JP2654996B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents

縦型熱処理装置

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JP2654996B2 JP1206402A JP20640289A JP2654996B2 JP 2654996 B2 JP2654996 B2 JP 2654996B2 JP 1206402 A JP1206402 A JP 1206402A JP 20640289 A JP20640289 A JP 20640289A JP 2654996 B2 JP2654996 B2 JP 2654996B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体デバイス、液晶駆動用回路基板等の製
造プロセスにおいて用いられている、処理ガス例えば反
応ガスによりウエハ基板等の被処理体を処理する為の装
置に関し、より具体的には、処理容器内面に付着する化
合物を減少させる為の機構を具備したこの種の縦型熱処
理装置に関する。
（従来の技術） 半導体デバイス、液晶駆動用回路基板等の製造プロセ
スにおいて、反応容器内に反応ガスを流して、ウエハ、
回路基板等の被処理物に薄膜形成、拡散、酸化、エッチ
ング熱処理等の処理を施す処理装置が広く利用されてい
る。
しかし上記処理装置にあっては、最終目的に利用され
る生成物と同じ組成の化合物等が反応容器内壁面に付着
し、生成物の化学反応中に容器内壁面に付着した化合物
が雰囲気が高温であるため再反応を起こし、所期の生成
物を化学的に汚染したり、微粒子の状態で所期生成物に
取込まれて、所期生成物の品質を著しく損なう場合があ
る。
また化学反応を促進する為に外部より励起エネルギを
供給する場合には、容器に付着した化合物が化学反応に
必要なエネルギを吸収若しくは反射し、容器内被処理物
に一定のエネルギを供給することが不可能となり、化学
反応を正確に制御することが難しくなる。
例えば従来の減圧CVD装置においてシリコン酸化膜
（例えばSiO2）を形成する場合は、次のような手順で操
作を行っている。先ず、加熱装置例えば抵抗加熱ヒータ
等に囲まれた円筒状石英ガラス製の反応管内に複数枚の
ウエハを配列搭載した石英ガラス製のボートを、上記反
応菅の開口端から挿入し、反応管内の予め定められた適
正な処理状態に設定される位置に搬入して設置する。次
に上記開口端を例えば円板状のステンレス製蓋体により
気密閉鎖した後、反応管内を予め定められた圧力に排気
する。そして上記ヒータにより反応管内を例えば700℃
に保持し、四塩化ケイ素（SiCl4）ガス、酸素（O2）ガ
ス等の反応ガスを混合して反応管内に導入し、熱処理を
行う。
（発明が解決しようとする課題） しかし上記反応を繰返すと、反応管内壁面、特に反応
ガス導入部近傍の内壁面へのシリコン酸化物粒子の付着
が著しく多くなる。この為この浮遊した酸化物粒子がウ
エハ表面に付着し、所期のシリコン酸化膜内に異物が混
入するというパーチクル汚染の問題が生じる。また反応
管内壁面に付着した酸化物粒子等の反応化合物による汚
染層が厚くなると、加熱装置からのエネルギ供給の一要
素である輻射熱の透過率が減少し、反応管内の温度分布
を悪化させるという問題も生じる。
この為、従来は、上記化合物の付着した反応管を定期
的に洗浄している。この反応管の洗浄にあっては、CVD
装置から反応管を取出し、専用洗浄機で弗化水素酸によ
り付着物を除去すると共に純水により洗浄し、乾燥機で
乾燥させ、そして洗浄後の反応管を元の装置に取付け、
調整作業を行うという工程を要する。従って上記洗浄工
程は、反応管の取外し及び取付け、特に減圧CVD装置で
は真空排気系の分解及び組立てを伴う為、多くの時間と
労力を要するだけでなく、この間装置の稼働を停止せざ
るを得ないので装置の稼働率を低下させる原因となって
いる。しかし、チップの歩留りに顕著に影響するため、
この工程を省略できない。
特開昭53-52356号公報においては、上記問題に対応す
る為、洗浄の都度反応管を取脱させないで反応管内壁面
に沿ってエッチングガスの層流を流すか、或いは反応ガ
ス中に適量のエッチングガスをドーピングし、反応管内
面における望ましくない反応化合物の堆積を減少させる
技術を開示している。しかしこの技術は被処理基板の反
応領域中にエッチングガスが自由に侵入する為、物理的
及び化学的に両面で基板上の所期反応に悪影響を及ぼ
す。
また特開昭61-176113号公報においては、熱処理後の
反応管にエッチングガス若しくはエッチング液、純水等
を順に導入し、反応管を熱処理装置本体に収納した状態
で洗浄を行うようにした技術を開示している。しかしこ
の技術にあっては、熱処理装置自体に、全洗浄工程用の
大掛かりな設備を併設しなければならない為、装置の占
有スペースの増大及びコストアップが避けられない。更
に長時間を要する洗浄中は装置の稼働停止となる為、稼
働率の低下を招く。またウエット洗浄は、溶剤や純粋の
取扱い管理面から、超LSI対応としては新たな汚染源を
提供する原因ともなる。
従って本発明の目的は、被処理基板上における所期の
処理に悪影響を及ぼすことなく、処理管即ち処理容器の
内壁面に化合物が堆積するのを抑制することが可能な縦
型熱処理装置を提供することである。
本発明の他の目的は、稼働時間の低下を招くことな
