JP7175348B2

JP7175348B2 - 基板支持台及びそれを含む基板処理装置

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Publication number: JP7175348B2
Application number: JP2021088613A
Authority: JP
Inventors: ジョンライキム; ソンスンイム; サンヨンパク
Original assignee: Wonik IPS Co Ltd
Current assignee: Wonik IPS Co Ltd
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-11-18
Anticipated expiration: 2041-05-26
Also published as: JP2022031124A; KR20220017725A; CN114068349A

Description

本発明は、基板支持台及びそれを含む基板処理装置に関し、より詳細には、蒸着、エッチングなどの基板処理が行われる基板を支持する基板支持台及びそれを含む基板処理装置に関するものである。

基板処理装置において、ガス量、圧力、温度などのような工程変数の制御など工程環境の制御が基板全体にわたった均一な基板処理を保障するために大変重要である。

特に、処理環境の温度に応じて基板処理の結果が大きく変わるため、基板全体にわたって均一な基板処理を達成するためには、基板全体にわたって温度が均一に維持されなければならない。

基板の温度は、基板を支持するサセプタ（基板支持台）に埋設されたヒータ部により調節することができる。

しかし、基板支持台の外郭部（エッジ）は、基板支持台の中央部よりも相対的に外部への熱損失が大きく、それにより、基板支持台に配置された基板の中央部と外郭部との温度偏差が発生される問題があった。

図５を参照して、従来基板支持台３００に備えられる従来のヒータ部３３の構成を簡略に説明する。

従来のヒータ部３３は、基板載置プレート３１０の中央部と外郭部との温度偏差を最小化するために、基板載置プレート３１０の上面を基板載置プレート３１０の中央部を含む中央加熱ゾーンＩＨと、中央加熱ゾーンＩＨの外側より基板載置プレート３１０の縁までを含む外郭加熱ゾーンＯＨとに区画した。

このとき、中央加熱ゾーンＩＨには、予め設定されたパターンで中央発熱部材３１が基板載置プレート３１０の内部に設けられ、外郭加熱ゾーンＯＨには予め設定されたパターンで外郭発熱部材３２が基板載置プレート３１０内部に設けられる。

つまり、従来のヒータ部３３は、基板載置プレート３１０の上面の中央加熱ゾーンＩＨは中央発熱部材３１で加熱し、外郭加熱ゾーンＯＨは外郭発熱部材３２で互いに区分して加熱するように構成されている。

このとき、基板載置プレート３１０の外郭加熱ゾーンＯＨ、特に、基板載置プレート３１０の縁（エッジ）側での熱損失が大きく生じており、中央発熱部材３１よりも外郭発熱部材３２に印加される電力量を大きくして、外郭発熱部材３２での発熱量が中央発熱部材３１の発熱量よりも大きく設定している。

しかし、中央発熱部材３１及び外郭発熱部材３２はいずれも基板載置プレート３１０の底面に結合される中空型支持シャフト部３２０を介して延びるパワーロッド３４の終端電気接続点Ｐに連結され、外部電力の供給を受けなければならない。

中央発熱部材３１は、基板載置プレート３１０の中央部に設けられるので、中空型支持シャフト部３２０を介した電力供給に大きな問題がないが、外郭発熱部材３２は、基板載置プレート３１０の外郭部に設けられるので、外郭発熱部材３２の終端電気接続点Ｐよりパワーロッド３４の電気接続点Ｐまで電気的接続を可能にする追加的な連結ラインＬ（ジャンパーライン）が必要とされている。

前記連結ラインＬは、外郭発熱部材３２の終端電気接続点Ｐよりパワーロッド３４の電気接続点Ｐまで電気的接続を可能にすると共に、連結ラインＬを介して流れる電流により連結ラインＬ自体が発熱体として機能し、基板載置プレート３１０の上面全体にわたって温度均一度を阻害する要素として作用する問題があった。

また、前記連結ラインＬは、中央発熱部材３１や外郭発熱部材３２と違って、発熱を誘導する電気抵抗値が小さくなるように、直径が大きく、ワインディング（撚り）なしで一直線に形成される導線で構成されており、このような場合、外郭発熱部材３２への電力供給時、一直線で、且つ相対的に直径の大きな連結ラインＬがより大きく熱膨張され、結果的に連結ラインＬが埋め込まれた基板載置プレート３１０の領域に熱膨張によるクラックが形成される問題があった。

本発明の目的は、前述のような問題点を解決するために、基板支持台の基板載置面全体にわたって温度均一度を向上させることができる基板支持台及びそれを含む基板処理装置を提供することにある。

