JP7361588B2 - エッジリング及び基板処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、エッジリング及び基板処理装置に関する。
基板に対するプラズマ処理において、所定の真空度にされたチャンバ内に配置された基板の外周に沿ってエッジリングが配置されることがある。エッジリングが配置されることにより、基板の面内で均一にプラズマ処理を行うことができる。
また、基板に対するプラズマ処理は、静電チャック上に載置された基板及びエッジリングが静電吸着力で静電チャックに吸着された状態で行われる。さらに、基板と静電チャックとの間の熱伝達性、及び、エッジリングと静電チャックとの間の熱伝達性を向上させるために、静電チャックと基板との間、及び、静電チャックとエッジリングとの間にＨｅガス等の伝熱ガスが供給される。
従来、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）で形成されたエッジリング（以下では「ＳｉＣエッジリング」と呼ぶことがある）が知られている。ＳｉＣエッジリングは耐プラズマ性が高いため、エッジリングの交換頻度を低減できる。
特開２０１０－２５１７２３号公報
本開示では、交換頻度を低減するとともに伝熱ガスのリークの抑制が可能なエッジリングを提案する。
開示の態様のエッジリングは、環状の第一部材と環状の第二部材とを有する。第一部材は、下面に凹部を有し、かつ、耐プラズマ性を有する第一材料から形成される。第二部材は、第一部材の凹部に配置され、かつ、第一材料よりも剛性が低い第二材料から形成される。
本開示のエッジリングをプラズマ処理に用いることにより、エッジリングの交換頻度を低減するとともに伝熱ガスのリークを抑制できる。
図１は、基板処理装置の構成例を示す図である。 図２は、エッジリング及びウエハの一例を示す図である。 図３は、エッジリングの構成例を示す図である。
以下に、本開示の技術の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態において同一の構成には同一の符号を付す。
＜基板処理装置の構成＞
図１は、基板処理装置の構成例を示す図である。
図１において、基板処理装置１００は、例えばアルミニウムまたはステンレス鋼等からなる金属製の処理容器であるチャンバ１０を有する。チャンバ１０は保安接地されている。
チャンバ１０内には、円盤状のサセプタ１１が水平に配置されている。サセプタ１１は、被処理基板としての半導体基板（以下では「ウエハＷ」と呼ぶことがある）と、エッジリングＥＲとが載置される静電チャック２５の下面に配置される。また、サセプタ１１は、高周波電圧が印加される下部電極として機能する。サセプタ１１は、例えば、アルミニウムからなり、絶縁性の筒状保持部材１２を介して、チャンバ１０の底から垂直上方に延びる筒状支持部１３に支持されている。
チャンバ１０の側壁と筒状支持部１３との間には排気路１４が形成され、排気路１４の入口または途中に環状のバッフル板１５が配置されるとともに、チャンバ１０の底部には排気口１６が設けられ、排気口１６に排気管１７を介して排気装置１８が接続されている。排気装置１８は、真空ポンプを有し、チャンバ１０によって提供される処理空間を所定の真空度まで減圧する。また、排気管１７はＡＰＣ（Automatic Pressure Control Valve）を有し、ＡＰＣは自動的にチャンバ１０内の圧力制御を行う。また、チャンバ１０の側壁には、ウエハＷの搬入搬出口１９を開閉するゲートバルブ２０が取り付けられている。
サセプタ１１には、高周波電源２１－１，２１－２が整合器２２－１，２２－２を介して電気的に接続されている。高周波電源２１－１は、プラズマ生成用の高周波電圧をサセプタ１１に印加する。高周波電源２１－１は、２７～１００ＭＨｚの高周波電圧をサセプタ１１に印加し、例えば４０ＭＨｚの高周波電圧をサセプタ１１に印加するのが好ましい。また、高周波電源２１－２は、ウエハＷにイオンを引き込むための高周波電圧をサセプタ１１に印加する。高周波電源２１－２は、４００ｋＨｚ～４０ＭＨｚの高周波電圧をサセプタ１１に印加し、例えば３ＭＨｚの高周波電圧をサセプタ１１に印加するのが好ましい。整合器２２－１は、高周波電源２１－１の出力インピーダンスとサセプタ１１側の入力インピーダンスとを整合させ、整合器２２－２は、高周波電源２１－２の出力インピーダンスとサセプタ１１側の入力インピーダンスとを整合させる。
