(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-12
(45)【発行日】2023-01-20
(54)【発明の名称】静電チャック、及び基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20230113BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20230113BHJP
H01L 21/205 20060101ALI20230113BHJP
H02N 13/00 20060101ALI20230113BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
H01L21/302 101G
H01L21/302 101R
H01L21/205
H02N13/00 D
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021082591
(22)【出願日】2021-05-14
(65)【公開番号】P2021180308
(43)【公開日】2021-11-18
【審査請求日】2021-07-21
(31)【優先権主張番号】10-2020-0058285
(32)【優先日】2020-05-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】520236767
【氏名又は名称】サムス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】コ、ヒョン タク
(72)【発明者】
【氏名】イ、サン キ
【審査官】境 周一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－０６８５３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３２０１０５１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０２０－０２１９５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／２０８１９１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００６－１９０８０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１２５４６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６３０１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１３０９０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｈ０１Ｌ ２１／２０５
Ｈ０２Ｎ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体と、前記チャック本体の温度を調節するための下側のチャックベースと、
前記チャック本体と前記チャックベースとの間に配置され、熱伝達流体を用いる熱伝達層と、
前記チャック本体を前記チャックベースに対して上下方向に移動させるチャック昇降ユニットとを含む、静電チャック。
【請求項2】
前記熱伝達層は前記チャック本体と前記チャックベースとの間に前記熱伝達流体を収容する熱伝達空間を提供するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項3】
前記熱伝達層は、前記チャック本体と前記チャックベースとの間の外側領域に介在された環形のアウターシール（ｏｕｔｅｒ ｓｅａｌ）を含むことにより、前記チャック本体と前記チャックベースとの間にギャップを形成するとともに前記チャック本体、前記チャックベース及び前記アウターシールによって限定された前記熱伝達空間を提供することを特徴とする、請求項２に記載の静電チャック。
【請求項4】
前記アウターシールは、前記熱伝達空間と連通して前記熱伝達流体が導入される中空を有することを特徴とする、請求項３に記載の静電チャック。
【請求項5】
前記アウターシールは耐熱性素材を含むことを特徴とする、請求項３に記載の静電チャック。
【請求項6】
前記アウターシールをカバーするシール保護部材をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の静電チャック。
【請求項7】
前記熱伝達空間に熱伝達流体供給ラインが連結されることを特徴とする、請求項２に記載の静電チャック。
【請求項8】
前記熱伝達空間に熱伝達流体回収ラインが連結されることを特徴とする、請求項７に記載の静電チャック。
【請求項9】
前記チャック本体は前記チャックベース上に前記熱伝達層と物理的に接触するように載せられることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項10】
前記チャック本体の下部には下方に延びたインサートが提供され、前記チャックベースには前記インサートが挿入される位置決め空間が備えられ、前記熱伝達層は前記インサートが通過する貫通空間を有することを特徴とする、請求項９に記載の静電チャック。
【請求項11】
前記熱伝達層は、前記チャック本体と前記チャックベースとの間で前記貫通空間の周囲から相対的に近い内側領域及び相対的に遠い外側領域にそれぞれ介在された環形のインナーシール（ｉｎｎｅｒ ｓｅａｌ）及び環形のアウターシール（ｏｕｔｅｒ ｓｅａｌ）を含むことにより、前記チャック本体と前記チャックベースとの間にギャップを形成するとともに前記チャック本体、前記チャックベース、前記インナーシール及び前記アウターシールによって限定されて前記熱伝達流体を収容する熱伝達空間を提供することを特徴とする、請求項１０に記載の静電チャック。
【請求項12】
前記インサートは電源ラインが導入される空洞を有することを特徴とする、請求項１０に記載の静電チャック。
【請求項13】
前記熱伝達層は前記チャックベースの上部に提供されることを特徴とする、請求項９に記載の静電チャック。
【請求項14】
前記位置決め空間は前記チャックベースを上下方向に貫通する孔として提供され、前記インサートは前記位置決め空間を通過する長さを有するように提供され、前記チャック昇降ユニットは前記インサートの下部に連結されることを特徴とする、請求項１０に記載の静電チャック。
【請求項15】
前記チャック昇降ユニットは前記チャック本体を上側に移動させて前記チャック本体を前記チャックベースから離隔させて分離することを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項16】
前記チャック昇降ユニットは前記チャック本体を下側に移動させて前記チャック本体を前記熱伝達層に密着させることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項17】
前記チャックベースはヒーティングエレメント及びクーリングエレメントの少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項18】
前記熱伝達流体は不活性気体であることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項19】
基板処理空間を提供する工程チャンバーと、前記基板処理空間に配置された静電チャックとを含み、前記静電チャックは、
