基板支持ユニット及びこれを有する基板加工装置
基板処理装置の基板支持ユニットは、第１支持部材、第２支持部材、緩衝部材、及びチューブを含む。第１支持部材は内部に電極及び発熱体を有し、基板を支持する。第２支持部材は第１支持部材の下部に備えられ、これを支持する。緩衝部材は第１支持部材と第２支持部材との間に備えられ、第１支持部材と第２支持部材との間で空隙を形成し、両者間の熱伝達を減少させる。チューブは第２支持部材を貫通して第１支持部材の下部面と接続し、電極及び発熱体に電源を印加するための配線を受容する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板支持ユニット及びこれを有する基板加工装置に関する。より詳しくは、基板の加工のための前記基板を支持及び加熱する基板支持ユニット及びこれを有する基板加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、真空チャンバ内の基板支持ユニットにシリコンウエハー及びガラス基板のような基板を固定した状態で半導体素子または平板表示素子などを製造するための多様な工程が行われる。前記基板支持ユニットの種類としては、機械的な力を用いるクランプ、真空力を用いる真空チャック、静電気力を利用する静電チャックなどを挙げることができる。
【０００３】
前記クランプは構造が複雑であり、前記工程が行われる間に汚染または変形されやすい。前記真空チャックは、前記基板が吸着される表面部位が容易に変形されることができ、真空環境において使用するには適していない。
【０００４】
前記静電チャックは構造が簡単であり、前記基板の変形無しで前記基板を固定することができる。また、前記静電チャックは、前記基板の加工性を向上させるために前記基板を加熱する発熱体を備えるのに容易である。
【０００５】
前記発熱体を備える基板支持ユニットに関する一例は、特許文献１（ｉｓｓｕｅｄ ｔｏ Ｙｏｕ Ｗａｎｇ，ｅｔ ａｌ．）に開示されている。
【０００６】
図１は、従来の技術による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【０００７】
図１を参照すると、基板支持ユニット１は、基板Ｓを支持し電極１２を含む誘電層１０、前記誘電層１０の下部に備えられ発熱体２２を含むベース２０、前記ベース２０の下部に備えられ前記ベース２０を支持する支持部３０を含む。第１接着層４０は、前記誘電層１０と前記ベース２０を接着し、第２接着層４２は、前記ベース２０と前記支持部３０を接着する。封止部材５０は、前記支持部３０とチャンバ６０との間を通じて真空が漏洩されることを防ぐ。
【０００８】
前記誘電層１０と前記ベース２０が熱伝達の優秀なセラミック材質を含むため、前記発熱体２２から発生した熱が前記誘電層１０と前記ベース２０を介して、支持部３０を通じてチャンバ６０の外部に伝達される。従って、前記発熱体２２から発生した熱が損失されて前記誘電層１０に置かれた基板Ｓが不均一に加熱されることができる。
【０００９】
また、前記第１接着層４０及び第２接着層４２が金属材質を含んでいるため、前記基板Ｓを加工するための工程ガスと反応することができる。前記工程ガスと前記第１接着層４０または第２接着層４２の反応によって金属不純物が発生することができ、前記基板Ｓを汚染させることができる。
【００１０】
金属材質を含む支持部３０は、セラミックを含むベース２０と互いに異なる熱膨張係数を有する。従って、前記発熱体２２によって前記ベース２０と前記支持部３０が高温で加熱される場合、前記ベース２０と前記支持部３０に熱変形が発生することがある。
【００１１】
前記支持部３０を通じての熱損失を防ぐために、前記支持部３０は、空洞３２を含む。
しかし、前記空洞３２は、前記チャンバ６０への熱伝達を充分に防ぐことができず、これによって、前記支持部３０を通じて伝達された熱によって前記封止部材５０が劣化することができる。従って、前記支持部３０と前記チャンバ６０との間を通じて真空が漏洩されることができる。
【００１２】
従って、前記基板支持ユニット１は、発熱体２２から発生した熱の損失によって前記基板Ｓが不均一に加熱されるか、または、前記金属パーティクルによって前記基板Ｓが汚染されるか、或いは、前記支持部３０とベース２０の熱膨張係数の差によって前記ベース基板２０と前記支持部３０に熱変形が発生するか、または前記封止部材５０の劣化によって真空が漏洩されるなどの問題点が発生することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，５３８，８７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は熱損失を減少させて基板を均一に加熱できる基板支持ユニットを提供する。
【００１５】
本発明は前記基板支持ユニットを有する基板加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一側面による基板支持ユニットは、電極及び発熱体を有し、基板を支持する第１支持部材と、前記第１支持部材の下部に具備され、前記第１支持部材を支持する第２支持部材、及び前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップを形成する緩衝部材を含む。
【００１７】
本発明の一実施形態によると、前記基板支持ユニットは、前記第２支持ユニットを貫通して前記第１支持部材の下部面と接続され、前記電極及び発熱体に電源を印加するための配線を受容するチューブをさらに含むことができる。
【００１８】
前記基板支持ユニットは、前記第２支持部材と前記チューブとの間を封止するための封止部材をさらに含むことができる。前記基板支持ユニットは、前記封止部材と隣接する第２支持部材の内部に具備され、前記封止部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことができる。
【００１９】
前記チューブは前記第１支持部材と同一材質を含むことができる。
【００２０】
本発明の他の実施形態によると、前記基板支持ユニットは、第２支持部材の内部に具備され、前記第２支持部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことができる。
【００２１】
本発明のまた他の実施形態によると、前記第１支持部材は、セラミック材質であることができる。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間のエアギャップは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることができる。
【００２３】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記緩衝部材と前記第１支持部材との接触面積と前記第１支持部材の下部面の面積の比率は０．０５〜０．９：１であることができる。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記緩衝部材は、１〜３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝達係数を有することができる。
【００２５】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記熱伝達緩衝部材は、石英、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ
２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｉＯ２などを含むことができる。これらは、単独或いは混合物の形態で使用することができる。
【００２６】
本発明の他の側面による基板加工装置は、チャンバと、基板支持ユニットと、ガス提供部を含むことができる。前記チャンバは基板加工工程を遂行する空間を提供することができ、前記ガス提供部は、前記ガス提供部は、前記基板を加工するために、前記基板上に工程ガスを供給することができる。前記基板支持ユニットは、電極及び発熱体を有し、基板を支持する第１支持部材、前記第１支持部材の下部に具備され前記第１支持部材を支持する第２支持部材、及び前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップとを形成する緩衝部材を含むことができる。
【発明の効果】
【００２７】