チャンバ１０の天井部には、接地電位の上部電極としてのシャワーヘッド２４が配置されている。
静電チャック２５は、サセプタ１１の上面に配置され、静電チャック２５上に載置されたウエハＷ及びエッジリングＥＲを静電吸着力で吸着する。静電チャック２５は、円板状の中心部２５ａと、環状の外周部２５ｂと、中心部２５ａよりも直径が大きい円盤状の基底部２５ｆとを有し、中心部２５ａは外周部２５ｂに対して上方に突出している。中心部２５ａ及び外周部２５ｂの下面と、基底部２５ｆの上面とが接着されて静電チャック２５が形成される。中心部２５ａの上面にはウエハＷが載置され、外周部２５ｂの上面には、中心部２５ａを環状に囲むエッジリングＥＲが載置される。また、中心部２５ａは、導電膜からなる電極板２５ｃが一対の誘電膜の間に挟み込まれることによって形成される一方で、外周部２５ｂは、導電膜からなる電極板２５ｄ，２５ｅが一対の誘電膜の間に挟み込まれることによって形成される。つまり、電極板２５ｃ，２５ｄ，２５ｅは、静電チャック２５の内部に設けられる。また、電極板２５ｃは、静電チャック２５の内部においてウエハＷと対応する領域に設けられ、電極板２５ｄ，２５ｅは、静電チャック２５の内部においてエッジリングＥＲと対応する領域に設けられる。電極板２５ｃには直流電源２６が電気的に接続され、電極板２５ｄには直流電源２８が電気的に接続され、電極板２５ｅには直流電源２９が電気的に接続されている。そして、静電チャック２５は、直流電源２６から電極板２５ｃに印加される直流電圧により発生するクーロン力またはジョンソン・ラーベック力によってウエハＷを吸着保持するとともに、直流電源２８，２９から電極板２５ｄ，２５ｅに印加される直流電圧により発生するクーロン力またはジョンソン・ラーベック力によってエッジリングＥＲを吸着保持する。つまり、図１を平面視した場合、静電チャック２５の内部には、ウエハＷと少なくとも一部重複する領域にウエハＷを静電吸着する電極が設けられるとともに、エッジリングＥＲと少なくとも一部重複する領域にエッジリングＥＲを静電吸着する電極が設けられる。
上記のように、静電チャック２５の中心部２５ａの上面にはウエハＷが載置され、静電チャック２５の外周部２５ｂの上面には、中心部２５ａを環状に囲むエッジリングＥＲが載置される。つまり、エッジリングＥＲは、ウエハＷの周囲を囲むように静電チャック２５上に配置される。また、静電チャック２５の下面とサセプタ１１の上面とが互いに接している。よって、サセプタ１１及び静電チャック２５は、ウエハＷ及びエッジリングＥＲが載置される載置台として形成される。
サセプタ１１の内部には、円周方向に延在する環状の冷媒室３１が設けられている。冷媒室３１には、チラーユニット３２から配管３３，３４を介して所定温度の冷媒（例えば、冷却水）が循環供給され、その冷媒の温度によって静電チャック２５上のウエハＷの処理温度が制御される。
さらに、伝熱ガス供給部３５から伝熱ガス（例えば、Ｈｅガス）が、ガス供給管３６及びガス導入穴１０１，１０２，１０３を介して、静電チャック２５の上面とウエハＷの下面との間、及び、静電チャック２５の上面とエッジリングＥＲの下面との間に供給される。ガス供給管３６は、サセプタ１１と静電チャック２５の基底部２５ｆとを貫いて配置される。また、静電チャック２５の中心部２５ａには、ガス供給管３６につながるガス導入穴１０１，１０２が設けられ、静電チャック２５の外周部２５ｂには、ガス供給管３６につながるガス導入穴１０３が設けられる。静電チャック２５の外周部２５ｂにおいて、電極板２５ｄと電極板２５ｅとの２つの電極板は、電極板２５ｄと電極板２５ｅとの間にガス導入穴１０３を挟んで配置される。伝熱ガス供給部３５からガス供給管３６及びガス導入穴１０１，１０２，１０３を介して供給される伝熱ガスにより、ウエハＷと静電チャック２５との間の熱伝達性、及び、エッジリングＥＲと静電チャック２５との間の熱伝達性が向上する。
天井部のシャワーヘッド２４は、多数のガス通気孔３７ａを有する電極板３７と、電極板３７を支持する電極支持体３８とを有する。また、電極支持体３８の内部にバッファ室３９が設けられ、バッファ室３９のガス導入口３８ａには処理ガス供給部４０からのガス供給管４１が接続されている。