く、処理容器内面における化合物の堆積を排除すること
が可能な機構を具備した縦型熱処理装置を提供すること
である。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 本発明は、上端が閉じられると共に下端が開口された
縦型の外管と、この外管の中に間隙を介して設けられ、
上下両端が開口された縦型の内管と、上記外管を囲む加
熱部と、上記内管の中に処理ガスを供給する処理ガス供
給管と上記外管の下端部から排気するための排気管とが
接続されると共に上記外管及び内管がその上に設けられ
る筒状のマニホールドと、を備え、蓋体の上に設けた保
持具に複数の被処理体を保持させて内管の中に搬入する
と共に上記マニホールドの下端開口部を蓋体で閉じ、内
管の中に処理ガスを供給し、内管の上端開口部から外管
と内管との間を通って外管の下端から排気するように構
成した縦型の熱処理装置において、 上記内管の内壁と間隔をおいて上記保持具を囲むよう
に上記蓋体の上に垂直に設けられると共に上下両端が開
口している筒状体と、 この筒状体と内管との間の隙間に洗浄ガスを供給する
洗浄ガス供給手段と、を備え、 上記筒状体には上記処理ガス供給管を受け入れるため
の切欠が形成されていることを特徴とする。
（作用効果） 本発明によれば、内管の内側に、ガス通気孔を有する
筒状体を配設し、この筒状体と内管との間に洗浄ガスを
流し、この洗浄ガスを内管と外管との間のガス排出流路
に流すようにしているので外管の内壁への堆積物の付着
を軽減することができ、外管に洗浄ガス供給管を接続し
なくて済むため、構造が複雑にならず、外管のメンテナ
ンスが容易である。
（実施例） 第１図は本発明の実施例である縦型熱処理装置例えば
縦型CVD装置を示す。この装置は垂直な長手方向軸を有
する反応容器、例えば円筒状の反応管76が配備された処
理部72と、被処理物例えば半導体ウエハ基板82が垂直方
向に複数枚、所定の間隔で載置されたボート84を、反応
管76に対してロード及びアンロードする昇降機構74とか
らなる。
上記反応管76内には第１内管（筒状体）及び第２内管
80が配設され、各管は耐熱性で反応ガスに対して反応し
にくい材質例えば石英からなる。また両内管78、80は共
に上部が開放された筒形状をなし、第１内管78は第２内
管80内に非接触状態で設けられ、第２内管80は反応管76
内に非接触状態で設けられる。
反応管76の周囲には、該管を同軸状に包囲するように
筒状の加熱機構86が配設され、該加熱機構は例えばコイ
ル状に巻回された抵抗加熱ヒータからなる。ヒータ86は
交流電源（図示せず）に接続され、被処理基板82の配置
される領域を所望の温度に均一に加熱することができ
る。
反応管76の下端部には着脱自在なステンレス製の環状
マニホルド102が配設され、反応管と第２内管との間の
間隙115は、該マニホルドにより閉鎖される。マニホル
ド102は反応管76を保持する上側パーツ104と、第２内管
80を保持すると共に、メンテナンスや組立て時の内管の
取付け及び取外しを容易にする為の下側パーツ106とか
ら構成される。反応管76、第２内管80及びマニホルドの
上下パーツ104、106の各接合部はシール部材例えばＯリ
ングにより気密保持される。マニホルドの上側パーツ10
4には排気管108が接続され、他方において排気管は、反
応管76内を所望の圧力に減圧及び反応ガス等を排出可能
な真空ポンプ（図示せず）に接続される。
反応管76内を気密な処理室として設定するように、マ
ニホルド102の下端に昇降機構74の昇降により当接可能
とされたステンレス製の板状の蓋体116が配設される。
蓋体116には基板82を載置する為のボート84が上方に支
持され、これは反応管76内の予め定められた高さ位置に
配置可能となっている。ボート84と蓋体116との間には
反応管76の熱を逃がさないように、例えば石英ガラスか
らなる保温筒118が配設される。ボート84は耐熱性で且
つ反応ガスに対して不活性な材質例えば石英からなる。
ボート84には、複数枚例えば100〜150枚程度の基板82を
例えば3mmの所定間隔で積載できるようになっている。
蓋体116にはボート回転機構が配設され、処理に際し
反応管76の垂直軸を中心にボート84上の基板82を回転で
きるようになっている。基板82の上記回転は、基板に対
する温度、ガスの均一性向上を図る為のもので、基板上
における薄膜の均一な形成に貢献する。この回転機構に
は、上記蓋体116の下方に駆動モータ（図示せず）が設
けられ、該モータに係合する回転軸122が、蓋体116の中
心を貫通して反応管76内に垂直に延びる。回転軸122は
保温筒118の下部に設けられたセラミック等からなる支
持台124に接続され、保温筒118及びボート84を支持す
る。
マニホルドの下側パーツ106を貫通して反応ガスを反
応領域112に導入する為のガス供給管92が配設される。
ガス供給管92は、第１内管78の内面に沿って垂直に延
び、先端はボート84の最下面とほぼ同じ高さに位置す
る。第4a図乃至第4c図は反応ガス供給管の例（ｓ）を示
す図である。吹出し口94が一つの場合は、第4a図図示の
如く供給管は直角に曲がった単管からなる。吹出し口94
が２つ或いは４つの場合は、第4b図及び第4c図の如く、
リング管部93から吹出し口に対応する数のノズル95が突
設された形状となる。
第１内管78は上記蓋体116上に載置され、ボート84と
