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TWI784203B - 成膜裝置以及成膜方法 - Google Patents

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TWI784203B
TWI784203B TW108134577A TW108134577A TWI784203B TW I784203 B TWI784203 B TW I784203B TW 108134577 A TW108134577 A TW 108134577A TW 108134577 A TW108134577 A TW 108134577A TW I784203 B TWI784203 B TW I784203B
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矢島貴浩
中村文生
加藤裕子
植喜信
小倉祥吾
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日商愛發科股份有限公司
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Abstract

本發明的一形態之成膜裝置具備腔室、台、光源單元、氣體供給部以及清潔單元。前述腔室具有：具有成膜室之腔室本體，以及具有窗部且安裝於前述腔室本體之頂板。前述台配置於前述成膜室且具有將基板予以支持之支持面。前述光源單元設置於前述頂板，且具有經由前述窗部將能量線照射至前述支持面之照射源。前述氣體供給部將包含能量線硬化樹脂之原料氣體供給至前述成膜室，前述能量線硬化樹脂係受到前述能量線的照射而硬化。前述清潔單元連接於前述腔室，向前述成膜室導入將附著於前述頂板或腔室之前述能量線硬化樹脂予以去除之清潔氣體。

Description

成膜裝置以及成膜方法
本發明係關於一種形成由能量線硬化樹脂所構成之樹脂層的成膜裝置以及成膜方法。
當使紫外線硬化樹脂等能量線硬化樹脂硬化而在基板上形成樹脂層時，通常來說，要進行以下兩個步驟。亦即，由冷卻台(coling stage)來支持基板並將包含該樹脂之原料氣體供給至支持於冷卻台之基板上的步驟，以及將紫外線等光照射至基板上並在基板上形成已硬化之樹脂層的步驟。
尤其最近提供一種如下的成膜裝置：並非將這些複數個步驟分別在不同的真空腔室內進行，而是在一個真空腔室內進行將原料氣體供給至基板上的步驟以及藉由紫外線等在基板上形成已硬化的樹脂層的步驟(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2013-064187號公報。
[發明所欲解決之課題]
這種成膜裝置中，於腔室的頂板設置有透過紫外線之窗部，經由該窗部朝成膜室照射紫外線，藉此形成有堆積於台(stage)上的基板之紫外線硬化樹脂的硬化物層。另一方面，伴隨成膜處理的重複，附著於頂板之樹脂的量增加，藉此透過窗部之紫外線的光量減少，無法將充足量的紫外線照射至台上的基板。因此，將腔室向大氣開放並清洗或更換頂板之作業頻繁化，難以實現生產性的提高。
鑒於以上情況，本發明的目的在於提供一種能夠提高生產性的成膜裝置以及成膜方法。 [用以解決課題的手段]
為了達成上述目的，本發明的一形態的成膜裝置具備腔室、台、光源單元、氣體供給部以及清潔單元。 前述腔室具有：具有成膜室之腔室本體，以及具有窗部且安裝於前述腔室本體之頂板。 前述台配置於前述成膜室，且具有將基板予以支持之支持面。 前述光源單元設置於前述頂板，且具有經由前述窗部將能量線照射至前述支持面之照射源。 前述氣體供給部將包含能量線硬化樹脂之原料氣體供給至前述成膜室，前述能量線硬化樹脂係受到前述能量線的照射而硬化。 前述清潔單元連接於前述腔室，向前述成膜室導入將附著於前述頂板之前述能量線硬化樹脂予以去除之清潔氣體。
上述成膜裝置因具備將附著於頂板之能量線硬化樹脂予以去除之清潔單元，故無需將腔室向大氣開放便能夠清潔頂板，藉此能夠提高生產性。
前述清潔單元可包含產生氧電漿作為前述清潔氣體之電漿產生器。
