TWI845143B - 電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠適當地控制荷電粒子的動作的電漿處理裝置。電漿處理裝置（1）包括處理室（2）。在處理室（2）的內部包括：載台（3），供作為被處理物的被處理基板（H1）設置；天線（4），用於在處理室（2）的內部產生感應耦合性的電漿；以及內部電極（8），施加規定的電位。

Description

電漿處理裝置
本揭示是有關於一種電漿處理裝置。
已知有一種電漿處理裝置，使用配置於真空容器內的天線（antenna）而在所述真空容器內產生感應耦合性的電漿。電漿處理裝置根據其類別而對被處理基板等被處理物實施使用所產生的電漿的規定的電漿處理、例如利用化學氣相沈積法或濺鍍法（sputter）的成膜、或蝕刻（etching）等處理。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平8-8232號公報
[發明所欲解決之課題]
對於電漿處理裝置，重要的是在真空容器（處理室）內適當地控制電漿處理時所產生的電漿中所含的荷電粒子的動作。這是因為，在電漿處理裝置中，與對被處理物的所述荷電粒子的動作相應地，會對電漿處理的品質造成影響。
然而，在所述現有的電漿處理裝置中，對於適當地控制荷電粒子的動作，未作揭示。
本揭示是鑒於所述問題點而完成，目的在於提供一種能夠適當地控制荷電粒子的動作的電漿處理裝置。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題，本揭示的一方面的電漿處理裝置包括處理室，且所述電漿處理裝置中，在所述處理室的內部包括：載台，供被處理物設置設置；天線，用於在所述處理室的內部產生感應耦合性的電漿；以及內部電極，施加規定的電位。 [發明的效果]
藉由本揭示的一形態，可提供一種能夠適當地控制荷電粒子的動作的電漿處理裝置。
〔實施方式1〕 以下，使用圖1至圖2，對本揭示的實施方式1詳細地進行說明。圖1是說明本揭示的實施方式1的電漿處理裝置1的結構的圖。圖2是說明圖1所示的內部電極8的具體的結構例的圖。
此外，在以下說明中，作為電漿處理，例示藉由使用感應耦合性的電漿的電漿化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）法在被處理基板H1上進行成膜的電漿裝置進行說明。然而，本揭示的電漿處理裝置1亦可應用於實施例如在作為被處理物的被處理基板H1形成規定物的濺鍍處理作為電漿處理的電漿處理裝置。而且，本揭示的電漿處理裝置1亦可應用於實施自被處理基板H1中去除規定物的蝕刻處理或灰化（ashing）處理的電漿處理裝置。
＜電漿處理裝置1＞ 如圖1所示，本實施方式1的電漿處理裝置1包括：載台3，作為設置作為被處理物的被處理基板H1的載台。電漿處理裝置1包括處理室2，在處理室2的內部，對載置於載台3上的被處理基板H1進行規定的電漿處理。電漿處理裝置1包括：加載互鎖真空室（load rock）（未圖示），用於在電漿處理裝置1與外部之間搬入搬出被處理基板H1。
而且，電漿處理裝置1包括控制部（未圖示），所述控制部控制電漿處理裝置1的各部。該控制部例如包含中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）等，是根據資訊處理進行各構成元件的控制的功能區塊。
被處理基板H1藉由未圖示的搬送機構自加載互鎖真空室載置於處理室2的載台3上。而且，被處理基板H1藉由所述搬送機構自處理室2的載台3搬送至加載互鎖真空室的內部。被處理基板H1例如可為液晶面板顯示器、有機電致發光（Electro Luminescence，EL）面板顯示器等中所使用的玻璃基板、合成樹脂基板。而且，被處理基板H1可為用於各種用途的半導體基板。電漿處理裝置1藉由所述規定的電漿處理在被處理基板H1上成膜阻障（barrier）（防濕）膜等規定的被膜。
＜處理室2＞ 處理室2是使用接地的真空容器而構成，在所述真空容器的內部保持為規定的真空度的狀態下，藉由所述控制部的控制，規而對被處理基板H1施加定的電漿處理。此外，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，載台3亦接地。此外，除該說明以外，如下述實施方式2所示，就能夠更適當地實施電漿處理的方面而言，較佳為亦控制載台3的電位。
而且，處理室2包括檢測載台3的溫度的溫度感測器（temperature sensor）（未圖示），所述溫度感測器的檢測結果輸出至所述控制部。並且，控制部藉由進行針對使用所輸入的溫度感測器的檢測結果的載台3的溫度的回饋（feedback）控制，而在所述電漿處理中將載台3控制為預定的設定溫度。
