CN114557126B - 陶瓷基座 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种陶瓷基座。本发明的陶瓷基座包括：绝缘板，其上设置有高频电极；连接至该绝缘板的轴；连接至该轴的纵向端的连接座；连接至该高频电极的第一杆和第二杆，穿过该轴的该纵向端并延伸至该连接座，以及设置在该连接座中的连接构件，其中该连接构件连接该第一杆和该第二杆。

Description

陶瓷基座
技术领域
本发明关于一种陶瓷基座。更特别地，本发明关于一种具有用以减少高频电极单元产生的热量的结构的陶瓷基座。
背景技术
半导体装置或显示器装置一般是通过在玻璃基板、柔性基板，或半导体晶圆基板上依次堆栈包括介电层和金属层等多个薄膜层，然后将其图案化来制造。这些薄膜层以化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)制程或物理气相沉积(physical vapordeposition,PVD)制程依次沉积在基板上。CVD制程的范例包括低压CVD(LPCVD)制程、电浆增强CVD(PECVD)制程，以及金属有机CVD(MOCVD)制程。
此种CVD装置和PVD装置具有加热器，其被设置为支撑玻璃基板、柔性基板，或半导体晶圆基板并且施加预定量的热量。由于电浆沉积过程或其类似者中所需的精确温度控制和热处理等要求，陶瓷加热器被广泛安装在CVD装置和PVD装置上，以用以像是半导体组件的微布线等精密制程。此外，在蚀刻形成半导体晶圆基板上的薄膜层的过程中，或在光阻剂烧结过程中，加热器用以产生电浆以及加热基板。
参照图1，传统的陶瓷基座(ceramic susceptor)1包括耦接至轴(shaft)20的绝缘板(insulating plate)10，绝缘板10包括设置在陶瓷材料内部的RF电极(electrode)12，而RF电极12通过平行杆21和23连接至电源26以减少负载。为了微小半导体制程和提高生产率，RF功率一直在增加，而且在轴20内部安装了两个单独的RF电极杆21和23以减少负载，并使用连接到电源26的连接构件24，通过轴20内部的另一个杆25连接至电极杆21和23。此先前技术已公开在韩国专利公告号10-2137719(2020年7月24日)中。
然而，这种传统结构的问题在于轴内部的高温氧化气氛可能会让RF电极棒和连接构件氧化，因而改变电气特性或造成与外围导线短路。还有一个问题是，并不容易通过轴的小直径孔内的连接结构连接射频电极棒。
发明内容
(一)要解决的技术问题
因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的一实施例提供一种陶瓷基座，其中两个或多个单独的RF电极杆被设置在轴内并被连接至一连接座内部，连接座的外围由冷却结构冷却，如此一来，即使施加到RF电极的RF功率增加，电流在多个连接杆的分流可防止在RF电极和RF电极杆附近的裂开和拱起，通过加热使基板上的沉积特性均匀化，并且可以保持电气特性而不会因RF电极杆的氧化而导致短路。
(二)技术方案
概括本发明的特征，根据本发明的一实施例的陶瓷基座包括：一绝缘板，其上设置有一高频电极；一连接至该绝缘板的轴；一连接至该轴的一纵向端的连接座；连接至该高频电极的一第一杆和一第二杆，其穿过该轴的该纵向端并延伸至该连接座，以及一设置在该连接座中的连接构件，其中该连接构件连接该第一杆与该第二杆。
该高频电极包括一第一高频电极和一第二高频电极，以及该第一杆电性连接至该第一高频电极，而该第二杆电性连接至该第二高频电极。
陶瓷基座进一步包括一形成在该轴的该纵向端的分隔板，以及该第一杆和该第二杆穿过分隔板并延伸至该连接座。
陶瓷基座进一步包括一被设定用以测量该连接座内的温度的温度传感器。
陶瓷基座进一步包括一被设定用以冷却该连接座的冷却结构。
陶瓷基座进一步包括一连接至该连接构件的牵引杆，其中该连接座是密封的并包括用以循环一冷却介质的一入口和一出口，以及该牵引杆穿过该密封的连接座而暴露在外。
陶瓷基座进一步包括一被设定用以固定该牵引杆的固定板，其中该牵引杆穿过该固定板并穿过该连接座而暴露在外。
(三)有益效果
根据本发明的陶瓷基座的优点在于轴内的多个RF电极杆连接至具有冷却结构的连接座内，如此一来，即使施加到RF电极的RF功率增加，电流在多个连接杆的分流可防止在RF电极和RF电极杆附近的裂开和拱起，通过加热使基板上的沉积特性均匀化，并且可以保持电气特性而不会因RF电极杆的氧化而导致短路。
附图说明
所附图表用以协助了解本发明的实施例并构成本说明书的一部分，其中详细描述实施例并绘示出本发明的技术精神。
