JPH11145070A - 横型拡散炉 - Google Patents
横型拡散炉Info
- Publication number
- JPH11145070A JPH11145070A JP30603597A JP30603597A JPH11145070A JP H11145070 A JPH11145070 A JP H11145070A JP 30603597 A JP30603597 A JP 30603597A JP 30603597 A JP30603597 A JP 30603597A JP H11145070 A JPH11145070 A JP H11145070A
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- JP
- Japan
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- horizontal
- furnace chamber
- wafer
- inert gas
- wafer boat
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハに均一な熱処理を行うようにした横型
拡散炉を提供する。 【解決手段】 横型拡散炉３０は、熱処理を施す筒状の
横型炉室３２を備え、ウエハボートの導入出口３７を横
型炉室の一方の端部１６に、横型炉室３２に反応ガスを
送入する反応ガス送入口１８をウエハボートの導入出口
３７に対向する他方の端部２０にそれぞれ有する。横型
炉室３２には、不活性ガス送入管３６が、横型炉室３２
の一方の端部１６から他方の端部２０まで横型炉室３２
の長手方向に内壁に沿って設けられ、複数個の不活性ガ
ス送入口３８が管長手方向全長にわたり形成されてい
る。これにより、ウエハの熱処理のためにウエハボート
の導入出口３７を開放する際、横型炉室３２に不活性ガ
スを送入することによって、ウエハボートの導入出口３
７の周囲の空気が横型炉室に混入することを防止でき
る。
拡散炉を提供する。 【解決手段】 横型拡散炉３０は、熱処理を施す筒状の
横型炉室３２を備え、ウエハボートの導入出口３７を横
型炉室の一方の端部１６に、横型炉室３２に反応ガスを
送入する反応ガス送入口１８をウエハボートの導入出口
３７に対向する他方の端部２０にそれぞれ有する。横型
炉室３２には、不活性ガス送入管３６が、横型炉室３２
の一方の端部１６から他方の端部２０まで横型炉室３２
の長手方向に内壁に沿って設けられ、複数個の不活性ガ
ス送入口３８が管長手方向全長にわたり形成されてい
る。これにより、ウエハの熱処理のためにウエハボート
の導入出口３７を開放する際、横型炉室３２に不活性ガ
スを送入することによって、ウエハボートの導入出口３
７の周囲の空気が横型炉室に混入することを防止でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、横型拡散炉に関
し、更に詳しくは、ウエハに均一な熱処理を行うように
した横型拡散炉に関するものである。
し、更に詳しくは、ウエハに均一な熱処理を行うように
した横型拡散炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造では、横型拡散炉を用
い、ウエハ内に不純物を拡散させる拡散処理や、ウエハ
面に酸化膜を形成する酸化処理などの熱処理を行ってい
る。図５は、従来の横型拡散炉の構成を示す側面断面図
である。従来の横型拡散炉１０は、熱処理を施す筒状の
横型炉室１２を備えている。また、炉口としてウエハボ
ートの導入出口１４を横型炉室１２の一方の端部１６
に、横型炉室１２に反応ガスを送入する反応ガス送入口
１８をウエハボートの導入出口１４に対向する他方の端
部２０にそれぞれ有する。横型炉室１２は、通常、ウエ
ハボートの導入出口１４の開閉扉であるシャッタ１５付
きの筒状の炉心管２２により形成されており、炉心管２
２の構成物質は、例えば耐熱性の石英ガラスである。ま
た、横型拡散炉１０は、横型炉室１２の温度を上昇させ
るためのヒータ２１を側壁に沿って備えている。本明細
書では、反応ガスとは、ウエハの熱処理時に反応ガス送
