JP7353209B2 - ダミーウエハ - Google Patents
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Description
本開示は、ダミーウエハに関する。
特許文献１は、パラメータを測定するための機器の技術を開示している。機器は、基板と、基板表面によって運搬されると共に配置されてそれらの位置で独立してパラメータを測定する複数のセンサと、前記基板表面によって運搬される少なくとも一つの電子的プロセス構成要素と、を含む。また、前記機器は、さらに、前記基板表面にわたって広がり複数の前記センサ及び前記少なくとも一つの電子的プロセス構成要素に接続される電気的導体と、前記センサ、電子的プロセス構成要素及び導体の上方に配置されるカバーと、を含む。前記機器は、生産基板と略同等の厚さ及び／又は平坦さを有し、前記カバー及び基板は基板プロセスセルによりプロセスを受ける生産基板と類似の材料特性を有する。
本開示は、シリコンウエハに形成された電子デバイスの発熱による温度分布を模擬した温度分布を表す赤外線画像を取得可能な技術を提供する。
本開示の一の態様によれば、面状ヒータと、前記面状ヒータを挟持するアルミニウム合金製、アルミニウム製、又は炭化珪素製の一対の板状部材とを含む、ダミーウエハが提供される。
一の側面によれば、シリコンウエハに形成された電子デバイスの発熱による温度分布を模擬した温度分布を表す赤外線画像を取得可能にすることができる。
以下、本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。以下では図中における上下方向又は上下関係を用いて説明するが、普遍的な上下方向又は上下関係を表すものではない。
図１は、実施形態に係るダミーウエハ１００の一例を示す図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ矢視断面の一例を示す図である。ダミーウエハ１００は、プレート１１０Ａ、１１０Ｂと、面状ヒータ１２０とを含む。図３は、面状ヒータ１２０の一例を示す図である。
ダミーウエハ１００は、一例として、シリコンウエハに形成された電子デバイスの電気特性の検査を行う検査装置のチャックトップの上に、シリコンウエハの代わりに載置し、ダミーウエハ１００の温度分布、又は、ダミーウエハ１００及びチャックトップの温度分布を測定する際に用いる。温度分布を表す画像データは、赤外線サーモグラフィカメラで撮像する。
面状ヒータ１２０は、独立的に制御可能な複数の発熱体１２２を含むため、温度分布の測定に際して複数の発熱体１２２のうちの幾つかを選択して加熱することにより、シリコンウエハに形成された複数の電子デバイスのうちのいずれかにプローブピンから電気信号を与えて発熱させた状態を模擬的に実現することができる。すなわち、ダミーウエハ１００は、本物のシリコンウエハに形成された電子デバイスの電気特性を検査する際と同等の発熱条件で、本物の電子デバイスの電気特性を検査している状態を模擬的に実現できる装置である。
ダミーウエハ１００は、一例として、シリコンウエハと同様に円板状であり、シリコンウエハと等しい直径を有する。ダミーウエハ１００の直径は、一例として、１５０ｍｍ（６インチ）、２００ｍｍ（８インチ）、又は３００ｍｍ（１２インチ）等である。ダミーウエハ１００は、結晶方向を示すオリエンテーションフラット又はノッチ等を有していてもよい。また、ダミーウエハ１００の厚さは、一例として、約０．５ｍｍ～約１ｍｍであり、シリコンウエハと略同じ厚さである。
プレート１１０Ａ、１１０Ｂは、一対の板状部材の一例であり、面状ヒータ１２０の両面にそれぞれ固定されている。換言すれば、プレート１１０Ａ、１１０Ｂは、面状ヒータ１２０を挟持している。プレート１１０Ａ、１１０Ｂは、一例としてＡ５０５２系のアルミニウム合金製であり、アルマイト処理による酸化被膜を表面に有する。プレート１１０Ａ、１１０Ｂの厚さは、一例として、約０．１ｍｍ～約０．３ｍｍである。
Ａ５０５２系のアルミニウム合金製のプレート１１０Ａ、１１０Ｂは、発熱体１２２が放射する赤外線を透過しない。発熱体１２２が放射する赤外線の波長は、一例として、１μｍ～２０μｍ程度である。このため、ダミーウエハ１００を赤外線サーモグラフィカメラで撮像すれば、上側に位置するプレート１１０Ａの温度分布が得られる。
