特許 7144608 気相成長方法及び気相成長装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-20

(45)【発行日】2022-09-29

(54)【発明の名称】気相成長方法及び気相成長装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20220921BHJP

   C23C 16/42 20060101ALI20220921BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20220921BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

C23C16/42

C23C16/44 J

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021518340

(86)(22)【出願日】2020-04-22

(86)【国際出願番号】 JP2020017333

(87)【国際公開番号】W WO2020226058

(87)【国際公開日】2020-11-12

【審査請求日】2022-02-17

(31)【優先権主張番号】P 2019088223

(32)【優先日】2019-05-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】水島 一郎

(72)【発明者】

【氏名】石井 成明

【審査官】長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１９７４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０４３４４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１８６２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８６１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１６９４１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０８－１７２０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８７８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６０６３１９７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０４３０６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｃ２３Ｃ １６／４２

Ｃ２３Ｃ １６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

反応室と、前記反応室からガスを排出する排気ポンプと、前記反応室の中の圧力を調整する圧力調整バルブと、前記反応室と前記圧力調整バルブとの間に設けられる第１の部分及び前記圧力調整バルブと前記排気ポンプとの間に設けられる第２の部分を含む排気配管と、を有する気相成長装置を用いた気相成長方法であって、
前記反応室に第１の基板を搬入し、前記第１の基板を所定温度となるように加熱し、所定流量でプロセスガスを供給し、前記圧力調整バルブを制御して前記反応室の中の圧力を所定圧力に調整することにより前記第１の基板の表面に炭化珪素膜を形成すると共に、少なくとも前記第２の部分に炭素を含む副生成物を堆積し、
前記第１の基板を前記反応室から搬出し、
前記排気配管の中の圧力を制御して、少なくとも前記第２の部分に弗素を含有するガスを含むガスを供給して前記副生成物を除去し、
前記副生成物を除去した後に、前記反応室に第２の基板を搬入し、前記第２の基板の表面に炭化珪素膜を形成する、前記気相成長方法。

【請求項3】

前記排気配管は、除害装置と、前記排気ポンプと前記除害装置との間に設けられる第３の部分を有し、
前記弗素を含有するガスを含むガスを供給する際に、前記第３の部分の中の圧力が大気圧の９５％以上かつ前記大気圧に対して陰圧となるように制御する請求項１記載の気相成長方法。

【請求項13】

前記第１の部分及び前記第２の部分の少なくともいずれか一方は、前記副生成物を溜める貯留部を含み、
前記副生成物を除去した後、前記反応室に第２の基板を搬入する前に、前記貯留部を取り外し、前記貯留部の中に残留する前記副生成物を、薬液を用いて除去する請求項１記載の気相成長方法。

【請求項21】

反応室と、前記反応室からガスを排出する排気ポンプと、前記排気ポンプから排出されたガスを除害する除害装置と、前記反応室の中の圧力を調整する圧力調整バルブと、前記反応室と前記圧力調整バルブとの間に設けられる第１の部分、前記圧力調整バルブと前記排気ポンプとの間に設けられる第２の部分、及び前記排気ポンプと前記除害装置との間に設けられる第３の部分を含む排気配管と、を有する気相成長装置を用いた気相成長方法であって、
前記反応室に第１の基板を搬入し、前記第１の基板を所定温度となるように加熱し、所定流量でプロセスガスを供給し、前記圧力調整バルブを制御して前記反応室の中の圧力を所定圧力に調整することにより前記第１の基板の表面に炭化珪素膜を形成すると共に、少なくとも前記第３の部分に炭素を含む副生成物を堆積し、
前記第１の基板を前記反応室から搬出し、
前記第３の部分の中の圧力が大気圧の９５％以上かつ前記大気圧に対して陰圧となるように制御して、少なくとも前記第３の部分に弗素を含有するガスを含むガスを供給して前記副生成物を除去し、
前記副生成物を除去した後に、前記反応室に第２の基板を搬入し、
前記第２の基板の表面に炭化珪素膜を形成する、気相成長方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気相成長の間に弗素を含むガスを用いてクリーニングを行う気相成長方法及び気相成長装置に関する。

【背景技術】

【0002】

炭化珪素膜を形成する気相成長装置では、反応室にシリコン（Ｓｉ）や炭素（Ｃ）を含む原料ガスなどのプロセスガスを流し、基板の表面に炭化珪素膜を形成する。反応室で消費されなかったプロセスガスや、プロセスガスの反応により生じたガスを含む排気ガスは、反応室から排気配管、排気ポンプ、除害装置などを通って装置外に排出される。

【0003】

排気ガスは、反応室から排気配管を通過する際に冷却されることで凝縮して、排気配管の内面に液体や固体の副生成物を堆積させる。この副生成物が、排気配管の閉塞の原因になるという問題がある。

【0004】

排気配管が閉塞すると、気相成長装置のメンテナンス作業が必要となり、気相成長装置の稼働率が低下する。また、排気ガスに由来する副生成物には、有害ガスを発生する物質や、発火性がある物質もあり、メンテナンス作業に危険が伴う場合もある。このため、排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去するクリーニング方法が要求される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１２５８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去する気相成長方法及び気相成長装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様の気相成長方法は、反応室と、前記反応室からガスを排出する排気ポンプと、前記反応室の中の圧力を調整する圧力調整バルブと、前記反応室と前記圧力調整バルブとの間に設けられる第１の部分及び前記圧力調整バルブと前記排気ポンプとの間に設けられる第２の部分を含む排気配管と、を有する気相成長装置を用いた気相成長方法であって、前記反応室に第１の基板を搬入し、前記第１の基板を所定温度となるように加熱し、所定流量でプロセスガスを供給し前記圧力調整バルブを制御して前記反応室の中の圧力を所定圧力に調整することにより前記第１の基板の表面に炭化珪素膜を形成すると共に、前記第１の部分及び前記第２の部分の少なくともいずれか一方に炭素を含む副生成物を堆積し、前記第１の基板を前記反応室から搬出し、前記排気配管の中の圧力を制御して、前記排気配管の少なくとも一部に、弗素を含有するガスを含むガスを供給して前記副生成物を除去し、前記副生成物を除去した後に、前記反応室に第２の基板を搬入し、前記第２の基板の表面に炭化珪素膜を形成する、前記気相成長方法である。

【0008】

本発明の一態様の気相成長装置は、反応室と、前記反応室からガスを排出する排気ポンプと、少なくとも前記反応室と前記排気ポンプとの間に設けられた排気配管と、前記排気配管の中に堆積される副生成物の表面を動かす機構と、を備える。

【0009】

本発明の別の一態様の気相成長装置は、反応室と、前記反応室からガスを排出する排気ポンプと、少なくとも前記反応室と前記排気ポンプとの間に設けられ、前記副生成物を溜める貯留部を含む排気配管と、前記貯留部を加熱するヒータと、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去する気相成長方法及び気相成長装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図2】第１の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図3】第１の実施形態の気相成長方法の作用及び効果の説明図。

【図4】第１の実施形態の変形例の気相成長方法の説明図。

【図5】第２の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図6】第２の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図7】第２の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置の作用及び効果の説明図。

【図8】第３の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図9】第３の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図10】第４の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図11】第４の実施形態の気相成長装置の一部の模式断面図。

【図12】第４の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図13】第４の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図14】第５の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図15】第５の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図16】第５の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図17】第６の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図18】第７の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図19】第７の実施形態の気相成長方法の説明図。

【図20】第８の実施形態の気相成長装置の一例の模式図。

【図21】第８の実施形態の気相成長方法の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【0013】

本明細書中、同一又は類似の部材について、同一の符号を付す場合がある。

【0014】

本明細書中、気相成長装置が膜の形成が可能に設置された状態での重力方向を「下」と定義し、その逆方向を「上」と定義する。したがって、「下部」とは、基準に対し重力方向の位置、「下方」とは基準に対し重力方向を意味する。そして、「上部」とは、基準に対し重力方向と逆方向の位置、「上方」とは基準に対し重力方向と逆方向を意味する。また、「縦方向」とは重力方向である。

【0015】

また、本明細書中、「プロセスガス」とは、膜の形成のために用いられるガスの総称であり、例えば、ソースガス、アシストガス、ドーパントガス、キャリアガス、及び、それらの混合ガスを含む概念とする。