上述のような本発明の実施形態によると、第１支持部材は、基板を加工するために前記基板を支持することができ、前記基板を加熱するためにヒーターを有することができる。第２支持部材は、前記第１支持部材を支持することができる。前記第１支持部材と第２支持部材との間には緩衝部材が介在されることができ、前記緩衝部材によって前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップが形成されることができる。
【００２８】
従って、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達は、前記エアギャップによって減少することができ、これによって、前記基板を効果的かつ均一的に加熱することができる。
【００２９】
第１支持部材の下部面には第２支持部材を通じて延伸するチューブが接続されることができる。前記ヒーターは、前記チューブを通じて延伸する配線を通じて電源と接続することができる。つまり、前記チューブを利用して前記配線を前記ヒーターに容易に接続することができる。
【００３０】
また、前記第２支持部材と前記チューブとの間には封止部材が介在されることができ、前記第２支持部材内には冷却ラインが配置されることができる。結果的に前記冷却ラインは、前記緩衝部材を通じての熱伝達による前記第２支持部材の熱的変形及び前記封止部材の劣化を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【図３】図２に示す基板支持ユニットを含む基板加工装置を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明は本発明の実施形態を見せる添付図面を参照してさらに詳細に説明する。しかし、本発明は下記で説明する実施形態に限定した通りに構成されなければならないのではなく、これと異なる色々な形態で具体化してもよい。下記の実施形態は本発明が全て完成できるようにするために提供するというよりは本発明の技術分野において熟練された
当業者に本発明の範囲を十分に伝達するために提供される。
【００３３】
一つの要素が他の一つの要素または層上に配置または接続されることとして説明され
る場合、上記要素は上記他の一つの要素上に直接的に配置または接続されることもでき、他の要素または層がこれらの間に介在されることもできる。これと異なって、一つの要素が他の一つの要素上に直接的に配置または接続されることとして説明される場合、これらの間には、また他の要素が存在することはできない。類似する要素らに対しては、全体的に類似する参照符号が使用され、また、「及び／または」というの用語は、関連項目のうちの何れかの一つまたはそれ以上の組み合わせを含む。
【００３４】
多様な要素、組成、領域、層、及び／または部分のような多様な項目を説明するために第１、第２、第３等の用語を使うことができるが、上記項目はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は、単に他の要素から一つの要素を区別するために使われるのである。従って、下記で説明する第１要素、組成、領域、層、または部分は本発明の範囲内で第２要素、組成、領域、層、または部分として表現することができる。
【００３５】
空間的に相対的な用語、例を挙げると、「下部」または「底」そして「上部」等の用語は、図面にて説明した通りに他の要素に対して一要素の関係を説明するために使用することができる。相対的な用語は、図面に示した方位に加えて装置の他の方位を含むことができる。例を挙げると、図面のうちの何れかの一つで装置の方向が変わるならば、他の要素の下部側にあると説明した要素が上記他の要素の上部側にあることと整合される。従って、「下部」という典型的な用語は、図面の特定方位に対して「下部」及び「上部」方位ともを含むことができる。これと類似に、図面のうちの何れかの一つで装置の方向が変わるならば、他の要素の「下」または「真下」として説明した要素は、上記他の要素の「上」として整合される。従って、「下」または「真下」という典型的な用語は「下」と「上」の方位ともを含むことができる。
【００３６】
下記で使われた専門用語は単に特定実施形態を説明するための目的で使われることであって、本発明を限定するためのものではない。下記で使われた通り、単数の形態で表示するのは特別に明確に指示しない以上、複数の形態も含む。また、「有する」または「含む」という用語が使われる場合、これは言及された形態、領域、完全体、段階、作用、要素、及び／または成分の存在を特徴づけることであり、他の一つ以上の形態、領域、完全体、段階、作用、要素、成分、及び／またはこれらのグループの追加を排除するのではない。
【００３７】
別に限定しない以上、技術及び科学用語を含む全ての用語らは本発明の技術分野で通常の知識を有する当業者に理解できる同一意味を有する。通常の辞書で限定されるのと同一の上記用語は関連技術と本発明の説明の文脈においてそれらの意味と一致する意味を有すると解釈するべきであり、明確に限定しない限り理想的または過度に外形的な直感で解釈しないべきである。
【００３８】
本発明の実施形態は、本発明の理想的な実施形態の概略的な図面である断面図を参照して説明する。これによって、前記図面の形状からの変化、例えば、製造方法及び／または許容誤差の変化は予想できるものである。従って、本発明の実施形態は図面にて説明した領域の特定形状に限定した通りに説明されるのではなく、形状においての偏差を含むことである。例えば、平らなものと説明した領域は、一般的に凹凸及び／または非線形的な形態を有することもできる。また、図面にて説明した尖った角は丸まった形態になることもできる。従って、図面にて説明した領域は、全体的に概略的であり、これらの形状は領域の正確な形状を説明するためのものではなく、なお、本発明の範囲を限定するためのものでもない。
【００３９】
図２は、本発明の一実施形態による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【００４０】
図２を参照すると、本発明の一実施形態による基板支持ユニット１００は、第１支持部材１１０、第２支持部材１２０、緩衝部材１３０、チューブ１４０、封止部材１５０、冷却ライン１６０などを含むことができる。
【００４１】
前記第１支持部材１１０は、円板形態を有する。前記第１支持部材１１０の大きさは、半導体素子または平板表示素子を形成するための基板Ｓの大きさと同一であるか、または前記基板Ｓの大きさより大きいことができる。前記第１支持部材１１０は、基板Ｓを支持する。
【００４２】
前記第１支持部材１１０は、燒結セラミックを含む。前記燒結セラミックを形成するセラミックの例としては、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、 ＺｒＯ２、ＡｌＣ、ＴｉＮ、ＡｌＮ、
ＴｉＣ，ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＢｘＣｙ、ＢＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、Ｍｕｌｌｉｔｅ、ＡｌＦ３などを挙げることができる。これらは、単独或いは複合的に使用することができる。
【００４３】
前記第１支持部材１１０は、内部に電極１１２及び発熱体１１４を含む。
【００４４】
図２に示すように、前記電極１１２は、前記第１支持部材１１０の上部面に近く配置することができる。本発明の実施形態によると、前記電極１１２は、１つであることができる。一例として、前記電極１１２は、直流電源と接続することができる。従って、前記電極１１２は、前記基板Ｓを吸着するための静電気力を発生することができる。他の例として、前記電極１１２は、高周波電源と接続することができる。従って、前記電極１１２は、前記基板Ｓを加工するために真空チャンバ６０内で発生されたプラズマを前記基板Ｓに誘導することができる。さらに、他の例として、前記電極１１２は、前記直流電源及び前記高周波電源と同時に接続することができる。前記直流電源及び前記高周波電源は、個別的または組み合わせの形態で前記電極１１２と接続することができる。この場合、直流パワー及び高周波パターが選択的に前記電極１１２に印加されることができる。
【００４５】
本発明の他の実施形態によると、前記電極１１２は、２つ、つまり第１電極及び第２電極を含むことができる。前記第１電極と前記第２電極は互いに接続せず、互いに異なる直流電源と接続することができる。例えば、前記第１電極には正のパワーが印加されることができ、前記第２電極には負のパワーが印加されることができる。
【００４６】
