JP2001210600A - 化学的気相析出法による炭化ケイ素の製造方法及び装置 - Google Patents

化学的気相析出法による炭化ケイ素の製造方法及び装置

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JP2001210600A JP2000381817A JP2000381817A JP2001210600A JP 2001210600 A JP2001210600 A JP 2001210600A JP 2000381817 A JP2000381817 A JP 2000381817A JP 2000381817 A JP2000381817 A JP 2000381817A JP 2001210600 A JP2001210600 A JP 2001210600A
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Roland Dr Rupp
ルツプ ローラント
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術よりもプロセスガスを高収量で得ら
れるCVDプロセスによる炭化ケイ素(SiC)の製造
方法及び装置を提供する。 【解決手段】 プロセスガス流2(第1のガス流)から基
板4上にCVDプロセスによりSiCを析出する。更に
プロセスガス流2を流動方向に完全に囲む希ガスからな
る第2のガス流3を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、気相からの化学的
析出(CVD)法により炭化ケイ素(SiC)を製造す
るための方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】炭化ケイ素(SiC)を製造するCVD
プロセスではケイ素又は炭素を供給するための作用ガス
及び担体ガス(一般に水素)からなるガス流は基板上に
導かれ、ガス混合物から化学反応によりSiCが基板上
に析出される。「炭化ケイ素及びその関連物質に関する
国際会議の技術要綱(Technical Diges
tof International Confere
nce on SiCand Related Mat
erials)」日本国、京都、1995年、第609
頁から単結晶のSiCを製造するためのCVD法が公知
であり、その際基板の温度は1800℃〜2300℃の
間に設定される。それにより結晶品質に悪影響を及ぼす
ことなく高い成長率が達成される。この公知方法での成
長率は0.5mm/時間までである。もちろんこの公知
方法では最大で長さ2mmの結晶を成長させることがで
きるに過ぎない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術よりもプロセスガスの利用率の高いCVD法による
炭化ケイ素の製造方法及び装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明の請求
項1又は請求項7に記載の特徴により解決される。
【0005】請求項1に基づく炭化ケイ素の製造方法で
は、ケイ素(Si)及び炭素(C)を供給するための少
なくとも1種の作用ガス及び少なくとも1種の担体ガス
からなる第1のガス流が基板上に向けられる。この第1
のガス流から基板上に化学的気相析出(CVD)法によ
り炭化ケイ素が成長する。更に第1のガス流をその流れ
方向に平行に実質的に完全に囲む第2のガス流が形成さ
れる。
【0006】請求項7に基づく炭化ケイ素(SiC)を
製造する装置は1つの反応炉、この反応炉内に配設され
ている少なくとも1つの基板、化学的気相析出により炭
化ケイ素を基板上に成長させるためケイ素(Si)及び
炭素(C)を供給する少なくとも1種の作用ガス及び少
なくとも1種の担体ガスからなり基板上に向けられる第
1のガス流を形成するための手段、及び第1のガス流を
その流れ方向に平行に実質的に完全に囲む第2のガス流
を形成するための手段を含んでいる。
【0007】本発明は、第1のガス流を囲む第2のガス
流により第1のガス流の拡散を低減させることができ、
従って第1のガス流におけるプロセスガスの濃度の高い
安定性が達成されるという認識に基づく。その結果この
プロセス中に導入された作用ガスを一層良く利用するこ
とができる。従って基板の同じ成長温度及びプロセスガ
スの同じガス流全量で炭化ケイ素の成長率が高められ
る。本発明による第2のガス流によりこの第2のガス流
を使用しない場合よりも10倍以上も高い作用ガス収量
を達成することができた。
【0008】本発明方法及び装置の他の有利な実施態様
は請求項1又は7のそれぞれの従属請求項に記載されて
いる。第1の有利な実施態様では、2つのガス流を形成
するための手段を相応して形成することにより第1のガ
ス流の流速を第2のガス流の流速よりも大きく設定す
る。第1のガス流の流速が大きいことにより、プロセス
ガス及び少なくとも1種の担体ガスのガス粒子の第1の
ガス流から第2のガス流への相互拡散によるプロセスガ
スの損失は少なくなる。
