CN110828336B - 蚀刻装置用环形部件及使用其的基板的蚀刻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蚀刻装置用环形部件及使用其的基板的蚀刻方法，包括：主体，由主体顶面、主体底面、主体外径面及主体内径面围成，主体顶面和主体底面隔开规定间隔，主体外径面为将主体顶面的外侧轮廓线和主体底面的外侧轮廓线相连接的面，主体内径面与主体顶面的内侧轮廓线相连接且包围主体的一部分或全部；及安置部，由安置部顶面、安置部底面及安置部内径面围成，安置部顶面的外径直接连接到主体内径面且安置部顶面位于低于主体顶面的位置，安置部底面与安置部顶面隔开规定间隔且与主体底面连接，安置部内径面为将安置部顶面的内侧轮廓线和安置部底面的内侧轮廓线相连接的面。

Description

蚀刻装置用环形部件及使用其的基板的蚀刻方法
技术领域
本发明涉及一种蚀刻装置用环形部件及使用其的基板的蚀刻方法。
背景技术
在等离子体处理装置中，上电极和下电极配置在腔室中，如半导体晶片或玻璃基板等的基板安装在下电极上，在两个电极之间施加电力。被两个电极之间的电场加速的电子、从电极发射的电子或加热的电子与载气的分子碰撞，从而产生载气的等离子体。等离子体中的如自由基或离子等活性物质在基板表面上进行所需的微加工，例如蚀刻加工。
近来，用于制造微电子器件等的设计规则变得更精细，尤其，等离子体蚀刻需要具有更高的尺寸精度，因此使用与以往相比显著高的电力。在这种等离子体处理装置内装有受等离子体影响的聚焦环。
当供向等离子体装置的电力增加时，基于形成驻波的波长效应、电场集中于电极表面中心部的趋肤效应等，大体上在基板上中心部的等离子分布最多，而在边缘部的分布最少，从而等离子体在基板上的分布严重不均匀。而且，若在基板上等离子体分布不均匀，则等离子体处理无法进行到规定程度，导致所制造的微电子器件的质量下降。
为了防止或减轻这种不均衡，将聚焦环用于基板的边缘，但聚焦环也会被等离子体蚀刻，因此根据蚀刻程度需要定期进行更换。为了更换聚焦环，必须打开等离子设备的腔室，而这些腔室开放和聚焦环的更换是导致微电子器件的制造产量下降的重要原因之一。
韩国公开专利第1995-0015623号试图采用盖环，且韩国公开专利第2009-0101129号试图通过在基座和边缘部之间设置电介质来实现等离子体分布的均匀性。然而，上述专利具有复杂的结构，并且难以实现在电介质和边缘部之间的精密设计。
发明内容
本发明的目的在于提供蚀刻装置用环形部件及使用其的基板的蚀刻方法。
为了达到上述目的，本发明的一实施方式提供一种蚀刻装置用环形部件，其特征在于，包括：主体，由主体顶面、主体底面、主体外径面及主体内径面围成，上述主体顶面和上述主体底面隔开规定间隔，上述主体外径面为将上述主体顶面的外侧轮廓线和上述主体底面的外侧轮廓线相连接的面，上述主体内径面与上述主体顶面的内侧轮廓线相连接且包围主体的一部分或全部；及安置部，由安置部顶面、安置部底面及安置部内径面围成，上述安置部顶面的外径直接连接到上述主体内径面且上述安置部顶面位于低于上述主体顶面的位置，上述安置部底面与上述安置部顶面隔开规定间隔且与上述主体底面连接，上述安置部内径面为将上述安置部顶面的内侧轮廓线和上述安置部底面的内侧轮廓线相连接的面。其中，上述主体顶面与上述安置部顶面之间形成台阶，使得基板能够安置在上述安置部顶面上。
上述蚀刻装置用环形部件在表面或整体上包含有经碳化硼含有颗粒进行颈缩而成的碳化硼，且在400℃下测量的导热率值在27W/(m*k)以下。