また、本発明の別の目的は、基板支持台上に配置された基板を加熱するために、基板支持台の内部に設けられるヒータ部の熱膨張により基板支持台にクラックが形成されることを防止しながらも、基板支持台の中央部よりも熱損失がより大きな外郭部で発熱量を大きく形成することができる基板支持台及びそれを含む基板処理装置を提供することにある。

本発明は、前記のような本発明の目的を達成するために案出されたものであり、基板に対する基板処理を行う基板処理装置に設けられ、前記基板を支持する基板支持台であって、上面に基板が配置される基板載置面が形成される基板載置プレートと、前記基板載置プレートの底面に結合される支持シャフト部と、前記基板載置面に配置された基板を加熱するためのヒータ部と、を含み、前記ヒータ部は、前記基板載置プレートの底面の中央部から延設され、前記基板載置プレートの内部に設けられ、前記基板載置プレートの中央部から前記基板載置プレートの半径方向に延びる第１領域に予め設定された第１パターンで配置される第１発熱部と、前記基板載置プレートの底面の中央部から延設され、前記第１発熱部と上下方向の間隔を置いて前記基板載置プレートの内部に設けられ、前記第１領域を含み、前記第１領域よりも前記基板載置プレートの半径方向にさらに大きな第２領域に予め設定された第２パターンで配置される第２発熱部と、を含むことを特徴とする基板支持台を開示する。
前記基板載置プレートの前記第１発熱部が配置される第１配置平面と前記第２発熱部が配置される第２配置平面は、互いに平行である。

前記基板載置プレートの前記第１発熱部が配置される第１配置平面は、前記基板載置プレートの前記第２発熱部が配置される第２配置平面よりも下側に位置され得る。

前記基板載置プレートの前記第１発熱部が配置される第１配置平面は、前記基板載置プレートの前記第２発熱部が配置される第２配置平面よりも上側に位置され得る。

前記ヒータ部は、前記第１発熱部に電力を供給するために、前記支持シャフト内部で上下方向に延び、前記基板載置プレートの中央部で前記第１発熱部の両端にそれぞれ電気的に接続される一対の第１パワーロッドと、前記第２発熱部に電力を供給するために、前記支持シャフト内部で上下方向に延び、前記基板載置プレートの中央部で前記第２発熱部の両端にそれぞれ電気的に接続される一対の第２パワーロッドと、を含む。

前記第１発熱部及び前記第２発熱部は、前記第１領域で上下相互重なる同じパターンで配置され得る。

前記第１発熱部及び前記第２発熱部は、前記第１領域で上下相互重ならないパターンで配置され得る。

前記第２領域中の前記第１領域を除いた外郭領域で、前記第２発熱部による単位面積当たりの発熱量は、前記第１領域で、前記第２発熱部による単位面積当たりの発熱量よりも大きい。

前記第２発熱部は、前記第１領域よりも前記外郭領域でより稠密に配置される。

前記第２発熱部は、熱線であり、前記第２発熱部は、前記外郭領域で隣接する熱線間の間隔が、前記第１領域で隣接する熱線間の間隔よりも小さく配置される。

前記第２発熱部は、螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であり、前記第２発熱部は、前記外郭領域に配置される前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数が、前記第１領域に配置される前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数よりも大きい。

前記第２発熱部は、前記第１領域と前記外郭領域との境界を基準にして異なる材質からなってもよい。

前記第２領域で、前記第２発熱部による単位面積当たりの発熱量は、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて増加する。

前記第２発熱部は、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて稠密に配置される。

前記第２発熱部は、熱線であり、前記第２領域で隣接する熱線間の間隔は、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて減少されるように配置される。

前記第２発熱部は、螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であり、前記第２発熱部は、前記第２領域で、前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数が、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて増加する。

前記第１発熱部及び前記第２発熱部は、互いに同じ材質からなっていてもよい。

前記第２領域は、前記基板載置プレートの上面外郭部まで含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。

本発明は、基板に対する基板処理を行う基板処理装置であって、密閉された処理空間を形成する工程チャンバと、前記工程チャンバ内に設けられ、基板を支持する請求項１～１８のいずれか１項に記載の基板支持台と、前記工程チャンバの上側に設けられ、前記処理空間にガスを噴射するガス噴射部と、を含むことを特徴とする基板処理装置を開示する。

本発明による基板支持台及びそれを含む基板処理装置は、互いに上下間隔を置いて設けられる第１発熱部及び第２発熱部を組み合わせ、基板支持台の基板載置面の全体にわたって温度均一度を向上させることができる利点がある。

また、本発明による基板支持台及びそれを含む基板処理装置は、基板支持台上に配置された基板を加熱するために、基板支持台内部に設けられるヒータ部の熱膨張により基板支持台にクラックが形成されることを防止しながらも、基板支持台の中央部よりも熱損失がより大きな外郭部で発熱量を大きく形成することができる利点がある。

