JPH0513345A - 処理装置 - Google Patents
処理装置Info
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- JPH0513345A JPH0513345A JP18365691A JP18365691A JPH0513345A JP H0513345 A JPH0513345 A JP H0513345A JP 18365691 A JP18365691 A JP 18365691A JP 18365691 A JP18365691 A JP 18365691A JP H0513345 A JPH0513345 A JP H0513345A
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- processing
- reacting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は液化ガスが流路内壁面に付着する
のを防止したこと。 【構成】 処理装置に用いる液化ガスの供給管、排気管
などの流路内壁面を非付着臨界温度以上に設定すること
により付着防止したこと。
のを防止したこと。 【構成】 処理装置に用いる液化ガスの供給管、排気管
などの流路内壁面を非付着臨界温度以上に設定すること
により付着防止したこと。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は処理装置に関するもので
ある。
ある。
【0002】
【従来の技術】半導体処理装置等の拡散装置、成膜装
置、エッチング装置等においては、処理ガスを用いてい
る。これらの処理ガスは半導体処理装置中に導かれ処理
が終了すると、排気装置により残留ガスを排出してい
る。その後、他の不活性なN2等のパージガスに処理容
器内ガスを入れ換える。このような工程が何回も繰り返
され、半導体は処理形成されていく。例えば半導体熱処
理装置においては処理炉、ガス供給管、ガス排気管内等
の壁面上に、例えば、処理ガスSiH2Cl2等の液化ガ
ス成分が付着する。この付着物は微粒子の発生や不所望
な漏洩ガスの発生源となり、また、半導体熱処理装置停
止を誘因する種々のトラブル源となり、処理工程の妨げ
であった。
置、エッチング装置等においては、処理ガスを用いてい
る。これらの処理ガスは半導体処理装置中に導かれ処理
が終了すると、排気装置により残留ガスを排出してい
る。その後、他の不活性なN2等のパージガスに処理容
器内ガスを入れ換える。このような工程が何回も繰り返
され、半導体は処理形成されていく。例えば半導体熱処
理装置においては処理炉、ガス供給管、ガス排気管内等
の壁面上に、例えば、処理ガスSiH2Cl2等の液化ガ
ス成分が付着する。この付着物は微粒子の発生や不所望
な漏洩ガスの発生源となり、また、半導体熱処理装置停
止を誘因する種々のトラブル源となり、処理工程の妨げ
であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この工程を改善する手
段として付着部を加熱することが実行されているが、処
理ガスの成分の付着を十分防止することができず、微細
な超LSI製造においてこれらの問題を改善することが
強く要望されていた。本発明は、上記の点に対処してな
されたもので、反応ガス、特に液化ガスの付着を防止し
た処理装置を提供するものである。
段として付着部を加熱することが実行されているが、処
理ガスの成分の付着を十分防止することができず、微細
な超LSI製造においてこれらの問題を改善することが
強く要望されていた。本発明は、上記の点に対処してな
されたもので、反応ガス、特に液化ガスの付着を防止し
た処理装置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、処理容器内に
室温で液体である処理ガスを供給するガス供給装置と、
このガス供給装置を前記処理ガスの非付着臨界温度以上
に設定する加熱手段とを具備する処理装置である。
室温で液体である処理ガスを供給するガス供給装置と、
このガス供給装置を前記処理ガスの非付着臨界温度以上
に設定する加熱手段とを具備する処理装置である。
【0005】
【作用】本発明においては、室温で液体である反応ガス
を供給する供給装置において、ガス供給装置全体の反応
ガスの付着する可能性のある壁面を加熱手段により、上
記反応ガスの非付着臨界温度以上になるように設定し、
反応ガスがガス供給装置の内壁面に液化して付着するこ
とを防止する。
を供給する供給装置において、ガス供給装置全体の反応
ガスの付着する可能性のある壁面を加熱手段により、上
記反応ガスの非付着臨界温度以上になるように設定し、
反応ガスがガス供給装置の内壁面に液化して付着するこ
とを防止する。
【0006】
【実施例】次に、本発明装置を熱処理装置に適用した実
施例を図面を参照して説明する。熱処理装置は図1に示
すもので、即ち、例えば石英からなる耐熱性縦型反応容
器1の周囲には筒状抵抗加熱型ヒータ2が設けられ、こ
のヒータ2より上記反応容器1内に設けられた被熱処理
