TWI797339B - 用於在電漿增強化學氣相沉積腔室中抑制寄生電漿的設備 - Google Patents
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Abstract
本揭示案的實施例一般係關於用於PECVD腔室的金屬屏蔽件。金屬屏蔽件包括基板支撐部分和軸部分。軸部分包括具有壁厚度的管狀壁。管狀壁具有冷卻劑通道的供應通道和嵌入其中的冷卻劑通道的返回通道。供應通道和返回通道中的各者是管狀壁中的螺旋。螺旋供應通道和螺旋返回通道具有相同的旋轉方向且彼此平行。供應通道和返回通道在管狀壁中交錯。藉由在金屬屏蔽件中交錯的供應通道和返回通道,減小了金屬屏蔽件中的熱梯度。
Description
本揭示案的實施例一般係關於處理腔室,如電漿增強化學氣相沉積(PECVD)腔室。更具體言之,本揭示案的實施例係關於設置在PECVD腔室中的基板支撐組件。
電漿增強化學氣相沉積(PECVD)用於在基板(如半導體晶圓或透明基板)上沉積薄膜。通常藉由將前驅物氣體或氣體混合物引入真空腔室來達到PECVD,該真空腔室包含設置在基板支撐件上的基板。前驅物氣體或氣體混合物通常向下引導通過位於腔室頂部附近的氣體分配板。藉由將來自與電極耦接的一或多個電源的電力(如射頻功率)施加到向腔室中的電極來使腔室中的前驅物氣體或氣體混合物供給能量(energized)(如,激發(excited))成電漿。受激發的氣體或氣體混合物反應以在基板的表面上形成材料層。該層可以是例如鈍化層、閘極絕緣體、緩衝層及/或蝕刻停止層。
在PECVD期間,在基板支撐件和氣體分配板之間形成電容耦接電漿,也稱為主電漿。然而,寄生電漿(也稱為次電漿)可在腔室的較低體積中在基板支撐件下方產生。寄生電漿降低了電容耦接電漿的濃度,且因此降低了電容耦接電漿的密度,這降低了膜的沉積速率。此外,腔室之間寄生電漿的濃度和密度的變化降低了個別的腔室中形成的膜之間的均勻性。
因此,需要改良基板支撐組件來減輕寄生電漿的產生。
本揭示案的實施例一般係關於用於PECVD腔室的金屬屏蔽件。在一個實施例中,金屬屏蔽件包括金屬板、金屬中空管及冷卻劑通道,金屬中空管包含管狀壁,冷卻劑通道形成在金屬板和金屬中空管的管狀壁中。冷卻劑通道包括供應通道,該供應通道在金屬板中具有平面螺旋圖案且在金屬中空管的管狀壁中具有螺旋圖案。冷卻劑通道進一步包括返回通道,該返回通道在金屬板中具有平面螺旋圖案且在金屬中空管的管狀壁中具有螺旋圖案。供應通道和返回通道在金屬板和管狀壁中交錯。
在另一個實施例中,基板支撐組件包括加熱器板、隔熱板與第一複數個減小的接觸特徵,隔熱板具有面向加熱器板的表面,第一複數個減小的接觸特徵形成在隔熱板的表面上。加熱器板與第一複數個減小的接觸特徵接觸。基板支撐組件進一步包括金屬屏蔽件,金屬屏蔽件包含金屬板以及具有金屬管狀壁的金屬中空管。金屬板包括面向隔熱板的表面,且第二複數個減小的接觸特徵在金屬板的表面上形成。隔熱板與第二複數個減小的接觸特徵接觸。
在另一個實施例中,處理腔室包括腔室壁、底部、氣體分配板和基板支撐組件。基板支撐組件包括加熱器板、隔熱板與第一複數個減小的接觸特徵,隔熱板具有面向加熱器板的表面,第一複數個減小的接觸特徵形成在隔熱板的表面上。加熱器板與第一複數個減小的接觸特徵接觸。基板支撐組件進一步包括金屬屏蔽件,金屬屏蔽件包含金屬板和具有金屬管狀壁的金屬中空管。金屬板包括面向隔熱板的表面,且第二複數個減小的接觸特徵在金屬板的表面上形成。隔熱板與第二複數個減小的接觸特徵接觸。
本揭示案的實施例一般係關於用於PECVD腔室的金屬屏蔽件。金屬屏蔽件包括基板支撐部分和軸部分。軸部分包括具有壁厚度的管狀壁。管狀壁具有冷卻劑通道的供應通道以及嵌入其中的冷卻劑通道的返回通道。供應通道和返回通道中的各者是管狀壁中的螺旋。螺旋供應通道和螺旋返回通道具有相同的旋轉方向且彼此平行。供應通道和返回通道在管狀壁中交錯。藉由在金屬屏蔽件中交錯的供應通道和返回通道,減小了金屬屏蔽件中的熱梯度。