入管から横型炉室に送入するガスを意味する。反応ガス
は、拡散処理では拡散処理用のガス、酸化処理では酸化
処理用のガスをそれぞれ使用する。
い、ウエハ内に不純物を拡散させる拡散処理や、ウエハ
面に酸化膜を形成する酸化処理などの熱処理を行ってい
る。図５は、従来の横型拡散炉の構成を示す側面断面図
である。従来の横型拡散炉１０は、熱処理を施す筒状の
横型炉室１２を備えている。また、炉口としてウエハボ
ートの導入出口１４を横型炉室１２の一方の端部１６
に、横型炉室１２に反応ガスを送入する反応ガス送入口
１８をウエハボートの導入出口１４に対向する他方の端
部２０にそれぞれ有する。横型炉室１２は、通常、ウエ
ハボートの導入出口１４の開閉扉であるシャッタ１５付
きの筒状の炉心管２２により形成されており、炉心管２
２の構成物質は、例えば耐熱性の石英ガラスである。ま
た、横型拡散炉１０は、横型炉室１２の温度を上昇させ
るためのヒータ２１を側壁に沿って備えている。本明細
書では、反応ガスとは、ウエハの熱処理時に反応ガス送
入管から横型炉室に送入するガスを意味する。反応ガス
は、拡散処理では拡散処理用のガス、酸化処理では酸化
処理用のガスをそれぞれ使用する。
【０００３】横型拡散炉１０を用いるには、反応ガスを
送入している状態で、シャッタ１５を開放し、複数枚の
ウエハ２３を垂直に立てて保持しているウエハボート２
４を横型炉室１２に入れ、シャッタ１５を閉鎖し、所定
の熱処理を行う（図６参照）。熱処理後、シャッタ１５
を開放し、ウエハボート２４を取り出す。その際、フォ
ーク状の石英製の取り出しジグ（以下、石英フォークと
言う）２６を用いることが多い。
送入している状態で、シャッタ１５を開放し、複数枚の
ウエハ２３を垂直に立てて保持しているウエハボート２
４を横型炉室１２に入れ、シャッタ１５を閉鎖し、所定
の熱処理を行う（図６参照）。熱処理後、シャッタ１５
を開放し、ウエハボート２４を取り出す。その際、フォ
ーク状の石英製の取り出しジグ（以下、石英フォークと
言う）２６を用いることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、反応ガス送
入口から横型炉室に送入されて加温された反応ガスは、
体積膨張して単位体積あたりの重量が軽くなる。従っ
て、ウエハボートを導入出するためにシャッタを開放し
たときに、加温された反応ガスがウエハボートの導入出
口の上部領域から外部に流出し、シャッタの周囲の空気
がウエハボートの導入出口の下部領域から巻き込まれる
ようにして流入し（図７参照）、流入した空気中の酸素
ガスが、各ウエハに不均一に触れ、しかもウエハ面内で
不均一に触れる。このため、ウエハに施される拡散処理
又は酸化処理が、ウエハ面内で、及び、ウエハ同士で不
均一であるという問題があった。この対策として、ソフ
トランディングタイプのローディング用の石英フォーク
を介してウエハボートの底面全体にわたり窒素ガスを供
給し（図８参照）、外部から流入した空気の酸素がウエ
ハ面に不均一に触れることを防止する試みが行われてい
る。しかし、シャッタの開放時に空気が横型炉室に流入
し、また、石英フォークの取り出し時に、ウエハボート
に供給している窒素ガスがあまり有効に作用しないとい
う難点がある（図８参照）。
入口から横型炉室に送入されて加温された反応ガスは、
体積膨張して単位体積あたりの重量が軽くなる。従っ
て、ウエハボートを導入出するためにシャッタを開放し
たときに、加温された反応ガスがウエハボートの導入出
口の上部領域から外部に流出し、シャッタの周囲の空気
がウエハボートの導入出口の下部領域から巻き込まれる
ようにして流入し（図７参照）、流入した空気中の酸素
ガスが、各ウエハに不均一に触れ、しかもウエハ面内で
不均一に触れる。このため、ウエハに施される拡散処理
又は酸化処理が、ウエハ面内で、及び、ウエハ同士で不
均一であるという問題があった。この対策として、ソフ
トランディングタイプのローディング用の石英フォーク
を介してウエハボートの底面全体にわたり窒素ガスを供
給し（図８参照）、外部から流入した空気の酸素がウエ
ハ面に不均一に触れることを防止する試みが行われてい
る。しかし、シャッタの開放時に空気が横型炉室に流入
