JPH0645253A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH0645253A JPH0645253A JP25722091A JP25722091A JPH0645253A JP H0645253 A JPH0645253 A JP H0645253A JP 25722091 A JP25722091 A JP 25722091A JP 25722091 A JP25722091 A JP 25722091A JP H0645253 A JPH0645253 A JP H0645253A
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- exhaust port
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気口部分における排気弁体の形状およびそ
の電位差に配慮し、上記排気口部分を含めて真空チャン
バ−内壁を一定の電位に維持し、プラズマを安定で均等
状態に保持できるプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 真空チャンバ−(101)内に対向して配置
された電極(109、112)間での放電現象によりプ
ラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、上記真空
チャンバ−(101)の内壁(102)に設けた排気口
に、上記内壁面に対して凹凸の無いように閉じられる第
1の弁体(121)を開閉可能に設けるとともに、上記
弁体(121)を上記内壁(102)と同電位に保持
し、かつ、上記弁体(121)よりも排気口外側に密閉
式の第2の弁体(106)を配置している。
の電位差に配慮し、上記排気口部分を含めて真空チャン
バ−内壁を一定の電位に維持し、プラズマを安定で均等
状態に保持できるプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 真空チャンバ−(101)内に対向して配置
された電極(109、112)間での放電現象によりプ
ラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、上記真空
チャンバ−(101)の内壁(102)に設けた排気口
に、上記内壁面に対して凹凸の無いように閉じられる第
1の弁体(121)を開閉可能に設けるとともに、上記
弁体(121)を上記内壁(102)と同電位に保持
し、かつ、上記弁体(121)よりも排気口外側に密閉
式の第2の弁体(106)を配置している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電現象を利用して、
原料ガスを分解して基板上に膜堆積をおこない、あるい
は、基板上の堆積膜をエッチングし、もしくは表面改質
するときに使用するプラズマ処理装置に関するものであ
る。
原料ガスを分解して基板上に膜堆積をおこない、あるい
は、基板上の堆積膜をエッチングし、もしくは表面改質
するときに使用するプラズマ処理装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】この種のプラズマ処理装置には、図7ある
いは図8に示す構成のものが知られている。図7に示す
従来のプラズマ処理装置は、真空チャンバ−701の内
壁702に排気口703を開口しており、この排気口7
03には主排気弁706を開閉自在に備えている。そし
て、上記排気口703の外側には排気通路704を介し
て所要の排気系705が連通されており、上記主排気弁
706の開放時、上記チャンバ−701に対して高真空
排気を行うことができる。上記真空チャンバ−では、所
定の真空度まで排気された後、反応ガス系716から通
路715を介してガスを導入し、圧力調整弁(図示せ
ず)で、チャンバ−内圧を所定値に保つ。上記真空チャ
ンバ−内の高周波電極709は絶縁物708を介して内
壁に対して電気的に絶縁されており、対向する対向電極
712との間でプラズマを発生する。このため、上記電
極709にはリ−ド710を介してRF電源711が接
続してあり、対向電極712は電気絶縁物713で内壁
702に対して絶縁され、また、リ−ド714を介して
接地されている。
いは図8に示す構成のものが知られている。図7に示す
従来のプラズマ処理装置は、真空チャンバ−701の内