參考在經配置處理基板的PECVD系統中使用在以下示例性描述本揭示案的實施例,該PECVD系統如可從加利福尼亞州聖克拉拉市的應用材料公司(Applied Materials, Inc., Santa Clara, California)取得的PECVD系統。然而,應該理解的是,所揭露的專利標的在其他系統配置中具有實用性,如蝕刻系統、其他化學氣相沉積系統,以及其中基板暴露於處理腔室內的電漿的任何其他系統。應該進一步理解,可使用由其他製造商提供的處理腔室以及使用多個成形基板的腔室來實施本案所揭示的實施例。還應該理解的是,本案揭露的實施例可適用於在經配置處理各種尺寸和維度基板的其他處理腔室中的實踐。
圖1是根據本案描述的一個實施例的包括基板支撐組件128的處理腔室100的示意性截面圖。在圖1的實例中,處理腔室100是PECVD腔室。如圖1所示,處理腔室100包括一或多個壁102、底部104、氣體分配板110和基板支撐組件128。壁102、底部104、氣體分配板110和基板支撐組件128共同地界定處理體積106。透過可密封的狹縫閥開口108進出處理體積106,使得基板105可以被移送進出處理腔室100,可密封的狹縫閥開口108穿過壁102形成。
基板支撐組件128包括基板支撐部分130和軸部分134。軸部分134耦接到升降系統136,升降系統136適於升高和降低基板支撐組件128。基板支撐部分130包括用於支撐基板105的基板接收表面132。升舉銷138可移動地設置穿過基板支撐部分130,以使基板105移動到基板接收表面132以及自基板接收表面132移動出,以利於基板移送。基板支撐部分130亦可包括接地帶129或151,以在基板支撐部分130的周邊提供RF接地。在圖2A至2C中詳細地描述基板支撐組件128。
在一個實施例中,氣體分配板110藉由懸掛件114在周邊處耦接背板112。在其他實施例中,不存在背板112,且氣體分配板110耦接到壁102。氣源120透過入口埠116耦接到背板112(或氣體分配板)。氣體源120可透過在氣體分配板110中形成的複數個氣體通道111提供一或多個氣體並提供到處理空間106。合適的氣體可包括但不限於含矽氣體、含氮氣體、含氧氣體、惰性氣體或其他氣體。
真空泵109耦接到處理腔室100以控制處理體積106內的壓力。RF電源122耦接到背板112及/或直接耦接到氣體分配板110,以向氣體分配板110提供RF功率。RF電源122可在氣體分配板110和基板支撐組件128之間產生電場。電場可從在氣體分配板110和基板支撐組件128之間存在的氣體形成電漿。可使用各種RF頻率。例如,頻率可以在約0.3MHz至約200MHz之間,如約13.56MHz。
遠端電漿源124(如電感耦合的遠端電漿源)也可耦接在氣體源120和入口埠116之間。在處理基板之間,可向遠端電漿源124提供清洗氣體。清洗氣體可被激發為遠端電漿源124內的電漿,而形成遠端電漿。遠端電漿源124所產生的激發物質可被提供到處理腔室100中以清洗腔室部件。RF電源122可進一步激發清洗氣體,減少離解的清洗氣體物質的重新組合。合適的清洗氣體包括但不限於NF3
、F2
和SF6
。
腔室100可用於沉積材料(如含矽材料)。例如,腔室100可用於沉積一或多層非晶矽(a-Si)、氮化矽(SiNx
)及/或氧化矽(SiOx
)。