本発明の一実施例による基板処理装置を示す断面図である。本発明の他の一実施例による基板処理装置を示す断面図である。図１又は図２の構成の一部を示す平面図である。図１又は図２の別の構成の一部を示す平面図である。従来の基板支持台を加熱するためのヒータ部を示した平面図である。

以下、本発明による基板処理装置を添付図面によって詳細に説明する。

本発明による基板処理装置は、図１に示されるように、密閉された処理空間Ｓを形成する工程チャンバ１００と、前記工程チャンバ１００内に設けられ、前記基板１０を支持する基板支持台３００と、前記工程チャンバ１００上側に設けられ、前記処理空間Ｓにガスを噴射するガス噴射部２００と、を含む。

本発明の処理対象者基板１０は、蒸着、エッチングなど基板処理が行われる構成であり、半導体製造用基板、ＬＣＤ製造用基板、ＯＬＥＤ製造用基板、太陽電池製造用基板、透明ガラス基板などいかなる基板も可能である。

前記基板処理装置は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）を用いた基板処理装置又は誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を用いた基板処理装置であってもよい。

前記工程チャンバ１００は、内部に基板１０が処理される密閉された処理空間Ｓを形成する構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記工程チャンバ１００は、図１に示されるように、上側に開口が形成されたチャンバ本体１１０と、チャンバ本体１１０の開口に脱着自在に結合され、チャンバ本体１１０と共に密閉された処理空間Ｓを形成する上部リード１２０を含んでもよい。

前記工程チャンバ１００には、基板１０の出入りのための一つ以上のゲート１１１が形成される。

また、前記工程チャンバ１００には、基板処理のための圧力調節システム、排気システムなどが備えられる。

前記基板支持台３００は、基板１０に対する基板処理を行う基板処理装置に設けられ、基板１０を支持する構成であり、様々な構成が可能である。

例えば、前記基板支持台３００は、上面に基板１０が配置される基板載置面３１２が形成される基板載置プレート３１０と、基板載置プレート３１０底面に結合される支持シャフト部３２０と、基板載置面３１２に配置された基板１０を加熱するためのヒータ部３３０と、を含む。

前記基板載置プレート３１０は、上面に基板１０が配置される基板載置面３１２が形成される構成であり、様々な構成が可能である。

前記基板載置プレート３１０は、多様な材質からなり、好ましくは、自重によるたわみや変形を最小化するために、剛性があり、熱伝導性が高く、電気絶縁性が強いセラミック材質（例として、窒化アルミニウム）からなっていてもよい。

前記基板載置プレート３１０は、処理対象となる基板１０に対応される平面形状を有し、最適化された厚さを有するプレートであってもよい。

例えば、前記基板載置プレート３１０は、円形の基板１０を支持するために円板形状であってもよい。

前記基板載置プレート３１０の上面には、基板１０が配置され支持される基板載置面３１２が備えられる。

前記支持シャフト部３２０は、基板載置プレート３１０底面に結合されるシャフトであり、様々な構成が可能であり、内部が空の中空型構造からなっている。

前記支持シャフト部３２０は、基板載置プレート３１０を均衡に支持するために、基板載置プレート３１０の底面の中央部に結合される。

前記支持シャフト部３２０は、基板載置プレート３１０と同じであるか、類似な材質からなっていてもよい。

また、前記支持シャフト部３２０は、工程チャンバ１００の底面開口１０４を貫通して、工程チャンバ１００外側に延び、別途の駆動部（未図示）により昇下降可能に設けられている。

前記工程チャンバ１００の開口１０４の周りには支持シャフト部３２０の昇下降にもかかわらず、処理空間Ｓの内部を外部環境と遮断するためのベローズが設けられ得る。

前記ヒータ部３３０は、前記基板載置面３１２に配置された基板１０を加熱するための構成であり、様々な構成が可能である。以下、ガス噴射部２００について説明した後、詳しく説明する。

一方、前記基板載置プレート３１０は、後記するガス噴射部２００が上部電極として機能するとき、上部電極に対向する下部電極としても機能することができる。

そのために、前記基板載置プレート３１０は、接地されるか、又は外部ＲＦ電源が印加され得る。

また、前記基板載置プレート３１０は、基板１０を吸着固定するために、内部に静電吸着電極が設けられ、静電チョックとして機能することができる。

前記ガス噴射部２００は、前記工程チャンバ１００上側に設けられ、前記処理空間Ｓにガスを噴射する構成であり、様々な構成が可能である。

前記ガス噴射部２００は、基板載置プレート３１０上に配置された基板１０に、工程ガスが噴射されるように、工程チャンバ１００の上部に基板支持台３００に対向するように設けられ得る。

