KR101037461B1 - 기판탑재대, 기판 처리 장치, 및 온도 제어 방법 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 피처리기판의 온도 제어성이 좋고, 기판 전체에 있어서 국소적으로 전도열량이 급변하는 것 같은 특이점이 없는 기판탑재대를 제공한다.
본 발명에 따르면, 기판탑재대 표면에, 열전달용 가스의 유입구와 유출구를 마련하고, 기판탑재대 표면과 기판과의 사이의 폐공간을 유로로 하여 정상적(定常的)인 가스류를 형성시키고, 이 유로에 각종의 장해물을 두는 것에 의해 가스의 유동성(콘덕턴스)을 조정하고, 가스의 유입구와 유출구 사이에 10Torr 내지 40Torr의 차압를 발생시킨다. 가스의 열전달율이 압력에 비례하기 때문에, 이 차압에 의해 피처리기판의 온도분포를 조절할 수 있다.

Description

기판탑재대, 기판 처리 장치, 및 온도 제어 방법{SUBSTRATE MOUNTING TABLE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND TEMPERATURE CONTROL METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 탑재하는 기판탑재대, 기판탑재대에 탑재된 기판에 대하여 드라이 에칭 등의 처리를 실시하는 기판 처리 장치, 및 기판탑재대에 탑재된 기판의 온도를 제어하는 기판의 온도 제어 방법에 관한 것이다．
플라즈마 에칭 처리에 있어서는, 쳄버내에 피처리기판인 반도체 웨이퍼(이하, 단지 웨이퍼 또는 기판 라고도 함)를 탑재하는 탑재대를 마련하고, 이 탑재대의 상부를 구성하는 정전척에 의해 웨이퍼를 정전흡착해서 유지한다. 그리고, 처리 가스의 플라즈마를 형성해서 웨이퍼에 대하여 플라즈마 에칭 처리를 실시하고 있다.
관련된 플라즈마 처리 장치에 있어서는, 웨이퍼가 위쪽으로부터 열을 받기 때문에, 기판탑재대의 내부에 냉매유로를 마련해서 탑재대를 냉각하는 동시에, 탑재대와 웨이퍼 이면의 간격에 He 가스 등의 열전달용 가스를 도입하여, 웨이퍼의 냉각을 촉진시킨다.
이와 같이 열전달용의 가스를 이용하여 웨이퍼를 냉각할 때에, 탑재대의 상부를 구성하는 정전척의 흡착면에 복수의 볼록 형상 도트를 마련하고,이 볼록 형상 도트의 높이와 열전달용의 가스의 압력을 제어하여 웨이퍼로부터 제거되는 열량을 바꾸어, 웨이퍼의 온도를 제어하는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1).
또, 이러한 돌기의 높이를 1μm 내지 10μm로 하고, 돌기의 웨이퍼에의 접촉 면적을 1%로 함으로써, 웨이퍼의 고온역에서의 온도 제어성을 양호하게 하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 2).
그러나, 상술한 바와 같이 탑재면에 돌기를 마련하는 방법뿐 이라면 돌기의 높이가 낮을 경우에는, 열전달용의 가스가 웨이퍼 전면(全面)에 널리 퍼지기 어려워진다. 이 결과, 웨이퍼를 균일한 온도에 제어하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다.
한편， 돌기의 높이를 높게 하면, 웨이퍼로부터 탑재대에의 열전도량이 저하하여, 웨이퍼를 소망하는 온도로 제어하는 것이 어렵게 되는 문제가 있다.
또한, 웨이퍼가 대형이 되면, 그 주변과 중앙에서는, 입열(入熱)과 출열(出熱)의 밸런스에 차가 발생하고, 웨이퍼 전면을 균일한 온도에 유지하는 것이 어렵다고 하는 문제도 있다. 일반적으로는, 기판의 중앙쪽이 냉각되기 쉽고, 기판주변의 냉각이 약해진다. 이 때문에，웨이퍼 전면을 균일한 온도로 제어하기 위해서는, 기판의 주변과 중앙에서 냉각의 정도를 바꿀 필요가 있다.
이와 같이 기판의 부위에 따라, 냉각의 정도를 바꾸는 수단의 하나로서, 탑재대를 영역으로 나우고, 영역별로 냉각 가스를 공급하는 방법이 제안되어 있다(특 허문헌3).
즉, 탑재대 표면에 주연 환상볼록부를 마련하여, 기판과 탑재대 표면과의 사이의 폐공간을 내측 부분과 외측 부분으로 분리하고, 양쪽 부분에 각각 열전달용 가스 도입부를 마련한 기판탑재대다. 이 구성에 의하면，주연환상볼록부에 의해 분할된 각 영역의 압력을 다르게 할 수 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개2000-317761호공보
[특허문헌 2] 일본 특허공개2001-274228호공보
[특허문헌 3] 일본 특허공개2006-156938호공보
상술한 바와 같이, 탑재대에 주연환상볼록부를 마련해서 기판의 냉각 범위를 영역으로 나누는 방법에서는, 영역을 나누고 있는 내측환상볼록부의 부분에서 기판과 탑재대가 접촉하고 있다. 이 때문에, 접촉 부분에 있어서의 전도열량이 다른 부분보다 커지고, 그 결과, 접점부주변의 온도가 다른 부분의 온도보다 낮아져, 기판의 특성에 특이점이 발생한다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 피처리기판의 온도 제어성이 좋고, 기판 전체에 있어서 국소적으로 전도열량이 급변하는 것 같은 특이점이 없는 기판탑재대, 이러한 기판탑재대를 이용한 기판 처리 장치, 및 기판의 온도 제어 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 기판탑재대는, 기판 처리 장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대로서, 탑재대본체와, 상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 기판의 하측 부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와, 상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근 또는 중앙부 부근의 어느 한쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유입구와, 다른 쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유출구와, 상기 기판탑재측의 표면에 형성되어, 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 유출구에 유동 할 때에 콘덕턴스 C를 형성하는 유로를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 콘덕턴스 C는, 하기 식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 소망하는 범위내에 있는 것이 바람직하다.
C(m3/sec)=Q/△P
여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
△P:열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
여기서, 상기 유로를 원주형상의 돌기부를 연결부재에 의해 연결하고, 기판탑재측의 표면에 동심원형상(환상)으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 직사각형 또는 원주형상의 돌기부의 상단을 상기 기판과 접촉시키지 않고, 또한 근접해서 마련하는 것이 바람직하다. 관련된 상단과 기판과의 간극을 열전달용 가스가 흐르고, 그 간극에 의해 콘덕턴스 값이 결정된다.