【0016】

（第１の実施形態）
第１の実施形態の気相成長方法は、反応室と、反応室からガスを排出する排気ポンプと、反応室の中の圧力を調整する圧力調整バルブと、反応室と圧力調整バルブとの間に設けられる第１の部分及び圧力調整バルブと排気ポンプとの間に設けられる第２の部分を含む排気配管と、を有する気相成長装置を用いた気相成長方法であって、反応室に第１の基板を搬入し、第１の基板を所定温度となるように加熱し、所定流量でプロセスガスを供給し圧力調整バルブを制御して反応室の中の圧力を所定圧力に調整することにより第１の基板の表面に炭化珪素膜を形成すると共に、第１の部分及び第２の部分の少なくともいずれか一方に炭素を含む副生成物を堆積し、第１の基板を反応室から搬出し、排気配管の中の圧力を制御して、排気配管の少なくとも一部に、弗素を含有するガスを含むガスを供給して副生成物を除去し、副生成物を除去した後に、反応室に第２の基板を搬入し、第２の基板の表面に炭化珪素膜を形成する。

【0017】

図１は、第１の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第１の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置１００である。第１の実施形態の気相成長装置１００は、ウェハ１枚毎に成膜する縦型の枚葉式のエピタキシャル炭化珪素膜の気相成長装置１００である。

【0018】

気相成長装置１００は、反応室１０、圧力調整バルブ１２、排気ポンプ１４、除害装置１６、第１の排気配管１８（第１の部分）、第２の排気配管２０（第２の部分）、第３の排気配管２２（第３の部分）、第４の排気配管２４、クリーニングガス供給管２６、圧力制御部２８を備える。反応室１０は、ガス供給口１０ａ、サセプタ１０ｂ、ヒータ１０ｃ、ガス排気口１０ｄを有する。第４の排気配管２４には、排気ダクト３０が接続される。排気配管は、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２、及び、第４の排気配管２４を含む。

【0019】

反応室１０は、例えば、ステンレス製である。反応室１０は、円筒形状の壁を有する。反応室１０内でウェハＷの表面に炭化珪素膜が形成される。ウェハＷは基板の一例である

【0020】

ガス供給口１０ａは、反応室１０の上部に設けられる。ガス供給口１０ａから、プロセスガスが反応室１０内に供給される。

【0021】

プロセスガスは、例えば、シリコン（Ｓｉ）のソースガス、炭素（Ｃ）のソースガス、ｎ型不純物のドーパントガス、及び、キャリアガスを含む混合ガスである。シリコンのソースガスは、例えば、シラン（ＳｉＨ_４）である。炭素のソースガスは、例えば、プロパン（Ｃ_３Ｈ_８）である。ｎ型不純物のドーパントガスは、例えば、窒素ガスである。キャリアガスは、例えば、水素ガス、又は、アルゴンガスである。さらに、気相中におけるシリコンのクラスター化を抑制することで高い成膜速度を実現する目的で添加するアシストガスを加えてもいい。アシストガスは、塩素を含むガスであり、例えば、塩化水素ガス（ＨＣｌ）である。

【0022】

サセプタ１０ｂには、ウェハＷが載置可能である。サセプタ１０ｂには、中心部に開口部が設けられていても構わない。サセプタ１０ｂは、ホルダの一例である。

【0023】

ヒータ１０ｃは、サセプタ１０ｂの下に設けられる。ヒータ１０ｃは、サセプタ１０ｂに保持されたウェハＷを下方から加熱する。ヒータ１０ｃは、例えば、抵抗加熱ヒータである。

【0024】

ガス排気口１０ｄは、反応室１０の下部に設けられる。ガス排気口１０ｄから、排気ガスが排気される。排気ガスは、反応室１０で消費されなかったプロセスガスや、プロセスガスの反応により生じたガスを含む。

【0025】

排気ガスは、図１中の白矢印で示すように、第１の排気配管１８、圧力調整バルブ１２、第２の排気配管２０、排気ポンプ１４、第３の排気配管２２、除害装置１６、第４の排気配管２４を通って、気相成長装置１００の外に排気される。排気ガスは、更に、排気ダクト３０を通って、例えば、気相成長装置１００が設置される建屋の外に排気される。排気ダクト３０の外は大気圧である。

【0026】

第１の排気配管１８は、反応室１０と圧力調整バルブ１２との間に設けられる。第２の排気配管２０は、圧力調整バルブ１２と排気ポンプ１４との間に設けられる。第３の排気配管２２は、排気ポンプ１４と除害装置１６との間に設けられる。第４の排気配管２４は、除害装置１６と排気ダクト３０との間に設けられる。

【0027】

以下、反応室１０の圧力を第０の圧力Ｐ０、第１の排気配管１８の中の圧力を第１の圧力Ｐ１、第２の排気配管２０の中の圧力を第２の圧力Ｐ２、第３の排気配管２２の中の圧力を第３の圧力Ｐ３、第４の排気配管２４の中の圧力を第４の圧力Ｐ４と称する。

【0028】

排気ポンプ１４は、反応室１０からガスを排出する。排気ポンプ１４は、反応室１０の中の圧力を低減する。排気ポンプ１４は、例えば、真空ポンプである。

【0029】

圧力調整バルブ１２は、反応室１０の中の圧力を、所望の圧力に調整する。圧力調整バルブ１２は、第１の排気配管１８の中の第１の圧力Ｐ１を調整する。圧力調整バルブ１２は、例えば、スロットルバルブである。圧力調整バルブ１２は、例えば、バタフライバルブでもよい。

【0030】

圧力制御部２８は、例えば、圧力調整バルブ１２を制御する。例えば、圧力制御部２８からの指令により、圧力調整バルブ１２の開度が変化し、反応室１０の中の圧力や第１の排気配管１８の中の第１の圧力Ｐ１が制御される。

【0031】

反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１は、例えば、図示しない圧力計で計測される。圧力制御部２８は、例えば、計測された反応室１０の圧力Ｐ０や第１の圧力Ｐ１の結果を基に、反応室１０の圧力Ｐ０や第１の圧力Ｐ１が所望の圧力となる圧力調整バルブ１２の開度を決定する。圧力制御部２８は、圧力調整バルブ１２の開度が決定した開度となるように、圧力調整バルブ１２に指令を発する。

【0032】

第２の圧力Ｐ２は、例えば、図示しない圧力計で計測される。例えば、計測された反応室１０の圧力Ｐ０、第１の圧力Ｐ１、及び第２の圧力Ｐ２の少なくとも一つの計測結果を基に、反応室１０の圧力Ｐ０、第１の圧力Ｐ１、及び第２の圧力Ｐ２の少なくとも一つが所望の圧力となるように排気ポンプ１４の排気速度を決定する。ポンプの排気速度は、例えば、ポンプの中のローターの回転速度によって、制御する。

【0033】

除害装置１６は、排気ポンプ１４と排気ダクト３０との間に設けられる。除害装置１６は、例えば、燃焼式の除害装置である。あるいは乾式（吸着式）の除害装置でもよい。

【0034】

除害装置１６は、反応室１０から排気された排気ガスを無害化する。無害化された排気ガスは、気相成長装置１００の外部に排出される。

【0035】

クリーニングガス供給管２６は、第１の排気配管１８に接続される。クリーニングガス供給管２６は、第１の排気配管１８にクリーニングガスを供給する。クリーニングガスにより、反応室１０での成膜が行われていない時に、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の中に堆積した副生成物が除去される。

【0036】

このとき、ガス供給口１０ａから、反応室１０の中に、例えば窒素やアルゴンなどのパージガスを流して、クリーニングガスが反応室１０内に流れないようにする。副生成物のクリーニングによる発熱反応で配管の温度が１８０℃程度まで上昇しても、主として金属からなる排気配管はエッチングされないが、反応室１０内にサセプタ１０ｂやヒータ１０ｃなど、クリーニングによりエッチングされやすい部材があるためである。

【0037】

クリーニングガスは、ガス供給口１０ａから、反応室１０での成膜が行われていない時に、反応室１０内を通して第１の排気配管１８に供給してもよい。この場合、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の中に堆積した副生成物に加えて、反応室１０内に堆積した副生成物が除去される。この場合には、反応室１０内のサセプタ１０ｂやヒータ１０ｃなど、クリーニングによりエッチングされやすい部材がエッチングされることを避けるため、反応室１０内の温度が例えば１００℃以上に上がらないように、エッチングガスの流量等を制御する必要がある。

