CN101582388A - 衬底保持设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种衬底保持设备，其包括：构造成保持衬底的衬底保持机构；加热机构；以及热传导构件，该热传导构件插入衬底保持机构和加热机构之间以与它们接触，并将由加热机构产生的热传导至衬底保持机构，其中热传导构件具有向衬底开口的凹进的截面。

Description

衬底保持设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种均匀地控制衬底温度的衬底保持设备。
背景技术
[0002]近年来，在半导体制造中集成密度变得很高。对于较高的集成电路生产率，衬底温度必须在良好再现性的情况下被精确且均匀地控制。
[0003]例如，在通过溅射形成铝(Al)薄膜时，为了将Al埋入微孔中，该处理在400℃至500℃的温度范围内执行。为了在该温度范围内将Al埋在微孔中而不形成空穴，要求精确、均匀的温度控制。
[0004]当通过CVD在衬底上形成钨(W)膜或氮化钛(TiN)膜时，该处理在300℃至600℃的温度范围内执行。同样在该情况下，精确、均匀的衬底温度控制是确定薄膜的诸如电特性和膜厚度分布之类的多种特性的重要因素。在衬底直径增加时，更重要的是使衬底温度均匀，用于维持和提高产量。
[0005]作为与该问题相关联的技术，例如，日本专利特开No.2000-299288说明一种等离子体处理设备。在该设备中，由电阻加热器所加热的台架经由热传导片材热联接至冷却夹套。来自台架的热经由冷却夹套散到室外。日本专利特开No.2000-299371说明一种在静电卡盘和冷却基件之间设有可变形片材的静电卡盘装置。
[0006]即使借助上述传统技术，也难于精确且均匀地控制衬底温度。尤其，在包括加热机构的衬底保持设备中，热应变可能在加热时发生并降低衬底保持机构、热传导构件和加热机构之间的粘接。于是，不能精确且均匀地维持衬底温度。
发明内容
[0007]本发明是考虑到上述问题而作出的，并且得到了一种可以精确且均匀地控制衬底温度的衬底保持设备。
[0008]为了解决上述问题，提供一种衬底保持设备，其包括：构造成保持衬底的衬底保持机构；加热机构；以及热传导构件，所述热传导构件插入衬底保持机构和加热机构之间以与所述衬底保持机构和所述加热机构接触，并将由加热机构产生的热传导至衬底保持机构，其中热传导构件具有向衬底开口的凹进的截面。
[0009]根据本发明，插入衬底保持机构和加热机构之间的热传导构件具有凹进的截面。即使加热机构发生热应变，也可以维持加热机构、热传导构件和衬底保持机构之间的粘接。因此，可以精确且均匀地控制衬底温度。
[0010]本发明的其它特征将从以下参照附图的典型实施例说明而变得清楚。
附图说明
[0011]图1示出根据本发明的实施例的衬底保持设备的布置；
[0012]图2A是示出该实施例的热传导片材的俯视图；
[0013]图2B是沿着图2A的线i-i得到的剖视图；
[0014]图3A是示出作为比较示例的热传导片材的未加热状态的视图；
[0015]图3B是示出作为比较示例的热传导片材的加热状态的视图；
[0016]图4A是示出该实施例的热传导片材的未加热状态的视图；
[0017]图4B是示出该实施例的热传导片材的加热状态的视图；
[0018]图5是示出在该实施例的静电卡紧板的外周边部分处的板簧的布局的视图；
[0019]图6是示出该实施例的板簧的剖视图；
[0020]图7A是示出实施例的热传导片材的俯视图；
[0021]图7B是沿着图7A的线ii-ii得到的剖视图；
[0022]图8是示出在实施例的实验中采用的衬底保持设备的布置的视图；
[0023]图9是示出在相应的实验条件下的衬底温度分布的图表；
[0024]图10是形成在图4A中所示的热传导片材中的气体通道的放大图；
[0025]图11A是微波纹管的俯视图；以及
[0026]图11B是该微波纹管的侧视图。
具体实施方式
[0027]以下将参照附图详细说明实行本发明的实施例。应注意，以下待说明的实施例仅仅是执行本发明的示例，并且应该依据实施本发明的设备的布置和多种条件在需要的时候被修正和修改，并且本发明不受以下实施例限制。
【设备的布置】
[0028]将参照图1说明根据本发明的一个实施例的衬底保持设备100的总体布置。图1是示出根据本发明的该实施例的衬底保持设备的布置的视图。如图1中所示，衬底保持设备100包括用于保持衬底103的衬底保持机构105、布置在衬底保持机构105下方的加热机构133、以及插入衬底保持机构105与加热机构133之间的热传导构件107。
