JPS6186497A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPS6186497A JPS6186497A JP20947684A JP20947684A JPS6186497A JP S6186497 A JPS6186497 A JP S6186497A JP 20947684 A JP20947684 A JP 20947684A JP 20947684 A JP20947684 A JP 20947684A JP S6186497 A JPS6186497 A JP S6186497A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
Landscapes
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明にシリコン等の半導体物質基板(以下ウェハとい
う)にシリコン結晶等を気相成長させるバレル型の気相
成長装置に関する。
う)にシリコン結晶等を気相成長させるバレル型の気相
成長装置に関する。
従来のバレル型気相成長装置はサセプタが軸方向に若干
勾配を有しているが、サセプタ上方に設けた反応ガスを
供給する複数本のノズルはサセプタ回転中心から一定位
置に孔をあけていたため、サセプタに取付けた多数のウ
ェハに対する反応ガスの接触が一様でなく、この友め気
相成長の膜厚が均一にならない欠点があった。
勾配を有しているが、サセプタ上方に設けた反応ガスを
供給する複数本のノズルはサセプタ回転中心から一定位
置に孔をあけていたため、サセプタに取付けた多数のウ
ェハに対する反応ガスの接触が一様でなく、この友め気
相成長の膜厚が均一にならない欠点があった。
本発明はこのような欠点を除去したものでその目的は、
サセプタに取付けた多数のウェハに対する反応ガスの接
触をより一様にし、気相成長の膜厚を均一にして品質を
高め得る気相成長装置を提供することにある。
サセプタに取付けた多数のウェハに対する反応ガスの接
触をより一様にし、気相成長の膜厚を均一にして品質を
高め得る気相成長装置を提供することにある。
本発明の気相成長装置は、軸方向に勾配を有するバレル
型のサセプタを備えた気相成長装置において、軸心から
の距離が短かr側のサセプタ端部側に、ほぼサセプタの
表面に沿って軸方向へ反応ガスを供給する複数本のノズ
ルを設けると共に、該ノズル孔のサセプタ軸心からの距
離を変化させたことを特徴にしてAる。
型のサセプタを備えた気相成長装置において、軸心から
の距離が短かr側のサセプタ端部側に、ほぼサセプタの
表面に沿って軸方向へ反応ガスを供給する複数本のノズ
ルを設けると共に、該ノズル孔のサセプタ軸心からの距
離を変化させたことを特徴にしてAる。
以下本発明の一実施例を示した図につ論て説明する。、
第1図におりでサセプタ組立体11は複数枚の短冊状を
したサセプタが多角形状に配置されると共に、細心に対
し勾配を有しかつ上面および下面はフタ状体に工9おお
われておりその外周には多数のウェハ12が取付けであ
る。サセプタ組立体11は上下のフタ状体に固着した、
セラミックス等の非金属製かつ中空の回転軸13により
両方向へ回転されるようになされており、その外周およ
び上方は石英製のベルジャ14によりおおわれている。
第1図におりでサセプタ組立体11は複数枚の短冊状を
したサセプタが多角形状に配置されると共に、細心に対
し勾配を有しかつ上面および下面はフタ状体に工9おお
われておりその外周には多数のウェハ12が取付けであ
る。サセプタ組立体11は上下のフタ状体に固着した、
セラミックス等の非金属製かつ中空の回転軸13により
両方向へ回転されるようになされており、その外周およ
び上方は石英製のベルジャ14によりおおわれている。
ベルジャ14の下方にはこnと同心かつサセプタ組立体
11の回転を妨げない近接したわずかな隙間を有する位
置に石英製の円筒体15があり、ベルジャ14お工び円
筒体15は共にステンレス鋼製のペースプレート16上
に密接した状態で載置されている。なお円筒体15はサ
セプタ組立体1、テベルジャ14とサセプタ組立体】1
および円筒体】5にエフ形成される空間を反応室といい
、回転軸】3はペースプレート16を気密llC貫通し
ている。ベルジャ14の下側内周と円筒体15の下側外
周との間にはペースプレート16A表面から金属イオン
の放出を阻止するため石英リング19Aが敷かれており
、この石英リング19Aとベースプレート16には反応
室のガスを外部に排出するための孔19Bがあけである
。回転軸】3の中心にはそれぞれ固定の内管】7お工び
外管】8の2重管が設けらn、内管17からはN2或い