【0009】基板上に向けられる第1のガス流を形成す
るための手段は特に、基板に向けられた排出口を有する
少なくとも1つのノズル及び少なくとも1種の作用ガス
及び少なくとも1種のキャリアガスをノズルに供給する
ための手段を含んでいる。更に第2のガス流を形成する
ための手段は、十分に均質な第2のガス流を形成し、第
1のガス流を形成するための手段のノズルを囲むディフ
ューザを備えることができる。
【0010】別の実施態様では、第2のガス流として第
1のガス流よりも粘度の低いガス又はガス混合物が用い
られる。それにより両方のガス流が渦流により混ざり合
うことが回避される。
【0011】第2のガス流として有利なガスとしては、
黒鉛を化学的に腐食しないガスであり、特に希ガス又は
希ガス混合物があげられる。これにより高温でも反応炉
内に黒鉛部品を使用することができる。特に黒鉛部品が
炉内にない場合には、水素も第2のガス流として適して
いる。
【0012】基板の成長温度は有利には約800℃〜約
2500℃の間に設定される。
【0013】特に有利な実施態様では、特に半導体デバ
イスに使用することのできる単結晶の炭化ケイ素が製造
される。
【0014】
【実施例】本発明を実施例及び図面に基づき以下に詳述
する。
【0015】図1に示す装置は、特に中空円筒状(管
状)に形成可能であり有利には例えば水冷により冷却さ
れる外壁11を有する反応炉10を含んでいる。反応炉
10の外壁11は特に石英ガラスから形成できる。この
外壁11上の端面には蓋12が載置され、例えばフラン
ジ接続されている。外壁11により囲まれている反応炉
10の内部空間33にはサセプタ6が設置されており、
これは特に中空円筒状に形成することができ、高周波コ
イル7により形成される高周波磁場により加熱される
(誘導加熱)。サセプタ6に適した材料は黒鉛である。
サセプタ6は、有利には例えば黒鉛フォームから形成可
能である熱絶縁部8により熱的に外壁11と絶縁されて
いる。サセプタ6の内部には基板4を支持するための基
板ホルダ5が配設されている。基板ホルダ5は例えば黒
鉛からなる。基板4としてはSiCのCVDプロセスに
適した基板、例えばシリコン基板(約1400℃までの
温度)、炭化タンタル(TaC)基板又はSiC基板を
使用することができる。
【0016】反応炉10の蓋12の中心範囲内には、反
応炉10の内部空間33に通じ基板4に向けられた排出
口21を有するノズル20が通されている。ノズル20
の排出口21の寸法は少なくとも一方向で基板4の寸法
に適合させると有利である。ノズル20の排出口21と
基板4との間隔は一般に約2cm〜約50cmの間であ
る。ノズル20には炭化ケイ素(SiC)を製造するた
めの、特に単結晶の炭化ケイ素を製造するためのCVD
プロセスに適したプロセスガスが供給される。これらの
プロセスガスは、ケイ素(Si)を供給するための少な
くとも1種の作用ガスSiZ(前駆体、ソース)、炭素
(C)を供給するための少なくとも1種の作用ガスC
Y、少なくとも担体ガス(キャリアガス)、一般に水素
H2・及び場合によっては所望のSiCのドーピングの
ためのドーピングガスDを含んでいる。これらのプロセ
スガスからなるガス混合物は第1のガス流2としてノズ
ル20の排出口21を通って基板4に向かってサセプタ
6の加熱された内部空間に流れる。その際プロセスガス
の流速はノズル20に流入する場合よりもノズル20か
ら流出する場合の方が速い。第1のガス流2が加熱され
た基板4とぶつかる際に作用ガスの化学反応により水素
からなる担体ガスの共同作用下に炭化ケイ素が析出(C
VD=化学的気相析出)される。析出された炭化ケイ素
の構造は特に基板の材料及び成長面を支配する成長温度
に依存する。一般に約800℃以上の比較的高い成長温
度では成長するSiCは単結晶であり、それ以下の成長
温度ではそれに反して多結晶又は非晶質である。成長温
度は高周波コイル7の高周波磁場のエネルギーにより調
整可能である。第1のガス流2は予め自由に設定可能の
角度0°〜90°で、有利には約90°で基板4に衝突
するようにできる。
【0017】基板ホルダ5は有利には長手軸に沿って上
下に移動可能である。それにより基板4又はSiCの成
長面はサセプタ6の内部の温度領域の所望の位置にもた
らされる。特に有利な実施例では基板ホルダ5はその長
手軸を中心に回転することができる。このプロセス中の
基板ホルダ5及びそれと共に基板4の連続回転により成
長するSiCの均一性は明らかに高められる。典型的な
回転率は約5回転/分(rpm)〜約1000回転/分
(rpm)である。回転する基板ホルダ5を有するこの
実施例はノズル20のスリット状の排出口21と関連し
て特に有利である。それというのも基板4の回転により
第1のガス流2の不均一性が補償されるからである。
【0018】第1のガス流2の他にこの第1のガス流2
を側方から囲む第2のガス流3が形成される。従って両
ガス流2及び3は互いにほぼ平行に流れる。第2のガス
流3により排出口21と基板4との間の第1のガス流2
の拡散は明らかに減少される。それにより使用されるプ
ロセスガス、特に作用ガスSiZ及びCYの歩留りも1
