JPH0613262Y2 - Vertical liquid phase epitaxial growth system - Google Patents

Vertical liquid phase epitaxial growth system

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JPH0613262Y2
JPH0613262Y2 JP1987154719U JP15471987U JPH0613262Y2 JP H0613262 Y2 JPH0613262 Y2 JP H0613262Y2 JP 1987154719 U JP1987154719 U JP 1987154719U JP 15471987 U JP15471987 U JP 15471987U JP H0613262 Y2 JPH0613262 Y2 JP H0613262Y2
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frame
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vertical
guide mechanism
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、基板面に溶液を接触させ、基板の表面に結晶
成長膜を成長させてなる半導体基板を作成する竪型液相
エピタキシャル成長装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a vertical liquid phase epitaxial growth apparatus for producing a semiconductor substrate by contacting a solution with a substrate surface and growing a crystal growth film on the surface of the substrate. It is a thing.

〈従来の技術〉 基板の表面に溶液を接触させて結晶成長膜を成長させる
ことにより半導体基板を作成する方法としては、主とし
て液相エピ成長法が広く利用されており、この液相エピ
成長法には浸漬法とスライドボード法とがある。そし
て、浸漬法はスライドボード法に比較すると処理能力が
著しく大きいので、広範に利用されている。
<Prior Art> As a method of making a semiconductor substrate by growing a crystal growth film by bringing a solution into contact with the surface of a substrate, a liquid phase epitaxy method is mainly widely used. There are a dipping method and a slide board method. Since the dipping method has a remarkably large processing capacity as compared with the slide board method, it is widely used.

上記した浸漬法による液相エピ成長法としては、例えば
特開昭60−115271号公報に概略の方法や装置が
記載されている。
As the liquid-phase epitaxy method by the above-mentioned dipping method, for example, an outline method and apparatus are described in JP-A-60-115271.

この方法によれば、結晶成長膜を生成する溶液を収納す
る溶液槽は加熱炉に対して上下動可能であるが、一般的
には加熱炉の内部から上方に移動させて溶液槽を交換し
たり溶液を補充供給したりしている。
According to this method, the solution tank containing the solution for forming the crystal growth film can be moved up and down with respect to the heating furnace, but generally, the solution tank is replaced by moving it upward from the inside of the heating furnace. Or replenishing the solution.

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかし、上記した従来の装置では、処理能力を向上させ
るため大型の溶液槽にすると極めて重くなるので交換し
たり溶液を補給する場合に著しく面倒で、作業性の効率
が悪い。また、溶液槽が重いと強度の有るフレームを使
用しなければならないので大規模な装置になる。
<Problems to be solved by the device> However, in the above-mentioned conventional apparatus, a large solution tank becomes extremely heavy in order to improve the processing capacity. Is inefficient. In addition, if the solution tank is heavy, a frame having strength must be used, resulting in a large-scale apparatus.

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は上記に鑑み提案されたもので、縦方向のフレー
ムの高さの途中に中間台枠を設け、上記フレームには、
最上昇状態が上記中間台枠に位置して最下降状態が前記
フレームの下端に位置するとともに上面に溶液槽を有す
る台枠を上下方向に案内する縦ガイド機構を設け、上記
縦ガイド機構には前記台枠を上方に付勢して重量を軽減
するバランスバネ機構を設け、上記縦ガイド機構と台枠
とには、第1の横スライドガイドレールと第2の横スラ
イドガイドレール及び両スライドガイドレールに係合し
ている連結スライドガイドとを有する横ガイド機構をフ
レームの内部に収納される状態で設け、台枠が前記最下
降状態のときに上記横ガイド機構を伸縮させることによ
り上記台枠をフレームの内部と外部との間を移動可能に
してなる竪型液相エピタキシャル成長装置を提供するも
のである。
<Means for Solving the Problems> The present invention has been proposed in view of the above, and an intermediate underframe is provided in the middle of the height of the frame in the vertical direction.
A vertical guide mechanism is provided for guiding the underframe with the solution tank on the upper surface in the vertical direction, with the most raised state being located on the intermediate frame and the most lowered state being on the lower end of the frame. A balance spring mechanism for urging the underframe upward to reduce the weight is provided, and the vertical guide mechanism and the underframe include a first horizontal slide guide rail, a second horizontal slide guide rail, and both slide guides. A horizontal guide mechanism having a connecting slide guide engaged with a rail is provided in a state of being housed inside the frame, and the horizontal guide mechanism is expanded and contracted when the underframe is in the lowermost state. The present invention provides a vertical liquid-phase epitaxial growth apparatus that is movable between the inside and the outside of a frame.