一方、前記高周波電源は、ＬＰＦ（ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）、ＨＰＦ（ｈｉｇｈ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）、ＢＰＦ（ｂａｎｄ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）、及びＢＲＦ（ｂａｎｄ ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ ｆｉｌｔｅｒ）のような帯域フィルタ（ｂａｎｄ ｆｉｌｔｅｒ）を含むことができる。
【００４７】
前記電極１１２は、電気抵抗が小さく、熱膨張率の低い金属材質を含む。前記金属の例としては、タングステンＷ、モリブデンＭｏ、銀Ａｇ、金Ａｕ、またはこれらの合金を挙げることができる。
【００４８】
前記発熱体１１４は、前記第１支持部材１１０の内部で前記電極１１２の下に配置されることができる。前記発熱体１１４は、電源と接続されることができ、前記基板Ｓを加熱するために使用することができる。前記基板Ｓの加熱温度は、約２５０〜３５０℃であることができる。前記発熱体１１４は、電気抵抗の小さい金属材質を含む。前記金属の例としては、タングステンＷ、モリブデンＭｏ、タンタルＴａ、またはこれらの合金を挙げる
ことができる。
【００４９】
前記第２支持部材１２０は、円板形態を有する。前記第２支持部材１２０は、前記第１支持部材１１０の下部に具備される。前記第２支持部材１２０は、金属を含むことができる。
【００５０】
前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間に具備される。特に、前記緩衝部材１３０は、前記第２支持部材１２０上に配置されることができ、前記第１支持部材１１０と部分的に支持することができる。前記第１支持部材１１０は、前記緩衝部材１３０によって前記第２支持部材１２０から離隔されることができる。一例として、前記緩衝部材１３０は、リング形態を有することができる。他の例として、前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０を支持するための複数のブロックを含むことができる。前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０及び第２支持部材１２０との間の熱伝達を減少させるために具備することができる。
【００５１】
前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０及び第２支持部材１２０と部分的に接触することができる。特に、前記第１支持部材１１０と前記緩衝部材１３０との間の接触面積と前記第１支持部材１１０の下部面の面積の第１比率は、約０．０５〜０．９：１程度であることができる。
【００５２】
前述のように、前記第２支持部材１２０が前記第１支持部材１１０に直接接触せず、前記緩衝部材が前記第１支持部材１１０と部分的に接触するため、前記第１支持部材１１０と第２支持部材１２０との間においての熱伝達が減少することができる。結果的に、前記第２支持部材１２０を通じての熱損失が減少することができる。
【００５３】
一方、前記緩衝部材１３０と前記第２支持部材１２０との間の接触面積と前記第２支持部材１２０の上部面の面積の第２比率は、約０．０５〜０．９：１程度であることができる。
【００５４】
前記第１比率が０．０５未満である場合、前記第１支持部材１１０が前記緩衝部材１３０によって安定的に支持されにくく、前記第１比率が０．９を超過する場合、前記第２支持部材を通じての熱損失を効果的に減少させることが難しい。
【００５５】
また、前記第２比率が０．０５未満である場合、前記第１支持部材１１０と前記緩衝部材１３０が不安定になることがあり、前記第２比率が０．９を超過する場合、前記第２支持部材を通じての熱損失を効果的に減少させることが難しい。
【００５６】
前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０が互いに離隔されるため、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間にエアギャップ１３２が形成される。前記エアギャップ１３２は、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間の熱伝達を減少させて前記第２支持部材１２０を通じての熱の損失を減らすことができる。
【００５７】
前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間のエアギャップ１３２は、約０．１〜５ｍｍであることができる。
【００５８】
前記エアギャップ１３２が、約０．１ｍｍ未満である場合、前記第１支持部材１１０と第２支持部材１２０との間で熱伝達を充分に減少させることができず、前記エアギャップ１３２が、約５ｍｍを超過する場合、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間の熱伝達を充分に減少させることができるが、前記基板支持ユニット１００のサイズが大きいことがある。
【００５９】
前記第１支持部材１１０と第２支持部材１２０は、前記緩衝部材１３０が挿入される第１溝と第２溝をそれぞれ有することができる。前記第１溝の幅は、前記第１支持部材１１０及び前記緩衝部材１３０の熱膨張を考慮して前記緩衝部材１３０の幅に対して約０．２〜１％の公差を有する。前記第２溝の幅は、前記第２支持部材１２０及び前記緩衝部材１３０の熱膨張を考慮して前記緩衝部材１３０の幅に対して約０．２〜２％の公差を有する。
【００６０】
前記緩衝部材１３０は、熱衝撃に耐え、熱伝達係数が小さい物質からなる。例えば、前記緩衝部材１３０は、約１〜３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度の熱伝達係数を有することができる。従って、前記緩衝部材１３０と第２支持部材１２０を通じての熱損失が減少することができる。
【００６１】
前記緩衝部材１３０の熱伝達係数が約３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超過する場合、前記緩衝部材１３０及び前記第２支持部材１２０を通じての熱損失が充分に減少しない場合がある。
【００６２】
前記緩衝部材１３０の例としては、石英、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｉＯ２などを含むことができる。これらは、単独或いは混合物の形態で使用することができる。
【００６３】
前記緩衝部材１３０及び前記エアギャップ１３２は、前記発熱体１１４から発生した熱が前記第２支持部材１２０に伝達することを減少させることができ、これによって、前記第２支持部材１２０を通じての熱損失が減少することができる。
【００６４】
前記チューブ１４０は、前記第１支持部材１１０の下部面と接続することができ、前記第２支持部材１２０を通じて延伸することができる。前記チューブ１４０は、前記第１支持部材１１０と同一のセラミック材質を含む。
【００６５】
前記チューブ１４０は、セラミック接合剤（ｃｅｒａｍｉｃ ｂｉｎｄｅｒ）を通じての燒結及び金属充填剤（ｍｅｔａｌ ｆｉｌｌｅｒ）を利用したろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）を通じて前記第１支持部材１１０と接合する。従って、前記基板支持ユニット１００が前記基板Ｓを加工するための真空チャンバ６０の内部に具備される場合、前記第１支持部材１１０と前記チューブ１４０との間を通じての真空の漏洩を防ぐことができる。
【００６６】
前記チューブ１４０は空洞形態を有するため、前記チューブ１４０を通じて前記第１支持部材１１０の熱が損失することを減らすことができる。
【００６７】
図示はしていないが、前記電極１１２及び前記発熱体１１４に電源を印加するための配線が前記チューブ１４０内に受容されることができ、前記チューブ１４０を通じて前記電極１１２及び前記発熱体１１４と接続される。また、前記第１支持部材１１０の温度を測定するための温度センサー（図示せず）及び前記温度センサーに接続された信号ラインが前記チューブ１４０内に配置されることができる。従って、前記チューブ１４０を通じて前記配線を前記電極１１２及び前記発熱体１１４に容易に接続することができ、前記温度センサーを前記第１支持部材に容易に装着することができる。
【００６８】
