JPH08246155A - 被加工物の表面処理装置 - Google Patents
被加工物の表面処理装置Info
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- JPH08246155A JPH08246155A JP5257795A JP5257795A JPH08246155A JP H08246155 A JPH08246155 A JP H08246155A JP 5257795 A JP5257795 A JP 5257795A JP 5257795 A JP5257795 A JP 5257795A JP H08246155 A JPH08246155 A JP H08246155A
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- Japan
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- side wall
- exhaust port
- plasma cvd
- processing chamber
- cvd apparatus
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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
- C23C16/455—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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45519—Inert gas curtains
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 処理室の側壁の内面に反応生成物が堆積しに
くい、或いは堆積しないプラズマCVD装置を提供す
る。 【構成】 この発明の表面処理装置の一つであるプラズ
マCVD装置20は、処理室5の側壁21内面に複数本
の線状突起23を形成し、この側壁21の上部近傍に上
方から下方にわたって前記側壁に沿い、噴射ノズル22
から不活性ガスを噴出させ、また、側壁21近傍の底面
のほぼ全周にわたって環状排気口24を形成し、その排
気口の内壁に複数枚の整流板26を配設して構成されて
いる。
くい、或いは堆積しないプラズマCVD装置を提供す
る。 【構成】 この発明の表面処理装置の一つであるプラズ
マCVD装置20は、処理室5の側壁21内面に複数本
の線状突起23を形成し、この側壁21の上部近傍に上
方から下方にわたって前記側壁に沿い、噴射ノズル22
から不活性ガスを噴出させ、また、側壁21近傍の底面
のほぼ全周にわたって環状排気口24を形成し、その排
気口の内壁に複数枚の整流板26を配設して構成されて
いる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハ、光デ
ィスクなどの物体の表面に絶縁膜、導電膜などを成膜
し、或いは絶縁膜、導電膜などをエッチングするなどの
表面処理を施すことができる、プラズマCVD装置、常
圧CVD装置、減圧CVD、光CVD、プラズマエッチ
ング装置、蒸着装置、スパッタ装置などの被加工物の表
面処理装置の改良に関するものである。
ィスクなどの物体の表面に絶縁膜、導電膜などを成膜
し、或いは絶縁膜、導電膜などをエッチングするなどの
表面処理を施すことができる、プラズマCVD装置、常
圧CVD装置、減圧CVD、光CVD、プラズマエッチ
ング装置、蒸着装置、スパッタ装置などの被加工物の表
面処理装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】先ず、図6を用いて従来技術の被加工物
の表面処理装置を説明する。なお、以下の説明におい
て、被加工物として半導体ウエハを、その表面処理装置
としてプラズマCVD装置を例示して説明する。図6は
現用のプラズマCVD装置を模式的に表した断面斜視図
である。
の表面処理装置を説明する。なお、以下の説明におい
て、被加工物として半導体ウエハを、その表面処理装置
としてプラズマCVD装置を例示して説明する。図6は
現用のプラズマCVD装置を模式的に表した断面斜視図
である。
【0003】符号1は全体としてプラズマCVD装置を
指す。このプラズマCVD装置1は円筒状の側壁2と天
井板3と底板4とからなる真空の処理室5を備え、この
処理室5内には、その中央部の上方に有孔の上部電極6
が、そしてこの上部電極6の下方で、その上部電極6と
所定の間隔を開けて下部電極7が配設されている。前記
上部電極6は支持装置兼反応ガス供給管(以下、単に
「反応ガス供給管」と略記する)8で天井板3に固定さ
れており、また、前記下部電極7は支持装置9で前記底
板4から浮かした状態で支持されている。これら上部電
極6及び下部電極7には、図示していないが、所定の電