基板処理装置１００にて例えばドライエッチング処理が行われる際には、先ずゲートバルブ２０が開状態にされ、ウエハＷがチャンバ１０内に搬入されて静電チャック２５の上に載置される。そして、処理ガス供給部４０より、例えば、所定の流量比率のＣ４Ｆ８ガス、Ｏ２ガス及びＡｒガスからなる混合ガスが処理ガスとして所定の流量及び流量比でチャンバ１０内に導入され、排気装置１８によりチャンバ１０内の圧力が所定値にされる。また、直流電源２６より直流電圧が電極板２５ｃに印加されるとともに、直流電源２８，２９より直流電圧が電極板２５ｄ，２５ｅに印加されることにより、ウエハＷ及びエッジリングＥＲが静電チャック２５上に静電吸着される。そして、高周波電源２１－１，２１－２より高周波電圧がサセプタ１１に印加される。これにより、シャワーヘッド２４より吐出される処理ガスがプラズマ化し、このプラズマによって生成されるラジカルやイオンによってウエハＷの表面がエッチングされる。
＜静電チャック、エッジリング及びウエハの位置関係＞
図２は、静電チャック、エッジリング及びウエハの位置関係の一例を示す図である。
図２に示すように、エッジリングＥＲは環状の形状を有し、エッジリングＥＲの内周部５１はエッジリングＥＲの外周部５２よりも薄く形成されている。また、静電チャック２５の外周部２５ｂは、静電チャック２５の中心部２５ａよりも薄く形成されている。静電チャック２５の外周部２５ｂにエッジリングＥＲが載置され、静電チャック２５の中心部２５ａにウエハＷが載置される。一例では、エッジリングＥＲの内周部５１は、エッジリングＥＲの内周部５１の上面が静電チャック２５の中心部２５ａの上面よりも低くなるように形成されている。また一例では、エッジリングＥＲの外周部５２は、エッジリングＥＲの外周部５２の上面がウエハＷの上面と略同一の高さになる、または、ウエハＷの上面よりも高くなるように形成されている。また、ウエハＷは円盤状の形状を有し、ウエハＷの直径は、静電チャック２５の中心部２５ａの直径よりも大きい。よって、ウエハＷが静電チャック２５の中心部２５ａに載置された際には、ウエハＷの周縁部６１が静電チャック２５の中心部２５ａよりも外側に突出し、ウエハＷの周縁部６１の下面とエッジリングＥＲの内周部５１の上面とが互いに対向する。
また、静電チャック２５の中心部２５ａには、例えば６個のガス導入穴１０１及び６個のガス導入穴１０２が設けられ、静電チャック２５の外周部２５ｂには、例えば６個のガス導入穴１０３が設けられる。よって、伝熱ガスは、ガス導入穴１０１，１０２を通って静電チャック２５の中心部２５ａの上面とウエハＷの下面との間に導入されるとともに、ガス導入穴１０３を通って静電チャック２５の外周部２５ｂの上面とエッジリングＥＲの外周部５２の下面との間に導入される。
＜エッジリングの構成＞
図３は、エッジリングの構成例を示す図である。図３に示すエッジリングＥＲ１は、図１及び図２に示すエッジリングＥＲに相当する。
図３において、エッジリングＥＲ１は、環状の部材Ｍ１と、環状の部材Ｍ２とが接着層Ｂ２を介して接合されることにより形成される。部材Ｍ１は、耐プラズマ性を有する第一材料から形成され、部材Ｍ２は、第一材料よりも剛性が低い第二材料から形成される。換言すれば、部材Ｍ２を形成する第二材料は、部材Ｍ１を形成する第一材料よりも柔軟性が高い。部材Ｍ１を形成する第一材料の一例として、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド（ＷＣ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、または、イットリア（Ｙ２Ｏ３）が挙げられる。また、部材Ｍ２を形成する第二材料の一例として、シリコンが挙げられる。
部材Ｍ１は、部材Ｍ１の下面Ｓ１１に凹部Ｃ１を有し、部材Ｍ２は、部材Ｍ１の凹部Ｃ１に配置される。
部材Ｍ２の厚さＴ２は、例えば、凹部Ｃ１の深さＤ１よりも大きい。この場合、部材Ｍ２の下面Ｓ２１は、部材Ｍ１の下面Ｓ１１よりも静電チャック２５側に突出するため、部材Ｍ１及び部材Ｍ２のうち部材Ｍ２のみが静電チャック２５の外周部２５ｂの上面と接する。その結果、エッジリングＥＲ１を静電チャック２５に静電吸着した際に、静電チャック２５に対するエッジリングＥＲ１の密着性がより向上する。