前記封止部材１５０は、第１封止部材１５２及び第２封止部材１５４を含む。
【００６９】
前記第１封止部材１５２は、前記第２支持部材１２０と前記チューブ１４０との間に具備される。従って、前記第２支持部材１２０と前記チューブ１４０との間を通じての真空漏洩を防ぐことができる。前記第２封止部材１５４は、前記第２支持部材１２０と前記真空チャンバ６０との間に具備される。従って、前記第２支持部材１２０と前記真空チャンバ
６０との間を通じての真空の漏洩を防ぐことができる。前記第１封止部材１５２及び第２封止部材１５４の例としてはＯリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）を挙げることができる。
【００７０】
前記冷却ライン１６０は、前記第１冷却ライン１６２及び第２冷却ライン１６４を含む。
【００７１】
前記第１冷却ライン１６２は、前記第２支持部材１２０の内部に配置されて前記第２支持部材１２０を冷却する。特に、前記第１冷却ライン１６２は、前記第２支持部材１２０の内部で前記緩衝部材１３０と隣接するように配置されることができる。前記第１冷却ライン１６２は、前記緩衝部材１３０を通じて伝達された熱によって前記第２支持部材１２０が変形されることを防ぐために提供されることができる。
【００７２】
前記第２冷却ライン１６４は、前記第２支持部材１２０の内部に前記第１封止部材１５２と隣接するように具備されて前記第１封止部材１５２を冷却する。前記チューブ１４０を通じて伝達された熱によって前記第１封止部材１５２が劣化することを防ぐことができる。
【００７３】
一例として、前記第１冷却ライン１６２と前記第２冷却ライン１６４は、互いに分離されることができる。他の例として、前記第１冷却ライン１６２と前記第２冷却ライン１６４は、互いに接続されることができる。
【００７４】
図３は、本発明の図２に示す基板支持ユニットを含む基板加工装置２００を説明するための断面図である。
【００７５】
図３を参照すると、前記基板加工装置２００は、チャンバ２１０、基板支持ユニット２２０、保護部材２３０、及びガス提供部２４０を含む。
【００７６】
前記チャンバ２１０は、前記基板Ｓを加工するための空間を提供する。前記チャンバ２１０は、反応副産物及び／または工程ガスを排出するために前記チャンバ２１０の下部の一側に具備される排出口２１２を有することができる。前記チャンバ２１０は、開口を有する。前記開口２１４は、前記チャンバ２１０の下部中央に具備され、後述する基板支持ユニット２２０と接続する配線及び／または信号ラインが通る通路である。
【００７７】
前記基板支持ユニット２２０は、前記チャンバ２１０内に配置されることができる。特に、前記基板支持ユニット２２０は、前記チャンバ２１０の下部中央で前記開口２１４を覆うように配置されることができる。前記基板支持ユニット２２０は、第１支持部材、第２支持部材、緩衝部材、チューブ、封止部材、及び冷却ラインを含む。
【００７８】
前記第１支持部材、第２支持部材、緩衝部材、チューブ、封止部材、及び冷却ラインに対する具体的な説明は、前記要素が図２を参照して既に説明した第１支持部材１１０、第２支持部材１２０、緩衝部材１３０、チューブ１４０、封止部材１５０、及び冷却ライン１６０と類似するため省略する。
【００７９】
前記保護部材２３０は、リング形態を有し、前記基板支持ユニット２２０の側面をカバーする。前記保護部材２３０は、前記基板Ｓを加工するための工程ガスが前記基板支持ユニット２２０の内部に浸透することを防いで前記基板支持ユニット２２０を保護する。前記保護部材２３０は、前記工程ガスと反応しないセラミック材質を含むことができる。
【００８０】
前記ガス提供部２４０は、前記基板支持ユニット２２０に支持された基板Ｓを加工するための工程ガスを前記チャンバ２１０の内部に提供する。一例として、前記ガス提供部２
４０は、前記チャンバ２１０内で前記基板支持ユニット２２０の上部に具備されるシャワーヘッドを含むことができる。前記シャワーヘッドには前記工程ガスをプラズマ状態に形成するための高周波電源が接続されることができる。前記工程ガスは、前記基板Ｓ上に膜を形成するためのソースガス、前記基板Ｓ上に形成された膜をエッチングするためのエッチングガス、または、前記基板Ｓ及び／または前記チャンバ２１０の内側表面を洗浄するための洗浄ガスであることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 基板支持ユニット
１１０ 第１支持部材
１１２ 電極
１１４ 発熱体
１２０ 第２支持部材
１３０ 熱伝達緩衝部材
１３２ エアギャップ
１４０ チューブ
１５０ 封止部材
１５２ 第１封止部材
１５４ 第２封止部材
１６０ 冷却ライン
１６２ 第１冷却ライン
１６４ 第２冷却ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板支持ユニット及びこれを有する基板加工装置に関する。より詳しくは、基板の加工のための前記基板を支持及び加熱する基板支持ユニット及びこれを有する基板加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、真空チャンバ内の基板支持ユニットにシリコンウエハー及びガラス基板のような基板を固定した状態で半導体素子または平板表示素子などを製造するための多様な工程が行われる。前記基板支持ユニットの種類としては、機械的な力を用いるクランプ、真空力を用いる真空チャック、静電気力を利用する静電チャックなどを挙げることができる。
【０００３】
前記クランプは構造が複雑であり、前記工程が行われる間に汚染または変形されやすい。前記真空チャックは、前記基板が吸着される表面部位が容易に変形されることができ、真空環境において使用するには適していない。
【０００４】
前記静電チャックは構造が簡単であり、前記基板の変形無しで前記基板を固定することができる。また、前記静電チャックは、前記基板の加工性を向上させるために前記基板を加熱する発熱体を備えるのに容易である。
【０００５】
前記発熱体を備える基板支持ユニットに関する一例は、特許文献１（ｉｓｓｕｅｄ ｔｏ Ｙｏｕ Ｗａｎｇ，ｅｔ ａｌ．）に開示されている。
【０００６】
図１は、従来の技術による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【０００７】
図１を参照すると、基板支持ユニット１は、基板Ｓを支持し電極１２を含む誘電層１０、前記誘電層１０の下部に備えられ発熱体２２を含むベース２０、前記ベース２０の下部に備えられ前記ベース２０を支持する支持部３０を含む。第１接着層４０は、前記誘電層１０と前記ベース２０を接着し、第２接着層４２は、前記ベース２０と前記支持部３０を接着する。封止部材５０は、前記支持部３０とチャンバ６０との間を通じて真空が漏洩されることを防ぐ。
【０００８】
前記誘電層１０と前記ベース２０が熱伝達の優秀なセラミック材質を含むため、前記発熱体２２から発生した熱が前記誘電層１０と前記ベース２０を介して、支持部３０を通じてチャンバ６０の外部に伝達される。従って、前記発熱体２２から発生した熱が損失されて前記誘電層１０に置かれた基板Ｓが不均一に加熱されることができる。
【０００９】
また、前記第１接着層４０及び第２接着層４２が金属材質を含んでいるため、前記基板Ｓを加工するための工程ガスと反応することができる。前記工程ガスと前記第１接着層４０または第２接着層４２の反応によって金属不純物が発生することができ、前記基板Ｓを汚染させることができる。
【００１０】
金属材質を含む支持部３０は、セラミックを含むベース２０と互いに異なる熱膨張係数を有する。従って、前記発熱体２２によって前記ベース２０と前記支持部３０が高温で加熱される場合、前記ベース２０と前記支持部３０に熱変形が発生することがある。
【００１１】
前記支持部３０を通じての熱損失を防ぐために、前記支持部３０は、空洞３２を含む。
しかし、前記空洞３２は、前記チャンバ６０への熱伝達を充分に防ぐことができず、これによって、前記支持部３０を通じて伝達された熱によって前記封止部材５０が劣化することができる。従って、前記支持部３０と前記チャンバ６０との間を通じて真空が漏洩されることができる。
【００１２】