圧が印加される。また、前記天井板3の中央部には開口
10が形成されていて、図示していない反応ガス供給源
に管などを介して接続されている。更にまた、前記底板
4の一ヶ所に排気口11が形成されており、この排気口
11に排気管12が接続されている。
指す。このプラズマCVD装置1は円筒状の側壁2と天
井板3と底板4とからなる真空の処理室5を備え、この
処理室5内には、その中央部の上方に有孔の上部電極6
が、そしてこの上部電極6の下方で、その上部電極6と
所定の間隔を開けて下部電極7が配設されている。前記
上部電極6は支持装置兼反応ガス供給管(以下、単に
「反応ガス供給管」と略記する)8で天井板3に固定さ
れており、また、前記下部電極7は支持装置9で前記底
板4から浮かした状態で支持されている。これら上部電
極6及び下部電極7には、図示していないが、所定の電
圧が印加される。また、前記天井板3の中央部には開口
10が形成されていて、図示していない反応ガス供給源
に管などを介して接続されている。更にまた、前記底板
4の一ヶ所に排気口11が形成されており、この排気口
11に排気管12が接続されている。
【0004】このような構成のプラズマCVD装置1で
半導体ウエハSの表面に、例えば、窒化膜を成膜する場
合には、前記下部電極7に半導体ウエハSを載置し、前
記排気管12から図示していない真空ポンプで処理室5
内を所定の真空度に引き、SiH4 とN2 またはSiH
4 とNH3 の反応ガスを前記開口10から反応ガス供給
管8を通じ、上部電極6に開いている無数の細孔から処
理室5内に導入し、低圧下で上部電極6及び下部電極7
間に所定の高周波電圧を印加して、プラズマ励起状態を
作りだすと、前記半導体ウエハSの表面にSi3 N4 膜
を形成することができる。
半導体ウエハSの表面に、例えば、窒化膜を成膜する場
合には、前記下部電極7に半導体ウエハSを載置し、前
記排気管12から図示していない真空ポンプで処理室5
内を所定の真空度に引き、SiH4 とN2 またはSiH
4 とNH3 の反応ガスを前記開口10から反応ガス供給
管8を通じ、上部電極6に開いている無数の細孔から処
理室5内に導入し、低圧下で上部電極6及び下部電極7
間に所定の高周波電圧を印加して、プラズマ励起状態を
作りだすと、前記半導体ウエハSの表面にSi3 N4 膜
を形成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような成
膜作業を重ねる内に、図5の点線で示したように、反応
生成物が前記処理室5の側壁2の内面に堆積して行く。
通常、成膜処理回数が30回程度行うと、側壁2に10
μm程度の膜厚の反応生成物が堆積する。これは、反応
ガスの導入量が、例えば、毎秒200ccと少ないた
め、流速がとれず、そのため側壁2内面の表面では、図
7に示したように、反応ガスの粘性でその境界層が生
じ、反応ガスの乱流が生じないためであると考えられ
る。側壁2の内面に乱流を発生させるには排気管12を
通じて排気量を上げればよいが、そうすると前記排気口
11部分で排気ガスが乱流になり、巻き上げをを起こ
し、円滑に排気することができなくなるので、やはり側
壁2内面の表面において反応ガスの流速を高めることが
できない。
膜作業を重ねる内に、図5の点線で示したように、反応
生成物が前記処理室5の側壁2の内面に堆積して行く。
通常、成膜処理回数が30回程度行うと、側壁2に10
μm程度の膜厚の反応生成物が堆積する。これは、反応
ガスの導入量が、例えば、毎秒200ccと少ないた
め、流速がとれず、そのため側壁2内面の表面では、図
7に示したように、反応ガスの粘性でその境界層が生
じ、反応ガスの乱流が生じないためであると考えられ
る。側壁2の内面に乱流を発生させるには排気管12を
通じて排気量を上げればよいが、そうすると前記排気口
11部分で排気ガスが乱流になり、巻き上げをを起こ
し、円滑に排気することができなくなるので、やはり側
壁2内面の表面において反応ガスの流速を高めることが
できない。
【0006】前記反応生成物が堆積して行くと、これが
側壁2内面から剥離し、半導体ウエハSに付着し、製品
不良の発生の原因になる。この反応生成物が剥離を起こ
す前に、現在、例えば、30回の成膜処理が終了する毎
に、堆積した反応生成物をドライエッチングで除去する
とか薬品を用いて手拭きで払拭するようにしている。こ
のような反応生成物の除去作業は半導体装置の製造効率
を低下させている。この発明はこのような不都合な問題
点を解決することを課題とするものであって、前記側壁
2の内面全面に反応生成物を堆積しにくい、或いは堆積
しないプラズマCVD装置を得ることを目的とするもの
である。
側壁2内面から剥離し、半導体ウエハSに付着し、製品
不良の発生の原因になる。この反応生成物が剥離を起こ
す前に、現在、例えば、30回の成膜処理が終了する毎
に、堆積した反応生成物をドライエッチングで除去する
とか薬品を用いて手拭きで払拭するようにしている。こ