基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体と、
前記チャック本体の温度を調節するための下側のチャックベースと、
前記チャック本体と前記チャックベースとの間に配置され、熱伝達流体を用いる熱伝達層と、
前記チャック本体を前記チャックベースに対して上下方向に移動させるチャック昇降ユニットとを含む、基板処理装置。
【請求項20】
基板処理空間を提供する工程チャンバーと、前記基板処理空間に配置された基板支持アセンブリーと、前記基板処理空間にプラズマを発生させるためのプラズマ発生器とを含み、前記基板支持アセンブリーは、
基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体、高周波電力が印加され、前記チャック本体の温度を調節するための下側のチャックベース、前記チャック本体と前記チャックベースとの間に配置され、熱伝達流体を収容する熱伝達空間を提供するように構成された熱伝達層、及び前記チャック本体を前記チャックベースに対して上下方向に移動させるチャック昇降ユニットを含む静電チャックと、
前記チャック本体の周囲に配置され、前記基板を取り囲むように提供されるフォーカスリングと、
前記熱伝達空間及び前記基板と前記チャック本体との間にそれぞれ熱伝達流体を供給し、前記熱伝達空間に供給された前記熱伝達流体の圧力を制御する第１圧力制御器、及び前記基板と前記チャック本体との間に供給された前記熱伝達流体の圧力を制御する第２圧力制御器を有する熱伝達流体供給ユニットとを含み、
前記チャックベースは前記基板を冷却するための冷却流体が流れる冷却流路を含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施例は、ウエハー（ｗａｆｅｒ）などの基板を保持するのに使われる静電チャック（ＥＳＣ）、この静電チャックを含む基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体などを製造するために食刻工程などの基板処理工程を遂行中に基板の位置を固定させる目的で静電チャックが多く使われている。
【0003】
一般に、静電チャックは、基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体、チャック本体を支持する下側のチャックベース、及びチャック本体とチャックベースとの間のボンディング層（ｂｏｎｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）を含むことにより、チャック本体とチャックベースがボンディング層を介して互いに結合された構成を有する。ボンディング層はシリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）からなる。
【0004】
このような静電チャックは、ボンディング層が、素材的特性上、約１５０℃以上の温度で損傷されるから、高温条件で熱伝達効率が低下したり、使用自体が不可能な問題点がある。
【0005】
また、チャック本体がチャックベースに結合される点のため、チャック本体をチャックベースから分離しにくく、これにより維持管理が難しい問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】韓国登録特許第１０－１４３０７４５号公報
【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－０１４８０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の実施例は、高温条件で安定的に使用可能な静電チャック、これを含む基板処理装置などを提供しようとする。
【0008】
本発明の実施例は、維持管理面で有利な静電チャック、これを含む基板処理装置などを提供しようとする。
【0009】
解決しようとする課題はこれに制限されず、言及しなかったその他の課題は通常の技術者であれば以下の記載から明らかに理解可能であろう。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の実施例によれば、基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体と、前記チャック本体の温度を調節するための下側のチャックベースと、前記チャック本体と前記チャックベースとの間に配置され、熱伝達流体を用いる熱伝達層と、前記チャック本体を前記チャックベースに対して上下方向に移動させるチャック昇降ユニットとを含む静電チャックを提供する。
【0011】
前記熱伝達層は前記チャック本体と前記チャックベースとの間に前記熱伝達流体を収容する熱伝達空間を提供するように構成されることができる。
【0012】
前記熱伝達層は、前記チャック本体と前記チャックベースとの間の外側領域に介在された環形のアウターシール（ｏｕｔｅｒ ｓｅａｌ）を含むことにより、前記チャック本体と前記チャックベースとの間にギャップを形成するとともに前記チャック本体、前記チャックベース及び前記アウターシールによって限定された前記熱伝達空間を提供することができる。
【0013】
前記アウターシールは、前記熱伝達空間と連通して前記熱伝達流体が導入される中空を有することができる。
【0014】
前記アウターシールは耐熱性素材を含むことができる。
【0015】
本発明の実施例による静電チャックは、前記アウターシールをカバーするシール保護部材をさらに含むことができる。
【0016】
前記熱伝達空間には熱伝達流体供給ラインが連結されることができる。また、前記熱伝達空間には熱伝達流体回収ラインが連結されることができる。
【0017】
本発明の実施例によれば、基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体と、前記チャック本体の温度を調節するための下側のチャックベースと、前記チャック本体と前記チャックベースとの間に配置され、熱伝達流体を用いる熱伝達層とを含み、前記チャック本体が前記チャックベース上に前記熱伝達層と物理的に接触するように載せられた、静電チャックを提供することができる。具体的に、前記チャック本体は前記チャックベース上に自重のみによって載せられ、前記チャックベースとの間に配置された前記熱伝達層と物理的に接触することができる。前記熱伝達層は前記チャックベースの上部に提供されることができる。
【0018】
前記チャックベース上に自重のみによって載せられて前記熱伝達層と物理的に接触した前記チャック本体の下部には下方に延びたインサートが提供され、前記チャックベースには前記インサートが挿入される位置決め空間が備えられ、前記熱伝達層は前記インサートが通過する貫通空間を有することができる。前記インサートは電源ラインが導入される空洞を有することができる。
【0019】
ここで、前記熱伝達層は、前記チャック本体と前記チャックベースとの間で前記貫通空間の周囲から相対的に近い内側領域及び相対的に遠い外側領域にそれぞれ介在された環形のインナーシール（ｉｎｎｅｒ ｓｅａｌ）及び環形のアウターシール（ｏｕｔｅｒ ｓｅａｌ）を含むことにより、前記チャック本体と前記チャックベースとの間にギャップを形成するとともに前記チャック本体、前記チャックベース、前記インナーシール及び前記アウターシールによって限定されて前記熱伝達流体を収容する熱伝達空間を提供することができる。
【0020】