而且，在處理室2設置有：處理氣體供給部，將與所述規定的電漿處理對應的包含所述被膜的成膜用氣體的處理氣體導入至處理室2的內部（未圖示），在處理氣體的環境化進行所述電漿處理。處理氣體例如為氬、氫、氮、矽烷、或氧。
＜天線4＞ 在處理室2的內部，將用於在處理室2的內部產生感應耦合性的電漿的天線4設置於載台3的上方。即，本揭示的電漿處理裝置1在天線4中流通高頻電流而在天線4的附近產生高頻感應電場，生成感應耦合性的電漿。天線4例如在被處理基板H1上設置為直線狀。天線4的兩端部氣密地伸出至處理室2的外部。而且，在天線4的其中一端部及另一端部分別連接有阻抗（impedance）調整部5及阻抗調整部7。
阻抗調整部5包括匹配電路，經由所述阻抗調整部5而將天線4的其中一端部連接於電源6。而且，阻抗調整部7包括可變電容器（variable condenser）。天線4的另一端部經由阻抗調整部7而接地。
電源6例如將13.56 MHz的高頻功率經由阻抗調整部5而供給至天線4的其中一端部。以下述方式進行控制：藉由所述控制部變更阻抗調整部7的所述可變電容器的電容，對處理室2的內部的天線4有效率地供給高頻功率。
＜內部電極8＞ 在處理室2的內部，將內部電極8相對於天線4設置於被處理基板H1（載台3）的相反側。內部電極8在天線4的背面側，經由絕緣間隔件（isolated spacer）9安裝於處理室2的內部。即，在處理室2的內部，天線4配置於內部電極8與載台3之間。
內部電極8例如使用碳板或金屬板而構成。內部電極8是在處理室2的內部控制所述電漿中所含的荷電粒子的控制電極。即，在內部電極8上連接有電極電位控制部10，所述電極電位控制部10包含連接於內部電極8的電源（未圖示），且以下述方式進行控制：藉由控制所述電源，而對內部電極8施加規定的電位。電極電位控制部10依據來自所述控制部的指示，可變地調整自電極電源施加於內部電極8的施加電壓，藉此將內部電極8的電位控制為規定的電位。
此外，在使用碳板構成內部電極8的情況下，儘管碳板與金屬板相比密度小，但強度強，在內部電極8不易產生應變等。因此，即便在使內部電極8大型化時，亦能夠不易產生由應變等引起的電漿的面內不均勻性。
而且，金屬板較佳為使用密度低且導電率高的金屬材料，具體而言，較佳為使用鋁或鋁合金。而且，在使用此種金屬材料的金屬板構成內部電極8的情況下，相較於使用碳板的內部電極8，能夠構成機械衝擊優異的內部電極8，能夠提高電漿處理裝置1的耐衝擊性。其結果，例如在對電漿處理裝置1傳遞由未圖示的閥（valve）的開閉等引起的振動等的情況下，較佳為使用所述金屬板構成內部電極8的情況。
如圖2所示，內部電極8例如包含具有分別形成為圓形形狀的多個開口8a的衝孔金屬（punching metal）形狀的柵極（grid）電極。在內部電極8中，根據所述荷電粒子的極性，選擇性地對荷電粒子賦予運動能量，或者降低荷電粒子對於被處理基板H1的到達量（詳情後述）。
此外，除所述說明以外，例如亦可為將網狀的柵極電極用於內部電極8的結構。
而且，除所述說明以外，亦可使用未設置開口8a的平板狀的內部電極8。
＜動作例＞ 亦使用圖3，對本實施方式1的電漿處理裝置1的動作具體地進行說明。圖3是說明所述內部電極8的功能的圖。此外，在以下說明中，主要對內部電極8的動作進行說明。而且，在圖3中，省略圖示被處理基板H1、天線4及連接於此的電源6等。
如圖3所示，當天線4（圖1）運作而在處理室2的內部產生電漿時，所述電漿中所含的荷電粒子k與中性粒子n不同，根據對內部電極8的施加電壓而移動。即，在處理室2的內部，如圖3所示，載台3接地，因此包含正離子p及電子或負離子e的荷電粒子k與對內部電極8的施加電壓對應地運動。即，荷電粒子k根據其極性而自內部電極8選擇性地賦予運動能量，或者降低對於被處理基板H1的到達量。
具體而言，如圖3的箭頭E所示，電極電位控制部10例如以內部電極8的電位成為較電漿電位高電位的方式，對內部電極8施加正電壓。該情況下，如圖3所示，正離子p在朝向被處理基板H1的方向上的運動能量變大。其結果，能夠促進在被處理基板H1的表面的正離子p的反應，能夠在所述表面上成膜高品質的膜。
另一方面，如圖3所示，電子或負離子e在朝向內部電極8的方向上的運動能量變大。藉此，能夠減少電子或負離子e對於被處理基板H1的到達量。其結果，在電子或負離子e使利用電漿處理在被處理基板H1的表面所形成的被膜的膜質降低的情況等下，能夠抑制膜質的降低。