はH2のガスが上方に向って流れ外管18は上端で複数
(図では2本のみ示しである)に分岐してノズル18A
になって下方にあるウニノS12に向って反応ガスが流
れるようになっている。なお反応ガスの流れの細部は後
述する。
11の回転を妨げない近接したわずかな隙間を有する位
置に石英製の円筒体15があり、ベルジャ14お工び円
筒体15は共にステンレス鋼製のペースプレート16上
に密接した状態で載置されている。なお円筒体15はサ
セプタ組立体1、テベルジャ14とサセプタ組立体】1
および円筒体】5にエフ形成される空間を反応室といい
、回転軸】3はペースプレート16を気密llC貫通し
ている。ベルジャ14の下側内周と円筒体15の下側外
周との間にはペースプレート16A表面から金属イオン
の放出を阻止するため石英リング19Aが敷かれており
、この石英リング19Aとベースプレート16には反応
室のガスを外部に排出するための孔19Bがあけである
。回転軸】3の中心にはそれぞれ固定の内管】7お工び
外管】8の2重管が設けらn、内管17からはN2或い
はH2のガスが上方に向って流れ外管18は上端で複数
(図では2本のみ示しである)に分岐してノズル18A
になって下方にあるウニノS12に向って反応ガスが流
れるようになっている。なお反応ガスの流れの細部は後
述する。
ベルジャ14の下部外周には、これを取り囲み、ベース
プレート16の外周に配置されたペース20とによりベ
ルジャ14側のみを開放した排気ダクト21が設けられ
、この排気ダクト21は第2図に示す排気管22に接続
されている。排気l゛クト】上には、多数のランプ23
を有するランプハウス24が、第2図に示す工すに、ベ
ルジャ14を取り囲んで配置さnている。ランプノ)ウ
ス24の背面側にはA冷却流体供給部25が形成され、
A冷却流体供給部25には不図示の送風機および冷却機
からの冷却仝気が吹き込まれ、冷却空ンプ23お工びベ
ルジャ14&c吹きつけてこれら八 を冷却する工うになっている。
プレート16の外周に配置されたペース20とによりベ
ルジャ14側のみを開放した排気ダクト21が設けられ
、この排気ダクト21は第2図に示す排気管22に接続
されている。排気l゛クト】上には、多数のランプ23
を有するランプハウス24が、第2図に示す工すに、ベ
ルジャ14を取り囲んで配置さnている。ランプノ)ウ
ス24の背面側にはA冷却流体供給部25が形成され、
A冷却流体供給部25には不図示の送風機および冷却機
からの冷却仝気が吹き込まれ、冷却空ンプ23お工びベ
ルジャ14&c吹きつけてこれら八 を冷却する工うになっている。
ペース20には排気ダクト217c@mして昇降および
回転機構28が設けてあり、同機構28に上端に腕29
が固着され、腕29の先端は把持具30にエリベルジャ
14の」外部に固着した把持部31 fcll!脱可能
に把持している。また腕29の先端は把持具32にエフ
B冷却流体供給部33f、取付けている。、B冷却流体
供給533の下端はランプハウス24の上面に載置され
ると共に、その内壁34には多数の孔35があけられて
いるたd〕A冷却流体供給部25と同様に冷却空気がベ
ルジャ14の上部に吹きつけられる。ここでペルジャト
1とB冷却流体供給部33とは腕29に取付けらrして
いるfcぬ、同時に昇降可能であり、ベルジャ14の下
面がノズル18Aの上方まで上昇した後は腕29を旋回
させることにエリベルジャ14お工び13冷却流体供給
部33を側刃へ旋回するこ24は端部Aお工ひBが互論
シて回動自在に連結さf’L、下側中央は切離さnる工
うになっておジ、同図に点線で示した立置に移動可能に
なっている。
回転機構28が設けてあり、同機構28に上端に腕29
が固着され、腕29の先端は把持具30にエリベルジャ
14の」外部に固着した把持部31 fcll!脱可能
に把持している。また腕29の先端は把持具32にエフ
B冷却流体供給部33f、取付けている。、B冷却流体
供給533の下端はランプハウス24の上面に載置され
ると共に、その内壁34には多数の孔35があけられて
いるたd〕A冷却流体供給部25と同様に冷却空気がベ
ルジャ14の上部に吹きつけられる。ここでペルジャト
1とB冷却流体供給部33とは腕29に取付けらrして
いるfcぬ、同時に昇降可能であり、ベルジャ14の下
面がノズル18Aの上方まで上昇した後は腕29を旋回
させることにエリベルジャ14お工び13冷却流体供給
部33を側刃へ旋回するこ24は端部Aお工ひBが互論
シて回動自在に連結さf’L、下側中央は切離さnる工
うになっておジ、同図に点線で示した立置に移動可能に
なっている。
Aお工びB冷却流体供給部25および33から吹き出さ
Iした冷却空気はベルジャ14の外周あ・工びランプ2
