JPH03106039A - ガス混合装置及びそれを用いた気相エピタキシャル成長装置 - Google Patents
ガス混合装置及びそれを用いた気相エピタキシャル成長装置Info
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- JPH03106039A JPH03106039A JP24436489A JP24436489A JPH03106039A JP H03106039 A JPH03106039 A JP H03106039A JP 24436489 A JP24436489 A JP 24436489A JP 24436489 A JP24436489 A JP 24436489A JP H03106039 A JPH03106039 A JP H03106039A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要)
複数種のガスを混合するガス混合装置、及びそれを用い
て有機金属原料ガスを混合して気相エピタキシャル戊長
を行なう気相エピタキシャル成長装置にrIJJ(7、 複数種のガスを十分に混合し、均一な膜厚及び均一な組
成の1ビタキシャル成長膜を得ることを目的とし、 複数のガス導入管部の終端部の管径を細くし、該終端部
を再び管径を太くされた混合管部の始端部に連通した構
成とする。又、この構成に加えて、該混合管部の翳端部
の管径を細くし、該混合管部の終端部を、再び管径を太
くされた導出管部に連通した構成のガス混合装置を設け
た構成とする。
て有機金属原料ガスを混合して気相エピタキシャル戊長
を行なう気相エピタキシャル成長装置にrIJJ(7、 複数種のガスを十分に混合し、均一な膜厚及び均一な組
成の1ビタキシャル成長膜を得ることを目的とし、 複数のガス導入管部の終端部の管径を細くし、該終端部
を再び管径を太くされた混合管部の始端部に連通した構
成とする。又、この構成に加えて、該混合管部の翳端部
の管径を細くし、該混合管部の終端部を、再び管径を太
くされた導出管部に連通した構成のガス混合装置を設け
た構成とする。
(産業上の利用分野)
本発明は、複数種のガスを混合するガス混合装置、及び
それを用いて有機金属原料ガスを混合して気相エピタキ
シャル成長を行なう気相エピタキシャル成長装置に関す
る。
それを用いて有機金属原料ガスを混合して気相エピタキ
シャル成長を行なう気相エピタキシャル成長装置に関す
る。
近年の半導体デバイスの高性能化の要求に伴ない、組成
が均一で、転位の少ない半導体結晶が要求されている。
が均一で、転位の少ない半導体結晶が要求されている。
このような半導体結晶を製造するために有機金属を原料
とする気相エピタキシャル成長装置(以下、MOCVD
装置という)が用いられているが、均一な組成の結晶を
得るには、ガス(エピタキシャル成長用ガス〉を十分に
混合して基板に供給する必要がある。
とする気相エピタキシャル成長装置(以下、MOCVD
装置という)が用いられているが、均一な組成の結晶を
得るには、ガス(エピタキシャル成長用ガス〉を十分に
混合して基板に供給する必要がある。
第4図はMOCVD装置に用いられる従来のノJス混合
装置の一例の構成図を示す。同図中、1は混合管で、導
入管部1a,1b及び導出管部1CにてY字状に構成さ
れており、これらの管部は全て、長さ方向にわたって管
径が等しく形成されている。導入管部1aからは水銀(
口g)とジメチルカドミウム(DMCd)との混合ガス
Aが、一方の導入管部1bからはジエチルテルル( D
E. −Te)のガスBが夫々水素(H2)ガスをト
ヤリ7として導入され、両者が混合されて導出管1Cを
通って反応管(図示せず〉に供給される。一般に、MO
CVD装置は、上記のようなエピタキシャル或長用ガス
をエピタキシャル成長用基板を設置された反応管内に導
入し、反応管及び基板を戟置しているサセブタを加熱し
てエピタキシャル成長用ガスを分解し、この分解した成
分を基板に被着させる。
装置の一例の構成図を示す。同図中、1は混合管で、導
入管部1a,1b及び導出管部1CにてY字状に構成さ
れており、これらの管部は全て、長さ方向にわたって管
径が等しく形成されている。導入管部1aからは水銀(
口g)とジメチルカドミウム(DMCd)との混合ガス