【0038】

クリーニングガスは、弗素を含有するガスを含む。クリーニングガスは、例えば、三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスや弗素（Ｆ_２）を含む。クリーニングガスは、例えば、三弗化塩素ガスの単ガスであっても、その他のガスとの混合ガスであっても構わない。クリーニングガスは、例えば、三弗化塩素ガスと窒素ガスとの混合ガス、又は、三弗化塩素ガスとアルゴンガスとの混合ガスである。

【0039】

排気ダクト３０は、気相成長装置１００の外部に設けられる。排気ダクト３０は、第４の排気配管２４に接続される。排気ダクト３０により、第３の排気配管２２の中の第３の圧力Ｐ３、及び、第４の排気配管２４の中の第４の圧力Ｐ４が、大気圧程度、あるいは大気圧に対して陰圧に保たれる。

【0040】

次に、第１の実施形態の気相成長方法について説明する。ウェハＷ上にエピタキシャル成長により炭化珪素膜を形成する場合を例に説明する。

【0041】

なお、第１の実施形態の気相成長方法は、炭化珪素膜の形成に伴い発生する副生成物のクリーニングを行う気相成長方法である。

【0042】

最初に、反応室１０の中にウェハＷ（第１の基板）を搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。ウェハＷは、ヒータ１０ｃにより加熱される。ウェハＷは、所定温度となるように加熱される。ウェハＷは、例えば、１６００℃に加熱される。

【0043】

ガス供給口１０ａから、所定流量のプロセスガスを反応室１０の中に供給する。プロセスガスは、例えば、シラン（ＳｉＨ_４）、プロパン（Ｃ_３Ｈ_８）、窒素ガス、水素ガスの混合ガスである。さらに塩化水素ガス（ＨＣｌ）を加えてもよい。

【0044】

プロセスガスを反応室１０の中に供給しながら、排気ポンプ１４を用いて反応室１０の中の圧力を低く保つ。反応室１０の中を減圧状態にする。反応室１０の中の圧力は、圧力調整バルブ１２を用いて、例えば２００Ｔｏｒｒ等の、所定圧力に調整する。

【0045】

ウェハＷの表面に炭化珪素膜がエピタキシャル成長により形成される。

【0046】

炭化珪素膜の成長中、排気ガスは、図１中の白矢印で示すように、第１の排気配管１８、圧力調整バルブ１２、第２の排気配管２０、排気ポンプ１４、第３の排気配管２２、除害装置１６、第４の排気配管２４を通って、気相成長装置１００の外に排気される。排気ガスは、更に、排気ダクト３０を通って、例えば、気相成長装置１００が設置される建屋の外に排気される。

【0047】

排気ガスの中には、反応室１０で消費されなかったプロセスガスや、プロセスガスガスの反応により生じたガスを含む。排気ガスは、反応室１０から第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２を通過する際に冷却されることで凝縮して、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２の内面に液体や固体の副生成物を堆積させる。

【0048】

ウェハＷの表面に炭化珪素膜が形成されると共に、少なくとも圧力調整バルブ１２の上流側又は下流側に炭素を含む副生成物が堆積する。ウェハＷの表面に炭化珪素膜が形成されると共に、第１の排気配管１８、及び、第２の排気配管２０の少なくともいずれか一方に炭素を含む副生成物が堆積する。

【0049】

副生成物には、例えば、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）を含む高分子化合物が含まれる。また、塩素（Ｃｌ）が含まれることもある。シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）を含む高分子化合物は、発火性の高い物質である。さらに塩素（Ｃｌ）を含む場合はオイリーシランと称され、これも発火性の高い物質である。

【0050】

ウェハＷの表面に炭化珪素膜を形成した後、ウェハＷを反応室１０の外に搬出する。

【0051】

図２は、第１の実施形態の気相成長方法の説明図である。

【0052】

ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスであり、その流量は、例えば、窒素は５００ｓｃｃｍ、三弗化塩素は１００ｓｃｃｍである。またパージガスは例えば窒素ガスやアルゴンガスであり、その流量は、例えば、５００ｓｃｃｍである。

【0053】

クリーニングガスを供給しながら、排気ポンプ１４を用いて反応室１０、第１の排気配管１８及び第２の排気配管２０の中の圧力を低く保つ。反応室１０、第１の排気配管１８、及び第２の排気配管２０の中を減圧状態にする。反応室１０の圧力は例えば１００Ｔｏｒｒ、第１の排気配管１８内の第１の圧力Ｐ１は例えば１０Ｔｏｒｒ、第２の排気配管２０内の第２の圧力Ｐ２は例えば１．０Ｔｏｒｒである。

【0054】

あるいは、ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、ガス供給口１０ａから反応室１０を通して第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。その流量は、例えば窒素は１ｓｌｍ、三弗化塩素は１００ｓｃｃｍである。

【0055】

クリーニングガスを供給しながら、排気ポンプ１４を用いて反応室１０、第１の排気配管１８及び第２の排気配管２０の中の圧力を低く保つ。反応室１０、第１の排気配管１８及び第２の排気配管２０の中を減圧状態にする。反応室１０の圧力は例えば１００Ｔｏｒｒ、第１の排気配管１８内の第１の圧力Ｐ１は例えば５０Ｔｏｒｒ、第２の排気配管２０内の第２の圧力Ｐ２は例えば１．５Ｔｏｒｒである。

【0056】

また、排気ダクト３０による排気により、第３の排気配管２２及び第４の排気配管２４の中の圧力は、大気圧程度に、あるいは大気圧より低く保たれる。第３の排気配管２２及び第４の排気配管２４の中の圧力は、大気圧程度に、あるいは大気圧に対して陰圧になる。第３の排気配管２２の中の第３の圧力Ｐ３は、例えば、大気圧の９５％以上である。

【0057】

クリーニングガスは、図２中の黒矢印で示すように、第１の排気配管１８、圧力調整バルブ１２、第２の排気配管２０、排気ポンプ１４、第３の排気配管２２、除害装置１６、第４の排気配管２４を通って、気相成長装置１００の外に排気される。クリーニングガスは、更に、排気ダクト３０を通って、例えば、気相成長装置１００が設置される建屋の外に排気される。

【0058】

反応室１０の中の圧力を第０の圧力Ｐ０、第１の排気配管１８の中の圧力を第１の圧力Ｐ１、第２の排気配管２０の中の圧力を第２の圧力Ｐ２、第３の排気配管２２の中の圧力を第３の圧力Ｐ３、第４の排気配管２４の中の圧力を第４の圧力Ｐ４、大気圧を大気圧ＡＰとした場合に、クリーニングガスによるクリーニング中は、下記式の関係が保たれる。
Ｐ０＞Ｐ１＞Ｐ２

【0059】

さらに、第１の圧力Ｐ１が例えば１０Ｔｏｒｒ以上５０Ｔｏｒｒ以下、第２の圧力Ｐ２が例えば１Ｔｏｒｒ以上５Ｔｏｒｒ以下となるように制御される。これらの圧力は圧力制御部２８からの指令により、圧力調整バルブ１２の開度を調整することで、制御される。

【0060】

このとき、例えば、図示しない圧力計で、反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１を計測する。計測された反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１の結果を基に、圧力調整バルブ１２の開度を調整する。

【0061】

圧力制御部２８は、例えば、計測された反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１の結果を基に、反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１とが所望の圧力となる圧力調整バルブ１２の開度を決定する。圧力制御部２８は、圧力調整バルブ１２の開度が決定した開度となるように、圧力調整バルブ１２に指令を発する。

【0062】

また、例えば、図示しない圧力計で、反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１と第２の圧力Ｐ２を計測する。計測された反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１の結果を基に、排気ポンプ１４の排気速度を調整する。

【0063】

排気ポンプ１４の排気速度は、例えば、計測された反応室１０の圧力Ｐ０と第１の圧力Ｐ１と第２の圧力Ｐ２の結果を基に、反応室１０の第０の圧力Ｐ０、第１の圧力Ｐ１、及び第２の圧力Ｐ２が所定圧力となる排気ポンプ内の例えばローターの回転数を決定する。

【0064】

また、例えば、第３の圧力Ｐ３が大気圧の９５％以上となるように制御される。排気ダクト３０による排気量を調整することで、第３の圧力Ｐ３が大気圧ＡＰの９５％以上となるように制御される。