本発明の実施例による静電チャックは、自重のみによって載せられた前記チャック本体及び前記チャックベースを前記熱伝達層に対して密着した状態に維持させるチャック押圧ユニットをさらに含むことができる。
【0021】
前記チャック昇降ユニットは前記チャック本体を下側に移動させて前記チャック本体を前記熱伝達層に密着させることができる。
【0022】
前記チャックベースはヒーティングエレメント及びクーリングエレメントの少なくとも一つ以上を含むことができる。
【0023】
前記熱伝達流体は不活性気体であってもよい。
【0024】
本発明の実施例によれば、基板処理空間を提供する工程チャンバーと、前記基板処理空間に配置された静電チャックとを含み、前記静電チャックは、基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体と、前記チャック本体の温度を調節するための下側のチャックベースと、前記チャック本体と前記チャックベースとの間に配置され、熱伝達流体を用いる熱伝達層と、前記チャック本体を前記チャックベースに対して上下方向に移動させるチャック昇降ユニットとを含む、基板処理装置を提供する。
【0025】
本発明の実施例による基板処理装置において、前記チャック本体は前記チャックベース上に自重のみによって載せられて前記チャックベースとの間に配置された前記熱伝達層と物理的に接触することができる。
【0026】
ここで、自重のみによって載せられた前記チャック本体の下部には下方に延びたインサートが提供され、前記チャックベースは前記インサートが前記熱伝達層を貫通して挿入される位置決め空間を有することができる。
【0027】
また、本発明の実施例による基板処理装置は、前記チャック本体と前記チャックベースを前記熱伝達層に対して密着した状態に維持させるチャック押圧ユニットをさらに含むことができる。
【0028】
ここで、前記位置決め空間は前記チャックベースを上下方向に貫通する孔として提供され、前記インサートは前記位置決め空間を通過する長さを有するように提供されることができる。そして、前記チャック押圧ユニットは、前記チャックベースの下方に配置され、前記インサートの下部に連結された補助プレートと、前記補助プレートに下方に力を加える押圧力発生機構とを含むことができる。
【0029】
一方、本発明の実施例による基板処理装置は、前記チャック押圧ユニットの代わりに前記チャック本体を前記チャックベースに対して上下方向に移動させるチャック昇降ユニットをさらに含むことができる。このために、前記位置決め空間は前記チャックベースを上下方向に貫通する孔として提供され、前記インサートは前記位置決め空間を通過する長さを有するように提供されることができる。そして、前記チャック昇降ユニットは前記インサートの下部に連結されることができる。
【0030】
本発明の実施例によれば、基板処理空間を提供する工程チャンバーと、前記基板処理空間に配置された基板支持アセンブリーと、前記基板処理空間にプラズマを発生させるためのプラズマ発生器とを含み、前記基板支持アセンブリーは、基板を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体、高周波電力が印加され、前記チャック本体の温度を調節するための下側のチャックベース、前記チャック本体と前記チャックベースとの間に配置され、熱伝達流体を収容する熱伝達空間を提供するように構成された熱伝達層、及び前記チャック本体を前記チャックベースに対して上下方向に移動させるチャック昇降ユニットを含む静電チャックと、前記チャック本体の周囲に配置され、前記基板を取り囲むように提供されるフォーカスリングと、前記熱伝達空間及び前記基板と前記チャック本体との間にそれぞれ熱伝達流体を供給し、前記熱伝達空間に供給された前記熱伝達流体の圧力を制御する第１圧力制御器、及び前記基板と前記チャック本体との間に供給された前記熱伝達流体の圧力を制御する第２圧力制御器を有する熱伝達流体供給ユニットとを含み、前記チャックベースは前記基板を冷却するための冷却流体が流れる冷却流路を含む、基板処理装置を提供することができる。
【0031】
本発明の実施例によれば、前記のように構成される基板処理装置を用いる基板処理方法であって、前記基板を処理するうち、前記熱伝達空間の前記熱伝達流体の圧力を前記第１圧力制御器によって制御し、前記基板と前記チャック本体との間の前記熱伝達流体の圧力を前記第２圧力制御器によって制御する、基板処理方法を提供することができる。
【0032】
ここで、前記基板を前記チャック本体によってチャッキングする前には、前記熱伝達空間の前記熱伝達流体の圧力を前記第１圧力制御器によって所望の水準に一定に制御することができる。
【0033】
そして、前記基板を前記チャック本体によってチャッキングした後には、前記基板と前記チャック本体との間の前記熱伝達流体の圧力を前記第２圧力制御器によって制御し、このように前記基板と前記チャック本体との間の前記熱伝達流体の前記圧力を前記第２圧力制御器によって制御する間は前記熱伝達空間の前記熱伝達流体の前記圧力を前記第１圧力制御器によって所望の水準に一定に制御することができる。
【0034】
また、チャッキングされた前記基板をチャッキング解除する間も、前記熱伝達空間の前記熱伝達流体の前記圧力を前記第１圧力制御器によって所望の水準に一定に制御することができる。
【0035】
課題の解決手段は以下で説明する実施例、図面などからより具体的で明確になるであろう。また、以下では前述した解決手段以外の多様な解決手段をさらに提示することができる。
【発明の効果】
【0036】
本発明の実施例によれば、チャック本体とチャックベースとの間の熱伝達層が熱伝達流体を用いてチャック本体とチャックベースとの間の熱伝達を遂行するように構成されるから、高温条件でもチャック本体とチャックベースとの間の熱伝達を熱伝達流体を介して安定的に遂行することができ、これにより基板処理工程の信頼性を一層向上させることができる。
【0037】
本発明の実施例によれば、熱伝達層がボンディングの機能なしに熱伝達機能を果たし、チャック本体がチャックベース上に拘束なしに自重のみによって載せられて熱伝達層と物理的に接触するから、チャック本体を持ち上げればチャック本体をチャックベースから分離することができ、よってチャックベースの維持管理を一層便利に遂行することができる。
【0038】
発明の効果はこれに限定されず、言及しなかったその他の効果は通常の技術者であればこの明細書及び添付図面から明らかに理解可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の第１実施例による基板処理装置の構成を示す断面図である。
【図7】本発明の第２実施例による基板処理装置の構成及び作動を示す断面図である。
【図8】本発明の第２実施例による基板処理装置の構成及び作動を示す断面図である。
【図9】本発明の第３実施例による基板処理装置の構成及び作動を示す断面図である。
【図10】本発明の第３実施例による基板処理装置の構成及び作動を示す断面図である。
【図11】本発明の実施例による基板処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0040】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。参考までに、本発明の実施例を説明するために参照する図面において、構成要素の大きさ、線の厚さなどは理解の便宜上多少誇張して表現されていることもある。また、本発明の実施例を説明するのに使われる用語は主に本発明での機能を考慮して定義したものなので、使用者や運用者の意図、慣例などによって変わることができる。したがって、用語に対してはこの明細書全般にわたる内容に基づいて解釈されなければならない。