前記ガス噴射部２００は、外部から工程ガスを供給するために、上側又は側部に形成された少なくとも一つのガス流入部（未図示）と、基板１０上に工程ガスを噴射するために、基板１０を眺める下方に形成された複数の噴射ホール（未図示）を含む。

例えば、前記ガス噴射部２００は、シャワーヘッド（shower head）形態、ノズル（nozzle）形態など様々な形態であってもよい。

また、前記ガス噴射部２００は、接地されるか、又は外部ＲＦ電源が印加され、前述した基板載置プレート３１０に対向する上部電極として機能することができる。

本発明は、図５に示されるような構造を有する従来のヒータ部３３の問題を認識し、従来の外郭発熱部材３２への電力供給のための連結ラインＬを除去することができるヒータ部３３０構造を提案する。

具体的に、本発明によるヒータ部３３０は、前記基板載置プレート３１０の底面の中央部から延設され、前記基板載置プレート３１０の内部に設けられ、前記基板載置プレート３１０の中央部より前記基板載置プレート３１０の半径方向に延びる第１領域Ａ１に予め設定された第１パターンで配置される第１発熱部３３２と、前記基板載置プレート３１０の底面の中央部から延設され、前記第１発熱部３３２と上下方向の間隔Ｇを置いて前記基板載置プレート３１０内部に設けられ、前記第１領域Ａ１を含み、前記第１領域Ａ１よりも前記基板載置プレート３１０の半径方向により大きな第２領域Ａ２に予め設定された第２パターンで配置される第２発熱部３３４と、を含むことができる。

前記第１発熱部３３２は、前記基板載置プレート３１０の内部に設けられる発熱体であり、前記基板載置プレート３１０の中央部を含む第１領域Ａ１に予め設定された第１パターンで配置される。

前記第１発熱部３３２は、前記基板載置プレート３１０の底面の中央部から延設され、前記第１領域Ａ１に配置され得る。

前記第１領域Ａ１は、平面上、前記基板載置プレート３１０の中央部を含む領域であり、前記基板載置プレート３１０の中央部より前記基板載置プレート３１０の半径方向に延びる領域であってもよく、図３～図４に示されるように、基板載置プレート３１０の中心Ｃと縁Ｅ（エッジ）との間に基板載置プレート３１０の周り方向に沿って形成される仮想のライン（ＶＬ）に沿って区切られる領域として定義することができる。

基板載置プレート３１０上面の半径方向基準、前記基板載置プレート３１０の中心Ｃで仮想のラインＶＬ間の間隔Ｄ１及び仮想のラインＶで基板載置プレート３１０の縁Ｅ間の間隔Ｄ２は、設計に応じて多様に変更できることはもちろんである。

例えば、前記基板載置プレート３１０が円板形状からなる場合、前記仮想のラインＶＬと前記基板載置プレート３１０の縁Ｅは、互いに基板載置プレート３１０の中心Ｃを同心的に共有する同心円であってもよい。

前記第１発熱部３３２は、第１領域Ａ１内側に予め設定された第１パターンで配置され得る。

前記第１発熱部３３２は、基板載置プレート３１０内部に埋設されるが、基板載置プレート３１０の第１発熱部３３２が配置される配置平面Ｓ１は、基板載置プレート３１０の上面（基板載置面３１２）と平行するように構成される。

前記第１発熱部３３２の両端には、後記する一対の第１パワーロッド３３６と電気的に接続される一対の電気接続点Ｐが備えられる。このとき、一対の電気接続点Ｐは、基板載置プレート３１０の底面の中央部に位置されてもよい。

前記第１発熱部３３２は、前記第１パターンに沿って配置される熱線であり、前記第１領域Ａ１の全体にわたって均一な密度に配置されるか、又は領域別に不均一に配置され得る。

例えば、前記第１発熱部３３２が第１パターンに応じて配置されるとき、前記基板載置プレート３１０の中心Ｃから半径方向に行くほど、半径方向基準に隣接する熱線間の間隔が同様に配置されるか、狭くなるように配置されるか、又は、広くなるように配置され得る。

一方、前記第１発熱部３３２は、発熱量を高めるために、螺旋状に巻線されたコイル状の熱線であってもよい。

前記第１発熱部３３２がコイル状の熱線からなる場合、前記コイル状の熱線が巻線され形成されるコイル状の熱線の幅（螺旋幅）は、基板載置プレート３１０平面上の位置に応じて異なるように構成される。