前述氣體供給部可具有：簇射板(shower plate)，與前述頂板對向配置且由使前述能量線透過之材料所構成；以及空間部，形成於前述頂板與前述簇射板之間且被導入前述原料氣體。該情形下，前述清潔單元係向前述空間部導入前述清潔氣體。藉此，不僅能夠清潔頂板，亦能夠清潔簇射板。
前述清潔單元可包含產生氧電漿作為前述清潔氣體之電漿產生器。
前述電漿產生器可設置於前述氣體供給部的周圍之複數個部位。
前述台可具有能夠冷卻前述支持面之冷卻源。
前述頂板可具有支持前述窗部之框部、以及加熱前述框部之加熱源。
前述照射源可以是紫外線燈。
本發明的一形態的成膜方法包含：從前述氣體供給部向由前述支持面所支持之基板上供給原料氣體，藉此使能量線硬化樹脂堆積於前述基板上。 從前述照射源經由前述窗部照射能量線，藉此形成前述能量線硬化樹脂的硬化物層。 以清潔氣體將附著於前述頂板之能量線硬化樹脂予以去除。 [發明功效]
如以上所述，根據本發明，能夠提高生產性。
以下，參照圖式來對本發明的實施形態進行說明。
圖1是表示本發明的一實施形態的成膜裝置100之概略剖視圖。圖中X軸方向以及Y軸方向表示相互正交之水平方向，Z軸方向表示與X軸方向以及Y軸方向正交之方向。
成膜裝置100係構成為用以於基板上形成由屬於能量線硬化樹脂之紫外線硬化樹脂所構成之層的成膜裝置。成膜裝置100係於將包含紫外線硬化樹脂之原料氣體供給至基板W上後，用以將紫外線照射至基板W上而形成紫外線硬化樹脂層的裝置。
[成膜裝置] 成膜裝置100具備腔室10。腔室10具有：腔室本體11；以及 頂板12，係將腔室本體11的開口部11a氣密地封閉。 成膜裝置100進而具備台15、光源單元20、氣體供給部30以及清潔單元40。
(腔室) 腔室本體11是上部開口之金屬製的長方體形狀之真空容器，於內部具有成膜室13。成膜室13係構成為能夠經由真空排氣系統19而排氣為或維持為預定的減壓環境氣體，前述真空排氣系統19係連接於腔室本體11的底部。
頂板12具有：窗部121，係使紫外線UV透過；以及框部122，係支持窗部121。窗部121係由石英玻璃等紫外線透過性材料所構成，框部122係由鋁合金等金屬材料所構成。窗部121的數量無特別限定，可為兩個以上，亦可為單數。
(台) 台15係配置於成膜室13。台15具有：台本體151，係具有將基板W予以支持之支持面151a。
台15具有能夠將支持面151a冷卻至預定溫度以下之冷卻源153。冷卻源153例如由供內置於台本體151之冷卻水等冷卻介質循環的冷卻套(cooling jacket)所構成。冷卻源153所致的支持面151a的冷卻溫度係設定為足以使後述的原料氣體中的紫外線硬化樹脂冷凝之適當的溫度。另外，亦可構成為已冷卻至上述預定溫度以下之基板W被搬送至成膜室13。
基板W為玻璃基板，亦可為半導體基板。基板的形狀或大小無特別限定，可為矩形亦可為圓形。可於基板W的成膜面預先形成有元件。該情形下，成膜於基板W之樹脂層具有作為上述元件的保護膜之功能。
(光源單元) 光源單元20具有罩21以及照射源22。罩21配置於頂板12之上，且具有將照射源22予以收容之光源室23。光源室23例如為大氣環境氣體。照射源22是經由頂板12的窗部121朝台15的支持面151a照射作為能量線的紫外線UV之光源，通常來說係由紫外線燈所構成。但不限於此，照射源22可採用發出紫外線UV之複數個LED(Light Emitting Diode；發光二極體)排列成矩陣狀之光源模組。
(氣體供給部) 氣體供給部30將包含受到紫外線UV的照射而硬化之樹脂(紫外線硬化樹脂)之原料氣體供給至成膜室13。氣體供給部30能夠任意地構成，在本實施形態中係具有簇射板31以及空間部32。
簇射板31具有矩形的板形狀，面內具有複數個氣體供給孔311。複數個氣體供給孔311係於厚度方向上貫通簇射板31，使空間部32與成膜室13相互連通。簇射板31由石英玻璃等紫外線透過性材料所構成。簇射板31經由適當的固定構件而固定於腔室本體11的內壁面。
空間部32形成於頂板12與簇射板31之間。於空間部32係經由原料氣體生成部101而導入有上述原料氣體。
作為紫外線硬化樹脂材料來說，例如能夠使用丙烯酸系樹脂。而且，上述樹脂中亦能夠添加並使用聚合起始劑等。包含這種樹脂之原料氣體藉由設置於腔室10的外部之原料氣體生成部101而生成。原料氣體生成部101係經由配管130向氣體供給部30的空間部32導入包含上述樹脂之原料氣體。