し、また、石英フォークの取り出し時に、ウエハボート
に供給している窒素ガスがあまり有効に作用しないとい
う難点がある（図８参照）。
【０００５】以上のような事情に照らして、本発明の目
的は、ウエハに均一な熱処理を行うようにした横型拡散
炉を提供することである。
的は、ウエハに均一な熱処理を行うようにした横型拡散
炉を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る横型拡散炉は、熱処理を施す筒状の横
型炉室を備え、ウエハボートの導入出口を横型炉室の一
方の端部に、横型炉室に反応ガスを送入する反応ガス送
入口をウエハボートの導入出口に対向する他方の端部に
それぞれ有する横型拡散炉において、不活性ガス送入管
が、横型炉室の一方の端部から他方の端部まで横型炉室
の長手方向に内壁に沿って設けられ、複数個の不活性ガ
ス送入口が管長手方向全長にわたり形成されていること
を特徴としている。好適には、ウエハボートの導入出の
際、不活性ガスが不活性ガス送入口から送入されるよう
にしている。横型炉室及び不活性ガス送入管の構成物質
は、例えば融点の高い石英ガラスである。
に、本発明に係る横型拡散炉は、熱処理を施す筒状の横
型炉室を備え、ウエハボートの導入出口を横型炉室の一
方の端部に、横型炉室に反応ガスを送入する反応ガス送
入口をウエハボートの導入出口に対向する他方の端部に
それぞれ有する横型拡散炉において、不活性ガス送入管
が、横型炉室の一方の端部から他方の端部まで横型炉室
の長手方向に内壁に沿って設けられ、複数個の不活性ガ
ス送入口が管長手方向全長にわたり形成されていること
を特徴としている。好適には、ウエハボートの導入出の
際、不活性ガスが不活性ガス送入口から送入されるよう
にしている。横型炉室及び不活性ガス送入管の構成物質
は、例えば融点の高い石英ガラスである。
【０００７】本明細書では、不活性ガスとは、ウエハの
熱処理に影響を与えないガスを意味する。従って、本明
細書では、窒素ガスも不活性ガスの一種である。本発明
により、ウエハを横型炉室から導入出する際、ウエハボ
ートの導入出口から横型炉室へ空気が流入して横型炉室
内のガスに混入することは、防止される。従って、ウエ
ハの熱処理をウエハ面内で、しかも、一回のバッチ処理
のウエハ同士で均一に行うことが可能になる。熱処理
は、例えばウエハの拡散処理や酸化処理である。
熱処理に影響を与えないガスを意味する。従って、本明
細書では、窒素ガスも不活性ガスの一種である。本発明
により、ウエハを横型炉室から導入出する際、ウエハボ
ートの導入出口から横型炉室へ空気が流入して横型炉室
内のガスに混入することは、防止される。従って、ウエ
ハの熱処理をウエハ面内で、しかも、一回のバッチ処理
のウエハ同士で均一に行うことが可能になる。熱処理
は、例えばウエハの拡散処理や酸化処理である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して、本発明の実施の形態をより具体的に説明す
る。実施形態例 本実施形態例は、本発明の好適な実施形態例である。図
１（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、本実施形態例の横型
拡散炉の構成を示す側面図、横型拡散炉の炉心管の構成
を示す斜視図、及び矢視Ｉ−Ｉから見た炉心管の構成を
示す正面図である。本実施形態例の横型拡散炉３０は、
横型炉室３２を形成している炉心管３４を有する。本実
施形態例では、従来と同じものには同じ符号を付してそ
の説明を省略する。
を参照して、本発明の実施の形態をより具体的に説明す
る。実施形態例 本実施形態例は、本発明の好適な実施形態例である。図
１（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、本実施形態例の横型
拡散炉の構成を示す側面図、横型拡散炉の炉心管の構成
を示す斜視図、及び矢視Ｉ−Ｉから見た炉心管の構成を
示す正面図である。本実施形態例の横型拡散炉３０は、
横型炉室３２を形成している炉心管３４を有する。本実
施形態例では、従来と同じものには同じ符号を付してそ
の説明を省略する。