接着層Ｂ２は、凹部Ｃ１の底面Ｕ１と、部材Ｍ２の上面Ｓ２２との間に設けられる。また、部材Ｍ２の上面Ｓ２２には、例えば４０μｍ程度の深さの凹部Ｃ２が形成され、接着層Ｂ２は、部材Ｍ２の上面Ｓ２２に形成された凹部Ｃ２に設けられる。接着層Ｂ２は、例えばシリコーン系接着剤を含む。
また、接着層Ｂ２は、導電性フィラーをさらに含んでも良い。接着層Ｂ２が導電性フィラーを含むことにより、部材Ｍ１と部材Ｍ２との間の熱伝導性が向上する。導電性フィラーの一例としてアルミナが挙げられる。
静電チャック２５の中心部２５ａには、環状の凸形状をとるシールバンドＳＢ１１，ＳＢ１２が設けられ、シールバンドＳＢ１１，ＳＢ１２によってウエハＷが中心部２５ａ上に支持される。よって、シールバンドＳＢ１１，ＳＢ１２の高さに対応した空間ＳＰ１が、中心部２５ａの上面とウエハＷの下面との間に形成される。空間ＳＰ１はガス導入穴１０２とつながっているため、伝熱ガス供給部３５から供給される伝熱ガスは、ガス導入穴１０２を通って空間ＳＰ１に導入される。
また、静電チャック２５の外周部２５ｂには、環状の凸形状をとるシールバンドＳＢ２１，ＳＢ２２が設けられ、シールバンドＳＢ２１，ＳＢ２２によってエッジリングＥＲ１が外周部２５ｂ上に支持される。よって、シールバンドＳＢ２１，ＳＢ２２の高さに対応した空間ＳＰ２が、外周部２５ｂの上面と部材Ｍ２の下面Ｓ２１との間に形成される。空間ＳＰ２はガス導入穴１０３とつながっているため、伝熱ガス供給部３５から供給される伝熱ガスは、ガス導入穴１０３を通って空間ＳＰ２に導入される。
なお、上記の実施形態では、部材Ｍ１と部材Ｍ２とが接着層Ｂ２を介して接合される場合を一例に挙げたが、部材Ｍ１と部材Ｍ２とは拡散接合により接合されても良い。
以上のように、本開示のエッジリング（エッジリングＥＲ１）は、耐プラズマ性を有する第一材料から形成される環状の第一部材（部材Ｍ１）と、第一材料よりも剛性が低い第二材料から形成される環状の第二部材（部材Ｍ２）とを有する。第二部材は、第一部材の下面に形成された凹部（凹部Ｃ１）に配置される。
本開示のエッジリングにおいては、プラズマ処理中にプラズマに晒される第一部材が耐プラズマ性を有する第一材料から形成されるため、エッジリングに耐プラズマ性を持たせることができる。また、静電チャックと接する第二部材が第一材料よりも剛性の低い（つまり、第一材料よりも柔軟性の高い）第二材料から形成されるため、エッジリングと静電チャックとの間の密着性を向上させることができる。よって、本開示のエッジリングを用いることで、エッジリングの交換頻度を低減するとともに伝熱ガスのリークを抑制できる。
以上、エッジリング及び基板処理装置を上記実施形態により説明したが、本開示に係るエッジリング及び基板処理装置は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
例えば、本開示に係るエッジリングは、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Capacitively Coupled Plasma）装置だけでなく、その他の基板処理装置にも適用可能である。その他の基板処理装置としては、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）処理装置、ラジアルラインスロットアンテナを用いたプラズマ処理装置、ヘリコン波励起型プラズマ（ＨＷＰ：Helicon Wave Plasma）装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Electron Cyclotron Resonance Plasma）装置等であっても良い。
また、本実施形態の基板処理装置１００では、静電チャック２５の外周部２５ｂには、静電吸着のための電極板が２つ設けられているが、静電吸着のために外周部２５ｂに設けられる電極板の数は、例えば１つであっても良いし、３つ以上であっても良い。
本明細書では、プラズマ処理の対象として半導体基板について説明したが、プラズマ処理の対象は半導体基板に限定されない。プラズマ処理の対象は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等に用いられる各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であっても良い。
