KR102393287B1 - Ceramic composition for electrostatic chuck and electrostatic chuck using the same - Google Patents

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Abstract

본 개시의 일 실시 예에 따른 정전 척은 세라믹 분말 및 도전성 분말을 포함하는 세라믹 조성물로 형성된 세라믹층을 포함한다. 세라믹 층은 낮은 비저항을 가질 수 있으며, 이로 인해 정전 척의 정전 흡착력을 향상시킬 수 있다.An electrostatic chuck according to an embodiment of the present disclosure includes a ceramic layer formed of a ceramic composition including a ceramic powder and a conductive powder. The ceramic layer may have a low resistivity, which may improve the electrostatic attraction force of the electrostatic chuck.

Description

정전 척용 세라믹 조성물, 이를 이용한 정전 척 {CERAMIC COMPOSITION FOR ELECTROSTATIC CHUCK AND ELECTROSTATIC CHUCK USING THE SAME}Ceramic composition for electrostatic chuck, electrostatic chuck using same

본 개시는 정전 척용 세라믹 조성물 및 이를 이용한 정전 척에 관한 것이다.
The present disclosure relates to a ceramic composition for an electrostatic chuck and an electrostatic chuck using the same.

반도체 제조 공정 진행 시, 반도체의 기판으로 이용되는 웨이퍼(wafer)의 고정이 필요하다. 이때, 정전 척(electrostatic chuck)을 이용하는데, 정전 척은 정전기의 힘을 사용해 공정시 웨이퍼를 고정해주는 부품이다.During a semiconductor manufacturing process, it is necessary to fix a wafer used as a substrate for a semiconductor. In this case, an electrostatic chuck is used, which is a component that uses the force of static electricity to fix the wafer during processing.

정전 척의 원리는 정전 척에 양 또는 음의 전압을 인가시키면 대상물에는 반대의 전위인 음 또는 양의 전위가 대전되며, 이로 인해 서로 끌어 당기는 힘이 발생하는 원리로 대상물을 고정할 수 있다.The principle of the electrostatic chuck is that when a positive or negative voltage is applied to the electrostatic chuck, a negative or positive potential, which is an opposite potential, is charged to the object, thereby generating a mutual attraction force, thereby fixing the object.

구체적으로, 정전 척은 척에 사용되는 척킹(chucking)용 기판의 전면에서 전기적인 힘에 의해 발생하는 쿨롱힘(coulomb force)와 존슨-라벡힘(Johnsen-rahbek force)를 이용하여 웨이퍼를 고정하게 된다.Specifically, the electrostatic chuck fixes the wafer using the Coulomb force and the Johnson-rahbek force generated by an electric force on the front surface of the chucking substrate used in the chuck. do.

상기 쿨롱힘과 존슨-라벡힘을 응용하기 위하여, 일반적으로 정전 척은 세라믹인 절연체 및 절연체 내부에 배치된 정전 흡착용 전극을 포함한다.
In order to apply the Coulomb force and the Johnson-Rahbek force, an electrostatic chuck generally includes an insulator that is a ceramic and an electrode for electrostatic absorption disposed inside the insulator.

전극에 전압이 인가되면, 상기 전극은 정전 발생용 전극이 되며, 상기 절연체는 유전체로 작동한다. 상기 유전체 상에는 웨이퍼가 배치되며, 웨이퍼를 하나의 전하로 간주하고, 전극을 또 하나의 전하로 간주하여 전하들 사이에 절연체를 중간층으로 포함함으로써, 정전 흡착력이 발생한다.When a voltage is applied to the electrode, the electrode becomes an electrode for generating static electricity, and the insulator acts as a dielectric. A wafer is placed on the dielectric, and the wafer is regarded as one charge, and the electrode is regarded as another charge, and an insulator is included as an intermediate layer between the charges, thereby generating an electrostatic attraction force.

정전 흡착력을 향상에 영향을 미치는 요인으로는 정전 척 내에 배치된 전극 및 웨이퍼 사이에 있는 절연체의 비저항이 있다. 세라믹을 포함하는 절연체의 경우, 세라믹의 비저항값이 높아 정전 흡착력을 높이는 한계가 있다. A factor affecting the improvement of the electrostatic attraction force is the resistivity of the insulator between the electrode disposed in the electrostatic chuck and the wafer. In the case of an insulator including a ceramic, there is a limit to increase the electrostatic attraction force due to the high specific resistance of the ceramic.

