KR101681493B1 - 서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치 - Google Patents

서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치에 관한 것으로서, 서셉터에 공급되는 냉열 매체의 온도를 서셉터의 감지 온도에 따라 가변하여 공급함으로써 서셉터의 온도를 균일하게 유지하도록 하는 서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치에 관한 것이다. 이를 위해 단일영역 또는 다중영역에 구비되어 전력공급에 따라 열 매체의 온도가 가변됨으로써 기판을 가열하는 저항 발열체, 및 저항 발열체 영역에서 감지된 온도를 기준으로 상대적으로 기 설정된 온도 편차를 가지는 온도 가변된 냉열 매체를 공급함으로써 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각 또는 가열 매체에 의해 가열하는 온도가변 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서셉터가 개시된다.

Description

서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치{Suscepter and temperature variable apparatus of susceptor}
본 발명은 서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서셉터에 공급되는 냉열 매체의 온도를 서셉터의 감지 온도에 따라 가변하여 공급함으로써 서셉터의 온도를 균일하게 유지하도록 하는 서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치에 관한 것이다.
최근 반도체 또는 디스플레이 공정은 집적도를 높이기 위해 100도씨 이하의 저온 공정을 수행한다. 이러한 저온 공정은 일예로서 DPT, QPT와 같은 MPT 공정(Multi Patterning Technology) 또는 TSV 공정(Through Silicon Via)일 수 있다. 이러한 저온 공정에서는 공정챔버의 온도가 상승하는 요인이나 하강하는 요인이 수시로 발생될 수 있다. 일예로서 저온 공정에서 공정챔버의 온도가 상승하는 경우에는 서셉터에 구비된 저항 발열체의 온도를 낮추어도 목표로 하는 서셉터의 온도를 유지하지 못하는 경우가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 저항 발열체의 온도를 낮추는 경우에도 공정챔버내의 온도로 인해 서셉터의 온도를 빠른 시간내에 낮출 수 없는 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 PCW 장치를 이용하여 냉각수를 서셉터로 공급함으로써 서셉터의 온도를 냉각한다.
그러나, PCW 장치를 이용하여 서셉터를 냉각하는 경우에는 서셉터의 온도가 출렁일 수 있다. 즉, PCW 장치는 반도체 또는 디스플레이 공장내에 공통으로 제공되는 냉각 장치로써 제어 온도가 약 10 ~ 20도씨로 범위가 좁고, 상온보다 낮은 냉각수로 서셉터에 냉각수를 공급하는 경우에는 서셉터의 온도가 큰 폭으로 떨어지게 되고, 서셉터에 냉각수를 공급하지 않는 경우에는 다시 서셉터의 온도가 상승하게 되어 PCW 장치의 온/오프에 따라 서셉터의 온도가 출렁이게 되는 문제점이 있다. 이러한 문제점들은 기판의 온도를 균일하게 유지하도록 할 수 없어 공정 불량이 발생될 수 있는 문제점이 있어 왔다.
대한민국 등록특허공보 제10-1220307(발명의 명칭 : 서셉터 및 이를 구비하는 기판 처리 장치) 대한민국 등록특허공보 제10-1458132(발명의 명칭 : 절감형 온도 조절 장치 및 이의 제어 방법) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0409072(발명의 명칭 : 반도체 및 액정패널 제조설비용 서셉터의 냉각장치) 대한민국 등록특허공보 제10-1446132(발명의 명칭 : 기판 처리 장치)
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 공정챔버의 다양한 환경속에서도 기판의 온도를 흔들림 없이 정밀하고 균일도 있게 제어하기 위해 냉열 매체의 온도를 서셉터의 온도에 비해 온도 편차를 가지도록 가변하여 서셉터에 제공하는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 단일영역 또는 다중영역에 구비되어 전력공급에 따라 열 매체의 온도가 가변됨으로써 기판을 가열하는 저항 발열체, 및 저항 발열체 영역에서 감지된 온도를 기준으로 상대적으로 기 설정된 온도 편차를 가지는 온도 가변된 냉열 매체를 공급함으로써 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각 또는 가열 매체에 의해 가열하는 온도가변 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서셉터를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 저항 발열체 영역의 온도와 냉각 매체의 온도 편차는 저항 발열체 영역의 온도에 기초하여 프로파일링 또는 적응 제어된 온도 편차이고, 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 높은 경우에는 온도 편차에 의해 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각하고, 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 낮은 경우에는 온도 편차에 의해 저항 발열체를 가열 매체에 의해 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한, 저항 발열체 영역의 온도가 높은 경우에는 냉각 매체와의 온도 편차가 상대적으로 크고, 저항 발열체 영역의 온도가 낮은 경우에는 냉각 매체와의 온도 편차가 상대적으로 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 냉각 매체의 온도는 저항 발열체 영역의 온도에 비해 상대적으로 낮은 온도이고, 저항 발열체를 가열 매체에 의해 가열하는 경우에는 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각하는 경우에 비해 상대적으로 냉열 매체의 온도가 더 높으며, 냉열 매체를 지속적으로 공급함으로써 기판의 온도를 기 설정된 온도로 유지하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 목적은 단일영역 또는 다중영역에 구비되어 전력공급에 따라 열 매체의 온도가 가변됨으로써 기판을 가열하는 저항 발열체, 저항 발열체 영역의 온도를 기준으로 상대적으로 온도 편차를 가지는 온도 가변된 냉열 매체를 공급함으로써 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각 또는 가열 매체에 의해 가열하는 온도가변 냉각부, 및 저항 발열체 영역의 온도와 냉각 매체의 온도가 서로 온도 편차를 가지도록 냉열 매체의 온도를 가변하여 가변 냉각부로 공급하는 냉열매체 온도 가변부를 구비하는 것을 특징으로 하는 서셉터의 온도 가변 장치를 공급함으로써 달성될 수 있다.
