산화알루미늄(Al 2O 3)은 제작이 용이하고 기계적 특성, 화학적 특성, 고온 안정성 등을 지녀 여러 산업계에서 사용되며 특히 반도체 공정용 부품 소재로써 우수한 특성을 보여 사용에 용이하다. 본 연구에서는 반도체 공정의 주요 기능성 부품이며 wafer 지지의 용도로 사용되는 정전척의 소재 제작을 위해 산화알루미늄을 사용하고 정전력 부여를 위한 도체 소재로 내부에 고융점계 텅스텐 소재를 사용하여 이종 물질의 소재를 제작하기 위한 공정 조건에 따른 평가를 진행하였다. 산화알루미늄은 단일 소재로도 사용되지만 각각의 특성을 부각시키기 위해 산화세라믹 계열의 소재를 기능성 조제로 첨가하여 사용되기도 한다. 특히 산화이트륨 (Y 2O 3)은 내화학성이 우수하여 ...
산화알루미늄(Al 2O 3)은 제작이 용이하고 기계적 특성, 화학적 특성, 고온 안정성 등을 지녀 여러 산업계에서 사용되며 특히 반도체 공정용 부품 소재로써 우수한 특성을 보여 사용에 용이하다. 본 연구에서는 반도체 공정의 주요 기능성 부품이며 wafer 지지의 용도로 사용되는 정전척의 소재 제작을 위해 산화알루미늄을 사용하고 정전력 부여를 위한 도체 소재로 내부에 고융점계 텅스텐 소재를 사용하여 이종 물질의 소재를 제작하기 위한 공정 조건에 따른 평가를 진행하였다. 산화알루미늄은 단일 소재로도 사용되지만 각각의 특성을 부각시키기 위해 산화세라믹 계열의 소재를 기능성 조제로 첨가하여 사용되기도 한다. 특히 산화이트륨 (Y 2O 3)은 내화학성이 우수하여 플라즈마 안정성을 위한 소재로 사용되어 첨가제로 활용하였고, 함량에 따른 소결 밀도와 전기적 특성을 분석하였다. 또한 소결조제로 Glass 소재 (SiO 2-MgO-CaO) 를 첨가하여 소결온도를 낮추고 액상소결을 촉진시켰다. 첨가제를 포함한 산화알루미늄 조성을 바탕으로 MLC 공정을 통해 이종물질(세라믹-내부금속)의 제작을 진행하였다. 400℃ 이하 저온탈지를 통해 유기첨가제의 1차 제거를 하고 소결 공정에서 여분의 탄소, 유기물을 제거하였다. 고온 소결 진행 시, 내부 금속의 산화, 소손을 방지하기 위해 환원 소결을 진행하였으며, Wet H 2 가스의 양과 소결온도를 최적화 하여 Defect 없이 전극과 세라믹의 치밀화를 증진시켰다. 그 결과, 본 연구를 통해 플라즈마에 의한 열안정성(고온 열충격)과 플라즈마 식각에 안정적이며 정전척의 구동력인 Coulomb Force를 위한 인가전압에 따른 체적저항의 변화폭이 낮고 10E+15 이상의 높은 체적저항을 지니는 산화알루미늄 소재를 개발할 수 있었다.
산화알루미늄(Al 2O 3)은 제작이 용이하고 기계적 특성, 화학적 특성, 고온 안정성 등을 지녀 여러 산업계에서 사용되며 특히 반도체 공정용 부품 소재로써 우수한 특성을 보여 사용에 용이하다. 본 연구에서는 반도체 공정의 주요 기능성 부품이며 wafer 지지의 용도로 사용되는 정전척의 소재 제작을 위해 산화알루미늄을 사용하고 정전력 부여를 위한 도체 소재로 내부에 고융점계 텅스텐 소재를 사용하여 이종 물질의 소재를 제작하기 위한 공정 조건에 따른 평가를 진행하였다. 산화알루미늄은 단일 소재로도 사용되지만 각각의 특성을 부각시키기 위해 산화세라믹 계열의 소재를 기능성 조제로 첨가하여 사용되기도 한다. 특히 산화이트륨 (Y 2O 3)은 내화학성이 우수하여 플라즈마 안정성을 위한 소재로 사용되어 첨가제로 활용하였고, 함량에 따른 소결 밀도와 전기적 특성을 분석하였다. 또한 소결조제로 Glass 소재 (SiO 2-MgO-CaO) 를 첨가하여 소결온도를 낮추고 액상소결을 촉진시켰다. 첨가제를 포함한 산화알루미늄 조성을 바탕으로 MLC 공정을 통해 이종물질(세라믹-내부금속)의 제작을 진행하였다. 400℃ 이하 저온탈지를 통해 유기첨가제의 1차 제거를 하고 소결 공정에서 여분의 탄소, 유기물을 제거하였다. 고온 소결 진행 시, 내부 금속의 산화, 소손을 방지하기 위해 환원 소결을 진행하였으며, Wet H 2 가스의 양과 소결온도를 최적화 하여 Defect 없이 전극과 세라믹의 치밀화를 증진시켰다. 그 결과, 본 연구를 통해 플라즈마에 의한 열안정성(고온 열충격)과 플라즈마 식각에 안정적이며 정전척의 구동력인 Coulomb Force를 위한 인가전압에 따른 체적저항의 변화폭이 낮고 10E+15 이상의 높은 체적저항을 지니는 산화알루미늄 소재를 개발할 수 있었다.