圖2A是根據本案所述的一個實施例的圖1的基板支撐組件128的示意性截面圖。如圖2A所示,基板支撐組件128包括基板支撐部分130和軸部分134。基板支撐部分130包括加熱器板202和隔熱板204。加熱器板202可由陶瓷材料製成,如氧化鋁或氮化鋁。在一個實施例中,加熱器板202由陽極氧化鋁製成。加熱元件214嵌入加熱器板202中,用於在操作期間將設置在其上的基板105(如圖1所示)加熱到預定溫度。在一個實施例中,在操作期間,加熱器板202將基板105(如圖1中所示)加熱到超過攝氏500度的溫度。隔熱板204由陶瓷材料製成,如氧化鋁或氮化鋁。在一個實施例中,隔熱板204由氧化鋁製成。軸部分134包括連接到加熱器板202的桿206。桿206是中空管且可由與加熱器板202相同的材料製成。在一個實施例中,桿206和加熱器板202由單件材料製成。桿206連接到連接器216,連接器216又連接到升舉系統136。
基板支撐組件128進一步包括金屬屏蔽件208。金屬屏蔽件208包括由軸部分212支撐的基板支撐部分210。基板支撐部分210是基板支撐組件128的基板支撐部分130的一部分,及軸部分212是基板支撐組件128的軸部分134的一部分。在一個實施例中,金屬屏蔽件208的基板支撐部分210是金屬板,及金屬屏蔽件208的軸部分212是金屬中空管。金屬屏蔽件208的基板支撐部分210與軸部分212由金屬製成,如鋁、鉬、鈦、鈹、銅、不銹鋼或鎳。在一個實施例中,金屬屏蔽件208的基板支撐部分210和軸部分212由鋁製成,因為鋁不會被清洗物質(如含氟物質)侵蝕。在另一個實施例中,基板支撐部分210由不銹鋼製成。在一個實施例中,金屬屏蔽件208的基板支撐部分210和軸部分212為分開的部件,其藉由任何合適的連接方法所連接。在另一個實施例中,金屬屏蔽件208的基板支撐部分210和軸部分212是單件材料。
在PECVD製程期間,金屬屏蔽件208經由接地帶129或151接地。接地的金屬屏蔽件208用作RF屏蔽件,其可以實質減少寄生電漿的產生。在一個實施例中,金屬屏蔽件208由鋁製成,因為鋁沒有產生金屬污染物且對清洗製程期間形成的含氟物質具有抵抗力。然而,由鋁製成的金屬屏蔽件208的機械和電氣特性可能在大於攝氏500度的處理溫度下降低(degrade)。因此,在金屬屏蔽件208旨在用於接近或超過攝氏500度的溫度的應用中,金屬屏蔽件208包括冷卻元件,如形成在金屬屏蔽件208中的冷卻劑通道222。
金屬屏蔽件208的軸部分212包括管狀壁223,且冷卻劑通道222形成在管狀壁223和基板支撐部210中。冷卻劑通道222包括供應通道224和返回通道226。供應通道224和返回通道226中的各者是管狀壁223中的螺旋。在管狀壁223中形成的螺旋供應通道224和螺旋返回通道226具有相同的旋轉方向且彼此平行。螺旋供應通道224和螺旋返回通道226交替地定位在管狀壁223中。換句話說,螺旋供應通道224和螺旋返回通道226在管狀壁223中交錯。在基板支撐部分210中形成的供應通道224和返回通道226具有平面螺旋圖案,且螺旋供應通道224和螺旋返回通道226交替地定位在基板支撐部分210中。換句話說,螺旋供應通道224和螺旋返回通道226在基板支撐部分210中交錯。藉由在金屬屏蔽件208中交替或交錯地定位供應通道224和返回通道226,減小了金屬屏蔽件208中的熱梯度。
隔熱板204設置在金屬屏蔽件208的加熱器板202和基板支撐部分210之間,以在操作期間將金屬屏蔽件208保持在比加熱器板202低的溫度。此外,隔熱管215設置在金屬屏蔽件208的桿206和軸部分212之間,以減少從桿206到金屬屏蔽件208的軸部分212的熱傳遞。此外,減小的接觸特徵218、220分別用在加熱器板202和隔熱板204之間的界面處以及隔熱板204和金屬屏蔽件208的基板支撐部分210之間的界面處。減小的接觸特徵218、220限制接觸並因此限制在操作期間從加熱器板202到金屬屏蔽件208的熱傳導熱傳遞。減小的接觸特徵218從隔熱板204的表面234延伸,且表面234面向加熱器板202。隔熱板204具有與表面234相對的表面232。減小的接觸特徵220設置在金屬屏蔽件208的基板支撐部分210的表面230上或表面230中,且表面230面向隔熱板204。加熱器板202與減小的接觸特徵218接觸,且在加熱器板202和隔熱板204的表面234之間形成間隙G1。隔熱板204與減小的接觸特徵220接觸,且在隔熱板204的表面232和金屬屏蔽件208的基板支撐部分210的表面230之間形成間隙G2。
