KR101103821B1 - 글래스 접합방식을 이용한 고순도 세라믹 정전척의 제조방법 및 그에 따른 정전척 - Google Patents

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Abstract

본 문서는 글래스 접합 방식에 의해 제조된 고순도의 세라믹 표면으로 이루어진 정전척의 제조방법에 관한 것이다. 본 문서에서 소개되는 정전척은 고순도 플레이트 표면에 전극, 글래스를 인쇄 후 접합하는 방식으로 제조된 것으로 소결된 고순도의 세라믹 플레이트 표면에 특정 전극과 접합재인 글래스 층을 형성하는 공정을 포함한다. 이로써 기존의 Green-sheet타입의 정전척보다 고순도의 표면을 갖게 되어 특히 반도체의 식각 공정에서 표면 식각률이 낮아져 챔버오염을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 공정이 단순하여 450mm 이상의 대구경 정전척 제조가 용이하고 종래의 정전척 제조방법보다 제조원가를 크게 낮출 수 있는 장점이 있다.
정전척, 글래스, CAS, 고순도

Description

글래스 접합방식을 이용한 고순도 세라믹 정전척의 제조방법 및 그에 따른 정전척{A MANUFACTURING METHOD OF A HIGH PURITY ELECTROSTATIC CHUCK USING GLASS BONDING PROCESS AND AN ELECTROSTATIC CHUCK USING THE SAME}
본 발명은 정전척의 제조 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로 접합용 글래스를 이용하여 제조된 고순도 세라믹 플레이트 표면을 갖는 정전척에 관한 것이다.
본 고안은 정전척(ESC : Electrostatic Chuck)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에칭 공정의 플라즈마 소스 챔버(Plasma Source Chamber)와 같은 반도체 소자 제조 공정의 챔버 내부 중앙에 설치되어 웨이퍼를 효과적으로 척킹(Chucking)하기 위하여 사용되는 정전척의 구조 개선에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자는 화학기상증착, 스퍼터링, 포토리소그라피, 에칭, 이온주입 등 수 많은 단위 공정들이 순차적으로 또는 반복적으로 수행되며 가공되는데, 이러한 공정을 진행하기 위해서는 웨이퍼를 챔버 내부의 웨이퍼 지지대에 고정 또는 척킹시켜서 웨이퍼를 가공한 후, 다음 단계의 가공을 위해 디척킹하는 과정을 여러번 반복하게 된다.
정전척(ESC)은 유전물질에 따라 Coulomb Force를 이용하는 고저항 정전척과 존슨-라벡효과(A. Jehnson & K. Rahbek's Force)에 의하여 웨이퍼를 고정시키는 저저항 정전척으로 나눌 수 있으며, 건식가공 공정이 일반화 되어가는 최근의 반도체소자 제조기술의 추세에 부응하여 진공척이나 기계식 척을 대체하여 반도체소자 제조공정 전반에 걸쳐 사용되고 있는 장치이다. 특히 플라즈마를 이용하는 드라이 에칭 공정에서는, 챔버 상부에 설치되는 RF 상부전극에 대한 하부전극의 역할을 하며, 웨이퍼의 배면 측에 헬륨을 공급하거나 별도의 수냉부재가 설치되어 RF 인가 시 급격히 상승되는 웨이퍼의 온도를 일정하게 유지되도록 하는 기능을 수행한다.
최근의 반도체 드라이 에칭 공정에서는 초미세 선폭의 구현 및 대구경화를 위하여 고밀도 플라즈마 공정이 필요하게 되었으며, 이에 따른 정전척 표면의 내플라즈마성이 점점 중요해 지고 있다. 정전척 플레이트 표면은 챔버 내에서 에칭 공정과 더불어 플라즈마 클리닝공정 중에서 플라즈마 가스의 공격을 직접 받게 되는데, 저순도 정전척 플레이트의 경우 액상 소결조제로 첨가된 SiO2, CaO, MgO 등의 성분이 플레이트 표면에서 식각되어 챔버오염을 발생시키게 되고, 표면조도가 거칠어져 정전척의 Life Time 증진에 한계가 있다. 특히 고밀도 플라즈마 공정에서는 저순도 정전척(예; <97% Al2O3)의 경우 표면이 크게 움푹 패이는 현상이 나타날 수 있으며, 불균일한 식각반응으로 인하여 사용 초기에 표면조도가 매우 거칠어 지게 되어 입자발생으로 인한 챔버오염이 우려된다.