体、例えば半導体ウエハ6の配列位置に均熱領域を形成
するように構成されている。
施例を図面を参照して説明する。熱処理装置は図1に示
すもので、即ち、例えば石英からなる耐熱性縦型反応容
器1の周囲には筒状抵抗加熱型ヒータ2が設けられ、こ
のヒータ2より上記反応容器1内に設けられた被熱処理
体、例えば半導体ウエハ6の配列位置に均熱領域を形成
するように構成されている。
【0007】上記反応容器1内には反応容器内管1aが
同軸に設けられ、また底部には蓋状支持台3が設けら
れ、この支持台3はエレベータ3aにより上下方向に移
動可能に構成されている。この上下移動は熱処理炉への
半導体ウエハ6のローディング・アンローディング動作
である。即ち、図1は上記反応容器1へ半導体ウエハ6
をローディングした状態であり、半導体ウエハ6をアン
ローディングするに際しては、上記エレベータ3aによ
り上記支持台3を上下に移動させることにより実行され
る。
同軸に設けられ、また底部には蓋状支持台3が設けら
れ、この支持台3はエレベータ3aにより上下方向に移
動可能に構成されている。この上下移動は熱処理炉への
半導体ウエハ6のローディング・アンローディング動作
である。即ち、図1は上記反応容器1へ半導体ウエハ6
をローディングした状態であり、半導体ウエハ6をアン
ローディングするに際しては、上記エレベータ3aによ
り上記支持台3を上下に移動させることにより実行され
る。
【0008】上記支持台3上の半導体ウエハ6列は、保
温筒4を介して設けられるウエハボード5に収容され
る。このウエハボード5に収容された半導体ウエハ6列
をバッチ処理すめため、ガス供給装置が接続されてい
る。このガス供給装置は、処理ガス、例えば反応ガスと
してSiH2Cl2ガスやパージガスとして不活性なN2
ガスが供給されるガス供給源7aと、このガス供給源7
aと上記反応容器1を接続するガス供給管7から構成さ
れている。また、上記反応ガスは反応容器1内において
予め定められた流れを形成するため排気管8を介して排
気ポンプ9が接続され、反応ガスの排気が行われるよう
に構成されている。
温筒4を介して設けられるウエハボード5に収容され
る。このウエハボード5に収容された半導体ウエハ6列
をバッチ処理すめため、ガス供給装置が接続されてい
る。このガス供給装置は、処理ガス、例えば反応ガスと
してSiH2Cl2ガスやパージガスとして不活性なN2
ガスが供給されるガス供給源7aと、このガス供給源7
aと上記反応容器1を接続するガス供給管7から構成さ
れている。また、上記反応ガスは反応容器1内において
予め定められた流れを形成するため排気管8を介して排
気ポンプ9が接続され、反応ガスの排気が行われるよう
に構成されている。
【0009】また、供給管7の低温部の外囲器を囲繞す
る如く、加熱手段例えばヒータ16を設け、このヒータ
16により上記供給管7を所望の温度に加熱する温度制
御回路15が設けられ、この温度制御回路15は設定値
13からの信号により動作するように温度制御部11が
構成されている。
る如く、加熱手段例えばヒータ16を設け、このヒータ
16により上記供給管7を所望の温度に加熱する温度制
御回路15が設けられ、この温度制御回路15は設定値
13からの信号により動作するように温度制御部11が
構成されている。
【0010】このように構成された熱処理装置では、例
えば次のような成膜処理が実行される。即ち、ヒータ2
に電流を流し、反応容器1内の半導体ウエハ6列の設け
られている領域に成膜温度である、例えば800℃の均
熱領域を形成する。その後、反応容器1内を予め定めら
れた真空度に排気する。
えば次のような成膜処理が実行される。即ち、ヒータ2
に電流を流し、反応容器1内の半導体ウエハ6列の設け
られている領域に成膜温度である、例えば800℃の均
熱領域を形成する。その後、反応容器1内を予め定めら
れた真空度に排気する。
【0011】次に、反応ガス供給管7からバルブ10を
開状態に介して、反応容器1内に反応ガスを供給する。
この時の反応ガスは、室温で液体である液化ガス例えば
SiH2Cl2ガスを供給し、各半導体ウエハ6の被処理
面に均一にガス流を形成し、各半導体ウエハ6表面にS
i膜を形成する。この反応後の反応生成ガスは、排気管
8から排気される。この工程を予め定められた期間、例
えば60分間実行した後、反応ガスの供給をバルブ10
を閉じて成膜処理を停止する。
開状態に介して、反応容器1内に反応ガスを供給する。
この時の反応ガスは、室温で液体である液化ガス例えば
SiH2Cl2ガスを供給し、各半導体ウエハ6の被処理
面に均一にガス流を形成し、各半導体ウエハ6表面にS
i膜を形成する。この反応後の反応生成ガスは、排気管
8から排気される。この工程を予め定められた期間、例
えば60分間実行した後、反応ガスの供給をバルブ10
を閉じて成膜処理を停止する。
【0012】次に、前記ガス供給源7aからパージガス
を供給する。このパージガスは、例えば不活性ガスのN
2ガスや、例えばH2ガスをバルブ10を介して反応容器
1に供給する。この供給により反応容器1内及び供給管
7内をパージガスで置換した後、再度排気する。これら