Ｗ ウエハ
ＥＲ，ＥＲ１ エッジリング
Ｍ１，Ｍ２ 部材
１１ サセプタ
２５ 静電チャック
１００ 基板処理装置

Claims (12)

  1. 被処理基板の周囲に配置されるエッジリングであって、
    下面に凹部を有し、かつ、耐プラズマ性を有する第一材料から形成される環状の第一部材と、
    前記凹部に配置され、かつ、前記第一材料よりも剛性が低い第二材料から形成される環状の第二部材と、
    を具備し、
    前記第二部材の厚さが前記凹部の深さよりも大きいエッジリング。
  2. 前記第一部材と前記第二部材とは、前記凹部の底面と前記第二部材の上面との間に設けられる接着層を介して接合される、
    請求項１に記載のエッジリング。
  3. 被処理基板の周囲に配置されるエッジリングであって、
    下面に凹部を有し、かつ、耐プラズマ性を有する第一材料から形成される環状の第一部材と、
    前記凹部に配置され、かつ、前記第一材料よりも剛性が低い第二材料から形成される環状の第二部材と、
    を具備し、
    前記第一部材と前記第二部材とは、前記凹部の底面と前記第二部材の上面との間に設けられる接着層を介して接合され、
    前記接着層は、前記第二部材の前記上面に形成された凹部に設けられるエッジリング。
  4. 前記第二部材の厚さが前記凹部の深さよりも大きい、
    請求項３に記載のエッジリング。
  5. 前記接着層はシリコーン系接着剤を含む、
    請求項２から４の何れか一項に記載のエッジリング。
  6. 前記接着層は導電性フィラーをさらに含む、
    請求項２から５の何れか一項に記載のエッジリング。
  7. 前記第一材料は、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド、酸化マグネシウム、または、イットリアであり、
    前記第二材料は、シリコンである、
    請求項１から６の何れか一項に記載のエッジリング。
  8. 処理空間を提供する処理容器と、
    前記処理容器内に設けられ、かつ、被処理基板が載置される載置台と、
    前記被処理基板の周囲を囲むように配置されるエッジリングと、を具備し、
    前記載置台は、平面視で前記エッジリングと少なくとも一部重複する領域に前記エッジリングを静電吸着する電極を有し、
    前記エッジリングは、
    下面に凹部を有し、かつ、耐プラズマ性を有する第一材料から形成される環状の第一部材と、
    前記凹部に配置され、前記第一材料よりも剛性が低い第二材料から形成され、かつ、前記載置台の上面と接する下面を有する環状の第二部材と、を有し、
    前記第二部材の厚さが前記凹部の深さよりも大きい、
    基板処理装置。
  9. 処理空間を提供する処理容器と、
    前記処理容器内に設けられ、かつ、被処理基板が載置される載置台と、
    前記被処理基板の周囲を囲むように配置されるエッジリングと、を具備し、
    前記載置台は、平面視で前記エッジリングと少なくとも一部重複する領域に前記エッジリングを静電吸着する電極を有し、
    前記エッジリングは、
    下面に凹部を有し、かつ、耐プラズマ性を有する第一材料から形成される環状の第一部材と、
    前記凹部に配置され、前記第一材料よりも剛性が低い第二材料から形成され、かつ、前記載置台の上面と接する下面を有する環状の第二部材と、を有し、
    前記第一部材と前記第二部材とは、前記凹部の底面と前記第二部材の上面との間に設けられる接着層を介して接合され、
    前記接着層は、前記第二部材の前記上面に形成された凹部に設けられる、
    基板処理装置。
  10. 前記載置台の前記上面と前記第二部材の前記下面との間に伝熱ガスが供給される空間、をさらに具備する、
    請求項８または９に記載の基板処理装置。
  11. 前記載置台は、前記伝熱ガスを前記空間に導入する導入穴を有し、
    前記電極は、前記導入穴を挟んで配置される２つの電極である、