반면에 고순도 세라믹 정전척(예; >99% Al2O3)의 경우에서는 균일한 식각반응으로 인하여 저순도 정전척보다 식각깊이 및 입자발생현상을 크게 개선시킬 수 있다. 하지만 기존의 그린 시트(Green sheet)를 이용하여 정전척(ESC : Electrostaic chuck) 플레이트를 제작하는 방법으로는, 액상 물질이 반드시 포함되어야 하기 때문에 97% 이상의 고순도 플레이트를 제조하기가 어려워 상술한 챔버 오염이 필연적으로 발생하게 되는 문제가 있으며, 고온가압(Hot Press)방식에 의한 방법은 고순도 세라믹 정전척 플레이트를 제작할 수 있지만 대구경화 및 소재의 다변화에 대처하기가 매우 난이하므로 제조원가가 높아지게 되는 문제점이 있다.
상술한 배경기술에 있어서 본 발명은 정전척 플레이트 표면의 식각으로 인한 챔버 오염을 개선시킬 수 있는 고순도 세라믹 정전척을 제작하는 방법에 있어서, 글래스 접합 방식을 이용하여 정전척을 제조하는 방법을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 일 수단으로서의 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척은, 상판 플레이트 및 하판 플레이트를 포함하되, 상기 상판 플레이트의 전극이 인쇄된 면과 상기 하판 플레이트의 접합용 글래스가 인쇄된 면이 마주하도록 상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트가 접합된 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서의 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척 생성 방법은, 상판 플레이트 및 하판 플레이트를 마련하는 단계, 상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트에 얼라인 홀을 가공하고 상기 하판 플레이트에는 전원인가를 위한 DC 홀을 추가적으로 가공하는 단계, 상기 상판 플레이트에 전극을 인쇄하는 단계, 상기 하판 플레이트에 접합용 글래스를 인쇄하는 단계, 상기 상판 플레이트에 인쇄된 전극 소성 후 상기 상판 플레이트의 전극이 인쇄된 면과 상기 하판 플레이트의 접합용 글래스가 인쇄된 면이 마주하도록 상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트를 접합하는 단계를 포함한다.
상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트는, Al2O3 소재의 경우 97.0~99.99% 범위를 만족하는 고순도 플레이트이고, Al2O3-TiC, Al2O3-SiC 등의 Al2O3계 복합소재의 경우에는 Al2O3함량이 90.0~97.0% 범위를 만족하는 고순도 플레이트일 수 있다.
상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트는, 면조도(Ra)가 0.2 내지 1일 수 있다.
상기 전극은, Mo-Mn 전극 및 텅스텐 전극 중 하나가 될 수 있다.
상기 접합용 글래스는, CAS 글래스 및 MgO가 도핑된 CAS 글래스 중 어느 하나가 될 수 있다.
상기 접합용 글래스는, MgO 최소함량 0~3%, CaO 최소함량 22~28%, Al2O3 최대함량 8~15%, SiO2 최소함량 59~62%를 만족할 수 있다.