壁702に排気口703を開口しており、この排気口7
03には主排気弁706を開閉自在に備えている。そし
て、上記排気口703の外側には排気通路704を介し
て所要の排気系705が連通されており、上記主排気弁
706の開放時、上記チャンバ−701に対して高真空
排気を行うことができる。上記真空チャンバ−では、所
定の真空度まで排気された後、反応ガス系716から通
路715を介してガスを導入し、圧力調整弁(図示せ
ず)で、チャンバ−内圧を所定値に保つ。上記真空チャ
ンバ−内の高周波電極709は絶縁物708を介して内
壁に対して電気的に絶縁されており、対向する対向電極
712との間でプラズマを発生する。このため、上記電
極709にはリ−ド710を介してRF電源711が接
続してあり、対向電極712は電気絶縁物713で内壁
702に対して絶縁され、また、リ−ド714を介して
接地されている。
【0003】また、図8に示すプラズマ処理装置は、高
真空排気系と反応ガス排気系とを機能分離したもので、
ここでは真空チャンバ−801の内壁802に開口した
排気口803に主排気弁806を備えるとともに、別に
開口した反応ガス排気口800を備えている。上記排気
口803は排気通路804を介して排気系805に連通
し、また、上記排気口800は排気通路817を介して
排気系818に連通している。上記真空チャンバ−で
は、所定の真空度まで排気された後、反応ガス系816
から通路815を介してガスを導入し、圧力調整弁(図
示せず)で、チャンバ−内圧を所定値に保つ。上記真空
チャンバ−内の高周波電極809は絶縁物808を介し
て内壁に対して電気的に絶縁されており、対向する対向
電極812との間でプラズマを発生する。このため、上
記電極809にはリ−ド810を介してRF電源811
が接続してあり、対向電極812は電気絶縁物813で
内壁802に対して絶縁され、また、リ−ド814を介
して接地されている。
真空排気系と反応ガス排気系とを機能分離したもので、
ここでは真空チャンバ−801の内壁802に開口した
排気口803に主排気弁806を備えるとともに、別に
開口した反応ガス排気口800を備えている。上記排気
口803は排気通路804を介して排気系805に連通
し、また、上記排気口800は排気通路817を介して
排気系818に連通している。上記真空チャンバ−で
は、所定の真空度まで排気された後、反応ガス系816
から通路815を介してガスを導入し、圧力調整弁(図
示せず)で、チャンバ−内圧を所定値に保つ。上記真空
チャンバ−内の高周波電極809は絶縁物808を介し
て内壁に対して電気的に絶縁されており、対向する対向
電極812との間でプラズマを発生する。このため、上
記電極809にはリ−ド810を介してRF電源811
が接続してあり、対向電極812は電気絶縁物813で
内壁802に対して絶縁され、また、リ−ド814を介
して接地されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合、主排気弁706はプラズマ生成中、開放状態に置
かれるので、排気口703の部分での接地電位がチャン
バ−内壁と相違するため、上記プラズマの空間分布に変
化を生起させてしまう。そこで、上記主排気弁706に
対向して、上記チャンバ−内壁側に、接地されたメッシ
ュを張り、排気を妨げることなく、しかも、上記排気口
703の部分を内壁702と同電位にする試みもある
が、実質的効果が得られず、寧ろ、メッシュサイズによ
っては、かえって、メッシュにおいて放電が生起され、
本来のプラズマを乱す原因となってしまう。また、メッ
シュが細かいと、排気抵抗の増大で、排気能力が低下
し、所要の真空度まで達しなかったり、あるいは必要な
量の反応ガスが流せなくなるという問題を生じる。
場合、主排気弁706はプラズマ生成中、開放状態に置
かれるので、排気口703の部分での接地電位がチャン
バ−内壁と相違するため、上記プラズマの空間分布に変
化を生起させてしまう。そこで、上記主排気弁706に
対向して、上記チャンバ−内壁側に、接地されたメッシ
ュを張り、排気を妨げることなく、しかも、上記排気口
703の部分を内壁702と同電位にする試みもある
が、実質的効果が得られず、寧ろ、メッシュサイズによ
っては、かえって、メッシュにおいて放電が生起され、
本来のプラズマを乱す原因となってしまう。また、メッ
シュが細かいと、排気抵抗の増大で、排気能力が低下
し、所要の真空度まで達しなかったり、あるいは必要な