따라서, 높은 정전 흡착력을 확보하기 위해서는 절연체의 비저항을 낮추는 것이 매우 중요한 실정이다.
Therefore, it is very important to lower the specific resistance of the insulator in order to secure high electrostatic adsorption force.

하기 특허문헌 1은 세라믹 정전 척에 관한 발명이다.
The following Patent Document 1 relates to a ceramic electrostatic chuck.

한국공개특허공보 제2002-0031314호Korean Patent Publication No. 2002-0031314

한편, 세라믹 재료를 포함하는 정전 척은 비저항이 높아 정전 흡착력을 높이는데 한계가 있다.
On the other hand, the electrostatic chuck including the ceramic material has a high specific resistance, so there is a limitation in increasing the electrostatic attraction force.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 낮은 비저항은 가지며, 정전 흡착력이 향상될 수 있는 정전 척용 세라믹 조성물 및 이를 이용한 정전 척을 제공하는 것이다.One of several objects of the present disclosure is to provide a ceramic composition for an electrostatic chuck capable of having low resistivity and improved electrostatic adsorption force, and an electrostatic chuck using the same.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 정전 척의 세라믹 층에 도전성 분말을 포함하여, 세라믹 층의 비저항을 낮추며, 이를 통하여 정전 흡착력이 향상될 수 있도록 하는 것이다.
One of several solutions proposed through the present disclosure is to include conductive powder in the ceramic layer of the electrostatic chuck to lower the specific resistance of the ceramic layer, thereby improving the electrostatic adsorption force.

본 개시의 일 실시 예에 따른 정전 척은 낮은 비저항을 가지며, 이로 인하여 정전 흡착력을 향상시킬 수 있다.
The electrostatic chuck according to an embodiment of the present disclosure has a low specific resistance, and thus, an electrostatic attraction force may be improved.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 정전 척의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically illustrates a cross-sectional view of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

이하, 본 개시의 정전 척용 세라믹 조성물에 대하여 설명한다.Hereinafter, the ceramic composition for an electrostatic chuck according to the present disclosure will be described.

본 개시의 일 실시 예에 따른 정전 척용 세라믹 조성물은 주성분인 세라믹 분말; 및 도전성 분말;을 포함한다.A ceramic composition for an electrostatic chuck according to an embodiment of the present disclosure includes a ceramic powder as a main component; and conductive powder.

상기 세라믹 분말은 Al2O3, TiO2, SiO2, ZrO2의 그룹에서 선택되는 적어도 1종일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 알루미나(Al2O3)일 수 있다.The ceramic powder may be at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , and ZrO 2 , but is not limited thereto, but may be alumina (Al 2 O 3 ).

상기 도전성 분말은 니켈(Ni), 은(Ag) 및 금(Au) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 은(Ag)일 수 있다.The conductive powder may be at least one of nickel (Ni), silver (Ag), and gold (Au) or an alloy thereof, but is not limited thereto, but may be silver (Ag).

상기 도전성 분말의 함량은 상기 주성분 100중량%에 대하여 2 내지 6 중량% 일 수 있다.The content of the conductive powder may be 2 to 6% by weight based on 100% by weight of the main component.

상기 도전성 분말의 함량이 2 중량% 미만이면 세라믹 조성물로 형성된 세라믹층의 비저항 값이 높아질 수 있으며, 상기 도전성 분말의 함량이 6 중량%를 초과하면 정전 척의 절연 파괴 전압이 감소하여 신뢰성이 낮아질 수 있다.
When the content of the conductive powder is less than 2% by weight, the resistivity value of the ceramic layer formed of the ceramic composition may be increased, and if the content of the conductive powder exceeds 6% by weight, the breakdown voltage of the electrostatic chuck may decrease, thereby lowering reliability. .

상기 도전성 분말의 입경은 1μm 이하일 수 있다.A particle diameter of the conductive powder may be 1 μm or less.

상기 도전성 분말의 입경이 1μm 이하이면, 세라믹 층의 비저항이 감소하며, 이로 인해 정전 척의 정전 흡착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 도전성 분말이 미세화될수록 세라믹 층 및 전극 소결 후 치밀화 될 수 있어, 정전 척의 기계적 강도를 확보할 수 있다.
When the particle size of the conductive powder is 1 μm or less, the specific resistance of the ceramic layer is reduced, and thus the electrostatic adsorption force of the electrostatic chuck can be improved. In addition, as the conductive powder becomes finer, it can be densified after sintering the ceramic layer and the electrode, thereby securing the mechanical strength of the electrostatic chuck.

