Abstract

This study demonstrated the feasibility of tape casting method to fabricate soda borosilicate glass-coated stainless steel electrostatic chucks(ESC) for low temperature semiconductor processes. Glass coating on the stainless steel substrate was 125 $\mu\textrm{m}$ thick. The adhesion of glass coating was found to be excellent such that it was able to withstand temperature cycling to over $300^{\circ}C$ without cracking and delamination. The electrostatic clamping pressure generally followed the theoretical voltage-squared curve except at elevated temperatures and high applied voltages. The deviations at elevated temperatures and high applied voltages are due to increased leakage current as the electrical resistivity of glass coating drops.

본 연구를 통하여 저온 반도체 공정용 정전퍽(ESC)을 테이프캐스팅 공정에 의하여 스테인레스스틸에 소다붕규산염유리가 도포된 형태로 제작할 수 있음을 입증하였다. 스테인레스스틸 기판위의 유리 도포층은 125 $\mu\textrm{m}$의 두께로 제작되었다. 유리 도포층의 접합력은 매우 우수하여 $300^{\circ}C$이상의 온도변화에서도 균열이나 층간갈라짐 현상이 발생하지 않았다. 정전 고착압력은 전반적으로 이론적 관계인 전압의 제곱에 비례하는 경향을 보였으나, 고온과 고인가전압에서는 이 관계에서 벗어나는 것으로 나타났다. 이러한 이탈현상은 고온과 고인가전압에서 전기비저항의 감소에 따른 누설전류의 증가에 기인한다.

Keywords

• Electrostatic chuck(ESC);
• Soda borosilicate glass;
• Stainless steel;
• Tape casting;
• Clamping pressure