JP2001284260A - 基板処理方法 - Google Patents
基板処理方法Info
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- JP2001284260A JP2001284260A JP2000093647A JP2000093647A JP2001284260A JP 2001284260 A JP2001284260 A JP 2001284260A JP 2000093647 A JP2000093647 A JP 2000093647A JP 2000093647 A JP2000093647 A JP 2000093647A JP 2001284260 A JP2001284260 A JP 2001284260A
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- reaction vessel
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45519—Inert gas curtains
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス排出路の内壁への反応副生成物の付着を
防止する。 【解決手段】 反応容器1の内部で化学反応を使って基
板11に成膜処理を施す装置であって、反応容器1とし
て、ほぼ同軸的に配設されたアウタチューブ2とインナ
チューブ3とを有し、インナチューブ3内の一端部から
基板処理用の反応ガスが供給され、インナチューブ3内
の他端部からアウタチューブ2とインナチューブ3との
間の空間12を介して内部の雰囲気ガスが外部に排出さ
れるような二重構造の反応容器を用いる基板処理方法に
おいて、成膜時に、アウターチューブ2とインナーチュ
ーブ3との間の空間12に不活性ガスを供給する不活性
ガス供給手段としてのノズル30を設けた。
防止する。 【解決手段】 反応容器1の内部で化学反応を使って基
板11に成膜処理を施す装置であって、反応容器1とし
て、ほぼ同軸的に配設されたアウタチューブ2とインナ
チューブ3とを有し、インナチューブ3内の一端部から
基板処理用の反応ガスが供給され、インナチューブ3内
の他端部からアウタチューブ2とインナチューブ3との
間の空間12を介して内部の雰囲気ガスが外部に排出さ
れるような二重構造の反応容器を用いる基板処理方法に
おいて、成膜時に、アウターチューブ2とインナーチュ
ーブ3との間の空間12に不活性ガスを供給する不活性
ガス供給手段としてのノズル30を設けた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アウタチューブと
インナチューブよりなる二重構造の反応容器の内部で、
化学反応を使って基板に成膜処理を施す基板処理方法に
関する。
インナチューブよりなる二重構造の反応容器の内部で、
化学反応を使って基板に成膜処理を施す基板処理方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスを製造するため
には、ウェーハの表面に所定の薄膜を形成する成膜装置
が必要になる。
には、ウェーハの表面に所定の薄膜を形成する成膜装置
が必要になる。
【0003】この成膜装置としては、密閉された反応空
間で化学反応を使って成膜処理を行うCVD装置があ
る。
間で化学反応を使って成膜処理を行うCVD装置があ
る。
【0004】このCVD装置としては、一度に複数のウ
ェーハの表面に所定の薄膜を形成するバッチ式のCVD
装置がある。
ェーハの表面に所定の薄膜を形成するバッチ式のCVD
装置がある。
【0005】このバッチ式のCVD装置としては、成膜
すべき複数のウェーハを、ウェーハ表面を水平に保持し
た状態で鉛直方向に重ねるようにして配設する縦型のC
VD装置がある。
すべき複数のウェーハを、ウェーハ表面を水平に保持し
た状態で鉛直方向に重ねるようにして配設する縦型のC
VD装置がある。
【0006】この縦型のCVD装置では、密閉された反
応空間を形成するための反応容器として、例えば、アウ
タチューブとインナチューブとを同軸的に配した二重構
造の反応容器が用いられる。
応空間を形成するための反応容器として、例えば、アウ
タチューブとインナチューブとを同軸的に配した二重構
造の反応容器が用いられる。
【0007】反応容器として二重構造のものを用いる縦
型のCVD装置では、ウェーハの搬入搬出口は、通常、
反応容器の下端部に設けられる。また、成膜処理用の反
応ガスやパージガス等は、インナチューブ内の下端部か
ら供給され、反応容器の内部の雰囲気ガスは、インナチ
ューブ内の上端部から、アウタチューブとインナチュー
ブ間の空間を介して、アウタチューブの下部に配した排
気口から外部に排出される。
型のCVD装置では、ウェーハの搬入搬出口は、通常、