Aが、一方の導入管部1bからはジエチルテルル( D
E. −Te)のガスBが夫々水素(H2)ガスをト
ヤリ7として導入され、両者が混合されて導出管1Cを
通って反応管(図示せず〉に供給される。一般に、MO
CVD装置は、上記のようなエピタキシャル或長用ガス
をエピタキシャル成長用基板を設置された反応管内に導
入し、反応管及び基板を戟置しているサセブタを加熱し
てエピタキシャル成長用ガスを分解し、この分解した成
分を基板に被着させる。
第4図に示す従来装置は、単に、管径が長さ方向にわた
って等しく形成された導入管部1a,1bを結合させた
だけの構成であるので、導入管部1aを流れるガスAと
導入管部1bを流れるガスBとが衝突する際にあまり乱
流が起こらず、2つのガスA.Bは殆どそのままの状態
で導出管部1Cに導ひかれる。これにより、2つのガス
A.Bは十分に混合されず、反応管におけるエピタキシ
ャル或長時に均一な膜厚、均一な組成が得られない問題
点があった。
って等しく形成された導入管部1a,1bを結合させた
だけの構成であるので、導入管部1aを流れるガスAと
導入管部1bを流れるガスBとが衝突する際にあまり乱
流が起こらず、2つのガスA.Bは殆どそのままの状態
で導出管部1Cに導ひかれる。これにより、2つのガス
A.Bは十分に混合されず、反応管におけるエピタキシ
ャル或長時に均一な膜厚、均一な組成が得られない問題
点があった。
本発明は複数種のガスを十分に混合でき、均一な膜厚及
び均一な組成のエピタキシャル成長膜を得ることができ
るガス混合装置及びそれを用いた気相エピタキシャル成
長装置を提供することを目的とする。
び均一な組成のエピタキシャル成長膜を得ることができ
るガス混合装置及びそれを用いた気相エピタキシャル成
長装置を提供することを目的とする。
本発明になるガス混合装置は、複数のガス導入管部の終
端部の管径を細くし、該終端部を、再び管径を太くされ
た混合管部の始端部に連通した構成である。又、本発明
になる気相エピタキシャル或艮相装置は、上記構成に加
えて該混合管部の終端部の管径を細くし、該混合管部の
終端部を、再び管径を太くされた導出管部に連通した横
或のガス混合装置を設けた構成である。
端部の管径を細くし、該終端部を、再び管径を太くされ
た混合管部の始端部に連通した構成である。又、本発明
になる気相エピタキシャル或艮相装置は、上記構成に加
えて該混合管部の終端部の管径を細くし、該混合管部の
終端部を、再び管径を太くされた導出管部に連通した横
或のガス混合装置を設けた構成である。
(作用)
ガス混合装圓では、導入管部の終喘部の管径が小さいの
で夫々のガスの流速は大とされ、夫々のガスは高速の流
れのまま混合管部において勢いよく衝突し、混合管部の
管径は再び太くされているので衝突したガスはここで乱
流となり、これにより夫々のガスは十分に混合される。
で夫々のガスの流速は大とされ、夫々のガスは高速の流
れのまま混合管部において勢いよく衝突し、混合管部の
管径は再び太くされているので衝突したガスはここで乱
流となり、これにより夫々のガスは十分に混合される。
従って、管径が長さ方向にわたって等しく形成された導
入管部を結合させただけの構成の従来例よりも夫々ガス
を十分に混合できる。
入管部を結合させただけの構成の従来例よりも夫々ガス
を十分に混合できる。
又、気相エピタキシャル成長装置ではガスを十分に混合
できるので均一な膜厚及び均−な組成の結晶を得ること
ができ、しかも、このような構成に加えて混合管部の終
端部の管径が小さくされているので、混合ガスは再び流
速を大にされて層流とされ、その放出方向を安定化され
、これに続けて導出管部の管径を太くされているので混
合ガスはその側壁をガイドとして進み、所定の流径εさ
れて基板全面に安定に供給される。
できるので均一な膜厚及び均−な組成の結晶を得ること
ができ、しかも、このような構成に加えて混合管部の終
端部の管径が小さくされているので、混合ガスは再び流
速を大にされて層流とされ、その放出方向を安定化され
、これに続けて導出管部の管径を太くされているので混
合ガスはその側壁をガイドとして進み、所定の流径εさ
れて基板全面に安定に供給される。
第1図は本発明の一実施例の構成図を示し、同図(A>
はガス混合装置、同図(B)は、同図(A)のガス混合
