JP7292115B2 - 温度調整装置及び温度制御方法。 - Google Patents

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Description

本開示は、温度調整装置及び温度制御方法に関する。
例えば、特許文献1には、ウエハの載置台をなす熱板を複数の領域に分割する載置台が開示されている。また、特許文献1には、当該載置台の熱板の各分割領域に、ヒータ用の温度センサが設けられていることが開示されている。
特開2018-125335号公報
本開示は、載置台の温度制御を行う際の計算負荷を低減することができる温度調整装置、基板処理装置及び載置台の制御方法を提供する。
本開示は、複数組のセグメント集合を有する載置台の温度を制御する温度制御装置であり、各組のセグメント集合は、1つの第1個別セグメントと少なくとも2つの第2個別セグメントとを有する、温度調整装置であって、前記複数組のセグメント集合内の前記第1個別セグメント及び前記第2個別セグメントにそれぞれ設けられた加熱部と、前記複数組のセグメント集合内の前記第1個別セグメントにそれぞれ設けられた温度検出部と、前記温度検出部によって決定された温度に応じて前記加熱部を制御する制御部と、各組のセグメント集合において前記第1個別セグメントと連動して制御される第2個別セグメントを切り替える切替部とを有する、温度調整装置である。
本開示によれば、載置台の温度制御を行う際に計算負荷を低減することができる。
本開示の第一実施形態に係る載置台を有する基板処理装置の全体構成図。 本開示の第一実施形態に係る載置台のセグメントの定義について説明する図。 本開示の第一実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図。 本開示の第一実施形態に係る載置台のセグメントの温度制御状態の一例を示す図。 本開示の第二実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図。 本開示の第三実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図。 本開示の第四実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図。 本開示の実施形態に係る載置台の第一変形例のセグメントの温度制御状態の一例を示す図。 本開示の実施形態に係る載置台の第二変形例のセグメントの温度制御状態の一例を示す図。 本開示の実施形態に係る載置台の第三変形例のセグメントの温度制御状態の一例を示す図。
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
<第一実施形態>
≪基板処理装置の全体構成≫
図1は、本開示の第一実施形態に係る載置台を有する基板処理装置の全体構成図である。本実施形態に係る載置台1は、例えば、プラズマ処理を行うプラズマ処理装置等において、基板Wを載置して保持する台である。
基板処理装置10は、処理容器111と、その内部に配置された載置台1とを有する。処理容器111は、接地されている。載置台1は、静電チャック(ESC(Electrostatic Chuck))11と、接着層12と、基台13とを有する。基台13は、静電チャック11を支持する。静電チャック11と基台13は、接着層12により接着されている。載置台1は、絶縁部材の支持部114を介して処理容器111の底部に配置されている。
基台13は、アルミニウム等で形成されている。静電チャック11は、アルミナ(Al)等の誘電体で形成されている。静電チャック11は、上面視略円形である。静電チャック11は、図示しない電極に直流電圧を印加することで発生した静電吸引力により基板Wを保持する。
静電チャック11は、複数のサーミスタ20を備える。サーミスタ20は、静電チャック11の内部の温度を測定する素子である。サーミスタ20は、載置台1(静電チャック11)のセグメントSegの一部に備えられている(図2参照)。サーミスタ20は、後述するサーミスタ20a、20b・・・の総称である(図4参照)。
また、静電チャック11は、ヒータ45を備える。ヒータ45は、静電チャック11を加熱することによって、基板Wを温度制御する。ヒータ45は、静電チャック11の内部に埋め込まれている。ヒータ45は複数に分割されている。各ヒータ45は、セグメントSeg内で分割された各個別セグメントに備えられている。各ヒータ45は、それぞれ個別に動作することができる。ヒータ45は、後述するヒータ45a、45b、45c・・・の総称である(図4参照)。
静電チャック11には、中央にて基板Wが載置され、外周にて基板Wの周囲を囲む環状のエッジリング115(フォーカスリングともいう)が載置される。
