JP2019047027A - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、基板の面間均一性を向上させることが可能な技術を提供する。
パターンが形成されたプロダクトウエハを複数積層した状態で支持するプロダクトウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の上方側にてダミーウエハを支持する上方ダミーウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の下方側にて前記ダミーウエハを支持する下方ダミーウエハ支持領域と、を有する基板保持具と、
前記基板保持具を収容する処理室と、
前記処理室に収容される前記基板保持具に沿って上下方向に延伸するように配されたチューブ状のノズルと、前記ノズルに設けられたガス供給孔と、を有して前記基板保持具へのガス供給を行うガス供給部と、
前記処理室の雰囲気を排気する排気部と、を備え、
前記ガス供給孔は、前記上方ダミーウエハ支持領域で支持される最も上方のダミーウエハよりも低い位置に、前記ガス供給孔の上端が位置するように構成されている
技術が提供される。
以下、図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。なお、以下に示す全図面中において、同一または対応する構成については、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
先ず、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成について説明する。
ここで例に挙げて説明する基板処理装置は、半導体装置(デバイス)の製造方法における製造工程の一工程として、成膜処理等の基板処理工程を実施するためのもので、複数枚の基板を一括して処理する縦型の基板処理装置(以下、単に「処理装置」と称する。)2として構成されている。
図1に示すように、処理装置2は、円筒形状の反応管10を備えている。反応管10は、例えば石英や炭化珪素(SiC)等の耐熱性および耐蝕性を有する材料によって形成されている。
このような反応管10の内部に形成される処理室14は、基板としてのウエハWを処理するためのもので、その内部に基板保持具としてのボート26を収容するように形成されている。つまり、処理室14は、ボート26の外周側を囲う円筒部14aと、その円筒部14aの上端を塞ぐ平板上の蓋体14bと、円筒部14aの側部から外方に突出するように遮断空間である供給バッファ室10Aを形成してノズル44a,44bを収容する格納体14cと、これとは反対の側部から外方に突出するように遮断された排気通路である排気バッファ室10Bを形成するダクト体14dとが、例えば石英やSiC等の耐熱性および耐蝕性を有する材料によって一体に形成されてなるものである。
処理室14に収容される基板保持具としてのボート26は、複数枚、例えば25〜150枚のウエハWを、垂直方向に棚状に支持するものである。ボート26は、例えば石英やSiC等の材料よって形成されている。
処理装置2は、基板処理に使用されるガスを処理室14内のボート26に供給するガス供給部としてのガス供給機構34を備えている。ガス供給機構34が供給するガスは、成膜される膜の種類に応じて換えられる。ここでは、ガス供給機構34は、原料ガス供給部、反応ガス供給部および不活性ガス供給部を含む。
反応管10には、排気バッファ室10Bに連通するように、排気管46が取り付けられている。排気管46には、処理室14内の圧力を検出する圧力検出器(圧力検出部)としての圧力センサ48および圧力調整器(圧力調整部)としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ50を介して、真空排気装置としての真空ポンプ52が接続されている。このような構成により、処理室14内の圧力を処理に応じた処理圧力とすることができる。
回転機構30、ボートエレベータ32、ガス供給機構34のMFC38a〜38eおよびバルブ40a〜40e、APCバルブ50には、これらを制御するコントローラ100が電気的に接続されている。コントローラ100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を備えたマイクロプロセッサ(コンピュータ)からなり、処理装置2の動作を制御するよう構成されている。コントローラ100には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置102が接続されている。
次に、半導体装置の製造方法の一例として、上述の処理装置2を用い、基板としてのウエハW上に膜を形成する処理(成膜処理)を行う場合の基本的な手順について説明する。ここでは、ウエハWに対して、原料ガスとしてのHCDS(Si2Cl6:ヘキサクロロジシラン)ガスと、反応ガスとしてのNH3(アンモニア)ガスとを供給することで、ウエハW上にシリコン窒化(SiN)膜を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、処理装置2を構成する各部の動作はコントローラ100により制御される。
ウエハWに対する処理にあたっては、先ず、ボート26へのウエハWの装填(ウエハチャージ)を行う。このとき、ボート26における上方ダミーウエハ支持領域26bおよび下方ダミーウエハ支持領域26cにはダミーウエハWdを装填し、その間に位置するプロダクトウエハ支持領域26aにはパターンが形成されたプロダクトウエハWpを装填する。プロダクトウエハWpの上下にダミーウエハWdを配置するのは、後述するように、各プロダクトウエハWpの面間で処理状況が不均一になってしまうのを回避して、各プロダクトウエハWpの面間均一性を向上させるためである。ダミーウエハWdの装填枚数(上方ダミーウエハ支持領域26bおよび下方ダミーウエハ支持領域26cの領域範囲)については、特に限定されるものではなく、適宜設定されたものであればよい。なお、ダミーウエハWdとしては、パターンが形成されていないベアウエハを使用することが考えられる。