[0029]衬底保持机构105形成静电卡紧板(静电卡盘)，在所述静电卡紧板上通过用静电力(吸引力)卡紧而布置且保持衬底103。待布置衬底103的静电卡紧板105的上表面具有凸起105a和凹槽105b。衬底103布置在静电卡紧板105的凸起105a上以与其接触。凹槽105b形成位于衬底103和静电卡紧板105之间的预定空间102。多个气体出口(在外周边侧上)125a与气体通道125b相连通，该气体通道125b通向静电卡紧板105的凹槽105b的底面。因而，惰性气体(例如，Ar)供应至衬底103并在该衬底103中循环，且控制其温度。凹槽105b和气体通道125b形成在静电卡紧板105的外周边侧和/或中心。
[0030]可以支承衬底103且使其竖直地运动的提升销104布置在衬底保持机构105中。当传输衬底103时，可以在衬底保持机构105中形成间隙，传输机器人(未示出)传输由提升销104提升的衬底103通过该间隙。
[0031]在该实施例中，静电卡紧板105采用单极卡紧方法。衬底保持机构105形成盘状电介质板并包括单电极部分106。根据单极卡紧方法，电极部分106电连接至静电卡紧DC电源(未示出)，所述静电卡紧DC电源经由导体杆(未示出)将静电卡紧DC电压施加至该电极部分106，以便电极部分106接收具有预定电压值的正电压或负电压。静电卡紧板105由诸如陶瓷材料的电介质材料制成。在施加电压时，电极部分106就会产生静电力以通过静电卡紧保持衬底103。在该实施例中，静电卡紧板105的卡紧方法不限于单极方法，而可以替代地采用双极静电卡盘。
[0032]几乎环形的二氧化硅环构件109布置成围绕静电卡紧板105的外侧面。二氧化硅环构件109将屏蔽件111设置在浮动状态中。此外，室屏蔽件113布置成围绕二氧化硅环构件109的外侧面。用作浮动电位的屏蔽件111形成在二氧化硅环构件109的上表面上。
[0033]用作片材式热传导构件的热传导片材(以下将称为热传导片材)107安装在静电卡紧板105的下表面上以与其接触。用作加热机构的加热器单元133布置在热传导片材107的下表面上以与其接触。加热衬底103的加热器127和131布置在加热器单元133中。热传导片材107具有使由加热器单元133产生的热有效地传导至静电卡紧板105的功能。
[0034]用作锁定构件的板簧112(后面将说明)将静电卡紧板105的外边缘固定至加热器单元133。
[0035]在加热器单元133中，多个探测衬底103侧上的加热器单元133的界面温度的热电偶129在加热器单元133的整个表面之上布置在加热器127和131上方。
【热传导片材】
[0036]以下将参照图2A和2B详细说明热传导片材107的形状。图2A是示出该实施例的热传导片材的俯视图，并且图2B是沿着图2A的线i-i得到的剖视图。如图2A中所示，热传导片材107通过在盘状热传导片材107b的上表面的外周边部分上堆叠环状热传导片材部分107a而形成。因而，凸起117a形成在热传导片材107的上表面的外周边部分上，并且凹部117b形成在热传导片材107的上表面的内周边部分上。热传导片材107的外形不限于圆形，而可以是诸如正方形或五边形的多边形。
[0037]环状热传导片材部分107a优选地由弹性热传导材料制成。作为弹性热传导材料，例如可以采用碳、与诸如金属(铜、银、合金等)的高热传导材料混合的橡胶、或海绵。
[0038]作为盘状热传导片材107b，可以采用由热传导材料制成的片状、板状或箔状构件。作为盘状热传导片材107b，例如可以使用碳片材、氮化铝片材、含碳橡胶片材、或含碳海绵片材。碳片材通过模制以包含石墨而形成，并且通过用酸处理石墨以得到膨胀石墨、并将该膨胀石墨轧制成片材而制造。
[0039]热传导片材107的凸起117a和凹部117b可以通过模制、或通过使用粘接剂等粘接而一体地形成。
[0040]用作惰性气体通道的气体通道125b形成以延伸通过堆叠有盘状热传导片材107b和环状热传导片材部分107a的一部分。
[0041]同样如图2B中所示，热传导片材107具有在其外周边部分上的凸起117a和在其内周边部分上的凹部117b。更具体地，热传导片材107的外周边部分处的凸起117a通过在盘状热传导片材107b上堆叠环状热传导片材部分107a而形成，并且与静电卡紧板105的下表面接触。热传导片材107的内周边部分处的凹部117b形成不重叠环状热传导片材部分107a且不与静电卡紧板105接触的间隙。
[0042]在该实施例中，热传导片材107只是因为衬底103和静电卡紧板105是圆形的而也是圆形的，其可以是矩形的或椭圆形的。
[0043]如上所述，形成在热传导片材107中的气体通道125b与静电卡紧板105的气体出口(在外周边侧上)125a相通。在图2B中，热传导片材107的凸起117a优选具有例如0.2mm至0.6mm的厚度D1，并且热传导片材107优选具有例如2mm或更少的整个厚度D2。
