JPS61208213A - 光気相成長装置 - Google Patents
光気相成長装置Info
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- JPS61208213A JPS61208213A JP4909485A JP4909485A JPS61208213A JP S61208213 A JPS61208213 A JP S61208213A JP 4909485 A JP4909485 A JP 4909485A JP 4909485 A JP4909485 A JP 4909485A JP S61208213 A JPS61208213 A JP S61208213A
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- light
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- reactive gas
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体ウェーハなどの被処理材の表面に薄
膜を形成するために用いる光気相成長装置に係り、特に
、反応室の壁面に設置された光透過部材の汚れ防止に関
する。
膜を形成するために用いる光気相成長装置に係り、特に
、反応室の壁面に設置された光透過部材の汚れ防止に関
する。
たとえば、半導体ウェーハに光と特定の反応ガスにより
その表面に薄膜を形成する光CVD(Chemical
Vapor Deposition)装置では、半導
体ウェーハを反応室に設置し、その表面に特定の反応ガ
スを作用させるとともに、反応室外から特定の波長の光
を作用させている。
その表面に薄膜を形成する光CVD(Chemical
Vapor Deposition)装置では、半導
体ウェーハを反応室に設置し、その表面に特定の反応ガ
スを作用させるとともに、反応室外から特定の波長の光
を作用させている。
このような光CQD装置において、光源は反応室外社設
置し、その光源からの光を反応室内に導くために反応室
の壁面部に窓を形成し、その窓を石英ガラスなどの光透
過部材で遮蔽している。
置し、その光源からの光を反応室内に導くために反応室
の壁面部に窓を形成し、その窓を石英ガラスなどの光透
過部材で遮蔽している。
この光透過部材は、反応室内の光気相反応などによって
汚れ、その汚れによってその光透過率が低下すると、半
導体ウェーハに形成される薄膜の膜厚が変化する原因に
なる。
汚れ、その汚れによってその光透過率が低下すると、半
導体ウェーハに形成される薄膜の膜厚が変化する原因に
なる。
従来、このような光透過部材の汚れ対策としてその表面
の洗浄やその表面に油を塗るなどの方法が取られている
。
の洗浄やその表面に油を塗るなどの方法が取られている
。
しかしながら、光透過部材の洗浄作業は、相当の時間を
要するため、気相成長処理の能率を低下させる。また、
油を塗る方法は洗浄作業の回数を少なくする点で有利で
あるが、油層によって反応光の短波長成分が吸収され、
光気相成長速度を低下させる原因になり、これもその作
業を低下させる原因になっている。
要するため、気相成長処理の能率を低下させる。また、
油を塗る方法は洗浄作業の回数を少なくする点で有利で
あるが、油層によって反応光の短波長成分が吸収され、
光気相成長速度を低下させる原因になり、これもその作
業を低下させる原因になっている。
そこで、この発明は、反応室の光透過部材の汚れを防止
しようとするものである。
しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、この発明は、反応室の壁面に光透過部材を設
置し、光源からの光を前記光透過部材を介して前記反応
室内の被処理材に照射するようにした光気相成長装置に
おいて、前記反応室の被処理材側に反応ガスを流通させ
るとともに、前記光透過部材の表面側に非反応ガスを通
過させることを特徴とするものである。
置し、光源からの光を前記光透過部材を介して前記反応
室内の被処理材に照射するようにした光気相成長装置に
おいて、前記反応室の被処理材側に反応ガスを流通させ
るとともに、前記光透過部材の表面側に非反応ガスを通
過させることを特徴とするものである。
したがって、この発明は、半導体ウェーハなどの被処理
材側には反応ガスを流通させるとともに、光透過部材の
反応ガス接触表面側には高速の非反応ガスを通過させ、
光透過部材への反応ガスを伴う光気相反応による汚れの
付着を阻止している。
材側には反応ガスを流通させるとともに、光透過部材の
反応ガス接触表面側には高速の非反応ガスを通過させ、
光透過部材への反応ガスを伴う光気相反応による汚れの
付着を阻止している。
以下、この発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第1図はこの発明の光気相成長装置の実施例を示してい