상기 접합용 글래스는, 규회석(wollastonite : CaO·SiO2) 및 납석(agalmatolite : 3Al2O3·7SiO2), 칼륨, 및 칼슘장석(feldspar : K, CaAl2Si2O8) 중 어느 하나를 일정비율로 혼합하여 건조한 후 백금(Pt) 도가니 및 백금(Pt)-로듐(Rh) 합금 도가니 중 하나를 사용하여 1650℃에서 용융하는 단계, 용융물을 냉각수가 흐르는 서스 롤러를 이용하여 급냉시킨 후 플레이크로 분쇄하고, 상기 플레이크를 볼밀이나 제트밀을 이용하여 균일한 입도를 갖는 파우더로 분쇄하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면 글래스 접합 방식을 통해 순도 97% 이상의 고순도 세라믹 정전척을 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한 고순도 세라믹 정전척을 이용함에 따라 챔버 내 고밀도 플라즈마에 노출 시 정전척 표면의 식각으로 인한 챔버 오염을 현저하게 감소시키는 효과가 있다.
이하 도면을 참조하여 고순도 플레이트를 글래스를 이용해 접합하여 제조한 고순도 세라믹 정전척 및 이를 제조하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 고순도 세라믹 정전척의 예시적인 구조를 나타내는 구조도이다.
본 실시예에 따른 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척은 도 1에 도시된 바와 같이 고순도의 상판 플레이트(100) 및 하판 플레이트(110)를 포함하되, 상판 플레이트(100)의 전극(140)이 인쇄된 면과 하판 플레이트(110)의 접합용 글래스(150)가 인쇄된 면이 마주하도록 상판 플레이트(100)와 하판 플레이트(110)가 접합되어 이루어진다.
본 실시예에 따른 상판 플레이트(100) 및 하판 플레이트(110)는, 특정 성분에 대해 기설정된 값 이상의 고순도인, 예를 들어 Al2O3 소재의 경우에는 97.0~99.99% 범위에서 99.5%이상의 고순도 플레이트인 것이 바람직하며, Al2O3-TiC, Al2O3-SiC 등의 Al2O3계 복합소재의 경우에는 Al2O3함량이 90.0~97.0% 범위를 만족하 는 고순도 플레이트인 것이 바람직하다. 정전척의 플레이트 표면은 챔버 내에서 플라즈마 가스의 공격을 받게 되는데 순도가 낮은 저순도 플레이트의 경우에는 액상소결 조제로 첨가된 SiO2, CaO, MgO 등의 성분이 플레이트 표면에서 식각되어 챔버 오염을 발생시키는 문제가 있었으나, 고순도 플레이트의 경우에는 상기 문제점을 현저하게 감소시킬 수 있다.
상판 플레이트(100) 및 하판 플레이트(110)는 면조도(Ra,㎛)가 0.2 내지 1인 것이 바람직하다. 면조도는 플레이트 면의 거친 정도를 나타내는 것으로, 0.2보다 작은 경우에는 글래스 코팅층이 미끄러져 고정되지 못하고 슬라이딩되는 문제가 있고, 1보다 큰 경우에는 글래스 인쇄시 거친 표면의 공간에 존재하는 가스가 접합 시 글래스 층으로 유입되어 빈 공간을 발생시키므로 내절연성에 문제가 있을 수 있다.
그리고, 상, 하부플레이트(100, 110)의 두께는 면적이 8인치 이하인 경우에는 1.5mmT 이상, 플레이트 면적이 12인치인 경우에는 2.0mmT 이상인 것을 이용할 수 있다.
상판 플레이트(100)에 인쇄되는 전극(140)은, Mo-Mn 전극 및 텅스텐 전극 등이 될 수 있다. 이들은 은 전극과 비교하여 상대적으로 자기장 필드 세기가 세고 온도에 따른 양의 저항계수를 갖기 때문에 전류가 갑자기 증가해도 전류 흐름을 억제하여 과전류로 인한 전극부 내에서의 아킹을 예방할 수 있어 히터플레이트로도 이용가능 할 것이다.