圖2B是根據本案描述的一個實施例的圖1的基板支撐組件128的金屬屏蔽件208的一部分的示意性截面圖。如圖2B所示,減小的接觸特徵220是部分嵌入金屬屏蔽件208的基板支撐部分210中的球。減小的接觸特徵220可由隔熱材料製成,如藍寶石。決定減小的接觸特徵220的數量和圖案以提供自加熱器板202減少的熱損失。在一個實施例中,利用三個減小的接觸特徵220,以及圖案化三個減小的接觸特徵220以形成等邊三角形。減小的接觸特徵220可具有除球形之外的形狀,如金字塔形、圓柱形或圓錐形。
圖3A是根據本案描述的一個實施例的圖1的基板支撐組件128的隔熱板204的頂視圖。如圖3A所示,隔熱板204包括開口302,以用於使桿206(如圖2A所示)穿過其延伸。隔熱板204進一步包括複數個升舉銷孔304,以用於使升舉銷138穿過其延伸。複數個減小的接觸特徵218從隔熱板204的表面234延伸形成。減小的接觸特徵218可由隔熱材料製成,如陶瓷材料,例如氧化鋁或氮化鋁。在一個實施例中,減小的接觸特徵218是在隔熱板204的表面234上形成的凸部。凸部可具有任何合適的形狀,如球形、圓柱形、金字塔形或圓錐形。在一個實施例中,每個凸部是圓柱形的。在一個示例中,從表面234延伸的每個減小的接觸特徵218的高度與間隙G1相同。選擇減小的接觸特徵218的數量和圖案以提供自加熱器板202減少的熱損失。在一個實施例中,如圖3A所示,減小的接觸特徵218具有蜂巢狀圖案。在隔熱板204的表面234中或表面234上形成的減小的接觸特徵218的數量在約30至約120的範圍內,或者如其他所希望的。
圖3B是根據本案描述的一個實施例的圖1的基板支撐組件128的隔熱板204的底視圖。如圖3B所示,隔熱板204包括開口302和升舉銷孔304。複數個凹槽306形成在隔熱板204的表面232中。凹槽306經定位接收在金屬屏蔽件208的基板支撐部分210中或基板支撐部分210上形成的相應的最小接觸特徵220。因此,凹槽306的數量和圖案與最小接觸特徵220的數量和圖案相同。
圖4是根據本案描述的一個實施例的圖1的基板支撐組件128的金屬屏蔽件208的透視圖。如圖4所示,金屬屏蔽件208包括基板支撐部分210或金屬板,以及耦接到基板支撐部分210的軸部分212或金屬中空管。金屬屏蔽件208包括形成在其中的冷卻劑通道222。冷卻劑通道222包括供應通道224和返回通道226。供應通道224在基板支撐部分210中具有平面螺旋圖案且在軸部分212中具有螺旋圖案。類似地,返回通道226在基板支撐部分210中具有平面螺旋圖案且在軸部分212中具有螺旋圖案。
在操作期間,冷卻劑(如水、乙二醇、全氟聚醚氟化流體或其組合)從供應通道224流到返回通道226。返回通道226在基板支撐部分210中的位置處流體連接到供應通道224。供應通道224實質平行於基板支撐部分210和軸部分212中的返回通道226。此外,在軸部分212中形成的螺旋供給通道224和螺旋返回通道226具有相同的旋轉方向。螺旋供應通道224和螺旋返回通道226在軸部分212中交錯,及螺旋供應通道224和螺旋返回通道226在基板支撐部分210中交錯。藉由在金屬屏蔽件208中交錯的供應通道224和返回通道226,減小了金屬屏蔽件208中的熱梯度。
雖然前面所述係針對本揭示案的實施例,但在不背離本揭示案的基本範圍下,可設計本揭示案的其他與進一步的實施例,且本揭示案的範圍由以下專利申請範圍所界定。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧壁
104‧‧‧底部
105‧‧‧基板
106‧‧‧處理體積