图1所示为传统陶瓷基座的剖面示意图；
图2所示为本发明一实施例的陶瓷基座的剖面示意图；
图3所示为本发明一实施例的陶瓷基座的立体图；
图4所示为本发明一实施例的陶瓷基座的连接座和轴的内部结构的特定配置图；以及
图5所示为本发明一实施例的陶瓷基座的连接构件的放大立体图(a)和放大仰视图(b)。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明。在附图中，如果可能的话，相同的组件将用相同的附图标记表示。此外，将省略公知功能以及/或者配置的详细描述。以下描述将集中于了解根据各种实施例的操作所必要的部分，并且将省略可能使描述的要点模糊的组件的描述。另外，附图中的某些组件可能被夸大、省略或示意性地显示。各组件的大小并不完全反映其实际大小，因此本文所描述的内容不受各图所示组件的相对大小或间隙的限制。
在描述本发明的实施例时，当确定详细描述可能不必要地模糊本发明的主题时，将会省略与本发明相关的习知技术的详细描述。以下描述的术语是考虑到本发明中的功能而定义的，并且可以根据用户或操作者的意图、惯例等而变化。因此，术语的定义应基于整个说明书的内容。特定实施方式中所使用的术语仅用以描述本发明的实施例，而不应对其进行限制。单数表达可包括复数表达，除非它们在上下文中明显不同。如在本发明中使用的术语“包括”、“具有”及其共轭用语仅用以表示某些特征、数字、步骤、操作、组件，或其中一些及其组合，并且不应被解释为排除除了所描述的特征、数字、步骤、操作、组件、组件或其中一些的组合的存在或添加的可能性。
此外，可以使用术语“第一”、“第二”，或其类似者来描述各种组件，但是这些组件不受这些术语的限制。这些术语仅用以区隔一个组件与另一个组件。
图2所示为本发明一实施例的陶瓷基座(ceramic susceptor)100的剖面示意图。
图3所示为本发明一实施例的陶瓷基座100的立体图。
参照图2和图3，根据本发明的实施例的陶瓷基座100包括一绝缘板(insulatingplate)110、一轴(shaft)120，以及一连接座(connection mount)140。绝缘板110、轴120，以及连接座140依次互相连接，轴120与连接座140之间包括一隔离板130，并形成在轴120的纵向端，以便将轴120和连接座140的内部空间互相隔开。
根据本发明实施例的陶瓷基座100可以是一种半导体装置，其支撑像是半导体晶圆、玻璃基板或柔性基板的多用途基板，并在预定温度下加热该基板。此外，陶瓷基座100可以作为静电吸盘(electrostatic chuck)，并且可以用在像是电浆增强CVD的制程中。
绝缘板110被配置为在陶瓷材料之间设置(埋)了高频电极112，在某些情况下，于不同实施例，还可以设置(埋)加热组件114，同时与高频电极112之间有预定的间隔。绝缘板110被配置能够进行各种半导体制程，例如使用加热组件114加热以及(或者)高频电极112进行电浆增强CVD制程，同时稳定支撑待加工的基板。此外，根据本发明实施例的陶瓷基座100还可以用作静电吸盘，通过高频电极112吸住和分离待加工的基板。绝缘板110可以形成为具有预定形状的板状结构。在一实施例中，绝缘板110可以形成为圆盘状结构，但并不限于此。陶瓷材料可以是以下其中之一：氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、氧化铝/氧化钇(Al2O3/Y2O3)、氧化锆(ZrO2)、高压蒸气养护轻质气泡混凝土(autoclaved lightweight concrete,AlC)、氮化钛(TiN)、氮化铝(AlN)、碳化钛(TiC)、氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、BxCy化合物、氮化硼(BN)、氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、钇铝石榴石(YAG)、富铝红柱石(mullite)，以及氟化铝(AlF3)，较佳为氮化铝(AlN)。此外，陶瓷材料的粉末被模制和烧结以形成绝缘板110。以此来看，每个陶瓷粉末可以选择性地包含约0.1％至10％的氧化钇粉末，较佳为约1％至5％。
高频电极112可由钨(W)、钼(Mo)、银(Ag)、金(Au)、铌(Nb)、钛(Ti)、氮化铝(AlN)或其合金组成，并且较佳地由钼(Mo)形成。高频电极112可通过牵引杆(draw-in rod)129连接至电源(例如：接地)，牵引杆129连接一连接构件(connection member)141，其将连接杆121和122互相连接(短路)。连接杆121和122被设置为穿过轴120的内部并穿过隔离板130。接下来以两个连接杆121和122的范例进行说明，但是在某些情况下，可能有三个或更多的连接杆。