【0065】

クリーニングガスにより、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の中に堆積した副生成物が除去される。また、クリーニングガスを反応室１０内に流す場合には、反応室１０内の副生成物も除去される。

【0066】

クリーニングガスを供給している間、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の壁はクリーニングガスと副生成物との反応により発熱するが、その温度は、例えば、１８０℃以下に保たれる。クリーニングガスを供給している間、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の壁は、必ずしも外部から積極的には加熱しない。

【0067】

クリーニングガスにより、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の中に堆積した副生成物を除去した後に、反応室１０にウェハＷ（第２の基板）を搬入し、ウェハＷの表面に炭化珪素膜を形成する。

【0068】

次に、第１の実施形態の気相成長方法の作用及び効果について説明する。

【0069】

炭化珪素膜を形成する気相成長装置では、反応室にシリコン（Ｓｉ）や炭素（Ｃ）を含む原料ガスなどのプロセスガスを流し、基板の表面に炭化珪素膜を形成する。反応室で消費されなかったプロセスガスや、プロセスガスガスの反応により生じたガスを含む排気ガスは、反応室から排気配管、排気ポンプ、除害装置などを通って装置外に排出される。

【0070】

排気ガスは、反応室から排気配管を通過する際に冷却されることで凝縮して、排気配管の内面に液体や固体の副生成物を堆積させる。この副生成物が、排気配管の閉塞の原因になるという問題がある。

【0071】

排気配管が閉塞すると、気相成長装置のメンテナンス作業が必要となり、気相成長装置の稼働率が低下する。また、排気ガスに副生成物には、有害ガスを発生する物質や、発火性がある物質もあり、メンテナンス作業に危険が伴う場合もある。このため、排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去するクリーニング方法が要求される。

【0072】

例えば、基板の表面にシリコン膜をエピタキシャル成長させる際に、プロセスガスとしてシラン（ＳｉＨ_４）を含むガスを用いる場合がある。この場合、気相成長装置の排気配管には、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）を含む発火性の高い物質である高分子化合物が副生成物として堆積することが知られている。さらに、プロセスガスとして塩素（Ｃｌ）を含む場合は、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）、塩素（Ｃｌ）を含む高分子化合物が副生成物として堆積することが知られている。さらに塩素（Ｃｌ）を含む高分子化合物は、オイリーシランと称され、これも発火性の高い物質である。

【0073】

シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）、塩素（Ｃｌ）を含む高分子化合物は、三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスにより、除去することが可能である。

【0074】

例えば、基板の表面に炭化珪素膜をエピタキシャル成長させる際に、プロセスガスとしてシラン（ＳｉＨ_４）と塩素（Ｃｌ）を含むガスを用いる場合がある。この場合も、シリコン膜の場合と同様、気相成長装置の排気配管に、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）を含む高分子化合物が副生成物として堆積する。また、プロセスガスには、さらに塩素（Ｃｌ）が含まれることもある。この場合、気相成長装置の排気配管に、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）、塩素（Ｃｌ）を含む高分子化合物が副生成物として堆積する。

【0075】

図３は、第１の実施形態の気相成長方法の作用及び効果の説明図である。

【0076】

発明者が、シリコン膜をエピタキシャル成長させる場合の副生成物と、炭化珪素膜をエピタキシャル成長させる場合の副生成物を比較した結果、炭化珪素膜の場合は、質量数が２００以下の低分子化合物が多く含まれることが明らかになった。また、低分子化合物の中には、炭素が含有されることが明らかになった。炭素は、炭化珪素膜の炭素のソースガスである例えばプロパン（Ｃ_３Ｈ_８）に由来すると考えられる。

【0077】

炭素を含む低分子化合物は、例えば、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_３Ｈ_８、ＣＨ_３Ｃｌ、ＣＨ_２Ｃｌ_２、ＣＨＣｌ_３、ＣＣｌ_４、Ｃ_２Ｈ_５Ｃｌ、Ｃ_２Ｈ_４Ｃｌ_２、Ｃ_２Ｈ_３Ｃｌ_３、Ｃ_２Ｈ_２Ｃｌ_４、Ｃ_２ＨＣｌ_５、Ｃ_２Ｃｌ_６、Ｃ_２Ｈ_４Ｃｌ、Ｃ_２Ｈ_３Ｃｌ、Ｃ_２Ｈ_２Ｃｌ、Ｃ_２ＨＣｌ、Ｃ_３Ｈ_７Ｃｌ、Ｃ_３Ｈ_６Ｃｌ、Ｃ_３Ｈ_５Ｃｌ、Ｃ_３Ｈ_４Ｃｌ、Ｃ_３Ｈ_３Ｃｌ、Ｃ_３Ｈ_２Ｃｌ、Ｃ_３ＨＣｌ、Ｃ_３Ｈ、Ｃ_３Ｃｌ等である。

【0078】

さらに、発明者が、炭化珪素膜をエピタキシャル成長させる場合の副生成物の堆積箇所を調査した結果、図３に示すように、圧力調整バルブ１２の上流側の第１の排気配管１８の中の圧力調整バルブ１２付近、圧力調整バルブ１２の下流側の第２の排気配管２０の中の圧力調整バルブ１２付近、及び排気ポンプ１４の下流側の第３の排気配管２２の中に、大量の副生成物４０が堆積することが明らかになった。例えば、シリコン膜をエピタキシャル成長させる場合の副生成物の堆積箇所は、主に圧力調整バルブ１２の上流側の第１の排気配管１８の中で、反応室１０から離れた、成膜時に温度が上がらない個所である。

【0079】

炭化珪素膜をエピタキシャル成長させる場合には、シリコン膜をエピタキシャル成長させる場合と異なり、反応室から排出される排気ガス中にシリコンよりも軽い原子である炭素が含まれる。このため、排気ガスの飽和蒸気圧が高くなり、高温となる反応室から排気配管に流入しても、容易には液化、あるいは固化されない。副生成物の堆積箇所の差は、上記違いにより生じると考えられる。

【0080】

第２の排気配管２０の中の第２の圧力Ｐ２は、圧力調整バルブ１２によってガスの流路が狭くなるため、第１の排気配管１８の中の第１の圧力Ｐ１よりも低くなっている。このため、排気ガスが圧力調整バルブ１２を通過する際、断熱膨張することで温度が一気に下がる。したがって、圧力調整バルブ１２の下流側に副生成物が形成されたと考えられる。

【0081】

副生成物が圧力調整バルブ１２の上流側の第１の排気配管１８の中の圧力調整バルブ１２付近や圧力調整バルブ１２の下流側の第２の排気配管２０の中の圧力調整バルブ１２付近に生成されたのは、圧力調整バルブ１２で生成された副生成物が、圧力調整バルブ１２の上流側と下流側に流動したためと考えられる。

【0082】

第１の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給する際に、圧力調整バルブ１２の上流側の第１の排気配管１８の第１の圧力Ｐ１が１Ｔｏｒｒ以上７００Ｔｏｒｒ以下となるように制御される。

【0083】

すなわち、第１の圧力Ｐ１が比較的高い圧力に保たれる。第１の圧力Ｐ１を比較的高い圧力に保つことにより、クリーニングガスと副生成物４０との間の反応が促進される。したがって、圧力調整バルブ１２の上流側の第１の排気配管１８の中の副生成物４０を、効果的に除去することが可能である。

【0084】

圧力調整バルブ１２の上流側の第１の排気配管１８の中の副生成物を効果的に除去する観点から、第１の圧力Ｐ１が１０Ｔｏｒｒ以上であることが好ましい。

【0085】

また、第１の実施形態の気相成長方法において、クリーニングガスを供給する際に、圧力調整バルブ１２の下流側の第２の排気配管２０の第２の圧力Ｐ２が、０．１Ｔｏｒｒ以上１００Ｔｏｒｒ以下となるように制御される。

【0086】

すなわち、第２の圧力Ｐ２が比較的高い圧力に保たれる。第２の圧力Ｐ２を比較的高い圧力に保つことにより、クリーニングガスと副生成物４０との間の反応が促進される。したがって、圧力調整バルブ１２の下流側の第２の排気配管２０の中の副生成物４０を、効果的に除去することが可能である。