108‧‧‧狹縫閥開口
109‧‧‧真空泵
110‧‧‧氣體分配板
111‧‧‧複數個氣體通道
112‧‧‧背板
114‧‧‧懸掛件
116‧‧‧入口埠
120‧‧‧氣源
122‧‧‧RF電源
124‧‧‧遠端電漿源
128‧‧‧基板支撐組件
129‧‧‧接地帶
130‧‧‧基板支撐部分
132‧‧‧基板接收表面
134‧‧‧軸部分
136‧‧‧升降系統
138‧‧‧升舉銷
151‧‧‧接地帶
202‧‧‧加熱器板
204‧‧‧隔熱板
206‧‧‧桿
208‧‧‧金屬屏蔽件
210‧‧‧基板支撐部份
212‧‧‧軸部分
214‧‧‧加熱元件
215‧‧‧隔熱管
216‧‧‧連接器
218‧‧‧最小接觸特徵
220‧‧‧最小接觸特徵
222‧‧‧冷卻劑通道
223‧‧‧管狀壁
224‧‧‧螺旋供應通道
226‧‧‧螺旋返回通道
230‧‧‧表面
232‧‧‧表面
234‧‧‧表面
302‧‧‧開口
304‧‧‧升舉銷孔
306‧‧‧凹槽
G1‧‧‧間隙
G2‧‧‧間隙
本揭示案之特徵已簡要概述於前,並在以下有更詳盡之討論,可以藉由參考所附圖式中繪示之本案實施例以作瞭解。然而,值得注意的是,所附圖式只繪示了示範實施例且不會視為其範圍之限制,本揭示案可允許其他等效之實施例。
圖1是根據一個實施例的包括基板支撐組件的處理腔室的示意性截面圖。
圖2A是圖1的基板支撐組件的示意性截面圖。
圖2B是圖1的基板支撐組件的金屬屏蔽件的一部分的示意性截面圖。
圖3A是圖1的基板支撐組件的隔熱板的頂視圖。
圖3B是圖1的基板支撐組件的隔熱板的底視圖。
圖4是圖1的基板支撐組件的金屬屏蔽件的透視圖。
為便於理解,在可能的情況下,使用相同的數字編號代表圖示中相同的元件。可以預期的是一個實施例中的元件與特徵可有利地用於其他實施例中而無需贅述。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧壁
104‧‧‧底部
105‧‧‧基板
106‧‧‧處理體積
108‧‧‧狹縫閥開口
109‧‧‧真空泵
110‧‧‧氣體分配板
111‧‧‧複數個氣體通道
112‧‧‧背板
114‧‧‧懸掛件
116‧‧‧入口埠
120‧‧‧氣源
122‧‧‧RF電源
124‧‧‧遠端電漿源
128‧‧‧基板支撐組件
129‧‧‧接地帶
130‧‧‧基板支撐部分
132‧‧‧基板接收表面
134‧‧‧軸部分
136‧‧‧升降系統
138‧‧‧升舉銷
151‧‧‧接地帶
Claims (20)
- 一種金屬屏蔽件,包括: 一金屬板; 一金屬空心管,該金屬空心管包括一管狀壁;及 一冷卻劑通道,該冷卻劑通道形成在該金屬板和該金屬中空管的管狀壁中,該冷卻劑通道包含: 一供應通道,該供應通道在該金屬板中具有一平面螺旋圖案且在該金屬中空管的該管狀壁中具有一螺旋圖案;及 一返回通道,該返回通道在該金屬板中具有一平面螺旋圖案且在該金屬中空管的該管狀壁中具有一螺旋圖案,該供應通道與該返回通道在該金屬板和該管狀壁中交錯。
- 如請求項1所述之金屬屏蔽件,其中該金屬屏蔽件由鋁、鉬、鈦、鈹、銅、不銹鋼或鎳製成。
- 如請求項2所述之金屬屏蔽件,其中該金屬屏蔽件由鋁製成。
- 如請求項1所述之金屬屏蔽件,其中該金屬板和該金屬中空管是一單件材料。
- 如請求項1所述之金屬屏蔽件,進一步包括形成在該金屬板的一表面中的複數個最小接觸特徵。
- 如請求項5所述之金屬屏蔽件,其中該複數個最小接觸特徵包括複數個藍寶石球,該複數個藍寶石球部分地嵌入在該金屬板中。
- 一種基板支撐組件,包括: 一加熱器板; 一隔熱板,該隔熱板具有面向該加熱器板的一表面; 第一複數個減小的接觸特徵,該第一複數個減小的接觸特徵形成在該隔熱板的該表面上,該加熱器板與該第一複數個減小的接觸特徵接觸; 一金屬屏蔽件,該金屬屏蔽件包含一金屬板和具有一金屬管狀壁的一金屬中空管,該金屬板包含面向該隔熱板的一表面;及 第二複數個減小的接觸特徵,該第二複數個減小的接觸特徵在該金屬板的該表面上形成,該隔熱板與該第二複數個減小的接觸特徵接觸。
