JPH04221077A - 気相処理装置 - Google Patents
気相処理装置Info
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- JPH04221077A JPH04221077A JP40471390A JP40471390A JPH04221077A JP H04221077 A JPH04221077 A JP H04221077A JP 40471390 A JP40471390 A JP 40471390A JP 40471390 A JP40471390 A JP 40471390A JP H04221077 A JPH04221077 A JP H04221077A
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- JP
- Japan
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- gas
- gas supply
- gasses
- gases
- processing chamber
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、処理チャンバに複数の
ガスを導入して基板を処理する気相処理装置に関する。
ガスを導入して基板を処理する気相処理装置に関する。
【0002】上記気相処理装置にはCVD装置(化学気
相成長装置)やドライエッチング装置などがあり、これ
らの装置は、半導体装置の製造における基板上の膜形成
やエッチングに用いられる。その場合、基板に対する処
理のレートと面内均一性が重要であることから、導入す
る複数のガスを適量に導入し且つ均一に混合する必要が
ある。
相成長装置)やドライエッチング装置などがあり、これ
らの装置は、半導体装置の製造における基板上の膜形成
やエッチングに用いられる。その場合、基板に対する処
理のレートと面内均一性が重要であることから、導入す
る複数のガスを適量に導入し且つ均一に混合する必要が
ある。
【0003】
【従来の技術】図2は第1従来例の装置概略図である。
同図において、この従来例はCVD装置を例にとったも
のであり、1は基板、2は処理チャンバ、2a〜2cは
処理チャンバ2のガス導入口、2dは同じくガス排出口
、3a〜3cはガス供給配管、4a〜4cは処理チャン
バ2に導入するガス、5は基板1を加熱する加熱ランプ
、である。
のであり、1は基板、2は処理チャンバ、2a〜2cは
処理チャンバ2のガス導入口、2dは同じくガス排出口
、3a〜3cはガス供給配管、4a〜4cは処理チャン
バ2に導入するガス、5は基板1を加熱する加熱ランプ
、である。
【0004】処理チャンバ2は、ガス供給配管3a〜3
cと同じ大きさにしたガス導入口2a〜2cにガス供給
配管3a〜3cが接続されて、ガス4a〜4cを個別に
導入するようになっており、その導入はガス排出口2d
から引かれた減圧に伴う差圧によってなされる。また、
基板1が配置されその基板1を加熱ランプ5が加熱する
。
cと同じ大きさにしたガス導入口2a〜2cにガス供給
配管3a〜3cが接続されて、ガス4a〜4cを個別に
導入するようになっており、その導入はガス排出口2d
から引かれた減圧に伴う差圧によってなされる。また、
基板1が配置されその基板1を加熱ランプ5が加熱する
。
【0005】導入されたガス4a〜4cは、処理チャン
バ2内で混合して基板1の表面に達し、基板1の温度に
より反応を起こして基板1上に膜を形成する。用済みと
なったガス4a〜4cはガス排出口2dから排出される
。
バ2内で混合して基板1の表面に達し、基板1の温度に
より反応を起こして基板1上に膜を形成する。用済みと
なったガス4a〜4cはガス排出口2dから排出される
。
【0006】図3は第2従来例の装置概略図(a) と
ガス混合容器断面図(b) である。同図において、こ
の従来例は第1従来例のガス導入形態を変えたものであ
り、図3(b) に詳細を示すガス混合容器6を設けて
ある。6b,6cはガス混合容器6のガス供給口、6d
は同じくガス流出口、である。
ガス混合容器断面図(b) である。同図において、こ
の従来例は第1従来例のガス導入形態を変えたものであ
り、図3(b) に詳細を示すガス混合容器6を設けて
ある。6b,6cはガス混合容器6のガス供給口、6d
は同じくガス流出口、である。
【0007】ガス混合容器6は、ガス供給配管3b,3
cと同じ大きさにしたガス供給口6b,6cにガス供給
配管3b,3cが接続され、ガス流出口6dが処理チャ
ンバ2のガス導入口2bに接続されている。処理チャン
バ2のガス導入口2cは閉じられている。
cと同じ大きさにしたガス供給口6b,6cにガス供給
配管3b,3cが接続され、ガス流出口6dが処理チャ
ンバ2のガス導入口2bに接続されている。処理チャン
バ2のガス導入口2cは閉じられている。
【0008】従ってガス4b,4cは、処理チャンバ2