以上述安置部顶面与上述安置部底面之间的距离为基准，上述主体顶面与上述主体底面之间的距离为所述基准的1.5至3倍。
对上述主体顶面或上述安置部顶面测得的表面粗糙度为0.1μm至1.2μm。
上述主体顶面或上述安置部顶面的空隙率为3％以下。
上述主体顶面或上述安置部顶面在25℃下测得的导热率值与在800℃下测得的导热率值之间的比为1:0.2至3。
在上述主体顶面或上述安置部顶面中，气孔的直径为10μm以上的部分所占面积为5％以下。
上述环形部件在等离子蚀刻装置中与氟离子或氯离子接触时不形成颗粒。
上述主体顶面相对于由单晶硅(Si)制成的主体顶面具有55％以下的蚀刻率。
上述蚀刻装置用环形部件，其特征在于，上述蚀刻装置用环形部件的待更换时长为单晶硅的待更换时长的两倍以上，上述待更换时长是以上述主体顶面为基准时主体的高度降低至初始主体高度的10％以上所需的时间。
上述环形部件为在等离子体处理装置的腔室内供基板安置的聚焦环。
本发明的另一方案提供一种蚀刻装置，安装有上述蚀刻装置用环形部件作为聚焦环。
上述蚀刻装置可以为等离子蚀刻装置。
本发明的又一方案提供一种基板的蚀刻方法，包括：安装步骤，将上述的蚀刻装置用环形部件安装于等离子蚀刻装置作为聚焦环，且配置基板使得基板位于上述安置部顶面上；及蚀刻步骤，启动上述等离子蚀刻装置，按预定的图案蚀刻上述基板，以制造蚀刻基板。
本发明的蚀刻装置用环形部件及使用其的基板的蚀刻方法通过使用包含导热率值在规定范围内的碳化硼的环形部件，以便能够更有效地进行基板的蚀刻工序，并且使环形部件的更换周期变长，基板蚀刻工序的效率提高。
附图说明
图1A、图1B为说明本发明的一实施例的环形部件的结构的概念图。
图2为说明应用了本发明的一实施例的环形部件的蚀刻装置的结构的概念图。
图3为说明在加工本发明的环形部件的过程中的线放电加工的概念图。
图4和图5分别为说明在制造本发明的环形部件的过程中所采用的烧结装置的概念图。
图6和图7A、图7B、图7C分别为简要说明在制造本发明的环形部件的过程中所采用的成型模具的结构的概念图。
图8为对本发明的实施例1中制造的聚焦环的表面进行观测而得的电子显微镜照片，且所插入的照片为对颗粒化的颗粒进行观测而得的电子显微镜照片。
图9为对本发明的比较例1中制造的聚焦环的表面进行观测而得的电子显微镜照片，且所插入的照片为示出在制造过程中基板上形成SiC沉积膜的情况的照片。
图10A和图10B分别为对本发明的实施例4和实施例7中制造的聚焦环的表面进行观测而得的电子显微镜照片。
图11A和图11B分别为对本发明的实施例7和实施例8中制造的聚焦环的断裂面的电子显微镜照片。
附图标记说明
1:基板 10:环形部件
100:主体 200:安置部
102:主体外径面 104:主体内径面
106:主体顶面 204:安置部内径面
206:安置部顶面 500:蚀刻装置
510:腔室外壳 516:连接部
520:腔室上部组装体 524:电极板组装体
530:基板支架 540:风管
550:垂直移动装置 562:屏蔽环
564:挡板 400:加工装置、线放电加工部
410:加工部外壳 416:加工溶液
420:电线移动部 430:丝状电极
440:电源(直流电源) 480:烧结体
300:烧结装置 310:烧结炉
320:加热部 330:成型模具
332:上加压部 334:下加压部
380:原材料 600:烧结装置
610:电源部 612:第一电极
614:第二电极 620:成型模具
622:第一加压部 624:第二加压部
630:腔室 680:原材料
700:成型模具 710:模具底面部
715:模具外面部 720:模具外壳