〈実施例〉 以下に本考案を図面の実施例に基づいて説明する。<Embodiment> The present invention will be described below based on an embodiment of the drawings.

第1図及び第2図は本考案の竪型液相エピタキシャル成
長装置1の概略を示すもので、複数の縦材2と横材3と
により組立てた縦長なフレーム4の上端には上面蓋材5
を設けて半導体基板用昇降杆6を吊持する。また、上記
フレーム4の高さの途中には中間台枠7を設け、前記し
た上面蓋材5と上記した中間台枠7との間には縦筒状で
あって例えば石英管からなる加熱炉8を固定し、昇降杆
6を加熱炉8の内部に上から挿通状に位置させる。そし
て、加熱炉8の外周面一部にはヒータ装置9を設け、ヒ
ータ装置9により加熱炉8の内部を加熱させる。
1 and 2 show the outline of a vertical liquid phase epitaxial growth apparatus 1 of the present invention, in which an upper surface lid member 5 is provided at the upper end of a vertically long frame 4 assembled by a plurality of vertical members 2 and horizontal members 3.
Is provided to suspend the semiconductor substrate elevating rod 6. Further, an intermediate underframe 7 is provided in the middle of the height of the frame 4, and a heating furnace having a vertical tubular shape between the upper surface lid member 5 and the intermediate underframe 7 and made of, for example, a quartz tube. 8 is fixed, and the elevating rod 6 is positioned inside the heating furnace 8 so as to be inserted from above. A heater device 9 is provided on a part of the outer peripheral surface of the heating furnace 8, and the heater device 9 heats the inside of the heating furnace 8.

一方、フレーム4の下方には、最上昇状態が中間台枠7
に位置して最下降状態がフレーム4の下端に位置する台
枠10を上下動可能に設け、該台枠10の中央上面には
円筒状の支持枠11を直立状に設け、この支持枠11の
上端に溶液槽12を、ヒータ装置9の中央に位置するよ
うに支持する。そして、支持枠11の内部には溶液槽1
2の温度を測定する熱電対13を収納する。
On the other hand, below the frame 4, the most elevated state is the intermediate underframe 7.
The underframe 10 located at the lowest position and located at the lower end of the frame 4 is provided so as to be movable up and down, and a cylindrical support frame 11 is provided upright on the central upper surface of the underframe 10. The solution tank 12 is supported on the upper end of the heater device 9 so as to be positioned in the center of the heater device 9. Then, the solution tank 1 is provided inside the support frame 11.
A thermocouple 13 for measuring the temperature of 2 is housed.

上記した台枠10はフレーム4の下方内部に対向状に設
けた縦ガイド機構14、14により上下動可能に支持さ
れている。この縦ガイド機構14は、フレーム4に固定
した縦ガイドレール15と、台枠10に設けられて上記
縦ガイドレール15に係合するスライドガイド16と、
台枠10に設けられて上端が中間台枠7に止着している
バランスバネ機構17とからなる。
The underframe 10 is vertically movably supported by vertical guide mechanisms 14 provided inside the frame 4 so as to face each other. The vertical guide mechanism 14 includes a vertical guide rail 15 fixed to the frame 4, a slide guide 16 provided on the underframe 10 and engaged with the vertical guide rail 15.
The balance spring mechanism 17 is provided on the underframe 10 and has its upper end fixed to the intermediate underframe 7.