反応容器の下端部に設けられる。また、成膜処理用の反
応ガスやパージガス等は、インナチューブ内の下端部か
ら供給され、反応容器の内部の雰囲気ガスは、インナチ
ューブ内の上端部から、アウタチューブとインナチュー
ブ間の空間を介して、アウタチューブの下部に配した排
気口から外部に排出される。
【0008】図6は、上述した二重構造の反応容器を有
する従来の縦型CVD装置の概略構成を示す側断面図で
ある。以下、この従来の縦型CVD装置の構成を説明す
る。なお、以下の説明では、この縦型CVD装置が減圧
CVD装置であるものとして説明する。
する従来の縦型CVD装置の概略構成を示す側断面図で
ある。以下、この従来の縦型CVD装置の構成を説明す
る。なお、以下の説明では、この縦型CVD装置が減圧
CVD装置であるものとして説明する。
【0009】図示の縦型CVD装置は、アウタチューブ
2とインナチューブ3よりなる二重構造の反応容器1を
有している。反応容器1の外周は図示しないヒータで囲
まれている。反応容器1の内部には、反応容器1の下端
開口部から、多数の基板11を高さ方向に並べたボート
10が挿入されている。
2とインナチューブ3よりなる二重構造の反応容器1を
有している。反応容器1の外周は図示しないヒータで囲
まれている。反応容器1の内部には、反応容器1の下端
開口部から、多数の基板11を高さ方向に並べたボート
10が挿入されている。
【0010】インナチューブ3内の下部にはガス導入口
4、アウタチューブ2の下部にはガス排出口5が設けら
れており、ガス導入口4からガスを送り込むと、そのガ
スがインナチューブ3内を下方から上方へ流れ、その
後、インナチューブ3の上端部からアウタチューブ2と
インナチューブ3間の空間12を下向きに流れて、ガス
排気口5からガス排気路6内に排出されるようになって
いる。7はガス排気路6の末端に接続された真空ポン
プ、8はガス排気口5直後の圧力を測定する圧力計であ
る。
4、アウタチューブ2の下部にはガス排出口5が設けら
れており、ガス導入口4からガスを送り込むと、そのガ
スがインナチューブ3内を下方から上方へ流れ、その
後、インナチューブ3の上端部からアウタチューブ2と
インナチューブ3間の空間12を下向きに流れて、ガス
排気口5からガス排気路6内に排出されるようになって
いる。7はガス排気路6の末端に接続された真空ポン
プ、8はガス排気口5直後の圧力を測定する圧力計であ
る。
【0011】また、この装置では、特定ガスによって化
学反応させる際の反応容器1内の圧力制御を、不活性ガ
ス(例えばN2)をガス排気路6に流すことで行ってい
る。この場合、ガス排気路6の途中に不活性ガス供給ラ
イン22を接続して、ガス排気路6内に不活性ガスを導
入するようにしている。不活性ガス供給ライン22に
は、圧力を制御する上で必要な流量の不活性ガスを送り
込めるように、バルブ23とマスフローコントローラ
(MFC)24が設けられている。
学反応させる際の反応容器1内の圧力制御を、不活性ガ
ス(例えばN2)をガス排気路6に流すことで行ってい
る。この場合、ガス排気路6の途中に不活性ガス供給ラ
イン22を接続して、ガス排気路6内に不活性ガスを導
入するようにしている。不活性ガス供給ライン22に
は、圧力を制御する上で必要な流量の不活性ガスを送り
込めるように、バルブ23とマスフローコントローラ
(MFC)24が設けられている。
【0012】上記構成において成膜処理を行う場合に
は、まず、成膜すべき基板11をボート10に載せて反
応容器1内に挿入する。次いで、反応容器1内を真空排
気し、所定の真空度になったら、成膜処理用の反応ガス
を反応容器1内に送り込むと共に、反応容器1内の雰囲
気ガスをガス排気口5からガス排気路6を通して排気す
る。
は、まず、成膜すべき基板11をボート10に載せて反
応容器1内に挿入する。次いで、反応容器1内を真空排
気し、所定の真空度になったら、成膜処理用の反応ガス
を反応容器1内に送り込むと共に、反応容器1内の雰囲
気ガスをガス排気口5からガス排気路6を通して排気す
る。
【0013】これにより、反応ガスがインナチューブ3
内を下端部から上端部に向かって流れ、反応容器1内に
分散される。その結果、基板11の表面に所定の薄膜が
形成される。また、未反応ガス(反応に関与しなかった
反応ガス)や反応副生成物の蒸気は、インナチューブ3
の上端部からアウタチューブ2とインナチューブ3間の
空間12を介して排出される。その際、不活性ガス供給
ライン22から不活性ガスがガス排気路6に導入される
ことで、反応容器1内の圧力が制御される。
内を下端部から上端部に向かって流れ、反応容器1内に
分散される。その結果、基板11の表面に所定の薄膜が
形成される。また、未反応ガス(反応に関与しなかった
反応ガス)や反応副生成物の蒸気は、インナチューブ3
の上端部からアウタチューブ2とインナチューブ3間の
空間12を介して排出される。その際、不活性ガス供給
ライン22から不活性ガスがガス排気路6に導入される