730:模具顶面部 732:主体顶面部
734:主体外顶面部 736:安置顶面部
738:内径顶面部 731:主体安置顶面部
19:空腔、环形空腔 190:主体空腔
290:安置部空腔
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明的实施例进行详细说明，以使本发明所属技术领域的普通技术人员轻松实现本发明。本发明可通过多种不同的实施方式实现，并不限定于在本说明书中所说明的实施例。在说明书全文中，对于相同或相似的结构要素采用相同的附图标记。
贯穿整个说明书，马库什型描述中包含的术语“……的组合”是指从马库什型描述的构件组成的组中选择的一个以上的混合或组合，从而意味着本发明包括从马库什组中选择的一个以上部件。
在说明书全文中，“第一”、“第二”或“A”、“B”等的术语是为了相互区别开而使用的。
在说明书全文中，只要在句子中未特别言及，单数型也包括复数型。
在本说明书中，碳化硼是指所有基于硼和碳的化合物。上述碳化硼可以为在碳化硼材料中包含或不包含添加剂和/或掺杂材料的碳化硼，具体而言，硼和碳的总和可以在90摩尔％以上，也可以在95摩尔％以上，还可以在98摩尔％以上，或可以在99摩尔％以上。在本说明书中，碳化硼可以是单相或复合相，或可以是其混合物。碳化硼单相均包括硼和碳的化学计量相(phase)和偏离化学计量组成的非化学计量相，并且，复合相是指在基于硼和碳的化合物中的至少两种以规定比混合而成的相。并且，本说明书中的碳化硼还包括杂质被加入到上述碳化硼的单相或复合相中以形成固溶体的情况或在制造碳化硼的工程中不可避免地加入杂质而掺入的情况。上述杂质的实例包括如铁、铜、铬、镍和铝等的金属。
图1A、图1B为说明本发明的一实施例的环形部件的结构的概念图，图2为说明应用了本发明的一实施例的环形部件的蚀刻装置的结构的概念图，图3为说明在加工本发明的环形部件的过程中的线放电加工的概念图，图4和图5分别为说明在制造本发明的环形部件的过程中所采用的烧结装置的概念图，图6和图7A、图7B、图7C分别为简要说明在制造本发明的环形部件的过程中所采用的成型模具的结构的概念图。下面，参照上述图1A、图1B至图7A、图7B、图7C，详细说明上述环形部件和其制造方法。
为了达到上述目的，本发明的一实施例的蚀刻装置用环形部件10包括环状的主体100和与上述主体100直接接触且相邻设置的安置部200。上述主体100和安置部200可以一体形成。
上述环形部件10包括：主体100，由主体顶面106、主体底面、主体外径面102及主体内径面104围成，上述主体顶面106和上述主体底面隔开有预定间隔，上述主体外径面102为将上述主体顶面106的外侧轮廓线和上述主体底面的外侧轮廓线相连接的面，上述主体内径面104与上述主体顶面106的内侧轮廓线相连接且包围主体100的一部分或全部；及安置部200，由安置部顶面206、安置部底面及安置部内径面204围成，上述安置部顶面206的外径直接连接到上述主体内径面104，且上述安置部顶面206位于低于上述主体顶面106的位置，上述安置部底面与上述安置部顶面206隔开规定间隔且与上述主体底面连接，上述安置部内径面204为将上述安置部顶面206的内侧轮廓线和上述安置部底面的内侧轮廓线相连接的面，其中，上述主体顶面106与上述安置部顶面206之间形成台阶，使得基板1能够安置在上述安置部顶面206上。
上述蚀刻装置用环形部件的表面或整体上包含有经碳化硼含有颗粒进行颈缩而成的碳化硼。