连接座140连接至轴120的纵向端。连接杆121和122穿过轴120的纵向端的隔离板130后由密封的连接座内部设置的连接构件141彼此连接。连接至连接构件141的牵引杆129经由连接座140的底面伸出连接座140。高频电极112具有线状或片状的网状结构。网状结构是由沿第一方向排列的多条金属和沿第二方向排列的多条金属相互交叉形成的网状结构。
加热组件114可由加热线(或电阻线)形成为板状线圈型或平板型。此外，加热组件114可以形成为多层结构，以进行精确的温度控制。加热组件114可以通过连接杆210和220(在图4中描述过)连接至加热组件114的单独电源，并且还可以执行加热待加工基板的功能。待加工基板会被放置于绝缘板110上，在预定温度下以半导体制程对基板进行加热、沉积制程，以及蚀刻制程。虽然没有在图2中显示(在图4中描述过)，连接杆210和220可被设置为穿过轴120的内部并穿过隔离板130。穿过隔离板130的连接杆210和220经由密封的连接座140的底面延伸穿出连接座140。
管状的轴120具有一通孔，并耦接至绝缘板110的底面。轴120由与绝缘板相同的陶瓷材料制成110，并且可被耦接。陶瓷材料可以是以下其中之一：氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、氧化铝/氧化钇(Al2O3/Y2O3)、氧化锆(ZrO2)、高压蒸气养护轻质气泡混凝土(autoclaved lightweight concrete,AlC)、氮化钛(TiN)、氮化铝(AlN)、碳化钛(TiC)、氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、BxCy化合物、氮化硼(BN)、氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、钇铝石榴石(YAG)、富铝红柱石(mullite)，以及氟化铝(AlF3)，较佳为氮化铝(AlN)。此外，陶瓷材料的粉末被模制和烧结以形成轴120。以此来看，每个陶瓷粉末可以选择性地包含约0.1％至10％的氧化钇粉末，较佳为约1％至5％。
如下所述，轴120可以通过像是陶瓷膏的黏合材料(adhesive material)125连接至绝缘板110。在某些情况下，轴120可以通过使用螺栓、螺帽等机械方式耦接至绝缘板110。用以对高频电极112供电的杆121、122、210，以及220以及(或者)加热组件114穿过轴120的通孔接收，并且杆在穿过密封的连接座140后延伸而暴露在外。
根据本发明实施例的陶瓷基座100被设置为，特别地，根据本发明的陶瓷基座100被配置为使得连接至高频电极112的轴120中的多个连接杆121和122在密封的连接座140中彼此连接，连接座140具有冷却结构(包括用以循环冷却介质的一入口191和一出口192)。因此，即使当RF功率增加时，通过多根连接杆121和122中的电流分流，在高频电极112及与高频连接的杆121和122周围也不会裂开。表面也不会出现拱起，通过加热可以使基板上的成膜特性均匀，并且可以保持电气特性，不会因连接的杆121和122被氧化而发生短路。特别地，连接座140保持冷却，因此不会像现有的轴内部那样暴露在高温下。此外，连接杆121和122以及连接构件141被设置在连接座140中，因此不易氧化，并且被配置为保持电气特性而且因为连接座140的内部保持冷却，因此不会有氧化和短路的情况发生。此外，传统上，在轴的小直径孔中并不容易将高频电极杆彼此连接起来，而在本发明中，连接构件141没有设置在轴120中，而是被包括在连接座140中，因此与现有的连接构件141结构相比，可以更容易地让连接杆121和122通过连接构件141彼此连接起来。
在本发明中，如图2所示，已经描述了连接至高频电极112的多个连接杆121和122的配置，连接杆121和122通过连接座140中的连接构件141彼此连接，但是不限于此种配置。在一些情况下，高频电极112可包括至少两个分离电极(例如：两个分离电极，包括一第一高频电极和一第二高频电极)。多个连接杆分别电气连接至多个分离电极的配置是可能的。在前一种情况中，一个高频电极112上连接多个连接杆，通过将绝缘板110中形成的通孔的尺寸最小化，将连接杆121和122连接到高频电极112的端子，是一种有利于防止由于连接杆121、122与绝缘板110的热膨胀系数不同而产生裂纹的结构。