ことで、反応容器1内の圧力が制御される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、SiH2C
l2ガスとNH3ガスとの化学反応によって窒化膜を形成
する場合、反応容器1から反応ガスを排出するためのガ
ス排気路6の内壁の特にガス排出口5付近の符号Aで示
す部分に、反応副生成物として、NH4Cl(塩化アン
モニウム)が付着するという問題がある。
l2ガスとNH3ガスとの化学反応によって窒化膜を形成
する場合、反応容器1から反応ガスを排出するためのガ
ス排気路6の内壁の特にガス排出口5付近の符号Aで示
す部分に、反応副生成物として、NH4Cl(塩化アン
モニウム)が付着するという問題がある。
【0015】また、珪酸エチル〔Si(OC2H5)4:
以下「TEOS」と称する〕を用いて酸化膜を形成する
場合には、流動性の小さい中間反応副生成物がいろいろ
と発生し、例えばシロキ酸結合した流動性の乏しい付着
物が、ガス排気路6の内壁の特に符号Aで示す部分に付
着するという問題がある。
以下「TEOS」と称する〕を用いて酸化膜を形成する
場合には、流動性の小さい中間反応副生成物がいろいろ
と発生し、例えばシロキ酸結合した流動性の乏しい付着
物が、ガス排気路6の内壁の特に符号Aで示す部分に付
着するという問題がある。
【0016】このように反応副生成物がガス排気路6の
内壁に付着すると、ガス排気路6が詰まって過負荷状態
となり、装置の故障などを招くことがある。従って、ガ
ス排気路6の内壁にはできるだけ反応副生成物を付着さ
せないようにする必要がある。
内壁に付着すると、ガス排気路6が詰まって過負荷状態
となり、装置の故障などを招くことがある。従って、ガ
ス排気路6の内壁にはできるだけ反応副生成物を付着さ
せないようにする必要がある。
【0017】そのため、従来では定期的なメンテナンス
を行うことにより、付着した副生成物を除去している。
しかし、頻繁にメンテナンスを行わなくてはならないた
め、装置の稼働率が低下するという問題があった。ま
た、メンテナンスによってガス排気路6にリークが発生
する危険性が高くなるという問題もあった。
を行うことにより、付着した副生成物を除去している。
しかし、頻繁にメンテナンスを行わなくてはならないた
め、装置の稼働率が低下するという問題があった。ま
た、メンテナンスによってガス排気路6にリークが発生
する危険性が高くなるという問題もあった。
【0018】本発明は、上記事情を考慮し、ガス排出路
に付着する副生成物を低減することで、メンテナンス回
数や手間を少なくすることができる基板処理方法を提供
することを目的とする。
に付着する副生成物を低減することで、メンテナンス回
数や手間を少なくすることができる基板処理方法を提供
することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、反応
容器の内部で化学反応を使って基板に成膜処理を施す方
法であって、前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設さ
れたアウタチューブとインナチューブとを有し、インナ
チューブ内の一端部から基板処理用の反応ガスが供給さ
れ、インナチューブ内の他端部から前記アウタチューブ
とインナチューブとの間の空間を介して内部の雰囲気ガ
スが外部に排出されるような二重構造の反応容器を用い
る基板処理方法において、成膜時に前記アウターチュー
ブとインナーチューブとの間の空間に不活性ガスを供給
するようにしたことを特徴とする。
容器の内部で化学反応を使って基板に成膜処理を施す方
法であって、前記反応容器として、ほぼ同軸的に配設さ
れたアウタチューブとインナチューブとを有し、インナ
チューブ内の一端部から基板処理用の反応ガスが供給さ
れ、インナチューブ内の他端部から前記アウタチューブ
とインナチューブとの間の空間を介して内部の雰囲気ガ
スが外部に排出されるような二重構造の反応容器を用い
る基板処理方法において、成膜時に前記アウターチュー
ブとインナーチューブとの間の空間に不活性ガスを供給
するようにしたことを特徴とする。
【0020】この発明では、成膜時の圧力制御を行う際
に、圧力制御を行うための不活性ガスをアウタチューブ
とインナチューブ間の空間に導入するので、ガス排気路
に流れ込む副生成物を不活性ガスで希釈することがで
き、副生成物の付着を低減することができる。
に、圧力制御を行うための不活性ガスをアウタチューブ
とインナチューブ間の空間に導入するので、ガス排気路
に流れ込む副生成物を不活性ガスで希釈することがで
き、副生成物の付着を低減することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の実施形態の基板処理
装置としての縦型CVD装置の概略構成図である。
基づいて説明する。図1は本発明の実施形態の基板処理