量の反応ガスが流せなくなるという問題を生じる。
【0005】後者の場合、反応ガスは、主排気弁806
を閉じた状態で、別の排気口800を介して排気するの
で、若干、プラズマの空間分布における均一性を得るこ
とができるが、上記主排気弁はゴム製O−リングなどの
非導電性材料で構成されるので、上記チャンバ−内壁と
同電位にすることが困難である。特に、RFプラズマの
場合、主排気弁806がステンレス製などのインピ−ダ
ンスが高い材料で構成されている時、電位差が大きくな
る。そこで、前者の場合のようにメッシュを用いること
も考えられるが、この場合には、前者であげられている
ような問題を抱えることになる。また、上記内壁802
と主排気弁806とは面一になっていないので、その個
所の凹凸でプラズマの不均一を招く。
を閉じた状態で、別の排気口800を介して排気するの
で、若干、プラズマの空間分布における均一性を得るこ
とができるが、上記主排気弁はゴム製O−リングなどの
非導電性材料で構成されるので、上記チャンバ−内壁と
同電位にすることが困難である。特に、RFプラズマの
場合、主排気弁806がステンレス製などのインピ−ダ
ンスが高い材料で構成されている時、電位差が大きくな
る。そこで、前者の場合のようにメッシュを用いること
も考えられるが、この場合には、前者であげられている
ような問題を抱えることになる。また、上記内壁802
と主排気弁806とは面一になっていないので、その個
所の凹凸でプラズマの不均一を招く。
【0006】
【本発明の目的】上記の問題を解決するために、本発明
では、排気口部分における排気弁体の形状およびその電
位差に配慮し、上記排気口部分を含めて真空チャンバ−
内壁を一定の電位に維持し、プラズマを安定で均等状態
に保持できるプラズマ処理装置を提供しようとするもの
である。
では、排気口部分における排気弁体の形状およびその電
位差に配慮し、上記排気口部分を含めて真空チャンバ−
内壁を一定の電位に維持し、プラズマを安定で均等状態
に保持できるプラズマ処理装置を提供しようとするもの
である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明にお
いては、真空チャンバ−内に対向して配置された電極間
での放電現象によりプラズマ処理を行うプラズマ処理装
置において、上記真空チャンバ−の内壁に設けた排気口
に、上記内壁面に対して凹凸の無いように閉じられる第
1の弁体を開閉可能に設けるとともに、上記弁体を上記
内壁と同電位に保持し、かつ、上記弁体よりも排気口外
側に密閉式の第2の弁体を配置しているのである。
いては、真空チャンバ−内に対向して配置された電極間
での放電現象によりプラズマ処理を行うプラズマ処理装
置において、上記真空チャンバ−の内壁に設けた排気口
に、上記内壁面に対して凹凸の無いように閉じられる第
1の弁体を開閉可能に設けるとともに、上記弁体を上記
内壁と同電位に保持し、かつ、上記弁体よりも排気口外
側に密閉式の第2の弁体を配置しているのである。
【0008】
【作用】このため、排気口にメッシュを配置する必要が
なく、プラズマを安定で均等状態に保持できる。
なく、プラズマを安定で均等状態に保持できる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の装置の一具体例を図1ないし
図6を参照して説明する。本発明のプラズマ処理装置
は、図1に示すように、真空チャンバ−101の内壁
(側壁)102に排気口を開口しているが、この排気口
を介して上記真空チャンバ−101は箱形の排気ユニッ
ト120に連通している。そして、上記排気口は上記排
気ユニット120側に向けて拡大傾斜する周縁を持って
おり、この周縁で嵌合する第1の弁体121が排気弁と
して上記排気口に開閉自在に装備してある。この場合、
上記真空チャンバ−101内に面する上記弁体121の
面は、上記内壁102と面一になっており、その個所の
形状で、プラズマを乱すことがないようにしてある。上
記弁体121にはフランジ状の縁部121Aがあり、そ
こに電気良導体からなる接地部材122が取付けてあ
り、上記真空チャンバ−の外側に当接してあって、上記
プラズマを安定に、かつ均一に維持するために、上記弁
体121を内壁102と同電位にしている。
図6を参照して説明する。本発明のプラズマ処理装置
は、図1に示すように、真空チャンバ−101の内壁
(側壁)102に排気口を開口しているが、この排気口
