JPH11233602A - 静電吸着装置及び試料処理装置 - Google Patents
静電吸着装置及び試料処理装置Info
- Publication number
- JPH11233602A JPH11233602A JP2951598A JP2951598A JPH11233602A JP H11233602 A JPH11233602 A JP H11233602A JP 2951598 A JP2951598 A JP 2951598A JP 2951598 A JP2951598 A JP 2951598A JP H11233602 A JPH11233602 A JP H11233602A
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- JP
- Japan
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- electrode
- electrostatic attraction
- attraction device
- dielectric film
- electrostatic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、静電吸着装置の電極に電圧を印加す
る電気端子部の信頼性を高くする。 【解決手段】導電性材料からなる第一の電極に第二の電
極を配置するための凹部を設け、この凹部に貫通穴を設
ける。貫通穴に第一の電極と電気的に絶縁しつつ電気端
子を埋設し、この電気端子と電気的に接続するように第
二の電極を設け、第一、第二の電極の表面に溶射により
誘電膜を形成する。
る電気端子部の信頼性を高くする。 【解決手段】導電性材料からなる第一の電極に第二の電
極を配置するための凹部を設け、この凹部に貫通穴を設
ける。貫通穴に第一の電極と電気的に絶縁しつつ電気端
子を埋設し、この電気端子と電気的に接続するように第
二の電極を設け、第一、第二の電極の表面に溶射により
誘電膜を形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は静電吸着装置及び試
料処理装置に係り、特に、半導体製造装置内においてウ
エハの搬送時や処理時のウエハの固定に用いられ、静電
気力を利用したウエハの保持に好適な静電吸着装置及び
試料処理装置に関する。
料処理装置に係り、特に、半導体製造装置内においてウ
エハの搬送時や処理時のウエハの固定に用いられ、静電
気力を利用したウエハの保持に好適な静電吸着装置及び
試料処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】静電気を利用して物体を保持する方法
は、特に半導体製造装置のウエハの搬送や各プロセス中
のウエハの固定に使用されている。ウエハの搬送や固定
を行う際の保持方法としては、他にクランプを用いた機
械的な保持方法等が考えられるが、静電気力を用いる方
が半導体ウエハの保持に関して有利な点が多い。例え
ば、ウエハの処理面との機械的な接触がないために摩耗
粉等によるウエハの汚染がない、ウエハ裏面全面で吸着
するのでウエハの反りを矯正できエッチング等の微細加
工の際に吸着面との接触がより確実なものとなり、熱伝
導性が改善されウエハの温度制御が容易になる等であ
る。以上に示すように静電吸着はウエハの保持方法とし
て有利な点が多いために、特にドライエッチャやCVDと
いった装置内のウエハ処理電極として広く適用されてい
る。
は、特に半導体製造装置のウエハの搬送や各プロセス中
のウエハの固定に使用されている。ウエハの搬送や固定
を行う際の保持方法としては、他にクランプを用いた機
械的な保持方法等が考えられるが、静電気力を用いる方
が半導体ウエハの保持に関して有利な点が多い。例え
ば、ウエハの処理面との機械的な接触がないために摩耗
粉等によるウエハの汚染がない、ウエハ裏面全面で吸着
するのでウエハの反りを矯正できエッチング等の微細加
工の際に吸着面との接触がより確実なものとなり、熱伝
導性が改善されウエハの温度制御が容易になる等であ
る。以上に示すように静電吸着はウエハの保持方法とし
て有利な点が多いために、特にドライエッチャやCVDと
いった装置内のウエハ処理電極として広く適用されてい
る。
【0003】静電吸着装置では、誘電膜に蓄えられた電
荷とウエハ裏面近傍で分極した電荷の静電気力により吸
着力を発生するため、誘電膜とウエハ間に電位差を発生
させるために電極に対して通常数キロボルト以下程度の
高電圧の直流電圧を印加する必要がある。したがって、
電極への電圧の供給部分の電気的な接続が確実でないと
異常放電や断線を引き起こし、吸着力を発生できないと
いった問題を生じる。
荷とウエハ裏面近傍で分極した電荷の静電気力により吸
着力を発生するため、誘電膜とウエハ間に電位差を発生
させるために電極に対して通常数キロボルト以下程度の
高電圧の直流電圧を印加する必要がある。したがって、
電極への電圧の供給部分の電気的な接続が確実でないと
異常放電や断線を引き起こし、吸着力を発生できないと
いった問題を生じる。