従って、前記基板支持ユニット１は、発熱体２２から発生した熱の損失によって前記基板Ｓが不均一に加熱されるか、または、前記金属パーティクルによって前記基板Ｓが汚染されるか、或いは、前記支持部３０とベース２０の熱膨張係数の差によって前記ベース基板２０と前記支持部３０に熱変形が発生するか、または前記封止部材５０の劣化によって真空が漏洩されるなどの問題点が発生することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，５３８，８７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は熱損失を減少させて基板を均一に加熱できる基板支持ユニットを提供する。
【００１５】
本発明は前記基板支持ユニットを有する基板加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一側面による基板支持ユニットは、電極及び発熱体を有し、基板を支持する第１支持部材と、前記第１支持部材の下部に具備され、前記第１支持部材を支持する第２支持部材、及び前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップを形成する緩衝部材を含む。
【００１７】
本発明の一実施形態によると、前記基板支持ユニットは、前記第２支持ユニットを貫通して前記第１支持部材の下部面と接続され、前記電極及び発熱体に電源を印加するための配線を受容するチューブをさらに含むことができる。
【００１８】
前記基板支持ユニットは、前記第２支持部材と前記チューブとの間を封止するための封止部材をさらに含むことができる。前記基板支持ユニットは、前記封止部材と隣接する第２支持部材の内部に具備され、前記封止部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことができる。
【００１９】
前記チューブは前記第１支持部材と同一材質を含むことができる。
【００２０】
本発明の他の実施形態によると、前記基板支持ユニットは、第２支持部材の内部に具備され、前記第２支持部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことができる。
【００２１】
本発明のまた他の実施形態によると、前記第１支持部材は、セラミック材質であることができる。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間のエアギャップは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることができる。
【００２３】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記緩衝部材と前記第１支持部材との接触面積と前記第１支持部材の下部面の面積の比率は０．０５〜０．９：１であることができる。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記緩衝部材は、１〜３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝達係数を有することができる。
【００２５】
本発明のさらに他の実施形態によると、前記熱伝達緩衝部材は、石英、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ
２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｉＯ２などを含むことができる。これらは、単独或いは混合物の形態で使用することができる。
【００２６】
本発明の他の側面による基板加工装置は、チャンバと、基板支持ユニットと、ガス提供部を含むことができる。前記チャンバは基板加工工程を遂行する空間を提供することができ、前記ガス提供部は、前記ガス提供部は、前記基板を加工するために、前記基板上に工程ガスを供給することができる。前記基板支持ユニットは、電極及び発熱体を有し、基板を支持する第１支持部材、前記第１支持部材の下部に具備され前記第１支持部材を支持する第２支持部材、及び前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップとを形成する緩衝部材を含むことができる。
【発明の効果】
【００２７】
上述のような本発明の実施形態によると、第１支持部材は、基板を加工するために前記基板を支持することができ、前記基板を加熱するためにヒーターを有することができる。第２支持部材は、前記第１支持部材を支持することができる。前記第１支持部材と第２支持部材との間には緩衝部材が介在されることができ、前記緩衝部材によって前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップが形成されることができる。
【００２８】
従って、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達は、前記エアギャップによって減少することができ、これによって、前記基板を効果的かつ均一的に加熱することができる。
【００２９】
第１支持部材の下部面には第２支持部材を通じて延伸するチューブが接続されることができる。前記ヒーターは、前記チューブを通じて延伸する配線を通じて電源と接続することができる。つまり、前記チューブを利用して前記配線を前記ヒーターに容易に接続することができる。
【００３０】
また、前記第２支持部材と前記チューブとの間には封止部材が介在されることができ、前記第２支持部材内には冷却ラインが配置されることができる。結果的に前記冷却ラインは、前記緩衝部材を通じての熱伝達による前記第２支持部材の熱的変形及び前記封止部材の劣化を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【図３】図２に示す基板支持ユニットを含む基板加工装置を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明は本発明の実施形態を見せる添付図面を参照してさらに詳細に説明する。しかし、本発明は下記で説明する実施形態に限定した通りに構成されなければならないのではなく、これと異なる色々な形態で具体化してもよい。下記の実施形態は本発明が全て完成できるようにするために提供するというよりは本発明の技術分野において熟練された
当業者に本発明の範囲を十分に伝達するために提供される。
【００３３】
一つの要素が他の一つの要素または層上に配置または接続されることとして説明され
る場合、上記要素は上記他の一つの要素上に直接的に配置または接続されることもでき、他の要素または層がこれらの間に介在されることもできる。これと異なって、一つの要素が他の一つの要素上に直接的に配置または接続されることとして説明される場合、これらの間には、また他の要素が存在することはできない。類似する要素らに対しては、全体的に類似する参照符号が使用され、また、「及び／または」というの用語は、関連項目のうちの何れかの一つまたはそれ以上の組み合わせを含む。
【００３４】
多様な要素、組成、領域、層、及び／または部分のような多様な項目を説明するために第１、第２、第３等の用語を使うことができるが、上記項目はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は、単に他の要素から一つの要素を区別するために使われるのである。従って、下記で説明する第１要素、組成、領域、層、または部分は本発明の範囲内で第２要素、組成、領域、層、または部分として表現することができる。
【００３５】
空間的に相対的な用語、例を挙げると、「下部」または「底」そして「上部」等の用語は、図面にて説明した通りに他の要素に対して一要素の関係を説明するために使用することができる。相対的な用語は、図面に示した方位に加えて装置の他の方位を含むことができる。例を挙げると、図面のうちの何れかの一つで装置の方向が変わるならば、他の要素の下部側にあると説明した要素が上記他の要素の上部側にあることと整合される。従って、「下部」という典型的な用語は、図面の特定方位に対して「下部」及び「上部」方位ともを含むことができる。これと類似に、図面のうちの何れかの一つで装置の方向が変わるならば、他の要素の「下」または「真下」として説明した要素は、上記他の要素の「上」として整合される。従って、「下」または「真下」という典型的な用語は「下」と「上」の方位ともを含むことができる。
【００３６】
下記で使われた専門用語は単に特定実施形態を説明するための目的で使われることであって、本発明を限定するためのものではない。下記で使われた通り、単数の形態で表示するのは特別に明確に指示しない以上、複数の形態も含む。また、「有する」または「含む」という用語が使われる場合、これは言及された形態、領域、完全体、段階、作用、要素、及び／または成分の存在を特徴づけることであり、他の一つ以上の形態、領域、完全体、段階、作用、要素、成分、及び／またはこれらのグループの追加を排除するのではない。