参照图2和图3，连接座140连接至轴120的纵向端。连接座140可以机械方式连接至轴120，而在轴120的纵向端处形成的隔离板130则插入它们之间。轴120与隔离板130可以通过螺栓、螺帽等机械方式连接。此外，连接座140的上部与隔离板130之间的连结，耦接至轴120，可以通过螺栓、螺帽等机械方式连接。用以让连接杆121、122、210、220穿过的隔离板130的通孔周围会以由上述陶瓷材料形成的膏或其类似者紧密密封，连接座140的上部可以被固定以围绕隔离板130的周围。连接座140的上部与隔离板130之间的空间也会由上述陶瓷材料形成的膏或其类似者紧密密封。
以连接座140的底面来说，连接杆121、122、210、220、129(牵引杆)，以及温度传感器180所穿过的孔的周围也被密封胶或由类似上述陶瓷材料紧密密封。连接座140的底面可以与连接座140的主体壁表面一体制造，如图2和3所示，但不限于此。单独的底板也可以通过使用螺栓、螺帽等机械方式耦接至连接座140的主体壁表面，使得连接座140被密封。
图4所示为根据本发明实施例的陶瓷基座110的连接座140和轴120的内部结构的特定配置示意图。
如图4所示，连接至高频电极112的连接杆121和122在轴120中穿过轴120的纵向端而延伸至连接座140。也就是说，连接杆121和122被设置为穿过形成在轴120的纵向端的隔离板130。穿过分离板130的连杆121和122分成两部分，然后由设置在密封的连接座140内的连接构件141连接在一起(短路)，而连接至连接构件141的牵引杆129会从连接座140的底面延伸穿出连接座140。牵引杆129与电源(例如接地)相连，使高频电极112成为一高频电源的侧电极。
图5所示为本发明一实施例的陶瓷基座110的一连接构件141的放大立体图(a)和放大仰视图(b)。
参照图5，连接构件141可以由具有优良导电性的金属材料形成，例如：铜(Cu)、铍铜(BeCu)、镀金(Au)的金属、金(Au)或银(Ag)，并且具有“T”字形。连接构件141包括孔53和54，孔53和54形成在主体50一侧(one-side body)并且让连接至高频电极112的连接杆121和122可插入其中，还有一孔63，其形成于另一侧，让牵引杆129可以插入。插入该些孔53、54，以及63中的连接杆121、122以及牵引杆129的端部被设定为具有圆形以进行面接触时，孔53、54，以及63形成为如图所示的圆形。在某些实施例下，连接杆121、122，以及牵引杆129的端部被制成多边形，例如四边形，并且与其对应的孔53、54，以及63也形成为对应的多边形，藉此在它们之间达成电气接触。
如图5所示，由于孔53和54之间的间隙，使得连接杆121和122可以容易地插入连接构件141的主体50一侧中，而连接杆121和122可以通过螺钉锁固至主体50的一个或多个螺孔55和56而被紧密固定在连接构件141上。
本体50延伸出的一部分(portion)61还包括一个或多个螺孔65和66，牵引杆129被插入孔63内。从本体50延伸的部分61的后方包括单独的连接件62。通过将牵引杆129设置在从主体50延伸的部分61的孔63的位置并用连接件62抵住牵引杆129，可以耦接牵引杆129。也就是说，连接件62通过紧固在螺孔65和66上的螺钉与从本体50延伸的部分61接合，使得牵引杆129可以牢固地固定在连接件141上。
因此，穿过分隔板130并连接至高频电极112的连接杆121和122被一分为二，并通过设置在连接座140内的连接构件141户相连接(短路)，而连接至连接构件141的牵引杆129会从连接座140的底面延伸穿出连接座140。
在图4中，连接加热组件114的连接杆210、220穿过轴120的内部并穿过隔离板130。连接杆210、220穿过分隔板130并延伸以便从密封的连接座140的底面穿出。
图标的范例显示了连接杆210和220形成为两对连接杆211和212/221和222，而这两对分别连接到设置在加热组件114的两个区域中的加热组件。因此，当加热组件114为单一的无分区设置的加热组件时，只需要用包括两根杆的一对连接杆来连接加热组件114。此外，可将加热组件114分成至少三个区域，可以设置至少三对连接杆穿过轴120的内侧并穿过隔离板130，而穿过隔离板130的连接杆可延伸以便从密封的连接座140的底面穿出。
在图4中，根据本发明的陶瓷基座100可以进一步包括用以测量连接座140内部的温度的温度传感器180(例如：热电偶(thermocouple))，而连接座140可以包括用以冷却连接座140的冷却结构190。