原料氣體生成部101具有樹脂材料供給管線110、氣化器120以及配管130。
樹脂材料供給管線110具有：箱111，係填充有液狀的樹脂材料；以及配管112，係將樹脂材料從箱111向氣化器120搬送。在將樹脂材料從箱111向氣化器120搬送時使用例如由氮氣等惰性氣體所構成之載氣(carrier gas)。而且，配管112中亦能夠安裝閥V1或未圖示的液體流量控制器等。
由氣化器120生成之原料氣體係經由配管130供給至氣體供給部30的空間部32。於配管130係安裝有閥V2，且能夠調節氣體向空間部32流入。進而，藉由安裝未圖示的流量控制器，能夠控制流入至空間部32之氣體的流量。
氣體供給部30進而具有：第一加熱源341，係將頂板12的框部122予以加熱；以及第二加熱源342，係將簇射板31予以加熱。
第一加熱源341由內置於頂板12的框部122之溫水通路所構成。第二加熱源342由固定於簇射板31的表面之加熱器所構成。第二加熱源342如圖示般可安裝於簇射板31中之與成膜室13對向之面，亦可安裝於與空間部32對向之面。
第一加熱源341以及第二加熱源342係用以防止被導入至空間部32之原料氣體所含的樹脂材料附著於空間部32的內壁，且構成為能夠將氣體供給部30加熱至該樹脂材料的氣化溫度以上的適當的溫度。另外，於靠近氣體供給部30之腔室10的上部(開口部11a)亦可設置有例如匣式加熱器(cartridge heater)或溫水通路來作為第三加熱源343。
如上述般，氣體供給部30藉由第一加熱源341、第二加熱源342以及第三加熱源343而被維持為原料氣體中的樹脂材料的氣化溫度以上。然而，有例如頂板12的窗部121等導熱效率相對低的區域未被加熱至充分的溫度，樹脂成分會冷凝、附著的情形。而且，存在如下情形：隨著成膜時間(基板的處理片數)的增加，樹脂附著於空間部32的內表面之區域或厚度增加，藉此透過氣體供給部30之紫外線的光量減少，無法對台15上的基板W照射充足量的紫外線。 因此，於本實施形態中係具備用以將附著於頂板12、簇射板31、腔室本體11的開口部11a等之原料氣體中的樹脂成分予以去除的清潔單元40。
(清潔單元) 清潔單元40連接於腔室10，向空間部32導入清潔氣體。本實施形態中，清潔單元40係包含產生氧電漿作為清潔氣體之電漿產生器41。
電漿產生器41只要是ICP(Inductively Coupled Plasma；感應耦合電漿)裝置、ECR( Electron Cyclotron Resonance；電子迴旋共振) 電漿裝置、螺旋(helicon)波電漿產生裝置等能夠生成氧電漿的裝置即可，無特別限定。於氧電漿的生成氣體係使用例如氧氣或氧氣與氬氣的混合氣體。所生成之氧電漿(氧自由基)係經由配管42導入至氣體供給部30的空間部32，將附著於頂板12、簇射板31、腔室本體11的開口部11a等之樹脂分解(灰化)、去除。於配管42係安裝有閥V3，藉由在成膜中將閥V3予以關閉而阻止原料氣體向電漿產生器41內侵入。
電漿產生器41設置有複數個，但亦可為單個。本實施形態中，電漿產生器41設置於氣體供給部30的周圍的複數個部位。電漿產生器41的設置數量或設置部位無特別限定，能夠根據空間部32的大小或形狀任意地設定。
圖2是表示電漿產生器41的配置例之氣體供給部30之概略俯視圖。如該圖所示，電漿產生器41包含：一對第一電漿產生器411，係沿著氣體供給部30的一邊配置；以及第二電漿產生器412，係分別配置在與該一邊鄰接之其他兩邊。第一電漿產生器411藉由彼此鄰接配置而朝空間部32的大致整個區域照射氧電漿。另一方面，第二電漿產生器412藉由彼此偏移地配置而對空間部32內的區域照射氧電漿，前述空間部32係位於來自第一電漿產生器41的氧電漿的上游側以及下游側。藉此，即便在從各個電漿產生器41照射之氧電漿的直線前進性高的情況下，亦能夠對空間部32的所有區域導入充足量的氧電漿。
藉由將電漿產生器41配置於氣體供給部30的外部，與在空間部32的內部直接產生氧電漿的情況相比，能夠謀求裝置構成的簡樸化。而且，藉由具備複數個電漿產生器41，能夠對空間部32供給充足量的氧電漿。