台枠10は対向する左右の縦ガイド機構14により上下
動が可能で、上下動する場合は各スライドガイド16が
縦ガイドレール15に沿って昇降する。そして、前記し
たバランスバネ機構17は板バネ材を巻き取るように強
く付勢されているので台枠10の全重量を付勢力により
受け止めることができ、実質的に台枠10の重量を著し
く軽減するのである。
The underframe 10 can be moved up and down by the opposing left and right vertical guide mechanisms 14, and when it is moved up and down, each slide guide 16 moves up and down along the vertical guide rails 15. Since the balance spring mechanism 17 is strongly urged to wind up the leaf spring material, it can receive the entire weight of the underframe 10 by the urging force, and the weight of the underframe 10 is substantially reduced. To do.

したがって、台枠10が上下動させる場合には極めて軽
快であるが、スライドガイド16にベアリングを使用す
るとさらに台枠10が軽快に上下動することができる。
また、バランスバネ機構17としては、カウンターウエ
イトを使用することができる。
Therefore, although it is extremely light to move the underframe 10 up and down, the use of a bearing for the slide guide 16 allows the underframe 10 to move up and down more lightly.
A counterweight can be used as the balance spring mechanism 17.

上記した縦ガイド機構14の縦ガイドレール15の下方
には、ストッパピン18を着脱可能に設け、台枠10が
フレーム4の内部において最下降状態に位置していると
きに固定状にする。
A stopper pin 18 is detachably provided below the vertical guide rail 15 of the vertical guide mechanism 14 and is fixed when the underframe 10 is located in the lowest position inside the frame 4.

また、台枠10の側面と各縦ガイド機構14との間に
は、台枠10が最下降状態のときに台枠10をフレーム
4の内部と外部との間を移動可能にする横ガイド機構1
9を設ける。
Further, between the side surface of the underframe 10 and each vertical guide mechanism 14, a lateral guide mechanism that allows the underframe 10 to move between the inside and the outside of the frame 4 when the underframe 10 is at the lowest position. 1
9 is provided.

この横ガイド機構19は、第3図、第4図で示すように
バランスバネ機構17に一端が固定されて横方向に延在
する第1の横スライドガイドレール20と、台枠10の
側面に一端が固定されて横方向に延在する第2の横スラ
イドガイドレール21と、第1の横スライドガイドレー
ル20と第2の横スライドガイドレール21とに係合し
ている連結用スライドガイド22とからなる。そして、
台枠10がフレーム4の内部に位置している状態では、
第2図で示すように第1の横スライドガイドレール20
と第2の横スライドガイドレール21の固定側端部が対
向して連結用スライドガイド22が介在し、第1の横ス
ライドガイドレール20と第2の横スライドガイドレー
ル21とが相反する方向に延在している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the lateral guide mechanism 19 includes a first lateral slide guide rail 20 having one end fixed to the balance spring mechanism 17 and extending in the lateral direction, and a side surface of the underframe 10. A second lateral slide guide rail 21 having one end fixed and extending in the lateral direction, and a connecting slide guide 22 engaged with the first lateral slide guide rail 20 and the second lateral slide guide rail 21. Consists of. And
When the underframe 10 is located inside the frame 4,
As shown in FIG. 2, the first lateral slide guide rail 20
And the fixed side end portions of the second horizontal slide guide rails 21 face each other and the connecting slide guides 22 are interposed, and the first horizontal slide guide rails 20 and the second horizontal slide guide rails 21 are in opposite directions. It has been extended.