一連の工程のパージ工程後においても、反応容器1内や
供給管7内表面に吸着した成分が、ごく低濃度で僅かで
はあるが残留放出ガスとして発生する。特に、半導体ウ
エハのアンローディングに際し、残留放出ガスの存在は
クリーンエアが循環されるクリーンルーム内での作業者
に有毒ガスと接する作業を行なわしめる、又は半導体ウ
エハに対し望ましくない作用、塵の発生や成膜品質の劣
化が発生するなどの改善点がある。
を供給する。このパージガスは、例えば不活性ガスのN
2ガスや、例えばH2ガスをバルブ10を介して反応容器
1に供給する。この供給により反応容器1内及び供給管
7内をパージガスで置換した後、再度排気する。これら
一連の工程のパージ工程後においても、反応容器1内や
供給管7内表面に吸着した成分が、ごく低濃度で僅かで
はあるが残留放出ガスとして発生する。特に、半導体ウ
エハのアンローディングに際し、残留放出ガスの存在は
クリーンエアが循環されるクリーンルーム内での作業者
に有毒ガスと接する作業を行なわしめる、又は半導体ウ
エハに対し望ましくない作用、塵の発生や成膜品質の劣
化が発生するなどの改善点がある。
【0013】この時、供給管7の低温内壁面には上記S
iH2Cl2ガスが付着し、成膜処理後にN2パージガス
によりパージを十分に実行しても残留ガスは低温内壁面
からなかなか放出されない。これを防止するため、ガス
供給装置全体の反応ガスの付着する可能性のある反応ガ
スと接触する壁面を予め処理に先立って加熱する。この
加熱温度は図2に示すごとく、SiH2Cl2ガスの吸着
は温度を高温にすると付着量が減少し、付着量の激減す
る臨界温度のあることが判った。この温度以上に設定す
ることにより、付着を防止又は最少に制限することが判
った。
iH2Cl2ガスが付着し、成膜処理後にN2パージガス
によりパージを十分に実行しても残留ガスは低温内壁面
からなかなか放出されない。これを防止するため、ガス
供給装置全体の反応ガスの付着する可能性のある反応ガ
スと接触する壁面を予め処理に先立って加熱する。この
加熱温度は図2に示すごとく、SiH2Cl2ガスの吸着
は温度を高温にすると付着量が減少し、付着量の激減す
る臨界温度のあることが判った。この温度以上に設定す
ることにより、付着を防止又は最少に制限することが判
った。
【0014】図2からわかる通り、SiH2Cl2の吸着
量は40℃では600μgであったものが、160℃で
は50μgと10分の1以下に吸着量が減少するという
顕著な効果がある。また、160℃以上に加熱しても吸
着量はあまり変化せず、SiH2Cl2ではガス吸着の激
減する臨界温度160℃以上に設定することが好まし
い。また、他の液化ガスでは、それぞれ最適な臨界温度
以上に設定すればよいのは当然である。
量は40℃では600μgであったものが、160℃で
は50μgと10分の1以下に吸着量が減少するという
顕著な効果がある。また、160℃以上に加熱しても吸
着量はあまり変化せず、SiH2Cl2ではガス吸着の激
減する臨界温度160℃以上に設定することが好まし
い。また、他の液化ガスでは、それぞれ最適な臨界温度
以上に設定すればよいのは当然である。
【0015】次に、上記図2に示したSiH2Cl2の吸
着量の測定系について、図3を用いて説明する。純水供
給源21は、純水を圧送するポンプ21aに接続され、
このポンプ21aにより圧送された例えば65ml/min
の純水と、ガス供給源7aより供給された例えば100
sccmのパージガスN2が、供給管7を介して混合点22
で混合される。この混合されたパージガスN2と純水
は、環状に巻回された、例えば内径5mmで長さ5mの配
管23を流動状態で通過するうちに、パージガスN2中
に含まれた微少な被測定検出ガス成分、例えばSiH2
Cl2がほとんど純水中に溶解される。
着量の測定系について、図3を用いて説明する。純水供
給源21は、純水を圧送するポンプ21aに接続され、
このポンプ21aにより圧送された例えば65ml/min
の純水と、ガス供給源7aより供給された例えば100
sccmのパージガスN2が、供給管7を介して混合点22
で混合される。この混合されたパージガスN2と純水
は、環状に巻回された、例えば内径5mmで長さ5mの配
管23を流動状態で通過するうちに、パージガスN2中
に含まれた微少な被測定検出ガス成分、例えばSiH2
Cl2がほとんど純水中に溶解される。
【0016】上記パージガスN2と微少な被測定ガス成
分が溶解された純水は分離器24に圧送され、この分離
器の開放された上端部よりパージガスN2は大気中に放
出される。被測定ガス成分を含む上記純水は、分離器2
4より配管24aを介してポンプ25に供給され、この
ポンプ25により例えば40ml/minで検出器26へ圧
送される。この検出器26は、液体中のイオン濃度を検
出するもので、例えばクロライド測定器(オライオン社
製)により被検出体である例えば塩素イオン(C1-)の
量を検出し電気信号で出力するものであり、C1-選択
電極によりC1-の到来によって生ずる電極間電流の変
化分を検出して電気信号として出力するものである。
分が溶解された純水は分離器24に圧送され、この分離