또한, 저항 발열체 영역의 온도와 냉각 매체의 온도 편차는 저항 발열체 영역의 온도에 기초하여 프로파일링 또는 적응 제어된 온도 편차이고, 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 높은 경우에는 온도 편차에 의해 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각하고, 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 낮은 경우에는 온도 편차에 의해 저항 발열체를 가열 매체에 의해 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한, 냉열매체 온도 가변부는, 저항 발열체를 냉각 또는 가열하기 위해 공급되어 순환 배출된 제2 냉각수와 제2 냉각수의 온도보다 낮은 온도를 유지하는 기준 냉각수를 서로 열교환시켜 제3 냉각수를 생성하는 열교환부, 및 제3 냉각수를 기 설정된 온도 편차에 따라 가열함으로써 냉열 매체인 제1 냉각수를 생성하여 온도가변 냉각부로 공급하는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 냉열매체 온도 가변부는, 일반 모드와 냉열 모드로 제어되며, 일반 모드는 저항 발열체에 공급되는 전력만을 제어함으로써 기판의 온도를 균일하게 유지하고, 냉열 모드는 저항 발열체에 공급되는 전력을 기준으로 상대적으로 온도가변 냉각부로 공급되는 냉열 매체의 온도를 가변함으로써 기판의 온도를 균일하게 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 냉열 모드는, 저항 발열체 영역의 온도보다 상대적으로 공정챔버 온도가 더 높아져 기판의 온도가 올라가는 경우 냉각 매체에 의해 저항 발열체 영역의 온도를 낮추며, 저항 발열체 영역의 온도보다 상대적으로 공정챔버 온도가 더 낮아져 기판의 온도가 내려가는 경우 가열 매체에 의해 저항 발열체 영역의 온도를 올리는 것을 특징으로 한다.
또한, 가열부는, 저항 발열체 영역의 온도를 감지하는 열전대, 저항 발열체의 소비 전류를 감지하는 유도전류 감지부, 및 저항 발열체로 공급되는 전력에 상응하는 출력 제어값 중 적어도 어느 하나에 의해 온도 편차가 생성되도록 제3 냉각수를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 저항 발열체가 다중영역으로 이루어진 경우에는 온도가변 냉각부가 저항 발열체에 대응하여 내측 영역과 외측 영역에 분리되어 구비되며, 내측 영역과 외측 영역에 각각 공급되는 냉열 매체의 온도를 서로 차이가 나도록 공급하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 서셉터의 온도를 전체 면적에 걸쳐 일정하게 유지하도록 함으로써 기판의 공정 불량을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서셉터의 단면도이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서셉터의 온도 가변 장치의 구성도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.
본 발명의 일실시예에 따른 서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치는 기판을 가열하기 위한 저항 발열체(100)와 저항 발열체(100)를 냉각(또는 가열 보완) 하기 위한 온도가변 냉각부(200)를 포함하여 구성됨으로써 공정챔버의 다양한 환경에 유기적으로 대응하여 기판의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 이러한 본 발명의 일실시예에 따른 서셉터 및 서셉터의 온도 가변 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다. 한편, 본 발명의 일실시예에서 기판은 웨이퍼 또는 디스플레이 패널의 유리기판일 수 있으며, 공정챔버는 반도체 웨이퍼 또는 디스플레이 패널의 유리기판을 에칭하는 챔버이다. 특히, 공정챔버는 최근 디바이스의 집적도를 높이기 위해 DPT, QPT와 같은 MPT 공정(Multi Patterning Technology) 또는 TSV 공정(Through Silicon Via)이 이루어지는 챔버로서 대략 100도씨 미만의 온도를 유지하며 저온 공정이 이루어진다. 이러한 저온 공정에서 기판을 히팅(가열)하거나 쿨링(냉각)하기 위해 본 발명의 일실시예에서는 저항 발열체(100)의 온도 또는 저항 발열체(100) 영역에서 감지된 온도와 상호 보완적인 온도 편차를 가지는 냉각 매체의 온도를 가변하여 공급함으로써 저온 공정하에서도 기판의 온도를 균일하게 할 수 있다.
( 서셉터의 구성 및 기능 )
본 발명의 일실시예에 따른 서셉터는 도 1에 도시된 바와 같이 대략 수평 플레이트(10)와 수직 샤프트(20)로 이루어진다. 수평 플레이트(10)에는 열 매체에 의해 기판을 가열하는 가열요소인 저항 발열체(100)가 상측에 위치하며, 냉각매체를 유입하여 저항 발열체(100)를 필요에 따라 냉각하거나 저항 발열체(100)의 히팅을 보완하기 위한 온도가변 냉각부(200)가 저항 발열체(100)의 하측에 위치한다. 저항 발열체(100)는 단일 영역 또는 멀티 영역으로 이루어질 수 있다.
도 1에는 단일 영역에 구비된 저항 발열체(100)가 도시되어 있으며 저항 발열체(100)는 열선일 수 있다. 열선(100)은 상측에 위치하는 기판을 크기 및 모양을 고려하여 다양한 배치방식으로 구비될 수 있으며, 기판을 효과적으로 히팅하기 위해 수평 플레이트(10) 전체에 균일하게 배치될 수 있다. 일예로서 열선(100)은 환형 라인 형상으로 배치될 수 있다. 열선(100)의 일단은 열선(100)에 전력을 공급하는 전력 공급 배관(110)을 통해 도 2에 도시된 후술하는 온도 제어부(50)와 연결된다.