処理容器111の側壁と載置台1の側壁の間には、環状の排気路123が形成され、排気口124を介して排気装置122に接続されている。排気装置122は、真空ポンプから構成され、処理容器111内のガスを排気することで、処理容器111内の処理空間を所定の真空度に減圧する。
排気路123には、処理空間と排気空間とを分け、ガスの流れを制御するバッフル板127が設けられている。載置台1は、第1の高周波電源117及び第2の高周波電源118に接続される。第1の高周波電源117は、例えば60MHzのプラズマ生成用の高周波電力HFを載置台1に印加する。第2の高周波電源118は、例えば40MHzのイオン引き込み用の高周波電力LFを載置台1に印加する。
処理容器111の天井の開口には、外周にリング状の絶縁部材128を介してシャワーヘッド121が設けられている。ガス供給源119は、プロセス条件に応じたガスを供給する。ガスは、ガス配管121aを介してシャワーヘッド121内に入り、処理容器111内にシャワー状に導入される。高周波電力HFは載置台1とシャワーヘッド121との間に容量的に印加され、高周波電力HFによりガスからプラズマが生成される。
ここで、載置台1のセグメントについて説明する。図2は、本開示の第一実施形態に係る載置台1のセグメントの定義について説明する図である。図2は、図1の静電チャック11におけるA-A断面を示す図である。載置台1の静電チャック11に埋設されたヒータ45は、複数のヒータ45を含む。複数のヒータ45は、セグメントSeg内に分割して配置されている。セグメントSegの外径は、載置する基板Wの外径と略同一の円形となっている。セグメントSegは複数の個別セグメントから構成されている。円の中心部分に一つの個別セグメントが設けられている。そして、図2の例では、本実施形態の載置台1は、中心の個別セグメントの外側に径方向に3領域、周方向に12領域の個別セグメントに分割されている。したがって、本実施形態の載置台1は、1+3×12=37の個別セグメントを備える。また、当該個別セグメントは、外側の方が径方向の長さが短くなっている。ただし、セグメントSeg内の個別セグメントの配置及び個数はこれに限られず、径方向及び周方向にそれぞれ少なくとも2以上分割された個別セグメントが設けられていればよい。なお、図2の例では、円の中心部分に一つの個別セグメントが設けられているが、当該中心部分の個別セグメントについても、周方向に分割してもよい。
ここでセグメントSegの各個別セグメントの位置を表す形式について説明する。各個別セグメントの位置は、Sa,bという形式で表す。ここで、「a」は、径方向の位置を表す。具体的には、「a」は中心の個別セグメントを0として、径方向に中心から離れるにつれて大きい値となる。また、「b」は、周方向の位置を表す。具体的には、「b」は、基準の周方向の位置(図2において中心の真上の右側)を1として、周方向(図2において時計回り)に進むにつれて大きい値となる。なお、中心の個別セグメントについては、bは0とする。
サーミスタ20は、図2では図示を省略しているが、複数の個別セグメントの一部に設けられ、複数の個別セグメントの全部に一対一に設けられてはいない。このため、サーミスタ20の数は、セグメントSegが有する個別セグメントの数より少ない。
ヒータ45は、複数の個別セグメントの全部に一対一に設けられている。すなわち、ヒータ45の数は、セグメントSegが有する個別セグメントの数と同じである。
図1に戻り、基板処理装置10は、制御装置15を有する。制御装置15は、基板処理装置10の全体を制御する。以下では、制御装置15が行う基板処理装置10の制御のうち、載置台1の温度制御について説明する。すなわち、以下では、基板処理装置10が有する載置台1及び制御装置15を温度調整装置として、制御装置15が行う載置台1の温度制御について説明する。
≪温度調整装置の動作≫
図3は、本開示の第一実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図である。図4は、本開示の第一実施形態に係る載置台1におけるセグメントの温度制御状態の一例を示す図である。
温度調整装置は、載置台1及び制御装置15を有し、図3に示すように、制御装置15には、載置台1に設けられたサーミスタ20とヒータ45とが接続されている。なお、図3では、図4に示したサーミスタ20a、20bと、複数のヒータ45a、45b、45cと、制御装置15と、を示している。サーミスタ20a、20b・・・は載置台1の温度を測定する温度検出部の一例である。温度検出部は、サーミスタに限られず、温度を検出可能な温度測定器であればいずれでもよい。ヒータ45a、45b、45c・・・は、載置台1を加熱する複数の加熱部の一例である。加熱部は、載置台1に埋め込まれたヒータに限られず、載置台1に貼りつけらえたシート状のヒータであってもよい。