하판 플레이트(110)에 인쇄되는 접합용 글래스(150)는, CAS 및 MgO가 도핑된 CAS 글래스가 될 수 있다. 본 실시 예에 따른 CAS 글래스(150)는, MgO 최소함량 0~3%, CaO 최소함량 22~28%, Al2O3 최대함량 8~15%, SiO2 최소함량 59~62% 를 만족하는 것이 바람직하며, K2O 및 Fe2O3 등의 불순물은 1%이내인 것이 바람직하다. 또한 플레이트 소재의 열팽창계수와 비슷하게 제어하기 위하여 AlN, Al2O3, SiO2, Codierite, Si3N4 등의 필러가 0~10%이내의 범위에서 첨가될 수 있다.
그리고, 고순도 분말을 혼합, 용융하는 경우 SiO2 및 B2O3 등의 유리 형성제를 첨가하거나, 용융촉진제인 K2O, Na2O, MgO, CaO 등을 첨가하지 않는 이상 1650℃에서 용융하여도 점도가 높아서 실제 유리를 제작하기가 어렵다. 유리 형성제 및 알칼리금속(MgO, CaO)을 첨가하여 용융온도를 낮출 경우 GLASS의 물리, 화학적 성질이 매우 열악해지고 내플라즈마에 대한 내구성도 감소하게 되는 문제점이 있다. 이런 문제를 해결하고자 본 실시 예에서는 광석을 일정비율로 함께 혼합, 용융하여 용융물의 흐름성이 개선되도록 하였다. 예를 들어, 본 실시예에 따른, CAS 글래스는, 규회석(wollastonite : CaO·SiO2) 및 납석(agalmatolite : 3Al2O3·7SiO2) 혹은 칼륨, 칼슘장석(feldspar : K, CaAl2Si2O8)을 일정비율로 혼합하여 제조될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 고순도 세라믹 정전척을 제조하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시 예에 따른 접합용 글래스를 이용한 정전척 생성 방법을 설명하면 먼저, 단계 S200에서 고순도의 상판 플레이트(100) 및 고순도 하판 플레이트(110)를 준비한다. 이때 상술한 바와 같이 각 플레이트는 Al2O3 소재의 경우에는 97.0~99.99% 범위를 만족하는, 특히 99.5%이상의 고순도 플레이트인 것이 바람직하며, Al2O3-TiC, Al2O3-SiC 등의 Al2O3계 복합소재의 경우에는 Al2O3 함량이 90.0~97.0% 범위를 만족하는 고순도 플레이트인 것이 바람직하다.
그리고 단계 S210에서 상판 플레이트(100) 및 하판 플레이트(110)에 얼라인 홀(align hole, 120)을 가공하고, 하판 플레이트(110)에는 상판 플레이트(100)에 인쇄되는 전극(140)으로의 전원인가를 위한 DC 홀(DC hole, 130)을 적어도 하나 이상 추가적으로 가공할 수 있다. 예를 들어 전극타입이 단극(UniPolar)의 경우에는 1개의 DC홀을 가공하고, 양극(Bipolar)의 경우에는 2개의 DC홀을 가공한다.
그리고 단계 S220에서 상판 플레이트(100)에 Mo-Mn 전극 및 텅스텐 전극 등의 전극(140)을 인쇄하고, 하판 플레이트(110)에는 CAS 및 MgO가 도핑된 CAS 글래스 등의 접합용 글래스(140)를 인쇄한다. 이 때 접합용 GLASS는 플레이트 소재의 열팽창계수와 비슷하게 제어하기 위하여 AlN, Al2O3, SiO2, Codierite, Si3N4 등의 필러가 0~10%이내의 범위에서 첨가될 수 있다. 전극 인쇄는 예를 들어, 인쇄두께 10~15μm, 경화온도 110℃ 조건에서 약 10분 동안 수행될 수 있다. 그리고 접합용 글래스 인쇄는 바인더를 제거하는 하소 공정이 함께 수행되며 예를 들어, 온도 600℃에서 승온속도 5℃/min로 약 1시간 동안 수행될 수 있다.