도전성 분말은 공기 중에서 소결이 가능하며 탈바인더 등이 용이한 재료이다. 세라믹 분말의 경우 대체로 소결 온도가 높으므로, 세라믹 분말과 도전성 분말을 동일한 온도에서 소결하게 되면, 도전성 분말의 경우 용융이 될 수 있다. 따라서, 소결시 은(Ag)이 용융되지 않으면서 세라믹이 소결되는 온도 범위에서 소결할 필요가 있다.
Conductive powder is a material that can be sintered in air and can be easily removed from binders. In the case of ceramic powder, since the sintering temperature is generally high, when the ceramic powder and the conductive powder are sintered at the same temperature, the conductive powder may be melted. Therefore, it is necessary to sinter in a temperature range at which the ceramic is sintered while silver (Ag) is not melted during sintering.

본 개시의 일 실시 예에 따른 세라믹 조성물은 글라스를 더 포함한다.The ceramic composition according to an embodiment of the present disclosure further includes glass.

상기 세라믹 조성물에 글라스를 포함하면, 세라믹 분말과 도전성 분말의 소성이 동시에 가능할 수 있다. 즉, 상기 세라믹 조성물은 저온 동시 소성 세라믹 조성물(low temperature co-fired ceramic; LTCC)일 수 있다.When glass is included in the ceramic composition, the ceramic powder and the conductive powder can be simultaneously fired. That is, the ceramic composition may be a low temperature co-fired ceramic (LTCC).

상기 글라스의 함량은 상기 주성분 100중량%에 대하여 50 내지 90중량% 일 수 있다.The content of the glass may be 50 to 90% by weight based on 100% by weight of the main component.

상기 글라스 함량이 50 내지 90중량% 이면, 상기 세라믹 분말과 상기 도전성 분말의 동시 소성이 가능할 수 있다.
When the glass content is 50 to 90 wt %, simultaneous firing of the ceramic powder and the conductive powder may be possible.

이하, 본 개시의 정전 척에 대하여 설명한다.Hereinafter, the electrostatic chuck of the present disclosure will be described.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 정전 척의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically illustrates a cross-sectional view of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 정전 척은 제1 세라믹 분말로 형성된 제1 세라믹층(10); 상기 제1 세라믹층(10) 상에 배치되며, 제1 도전성 분말로 형성된 전극(20); 및 상기 전극(20) 상에 배치되며, 제2 세라믹 분말 및 제2 도전성 분말을 포함하는 세라믹 조성물로 형성된 제2 세라믹층(30);을 포함한다.Referring to FIG. 1 , an electrostatic chuck according to an embodiment of the present disclosure includes a first ceramic layer 10 formed of a first ceramic powder; an electrode 20 disposed on the first ceramic layer 10 and formed of a first conductive powder; and a second ceramic layer 30 disposed on the electrode 20 and formed of a ceramic composition including a second ceramic powder and a second conductive powder.

상기 제1 세라믹층(10)은 정전 척에서 하부 베이스(미도시) 상에 배치될 수 있다.The first ceramic layer 10 may be disposed on a lower base (not shown) of the electrostatic chuck.

즉, 본 개시의 정전 척은 하부 베이스(미도시), 제1 세라믹층(10), 전극(20) 및 제2 세라믹층(30)이 적층된 구조이다.That is, the electrostatic chuck of the present disclosure has a structure in which a lower base (not shown), a first ceramic layer 10 , an electrode 20 , and a second ceramic layer 30 are stacked.

상기 제1 세라믹층(10)은 제1 세라믹 분말 및 글라스를 포함하는 세라믹 조성물로 형성될 수 있다.The first ceramic layer 10 may be formed of a ceramic composition including the first ceramic powder and glass.

상기 제2 세라믹 분말은 MgTiO3, SrTiO3, CaTiO3, Mg2SiO4, BaTi4O9, Al2O3, TiO2, SiO2, (Mg,Ti)2(BO4)O, ZrO2의 그룹에서 선택되는 적어도 1종일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 알루미나(Al2O3)일 수 있다.
The second ceramic powder is MgTiO 3 , SrTiO 3 , CaTiO 3 , Mg 2 SiO 4 , BaTi 4 O 9 , Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , (Mg,Ti) 2 (BO 4 )O, ZrO 2 It may be at least one selected from the group of, but is not limited thereto, but may be alumina (Al 2 O 3 ).