【0041】
本発明による静電チャックは、半導体、フラットパネルディスプレイ（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＰＤ）などの製造のためにウエハー、ガラス（ｇｌａｓｓ）などの基板を処理するのに使われる多様な基板処理装置に適用することができる。よって、本発明による静電チャックを含む基板処理装置は基板処理工程として食刻、アッシング（ａｓｈｉｎｇ）、蒸着、洗浄などの工程を遂行するものであり得るが、本発明の実施例はプラズマを用いる方式の基板処理装置のうち食刻工程を遂行する乾式食刻装置（ｄｒｙ ｅｔｃｈｅｒ）を中心に説明する。
【0042】
本発明の第１実施例による基板処理装置の構成を図１に示す。図１を参照すると、本発明の第１実施例による基板処理装置は、プラズマを用いて、基板５に対する処理工程として食刻工程を遂行するように構成され、このために、工程チャンバー１００、基板支持アセンブリー（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）１０、シャワーヘッド（ｓｈｏｗｅｒ ｈｅａｄ）６００、工程ガス供給ユニット７００、及び電磁場形成ユニット及びバッフルユニット（ｂａｆｆｌｅ ｕｎｉｔ）８００を含む。工程ガス供給ユニット７００は、工程チャンバー１００の内部に提供すべき工程ガスを供給し、電磁場形成ユニットは工程チャンバー１００の内部に電磁場を形成し、工程チャンバー１００の内部に提供された工程ガスをプラズマ状態に励起させる。
【0043】
工程チャンバー１００は外部から遮断可能な基板処理空間１１１を提供し、基板５は基板処理空間１１１でプラズマによって処理される。工程チャンバー１００はチャンバー本体１１０を含む。チャンバー本体１１０は内部に基板処理空間１１１を有するように形成される。チャンバー本体１１０は金属からなることができる。例えば、チャンバー本体１１０の素材はアルミニウム（Ａｌ）であることができる。このようなチャンバー本体１１０は接地されることができる。
【0044】
チャンバー本体１１０の壁には基板処理空間１１１と連通する基板出入口１１２が少なくとも一つ以上備えられ、基板５は基板出入口１１２を通して基板処理空間１１１に搬入されるか基板処理空間１１１から搬出される。基板出入口１１２は出入口開閉ユニット１２０によって開閉可能である。
【0045】
チャンバー本体１１０の底部には基板処理空間１１１と連通する排気ポート（ｅｘｈａｕｓｔ ｐｏｒｔ）１１３が少なくとも一つ以上備えられ、排気ポート１１３には排気作用を遂行する排気ユニット１３０が接続される。排気ユニット１３０は、排気ポート１１３に連結された排気ライン、及び排気ラインに連結された真空ポンプ（ｖａｃｕｕｍ ｐｕｍｐ）を含むことができる。排気ユニット１３０の排気作用によれば、基板処理空間１１１を減圧して基板処理工程を真空雰囲気の下で遂行することができ、基板処理工程を遂行する過程で発生する副産物や基板処理空間１１１に残留するガスを外部に排出することができる。
【0046】
チャンバー本体１１０の内面にはライナー（ｌｉｎｅｒ）１４０が提供されることができる。ライナー１４０によれば、チャンバー本体１１０の内面を、基板処理工程を遂行する過程で発生する副産物、基板処理空間１１１に残留するガスなどから保護することができる。例えば、ライナー１４０は、チャンバー本体１１０の内壁にチャンバー本体１１０の内壁に沿って提供されることができ、基板出入口１１２に対応する部分に基板出入口１１２と連通して基板５の搬入及び搬出を許す開口が備えられることができる。
【0047】
基板支持アセンブリー１０はチャンバー本体１１０の内部に設けられる。基板支持アセンブリー１０は、基板処理空間１１１の下部領域に配置されて基板５を支持する。基板支持アセンブリー１０はチャンバー本体１１０の底から上側に離隔した高さに位置することができる。基板支持アセンブリー１０は、静電チャック１１、下部カバー１３、絶縁部材１４及び連結体１５を含む。
【0048】
図２～図４は静電チャック１１を示す。図２～図４を参照すると、静電チャック１１は、基板５を静電気力でチャッキングする上側のチャック本体２００、チャック本体２００を支持する下側のチャックベース３００、及びチャック本体２００とチャックベース３００との間に介在された熱伝達層４００を含む。
【0049】
チャック本体２００は基板５が置かれる支持上面を提供する。チャックベース３００は、チャック本体２００の温度調節によって基板５の温度を調節するためのクーリングエレメント３１０を含む。熱伝達層４００は、熱伝達流体を用いてチャック本体２００とチャックベース３００との間の熱伝達を遂行することにより、基板処理工程中に基板処理空間１１１がプラズマなどによって高温に上昇しても熱伝達を安定的に遂行することができる。
【0050】
チャック本体２００は非導電性素材からなる。チャック本体２００はチャックベース３００上に拘束なしに自重のみによって載せられ、自重のみによって維持されて熱伝達層４００と物理的に接触する。すなわち、チャック本体２００が熱伝達層４００と単純に接触した状態に維持される。よって、チャック本体２００を上側に持ち上げれば、チャック本体２００がチャックベース３００から分離されるので、チャック本体２００に長期使用などによって汚染、損傷などが発生したとき、チャック本体２００を容易に交替することができるなど、静電チャック１１の維持管理を便利に遂行することができる。
【0051】
チャック本体２００の下部には下方に延びたインサート５１０が提供され、チャックベース３００にはインサート５１０が挿入される位置決め空間３０５が備えられ、熱伝達層４００はインサート５１０が通過する貫通空間４０５を有する。インサート５１０はチャック本体２００の下部中央に配置されることができる。位置決め空間３０５はインサート５１０に対応するように形成され、チャック本体２００の上下方向移動は許すがチャック本体２００側方向移動は規制することにより、チャック本体２００をチャックベース３００の上側に正確にセットすることができるように誘導する。
【0052】
図２は位置決め空間３０５がチャックベース３００に上下方向に貫通された孔状を有するように提供されるものを示しているが、インサート５１０の長さによっては、位置決め空間３０５が下側に凹んでいる溝状を有するように提供することもできる。
【0053】
インサート５１０は金属素材を含み、チャック本体２００の下部にろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）によって結合されることができる。例えば、非導電性素材からなるチャック本体２００の下部でインサート５１０を結合すべき部分に金属膜を蒸着した後、金属膜とインサート５１０との間に金属材のフィラーを挿入し、挿入されたフィラーを加熱して溶融させた後、溶融フィラーを冷却して接合層を形成する方式でろう付けを遂行することができる。
【0054】