【０００９】炉心管３４は、炉心管２２に比べ、３本の
不活性ガス送入管３６が、横型炉室３２の一方の端部１
６から他方の端部２０にまで、横型炉室３２の長手方向
に内壁に沿って、互いの間隔がほぼ均等である位置に設
けられている。図２は、不活性ガス送入管３６の一方の
端部１６の側の部分側面拡大図である。不活性ガス送入
管３６には、複数個の不活性ガス送入口３８が、管長手
方向全長にわたり、互いの間隔がほぼ等間隔であるよう
に形成されている。不活性ガス送入口３８は、形状が、
例えば横型炉室３２の長手方向に短径を有する楕円形で
あり、開口面積が３ｍｍ2 程度である。また、シャッタ
１５を開放した際の炉心管３４のウエハボートの導入出
口３７の開口面積は２４３ｃｍ2 である。炉心管３４及
び不活性ガス送入口３８の構成物質は、融点の高い石英
ガラスである。
不活性ガス送入管３６が、横型炉室３２の一方の端部１
６から他方の端部２０にまで、横型炉室３２の長手方向
に内壁に沿って、互いの間隔がほぼ均等である位置に設
けられている。図２は、不活性ガス送入管３６の一方の
端部１６の側の部分側面拡大図である。不活性ガス送入
管３６には、複数個の不活性ガス送入口３８が、管長手
方向全長にわたり、互いの間隔がほぼ等間隔であるよう
に形成されている。不活性ガス送入口３８は、形状が、
例えば横型炉室３２の長手方向に短径を有する楕円形で
あり、開口面積が３ｍｍ2 程度である。また、シャッタ
１５を開放した際の炉心管３４のウエハボートの導入出
口３７の開口面積は２４３ｃｍ2 である。炉心管３４及
び不活性ガス送入口３８の構成物質は、融点の高い石英
ガラスである。
【００１０】横型拡散炉３０用い、ウエハに不純物を拡
散する拡散処理を行うには、先ず、反応ガス送入口１８
から反応ガスとして窒素ガスを横型炉室３２に送入し、
更に、全ての不活性ガス送入口３８から不活性ガスとし
て窒素ガスを横型炉室３２に送入し、その状態でシャッ
タ１５を開放する。不活性ガス送入管３６からの横型炉
室３２への窒素ガス送入流量は、７００ｃｃ／ｓｅｃで
ある。次いで、ウエハ２３を保持しているウエハボート
２４を横型炉室３２に導入し、シャッタ１５を閉鎖し、
不活性ガス送入管３６からの窒素ガスの送入を停止し、
ウエハの拡散処理を行う（図３参照）。拡散処理の終了
後、ウエハボート２４を導入したのと同様にして、不活
性ガス送入管３６から窒素ガスを送入している状態でシ
ャッタ１５を開放し、石英フォーク２６を用いてウエハ
ボート２４を取り出す（図４参照）。
散する拡散処理を行うには、先ず、反応ガス送入口１８
から反応ガスとして窒素ガスを横型炉室３２に送入し、
更に、全ての不活性ガス送入口３８から不活性ガスとし
て窒素ガスを横型炉室３２に送入し、その状態でシャッ
タ１５を開放する。不活性ガス送入管３６からの横型炉
室３２への窒素ガス送入流量は、７００ｃｃ／ｓｅｃで
ある。次いで、ウエハ２３を保持しているウエハボート
２４を横型炉室３２に導入し、シャッタ１５を閉鎖し、
不活性ガス送入管３６からの窒素ガスの送入を停止し、
ウエハの拡散処理を行う（図３参照）。拡散処理の終了
後、ウエハボート２４を導入したのと同様にして、不活
性ガス送入管３６から窒素ガスを送入している状態でシ
ャッタ１５を開放し、石英フォーク２６を用いてウエハ
ボート２４を取り出す（図４参照）。
【００１１】本実施形態例では、シャッタ１５を開放し
てウエハボート２４を導入出する際、主として不活性ガ
スである窒素ガスが、ウエハボートの導入出口３７の全
領域にわたり横型炉室３２から横型炉室外部に向けて流
出しており、シャッタ１５の周囲の空気が横型炉室３２
に流入することはない。よって、拡散処理が、ウエハ面
内で、しかも、一回のバッチ処理で行う全てのウエハ同
士で均一に処理される。
てウエハボート２４を導入出する際、主として不活性ガ
スである窒素ガスが、ウエハボートの導入出口３７の全
領域にわたり横型炉室３２から横型炉室外部に向けて流
出しており、シャッタ１５の周囲の空気が横型炉室３２
に流入することはない。よって、拡散処理が、ウエハ面
内で、しかも、一回のバッチ処理で行う全てのウエハ同
士で均一に処理される。
【００１２】横型拡散炉３０用いてウエハ面に酸化薄膜