如上所述構成的本實施方式1的電漿處理裝置1包括處理室2。本實施方式1的電漿處理裝置1在處理室2的內部包括：載台3，設置被處理基板H1（被處理物）；以及天線4，用於在處理室2的內部產生感應耦合性的電漿。而且，本實施方式1的電漿處理裝置1在處理室2的內部包括施加規定的電位的內部電極8。藉此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，與所述現有例不同地，藉由對內部電極8施加規定的電位，內部電極8能夠適當地控制處理室2的內部的電漿中所含的荷電粒子k的動作。
即，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，在處理室2的內部包括天線4，因此能夠高效率地生成電漿。而且，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，在處理室2的內部包括內部電極8，因此能夠直接地控制所述電漿的荷電粒子相對於載台3的運動或到達量。進而，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，藉由對內部電極8施加規定的電位，能夠使內部電極8與被處理基板H1之間的電位梯度形成得大。
其結果，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，如圖3所例示，根據電漿中所含的荷電粒子k的極性，可選擇性地對荷電粒子k賦予運動能量。因此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，可增減荷電粒子k對於被處理基板H1的到達量。因此，在本實施方式1中，與所述現有例不同地，能夠適當地控制荷電粒子k的動作，可構成能夠進行高品質的電漿處理的電漿處理裝置1。
而且，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，天線4是線狀天線，可配置於內部電極8與載台3之間。藉此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，可使藉由天線4所產生的電漿的荷電粒子k的正離子p及電子或負離子e根據處理內容而分別向被處理基板H1側或內部電極8側適當地移動。其結果，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，可容易地增減荷電粒子k的正離子p或電子或者負離子e對於被處理基板H1的到達量。因此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，可容易地進行對於被處理基板H1的高精度的電漿處理。
進而，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，在天線4與載台3上的被處理基板H1之間未設置成為遮蔽物的內部電極8。因此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，可使電漿處理所使用的離子或自由基等對於被處理基板H1的到達量變多。因此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，能夠增大成膜速率或蝕刻速率，能夠縮短節拍時間（tact time），並且能夠容易地實現低成本化。
而且，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，自載台3觀察，在天線4的背面側配置有內部電極8。藉此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，對於不僅包含在天線4與載台3之間所生成的電漿、亦包含在天線4的內部電極8側所生成的電漿的廣範圍的電漿，可使藉由內部電極8賦予至與載台3之間的電場發揮作用。因此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，可有效率地進行電漿的荷電粒子相對於載台3的運動的控制。其結果，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，可容易地進行對於被處理基板H1的高精度的電漿處理。
而且，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，天線4使用了線狀天線4。藉由將線狀天線4多個排列配置，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，能夠以與大型的被處理基板H1對應的方式，將多個天線4配置於處理室2的內部。