【0087】

圧力調整バルブ１２の下流側の第２の排気配管２０の中の副生成物を効果的に除去する観点から、１Ｔｏｒｒ以上であること好ましい。

【0088】

圧力調整バルブ１２の下流側の第２の排気配管２０の中の副生成物を効果的に除去する観点から、第２の圧力Ｐ２が第１の圧力Ｐ１の１％以上に制御されることが好ましく、５％以上に制御されることがより好ましく、１０％以上に制御されることが更に好ましい。

【0089】

また、炭化珪素膜をエピタキシャル成長させる場合、図３に示すように、排気ポンプ１４と除害装置１６との間の第３の排気配管２２にも相当量の副生成物４０が堆積することが明らかになった。排気ポンプ１４の下流側の第３の排気配管２２の中に副生成物が見られたのは、排気ポンプ１６内部で排気ガスが圧縮され、副生成物が重合して高分子化し、液化あるいは固化しやすくなったためと考えられる。第１の実施形態の気相成長方法では、例えば、クリーニングガスを供給する際に、第３の排気配管２２の中の第３の圧力Ｐ３が大気圧の９５％以上となるように制御する。

【0090】

すなわち、第３の圧力Ｐ３が比較的高い圧力に保たれる。第３の圧力Ｐ３を比較的高い圧力に保つことにより、クリーニングガスと副生成物との間の反応が促進される。したがって、第３の排気配管２２の中の副生成物４０を、効果的に除去することが可能である。

【0091】

第３の排気配管２２の中の副生成物を、効果的に除去する観点から、第３の排気配管２２の中の第３の圧力Ｐ３が大気圧の９８％以上であることが好ましく、９９％以上であることがより好ましい。

【0092】

クリーニングガスを供給する際に、反応室の第０の圧力Ｐ０、第１の圧力Ｐ１、及び第２の圧力Ｐ２をモニタし、モニタした結果を圧力調整バルブ１２の開度と排気ポンプ１４の排気速度にフィードバックすることが好ましい。第２の圧力Ｐ２が安定し、第３の排気配管２２の中の副生成物を、安定して除去することが可能になる。

【0093】

クリーニングガスを供給している間、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の壁の温度は、１８０℃以下に保たれることが好ましい。また、クリーニングガスを供給している間、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、及び、第３の排気配管２２の壁は、外部から加熱しないことが好ましい。

【0094】

炭素を含む低分子化合物は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）、塩素（Ｃｌ）を含む高分子化合物と比較して、弗素を含むガスとの反応性が高く、反応時に発生する熱量も大きい。したがって、炭素を含む低分子化合物を含む反応副生成物は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）、塩素（Ｃｌ）を含む高分子化合物しか含まない反応副生成物と比較して、低温で除去することが可能であり、外部からの加熱を必ずしも行わなくても、クリーニングを効率的に行うことができる。

【0095】

発明者が、三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスによりクリーニング処理を行った際に排気されるガスを調査した結果、シリコン（Ｓｉ）、水素（Ｈ）、塩素（Ｃｌ）を含む高分子化合物しか含まない反応副生成物をクリーニングした場合に含まれるＳｉＦ_４、ＳｉＦ_３、Ｃｌ_２、Ｓｉ_２Ｆ_６、Ｓｉ_２Ｆ_５以外に、Ｃを含有するガスであるＣＦ_４、ＣＦ_３Ｃｌ、ＣＦ_２Ｃｌ_２、ＣＦＣｌ_３、ＣＣｌ_４、ＣＨＦ_３、ＣＨＦ_２Ｃｌ、ＣＨＦＣｌ_２、Ｃ_２Ｈ_５Ｆ、Ｃ_２Ｈ_４Ｆ_２、Ｃ_２Ｈ_３Ｆ_３、Ｃ_２Ｈ_２Ｆ_４、Ｃ_２Ｈ_３Ｆ_２、Ｃ_２Ｈ_２Ｆ、Ｃ_２Ｈ_２Ｆ_３、Ｃ_２Ｈ_２Ｆ_２、Ｃ_２Ｈ_２Ｆ、Ｃ_３Ｈ_７Ｆ、Ｃ_３Ｈ_６Ｆ_２、Ｃ_３Ｈ_５Ｆ_３、Ｃ_３Ｈ_５Ｆ、Ｃ_３Ｈ_５Ｆ_２、Ｃ_３Ｈ_４Ｆ、Ｃ_３Ｈ_４Ｆ_２、Ｃ_４Ｈ_９Ｆ、Ｃ_４Ｈ_８Ｆ_２、Ｃ_４Ｈ_７Ｆ_３、Ｃ_４Ｈ_６Ｆ_４、Ｃ_４Ｈ_５Ｆ_５、Ｃ_４Ｈ_８Ｆ、Ｃ_４Ｈ_７Ｆ_２、Ｃ_４Ｈ_６Ｆ_３、Ｃ_４Ｈ_５Ｆ_４、Ｃ_４Ｈ_４Ｆ_５、Ｃ_４Ｈ_７Ｆ、Ｃ_４Ｈ_６Ｆ_２、Ｃ_４Ｈ_５Ｆ_３、Ｃ_４Ｈ_４Ｆ_４、Ｃ_４Ｈ_３Ｆ_５、Ｃ_４Ｈ_６Ｆ、Ｃ_４Ｈ_５Ｆ_２、Ｃ_４Ｈ_４Ｆ_３、Ｃ_５Ｈ_３Ｆ_２、Ｃ_５Ｈ_３Ｆ_６等が含まれていることが判明した。これらの化合物は、副生成物４０に炭素（Ｃ）を含んだ化合物が含まれていた結果として生成されたものである。このような炭素と弗素（Ｆ）をどちらも含んだ化合物をクリーニング中に生成することで、クリーニング中の化学反応による発熱量を大きくし、配管外部からの加熱を行わなくても効果的なクリーニングを行うことができる。

【0096】

図４は、第１の実施形態の変形例の気相成長方法の説明図である。変形例では、第３の排気配管２２に接続されたクリーニングガス供給管３２を有する気相成長装置を用いる。

【0097】

図４に示すように、第３の排気配管２２に対してクリーニングガス供給管３２を設けて、上流の排気ポンプ１４側からパージガスを流しながら、このクリーニングガス供給管からクリーニングガス（図４中の黒矢印）を流す。これにより、排気ポンプ１４と除害装置１６の間の第３の排気配管２２の中の副生成物を効果的に除去することも可能である。

【0098】

以上、第１の実施形態及び変形例の気相成長方法によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0099】

（第２の実施形態）
第２の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去する際に、副生成物の表面を動かす点で、第１の実施形態の気相成長方法と異なる。第２の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去する際に、第１の部分を振動させることにより、副生成物の表面を動かす。第２の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去する際に、第１の部分を外部から叩くことにより、第１の部分に衝撃を与え、配管を素早く振動させる。第１の部分に衝撃を与え、第１の部分を動かす。

【0100】

第２の実施形態の気相成長装置は、反応室と、反応室からガスを排出する排気ポンプと、少なくとも反応室と排気ポンプとの間に設けられた排気配管と、排気配管の中に堆積される副生成物の表面を動かす機構と、を備える。第２の実施形態の気相成長装置は、排気配管の中に堆積される副生成物の表面を動かす機構を備える点で、第１の実施形態の気相成長装置と異なる。排気配管の中に堆積される副生成物の表面を動かす機構は、叩くことにより排気配管に振動を与える加振装置である。排気配管の中に堆積される副生成物の表面を動かす機構は、叩くことにより排気配管を動かす加振装置である。

【0101】

以下、第１の実施形態と重複する内容については、記述を一部省略する。

【0102】

図５は、第２の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第２の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置２００である。第２の実施形態の気相成長装置２００は、ウェハ１枚毎に成膜する縦型の枚葉式のエピタキシャル炭化珪素膜の気相成長装置２００である。

【0103】

気相成長装置２００は、反応室１０、圧力調整バルブ１２、排気ポンプ１４、除害装置１６、第１の排気配管１８（第１の部分）、第２の排気配管２０（第２の部分）、第３の排気配管２２（第３の部分）、第４の排気配管２４、クリーニングガス供給管２６、圧力制御部２８、加振装置４２を備える。反応室１０は、ガス供給口１０ａ、サセプタ１０ｂ、ヒータ１０ｃ、ガス排気口１０ｄを有する。第４の排気配管２４には、排気ダクト３０が接続される。排気配管は、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２、及び、第４の排気配管２４を含む。