그리고 단계 S230에서 상판 플레이트(100)에 인쇄된 전극 소성 과정이 수행 된다. 전극 소성 과정은 1300~1450℃의 범위에서 이루어지고, 바람직하게는 1350℃의 온도에서 15분간 실행하며 승온 속도는 5~12℃/min의 범위에서 수행될 수 있다. 또한 전극 소성 분위기는 질소 분위기에서 행하며, 바람직하게는 산화를 방지하기 위하여 수소-질소 혼합 분위기에서 수행될 수 있다.
그리고 단계 S240에서 상판 플레이트(100)의 전극(140)이 인쇄된 면과 하판 플레이트(110)의 접합용 글래스(150)가 인쇄된 면이 마주하도록 상판 플레이트(100)와 하판 플레이트(110)를 접합한다. 접합소성온도 범위는 1000~1250℃에서 이루어질 수 있으며, 승온속도는 1~5℃/min로 1~2분간 수행될 수 있다. 접합소성온도는 예를 들어 1050℃에서 승온속도 2.5℃/min로 1mim 동안 수행될 수 있고, 추가적으로 플레이트 면적에 따라 소재보다 크게 제작된 약 2~10kg의 무게추(160)로 눌러 플레이트 접합 시 뒤틀림을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 단계 S250에서 땜재 인쇄 및 소성 과정이 수행될 수 있다. 땜재는 무전해 Ni도금을 비롯하여 Ag-Ti계, Ag-Cu-Ti계, Sn-Ti계 등을 이용할 수 있으며, 인쇄방법은 포일 및 페이스트를 이용하여 형성할 수 있다. 땜재소성온도 범위는 750~850℃의 범위에서 이루어지고, 페이스트의 경우 예를 들면 Sn-6%TiH2 분말 1g과 에틸셀룰로오스 바인더 0.15g를 교반하여 DC 홀(130)에 땜재를 인쇄하고 110℃에서 약 10분 정도 경화 한 뒤 780℃에서 3~5℃/min의 승온 속도로 약 15분 동안 진공상태에서 수행될 수 있다.
단계 S260에서는 상판 플레이트와 하판 플레이트가 접합용 글래스를 이용하여 제작된 정전척 플레이트를 정전척 규격에 맞도록 두께, 외경 등을 가공하고, 단계 S270에서 세척 후 단계 S280에서 확인, 검사하여 제작완료 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 고순도 세라믹 정전척 플레이트의 접합 단면을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 Back-scattering Image를 관찰한 결과이다. 상부플레이트와 전극층, 전극층과 하부플레이트, 접합재인 GLASS를 각 계면에서 관찰한 결과 층간 갈라짐 없이 우수한 접합성을 나타내었으며, 접합재인 GLASS층의 치밀성 또한 매우 우수한 특성을 나타내었다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 고순도 세라믹 정전척 제조에 사용되는 CAS 혹은 MgO가 도핑된 CAS 글래스의 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 실시예에 따르면, CAS 글래스는, 단계 S300에서 MgO 최소함량 0~3%, CaO 최소함량 22~28%, Al2O3 최대함량 8~15%, SiO2 최소함량 59~62%를 만족하도록 규회석(wollastonite : CaO·SiO2) 및 납석(agalmatolite : 3Al2O3·7SiO2) 혹은 칼륨, 칼슘장석(feldspar : K, CaAl2Si2O8)을 일정비율로 혼합하여 건조한다. 이때 혼합 방법은 지르코니아(ZrO2) 볼과 이소프로필알콜(IPA : IsoPropyl Alchol)을 일정비율로 혼합하여 날젠병 등 혼합병에 넣고 6~12시간 동안 함께 혼합하여 줄 수 있다.
그리고 단계 S310에서 백금(Pt) 도가니(30) 또는 백금(Pt)-로듐(Rh) 합금 도가니를 사용하여 1650℃에서 용융하고 생성되는 용융물(31)을 단계 S320에서 예를 들어 냉각수가 흐르는 서스 롤러(sus roller, 32)를 이용하여 급냉시킨 후 플레 이크(flake) 형태의 글래스(33)로 분쇄한다.