3を冷却しながら下降し、排気l°タクト′ 21内に入り7j (&図の上方に示した排気管22か
ら外部に強制的に排出さ71.る。反応ガスの流れるノ
ズル18Aは図に示す工うにこの例では放射状に8本設
けてあり、先端近くには下向きの孔36(第1図参照)
が1個あけてあり、かっこの孔36は8本のノズル18
Aの2本或いは4本を組にして回転@13の軸心からの
距離を第3図囚。
Iした冷却空気はベルジャ14の外周あ・工びランプ2
3を冷却しながら下降し、排気l°タクト′ 21内に入り7j (&図の上方に示した排気管22か
ら外部に強制的に排出さ71.る。反応ガスの流れるノ
ズル18Aは図に示す工うにこの例では放射状に8本設
けてあり、先端近くには下向きの孔36(第1図参照)
が1個あけてあり、かっこの孔36は8本のノズル18
Aの2本或いは4本を組にして回転@13の軸心からの
距離を第3図囚。
aにR1,R2で示すように、変えることに工9、軸心
に対し勾配を有するサセプタ組立体1】上に配列されて
いるウェハ12の全体に対して反応カスがニジ均一に接
触するようにしである。なお、ノズルxA本数を適宜に
定め、各々のノズル孔36が軸方向に配列されたウェハ
12にそれぞれ順次対応させるようにしてもよ論。
に対し勾配を有するサセプタ組立体1】上に配列されて
いるウェハ12の全体に対して反応カスがニジ均一に接
触するようにしである。なお、ノズルxA本数を適宜に
定め、各々のノズル孔36が軸方向に配列されたウェハ
12にそれぞれ順次対応させるようにしてもよ論。
矢に前述した実施例の動作を説明する。昇降等の機構2
8にニジベルジャ】4とB冷却流体供給部33を上昇さ
せ、次いでランプハウス24を第28にニジベルジャ1
4とB冷却流体供給部33を下降させて第1図の状態に
する。この状態で内管17と外管】8からN2ガスを噴
出して空気をパージし、空気のパージが終了した後、N
2カスにエフ前記N2ガスをパージし、次いでランプ2
3に工り加熱する。加熱によりウェハ】2が所定温度に
達すると外管18従ってノズル18AからN2カスと共
にyラン等の反応ガスを噴出させることに、Cり気相成
長を行なう。各ノズル18Aの孔36は、第3図(2)
、■に示したように、サセプタ組立体11の回転軸心か
らの距離R1,R2が異なっているため、勾配をもって
配列されているウェハ】2の全域にわたって反応ガスが
よジ一様に接触し、均一な膜厚が得られる。
8にニジベルジャ】4とB冷却流体供給部33を上昇さ
せ、次いでランプハウス24を第28にニジベルジャ1
4とB冷却流体供給部33を下降させて第1図の状態に
する。この状態で内管17と外管】8からN2ガスを噴
出して空気をパージし、空気のパージが終了した後、N
2カスにエフ前記N2ガスをパージし、次いでランプ2
3に工り加熱する。加熱によりウェハ】2が所定温度に
達すると外管18従ってノズル18AからN2カスと共
にyラン等の反応ガスを噴出させることに、Cり気相成
長を行なう。各ノズル18Aの孔36は、第3図(2)
、■に示したように、サセプタ組立体11の回転軸心か
らの距離R1,R2が異なっているため、勾配をもって
配列されているウェハ】2の全域にわたって反応ガスが
よジ一様に接触し、均一な膜厚が得られる。
このとき内管17からはそのままN2カスを噴出させる
ことに工りベルジャ14の上部空間をN2カスで充満せ
しめ、もってベルジャ14の上VA壁面の冷却と上部壁
面への反応ガスの接触を阻止する。・−そしてこルらの
ガスはベースプレート16の穴19Bから排出される。
ことに工りベルジャ14の上部空間をN2カスで充満せ
しめ、もってベルジャ14の上VA壁面の冷却と上部壁
面への反応ガスの接触を阻止する。・−そしてこルらの
ガスはベースプレート16の穴19Bから排出される。
このときサセプ夕組立体−1−9=とベースプレート1
6の間に円筒体ユニ 15があるため、ガスがサセプタ組立体に≠の下部に回
り込んでゴミを舞い上げ几り、ベルジャ14内のガス流
を乱したりすることなく円滑に排出される。ランプ23
による加熱と同時に送風機および冷却機からの冷却空気
は、Aお工びB冷却流体供給部25および33の孔26
お工び;35分通ってベルジャ14お工びランプ2:<
vc吹@つけらn1ランプ23とベルジャ】4を冷却し
た後ベルジャ14に沿って下降し、排気ダク)21から
排気管22により強制的に排気される。この風量は石英
ベルジャ】4の大きさによるが数】nrr?/分から数
lnnm’/分と極めて大量であるが、排気ダクト21
はベルジャ14の下方を囲んで円周上に太き(/″また
め排気抵抗は小さく排気管22から吸引することにより
円滑な排気が可能である。
6の間に円筒体ユニ 15があるため、ガスがサセプタ組立体に≠の下部に回