상기 전극(20)은 제1 도전성 분말을 포함할 수 있으며, 상기 제1 도전성 분말은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag) 및 금(Au) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 은(Ag)일 수 있다.The electrode 20 may include a first conductive powder, and the first conductive powder may be at least one of nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) or an alloy thereof. and silver (Ag), but is not limited thereto.

상기 전극(20)은 상기 제1 세라믹층(10) 및 상기 제2 세라믹층(20)의 사이에 배치될 수 있다.The electrode 20 may be disposed between the first ceramic layer 10 and the second ceramic layer 20 .

상기 전극 중 외부로 인출되는 전극을 형성하기 위하여, 하부 베이스 및 제1 세라믹층의 중심에 관통홀(미도시)을 형성할 수 있다.A through hole (not shown) may be formed in the center of the lower base and the first ceramic layer in order to form an externally drawn-out electrode among the electrodes.

상기 관통홀(미도시) 상기 전극의 일부를 삽입하여 하나의 전극(20)으로 형성될 수 있다.
One electrode 20 may be formed by inserting a portion of the electrode through the through hole (not shown).

상기 제2 세라믹층(30)은 상기 전극 상에 배치되어, 전극에 전압인가시 정전 흡착력이 발생하는 역할을 할 수 있다.The second ceramic layer 30 may be disposed on the electrode, and may serve to generate an electrostatic attraction force when a voltage is applied to the electrode.

상기 제2 세라믹층은 제2 세라믹 분말 및 제2 도전성 분말을 포함하는 세라믹 조성물로 형성될 수 있다.The second ceramic layer may be formed of a ceramic composition including a second ceramic powder and a second conductive powder.

상기 제2 세라믹 분말은 Al2O3, TiO2, SiO2, ZrO2의 그룹에서 선택되는 적어도 1종일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 알루미나(Al2O3)일 수 있다. 상기 제2 세라믹 분말은 상기 제1 세라믹 분말과 동일한 재료일 수 있다.The second ceramic powder may be at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , and ZrO 2 , but is not limited thereto, but may be alumina (Al 2 O 3 ). The second ceramic powder may be the same material as the first ceramic powder.

상기 제2 도전성 분말은 니켈(Ni), 은(Ag) 및 금(Au) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 은(Ag)일 수 있다. 상기 제2 도전성 분말은 상기 제1 도전성 분말과 동일한 재료일 수 있다.The second conductive powder may be at least one of nickel (Ni), silver (Ag), and gold (Au) or an alloy thereof, but is not limited thereto, but may be silver (Ag). The second conductive powder may be the same material as the first conductive powder.

상기 제2 도전성 분말은 제2 세라믹층의 비저항을 낮추기 위하여 포함된다.The second conductive powder is included to lower the resistivity of the second ceramic layer.

상기 제2 도전성 분말을 포함함으로써, 상기 제2 세라믹층의 체적 비저항은 1*1011Ωcm 이하일 수 있다.By including the second conductive powder, the volume resistivity of the second ceramic layer may be 1*10 11 Ωcm or less.

상기 제2 세라믹층 형성시 세라믹 조성물에 제2 도전성 분말을 포함하면, 제2 세라믹층의 비저항이 낮아지며, 이로 인해 정전 척의 정전 흡착력이 향상될 수 있다.
When the second conductive powder is included in the ceramic composition when the second ceramic layer is formed, the resistivity of the second ceramic layer is lowered, and thus the electrostatic adsorption force of the electrostatic chuck may be improved.

상기 제2 도전성 분말의 함량은 상기 제2 세라믹 분말 100중량%에 대하여 2 내지 6중량%일 수 있다.The content of the second conductive powder may be 2 to 6% by weight based on 100% by weight of the second ceramic powder.

상기 제2 도전성 분말의 함량이 2 중량% 미만이면, 제2 세라믹층의 비저항 값이 높아질 수 있다. 상기 제2 도전성 분말의 함량이 6 중량%를 초과하면, 비저항의 감소 효과가 미비하며, 정전 척의 절연 파괴 전압이 감소하여 신뢰성이 낮아질 수 있다.When the content of the second conductive powder is less than 2 wt%, the resistivity value of the second ceramic layer may be increased. When the content of the second conductive powder exceeds 6 wt %, the effect of reducing the specific resistance is insignificant, and the breakdown voltage of the electrostatic chuck may decrease, thereby reducing reliability.

상기 도전성 분말의 입경은 1μm 이하일 수 있다.A particle diameter of the conductive powder may be 1 μm or less.