ここで、シリコンウエハのダミーを作るのであれば、一例として、プレート１１０Ａ、１１０Ｂとしてシリコンウエハよりも薄いシリコン製のプレートを用いることが考えられる。しかしながら、シリコンは約１．２μｍ以上の赤外線を透過する性質があるため、赤外線サーモグラフィカメラで撮像すると、プレート１１０Ａの下にある面状ヒータ１２０の発熱体１２２のパターン（形状）が赤外線画像に含まれる。プレート１１０Ａよりも発熱体１２２の方が温度が高いため、赤外線画像は、殆ど発熱体１２２のパターン（形状）だけを表すものになる。これでは、上側のプレート１１０Ａに生じる温度分布を正しく把握できない。このような理由から、赤外線を透過しない性質を有する材料でプレート１１０Ａ、１１０Ｂを作製するために、一例として、Ａ５０５２系のアルミニウム合金を用いる。
Ａ５０５２系とは、ＪＩＳのアルミニウム合金番号がＡ５０５２のアルミニウム合金であり、加熱処理等の種類を表す材料の調質は、いずれのものであってもよいことを意味する。Ａ５０５２系のアルミニウム合金は、アルミニウムとマグネシウムの合金であり、比熱、密度、体積比熱、相対体積比熱、熱膨張率、及び熱伝導率等の材料特性がシリコンに近いため、プレート１１０Ａ、１１０Ｂの材料として好適である。
また、２枚のプレート１１０Ａ、１１０Ｂを用いるのは、プレート１１０Ａ、１１０Ｂで面状ヒータ１２０を挟むことにより、ダミーウエハ１００の上面側（ここではプレート１１０Ａ側）と、下面側（ここではプレート１１０Ｂ側）とで、熱膨張が均等に生じ、上面側と下面側のバランスが取れるからである。
また、プレート１１０Ａ、１１０Ｂの表面にアルマイト処理を行うのは、プレート１１０Ａ、１１０Ｂの表面を保護するためと、アンカー効果でプレート１１０Ａ、１１０Ｂを面状ヒータ１２０の両面に貼り付けるためである。アルマイト処理で形成される酸化被膜は、微細孔を有する多孔質層であるため、アンカー効果で面状ヒータ１２０のポリイミドフィルムが吸着する。このようにして、接着剤等を使用せずに、プレート１１０Ａ、１１０Ｂと面状ヒータ１２０とを貼り合わせている。
このようなプレート１１０Ａ、１１０Ｂを用いて面状ヒータ１２０と貼り合わせることにより、シリコンウエハと同等の（非常に近い）熱容量を有するダミーウエハ１００を実現できる。シリコンウエハと同等の熱容量を有するダミーウエハ１００は、シリコンウエハと非常に近い温度分布が得られ、シリコンウエハにおける温度分布を模擬的に再現できるからである。
また、アルマイト処理で形成される酸化被膜は、黒色であることが好ましく、つや消し黒であることがさらに好ましい。ダミーウエハ１００の温度分布を表す赤外線画像を赤外線サーモグラフィカメラで撮像する際に、ダミーウエハ１００自体が最も写り難い色であるからである。また、黒色以外に、明度がある程度低い色であってもよい。
ここでは、プレート１１０Ａ、１１０ＢがＡ５０５２系のアルミニウム合金製である形態について説明するが、アルミニウム合金は、ＪＩＳのアルミニウム合金番号がＡ６０６１系のアルミニウム合金であってもよい。
Ａ６０６１系とは、ＪＩＳのアルミニウム合金番号がＡ６０６１のアルミニウム合金であり、加熱処理等の種類を表す材料の調質は、いずれのものであってもよいことを意味する。一例として、Ａ６０６１系のアルミニウム合金製のうちの調質がＴ４のＡ６０６１Ｔ４のアルミニウム合金製を用いることができる。Ａ６０６１系のアルミニウム合金は、Ａ５０５２系のアルミニウム合金と同様に、赤外線を透過しない。また、Ａ６０６１系のアルミニウム合金は、アルミニウムとマグネシウムとシリコンの合金であり、Ａ５０５２系のアルミニウム合金と同様に、比熱、密度、体積比熱、相対体積比熱、熱膨張率、及び熱伝導率等の材料特性がシリコンに近いため、プレート１１０Ａ、１１０Ｂの材料として好適である。
また、プレート１１０Ａ、１１０Ｂは、アルマイト処理の代わりに、サンドブラスト処理等のブラスト処理を表面に行ってもよい。そして、サンドブラスト処理で表面を凹凸にして、アンカー効果でプレート１１０Ａ、１１０Ｂと面状ヒータ１２０とを貼り付けてもよい。また、プレート１１０Ａ、１１０Ｂは、アルマイト処理で酸化被膜を形成してから、サンドブラスト処理を行ったものであってもよい。ブラスト処理は、プレート１１０Ａ、１１０Ｂの少なくとも面状ヒータ１２０に貼り付けられる面に施せばよい。
また、プレート１１０Ａ、１１０Ｂは、アルマイト処理を行っていないＡ５０５２系又はＡ６０６１系のアルミニウム合金製であってもよい。アルマイト処理を行っていない場合は、例えば、接着剤を用いてもダミーウエハ１００の熱容量がシリコンウエハと大きく変わらないようにできるのであれば、接着剤等で面状ヒータ１２０の両面にプレート１１０Ａ、１１０Ｂを貼り付ければよい。ダミーウエハ１００の熱容量がシリコンウエハと比べて大きく異なると、本物のシリコンウエハにおける温度分布を模擬した温度分布とは大きく異なるものになるからである。