成膜裝置100進而具備控制部50。通常來說，控制部50係由計算機(computer)所構成，控制成膜裝置100的各部。
[成膜方法] 繼而，對使用了如以上般所構成之本實施形態的成膜裝置100之成膜方法進行說明。
(成膜步驟) 於成膜步驟中係具有包含紫外線硬化樹脂之原料氣體的供給步驟以及紫外線樹脂層的硬化步驟。
在成膜步驟中，成膜室13係藉由真空排氣系統19而被調壓至預定的真空度，基板W配置於已冷卻至預定溫度以下的支持面151a。氣體供給部30係藉由第一加熱源341、第二加熱源342及第三加熱源343而被加熱至紫外線硬化樹脂的氣化溫度以上的溫度。
在原料氣體的供給步驟中，由原料氣體生成部101生成之包含紫外線硬化樹脂的原料氣體經由配管130導入至氣體供給部30。導入至氣體供給部30之原料氣體於空間部32中擴散，經由簇射板31的複數個氣體供給孔311而被供給至台15上的基板W的整個面。供給至基板W的表面之原料氣體中的紫外線硬化樹脂係於已冷卻至該樹脂的冷凝溫度以下的溫度之基板W的表面處冷凝、堆積。
在紫外線硬化樹脂的硬化步驟中，停止原料氣體的供給，從光源單元20的照射源22朝台15的支持面151a照射紫外線UV。因氣體供給部30係由使紫外線透過之材料所構成，故經由氣體供給部30對支持面151a上的基板W照射有充足量的紫外線UV。藉此，於基板W上形成有紫外線硬化樹脂的硬化物層。
硬化步驟結束後，基板W從成膜室13搬出，重新將未成膜的基板W搬入至成膜室。然後，同樣地實施上述各步驟。藉此，能夠以一台成膜裝置於基板W上形成預定厚度的紫外線硬化樹脂層。
藉由重複實施以上的成膜處理，於氣體供給部30的空間部32中，原料氣體中的樹脂成分逐漸堆積，有時會引起頂板12的窗部121或簇射板31的紫外線透過率降低。因此，本實施形態中係實施有使用清潔單元40之空間部32的清潔處理。
(清潔步驟) 清潔步驟係於已停止原料氣體的供給之狀態下實施。於各電漿產生器41(411、412)中產生之氧電漿(氧自由基)係經由配管42導入至氣體供給部30的空間部32。附著於空間部32的內表面(頂板12、簇射板31、腔室本體11的開口部11a)之紫外線硬化樹脂的碳係與氧自由基鍵結而以CO2 的形式氣化、分解。已分解之紫外線硬化樹脂經由成膜室13而藉由真空排氣系統19被排氣。
藉由定期地實施這種清潔處理，堆積於空間部32之紫外線硬化樹脂會被去除，或者，堆積於空間部32之紫外線硬化樹脂的量會減少。尤其，因有效地抑制頂板12的窗部121等未被加熱源直接加熱之部位中之樹脂堆積，故能夠長時間地維持穩定的紫外線的透過量。藉此，由於應成膜之基板的處理片數增加，因此能夠提供生產性優異之成膜裝置。
如以上般根據本實施形態，因具備能夠將附著於頂板12、簇射板31、腔室本體11的開口部11a之紫外線硬化樹脂予以去除之清潔單元，故能夠長期地充分確保透過氣體供給部30之紫外線的光量，藉此，能夠謀求生產性的提升。
而且，根據本實施形態，由於能夠在支持了成膜室13的真空狀態之狀態下實施頂板12等的清潔處理，故無需將成膜室13向大氣開放便能夠在成膜處理的空檔實施上述清潔處理。進而，由於以利用了清潔氣體的電漿之灰化(ashing)處理來進行樹脂等容易受損之零件的去除作業，因此能夠不損傷樹脂的附著面地將樹脂去除。
[其他實施形態] 在以上的實施形態中雖由簇射板31構成氣體供給部30，但不限於此。例如如圖3所示，可採用配置於頂板12與台15之間的複數個氣體供給配管33來作為氣體供給部30’。
氣體供給配管33係於Y軸方向延伸，且於X軸方向以等間隔排列。在氣體供給配管33的周面部係設置有朝台15上的基板W噴出原料氣體之複數個氣體供給孔。藉由這種構成，也能夠對基板W的表面全區域均勻地供給原料氣體，進而照射紫外線UV。
該情形下，電漿產生器41係向頂板12與氣體供給配管33之間導入作為清潔氣體的氧電漿。藉此，能夠將附著於頂板12、氣體供給配管33之樹脂予以去除。
以上，對本發明的實施形態進行了說明，但本發明不僅限於上述實施形態，當然能夠添加各種變更。
例如在以上的實施形態中，雖使用了能夠向氣體供給部30的空間部32導入氧電漿之電漿產生器來作為清潔單元但不限於此，亦可具備能夠於空間部32的內部直接產生氧電漿之電漿源來作為清潔單元。