- 如請求項7所述之基板支撐組件,其中該加熱器板由一陶瓷材料製成。
- 如請求項8所述之基板支撐組件,其中該隔熱板由一陶瓷材料製成。
- 如請求項9所述之基板支撐組件,其中該隔熱板由氧化鋁或氮化鋁製成。
- 如請求項7所述之基板支撐組件,其中該金屬屏蔽件由鋁製成。
- 如請求項7所述之基板支撐組件,進一步包括一冷卻劑通道,該冷卻劑通道形成在該金屬板和該金屬中空管的該管狀壁中,其中該冷卻劑通道包含: 一供應通道,該供應通道在該金屬板中具有一平面螺旋圖案且在該金屬中空管的該管狀壁中具有一螺旋圖案;及 一返回通道,該返回通道在該金屬板中具有一平面螺旋圖案且在該金屬中空管的該管狀壁中具有一螺旋圖案,該供應通道與該返回通道在該金屬板和該管狀壁中交錯。
- 一種處理腔室,包括: 一腔室壁; 一底部; 一氣體分配板;及 一基板支撐組件,該基板支撐組件包含: 一加熱器板; 一隔熱板,該隔熱板具有面向該加熱器板的一表面; 第一複數個減小的接觸特徵,該第一複數個減小的接觸特徵形成在該隔熱板的該表面上,該加熱器板與該第一複數個減小的接觸特徵接觸; 一金屬屏蔽件,該金屬屏蔽件包含一金屬板和具有一金屬管狀壁的一金屬中空管,該金屬板包含面向該隔熱板的一表面;及 第二複數個減小的接觸特徵,該第二複數個減小的接觸特徵在該金屬板的該表面上形成,該隔熱板與該第二複數個減小的接觸特徵接觸。
- 如請求項13所述之處理腔室,其中該加熱器板由一陶瓷材料製成。
- 如請求項14所述之處理腔室,進一步包括一加熱元件,該加熱元件嵌入在該加熱器板中。
- 如請求項13所述之處理腔室,其中該隔熱板由一陶瓷材料製成。
- 如請求項13所述之處理腔室,其中該隔熱板由氧化鋁或氮化鋁製成。
- 如請求項13所述之處理腔室,其中該金屬屏蔽件由鋁製成。
- 如請求項13所述之處理腔室,其中該第二複數個減小的接觸特徵包括複數個藍寶石球,該複數個藍寶石球部分地嵌入在該金屬板中。
- 如請求項13所述之處理腔室,進一步包括一冷卻劑通道,該冷卻劑通道形成在該金屬板和該金屬中空管的該管狀壁中,其中該冷卻劑通道包含: 一供應通道,該供應通道在該金屬板中具有一平面螺旋圖案且在該金屬中空管的該管狀壁中具有一螺旋圖案;及 一返回通道,該返回通道在該金屬板中具有一平面螺旋圖案且在該金屬中空管的該管狀壁中具有一螺旋圖案,該供應通道與該返回通道在該金屬板和該管狀壁中交錯。
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CN113755822B (zh) * | 2020-06-04 | 2024-03-01 | 中国科学院微电子研究所 | 一种用于原子层沉积***的平板式放电装置 |
US12020957B2 (en) * | 2020-08-31 | 2024-06-25 | Applied Materials, Inc. | Heater assembly with process gap control for batch processing chambers |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140096716A1 (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-10 | Asm Ip Holding B.V. | Heating/Cooling Pedestal for Semiconductor-Processing Apparatus |
US20170098557A1 (en) * | 2014-03-14 | 2017-04-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Plasma processing device |