の減圧に伴う差圧によりガス混合容器6に個別に流入し
てそこで混合し、混合状態で処理チャンバ2に導入され
る。 処理チャンバ2に導入された混合状態のガス4b,4c
と単独のガス4aは、処理チャンバ2内で混合して第1
従来例の場合と同様に基板1上に膜を形成してガス排出
口2dから排出される。
の減圧に伴う差圧によりガス混合容器6に個別に流入し
てそこで混合し、混合状態で処理チャンバ2に導入され
る。 処理チャンバ2に導入された混合状態のガス4b,4c
と単独のガス4aは、処理チャンバ2内で混合して第1
従来例の場合と同様に基板1上に膜を形成してガス排出
口2dから排出される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の膜形
成を半導体装置の製造で行う場合には、基板1に対する
膜成長レート(速度)の確保と成長膜厚の面内分布均一
性が重要である。
成を半導体装置の製造で行う場合には、基板1に対する
膜成長レート(速度)の確保と成長膜厚の面内分布均一
性が重要である。
【0010】しかしながら、後述のデータが示すように
、第1従来例では成長膜厚の面内分布が十分に均一にな
らず、第2従来例ではその面内分布の不均一性のみなら
ず膜成長レートが第1従来例より小さくなる問題点があ
る。
、第1従来例では成長膜厚の面内分布が十分に均一にな
らず、第2従来例ではその面内分布の不均一性のみなら
ず膜成長レートが第1従来例より小さくなる問題点があ
る。
【0011】前者の面内分布の不均一性は、膜成長レー
トに最もセンシティブで流量を最も小さくするガス4b
の混合にむらがあることに起因し、後者の膜成長レート
の低下は、ガス混合容器6に流入するガス4bと4cの
間で流量の大きなガス4cにより流量の小さなガス4b
の流入が阻まれて、ガス4bの処理チャンバ2への導入
流量が見込みより小さくなることに起因するものと考え
られる。
トに最もセンシティブで流量を最も小さくするガス4b
の混合にむらがあることに起因し、後者の膜成長レート
の低下は、ガス混合容器6に流入するガス4bと4cの
間で流量の大きなガス4cにより流量の小さなガス4b
の流入が阻まれて、ガス4bの処理チャンバ2への導入
流量が見込みより小さくなることに起因するものと考え
られる。
【0012】この問題は、上述と同様な構成をなす他の
気相処理装置例えばエッチング装置などにおいても同様
である。そこで本発明は、処理チャンバに複数のガスを
導入して基板を処理するCVD装置やエッチング装置な
どの気相処理装置に関して、基板に対する処理のレート
と面内分布均一性を確保するために、導入する複数のガ
スが見込み通りの流量で導入され且つ均一に混合される
ようにすることを目的とする。
気相処理装置例えばエッチング装置などにおいても同様
である。そこで本発明は、処理チャンバに複数のガスを
導入して基板を処理するCVD装置やエッチング装置な
どの気相処理装置に関して、基板に対する処理のレート
と面内分布均一性を確保するために、導入する複数のガ
スが見込み通りの流量で導入され且つ均一に混合される
ようにすることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の気相処理装置は、処理チャンバに複数のガ
スを導入して基板を処理する装置であって、前記複数の
ガスの中の二つ以上のガスを前記処理チャンバへの導入
の前に混合させるガス混合容器を備え、該ガスの各々を
そのガス供給配管から該ガス混合容器へ流入させるガス
供給口の少なくとも一つは、開口の大きさが該ガス供給
配管の内径より小さく且つ該ガス混合容器内に突出して
いることを特徴としている。
に、本発明の気相処理装置は、処理チャンバに複数のガ
スを導入して基板を処理する装置であって、前記複数の
ガスの中の二つ以上のガスを前記処理チャンバへの導入
の前に混合させるガス混合容器を備え、該ガスの各々を
そのガス供給配管から該ガス混合容器へ流入させるガス
供給口の少なくとも一つは、開口の大きさが該ガス供給
配管の内径より小さく且つ該ガス混合容器内に突出して
いることを特徴としている。
【0014】そして、前記ガス混合容器内に突出するガ
ス供給口は前記ガス供給配管の先端に接続したノズルに
より形成されていること、また、前記ノズルは前記ガス
供給配管に着脱可能であることが望ましい。
ス供給口は前記ガス供給配管の先端に接続したノズルに
より形成されていること、また、前記ノズルは前記ガス
供給配管に着脱可能であることが望ましい。
【0015】
【作用】上記ガス混合容器において、その内に突出する
ガス流入口から流入するガスは、流量が小さくとも上記
開口の大きさにより流速が大きくなり然も流入箇所が内
部にあるので、他の流入流量の大きなガスにより阻まれ
ることなく見込み通りの流量で流入して均一に混合する
。
ガス流入口から流入するガスは、流量が小さくとも上記
開口の大きさにより流速が大きくなり然も流入箇所が内
部にあるので、他の流入流量の大きなガスにより阻まれ
ることなく見込み通りの流量で流入して均一に混合する