而且，雖採用了氧電漿來作為清潔氣體，但清潔氣體的種類能夠根據能量線硬化樹脂的種類而適當設定。
而且，在以上的實施形態中雖示出了能量線為紫外線的例子但不限於此。亦能夠使用從例如13MHz、27MHz左右的高頻電源所產生之電磁波。該情形下，照射源能夠設為振盪器等。而且，亦能夠將能量線設為電子束，將照射源設為電子束源。
進而，亦能夠將以上的實施形態的成膜裝置用作例如具有複數個腔室之直列式(inline)或叢集式(cluster)的成膜裝置的一部分。藉由使用這種裝置，製作如發光元件般具有複數個層之元件等將變得更容易。而且，藉由這種裝置，能夠實現低成本化、空間節省化以及生產性的進一步提高。
10:腔室 11:腔室本體 11a:開口部 12:頂板 13:成膜室 15:台 19:真空排氣系統 20:光源單元 21:罩 22:照射源 23:光源室 30,30’:氣體供給部 31:簇射板 32:空間部 33:氣體供給配管 40:清潔單元 41,411,412:電漿產生器 42,112,130:配管 50:控制部 100:成膜裝置 101:原料氣體生成部 110:樹脂材料供給管線 111:箱 120:氣化器 121:窗部 122:框部 151:台本體 151a:支持面 153:冷卻源 311:氣體供給孔 341:第一加熱源 342:第二加熱源 343:第三加熱源 UV:紫外線 V1,V2,V3:閥 W:基板
[圖1]是表示本發明的一實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。 [圖2]是表示上述成膜裝置中之電漿產生器的配置例之氣體供給部之概略俯視圖。 [圖3]是表示本發明的其他實施形態的成膜裝置之概略剖視圖。
10:腔室
11:腔室本體
11a:開口部
12:頂板
13:成膜室
15:台
19:真空排氣系統
20:光源單元
21:罩
22:照射源
23:光源室
30:氣體供給部
31:簇射板
32:空間部
40:清潔單元
41:電漿產生器
42,112,130:配管
50:控制部
100:成膜裝置
101:原料氣體生成部
110:樹脂材料供給管線
111:箱
120:氣化器
121:窗部
122:框部
151:台本體
151a:支持面
153:冷卻源
311:氣體供給孔
341:第一加熱源
342:第二加熱源
343:第三加熱源
UV:紫外線
V1,V2,V3:閥
W:基板

Claims (7)

  1. 一種成膜裝置，具備：腔室，係具有：腔室本體，係具有成膜室；以及頂板，係具有窗部且安裝於前述腔室本體；台，配置於前述成膜室，且具有將基板予以支持之支持面；光源單元，設置於前述頂板，且具有經由前述窗部將能量線照射至前述支持面之照射源；氣體供給部，係具有簇射板以及空間部，且將包含能量線硬化樹脂之原料氣體從前述空間部通過前述簇射板供給至前述成膜室，前述簇射板係與前述頂板對向配置且由使前述能量線透過之材料所構成，前述空間部係形成於前述頂板與前述簇射板之間且被導入前述原料氣體，前述能量線硬化樹脂係受到前述能量線的照射而硬化；以及清潔單元，連接於前述腔室，向前述空間部導入將附著於前述頂板之前述能量線硬化樹脂予以去除之清潔氣體。
  2. 如請求項1所記載之成膜裝置，其中前述清潔單元係包含產生氧電漿作為前述清潔氣體之電漿產生器。
  3. 如請求項2所記載之成膜裝置，其中前述電漿產生器係設置於前述腔室的周圍之複數個部位。
  4. 如請求項1或2所記載之成膜裝置，其中前述台係具有能夠冷卻前述支持面之冷卻源。
  5. 如請求項1或2所記載之成膜裝置，其中前述頂板進而具有：框部，係支持前述窗部；以及加熱源，係加熱前述框部。
  6. 如請求項1或2所記載之成膜裝置，其中前述照射源係紫外線燈。
  7. 一種成膜方法，係使用如請求項1至6中任一項所記載之成膜裝置，且包含以下步驟：從前述氣體供給部向由前述支持面所支持之基板上供給原料氣體，藉此使能量線硬化樹脂堆積於前述基板上；從前述照射源經由前述窗部照射能量線，藉此形成前述能量線硬化樹脂的硬化物層；以清潔氣體將附著於前述頂板之能量線硬化樹脂予以去除。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102748066B1 (ko) * 2022-11-30 2025-01-02 주식회사 비아트론 반도체 기판의 프리크리닝 장치 및 이를 이용한 프리크리닝 방법