例として、基板載置プレート３１０の上面中、温度低下が大きく生じる領域での温度差を補償するために、基板載置プレート３１０の温度低下が大きく生じる領域で第１発熱部３３２の熱線（又はコイル状の熱線）の幅は、基板載置プレート３１０の他の領域で第１発熱部３３２の熱線熱線（又はコイル状の熱線）の幅よりも大きく形成される。

コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数が同じである場合、コイル状の熱線の幅（螺旋幅）が増加すれば、コイル状の熱線による単位長さ当たりの発熱量もまた増加される。

又は、前記第１発熱部３３２がコイル状の熱線からなる場合、前記コイル状の熱線が巻線され形成されるコイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数は、基板載置プレート３１０平面上の位置に応じて異なるように構成される。

ここで、コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数は、コイル状の熱線の撚った程度を意味するものであり、コイル状の熱線が多く撚るほど単位長さ当たりの巻線数は大きくなり、コイル状の熱線による単位長さ当たりの発熱量もまた増加される。

前記第２発熱部３３４は、前記基板載置プレート３１０の底面の中央部から延設され、前記基板載置プレート３１０の内部に設けられる発熱体であり、前記第１領域Ａ１を含み、前記第１領域Ａ１よりも前記基板載置プレート３１０の半径方向により大きな第２領域Ａ２に予め設定された第２パターンで配置される。

前記第１領域Ａ１に存在する第２発熱部３３４は、第２発熱部３３４を基板載置プレート３１０の底面の中央部（支持シャフト部３２０）より第２領域Ａ２の端まで延ばす機能を果たしてもよい。

前記第２領域Ａ２は、平面上、前記第１領域Ａ１を含み、前記第１領域Ａ１よりも前記基板載置プレート３１０の半径方向により大きな領域であり、図３な～図４に示されるように、第１領域Ａ１の全体を囲む領域として定義することができる。

例として、前記基板載置プレート３１０が円板形状からなる場合、前記第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１を囲み、第１領域Ａ１よりもより大きな領域であり、基板載置プレート３１０の中央Ｃより縁Ｅまでの領域として定義することができる。

ここで、前記第２領域Ａ２中の前記第１領域Ａ１を除いた残りの領域は、第２領域Ａ２の外郭領域として定義することができる（第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１を含むので）。
このとき、前記第１領域Ａ１と前記外郭領域との境界は、前記第１領域Ａ１を区画する前述した仮想のラインＶＬと一致してもよい。

前記第２領域Ａ２は、前記基板載置プレート３１０の上面の中央領域に加えて、外郭領域まで含むことができる。

このとき、前記第１領域Ａ１を限定する仮想のラインＶＬと第２領域Ａ２を限定する基板載置プレート３１０の縁Ｅの周りは、互いに基板載置プレート３１０の中心Ｃを同心的に共有する同心円であってもよい。

図１～図４は、前記基板載置プレート３１０の上面が第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とに区分された例を示したが、３つ以上の領域にさらに区分され、各領域別に上下方向の間隔を置く発熱部が設けられる実施例も可能であることはもちろんである。

前記第２発熱部３３４は、第２領域Ａの内側に予め設定された第２パターンで配置されてもよい。

前記第２発熱部３３４は、基板載置プレート３１０内部に埋設されるが、基板載置プレート３１０の第２発熱部３３４が配置される配置平面Ｓ２は、基板載置プレート３１０の上面（基板載置面３１２）と平行するように構成される。

前記第２発熱部３３４の両端には、後記する一対の第２パワーロッド３３８と電気的に接続される一対の電気接続点Ｐが備えられる。このとき、一対の電気接続点Ｐは、基板載置プレート３１０の底面の中央部に位置することができる。

前記第２発熱部３３４は、前記第２パターンに応じて配置される熱線であり、前記第２領域Ａ２の全体にわたって均一な密度に配置されるか、又は領域別に不均一に配置され得る。

例として、前記第２発熱部３３４が第２パターンに応じて配置されるとき、前記基板載置プレート３１０の中心Ｃから半径方向に行くほど、半径方向基準に隣接する熱線間の間隔が同様に配置されるか、又は狭くなるように配置され得る。

一方、前記第２発熱部３３４は、発熱量を高めるために、螺旋状に巻線されたコイル状の熱線であってもよい。

前記第２発熱部３３４がコイル状の熱線からなる場合、前記コイル状の熱線が巻線され形成されるコイル状の熱線の幅（螺旋幅）は、基板載置プレート３１０平面上の位置に応じて異なるように構成することができる。

例として、基板載置プレート３１０の上面中、温度低下が大きく生じる領域での温度差を補償するために、基板載置プレート３１０の温度低下が大きく生じる領域で第２発熱部３３４の熱線（又はコイル状の熱線）の幅は、基板載置プレート３１０の他の領域で第２発熱部３３４の熱線熱線（又はコイル状の熱線）の幅よりも大きく形成される。