而且，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，作為電漿處理，對被處理基板H1進行使用電漿的化學氣相沈積法。藉此，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，能夠對被處理基板H1實施高品質的成膜。
〔實施方式2〕 使用圖4對本揭示的實施方式2具體地進行說明。圖4是說明本揭示的實施方式2的電漿處理裝置的結構的圖。此外，為了便於說明，對於具有與所述實施方式1中所說明的構件相同功能的構件，標註相同符號，且不再重覆其說明。
本實施方式2與所述實施方式1的主要不同點在於，在處理室2的內部設置有可相互獨立地控制電位的多個內部電極8。而且，本實施方式2與所述實施方式1的主要不同點在於可變地控制載台3的電位。
在本實施方式2的電漿處理裝置1中，如圖4所示，在處理室2的內部設置有多個、例如兩個內部電極8及18。內部電極18以天線4配置於內部電極8與內部電極18之間的方式，相對於天線4設置於被處理基板H1（載台3）側。而且，內部電極18經由絕緣間隔件19而安裝於處理室2的內部。內部電極18與內部電極8同樣地，例如構成為衝孔金屬形狀，如圖2所示，包含具有多個開口的碳板或金屬板（未圖示）。
在內部電極18上連接有：電極電位控制部20，包含連接於內部電極18的電極電源（未圖示），且以下述方式進行控制：藉由控制所述電極電源，而控制內部電極18的電位。電極電位控制部20依據來自所述控制部的指示，可變地調整自電極電源施加於內部電極18的施加電壓，藉此將內部電極18的電位控制為規定的電位。而且，該電極電位控制部20與電極電位控制部10相互獨立地進行控制，在內部電極8及內部電極18中，可控制為分別成為不同的電位。
而且，本實施方式2的電漿處理裝置1能夠可變地控制載台3的電位。具體而言，在載台3上設置有：載台電位控制部30，包含連接於載台3的電源（未圖示），藉由控制所述電源，來控制載台3的電位。
載台電位控制部30與電極電位控制部10及電極電位控制部20相互獨立地進行控制。並且，載台電位控制部30與電極電位控制部10及電極電位控制部20構成為，藉由將載台3、內部電極8、及內部電極18的電位分別控制為規定的電位，能夠更適當地控制所述荷電粒子的動作。
具體而言，在將內部電極8、內部電極18、及載台3的電位分別設為第一電位、第二電位、及第三電位的情況下，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，例如設為第一電位＞第二電位＞第三電位。藉此，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，能夠更有效地進行對於圖3所示的正離子p及電子或負離子e的控制。
即，載台3的電位（第三電位）最低，因此正離子p被引誘至載台3的電位，在朝向被處理基板H1的方向上的運動能量變得更大。其結果，能夠進一步促進在被處理基板H1的表面的正離子p的反應，能夠在所述表面上成膜更高品質的膜。
另一方面，內部電極8的電位（第一電位）最高，因此電子或負離子e被引誘至內部電極8的電位，在朝向內部電極8的方向上的運動能量變得更大。藉此，能夠進一步減少電子或負離子e對於被處理基板H1的到達量。其結果，在電子或負離子e使利用電漿處理在被處理基板H1的表面所形成的被膜的膜質降低的情況等下，能夠進一步抑制膜質的降低。
藉由以上結構，本實施方式2的電漿處理裝置1發揮與第一實施方式的電漿處理裝置1相同的效果。
而且，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，更包括控制載台3的電位的載台電位控制部30。藉此，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，藉由載台電位控制部30控制載台3的電位，能夠更適當地控制荷電粒子k的動作。
而且，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，內部電極18包括開口18a，因此藉由開口18a而能夠使處理室2的內部所產生的荷電粒子k或導入至處理室2的內部的處理氣體或成膜前驅物順利地通過。其結果，在本實施方式1的電漿處理裝置1中，即便在將內部電極18設置於天線4與載台3之間的情況下，亦能夠抑制電漿處理中的處理效率的降低。此外，所述成膜前驅物是指導入至處理室2的內部的所述處理氣體或所述處理氣體分解而生成的分子及/或原子經離子化及/或激發後的離子或自由基。