또, 상기 유로를 형성하는 직사각형 또는 원주형상의 돌기부의 상단에 상기 기판과 접촉하는 소돌기를 마련하고, 직사각형 또는 원주형상의 돌기부를 연결부재에 의해 연결하고, 마찬가지로 환상으로 복수열 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 기판과 접촉하는 부분은 소돌기가 되기 때문에, 기판온도의 특이점이 적어진다. 또한,이 소돌기는 돌기부 본체 상단과 기판과의 간격을 안정하게 유지하는 기능을 가진다. 또한, 소돌기의 폭, 및 높이를 조정함으로써 열전달용 가스의 흐름을 용이하게 제어할 수 있기 때문에, 콘덕턴스 값의 조정이 보다 용이하게 된다.
본 발명의 탑재대는, 기판 처리 장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대로서, 탑재대본체와, 상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 기판의 하측 부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와, 상기 기판탑재측의 표면의 중심점으로부터 거리 r 떨어진 위치에 형성된 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구와, 상기 기판탑재측 의 표면의 주연부 부근에 형성되어, 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구에 대응하는 유출구 또는 유입구와, 상기 기판탑재측의 표면에 형성되어, 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 유출구로 유동할 때에 콘덕턴스 C를 형성하는 유로와, 상기 중심점으로부터 상기 거리 r의 범위에 형성된 복수의 점형상 돌기와가 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 콘덕턴스 C는, 하기 식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 소망하는 범위내에 있는 것이 바람직하다.
C(m3/sec)=Q/△P
여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
△P:열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
또, 상기 유로는, 상단이 상기 기판과 접촉하지 않고 근접해서 마련된 직사각형 또는 원주형상의 돌기부를 연결부재에 의해 연결한 유로형성부재를 환상에 복수열 형성해서 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 예를 들면, 주연부부근에 마련한 열전달용 가스 유입구로부터, 중심점으로부터 거리 r 벗어난 위치에 마련된 열전달용 가스 유출구간의 영역에 있어서의 열전달용 가스의 압력이 열전달용 가스 유입구로부터 유출구를 향하고, 가스의 압력은 낮아지게 된다.
한편, 열전달용 가스 유출구로부터 중심점까지의 영역에서는, 열전달용 가스의 유동은, 가스가 충전되는 초기의 상태를 제외하고 일어나지 않기 때문에, 해당 영역에 있어서의 가스 압력은 동압이 된다. 이 결과, 종래는 칸막이 벽을 마련하지 않으면 압력이 다른 영역을 마련할 수 없었지만, 본 발명에 의하면, 칸막이 벽을 마련하는 일없이 압력차가 있는 다른 영역을 만들 수 있다.
본 발명은, 기판 처리 장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대로서, 탑재대본체와, 상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 상기 기판의 하측 부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와, 상기 폐공간에 환상으로 마련되고, 상기 열전달용 가스의 유로를 형성하는 복수의 대략 원형의 칸막이 벽과, 상기 기판탑재측의 표면의 중앙부 부근에 형성된 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구와, 상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근에 마련되고, 상기 중앙부 부근에 형성된 유입구 또는 유출구에 대응하는 적어도 하나 이상의 유출구 또는 유입구와를 구비하고, 상기 각 대략 원형의 칸막이 벽에는 상기 열전달용 가스가 유통하기 위한 절결부가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 절결부가, 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구로부터 가장 떨어진 위치에 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 거의 원형의 칸막이 벽에 복수의 절결부를 마련할 경우는, 인접하는 대략 원형의 칸막이 벽에 마련한 절결부와 동수의 절결부를 그 칸막이 벽에 마련하고, 또한, 인접하는 칸막이 벽에 설치되는 어느 하나의 절결부로부터 가장 떨어진 위치에 절결부를 마련하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 소망하는 콘덕턴스 C의 열전달용 가스 유로를 형성할 수 있다.
이 탑재대에 있어서의 유로의 콘덕턴스 C는, 하기 식으로 정의되고, 상기 콘 덕턴스 C의 값이 소망하는 범위내에 있는 것이 바람직하다.
C(m3/sec)=Q/△P
여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
△P:열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
또, 상기 대략 원형의 칸막이 벽의 상단이 상기 기판에 접촉하지 않고 근접하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 대략 원형의 칸막이 벽의 상단이 상기 기판에 접촉하고 있어도 좋다.
여기서, 상기 콘덕턴스 C의 값이 3×10-8m3/sec 내지 3×10-4m3/sec의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 이 값이 3×10-7m3/sec 내지 3×10-5m3/sec의 범위내에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가, 10Torr 내지 40Torr인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 열전달용 가스의 유량이 1sccm 내지 100sccm(표준 상태에서의 cc/min)일 때에, 상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력 차가 10Torr 내지 40Torr가 되도록, 상기 유로를 형성한다. 이것에 의해 적은 열전달용 가스에 의해, 적절하게 열전달용 가스의 압력차를 마련할 수 있다.
본 발명은, 기판을 수용하고, 내부가 감압 유지되는 처리실과, 상기 처리실내에 마련되고, 상기 기판이 탑재된 상기 어느 하나의 구성을 가지는 기판탑재대 와, 상기 처리실내에서 상기 기판에 소정의 처리를 실시하는 처리기구와, 상기 기판탑재대와 상기 기판과의 사이에 형성된 상기 폐공간에 열전달용 가스를 공급하는 열전달용 가스 공급 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
여기서, 상기 기판 처리 장치가, 상기 열전달용 가스 공급 기구로부터 공급되는 열전달용 가스의 압력을 제어하는 제어기구를 가지는 것은 바람직하다.
본 발명은, 상술한 어느 한 구성을 가지는 기판탑재대를 이용하여 기판의 온도를 제어하는 기판의 온도 제어 방법으로서, 상기 콘덕턴스 C가, 3×10-7m3/sec 내지 3×10-5m3/sec의 범위내에 있을 경우에 있어서, 상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가, 10Torr 내지 40Torr가 되도록 열전달용 가스의 공급 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판의 온도 제어 방법을 제공한다.
상기 콘덕턴스 C는, 유로를 형성하는 돌기부의 상단과 상기 기판과의 간극의 높이, 및 /또는 환상으로 마련하는 유로의 열수에 의해 조정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 기판의 주연부와 중앙부의 전도열량의 비를 소망하는 값으로 제어할 수 있고, 기판 전체에 있어서 국소적으로 전도열량이 급변하는 냉각의 특이점이 없는 기판탑재대, 그것을 이용한 기판 처리 장치, 및 기판의 온도 제어 방법을 제공하는 것이 가능하게 되었다.