又は、前記第２発熱部３３４がコイル状の熱線からなる場合、前記コイル状の熱線が巻線され形成されるコイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数は、基板載置プレート３１０平面上の位置に応じて異なるように構成することができる。

このとき、前記第２領域Ａ２中の前記第１領域Ａ１を除いた外郭領域で、前記第２発熱部３３４による単位面積当たりの発熱量は、前記第１領域Ａ１で前記第２発熱部３３４による単位面積当たりの発熱量よりも大きい。

そのために、前記第２発熱部３３４は、前記第１領域よりも前記外郭領域でより稠密に配置することができる。

一実施形態において、前記第２発熱部３３４が熱線であるとき、前記第２発熱部３３４は、前記外郭領域で隣接する熱線間の間隔が、前記第１領域で隣接する熱線の間の間隔よりも小さく配置される。

別の一実施形態において、前記第２発熱部３３４が螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であるとき、前記第２発熱部３３４は、前記外郭領域に配置される前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数が、前記第１領域に配置される前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数よりも大きい。

さらに別の一実施形態において、前記第２発熱部３３４が螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であるとき、前記第２発熱部３３４は、前記外郭領域に配置される前記コイル状の熱線の幅が、前記第１領域に配置される前記コイル状の熱線の幅（螺旋幅）よりも大きい。

又は、前記第２発熱部３３４は、前記第１領域Ａ１と前記外郭領域との境界を基準にして異なる材質からなる。

又は、基板載置プレート３１０の縁Ｅで熱損失が大きく生じていることを考慮して、前記第２領域Ａ２で前記第２発熱部３３４による単位面積当たりの発熱量は、前記基板載置プレート３１０の中央部から外郭部へ行くにつれて増加するように構成される。

そのために、前記第２発熱部３３４は、前記基板載置プレート３１０の中央部から外郭部へ行くにつれて稠密に配置される。

一実施形態において、前記第２発熱部３３４が熱線であるとき、前記第２領域Ａ２で隣接する熱線間の間隔は、前記基板載置プレート３１０の中央部から外郭部へ行くにつれて減少されるように配置される。

例として、基板載置プレート３１０の外郭付近で隣接する第２発熱部３３４の熱線間の間隔Ｋ２は、基板載置プレート３１０の中央付近で隣接する第２発熱部３３４の熱線の間の間隔Ｋ１よりも狭く配置される。

別の一実施形態において、前記第２発熱部３３４が螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であるとき、前記第２発熱部３３４は、前記第２領域Ａ２で前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数は、前記基板載置プレート３１０の中央部から外郭部に行くにつれて増加する。

さらに別の一実施形態において、前記第２発熱部３３４が螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であるとき、前記第２領域Ａ２で前記コイル状の熱線の幅は、前記基板載置プレート３１０の中央部から外郭部へ行くにつれて増加する。

例として、基板載置プレート３１０の外郭部での発熱量を大きくするために、基板載置プレート３１０の外郭付近で第２発熱部３３４の熱線の幅は、基板載置プレート３１０の中央付近で隣接する第２発熱部３３４の熱線の幅よりも大きく形成される。

このとき、前記第２発熱部３３４は、基板載置プレート３１０内部に前記第１発熱部３３２と上下方向の間隔Ｇを置いて設けられる。

前記間隔Ｇは、設計に応じて多様に変わり、基板載置プレート３１０の平面上の領域別に一定の値を維持するか、又は位置に応じて変わる。

例として、図１に示されるように、前記第２発熱部３３４は、第１発熱部３３２よりも上側に、間隔Ｇを置いて設けられる。

このとき、前記基板載置プレート３１０の前記第１発熱部３３２が配置される第１配置平面Ｓ１は、前記基板載置プレート３１０の前記第２発熱部３３４が配置される第２配置平面Ｓ２よりも下側に位置される。

基板支持台３００の外郭部は、中央部より熱損失が大きく生じて、中央部より相対的により多くの加熱が必要となるが、基板支持台３００の外郭部までカバーする第２発熱部３３４が第１発熱部３３２よりも上側に位置することによって、基板支持台３００の外郭部により多くの加熱が可能な利点がある。

別の例として、図２に示されるように、前記第２発熱部３３４は、第１発熱部３３２よりも下側に、間隔Ｇを置いて設けられる。

このとき、前記基板載置プレート３１０の前記第１発熱部３３２が配置される第１配置平面Ｓ１は、前記基板載置プレート３１０の前記第２発熱部３３４が配置される第２配置平面Ｓ２よりも上側に位置する。