また、プレート１１０Ａ、１１０Ｂは、比熱、密度、体積比熱、相対体積比熱、熱膨張率、及び熱伝導率等の材料特性がシリコンに近い材料で作製されていればよいため、アルミニウム（Ａｌ）製又は炭化珪素（ＳｉＣ）製であってもよい。
アルミニウム製の場合には、表面にアルマイト処理による酸化被膜を形成すれば、接着剤等を用いずに、プレート１１０Ａ、１１０Ｂと面状ヒータ１２０とを貼り合わせることができる。また、アルマイト処理を行えば、赤外線サーモグラフィカメラで撮像する際に、ダミーウエハ１００が写り難くすることができる。なお、プレート１１０Ａ、１１０Ｂにアルマイト処理を行わずに、接着剤を用いてもダミーウエハ１００の熱容量がシリコンウエハと大きく変わらないようにでき、本物のシリコンウエハにおける温度分布を模擬した温度分布が得られるのであれば、アルマイト処理を行わずに接着剤等で面状ヒータ１２０の両面に貼り付けてもよい。
炭化珪素製の場合には、サンドブラスト処理等のブラスト処理で表面を凹凸にして、アンカー効果でプレート１１０Ａ、１１０Ｂと面状ヒータ１２０とを貼り付けてもよい。ブラスト処理は、プレート１１０Ａ、１１０Ｂの少なくとも面状ヒータ１２０に貼り付けられる面に施せばよい。炭化珪素は、相対体積比熱が１．２でシリコンに近い値を有するため、プレート１１０Ａ、１１０Ｂの材料に非常に適している。また、プレート１１０Ａ、１１０Ｂにサンドブラスト処理を行わずに、接着剤を用いてもダミーウエハ１００の熱容量がシリコンウエハと大きく変わらないようにでき、本物のシリコンウエハにおける温度分布を模擬した温度分布が得られるのであれば、サンドブラスト処理を行わずに接着剤等で面状ヒータ１２０の両面に貼り付けてもよい。
面状ヒータ１２０は、厚さがごく薄いシート状のヒータであり、図３に示すように、フィルム１２１と、複数の発熱体１２２とを有する。面状ヒータ１２０の厚さは、一例として約０．１ｍｍ～約０．３ｍｍである。面状ヒータ１２０は、図２に示すようにプレート１１０Ａ、１１０Ｂの間に設けられる。プレート１１０Ａ、１１０Ｂの間に面状ヒータ１２０を設けたダミーウエハ１００の厚さは、シリコンウエハの厚さと同等であり、一例として、０．５ｍｍ～１ｍｍである。
フィルム１２１は、一例としてポリイミド製であり、発熱体１２２が形成されるフィルム基板である。発熱体１２２は、一例としてステンレス製の金属箔で構成されるヒータであり、電熱線である。ステンレスは、微細なパターンを形成しやすいため、フィルム１２１に多数の発熱体１２２を形成するのに好適である。
フィルム１２１は、一例として、２枚のポリイミドフィルムで構成される。面状ヒータ１２０は、１枚のポリイミドフィルムの一方の表面に形成されたステンレスの金属箔をエッチング処理で複数の発熱体１２２の形状にパターニングしてから、もう１枚のポリイミドフィルムを熱圧着によって貼り付け、２枚のポリイミドフィルムの間に複数の発熱体１２２を挟み込んだ構成を有する。このようにして、発熱体１２２を絶縁している。
図３には、各発熱体１２２のパターンが見えるように各発熱体１２２を拡大し、一例として、１０個の発熱体１２２を示す。複数の発熱体１２２は、一例として、本物のシリコンウエハに作製される電子デバイス（ダイ）の数と同数で、ダイと同一の平面的な寸法を有する。図３では、各発熱体１２２のパターンに接続される端子を省略するが、各発熱体１２２には、電流を供給するための正極性端子と負極性端子とが接続される。各発熱体１２２の正極性端子と負極性端子は、一例として、他の発熱体１２２を避けて、フィルム１２１の外周まで引き延ばしておけばよい。
このような複数の発熱体１２２が得られるように、１枚のポリイミドフィルムの一方の表面に形成されたステンレスの金属箔をパターニングすればよい。例えば、本物のシリコンウエハに１ｃｍ角の電子デバイスが１５０個含まれる場合には、面状ヒータ１２０は、１ｃｍ角の発熱体１２２を１５０個含む構成であればよい。
各発熱体１２２の正極性端子と負極性端子を図示しない電源に接続し、各発熱体１２２に独立的に電流を流すことができるようにすれば、任意の１又は複数の発熱体１２２を選択して発熱させることができる。これにより、シリコンウエハに形成した複数の電子デバイスが発熱している状態を模擬的に実現することができる。なお、１又は複数の発熱体１２２を選択する組み合わせを複数通り用意しておいてもよい。
そして、任意の１又は複数の発熱体１２２を選択して発熱させている状態で、ダミーウエハ１００を赤外線サーモグラフィカメラで撮像すれば、ダミーウエハ１００の温度分布、又は、ダミーウエハ１００及びチャックトップの温度分布を測定することができる。発熱体１２２の発熱によるダミーウエハ１００の温度の上限は、一例として２００℃である。フィルム１２１として用いるポリイミドフィルムの温度上限が約２００℃だからである。