この状態において、第2の横スライドガイドレール21
が第1の横スライドガイドレール20に向う方向であっ
て台枠10をフレーム4の外部に向くように移動する
と、連結用スライドガイド22の介在により第2の横ス
ライドガイドレール21が第1の横スライドガイドレー
ル20に沿い摺動するので、第2図鎖線で示すように台
枠10が第1の横スライドガイドレール20と第2の横
スライドガイドレール21との全長に近い長さだけ横方
向に移動し、台枠10がフレーム4の外部に位置する。
また、台枠10を上記とは逆方向に移動すると、連結用
スライドガイド22が介在して第2の横スライドガイド
レール21が第1の横スライドガイドレール20に対し
摺動し、台枠10がフレーム4の内部中央に位置する。
In this state, the second lateral slide guide rail 21
Is in the direction toward the first horizontal slide guide rail 20 and the underframe 10 is moved toward the outside of the frame 4, the second horizontal slide guide rail 21 is moved to the first side by the interposition of the connecting slide guide 22. Since it slides along the lateral slide guide rails 20, the underframe 10 is laterally moved by a length close to the total length of the first lateral slide guide rails 20 and the second lateral slide guide rails 21 as shown by the chain line in FIG. The underframe 10 is located outside the frame 4 by moving in the direction.
When the underframe 10 is moved in the opposite direction to the above, the second lateral slide guide rail 21 slides with respect to the first lateral slide guide rail 20 with the interlocking slide guide 22 interposed therebetween, and the underframe 10 Is located in the center of the inside of the frame 4.

上記した横ガイド機構19は、台枠10が最下降状態の
時にしか作動しないように、機械的な鉤機構を設けると
よい。
The lateral guide mechanism 19 described above may be provided with a mechanical hook mechanism so that the horizontal frame mechanism 19 operates only when the underframe 10 is in the lowest position.

本考案の竪型液相エピタキシャル成長装置1は上記した
構成であって、不使用時には台枠10を適宜の状態に位
置させる。
The vertical liquid phase epitaxial growth apparatus 1 of the present invention has the above-mentioned configuration, and the underframe 10 is positioned in an appropriate state when not in use.

一方、半導体基板を作成する場合には、昇降杆6の下端
に被基板を取付け、また台枠10を最下降状態にすると
ともにストッパピン18でスライドガイド16を固定状
にしてから横ガイド機構19により台枠10をフレーム
4の外部に位置させ、支持枠11の上端に支持した溶液
槽12の内部に結晶成長膜を生成する所定濃度の成分に
調整した溶液を供給する。
On the other hand, when manufacturing a semiconductor substrate, the substrate is attached to the lower end of the elevating rod 6, the underframe 10 is set to the lowest position, and the slide guide 16 is fixed by the stopper pin 18, and then the lateral guide mechanism 19 is used. Thus, the underframe 10 is positioned outside the frame 4, and the solution adjusted to have a predetermined concentration component for forming a crystal growth film is supplied into the solution tank 12 supported on the upper end of the support frame 11.

溶液槽12を上記したようにセットしたら横ガイド機構
19により台枠10をフレーム4の内部中央であって最
下降状態に位置するように移動し、ストッパピン18を
外した後に縦ガイド機構14により台枠10を上昇させ
る。
When the solution tank 12 is set as described above, the horizontal guide mechanism 19 moves the underframe 10 to the innermost center of the frame 4 so as to be positioned in the lowest position, and after removing the stopper pin 18, the vertical guide mechanism 14 is used. The underframe 10 is raised.