ウエハチャージおよびボートロードの後は、処理室14内が所定の圧力(真空度)となるように、真空ポンプ52によって真空排気(減圧排気)がされる。処理室14内の圧力は、圧力センサ48で測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ50がフィードバック制御される。また、処理室14内のウエハWが所定の温度となるように、ヒータ12によって加熱される。この際、処理室14が所定の温度分布となるように、温度検出部16が検出した温度情報に基づきヒータ12への通電具合がフィードバック制御される。また、回転機構30によるボート26およびウエハWの回転を開始する。
処理室14内の温度が予め設定された処理温度に安定したら、処理室14内のウエハWに対して成膜処理を行う。成膜処理は、原料ガス供給工程、原料ガス排気工程、反応ガス供給工程、反応ガス排気工程の各工程を経て行う。
先ず、処理室14内のウエハWに対してHCDSガスを供給する。HCDSガスは、MFC38aにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管36a、ノズル44aおよびスリット10Dを介して処理室14内に供給される。
このとき、ノズル44aを収容する供給バッファ室10Aの出口部分がテーパ状に構成されていれば、HCDSガスがスリット10Dから排出される際の乱流を抑制することができる。例えば、供給バッファ室10Aにおける出口側の端縁近傍部分10Eが丸みを帯びてなく角状のままであると、乱流が平面視したときの側面方向だけでなく各ウエハWが積載された垂直方向にも発生する可能性があり、これにより垂直方向におけるガス供給量の不均一が生じてしまうおそれがある。これに対して、供給バッファ室10Aの出口部分がテーパ状であれば、HCDSガスがスリット10Dから排出される際の乱流を抑制することができるので、各ウエハWの面間へのガス供給量を均一にすることができる。
次に、HCDSガスの供給を停止し、真空ポンプ52により処理室14内を真空排気する。このとき、不活性ガス供給部から不活性ガスとしてN2ガスを処理室14内に供給しても良い(不活性ガスパージ)。
次に、処理室14内のウエハWに対してNH3ガスを供給する。NH3ガスは、MFC38bにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管36b、ノズル44bおよびスリット10Dを介して処理室14内に供給される。
このとき、ノズル44bを収容する供給バッファ室10Aの出口部分がテーパ状に構成されていれば、NH3ガスがスリット10Dから排出される際の乱流を抑制することができる。例えば、供給バッファ室10Aにおける出口側の端縁近傍部分10Eが丸みを帯びてなく角状のままであると、乱流が平面視したときの側面方向だけでなく各ウエハWが積載された垂直方向にも発生する可能性があり、これにより垂直方向におけるガス供給量の不均一が生じてしまうおそれがある。これに対して、供給バッファ室10Aの出口部分がテーパ状であれば、NH3ガスがスリット10Dから排出される際の乱流を抑制することができるので、各ウエハWの面間へのガス供給量を均一にすることができる。
次に、NH3ガスの供給を停止し、真空ポンプ52により処理室14内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部からN2ガスを処理室14内に供給しても良い(不活性ガスパージ)。
所定組成および所定膜厚のSiN膜を形成した後は、不活性ガス供給部からN2ガスが供給され、処理室14内の雰囲気がN2ガスに置換されるとともに、処理室14の圧力が常圧に復帰される。その後、ボートエレベータ32により蓋部22が降下されて、ボート26が反応管10から搬出(ボートアンロード)される。その後、処理済ウエハWはボート26より取出される(ウエハディスチャージ)。
処理温度(ウエハ温度):300℃〜700℃、
処理圧力(処理室内圧力):1Pa〜4000Pa、
HCDSガス:100sccm〜10000sccm、
NH3ガス:100sccm〜10000sccm、
N2ガス:100sccm〜10000sccm、
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内の値に設定することで、成膜処理を適正に進行させることが可能となる。
次に、処理室14内へのガス供給を行うための構成、特にガス供給を行うノズル44a,44bについて、その詳細を具体的に説明する。
上述したように、処理室14内へのガス供給を行う場合には、その処理室14内にボート26が搬入される。そして、そのボート26には、上方ダミーウエハ支持領域26bおよび下方ダミーウエハ支持領域26cのそれぞれにダミーウエハWdが装填されている。
上述したように、本実施形態においては、乱流の大きさの違いの影響がプロダクトウエハWpに及ぶのを回避すべく、ダミーウエハWdを利用している。ただし、ダミーウエハWdを利用しただけでは、必ずしもプロダクトウエハWpの面間の不均一性を完全に是正し得るとは限らない。
また、図5(b)は、図5(a)の一部(図中の矩形領域)を拡大表示したものである。したがって、図5(b)のグラフにおいても、図5(a)と同様に、縦軸はSi2Cl6ガスの分圧、横軸はウエハのスロットナンバーを示している。
以上のようなガス供給を行うノズル44a,44bにおいて、そのうちの一方であるノズル44aには、ウエハWに向かって開口するガス供給孔としてのスリット45aが形成されている。スリット45aは、図3(a)に示すように、縦長形状のスリット構造のもので、その上端46aから下端47aまで連続した孔形状のものである。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明した。ただし、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