熱伝達層４００はチャックベース３００の上部に提供されて位置が固定される。熱伝達層４００は、チャック本体２００とチャックベース３００との間に熱伝達流体を収容する熱伝達空間４１０を提供するように構成され、気密性を提供するためのシール（ｓｅａｌ）を含む。シールは、チャック本体２００とチャックベース３００との間に介在されることにより、チャック本体２００をチャックベース３００から上側におよそシールの厚さの分だけ離隔させ、チャック本体２００とチャックベース３００との間に貫通空間４０５と連通して周囲が開放したギャップを形成する。例えば、熱伝達層４００は、このようなシールとしてインナーシール（ｉｎｎｅｒ ｓｅａｌ）４２０とアウターシール（ｏｕｔｅｒ ｓｅａｌ）４３０とを含む。他の例として、図示とは違い、熱伝達層４００はアウターシール４３０のみ含むこともできる。
【0055】
インナーシール４２０とアウターシール４３０はいずれも環形に形成される。インナーシール４２０は大きさがアウターシール４３０より小さくてアウターシール４３０の内側に位置することができる。インナーシール４２０はチャック本体２００とチャックベース３００との間でインサート５１０が通過する貫通空間４０５の周囲から相対的に近い内側領域に介在されて気密作用を遂行し、アウターシール４３０は貫通空間４０５の周囲から相対的に遠い外側領域に介在されて気密作用を遂行する。熱伝達層４００はこのようなインナーシール４２０、アウターシール４３０、チャック本体２００及びチャックベース３００によって限定された空間を熱伝達空間４１０として提供する。熱伝達空間４１０に収容された熱伝達流体は、インナーシール４２０によって貫通空間４０５側への漏洩が防止され、アウターシール４３０によってギャップ（チャック本体とチャックベースとの間）の周囲側への漏洩が防止される。インナーシール４２０が提供されない場合、熱伝達層４００は、アウターシール４３０、チャック本体２００、チャックベース３００及びインサート５１０によって限定された空間を熱伝達空間４１０として提供することもできる。
【0056】
図５はインナーシール４２０を示す。図５を参照すると、インナーシール４２０は、チャック本体２００の下面に上面が接触する環形の上部部材４２１、上部部材４２１と上下間隔を置いて対向するように配置され、チャックベース３００の上面に下面が接触する環形の下部部材４２２、及び上部部材４２１の内側と下部部材４２２の内側を連結する環形の連結部材４２３を含むことにより、内部に環形の中空４２４が備えられ、上部部材４２１の外側と下部部材４２２の外側との間に中空４２４を熱伝達空間４１０と連通させる連結開口４２５が備えられた構造を有する。インナーシール４２０は、上部部材４２１、下部部材４２２及び連結部材４２３が一体型であることができる。インナーシール４２０は下部部材４２２がチャックベース３００に定着部材４２６を介して結合されて位置が固定される。インナーシール４２０及び定着部材４２６は基板処理工程中に発生する高温に充分に耐えることができる耐熱性素材からなる。例えば、インナーシール４２０は、耐熱性、耐久性、弾性係数などに優れたポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＴＦＥ）素材を含むことができる。
【0057】
図６はアウターシール４３０を示す。図６を参照すると、アウターシール４３０は、チャック本体２００の下面に上面が接触する環形の上部部材４３１、上部部材４３１と上下に間隔を置いて対向するように配置され、チャックベース３００の上面に下面が接触する環形の下部部材４３２、及び上部部材４３１の外側と下部部材４３２の外側を連結する環形の連結部材４３３を含むことにより、内部に環形の中空４３４が備えられ、上部部材４３１の内側と下部部材４３２の内側との間に中空４３４を熱伝達空間４１０と連通させる連結開口４３５が備えられた構造を有する。アウターシール４３０は、上部部材４３１、下部部材４３２及び連結部材４３３が一体型であることができる。アウターシール４３０は、下部部材４３２がチャックベース３００に定着部材４３６を介して結合されて位置が固定される。アウターシール４３０及び定着部材４３６は基板処理工程中に発生する高温に充分に耐えることができる耐熱性素材からなる。例えば、アウターシール４３０は、耐熱性、耐久性、弾性係数などに優れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）素材を含むことができる。
【0058】
熱伝達空間４１０には熱伝達流体供給ユニットが連結される。熱伝達流体供給ユニットは、熱伝達空間４１０に熱伝達流体を設定によって制御された量で供給することができ、供給された熱伝達流体を熱伝達空間４１０から設定によって制御された量で回収することができる。また、これにより熱伝達空間４１０から使用された熱伝達流体を排出し、新しい熱伝達流体を熱伝達空間４１０にずっと供給することにより、熱伝達層４００の熱伝達効率の低下を防止することができる。熱伝達流体は気体であることができる。具体的に、熱伝達流体は不活性気体を含むことができる。一例として、不活性気体はヘリウム（Ｈｅ）を含むことができる。
【0059】
図３を参照すると、熱伝達流体供給ユニットは、熱伝達流体供給源３２５、第１圧力制御器４１５、第１熱伝達流体供給ライン４１６及び第１ラヒングライン（ｆｉｒｓｔ ｒｏｕｇｈｉｎｇ ｌｉｎｅ）４１７を含むことができる。第１圧力制御器４１５は、熱伝達流体供給源３２５から熱伝達流体を受けることができ、受けた熱伝達流体の一部又は全部を第１ラヒングライン４１７を通して排気ユニット１３０に提供して排出することができる。第１ラヒングライン４１７は第１圧力制御器４１５と排気ユニット１３０との間に連結されることができる。第１圧力制御器４１５は熱伝達流体供給源３２５からの熱伝達流体の一部又は全部を第１熱伝達流体供給ライン４１６を通して熱伝達空間４１０に供給することができる。熱伝達流体供給ユニットは、熱伝達空間４１０から熱伝達流体を回収する熱伝達流体回収ライン４１９をさらに含み、熱伝達流体回収ライン４１９が熱伝達空間４１０と第１圧力制御器４１５との間に連結されることにより、基板処理工程を遂行中に熱伝達流体を熱伝達空間４１０に連続的に供給することができ、第１圧力制御器４１５による熱伝達流体の供給流量及び回収流量の制御によって熱伝達空間４１０の熱伝達流体の圧力を基板処理工程に要求される水準に適切に調節することができる。熱伝達流体回収ライン４１９を介して熱伝達空間４１０から第１圧力制御器４１５に提供された熱伝達流体は排気ユニット１３０の作用によって第１ラヒングライン４１７を介して基板処理空間１１１の外部に排出されることができる。
【0060】
熱伝達流体供給ユニットによって熱伝達空間４１０に供給される流体は熱伝達空間４１０に充填され、インナーシール４２０とアウターシール４３０との間の連結開口４２５、４３５を通してインナーシール４２０及びアウターシール４３０の中空４２４、４３４に導入されて中空４２４、４３４にも充填される。インナーシール４２０及びアウターシール４３０の中空４２４、４３４に充填された熱伝達流体はインナーシール４２０とアウターシール４３０の上部部材４２１、４３１と下部部材４２２、４３２とを互いに離隔させる方向に押圧してインナーシール４２０とアウターシール４３０による気密性を向上させる。
【0061】
静電チャック１１は、アウターシール４３０を基板処理工程中に発生するプラズマなどから保護するシール保護部材５５０をさらに含む。シール保護部材５５０はアウターシール４３０の外側に配置され、環形に形成され、アウターシール４３０をカバーする。シール保護部材５５０は、バンド、シール（ｓｅａｌ）などの形態を有するように提供されることができる。
【0062】