도 1에 도시되지는 않았지만 저항 발열체(100)는 단일 영역 뿐만 아니라 다중 영역(멀티 존)으로 배치할 수도 있다. 일예로서 2개의 멀티 존으로 구획되는 경우에는 내측 영역과 외측 영역으로 이루어진다. 수평 플레이트(10)에는 내측 영역에 구비되는 가열 요소인 내측 히터(내측 저항 발열체)와 외측 영역에 구비되는 가열 요소인 외측 히터(외측 저항 발열체)가 구비될 수 있다. 내측 히터 및 외측 히터는 단면이 원 형상으로 이루어질 수 있으며, 단면이 원 형상인 경우 내측 히터는 중앙 영역에 구비되며, 외측 히터는 내측 히터와 둘레방향으로 일정거리 이격되어 내측 히터를 감싸며 형성된다. 따라서 내측 영역은 중앙 영역일 수 있고, 외측 영역은 중앙 영역으로부터 일정거리 이격되어 외측 히터가 구비되는 영역일 수 있다. 이러한 내측 히터 및 외측 히터의 단면의 형상, 히터가 구비된 분할(구획) 영역의 수 및 이격거리 등은 다양한 실시예를 바탕으로 변경될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한 모두 본 발명의 범위에 들 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 서셉터(1)는 주로 Al, STS 등의 금속 소재를 사용한 히터로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 서셉터의 온도를 감지하기 위해 서셉터(1)의 중간 영역에 위치한 히터(100)의 근방에 열전대(51)를 구비할 수 있다. 다만, 열전대의 구비 개수 및 위치는 필요에 따라 다양하게 구성할 수 있다.
서셉터(10)의 온도를 측정하는 열전대(51)는 열기전력 값을 도 2에 도시된 후술하는 온도 제어부(50)로 출력한다. 열전대의 일반적인 원리는 다음과 같다. 2종류의 금속 도체의 양단을 전기적으로 접속해 폐회로를 형성하도록 한다. 이때, 양단의 접합부에 온도차를 주면 금속에 전류가 흐른다. 흐르는 전류의 크기는 양단 접합부의 온도와 2종류의 금속의 조합의 관계에 의해서 결정된다. 이때 이 전류를 발생시키는 기전력을 열기전력이라고 한다. 따라서, 일반적으로 열전대(51)는 온도에 따른 열기전력 값을 출력하게 되며, 열전대의 종류에 따라 열기전력 값과 온도 값에 대한 다양한 특성 그래프가 참조할 수 있을 것이다. 열전대의 일반적인 원리 및 측정방법 등 자명한 사항은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당연히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 열전대 사용시 열전대와 계측기 사이에 보상도선을 접속하여 측정하도록 할 수 있다.
한편, 열전대의 측온 접점(제1접점)은 실제 측정하고자 하는 부하(저항 발열체, 100)에 근접하게 위치하게 되며, 다른 접점(제2접점)은 계측기 등에 접속한다. 이때 열전대의 다른 접점(제2접점)은 일반적으로 온도 및 열기전력 값을 계산하는 계측기(도면 미도시)에 연결되어 측온 접점(제1접점)의 온도 값과 열기전력 값을 계측기가 측정한다. 계측기가 본 발명에 따른 온도 제어부(50)와 서로 접속되는 경우에는 계측기(도면 미도시)에서 산출된 온도 값을 단순히 온도 제어부(50)로 전송하면 되고, 이와 다른 실시예로서 계측기 역할을 온도 제어기(50)에서 수행하는 경우에는 온도 값과 열기전력 값을 직접 온도 제어기(50)가 산출하게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이 저항 발열체(100)의 일단은 전력 공급 배관(110)과 접속되어 수직 플레이트(20)를 통해 후술하는 온도 제어부(50)와 연결되고, 냉각수 공급 배관(210) 및 냉각수 배출 배관(220)이 수직 플레이트(20)를 통해 저항 발열체(100) 하측에 위치한 온도가변 냉각부(200)와 접속된다. 냉각수 공급 배관(210)은 온도가변 냉각부(200)로 냉각 매체가 유입되고, 냉각수 배출 배관(220)은 유입된 냉각 매체가 저항 발열체(100)와 열교환되어 배출되는 배관이다. 상술한 냉각수 공급 배관(210)과 냉각수 배출 배관(220)의 개수 및 위치는 도 1의 도면에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 온도가변 냉각부(200)는 도 2에 도시된 냉열매체 온도 가변부(300)로부터 저항 발열체(100)를 쿨링하거나 히팅 보완할 수 있는 냉각 매체를 유입 받아 저항 발열체(100)를 쿨링 또는 히팅하여 냉각수 배출 배관(220)을 통해 다시 냉열매체 온도 가변부(300)로 배출한다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 설명하는 냉각 매체는 일반적으로 냉각수(Coolant)로서 대략적으로 20 ~ 100도씨 사이의 온도를 가진다. 20 ~ 100도씨 사이의 온도로 가변되는 냉각 매체는 상대적인 온도에 따라 저항 발열체(100)의 열을 뺏어와 기판을 쿨링하거나 또는 저항 발열체(100)와 더불어 기판을 가열(히팅을 보완) 할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예로서 설명되는 냉각 매체는 쿨런트(냉각수)로서, 쿨런트는 냉열매체 온도 가변부(300)에서 공급하는 상대적인 온도에 따라 냉각 매체 또는 가열 매체가 될 수도 있다. 이와 같이 냉각 매체는 본 발명에서 이중적인 의미로 사용될 수 있으며 이러한 냉각 매체는 상황에 따라 냉열 매체로 해석될 수 있을 것이다.