【００３７】
別に限定しない以上、技術及び科学用語を含む全ての用語らは本発明の技術分野で通常の知識を有する当業者に理解できる同一意味を有する。通常の辞書で限定されるのと同一の上記用語は関連技術と本発明の説明の文脈においてそれらの意味と一致する意味を有すると解釈するべきであり、明確に限定しない限り理想的または過度に外形的な直感で解釈しないべきである。
【００３８】
本発明の実施形態は、本発明の理想的な実施形態の概略的な図面である断面図を参照して説明する。これによって、前記図面の形状からの変化、例えば、製造方法及び／または許容誤差の変化は予想できるものである。従って、本発明の実施形態は図面にて説明した領域の特定形状に限定した通りに説明されるのではなく、形状においての偏差を含むことである。例えば、平らなものと説明した領域は、一般的に凹凸及び／または非線形的な形態を有することもできる。また、図面にて説明した尖った角は丸まった形態になることもできる。従って、図面にて説明した領域は、全体的に概略的であり、これらの形状は領域の正確な形状を説明するためのものではなく、なお、本発明の範囲を限定するためのものでもない。
【００３９】
図２は、本発明の一実施形態による基板支持ユニットを説明するための断面図である。
【００４０】
図２を参照すると、本発明の一実施形態による基板支持ユニット１００は、第１支持部材１１０、第２支持部材１２０、緩衝部材１３０、チューブ１４０、封止部材１５０、冷却ライン１６０などを含むことができる。
【００４１】
前記第１支持部材１１０は、円板形態を有する。前記第１支持部材１１０の大きさは、半導体素子または平板表示素子を形成するための基板Ｓの大きさと同一であるか、または前記基板Ｓの大きさより大きいことができる。前記第１支持部材１１０は、基板Ｓを支持する。
【００４２】
前記第１支持部材１１０は、燒結セラミックを含む。前記燒結セラミックを形成するセラミックの例としては、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、 ＺｒＯ２、ＡｌＣ、ＴｉＮ、ＡｌＮ、
ＴｉＣ，ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＢｘＣｙ、ＢＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、Ｍｕｌｌｉｔｅ、ＡｌＦ３などを挙げることができる。これらは、単独或いは複合的に使用することができる。
【００４３】
前記第１支持部材１１０は、内部に電極１１２及び発熱体１１４を含む。
【００４４】
図２に示すように、前記電極１１２は、前記第１支持部材１１０の上部面に近く配置することができる。本発明の実施形態によると、前記電極１１２は、１つであることができる。一例として、前記電極１１２は、直流電源と接続することができる。従って、前記電極１１２は、前記基板Ｓを吸着するための静電気力を発生することができる。他の例として、前記電極１１２は、高周波電源と接続することができる。従って、前記電極１１２は、前記基板Ｓを加工するために真空チャンバ６０内で発生されたプラズマを前記基板Ｓに誘導することができる。さらに、他の例として、前記電極１１２は、前記直流電源及び前記高周波電源と同時に接続することができる。前記直流電源及び前記高周波電源は、個別的または組み合わせの形態で前記電極１１２と接続することができる。この場合、直流パワー及び高周波パターが選択的に前記電極１１２に印加されることができる。
【００４５】
本発明の他の実施形態によると、前記電極１１２は、２つ、つまり第１電極及び第２電極を含むことができる。前記第１電極と前記第２電極は互いに接続せず、互いに異なる直流電源と接続することができる。例えば、前記第１電極には正のパワーが印加されることができ、前記第２電極には負のパワーが印加されることができる。
【００４６】
一方、前記高周波電源は、ＬＰＦ（ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）、ＨＰＦ（ｈｉｇｈ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）、ＢＰＦ（ｂａｎｄ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）、及びＢＲＦ（ｂａｎｄ ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ ｆｉｌｔｅｒ）のような帯域フィルタ（ｂａｎｄ ｆｉｌｔｅｒ）を含むことができる。
【００４７】
前記電極１１２は、電気抵抗が小さく、熱膨張率の低い金属材質を含む。前記金属の例としては、タングステンＷ、モリブデンＭｏ、銀Ａｇ、金Ａｕ、またはこれらの合金を挙げることができる。
【００４８】
前記発熱体１１４は、前記第１支持部材１１０の内部で前記電極１１２の下に配置されることができる。前記発熱体１１４は、電源と接続されることができ、前記基板Ｓを加熱するために使用することができる。前記基板Ｓの加熱温度は、約２５０〜３５０℃であることができる。前記発熱体１１４は、電気抵抗の小さい金属材質を含む。前記金属の例としては、タングステンＷ、モリブデンＭｏ、タンタルＴａ、またはこれらの合金を挙げる
ことができる。
【００４９】
前記第２支持部材１２０は、円板形態を有する。前記第２支持部材１２０は、前記第１支持部材１１０の下部に具備される。前記第２支持部材１２０は、金属を含むことができる。
【００５０】
前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間に具備される。特に、前記緩衝部材１３０は、前記第２支持部材１２０上に配置されることができ、前記第１支持部材１１０と部分的に支持することができる。前記第１支持部材１１０は、前記緩衝部材１３０によって前記第２支持部材１２０から離隔されることができる。一例として、前記緩衝部材１３０は、リング形態を有することができる。他の例として、前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０を支持するための複数のブロックを含むことができる。前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０及び第２支持部材１２０との間の熱伝達を減少させるために具備することができる。
【００５１】
前記緩衝部材１３０は、前記第１支持部材１１０及び第２支持部材１２０と部分的に接触することができる。特に、前記第１支持部材１１０と前記緩衝部材１３０との間の接触面積と前記第１支持部材１１０の下部面の面積の第１比率は、約０．０５〜０．９：１程度であることができる。
【００５２】
前述のように、前記第２支持部材１２０が前記第１支持部材１１０に直接接触せず、前記緩衝部材が前記第１支持部材１１０と部分的に接触するため、前記第１支持部材１１０と第２支持部材１２０との間においての熱伝達が減少することができる。結果的に、前記第２支持部材１２０を通じての熱損失が減少することができる。
【００５３】
一方、前記緩衝部材１３０と前記第２支持部材１２０との間の接触面積と前記第２支持部材１２０の上部面の面積の第２比率は、約０．０５〜０．９：１程度であることができる。
【００５４】
前記第１比率が０．０５未満である場合、前記第１支持部材１１０が前記緩衝部材１３０によって安定的に支持されにくく、前記第１比率が０．９を超過する場合、前記第２支持部材を通じての熱損失を効果的に減少させることが難しい。
【００５５】
また、前記第２比率が０．０５未満である場合、前記第１支持部材１１０と前記緩衝部材１３０が不安定になることがあり、前記第２比率が０．９を超過する場合、前記第２支持部材を通じての熱損失を効果的に減少させることが難しい。
【００５６】
前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０が互いに離隔されるため、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間にエアギャップ１３２が形成される。前記エアギャップ１３２は、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間の熱伝達を減少させて前記第２支持部材１２０を通じての熱の損失を減らすことができる。
【００５７】