그리고 단계 S330에서 플레이크는 볼밀(Ball Mill)이나 제트밀(jet mill)을 이용하여 균일한 입도를 갖는 파우더(paste) 형태로 분쇄할 수 있으며, 바람직하게는 제트밀을 이용하는 것이 균일한 입도분포를 얻을 수 있다. 이때 분쇄된 분말의 입도는 예를 들어, D50 8~9㎛, D90 <30㎛, 또는 D100 < 45㎛ 의 분포도를 갖는 입자가 얻어지도록 할 수 있다. 여기서 Dx는 전체 x% 이내의 입자 사이즈를 나타낸다. 그리고 단계 S340에서 검사하여 본 실시 예에 따른 접합용 글래스인, CAS 혹은 MgO가 도핑된 CAS 글래스를 제조할 수 있다.
본 실시 예에 따른 CAS 혹은 MgO가 도핑된 CAS 글래스는 고순도 분말을 혼합하여 용융하였음에도 광석 예를 들어 납석(agalmatolite : 3Al2O3·7SiO2) 혹은 칼륨, 칼슘장석(feldspar : K, CaAl2Si2O8)을 일정 비율로 혼합하여 용융하였기 때문에 용융물이 흐름성을 가질 수 있어 정전척의 상판, 하판 플레이트를 접합하는데 효과적으로 이용될 수 있다. 또한 불소 혹은 NH3 계 플라즈마 가스에 약한 특성을 보이는 CaO, SiO2 량을 최소화하고 상대적으로 Al2O3 함량을 높이는 것이 중요하며, 아울러 K2O, Fe2O3 등의 불순물 함유량을 최소화 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제작된 Uni-polar타입의 고순도 세라믹 정전척의 성능 비교를 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면 단극(uni-polar) 정전척의 누설 전류(leak current) 량에 대해 본 실시 예에 따른 고순도 세라믹 정전척(glass bonding)과 종래의 방식에 따 라 제조된 정전척(green sheet)이 비교된 것을 확인할 수 있다. 도 5에 나타나듯 본 실시 예에 따른 고순도 세라믹 정전척은 2000V 이상의 고전압이 인가될 때 종래 방식의 정전척보다 누설 전류(leak current) 량이 적어 보다 우수한 효과를 내는 것을 알 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제작된 Bi-polar타입의 고순도 세라믹 정전척의 성능 비교를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면 양극(bi-polar) 정전척의 누설 전류(leak current) 량에 대해 본 실시 예에 따른 고순도 세라믹 정전척(glass bonding)과 종래의 방식에 따라 제조된 정전척(green sheet)이 비교된 것을 확인할 수 있다. 도 6에 나타나듯 본 실시 예에 따른 고순도 세라믹 정전척이 3500V 이상의 고전압을 인가할 때 종래 방식의 정전척보다 누설 전류(leak current)량이 훨씬 적어 내절연성이 매우 우수한 효과를 내는 것을 알 수 있다. 특히 양극 정전척의 경우 상술한 단극 정전척보다도 훨씬 더 차이가 커서 대구경의 정전척이 요구되는 경우와 고전업을 인가하는 옥사이드(Oxide) 에칭용 정전척에서 본 실시 예에 따른 고순도 세라믹 정전척을 사용할 때 매우 효과적일 것이다.