【0004】この様な問題に対処する方法としては、例
えば特開平6-342843号公報に開示されている。この開示
例では、電極の電圧供給部分にネジ穴を設け、電気接点
にはボルト構造を採用し、ネジ締結により接続する方法
が示されている。
えば特開平6-342843号公報に開示されている。この開示
例では、電極の電圧供給部分にネジ穴を設け、電気接点
にはボルト構造を採用し、ネジ締結により接続する方法
が示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は誘電膜が付けられた電極の厚みがネジ穴を設けるのに
十分な厚みがある場合のみに限られてしまう。例えば導
電性材料の表面に誘電膜を付け、この誘電膜内に別の非
常に薄い電極を埋め込むような場合には適用できないと
言う問題が生じる。
は誘電膜が付けられた電極の厚みがネジ穴を設けるのに
十分な厚みがある場合のみに限られてしまう。例えば導
電性材料の表面に誘電膜を付け、この誘電膜内に別の非
常に薄い電極を埋め込むような場合には適用できないと
言う問題が生じる。
【0006】本発明の目的は、電極に電圧を印加する電
気端子部の信頼性の非常に高い静電吸着装置を提供する
ことにある。
気端子部の信頼性の非常に高い静電吸着装置を提供する
ことにある。
【0007】また、本発明の第二の目的は、静電吸着装
置の電極と外部の電源の接続が非常に容易な静電吸着装
置を提供することにある。
置の電極と外部の電源の接続が非常に容易な静電吸着装
置を提供することにある。
【0008】さらに、本発明の第三の目的は、試料処理
装置における試料保持部の非常に信頼性の高い試料処理
装置を提供することにある。
装置における試料保持部の非常に信頼性の高い試料処理
装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記本発明の第一の目的
は、導電性材料からなる第一の電極に第二の電極を配置
するための凹部を設け、該凹部の少なくとも1カ所に貫
通穴を設け、該貫通穴に第一の電極と電気的に絶縁しつ
つ電気端子を埋設し、凹部に電気端子と電気的に接続す
るように第二の電極を設け、第一の電極と第二の電極の
表面に溶射により誘電膜を形成することにより、達成で
きる。
は、導電性材料からなる第一の電極に第二の電極を配置
するための凹部を設け、該凹部の少なくとも1カ所に貫
通穴を設け、該貫通穴に第一の電極と電気的に絶縁しつ
つ電気端子を埋設し、凹部に電気端子と電気的に接続す
るように第二の電極を設け、第一の電極と第二の電極の
表面に溶射により誘電膜を形成することにより、達成で
きる。
【0010】また、本発明の第二の目的は、電気端子の
誘電膜が形成される側と反対の一端にはソケット部を設
け、このソケット部に外部の電源から電気を供給する様
に構成することにより、達成できる。
誘電膜が形成される側と反対の一端にはソケット部を設
け、このソケット部に外部の電源から電気を供給する様
に構成することにより、達成できる。
【0011】さらに、本発明の第三の目的は、試料処理
装置の試料保持部に本発明に記載の静電吸着装置を適用
することにより、達成できる。
装置の試料保持部に本発明に記載の静電吸着装置を適用
することにより、達成できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図にした
がって説明する。
がって説明する。
【0013】図1〜3は本発明の第一の実施例であり、有
磁場マイクロ波プラズマ処理装置に適用した例を示す。
図1は本発明の第一の実施例の静電吸着装置の模式的な
断面図であり、図2は第一の実施例の静電吸着装置を処
理装置に適用した場合の断面図である。まず、図3によ
り装置の構成と動作を簡単に説明する。
磁場マイクロ波プラズマ処理装置に適用した例を示す。
図1は本発明の第一の実施例の静電吸着装置の模式的な
断面図であり、図2は第一の実施例の静電吸着装置を処
理装置に適用した場合の断面図である。まず、図3によ
り装置の構成と動作を簡単に説明する。
【0014】大気圧空間3内に石英管14を設置し、これ
により構成される真空処理室1内に静電吸着装置8を用い
てウエハ9を固定する。この静電吸着装置8に本発明の静
電吸着装置を適用しているが、詳細は後述する。まず、
真空処理室1内に処理ガス13を導入する。処理ガスは、
マイクロ波発振器19で発生し導波管4を通って導入さ
れるマイクロ波5と、放電管2の周りに取り付けられたコ
イル6の磁場との相互作用によりプラズマ状態7となって
いる。このプラズマにウエハがさらされることにより処
理(ここではエッチング処理)が行われるが、特にイオ
ンの入射を制御してエッチング状態を制御するのがコン
デンサ18を介して接続された高周波電源10である。静
電吸着装置への電圧の印加はスイッチ12を介して直流
電源11によりおこなわれ、スイッチの切り替えにより
静電吸着装置内の電極を接地16にすることも可能であ
る。なお、17は高周波成分の流れ込みを防止するコイ
ルである。15は、余分な処理ガス、及び反応生成物の排
気口であり、真空ポンプに接続されている(ここには図