台枠10が最上昇状態にまで位置すると、溶液槽12が
加熱炉8の内部のほぼ中央に位置して昇降杆6の下端に
取付けた被基板が溶液槽12の内部に浸漬し、ヒータ装
置9で囲まれる。したがって、ヒータ装置9により加熱
炉8を加熱して溶液槽12内の溶液を加熱すると、被基
板の表面に結晶成長膜が生成し、成長して所期のエピタ
キシャル成長膜を具備した半導体基板となる。そして、
溶液槽12を交換したり溶液槽12の内部の溶液を補充
する場合には、台枠10を縦ガイド機構14により下降
させて最下降状態とし、その後横ガイド機構19により
台枠10をフレーム4の外部にまで移動させればよい。
この状態で溶液槽12に必要な保守をしたら、台枠10
を上記と逆に移動させて溶液槽12を加熱炉8の内部中
央に位置させ、再度半導体基板を作成すればよい。
When the underframe 10 is located in the maximum raised state, the solution tank 12 is positioned substantially in the center of the heating furnace 8 and the substrate attached to the lower end of the elevating rod 6 is immersed in the solution tank 12 and the heater device is installed. Surrounded by 9. Therefore, when the heating device 8 is heated by the heater device 9 to heat the solution in the solution tank 12, a crystal growth film is generated on the surface of the substrate and grows to become a semiconductor substrate having a desired epitaxial growth film. . And
When the solution tank 12 is replaced or the solution inside the solution tank 12 is replenished, the underframe 10 is lowered by the vertical guide mechanism 14 to the lowest position, and then the underframe 10 is moved by the lateral guide mechanism 19 to the frame 4. You can move it to the outside.
Under this condition, if necessary maintenance is performed on the solution tank 12, the underframe 10
Is moved in the opposite direction to position the solution tank 12 at the center of the inside of the heating furnace 8 and the semiconductor substrate is formed again.

以上本考案を図面の実施例に基づいて説明したが、本考
案は上記した実施例に限定されるものではなく、実用新
案登録請求の範囲に記載の構成を変更しないかぎり、ど
のようにでも実施することができる。
The present invention has been described above based on the embodiments of the drawings, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and may be implemented in any manner unless the configuration described in the scope of claims for utility model is changed. can do.