を介して上記真空チャンバ−101は箱形の排気ユニッ
ト120に連通している。そして、上記排気口は上記排
気ユニット120側に向けて拡大傾斜する周縁を持って
おり、この周縁で嵌合する第1の弁体121が排気弁と
して上記排気口に開閉自在に装備してある。この場合、
上記真空チャンバ−101内に面する上記弁体121の
面は、上記内壁102と面一になっており、その個所の
形状で、プラズマを乱すことがないようにしてある。上
記弁体121にはフランジ状の縁部121Aがあり、そ
こに電気良導体からなる接地部材122が取付けてあ
り、上記真空チャンバ−の外側に当接してあって、上記
プラズマを安定に、かつ均一に維持するために、上記弁
体121を内壁102と同電位にしている。
【0010】なお、上記接地部材122は、図3あるい
は図4に示すように、U字形のクッション部をもった銅
板製で、上記弁体121にビス止めされているが、ある
いは、図5に示すように、これに代わる中空メタルリン
グガスケット123の構造をなしてもよい。もしくは、
図6に示すように、両者を組合わせた構造にしてもよ
い。
は図4に示すように、U字形のクッション部をもった銅
板製で、上記弁体121にビス止めされているが、ある
いは、図5に示すように、これに代わる中空メタルリン
グガスケット123の構造をなしてもよい。もしくは、
図6に示すように、両者を組合わせた構造にしてもよ
い。
【0011】そして、この発明では、更に、上記排気口
の外側に位置して、排気ユニット120の外部に向けて
の排気口103が設けてあり、ここには気密式の第2の
弁体106が配置されている。
の外側に位置して、排気ユニット120の外部に向けて
の排気口103が設けてあり、ここには気密式の第2の
弁体106が配置されている。
【0012】本発明に係る上記プラズマ処理装置は、こ
の実施例では、高真空排気系と反応ガス排気系とを機能
分離したもので、ここでは真空チャンバ−101の内壁
102に開口した排気口とは別に、反応ガス排気口10
0を備えている。また、上記排気口103は排気通路1
04を介して排気系105に連通し、上記排気口100
は排気通路117を介して排気系118に連通してい
る。上記真空チャンバ−101では、所定の真空度まで
排気された後、反応ガス系116から通路115を介し
てガスを導入し、圧力調整弁(図示せず)で、チャンバ
−内圧を所定値に保つ。上記真空チャンバ−内の高周波
電極109は絶縁物108を介して内壁に対して電気的
に絶縁されており、対向する対向電極112との間でプ
ラズマを発生する。このため、上記電極109にはリ−
ド110を介してRF電源111が接続してあり、対向
電極112は電気絶縁物113で内壁102と絶縁さ
れ、また、リ−ド114を介して接地されている。
の実施例では、高真空排気系と反応ガス排気系とを機能
分離したもので、ここでは真空チャンバ−101の内壁
102に開口した排気口とは別に、反応ガス排気口10
0を備えている。また、上記排気口103は排気通路1
04を介して排気系105に連通し、上記排気口100
は排気通路117を介して排気系118に連通してい
る。上記真空チャンバ−101では、所定の真空度まで
排気された後、反応ガス系116から通路115を介し
てガスを導入し、圧力調整弁(図示せず)で、チャンバ
−内圧を所定値に保つ。上記真空チャンバ−内の高周波
電極109は絶縁物108を介して内壁に対して電気的
に絶縁されており、対向する対向電極112との間でプ
ラズマを発生する。このため、上記電極109にはリ−
ド110を介してRF電源111が接続してあり、対向
電極112は電気絶縁物113で内壁102と絶縁さ
れ、また、リ−ド114を介して接地されている。
【0013】このような装置を用いて、RIEモ−ドの
エッチングを実施する場合について、以下に説明する。
電極109上に基板(図示せず)を載せた後、弁体12
1および106を開放し、排気系105を用いて、上記
真空チャンバ−101から排気ユニット120を経由し
て真空排気を行い、上記チャンバ−101内を所定の真
空度まで減圧する。次に、弁体106を閉じ、反応ガス
系116よりエッチング反応ガス、例えば、CF4 など
を上記チャンバ−101内に導入する。これにより、エ
ッチングガスは、圧力調整弁(図示せず)で設定された
圧力にチャンバ−内圧を保ちながら、上記チャンバ−1
01および排気ユニット120を満たし、排気系117
