KR20040046042A - 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의보트 및 프로세스튜브 구조 - Google Patents

원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의보트 및 프로세스튜브 구조 Download PDF

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Abstract

원자층 증착 방식을 수행하는 종형열처리장치에서 인입되는 각각의 웨이퍼의 상부로 균일한 가스의 흐름과 인입된 가스의 신속한 배기가 이루어질 수 있도록 함으로서 양산성을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조가 개시된다. 밀폐된 덮개부의 전면에 웨이퍼가 입/출입 하기 위한 개구부가 형성되며, 덮개부의 내부에는 다수의 웨이퍼를 지지하기 위한 다수의 슬롯을 가진 웨이퍼 지지부가 형성되며, 웨이퍼 지지부들의 사이에는 적재된 웨이퍼의 각각의 상부에 가스를 배출하는 다수의 관통공이 전면에 형성된 가스라인이 수직방향으로 다수개 배치되는 보트; 및 보트가 내부에 인입되는 원통형의 내부프로세스튜브의 외측으로 일정간격 이격된 원통형의 외부프로세스튜브로 구성된 이중관의 구조를 갖으며, 보트의 개구부와 대응되는 전면부외의 내부프로세스튜브 및 외부프로세스튜브의 일정공간에는 진공을 위한 차단벽이 형성되고, 내부프로세스튜브의 전면부에는 보트의 가스분출구와 대응되는 위치에 다수개의 배기공이 형성되며, 다수의 배기공과 외부프로세스튜브의 사이의 공간에는 프로세스 튜브의 외측에 형성된 진공펌프과 연결된 배출관과 연결되며, 다수의 관통공이 형성된 배출라인이 수직방향으로 다수개 형성되는 프로세스튜브로 구성된다.