また、前記第１発熱部３３２が配置される第１配置平面Ｓ１と前記第２発熱部３３４が配置される第２配置平面Ｓ２とは、互いに平行を成していてもよい。

さらに、前記第１発熱部３３２及び前記第２発熱部３３４は、前記第１領域Ａ１で上下相互重なる同じパターンで配置されてもよい。

逆に、前記第１発熱部３３２及び前記第２発熱部３３４が、前記第１領域Ａ１で上下相互重ならない異なるパターンで配置される例も可能である。

第１領域Ａ１で、第１発熱部３３２及び第２発熱部３３４が上下相互重ならないパターンで配置されることによって、基板支持台３００の加熱時、第１発熱部３３２及び第２発熱部３３４が互いに上下重ならない位置で基板支持台３００を加熱することができるので、基板支持台３００の温度を相互補完することができる利点がある。

このとき、前記第１発熱部３３２及び前記第２発熱部３３４は、互いに同じ材質からなっていてもよい。

前記第１発熱部３３２及び前記第２発熱部３３４はいずれも基板載置プレート３１０の中央部に配置され得るので、図５に示されるような従来の連結ラインＬがさらに備えられる必要がない。

即ち、前記ヒータ部３３０は、前記第１発熱部３３２に電力を供給するために、支持シャフト部３２０内部で上下方向に延び、前記基板載置プレート３１０の中央部より前記第１発熱部３３２の両端にそれぞれ電気的に接続される一対の第１パワーロッド３３６と、前記第２発熱部３３４に電力を供給するために、前記支持シャフト部３２０内部で上下方向に延び、前記第２発熱部３３４の両端にそれぞれ電気的に接続される一対の第２パワーロッド３３８とを含む。

前記一対の第１パワーロッド３３６は、前記第１発熱部３３２に電力を供給するために、前記支持シャフト部３２０内部で上下方向に延び、前記基板載置プレート３１０の中央部より前記第１発熱部３３２の両端にそれぞれ電気的に接続される電力伝達部材であり、様々な構成が可能である。

前記一対の第１パワーロッド３３６は、それぞれ第１発熱部３３２の両端の電気接続点Ｐに連結される。

前記一対の第１パワーロッド３３６は、他端で外部電源３３７に連結される。

前記一対の第２パワーロッド３３８は、前記第２発熱部３３４に電力を供給するために、前記支持シャフト部３２０内部で上下方向に延び、前記基板載置プレート３１０の中央部より前記第２発熱部３３４の両端にそれぞれ電気的に接続される電力伝達部材であり、様々な構成が可能である。

前記一対の第２パワーロッド３３８は、それぞれ第２発熱部３３４の両端の電気接続点Ｐに連結される。

前記一対の第２パワーロッド３３８は、他端で外部電源３３７に連結される。

本発明は、ヒータ部３３０を複数の層に分割し、上下配置することによって、従来のように基板支持台３００の外郭部に電力を供給するための連結ラインＬなしに、一般的な熱線ヒータからなる第２発熱部３３４を介して基板支持台３００の中央部から外郭部まで電力を供給して、加熱することができ、第２発熱部３３４が従来の熱線ヒータで構成されるので、クラックを形成する過度な熱膨張が発生しないようにすることができる。

即ち、本発明の核心は、従来の連結ラインＬを、第２発熱部３３４の熱線Ｌに代替し、連結ラインＬを代替した熱線が第１発熱部３３２と干渉しないように、第２発熱部３３４を第１発熱部３３２とは異なる平面上に配置したことにある。

このような場合、基板支持台３００の中央部（第１領域Ａ１）は、第１発熱部３３２と第２発熱部３３４の両方により加熱され、このとき、中央部の温度が過度に高くなるか、又は低下されることは、中央部に位置される第１発熱部３３２及び第２発熱部３３４のヒータパターンを異なるように調整することによって防止することができる。

前述した基板支持台３００及び基板処理装置は、クラスタータイプの基板処理システム及びインライン基板処理システムなど様々な基板処理システムに適用することができる。

以上は、本発明によって実現できる好ましい実施例の一部について説明したに過ぎないので、周知のように本発明の範囲は、前記実施例に限定されて解釈されるべきではない。前述した本発明の技術的思想とその根本を共にする技術的思想は、全部本発明の範囲に含まれる。