のような反応生成物の除去作業は半導体装置の製造効率
を低下させている。この発明はこのような不都合な問題
点を解決することを課題とするものであって、前記側壁
2の内面全面に反応生成物を堆積しにくい、或いは堆積
しないプラズマCVD装置を得ることを目的とするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのため、この発明の表
面処理装置は、内面に乱流生成突起が形成された側壁か
らなる処理室と、その処理室の前記側壁の上部近傍に上
方から下方にわたって前記側壁に沿って不活性ガスを噴
出させる噴射ノズルと、前記処理室の前記側壁近傍の底
面のほぼ全周にわたって形成された排気口と、その排気
口の内壁に配設された複数枚のガス整流板とから構成し
て、前記課題を解決した。
面処理装置は、内面に乱流生成突起が形成された側壁か
らなる処理室と、その処理室の前記側壁の上部近傍に上
方から下方にわたって前記側壁に沿って不活性ガスを噴
出させる噴射ノズルと、前記処理室の前記側壁近傍の底
面のほぼ全周にわたって形成された排気口と、その排気
口の内壁に配設された複数枚のガス整流板とから構成し
て、前記課題を解決した。
【0008】
【作用】従って、この発明の表面処理装置によれば、噴
出した不活性ガスが側壁内面の乱流生成突起に当たって
乱流が発生し、その側壁内面に不活性ガスのカーテンウ
ォールが形成された状態になるので、反応ガスはそのカ
ーテンウォールに妨げられて、前記側壁の内面に達せ
ず、従って、前記排気口の方に流れ、その排気口に至っ
た反応生成物及び不活性ガスは整流板の存在の下に排気
口の入口付近で乱流を起こすことなく、円滑に排気する
ことができる。
出した不活性ガスが側壁内面の乱流生成突起に当たって
乱流が発生し、その側壁内面に不活性ガスのカーテンウ
ォールが形成された状態になるので、反応ガスはそのカ
ーテンウォールに妨げられて、前記側壁の内面に達せ
ず、従って、前記排気口の方に流れ、その排気口に至っ
た反応生成物及び不活性ガスは整流板の存在の下に排気
口の入口付近で乱流を起こすことなく、円滑に排気する
ことができる。
【0009】
【実施例】次に、図1乃至図4を用いて、この発明の表
面処理装置の一つであるプラズマCVD装置を説明す
る。図1はこの発明のプラズマCVD装置を模式的に表
した断面斜視図であり、図2は図1に示したプラズマC
VD装置の不活性ガス噴射口近傍の一部拡大で断面斜視
図であり、図3は図1に示したプラズマCVD装置の側
壁の一部拡大で断面斜視図であり、そして図4は図1に
示したプラズマCVD装置の排気口の一部断面斜視図で
ある。なお、以下の説明では、図6に示した従来技術の
プラズマCVD装置1の構成部分と同一の構成部分には
同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
面処理装置の一つであるプラズマCVD装置を説明す
る。図1はこの発明のプラズマCVD装置を模式的に表
した断面斜視図であり、図2は図1に示したプラズマC
VD装置の不活性ガス噴射口近傍の一部拡大で断面斜視
図であり、図3は図1に示したプラズマCVD装置の側
壁の一部拡大で断面斜視図であり、そして図4は図1に
示したプラズマCVD装置の排気口の一部断面斜視図で
ある。なお、以下の説明では、図6に示した従来技術の
プラズマCVD装置1の構成部分と同一の構成部分には
同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
【0010】この発明のプラズマCVD装置20は、円
筒状の側壁21と天井板3と底板4とからなる真空の処
理室5を備え、この処理室5内には、その中央部の上方
に有孔の上部電極6が、そしてこの上部電極6の下方
で、その上部電極6と所定の間隔を開けて下部電極7が
配設されていることは従来技術のプラズマCVD装置1
と同様である。また、前記上部電極6は反応ガス供給管
8で天井板3に固定されており、更にまた、前記下部電
極7は支持装置9で前記底板4から浮かした状態で支持
されており、これら上部電極6及び下部電極7には、図
示していないが、所定の高周波電圧が印加され、また、
前記天井板3の中央部には開口10が形成されていて、
図示していない反応ガス供給源に管などを介して接続さ
れていることも同様である。
筒状の側壁21と天井板3と底板4とからなる真空の処
理室5を備え、この処理室5内には、その中央部の上方
に有孔の上部電極6が、そしてこの上部電極6の下方
で、その上部電極6と所定の間隔を開けて下部電極7が
配設されていることは従来技術のプラズマCVD装置1
と同様である。また、前記上部電極6は反応ガス供給管
8で天井板3に固定されており、更にまた、前記下部電
極7は支持装置9で前記底板4から浮かした状態で支持
されており、これら上部電極6及び下部電極7には、図
示していないが、所定の高周波電圧が印加され、また、
前記天井板3の中央部には開口10が形成されていて、