制御装置15は、載置台1の温度制御を行う。制御装置15は、温度制御部110と温度取得部120と切替部150と駆動部300とを備える。温度制御部110と温度取得部120と切替部150とは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)又は記憶装置等に記憶されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)等により実現され得る。駆動部300は、例えば、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)により実現され得る。駆動部300は、例えば駆動回路であり、制御装置15に含まれなくてもよい。駆動部300は、駆動部300a、300b、300c・・・の総称である。
温度取得部120は、サーミスタ20a、20b・・・が測定した測定値を取得する。温度取得部120は、取得した測定値を測定値に変換して、温度制御部110に出力する。なお、温度取得部120のおける測定値への変換は、サーミスタ20a、20b・・・からデジタル信号が入力される場合はそのデジタル値を測定値に変換し、アナログ信号が入力される場合は、アナログ-デジタル変換を行い、測定値に変換する。
温度制御部110は、載置台1に載置された基板Wの温度を制御する。温度制御部110は、変換した測定値に基づき基板Wの温度が所望の温度になるように駆動部300を制御する。温度制御部110は、温度取得部120から測定値を入力して、駆動部300に制御信号を出力する。温度制御部110は、例えば、入力した測定値をフィードバックし、PID制御等を行う。
切替部150は、温度制御部110から制御信号の出力先の切り替えを行う。駆動部300は、対応するヒータ45を駆動する。
サーミスタ20a、20b・・・は、図4に示すように、載置台1の個別セグメントのすべてに設けられておらず、所定の位置に設けられている。具体的には、サーミスタ20は、周方向及び径方向に一つおきに設けられている。また、最外周の個別セグメントとその内側の個別セグメントとで交互に設けられている。例えば、サーミスタ20aは、個別セグメントS3,1に設けられ、個別セグメントS3,1の温度を計測する。同様に、サーミスタ20bは、個別セグメントS2,2の温度を計測する。個別セグメントS2,1及びS3,2にはいずれのサーミスタも設けられていない。ただし、サーミスタ20の位置は、これに限られず、最外周の個別セグメントとその内側の個別セグメントとで周方向にずれて設けられてもよい。
駆動部300は、ヒータ45を駆動する。図3の例では、駆動部300a、300b、300c、300dは、制御装置15からの制御信号に基づいてヒータ45a、45b、45c、45dにそれぞれ駆動信号を出力する。駆動部300から出力される駆動信号は、例えば駆動電流、駆動電圧等による信号である。本実施形態の駆動部300は、ヒータ45一つに対して一つ設けられている。すなわち、駆動部300の数は、ヒータ45の数と同じである。ヒータ45a、45b、45c、45dは、駆動部300a、300b、300c、300dによりそれぞれ駆動される。なお、駆動部300は、制御装置15の外に設けるようにしてもよい。
ヒータ45は、駆動部300からの制御信号に基づいて静電チャック11を加熱する。ヒータ45は、各個別セグメントに設けられている。例えば、ヒータ45aは、個別セグメントS3,1に設けられ、個別セグメントS3,1において、静電チャック11の加熱を行う。同様に、ヒータ45bは個別セグメントS2,1に設けられ、ヒータ45cは個別セグメントS3,2設けられ、それぞれ個別セグメントにおいて静電チャック11の加熱を行う。
本実施形態の載置台1では、制御装置15の制御により加熱の際に求められる性能に応じてサーミスタ20に対応して制御されるヒータ45の切り替えを行う。
具体的な第一実施形態の載置台1の動作について図4を用いて説明する。
温度制御部110が、最外周の個別セグメントS3,1のサーミスタ20aの測定値を用いて温度制御を行うヒータ45について説明する。温度制御部110は、少なくとも当該サーミスタ20aを備える個別セグメントS3,1のヒータ45aは、サーミスタ20aの測定値を用いて温度制御を行う。
載置台1で基板Wを加熱する場合に、以下の2つの場合が考えられる。(1)基板Wの周方向には細かく、径方向には粗く温度の制御を行いたい場合と(2)基板Wの周方向には粗く、径方向には細かく温度の制御を行いたい場合である。それぞれについて説明する。
(1)基板Wの周方向には細かく、径方向には粗く温度の制御を行いたい場合
載置台1で基板Wを加熱する際に、基板Wの周方向には細かく、径方向には粗く温度の制御を行いたい場合には、図4のセグメント集合A、具体的には、個別セグメントS3,1及び個別セグメントS2,1、におけるヒータ45a及びヒータ45bを、サーミスタ20aの測定値を用いて制御を行う。より具体的には、サーミスタ20aの測定値に基づいて温度制御部110により出力された制御信号を切替部150が、駆動部300aと駆動部300bに出力するように切り替える。それにより、駆動部300aと駆動部300bにより、ヒータ45aとヒータ45bがサーミスタ20aの測定値に応じた温度に基板W温度がなるように制御される。