冷却结构190包括用以循环冷却介质像是空气、水、气体，或冷却油等的入口191和出口192。冷却结构190可包括预定的马达泵(未显示于图中)以经由入口191将冷却介质注入连接座140中，并经由出口192从连接座140排出冷却介质。
此外，温度传感器180可连接至控制装置(未显示于图中)，像是一计算机，通过控制装置(未显示于图中)的显示屏幕监控连接座140内部的温度。
此外，控制装置(未显示于图中)还可以根据温度传感器180测量的温度值来控制泵(未显示于图中)的操作。例如，当温度传感器180测量的温度值等于或高于阈值(例如80℃)，控制装置(未显示于图中)可以操作连接至入口191和出口192的泵(未显示于图中)以冷却连接座140，并且当温度传感器180测得的温度值低于阈值(例如80℃)时，可以执行控制以停止泵(未显示于图中)的操作。
此外，如图4所示，根据本发明，用以固定连接杆121、122、210、220，以及129的固定板150也可以包括在陶瓷基座100的连接座140中。
也就是说，牵引杆129，以及连接至加热组件114并设置成穿过轴120的内部并穿过隔离板130的杆121、122、210，以及220的至少其中一根，会由固定板150固定，藉此可以防止因晃动或其类似者所引起的短路，以保持安全性。牵引杆129，以及连接至加热组件114并设置成穿过轴120的内部并穿过隔离板130的杆121、122、210，以及220的至少其中一根，穿过固定板150并穿过连接座140的底面而暴露在外。
上述的连接座140、隔离板130，以及固定板150等，可以用铝(Al)等金属材料形成，也可以由上述材料形成，也就是上述的陶瓷材料。陶瓷材料可以是以下其中之一：氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、氧化铝/氧化钇(Al2O3/Y2O3)、氧化锆(ZrO2)、高压蒸气养护轻质气泡混凝土(autoclaved lightweight concrete,AlC)、氮化钛(TiN)、氮化铝(AlN)、碳化钛(TiC)、氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、BxCy化合物、氮化硼(BN)、氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、钇铝石榴石(YAG)、富铝红柱石(mullite)，以及氟化铝(AlF3)，较佳为氮化铝(AlN)。此外，陶瓷材料的粉末被模制和烧结以形成轴120。以此来看，每个陶瓷粉末可以选择性地包含约0.1％至10％的氧化钇粉末，较佳为约1％至5％。
此外，上述连接杆121、122、210、220以及牵引杆129的内芯的所有导体可以被由上述陶瓷材料形成的管覆盖。也就是说，设置在轴120中的每一个连接杆121、122、210，以及220被由上述陶瓷材料形成的管覆盖。此外，穿过隔离板130的连接杆210和220穿过固定板150，然后穿过连接座140的底面暴露，而穿过固定板150牵引杆129，穿过连接座140的底面而暴露在外，同样地也可以被上述陶瓷材料形成的管覆盖。
如前述，根据本发明的陶瓷基座100被配置为使得连接至高频电极112的轴120中的多个连接杆121和122在密封的连接座140中彼此连接，连接座140具有冷却结构(包括用以循环冷却介质的入口191和出口192)。因此，即使当RF功率增加时，通过多根连接杆121和122中的电流分流，在高频电极112及与高频连接的杆121和122周围也不会裂开。表面，也不会出现拱起，通过加热可以使基板上的成膜特性均匀，并且可以保持电气特性，不会因连接杆121和122被氧化而发生短路。
如前述，本发明已经通过像是特定组件、限制性实施例，以及附图等特定事项加以描述。然而，这些只是用来理解本发明的一般型态，而本发明并不限于上述的实施例。此外，本领域技术人员可了解，在不脱离本发明的范畴和精神的情况下，可以有各种修改和变化。因此，本发明的精神不应局限于所描述的实施例，而与权利要求书等效或对应等同于权利要求书的变化的所有技术思想将被视为属于本发明的范围。

Claims (5)

1.一种陶瓷基座，包括：
绝缘板，设置有高频电极；
轴，一端连接至所述绝缘板，另一端设置有隔离板；
连接座，其上部连接至所述轴的另一端；
第一杆和第二杆，分别连接至所述高频电极，并且穿过所述轴的另一端的隔离板并延伸至所述连接座内部；
连接构件，设置在所述连接座中，通过牵引杆连接延伸至所述连接座内部的第一杆和第二杆；以及
冷却结构，用于冷却所述连接座，