装置を用いたMOCVD装置を示す。同図<A>中、5
a,5bは導入管部、6は混合管部、7は導出管部で、
全体でY字状に構成されている。導入管部5a,5bの
夫々の終端部5a’ ,5b’はその管径を小さくされ
ており、混合管部6に連通している。この場合、導入管
部5a,5bの中心の延長線が交わるように構成されて
いる。混合管部6の始端部6′及び終端部6“はその管
径を細くされており、始端部6′は導入管部5a,5b
に、終端部6“は導出管部7に夫々連通している。
はガス混合装置、同図(B)は、同図(A)のガス混合
装置を用いたMOCVD装置を示す。同図<A>中、5
a,5bは導入管部、6は混合管部、7は導出管部で、
全体でY字状に構成されている。導入管部5a,5bの
夫々の終端部5a’ ,5b’はその管径を小さくされ
ており、混合管部6に連通している。この場合、導入管
部5a,5bの中心の延長線が交わるように構成されて
いる。混合管部6の始端部6′及び終端部6“はその管
径を細くされており、始端部6′は導入管部5a,5b
に、終端部6“は導出管部7に夫々連通している。
ここで、導入管部5aにはガスaが、一方の導入管部5
bにはガスbが夫々流され、夫々のガスは管径の小さい
終端部5a’ ,5b’で流速を大にされ、混合管部6
に放出されてここで衝突し、混合される。この場合、導
入管部5a,5bの終端部5a’ ,5b’の断面積が
小さいのでガスa,bの流速は大とされ、ガスa,bは
高速の流れのまま混合管部6において勢いよく衝突し、
又、混合管郎6の管径は再び元の大きさとされているの
で、衝突したガスa.bはここで乱流となって混合され
る。この乱流によってガスa,bは十分に混合される。
bにはガスbが夫々流され、夫々のガスは管径の小さい
終端部5a’ ,5b’で流速を大にされ、混合管部6
に放出されてここで衝突し、混合される。この場合、導
入管部5a,5bの終端部5a’ ,5b’の断面積が
小さいのでガスa,bの流速は大とされ、ガスa,bは
高速の流れのまま混合管部6において勢いよく衝突し、
又、混合管郎6の管径は再び元の大きさとされているの
で、衝突したガスa.bはここで乱流となって混合され
る。この乱流によってガスa,bは十分に混合される。
混合管部6で十分に混合されたガスa,bは管径の小さ
い終端部6“で再び流速を大にされて層流とされ、その
故出方向を安定化される。層流とさた混合ガスは元の大
きさの管径を持つ導出管部7の側壁をガイドとして進み
、所定の流径とされて目的部分に供給される。この場合
、終端部6#がないと混合ガスは乱流のままで放出方向
が定まらないために終端部6“で放出方向を決めて安定
化させる。又、導出管部7の管径が元の大きさを持って
いないと、混合ガスの流径は細いままで目的部分に小さ
な面積でしか当らないので、管径を大きくして大きな面
積で当てるようにしている。
い終端部6“で再び流速を大にされて層流とされ、その
故出方向を安定化される。層流とさた混合ガスは元の大
きさの管径を持つ導出管部7の側壁をガイドとして進み
、所定の流径とされて目的部分に供給される。この場合
、終端部6#がないと混合ガスは乱流のままで放出方向
が定まらないために終端部6“で放出方向を決めて安定
化させる。又、導出管部7の管径が元の大きさを持って
いないと、混合ガスの流径は細いままで目的部分に小さ
な面積でしか当らないので、管径を大きくして大きな面
積で当てるようにしている。
一方、第1図(B)において、第1図(A)と同一構成
部分には同一番号を付してその説明を省略する。同図(
8)中、10は反応管で、内部にサセブタ11が設置さ
れており、その上に基板12が載置されている。又、反
応管10は排気されている.13は高周波コイルで、反
応管10及びサセプタ11を加熱する。反応管10の上
部には第1図(A)に示すガス混合装置が設置されてお
り、混合管部6及び導出管部7がその内部に挿入された
形とされている。
部分には同一番号を付してその説明を省略する。同図(
8)中、10は反応管で、内部にサセブタ11が設置さ
れており、その上に基板12が載置されている。又、反
応管10は排気されている.13は高周波コイルで、反
応管10及びサセプタ11を加熱する。反応管10の上
部には第1図(A)に示すガス混合装置が設置されてお