器の開放された上端部よりパージガスN2は大気中に放
出される。被測定ガス成分を含む上記純水は、分離器2
4より配管24aを介してポンプ25に供給され、この
ポンプ25により例えば40ml/minで検出器26へ圧
送される。この検出器26は、液体中のイオン濃度を検
出するもので、例えばクロライド測定器(オライオン社
製)により被検出体である例えば塩素イオン(C1-)の
量を検出し電気信号で出力するものであり、C1-選択
電極によりC1-の到来によって生ずる電極間電流の変
化分を検出して電気信号として出力するものである。
【0017】上記検出器26の出力信号は、演算器27
に接続され、この演算器27では予め記憶された換算値
と所定の演算が行われ、純水中に溶解された被測定ガス
成分の絶対値が出力されるように構成されている。上記
ポンプ21aにより、分離器24に供給される純水量
と、上記ポンプ25で排出される純水量の差の量の純水
は、上記分離器24よりオーバーフローして容器24b
に集められ、この容器24bの下部に設けられた排出部
24cより排出される。また、上記検出器26へ供給し
て所定のイオン量の検出が行われた後の純水は排出管2
6aより排出される。以上の如く、ガス検出装置20は
構成されており、前記図2の如き、供給管7の加熱温度
とSiH2Cl2吸着量の関係を測定することができる。
に接続され、この演算器27では予め記憶された換算値
と所定の演算が行われ、純水中に溶解された被測定ガス
成分の絶対値が出力されるように構成されている。上記
ポンプ21aにより、分離器24に供給される純水量
と、上記ポンプ25で排出される純水量の差の量の純水
は、上記分離器24よりオーバーフローして容器24b
に集められ、この容器24bの下部に設けられた排出部
24cより排出される。また、上記検出器26へ供給し
て所定のイオン量の検出が行われた後の純水は排出管2
6aより排出される。以上の如く、ガス検出装置20は
構成されており、前記図2の如き、供給管7の加熱温度
とSiH2Cl2吸着量の関係を測定することができる。
【0018】上記ガス検出工程の化学的反応は、次のよ
うな工程によるものと思われる。即ち、供給管4からの
パージガスN2+SiH2Cl2ガスと純水H2Oを混合し
溶解すると、N2+SiH2Cl2+H2Oの反応となる。
この反応により反応結果として、下記の化学式1による
成分が発生し、パージガスのN2ガスを分離器24で分
離した後の下記の化学式2中の荷電粒子の2Cl-につ
いてセンサ26によりイオン量を検出する。
うな工程によるものと思われる。即ち、供給管4からの
パージガスN2+SiH2Cl2ガスと純水H2Oを混合し
溶解すると、N2+SiH2Cl2+H2Oの反応となる。
この反応により反応結果として、下記の化学式1による
成分が発生し、パージガスのN2ガスを分離器24で分
離した後の下記の化学式2中の荷電粒子の2Cl-につ
いてセンサ26によりイオン量を検出する。
【0019】
【化1】
【0020】
【化2】
【0021】このようにして、図1のパージガスにどの
くらい不所望なガスが存在するか検出できる。この検出
は、この実施例においては、液化ガスであるSiH2C
l2ガスが低温部に吸着し、高温に加熱された時、気化
ガスとなって、上記説明した如くセンサ26によってイ
オン量として検出されると思われる。
くらい不所望なガスが存在するか検出できる。この検出
は、この実施例においては、液化ガスであるSiH2C
l2ガスが低温部に吸着し、高温に加熱された時、気化
ガスとなって、上記説明した如くセンサ26によってイ
オン量として検出されると思われる。
【0022】従って、処理ガスを供給する供給装置の内
壁面への処理ガスの吸着を未然に防ぐことにより、微粒
子の発生や供給装置に起因する種々のトラブルを防ぐこ
とができるため、超LSI製造工程において顕著に歩留
り向上に寄与する。このように低濃度なガスの検出器の
ない場合でも、ガスを溶媒により溶解して検出すること
により検出を可能にできる。
壁面への処理ガスの吸着を未然に防ぐことにより、微粒
子の発生や供給装置に起因する種々のトラブルを防ぐこ
とができるため、超LSI製造工程において顕著に歩留
り向上に寄与する。このように低濃度なガスの検出器の
ない場合でも、ガスを溶媒により溶解して検出すること
により検出を可能にできる。
【0023】更に、上記実施例では溶媒として純水の例
について説明したが、溶媒であれば何れでも良く、例え
ばアルコールでもよい。更にまた、熱処理装置での反応
系では腐食性のガスの検出に用いて有効であり、例えば
ClF3の残留ガスを純水に溶解し、フッ素イオンを検
出するようにしてもよい。このようなガス検出はリアル
タイムで検出できる効果もある。
について説明したが、溶媒であれば何れでも良く、例え
ばアルコールでもよい。更にまた、熱処理装置での反応
系では腐食性のガスの検出に用いて有効であり、例えば
ClF3の残留ガスを純水に溶解し、フッ素イオンを検
出するようにしてもよい。このようなガス検出はリアル
タイムで検出できる効果もある。
【0024】即ち、供給管7から供給するパージガス、