パターンが形成されたプロダクトウエハを複数積層した状態で支持するプロダクトウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の上方側にてダミーウエハを支持する上方ダミーウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の下方側にて前記ダミーウエハを支持する下方ダミーウエハ支持領域と、を有する基板保持具と、
前記基板保持具を収容する処理室と、
前記処理室に収容される前記基板保持具に沿って上下方向に延伸するように配されたチューブ状のノズルと、前記ノズルに設けられたガス供給孔と、を有して前記基板保持具へのガス供給を行うガス供給部と、
前記処理室の雰囲気を排気する排気部と、を備え、
前記ガス供給孔は、前記上方ダミーウエハ支持領域で支持される最も上方のダミーウエハよりも低い位置に、前記ガス供給孔の上端が位置するように構成されている
基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記ガス供給孔は、前記下方ダミーウエハ支持領域で支持される最も下方のダミーウエハよりも高い位置に、前記ガス供給孔の下端が位置するように構成されている
付記1に記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記ガス供給孔は、上端から下端まで連続した孔形状である
付記1または2に記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記ガス供給孔は、上端から下端まで断続的に複数の孔が設けられた構造である
付記1または2に記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記処理室は、前記基板保持具の外周側を囲う円筒部と、前記円筒部の上端を塞ぐ平板上の蓋体と、前記円筒部の側部から外方に突出するように遮断空間を形成して前記ノズルを収容する格納体と、前記側部とは反対の側部から外方に突出するように遮断された排気通路を形成するダクト体とが、耐熱性および耐蝕性を有する材料によって一体に形成されてなり、
前記円筒部の径は、前記円筒部と同軸に保持される前記プロダクトウエハと前記円筒部との隙間に前記ノズルを配することができない程度に小さくなるように構成されている
付記1から4のいずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
本発明の他の一態様によれば、
パターンが形成されたプロダクトウエハを複数積層した状態で支持するプロダクトウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の上方側にてダミーウエハを支持する上方ダミーウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の下方側にて前記ダミーウエハを支持する下方ダミーウエハ支持領域と、を有する基板保持具に対して、前記プロダクトウエハ支持領域に複数の前記プロダクトウエハを搭載するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域および前記下方ダミーウエハ支持領域のそれぞれに前記ダミーウエハを搭載する工程と、
前記プロダクトウエハおよび前記ダミーウエハを搭載した前記基板保持具を、前記基板保持具を収容する処理室に搬入する工程と、
前記処理室に収容される前記基板保持具に沿って上下方向に延伸するように配されたチューブ状のノズルと、前記ノズルに設けられたガス供給孔と、を有するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域で支持される最も上方のダミーウエハよりも低い位置に、前記ガス供給孔の上端が位置するように構成されてなるガス供給部から、前記基板保持具へのガス供給を行って前記プロダクトウエハを処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の一態様によれば、
パターンが形成されたプロダクトウエハを複数積層した状態で支持するプロダクトウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の上方側にてダミーウエハを支持する上方ダミーウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の下方側にて前記ダミーウエハを支持する下方ダミーウエハ支持領域と、を有する基板保持具に対して、前記プロダクトウエハ支持領域に複数の前記プロダクトウエハを搭載するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域および前記下方ダミーウエハ支持領域のそれぞれに前記ダミーウエハを搭載する手順と、
前記プロダクトウエハおよび前記ダミーウエハを搭載した前記基板保持具を、前記基板保持具を収容する処理室に搬入する手順と、
前記処理室に収容される前記基板保持具に沿って上下方向に延伸するように配されたチューブ状のノズルと、前記ノズルに設けられたガス供給孔と、を有するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域で支持される最も上方のダミーウエハよりも低い位置に、前記ガス供給孔の上端が位置するように構成されてなるガス供給部から、前記基板保持具へのガス供給を行って前記プロダクトウエハを処理する手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラムが提供される。
Claims (5)