상기 도전성 분말의 입경이 1μm 이하이면, 세라믹 층의 비저항이 감소하며, 이로 인해 정전 척의 정전 흡착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 도전성 분말이 미세화될수록 세라믹 층 및 전극 소결 후 치밀화 될 수 있어, 정전 척의 기계적 강도를 확보할 수 있다.
When the particle size of the conductive powder is 1 μm or less, the specific resistance of the ceramic layer is reduced, and thus the electrostatic adsorption force of the electrostatic chuck can be improved. In addition, as the conductive powder becomes finer, it can be densified after sintering the ceramic layer and the electrode, thereby securing the mechanical strength of the electrostatic chuck.

상기 제2 세라믹층의 세라믹 조성물은 글라스를 더 포함할 수 있다.The ceramic composition of the second ceramic layer may further include glass.

상기 글라스의 함량은 상기 주성분 100중량%에 대하여 50 내지 90중량% 일 수 있다.The content of the glass may be 50 to 90% by weight based on 100% by weight of the main component.

상기 글라스 함량이 50 내지 90중량% 이면, 상기 세라믹 분말과 상기 도전성 분말의 동시 소성이 가능할 수 있다.When the glass content is 50 to 90 wt %, simultaneous firing of the ceramic powder and the conductive powder may be possible.

상기 제2 세라믹층은 저온 동시 소성 세라믹 조성물로 형성될 수 있다.The second ceramic layer may be formed of a low-temperature co-fired ceramic composition.

상기 저온 동시 세라믹 조성물은 제2 도전성 분말과 동시 소성 가능한 비결정화 조성, 부분 결정화 조성, 완전 결정화 조성 등 중 적어도 하나일 수 있다.The low-temperature simultaneous ceramic composition may be at least one of a non-crystallized composition, a partially crystallized composition, and a fully crystallized composition that can be simultaneously fired with the second conductive powder.

상기 저온 동시 세라믹 조성물이 부븐 결정화 조성 또는 완전 결정화 조성일 경우, 세라믹 조성물의 소결 전 및 중간 공정에서는 유리적 성질을 가지며 낮은 소결온도(900℃ 이하)에서 치밀화가 충분히 일어나는 반면, 소결 후에는 결정상으로 바뀌어 높은 기계적 강도 및 마모 특성을 가질 수 있다.
When the low-temperature simultaneous ceramic composition is of a poorly crystallized composition or a fully crystallized composition, it has advantageous properties in the intermediate process before and during sintering of the ceramic composition and densification occurs sufficiently at a low sintering temperature (900° C. or less), whereas after sintering, it changes to a crystalline phase It can have high mechanical strength and wear properties.

본 개시의 정전 척 제조시, 전극 및 제2 세라믹 분말 각각 형성하기 위한 조성물을 적층하고 소결시켜 전극 및 제2 세라믹층을 형성할 수 있다.When manufacturing the electrostatic chuck of the present disclosure, the electrode and the second ceramic layer may be formed by laminating and sintering a composition for respectively forming the electrode and the second ceramic powder.

상기 제2 세라믹층의 제조시, 상기 제2 도전성 분말은 세라믹 조성물의 소결 온도에서 완전히 용융되어 글라스의 내부로 확산되는 것이 필요하다. When manufacturing the second ceramic layer, the second conductive powder needs to be completely melted at the sintering temperature of the ceramic composition and diffused into the glass.

상기 제1 및 제2 도전성 분말의 입경은 소결온도 및 소결시간과 밀접하게 연관되어 있다.The particle diameters of the first and second conductive powders are closely related to the sintering temperature and the sintering time.

일반적으로, 상대적으로 입경이 작은 것이 용융상태의 글라스와 접촉 면적이 넓으며 표면 활성 정도가 높아, 낮은 온도 및 짧은 시간에서 원하는 완전 고용 상태에 쉽게 이를 수 있다.
In general, a particle having a relatively small particle size has a large contact area with the molten glass and a high degree of surface activity, so that a desired complete solid solution can be easily achieved at a low temperature and a short time.

상기 제2 세라믹층의 제2 도전성 분말은 상기 전극의 제1 도전성 분말보다 상기 제2 세라믹층의 제2 도전성 분말보다 입경이 작을 수 있다.A particle diameter of the second conductive powder of the second ceramic layer may be smaller than that of the second conductive powder of the second ceramic layer than that of the first conductive powder of the electrode.