Aluminum oxide (Al 2O 3) is easy to manufacture and has high mechanical properties, chemical properties, high temperature stability, etc., And it is used in various industries. Especially, it is an excellent part as a component for semiconductor processing. In this study, aluminum oxide was used...
Aluminum oxide (Al 2O 3) is easy to manufacture and has high mechanical properties, chemical properties, high temperature stability, etc., And it is used in various industries. Especially, it is an excellent part as a component for semiconductor processing. In this study, aluminum oxide was used to make the material of the electrostatic chuck, which is the main functional component of the semiconductor process and used for wafer support and a high melting point tungsten material was used as a conductor material for electrostatic force. Evaluation was depended on process conditions for manufacturing materials of different kind materials. Aluminum oxide is also used as a single material, but it is also used by adding a ceramic oxide-based material as a functional aid to highlight each characteristic. Specially, yttrium oxide (Y 2O 3) is excellent in chemical resistance and used as an additive for plasma stability, and analyzed a density after sintering, chemical properties with different contents. In addition, a glass material (SiO 2-MgO-CaO) was added as a sintering aid to lower the sintering temperature and promote liquid sintering. Based on the composition of aluminum oxide containing additives, the production of heterogeneous materials (ceramic-internal metal) was performed through an MLC process. The primary removal of organic additives was performed through low-temperature de-binding at 400°C or lower, and remaining carbon and organic substances were removed in the sintering process. During the high-temperature sintering, reduction sintering was performed to prevent oxidation and burnout of the internal metal, and the density of the electrode and the ceramic was improved without defects by optimizing the amount of Wet H2 gas and the sintering temperature. As a result, through this study, It was possible to develop an aluminum oxide material as below. It is stable to thermal stability by plasma (high temperature thermal shock) and plasma resistance and has a low volume change in volume resistance according to the applied voltage for Coulomb Force, the driving force of electrostatic chuck, and has a high volume resistance of 10E+15 or more.
Aluminum oxide (Al 2O 3) is easy to manufacture and has high mechanical properties, chemical properties, high temperature stability, etc., And it is used in various industries. Especially, it is an excellent part as a component for semiconductor processing. In this study, aluminum oxide was used to make the material of the electrostatic chuck, which is the main functional component of the semiconductor process and used for wafer support and a high melting point tungsten material was used as a conductor material for electrostatic force. Evaluation was depended on process conditions for manufacturing materials of different kind materials. Aluminum oxide is also used as a single material, but it is also used by adding a ceramic oxide-based material as a functional aid to highlight each characteristic. Specially, yttrium oxide (Y 2O 3) is excellent in chemical resistance and used as an additive for plasma stability, and analyzed a density after sintering, chemical properties with different contents. In addition, a glass material (SiO 2-MgO-CaO) was added as a sintering aid to lower the sintering temperature and promote liquid sintering. Based on the composition of aluminum oxide containing additives, the production of heterogeneous materials (ceramic-internal metal) was performed through an MLC process. The primary removal of organic additives was performed through low-temperature de-binding at 400°C or lower, and remaining carbon and organic substances were removed in the sintering process. During the high-temperature sintering, reduction sintering was performed to prevent oxidation and burnout of the internal metal, and the density of the electrode and the ceramic was improved without defects by optimizing the amount of Wet H2 gas and the sintering temperature. As a result, through this study, It was possible to develop an aluminum oxide material as below. It is stable to thermal stability by plasma (high temperature thermal shock) and plasma resistance and has a low volume change in volume resistance according to the applied voltage for Coulomb Force, the driving force of electrostatic chuck, and has a high volume resistance of 10E+15 or more.
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