【热传导片材的功能】
[0044]将参照图3A和3B以及图4A和4B说明用于使热传导片材107的上表面的外和内周边部分分别形成凸起和凹部的原因。图3A是示出作为比较示例的热传导片材的未加热状态的视图，并且图3B是示出作为比较示例的热传导片材的加热状态的视图。图4A是示出该实施例的热传导片材的未加热状态的视图，以及图4B是示出该实施例的热传导片材的加热状态的视图。
[0045]在图3A中所示的比较示例中，热传导片材107′形成盘并且是平的，以便整个表面与静电卡紧板105的下表面接触。本发明人所进行的深入研究证明，如图3B中所示，加热和非加热之间的温差导致加热器单元133在静电卡紧板105与热传导片材107′的接触界面上的凸出畸变。即，加热器单元133的热应变使热传导片材107′的外周边部分上有一部分不与静电卡紧板105接触。因为这样，热没有从热传导片材107′均匀地传导至静电卡紧板105，使得衬底103的温度分布不均匀。而且，加热器单元133的热应变导致气体从形成在热传导片材107′的外周边部分中的气体通道125b泄漏。
[0046]考虑到这一点，根据本实施例，如图4A中所示，为了补偿由加热器单元133的热应变所形成的非接触部分，热传导片材107的上表面的外周边部分形成凸起，以便热传导片材107总体上是凹进的。因而，如图4B中所示，即使当加热器单元133产生热时，分别在热传导片材107的外和内周边部分上的凸起117a和凹部117b二者也保持与静电卡紧板105接触，使得衬底103具有均匀的温度分布。
[0047]此外，气体通道125b形成为延伸通过被夹在静电卡紧板105与加热器单元133之间的热传导片材107的外周边部分上的凸起117a。这样可以防止由热应变产生的气体泄漏(参见图4B)。换句话说，即使当热传导片材107弹性地变形而出现热应变时，热传导片材107的外周边部分上的凸起117a也保持与静电卡紧板105的下表面接触。
[0048]热传导片材107不需要总是由两个片材(即，盘状热传导片材107b和环状热传导片材部分107a)形成，而可以形成为被一体地模制以在片材的内周边部分上具有凹部的单一片材构件。
[0049]图5是示出将该实施例的静电卡紧板的外周边部分固定至加热器单元的锁定构件。图6是示出该实施例的锁定构件的剖视图。
[0050]如图5和6中所示，多个弹性锁定构件径向地布置在静电卡紧板105的外周边部分上。每个锁定构件都由板簧112和螺纹件114形成。板簧112的一端锁定静电卡紧板105的外边缘，并且螺纹件114固定板簧112的另一端，由此保持静电卡紧板105。板簧112沿着圆周方向以相等的间隔布置在静电卡紧板105上，并且它们的间隔优选地是50mm或更少。这样使静电卡紧板105和加热器单元133更紧密地粘接，从而可以更均匀地控制衬底103的温度。
[0051]如上所述，气体出口125a延伸通过静电卡紧板105、热传导片材部分107a和107b、以及加热器单元133，并且连接至气体管道125，所述气体管道125延伸到衬底保持设备外部。气体出口125a均匀地布置在具有落在240mm±10mm范围内的P.C.D.(节圆直径)的近似圆周上。相邻的气体出口125a之间的间隔是70mm或更少。气体出口125a的数目是12至24。每个气体出口125a都具有0.5mm至1.5mm的开口直径。
[0052]返回参照图1，气体出口125a经由空气操作阀121、调节衬底下表面上的气体压力的压力控制阀115、和空气操作阀120以这种顺序从下游侧连接至Ar气体源(未示出)。空气操作阀121和120之间的气体管道126连接至排气泵119以经由排气控制阀122排出衬底下表面下方或室中的气体。
【其它实施例】
[0053]以下将参照图7A和7B说明根据另一实施例的热传导片材。图7A是示出根据本发明的另一实施例的热传导片材的俯视图，并且图7B是沿着图7A的线ii-ii得到的剖视图。如图7A中所示，当衬底103、静电卡紧板105等是矩形时采用热传导片材207。热传导片材207通过在矩形热传导片材部分207b上堆叠框状热传导片材部分207a而形成。框状热传导片材部分207a通过成矩形地去除矩形热传导片材部分207b的中心而形成。
[0054]如图7B中所示，当观察热传导片材207的截面时，凸起217a和凹部217b分别形成在热传导片材207的外和内周边部分上，以便使热传导片材207总体上具有凹部。因此，用与上述热传导片材107相同的方式，当加热器单元133产生热时，分别在热传导片材207的外和内周边部分上的凸起217a和凹部217b二者保持与静电卡紧板105接触，使得衬底103具有均匀的温度分布。