前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間のエアギャップ１３２は、約０．１〜５ｍｍであることができる。
【００５８】
前記エアギャップ１３２が、約０．１ｍｍ未満である場合、前記第１支持部材１１０と第２支持部材１２０との間で熱伝達を充分に減少させることができず、前記エアギャップ１３２が、約５ｍｍを超過する場合、前記第１支持部材１１０と前記第２支持部材１２０との間の熱伝達を充分に減少させることができるが、前記基板支持ユニット１００のサイズが大きいことがある。
【００５９】
前記第１支持部材１１０と第２支持部材１２０は、前記緩衝部材１３０が挿入される第１溝と第２溝をそれぞれ有することができる。前記第１溝の幅は、前記第１支持部材１１０及び前記緩衝部材１３０の熱膨張を考慮して前記緩衝部材１３０の幅に対して約０．２〜１％の公差を有する。前記第２溝の幅は、前記第２支持部材１２０及び前記緩衝部材１３０の熱膨張を考慮して前記緩衝部材１３０の幅に対して約０．２〜２％の公差を有する。
【００６０】
前記緩衝部材１３０は、熱衝撃に耐え、熱伝達係数が小さい物質からなる。例えば、前記緩衝部材１３０は、約１〜３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度の熱伝達係数を有することができる。従って、前記緩衝部材１３０と第２支持部材１２０を通じての熱損失が減少することができる。
【００６１】
前記緩衝部材１３０の熱伝達係数が約３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超過する場合、前記緩衝部材１３０及び前記第２支持部材１２０を通じての熱損失が充分に減少しない場合がある。
【００６２】
前記緩衝部材１３０の例としては、石英、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｉＯ２などを含むことができる。これらは、単独或いは混合物の形態で使用することができる。
【００６３】
前記緩衝部材１３０及び前記エアギャップ１３２は、前記発熱体１１４から発生した熱が前記第２支持部材１２０に伝達することを減少させることができ、これによって、前記第２支持部材１２０を通じての熱損失が減少することができる。
【００６４】
前記チューブ１４０は、前記第１支持部材１１０の下部面と接続することができ、前記第２支持部材１２０を通じて延伸することができる。前記チューブ１４０は、前記第１支持部材１１０と同一のセラミック材質を含む。
【００６５】
前記チューブ１４０は、セラミック接合剤（ｃｅｒａｍｉｃ ｂｉｎｄｅｒ）を通じての燒結及び金属充填剤（ｍｅｔａｌ ｆｉｌｌｅｒ）を利用したろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）を通じて前記第１支持部材１１０と接合する。従って、前記基板支持ユニット１００が前記基板Ｓを加工するための真空チャンバ６０の内部に具備される場合、前記第１支持部材１１０と前記チューブ１４０との間を通じての真空の漏洩を防ぐことができる。
【００６６】
前記チューブ１４０は空洞形態を有するため、前記チューブ１４０を通じて前記第１支持部材１１０の熱が損失することを減らすことができる。
【００６７】
図示はしていないが、前記電極１１２及び前記発熱体１１４に電源を印加するための配線が前記チューブ１４０内に受容されることができ、前記チューブ１４０を通じて前記電極１１２及び前記発熱体１１４と接続される。また、前記第１支持部材１１０の温度を測定するための温度センサー（図示せず）及び前記温度センサーに接続された信号ラインが前記チューブ１４０内に配置されることができる。従って、前記チューブ１４０を通じて前記配線を前記電極１１２及び前記発熱体１１４に容易に接続することができ、前記温度センサーを前記第１支持部材に容易に装着することができる。
【００６８】
前記封止部材１５０は、第１封止部材１５２及び第２封止部材１５４を含む。
【００６９】
前記第１封止部材１５２は、前記第２支持部材１２０と前記チューブ１４０との間に具備される。従って、前記第２支持部材１２０と前記チューブ１４０との間を通じての真空漏洩を防ぐことができる。前記第２封止部材１５４は、前記第２支持部材１２０と前記真空チャンバ６０との間に具備される。従って、前記第２支持部材１２０と前記真空チャンバ
６０との間を通じての真空の漏洩を防ぐことができる。前記第１封止部材１５２及び第２封止部材１５４の例としてはＯリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）を挙げることができる。
【００７０】
前記冷却ライン１６０は、前記第１冷却ライン１６２及び第２冷却ライン１６４を含む。
【００７１】
前記第１冷却ライン１６２は、前記第２支持部材１２０の内部に配置されて前記第２支持部材１２０を冷却する。特に、前記第１冷却ライン１６２は、前記第２支持部材１２０の内部で前記緩衝部材１３０と隣接するように配置されることができる。前記第１冷却ライン１６２は、前記緩衝部材１３０を通じて伝達された熱によって前記第２支持部材１２０が変形されることを防ぐために提供されることができる。
【００７２】
前記第２冷却ライン１６４は、前記第２支持部材１２０の内部に前記第１封止部材１５２と隣接するように具備されて前記第１封止部材１５２を冷却する。前記チューブ１４０を通じて伝達された熱によって前記第１封止部材１５２が劣化することを防ぐことができる。
【００７３】
一例として、前記第１冷却ライン１６２と前記第２冷却ライン１６４は、互いに分離されることができる。他の例として、前記第１冷却ライン１６２と前記第２冷却ライン１６４は、互いに接続されることができる。
【００７４】
図３は、本発明の図２に示す基板支持ユニットを含む基板加工装置２００を説明するための断面図である。
【００７５】
図３を参照すると、前記基板加工装置２００は、チャンバ２１０、基板支持ユニット２２０、保護部材２３０、及びガス提供部２４０を含む。
【００７６】
前記チャンバ２１０は、前記基板Ｓを加工するための空間を提供する。前記チャンバ２１０は、反応副産物及び／または工程ガスを排出するために前記チャンバ２１０の下部の一側に具備される排出口２１２を有することができる。前記チャンバ２１０は、開口を有する。前記開口２１４は、前記チャンバ２１０の下部中央に具備され、後述する基板支持ユニット２２０と接続する配線及び／または信号ラインが通る通路である。
【００７７】
前記基板支持ユニット２２０は、前記チャンバ２１０内に配置されることができる。特に、前記基板支持ユニット２２０は、前記チャンバ２１０の下部中央で前記開口２１４を覆うように配置されることができる。前記基板支持ユニット２２０は、第１支持部材、第２支持部材、緩衝部材、チューブ、封止部材、及び冷却ラインを含む。
【００７８】
前記第１支持部材、第２支持部材、緩衝部材、チューブ、封止部材、及び冷却ラインに対する具体的な説明は、前記要素が図２を参照して既に説明した第１支持部材１１０、第２支持部材１２０、緩衝部材１３０、チューブ１４０、封止部材１５０、及び冷却ライン１６０と類似するため省略する。
【００７９】
前記保護部材２３０は、リング形態を有し、前記基板支持ユニット２２０の側面をカバーする。前記保護部材２３０は、前記基板Ｓを加工するための工程ガスが前記基板支持ユニット２２０の内部に浸透することを防いで前記基板支持ユニット２２０を保護する。前記保護部材２３０は、前記工程ガスと反応しないセラミック材質を含むことができる。
【００８０】
前記ガス提供部２４０は、前記基板支持ユニット２２０に支持された基板Ｓを加工するための工程ガスを前記チャンバ２１０の内部に提供する。一例として、前記ガス提供部２
４０は、前記チャンバ２１０内で前記基板支持ユニット２２０の上部に具備されるシャワーヘッドを含むことができる。前記シャワーヘッドには前記工程ガスをプラズマ状態に形成するための高周波電源が接続されることができる。前記工程ガスは、前記基板Ｓ上に膜を形成するためのソースガス、前記基板Ｓ上に形成された膜をエッチングするためのエッチングガス、または、前記基板Ｓ及び／または前記チャンバ２１０の内側表面を洗浄するための洗浄ガスであることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 基板支持ユニット
１１０ 第１支持部材
１１２ 電極
１１４ 発熱体
１２０ 第２支持部材
１３０ 熱伝達緩衝部材
１３２ エアギャップ
１４０ チューブ
１５０ 封止部材
１５２ 第１封止部材
１５４ 第２封止部材