US20250183066A1 (en) * 2023-12-01 2025-06-05 Applied Materials, Inc. Photo-emitting plasma for activation in processing chambers, and related apparatus and methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200303574A (en) * 2001-12-12 2003-09-01 Semiconductor Energy Lab Film formation apparatus and film formation method and cleaning method
TW200828403A (en) * 2006-09-29 2008-07-01 Tokyo Electron Ltd Deposition apparatus and method for operating the same
CN102356451A (zh) * 2009-03-31 2012-02-15 东京毅力科创株式会社 处理装置
JP2013064187A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Ulvac Japan Ltd 成膜装置及び成膜方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1281891C (zh) * 2003-11-12 2006-10-25 中国科学院力学研究所 等离子体增强裂解有机废弃物的方法和等离子体炉
JP4035568B2 (ja) * 2004-11-29 2008-01-23 株式会社エーイーティー 大気圧大面積プラズマ発生装置
US7789965B2 (en) * 2006-09-19 2010-09-07 Asm Japan K.K. Method of cleaning UV irradiation chamber
JP2015529395A (ja) * 2012-08-23 2015-10-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｕｖチャンバを洗浄するための方法及びハードウェア
CN203179834U (zh) * 2013-02-05 2013-09-04 珠海宝丰堂电子科技有限公司 等离子处理装置
CN103747607A (zh) * 2013-12-24 2014-04-23 苏州市奥普斯等离子体科技有限公司 一种远区等离子体喷枪装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200303574A (en) * 2001-12-12 2003-09-01 Semiconductor Energy Lab Film formation apparatus and film formation method and cleaning method
TW200828403A (en) * 2006-09-29 2008-07-01 Tokyo Electron Ltd Deposition apparatus and method for operating the same
CN102356451A (zh) * 2009-03-31 2012-02-15 东京毅力科创株式会社 处理装置
JP2013064187A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Ulvac Japan Ltd 成膜装置及び成膜方法

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