또, 본 발명의 탑재대를 이용하면, 필요한 최소한의 열전달용 가스(He 등)에 의해 소망하는 가스 압력차를 탑재대에 발생시킬 수 있고, 이에 따라 기판 전체를 균일 또한 소망하는 온도로 제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태인 기판탑재대를 나타낸 도면이며, 도 1의 (a)는 평면도이고, 도 1의 (b)는, 도 1의 (a)의 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.
탑재대(1)의 상부에는 피처리기판(웨이퍼)인 기판(2)이 탑재되어 있다. 탑재대(1)의 기판탑재측의 표면(탑재면)은 오목부로 되어 있어, 이것과 기판(2)과의 사이에는 갭(3)이 형성되어 있다.
오목부의 외주에는, 주연환상볼록부(4)이 설치된다. 이것은 기판(2)의 주연을 지지하는 동시에, 갭(3)로부터의 열전달용 가스의 누출을 막아, 갭(3)을 폐공간으로 하기 위한 것이다.
또, 오목부에는 돌기부(본 도면에는 도시안됨)가 소정의 간격으로 다수 설치된다. 이 돌기는, 기판(2)을 지지함으로써, 기판(2)이 자중에 의해 변형되는 것을 방지함과 함께, 열전달용 가스의 유로를 형성하고, 열전달용 가스의 흐름에 저항을 생기게 하는 기능을 한다. 탑재대(1)의 내부에는 냉매유로(5)가 마련되어, 탑재대(1)을 소망하는 온도로 제어하고 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 탑재대(1)에 있어서는, 오목부의 주연부부근에 열전달용 가스 유입구(6), 중앙부 부근에 열전달용 가스 유출구(7)이 설치된다.
도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이 열전달용 가스 유입구(6)는, 동심원에 점대칭으로 6개 설치된다. 열전달용 가스 유출구(7)은, 약간 중심으로부터 떨어진 위치에 마련되고, 열전달용 가스 유입구(6)로부터 유입하는 가스의 유출구로 되어 있다. 열전달용 가스 유출구(7)도, 동심원상에 점대칭으로 6개 설치된다. 또, 열전달용 가스 유출구(7), 열전달용 가스 유입구(6)의 수 및 그 위치는 이것에 한정되나 것은 아니고, 열전달용 가스 유출구(7), 열전달용 가스 유입구(6)의 수가 동일한 필요도 없다.
열전달용 가스, 예를 들면 He 가스는, 공급원(8)으로부터 공급되어, 유량 제어 장치(9)( 가스 유량 제어 수단을 구비하는 )을 거쳐서, 분배관에 의해 6개의 열전달용 가스 유입구(6)에 분배된다. 한편， 열전달용 가스 유출구(7)로부터 유출하는 열전달용 가스는 한데 모여서 배출된다. 또, 주연부부근에 가스 유입구를 한정하는 필요는 없고, 반대로 중앙부 부근에 가스 유입구를 마련하고, 주연부부근에 가스 유출구를 마련해도 좋다.
이 실시예에 있어서의 탑재대(1)에 있어서는, 갭(3)에 배치되는 점형상 돌기로서, 도 2의 (a), (b)에 나타내는 2종류의 돌기부(이하, 「연결형」과 「비연결형」이라고 지칭하여 구별함)을 이용하고 있다. 또, 도 2의 (c)에 나타내는 것 같은 소돌기를 가지지 않는 돌기부을 이용하여도 좋다.
도 2의 (a)는 연결형 점형상 돌기부를, 도 2의 (b)는 비연결형 점형상 돌기부를 나타낸다. 이들 도면은 모두 상단이 사시도, 하단이 단면도다.
우선, 연결형 점형상 돌기(10a)는, 원통형의 돌기 본체(11)와 그 중앙상부에 형성된 원통형의 소돌기(12)로 되어 있다 . 또한, 인접하는 돌기 본체(11)와의 사이는 연결부재(13)로 연결되어 있다.
한편, 비연결형 점형상 돌기(1Ob)는, 원통형의 돌기 본체(11)와 그 중앙상부에 형성된 원통형의 소돌기(12)로 되어 있다. 연결형 점형상 돌기(10a)와 비연결형 점형상 돌기(10b)는, 돌기 본체(11)가 연결부재(13)에 의해 서로 연결되어 있는지, 독립하고 있는지의 차이가 있다.
연결형 점형상 돌기(10a)와 비연결형 점형상 돌기(10b)에서는 열전달용 가스의 유동 저항에 관해서 차이가 있다. 연결형 점형상 돌기(10a)에 있어서는, 연결 방향에 평행한 방향(도면의 Y 방향)으로 가스의 유로가 열려 있기 때문에 유동 저항은 매우 작다. 한편， 연결 방향에 직각한 방향(도의 X 방향)에서는, 돌기 본체(11)과 연결부재(13), 소돌기(12)이 가스 유동의 저항이 되고, 기판(2)과 돌기 본체(11) 또는 연결부재(13)와의 간극만이 가스 유로가 되어, X 방향의 유동 저항이 크다.
이것에 대하여, 비연결형 점형상 돌기(10b)에 있어서는, X 방향, Y 방향 함께 유동 저항이 작고, 열전달용 가스가 자유롭게 흐를 수 있다.
또, 도 2의 (c)에 나타내는 비연결형의 돌기(10c)을 이용했을 경우, 도 2의 (b)의 비연결형 점형상 돌기(10b)와 같이 X 방향, Y 방향 모두 열전달용 가스가 자 유롭게 흐를 수 있지만, 도 2의 (b)에 나타내는 비연결형 점형상 돌기(10b)와 비교하면, X 방향의 흐름이 인접하는 돌기 본체(11)의 간극만으로 제한되는 것과, 또한 기판(2)과 돌기 본체(11)의 접촉 면적이 크게 된다는 상위점이 있다.
이 실시 형태에 있어서의 탑재대(1)에 있어서는,이 연결형과 비연결형의 점형상 돌기(10a, 10b)를 구별지어 쓰고, 기판(2)에 걸리는 압력이 존(zone)으로 나누어 지도록 구성하고 있다.