る。
る。
第1図において、上側部材2と下側部材4との接合によ
り光気相成長用の反応室6が形成されている。
り光気相成長用の反応室6が形成されている。
この実施例では、被処理材として、たとえば半導体ウェ
ーハ8を用いており、上側部材2には、その半導体ウェ
ーハ8を支持する保持部1oが形成され、半導体ウェー
ハ8は、保持部10に薄膜を形成すべき面を反応室6側
に向けて支持される。
ーハ8を用いており、上側部材2には、その半導体ウェ
ーハ8を支持する保持部1oが形成され、半導体ウェー
ハ8は、保持部10に薄膜を形成すべき面を反応室6側
に向けて支持される。
上側部材2の上側には、蓋部材12が上側部材2と分離
可能に設置され、半導体ウェーハ8はこの蓋部材12を
開閉操作して着脱される。そして、上側部材2と蓋部材
12との間は、上側部材2の上面の凹部14に設置され
た0リング16によって気密状態に保持されるとともに
、図示していない圧接手段によって圧接状態に保持され
る。
可能に設置され、半導体ウェーハ8はこの蓋部材12を
開閉操作して着脱される。そして、上側部材2と蓋部材
12との間は、上側部材2の上面の凹部14に設置され
た0リング16によって気密状態に保持されるとともに
、図示していない圧接手段によって圧接状態に保持され
る。
半導体ウェーハ8に臨む蓋部材12の中心部には、半導
体ウェーハ8をその裏面側から均等に加熱する加熱手段
としてのタングステンやグラファイトなどからなる蓄熱
部材18が取り付けられるとともに、その上側には石英
ガラスなどからなる光透過部材20が設置されている。
体ウェーハ8をその裏面側から均等に加熱する加熱手段
としてのタングステンやグラファイトなどからなる蓄熱
部材18が取り付けられるとともに、その上側には石英
ガラスなどからなる光透過部材20が設置されている。
そして、蓄熱部材18と光透過部材20との間には、蓋
部材12の側面から上側部材2の保持部10の開口21
に至るガス通路23が形成されており、このガス通路2
3には光透過部材20の汚れの付着を防止するための不
活性ガス25が通流されて反応室6の内部に導かれてい
る。
部材12の側面から上側部材2の保持部10の開口21
に至るガス通路23が形成されており、このガス通路2
3には光透過部材20の汚れの付着を防止するための不
活性ガス25が通流されて反応室6の内部に導かれてい
る。
蓋部材12の上側には加熱用光源を設置するための筺体
22が設置され、上側部材2および光透過部材20と光
源用筐体22との間は、光源用筺体22側の凹部24.
26に設置された○リング28.30を介して密封され
るとともに、固定ボルト32.34によって固定され、
光源用筐体22の内部には光源36が設置されている。
22が設置され、上側部材2および光透過部材20と光
源用筐体22との間は、光源用筺体22側の凹部24.
26に設置された○リング28.30を介して密封され
るとともに、固定ボルト32.34によって固定され、
光源用筐体22の内部には光源36が設置されている。
下側部材4には半導体ウェーハ8に光を照射する光照射
窓38が形成され、この光照射窓38は、石英ガラスな
どからなる光透過部材4oで遮蔽されている。
窓38が形成され、この光照射窓38は、石英ガラスな
どからなる光透過部材4oで遮蔽されている。
また、下側部材4には、下側部材4と光透過部材40と
の間の気密を保持する0リング42.44を支持する密
閉枠46が固定ボルト48.50で固定されている。こ
の密閉枠°46の下側には、光の透過を開閉する開閉装
置52の案内枠54が取り付けられ、この案内枠54の
内部には、プランジャ56によって開閉操作される遮蔽
板58が移動自在に取り付けられている。この開閉装置
52の下側には、特定の波長の光を放つ光源60が設置
されている。
の間の気密を保持する0リング42.44を支持する密
閉枠46が固定ボルト48.50で固定されている。こ
の密閉枠°46の下側には、光の透過を開閉する開閉装
置52の案内枠54が取り付けられ、この案内枠54の
内部には、プランジャ56によって開閉操作される遮蔽
板58が移動自在に取り付けられている。この開閉装置
52の下側には、特定の波長の光を放つ光源60が設置
されている。
そして、反応室6の側壁部には、特定のガス源から供給
される反応ガス64、不活性ガスからなる第1の非反応
ガス66および第2の非反応ガス68を個別に反応室6
内に供給するガス供給孔70.72.74が形成され、
このガス供給孔70.72.74の反応室6側の開口部
には、反応室6に反応ガス64、第1および第2の非反
応ガス66.68の独立した層流を形成するための整流
ノズル76が設置されている。整流ノズル76は、ガス
供給孔70.72.74に独立して連通し、かつ供給ガ
ス64.66.68の圧力を調整する圧力調整部78に
、供給ガス64.66.68を反応室6内に独立して噴