以上のように、ダミーウエハ１００のプレート１１０Ａ、１１０Ｂは、Ａ５０５２系のアルミニウム合金製であるため、発熱体１２２が放射する赤外線を透過しない。このため、ダミーウエハ１００を赤外線サーモグラフィカメラで撮像すれば、上側に位置するプレート１１０Ａの温度分布を表す赤外線画像を得ることができる。プレート１１０Ａの温度分布は、面状ヒータ１２０に含まれる任意の１又は複数の発熱体１２２を発熱させることによって得られるものであり、シリコンウエハに形成された電子デバイスの発熱を模擬したものである。
また、プレート１１０Ａ、１１０Ｂとして用いるＡ５０５２系のアルミニウム合金は、比熱、密度、体積比熱、相対体積比熱、熱膨張率、及び熱伝導率等の材料特性がシリコンに近いため、シリコンウエハに形成された電子デバイスを発熱させた場合と同様の温度分布が得られる。このため、本物のシリコンウエハに形成された電子デバイスの電気特性を検査している状態に近い状態で、模擬的な温度分布を表す赤外線画像を得ることができる。
したがって、シリコンウエハに形成された電子デバイスの発熱による温度分布を模擬した温度分布を表す赤外線画像を取得可能なダミーウエハ１００を提供することができる。
また、ダミーウエハ１００は、アルマイト処理を行ったＡ５０５２系のアルミニウム合金製のプレート１１０Ａ、１１０Ｂと、面状ヒータ１２０とを接着剤を用いずに貼り合わせた構成を有するため、非常に薄くすることができ、シリコンウエハの厚さと同等の０．５ｍｍ～１ｍｍの厚さを一例として有する。このように、接着剤を用いずにプレート１１０Ａ、１１０Ｂと、面状ヒータ１２０とを貼り合わせることにより、ダミーウエハ１００の熱容量をシリコンウエハの熱容量と同等にすることができる。このことによっても、シリコンウエハに形成された電子デバイスの発熱による温度分布を模擬した温度分布を表す赤外線画像を取得可能なダミーウエハ１００を提供することができる。
また、ダミーウエハ１００の熱容量をシリコンウエハの熱容量と同等にすることは、プレート１１０Ａ、１１０Ｂに、アルマイト処理が施されたＡ６０６１系のアルミニウム合金、アルマイト処理が施されたアルミニウム、及び、サンドブラスト処理が施された炭化珪素を用いた場合も同様である。これらの場合にも、シリコンウエハに形成された電子デバイスの発熱による温度分布を模擬した温度分布を表す赤外線画像を取得可能なダミーウエハ１００を提供することができる。
また、Ａ５０５２系のアルミニウム合金、Ａ６０６１系のアルミニウム合金、及びアルミニウムにアルマイト処理を行わずに接着剤等でプレート１１０Ａ、１１０Ｂと面状ヒータ１２０とを貼り合わせてもシリコンウエハに近い熱容量が得られる場合には、同様に、模擬的な温度分布を表す赤外線画像を取得可能なダミーウエハ１００を提供することができる。
近年は、高機能化や高集積化の流れから、チャックトップ上のウエハに形成された電子デバイスの発熱も含めて温度分布を評価する要求がある。このような要求に応じて、実際のテスト中と同等の条件を実現するには、実際にシリコンウエハに電子デバイスを形成し、電子デバイスの動作試験を行いながら温度分布を取得する方法が考えられる。しかしながら、実際にシリコンウエハに電子デバイスを形成するには、半導体プロセスの実現に膨大な時間とコストが掛かり、実現するのは現実的ではない。
これに対して、ダミーウエハ１００は、アルミニウム合金等で作製したプレート１１０Ａ、１１０Ｂの間に面状ヒータ１２０を設けることによって、シリコンウエハと同等の熱容量を有する構成を実現できる。このため、ダミーウエハ１００を用いれば、半導体プロセスの実現に必要とされる膨大な時間とコストを掛けることなく、短時間かつ低コストで、シリコンウエハに形成された電子デバイスの電気特性の検査を行っている状態を模擬できる。シリコンウエハに形成された電子デバイスの発熱による温度分布を模擬した温度分布を表す赤外線画像を用いて、温度分布の評価を短時間かつ低コストで行うことができる。
以上、本開示に係る載置台及びダミーウエハの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
１００ ダミーウエハ
１１０Ａ、１１０Ｂ プレート
１２０ 面状ヒータ
１２１ フィルム
１２２ 発熱体
１１０Ａ、１１０Ｂ プレート
１２０ 面状ヒータ
１２１ フィルム
１２２ 発熱体
Claims (6)
- 面状ヒータと、
前記面状ヒータを挟持するアルミニウム合金製、アルミニウム製、又は炭化珪素製の一対の板状部材と