우선, 도 1의 (a)에 있어서, 열전달용 가스 유출구(7)로 둘러싸진 중앙의 흰공간 부분은, 압력이 거의 일정한 동압 존(14)이다. 이 동압 존(14)에는, 비연결형 점형상 돌기(10b)이 동심원형상으로 배치되어 있다. 돌기 본체(11)의 직경이 2mm 정도이고, 그 간격이 원주 방향, 반경 방향 모두 1 내지 2mm 정도다. 비연결형 점형상 돌기(10b)가 배치되어 있는 동압 존(14)에 있어서는, 가스가 X 방향 및 Y 방향 모두 자유롭게 흘러들 수 있으므로,이 동압 존(14)내의 열전달용 가스의 압력은, 거의 한결같이 동압으로 되어 있다.
경사압 존(15)에서는, 연결형 점형상 돌기(10a)가 동심원상에 배치되어, 전원주에 걸쳐서 일체적으로 연결되어 있다. 이러한 연결체는, 반경 방향으로 1mm 내지 2mm의 간격으로 몇십층 형성되어 있다. 연결형 점형상 돌기(10a)에 의하면, 도 2에서 나타낸 것 같이, X 방향(탑재대상에서는 반경 방향)으로 열전달용 가스가 흐르기 어렵고, Y 방향(탑재대상에서는 원주 방향)으로는 자유롭게 흐를 수 있다. 따라서, 경사압 존(15)에서는 원주 방향의 압력은 곧 똑같아지지만, 반경 방향에서는, 열전달용 가스 유입구(6)로부터 유입된 열전달용 가스의 유동 저항에 의해, 반 경 방향으로 열전달용 가스에 차압이 발생하게 된다.
즉, 주연환상볼록부(4)과 열전달용 가스 유출구(7)로 둘러싸여진 사선 부분은, 열전달용 가스의 압력이 중앙에 가까이 갈수록 낮아지고 있다. 이 때문에， 열전달용 가스 유입구(6)로부터 열전달용 가스 유출구(7)의 부분(사선 부분)은 열전달용 가스의 압력이 경사한 경사압 존(15)이 되어 있다.
이러한 연결형 또는 비연결형의 점형상 돌기(10a, 10b)을 탑재대 상면에 다수형성해도, 갭(3)은, 기판(2)의 거의 전면(全面)에 연속한 공간을 구성하고 있다. 즉, 갭(3)내에 점형상 돌기나 후술하는 환상볼록부 등의 장해물이 있어도, 열전달용 가스가 흐르는 유로가 기판(2)의 거의 전면(가장 바깥둘레를 제외)에 마련되는 것으로, 열전달용 가스의 유로를 구성할 수 있다.
여기서, 본 발명의 특징은, 주연환상볼록부(4)의 부근에 있는 열전달용 가스 유입구(6)와 중앙부 부근의 열전달용 가스 유출구(7)의 사이에, 의도적으로 압력차를 발생시키는 것에 있다. 열전달용 가스 유입구(6)와 열전달용 가스 유출구(7)의 사이에는 정상적(定常的)인 가스의 흐름이 발생하지만, 발생하는 가스의 차압을 소망하는 값으로 제어하기 위해서는, 유량 제어 장치(9)을 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이 소망하는 차압을 발생시킬 목적은, 기판의 주연부와 중앙부에서 전도열량을 바꾸는 것에 있다. 이것은, 일반적으로 탑재대와 기판간의 가스의 흐름은 분자류 영역이 되는 경우가 많고, 이러한 분자류 영역에서는 가스의 열전도율이 압력에 비례하기 때문이다.
본 실시형태에 있어서, 갭(3)내의 압력이 기판(2)의 주연부와 중앙부에서 차가 나도록 열전달용 가스를 흘리고, 기판(2)의 온도가 어떻게 되는지를 조사했다(온도측정 실험). 온도측정 실험에 앞서, 갭(3)내의 압력의 제어가 가능한가 아닌가를 테스트하였다(압력 제어 실험).
도 3은, 압력 제어 실험에 있어서의 실험 방법의 설명도다. 열전달용 가스의 유입구, 유출구로서, 기판탑재측의 표면에 직경 0.8mm의 구멍을 기판중앙측과 기판주연측에 각 6개 마련했다. 또한, 쳄버의 압력은, 약 50mTorr에서 실험했다.
도 3에 도시하는 바와 같이 기판중앙측(이하, 중심측、 「C측」이라고 함)의 입출 구멍(16a)은, 기판(2)의 중심 C로부터 반경 약 40mm의 위치에, 기판주연측(이하 에지측, 「E측」이라고 함)의 입출 구멍(16b)은, 기판(2)의 중심 C로부터 반경 약 100mm의 위치에 마련했다. 또, 기판(2)의 반경은 150mm이다.
C측의 입출 구멍(16a) 및 E측의 입출 구멍(16b)은，각각 가스 유량계(17a 및 17b)에 접속되어 있다. 또한, 입출 구멍(16a 및 16b)의 출구부근에는 지관이 마련되고, 각각 압력계(18a, 18b)에 접속되어 있다.
목표압력으로서 하기의 4 패턴을 설정하고,이 압력을 확보하기 위해서, C측 및 E측의 입출 구멍(16a, 16b)에 어느 만큼의 유량의 열전달용 가스를 유입할 필요가 있을지를 조사했다.
(A1) C측 저압(5Torr)/E측 저압(5Torr)
(A2) C측 저압(5Torr)/E측 중압(15Torr)
(A3) C측 중압(15Torr)/E측 저압(5Torr)
(A4) C측 중압(15Torr)/E측 중압(15Torr)
상기의 압력을 확보하는데 필요한 가스 유량을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
번호 C측 압력
(Torr)		 E측 압력
(Torr)		 C측 유량
(sccm)		 E측 유량
(sccm)
A1 5 5 5.3 5.4
A2 5 15 2.3 34.4
A3 15 5 33.9 2.5
A4 15 15 32.0 32.3
표 1에서 볼 수 있듯이, 열전달용 가스의 유입량을 바꿈으로써, C측과 E측의 압력의 밸런스를 임의로 바꿀 수 있는 것, 및 압력을 5Torr 정도로 하기 위해서는, 가스 유량을 2sccm 내지 5sccm(표준 상태에서의 cc/min) 정도로 하면 좋고, 압력을 15Torr 정도로 하기 위해서는, 가스 유량을 30sccm 내지 35sccm 정도로 하면 좋은 것이 분명하게 되었다.