このとき、基板Wの周方向の温度制御は、周方向に分割されている個別セグメントと同じ分解能で制御がなされるため、基板Wの周方向の温度制御は、径方向よりも細かく温度制御がなされる。かかる制御によって、載置台1で基板Wを加熱する際に、基板Wの周方向には細かく、径方向には粗く温度の制御を行うことができる。
(2)基板Wの周方向には粗く、径方向には細かく温度の制御を行いたい場合
載置台1で基板Wを加熱する際に、基板Wの周方向には粗く、径方向には細かく温度の制御を行いたい場合には、図4のセグメント集合B、具体的には、個別セグメントS3,1及び個別セグメントS3,2、におけるヒータ45a及びヒータ45cを、サーミスタ20aの測定値を用いて制御を行う。より具体的には、サーミスタ20aの測定値に基づいて温度制御部110により出力された制御信号を切替部150が、駆動部300aと駆動部300cに出力するように切り替える。それにより、駆動部300aと駆動部300cにより、ヒータ45aとヒータ45cがサーミスタ20aの測定値に応じた温度に基板W温度がなるように制御される。
このとき、基板Wの径方向の温度制御は、径方向に分割されている個別セグメントと同じ分解能で制御がなされるため、基板Wの径方向の温度制御は、周方向よりも細かく温度制御がなされる。かかる制御によって、載置台1で基板Wを加熱する際に、基板Wの周方向には粗く、径方向には細かく温度の制御を行うことができる。
本実施形態の載置台1においては、切替部150によって、サーミスタ20aが配置された個別セグメントS3,1に隣接する、セグメントSegの最外周の個別セグメントS3,2、又は、個別セグメントS3,1の内側の個別セグメントS2,1との間で切り替えを行う。
また、本実施形態の載置台1では、上記のように、制御装置15によって、サーミスタ20aが設けられたヒータ45aをサーミスタ20aの測定値に基づいて制御するとともに、ヒータ45bとヒータ45cとの切り替えに応じてヒータ45b又はヒータ45cを制御する手順と、を備える制御方法により制御を行っている。なお、サーミスタ20aが配置された個別セグメントS3,1は、温度検出部が設けられた第1の個別セグメントの一例である。個別セグメントS3,1に周方向に隣接する個別セグメントS3,2又は径方向に隣接する個別セグメントS2,1は、第1の個別セグメントに同期して制御される第2の個別セグメントの一例である。なお、「同期して制御」とは、温度検出部が設けられた第1の個別セグメントにて温度検出部が測定した測定値に基づき温度検出部が設けられていない第2の個別セグメントが制御されることをいう。
≪作用・効果≫
本実施形態の載置台1では、所定の位置に設けられた一の個別セグメントのサーミスタ20によって、複数の個別セグメントのヒータ45が制御される。つまり、載置台1は、セグメントSegを分割した個別セグメント毎に設けられた複数のヒータ45と、前記個別セグメントの数よりも少ない数であって、前記個別セグメントのいずれかに設置された複数のサーミスタ20とを有する。制御装置15は、所定の位置のサーミスタ20が設けられた一の個別セグメントに設置されたヒータ45と、該一の個別セグメントに同期して制御される同一セグメント集合の他の個別セグメントに設置された、前記サーミスタ20が設けられていない前記ヒータ45とを、前記サーミスタ20が検出した温度に応じて制御する。制御装置15の切替部150は、第1の個別セグメントに同期して制御される第2の個別セグメントを切り替える。
これによって、サーミスタ20等の数を、ヒータ45の数より少なくすることができる。それによって、制御装置15を構成するFPGA等の計算負荷を減らすことができる。また、載置台1のセグメントSeg中の複数の個別セグメントをまとめて制御することによって、サーミスタ、配線、ボード内の回路、等々を減らすことができる。
また、本実施形態の載置台1は、切替部150によって、制御するヒータ45を切り替えることができる。例えば、本実施形態の載置台1は、基板Wの周方向には細かく、径方向には粗く、又は、基板Wの周方向には粗く、径方向には細かく、温度の制御を行うことができる。それによって、載置台のモデル数を絞り、原価低減、在庫管理コストの低減、納期の短縮を行うことができる。
<第二実施形態>
図5は、本開示の第二実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図である。
第二実施形態に係る載置台2では、ヒータ45の切り替えを切替部500により行う。
切替部500は、駆動部300から入力された駆動信号を切替制御部155からの制御信号に基づいて、複数のヒータ45のいずれかに切り替える。例えば、図5において、切替部500は、駆動部300aから出力された駆動信号をヒータ45b又はヒータ45cに切り替える。このように切り替えることによって、温度検出部に対応して制御されるヒータ45の切り替えを行う。