り込んでゴミを舞い上げ几り、ベルジャ14内のガス流
を乱したりすることなく円滑に排出される。ランプ23
による加熱と同時に送風機および冷却機からの冷却空気
は、Aお工びB冷却流体供給部25および33の孔26
お工び;35分通ってベルジャ14お工びランプ2:<
vc吹@つけらn1ランプ23とベルジャ】4を冷却し
た後ベルジャ14に沿って下降し、排気ダク)21から
排気管22により強制的に排気される。この風量は石英
ベルジャ】4の大きさによるが数】nrr?/分から数
lnnm’/分と極めて大量であるが、排気ダクト21
はベルジャ14の下方を囲んで円周上に太き(/″また
め排気抵抗は小さく排気管22から吸引することにより
円滑な排気が可能である。
一定時間気相成長が行われた後ランプ23を消して加熱
を停止すると共に、両管]72よび18からN2カスの
みを噴出烙せて反応ガスのパージを行いながらベルジャ
14を介してウニノ・12を冷却し、次いでN2カスを
停止してN2カスを噴出することにエフベルジャ14内
をN2ガスにする。最後にベルジャ14等を昇降等の機
構28、に工り上昇させると共に、ランプハウス24f
開いてウェハ12を取り出せば一連の気相成長作業は終
了する。なふ・ベルジャ14の洗浄が必な場合11ベル
ジヤ14を上昇後昇降)よび回転機構28により側方へ
旋回させた後、下降させて台(図示せず)上に着床させ
、ベルジャ14を把持具3oから離脱してか田洗浄する
。
を停止すると共に、両管]72よび18からN2カスの
みを噴出烙せて反応ガスのパージを行いながらベルジャ
14を介してウニノ・12を冷却し、次いでN2カスを
停止してN2カスを噴出することにエフベルジャ14内
をN2ガスにする。最後にベルジャ14等を昇降等の機
構28、に工り上昇させると共に、ランプハウス24f
開いてウェハ12を取り出せば一連の気相成長作業は終
了する。なふ・ベルジャ14の洗浄が必な場合11ベル
ジヤ14を上昇後昇降)よび回転機構28により側方へ
旋回させた後、下降させて台(図示せず)上に着床させ
、ベルジャ14を把持具3oから離脱してか田洗浄する
。
本発明の気相成長装置は以上説明したように、ベースプ
レートを貫通して上方に伸びる回Ei&て取付けしnか
つ軸方向に勾配を有するバレル型のサセプタと、1:1
1心からの距離が短かい側のサセプタ端部側に、ほぼサ
セプタの表面に沿って軸方向へ反応ガスを供給する複数
本のノズルを設けると共に、該ノズル孔のサセプタ軸心
からの距離を変化させるようにyt波した。
レートを貫通して上方に伸びる回Ei&て取付けしnか
つ軸方向に勾配を有するバレル型のサセプタと、1:1
1心からの距離が短かい側のサセプタ端部側に、ほぼサ
セプタの表面に沿って軸方向へ反応ガスを供給する複数
本のノズルを設けると共に、該ノズル孔のサセプタ軸心
からの距離を変化させるようにyt波した。
この溝b′i、VCよりサセプタに取付けた多数のウェ
ハは、サセプタが軸方向に勾配を有することと共にノズ
ル化が°サセプタ軸心からの距離が変化していることに
エリ反応ガスに対し一様に吻ツがっ多)量チj砂に接す
るため気相成長の膜厚さぽ−定でかつ、短時間(て成長
して生産性の高(へ利点を有する。
ハは、サセプタが軸方向に勾配を有することと共にノズ
ル化が°サセプタ軸心からの距離が変化していることに
エリ反応ガスに対し一様に吻ツがっ多)量チj砂に接す
るため気相成長の膜厚さぽ−定でかつ、短時間(て成長
して生産性の高(へ利点を有する。
図は本発明の一実施例を示し第1図は断面図、第2図は
第1図の2−2線断面図、第3図囚、0はノズル孔とサ
セプタの関係を示す部分拡大断面図である。 11・・・サセプタ組立体、】2・・・ウェハ、13・
・・回転軸、14・・・ベルジャ、】5・・・円筒俸、
16・・・ベースプレート、】7・・・内骨、】8・・
・外管、18A・・・ノズル、23・・・ランプ、24
・・・ランプハウス、25.33・・・(冷却流体供給
部、28・・・昇降お工び回転礪構、36・・・ノズル
孔。 出頭人 東芝機械株式会社 第1図 升2図 升3図
第1図の2−2線断面図、第3図囚、0はノズル孔とサ
セプタの関係を示す部分拡大断面図である。 11・・・サセプタ組立体、】2・・・ウェハ、13・
・・回転軸、14・・・ベルジャ、】5・・・円筒俸、
16・・・ベースプレート、】7・・・内骨、】8・・
・外管、18A・・・ノズル、23・・・ランプ、24
・・・ランプハウス、25.33・・・(冷却流体供給
部、28・・・昇降お工び回転礪構、36・・・ノズル
孔。 出頭人 東芝機械株式会社 第1図 升2図 升3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、軸方向に勾配を有するバレル型のサセプタを備えた