[0055]此外，气体通道125b形成为延伸通过被夹在静电卡紧板105与加热器单元133之间的热传导片材207的外周边部分上的凸起217a。这样也可以防止由热应变产生的气体泄漏。
[0056]根据上述各个实施例，各热传导片材107和207的截面形状具有总体上向衬底侧开口的凹部。即使当加热器单元133产生热时，这样也可以维持加热器单元133、热传导片材107或207、以及静电卡紧板105相互紧密地接触。这样允许精确且均匀地控制衬底103的温度。
[0057]由于气体通道形成在被夹在静电卡紧板105与加热器单元133之间的热传导片材107或207的外周边部分上的凸起117a或217a中，可以防止供应至衬底103的下表面的惰性气体泄漏。
【示例】
[0058]将参照图8和9说明使用根据本发明的实施例的衬底保持设备所得到的衬底温度分布的实验结果。
[0059]图8是示出根据实施例的衬底保持设备200的布置的视图。在以下说明中，与图1中的组成构件相同的组成构件由同样的附图标记表示，并且将省略重复说明。
[0060]如图8中所示，衬底保持设备200除了设有与图1所示衬底保持设备100中相同的气体出口125a以外，还设有与在衬底103的下表面的中心处的空间102相通的气体出口(在内周边侧上)123a。多个探测衬底温度的热电偶101布置在衬底103的整个表面上。
[0061]图9是示出在条件A至D下的该实施例的衬底保持设备200的实验结果的图表。
[0062]如图9中所示，横坐标轴(A、B、C和D)表示衬底保持设备200的组成元素(实验条件)。更具体地，在每个条件中，改变以下之一：气体出口(在内周边侧上)123a的数目、气体出口(在外周边侧上)125a的数目、以及普通平盘状(平的)热传导片材107′和凹进的热传导片材107之间的选择。纵坐标轴表示在每个相应的条件(A、B、C和D)下由热电偶101测量的衬底温度分布。
[0063]根据条件A(比较示例)，采用具有三个气体出口(在内周边侧上)123a且没有气体出口(在外周边侧上)125a的平盘状热传导片材107′。
[0064]根据条件B(比较示例)，采用具有四个气体出口(在内周边侧上)123a和12个气体出口(在外周边侧上)125a的平盘状热传导片材107′。
[0065]根据条件C(比较示例)，采用具有12个气体出口(在外周边侧上)125a且没有气体出口(在内周边侧上)123a的平盘状热传导片材107′。
[0066]根据条件D(实施例)，采用具有12个气体出口(在外周边侧上)125a且没有气体出口(在内周边侧上)123a的凹进的热传导片材107。
[0067]在图9的实验结果中，条件A的温度分布是400℃±8℃，条件B的温度分布是400℃±11℃，条件C的温度分布是400℃±7.7℃。与此相反，该实施例的条件D提供最均匀的衬底温度分布(400℃±4.1℃)。
[0068]比较作为比较示例的条件A和C。当惰性气体进气口的位置从内周边侧改变至外周边侧时，温度分布改善了0.3℃。
[0069]关于分别作为比较示例和实施例、仅是热传导片材的结构不同的条件C和条件D，条件C的衬底温度分布是400℃±7.7℃，而条件D的衬底温度分布是400℃±4.1℃。即，当具有凹进的内周边部分的热传导片材代替平盘状热传导片材使用时，温度分布改善了3.6℃。
[0070]从上述实验结果，当具有凹进的内周边部分的热传导片材插入在静电卡紧板105与加热器单元133之间时，衬底温度分布中的变化大大减少。
【气体通道的布置】
[0071]图10是形成在图4A的热传导片材107中的气体通道125b的放大图。图11A是图10中的微波纹管的俯视图，并且图11B是图10中的微波纹管的侧视图。如图10以及图11A和11B中所示，作为弹性构件的微波纹管140布置在形成于热传导片材107中的气体通道123b或气体通道125b的内壁部分上。微波纹管140是一种可沿着图10中的高度方向伸展的柱形金属波纹管构件。微波纹管140可以通过对例如镍(Ni)的高难熔金属进行电沉积而形成。形成微波纹管140的材料不限于难熔金属，而可以采用合成橡胶、合成树脂等。如果微波纹管140将在高温下使用，则优选地由金属制成。
[0072]微波纹管140形成为沿着高度方向大于作为热传导片材部分107a和107b堆叠在一起的总厚度的厚度D2。微波纹管140在弹性变形(收缩)状态中布置在各气体通道123b和125b的内壁部分上。微波纹管140的中空部分141允许加热器单元133与静电卡紧板105相通并且该中空部分141构成各气体通道123b和125b的一部分。锪孔(spot facing hole)134形成在加热器单元133中布置微波纹管140端部的一部分中。微波纹管140的端部通过填塞而配合在锪孔134中。