射する3つの噴射部80を結合したものである。圧力調
整部78は、ガス供給孔70.72.74と同径の通路
82にその径より大きく拡開して圧力調整室84を形成
したものであり、供給ガス64.66.68の圧力を上
げて通流速度を低下させ、噴射部80に供給する。噴射
部80は、圧力調整部78の圧力調整室84の前面に0
.2鰭程度の複数の細隙を独立して形成したものである
。
される反応ガス64、不活性ガスからなる第1の非反応
ガス66および第2の非反応ガス68を個別に反応室6
内に供給するガス供給孔70.72.74が形成され、
このガス供給孔70.72.74の反応室6側の開口部
には、反応室6に反応ガス64、第1および第2の非反
応ガス66.68の独立した層流を形成するための整流
ノズル76が設置されている。整流ノズル76は、ガス
供給孔70.72.74に独立して連通し、かつ供給ガ
ス64.66.68の圧力を調整する圧力調整部78に
、供給ガス64.66.68を反応室6内に独立して噴
射する3つの噴射部80を結合したものである。圧力調
整部78は、ガス供給孔70.72.74と同径の通路
82にその径より大きく拡開して圧力調整室84を形成
したものであり、供給ガス64.66.68の圧力を上
げて通流速度を低下させ、噴射部80に供給する。噴射
部80は、圧力調整部78の圧力調整室84の前面に0
.2鰭程度の複数の細隙を独立して形成したものである
。
また、反応室6のガス出口側には、整流ノズル86が設
置され、この整流ノズル86の背面側の下側部材4には
、通流ガス64.66.68の圧力を高めて流れを層状
に維持するため、ガスの下流側に立ち上がる傾斜面88
が形成されているとともに、この傾斜面88の終端側に
は各ガス64.66.68を合流させて排気する排出口
90が形成されている。この排出口90には、ポンプな
どの排気装置が連結されており、一定の排気圧92を作
用させるものとする。
置され、この整流ノズル86の背面側の下側部材4には
、通流ガス64.66.68の圧力を高めて流れを層状
に維持するため、ガスの下流側に立ち上がる傾斜面88
が形成されているとともに、この傾斜面88の終端側に
は各ガス64.66.68を合流させて排気する排出口
90が形成されている。この排出口90には、ポンプな
どの排気装置が連結されており、一定の排気圧92を作
用させるものとする。
そして、反応室6の内部には、反応ガス64、第1およ
び第2の非反応ガス66.68の層流が形成されるとと
もに、この層流に対して直交する方向に特定の波長を持
つレーザ光93が供給されている。この場合、反応ガス
64は、レーザ光93と関連して半導体ウェーハ8に薄
膜を成長させ、第1の非反応ガス66は、光透過部材4
0に対する塵埃の付着を阻止するために、光透過部材4
0の表面部を高速度で通過させ、第2の非反応ガス68
は、反応ガス64と第1の非反応ガス66とを分離する
ため、低速度で通過させるものとする。
び第2の非反応ガス66.68の層流が形成されるとと
もに、この層流に対して直交する方向に特定の波長を持
つレーザ光93が供給されている。この場合、反応ガス
64は、レーザ光93と関連して半導体ウェーハ8に薄
膜を成長させ、第1の非反応ガス66は、光透過部材4
0に対する塵埃の付着を阻止するために、光透過部材4
0の表面部を高速度で通過させ、第2の非反応ガス68
は、反応ガス64と第1の非反応ガス66とを分離する
ため、低速度で通過させるものとする。
第2図および第3図は、整流ノズル76の単一の噴射部
80を示しており、反応ガス64、第1および第2の非
反応ガス66.68を独立して噴射させるために、無数
の長方形状の細隙94を形成し、この細隙94の上下縁
部にガスの流通側に整流片96を突出させたものである
。なお、98は固定孔である。
80を示しており、反応ガス64、第1および第2の非
反応ガス66.68を独立して噴射させるために、無数
の長方形状の細隙94を形成し、この細隙94の上下縁
部にガスの流通側に整流片96を突出させたものである
。なお、98は固定孔である。
また、第4図および第5図は、整流ノズル86を示して
おり、この整流ノズル86には、前記細隙94より大き
い間隔の細隙100を形成するとともに、同様の整流片
102を設けたものである。
おり、この整流ノズル86には、前記細隙94より大き
い間隔の細隙100を形成するとともに、同様の整流片
102を設けたものである。
なお、104は固定孔である。
以上の構成に基づき、その動作を説明する。
図示していない開閉手段によって、蓋部材12は上側部
材2から外され、薄膜を形成すべき半導体ウェーハ8を
上側部材2の保持部10に薄膜を形成すべき面を反応室
6側にして載置される。そして、蓋部材12を上側部材
2に取り付け、密閉状態に保持する。
材2から外され、薄膜を形成すべき半導体ウェーハ8を
上側部材2の保持部10に薄膜を形成すべき面を反応室
6側にして載置される。そして、蓋部材12を上側部材