り、混合管部6及び導出管部7がその内部に挿入された
形とされている。
ここで、例えばl−1cdTe (水銀・カドミウム・
テルル)を或長するMOCVDiliであれば、ガスA
としてHQ(水銀)(I1度は2 X 1 0−”at
Il)とジメチノレカドミウム(DMCd)(It度は
1X1 0 −5ate )との混合ガスを水素ガスを
キャリアガート(流通52/分〉として導入管部5al
.:流し、ガスBとらてジエヂルテルル(DETe)(
濃度は3 X 1 0’ati )を水素ガスをキャリ
アガス(流量5N−/分)として導入管部5bに流す。
テルル)を或長するMOCVDiliであれば、ガスA
としてHQ(水銀)(I1度は2 X 1 0−”at
Il)とジメチノレカドミウム(DMCd)(It度は
1X1 0 −5ate )との混合ガスを水素ガスを
キャリアガート(流通52/分〉として導入管部5al
.:流し、ガスBとらてジエヂルテルル(DETe)(
濃度は3 X 1 0’ati )を水素ガスをキャリ
アガス(流量5N−/分)として導入管部5bに流す。
第1図(A)において、説明したようにガスA,Bは十
分に混合され、例えば400℃に保温されたサセプタ1
1上の基板12に供給され、阜板12に口gcd’re
層が成良する。又、混合管部6の終端部6#のために混
合ガスの放出方向が安定化され、導出管部7にて所定の
流径とされた混合ガスは基板12全面に供給される。
分に混合され、例えば400℃に保温されたサセプタ1
1上の基板12に供給され、阜板12に口gcd’re
層が成良する。又、混合管部6の終端部6#のために混
合ガスの放出方向が安定化され、導出管部7にて所定の
流径とされた混合ガスは基板12全面に供給される。
第2図は本発明の他の実施例の構成図を示す。
同図中、20a.20bは導入管部、21は混合管部、
22は導出管部で、全体で丁字形に構成ざれている。導
入管部20a.20bの夫々の終端部20a’ ,20
b’ はその管径を小さくされており、混合管部21に
連通している。混合管部21の終端部21′はその管径
を小さくされており、導出管部22に連通している。こ
のものは、導入管部20a,20bを平行に設置したた
め、ガスa,bの衝突が第1図に示すものよりもより強
く生じ、ガスa,bがより十分に混合される。
22は導出管部で、全体で丁字形に構成ざれている。導
入管部20a.20bの夫々の終端部20a’ ,20
b’ はその管径を小さくされており、混合管部21に
連通している。混合管部21の終端部21′はその管径
を小さくされており、導出管部22に連通している。こ
のものは、導入管部20a,20bを平行に設置したた
め、ガスa,bの衝突が第1図に示すものよりもより強
く生じ、ガスa,bがより十分に混合される。
その他の作用及び効果は第1図に示すものと同様である
。
。
第3図は本発明の更に他の実施例の要部の平面図を示す
.同図(A)は導入管部30a.30bの終端部30a
’ ,30b’ を混合管部31に対6て互いにずらし
て連通させたものであり、2つのガスを混合管8B31
内で渦状に回転させて混合する.同図(B)は3つの導
入管部32a〜32cを混合管部33に対して互いにず
らしたもの、同図(C)は4つの導入管部34a〜34
dを混合管部35に対していずれも複数種のガスを回転
させて混合する。これらのものは、各導入管部の中心の
延長線が交わらない構成とされている。
.同図(A)は導入管部30a.30bの終端部30a
’ ,30b’ を混合管部31に対6て互いにずらし
て連通させたものであり、2つのガスを混合管8B31
内で渦状に回転させて混合する.同図(B)は3つの導
入管部32a〜32cを混合管部33に対して互いにず
らしたもの、同図(C)は4つの導入管部34a〜34
dを混合管部35に対していずれも複数種のガスを回転
させて混合する。これらのものは、各導入管部の中心の
延長線が交わらない構成とされている。
以上説明した如く、本発明によれば、複数種のガスを十
分に混合でき、特に気相エピタキシャル成長装置に適川
した場合は均一な膜厚及び均一な組或の結晶を得ること
ができ、しかも、混合ガスを基板全面に安定に供給でき
る。
分に混合でき、特に気相エピタキシャル成長装置に適川
した場合は均一な膜厚及び均一な組或の結晶を得ること