図示していない反応ガス供給源に管などを介して接続さ
れていることも同様である。
【0011】この発明のプラズマCVD装置20におい
ては、図2に示したように、前記天井板3と側壁21と
のコーナーの全周にわたって円環状の噴射ノズル22が
設けられており、また、図3に示したように、前記側壁
21の上端部付近から下端部付近にかけて、乱流生成突
起である複数本の円環状の断面三角形の線状突起23が
所定の間隔で形成されている。更にまた、このプラズマ
CVD装置20においては、図4に示したように、前記
噴射ノズル22にほぼ対向して、前記底板4に環状排気
口24が形成されており、そしてこの環状排気口24に
環状排気管25が形成されている。この環状排気管25
の両内壁には交互に互いに平行に複数枚の整流板26が
設けられている。前記環状排気口24により分割された
底板4は複数本のビーム27で連結されている。
ては、図2に示したように、前記天井板3と側壁21と
のコーナーの全周にわたって円環状の噴射ノズル22が
設けられており、また、図3に示したように、前記側壁
21の上端部付近から下端部付近にかけて、乱流生成突
起である複数本の円環状の断面三角形の線状突起23が
所定の間隔で形成されている。更にまた、このプラズマ
CVD装置20においては、図4に示したように、前記
噴射ノズル22にほぼ対向して、前記底板4に環状排気
口24が形成されており、そしてこの環状排気口24に
環状排気管25が形成されている。この環状排気管25
の両内壁には交互に互いに平行に複数枚の整流板26が
設けられている。前記環状排気口24により分割された
底板4は複数本のビーム27で連結されている。
【0012】このような構成のプラズマCVD装置20
で半導体ウエハSの表面に、例えば、窒化膜を成膜する
場合には、前記下部電極7に半導体ウエハSを載置し、
前記環状排気口24から図示していない真空ポンプで処
理室5内を所定の真空度に引き、SiH4 とN2 または
SiH4 とNH3 の反応ガスを前記開口10から反応ガ
ス供給管8を通じ、上部電極6に開いている無数の細孔
から処理室5内に導入し、低圧下で上部電極6及び下部
電極7間に所定の高周波電圧を印加して、プラズマ励起
状態をつくりだすと、前記半導体ウエハSの表面にSi
3 N4 膜を形成することができるが、図2に示したよう
に、このような成膜中に前記噴射ノズル22から窒素ガ
スN2 のような不活性ガスを連続的に噴出させる。
で半導体ウエハSの表面に、例えば、窒化膜を成膜する
場合には、前記下部電極7に半導体ウエハSを載置し、
前記環状排気口24から図示していない真空ポンプで処
理室5内を所定の真空度に引き、SiH4 とN2 または
SiH4 とNH3 の反応ガスを前記開口10から反応ガ
ス供給管8を通じ、上部電極6に開いている無数の細孔
から処理室5内に導入し、低圧下で上部電極6及び下部
電極7間に所定の高周波電圧を印加して、プラズマ励起
状態をつくりだすと、前記半導体ウエハSの表面にSi
3 N4 膜を形成することができるが、図2に示したよう
に、このような成膜中に前記噴射ノズル22から窒素ガ
スN2 のような不活性ガスを連続的に噴出させる。
【0013】連続的に噴出した窒素ガスN2 は前記側壁
21に形成された複数本の線状突起23に当たり、図3
に示したように、この側壁21内面に上方から下方にわ
たって乱流Wは発生し、窒素ガスN2 のカーテンウォー
ルが形成された状態になる。従って、拡散などによって
側壁21内面に達しようとする反応生成物はそのカーテ
ンウォールに妨げられて、前記側壁の内面に達すること
ができず、図4に示したように、前記環状排気口24の
方に流れ、その環状排気口24に至った反応生成物及び
窒素ガスN2 は前記複数枚の整流板26の存在の元に処
理室5内で加速され、環状排気口24の入口付近で乱流
を起こすことなく、処理室5から環状排気管25を通じ
て円滑に排気することができる。なお、処理室5内を真
空にする場合に、その真空開始時には、通常、乱流が発
生してダストを巻き上げる現象が発生するが、前記整流
板26を設けたことにより、真空開始時の処理室5内に
は乱流が発生せず、従ってダストの巻き上げ現象の発生
を防止する役割も果たしている。
21に形成された複数本の線状突起23に当たり、図3
に示したように、この側壁21内面に上方から下方にわ
たって乱流Wは発生し、窒素ガスN2 のカーテンウォー
ルが形成された状態になる。従って、拡散などによって
側壁21内面に達しようとする反応生成物はそのカーテ
ンウォールに妨げられて、前記側壁の内面に達すること
ができず、図4に示したように、前記環状排気口24の
方に流れ、その環状排気口24に至った反応生成物及び
窒素ガスN2 は前記複数枚の整流板26の存在の元に処
理室5内で加速され、環状排気口24の入口付近で乱流
を起こすことなく、処理室5から環状排気管25を通じ
て円滑に排気することができる。なお、処理室5内を真
空にする場合に、その真空開始時には、通常、乱流が発