한편, 저항 발열체(100)가 다중 영역(멀티 존)으로 형성된 경우에는 온도가변 냉각부(200)의 구성도 내측 영역과 외측 영역으로 구분되어 각각의 내측 저항 발열체와 외측 저항 발열체에 대응되도록 구성될 수 있다. 따라서, 내측 온도가변 냉각부와 외측 온도가변 냉각부의 냉각수의 온도를 서로 달리하여 공급할 수 있다. 상술한 저항 발열체(100) 및 저항 발열체 하측에 위치한 온도가변 냉각부(200)의 배치 위치 및 배치 형상은 본 발명이 기술적 사상의 범위내에서 다양하게 구성할 수 있다. 또한, 멀티 존 저항 발열체(100)의 경우에는 동일 평면상에 내측 히터와 외측 히터가 구비되거나 또는 다른 실시예로서 서로 다른 평면상에 내측 히터와 외측 히터가 구비될 수 있다. 즉, 내측 히터가 외측 히터보다 상측에 위치하거나 또는 하측에 위치할 수도 있다.
(온도 제어부의 구성 및 기능 )
본 발명의 일실시예에 따른 온도 제어부(50)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 열전대(51) 및 유도 전류 감지부(52)로부터 각각 열기전력 값 및 저항 발열체(100)의 소비 전류를 입력받고, 각각의 입력값에 기초하여 저항 발열체(100)에 공급되는 전력(또는 전류)을 제어함으로써 저항 발열체(100)가 기판을 균일한 온도로 가열하도록 한다.
열전대(51)는 상술한 도 1에 도시된 바와 같이 저항 발열체 영역 중 어느 한 곳에 위치하여(필요에 따라 2개소 이상 구비될 수 있음) 서셉터(1)의 현재 온도를 온도 제어부(50)가 인식할 수 있도록 서셉터의 현재 온도에 상응하는 값을 온도 제어부(50)로 제공한다. 저항 발열체(100)가 단일 영역으로 형성된 경우와 멀티 존으로 형성된 경우에 따라 저항 발열체(100)에 공급되는 전력 제어를 서로 달리할 수 있다. 저항 발열체(100)가 단일 영역으로 형성된 경우에는 온도 제어부(50)는 열전대(51)로부터 입력된 열기전력 값을 이용하여 서셉터(1)의 현재 온도를 감지하고, 기 설정된 서셉터(1)의 목표 온도와 비교하여 서셉터(1)의 현재 온도가 높거나 낮음에 따라 저항 발열체(100)로 공급되는 전력(또는 전류) 값을 조절함으로써 서셉터(1)의 온도가 목표 온도로 일정하게 유지되도록 하여 기판의 온도를 균일하게 유지한다.
저항 발열체(100)가 멀티 존(다중 영역)으로 형성된 경우에는 다음과 같이 2가지 경우로 나누어 볼 수 있다. 일예로서, 멀티 존 영역 중 내측 영역과 외측 영역 각각에 열전대가 구비된 경우에는 각각의 열전대로부터 입력된 값을 이용하여 각각의 내측 저항 발열체와 외측 저항 발열체에 공급되는 전력(또는 전류) 값을 조절함으로써 기판의 전체 면적에 대해 균일한 온도를 유지하도록 한다. 다른 예로서 열전대가 내측 영역에만 구비된 경우에는 서셉터의 내측 영역의 현재 온도를 온도 제어부(50)가 알 수 있다. 따라서 내측 영역에 구비된 내측 저항 발열체로 공급되는 전력(또는 전류) 값은 온도 제어부(50)가 내측 영역에 구비된 열전대로부터 입력된 온도 값과 목표 온도 값을 서로 비교하여 차이 값에 상응하는 전력(또는 전류) 값을 내측 저항 발열체로 공급함으로써 구현될 수 있다. 이에 비해 외측 저항 발열체로 공급되는 전력값은 내측 영역과 외측 영역의 프로파일링된 온도 편차에 기초하여 내측 저항 발열체로 공급되는 전력값을 기준으로 서로 공급되는 전력비를 달리하여 공급한다. 즉, 내측 영역의 온도가 외측 영역에 비해 동일 조건하에서 더 높다고 가정하면, 공정챔버의 온도가 일정한 경우에는 내측 저항 발열체와 외측 저항 발열체의 전력비를 1:1.2로 룩업 테이블에 설정할 수 있다. 공정챔버의 온도가 상승하는 경우에는 전력비를 1:1로 설정할 수 있다. 또한, 공정챔버의 온도가 하강하는 경우에는 전력비를 1:1.4로 설정할 수 있다. 다만, 상술한 전력비는 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 그 비율이 바뀔 수 있음은 당연하고, 내측 저항 발열체의 전력을 기준으로 설정하였으나 필요에 따라 외측 저항 발열체에 공급되는 전력을 기준으로 내측 저항 발열체의 전력비를 변동 적용시킬 수도 있을 것이다. 상술한 저항 발열체로 공급되는 전력을 제어하기 위해 온도 제어부(50)는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 할 수 있다. 또한, 상술한 온도 제어부(50)는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위해 필요한 부분만 설명하였을 뿐 필요에 따라 전력을 제어하기 위해 스위칭부(실리콘 컨트롤 렉티파이어(SCR, Silicon Controled Rectifier) 또는 무접점 전자식 릴레이(SSR, Solid State Relay))를 추가로 구성할 수 있으며, 다른 구체적인 구현수단도 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 참조될 수 있다.
상술한 단일 영역 또는 다중 영역으로 구성된 저항 발열체의 경우에 온도 제어부(50)는 열전대로부터 서셉터의 현재 온도값을 입력받을 수 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 유도 전류 감지부(52) 또는 저항 발열체로 전력을 공급하기 위해 출력되는 제어값인 PWM 출력 제어값으로부터도 서셉터(1)의 현재 온도를 판단할 수 있다.
유도 전류 감지부(52)는 저항 발열체(100)가 소모하는 전류의 유도 전류값을 측정하여 온도 제어부(50)로 전송한다. 유도 전류 감지부는 Current Transducer로 구현될 수 있다. Current Transducer는 일반적으로 교류에서 사용하는 것으로 Transformer의 원리를 응용한다. 좀 더 자세히 설명하면 원형 코어에 코일을 감고 구멍을 관통(1Turn, 회전에 해당)하여 1차에 해당하는 전류를 흘리면 코일의 권수비에 따라 2차측에 유기되는 전압을 측정함으로써 1차 전류를 추정한다. 이러한 Current Transducer는 전자식 전력량계에 사용될 수 있다. 한편, 유도 전류 감지부(52)는 온도 제어부(50)로 저항 발열체(100)가 소모한 전류값을 감지하여 전송한다.