装置としての縦型CVD装置の概略構成図である。
【0022】この発明の装置の従来装置と違う点は、成
膜時に圧力制御するための不活性ガスを送り込む不活性
ガス供給ライン22を、ガス排気路6の途中に接続する
のではなく、アウターチューブ2とインナーチューブ3
間の空間30に挿入したノズル(不活性ガス供給手段)
に接続した点である。このノズル30は、アウタチュー
ブ3のガス排気口5の上方に設けた接続口21に取り付
けられている。その他の構成は、図6に示した従来例と
同じであるので、同一要素に同一符号を付して説明を省
略する。
膜時に圧力制御するための不活性ガスを送り込む不活性
ガス供給ライン22を、ガス排気路6の途中に接続する
のではなく、アウターチューブ2とインナーチューブ3
間の空間30に挿入したノズル(不活性ガス供給手段)
に接続した点である。このノズル30は、アウタチュー
ブ3のガス排気口5の上方に設けた接続口21に取り付
けられている。その他の構成は、図6に示した従来例と
同じであるので、同一要素に同一符号を付して説明を省
略する。
【0023】この装置によれば、成膜時に圧力制御をす
るために、不活性ガス供給ライン22から不活性ガス
(例えばN2)を流すことにより、反応副生成物をN2で
希釈することができる。従って、ガス排気路6の内壁へ
の反応副生成物の付着を低減することができる。
るために、不活性ガス供給ライン22から不活性ガス
(例えばN2)を流すことにより、反応副生成物をN2で
希釈することができる。従って、ガス排気路6の内壁へ
の反応副生成物の付着を低減することができる。
【0024】例えば、基板上にSi3N膜やSiO2膜を
形成する場合、反応副生成物としてNH4Clあるいは
TEOS反応副生成物が発生するが、これらのガス排気
路6内壁への付着を低減することができ、メンテナンス
回数やメンテナンスの手間を減らすことができる。
形成する場合、反応副生成物としてNH4Clあるいは
TEOS反応副生成物が発生するが、これらのガス排気
路6内壁への付着を低減することができ、メンテナンス
回数やメンテナンスの手間を減らすことができる。
【0025】なお、ノズル30の形状は特に限定される
ものではなく、種々の形態を採用することができる。
ものではなく、種々の形態を採用することができる。
【0026】図2のノズル31は、インナチューブ3の
壁に向かって吹出口を向けた形態のもので、アウタチュ
ーブ2とインナチューブ3間の空間12の上と下に均等
に不活性ガスを吹き出すことができる。
壁に向かって吹出口を向けた形態のもので、アウタチュ
ーブ2とインナチューブ3間の空間12の上と下に均等
に不活性ガスを吹き出すことができる。
【0027】図3のノズル32は、アウタチューブ2と
インナチューブ3間の空間12の上方に吹出口を向けた
形態のもので、同空間12の上方に向かって不活性ガス
を吹き出すことができる。
インナチューブ3間の空間12の上方に吹出口を向けた
形態のもので、同空間12の上方に向かって不活性ガス
を吹き出すことができる。
【0028】図4のノズル33は、アウタチューブ2と
インナチューブ3間の空間12の下方に吹出口を向けた
形態のもので、同空間12の下方に向かって不活性ガス
を吹き出すことができる。
インナチューブ3間の空間12の下方に吹出口を向けた
形態のもので、同空間12の下方に向かって不活性ガス
を吹き出すことができる。
【0029】図5のノズル34は、インナチューブ3を
囲むようなリング状の形態のものであり、リングに沿っ
て下向きの吹出口35を多数配置している。このノズル
34によれば、アウタチューブ2とインナチューブ3間
の環状の空間12全体に平均して不活性ガスを吹き出す
ことができる。
囲むようなリング状の形態のものであり、リングに沿っ
て下向きの吹出口35を多数配置している。このノズル
34によれば、アウタチューブ2とインナチューブ3間
の環状の空間12全体に平均して不活性ガスを吹き出す
ことができる。
【0030】なお、図4、図5のノズル33、34のよ
うに下方に吹出口を向けた形態のものは、反応容器1内
の雰囲気ガスの流れ方向の下流側に不活性ガスを吹き出
すので、より副生成物の付着を抑えることができる。
うに下方に吹出口を向けた形態のものは、反応容器1内
の雰囲気ガスの流れ方向の下流側に不活性ガスを吹き出
すので、より副生成物の付着を抑えることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
成膜時の圧力制御を行う際に、圧力制御を行うための不
活性ガスをアウタチューブとインナチューブ間の空間に
導入するようにしているので、ガス排気路に流れ込む反
応副生成物を不活性ガスで希釈することができ、ガス排
気路の内壁に対する反応副生成物の付着を低減すること
ができる。従って、簡単な構成により、メンテナンス回
数やメンテナンスの手間を減らすことができる。
成膜時の圧力制御を行う際に、圧力制御を行うための不