0倍高められる。第2のガス流3を介して反応炉10内
の圧力全体も有利に制御される。図1の実施例において
は第2のガス流3は第1のガス流2中の水素を主として
反応炉10内の黒鉛部品、特にサセプタ6から遠ざける
という付加的利点をもたらす。こうしてサセプタ6の化
学的分解(腐食)は阻止され、第1のガス流2中の作用
ガスの調整比を良好に守ることができる。この第2のガ
ス流3は基板4の成長過程に化学的に作用しないガス又
はガス混合物からなると有利である。特に第2のガス流
3としては第1のガス流2のガス混合物の粘度より低い
ガス又はガス混合物が適している。特に第2のガス流3
としては例えばヘリウム(He)又はアルゴン(Ar)
のような希ガス又は希ガス混合物が適している。
【0019】第2のガス流3を形成するために反応炉1
0の蓋12内に複数の流入口13が備えられ、それを通
ってXと符号付けられたガス又はガス混合物が外壁11
により限定される反応炉10の内部空間33内に流入で
きるようにされる。これらの流入口13は有利には同心
円的にノズル20の排出口21の周りに配設されてい
る。蓋12内の流入口13は供給されるガスXから十分
に均質な第2のガス流3が生じるように形成すると有利
である。均質なガス流を形成するために有利には約10
0μm〜約500μmの網目の大きさの金属製金網で形
成されているディフューザ14を使用すると特に有利で
ある。このようなディフューザ14は市販されている。
ディフューザ14は縁部に適当な固定手段で挟み込まれ
ており、蓋12の一部を構成する。図1の実施例では流
入口13又はディフューザ14のメッシュ(網目)はほ
ぼ同じ高さに、即ちほぼ一平面内にノズル20の排出口
21と共に配設されている。しかしノズル20の排出口
21は第1のガス流2の流れ方向に内部空間33内に移
動させて配設してもよい。
【0020】図2は図1に示す装置の蓋12及びノズル
20の図1のII−II線で切断した断面を示すもので
ある。流入口13を有するディフューザ14は金属製金
網としてノズル20と蓋12の特に図示されていない縁
との間に挟み込まれている。ディフューザ14の金網は
ノズル20の排出口21をできるだけ狭い間隔で囲んで
いる。ノズル20の排出口21は図2の実施例ではスリ
ット状に形成されており、その長手寸法は基板4の直径
に合せられている。
【0021】図3は反応炉10の上部のガス流入範囲の
拡大断面を示すものである。外壁11により囲まれる反
応炉10の内部空間33内にノズル20が突出してい
る。ノズル20はディフューザ14により囲まれてい
る。外壁11、ディフューザ14及びノズル20との間
には反応炉10の内部空間33と分離されているガス予
備室30が形成されている。このガス予備室30内には
1個又は複数個の流入口15を介して第2のガス流3用
のガスXが導入され、ディフューザ14を通して反応炉
10の内部空間33内に第2のガス流3として供給され
る。ノズル20のノズル内部空間23内には第1の流入
口16を介して作用ガスSiZが、第2の流入口17を
介して作用ガスCYが、第3の流入口18を介して担体
ガスである水素が、また第4の流入口19を介してドー
ピングガスDが導入される。これらのプロセスガスから
なるガス混合物はノズル20の排出口21を通って第1
のガス流2として反応炉10の内部空間33内に流れ
る。ノズル20の排出口21はこの実施例においてはデ
ィフューザ14に対して反応炉10の内部空間33に移
動され、従ってここにはディフューザ14よりも図示さ
れていない基板4の近くに配設されている。第2のガス
流3は外壁11とノズル20との間にノズル20の排出
口21の高さにまで流れ、従ってほぼガス流2に平行に
流れる。この実施例においてはノズル20は反応炉10
の加熱範囲の近くに配置されているので、ノズル20の
ための冷却装置22、例えば導管及びこの導管に平行に
案内される排出管を有する液体冷却装置を備えると有利
である。このような液体冷却装置22、特に水冷装置は
当業者に公知である。内部空間33内に突出しているノ
ズル20の利点は共通路が短いことによりガス流2及び
3が混ざり合うことが少ないことである。
【0022】図4による別の実施例では図1の実施例に
比べて90°回転させた反応炉10(水平反応炉)を有
する装置が示されている。図4の実施例では第1のガス
流2及び第2のガス流3はほぼ水平方向に向けられてい
る。基板4は基板ホルダ5の傾斜面に配置されている。
従って第1のガス流2は基板4に角度をもってぶつか
り、第1のガス流2がほぼ基板4上に垂直にぶつかる図
1の実施例とは異なり基板4を越えて流れる。しかし基
板4を図1におけるように第1のガス流に対して垂直に
配設してもよい。サセプタ6は台座9上に配設されてい
る。図1の実施例とのもう1つの相違点は、ノズル20
が図3による実施例と同様に反応炉10の内部空間33
内に突出していることである。それにより基板4とノズ
ル20の排出口21との間隔が短くなる。ノズル20は
この実施例でも冷却すると有利である。また基板ホルダ
5をその長手軸に沿って移動させてもよい。