이상의 결과로부터, 갭(3)내의 압력 분포를 소망하는 값으로 제어할 수 있는 것을 확인할 수 있었으므로, 하기의 3 압력 패턴의 경우에 대해서, 기판의 온도분포를 측정했다.
(Bl) C측 저압(10Torr)/E측 고압(40Torr)
(B2) C측 고압(40Torr)/E측 저압(10Torr)
(B3) C측 중압(25Torr)/E측 중압(25Torr)
(온도측정 실험)
기판온도의 측정은, 실제로 플라즈마 처리가 행하여지고 있는 조건 아래, 동일 반경상에서, 중심으로부터의 거리가 다른 7개소에서 기판의 표면온도를 측정했다. 온도측정에는, 0nWafer사의 PlasmaTemp SensorWafer를 이용했다. 측정 결과를 도 4에 나타낸다.
도 4에 도시하는 바와 같이 C측과 E측에서 압력이 같은 B3(도면의 △표)의 조건에서는, 반경 방향의 기판의 온도분포는 거의 일정해서 50℃ 정도 있지만, ㅇ에지측에 가까이 감에 따라서, 약간 상승하고, 중심과 에지에서는, 2℃ 정도 E측이 높아지고 있다. 이것은, 「에지측의 냉각이 약간 약하다」라고 하는 일반적인 경향이 나타났기 때문이다.
이것에 대하여, C측이 저압, E측이 고압의 Bl(도의 ●표)의 경우에는, ㅈ주중심의 온도가 54℃ 정도인데도, E측은 49℃ 정도가 되고 있어, E측의 냉각이 강한 것을 알 수 있다.
또, C측이 고압, E측이 저압인 B2(도면의 ○인)의 경우에는, 중심의 온도가 46℃ 정도인데도, E측으로 감에 따라서 온도가 상승하고 있어, C측의 냉각이 강하다. 이 결과로부터, 갭(3)내의 압력이 높은 부위일수록, 열전달용 가스의 냉각 효과가 높아지고, 기판온도가 저하하는 것이 확인되었다.
반경 방향의 기판온도분포에 대해서는, 반경 r가 0 내지 40mm의 범위는 거의 일정하고, 반경 r가 40mm 내지 150mm의 범위에서는, 온도구배가 있다. 이것은 압력분포를 반영하고 있는 것이라고 생각된다. 즉, r=0~40mm의 범위는, 압력이 대략 일정한 등압 존이며, r=40~150mm의 범위는, 압력이 점차로 변화되는 경사압 존이라고 생각된다.
본 발명에 있어서는, 열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압을10Torr로부터40Torr에 설정 하는 것이 바람직하다. 그 이유에 대해서 이하에 설명한다.
기판 전면으로부터 탑재대에 He 가스층을 거쳐서 열전도되는 것을 전제로 하면, 열전도량 Q(J)은 다음식으로 계산된다.
Q=A·λ·(△T/d)·t
여기서, A: 열전도 면적(m2)
λ: He 가스층의 열전도율(W/m·K)
△T: 기판과 탑재대 표면의 온도차(K)
d: 기판과 탑재대의 간격(m)
t: 열전도 시간(s)
지금 (Aλ/d)의 역수를 열 저항ρHe(=d/Aλ)이라고 하면,
Q/t=△T/ρHe
이 되어, ρHe의 값을 알면 열전도가 어느 정도 쉬운가를 용이하게 평가할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, A=0.0593m2、 d=40×10-6m로 하고 He의 λ와 압력 PHe의 관계를 계산으로 구해서 ρHe를 산출했다.
도 5는, 열저항 ρHe와 He압력의 관계를 나타낸 것이다. 도 5에 도시하는 바 와 같이 He압력이 10Torr 이하에서는，He압력의 저하에 동반하여, 열저항 ρHe가 급격하게 증대한다. 그러나, He압력이 10Torr를 넘으면 열저항의 저하가 완만해지고, 40Torr을 넘으면 열저항 ρHe의 감소율이 저하한다. 따라서, 될 수 있는 한 열저항ρHe를 내리는 관점으로부터는, 가스의 유입구와 유출구간의 차압을 10Torr~40Torr로 설정하는 것이 바람직하다.
도 6은, 본 발명의 제 ２ 실시 형태의 기판탑재대를 나타낸 도면이다. 도 6의 (a)는 평면도(좌측절반만을 나타냄), 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 B-B선을 따라 절단한 단면도, 도 6의 (c)는 도 6(b)의 C부 확대도이다.
이 실시 형태2에 있어서도, 탑재대(1)의 주연환상볼록부(4) 위에 기판(2)이 탑재되고, 탑재대(1)의 표면과 기판(2)의 사이에, 열전달용 가스가 유통하는 갭(3)이 형성되어 있다. 또한, 탑재대(1)의 주연부부근에 열전달용 가스 유입구(6)와 중앙부 부근에 열전달용 가스 유출구(7)가 마련되는 것은, 도 1에 나타내는 제 1 실시 형태와 같다.
제 1 실시 형태와의 상위점은, 도 2에 나타내는 연결형 또는 비연결형의 점형상 돌기(10a, 10b)대신에, 복수열의 환상볼록부(19)을, 탑재대(1)의 중심을 센터로서, 동심원형상으로 형성하는 것에 있다.
환상볼록부(19)의 상면은 평탄해서, 기판(2)과의 사이는 높이가 d인 간격(20)이 형성되어 있다. 복수열의 환상볼록부(19)사이는 열전달용 가스의 유로가 되고 있어, 열전달용 가스는 원주 방향으로 용이하게 흐른다. 그 때문, 열전달용 가스 유입구(6)로부터 유입된 열전달용 가스는 원주 방향 전체에 흐른 후, 간격(20)을 통과하여, 다음 유로에 유입한다. 이것을 되풀이하여, 열전달용 가스는 중앙부 부근에 마련한 열전달용 가스 유출구(7)로부터 유출한다.
열전달용 가스 유입구(6)와 열전달용 가스 유입구(7)의 사이에, 소정유량의 열전달용 가스를 정상적(定常的)으로 퍼뜨리면, 열전달용 가스 유입구(6)와 열전달용 가스 유입구(7)의 사이에는, 차압 △P가 발생한다. 열전달용 가스의 압력이 높은 부분은 강하게 냉각되고, 낮은 부분의 냉각은 약해진다.