其中所述牵引杆穿过所述连接座并延伸至外部，所述冷却结构使冷却介质在所述连接座的内部空间中流动。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基座，其中，所述高频电极包括第一高频电极和第二高频电极，
所述第一杆电连接至所述第一高频电极，所述第二杆电连接至所述第二高频电极。
3.根据权利要求1所述的陶瓷基座，其进一步包括用于测量所述连接座内的温度的温度传感器。
4.根据权利要求1所述的陶瓷基座，其中，
所述连接座的上部和所述轴的隔离板之间被密封，
所述连接座包括用于循环冷却介质的入口和出口，所述牵引杆穿过密封的所述连接座而暴露在外。
5.根据权利要求1所述的陶瓷基座，其进一步包括固定所述牵引杆的固定板，
所述牵引杆穿过所述固定板并穿过所述连接座而暴露在外。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102595913B1 (ko) 2022-08-01 2023-10-31 주식회사 미코세라믹스 세라믹 서셉터

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016184642A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材
KR20200136109A (ko) * 2019-05-27 2020-12-07 주식회사 원익아이피에스 기판지지장치 및 이를 구비하는 기판처리장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4331427B2 (ja) 2001-10-03 2009-09-16 住友電気工業株式会社 半導体製造装置に使用される給電用電極部材
JP4569077B2 (ja) 2003-06-05 2010-10-27 住友電気工業株式会社 半導体あるいは液晶製造装置用保持体およびそれを搭載した半導体あるいは液晶製造装置
US20080314320A1 (en) * 2005-02-04 2008-12-25 Component Re-Engineering Company, Inc. Chamber Mount for High Temperature Application of AIN Heaters
US20120103970A1 (en) * 2010-05-13 2012-05-03 Applied Materials, Inc. Heater with independent center zone control
US9088085B2 (en) 2012-09-21 2015-07-21 Novellus Systems, Inc. High temperature electrode connections
CN108885973B (zh) 2016-03-25 2023-09-08 应用材料公司 具有强化的rf功率传输的陶瓷加热器
WO2018062710A1 (ko) * 2016-09-28 2018-04-05 주식회사 미코 접지 클램핑 유닛 및 이를 포함하는 기판 지지 어셈블리
KR102559456B1 (ko) 2016-09-28 2023-07-26 주식회사 미코세라믹스 기판 지지 어셈블리
US10147610B1 (en) 2017-05-30 2018-12-04 Lam Research Corporation Substrate pedestal module including metallized ceramic tubes for RF and gas delivery
KR102411114B1 (ko) * 2017-12-19 2022-06-20 주식회사 원익아이피에스 Rf 필터부를 포함하는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법
JP7331107B2 (ja) * 2019-08-08 2023-08-22 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016184642A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材
KR20200136109A (ko) * 2019-05-27 2020-12-07 주식회사 원익아이피에스 기판지지장치 및 이를 구비하는 기판처리장치

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