チャック本体２００は、誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）から基板５が置かれる支持上面を有する板状に構成されることができる。チャック本体２００は、チャック電極２１０及びヒーティングエレメント２２０を含む。
【0063】
チャック電極２１０はチャック本体２００の内部に提供され、チャック電源ライン２１７を介してチャック電源２１５と電気的に連結される。チャック電源２１５は直流電源を含むことができる。チャック電極２１０とチャック電源２１５との間にはチャック電源スイッチ２１６が適用され、チャック電極２１０とチャック電源２１５はチャック電源スイッチ２１６のオン（ｏｎ）及びオフ（ｏｆｆ）作動によって互いに電気的に連結されるか互いに電気的に分離されることができる。チャック電源スイッチ２１６がオンに作動すれば、基板５とチャック電極２１０との間には静電気力が発生し、基板５は発生した静電気力によってチャック本体２００にチャッキングされることができる。
【0064】
ヒーティングエレメント２２０であるヒーターはチャック本体２００の内部に提供される。ヒーター２２０はチャック電極２１０の下方に配置されることができる。ヒーター２２０はヒーター電源ライン２３７を介してヒーター電源２３５と電気的に連結される。ヒーター２２０はヒーター電源２３５からの電流に抵抗して熱を発生させるように構成されることができる。ヒーター２２０は螺旋状コイルを含むことができる。ヒーター２２０とヒーター電源２３５との間にはヒーター電源スイッチ２３６が適用されることができる。ヒーター２２０とヒーター電源２３５はヒーター電源スイッチ２３６のオン及びオフ作動によって互いに電気的に連結されるか互いに電気的に分離されることができる。ヒーター電源スイッチ２３６がオンに作動すれば、ヒーター２２０では熱が発生し、発生した熱はチャック本体２００を介して基板５に伝達され、基板５は伝達された熱によって基板処理工程に要求される温度に維持されることができる。よって、ヒーター２２０は基板加熱ユニットを構成する。
【0065】
チャックベース３００は金属板を含むことができる。一例によれば、チャックベース３００は全体が金属板から構成されることができる。チャックベース３００は高周波電源ライン３３７を介して、電源として高周波電力を発生させる高周波電源３３５と電気的に連結される。高周波電源３３５としてはＲＦ電源が提供されることができる。チャックベース３００と高周波電源３３５との間には高周波電源スイッチ３３６が適用され、チャックベース３００と高周波電源３３５は高周波電源スイッチ３３６のオン及びオフ作動によって互いに電気的に連結されるか互いに電気的に分離されることができる。高周波電源スイッチ３３６がオンに作動すれば、チャックベース３００は高周波電源３３５から高周波電力を受ける。よって、チャックベース３００は電磁場形成ユニットを構成する下部電極として機能することができる。
【0066】
クーリングエレメント３１０はチャックベース３００の内部に適用され、冷却流体が流れる冷却流路として提供される。冷却流路３１０は冷却流体供給ライン３１７を介して冷却流体供給源３１５と連結される。冷却流体供給源３１５又は冷却流体供給ライン３１７には冷却流体を冷却する冷却器が設けられる。冷却流体供給ライン３１７には開閉バルブ３１６が設けられることができる。冷却流路３１０に供給された冷却流体はチャックベース３００を冷却し、チャックベース３００は冷却流体によって冷却されながらチャック本体２００とともに基板５を冷却させ、基板５を工程に要求される温度に維持させることができる。図示されてはいないが、冷却流体は冷却流体回収ラインに沿って冷却流路３１０から冷却流体供給源３１５に回収されることができる。
【0067】
チャック本体２００にはチャック本体２００に置かれた基板５の下面に熱伝達流体を供給する複数の上部供給路２０１が備えられる。上部供給路２０１は互いに離隔してチャック本体２００を上下方向に貫通する形状を有するように提供される。チャックベース３００には複数の下部供給路３０１が備えられる。下部供給路３０１はチャックベース３００の内部からチャックベースの上面に延びた形状を有するように提供され、上部供給路２０１に対応する個数及び位置を有するように備えられて上部供給路２０１と連結される。チャックベース３００の内部には下部供給路３０１を連結する分配流路３０２が備えられる。上部供給路２０１と下部供給路３０１との間のそれぞれには気密性を提供するシーリング部材が介在されることができる。シーリング部材は下部供給路３０１の上端側に適用されることができる。
【0068】
図３を参照すると、分配流路３０２は第２熱伝達流体供給ライン３２６を介して熱伝達流体供給源３２５と連結される。前述したように、熱伝達流体は不活性気体を含むことができ、不活性気体はヘリウムを含むことができる。チャック本体２００上に基板５がチャッキングされるに先立ち、第２圧力制御器３２９は、熱伝達流体供給源３２５から熱伝達流体を受けることができ、熱伝達流体を第２ラヒングライン３２８を介して排気ユニット１３０に提供して排出することができる。第２ラヒングライン３２８は第２圧力制御器３２９と排気ユニット１３０との間に連結されることができる。チャック本体２００に基板５がチャッキングされれば、第２圧力制御器３２９は熱伝達流体供給源３２５からの熱伝達流体を第２熱伝達流体供給ライン３２６を介して分配流路３０２に供給することができる。熱伝達流体は下部供給路３０１と上部供給路２０１を順次経由して基板５の下面に供給される。また、熱伝達流体が第２ラヒングライン３２８を介して排気ユニット１３０にも流れることができる。基板５の下面に供給された熱伝達流体はプラズマから基板５に伝達された熱を静電チャック１１に伝達する媒介体の役割を果たす。例えば、第２圧力制御器３２９は基板５の下面に供給される熱伝達流体の圧力を制御することができる。基板５をチャッキング解除するために、第２圧力制御器３２９は、基板５の下面に供給された熱伝達流体を上部供給路２０１、下部供給路３０１、第２熱伝達流体供給ライン３２６及びダンプライン（ｄｕｍｐ ｌｉｎｅ）３２７を介して排気ユニット１３０に排出することができる。基板５の下面に残存する熱伝達流体はダンプライン３２７を介して排気ユニット１３０に排出されるか回収されることができる。
【0069】
一方、分配流路３０２は、第２熱伝達流体供給ライン３２６を介して、熱伝達流体供給源３２５とは違う別途の熱伝達流体供給源３２５と連結されることもできる。
【0070】
チャック本体２００は基板５が載せられる支持上面が基板５に比べて小さなサイズを有するように形成され、チャック本体２００によって支持された基板５は縁領域が支持上面の外側に位置することができる。チャック本体２００の周囲にはフォーカスリング（ｆｏｃｕｓ ｒｉｎｇ）１２が配置されることができる。フォーカスリング１２は上面外側部分が上面内側部分より高くなるように段差を有することができる。フォーカスリング１２の上面内側部分はチャック本体２００の支持上面と同じ高さに位置する。フォーカスリング１２の上面内側部分は基板５においてチャック本体２００の支持上面を外れた縁領域を支持する。フォーカスリング１２の上面外側部分は基板５を取り囲むように提供される。フォーカスリング１２は基板５の全領域でプラズマ密度が均一に分布するように電磁場を制御する。よって、基板５の全領域にわたってプラズマを均一に形成して基板５をより均一に食刻することができる。
【0071】
下部カバー１３は静電チャック１１の下側に配置される。下部カバー１３は基板支持アセンブリー１０の下端部を構成する。下部カバー１３はチャンバー本体１１０の底から上側に離隔して位置する。下部カバー１３は上部の開放した空間が内部に形成される。下部カバー１３の底面は金属素材から構成されることができる。