【0023】図5には炭化ケイ素を製造するための装置
のもう1つの実施例が示されている。この実施例では基
板ホルダ5は直接加熱される。そのため基板ホルダ5の
下に高周波コイル70、有利にはフラットコイル(パン
ケーキコイル)が配設される。この基板4を加熱するた
めの加熱手段の実施例は、第1のガス流2及び第2のガ
ス流3の送られる反応炉10の内部空間33内に黒鉛部
品が配設されないという利点を有する。従って第2のガ
ス流3用のガスXとして水素を使用することさえでき
る。反応炉10の外壁11には例えば特殊鋼を使用する
ことができる。この外壁11は冷却されると有利であ
る。また反応炉10の内部空間33内にはノズル20が
突出しており、このノズルは同様に冷却されると有利で
ある。更に排出口34及び35も図示されており、それ
らを介して図示されていないポンプにより余分なガスが
反応炉10の内部空間33から排出される。このような
排出口はこの装置の他の実施例の場合にも設けることが
できる。基板4を有する基板ホルダ5は同様に長手軸を
中心に回転できるようにすると有利である。
【0024】基板ホルダ5は電流を流すようにして直接
加熱してもよい(抵抗加熱)。第1のガス流2を形成す
るために全ての実施例で簡単な流入口のみをノズルの代
わりに備えてもよく、それを介してプロセスガス及び担
体ガス並びに場合によってはドーピングガスを反応炉内
に導入することができる。
【0025】基板4上に向けられる第1のガス流2の流
速は全ての実施例において一般にできるだけ大きく設定
され、一般に10m/分〜300mの間、有利には20
m/分〜600m/分の間に設定される。この設定はノ
ズル20を適当に選択することにより行われる。
【0026】第2のガス流3の流速はガスの消費量を抑
えるために小さくすると有利である。有利な一実施例で
は第1のガス流2の流速は第2のガス流3の流速よりも
大きく、一般に約3倍〜30倍に設定される。
【0027】第1のガス流2内のプロセスガスとしては
全ての実施例において原則としてケイ素及び/又は炭素
を供給するための全ての公知の作用ガス及び担体ガス並
びに場合によってはドーピングガスを使用することがで
きる。例えばシリコンを供給するための作用ガスSiZ
としてシランを、炭素を供給するための作用ガスCYと
してプロパンを、また担体ガスとして水素(H2・)を
使用可能である。シランの濃度は第1のガス流2内で約
0.1%〜約3%であると有利である。プロパンの濃度
は一般にシランの濃度の約3分の1に設定すると有利で
ある。原則として全ての公知のガス濃度及びガス比を設
定することができる。
【0028】第1のガス流2の流動断面積は基板4の寸
法により定められる。外側の第2のガス流3の流動断面
積は一般にCVDプロセス用に備えられた反応炉10の
寸法により設定され、原則として任意に選択可能であ
る。
【0029】反応炉10内の全ガス圧は一般に0.1〜
1バールの間、有利には0.2〜0.5バールの間に設
定される。
【0030】基板4の成長温度は単結晶の炭化ケイ素を
製造するために一般に800℃〜2500℃、有利には
1200℃〜2400℃の間に設定される。
【0031】本発明に基づく方法及び装置の特別な利点
は、SiC結晶を極めて長く、また大きな直径に成長さ
せることができることである。即ち反応炉内に黒鉛壁及
び黒鉛部品が存在していても析出及び/又は解離現象が
起こらないからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による炭化ケイ素の製造装置の一実施例
の縦断面図。
【図2】図1のII−II線により切断した装置の横断
面図。
【図3】反応炉の上部の第2のガス流を形成するための
部分の拡大断面図。
【図4】本発明による炭化ケイ素の製造装置の別の実施
例の縦断面図。
【図5】本発明による炭化ケイ素の製造装置のもう1つ
の実施例の縦断面図。
【符号の説明】
2 第1のガス流 3 第2のガス流 4 基板 5 基板ホルダ 6 サセプタ 7、70 高周波コイル 8 熱絶縁部 9 台座 10 反応炉 11 外壁 12 蓋 13、15、16、17、18、19 流入口 14 ディフユーザ 20 ノズル 21、34、35 排出口 23 ノズルの内部空間 30 ガス予備室 33 内部空間

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)ケイ素(Si)及び炭素(C)を供
    給するための少なくとも1種の作用ガス(SiZ、C
    Y)及び少なくとも1種の担体ガスを含む第1のガス流
    (2)を基板(4)上に向け、基板(4)上のこの第1
    のガス流(2)から化学的気相析出(CVD)法により
    炭化ケイ素を析出し、 b)第1のガス流(2)をその流れ方向に平行に実質的
    に完全に囲む第2のガス流(3)を形成し、 c)第1のガス流(2)の流速を第2のガス流(3)の
    流速よりも大きく設定することを特徴とする炭化ケイ素
    (SiC)の製造方法。
  2. 【請求項2】 a)ケイ素(Si)及び炭素(C)を供