Description

원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조{structure of boat and process tube of the axial type heat-treatment for performing atomic layer deposition}
본 발명은 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 원자층 증착 방식을 수행하는 종형열처리장치에서 인입되는 각각의 웨이퍼의 상부로 균일한 가스의 흐름과 인입된 가스의 신속한 배기가 이루어질 수 있도록 함으로서 양산성을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조에 관한 것이다.
최근, 반도체 소자의 고집적화에 따라 박막 제조공정이 나노급(nano-scale)이하로 미세화 되고 있으며, 이에 따라 미세화된 박막 조절이 가능한 공정개발이 요구되고 있다. 원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition)기술은 증착 제어력이 탁월하다는 점에서 차세대 박막 증착 방식으로 부각되고 있다.
원자층 증착 방식은 반도체 기판을 형성하는 장치의 챔버내에 각 반응 물질들을 개별적으로 분리하여 펄스형태로 공급함으로서 반도체 기판 표면에 반응물질의 포화표면반응(saturated surface reaction)에 의한 화학적 흡착과 탈착을 이용한 새로운 개념의 박막 증착 기술이다.
원자층 증착 방식은 다성분계 박막의 조성 정밀 제어가 쉽고, 박막 증착 공정중 먼지(particle)의 발생이 없으며, 대면적의 박막 증착 균질성이 우수하고, 박막 두께의 정밀 조절이 용이하고, 박막 내 불순물이 적게 포함되며 나노급의 극미세 구조에 계단 도포성이 매우 우수한 증착 기술이다. 원자층 증착 방식의 성공적인 개발을 위해서는 반응 물질의 표면반응, 원자층 증착 기구의 모델링 및 해석이 중요하며 동시에 미량의 소스(source)가스를 분리 공급할 수 있는 가스 공급 장치와 반응관의 설계 또한 중요한 사항이다.
종래의 원자층 증착 장치는 가스의 공급에 있어서 균일한 가스의 공급과 신속한 배기에 대한 장점을 가지고 있는 매엽식을 주로 사용하였다. 이러한 매엽식 원자층 증착 장치는 반응관의 부피가 적기 때문에 좁은 통로를 통한 균일한 가스의 공급과 배출이 이루어지게 되므로 현재 주로 사용되고 있는 방식이다. 그러나, 이러한 매엽식 원자층 증착방식은 미량의 가스의 분리공급으로 인하여 양산성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 매엽식 원자층 증착 방식의 양산성(throughput) 문제를 해결하기 위하여 매엽식을 개선한 병렬 방식(parallel type)의 증착 방식을 사용하게 되었다. 병렬방식의 원자층 증착 방식은 2~4장의 웨이퍼를 한번에 처리할 수 있도록 수평으로 웨이퍼를 배열한 후, 가스의 주입/배기를 이용하여 박막하는 방법이다.
그러나, 이러한 병렬방식의 원자층 증착방법은 매엽식의 반응기들을 복수개 연결한 정도에 불과하므로 장비의 면적이 증대됨으로 반도체 웨이퍼를 생산하는 청정실인 펩(Fab)의 면적 대 효율의 측면에서 단점을 가지게 된다. 또한 이러한 병렬방식은 실제 적용 시에 각 반응기마다 독립적인 가스공급 및 열을 가한다 하더라도 공정 결과를 동일화 하기가 쉽지 않은 단점을 가지고 있다.
결과적으로, 종래의 반도체 제조 공정중 원자층 증착 방식은 균일한 가스 흐름과 신속한 배기의 목적으로 인하여 매엽식으로 연구, 개발되어졌으나 매엽식의 높은 단차피복성(Step coverage)을 통한 초박막 형성에도 불구하고 양산성이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 양산성을 높이기 위하여 소수의 웨이퍼를 사용한 병렬(Parallel) 방식의 원자층 증착 공정이 이루어 지고 있으나 양산 할 수 있는 웨이퍼의 양에는 한계를 가지고 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 반도체 제조공정 방식중의 하나인 원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition)을 수행하는 종형열처리장치에서 인입되는 각각의 웨이퍼의 상부로 균일한 가스의 흐름과 진공펌프를 통한 신속한 가스배기가 이루어질 수 있도록 함으로서 양산성을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종형열처리 장치의 구조를 보여주기 위한 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리장치의 보트의 구성이다.
도 3은 본 발명에 따른 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리장치의 프로세스튜브이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 보트와 프로세스튜브의 결합시의 단면도이다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 보트와 프로세스튜브의 결합시의 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 고온로12: 반응관
14: 웨이퍼전달부16: 카세트전달장치
17: 카세트 입출력부 18 : 보트
19 :웨이퍼20 : 카세트 저장실
22 : 카세트 스테이지24 : 보트 승강기
26 : 셔터1: 히터100: 덮개부
