repeating the supply of the hydrogen gas or the inert gas to the reaction chamber and the exhaust of the atmosphere in the reaction chamber after the second step. .

(付記4)付記1乃至3のいずれか一つにおいて、前記第1工程と前記第2工程とを複数回繰り返すクリーニング方法。   (Supplementary note 4) The cleaning method according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein the first step and the second step are repeated a plurality of times.

(付記5)付記3において、前記第1工程、前記第2工程、および、前記第3工程とを一つの単位として複数回繰り返すクリーニング方法。   (Supplementary note 5) The cleaning method according to supplementary note 3, wherein the first step, the second step, and the third step are repeated a plurality of times as one unit.

(付記6)付記1ないし5において、前記反応室内の雰囲気を排気するガス排気管に酸素ガスを供給するクリーニング方法。   (Additional remark 6) The cleaning method which supplies oxygen gas to the gas exhaust pipe which exhausts the atmosphere in the said reaction chamber in Additional remark 1 thru | or 5.

(付記7)
炭化珪素膜が形成される被処理基板が載置される反応室と、上記反応室内に設けられた第1の部材と、前記反応室に設けられ前記被処理基板に前記炭化珪素膜を形成するための成膜ガスを供給する複数のガス供給系と、前記反応室の雰囲気を排気する排気系と、前記複数のガス供給系の少なくとも一つから水素ガスを前記反応室に供給すると共に前記反応室の圧力を第1圧力になるように前記複数のガス供給系、及び、前記排気系を制御し、その後、前記複数のガス供給系の少なくとも一つから水素ガスを供給すると共に前記反応室の圧力を前記第1圧力より高い第2圧力となるように前記複数のガス供給系、及び、前記排気系を制御するコントローラとを有する基板処理装置。
(Appendix 7)
A reaction chamber in which a substrate to be processed on which a silicon carbide film is to be formed is placed; a first member provided in the reaction chamber; and the silicon carbide film formed on the substrate to be processed provided in the reaction chamber. A plurality of gas supply systems for supplying a film forming gas, an exhaust system for exhausting the atmosphere of the reaction chamber, and hydrogen gas from at least one of the plurality of gas supply systems to the reaction chamber and the reaction The plurality of gas supply systems and the exhaust system are controlled so that the pressure of the chamber becomes the first pressure, and then hydrogen gas is supplied from at least one of the plurality of gas supply systems and the reaction chamber A substrate processing apparatus comprising: the plurality of gas supply systems and a controller that controls the exhaust system so that the pressure is a second pressure higher than the first pressure.

10:半導体製造装置、12:筐体、14:ウェーハ、15:ウェーハホルダ、15a:上部ウェーハホルダ、15b:下部ウェーハホルダ、16:ポッド、18:ポッドステージ、20:ポッド搬送装置、22:ポッド収納棚、24:ポッドオープナ、26:基板枚数検知器、28:基板移載機、30:ボート、32:アーム、34A:ボート断熱部、34B:第1熱交換部、34C:第2熱交換部、36:マニホールド、40:処理炉、42:反応管、44:反応室、48:被誘導体、50:誘導コイル、52:温度制御部、54:断熱材、55:外側断熱壁、58:磁気シール、60:第1のガス供給ノズル、68:第1のガス供給口、70:第2のガス供給ノズル、72:第2のガス供給口72、78:ガス流量制御部、90:第1のガス排気口、98:圧力制御部、150:主制御部、152:コントローラ、200:ガス供給ユニット、210:ガス供給源、211:MFC、212:バルブ、214:APCバルブ、222:第1のガスライン、230:ガス排気管、260:第2のガスライン、300:構造物、360:第3のガス供給口、390:第2のガス排気口。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Semiconductor manufacturing apparatus, 12: Housing | casing, 14: Wafer, 15: Wafer holder, 15a: Upper wafer holder, 15b: Lower wafer holder, 16: Pod, 18: Pod stage, 20: Pod conveyance apparatus, 22: Pod Storage shelf, 24: Pod opener, 26: Substrate number detector, 28: Substrate transfer machine, 30: Boat, 32: Arm, 34A: Boat heat insulation part, 34B: First heat exchange part, 34C: Second heat exchange Part: 36: manifold, 40: processing furnace, 42: reaction tube, 44: reaction chamber, 48: derivative, 50: induction coil, 52: temperature controller, 54: heat insulating material, 55: outer heat insulating wall, 58: Magnetic seal, 60: first gas supply nozzle, 68: first gas supply port, 70: second gas supply nozzle, 72: second gas supply port 72, 78: gas flow rate controller, 90: first 1 Gas exhaust port, 98: pressure control unit, 150: main control unit, 152: controller, 200: gas supply unit, 210: gas supply source, 211: MFC, 212: valve, 214: APC valve, 222: first Gas line, 230: gas exhaust pipe, 260: second gas line, 300: structure, 360: third gas supply port, 390: second gas exhaust port.

Claims (2)

反応室内に設けられる部材に堆積した炭化珪素膜を除去するクリーニング方法であって、
前記反応室内の圧力を第1圧力とした状態で水素ガスを供給する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記反応室内の圧力を前記第1圧力より高い第2圧力とした状態で前記水素ガスを供給する第2工程と、を有するクリーニング方法。
A cleaning method for removing a silicon carbide film deposited on a member provided in a reaction chamber,
A first step of supplying hydrogen gas with the pressure in the reaction chamber being a first pressure;
And a second step of supplying the hydrogen gas in a state where the pressure in the reaction chamber is set to a second pressure higher than the first pressure after the first step.
炭化珪素膜が形成される被処理基板が載置される反応室と、
上記反応室内に設けられた第1の部材と、
前記反応室に設けられ前記被処理基板に前記炭化珪素膜を形成するための成膜ガスを供給する複数のガス供給系と、
前記反応室の雰囲気を排気する排気系と、
前記複数のガス供給系の少なくとも一つから水素ガスを前記反応室に供給すると共に前記反応室の圧力を第1圧力になるように前記複数のガス供給系、及び、前記排気系を制御し、その後、前記複数のガス供給系の少なくとも一つから水素ガスを供給すると共に前記反応室の圧力を前記第1圧力より高い第2圧力となるように前記複数のガス供給系、及び、前記排気系を制御するコントローラと、を有する基板処理装置。
A reaction chamber in which a substrate to be processed on which a silicon carbide film is formed is placed;
A first member provided in the reaction chamber;
A plurality of gas supply systems that are provided in the reaction chamber and supply a film forming gas for forming the silicon carbide film on the substrate to be processed;
An exhaust system for exhausting the atmosphere of the reaction chamber;
Controlling the plurality of gas supply systems and the exhaust system so that hydrogen gas is supplied to the reaction chamber from at least one of the plurality of gas supply systems and the pressure of the reaction chamber becomes the first pressure; Thereafter, hydrogen gas is supplied from at least one of the plurality of gas supply systems, and the pressure of the reaction chamber is set to a second pressure higher than the first pressure, and the plurality of gas supply systems and the exhaust system A substrate processing apparatus.
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