- パターンが形成されたプロダクトウエハを複数積層した状態で支持するプロダクトウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の上方側にてダミーウエハを支持する上方ダミーウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の下方側にて前記ダミーウエハを支持する下方ダミーウエハ支持領域と、を有する基板保持具と、
前記基板保持具を収容する処理室と、
前記処理室に収容される前記基板保持具に沿って上下方向に延伸するように配されたチューブ状のノズルと、前記ノズルに設けられたガス供給孔と、を有して前記基板保持具へのガス供給を行うガス供給部と、
前記処理室の雰囲気を排気する排気部と、を備え、
前記ガス供給孔は、前記上方ダミーウエハ支持領域で支持される最も上方のダミーウエハよりも低い位置に、前記ガス供給孔の上端が位置するように構成されている
基板処理装置。 - 前記ガス供給孔は、前記下方ダミーウエハ支持領域で支持される最も下方のダミーウエハよりも高い位置に、前記ガス供給孔の下端が位置するように構成されている
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記ガス供給孔は、上端から下端まで連続した孔形状である
請求項1または2に記載の基板処理装置。 - パターンが形成されたプロダクトウエハを複数積層した状態で支持するプロダクトウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の上方側にてダミーウエハを支持する上方ダミーウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の下方側にて前記ダミーウエハを支持する下方ダミーウエハ支持領域と、を有する基板保持具に対して、前記プロダクトウエハ支持領域に複数の前記プロダクトウエハを搭載するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域および前記下方ダミーウエハ支持領域のそれぞれに前記ダミーウエハを搭載する工程と、
前記プロダクトウエハおよび前記ダミーウエハを搭載した前記基板保持具を、前記基板保持具を収容する処理室に搬入する工程と、
前記処理室に収容される前記基板保持具に沿って上下方向に延伸するように配されたチューブ状のノズルと、前記ノズルに設けられたガス供給孔と、を有するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域で支持される最も上方のダミーウエハよりも低い位置に、前記ガス供給孔の上端が位置するように構成されてなるガス供給部から、前記基板保持具へのガス供給を行って前記プロダクトウエハを処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - パターンが形成されたプロダクトウエハを複数積層した状態で支持するプロダクトウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の上方側にてダミーウエハを支持する上方ダミーウエハ支持領域と、前記プロダクトウエハ支持領域の下方側にて前記ダミーウエハを支持する下方ダミーウエハ支持領域と、を有する基板保持具に対して、前記プロダクトウエハ支持領域に複数の前記プロダクトウエハを搭載するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域および前記下方ダミーウエハ支持領域のそれぞれに前記ダミーウエハを搭載する手順と、
前記プロダクトウエハおよび前記ダミーウエハを搭載した前記基板保持具を、前記基板保持具を収容する処理室に搬入する手順と、
前記処理室に収容される前記基板保持具に沿って上下方向に延伸するように配されたチューブ状のノズルと、前記ノズルに設けられたガス供給孔と、を有するとともに、前記上方ダミーウエハ支持領域で支持される最も上方のダミーウエハよりも低い位置に、前記ガス供給孔の上端が位置するように構成されてなるガス供給部から、前記基板保持具へのガス供給を行って前記プロダクトウエハを処理する手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021024385A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102241665B1 (ko) * | 2015-09-04 | 2021-04-19 | 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 | 반응관, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
SG11201913857YA (en) * | 2017-08-30 | 2020-01-30 | Kokusai Electric Corp | Protective plate, substrate processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device |
JP6820816B2 (ja) * | 2017-09-26 | 2021-01-27 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、反応管、半導体装置の製造方法、及びプログラム |
KR102204883B1 (ko) * | 2019-05-09 | 2021-01-19 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 |
CN110684961B (zh) * | 2019-10-30 | 2024-04-05 | 四川三三零半导体有限公司 | 一种用于mpcvd的张紧装置 |
CN111235549A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 长江存储科技有限责任公司 | 晶圆薄膜的生长方法、炉管晶圆排布系统以及挡片 |
CN112466794B (zh) * | 2020-11-24 | 2021-12-03 | 长江存储科技有限责任公司 | 薄膜沉积装置及晶舟组件 |