を介して排気される。所定の圧力に到達したならば、弁
体121を閉じ、電極109、112間に電圧を印加し
て、上記チャンバ−101内にプラズマを生起する。こ
れにより、反応ガスから基板上の堆積膜に対して所定厚
さまでエッチングを行うのである。この場合、内壁10
2と弁体121とは同電位に保持され、また、表面上の
凹凸がないから、チャンバ−101内でのプラズマの空
間分布は均等に維持され、乱されることがない。特に、
この実施例では、反応ガスが、プラズマ生成中も、排気
口100を介して均一に排気されているので、上記プラ
ズマが揺らぐことなく、安定に保持され、均一なエッチ
ングがなされる。しかして、所定厚さまで、エッチング
がなされると、電力の供給を停止し、反応ガスの供給を
停止する。その後、弁体121を開き、排気系118に
より上記チャンバ−101および排気ユニット120を
排気し、所定圧力まで減圧した段階で、弁体106を開
放し、次の真空排気を行うのである。
エッチングを実施する場合について、以下に説明する。
電極109上に基板(図示せず)を載せた後、弁体12
1および106を開放し、排気系105を用いて、上記
真空チャンバ−101から排気ユニット120を経由し
て真空排気を行い、上記チャンバ−101内を所定の真
空度まで減圧する。次に、弁体106を閉じ、反応ガス
系116よりエッチング反応ガス、例えば、CF4 など
を上記チャンバ−101内に導入する。これにより、エ
ッチングガスは、圧力調整弁(図示せず)で設定された
圧力にチャンバ−内圧を保ちながら、上記チャンバ−1
01および排気ユニット120を満たし、排気系117
を介して排気される。所定の圧力に到達したならば、弁
体121を閉じ、電極109、112間に電圧を印加し
て、上記チャンバ−101内にプラズマを生起する。こ
れにより、反応ガスから基板上の堆積膜に対して所定厚
さまでエッチングを行うのである。この場合、内壁10
2と弁体121とは同電位に保持され、また、表面上の
凹凸がないから、チャンバ−101内でのプラズマの空
間分布は均等に維持され、乱されることがない。特に、
この実施例では、反応ガスが、プラズマ生成中も、排気
口100を介して均一に排気されているので、上記プラ
ズマが揺らぐことなく、安定に保持され、均一なエッチ
ングがなされる。しかして、所定厚さまで、エッチング
がなされると、電力の供給を停止し、反応ガスの供給を
停止する。その後、弁体121を開き、排気系118に
より上記チャンバ−101および排気ユニット120を
排気し、所定圧力まで減圧した段階で、弁体106を開
放し、次の真空排気を行うのである。
【0014】例えば、基板上のa−Si膜をCF4 ガス
を用いてエッチングした場合、供給電力500W、エッ
チング圧力109a、CF4 ガス流量100SCCMとすれ
ば、図2に示すように、エッチングレ−ト分布は400
角の基板内で、±5%以内に改善されていることを確認
できる。
を用いてエッチングした場合、供給電力500W、エッ
チング圧力109a、CF4 ガス流量100SCCMとすれ
ば、図2に示すように、エッチングレ−ト分布は400
角の基板内で、±5%以内に改善されていることを確認
できる。
【0015】なお、上記弁体121は、インピ−ダンス
を考慮してアルミニウムで作り、接地部材122はリン
青銅を用いるとよい。なお、弁体121がステンレスな
どのインピ−ダンスが高い材料で作られるときには、図
4の実施例のように弁体121の裏面全体に、リン青
銅、アルミニウム、銅などのインピ−ダンスの低い材料
で覆うようにしてもよい。また、シ−リングの面では、
図5などに示すように、接地部材に、中空メタルリング
ガスケット123を用いることも必要に応じて有効であ
る。
を考慮してアルミニウムで作り、接地部材122はリン
青銅を用いるとよい。なお、弁体121がステンレスな
どのインピ−ダンスが高い材料で作られるときには、図
4の実施例のように弁体121の裏面全体に、リン青
銅、アルミニウム、銅などのインピ−ダンスの低い材料
で覆うようにしてもよい。また、シ−リングの面では、
図5などに示すように、接地部材に、中空メタルリング
ガスケット123を用いることも必要に応じて有効であ
る。
【0016】
【発明の効果】以上の実施例で示したように、本発明の
プラズマ処理装置によれば、真空チャンバ−内に対向し
て配置された電極間での放電現象によりプラズマ処理を
行うプラズマ処理装置において、上記真空チャンバ−の