示しない)。
により構成される真空処理室1内に静電吸着装置8を用い
てウエハ9を固定する。この静電吸着装置8に本発明の静
電吸着装置を適用しているが、詳細は後述する。まず、
真空処理室1内に処理ガス13を導入する。処理ガスは、
マイクロ波発振器19で発生し導波管4を通って導入さ
れるマイクロ波5と、放電管2の周りに取り付けられたコ
イル6の磁場との相互作用によりプラズマ状態7となって
いる。このプラズマにウエハがさらされることにより処
理(ここではエッチング処理)が行われるが、特にイオ
ンの入射を制御してエッチング状態を制御するのがコン
デンサ18を介して接続された高周波電源10である。静
電吸着装置への電圧の印加はスイッチ12を介して直流
電源11によりおこなわれ、スイッチの切り替えにより
静電吸着装置内の電極を接地16にすることも可能であ
る。なお、17は高周波成分の流れ込みを防止するコイ
ルである。15は、余分な処理ガス、及び反応生成物の排
気口であり、真空ポンプに接続されている(ここには図
示しない)。
【0015】引き続き、本実施例の静電吸着装置8につ
いて図1、図2を用いて詳細に説明する。静電吸着装置8
は図2に示すように4層構造をしている。まず、真空チ
ャンバにネジ止め(図示しない)したアース板20を設
け、この上には静電吸着装置とアース板とを絶縁するた
めの絶縁材21が設けてある。この絶縁材21の上部に
はアルミ製の下部電極22が用意されている。そして、
この下部電極22上に表面にセラミクスを溶射して誘電
膜23を形成したアルミヘッド24が取り付けられてい
る。これら、アース板20、絶縁材21、下部電極22
には貫通穴25が設けられており、この貫通穴25には
さらに絶縁ガイド26が挿入されている。アルミヘッド
24中に納められた埋め込み電極30への給電は、内部
にリード線38を備えた電流導入端子29によりおこな
われるが、これはOリング27で真空を保ちつつネジ2
8によりアース板20に固定されている。
いて図1、図2を用いて詳細に説明する。静電吸着装置8
は図2に示すように4層構造をしている。まず、真空チ
ャンバにネジ止め(図示しない)したアース板20を設
け、この上には静電吸着装置とアース板とを絶縁するた
めの絶縁材21が設けてある。この絶縁材21の上部に
はアルミ製の下部電極22が用意されている。そして、
この下部電極22上に表面にセラミクスを溶射して誘電
膜23を形成したアルミヘッド24が取り付けられてい
る。これら、アース板20、絶縁材21、下部電極22
には貫通穴25が設けられており、この貫通穴25には
さらに絶縁ガイド26が挿入されている。アルミヘッド
24中に納められた埋め込み電極30への給電は、内部
にリード線38を備えた電流導入端子29によりおこな
われるが、これはOリング27で真空を保ちつつネジ2
8によりアース板20に固定されている。
【0016】アルミヘッド24には、円周状の溝31が
設けてあり、この溝の一カ所に貫通穴32があけられて
いる。この貫通穴32内には絶縁材33が埋め込まれて
いる。なお、絶縁材はアルミヘッドに接着剤で固定され
ている。この絶縁材33にはタングステン製の埋め込み
金属35が埋め込まれており、溝31の底から突出して
いる。さらに、溝31には埋め込み金属35の一端が表
面に現れるような状態で、溶射で絶縁膜34が付けられ
ている。絶縁膜34の表面にはタングステン製の埋め込
み電極30が溶射により100μmの厚みで形成されて
おり、埋め込み電極35と導通が取られている。これ
ら、アルミヘッド24、絶縁膜34、埋め込み電極30
の表面には溶射により誘電膜23が付けてあり、誘電膜
23の表面は研磨されて平坦な面となっている。本実施
例では、第一の電極となるアルミヘッド24と第二の電
極となる埋め込み電極30の絶縁の効果をより高めるた
めに埋め込み電極30を絶縁膜34上に溶射する前に、
埋め込み電極の厚み分だけ溝を設けている。この状態で
埋め込み電極とアルミヘッド間に電位差を印加すると、
双極型の静電吸着回路が形成されるので、誘電膜の表面
に積載された被吸着物を吸着することができる。
設けてあり、この溝の一カ所に貫通穴32があけられて
いる。この貫通穴32内には絶縁材33が埋め込まれて
いる。なお、絶縁材はアルミヘッドに接着剤で固定され
ている。この絶縁材33にはタングステン製の埋め込み
金属35が埋め込まれており、溝31の底から突出して
いる。さらに、溝31には埋め込み金属35の一端が表
面に現れるような状態で、溶射で絶縁膜34が付けられ
ている。絶縁膜34の表面にはタングステン製の埋め込
み電極30が溶射により100μmの厚みで形成されて
おり、埋め込み電極35と導通が取られている。これ
ら、アルミヘッド24、絶縁膜34、埋め込み電極30
の表面には溶射により誘電膜23が付けてあり、誘電膜
23の表面は研磨されて平坦な面となっている。本実施
例では、第一の電極となるアルミヘッド24と第二の電
極となる埋め込み電極30の絶縁の効果をより高めるた
めに埋め込み電極30を絶縁膜34上に溶射する前に、
埋め込み電極の厚み分だけ溝を設けている。この状態で