気相成長装置において、軸心からの距離が短かい側のサ
セプタ端部側に、ほぼサセプタの表面に沿つて軸方向へ
反応ガスを供給する複数本のノズルを設けると共に、該
ノズル孔のサセプタ軸心からの距離を変化させたことを
特徴とする気相成長装置。 2、サセプタ細心からノズル孔までの距離がサセプタの
軸方向に配列されるウェハの各々に対応して定められて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の気相
成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20947684A JPS6186497A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20947684A JPS6186497A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6186497A true JPS6186497A (ja) | 1986-05-01 |
| JPH0310596B2 JPH0310596B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=16573476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20947684A Granted JPS6186497A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6186497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5027746A (en) * | 1988-03-22 | 1991-07-02 | U.S. Philips Corporation | Epitaxial reactor having a wall which is protected from deposits |
| US5160545A (en) * | 1989-02-03 | 1992-11-03 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for epitaxial deposition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5132531A (en) * | 1974-07-16 | 1976-03-19 | Solvay | Arukiruasetofuenonno seiho |
| JPS5480071A (en) * | 1977-12-09 | 1979-06-26 | Hitachi Ltd | Vapor growth method for semiconductor layer |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20947684A patent/JPS6186497A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5132531A (en) * | 1974-07-16 | 1976-03-19 | Solvay | Arukiruasetofuenonno seiho |
| JPS5480071A (en) * | 1977-12-09 | 1979-06-26 | Hitachi Ltd | Vapor growth method for semiconductor layer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5027746A (en) * | 1988-03-22 | 1991-07-02 | U.S. Philips Corporation | Epitaxial reactor having a wall which is protected from deposits |
| US5160545A (en) * | 1989-02-03 | 1992-11-03 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for epitaxial deposition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0310596B2 (ja) | 1991-02-14 |
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