이 제 2 실시 형태의 탑재대(1)은, 열전달용 가스의 유량을 보다 낮게 억제하고, 보다 큰 차압을 발생시키는데 유리하다. 즉,이 유로에서의 차압은 주로 간격(20)의 부분에서 발생한다. 차압 △P에 영향을 미치는 주된 요인으로서, 환상볼록부(19)의 열수 n, 환상볼록부(19)의 폭 W, 간격(20)의 높이 d 등을 들 수 있다. 특히 d를 작게 하면, 저유량으로 △P를 크게 할 수 있다.
분자류 영역에 있어서의 차압 △P와 유량 Q의 관계는, 콘덕턴스를 C로 하여, 하기식으로 구해진다.
△P=Q/C ……………… (2)
여기서, △P: 열전달용 가스의 유입구와 배출구간의 차압(Pa)
Q: 열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
C: 콘덕턴스(m3/sec)
열전달용 가스로서 이용되는 He는 비싸기 때문에, 될 수 있는 한 유량 Q를 적게 하는 것이 요망된다. 바람직한 Q의 값은, 100sccm(표준 상태에서의 cc/min) 이하다. 단지, Q가 극단적으로 작아지면, 유량 제어가 어렵게 되므로, 실용상 바람직한 유량범위는 1sccm 내지 100sccm이다. 이미 말한 것 같이 바람직한 △P의 상한값은, 40Torr다. 이것으로부터 (2)식의 관계을 이용하여, 바람직한 콘덕턴스 C의 값을 계산해 본다. 1sccm의 유량을 Q의 단위로 환산하면
Q: 1sccm=1.689×10-3Pa·m3/sec
△P: 40Torr=(40/760)×1.013×105=5333(Pa)로서,
C=Q/△P=(1~10sccm)×(1.689×10-3)/(5333)≒(1~100)×0.317×10-6m3/sec이 된다.
즉, He유량 1sccm으로 차압 40Torr로 하기 위해서는, C의 값은, 약 3×10-7m3/sec로, 100sccm로 40Torr로 하기 위해서는, 약 3×10-5m3/sec으로 하면 좋다.
본 발명의 제 ２ 실시 형태의 탑재대에 있어서는, 간격(20)의 높이 d를 작게 하면, 콘덕턴스 C의 값을 작게 할 수 있다. 또한, 전술의 n, W, d를 바꾸는 것에 의해, 콘덕턴스 C가 대폭 변화되기 때문에, 이것들을 적정하게 조절하여, C의 값을 상술한 바와 같은 소망하는 값으로 할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 제３ 실시 형태인 기판탑재대를 나타낸 도면이다. 도 7의 (a)는 평면도(기판을 탑재하지 않고 있는 상태), 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 C-C선을 따라 절단한 단면도이다. 탑재대(1)의 주연부에는, 기판을 탑재하는 주연환상 볼록부(4)가 마련되고, 주연부부근의 열전달용 가스 유입구(6)와 중앙부 부근의 열전달용 가스 유출구(7)가 마련되는 것은, 다른 실시예와 마찬가지이다.
이 실시 형태에서는, 탑재대(1)의 상면에 거의 원형의 칸막이 벽(21a, 21b, 21c)이 3열로 동심원상에 설치된다. 거의 원형의 칸막이 벽의 상면은 기판과 접촉하고 있어, 기판과 거의 원형의 칸막이 벽(21a)로부터(21c)과의 사이에 간극은 없고, 열전달용 가스는 거기를 흐를 일은 없다. 열전달용 가스는, 칸막이 벽(21a, 21b, 21c)에 각 1개소 마련된 절결부를 통하여 흐른다.
즉, 외측의 칸막이 벽(21a)에는, 열전달용 가스 유입구(6)의 반대측(이하, 우측이라고 함)에 절결부(22a)가 마련되고, 외측으로부터 2번째의 칸막이 벽(21b)에는, 열전달용 가스 유입구(6)와 같은 측(좌측)에 절결부(22b)가 마련되고, 내측의 칸막이 벽에는, 열전달용 가스 유입구(6)의 반대측(우측)에 절결부(22c)가 마련된다. 이에 따라 가스는, 각각의 칸막이 벽의 외주를 180°씩 돌아서 내측으로 들어 가는 것으로 되어, 가스의 유로가 가장 긴 상태로 할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 제４ 실시 형태인 기판탑재대를 나타낸 도면으로, 기판을 탑재하지 않고 있는 상태의 평면도다.
탑재대(1)의 주연부에는, 기판을 탑재하는 주연환상볼록부(4)가 마련되고, 주연부부근의 열전달용 가스 유입구(6)와 중앙부 부근의 열전달용 가스 유출구(7)가 마련되는 것, 및 탑재대(1)의 상면에 거의 원형의 칸막이 벽(21a, 21b, 21c)이 3열 동심원상에 설치되는 것 등은 도 7의 예와 마찬가지이다. 그러나,이 예에서는 열전달용 가스 유입구(6)가 2개 마련되고 있고, 이것에 대응해서 절결부(22a, 22b, 22c)의 수 및 위치가 도 7의 예와 상위하고 있다.
즉, 외측의 칸막이 벽(21a)에는, 열전달용 가스 유입구(6)와 90°어긋난 방향의 측(이하, 상하측이라 함) 2개소에 절결부(22a)가 마련되고, 외측으로부터 2번째의 칸막이 벽(21b)에는, 열전달용 가스 유입구(6)와 같은 측(좌우측) 2개소에 절결부(22b)가 마련되고, 내측의 칸막이 벽(21c)에는, 열전달용 가스 유입구(6)와 90°어긋난 방향의 측(상하측) 2개소에 절결부(22c)가 마련된다.
열전달용 가스 유입구(6)로부터 들어간 가스는, 칸막이 벽(21a)을 90°돌고, 절결부(22b)로부터 내측으로 들어가고, 또한 칸막이 벽(21b)을 90°돌고, 절결부(22c)로부터 내측으로 들어가고, 중앙부 부근의 열전달용 가스 유출구(7)로부터 배출된다. 이 경우도, 가스의 유로가 긴 상태로 되어 있다 .
도 9는, 도 8의 실시 형태의 변형예다. 도 8에 나타내는 제 ４ 실시 형태에서는 칸막아 벽(21a)에 절결부(22a)를 2개소, 180°어긋난 위치에 마련하고 있다. 이것에 대하여, 도 9의 실시 형태에서는 유입구(6)로부터 가장 먼 위치로부터 45°떨어진 위치에 제 1 절결부(22a) 및 제 2 절결부(22a)를 마련한 것이다. 또한, 내측의 칸막이 벽(21b)의 절결부(22b)은, 절결부(22a)로부터 가장 떨어진 위치에 각각 마련되어 있다. 절결부(22c)도 마찬가지로 절결부(22b)로부터 가장 떨어진 위치에 마련되어 있다.