    給するための少なくとも1種の作用ガス(SiZ、C
    Y)及び少なくとも1種の担体ガスを含む第1のガス流
    (2)を基板(4)上に向け、基板(4)上のこの第1
    のガス流(2)から化学的気相析出(CVD)法により
    炭化ケイ素を析出し、 b)第1のガス流(2)をその流れ方向に平行に実質的
    に完全に囲む第2のガス流(3)を形成し、 c)第2のガス流(3)として第1のガス流(2)より
    も粘度の低いガス又はガス混合物を使用することを特徴
    とする炭化ケイ素(SiC)の製造方法。
  3. 【請求項3】 第2のガス流(3)に希ガス又は希ガス
    の混合物を使用することを特徴とする請求項1または2
    記載の方法。
  4. 【請求項4】 基板(4)における成長温度を約800
    ℃〜約2500℃の間に設定することを特徴とする請求
    項1乃至3の1つに記載の方法。
  5. 【請求項5】 単結晶の炭化ケイ素を製造するために使
    用することを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 a)反応炉(10)、 b)反応炉(10)内に配設された少なくとも1つの基
    板(4)、 c)第1のガス流(2)から化学的気相析出法により炭
    化ケイ素を基板(4)上に成長させるために基板(4)
    上に向けられるケイ素(Si)及び炭素(C)を供給す
    るための少なくとも1種の作用ガス(SiZ、CY)及
    び少なくとも1種の担体ガスを含んでいる第1のガス流
    (2)を形成するための手段(20)、 d)第1のガス流(2)をその流れ方向に平行に実質的
    に完全に囲む第2のガス流(3)を形成するための手段
    (14)を備え、 e)第1のガス流(2)を形成するための手段(20)
    及び第2のガス流(3)を形成するための手段(14)
    を第1のガス流(2)の流速が第2のガス流(3)の流
    速よりも大きくなるように構成したことを特徴とする炭
    化ケイ素(SiC)の製造装置。
  7. 【請求項7】 a)反応炉(10)、 b)反応炉(10)内に配設された少なくとも1つの基
    板(4)、 c)第1のガス流(2)から化学的気相析出法により炭
    化ケイ素を基板(4)上に成長させるために基板(4)
    上に向けられるケイ素(Si)及び炭素(C)を供給す
    るための少なくとも1種の作用ガス(SiZ、CY)及
    び少なくとも1種の担体ガスを含んでいる第1のガス流
    (2)を形成するための手段(20)、 d)第1のガス流(2)をその流れ方向に平行に実質的
    に完全に囲む第2のガス流(3)を形成するための手段
    (14)を備え、 e)第1のガス流(2)よりも粘度の低いガス又はガス
    混合物で第2のガス流(3)を形成することを特徴とす
    る炭化ケイ素(SiC)の製造装置。
  8. 【請求項8】 第2のガス流(3)を希ガス又は希ガス
    混合物で形成することを特徴とする請求項6または7記
    載の装置。
  9. 【請求項9】 反応炉(10)が黒鉛から形成されてい
    る部材(6、5)を含んでいることを特徴とする請求項
    8記載の装置。
  10. 【請求項10】 基板(4)の成長温度を約800℃〜
    約2500℃の間に設定するための手段(6、7、7
    0)を有することを特徴とする請求項6乃至9の1つに
    記載の装置。
  11. 【請求項11】 基板(4)上に向けられた第1のガス
    流(2)を形成するための手段が基板(4)の方向に向
    いた排出口(21)を有する少なくとも1つのノズル
    (20)を含んでいることを特徴とする請求項6乃至1
    0の1つに記載の装置。
  12. 【請求項12】 第2のガス流(3)を形成するための
    手段が第1のガス流(2)を形成するための手段として
    のノズル(20)を囲んでいるディフューザ(14)を
    含んでいることを特徴とする請求項11記載の装置。
  13. 【請求項13】 単結晶炭化ケイ素を形成するために使
    用されることを特徴とする請求項6乃至12の1つに記
    載の装置。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19958474A1 (de) * 1999-12-04 2001-06-21 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Erzeugung von Funktionsschichten mit einer Plasmastrahlquelle
US6576062B2 (en) * 2000-01-06 2003-06-10 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus and film forming method