( 서셉터의 온도 가변 장치의 구성 및 기능 )
본 발명의 일실시예에 따른 서셉터의 온도 가변 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 냉열매체 온도 가변부(300)로 구체화될 수 있다. 냉열매체 온도 가변부(300)는 서셉터로 공급된 냉각수가 서셉터와 열교환되어 배출되면 이를 다시 적절한 온도로 가변하여 다시 서셉터로 공급한다. 냉열매체 온도 가변부(300)는 폐회로 순환구조를 가지며 이는 사용 유체의 온도에 따른 자연 증발 양을 원천적으로 차단하여 환경문제 유발을 방지할 수 있다. 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 냉열매체 온도 가변부(300)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, PMM 장치(310)는 별도의 저장탱크를 구비하지 않고 냉각수(쿨런트)를 보충하고 회수하는 장치로서, 소량의 냉각수 충전으로 온도 제어의 응답속도를 높이고, 소비전력을 최소화하여 최적의 순환 조건을 마련하도록 한다. 초기에 보충된 냉각수는 냉각수 순환라인 전체가 기밀 상태로 유지되어 냉각수의 증발이 차단된다. PMM 장치(310)는 온도 상승 또는 하강에 의한 냉각수의 부피 변화를 감지하여 구동상태에 따른 순환라인의 leak 등을 신속하게 감지한다.
순환펌프(320)는 서셉터의 온도가변 냉각부(200)로부터 배출된 일정온도(T2)를 가지는 냉각 매체(제2 냉각수)를 열교환기(330)로 펌핑한다. 이때, 순환펌프(320)는 PMM 장치(310)로부터 일정량의 냉각수를 보충받을 수 있다. 냉각수가 보충된 경우에는 제2 냉각수의 온도가 달라질 수 있다.
열교환기(330)는 PCW 장치(340)로부터 공급된 일정온도(Tp)를 가지는 기준 냉각수와 순환펌프(320)로부터 공급된 제2 냉각수를 서로 열교환 한다. 열교환기(330)는 열교환 후의 온도가 상승된 기준 냉각수(Tp ')를 PCW 장치(340)로 다시 배출하고, 제2 냉각수가 열교환된 제3 냉각수(T3)를 히터(350)로 배출한다. PCW 장치(340, Process Cooling Water)는 반도체 생산 장비에서 발생하는 열을 식히기 위한 냉각 과정시 사용되는 물을 공급하는 장치이다. PCW 장치(340)는 발열이 있는 장비에 들어가기 때문에 온도가 높아져서 나오는데, 이때 물의 온도를 낮추기 위해 사용되는 장치로 PCW-열교환기를 구비한다. PCW-열교환기는 냉동기에서 만들어진 냉수와 열 교환을 통해 물을 다시 차갑게 만든다. PCW 장치(340)에서 열교환기(330)로 공급되는 기준 냉각수의 온도(Tp)는 대략 18 ~ 20도씨를 유지한다.
히터(350)는 열교환기(330)로부터 공급받은 일정온도(T3)를 가지는 제3 냉각수를 가열하여 T1의 온도를 가지는 제1 냉각수를 생성하고, 제1 냉각수를 서셉터(1)로 공급한다. 이때, 제1 냉각수의 온도는 서셉터(1) 및 공정챔버의 상황에 따라 대략 20 ~ 100도씨의 온도 중 어느 한 온도를 가질 수 있다. 제어부(360)는 도 3에 도시된 바와 같이 열전대(51), 유도 전류 감지부(52), 또는 PWM 출력 제어값(53) 중 어느 하나로부터 값을 입력받아 현재 서셉터(1)의 온도를 인지하고, 서셉터(1)의 온도와 온도 편차를 가지도록 히터(350)를 가열함으로써 원하는 온도의 제1 냉각수를 생성한다. 생성된 제1 냉각수는 서셉터(1)를 쿨링하거나 히팅 보완하는 냉열 매체로서 상황에 따라 냉열 매체 또는 가열 매체로 해석될 수 있다. 서셉터(1)의 히팅 보완의 의미는 주된 가열은 저항 발열체(100)에 의해 이루어지므로 냉열 매체에 의해서는 가열을 보완할 수 있다는 의미이다. 다만, 공정챔버 환경에 따라서는 히팅 보완의 역할보다는 가열이 주된 역할일 수 있다. 히터(350)는 SiN 히터로 구체화될 수 있으며, 제어부(360)의 제어에 따라 발열량이 조절되는 것이 바람직하다.
상술한 열교환기(330) 및 히터(350)는 서셉터(1)로 공급되는 제1 냉각수의 온도를 원하는 온도로 맞추기 위한 구성으로서, 필요에 따라 열교환기(330) 또는 히터(350) 중 어느 한 부분을 바이패스할 수 있다. 즉, 제1 냉각수는 공정챔버 및 서셉터(1)의 상황에 따라 냉각 매체이거나 가열 매체가 될 수 있다. 따라서 서셉터(1)로 공급되어 순환 배출된 제2 냉각수의 온도와 현재 서셉터(1)로 공급해야 하는 제1 냉각수의 설정 온도를 서로 비교하여 열교환기(330) 만에 의해서도 제1 냉각수의 설정 온도를 맞출 수 있는 경우에는 히터(350)를 바이패스하여 바로 서셉터(1)로 냉각수를 공급할 수 있다. 또한, PMM 장치(310)로부터 냉각수를 보충하는 경우에도 제2 냉각수의 온도가 변화될 수 있으며, 순환펌프(320)는 서셉터로 공급하는 제1 냉각수의 설정 온도를 PMM 장치(310)에 의해 맞출 수 있는 경우에는 열교환기(330) 및 히터(350)를 바이패스하여 바로 서셉터(1)로 냉각수를 공급할 수 있다. 따라서, 폐회로 순환되어 배출된 제2 냉각수의 온도를 감지할 수 있는 온도 감지부가 순환펌프(320), 열교환기(330), 및 히터(350) 공급라인 중 적어도 어느 한 군데에 배치되어 감지된 냉각수의 온도값을 제어부(360)로 전송할 수 있다.