。
【0016】従って、このガス流入口を膜成長レートに
最もセンシティブで流量を最も小さくするガスに用いる
ことにより、処理チャンバに導入する複数のガスが見込
み通りの流量で導入され且つ均一に混合されるようにな
る。
最もセンシティブで流量を最も小さくするガスに用いる
ことにより、処理チャンバに導入する複数のガスが見込
み通りの流量で導入され且つ均一に混合されるようにな
る。
【0017】そして、上記ノズルは所望するガス供給口
の実現を容易にし、また、ノズルの着脱可能は、寸法の
異なるノズルとの交換によりガス流量に応じたガス供給
口の大きさと配置箇所の選択を可能にさせる。
の実現を容易にし、また、ノズルの着脱可能は、寸法の
異なるノズルとの交換によりガス流量に応じたガス供給
口の大きさと配置箇所の選択を可能にさせる。
【0018】
【実施例】以下本発明による気相処理装置の実施例につ
いて図1を用いて説明する。図1は実施例の装置概略図
(a) とガス混合容器断面図(b) であり、全図
を通し同一符号は同一対象物を示す。
いて図1を用いて説明する。図1は実施例の装置概略図
(a) とガス混合容器断面図(b) であり、全図
を通し同一符号は同一対象物を示す。
【0019】図1において、この実施例は先に説明した
第2従来例(図3)を改良したものであり、第2従来例
のガス混合容器6が図1(b) に詳細を示すガス混合
容器7に変わっている。7b,7cはガス混合容器7の
供給配管接続口、7d,7eは同じくガス流出口、8b
,8cはノズル、9b,9cはガス供給口、である。
第2従来例(図3)を改良したものであり、第2従来例
のガス混合容器6が図1(b) に詳細を示すガス混合
容器7に変わっている。7b,7cはガス混合容器7の
供給配管接続口、7d,7eは同じくガス流出口、8b
,8cはノズル、9b,9cはガス供給口、である。
【0020】ガス混合容器7は、供給配管接続口7b,
7cにガス供給配管3b,3cが先端嵌入状態に接続さ
れ、ガス流出口7d,7eが処理チャンバ2のガス導入
口2b,2cに接続されている。そして、ガス供給配管
3b,3cの先端にはノズル8b,8cが螺合により着
脱可能に接続されている。
7cにガス供給配管3b,3cが先端嵌入状態に接続さ
れ、ガス流出口7d,7eが処理チャンバ2のガス導入
口2b,2cに接続されている。そして、ガス供給配管
3b,3cの先端にはノズル8b,8cが螺合により着
脱可能に接続されている。
【0021】ノズル8b,8cは、先端がガス供給配管
3b,3cの内径より小さな開口のガス供給口9b,9
cとなっており、ガス混合容器7内に突出したガス供給
口9b,9cからガス4b,4cをガス混合容器7へ流
入させる。
3b,3cの内径より小さな開口のガス供給口9b,9
cとなっており、ガス混合容器7内に突出したガス供給
口9b,9cからガス4b,4cをガス混合容器7へ流
入させる。
【0022】従って、ガス供給配管3b,3cからのガ
ス4b,4cは、処理チャンバ2の減圧に伴う差圧によ
りガス混合容器7に流入するが、一方の流量が他方のそ
れより小さくとも先に述べた理由により見込み通りの流
量で流入して均一に混合し、それぞれの流量が所望を満
たし且つ均一な混合状態で処理チャンバ2に導入される
。
ス4b,4cは、処理チャンバ2の減圧に伴う差圧によ
りガス混合容器7に流入するが、一方の流量が他方のそ
れより小さくとも先に述べた理由により見込み通りの流
量で流入して均一に混合し、それぞれの流量が所望を満
たし且つ均一な混合状態で処理チャンバ2に導入される
。
【0023】処理チャンバ2に導入された混合状態のガ
ス4b,4cと単独のガス4aは、処理チャンバ2内で
混合して第1従来例の場合と同様に基板1上に膜を形成
してガス排出口2dから排出される。
ス4b,4cと単独のガス4aは、処理チャンバ2内で
混合して第1従来例の場合と同様に基板1上に膜を形成
してガス排出口2dから排出される。
【0024】以上のことから、膜成長レートに最もセン
シティブで流量を最も小さくするガスをガス4bまたは
4cに充当することにより、処理チャンバ2に導入する
複数のガス4a〜4cが見込み通りの流量で導入され且
つ均一に混合されるようになり、基板1に対する膜成長
レートと成長膜厚の面内分布均一性が確保される。
シティブで流量を最も小さくするガスをガス4bまたは
4cに充当することにより、処理チャンバ2に導入する
複数のガス4a〜4cが見込み通りの流量で導入され且
つ均一に混合されるようになり、基板1に対する膜成長
レートと成長膜厚の面内分布均一性が確保される。
【0025】本発明者は、実施例及び第1第2従来例の
それぞれで以下に述べるタングステンの膜成長を行い、
実施例が優れていることを確認した。この膜成長は、導
入ガスにWF6 , SiH4 ,H2 を用い、Si
H4 が膜成長レートに極めてセンシティブで流量を最
も小さくするガスであることから、上記の確認に好適な
ものである。
それぞれで以下に述べるタングステンの膜成長を行い、