110: 웨이퍼 지지부120: 개구부
130: 가스라인132: 관통공
200:프로세스튜브210: 내부프로세스튜브
212: 차단벽 214: 배기공
230:배출라인232: 배출라인
250:외부프로세스튜브310: 배출관
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
밀폐된 덮개부의 전면에 웨이퍼가 입/출입 하기 위한 개구부가 형성되며, 덮개부의 내부에는 다수의 웨이퍼를 지지하기 위한 다수의 슬롯을 가진 웨이퍼 지지부가 형성되며, 웨이퍼 지지부들의 사이에는 적재된 웨이퍼의 각각의 상부에 가스를 배출하는 다수의 관통공이 전면에 형성된 가스라인이 수직방향으로 다수개 배치되는 보트; 및
보트가 내부에 인입되는 원통형의 내부프로세스튜브의 외측으로 일정간격 이격된 원통형의 외부프로세스튜브로 구성된 이중관의 구조를 갖으며, 보트의 개구부와 대응되는 전면부외의 내부프로세스튜브 및 외부프로세스튜브의 일정공간에는 진공을 위한 차단벽이 형성되고, 내부프로세스튜브의 전면부에는 보트의 가스분출구와 대응되는 위치에 다수개의 배기공이 형성되며, 다수의 배기공과 외부프로세스튜브의 사이의 공간에는 프로세스 튜브의 외측에 형성된 진공펌프과 연결된 배출관과 연결되며, 다수의 관통공이 형성된 배출라인이 수직방향으로 다수개 형성되는 프로세스튜브로 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종형열처리 장치의 구조를 보여주기 위한 구조도이고, 도 2는 본 발명에 따른 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리장치의 보트의 구성이며, 도 3은 본 발명에 따른 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리장치의 프로세스튜브이다. 또한, 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 보트와 프로세스튜브의 결합시의 단면도이고, 도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 보트와 프로세스튜브의 결합시의 정면도이다.
종형열처리 장치는 도 1에서 보는 바와 같이, 다수의 웨이퍼가 내장된 카셋트가 카셋트 입출력부(17)를 통하여 카세트 저장실(20)에 저장되면, 카세트 전달부(16)는 카세트 입출력부(17)로부터 카세트저장실(20)로 카세트의 반송을 수행한다. 또한, 카세트 전달부(16)는 카세트저장실(20)로부터 카세트 스테이지(22)로 카세트의 반송을 한다. 카세트 스테이지(22)에 저장된 웨이퍼(19)는 웨이퍼 전달부(14)를 통하여 보트(18)로 반송된다. 보트(18)에 반송된 웨이퍼(19)는 보트승강기(24)를 통하여 열처리로(10)내로 입로 및 출로된다. 셔터(26)는 보트(18)가 열처리로(10)내로 입로 되었을 때 열처리로(10)의 입구를 막고，열처리로(10)내로부터의 열을 차단하게 된다. 웨이퍼(19)를 적재한 보트(18)가 인입된 열처리로(10)는 이송된 웨이퍼(19)를 열처리하며，1000℃에 가까운 열을 발생시키게 되며 웨이퍼위에 공정에 필요한 막을 형성시키게 된다.
본 발명에 따른 종형 열처리장치의 보트(18)는 도 2에서 보는 바와 같이, 보트의 밀폐된 덮개부(100)의 전면에는 웨이퍼 전달부(14)를 통한 웨이퍼의 입/출입을 원활히 하기 위하여 개구부(120)가 형성되며, 보트(18)의 내부에는 다수의 웨이퍼(19)를 지지하기 위하여 3점 지지방식으로 일정간격 이격하여 평행하게 다수의 슬롯을 가진 웨이퍼 지지부(110)가 형성된다. 지지부(110)의 사이에는 보트(18)에 유입된 웨이퍼(19)의 상부에 가스를 배출시키기 위한 다수의 관통공(132)이 수직 방향으로 형성된 가스라인(130)이 수직방향으로 다수개 형성된다. 가스라인(130)의 전면에 형성된 관통공(132)은 보트(18)에 유입된 웨이퍼(19)의 상부에 위치하도록형성된다.
여기서, 관통공(132)은 가스라인(130)의 상부에 형성된 관통공(132)의 직경은 크게 하며, 가스라인(130)의 하부에 형성된 관통공(132)의 직경을 작게 하여 웨이퍼(19)의 상부로 흐르는 가스량을 균일하게 조절하도록 한다.
즉, 본 발명에 따른 보트는 원자층 증착 방식의 적용을 위하여 반응 가스가 웨이퍼(19)의 상부로 흐르도록 가스라인(130)을 보트의 덮개부(100)와 웨이퍼(19)사이에 설치하며, 웨이퍼의 상부에 위치하도록 가스라인(130)에 수직방향으로 다수의 관통공(132)을 형성하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 프로세스튜브(200)는 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 보트(18)가 내부에 인입되도록 형성된 원통형의 내부프로세스튜브(210)와 이 내부프로세스 튜브(210)의 외측으로 일정간격 이격되어 형성된 외부프로세스튜브(250)의 이중관 구조로 형성된다. 본 발명에 따른 프로세스 튜브(200)의 내부프로세스튜브(210) 및 외부프로세스튜브(250)의 사이의 공간중 보트(18)의 개구부(120)가 대응되는 전면부(F)외의 공간에는 차단벽(212)이 형성된다. 즉, 종형 열처리장치에서 원자층 증착을 하기위해서는 균일한 가스의 공급과 더불어 배기를 위한 진공압력을 유지하는 것도 중요하므로, 외부/내부프로세스튜브(210)(250)의 사이의 공간은 진공상태의 배기효과를 높이기 위하여 전면부(F)를 제외한 나머지 공간에 차단벽(212)을 형성하는 것이다.