１００：工程チャンバ
２００：ガス噴射部
３００：基板支持台

Claims

基板に対する基板処理を行う基板処理装置に設けられ、前記基板を支持する基板支持台であって、
上面に基板が配置される基板載置面が形成される基板載置プレートと、前記基板載置プレートの底面に結合される支持シャフト部と、前記基板載置面に配置された基板を加熱するためのヒータ部と、
を含み、
前記ヒータ部は、前記基板載置プレートの底面の中央部から延設され、前記基板載置プレートの内部に設けられ、前記基板載置プレートの中央部から前記基板載置プレートの半径方向に延びる第１領域に予め設定された第１パターンで配置される第１発熱部と、前記基板載置プレートの底面の中央部から延設され、前記第１発熱部と上下方向の間隔を置いて前記基板載置プレートの内部に設けられ、前記第１領域を含み、前記第１領域よりも前記基板載置プレートの半径方向にさらに大きな第２領域に予め設定された第２パターンで配置される第２発熱部と、を含み、
前記第２領域中の前記第１領域を除いた外郭領域で、前記第２発熱部による単位面積当たりの発熱量は、前記第１領域で、前記第２発熱部による単位面積当たりの発熱量よりも大きいことを特徴とする基板支持台。
前記基板載置プレートの前記第１発熱部が配置される第１配置平面と前記第２発熱部が配置される第２配置平面は、互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記基板載置プレートの前記第１発熱部が配置される第１配置平面は、前記基板載置プレートの前記第２発熱部が配置される第２配置平面よりも下側に位置されることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記基板載置プレートの前記第１発熱部が配置される第１配置平面は、前記基板載置プレートの前記第２発熱部が配置される第２配置平面よりも上側に位置されることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記ヒータ部は、
前記第１発熱部に電力を供給するために、前記支持シャフト内部で上下方向に延び、前記基板載置プレートの中央部で前記第１発熱部の両端にそれぞれ電気的に接続される一対の第１パワーロッドと、
前記第２発熱部に電力を供給するために、前記支持シャフト内部で上下方向に延び、前記基板載置プレートの中央部で前記第２発熱部の両端にそれぞれ電気的に接続される一対の第２パワーロッドと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記第１発熱部及び前記第２発熱部は、前記第１領域で上下相互重なる同じパターンで配置されることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記第１発熱部及び前記第２発熱部は、前記第１領域で上下相互重ならないパターンで配置されることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記第２発熱部は、前記第１領域よりも前記外郭領域でより稠密に配置されることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記第２発熱部は、熱線であり、
前記第２発熱部は、前記外郭領域で隣接する熱線間の間隔が、前記第１領域で隣接する熱線間の間隔よりも小さく配置されることを特徴とする請求項８に記載の基板支持台。
前記第２発熱部は、螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であり、
前記第２発熱部は、前記外郭領域に配置される前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数が、前記第１領域に配置される前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の基板支持台。
前記第２発熱部は、前記第１領域と前記外郭領域との境界を基準にして異なる材質からなることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
基板に対する基板処理を行う基板処理装置に設けられ、前記基板を支持する基板支持台であって、
上面に基板が配置される基板載置面が形成される基板載置プレートと、前記基板載置プレートの底面に結合される支持シャフト部と、前記基板載置面に配置された基板を加熱するためのヒータ部と、を含み、
前記ヒータ部は、前記基板載置プレートの底面の中央部から延設され、前記基板載置プレートの内部に設けられ、前記基板載置プレートの中央部から前記基板載置プレートの半径方向に延びる第１領域に予め設定された第１パターンで配置される第１発熱部と、前記基板載置プレートの底面の中央部から延設され、前記第１発熱部と上下方向の間隔を置いて前記基板載置プレートの内部に設けられ、前記第１領域を含み、前記第１領域よりも前記基板載置プレートの半径方向にさらに大きな第２領域に予め設定された第２パターンで配置される第２発熱部と、を含み、
前記第２領域で、前記第２発熱部による単位面積当たりの発熱量は、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて増加することを特徴とする基板支持台。
前記第２発熱部は、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて稠密に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の基板支持台。
前記第２発熱部は、熱線であり、
前記第２領域で隣接する熱線間の間隔は、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて減少されるように配置されることを特徴とする請求項１３に記載の基板支持台。
前記第２発熱部は、螺旋状に巻線されるコイル状の熱線であり、
前記第２発熱部は、前記第２領域で、前記コイル状の熱線の単位長さ当たりの巻線数が、前記基板載置プレートの中央部から外郭部へ行くにつれて増加することを特徴とする請求項１３に記載の基板支持台。
前記第１発熱部及び前記第２発熱部は、互いに同じ材質からなることを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
前記第２領域は、前記基板載置プレートの上面外郭部まで含むことを特徴とする請求項１に記載の基板支持台。
基板に対する基板処理を行う基板処理装置であって、
密閉された処理空間を形成する工程チャンバと、前記工程チャンバ内に設けられ、基板を支持する請求項１～１７のいずれか１項に記載の基板支持台と、前記工程チャンバの上側に設けられ、前記処理空間にガスを噴射するガス噴射部と、
を含むことを特徴とする基板処理装置。