実施例が優れていることを確認した。この膜成長は、導
入ガスにWF6 , SiH4 ,H2 を用い、Si
H4 が膜成長レートに極めてセンシティブで流量を最
も小さくするガスであることから、上記の確認に好適な
ものである。
【0026】膜成長の条件は次の通りである。
ガス4a : WF6 5 sccm
配管3a内径 9.5mmφ ガス4b
: SiH4 3 sccm 配管3b内径
6.4mmφ 供給口9b径 0.5mmφ
ガス4c : H2 100 sccm 配
管3c内径 6.4mmφ 供給口9c径 1.0m
mφ チャンバ2圧力: 30 mTorr
基板1温度 : 300 ℃そして得ら
れた結果は次の通りである。
配管3a内径 9.5mmφ ガス4b
: SiH4 3 sccm 配管3b内径
6.4mmφ 供給口9b径 0.5mmφ
ガス4c : H2 100 sccm 配
管3c内径 6.4mmφ 供給口9c径 1.0m
mφ チャンバ2圧力: 30 mTorr
基板1温度 : 300 ℃そして得ら
れた結果は次の通りである。
【0027】
実施例 第1従来例 第2従来
例 成長レート(Å/m) 1000
1000 8
60 面内分布 ( % )
5 10
13 第1第2従来例による結果は先に問題
点として述べた通りであり、それと比べて実施例による
結果は格段に優れている。
実施例 第1従来例 第2従来
例 成長レート(Å/m) 1000
1000 8
60 面内分布 ( % )
5 10
13 第1第2従来例による結果は先に問題
点として述べた通りであり、それと比べて実施例による
結果は格段に優れている。
【0028】上述した実施例による膜成長においては、
先の説明から明らかなように流量が小さいガス4bのガ
ス混合容器7への流入と混合が肝心なところであること
から、流量が大きいガス4cのガス供給配管3cがノズ
ル8cを接続せず且つガス混合容器7内に嵌入なしで供
給配管接続口7cに接続されていても、ほぼ同様な結果
を得ることができる。
先の説明から明らかなように流量が小さいガス4bのガ
ス混合容器7への流入と混合が肝心なところであること
から、流量が大きいガス4cのガス供給配管3cがノズ
ル8cを接続せず且つガス混合容器7内に嵌入なしで供
給配管接続口7cに接続されていても、ほぼ同様な結果
を得ることができる。
【0029】また、ノズル8bは、ガス供給配管3bに
螺合接続であることから、長さやガス供給口9bの開口
径を変えた他のノズル8bに交換可能であり、種々の寸
法のものを用意することによりガス4bの流量に応じて
最も適したものを選択することができる。この点はノズ
ル8cにおいても同様である。
螺合接続であることから、長さやガス供給口9bの開口
径を変えた他のノズル8bに交換可能であり、種々の寸
法のものを用意することによりガス4bの流量に応じて
最も適したものを選択することができる。この点はノズ
ル8cにおいても同様である。
【0030】なお、実施例の気相処理装置はCVD装置
を例にとって説明したが、本発明がCVD装置に限定さ
れることなく他の気相処理装置例えばエッチング装置な
どにおいても有効であることは、改めて説明するまでも
なく明らかである。
を例にとって説明したが、本発明がCVD装置に限定さ
れることなく他の気相処理装置例えばエッチング装置な
どにおいても有効であることは、改めて説明するまでも
なく明らかである。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、処
理チャンバに複数のガスを導入して基板を処理するCV
D装置やエッチング装置などの気相処理装置に関して、
導入する複数のガスが見込み通りの流量で導入され且つ
均一に混合されるようにすることができて、基板に対す
る処理のレートと面内分布均一性が確保され、例えば半
導体装置の品質向上を可能にさせる効果がある。
理チャンバに複数のガスを導入して基板を処理するCV
D装置やエッチング装置などの気相処理装置に関して、
導入する複数のガスが見込み通りの流量で導入され且つ
均一に混合されるようにすることができて、基板に対す
る処理のレートと面内分布均一性が確保され、例えば半
導体装置の品質向上を可能にさせる効果がある。
【図1】 実施例の装置概略図(a) とガス混合容
器断面図(b) である。
器断面図(b) である。
【図2】 第1従来例の装置概略図である。
【図3】 第2従来例の装置概略図(a) とガス混
合容器断面図(b)である。
合容器断面図(b)である。
1 基板
2 処理チャンバ
2a〜2c ガス導入口
2d ガス排出口
3a〜3c ガス供給配管
4a〜4c 処理チャンバに導入するガス5 加熱
ランプ 6,7 ガス混合容器 6b,6c ガス供給口 7b,7c 供給配管接続口 6d,7d,7e ガス流出口 8b,8c ノズル 9b,9c ガス供給口
ランプ 6,7 ガス混合容器 6b,6c ガス供給口 7b,7c 供給配管接続口 6d,7d,7e ガス流出口 8b,8c ノズル 9b,9c ガス供給口