[0073]弹性构件不必是诸如微波纹管140的波纹管构件，而可以是柱形板簧等。弹性构件不必具有能产生足以密封惰性气体的压力的弹性力，而只要满足使其能够适应加热器单元133和静电卡紧板105之间的间隙中的变化(热传导片材107的变形)就可以。为了更好适应加热器单元133和静电卡紧板105之间的间隙中的变化，弹性构件优选地具有小于热传导片材107的弹性系数的弹性系数。
【工业适用性】
[0074]根据本发明的衬底保持设备如果将布置在诸如溅射设备、干法刻蚀设备、等离子灰化器(plasma asher)设备、CVD设备、或液晶显示器制造设备之类的等离子体处理设备的处理室中，则该衬底保持设备也可以采用。
[0075]虽然已经参照典型实施例说明本发明，但应理解本发明不受所公开的典型实施例限制。下述权利要求的范围将与最广泛解释一致，从而包含所有这些修改和等同结构以及功能。

Claims (8)

1.一种衬底保持设备，包括：
构造成保持衬底的衬底保持机构；
加热机构；以及
热传导构件，所述热传导构件插入所述衬底保持机构和所述加热机构之间以与所述衬底保持机构和所述加热机构接触，并将由所述加热机构产生的热传导至所述衬底保持机构，
其中所述热传导构件具有向所述衬底开口的凹进的截面。
2.根据权利要求1所述的设备，其中多个弹性锁定构件将所述衬底保持机构的外边缘固定至所述加热机构。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬底保持机构通过静电力卡紧且保持所述衬底。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述热传导构件通过在盘状片材部分上堆叠中心被钻孔的环状片材部分而形成，并包括位于外周边部分上的凸起和位于内周边部分上的凹部。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述热传导构件通过在矩形片材部分上堆叠中心被钻孔的框状片材部分而形成，并包括位于外边缘上的凸起和位于中心处的凹部。
6.根据权利要求4所述的设备，其中
所述衬底保持机构在其上表面中设有凹槽，当布置所述衬底时所述凹槽相对于所述衬底的下表面形成一空间，以及
所述热传导构件的所述外周边部分上的凸起包括与所述凹槽相连通的气体通道，所述气体通道向所述衬底的下表面下方的所述空间供应惰性气体。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述凹槽和所述气体通道形成在所述衬底保持机构的外周边侧和/或中心。
8.根据权利要求6所述的设备，其中可伸展的弹性柱形构件形成在所述气体通道的内壁部分上。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103938186A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 托盘、mocvd反应腔和mocvd设备
CN104752130A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置及其静电卡盘
CN105088168A (zh) * 2014-05-23 2015-11-25 株式会社东芝 晶片保持装置和沉积设备
CN105448796A (zh) * 2014-09-29 2016-03-30 盛美半导体设备（上海）有限公司 卡盘
CN105814243A (zh) * 2013-12-19 2016-07-27 Lpe公司 具有在基底支撑件上的弯曲的同心凹槽的衬托器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009035002A1 (ja) * 2007-09-11 2009-03-19 Canon Anelva Corporation 静電チャック
JP2009173975A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Canon Anelva Corp 金属微粒子の生成方法、金属含有ペーストの製造方法及び金属薄膜配線の形成方法
JP2010021510A (ja) * 2008-06-13 2010-01-28 Canon Anelva Corp 基板保持装置およびプラズマ処理装置
JP5166531B2 (ja) * 2008-06-24 2013-03-21 キヤノンアネルバ株式会社 磁場発生装置及びプラズマ処理装置
JP4580040B2 (ja) * 2008-07-31 2010-11-10 キヤノンアネルバ株式会社 プラズマ処理装置および電子デバイスの製造方法