内壁に設けた排気口に、上記内壁面に対して凹凸の無い
ように閉じられる第1の弁体を開閉可能に設けるととも
に、上記弁体を上記内壁と同電位に保持し、かつ、上記
弁体よりも排気口外側に密閉式の第2の弁体を配置して
いるので、上記排気口部分を含めて真空チャンバ−内壁
を一定の電位に維持し、プラズマを安定で均等状態に保
持できる。
プラズマ処理装置によれば、真空チャンバ−内に対向し
て配置された電極間での放電現象によりプラズマ処理を
行うプラズマ処理装置において、上記真空チャンバ−の
内壁に設けた排気口に、上記内壁面に対して凹凸の無い
ように閉じられる第1の弁体を開閉可能に設けるととも
に、上記弁体を上記内壁と同電位に保持し、かつ、上記
弁体よりも排気口外側に密閉式の第2の弁体を配置して
いるので、上記排気口部分を含めて真空チャンバ−内壁
を一定の電位に維持し、プラズマを安定で均等状態に保
持できる。
【図1】本発明を実施するための成膜装置の一実施例の
概略図である。
概略図である。
【図2】本発明におけるエッチングレ−トを示したグラ
フである。
フである。
【図3】本発明における弁体の接地手段を示した縦断側
面図である。
面図である。
【図4】本発明における弁体の接地手段を示した縦断側
面図である。
面図である。
【図5】本発明における弁体の接地手段を示した縦断側
面図である。
面図である。
【図6】本発明における弁体の接地手段を示した縦断側
面図である。
面図である。
【図7】従来例のプラズマ処理装置の概略図である。
【図8】従来例のプラズマ処理装置の概略図である。
101 真空チャンバ− 102 内壁 103 排気口 106 第2の弁体 109、112 高周波電極 120 排気ユニット 121 第1の弁体 122 接地部材
Claims (1)
- 【請求項1】 真空チャンバ−内に対向して配置された
電極間での放電現象によりプラズマ処理を行うプラズマ
処理装置において、上記真空チャンバ−の内壁に設けた
排気口に、上記内壁面に対して凹凸の無いように閉じら
れる第1の弁体を開閉可能に設けるとともに、上記弁体
を上記内壁と同電位に保持し、かつ、上記弁体よりも排
気口外側に密閉式の第2の弁体を配置していることを特
徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002367969A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
US7601460B2 (en) | 2003-11-28 | 2009-10-13 | Panasonic Corporation | Prismatic battery and manufacturing method thereof |
KR100940300B1 (ko) * | 2006-04-07 | 2010-02-05 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 평판표시소자 제조장치 |
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-
1991
- 1991-09-10 JP JP3257220A patent/JP3034358B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002367969A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法及び装置 |
US7601460B2 (en) | 2003-11-28 | 2009-10-13 | Panasonic Corporation | Prismatic battery and manufacturing method thereof |
US8327878B2 (en) | 2005-07-01 | 2012-12-11 | Applied Materials, Inc. | Chamber isolation valve RF grounding |
KR100940300B1 (ko) * | 2006-04-07 | 2010-02-05 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 평판표시소자 제조장치 |
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