상기 제1 도전성 분말의 입경을 d1이라 하고, 상기 제2 도전성 분말의 입경을 d2라 하면, 상기 d2는 d2≤0.5d1을 만족할 수 있다.When the particle diameter of the first conductive powder is d1 and the particle diameter of the second conductive powder is d2, the d2 may satisfy d2≤0.5d1.

상기 d2≤0.5d1을 만족하면, 상기 제2 세라믹층과 상기 전극층의 치밀화를 향상시킬 수 있다.
When d2≤0.5d1 is satisfied, densification of the second ceramic layer and the electrode layer may be improved.

(실시예)(Example)

하기 실시예는 본 개시의 일 실시예이며, 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.The following example is an example of the present disclosure, and is not limited by the following example.

제2 도전성 분말을 포함하는 세라믹 조성물 및 제1 도전성 분말을 준비하고, 소결 공정을 통하여 제2 세라믹층 및 전극을 형성하였다.A ceramic composition including a second conductive powder and a first conductive powder were prepared, and a second ceramic layer and an electrode were formed through a sintering process.

상기 제2 세라믹층 및 전극 형성시, 소결 공정은 850℃의 온도에서 1시간 동안 진행하였다. When the second ceramic layer and the electrode were formed, the sintering process was performed at a temperature of 850° C. for 1 hour.

제1 도전성 분말의 입경은 d1, 제2 도전성 분말의 입경은 d2라 기재하였다.The particle diameter of the first conductive powder was described as d1, and the particle diameter of the second conductive powder was described as d2.

하기 표 1은 제2 세라믹층의 제2 도전성 분말의 입경에 따른 제2 세라믹층의 비저항 및 정전 척의 절연 파괴 전압을 나타낸다.
Table 1 below shows the specific resistance of the second ceramic layer and the breakdown voltage of the electrostatic chuck according to the particle size of the second conductive powder of the second ceramic layer.

구분division d1
(μm)d1
(μm) d2
(μm)d2
(μm) 제2 도전성 분말의 함량
(중량%)Content of the second conductive powder
(weight%) 전극의
비저항
(Ωcm)of electrode
resistivity
(Ωcm) 제2 세라믹층의 비저항
(Ωcm)resistivity of the second ceramic layer
(Ωcm) 절연파괴 전압
(V)breakdown voltage
(V) 비교예 1Comparative Example 1 2.52.5 2.52.5 44 1.31.3 2.2*1012 2.2*10 12 ＞3000>3000 비교예 2Comparative Example 2 2.52.5 1.51.5 44 1.31.3 1.3*1012 1.3*10 12 ＞3000>3000 실시예 1Example 1 2.52.5 1One 44 1.31.3 7.5*1011 7.5*10 11 ＞3000>3000 실시예 2Example 2 2.52.5 0.50.5 44 1.31.3 3.5*1011 3.5*10 11 ＞3000>3000 실시예 3Example 3 2.52.5 0.30.3 44 1.31.3 1.1*1011 1.1*10 11 ＞3000>3000

실시예와 비교예를 비교하면, 제2 도전성 분말의 입경이 클수록 제2 세라믹층의 비저항이 낮아지는 것을 알 수 있으며, 비교예의 경우 실시예에 비하여 제2 세라믹층의 비저항이 높은 것을 알 수 있다. Comparing the Example and the Comparative Example, it can be seen that the larger the particle size of the second conductive powder, the lower the specific resistance of the second ceramic layer, and the higher the specific resistance of the second ceramic layer in the case of the Comparative Example compared to the Example. .

실시예 1 내지 3은 제2 도전성 분말의 입경이 1μm이하임과 동시에 d2≤0.5d1을 만족하는 것으로, 낮은 비저항을 가지는 제2 세라믹층을 확보할 수 있어, 정전 척의 정전 흡착력을 향상시킬 수 있다.
In Examples 1 to 3, when the particle diameter of the second conductive powder is 1 μm or less and d2≤0.5d1 is satisfied, the second ceramic layer having a low specific resistance can be secured, and the electrostatic adsorption force of the electrostatic chuck can be improved. .

하기 표 2는 제2 세라믹층의 제2 도전성 분말의 함량에 따른 제2 세라믹층의 비저항 및 정전 척의 절연 파괴 전압을 나타낸다.
Table 2 below shows the resistivity of the second ceramic layer and the breakdown voltage of the electrostatic chuck according to the content of the second conductive powder in the second ceramic layer.