JP5434636B2 (ja) * 2010-01-29 2014-03-05 住友電気工業株式会社 静電チャックを備えた基板保持体
US11069553B2 (en) * 2016-07-07 2021-07-20 Lam Research Corporation Electrostatic chuck with features for preventing electrical arcing and light-up and improving process uniformity
US10388558B2 (en) * 2016-12-05 2019-08-20 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US10910195B2 (en) 2017-01-05 2021-02-02 Lam Research Corporation Substrate support with improved process uniformity
JP7312031B2 (ja) 2019-06-17 2023-07-20 日本特殊陶業株式会社 静電チャックおよびその運転方法
JP7394661B2 (ja) * 2020-03-09 2023-12-08 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2631485B2 (ja) * 1988-01-28 1997-07-16 キヤノン株式会社 位置決め装置
JP2766935B2 (ja) * 1989-10-20 1998-06-18 キヤノン株式会社 Ｘ線露光装置
JP3173928B2 (ja) * 1992-09-25 2001-06-04 キヤノン株式会社 基板保持装置、基板保持方法および露光装置
JPH07249586A (ja) * 1993-12-22 1995-09-26 Tokyo Electron Ltd 処理装置及びその製造方法並びに被処理体の処理方法
JP3253002B2 (ja) * 1995-12-27 2002-02-04 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US6144719A (en) * 1996-01-22 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method, exposure device and device producing method
US5730803A (en) * 1996-02-23 1998-03-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for transferring heat from a hot electrostatic chuck to an underlying cold body
US5944363A (en) * 1997-01-06 1999-08-31 Senior Engineering Investments Ag Flexible connector systems
JP3377165B2 (ja) * 1997-05-19 2003-02-17 キヤノン株式会社 半導体露光装置
JP3936785B2 (ja) * 1997-09-06 2007-06-27 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置
EP0937744A1 (en) * 1998-02-18 1999-08-25 Nippon Oil Co. Ltd. Silicone rubber composite
US6101093A (en) * 1998-08-27 2000-08-08 Intel Corporation Wrap around clip for an electronic cartridge
JP3170248B2 (ja) * 1998-10-26 2001-05-28 日本エー・エス・エム株式会社 半導体基板保持装置
JP4236329B2 (ja) * 1999-04-15 2009-03-11 日本碍子株式会社 プラズマ処理装置
JP2001110883A (ja) * 1999-09-29 2001-04-20 Applied Materials Inc 基板支持装置及びその伝熱方法
ATE352052T1 (de) * 2000-08-18 2007-02-15 Nikon Corp Haltevorrichtung für optisches element