한편, 저항 발열체(100)가 다중 영역에 구비된 경우에는 내측 영역과 외측 영역에 온도가변 냉각부(200)가 각각 구비될 수 있다. 이때, 온도가변 냉각부(200)는 내측 영역 및 외측 영역에 구비된 저항 발열체(100)와 대응되어 구비된다. 다중 영역의 경우에는 내측 영역과 외측 영역의 온도 편차가 발생되며, 따라서 종래에는 내측 영역과 외측 영역에 공급되는 전력비가 달라진다. 이때, 공급되는 전력비는 고정비일 수도 있고 변동비일 수도 있다. 내측 영역 및 외측 영역에 공급되는 전력비가 고정비든 변동비든 간에 본 발명의 일실시예에서는 내측 영역에 공급되는 냉각수와 외측 영역에 공급되는 냉각수의 온도를 서로 달리하여 공급함으로써 기판의 온도를 한층 더 균일하게 유지할 수 있다. 다만, 도 3에서는 서셉터(1)에 공급되는 제1 냉각수를 내측 영역과 외측 영역으로 각각 공급되는 것으로 도시하지 않았으나 이러한 내측 영역과 외측 영역으로 각각 공급할 수 있는 폐회로 공급라인의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 변경될 수 있을 것이다.
상술한 구성요소 중 PMM 장치(310), 순환펌프(320), 열교환기(330), PCW 장치(340) 및 히터(350)는 본 출원인이 특허출원한 대한민국 특허출원번호 제10-2013-0065316(발명의 명칭 : 절감형 온도 조절 장치 및 이의 제어 방법)에 기재된 내용을 본 발명의 기술적 사상을 흐리지 않는 범위내에서 참조할 수 있다.
(기판의 온도 유지 방법)
본 발명의 일실시예에서는 서셉터(1)의 온도와 서셉터(1)로 공급되는 냉열 매체의 온도가 서로 온도 편차를 가지도록 제어함으로써 기판의 온도를 일정하게 유지한다. 특히, 저항 발열체(100) 만에 의해 서셉터(1)의 온도를 가변하는 경우에는 최근 저온 공정에 의해 공정챔버의 온도 상승 요인이 저항 발열체(100)의 온도보다 크게 상승하거나 하강하는 경우 서셉터(1)의 온도 균일도를 유지하기 어렵다. 따라서 본 발명의 일실시예에서는 저항 발열체(100)의 온도 가변과 이에 더하여 추가적으로 냉열 매체의 온도를 가변하여 서셉터(1)에 공급함으로써 저온 공정에서 공정챔버의 온도 상승 또는 하강 요인에 영향을 받지 않고 서셉터(1)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 다만, 본 발명은 저온 공정에 한정되지 않으며 저온 공정이외에 냉열 매체의 온도를 가변하여 공급할 수 있는 공정은 모두 적용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 저항 발열체(1) 영역의 온도와 서셉터(1)로 공급되는 냉열 매체의 온도가 서로 온도 편차를 가지도록 제어함으로써 기판 또는 서셉터(1)의 온도를 일정하게 유지한다. 이러한 온도 편차 제어는 제어부(360)에 의해 룩업 테이블 방식 또는 적응 제어 방식으로 구현될 수 있다.
먼저, 룩업 테이블 방식은 일반 모드와 쿨런트 모드로 나뉠 수 있다. 일반 모드의 경우에는 저항 발열체(100)로 공급되는 전력만을 제어함으로써 서셉터(1)의 온도를 원하는 온도로 유지한다. 일반 모드는 저온 공정에서 또는 일반 공정에서 저항 발열체(100)로 공급되는 전력만에 의해서도 원하는 온도를 유지할 수 있는 경우에 제어부(360)에 의해 설정되는 모드이다. 이에 비해 냉열 모드의 경우에는 온도 편차 제어를 하는 모드이다. 룩업 테이블 방식에 의해 온도 편차 제어를 하기 위해서는 각각의 환경(공정챔버 온도 상승 요인 또는 하강 요인)에 따라 서셉터(1)의 온도 측정값을 추출하고, 측정된 온도 측정값에 대응되는 냉열 매체의 온도값을 산출한다. 측정된 서셉터의 온도 측정값과 이에 대응되는 냉열 매체의 온도값을 룩업 테이블에 저장한다. 실제 공정 진행시 제어부(360)는 냉열 모드에서 열전대(51)로부터 측정된 서셉터(1)의 온도에 대응되는 냉열 매체의 온도를 룩업 테이블에서 획득하여 냉열매체 온도 가변부(300)를 통해 온도를 조절한다. 이하의 표 1은 이러한 일실시예를 나타낸다.