【0072】
絶縁部材１４は静電チャック１１と下部カバー１３との間に配置される。絶縁部材１４は下部カバー１３の開放上部を覆う。絶縁部材１４は絶縁体を含むことができる。絶縁部材１４はチャックベース３００と下部カバー１３を電気的に絶縁させる。
【0073】
連結体１５は下部カバー１３の外部とチャンバー本体１１０の壁を連結し、基板支持アセンブリー１０をチャンバー本体１１０の内部で支持し、下部カバー１３を接地する。連結体１５は複数からなり、下部カバー１３の周囲に沿って互いに離隔するように間隔を置いて配置されることができる。
【0074】
連結体１５は内部が空いている構造を有するように提供される。熱伝達空間４１０に連結された第１熱伝達流体供給ライン４１６及び熱伝達流体回収ライン４１９、冷却流路３１０に連結された冷却流体供給ライン３１７及び冷却流体回収ライン、分配流路３０２に連結された第２熱伝達流体供給ライン３２６、チャック電極２１０に連結されたチャック電源ライン２１７、ヒーター２２０に連結されたヒーター電源ライン２３７、チャックベース３００に連結された高周波電源ライン３３７などは連結体１５の中空内部を通して下部カバー１３の内部に導入されることができる。また、このように導入されたラインは絶縁部材１４を通過した後、インサート５１０を通して静電チャック１１の内部に導入されることができる。このために、インサート５１０は内部にラインが導入される空洞５１１が上下方向に設けられた構造を有することができる。
【0075】
シャワーヘッド６００はチャンバー本体１１０の天井側に設けられる。シャワーヘッド６００は基板処理空間１１１の上部領域に静電チャック１１と対向するように配置される。シャワーヘッド６００は、工程ガス供給ユニット７００からの工程ガスを基板処理空間１１１に吐き出す。シャワーヘッド６００は、シャワープレート６１０及び支持部材６２０を含む。
【0076】
シャワープレート６１０はチャンバー本体１１０の天井から下側に離隔した高さに位置する。シャワープレート６１０は工程ガスを下側に吐き出す吐出口６１１を有する。吐出口６１１は、シャワープレート６１０を上下方向に貫通する形状に形成され、基板処理空間１１１に工程ガスを均一に供給することができる個数及び構造を有するように提供されることができる。シャワープレート６１０は金属素材を含む。シャワープレート６１０の表面は、プラズマによるアーク発生を防止するために、選択的に又は全体的に陽極化処理されることができる。このようなシャワープレート６１０は電源として高周波電力を発生させる高周波電源と電気的に連結されるか接地される。よって、シャワープレート６１０は電磁場形成ユニットを構成する上部電極として機能することができる。
【0077】
支持部材６２０はチャンバー本体１１０の天井に装着された状態でシャワープレート６１０の縁部を支持する。支持部材６２０はチャンバー本体１１０の天井とシャワープレート６１０の上面との間の周囲を遮断するように形成される。支持部材６２０は非金属素材からなることができる。
【0078】
工程ガス供給ユニット７００は基板処理空間１１１に工程ガスを提供する。工程ガス供給ユニット７００は、工程ガス供給源７１０、工程ガス供給ノズル７２０、工程ガス供給ライン７３０及び流量制御バルブ７４０を含む。工程ガス供給ノズル７２０はチャンバー本体１１０の天井にシャワーヘッド６００と連結された構造を有するように設けられ、シャワーヘッド６００に工程ガスを供給する。工程ガス供給ライン７３０は工程ガス供給源７１０と工程ガス供給ノズル７２０を連結する。流量制御バルブ７４０は工程ガス供給ライン７３０に設けられる。工程ガス供給ライン７３０を介して工程ガス供給ノズル７２０に提供される工程ガスの流量は流量制御バルブ７４０によって調節することができる。
【0079】
電磁場形成ユニットはシャワーヘッド６００及び工程ガス供給ユニット７００とともにプラズマ発生器を構成する。電磁場形成ユニットは、基板処理空間１１１に互いに平行に上下に配置された上部電極と下部電極を含むことにより、プラズマをＣＣＰ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）方式で発生させるように構成される。上部電極はシャワープレート６１０として提供されることができ、下部電極はチャックベース３００として提供されることができる。これとは違い、電磁場形成ユニットは、プラズマをＩＣＰ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）方式で発生させるように構成されることができ、このためにアンテナを含むことができる。
【0080】
バッフルユニット８００はバッフルを含む。バッフルは基板支持アセンブリー１０の周囲に沿って設けられ、チャンバー本体１１０の壁と静電チャック１１の周囲との間に配置されることができる。バッフルには複数の工程ガス通過孔が形成されることができる。基板処理空間１１１に供給された工程ガスはバッフルの工程ガス通過孔を通過して排気ポート１１３に排出されることができる。基板処理空間１１１での工程ガスの流れはバッフル及び工程ガス通過孔の形状などによって制御することができる。
【0081】
一方、本発明の第１実施例による基板処理装置は、チャック本体２００とチャックベース３００を熱伝達層４００に密着した状態に維持させるチャック押圧ユニットをさらに含むことができる。図示されてはいないが、チャック押圧ユニットは、チャック本体２００に適用されてチャック本体２００の自重を増加させるウェイト（ｗｅｉｇｈｔ）を含むことができる。ウェイトによれば、チャック本体２００をチャックベース３００に対して押圧して熱伝達層４００に対するチャック本体２００及びチャックベース３００の接触圧力を強化することにより、チャック本体２００とチャックベース３００を熱伝達層４００により緊密に密着させることができる。基板処理工程を遂行するうち、熱伝達空間４１０の内圧は第１圧力制御器４１５によって熱伝達流体が漏洩しない水準に維持されることが好ましい。ウェイトを適用すれば、熱伝達層４００に対するチャック本体２００の押圧力を増加させることができ、これにより熱伝達空間４１０の内圧をより高圧に維持して熱伝達流体による熱伝達効率を向上させることができる。
【0082】
本発明の第２実施例による基板処理装置の構成を図７及び図８に概略的に示す。図７及び図８に示すように、本発明の第２実施例による基板処理装置は、本発明の第１実施例と比較して見ると、その他の構成及び作用はいずれも同一であるが、チャック押圧ユニット９１０がシリンダーなどの押圧力発生機構９１２を用い、熱伝達層４００に対するチャック本体２００及びチャックベース３００の接触圧力を強化してチャック本体２００及びチャックベース３００を熱伝達層４００に密着した状態に維持させるように構成された点のみ違う。これを詳細に説明すれば次のようである。
【0083】
インサート５１０はチャックベース３００及び絶縁部材１４を上下方向に順次貫通し、下端部が下部カバー１３の内部に位置する。チャック押圧ユニット９１０は、補助プレート９１１及び押圧力発生機構９１２を含む。補助プレート９１１は下部カバー１３の内部にチャックベース３００と対向するように配置され、インサート５１０の下端部に連結される。押圧力発生機構９１２は、補助プレート９１１に下方に力を加えてチャック本体２００をチャックベース３００に対して押圧することができる。