2に取り付け、密閉状態に保持する。
この状態において、光源36を駆動し、光源36からの
光は、光透過部材20を経て蓄熱部材18に照射され、
その照射光による熱が蓄熱部材18に保持される。この
熱は、半導体ウェーハ8を余熱し、半導体ウェーハ8は
特定の温度に保持される。
光は、光透過部材20を経て蓄熱部材18に照射され、
その照射光による熱が蓄熱部材18に保持される。この
熱は、半導体ウェーハ8を余熱し、半導体ウェーハ8は
特定の温度に保持される。
次に、光源60を駆動するとともに、反応室6の内部の
空気を除き、反応室6に反応ガス64、第1および第2
の非反応ガス66.68を通流させ、かつレーザ光93
を通過させる。
空気を除き、反応室6に反応ガス64、第1および第2
の非反応ガス66.68を通流させ、かつレーザ光93
を通過させる。
そして、プランジャ56を矢印A方向に引き、開閉装置
52の遮蔽板58を特定の時間だけ開いて半導体ウェー
ハ8に光源60からの光を照射する。この結果、半導体
ウェーハ8の表面には、反応ガス64、レーザ光93お
よび光源60からの照射光によって、特定の薄膜が形成
される。
52の遮蔽板58を特定の時間だけ開いて半導体ウェー
ハ8に光源60からの光を照射する。この結果、半導体
ウェーハ8の表面には、反応ガス64、レーザ光93お
よび光源60からの照射光によって、特定の薄膜が形成
される。
このような光気相成長において、”反応室6には反応ガ
ス64とともに第1および第2の非反応ガス66.68
が各ガス供給孔70.72.74に特定のガス源から独
立して供給され、整流ノズル76の圧力調整部78で圧
力が調整された後、噴射部80に供給されることにより
、それぞれ独立した流れを持つ層流として供給されてい
る。この場合、ガス64.66.68の下流側には、整
流ノズル86とともに圧力調整部としての傾斜面88が
設けられているため、圧力の上昇によって下流側におい
ても層流が維持される。すなわち、反応室6には、反応
ガス64、第1および第2の非反応ガス66.68が互
いに独立した通流路を持つ層流が得られ、互いに交じり
合うことがない。
ス64とともに第1および第2の非反応ガス66.68
が各ガス供給孔70.72.74に特定のガス源から独
立して供給され、整流ノズル76の圧力調整部78で圧
力が調整された後、噴射部80に供給されることにより
、それぞれ独立した流れを持つ層流として供給されてい
る。この場合、ガス64.66.68の下流側には、整
流ノズル86とともに圧力調整部としての傾斜面88が
設けられているため、圧力の上昇によって下流側におい
ても層流が維持される。すなわち、反応室6には、反応
ガス64、第1および第2の非反応ガス66.68が互
いに独立した通流路を持つ層流が得られ、互いに交じり
合うことがない。
そして、光透過部材40の表面側には、第1の非反応ガ
ス66が高速度で通過するため、光透過部材40の表面
に光気相反応に伴う塵埃の付着が阻止され、光透過部材
40の汚れが防止できる。
ス66が高速度で通過するため、光透過部材40の表面
に光気相反応に伴う塵埃の付着が阻止され、光透過部材
40の汚れが防止できる。
この結果、光透過部材40の光透過率の低下を抑制でき
、半導体ウェーハ8に形成される薄膜の膜厚の変動を抑
えることができる。
、半導体ウェーハ8に形成される薄膜の膜厚の変動を抑
えることができる。
このような第1の非反応ガス66の通流において、反応
ガス64との間に低速の第2の非反応ガス68を介在さ
せ、しかも、整流ノズル76によって各ガス64.66
.68の分離が良好になる結果、反応ガス64に対する
第1の非反応ガス66の影響は全く無く、安定した光気
相成長処理を実現できる。
ガス64との間に低速の第2の非反応ガス68を介在さ
せ、しかも、整流ノズル76によって各ガス64.66
.68の分離が良好になる結果、反応ガス64に対する
第1の非反応ガス66の影響は全く無く、安定した光気
相成長処理を実現できる。
なお、実施例では被処理材として半導体ウェーハを用い
たが、この発明の光気相成長装置では半導体ウェーハ以
外の金属材料やその他の被処理材に薄膜を形成すること
ができる。
たが、この発明の光気相成長装置では半導体ウェーハ以
外の金属材料やその他の被処理材に薄膜を形成すること
ができる。
以上説明したように、この発明によれば、反応室に光を
導く光透過部材の表面側に反応ガスと平行して高速の非
反応ガスを通流させるため、光透過部材に対する塵埃の
付着が阻止でき、光透過率の低下を抑制できるので、半
導体ウェーハなどの被処理材に形成される膜厚の変動を
抑えることができるとともに、安定した信頬性の高い光
気相成長処理を実現できる。
導く光透過部材の表面側に反応ガスと平行して高速の非
反応ガスを通流させるため、光透過部材に対する塵埃の
付着が阻止でき、光透過率の低下を抑制できるので、半
導体ウェーハなどの被処理材に形成される膜厚の変動を