同時に挿入自在となっている。第３図は第１内管78の一
例を示す図であり、これは、ガス供給管92から導入され
た反応ガス等を第１及び第２内管間の第１間隙114側に
通過させる為の多数の細孔96が穿設された筒体からな
る。細孔96は側壁のほぼ全周に亘って間隔をおいて複数
形成される。細孔96はプロセスによっては不要となる。
第１内管78の円周側壁の一部には、第１内管を反応管76
内に挿入する際に、ガス供給管92を受入れる為の切欠98
が形成される。
マニホルドの下側パーツ106を貫通して洗浄ガス供給
部材88が配設され、該下側パーツに係止される。供給部
材88の吹出し口（ｓ）90は第１間隙114に臨み、塩化水
素（HCl）等のエッチングガス、窒素（N2）、アルゴン
（Ar）等の不活性ガス等から選択される洗浄ガスをここ
に導入する。第５図は洗浄ガス供給部材88の一例を示す
図であり、これは石英製直管の先端にステンレス製の中
空リング89が取付けられた構造からなる。リング89の上
面には、複数の細孔90が第１間隙114に対して洗浄ガス
を均等に供給するように配設される。
供給部材88からの洗浄ガスは、第１間隙114を上昇
し、反応管76の上方の開放空間域を通り、反応管76と第
２内管80との間の第２間隙115を下方に流れ、マニホル
ドに接続された排気管108から排出される。また反応領
域112に供給された反応ガスは、ボート84に沿って上昇
し、一部は第１内管78の上方の開口端部を通り、また一
部は第１内管78の側壁に設けられた細孔96を通って第１
間隙114に流入し、洗浄ガスと同じ流路を通って排出さ
れる。即ち両間隙114、115は、第１内管の側壁に設けら
れた細孔96からマニホルドの排気管108に繋がる排気路
を形成し、この排気路は塩化水素ガス等の洗浄ガスと、
モノシラン等の反応後の反応ガスとの共通のガス流路と
なる。また第１間隙114側の排気ガスが反応領域112であ
る第１内管78内側へ流れ込まないように、第１内管78側
壁の細孔96はガス流路を形成している第１間隙114の流
路断面積に比べて極めて小さく形成され、しかも反応ガ
ス及び洗浄ガスは、反応領域112側の圧力が排気路114側
の圧力に比べて高くなるように流量制御される。
上記構造の縦型CVD装置の動作態様を以下に説明す
る。
先ず、基板移し替え装置（図示せず）により、所望の
数の基板82が上記の態様でボート84上に積載される。そ
してこのボート84が、昇降機構74により下方位置に下ろ
された蓋体の保温筒118上自動的に載置され、またボー
ト84の周囲を非接触状態で囲むように蓋体116上に第１
内管78がセットされる。この後、ボート84及び第１内管
78は、昇降機構74により所定量上昇され、反応管76内の
予め定められた位置に、第２内管80の内面に接触するこ
となく搬入される。この時、上記反応管下部のマニホル
ド102と上記蓋体116とが当接することにより、自動的に
ボート84が位置決めされると共に、気密な反応空間が形
成される。次に反応管84内が所望の低圧状態例えば１〜
5Torrに保持されるように、反応管76に連携する真空ポ
ンプ（図示せず）が作動制御される。また減圧操作と並
行して、予めヒータ86に電圧が印加され、ヒータが所望
の温度例えば600〜1200℃に設定される。
上記所望の条件の設定後、マスフローコントローラ等
により500SCCM程度に流量調整されて反応領域112内に反
応ガス、例えばシラン、ジクロシランが所定時間供給さ
れる。上記ガス供給管の吹出し口94から導入された反応
ガスは、ボート84に沿って上昇し、一部は第１内管78の
上方の端部開口を通って反応管76の上部空間に至り、ま
た一部は第１内管78の側壁に設けられた細孔96を通って
第１間隙114に流入する。
また上記反応ガスの導入と同時に、洗浄ガス供給部材
88から洗浄ガス、例えばエッチングガスである塩化水素
ガスが500SCCM程度供給される。この際、第１内管内部
即ち反応領域112側の圧力が間隙114、115側の圧力より
も常に高くなるように維持される。このように反応ガス
及び洗浄ガスの流量が制御されることにより、間隙11
4、115側のガスが反応領域112側に逆流することはなく
なる。従って、基板82上における所期の反応に悪影響を
及ぼすことなく、反応管76内面、第２内管80の内外面、
及び第１内管78の外面における反応化合物の生成及び付
着の阻止を、反応領域112内における所期反応と同時進
行的に行うことが可能となる。
洗浄ガスがエッチングガスのような反応処理中に生成
される化合物を分解するガスである場合は、同ガスは化
学的な作用と物理的な作用とにより、上記化合物の生成
及び付着を阻止する。即ち、化学的な作用は化合物の化
学的な分解であり、また物理的な作用は反応管壁面にお
けるガスの滞留防止である。洗浄ガスが不活性ガスであ
る場合は、同ガスは上記物理的な作用により上記化合物
の生成及び付着を阻止する。
上述の如く所期の反応生成即ち薄膜形成と、排気ガス
中における反応化合物の除去とが同時に行われる為、処
理中におけるパーチクルの発生が非常に少なくなる。ま
た反応管76内面等における反応化合物の生成及び付着も
大幅に減少する。従って輻射熱等により反応領域112内
の温度制御が乱されることなく良質な所期の薄膜を形成
することができる。
CVD処理後、反応ガス及び洗浄ガスの供給が停止さ