活性ガスをアウタチューブとインナチューブ間の空間に
導入するようにしているので、ガス排気路に流れ込む反
応副生成物を不活性ガスで希釈することができ、ガス排
気路の内壁に対する反応副生成物の付着を低減すること
ができる。従って、簡単な構成により、メンテナンス回
数やメンテナンスの手間を減らすことができる。
【図1】本発明の実施形態のCVD装置の概略構成を示
す側断面図である。
す側断面図である。
【図2】同装置の要部構成の第1例を示す側断面図であ
る。
る。
【図3】同装置の要部構成の第2例を示す側断面図であ
る。
る。
【図4】同装置の要部構成の第3例を示す側断面図であ
る。
る。
【図5】同装置の要部構成の第4例を示す側断面図であ
る。
る。
【図6】従来のCVD装置の概略構成を示す側断面図で
ある。
ある。
1 反応容器 2 アウタチューブ 3 インナチューブ 6 ガス排気路 11 基板 12 空間 22 不活性ガス供給ライン 30,31,32,33,34 ノズル(不活性ガス供
給手段)
給手段)
Claims (1)
- 【請求項1】 反応容器の内部で化学反応を使って基板
に成膜処理を施す方法であって、前記反応容器として、
ほぼ同軸的に配設されたアウタチューブとインナチュー
ブとを有し、インナチューブ内の一端部から基板処理用
の反応ガスが供給され、インナチューブ内の他端部から
前記アウタチューブとインナチューブとの間の空間を介
して内部の雰囲気ガスが外部に排出されるような二重構
造の反応容器を用いる基板処理方法において、 成膜時に前記アウターチューブとインナーチューブとの
間の空間に不活性ガスを供給するようにした基板処理方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093647A JP2001284260A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 基板処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000093647A JP2001284260A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 基板処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001284260A true JP2001284260A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18608803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000093647A Pending JP2001284260A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 基板処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001284260A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008243837A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及び成膜方法並びに記憶媒体 |
WO2020066829A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093647A patent/JP2001284260A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008243837A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及び成膜方法並びに記憶媒体 |
JP4661812B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2011-03-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び記憶媒体 |
WO2020066829A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
CN112740374A (zh) * | 2018-09-27 | 2021-04-30 | 株式会社国际电气 | 基板处理装置及半导体装置的制造方法 |
US20210207265A1 (en) * | 2018-09-27 | 2021-07-08 | Kokusai Electric Corporation | Substrate Processing Apparatus and Reaction Tube |
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