DE10104613A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-22 Bosch Gmbh Robert Plasmaanlage und Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsbeschichtung
DE10104614A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-22 Bosch Gmbh Robert Plasmaanlage und Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsbeschichtung
US6896738B2 (en) * 2001-10-30 2005-05-24 Cree, Inc. Induction heating devices and methods for controllably heating an article
DE10243022A1 (de) * 2002-09-17 2004-03-25 Degussa Ag Abscheidung eines Feststoffs durch thermische Zersetzung einer gasförmigen Substanz in einem Becherreaktor
CN100442441C (zh) * 2002-10-03 2008-12-10 Nxp股份有限公司 形成外延层的方法和设备
US6967176B1 (en) * 2002-10-11 2005-11-22 University Of South Florida Method for making silicon containing dielectric films
US7118781B1 (en) * 2003-04-16 2006-10-10 Cree, Inc. Methods for controlling formation of deposits in a deposition system and deposition methods including the same
DE602004001802T3 (de) * 2003-04-24 2012-01-26 Norstel Ab Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Einkristallen durch Dampfphasenabscheidung
US7052546B1 (en) 2003-08-28 2006-05-30 Cape Simulations, Inc. High-purity crystal growth
US20050255245A1 (en) * 2004-01-13 2005-11-17 Fanton Mark A Method and apparatus for the chemical vapor deposition of materials
TW200609371A (en) * 2004-05-18 2006-03-16 Univ Arkansas Apparatus and methods of making nanostructures by inductive heating
US7473873B2 (en) * 2004-05-18 2009-01-06 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Apparatus and methods for synthesis of large size batches of carbon nanostructures
US7365289B2 (en) * 2004-05-18 2008-04-29 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Production of nanostructures by curie point induction heating
WO2006137852A2 (en) * 2004-09-17 2006-12-28 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Apparatus and methods for synthesis of large size batches of carbon nanostructures
DE102004062553A1 (de) * 2004-12-24 2006-07-06 Aixtron Ag CVD-Reaktor mit RF-geheizter Prozesskammer
JP5051875B2 (ja) * 2006-12-25 2012-10-17 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
JP5202839B2 (ja) * 2006-12-25 2013-06-05 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