を形成する酸化処理を行うには、拡散処理と同様にして
横型炉室３２にウエハボート２４を導入出して行う。
尚、酸化処理では、反応ガス送入口１８から送入するガ
スは酸素ガスである。これにより、拡散処理と同様、シ
ャッタ１５の周囲の空気が横型炉室３２に流入すること
はない。よって、酸化処理が、ウエハ面内で、しかも、
一回のバッチ処理で行う全てのウエハ同士で均一に処理
される。
を形成する酸化処理を行うには、拡散処理と同様にして
横型炉室３２にウエハボート２４を導入出して行う。
尚、酸化処理では、反応ガス送入口１８から送入するガ
スは酸素ガスである。これにより、拡散処理と同様、シ
ャッタ１５の周囲の空気が横型炉室３２に流入すること
はない。よって、酸化処理が、ウエハ面内で、しかも、
一回のバッチ処理で行う全てのウエハ同士で均一に処理
される。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、不活性ガス送入管が、
横型炉室の一方の端部から他方の端部まで横型炉室の長
手方向に内壁に沿って設けられ、複数個の不活性ガス送
入口が管長手方向全長にわたり形成されている。これに
より、ウエハの熱処理のためにウエハボートの導入出口
を開放する際、横型炉室内に不活性ガスを送入すること
によって、ウエハボートの導入出口の周囲の空気が横型
炉室に混入することを防止できる。よって、ウエハに不
純物の拡散を行う拡散工程又はウエハに酸化薄膜を形成
する酸化工程などのウエハの熱処理は、ウエハ面内で、
しかも、一回のバッチ処理で行う全てのウエハ同士で均
一になるようにして行われる。
横型炉室の一方の端部から他方の端部まで横型炉室の長
手方向に内壁に沿って設けられ、複数個の不活性ガス送
入口が管長手方向全長にわたり形成されている。これに
より、ウエハの熱処理のためにウエハボートの導入出口
を開放する際、横型炉室内に不活性ガスを送入すること
によって、ウエハボートの導入出口の周囲の空気が横型
炉室に混入することを防止できる。よって、ウエハに不
純物の拡散を行う拡散工程又はウエハに酸化薄膜を形成
する酸化工程などのウエハの熱処理は、ウエハ面内で、
しかも、一回のバッチ処理で行う全てのウエハ同士で均
一になるようにして行われる。
【図１】図１（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、実施形態
例の横型拡散炉の構成を示す側面図、横型拡散炉の炉心
管の構成を示す斜視図、及び矢視Ｉ−Ｉから見た炉心管
の構成を示す正面図である。
例の横型拡散炉の構成を示す側面図、横型拡散炉の炉心
管の構成を示す斜視図、及び矢視Ｉ−Ｉから見た炉心管
の構成を示す正面図である。
【図２】実施形態例の横型拡散炉の不活性ガス送入管の
部分側面拡大図である。
部分側面拡大図である。
【図３】実施形態例の横型拡散炉でウエハの熱処理を行
う状態の側面断面図である。
う状態の側面断面図である。
【図４】実施形態例で、熱処理の終了後、ウエハボート
を取り出すことを示す側面断面図である。
を取り出すことを示す側面断面図である。
【図５】従来の横型拡散炉の構成を示す側面断面図であ
る。
る。
【図６】従来の横型拡散炉でウエハの熱処理を行う状態
の側面断面図である。
の側面断面図である。
【図７】従来生じていた問題を示す横型拡散炉の側面断
面図である。
面図である。
【図８】従来生じていた問題を示す横型拡散炉の側面断
面図である。
面図である。
１０……横型拡散炉、１２……横型炉室、１４……ウエ
ハボートの導入出口、１５……シャッタ、１６……一方
の端部、１８……反応ガス送入口、２０……他方の端
部、２１……ヒータ、２２……炉心管、２３……ウエ
ハ、２４……ウエハボート、２６……石英フォーク、３
０……横型拡散炉、３２……横型炉室、３４……炉心
管、３６……不活性ガス送入管、３７……ウエハボート
の導入出口、３８……不活性ガス送入口。
ハボートの導入出口、１５……シャッタ、１６……一方
の端部、１８……反応ガス送入口、２０……他方の端
部、２１……ヒータ、２２……炉心管、２３……ウエ
ハ、２４……ウエハボート、２６……石英フォーク、３
０……横型拡散炉、３２……横型炉室、３４……炉心