【0104】

加振装置４２は、第１の排気配管１８を外部から叩く機能を有する。加振装置４２は、例えば、所定の周期、及び、所定の荷重で、第１の排気配管１８を叩く。加振装置４２は、加振装置４２が有するハンマー部４２ａにより、第１の排気配管１８を外部から叩く。

【0105】

図６は、第２の実施形態の気相成長方法の説明図である。

【0106】

第２の実施形態の気相成長方法では、第１の実施形態の気相成長方法と同様に、ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。

【0107】

第２の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、第１の排気配管１８を外部から叩く。加振装置４２のハンマー部４２ａにより、例えば、所定の周期、及び、所定の荷重で、第１の排気配管１８を叩く。

【0108】

クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、第１の排気配管１８を外部から叩くことにより、第１の排気配管１８が動く。第１の排気配管１８を外部から叩くことにより、例えば、第１の排気配管１８が振動する。

【0109】

加振装置４２を用いて、第１の排気配管１８を外部から叩くことにより、第１の排気配管１８の中に堆積した副生成物４０の表面が動く。加振装置４２を用いて、第１の排気配管１８を外部から叩くことにより、例えば、副生成物４０の表面が振動する。

【0110】

第２の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、第１の排気配管１８を外部から叩くことにより、第１の排気配管１８の中に堆積した副生成物４０の表面が動く。第１の排気配管１８の中に堆積した副生成物４０の表面が動くことにより、クリーニングガスと副生成物４０との反応が促進される。したがって、第１の排気配管１８の中に堆積した副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。

【0111】

図７は、第２の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置の作用及び効果の説明図である。図７は、気相成長装置２００の排気配管にクリーニングガスを供給している状態での、排気配管温度の時間変化を示す。

【0112】

図７に示すように、排気配管へのクリーニングガスの供給開始と共に、排気配管の温度が上昇する。排気配管の温度の上昇は、クリーニングガスと副生成物との反応熱の発生による。

【0113】

排気配管の温度は、上昇した後、下降に転ずる。その後、排気配管を叩くと、排気配管の温度が再び上昇する。排気配管の温度が、再度下降に転じた後、排気配管を再度叩くと、排気配管の温度が再び上昇する。

【0114】

図７で観察される排気配管の温度変化は、以下のように説明される。排気配管へクリーニングガスが供給されると、クリーニングガスと副生成物の表面が反応して、副生成物の除去が始まる。クリーニングガスと副生成物の表面の反応が進むと、副生成物の表面に、クリーニングガスと副生成物との反応を阻害する被膜が形成される。副生成物の表面に被膜が形成されると、反応が抑制されることで反応熱の発生は抑制され、排気配管の温度は下降する。

【0115】

副生成物の表面に形成される被膜は、炭素－炭素結合を有する物質であると考えられる。クリーニング後の副生成物の残渣に、炭素－炭素結合を有する物質が存在することが、発明者の残渣のラマン分光分析により明らかになっている。

【0116】

排気配管を叩くことにより、副生成物の表面が動く。排気配管を叩くことにより、副生成物の表面の被膜が動く。副生成物の表面の被膜が動くことにより、被膜が分断され、被膜の間に副生成物が露出する。露出した副生成物とクリーニングガスが反応し、排気配管の温度が上昇する。

【0117】

副生成物の表面に、再度被膜が形成されると、排気配管の温度が、再度下降に転じる。その後、排気配管を叩く度に、被膜が分断され、被膜の間に副生成物が露出し、露出した副生成物とクリーニングガスが反応し、排気配管の温度が上昇する。

【0118】

第２の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、第１の排気配管１８を外部から叩く。第１の排気配管１８を外部から叩くことにより、第１の排気配管１８が動く。第１の排気配管１８が動くことにより、第１の排気配管１８の中に堆積した副生成物４０の表面が動く。副生成物４０の表面が動くことにより、副生成物の表面に被膜が形成されてもすぐに分断される。したがって、クリーニングガスと副生成物４０との反応が促進される。よって、副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。なお、排気配管に振動を与える方法として、加振装置により外部から叩く方法について説明したが、振動を与えられれば加振装置は特に限定されない。加振装置は、排気配管を揺する、振るなどにより配管を素早く動かせればよい。

【0119】

以上、第２の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0120】

（第３の実施形態）
第３の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去する際に、第１の部分に設けられた貯留部を外部から叩くことにより、第１の部分を振動させる点で、第２の実施形態の気相成長方法と異なる。また、第３の実施形態の気相成長装置は、排気配管は貯留部を含み、加振装置は貯留部を叩く点で第２の実施形態の気相成長装置と異なる。

【0121】

以下、第２の実施形態と重複する内容については、記述を一部省略する。

【0122】

図８は、第３の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第３の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置３００である。

【0123】

気相成長装置３００は、反応室１０、圧力調整バルブ１２、排気ポンプ１４、除害装置１６、第１の排気配管１８（第１の部分）、第２の排気配管２０（第２の部分）、第３の排気配管２２（第３の部分）、第４の排気配管２４、クリーニングガス供給管２６、圧力制御部２８、加振装置４２を備える。反応室１０は、ガス供給口１０ａ、サセプタ１０ｂ、ヒータ１０ｃ、ガス排気口１０ｄを有する。第４の排気配管２４には、排気ダクト３０が接続される。排気配管は、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２、及び、第４の排気配管２４を含む。第１の排気配管１８は、貯留部１８ａを含む。

【0124】

貯留部１８ａは、炭化珪素膜の形成中に第１の排気配管１８に堆積する副生成物を溜める機能を有する。

【0125】

加振装置４２は、第１の排気配管１８の貯留部１８ａを外部から叩く機能を有する。加振装置４２は、例えば、所定の周期、及び、所定の荷重で、貯留部１８ａを叩く。加振装置４２は、加振装置４２が有するハンマー部４２ａにより、貯留部１８ａを外部から叩く。

【0126】

図９は、第３の実施形態の気相成長方法の説明図である。

【0127】

第３の実施形態の気相成長方法では、第２の実施形態の気相成長方法と同様に、ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。

【0128】

第３の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、第１の排気配管１８の貯留部１８ａを外部から叩く。加振装置４２のハンマー部４２ａにより、例えば、所定の周期、及び、所定の荷重で、貯留部１８ａを叩く。

【0129】

クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、貯留部１８ａを外部から叩くことにより、貯留部１８ａが動く。貯留部１８ａを外部から叩くことにより、例えば、貯留部１８ａが振動する。貯留部１８ａを外部から叩くことにより、例えば、貯留部１８ａが動く。

【0130】

クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、貯留部１８ａを外部から叩くことにより、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０の表面が動く。例えば、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０の表面が振動する。

【0131】

第３の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、加振装置４２を用いて、貯留部１８ａを外部から叩くことにより、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０の表面が動く。副生成物４０の表面が動くことにより、副生成物４０の表面にクリーニングガスと副生成物４０との反応を抑制する被膜が形成されてもすぐに分断される。したがって、クリーニングガスと副生成物４０との反応が促進される。よって、副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。

【0132】

副生成物４０を溜める効率を高めるために、図８に示すように、第１の排気配管１８に貯留部１８ａに向かう傾斜を設けることが好ましい。また、副生成物４０を溜める効率を高めるために、貯留部１８ａの近傍の第１の排気配管１８に図示しない冷却器を設けることが好ましい。

【0133】

以上、第３の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0134】

（第４の実施形態）
第４の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去する際に、第１の部分を揺らす点で、第３の実施形態の気相成長方法と異なる。また、第４の実施形態の気相成長装置は、排気配管の中に堆積される副生成物の表面を動かす機構は、排気配管を揺らす揺動装置である点で第３の実施形態の気相成長装置と異なる。

【0135】

以下、第３の実施形態と重複する内容については、記述を一部省略する。

【0136】

図１０は、第４の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第４の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置４００である。

【0137】

気相成長装置４００は、反応室１０、圧力調整バルブ１２、排気ポンプ１４、除害装置１６、第１の排気配管１８（第１の部分）、第２の排気配管２０（第２の部分）、第３の排気配管２２（第３の部分）、第４の排気配管２４、クリーニングガス供給管２６、圧力制御部２８、揺動装置４４を備える。反応室１０は、ガス供給口１０ａ、サセプタ１０ｂ、ヒータ１０ｃ、ガス排気口１０ｄを有する。第４の排気配管２４には、排気ダクト３０が接続される。排気配管は、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２、及び、第４の排気配管２４を含む。第１の排気配管１８は、貯留部１８ａを含む。