【0084】
一例として、押圧力発生機構９１２は、補助プレート９１１とチャックベース３００との間に配置された空圧式又は油圧式のシリンダーを含むことができる。シリンダーは、一側が補助プレート９１１に支持され、他側が絶縁部材１４に支持されることができる。シリンダーが伸張すれば、絶縁部材１４と補助プレート９１１には絶縁部材１４と補助プレート９１１が互いに離隔する方向に力が加わる。よって、インサート５１０を介して補助プレート９１１と連結されたチャック本体２００には下方に力が作用し、チャックベース３００には上方に力が作用し、チャック本体２００とチャックベース３００はその間の熱伝達層４００を押圧することができる（図８参照）。もちろん、シリンダーが収縮すれば、熱伝達層４００に対するチャック本体２００及びチャックベース３００の押圧が解除される（図７参照）。
【0085】
他の例として、補助プレート９１１とチャックベース３００との間に、シリンダーの代わりに、スプリングなどの弾性部材が圧縮状態で介在されることもでき、モーターによって伸縮するボールスクリューを含む機構が適用されることもできる。絶縁部材１４が除かれた場合には、押圧力発生機構９１２がチャックベース３００の下面に支持されることができる。下部カバー１３が除かれた場合には、押圧力発生機構９１２がチャンバー本体１１０の底と静電チャック１１との間に提供されることができる。
【0086】
インサート５１０は補助プレート９１１に分離可能に結合されることができる。よって、インサート５１０を補助プレート９１１から分離し、チャック本体２００を持ち上げれば、チャック本体２００はチャックベース３００から分離されることができる。
【0087】
本発明の第３実施例による基板処理装置の構成を図９及び図１０に概略的に示す。図９及び図１０に示すように、本発明の第３実施例による基板処理装置は、本発明の第１実施例又は第２実施例と比較して見ると、その他の構成及び作用はいずれも同一であるが、チャック押圧ユニットの代わりにチャック昇降ユニット９５０を適用した点のみ違う。これを詳細に説明すれば次のようである。
【0088】
インサート５１０はチャックベース３００及び絶縁部材１４を上下方向に順次貫通し、下端部が下部カバー１３の内部に位置する。チャック昇降ユニット９５０は下部カバー１３の内部に設けられ、インサート５１０の下端部に連結される。チャック昇降ユニット９５０は、空圧又は油圧を用いるシリンダーを含むこともでき、モーターの回転運動を直線運動に変換してインサート５１０に伝達する動力伝達機構を含むこともできる。
【0089】
チャック本体２００がチャック昇降ユニット９５０によって上昇すれば、チャック本体２００はチャックベース３００から上側に離隔する（図９参照）。チャック本体２００が上昇するに先立ち、熱伝達層４００への熱伝達流体の供給が遮断され、熱伝達層４００から熱伝達流体が回収されることができる。チャック本体２００がチャックベース３００から離隔すれば、チャック本体２００を冷却した後、チャック本体２００内のヒーターで加熱するとき、チャック本体２００をより迅速に加熱することができる。
【0090】
チャック本体２００がチャック昇降ユニット９５０によって下降すれば、チャック本体２００はチャックベース３００上に載せられ、チャック本体２００とチャックベース３００との間のギャップには熱伝達層４００を構成する熱伝達空間が提供される。チャック昇降ユニット９５０は、チャック本体２００を下降させたとき、チャック本体２００が熱伝達層４００に密着するように位置させることができる（図１０参照）。
【0091】
一方、チャック昇降ユニット９５０はインサート５１０と分離可能に結合されることができる。
【0092】
【0093】
Ｓ１１０段階で、第１圧力制御器４１５は、熱伝達流体供給源３２５からの熱伝達流体をチャック本体２００とチャックベース３００との間に設けられた熱伝達層４００の熱伝達空間４１０に供給することができる。第１圧力制御器４１５は、熱伝達空間４１０に供給された熱伝達流体の圧力を制御することができる。第２圧力制御器３２９は、熱伝達流体供給源３２５からの熱伝達流体をチャック本体２００上にローディングされた基板５の下面（すなわち、基板５とチャック本体２００との間）に供給せずに第２ラヒングライン３２８を介して排出することができる。Ｓ１１０段階はアイドル（ｉｄｌｅ）段階ともいうことができる。
【0094】
Ｓ１２０段階で、まず、基板５を静電気力でチャック本体２００上にチャッキングすることができる。その後、第２圧力制御器３２９は、熱伝達流体を基板５の下面に供給することができ、チャック本体２００と基板５との間の空間の熱伝達流体の圧力を制御することができる。第２圧力制御器３２９がチャック本体２００と基板５との間の空間の熱伝達流体の圧力を制御するうち、第１圧力制御器４１５は、Ｓ１１０段階と同様に、熱伝達空間４１０に熱伝達流体をずっと供給し、熱伝達空間４１０の熱伝達流体の圧力を制御することができる。Ｓ１２０段階はチャッキング段階ともいうことができる。
【0095】
Ｓ１３０段階で、基板５に対する工程を遂行することができる。Ｓ１３０段階でも、第２圧力制御器３２９は熱伝達流体を基板５の下面に供給することができ、チャック本体２００と基板５との間の間隙の熱伝達流体の圧力を制御することができる。Ｓ１３０段階でも、第１圧力制御器４１５は熱伝達空間４１０に熱伝達流体を供給し、熱伝達空間４１０の熱伝達流体の圧力を制御することができる。Ｓ１３０段階は基板処理工程の遂行段階ともいうことができる。
【0096】
Ｓ１４０段階で、基板５のチャッキング解除（ｄｅｃｈｕｃｋｉｎｇ）のために、第２圧力制御器３２９はチャック本体２００と基板５との間の空間の熱伝達流体をダンプするか排出することができる。基板５がチャッキング解除されるうちにも、第１圧力制御器４１５は熱伝達空間４１０に熱伝達流体を供給し、熱伝達空間４１０の熱伝達流体の圧力を制御することができる。Ｓ１４０段階はチャッキング解除段階ともいうことができる。
【0097】
以上で本発明を説明したが、本発明は開示の実施例及び添付の図面に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内で通常の技術者によって多様に変形可能である。また、本発明の実施例で説明した技術的思想はそれぞれ独立的に実施されることもでき、二つ以上が互いに組み合わせられて実施されることもできる。
【符号の説明】
【0098】
５ 基板
１０ 基板支持アセンブリー
１１ 静電チャック
１２ フォーカスリング
１３ 下部カバー
１４ 絶縁部材
１５ 連結体
１００ 工程チャンバー
２００ チャック本体
３００ チャックベース
４００ 熱伝達層
４１０ 熱伝達空間
４２０ インナーシール
４３０ アウターシール
５１０ インサート
５５０ シール保護部材
６００ シャワーヘッド
７００ 工程ガス供給ユニット
９１０ チャック押圧ユニット
９５０ チャック昇降ユニット
１０ 基板支持アセンブリー
１１ 静電チャック
１２ フォーカスリング
１３ 下部カバー
１４ 絶縁部材
１５ 連結体
１００ 工程チャンバー
２００ チャック本体
３００ チャックベース
４００ 熱伝達層
４１０ 熱伝達空間
４２０ インナーシール
４３０ アウターシール
５１０ インサート
５５０ シール保護部材
６００ シャワーヘッド
７００ 工程ガス供給ユニット
９１０ チャック押圧ユニット
９５０ チャック昇降ユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