而且，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，在處理室2的內部設置有多個內部電極8及18。而且，在多個各內部電極8及18上分別連接有電極電位控制部10及電極電位控制部20，電極電位控制部10及電極電位控制部20分別能夠相互獨立地控制內部電極8及內部電極18的電位。藉此，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，藉由電極電位控制部10及電極電位控制部20分別控制內部電極8及內部電極18的電位，能夠切實地控制適當的荷電粒子k的動作。即，在本實施方式2的電漿處理裝置1中，與實施方式1的電漿處理裝置1相比，能夠更適當地設定處理室2的內部的電位梯度，能夠更高度地控制荷電粒子k的動作。
此外，除所述說明以外，例如亦可為省略內部電極8的設置的結構。而且，亦可為在天線4與載台3之間設置能夠相互獨立地控制電位的多個內部電極的結構。
〔總結〕 為了解決所述課題，本揭示的一方面的電漿處理裝置包括處理室，且所述電漿處理裝置中，在所述處理室的內部包括：載台，供被處理物設置；天線，用於在所述處理室的內部產生感應耦合性的電漿；以及內部電極，施加規定的電位。
藉由所述結構，電漿處理裝置在處理室的內部包括用於產生感應耦合性的電漿的天線，因此能夠高效率地生成電漿。進而，電漿處理裝置在處理室的內部包括施加規定的電位的內部電極，因此能夠直接控制所述電漿的荷電粒子對於載台的運動或到達量，從而可提供能夠進行高品質的電漿處理的電漿處理裝置。
在所述一方面的電漿處理裝置中，亦可為，所述天線配置於所述內部電極與所述載台之間。
藉由所述結構，自載台觀察，在天線的背面側配置內部電極。因此，對於天線的周圍的電漿、即不僅包含在天線與載台之間所生成的電漿、亦包含自載台觀察而在天線的對向側所生成的電漿的廣範圍的電漿，能夠使藉由內部電極賦予至與載台之間的電場發揮作用。因而，能夠有效率地進行電漿的荷電粒子對於載台的運動或到達量的控制。其結果，能夠容易地進行對於被處理物的高精度的電漿處理。
在所述一方面的電漿處理裝置中，亦可為，所述天線為線狀天線。
藉由所述結構，能夠以與大型的被處理物對應的方式，將天線配置於處理室的內部。
在所述一方面的電漿處理裝置中，亦可為，更包括載台電位控制部，所述載台電位控制部控制所述載台的電位。
藉由所述結構，能夠更適當地控制所述荷電粒子。
在所述一方面的電漿處理裝置中，亦可為，設置有多個所述內部電極，更包括多個電極電位控制部，所述多個電極電位控制部分別連接於所述多個內部電極，所述多個電極電位控制部能夠相互獨立地控制所述多個內部電極的電位。
藉由所述結構，能夠更高度地進行適當的荷電粒子的控制。
在所述一方面的電漿處理裝置中，亦可為，所述內部電極包含具有多個開口的碳板或金屬板。
藉由所述結構，藉由開口而能夠使處理室的內部所產生的荷電粒子或導入至處理室的內部的處理氣體等順利地通過，即便在將所述內部電極設置於天線與載台之間的情況下，亦能夠抑制電漿處理中的處理效率的降低。
在所述一方面的電漿處理裝置中，亦可為，利用使用所述電漿的化學氣相沈積法，對設置於所述載台的所述被處理物進行成膜。
藉由所述結構，能夠對被處理物實施高品質的成膜。
本揭示並不限定於所述的各實施方式，在申請專利範圍所示的範圍內可進行各種變更，將不同的實施方式中所揭示的技術手段適宜組合而獲得的實施方式亦包含於本揭示的技術範圍。
1:電漿處理裝置 2:處理室 3:載台 4:天線 5、7:阻抗調整部 6:電源 8、18:內部電極 8a:開口 9、19:絕緣間隔件 10、20:電極電位控制部 30:載台電位控制部 e:電子或負離子 H1:被處理基板（被處理物） k:荷電粒子 n:中性粒子 p:正離子
圖1是說明本揭示的實施方式1的電漿處理裝置的結構的圖。 圖2是說明圖1所示的內部電極的具體的結構例的圖。 圖3是說明所述內部電極的功能的圖。 圖4是說明本揭示的實施方式2的電漿處理裝置的結構的圖。
1:電漿處理裝置
2:處理室
3:載台
4:天線
5、7:阻抗調整部
6:電源
8:內部電極
9:絕緣間隔件
10:電極電位控制部
H1:被處理基板(被處理物)

Claims (7)

  1. 一種電漿處理裝置，包括處理室，且所述電漿處理裝置中，在所述處理室的內部包括：載台，供被處理物設置；天線，用於在所述處理室的內部產生感應耦合性的電漿；以及內部電極，施加規定的電位，絕緣間隔件，相對於所述內部電極設置於所述天線的相反側，所述內部電極經由所述絕緣間隔件安裝於所述處理室的內部。
  2. 如請求項1所述的電漿處理裝置，其中所述天線配置於所述內部電極與所述載台之間。