JP2022124138A (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
CN114188253B (zh) * | 2021-12-03 | 2022-12-09 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体设备的片舟暂存装置及半导体设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04206629A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Tokyo Electron Ltd | 縦型熱処理装置 |
JP2003045811A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体デバイスの製造方法および基板処理装置 |
JP2005123532A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
JP2012169307A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-09-06 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
WO2017047686A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 株式会社日立国際電気 | ガス供給部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4045689B2 (ja) * | 1999-04-14 | 2008-02-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置 |
JP2004006551A (ja) | 2002-06-03 | 2004-01-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置および基板処理方法 |
JP5658463B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2015-01-28 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
JP5958231B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2016-07-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置 |
JP6579974B2 (ja) * | 2015-02-25 | 2019-09-25 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、温度センサ及び半導体装置の製造方法 |
TWI611043B (zh) * | 2015-08-04 | 2018-01-11 | Hitachi Int Electric Inc | 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體 |
JP6448502B2 (ja) * | 2015-09-09 | 2019-01-09 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム |
-
2017
- 2017-09-05 JP JP2017170340A patent/JP2019047027A/ja active Pending
-
2018
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04206629A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Tokyo Electron Ltd | 縦型熱処理装置 |
JP2003045811A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体デバイスの製造方法および基板処理装置 |
JP2005123532A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
JP2012169307A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-09-06 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
WO2017047686A1 (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 株式会社日立国際電気 | ガス供給部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021024385A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | ||
WO2021024385A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板支持具、半導体装置の製造方法およびプログラム |
JP7270045B2 (ja) | 2019-08-06 | 2023-05-09 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板支持具、半導体装置の製造方法およびプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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