管、３６……不活性ガス送入管、３７……ウエハボート
の導入出口、３８……不活性ガス送入口。
Claims (3)
- 【請求項１】 熱処理を施す筒状の横型炉室を備え、ウ
エハボートの導入出口を横型炉室の一方の端部に、横型
炉室に反応ガスを送入する反応ガス送入口をウエハボー
トの導入出口に対向する他方の端部にそれぞれ有する横
型拡散炉において、 不活性ガス送入管が、横型炉室の一方の端部から他方の
端部まで横型炉室の長手方向に内壁に沿って設けられ、
複数個の不活性ガス送入口が管長手方向全長にわたり形
成されていることを特徴とする横型拡散炉。 - 【請求項２】 ウエハボートの導入出の際、不活性ガス
が不活性ガス送入口から送入されるようにしたことを特
徴とする請求項１に記載の横型拡散炉。 - 【請求項３】 横型炉室及び不活性ガス送入管の構成物
質が石英ガラスであることを特徴とする請求項１又は２
に記載の横型拡散炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30603597A JPH11145070A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 横型拡散炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30603597A JPH11145070A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 横型拡散炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145070A true JPH11145070A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17952290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30603597A Pending JPH11145070A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 横型拡散炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11145070A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436084B1 (ko) * | 2001-11-12 | 2004-06-12 | 주식회사 크레젠 | 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로 |
| CN103151248A (zh) * | 2013-03-07 | 2013-06-12 | 武汉电信器件有限公司 | 一种光电探测器制作中锌的扩散装置及其扩散方法 |
| CN105734675A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-06 | 温州巨亮光伏科技有限公司 | 一种晶圆氧化用高温扩散炉管 |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP30603597A patent/JPH11145070A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436084B1 (ko) * | 2001-11-12 | 2004-06-12 | 주식회사 크레젠 | 반도체 웨이퍼 제조용 횡형 확산로 |
| CN103151248A (zh) * | 2013-03-07 | 2013-06-12 | 武汉电信器件有限公司 | 一种光电探测器制作中锌的扩散装置及其扩散方法 |
| CN105734675A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-06 | 温州巨亮光伏科技有限公司 | 一种晶圆氧化用高温扩散炉管 |
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