W/F loading 공정 Gas Flow Remote plasma cleaning 진행 후
서셉터 목표 온도 80 80 80
서셉터 감지 온도 77 75 85
냉열 매체 온도 30 35 20
효과 가열 가열 냉각
상술한 표 1은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위해 나타낸 것으로서 실제 적용시에는 값이 달라질 수 있다. 상술한 표 1에서 W/F loading 및 공정 gas flow는 공정챔버 온도 하강 요인이고, remote plasm cleaning 진행 후는 공정챔버 온도 상승 요인이다. 공정챔버 온도 하강 요인에서는 서셉터의 목표 온도보다 서셉터의 감지 온도가 낮기 때문에 냉열 매체가 가열 매체가 됨으로써 서셉터를 가열하는 효과가 발생된다. 또한, 공정챔버 온도 상승 요인에서는 서셉터의 목표 온도가 서셉터의 감지 온도보다 낮기 때문에 냉열 매체가 냉각 매체가 됨으로써 서셉터를 냉각하는 효과가 발생된다. 따라서, 공정챔버 온도 상승 요인에서는 온도 편차가 커지고, 공정챔버 온도 하강 요인에서는 상승 요인에 비해 상대적으로 온도 편차가 작아진다. 상술한 표에서 공정챔버 온도 하강 요인 또는 상승 요인 발생시에 저항 발열체(100)에 공급되는 전력을 고정하고, 냉열 매체의 온도를 가변함으로써 서셉터의 온도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 이러한 공급 전력을 고정하고 냉열 매체의 온도만을 가변시키는 기준은 서셉터의 목표 온도와 서셉터의 감지 온도의 편차가 기 설정된 온도 이하의 영역으로 들어오는 경우에 적용될 수 있다. 또한, 필요에 따라 저항 발열체(100)에 공급되는 전력값을 변동시킴과 동시에 냉열 매체의 온도를 가변하여 공급할 수도 있다.
한편, 제어부(360)가 서셉터(1)의 온도를 기준으로 적응 제어 방식에 의해 온도 편차 제어를 하는 경우에는 일반 모드와 냉열 모드로 구분되어 서셉터의 목표 온도를 제어한다. 일반 모드의 경우에는 상술한 바와 같이 저항 발열체에 공급되는 전력만을 제어한다. 냉열 모드의 경우에는 상세하게는 냉각 모드와 가열 모드로 구분될 수 있다. 냉각 모드는 서셉터의 목표 온도보다 서셉터의 감지 온도가 높은 경우에 냉각 매체에 의해 서셉터(1)를 냉각한다. 제어부(360)는 냉각 모드에서 냉열 매체가 냉각 매체가 되도록 온도 편차를 조절하여 서셉터(1)로 공급한다. 이때, 제어부(360)는 서셉터의 목표 온도와 감지 온도의 차이값인 온도 편차값을 실시간으로 분석하여 온도 편차값이 줄어지는 경우에는 서서히 서셉터(1)로 공급되는 냉각 매체의 온도를 올려서 서셉터(1)가 급속도로 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 온도 편차값이 일정값에 도달하는 경우에는 냉각 매체의 온도를 고정하여 공급하도록 한다.
이에 비해 가열 모드의 경우에는 서셉터의 목표 온도보다 서셉터의 감지 온도가 낮은 경우에 가열 매체에 의해 서셉터(1)를 가열한다. 제어부(360)는 가열 모드에서 냉열 매체가 가열 매체가 되도록 온도 편차를 조절하여 서셉터(1)로 공급한다. 이때, 제어부(360)는 서셉터의 목표 온도와 감지 온도의 차이값인 온도 편차값을 실시간으로 분석하여 온도 편차값이 줄어지는 경우에는 서서히 서셉터(1)로 공급되는 냉각 매체의 온도를 낮춤으로써 서셉터(1)가 목표 온도보다 가열되는 것을 방지할 수 있다. 온도 편차값이 일정값에 도달하는 경우에는 냉각 매체의 온도를 고정하여 공급하도록 한다.
상술한 냉각 모드에서 적응 제어를 위해 초기 설정한 냉각 매체의 온도는 가장 낮은 온도로 시작하여 서서히 온도를 올려가는 방향으로 설명하였으며, 가열 모드에서 적응 제어를 위해 초기 설정한 가열 매체의 온도는 가장 높은 온도로 시작하여 서서히 온도를 내려가는 방향으로 설명하였다. 이러한 예는 일실시예에 불과하며 냉열 매체의 초기 온도 설정 및 각각의 모드에 상응하는 제어방식은 다양한 방식으로 구체화될 수 있다. 즉, 일예로서 초기 온도 설정은 현재 서셉터의 온도에 기초하여 이에 상응하는 기 설정된 냉열 매체의 온도로부터 출발할 수도 있다. 또한, 다른 예로서 초기에 설정한 냉각 매체의 온도를 고정하여 지속적으로 서셉터(1)에 공급할 수도 있다.
한편, 상술한 온도 편차 제어에서 냉열 매체의 온도를 조절하여 서셉터의 온도를 조절할 수도 있으나, 이와 동시에 저항 발열체(100)로 공급되는 전력을 온도 제어부(50)가 제어함으로써 서셉터(1)의 온도를 균일하게 유지할 수 있다. 따라서, 공정챔버의 환경에 따라 저항 발열체(100)로 공급되는 전력을 메인으로 제어하고, 부수적으로 냉열 매체의 온도를 제어하여 서셉터(1)에 공급할 수도 있고, 이와 반대로 냉열 매체의 온도 제어를 메인으로 하고, 저항 발열체(100)에 공급되는 전력을 부수적으로 제어할 수도 있다.