TW201719801A (zh) * | 2010-12-20 | 2017-06-01 | 諾菲勒斯系統公司 | 在半導體製造中可流動沈積之系統及裝置 |
US20180130696A1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-05-10 | Lam Research Corporation | Wafer positioning pedestal for semiconductor processing |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4151433A (en) * | 1977-05-26 | 1979-04-24 | Electric Power Research Institute, Inc. | Cooled spiral winding for electrical rotating machine stator |
JPH07245265A (ja) * | 1994-03-03 | 1995-09-19 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
WO2004082007A1 (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-23 | Tokyo Electron Limited | 半導体処理用の基板保持構造及びプラズマ処理装置 |
US20050229849A1 (en) | 2004-02-13 | 2005-10-20 | Applied Materials, Inc. | High productivity plasma processing chamber |
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JP5980147B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2016-08-31 | 日本発條株式会社 | 基板支持装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201719801A (zh) * | 2010-12-20 | 2017-06-01 | 諾菲勒斯系統公司 | 在半導體製造中可流動沈積之系統及裝置 |
US20140096716A1 (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-10 | Asm Ip Holding B.V. | Heating/Cooling Pedestal for Semiconductor-Processing Apparatus |
US20170098557A1 (en) * | 2014-03-14 | 2017-04-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Plasma processing device |
US20180130696A1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-05-10 | Lam Research Corporation | Wafer positioning pedestal for semiconductor processing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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