抑えることができるとともに、安定した信頬性の高い光
気相成長処理を実現できる。
第1図はこの発明の光気相成長装置の実施例を示す断面
図、第2図は第1の整流ノズルを示す平面図、第3図は
第2図の■−■線に沿う断面図、第4図は第2の整流ノ
ズルを示す平面図、第5図は第4図のV−V線に沿う断
面図である。 6・・・反応室、8・・・被処理材としての半導体ウェ
ーハ、40・・・光透過部材、60・・・光源、64・
・・反応ガス、66.68・・・非反応ガス、76.8
6・・・整流ノズル、78・・・圧力調整部、88・・
・圧力調整手段としての傾斜面。
図、第2図は第1の整流ノズルを示す平面図、第3図は
第2図の■−■線に沿う断面図、第4図は第2の整流ノ
ズルを示す平面図、第5図は第4図のV−V線に沿う断
面図である。 6・・・反応室、8・・・被処理材としての半導体ウェ
ーハ、40・・・光透過部材、60・・・光源、64・
・・反応ガス、66.68・・・非反応ガス、76.8
6・・・整流ノズル、78・・・圧力調整部、88・・
・圧力調整手段としての傾斜面。
Claims (3)
- (1)反応室の壁面に光透過部材を設置し、光源からの
光を前記光透過部材を介して前記反応室内の被処理材に
照射するようにした光気相成長装置において、前記反応
室の被処理材側に反応ガスを流通させるとともに、前記
光透過部材の表面側に非反応ガスを通過させることを特
徴とする光気相成長装置。 - (2)前記反応ガスと前記非反応ガスとの間に非反応ガ
スを通流させることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の光気相成長装置。 - (3)前記反応室のガス供給部に圧力調整手段を持つ整
流ノズルを設置して前記反応ガスおよび前記非反応ガス
を独立して供給するとともに、前記反応室のガス下流側
に圧力調整部を設け、前記反応ガスおよび前記非反応ガ
スの独立した層流が得られるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の光気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4909485A JPS61208213A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 光気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4909485A JPS61208213A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 光気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61208213A true JPS61208213A (ja) | 1986-09-16 |
Family
ID=12821505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4909485A Pending JPS61208213A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 光気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61208213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5711815A (en) * | 1993-08-18 | 1998-01-27 | Tokyo Electron Limited | Film forming apparatus and film forming method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187033A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-17 | Seiko Epson Corp | Vapor phase chemical growth device |
| JPS5895818A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-07 | Ushio Inc | 被膜形成方法 |
| JPS5975621A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | 光化学反応による膜形成装置 |
-
1985
- 1985-03-12 JP JP4909485A patent/JPS61208213A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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