US20030089457A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-15 Applied Materials, Inc. Apparatus for controlling a thermal conductivity profile for a pedestal in a semiconductor wafer processing chamber
KR100511854B1 (ko) * 2002-06-18 2005-09-02 아네르바 가부시키가이샤 정전 흡착 장치
JP4141234B2 (ja) * 2002-11-13 2008-08-27 キヤノンアネルバ株式会社 プラズマ処理装置
JP2004273619A (ja) 2003-03-06 2004-09-30 Hitachi High-Technologies Corp 真空処理装置用の試料載置装置
US7846254B2 (en) * 2003-05-16 2010-12-07 Applied Materials, Inc. Heat transfer assembly
KR100549529B1 (ko) * 2003-12-26 2006-02-03 삼성전자주식회사 반도체제조장치
JP2006013132A (ja) 2004-06-25 2006-01-12 Daikin Ind Ltd 温度制御装置
US7648914B2 (en) * 2004-10-07 2010-01-19 Applied Materials, Inc. Method for etching having a controlled distribution of process results
US7436645B2 (en) * 2004-10-07 2008-10-14 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
US7544251B2 (en) * 2004-10-07 2009-06-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
US7387510B2 (en) * 2005-06-09 2008-06-17 Xin Wen Luo Lighter with pivot nozzle
JP4827569B2 (ja) * 2006-03-23 2011-11-30 大日本スクリーン製造株式会社 基板支持構造とこれを用いた熱処理装置と基板支持構造に用いられるシート状物と基板支持構造の製造方法
US8524005B2 (en) * 2006-07-07 2013-09-03 Tokyo Electron Limited Heat-transfer structure and substrate processing apparatus
JP2010021510A (ja) * 2008-06-13 2010-01-28 Canon Anelva Corp 基板保持装置およびプラズマ処理装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103938186A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 托盘、mocvd反应腔和mocvd设备
CN105814243A (zh) * 2013-12-19 2016-07-27 Lpe公司 具有在基底支撑件上的弯曲的同心凹槽的衬托器
CN105814243B (zh) * 2013-12-19 2019-09-13 Lpe公司 具有在基底支撑件上的弯曲的同心凹槽的衬托器
CN104752130A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置及其静电卡盘
CN105088168A (zh) * 2014-05-23 2015-11-25 株式会社东芝 晶片保持装置和沉积设备
CN105448796A (zh) * 2014-09-29 2016-03-30 盛美半导体设备（上海）有限公司 卡盘

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Publication number Publication date
JP5324251B2 (ja) 2013-10-23
US20090283976A1 (en) 2009-11-19
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