【0138】

貯留部１８ａは、炭化珪素膜の形成中に第１の排気配管１８に堆積する副生成物を溜める機能を有する。

【0139】

揺動装置４４は、第１の排気配管１８の貯留部１８ａを揺らす機能を有する。

【0140】

図１１は、第４の実施形態の気相成長装置の一部の模式断面図である。図１１は、第１の排気配管１８の模式断面図である。図１１（ａ）は、図１０のＡＡ’断面図である。図１１（ｂ）は図１０のＢＢ’断面である。

【0141】

揺動装置４４は、例えば、回転方向の切り替えが可能な両方向回転型モータを駆動源として、貯留部１８ａを第１の排気配管１８の周方向に揺らすことが可能である。

【0142】

図１２、図１３は、第４の実施形態の気相成長方法の説明図である。図１３は、第１の排気配管１８の模式断面図である。図１３は、図１２のＡＡ’断面図である。

【0143】

第４の実施形態の気相成長方法では、第３の実施形態の気相成長方法と同様に、ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。

【0144】

第４の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、揺動装置４４を用いて、第１の排気配管１８の貯留部１８ａを揺らす。例えば、図１３（ｂ）に示すように、揺動装置４４を用いて、貯留部１８ａを第１の排気配管１８の周方向に揺らす。

【0145】

揺動装置４４を用いて、貯留部１８ａを揺らすことにより、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０の表面が動く。貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０の表面が動くことにより、副生成物４０の表面にクリーニングガスと副生成物４０との反応を抑制する被膜が形成されてもすぐに分断される。したがって、クリーニングガスと副生成物４０との反応が促進される。よって、副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。

【0146】

以上、第４の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0147】

（第５の実施形態）
第５の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去する際に、副生成物を撹拌することにより、副生成物の表面を動かす点で、第３の実施形態の気相成長方法と異なる。また、第５の実施形態の気相成長装置は、排気配管の中に堆積される副生成物の表面を動かす機構は、副生成物を撹拌する撹拌装置である点で第３の実施形態の気相成長装置と異なる。

【0148】

以下、第３の実施形態と重複する内容については、記述を一部省略する。

【0149】

図１４は、第５の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第５の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置５００である。

【0150】

気相成長装置５００は、反応室１０、圧力調整バルブ１２、排気ポンプ１４、除害装置１６、第１の排気配管１８（第１の部分）、第２の排気配管２０（第２の部分）、第３の排気配管２２（第３の部分）、第４の排気配管２４、クリーニングガス供給管２６、圧力制御部２８、撹拌装置４６を備える。反応室１０は、ガス供給口１０ａ、サセプタ１０ｂ、ヒータ１０ｃ、ガス排気口１０ｄを有する。第４の排気配管２４には、排気ダクト３０が接続される。排気配管は、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２、及び、第４の排気配管２４を含む。第１の排気配管１８は、貯留部１８ａを含む。

【0151】

貯留部１８ａは、炭化珪素膜の形成中に第１の排気配管１８に堆積する副生成物を溜める機能を有する。

【0152】

撹拌装置４６は、第１の排気配管１８の貯留部１８ａに溜まった副生成物を撹拌する機能を有する。撹拌装置４６は、撹拌子４６ａと駆動部４６ｂとを有するマグネティックスターラーである。

【0153】

撹拌子４６ａは、棒磁石を含む。駆動部４６ｂは、磁石と、磁石を回転させるをモータータを有する。駆動部４６ｂの磁石の回転により、撹拌子４６ａが回転する。

【0154】

図１５は、第５の実施形態の気相成長方法の説明図である。

【0155】

第５の実施形態の気相成長方法では、第３の実施形態の気相成長方法と同様に、ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。

【0156】

第５の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、撹拌装置４６を用いて、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０を撹拌する。駆動部４６ｂの磁石の回転により、撹拌子４６ａが回転することで、貯留部１８ａに溜まった副生成物４０を撹拌する。

【0157】

第５の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０を撹拌することにより、副生成物４０の表面が動く。貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０の表面が動くことにより、副生成物４０の表面にクリーニングガスと副生成物４０との反応を抑制する被膜が形成されてもすぐに分断される。したがって、クリーニングガスと副生成物４０との反応が促進される。よって、副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。

【0158】

以上、第５の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0159】

（第６の実施形態）
第６の実施形態の気相成長装置は、撹拌装置の構成が異なる点で、第５の実施形態の気相成長装置と異なる。

【0160】

以下、第５の実施形態と重複する内容については、記述を一部省略する。

【0161】

図１６は、第６の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第６の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置６００である。

【0162】

撹拌装置４６は、第１の排気配管１８の貯留部１８ａに溜まった副生成物を撹拌する機能を有する。撹拌装置４６は、撹拌子４６ａ、駆動部４６ｂ、及び、回転軸４６ｃを有する。

【0163】

撹拌子４６ａは、回転軸４６ｃに固定される。駆動部４６ｂは、回転軸４６ｃを回転させるモータを有する。駆動部４６ｂにより回転軸４６ｃを回転させることにより、撹拌子４６ａが回転する。

【0164】

図１７は、第６の実施形態の気相成長方法の説明図である。

【0165】

第６の実施形態の気相成長方法では、第５の実施形態の気相成長方法と同様に、ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。

【0166】

第６の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、撹拌装置４６を用いて、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０を撹拌する。駆動部４６ｂにより、撹拌子４６ａが回転することで、貯留部１８ａに溜まった副生成物４０を撹拌する。

【0167】

第６の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０を撹拌することにより、副生成物４０の表面が動く。貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０の表面が動くことにより、副生成物４０の表面にクリーニングガスと副生成物４０との反応を抑制する被膜が形成されてもすぐに分断される。したがって、クリーニングガスと副生成物４０との反応が促進される。よって、副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。

【0168】

以上、第６の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0169】

（第７の実施形態）
第７の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去する際に、貯留部を加熱する点で、第３の実施形態の気相成長方法と異なる。

【0170】

また、第７の実施形態の気相成長装置は、反応室と、反応室からガスを排出する排気ポンプと、反応室と排気ポンプとの間に設けられ、副生成物を溜める貯留部を含む排気配管と、貯留部を加熱するヒータと、を備える。

【0171】

以下、第３の実施形態と重複する内容については、記述を一部省略する。

【0172】

図１８は、第７の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第７の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置７００である。

【0173】

気相成長装置７００は、反応室１０、圧力調整バルブ１２、排気ポンプ１４、除害装置１６、第１の排気配管１８（第１の部分）、第２の排気配管２０（第２の部分）、第３の排気配管２２（第３の部分）、第４の排気配管２４、クリーニングガス供給管２６、圧力制御部２８、ヒータ４８、第１の冷却器５０ａ、第２の冷却器５０ｂを備える。反応室１０は、ガス供給口１０ａ、サセプタ１０ｂ、ヒータ１０ｃ、ガス排気口１０ｄを有する。第４の排気配管２４には、排気ダクト３０が接続される。排気配管は、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２、及び、第４の排気配管２４を含む。第１の排気配管１８は、貯留部１８ａを含む。

【0174】

貯留部１８ａは、炭化珪素膜の形成中に第１の排気配管１８に堆積する副生成物を溜める機能を有する。

【0175】

ヒータ４８は、例えば、貯留部１８ａを囲むように設けられる。ヒータ４８は、貯留部１８ａを加熱する機能を有する。ヒータ４８により、例えば、貯留部１８ａを１５０℃以上３００℃以下の温度に加熱することが可能である。貯留部１８ａの温度は、例えば、貯留部１８ａの外側に設けられた温度計により測定することが可能である。

【0176】

第１の冷却器５０ａは、貯留部１８ａの反応室１０の側の第１の排気配管１８に設けられる。第２の冷却器５０ｂは、貯留部１８ａの排気ポンプ１４の側の第１の排気配管１８に設けられる。

【0177】

第１の冷却器５０ａ及び第２の冷却器５０ｂは、貯留部１８ａの上流側及び下流側の第１の排気配管１８を冷却する機能を有する。第１の冷却器５０ａ及び第２の冷却器５０ｂは、例えば、水冷式の冷却器である。

【0178】

図１９は、第７の実施形態の気相成長方法の説明図である。

【0179】

第７の実施形態の気相成長方法では、第３の実施形態の気相成長方法と同様に、ウェハＷを反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。