れ、不活性ガス、例えば窒素が反応管76内に導入され、
反応管内が排気置換されると共に大気圧に復帰される。
そして蓋体116が開放され、基板82が積載されたボート8
4が昇降機構74により下ろされ、処理が終了する。
第１内管78内面は反応化合物等が付着しやすいが、ボ
ート84と同時に処理部外へ取出される為、第１内管78の
交換により、処理部内の洗浄度が維持可能となる。また
第１内管78のみの洗浄でよい為、洗浄工程は容易とな
り、しかも処理装置の稼働時間の低下を招くことはな
い。
以上本発明の詳細は、添付の図面に示される望ましい
実施例に従って説明されてきたが、これら実施例に対し
ては、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更、改
良が可能となることは明白である。例えば洗浄ガスは連
続的に流しても、間欠的に流してもよい。排気路側にプ
ラズマ発生手段を配設し、プラズマエッチング効果を得
るようにすることも可能である。また上記両実施例は共
に縦型CVD装置であるが、本発明は反応ガスにより被処
理物を反応処理するタイプの全ての装置例えば横型でも
よいし、更にCVDに限らず、拡散炉、酸化炉、プラズマ
処理などに適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例である縦型CVD装置を示す縦断
正面図、第２図は第１図図示装置において用いられてい
る第１内管を示す斜視図、第３図は第１図示装置におい
て使用可能な反応ガス供給管の種々な例を示す斜視図、
第４図は第３図図示装置において用いられている洗浄ガ
ス供給管を示す斜視図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上端が閉じられると共に下端が開口された
    縦型の外管と、この外管の中に間隙を介して設けられ、
    上下両端が開口された縦型の内管と、上記外管を囲む加
    熱部と、上記内管の中に処理ガスを供給する処理ガス供
    給管と上記外管の下端部から排気するための排気管とが
    接続されると共に上記外管及び内管がその上に設けられ
    る筒状のマニホールドと、を備え、蓋体の上に設けた保
    持具に複数の被処理体を保持させて内管の中に搬入する
    と共に上記マニホールドの下端開口部を蓋体で閉じ、内
    管の中に処理ガスを供給し、内管の上端開口部から外管
    と内管との間を通って外管の下端から排気するように構
    成した縦型の熱処理装置において、上記内管の内壁と間
    隔をおいて上記保持具を囲むように上記蓋体の上に垂直
    に設けられると共に上下両端が開口している筒状体と、 この筒状体と内管との間の隙間に洗浄ガスを供給する洗
    浄ガス供給手段と、を備え、 上記筒状体には上記処理ガス供給管を受け入れるための
    切欠が形成されていることを特徴とする縦型熱処理装
    置。
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Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07120634B2 (ja) * 1988-12-27 1995-12-20 東京エレクトロン東北株式会社 処理装置
KR940011005B1 (ko) * 1989-09-09 1994-11-22 캐논 가부시끼가이샤 알킬 알루미늄 하이드라이드를 이용한 퇴적막 형성법
US5127365A (en) * 1990-02-27 1992-07-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Vertical heat-treatment apparatus for semiconductor parts
US5279670A (en) * 1990-03-31 1994-01-18 Tokyo Electron Sagami Limited Vertical type diffusion apparatus
JP2598336B2 (ja) * 1990-09-21 1997-04-09 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置
US5076206A (en) * 1990-10-31 1991-12-31 Texas Instruments Incorporated Vertical LPCVD reactor
JPH0547717A (ja) * 1991-01-22 1993-02-26 Tokyo Electron Ltd プラズマ表面処理の終点検出方法及びプラズマ表面処理装置の状態監視方法
US5118642A (en) * 1991-01-24 1992-06-02 Daidousanso Co., Ltd. Method for producing semiconductors
US5318633A (en) * 1991-03-07 1994-06-07 Tokyo Electron Sagami Limited Heat treating apparatus
JPH04308090A (ja) * 1991-04-05 1992-10-30 M B K Maikurotetsuku:Kk 気相化学反応生成装置のロードロック機構