본 발명에 따른 프로세스튜브(200)의 내부프로세스튜브(210)의 전면부에는 보트(18)의 개구부(120)와 대응되는 위치에 보트(18)에 적재된 웨이퍼의 상부면즉, 보트(18)의 가스라인(130)에 형성된 관통공(132)과 대응되는 위치에 다수개의 배기공(214)이 형성되는데, 이러한 배기공(214)은 균일한 가스의 배기를 위하여 프로세스튜브의 진공 흡입정도를 고려하여 상부의 배기공(214)을 하부의 배기공(214)보다 크게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 프로세스 튜브(200)의 내부프로세스튜브(210)의 전면부(F)에 형성된 다수의 배기공(214)과 외부프로세스튜브(250)의 사이의 공간에는 프로세스 튜브(200)의 외측에 형성된 진공펌프(도시안됨)과 연결된 배출관(310)과 연결되는 다수의 배출라인(230)이 수직방향으로 형성되며, 이 배출라인(230)에는 내부프로세스튜브(210)에 형성된 다수의 배기공(214)과 대응되는 위치에 다수의 배출구(232)가 형성되는 것이다. 관통공은 원활한 가스의 배기를 위하여 사각형으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 원자층 증착 장치을 수행하기 위한 종형 열처리 장치의 보트와 프로세스 튜브의 구조의 상세한 동작을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
원자층 증착 장치의 증착은 두 개의 반응가스(A가스, B가스)와 퍼지를 위한 가스를 사용하게 된다. 원자층 증착 장치의 가스 흐름을 살펴보면, 반응 및 퍼지가스를 가스주입구를 통하여 주입하게 되며, 주입된 가스는 웨이퍼 위에 균일한 가스흐름을 유지하며 지나가게 된다. 웨이퍼를 지나간 가스는 배기라인에서 진공상태에 의하여 배기되게 된다. 증착장치는 기본적으로 한 싸이클당 쌓을 수 있는 두께로 제어되므로, 싸이클의 순서를 살펴보면 먼저, A가스의 주입, 퍼지가스의 주입, B가스의 주입, 퍼지가스의 주입 순서이다.
본 발명의 보트(18)는 내부에 웨이퍼의 적재를 위한 3점 방식의 지지부(110)가 수직방향으로 50~150개 정도로 형성된다. 그러므로, 웨이퍼 전달부(14)에 의하여 보트(18)의 전면 개구부(120)를 통하여 웨이퍼가 수평적으로 입력되면, 웨이퍼(19)를 적재한 보트(18)는 보트 승강장치를 통하여 프로세스 튜브(200)의 내부프로세스튜브(210)내부로 이송된다.
보트 승강장치에 연결된 가스공급관(320)을 통하여 들어온 가스는 보트(18)의 내부에 형성된 가스라인(130)에 전달되고, 가스의 분출정도를 고려하여 상부의 직경이 하부보다 크도록 형성된 관통공(132)를 통하여 웨이퍼(19)의 상부로 반응 가스의 공급이 이루어진다. 웨이퍼(19)의 상부를 흐르는 가스는 진공펌프(도시 안됨)의 흡입에 의하여 배기되게 되는데, 프로세스 튜브(200)의 내부프로세스튜브(210)의 전면부(F)에 웨이퍼의 피치와 일치하도록 형성된 다수의 배기공(214)을 통하여 가스의 흐름을 유지한 상태로 가스의 배기가 이루어지며, 배기공(214)을 통과한 가스는 배기공(214)과 외부프로세스튜브(250)의 사이의 공간에 수직방향으로 형성된 배출라인(230)의 배출구(232)를 통하여 배출관(310)으로 배기되는 것이다.
본 발명에 따른 종형 열처리 장치의 보트(18)는 다수의 웨이퍼(19)를 적재하기 위하여 다수개의 슬롯을 가진 웨이퍼지지부(110)의 사이에 원자층 증착을 위한 가스를 이송하는 가스라인(130)을 형성하고, 가스라인(130)에는 웨이퍼(19)의 상부에 가스를 공급하기 위하여, 웨이퍼(19)의 상부에 일치되도록 다수의 관통공(132)이 형성되어 균일한 가스의 공급을 도모한다.
또한, 본 발명에 따른 종형열처리 장치의 프로세스튜브(200)는 외부프로세스튜브(250)와 내부프로세스튜브(210)의 이중구조로 되어 있어서, 진공상태의 배기효과를 향상시키며, 균일한 가스 흐름을 유지하기 위하여 내부 프로세스튜브(210)의 전면부에 보트(18)의 가스라인(130)에 형성된 관통공(132)와 대응되는 위치에 다수개의 배기공(214)을 형성한다. 그러므로, 본 발명은 원자층 증착을 위해서는 밸브를 통한 가스의 공급제어의 필요성과 공급된 가스는 반응가스와 퍼지(Purge)가스의 주입/배기의 순차적인 반복에 의해 웨이퍼 표면 위에 한 층 또는 그 이상의 박막 형성과정을 거쳐야 하는 종형 열처리장치의 보트와 프로세스튜브에 적합하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 종형 열처리장치의 보트와 프로세스튜브는 일반적인 종형열처리 시스템의 구동원리를 이용하면서 원자층 증착 방식의 개념을 접목 시킬 수 있는 장치로서 종래의 매엽식 원자층 증착 방식의 단점인 양산성(Throughput)을 늘릴 수 있다는 점에서 장점을 가지고 있다. 또한, 본 발명은 종형열처리 장치의 구동방식을 그대로 사용할 수 있다는 점에서 종형열처리 장치의 장점인 무진화 및 공간 절약 측면에서의 효과가 있다.
본 발명에 따른 보트는 종형열처리 장치의 웨이퍼 적재량에는 변함이 없을 뿐만 아니라 웨이퍼의 윗면에 가스를 흘려보내기 때문에 웨이퍼와 웨이퍼의 사이의 분리를 위한 별도의 칸막이를 설치하지 않아도 되며, 본 발명에 다른 프로세스튜브는 가스의 원활한 흐름을 위하여 이중 관의 구조로 되어있으며, 진공의 효과를 갖기 위하여 칸막이를 설치하여 효과적인 압력을 유지할 수 있도록 하였다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당업자에 의해 그 개량이나 변형이 가능하다.