埋め込み電極とアルミヘッド間に電位差を印加すると、
双極型の静電吸着回路が形成されるので、誘電膜の表面
に積載された被吸着物を吸着することができる。
【0017】この様に形成された静電吸着装置では、静
電吸着装置の電極(本実施例では埋め込み電極30)
と、電圧を供給するための埋め込み金属35とが同一金
属の溶射により接続しているので導通が確実となるた
め、高電圧を印加した場合にも断線や異常放電を起こす
ことが防止でき、非常に信頼性の高い静電吸着装置とな
る。また、埋め込み電極30が非常に薄い場合であって
も確実に導通がとれる構造を提供できる。この場合、本
実施例では適用していないが、ウエハの温度を制御する
ためにアルミヘッドを冷却するような場合に、第二の電
極(埋め込み電極30)が非常に薄いために十分冷却可
能となる効果が期待できる。
電吸着装置の電極(本実施例では埋め込み電極30)
と、電圧を供給するための埋め込み金属35とが同一金
属の溶射により接続しているので導通が確実となるた
め、高電圧を印加した場合にも断線や異常放電を起こす
ことが防止でき、非常に信頼性の高い静電吸着装置とな
る。また、埋め込み電極30が非常に薄い場合であって
も確実に導通がとれる構造を提供できる。この場合、本
実施例では適用していないが、ウエハの温度を制御する
ためにアルミヘッドを冷却するような場合に、第二の電
極(埋め込み電極30)が非常に薄いために十分冷却可
能となる効果が期待できる。
【0018】図4、図5には本発明の第二の実施例を示
す。本実施例では第一の実施例の埋め込み金属の下部電
極側の一端をソケット構造としている。そして、このソ
ケットに係合するように電流導入端子36の一端を構成
している。
す。本実施例では第一の実施例の埋め込み金属の下部電
極側の一端をソケット構造としている。そして、このソ
ケットに係合するように電流導入端子36の一端を構成
している。
【0019】この様に構成した静電吸着装置では、第一
の実施例で説明したのと同様の効果を期待できるほか、
誘電膜を備えた部品と、誘電膜を備えた部品を取り付け
る部品の連結が非常に容易であるため交換作業等の時間
が短くてすむという利点がある。
の実施例で説明したのと同様の効果を期待できるほか、
誘電膜を備えた部品と、誘電膜を備えた部品を取り付け
る部品の連結が非常に容易であるため交換作業等の時間
が短くてすむという利点がある。
【0020】本実施例では、埋め込み金属の一端をソケ
ット構造としたが、逆に電流導入端子側の構造をソケッ
ト構造としても同じ効果が得られる。
ット構造としたが、逆に電流導入端子側の構造をソケッ
ト構造としても同じ効果が得られる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、電極に電圧を印加する
電気端子部の信頼性の非常に高い静電吸着装置を提供す
ることができる。また、静電吸着装置の電極と外部の電
源の接続が非常に容易な静電吸着装置を提供することが
できる。
電気端子部の信頼性の非常に高い静電吸着装置を提供す
ることができる。また、静電吸着装置の電極と外部の電
源の接続が非常に容易な静電吸着装置を提供することが
できる。
【図1】本発明の静電吸着装置の第一の実施例を模式的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図2】本発明の図1の静電吸着装置を処理装置に適用
した場合の断面図である。
した場合の断面図である。
【図3】本発明の図2の静電吸着装置を有磁場マイクロ
波処理装置に適用した場合の断面図である。
波処理装置に適用した場合の断面図である。
【図4】本発明の静電吸着装置の第二の実施例を模式的
に示す断面図である。
に示す断面図である。
【図5】本発明の図4の静電吸着装置を処理装置に適用
した場合の断面図である。
した場合の断面図である。
1…真空処理室、2…放電管、3…大気空間、4…導波
管、5…マイクロ波、6…コイル、7…プラズマ、8…
静電吸着装置、9…ウエハ、10…高周波電源、11…
直流電源、12…スイッチ、13…処理ガス、14…石
英管、15…排気口、16…接地、17…コイル、18
…コンデンサ、19…マイクロ波発信器、20…アース
板、21…絶縁材、22…下部電極、23…誘電膜、2
4…アルミヘッド、25…貫通穴、26…絶縁ガイド、
27…Oリング、28…ボルト、29…電流導入端子、
30…埋め込み電極、31…溝、32…貫通穴、33…
絶縁材、34…絶縁膜、35…埋め込み金属、36…電
流導入端子、37…ソケット、38…リード線。
管、5…マイクロ波、6…コイル、7…プラズマ、8…
静電吸着装置、9…ウエハ、10…高周波電源、11…
直流電源、12…スイッチ、13…処理ガス、14…石
英管、15…排気口、16…接地、17…コイル、18
…コンデンサ、19…マイクロ波発信器、20…アース
板、21…絶縁材、22…下部電極、23…誘電膜、2
4…アルミヘッド、25…貫通穴、26…絶縁ガイド、
27…Oリング、28…ボルト、29…電流導入端子、
30…埋め込み電極、31…溝、32…貫通穴、33…