【0180】

クリーニングガスを供給しながら、ヒータ４８を用いて、貯留部１８ａを加熱する。貯留部１８ａを加熱することにより、貯留部１８ａの中に溜まった副生成物４０が加熱される。

【0181】

また、クリーニングガスを供給しながら、第１の冷却器５０ａ及び第２の冷却器５０ｂを用いて、貯留部１８ａの上流側及び下流側の第１の排気配管１８を冷却する。

【0182】

第７の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、副生成物４０を加熱することにより、クリーニングガスと副生成物４０との反応が促進される。よって、副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。特に、炭素－炭素結合を有する物質が生成された場合は、低温での除去が困難であり、温度を上げることが副生成物４０を除去する上で効果的である。

【0183】

また、第７の実施形態の気相成長方法では、クリーニングガスを供給しながら、第１の冷却器５０ａ及び第２の冷却器５０ｂを用いて、貯留部１８ａの上流側及び下流側の第１の排気配管１８を冷却する。ヒータ４８による加熱により高温となる貯留部１８ａの前後を冷却することにより、排気配管等に設けられる耐熱性の低い部材を保護することができる。

【0184】

クリーニングガスと副生成物４０との反応を促進する観点から、貯留部１８ａの温度は１５０℃以上とすることが好ましく、２００℃以上とすることがより好ましく、２５０℃以上とすることが、更に好ましい。また、耐熱性の低い部材を保護する観点から、貯留部１８ａの温度は３００℃以下とすることが好ましい。

【0185】

以上、第７の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0186】

（第８の実施形態）
第８の実施形態の気相成長方法は、副生成物を除去した後、反応室に第２の基板を搬入する前に、貯留部を取り外し、貯留部の中に残留する副生成物を、薬液を用いて除去する点で、第２の実施形態の気相成長方法と異なる。

【0187】

また、第８の実施形態の気相成長装置は、貯留部が、第１の部分から取り外し可能である点で、第２の実施形態の気相成長装置と異なる。

【0188】

以下、第２の実施形態と重複する内容については、記述を一部省略する。

【0189】

図２０は、第８の実施形態の気相成長装置の一例の模式図である。第８の実施形態の一例の気相成長装置は、炭化珪素膜を形成するための気相成長装置８００である。

【0190】

気相成長装置８００は、反応室１０、圧力調整バルブ１２、排気ポンプ１４、除害装置１６、第１の排気配管１８（第１の部分）、第２の排気配管２０（第２の部分）、第３の排気配管２２（第３の部分）、第４の排気配管２４、クリーニングガス供給管２６、圧力制御部２８を備える。反応室１０は、ガス供給口１０ａ、サセプタ１０ｂ、ヒータ１０ｃ、ガス排気口１０ｄを有する。第４の排気配管２４には、排気ダクト３０が接続される。排気配管は、第１の排気配管１８、第２の排気配管２０、第３の排気配管２２、及び、第４の排気配管２４を含む。第１の排気配管１８は、貯留部１８ａを含む。

【0191】

貯留部１８ａは、炭化珪素膜の形成中に第１の排気配管１８に堆積する副生成物を溜める機能を有する。貯留部１８ａは、第１の排気配管１８から取り外しが可能である。

【0192】

図２１は、第８の実施形態の気相成長方法の説明図である。

【0193】

第８の実施形態の気相成長方法では、第２の実施形態の気相成長方法と同様に、ウェハＷ（第１の基板）を反応室１０の外に搬出した後、反応室１０の中にダミーウェハＤＷを搬入し、サセプタ１０ｂの上に載置する。次に、クリーニングガス供給管２６から第１の排気配管１８の中に、クリーニングガスを供給すると共に、パージガスをガス供給口１０ａから、反応室１０内を通して、第１の排気配管１８に供給する。クリーニングガスは、例えば、窒素で希釈した三弗化塩素（ＣｌＦ_３）ガスである。

【0194】

クリーニングガスを供給することにより、副生成物４０を除去した後、反応室１０にウェハＷ（第２の基板）を搬入する前に、貯留部１８ａを第１の排気配管１８から取り外す。そして、貯留部１８ａに残留した副生成物４０を、薬液を用いて除去する。

【0195】

薬液は、例えば、酸性の溶液である。薬液は、例えば、フッ酸、又は、硝酸である。

【0196】

その後、貯留部１８ａを第１の排気配管１８に取り付け、反応室１０にウェハＷ（第２の基板）を搬入する。

【0197】

第８の実施形態の気相成長方法では、薬液を用いて、貯留部１８ａに残留した副生成物４０を除去することで、副生成物４０を効果的に除去することが可能となる。特に、炭素－炭素結合を有する物質が生成された場合は、クリーニングガスでの除去が困難であり、薬液を用いて除去することが効果的である。

【0198】

以上、第８の実施形態の気相成長方法及び気相成長装置によれば、炭化珪素膜の形成時に排気配管に堆積した副生成物を効果的に除去することができる。

【0199】

第１ないし第８の実施形態及び変形例では、ウェハ１枚毎に成膜する縦型の枚葉式のエピタキシャル装置を例に説明したが、気相成長装置は、枚葉式のエピタキシャル装置に限られるものではない。例えば、自公転する複数のウェハに同時に成膜するプラネタリー方式のＣＶＤ装置や、横型のエピタキシャル装置等にも、本発明を適用することが可能である。

【0200】

第１ないし第８の実施形態及び変形例では、炭化珪素膜の形成の際に、シリコン（Ｓｉ）のソースガス、及び、炭素（Ｃ）のソースガスを混合して、１つのガス供給口１０ａから反応室１０に供給する場合を例に説明したが、例えば、シリコン（Ｓｉ）のソースガス、及び、炭素（Ｃ）のソースガスを異なるガス供給口１０ａから反応室１０に供給することも可能である。

【0201】

第１ないし第８の実施形態及び変形例の気相成長装置のクリーニングは、炭化珪素膜を形成する度に行われなくても構わない。例えば、複数の基板に炭化珪素膜の成膜を行った後に、気相成長装置のクリーニングを行う構成であっても構わない。

【0202】

第２ないし第４の実施形態では、第１の排気配管１８（第１の部分）を振動させる形態を例に説明したが、第２の排気配管２０（第２の部分）を振動させる形態、又は、第１の排気配管１８（第１の部分）及び第２の排気配管２０（第２の部分）の両方を振動させる形態とすることも可能である。

【0203】

第２ないし第８の実施形態では、第１の排気配管１８（第１の部分）が貯留部１８ａを含む形態を例に説明したが、第２の排気配管２０（第２の部分）が貯留部を含む形態、又は、第１の排気配管１８（第１の部分）及び第２の排気配管２０（第２の部分）の両方が貯留部を含む形態とすることも可能である。

【0204】

第１ないし第８の実施形態及び変形例では、装置構成や成長方法等、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や成長方法等を適宜選択して用いることができる。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての気相成長方法及び気相成長装置は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。

【符号の説明】

【0205】

１０ 反応室
１０ａ ガス供給口
１０ｂ サセプタ
１０ｃ ヒータ
１０ｄ ガス排気口
１２ 圧力調整バルブ
１４ 排気ポンプ
１６ 除害装置
１８ 第１の排気配管（第１の部分）
１８ａ 貯留部
２０ 第２の排気配管（第２の部分）
２２ 第３の排気配管（第３の部分）
２４ 第４の排気配管
２６ クリーニングガス供給管
２８ 圧力制御部
３０ 排気ダクト
４０ 副生成物
４２ 加振装置
４２ａ ハンマー部
４４ 揺動装置
４６ 撹拌装置
４６ａ 撹拌子
４６ｂ 駆動部
４６ｃ 回転軸
４８ ヒータ
５０ａ 第１の冷却器
５０ｂ 第２の冷却器
１００ 気相成長装置
２００ 気相成長装置
３００ 気相成長装置
４００ 気相成長装置
５００ 気相成長装置
６００ 気相成長装置
７００ 気相成長装置
８００ 気相成長装置
ＡＰ 大気圧
Ｐ０ 反応室内の圧力
Ｐ１ 第１の圧力
Ｐ２ 第２の圧力
Ｐ３ 第３の圧力
Ｐ４ 第４の圧力
Ｗ ウェハ（第１の基板、第２の基板）
ＤＷ ダミーウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】