生してダストを巻き上げる現象が発生するが、前記整流
板26を設けたことにより、真空開始時の処理室5内に
は乱流が発生せず、従ってダストの巻き上げ現象の発生
を防止する役割も果たしている。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のプラズ
マCVD装置によれば、図5の実線で示したように、処
理室の側壁内面に付着しようとする反応生成物は殆ど堆
積せず、また、環状排気口とその内部に整流板を設けた
ので、処理室の真空開始時に発生しがちな乱流によるダ
スト巻き上げを防止でき、製品不良を減少させることが
できる。
マCVD装置によれば、図5の実線で示したように、処
理室の側壁内面に付着しようとする反応生成物は殆ど堆
積せず、また、環状排気口とその内部に整流板を設けた
ので、処理室の真空開始時に発生しがちな乱流によるダ
スト巻き上げを防止でき、製品不良を減少させることが
できる。
【図1】 この発明のプラズマCVD装置を模式的に表
した断面斜視図である。
した断面斜視図である。
【図2】 図1に示したプラズマCVD装置の不活性ガ
ス噴射口近傍の一部拡大で断面斜視図である。
ス噴射口近傍の一部拡大で断面斜視図である。
【図3】 図1に示したプラズマCVD装置の側壁の一
部拡大で断面斜視図である。
部拡大で断面斜視図である。
【図4】 図1に示したプラズマCVD装置の排気口の
一部断面斜視図である。
一部断面斜視図である。
【図5】 成膜処理回数に対する側壁内面への反応生成
物の付着膜厚の関係を示したグラフである。
物の付着膜厚の関係を示したグラフである。
【図6】 従来技術のプラズマCVD装置を模式的に表
した断面斜視図である。
した断面斜視図である。
【図7】 図6のプラズマCVD装置の側壁の一部拡大
で断面斜視図である。
で断面斜視図である。
5 処理室 6 上部電極 7 下部電極 20 プラズマCVD装置 21 側壁 22 噴射ノズル 23 線状突起 24 環状排気口 25 環状排気管 26 整流板 27 ビーム
Claims (1)
- 【請求項1】 内面に乱流生成突起が形成された側壁か
らなる処理室と、該処理室の前記側壁の上部近傍に上方
から下方にわたって前記側壁に沿って不活性ガスを噴出
させる噴射ノズルと、前記処理室の前記側壁近傍の底面
のほぼ全周にわたって形成された排気口と、該排気口の
内壁に配設された複数枚のガス整流板とから構成されて
いることを特徴とする被加工物の表面処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5257795A JPH08246155A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 被加工物の表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5257795A JPH08246155A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 被加工物の表面処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08246155A true JPH08246155A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=12918665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5257795A Pending JPH08246155A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 被加工物の表面処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08246155A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0954621A1 (en) * | 1997-01-13 | 1999-11-10 | MKS Instruments, Inc. | Method and apparatus for reducing deposition of material in the exhaust pipe of a reaction furnace |
JP2015073000A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 成膜装置及び成膜方法 |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP5257795A patent/JPH08246155A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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