第二実施形態に係る載置台2では、駆動部300の数を、ヒータ45の数に対して減らすことができる。なお、駆動部300及び切替部500は、制御装置15の外に設けるようにしてもよい。
<第三実施形態>
図6は、本開示の第三実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図である。
第三実施形態に係る載置台3では、複数のヒータ45を直列に接続する。
切替部500は、ヒータ45から入力された駆動信号を切替制御部155からの制御信号に基づいて別の複数のヒータ45のいずれかに切り替える。例えば、図6において、切替部500は、ヒータ45aから出力された駆動信号をヒータ45b又はヒータ45cに切り替える。このように切り替えることによって、温度検出部に対応して制御されるヒータ45の切り替えを行う。
第三実施形態に係る載置台3では、ヒータ45を直列につなぐことによって、抵抗値を大きくすることができる。したがって、流れる電流を減らすことができる。なお、駆動部300及び切替部500は、制御装置15の外に設けるようにしてもよい。
<第四実施形態>
図7は、本開示の第四実施形態に係る温度調整装置の構成及び動作を説明する図である。
第四実施形態に係る載置台4では、ヒータ45の切り替えを切替部600により行う。ヒータ45であるヒータは、制御ボードから切替部600においてコネクタにより接続されている。そのコネクタの接続先を換えたり、ピンアサインを変更したりすることにより、接続先を変更する。このように、切替部600において、配線をつなぎ替えることにより個別セグメントの切り替えを行う。
制御装置15において、切り替えの制御が不要であることから、制御装置15を構成する例えばFPGA等の規模を小さくすることができる。なお、駆動部300及び切替部600は、制御装置15の外に設けるようにしてもよい。
<変形例>
本開示の実施形態に係る載置台において、セグメント集合A、Bを構成する個別セグメントの数は2であったが、その数は2に限らない。例えば、図8は、本開示の実施形態に係る載置台の第一変形例のセグメントの温度制御状態の一例を示す図である。各セグメント集合を構成する個別セグメントの数を、図8に示すように3としてもよい。さらには、各セグメント集合を構成する個別セグメントの数を、3以上としてもよい。すなわち、切替部においてセグメント群を切り替えるようにしてもよい。
本開示の実施形態に係る載置台において、セグメント集合A、Bを構成する個別セグメントの数は両セグメントで同じ数であったが、各セグメント集合の個別セグメントの数は同数に限らない。例えば、図9は、本開示の実施形態に係る載置台の第二変形例のセグメントの温度制御状態の一例を示す図である。図9に示すように、片方を2つの個別セグメント、他方を3つの個別セグメントにより構成してもよい。すなわち、セグメント集合を構成する個別セグメントの数は、各個別セグメントの間で異なっていてもよい。
本開示の実施形態に係る載置台において、セグメント集合A、Bのそれぞれを構成する個別セグメント同士は隣接していたが、各セグメント集合を構成する個別セグメントは隣接していなくてもよい。例えば、図10は、本開示の実施形態に係る載置台の第三変形例のセグメントの温度制御状態の一例を示す図である。図10に示すように、離れたセグメントによりセグメント集合を構成してもよい。
セグメント集合内の個別セグメントのヒータ45について、ヒータ45の駆動パワーについては、各個別セグメントで異ならせてもよい。また、温度制御する際には、事前に発生する温度分布を測定して、その温度分布を用いて制御してもよい。ヒータ45は、PWMによりデューティ比により駆動してもよい。
セグメント集合については、セグメントSegの端部を含む個別セグメントの集合に限らない。例えば、セグメントSegの中央付近の個別セグメントでセグメント集合を構成してもよい。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
1 載置台
10 基板処理装置
15 制御装置
20 サーミスタ
45 ヒータ
110 温度制御部
150 切替部
300 駆動部
500 切替部
600 切替部
W 基板

Claims (2)

  1. 複数組のセグメント集合を有する載置台の温度を制御する温度制御装置であり、各組のセグメント集合は、1つの第1個別セグメントと少なくとも2つの第2個別セグメントとを有する、温度調整装置であって、
    前記複数組のセグメント集合内の前記第1個別セグメント及び前記第2個別セグメントにそれぞれ設けられた加熱部と、
    前記複数組のセグメント集合内の前記第1個別セグメントにそれぞれ設けられた温度検出部と、