ができ、しかも、混合ガスを基板全面に安定に供給でき
る。
第1図は本発明の一実施例の構成図、
第2図は本発明の他の実施例の@成図、第3図は本発明
の更に他の各実施例の要部の平面図、 第4図は従来の一例の構成図である。 図において、 5a,5b,20a,20b,30a,30b,32a
〜32c,34a 〜34dは導入管部、5a′、5
b′,20a’ 20b’30a’30b′は導入
管部の終端部、 6.21.31,33.35は混合管部、6”,21’
は混合管部の終端部、 7.22は導出管部、 10は反応管、 11はサセブタ、 12は基板 を示す。
の更に他の各実施例の要部の平面図、 第4図は従来の一例の構成図である。 図において、 5a,5b,20a,20b,30a,30b,32a
〜32c,34a 〜34dは導入管部、5a′、5
b′,20a’ 20b’30a’30b′は導入
管部の終端部、 6.21.31,33.35は混合管部、6”,21’
は混合管部の終端部、 7.22は導出管部、 10は反応管、 11はサセブタ、 12は基板 を示す。
Claims (4)
- (1)複数のガス導入管部(5a、5b)の終端部(5
a′、5b′)の管径を細くし、該終端部(5a′、5
b′)を、再び管径を太くされた混合管部(6)の始端
部(6′)に連通した構成としてなることを特徴とする
ガス混合装置。 - (2)該複数のガス導入管部(5a、5b)は、その中
心の延長線が交わるように該混合管部(6)に連通した
構成としてなることを特徴とする請求項1記載のガス混
合装置。 - (3)該複数のガス導入管部(5a、5b)は、その中
心の延長線が交わらないようにずらして該混合管部(6
)に連通した構成としてなることを特徴とする請求項1
記載のガス混合装置。 - (4)複数のガス導入管部(5a、5b)の終端部(5
a′、5b′)の管径を細くし、該終端部(5a′、5
b′)を、再び管径を太くされた混合管部(6)の始端
部(6′)に連通し、かつ、該混合管部(6)の終端部
(6″)の管径を細くし、該混合管部(6)の終端部 (6″)を、再び管径を太くされた導出管部(7)に連
通した構成のガス混合装置を設けてなることを特徴とす
るガス混合装置を用いた気相エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24436489A JPH03106039A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | ガス混合装置及びそれを用いた気相エピタキシャル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24436489A JPH03106039A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | ガス混合装置及びそれを用いた気相エピタキシャル成長装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03106039A true JPH03106039A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17117596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24436489A Pending JPH03106039A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | ガス混合装置及びそれを用いた気相エピタキシャル成長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03106039A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100427426B1 (ko) * | 1995-06-09 | 2004-07-12 | 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 반응가스분사헤드및증기상박막성장장치 |
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