上述环形部件10具有环形形状，并且可以是用在如等离子体蚀刻等制造半导体器件的过程中的消耗性部件，例如，可以是聚焦环(focus ring)、边缘环(edge ring)、限制环(confinement ring)等。具体而言，上述环形部件10可以是在如等离子体蚀刻等的过程中安置于基板上的聚焦环。
这种消耗性环形部件有助于在等离子体蚀刻过程中，针对作为蚀刻对象的基板整体，能够进行所期望的相对均匀的等离子体蚀刻。然而，在等离子体蚀刻过程中蚀刻基板时，环形部件的表面也会被蚀刻，且在不打开腔室的情况下才会高效地对大量基板进行蚀刻处理，因此，优选使用与上述基板相比蚀刻速度更慢的环形部件。并且，上述环形部件具有预期的电阻值，以便在预期的方向上以预期的速度在基板上形成等离子体。
本发明的蚀刻装置用环形部件在400℃下测量的导热率值在27W/(m*k)以下。具体而言，配置在上述蚀刻装置用环形部件的表面或整体的上述碳化硼在400℃下测量的导热率值可以为27W/(m*k)以下。具有这种特征的环形部件具有相当低的气孔直径和孔隙率，且具有相对优异的耐蚀刻性。
并且，上述蚀刻装置用环形部件在25℃下测量的热导率值与在800℃下测量的热导率值之比为下面描述的规定范围内的值，具体而言，上述碳化硼在25℃下测量的热导率值与在800℃下测量的热导率值之比位下面描述的规定范围内的值。具有这种特性的环形部件可以在进行等离子体蚀刻时相对容易地控制热性能，并且可以具有足够强的耐蚀刻性。
上述环状部件10的导热率值以上述主体顶面106和上述安置部顶面206处的导热率值为基准。
上述环形部件10可具有如下特性，即，在其表面或整体上在25℃下测量的热导率值(HC25)与在800℃下测量的热导率值(HC800)之比(HC25：HC800)为1：0.2至3。具体而言，上述比(HC25：HC800)可以是1：0.26至1，或也可以是1：0.26至0.6。
在选自25至800℃的任何温度下，上述环形部件10的导热率可为约60W/(m*k)以下，可以约40W/(m*K)以下，可以约30W/(m*K)，或可为约27W/(m*K)。并且，在选自25至800℃的任何温度下，上述环形部件的导热率可为约4W/(m*K)以上，或可为约5W/(m*K)以上。
上述环形部件10的导热率在25℃下可以为约80W/(m*K)以下，或可以为约31W/(m*K)以下。并且，上述环形部件的导热率在25℃下可以为约20W/(m*K)以上，或可以为约22W/(m*K)以上。
上述环形部件10的导热率在400℃下可以为约70W/(m*K)以下，或可以为约22W/(m*K)以下。并且，上述环形部件的导热率在400℃下可以为约7W/(m*K)以上，或可以为约8W/(m*K)以上。
上述环形部件10的导热率在800℃下可以为约50W/(m*K)以下，或可以为约16W/(m*K)。并且，上述环形部件的导热率在800℃下可以为约5W/(m*K)以上，或可以为约6W/(m*K)以上。
若具有上述导热率，环形部件则可以具有更良好的耐蚀刻性。
上述环形部件10可以具有较高的相对密度。具体而言，上述环形部件10的相对密度可以为约90％以上，或可以为约97％以上，或可以为约97至约99.99％，或可以为约98至约99.99％。
至于上述环形部件10的相对密度，上述环形部件10整体由碳化硼制成时以整体的相对密度为基准，而上述碳化硼位于上述环形部件10的表面上时，以含有上述碳化硼的表面的相对密度，例如，主体顶面106的相对密度为基准。下面，关于孔隙率、气孔的直径、电阻特性和是颗粒形成与否等也采用与上述相同的标准。