例えばN2ガス中のSiH2Cl2ガスの量を検出し、検
出値が予め記憶された設定値13と比較し、その設定値
範囲内であれば現在の温度を維持し、範囲外であれば設
定値範囲内に入るよう温度制御回路15が温度制御す
る。
例えばN2ガス中のSiH2Cl2ガスの量を検出し、検
出値が予め記憶された設定値13と比較し、その設定値
範囲内であれば現在の温度を維持し、範囲外であれば設
定値範囲内に入るよう温度制御回路15が温度制御す
る。
【0025】勿論、供給管7のヒータの温度を検出し、
処理ガスの非付着臨界温度以上に供給管7の温度が保持
されるように制御しても良い。上記実施例では、熱処理
装置に適用した例について説明したが、エッチング装
置、プラズマCVD装置等何れでも良い。
処理ガスの非付着臨界温度以上に供給管7の温度が保持
されるように制御しても良い。上記実施例では、熱処理
装置に適用した例について説明したが、エッチング装
置、プラズマCVD装置等何れでも良い。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガス供給装置内壁への処理ガスの付着を低減することが
できる。
ガス供給装置内壁への処理ガスの付着を低減することが
できる。
【図1】本発明装置の一実施例を説明するための熱処理
装置説明図である。
装置説明図である。
【図2】図1装置における液化ガスの付着性曲線図であ
る。
る。
【図3】図1のガス検出装置を詳細に説明するための構
成図である。
成図である。
1 反応管 7 供給管 7a ガス供給源 11 温度制御部 16 ヒータ 21 純水供給源 22 混合点 23 配管 24 分離器 26 検出器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 処理容器内に室温で液体である処理ガス
を供給するガス供給装置と、このガス供給装置を前記処
理ガスの非付着臨界温度以上に設定する加熱手段とを具
備してなることを特徴とする処理装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03183656A JP3135141B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 処理装置 |
US07/904,556 US5294280A (en) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | Gas measuring device and processing apparatus provided with the gas measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03183656A JP3135141B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0513345A true JPH0513345A (ja) | 1993-01-22 |
JP3135141B2 JP3135141B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16139629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03183656A Expired - Fee Related JP3135141B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3135141B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0794487A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置及びそのクリーニング方法 |
JPWO2013183660A1 (ja) * | 2012-06-05 | 2016-02-01 | 株式会社渡辺商行 | 成膜装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP03183656A patent/JP3135141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0794487A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置及びそのクリーニング方法 |
JPWO2013183660A1 (ja) * | 2012-06-05 | 2016-02-01 | 株式会社渡辺商行 | 成膜装置 |
JP2018053368A (ja) * | 2012-06-05 | 2018-04-05 | 株式会社渡辺商行 | 成膜装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3135141B2 (ja) | 2001-02-13 |
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