상기에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 고순도 세라믹 정전척의 예시적인 구조를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 고순도 세라믹 정전척을 제조하는 예시적인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 고순도 세라믹 정전척 플레이트의 접합 단면을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 Back-scattering Image를 관찰한 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 고순도 세라믹 정전척 제조에 사용되는 CAS 혹은 MgO가 도핑된 CAS 글래스의 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 단극(Uni-polar) 타입의 고순도 세라믹 정전척의 성능 비교를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 양극(Bi-polar) 타입의 고순도 세라믹 정전척의 성능 비교를 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요구성에 대한 부호의 설명>
100 : 상판 플레이트 110 : 하판 플레이트
120 : 얼라인 홀 130 : DC 홀
140 : 전극 150 : 접합용 글래스

Claims (14)

  1. 상판 플레이트 및 하판 플레이트를 마련하는 단계;
    상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트에 얼라인 홀을 가공하고 상기 하판 플레이트에는 전원인가를 위한 DC 홀을 추가적으로 가공하는 단계;
    상기 상판 플레이트에 전극을 인쇄하는 단계;
    상기 하판 플레이트에 접합용 글래스를 인쇄하는 단계;
    상기 상판 플레이트에 인쇄된 전극 소성 후 상기 상판 플레이트의 전극이 인쇄된 면과 상기 하판 플레이트의 접합용 글래스가 인쇄된 면이 마주하도록 상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트를 접합하는 단계;를 포함하며,
    상기 접합용 글래스는, CAS 글래스 및 MgO가 도핑된 CAS 글래스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척 생성 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트는, Al2O3 소재의 경우 97.0~99.99% 범위를 만족하는 고순도 플레이트이고, Al2O3-TiC, Al2O3-SiC 등의 Al2O3계 복합소재의 경우에는 Al2O3함량이 90.0~97.0% 범위를 만족하는 고순도 플레이트인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척 생성 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트는, 면조도(Ra)가 0.2 내지 1인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척 생성 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극은, Mo-Mn 전극 및 텅스텐 전극 중 하나인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척 생성 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합용 글래스는, MgO 최소함량 0~3%, CaO 최소함량 22~28%, Al2O3 최대함량 8~15%, SiO2 최소함량 59~62%를 만족하는 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척 생성 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 접합용 글래스는,
    규회석(wollastonite : CaO·SiO2) 및 납석(agalmatolite : 3Al2O3·7SiO2), 칼륨, 및 칼슘장석(feldspar : K, CaAl2Si2O8) 중 어느 하나를 일정비율로 혼합하여 건조한 후 백금(Pt) 도가니 및 백금(Pt)-로듐(Rh) 합금 도가니 중 하나를 사용하여 1650℃에서 용융하는 단계;
    용융물을 냉각수가 흐르는 서스 롤러를 이용하여 급냉시킨 후 플레이크로 분쇄하고, 상기 플레이크를 볼밀이나 제트밀을 이용하여 균일한 입도를 갖는 파우더로 분쇄하는 단계를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척 생성 방법.
  8. 상판 플레이트 및 하판 플레이트를 포함하되, 상기 상판 플레이트의 전극이 인쇄된 면과 상기 하판 플레이트의 접합용 글래스가 인쇄된 면이 마주하도록 상기 상판 플레이트와 상기 하판 플레이트가 접합되며,
    상기 접합용 글래스는, CAS 글래스 및 MgO가 도핑된 CAS 글래스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트는, Al2O3 소재의 경우 97.0~99.99% 범위를 만족하는 고순도 플레이트이고, Al2O3-TiC, Al2O3-SiC 등의 Al2O3계 복합소재의 경우에는 Al2O3함량이 90.0~97.0% 범위를 만족하는 고순도 플레이트인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 상판 플레이트 및 하판 플레이트는, 면조도(Ra)가 0.2 내지 1인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 전극은, Mo-Mn 전극 및 텅스텐 전극 중 하나인 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척.
  12. 삭제
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 접합용 글래스는, MgO 최소함량 0~3%, CaO 최소함량 22~28%, Al2O3 최대함량 8~15%, SiO2 최소함량 59~62%를 만족하는 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 접합용 글래스는, 규회석(wollastonite : CaO·SiO2) 및 납석(agalmatolite : 3Al2O3·7SiO2), 칼륨, 및 칼슘장석(feldspar : K, CaAl2Si2O8) 중 어느 하나를 일정비율로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 접합용 글래스를 이용한 고순도 세라믹 정전척.
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