１６０ 冷却ライン
１６２ 第１冷却ライン
１６４ 第２冷却ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極及び発熱体を有し、基板を支持する第１支持部材と、
前記第１支持部材の下部に具備され、前記第１支持部材を支持する第２支持部材と、
前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップを形成する緩衝部材と、を含むことを特徴とする基板支持ユニット。
【請求項２】
前記第２支持部材を貫通して前記第１支持部材の下部面と接続し、前記電極及び発熱体に電源を印加するための配線を受容するチューブをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項３】
前記第２支持部材と前記チューブとの間を封止するための封止部材をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の基板支持ユニット。
【請求項４】
前記封止部材と隣接する第２支持部材の内部に具備され、前記封止部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の基板支持ユニット。
【請求項５】
前記チューブは、前記第１支持部材と同一材質を含むことを特徴とする請求項２に記載の基板支持ユニット。
【請求項６】
第２支持部材の内部に具備され、前記第２支持部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項７】
前記第１支持部材は、セラミック材質であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項８】
前記第１支持部材と前記第２支持部材との間のエアギャップは、０．１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項９】
前記緩衝部材と前記第１支持部材との間の接触面積と前記第１支持部材の下部面の面積の比率は０．０５〜０．９：１であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項１０】
前記緩衝部材は、１〜３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝達係数を有することを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項１１】
前記緩衝部材は、石英、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、及びＳｉＯ２からなる群から選択される何れかの１つであることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項１２】
基板加工工程を遂行する空間を提供するチャンバと、
前記チャンバ内部に配置し、電極及び発熱体を有し基板を支持する第１支持部材と、前記第１支持部材の下部に具備され、前記第１ 支持部材を支持する第２支持部材、及び前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップを形成する緩衝部材とを含む基板支持ユニットと、
前記基板に前記基板を加工するための工程ガスを提供するガス提供部と、を含むことを特徴とする基板加工装置。
【請求項１】
電極及び発熱体を有し、基板を支持する第１支持部材と、
前記第１支持部材の下部に具備され、前記第１支持部材を支持する第２支持部材と、
前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され、前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップを形成する緩衝部材と、を含むことを特徴とする基板支持ユニット。
【請求項２】
前記第２支持部材を貫通して前記第１支持部材の下部面と接続し、前記電極及び発熱体に電源を印加するための配線を受容するチューブをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項３】
前記第２支持部材と前記チューブとの間を封止するための封止部材をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の基板支持ユニット。
【請求項４】
前記封止部材と隣接する第２支持部材の内部に具備され、前記封止部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の基板支持ユニット。
【請求項５】
前記チューブは、前記第１支持部材と同一材質を含むことを特徴とする請求項２に記載の基板支持ユニット。
【請求項６】
第２支持部材の内部に具備され、前記第２支持部材を冷却するための冷却ラインをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項７】
前記第１支持部材は、セラミック材質であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項８】
前記第１支持部材と前記第２支持部材との間のエアギャップは、０．１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項９】
前記緩衝部材と前記第１支持部材との間の接触面積と前記第１支持部材の下部面の面積の比率は０．０５〜０．９：１であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項１０】
前記緩衝部材は、１〜３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝達係数を有することを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項１１】
前記緩衝部材は、石英、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、及びＳｉＯ２からなる群から選択される何れかの１つであることを特徴とする請求項１に記載の基板支持ユニット。
【請求項１２】
基板加工工程を遂行する空間を提供するチャンバと、
前記チャンバ内部に配置し、電極及び発熱体を有し基板を支持する第１支持部材と、前記第１支持部材の下部に具備され、前記第１ 支持部材を支持する第２支持部材、及び前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に具備され前記第１支持部材と第２支持部材との間においての熱伝達を減少させるために前記第１支持部材と第２支持部材との間にエアギャップを形成する緩衝部材とを含む基板支持ユニットと、
前記基板に前記基板を加工するための工程ガスを提供するガス提供部と、を含むことを特徴とする基板加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１０−５３７４４６（Ｐ２０１０−５３７４４６Ａ）
【公表日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２２８０３（Ｐ２０１０−５２２８０３）
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００５０１５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３１７８３
【国際公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（５０２３９４１８４）コミコ株式会社 (12)
【住所又は居所原語表記】７９，Ｓｉｎｍｏｓａｎ−ｄｏｎｇ，Ａｎｓｅｏｎｇ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００５０１５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０３１７８３
【国際公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（５０２３９４１８４）コミコ株式会社 (12)
【住所又は居所原語表記】７９，Ｓｉｎｍｏｓａｎ−ｄｏｎｇ，Ａｎｓｅｏｎｇ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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