US20090197424A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device
CN101591803B (zh) * 2008-05-28 2011-05-11 中国科学院半导体研究所 一种高温碳化硅双室热壁式外延生长装置
JP5595795B2 (ja) * 2009-06-12 2014-09-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置用の消耗部品の再利用方法
US8075692B2 (en) * 2009-11-18 2011-12-13 Rec Silicon Inc Fluid bed reactor
JP5500953B2 (ja) * 2009-11-19 2014-05-21 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置および成膜方法
JP5212455B2 (ja) 2010-12-16 2013-06-19 株式会社デンソー 炭化珪素単結晶の製造装置
CN102583382B (zh) * 2012-01-13 2013-06-05 梁洪奎 准气相法合成碳化硅纳米粉的方法
JP6158025B2 (ja) * 2013-10-02 2017-07-05 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置及び成膜方法
KR102104799B1 (ko) 2019-08-13 2020-05-04 주식회사 바이테크 대용량 cvd 장치
KR102297741B1 (ko) 2019-08-28 2021-09-06 주식회사 바이테크 대용량 cvd 장치
CN113088928A (zh) * 2019-12-23 2021-07-09 上海思擎企业管理合伙企业(有限合伙) 内筒壁吹扫装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6047202B2 (ja) * 1976-01-13 1985-10-21 東北大学金属材料研究所長 超硬高純度の配向多結晶質窒化珪素
JPS54106100A (en) * 1978-02-07 1979-08-20 Sharp Corp Vapor phase chemically depositing method for silicon carbide
JPS6237374A (ja) * 1985-08-08 1987-02-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 気相成長装置
JPS6270297A (ja) * 1985-09-24 1987-03-31 Sharp Corp 炭化珪素単結晶基板の製造方法
JPS6291496A (ja) * 1985-10-15 1987-04-25 Nec Corp 気相成長装置用反応管
JPS63216973A (ja) * 1987-03-05 1988-09-09 Hitachi Electronics Eng Co Ltd 気相反応装置における反応ガス送入方式
JPH0246723A (ja) * 1988-08-09 1990-02-16 Fujitsu Ltd 薄膜形成装置
US5093150A (en) * 1989-04-20 1992-03-03 Alps Electric Co., Ltd. Synthesis method by plasma chemical vapor deposition
DE4142877A1 (de) * 1990-12-28 1992-07-02 Mitsubishi Electric Corp Cvd-verfahren und vorrichtung zu dessen durchfuehrung
CA2099788A1 (en) * 1992-07-31 1994-02-01 Michael A. Pickering Ultra pure silicon carbide and high temperature semiconductor processing equipment made therefrom
JP3388555B2 (ja) * 1992-08-12 2003-03-24 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び熱処理方法
JPH06128094A (ja) * 1992-10-19 1994-05-10 Nisshin Steel Co Ltd 炭化ケイ素単結晶の製造方法
JPH07201756A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置
SE9502288D0 (sv) * 1995-06-26 1995-06-26 Abb Research Ltd A device and a method for epitaxially growing objects by CVD

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