を含む、ダミーウエハ。 - 前記アルミニウム合金は、５０５２系又は６０６１系のアルミニウム合金である、請求項１に記載のダミーウエハ。
- 前記一対の板状部材は、アルミニウム合金製、又は、アルミニウム製であり、表面にアルマイト処理による酸化被膜を有する、請求項１又は２に記載のダミーウエハ。
- 前記酸化被膜は、黒色である、請求項３に記載のダミーウエハ。
- 前記酸化被膜は、つや消し黒色である、請求項３に記載のダミーウエハ。
- 前記一対の板状部材の少なくとも前記面状ヒータに当接する面は、ブラスト処理が施されている面である、請求項１又は２に記載のダミーウエハ。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289330A (ja) | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Nippon Dennetsu Co Ltd | 加熱体 |
| JP2003100422A (ja) | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 箔状の抵抗発熱素子及び面状セラミックスヒーター |
| JP2004193114A (ja) | 2002-11-25 | 2004-07-08 | Ibiden Co Ltd | 金属ヒータ |
| JP2005123000A (ja) | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ヒータ |
| US20180313697A1 (en) | 2015-10-19 | 2018-11-01 | Novena Tec Inc. | Process monitoring device |
| JP2018182280A (ja) | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックス部材 |
| JP2019071349A (ja) | 2017-10-10 | 2019-05-09 | 住友電気工業株式会社 | ウエハ加熱用ヒータユニット |
| US20200126824A1 (en) | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Kuo Yang Ma | Super thin heating disk |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316283A (ja) * | 1995-05-19 | 1996-11-29 | Kobe Steel Ltd | ダミーウエハー |
| JPH1012692A (ja) * | 1996-06-25 | 1998-01-16 | Nisshinbo Ind Inc | ダミーウエハ |
| US5770324A (en) * | 1997-03-03 | 1998-06-23 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | Method of using a hot pressed silicon carbide dummy wafer |
| JP3907401B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2007-04-18 | 株式会社巴川製紙所 | ダミーウェハー |
| JP2003231203A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-08-19 | Toshiba Corp | 炭素膜被覆部材 |
| US7060622B2 (en) * | 2002-09-27 | 2006-06-13 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of forming dummy wafer |
| JP2004146568A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体製造装置用セラミックスヒーター |
| WO2004049762A1 (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-10 | Ibiden Co., Ltd. | 金属ヒータ |
| WO2008103700A2 (en) | 2007-02-23 | 2008-08-28 | Kla-Tencor Corporation | Process condition measuring device |