    請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記第一部材及び前記第二部材のうち前記第二部材のみが前記載置台の上面と接する、
    請求項８から１１の何れか一項に記載の基板処理装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD947802S1 (en) * 2020-05-20 2022-04-05 Applied Materials, Inc. Replaceable substrate carrier interfacing film

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004511901A (ja) 2000-10-06 2004-04-15 ラム　リサーチ　コーポレーション 静電気的にクランプされるプラズマ処理用エッジリング
JP2012204742A (ja) 2011-03-28 2012-10-22 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置の処理室内構成部材及びその温度測定方法
JP2018107433A (ja) 2016-12-27 2018-07-05 東京エレクトロン株式会社 フォーカスリング及び基板処理装置
JP2019534571A (ja) 2016-11-03 2019-11-28 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 静電気的にクランプされたエッジリング

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4592916B2 (ja) * 2000-04-25 2010-12-08 東京エレクトロン株式会社 被処理体の載置装置
JP4676074B2 (ja) * 2001-02-15 2011-04-27 東京エレクトロン株式会社 フォーカスリング及びプラズマ処理装置
US20040261946A1 (en) * 2003-04-24 2004-12-30 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, focus ring, and susceptor
JP5657262B2 (ja) 2009-03-27 2015-01-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5619486B2 (ja) * 2010-06-23 2014-11-05 東京エレクトロン株式会社 フォーカスリング、その製造方法及びプラズマ処理装置
US8988848B2 (en) * 2011-12-15 2015-03-24 Applied Materials, Inc. Extended and independent RF powered cathode substrate for extreme edge tunability
JP6539113B2 (ja) * 2015-05-28 2019-07-03 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR102039969B1 (ko) * 2017-05-12 2019-11-05 세메스 주식회사 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004511901A (ja) 2000-10-06 2004-04-15 ラム　リサーチ　コーポレーション 静電気的にクランプされるプラズマ処理用エッジリング
JP2012204742A (ja) 2011-03-28 2012-10-22 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置の処理室内構成部材及びその温度測定方法
JP2019534571A (ja) 2016-11-03 2019-11-28 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 静電気的にクランプされたエッジリング
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