A Study on Development of Dielectric Layers for High-Temperature Electrostatic Chucks

고온용 정전기척의 유전층 개발에 관한 연구

Dielectric material which is suitably designed for the application of the high-temperature electrostatic chucks(HTESCS) has been developed. Electrical resistivities and dielectric constants of the dielectric layer satisfy the demands for the proper operation of HTESC, and coefficient of thermal expansion(CTE) of the dielectric material matches well that of the bottom insulator so that it secures stable structure. In order to minimize particle contaminations, borosilicate glass(BSG) is selected as a bonding layer between dielectric layer and bottom insulator, and silver is used as a electrode. BSG is solidly bonded between upper dielectric and bottom insulator, and no diffusions or reactions are observed among silver electrode, dielectric, and glass layers. The chucking characteristics of the fabricated HTESC are found to be superior to those of the commercialized one.

고온용 정전기척(high-temperature electrostatic chuck, HTESC)에 적합한 특성의 유전재료를 개발하였다. 유전층의 전기비저항과 유전상수 값은 HTESC가 적합하게 작동하기에 필요한 요구조건을 만족하였으며, 하부절연층재료와 열팽창계수가 유사하여 구조적인 안정성이 확보되었다. 유전층과 절연 층간의 접합층 재료로는 입자오염 문제의 최소화를 위해 붕규산염 유리재료를 선택하였고, 전극재료로는 은을 사용하였다. 상부유전 층과 하부절연층 사이에서 붕규산염 유리는 안정되게 접합되었으며, 우려 되었던 은전극의 유전층이나 유리층과의 확산 및 반응이 관찰되지 않았다. 제조된 HTESC의 척킹(chucking)특성은 상용 HTESC에 비하여 우수하게 나타났다.