    前記温度検出部によって決定された温度に応じて前記加熱部を制御する制御部と、
    各組のセグメント集合において前記第1個別セグメントと連動して制御される第2個別セグメントを切り替える切替部とを有する、温度調整装置。
  2. 複数組のセグメント集合を有する載置台の温度を制御する温度制御方法であり、各組のセグメント集合は、1つの第1個別セグメントと少なくとも2つの第2個別セグメントとを有し、前記複数組のセグメント集合における各第1個別セグメントは、加熱部及び温度検出部を含み、前記複数組のセグメント集合における各第2個別セグメントは、加熱部を含む、温度制御方法であって、
    前記温度検出部によって決定された温度に応じて前記加熱部を制御する工程と、
    各組のセグメント集合において前記第1個別セグメントと連動して制御される第2個別セグメントを切り替える工程とを有する、温度制御方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220102184A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 Toto Ltd. Electrostatic chuck and semiconductor manufacturing apparatus
US11776836B2 (en) 2020-09-28 2023-10-03 Toto Ltd. Electrostatic chuck and semiconductor manufacturing apparatus
KR20220056030A (ko) 2020-10-27 2022-05-04 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 분배 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018206806A (ja) 2017-05-30 2018-12-27 東京エレクトロン株式会社 ステージ及びプラズマ処理装置
JP2019505092A (ja) 2016-01-22 2019-02-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated マルチゾーン静電チャックのためのセンサシステム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5239988B2 (ja) * 2009-03-24 2013-07-17 東京エレクトロン株式会社 載置台構造及び処理装置
CN103999545B (zh) * 2011-08-30 2018-02-06 沃特洛电气制造公司 制造高清晰度加热器系统的方法
US10332772B2 (en) * 2013-03-13 2019-06-25 Applied Materials, Inc. Multi-zone heated ESC with independent edge zones
JP6219227B2 (ja) * 2014-05-12 2017-10-25 東京エレクトロン株式会社 ヒータ給電機構及びステージの温度制御方法
JP6265841B2 (ja) * 2014-06-11 2018-01-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運用方法
JP6804828B2 (ja) * 2015-04-20 2020-12-23 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ及び静電チャック
US10553411B2 (en) * 2015-09-10 2020-02-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Ion collector for use in plasma systems
JP6930119B2 (ja) 2017-01-30 2021-09-01 東京エレクトロン株式会社 加熱装置及び基板処理装置
JP7169885B2 (ja) * 2019-01-10 2022-11-11 東京エレクトロン株式会社 誘導結合プラズマ処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019505092A (ja) 2016-01-22 2019-02-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated マルチゾーン静電チャックのためのセンサシステム
JP2018206806A (ja) 2017-05-30 2018-12-27 東京エレクトロン株式会社 ステージ及びプラズマ処理装置

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