Claims (3)
- 【請求項1】 処理チャンバに複数のガスを導入して
基板を処理する装置であって、前記複数のガスの中の二
つ以上のガスを前記処理チャンバへの導入の前に混合さ
せるガス混合容器を備え、該ガスの各々をそのガス供給
配管から該ガス混合容器へ流入させるガス供給口の少な
くとも一つは、開口の大きさが該ガス供給配管の内径よ
り小さく且つ該ガス混合容器内に突出していることを特
徴とする気相処理装置。 - 【請求項2】 前記ガス混合容器内に突出するガス供
給口は、前記ガス供給配管の先端に接続したノズルによ
り形成されていることを特徴とする請求項1記載の気相
処理装置。 - 【請求項3】 前記ノズルは前記ガス供給配管に着脱
可能であることを特徴とする請求項2記載の気相処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40471390A JP2949852B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 気相処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40471390A JP2949852B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 気相処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221077A true JPH04221077A (ja) | 1992-08-11 |
| JP2949852B2 JP2949852B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18514369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40471390A Expired - Lifetime JP2949852B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 気相処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949852B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006302946A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理システム |
| WO2009104732A1 (ja) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給装置 |
| WO2021157445A1 (ja) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びガス流量調整方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101950988B1 (ko) * | 2017-05-11 | 2019-02-22 | (주)엔피홀딩스 | 혼상유체 분사노즐 |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP40471390A patent/JP2949852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006302946A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理システム |
| WO2009104732A1 (ja) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給装置 |
| CN101772833B (zh) | 2008-02-20 | 2012-04-18 | 东京毅力科创株式会社 | 气体供给装置 |
| US8945306B2 (en) | 2008-02-20 | 2015-02-03 | Tokyo Electron Limited | Gas supply device |
| WO2021157445A1 (ja) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びガス流量調整方法 |
| JP2021125566A (ja) * | 2020-02-05 | 2021-08-30 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びガス流量調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2949852B2 (ja) | 1999-09-20 |
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