Claims (3)

  1. 밀폐된 덮개부(100)의 전면에 웨이퍼(19)가 입/출입 하기 위한 개구부(120)가 형성되며, 상기 덮개부(100)의 내부에는 다수의 웨이퍼(19)를 지지하기 위한 다수의 슬롯을 가진 웨이퍼 지지부(110)가 형성되며, 상기 웨이퍼 지지부(110)들의 사이에는 적재된 웨이퍼(19)의 각각의 상부에 가스를 배출하는 다수의 관통공(132)이 전면에 형성된 가스라인(130)이 수직방향으로 다수개 배치되는 보트(18); 및
    상기 보트(18)가 내부에 인입되는 원통형의 내부프로세스튜브(210)의 외측으로 일정간격 이격된 원통형의 외부프로세스튜브(250)로 구성된 이중관의 구조를 갖으며, 상기 보트(18)의 개구부(120)와 대응되는 전면부(F)외의 상기 내부프로세스튜브(210) 및 외부프로세스튜브(250)의 일정공간에는 진공을 위한 차단벽(212)이 형성되고, 상기 내부프로세스튜브(210)의 전면부에는 상기 보트(18)의 관통공(132)와 대응되는 위치에 다수개의 배기공(214)이 형성되며, 상기 다수의 배기공(214)과 외부프로세스튜브(250)의 사이의 공간에는 프로세스 튜브(200)의 외측에 형성된 진공펌프(도시안됨)과 연결된 배출관(310)과 연결되며, 다수의 배출구(232)가 형성된 배출라인(230)이 수직방향으로 다수개 형성되는 프로세스튜브(200)로 구성되는 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가스 라인(130)은 상기 웨이퍼(19)의 상부로 흐르는 가스량을 균일하게 조절되도록 상부의 관통공(132)의 직경이 하부의 관통공(132)의직경보다 크도록 형성하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 내측 프로세스튜브(210)의 전면부에 형성되는 배기공(214)은 원활한 가스의 배기를 위하여 상부의 배기공(214)의 직경이 하부의 배기공(132)의 직경보다 크도록 형성하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방식을 수행하기 위한 종형열처리 장치의 보트 및 프로세스튜브 구조.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200453555Y1 (ko) * 2011-01-30 2011-05-13 김민화 퍼스날 프로텍션 커버
WO2011149678A2 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 Aventa Systems, Llc Linear batch chemical vapor deposition system
CN102637618A (zh) * 2011-02-10 2012-08-15 东京毅力科创株式会社 热处理装置及热处理方法
KR101452336B1 (ko) * 2013-04-22 2014-10-22 주식회사 테라세미콘 배치식 기판처리 시스템
US9169562B2 (en) 2010-05-25 2015-10-27 Singulus Mocvd Gmbh I. Gr. Parallel batch chemical vapor deposition system
CN112466794A (zh) * 2020-11-24 2021-03-09 长江存储科技有限责任公司 薄膜沉积装置及晶舟组件

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011149678A2 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 Aventa Systems, Llc Linear batch chemical vapor deposition system
WO2011149678A3 (en) * 2010-05-25 2012-04-19 Aventa Systems, Llc Linear batch chemical vapor deposition system
US8986451B2 (en) 2010-05-25 2015-03-24 Singulus Mocvd Gmbh I. Gr. Linear batch chemical vapor deposition system
US9169562B2 (en) 2010-05-25 2015-10-27 Singulus Mocvd Gmbh I. Gr. Parallel batch chemical vapor deposition system
KR200453555Y1 (ko) * 2011-01-30 2011-05-13 김민화 퍼스날 프로텍션 커버
CN102637618A (zh) * 2011-02-10 2012-08-15 东京毅力科创株式会社 热处理装置及热处理方法
KR101452336B1 (ko) * 2013-04-22 2014-10-22 주식회사 테라세미콘 배치식 기판처리 시스템
CN112466794A (zh) * 2020-11-24 2021-03-09 长江存储科技有限责任公司 薄膜沉积装置及晶舟组件
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

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