구분division d1
(μm)d1
(μm) d2
(μm)d2
(μm) 제2 도전성 분말의 함량
(중량%)Content of the second conductive powder
(weight%) 전극의
비저항
(Ωcm)of electrode
resistivity
(Ωcm) 제2 세라믹층의 비저항
(Ωcm)resistivity of the second ceramic layer
(Ωcm) 절연파괴 전압
(Ωcm)breakdown voltage
(Ωcm) 비교예 3Comparative Example 3 2.52.5 0.30.3 00 1.31.3 3.0*1012 3.0*10 12 ＞3000>3000 실시예 4Example 4 2.52.5 0.30.3 22 1.31.3 3.5*1011 3.5*10 11 ＞3000>3000 실시예 5Example 5 2.52.5 0.30.3 44 1.31.3 1.0*1011 1.0*10 11 ＞3000>3000 실시예 6Example 6 2.52.5 0.30.3 66 1.31.3 6.2*1010 6.2*10 10 ＞3000>3000 비교예 4Comparative Example 4 2.52.5 0.30.3 88 1.31.3 5.0*1010 5.0*10 10 26002600 비교예 5Comparative Example 5 2.52.5 0.30.3 1010 1.31.3 4.0*1010 4.0*10 10 14001400 비교예 6Comparative Example 6 2.52.5 0.30.3 1212 1.31.3 3.5*1010 3.5*10 10 900900

실시예와 비교예를 비교하면, 제2 도전성 분말의 함량이 증가함에 따라 제2 세라믹층의 비저항이 감소하는 것을 알 수 있으며, 비교예 3의 경우 실시예 4 내지 6에 비하여 제2 세라믹층의 비저항이 높은 것을 알 수 있다.Comparing the Examples and Comparative Examples, it can be seen that the specific resistance of the second ceramic layer decreases as the content of the second conductive powder increases, and in Comparative Example 3, compared to Examples 4 to 6, It can be seen that the resistivity is high.

비교예 4 내지 6은 실시예4 내지 6에 비하여 제2 세라믹층의 비저항이 낮으나, 절연 파괴 전압이 낮아 정전 척의 신뢰성이 문제될 수 있다.In Comparative Examples 4 to 6, the resistivity of the second ceramic layer was lower than that of Examples 4 to 6, but the breakdown voltage was low, so reliability of the electrostatic chuck may be a problem.

따라서, 제2 도전성 분말의 함량은 2 내지 6 중량%를 만족하는 것이 바람직하며, 이를 통하여 제2 세라믹층의 비저항이 낮아지므로 정전 척의 정전 흡착력을 향상시킬 수 있으며, 절연 파괴 전압을 확보할 수 있어 정전 척의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Therefore, the content of the second conductive powder preferably satisfies 2 to 6 wt%, and through this, the specific resistance of the second ceramic layer is lowered, so that the electrostatic adsorption force of the electrostatic chuck can be improved, and the breakdown voltage can be secured. The reliability of the electrostatic chuck can be improved.

본 개시는 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 제한되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 제한하고자 한다.The present disclosure is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims.

따라서, 청구범위에 기재된 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 개시의 범위에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, various types of substitutions, modifications and changes will be possible by those skilled in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present disclosure described in the claims, and this also falls within the scope of the present disclosure. something to do.

10: 제1 세라믹층
20: 전극
30: 제2 세라믹층10: first ceramic layer
20: electrode
30: second ceramic layer

Claims (17)