본 발명은, 이것들의 실시예에 한정되나 것은 아니다. 칸막이 벽에 2개소 이상의 절결부를 마련해도 좋고, 1개의 절결부로부터 시계회전으로 임의의 각도에 다른 절결부를 마련해도 좋다.
도 7, 도 8, 도 9의 실시예는 모두, 탑재대(1)상에서, 주연부부근의 열전달용 가스 유입구(6)로부터 중앙부 부근의 열전달용 가스 유입구(7)에 도달할 때까지의 가스 유로를 길게 할 수 있는 것에 특징이 있다. 칸막이 벽의 수를 늘리면 가스 유로는 더욱 길어진다.
가스 유로에 차압을 발생시키는 저항, 예를 들면 도 2의 (a)에 나타낸 연결형 점형상 돌기(10a) 등을 다수 배치하면, 적은 가스 유량으로 큰 차압을 발생시키는 면에서 유리하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태의 피처리기판의 탑재대를 도시하는 도면이다.
도 2는 제 １ 실시 형태에 있어서 탑재대 표면에 형성된 점형상 돌기의 형상을 도시하는 도면이다.
도 3은 제 １ 실시 형태에 있어서의 압력 제어 실험의 실험 방법의 설명도다.
도 4는 제 １ 실시 형태에 있어서의 온도측정 실험의 실험 결과의 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 갭내에 있어서의 He압력과 열저항과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 ２ 실시 형태의 피처리기판의 탑재대를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 형태의 피처리기판의 탑재대를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 ４ 실시 형태의 피처리기판의 탑재대를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 ４ 실시 형태의 변형예인 피처리기판의 탑재대를 도시하는 도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1: 탑재대 2: 기판
3: 갭 4: 주연환상볼록부
5: 냉매유로
6: 주연부부근의 개구부(열전달용 가스 유입구)
7: 중앙부부근의 개구부(열전달용 가스 유출구)
8: 열전달용 가스 공급원 9: 유량제어장치
1Oa: 연결형 돌기 1Ob: 비연결형 돌기
1Oc: 비연결형 돌기 11: 돌기본체
12: 소돌기 13: 연결부재
14: 동압존 15: 경사압존
16a: 중앙측 입출구멍 16b: 주연측 입출구멍
17a,17b: 유량계 18a,18b: 압력계
19: 환상볼록부 20: 간극
21a,21b,21c: 칸막이벽 22a,22b,22c: 절결부

Claims (31)

  1. 기판처리장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대에 있어서,
    탑재대본체와,
    상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 기판의 하측부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와,
    상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근 또는 중앙부 부근의 어느 한 쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유입구와,
    다른 쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유출구와,
    상기 기판탑재측의 표면에 형성되어, 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 유출구로 유동할 때에 콘덕턴스 C를 형성하는 유로를 구비하되,
    상기 유로는 돌기부를 갖는 유로형성부재를 환상으로 복수열로 배치하여 이루어지며,
    상기 콘덕턴스 C는, 하기 (1)식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 3×10-8m3/sec 내지 3×10-4m3/sec의 범위내에 있도록, 상기 유로형성부재의 열수가 조정되는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
    C(m3/sec)=Q/△P ............ (1)
    여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
    △P: 열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로형성부재는 상단이 상기 기판과 접촉하지 않고 근접해서 마련된 돌기부를 연결재에 의해 연결한 것인 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로형성부재는, 상단에 상기 기판과 접촉하는 소돌기를 구비한 돌기부를 연결재에 의해 연결한 것인 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘덕턴스 C가, 3×10-7m3/sec 내지 3×10-5m3/sec의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가, 10Torr 내지 40Torr인 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 열전달용 가스의 유량이 1sccm 내지 100sccm일 때에, 상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가 10Torr 내지 40Torr가 되도록, 상기 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  9. 기판처리장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대에 있어서,
    탑재대본체와,
    상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 기판의 하측부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와,
    상기 기판탑재측의 표면의 중심점으로부터 거리 r 떨어진 위치에 형성된 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구와,
    상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근에 형성되어, 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구에 대응하는 유출구 또는 유입구와,
    상기 기판탑재측의 표면에 형성되어, 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 유출구로 유동할 때에 콘덕턴스 C를 형성하는 유로와,
    상기 중심점으로부터 상기 거리 r의 범위에 형성된 복수의 점형상 돌기가 마련되되,
    상기 유로는 돌기부를 갖는 유로형성부재를 환상으로 복수열로 배치하여 이루어지며,
    상기 콘덕턴스 C는, 하기 (1)식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 3×10-8m3/sec 내지 3×10-4m3/sec의 범위내에 있도록 상기 유로형성부재의 열수가 조정되는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
    C(m3/sec)=Q/△P ............ (1)
    여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
    △P: 열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유로형성부재는, 상단이 상기 기판과 접촉하지 않고 근접해서 마련된 돌기부를 연결재에 의해 연결한 것인 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 유로형성부재는, 상단에 상기 기판과 접촉하는 소돌기를 구비한 돌기부를 연결재에 의해 연결한 것인 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 콘덕턴스 C가, 3×10-7m3/sec 내지 3×10-5m3/sec의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가, 10Torr 내지 40Torr인 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 열전달용 가스의 유량이 1sccm 내지 100sccm일 때에, 상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가 10Torr 내지 40Torr가 되도록, 상기 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  17. 기판처리장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대에 있어서,
    탑재대본체와,
    상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 상기 기판의 하측부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와,
    상기 폐공간에 환상으로 마련되어, 상기 열전달용 가스의 유로를 형성하는 복수의 대략 원형의 칸막이 벽과,
    상기 기판탑재측의 표면의 중앙부 부근에 형성된 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구와,
    상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근에 마련되고, 상기 중앙부 부근에 형성된 유입구 또는 유출구에 대응하는 적어도 하나 이상의 유출구 또는 유입구를 구비하고, 상기 각 대략 원형의 칸막이 벽에는 상기 열전달용 가스가 유통하기 위한 절결부가 설치되고,
    상기 유로는 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 상기 열전달용 가스의 유출구로 유동할 때에 콘덕턴스 C를 형성하되,
    상기 콘덕턴스 C는, 하기 (1)식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 3×10-8m3/sec 내지 3×10-4m3/sec의 범위내로 되도록 상기 칸막이 벽의 열수가 조정되는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
    C(m3/sec)=Q/△P ............ (1)
    여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
    △P:열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
  18. 삭제
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 대략 원형의 칸막이 벽의 상단이 상기 기판에 접촉하지 않고 근접하고 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 대략 원형의 칸막이 벽의 상단이 상기 기판에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  21. 삭제
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 콘덕턴스 C가, 3×10-7m3/sec 내지 3×10-5m3/sec의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가, 10Torr 내지 40Torr인 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 열전달용 가스의 유량이 1sccm 내지 100sccm일 때에, 상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가 10Torr 내지 40Torr가 되도록, 상기 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판탑재대.