JP2819073B2 (ja) * 1991-04-25 1998-10-30 東京エレクトロン株式会社 ドープド薄膜の成膜方法
JP2901778B2 (ja) * 1991-05-08 1999-06-07 セントラル硝子株式会社 Ｈｆガスによる窒化珪素のクリーニング方法
JP2935915B2 (ja) * 1991-06-12 1999-08-16 セントラル硝子株式会社 Ｈｆガスによる珪素のクリーニング方法
US5443686A (en) * 1992-01-15 1995-08-22 International Business Machines Corporation Inc. Plasma CVD apparatus and processes
JPH05217929A (ja) * 1992-01-31 1993-08-27 Tokyo Electron Tohoku Kk 酸化拡散処理装置
US5458685A (en) * 1992-08-12 1995-10-17 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Vertical heat treatment apparatus
JPH06151340A (ja) * 1992-11-13 1994-05-31 Nippon Ee S M Kk 熱処理装置
US5580388A (en) * 1993-01-21 1996-12-03 Moore Epitaxial, Inc. Multi-layer susceptor for rapid thermal process reactors
US5444217A (en) 1993-01-21 1995-08-22 Moore Epitaxial Inc. Rapid thermal processing apparatus for processing semiconductor wafers
US5362353A (en) * 1993-02-26 1994-11-08 Lsi Logic Corporation Faraday cage for barrel-style plasma etchers
JP3292540B2 (ja) * 1993-03-03 2002-06-17 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP3125199B2 (ja) * 1993-03-18 2001-01-15 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
US5578132A (en) * 1993-07-07 1996-11-26 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Apparatus for heat treating semiconductors at normal pressure and low pressure
JPH0786173A (ja) * 1993-09-16 1995-03-31 Tokyo Electron Ltd 成膜方法
JP3047344B2 (ja) * 1995-02-14 2000-05-29 日本電気株式会社 常圧ｃｖｄ装置
JP3971810B2 (ja) * 1995-11-30 2007-09-05 三星電子株式会社 縦型拡散炉
US5972078A (en) * 1997-07-31 1999-10-26 Fsi International, Inc. Exhaust rinse manifold for use with a coating apparatus
US6027569A (en) * 1998-06-03 2000-02-22 Seh America, Inc. Gas injection systems for a LPCVD furnace
US6217937B1 (en) 1998-07-15 2001-04-17 Cornell Research Foundation, Inc. High throughput OMVPE apparatus
JP3396431B2 (ja) * 1998-08-10 2003-04-14 東京エレクトロン株式会社 酸化処理方法および酸化処理装置
JP3579278B2 (ja) * 1999-01-26 2004-10-20 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置及びシール装置
US6296710B1 (en) * 1999-10-06 2001-10-02 Advanced Micro Devices, Inc. Multi-port gas injector for a vertical furnace used in semiconductor processing
US6666924B1 (en) 2000-03-28 2003-12-23 Asm America Reaction chamber with decreased wall deposition
US6564810B1 (en) 2000-03-28 2003-05-20 Asm America Cleaning of semiconductor processing chambers
JP3594235B2 (ja) * 2000-05-22 2004-11-24 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション ガス漏れ防止機能を有する熱処理炉