정전 척용 세라믹 조성물로서,
주성분인 세라믹 분말; 및
도전성 분말;을 포함하며,
상기 주성분인 상기 세라믹 분말은 알루미나이고,
상기 도전성 분말은 은(Ag)이며,
상기 도전성 분말의 함량은 상기 주성분 100 중량%에 대하여 2 내지 6 중량% 인 정전 척용 세라믹 조성물.
A ceramic composition for an electrostatic chuck comprising:
ceramic powder as the main component; and
Conductive powder; contains,
The ceramic powder as the main component is alumina,
The conductive powder is silver (Ag),
The content of the conductive powder is 2 to 6% by weight based on 100% by weight of the main component, the ceramic composition for an electrostatic chuck.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 도전성 분말의 입경은 1μm 이하인 정전 척용 세라믹 조성물.
According to claim 1,
A ceramic composition for an electrostatic chuck having a particle diameter of the conductive powder of 1 μm or less.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 세라믹 조성물은 글라스;를 더 포함하는 정전 척용 세라믹 조성물.
According to claim 1,
The ceramic composition is a ceramic composition for an electrostatic chuck further comprising a glass.
 제6항에 있어서,
상기 글라스의 함량은 상기 주성분 100 중량%에 대하여 50 내지 90중량%인 정전 척용 세라믹 조성물.
7. The method of claim 6,
The content of the glass is 50 to 90% by weight based on 100% by weight of the main component ceramic composition for an electrostatic chuck.
 제1 세라믹층;
상기 제1 세라믹층 상에 배치된 전극; 및
상기 전극 상에 배치되며, 주성분인 세라믹 및 도전성 금속을 포함하는 제2 세라믹층;을 포함하고,
상기 제2 세라믹층은 상기 주성분인 상기 세라믹으로서 알루미나 및 상기 도전성 금속으로서 은(Ag)을 포함하고,
상기 제2 세라믹층에서, 상기 은 함량은 상기 세라믹 100 중량%에 대하여 2 내지 6 중량% 인 정전 척.
a first ceramic layer;
an electrode disposed on the first ceramic layer; and
and a second ceramic layer disposed on the electrode and including a ceramic and a conductive metal as main components;
The second ceramic layer includes alumina as the ceramic as the main component and silver (Ag) as the conductive metal,
In the second ceramic layer, the silver content is 2 to 6% by weight based on 100% by weight of the ceramic electrostatic chuck.
 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 전극은 제1 도전성 분말로 형성되고, 상기 도전성 금속은 제2 도전성 분말로 형성되며,
상기 제1 도전성 분말의 입경을 d1이라 하고, 상기 제2 도전성 분말의 입경을 d2라 하면, 상기 d2는 d2≤0.5d1을 만족하는 정전 척.
9. The method of claim 8,
The electrode is formed of a first conductive powder, the conductive metal is formed of a second conductive powder,
When the particle diameter of the first conductive powder is d1 and the particle diameter of the second conductive powder is d2, d2 satisfies d2≤0.5d1.
 제8항에 있어서,
상기 도전성 금속은 제2 도전성 분말로 형성되며,
상기 제2 도전성 분말의 입경은 1μm 이하인 정전 척.
9. The method of claim 8,
The conductive metal is formed of a second conductive powder,
The second conductive powder has a particle diameter of 1 μm or less.
 제8항에 있어서,
상기 전극은 제1 도전성 금속으로 형성되고,
상기 제1 도전성 금속은 은(Ag)인 정전 척.
9. The method of claim 8,
The electrode is formed of a first conductive metal,
The first conductive metal is silver (Ag).
 제8항에 있어서,
상기 제1 세라믹층은 제1 세라믹으로 형성되고,
상기 제1 세라믹은 알루미나인 정전 척.
9. The method of claim 8,
The first ceramic layer is formed of a first ceramic,
wherein the first ceramic is alumina.
 제8항에 있어서,
상기 세라믹은 글라스를 더 포함하는 정전 척.
9. The method of claim 8,
The ceramic electrostatic chuck further includes a glass.
 제14항에 있어서,
상기 글라스의 함량은 상기 세라믹 100 중량%에 대하여 50 내지 90중량%인 정전 척.
15. The method of claim 14,
The content of the glass is 50 to 90% by weight based on 100% by weight of the ceramic electrostatic chuck.
 제14항에 있어서,
상기 세라믹은 저온 동시 소성 세라믹 조성물인 정전 척.
15. The method of claim 14,
The ceramic is an electrostatic chuck comprising a low-temperature co-fired ceramic composition.
 제1 세라믹 분말로 형성된 제1 세라믹층;
상기 제1 세라믹층 상에 배치되며, 제1 도전성 분말로 형성된 전극; 및
상기 전극 상에 배치되며, 주성분인 제2 세라믹 분말 및 제2 도전성 분말을 포함하는 세라믹 조성물로 형성된 제2 세라믹층;을 포함하고,
상기 주성분인 상기 제2 세라믹 분말은 알루미나이고,
상기 제2 도전성 분말은 은(Ag)이며,
상기 제1 도전성 분말의 입경을 d1이라 하고, 상기 제2 도전성 분말의 입경을 d2라 하면, 상기 d2는 d2≤0.5d1을 만족하는 정전 척.a first ceramic layer formed of a first ceramic powder;
an electrode disposed on the first ceramic layer and formed of a first conductive powder; and
A second ceramic layer disposed on the electrode and formed of a ceramic composition including a second ceramic powder and a second conductive powder as main components;
The second ceramic powder as the main component is alumina,
The second conductive powder is silver (Ag),
When the particle diameter of the first conductive powder is d1 and the particle diameter of the second conductive powder is d2, d2 satisfies d2≤0.5d1.
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