  3. 如請求項1或請求項2所述的電漿處理裝置，其中所述天線為線狀天線。
  4. 如請求項1或請求項2所述的電漿處理裝置，更包括載台電位控制部，所述載台電位控制部控制所述載台的電位。
  5. 如請求項1或請求項2所述的電漿處理裝置，其中設置有多個所述內部電極，更包括多個電極電位控制部，所述多個電極電位控制部分別連接於所述多個內部電極，所述多個電極電位控制部能夠相互獨立地控制所述多個內部 電極的電位。
  6. 如請求項1或請求項2所述的電漿處理裝置，其中所述內部電極包含具有多個開口的碳板或金屬板。
  7. 如請求項1或請求項2所述的電漿處理裝置，其中利用使用所述電漿的化學氣相沈積法，對設置於所述載台的所述被處理物進行成膜。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW309692B (en) * 1996-02-02 1997-07-01 Applied Materials Inc Parallel plate electrode plasma reactor having an inductive antenna coupling power through a parallel plate electrode
US20080035605A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Tokyo Electron Limited Exhaust Assembly for Plasma Processing System and Method
US20120186746A1 (en) * 2009-09-29 2012-07-26 Ulvac, Inc. Plasma etching apparatus
TW201705185A (zh) * 2015-03-17 2017-02-01 應用材料股份有限公司 離子對離子電漿原子層蝕刻處理及反應器
JP2021098876A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 日新電機株式会社 プラズマ処理装置
JP2021150568A (ja) * 2020-03-23 2021-09-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2541361B2 (ja) * 1992-02-04 1996-10-09 日新電機株式会社 ３極プラズマｃｖｄ装置
JP5702968B2 (ja) * 2010-08-11 2015-04-15 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制御方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW309692B (en) * 1996-02-02 1997-07-01 Applied Materials Inc Parallel plate electrode plasma reactor having an inductive antenna coupling power through a parallel plate electrode
US20080035605A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Tokyo Electron Limited Exhaust Assembly for Plasma Processing System and Method
US20120186746A1 (en) * 2009-09-29 2012-07-26 Ulvac, Inc. Plasma etching apparatus
TW201705185A (zh) * 2015-03-17 2017-02-01 應用材料股份有限公司 離子對離子電漿原子層蝕刻處理及反應器
JP2021098876A (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 日新電機株式会社 プラズマ処理装置
JP2021150568A (ja) * 2020-03-23 2021-09-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

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