US20040221810A1 (en) * 2002-06-28 2004-11-11 Miles Ronald O. Process boat and shell for wafer processing
WO2004008008A2 (en) * 2002-07-15 2004-01-22 Aviza Technology, Inc. Control of a gaseous environment in a wafer loading chamber
JP4523225B2 (ja) * 2002-09-24 2010-08-11 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
US20050098107A1 (en) * 2003-09-24 2005-05-12 Du Bois Dale R. Thermal processing system with cross-flow liner
US20050121145A1 (en) * 2003-09-25 2005-06-09 Du Bois Dale R. Thermal processing system with cross flow injection system with rotatable injectors
US20070240644A1 (en) * 2006-03-24 2007-10-18 Hiroyuki Matsuura Vertical plasma processing apparatus for semiconductor process
KR100851391B1 (ko) * 2007-04-27 2008-08-08 세메스 주식회사 탄소나노튜브 합성장치 및 방법
JP4918453B2 (ja) * 2007-10-11 2012-04-18 東京エレクトロン株式会社 ガス供給装置及び薄膜形成装置
JP2010062318A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Tokyo Electron Ltd ガス供給部材およびプラズマ処理装置
JP4564570B2 (ja) * 2009-03-10 2010-10-20 三井造船株式会社 原子層堆積装置
JP5881956B2 (ja) * 2011-02-28 2016-03-09 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびウェーハホルダ
JP2012195565A (ja) * 2011-02-28 2012-10-11 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法
KR101879175B1 (ko) * 2011-10-20 2018-08-20 삼성전자주식회사 화학 기상 증착 장치
CN104103483B (zh) * 2013-04-10 2016-08-31 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种进气装置及等离子体加工设备
US10208380B2 (en) * 2015-12-04 2019-02-19 Applied Materials, Inc. Advanced coating method and materials to prevent HDP-CVD chamber arcing

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5352356A (en) * 1976-10-25 1978-05-12 Hitachi Ltd Deposition prevention method in hot wall type reaction furnace
US4430149A (en) * 1981-12-30 1984-02-07 Rca Corporation Chemical vapor deposition of epitaxial silicon
JPS5926238U (ja) * 1982-08-10 1984-02-18 日本電気株式会社 Ｃｖｄ装置
JPS61176113A (ja) * 1985-01-31 1986-08-07 Toshiba Corp 半導体処理装置
JPS62244123A (ja) * 1986-04-17 1987-10-24 Toshiba Corp 気相成長装置
JPS62245626A (ja) * 1986-04-18 1987-10-26 Furendo Tec Kenkyusho:Kk 半導体製造装置
JPS6386424A (ja) * 1986-09-29 1988-04-16 Nec Corp 気相成長装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR900003966A (ko) 1990-03-27
US4989540A (en) 1991-02-05
KR0155151B1 (ko) 1998-12-01
JPH02138473A (ja) 1990-05-28

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