여기서, 저항 발열체(100)가 다중 영역으로 구성된 경우에는 제어부(360)는 내측 영역과 외측 영역에 공급되는 각각의 냉열 매체의 온도를 서로 달리하여 공급함으로써 서셉터(1)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
1 : 서셉터
10 : 수평 플레이트
20 : 수직 플레이트
50 : 온도 제어부(전력 제어부)
51 : 열전대
52 : 유도 전류 감지부
53 : 출력 제어값
100 : 저항 발열체
110 : 전력 공급 배관
200 : 온도가변 냉각부
210 : 냉각수 공급 배관
220 : 냉각수 배출 배관
300 : 냉열매체 온도 가변부
310 : PMM(냉각수 충전 및 회수장치)
320 : 순환펌프
330 : 열교환기
340 : PCW
350 : 히터
360 : 제어부

Claims (11)

  1. 단일영역 또는 다중영역에 구비되어 전력공급에 따라 열 매체의 온도가 가변됨으로써 기판을 가열하는 저항 발열체, 및
    상기 저항 발열체 영역에서 감지된 온도를 기준으로 상대적으로 기 설정된 온도 편차를 가지는 온도 가변된 냉열 매체를 공급함으로써 상기 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각 또는 가열 매체에 의해 가열하는 온도가변 냉각부를 포함하며,
    상기 저항 발열체 영역의 온도와 상기 냉각 매체의 온도 편차는 상기 저항 발열체 영역의 온도에 기초하여 프로파일링 또는 적응 제어된 온도 편차이고,
    상기 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 높은 경우에는 상기 온도 편차에 의해 상기 저항 발열체를 상기 냉각 매체에 의해 냉각하고,
    상기 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 낮은 경우에는 상기 온도 편차에 의해 상기 저항 발열체를 상기 가열 매체에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 서셉터.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항 발열체 영역의 온도가 높은 경우에는 상기 냉각 매체와의 온도 편차가 상대적으로 크고,
    상기 저항 발열체 영역의 온도가 낮은 경우에는 상기 냉각 매체와의 온도 편차가 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 서셉터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 매체의 온도는 상기 저항 발열체 영역의 온도에 비해 상대적으로 낮은 온도이고,
    상기 저항 발열체를 상기 가열 매체에 의해 가열하는 경우에는 상기 저항 발열체를 상기 냉각 매체에 의해 냉각하는 경우에 비해 상대적으로 냉열 매체의 온도가 더 높으며,
    상기 냉열 매체를 지속적으로 공급함으로써 상기 기판의 온도를 기 설정된 온도로 유지하는 것을 특징으로 하는 서셉터.
  5. 단일영역 또는 다중영역에 구비되어 전력공급에 따라 열 매체의 온도가 가변됨으로써 기판을 가열하는 저항 발열체,
    상기 저항 발열체 영역의 온도를 기준으로 상대적으로 온도 편차를 가지는 온도 가변된 냉열 매체를 공급함으로써 상기 저항 발열체를 냉각 매체에 의해 냉각 또는 가열 매체에 의해 가열하는 온도가변 냉각부, 및
    상기 저항 발열체 영역의 온도와 상기 냉각 매체의 온도가 서로 온도 편차를 가지도록 상기 냉열 매체의 온도를 가변하여 상기 온도가변 냉각부로 공급하는 냉열매체 온도 가변부를 구비하며,
    상기 저항 발열체 영역의 온도와 상기 냉각 매체의 온도 편차는 상기 저항 발열체 영역의 온도에 기초하여 프로파일링 또는 적응 제어된 온도 편차이고,
    상기 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 높은 경우에는 상기 온도 편차에 의해 상기 저항 발열체를 상기 냉각 매체에 의해 냉각하고,
    상기 저항 발열체 영역의 목표 온도에 비해 상대적으로 감지된 저항 발열체 영역의 온도가 더 낮은 경우에는 상기 온도 편차에 의해 상기 저항 발열체를 상기 가열 매체에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 서셉터의 온도 가변 장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉열매체 온도 가변부는,
    상기 저항 발열체를 냉각 또는 가열하기 위해 공급되어 순환 배출된 제2 냉각수와 상기 제2 냉각수의 온도보다 낮은 온도를 유지하는 기준 냉각수를 서로 열교환시켜 제3 냉각수를 생성하는 열교환부, 및
    상기 제3 냉각수를 기 설정된 상기 온도 편차에 따라 가열함으로써 상기 냉열 매체인 제1 냉각수를 생성하여 상기 온도가변 냉각부로 공급하는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서셉터의 온도 가변 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉열매체 온도 가변부는,
    일반 모드와 냉열 모드로 제어되며,
    상기 일반 모드는 상기 저항 발열체에 공급되는 전력만을 제어함으로써 상기 기판의 온도를 균일하게 유지하고,
    상기 냉열 모드는 상기 저항 발열체에 공급되는 전력을 기준으로 상대적으로 상기 온도가변 냉각부로 공급되는 상기 냉열 매체의 온도를 가변함으로써 상기 기판의 온도를 균일하게 유지하는 것을 특징으로 하는 서셉터의 온도 가변 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉열 모드는,
    저항 발열체 영역의 온도보다 상대적으로 공정챔버 온도가 더 높아져 상기 기판의 온도가 올라가는 경우 상기 냉각 매체에 의해 상기 저항 발열체 영역의 온도를 낮추며,
    상기 저항 발열체 영역의 온도보다 상대적으로 공정챔버 온도가 더 낮아져 상기 기판의 온도가 내려가는 경우 상기 가열 매체에 의해 상기 저항 발열체 영역의 온도를 올리는 것을 특징으로 하는 서셉터의 온도 가변 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 저항 발열체 영역의 온도를 감지하는 열전대, 상기 저항 발열체의 소비 전류를 감지하는 유도전류 감지부, 및 상기 저항 발열체로 공급되는 전력에 상응하는 출력 제어값 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 온도 편차가 생성되도록 상기 제3 냉각수를 생성하는 것을 특징으로 하는 서셉터의 온도 가변 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 저항 발열체가 다중영역으로 이루어진 경우에는 상기 온도가변 냉각부가 상기 저항 발열체에 대응하여 내측 영역과 외측 영역에 분리되어 구비되며,
    상기 내측 영역과 상기 외측 영역에 각각 공급되는 상기 냉열 매체의 온도를 서로 차이가 나도록 공급하는 것을 특징으로 하는 서셉터의 온도 가변 장치.
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