絶縁材、34…絶縁膜、35…埋め込み金属、36…電
流導入端子、37…ソケット、38…リード線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 三郎 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 高橋 主人 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (6)
- 【請求項1】導電性材料からなる第一の電極に第二の電
極を配置するための凹部を設け、該凹部の少なくとも1
カ所に貫通穴を設け、該貫通穴に前記第一の電極と電気
的に絶縁しつつ電気端子を埋設し、前記凹部に前記電気
端子と電気的に接続するように前記第二の電極を設け、
前記第一の電極と前記第二の電極の表面に溶射による誘
電膜を形成し、前記第一の電極と前記第二の電極間に電
位差を印加して前記誘電膜上に配置した被吸着物を静電
気的に吸着可能としたことを特徴とする静電吸着装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の静電吸着装置において、
前記第二の電極と前記電気端子の接続を導電性の接着剤
にて行ったことを特徴とする静電吸着装置。 - 【請求項3】請求項1に記載の静電吸着装置において、
前記第二の電極を溶射により形成したことを特徴とする
静電吸着装置。 - 【請求項4】請求項3に記載の静電吸着装置において、
前記第二の電極と前記電気端子の材料を同一材料で形成
したことを特徴とする静電吸着装置。 - 【請求項5】請求項1から4に記載の静電吸着装置にお
いて、前記電気端子の誘電膜が形成される側と反対の一
端にソケット部を設け、該ソケット部に外部の電源から
電気を供給することを特徴とする静電吸着装置。 - 【請求項6】請求項1から5に記載の静電吸着装置を備
えたことを特徴とする試料処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2951598A JPH11233602A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 静電吸着装置及び試料処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2951598A JPH11233602A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 静電吸着装置及び試料処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11233602A true JPH11233602A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12278245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2951598A Pending JPH11233602A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 静電吸着装置及び試料処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11233602A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008047657A (ja) * | 2006-08-12 | 2008-02-28 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 静電チャック装置 |
JP2008098513A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 静電チャック装置 |
JP2008235430A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置内構造体及びプラズマ処理装置 |
JP2011009692A (ja) * | 2009-05-27 | 2011-01-13 | Tokyo Electron Ltd | 静電吸着電極およびその製造方法、ならびに基板処理装置 |
JP2013191626A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Ngk Insulators Ltd | 半導体製造装置及びその製法 |
KR102219255B1 (ko) * | 2020-08-26 | 2021-02-23 | 고광노 | 개량된 절연 부재를 포함하는 정전척 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP2951598A patent/JPH11233602A/ja active Pending
Cited By (7)
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