〈考案の効果〉 以上要するに本考案によれば、縦方向のフレームの高さ
の途中に中間台枠を設け、上記フレームには、最上昇状
態が上記中間台枠に位置して最下降状態が前記フレーム
の下端に位置するとともに上面に溶液槽を有する台枠を
上下方向に案内する縦ガイド機構を設けて、上記縦ガイ
ド機構には前記台枠を上方に付勢して重量を軽減するバ
ランスバネ機構を設けてあるので、大容量の溶液槽であ
っても若しくは溶液槽の内部に溶液を多量に供給してあ
っても重量が軽減され、簡単な構造の縦ガイド機構によ
り極めて速やかに、しかも確実に溶液槽を最上昇状態、
若しくは最下降状態に設定することができ、特に溶液槽
を交換したり溶液を補充する場合の作業性が著しく容易
で、短時間で迅速に処理することができる。また、縦ガ
イド機構と台枠とには、第1の横スライドガイドレール
と第2の横スライドガイドレール及び両スライドガイド
レールに係合している連結スライドガイドとを有する横
ガイド機構をフレームの内部に収納される状態で設け、
しかも台枠が前記最下降状態のときに上記横ガイド機構
の伸縮させることにより上記台枠をフレームの内部と外
部との間を移動可能にしてなるので、溶液槽により台枠
の重量が大きくても横ガイド機構の各スライドガイドレ
ールやスライドガイドにより溶液槽を円滑に、簡単にフ
レームの内部、外部に移動可能で、しかも常時は横ガイ
ド機構が収縮状態になってフレームの内部下端に収納さ
れているのでコンパクトな設備となり、前記縦ガイド機
構との機能と相俟って溶液槽の保守管理や交換の作業性
や安全性を著しく改善するものである。
<Effects of the Invention> In short, according to the present invention, the intermediate frame is provided in the middle of the height of the frame in the vertical direction, and the frame has the highest rising state located at the intermediate frame and the lowest descending state. A vertical guide mechanism for vertically guiding the underframe which is located at the lower end of the frame and has a solution tank on the upper surface is provided, and the vertical guide mechanism urges the underframe upward to reduce the weight. Since a spring mechanism is provided, the weight is reduced even if the solution tank has a large capacity or a large amount of solution is supplied into the solution tank. Moreover, the solution tank is surely raised to the maximum,
Alternatively, it can be set to the lowest position, and the workability is remarkably easy, especially when the solution tank is replaced or the solution is replenished, and the processing can be performed quickly in a short time. Further, the vertical guide mechanism and the underframe include a horizontal guide mechanism having a first horizontal slide guide rail, a second horizontal slide guide rail, and a connecting slide guide engaged with the both slide guide rails. Provided in a state where it is stored inside,
Moreover, since the underframe can be moved between the inside and outside of the frame by expanding and contracting the lateral guide mechanism when the underframe is in the lowest position, the solution tank increases the weight of the underframe. The slide guide rails and slide guides of the lateral guide mechanism allow the solution tank to move smoothly inside and outside the frame, and the lateral guide mechanism is always in a contracted state and stored at the lower end inside the frame. Therefore, the equipment is compact, and in combination with the function of the vertical guide mechanism, the workability and safety of maintenance and replacement of the solution tank are significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本考案の一実施例を示すもので、第1図は一部を
断面とした全体の概略正面図、第2図は第1図II〜II線
の概略平面図、第3図は要部の平面図、第4図は同上の
縦断面図である。 1は竪型液相エピタキシャル成長装置、4はフレーム、
10は台枠、11は支持枠、12は溶液槽、14は縦ガ
イド機構、19は横ガイド機構。
The drawings show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic front view of the whole with a partial cross section, FIG. 2 is a schematic plan view of the line II-II of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a plan view of the part and FIG. 4 is a vertical sectional view of the same. 1 is a vertical liquid phase epitaxial growth apparatus, 4 is a frame,
10 is an underframe, 11 is a support frame, 12 is a solution tank, 14 is a vertical guide mechanism, and 19 is a horizontal guide mechanism.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】縦方向のフレームの高さの途中に中間台枠
を設け、上記フレームには、最上昇状態が上記中間台枠
に位置して最下降状態が前記フレームの下端に位置する
とともに上面に溶液槽を有する台枠を上下方向に案内す
る縦ガイド機構を設け、上記縦ガイド機構には前記台枠
を上方に付勢して重量を軽減するバランスバネ機構を設
け、上記縦ガイド機構と台枠とには、第1の横スライド
ガイドレールと第2の横スライドガイドレール及び両ス
ライドガイドレールに係合している連結スライドガイド
とを有する横ガイド機構をフレームに収納される状態で
設け、台枠が前記最下降状態のときに上記横ガイド機構
を伸縮させるにより上記台枠をフレームの内部と外部と
の間を移動可能にしてなる竪型液相エピタキシャル成長
装置。
1. An intermediate underframe is provided in the middle of the height of a frame in the vertical direction, and in the frame, the most raised state is located at the intermediate underframe and the most lowered state is located at the lower end of the frame. A vertical guide mechanism is provided for vertically guiding an underframe having a solution tank on an upper surface thereof, and the vertical guide mechanism is provided with a balance spring mechanism for urging the underframe upward to reduce weight. A horizontal guide mechanism having a first horizontal slide guide rail, a second horizontal slide guide rail, and a connecting slide guide engaged with both slide guide rails is housed in the frame and the underframe. A vertical liquid phase epitaxial growth apparatus, which is provided, and which allows the underframe to move between the inside and outside of the frame by expanding and contracting the lateral guide mechanism when the underframe is in the lowest position.
JP1987154719U 1987-10-12 1987-10-12 Vertical liquid phase epitaxial growth system Expired - Lifetime JPH0613262Y2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS515636A (en) * 1974-07-04 1976-01-17 Tokyo Gas Co Ltd Ekitainenryono chitsusosankabutsuteihatsuseinenshohoho
JPS5815218A (en) * 1981-07-20 1983-01-28 Hitachi Ltd Liquid phase epitaxial growth apparatus

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