  25. 기판을 수용하고, 내부가 감압 유지되는 처리실과,
    상기 처리실내에 마련되고, 상기 기판이 탑재된，청구항 1, 9 및 17 중 어느 하나에 기재된 구성을 가지는 기판탑재대와,
    상기 처리실내에서 상기 기판에 소정의 처리를 실시하는 처리기구와,
    상기 기판탑재대와 상기 기판과의 사이에 형성된 상기 폐공간내를 유통하는열전달용 가스를 공급하는 열전달용 가스 공급 기구를 구비하는 것을 특징으로 하 는 기판처리장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 열전달용 가스 공급 기구로부터 공급되는 열전달용 가스의 압력을 제어하는 제어기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  27. 청구항 1, 9 및 17 중 어느 한 항에 기재된 기판탑재대를 이용하여 기판의 온도를 제어하는 기판의 온도제어 방법으로서,
    상기 콘덕턴스 C가, 3×10-7m3/sec 내지 3×10-5m3/sec의 범위내에 있는 경우에 있어서,
    상기 열전달용 가스의 유입구와 유출구에 있어서의 열전달용 가스의 압력차가, 10Torr 내지 40Torr가 되도록 열전달용 가스의 공급 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판의 온도제어 방법.
  28. 기판처리장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대로서, 탑재대본체와, 상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 기판의 하측부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와, 상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근 또는 중앙부 부근의 어느 한 쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유입구와, 다른 쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유출구와, 상기 기판탑재측의 표면에 형성되어, 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 유출구로 유동할 때에 콘덕턴스 C를 형성하는 유로를 구비하되, 상기 유로는, 상단이 상기 기판과 접촉하지 않고 근접해서 마련된 돌기부를 연결재에 의해 연결한 유로형성부재를 환상으로 복수열 형성해서 되며, 상기 콘덕턴스 C는, 하기 (1)식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 3×10-8m3/sec 내지 3×10-4m3/sec의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는
    기판탑재대를 이용하여 기판의 온도를 제어하는 기판의 온도제어 방법으로서,
    상기 유로형성부재의 상단과 상기 기판과의 극간의 높이, 및 환상으로 마련하는 유로형성부재의 열수 중에 어느 하나 또는 모두에 의해, 상기 콘덕턴스 C를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판의 온도제어 방법.
    C(m3/sec)=Q/△P ............ (1)
    여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
    △P: 열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
  29. 기판처리장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대로서, 탑재대본체와, 상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 기판의 하측부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와, 상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근 또는 중앙부 부근의 어느 한 쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유입구와, 다른 쪽에 형성된 상기 열전달용 가스 유출구와, 상기 기판탑재측의 표면에 형성되어, 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 유출구로 유동할 때에 콘덕턴스 C를 형성하는 유로를 구비하되, 상기 유로는, 상단에 상기 기판과 접촉하는 소돌기를 구비한 돌기부를 연결재에 의해 연결한 유로형성부재를 환상으로 복수열 형성해서 되며, 상기 콘덕턴스 C는, 하기 (1)식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 3×10-8m3/sec 내지 3×10-4m3/sec의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는
    기판탑재대를 이용하여 기판의 온도를 제어하는 기판의 온도제어 방법으로서,
    상기 소돌기의 높이, 폭 및 상기 소돌기를 구비한 유로형성부재를 환상으로 마련하는 열수 중 어느 하나 또는 이들의 임의 조합에 의해, 상기 콘덕턴스 C를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판의 온도제어 방법.
    C(m3/sec)=Q/△P ............ (1)
    여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
    △P: 열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
  30. 청구항 20에 기재된 기판탑재대를 이용하여 기판의 온도를 제어하는 온도제어 방법으로서,
    상기 환상으로 마련하는 대략 원형의 칸막이 벽의 열수에 의해, 상기 콘덕턴스 C를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판의 온도제어 방법.
  31. 기판처리장치에서 기판을 탑재하는 기판탑재대로서, 탑재대본체와, 상기 탑재대본체의 기판탑재측의 표면에 기판이 탑재되었을 때에 기판의 주연부에 접촉하고, 상기 기판의 하측부분에 열전달용 가스가 유통하는 폐공간을 형성하는 주연환상볼록부와, 상기 폐공간에 환상으로 마련되어, 상기 열전달용 가스의 유로를 형성하는 복수의 대략 원형의 칸막이 벽과, 상기 기판탑재측의 표면의 중앙부 부근에 형성된 상기 열전달용 가스의 유입구 또는 유출구와, 상기 기판탑재측의 표면의 주연부부근에 마련되고, 상기 중앙부 부근에 형성된 유입구 또는 유출구에 대응하는 적어도 하나 이상의 유출구 또는 유입구를 구비하고, 상기 각 대략 원형의 칸막이 벽에는 상기 열전달용 가스가 유통하기 위한 절결부가 설치되고, 상기 대략 원형의 칸막이 벽의 상단이 상기 기판에 접촉하지 않고 근접하고 있으며, 상기 유로는 상기 열전달용 가스가 상기 열전달용 가스의 유입구로부터 상기 열전달용 가스의 유출구로 유동할 때에 콘덕턴스 C를 형성하되, 상기 콘덕턴스 C는, 하기 (1)식으로 정의되고, 상기 콘덕턴스 C의 값이 3×10-8m3/sec 내지 3×10-4m3/sec의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는
    기판탑재대를 이용하여 기판의 온도를 제어하는 온도제어 방법으로서,
    상기 환상으로 마련하는 대략 원형의 칸막이 벽의 상단과 상기 기판과의 간극의 높이에 의해, 상기 콘덕턴스 C를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판의 온도제어 방법.
    C(m3/sec)=Q/△P ............ (1)
    여기서, Q:열전달용 가스의 질량유량(Pa·m3/sec)
    △P:열전달용 가스의 유입구와 유출구간의 차압(Pa)
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