| JP5459907B2 (ja) * | 2010-01-27 | 2014-04-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板載置装置の評価装置、及びその評価方法、並びにそれに用いる評価用基板 |
| KR101178234B1 (ko) * | 2010-07-14 | 2012-08-30 | 서울시립대학교 산학협력단 | 이트륨나이트레이트 및 그 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 탄화규소 세라믹스 제조용 조성물, 탄화규소 세라믹스 및 그 제조방법 |
| KR101620510B1 (ko) * | 2014-08-22 | 2016-05-13 | 서울시립대학교 산학협력단 | 고인성 고경도 상압소결 탄화규소 소재 제조용 조성물, 탄화규소 소재 및 소재의 제조방법 |
| US10730082B2 (en) * | 2016-10-26 | 2020-08-04 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus and method for differential in situ cleaning |
| US9953933B1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-04-24 | Stmicroelectronics, Inc. | Flow over wire die attach film and conductive molding compound to provide an electromagnetic interference shield for a semiconductor die |
| US11043401B2 (en) * | 2017-04-19 | 2021-06-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic member |
| JP6510128B1 (ja) | 2018-08-13 | 2019-05-08 | 東芝インフラシステムズ株式会社 | 料金所データ処理装置、情報処理装置、料金所データ処理装置の車線端末制御機構の設定方法、情報処理装置の端末制御機構の設定方法、及び設定プログラム |
-
2020
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-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289330A (ja) | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Nippon Dennetsu Co Ltd | 加熱体 |
| JP2003100422A (ja) | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 箔状の抵抗発熱素子及び面状セラミックスヒーター |
| JP2004193114A (ja) | 2002-11-25 | 2004-07-08 | Ibiden Co Ltd | 金属ヒータ |
| JP2005123000A (ja) | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ヒータ |
| US20180313697A1 (en) | 2015-10-19 | 2018-11-01 | Novena Tec Inc. | Process monitoring device |
| JP2018182280A (ja) | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックス部材 |
| JP2019071349A (ja) | 2017-10-10 | 2019-05-09 | 住友電気工業株式会社 | ウエハ加熱用ヒータユニット |
| US20200126824A1 (en) | 2018-10-17 | 2020-04-23 | Kuo Yang Ma | Super thin heating disk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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