上述环形部件10的孔隙率可以为约10％以下，或可以为约3％以下，或可以为约2％以下，或可以为0.01至2％。
具体而言，上述环形部件10的孔隙率可以为约1％以下，或可以为约0.5％以下，或可以为约0.1％以下。如上低孔隙率的环形部件的特征在于，所含的碳化硼在颗粒之间的碳区域等中较少形成，并且会具有更强的耐蚀刻性。
在上述环形部件10的表面或截面观察到的气孔的平均直径可为5μm以下。此时，上述气孔的平均直径是通过具有与上述气孔的截面积相同的面积的圆的直径来导出的。上述气孔的平均直径可以是3μm以下。更具体而言，上述气孔的平均直径可以是1μm以下。并且，以上述气孔的整体面积为基准，上述气孔的直径为10μm以上的部分的面积可以占5％以下。在上述环形部件10中包含的碳化硼可以具有改善的耐蚀刻性。
在上述环形部件10中所含的上述碳化硼可具有高电阻、中等电阻或低电阻的特性。
具体而言，具有高电阻特性的碳化硼可具有约10Ω·cm至约103Ω·cm的比电阻。此时，上述高电阻碳化硼主要由碳化硼形成，并且可以包括碳化硅或氮化硅作为烧结性能改进剂。
具体而言，具有中等电阻特性的碳化硼可具有约1Ω·cm至10Ω·cm的比电阻。此时，上述中等电阻碳化硼主要由碳化硼形成，并且可包含氮化硼来作为烧结性能改进剂。
更具体而言，具有低电阻特性的碳化硼可以具有约10-1Ω·cm至约10-2Ω·cm的比电阻。此时，上述低电阻碳化硼主要由碳化硅形成，并且可包含碳来作为烧结性能改进剂。
更具体而言，上述环形部件10可以具有5.0Ω·cm以下的低电阻特性，或可以具有1.0Ω·cm以下的低电阻特性，或可以具有8×10-1Ω·cm以下的低电阻特性。
上述环形部件10可以是即使在等离子体蚀刻装置中与卤素离子接触也不会形成颗粒的部件。此时，颗粒是指直径为1μm以上的颗粒状材料。
上述环形部件10配置在蚀刻装置500中的基板安装位置的周边，例如，基板1的周边，从而一同受到施加于基板的等离子体蚀刻的影响。在此情况下，由于等离子体或卤素离子的影响而暴露在环形部件10的表面上的元素被电离并与腔室中的电离的气氛元素结合，从而在上述环形部件10的表面或整体上形成不期望的物质。若这种物质呈气态，则该气体通过风管540排放到腔室外壳510的外部，因此在基板的蚀刻过程不会产生很大的影响，但若在基板上形成固体物质，则会导致基板的蚀刻质量下降或半导体器件产生缺陷。
上述环形部件10可以是在等离子体状态下不与氟离子或氯离子产生反应而形成颗粒的部件。尤其，构成环形部件10的表面或整体的碳化硼，即使被等离子体等蚀刻且与氟离子或氯离子产生反应，也不会形成固体颗粒。该特征与采用铱等的烧结体时会与卤素离子产生反应而形成颗粒状异物的情况有区别，且上述环形部件10的这种特征是能够显著降低蚀刻装置中蚀刻基板等的产品缺陷率的特征之一。
上述环形部件10具有低蚀刻率特征，尤其，具有在等离子体蚀刻的情况下蚀刻率较低的耐蚀刻特性。
具体而言，当硅(Si，单晶硅，通过生长(growing)法制造)的蚀刻率为100％时，上述环形部件10可具有55％以下的蚀刻率，或可具有10％至50％的蚀刻率，或可具有20％至45％的蚀刻率。
这种蚀刻率特性通过测量厚度减少率(％)来进行评估，即，对相同尺寸的环形部件的表面采用相同条件，即，在等离子体装置中均以2,000W的RF功率曝光280小时，比较评估蚀刻(主体顶面)程度，得出结果。
上述环形部件10的低蚀刻率特性显著优于CVD-SiC，即，相对于CVD-SiC也显示出非常优异的耐蚀刻性。
当CVD-SiC的蚀刻率为100％时，上述环形部件10可具有70％以下的蚀刻率。
上述环形部件10的表面，尤其，主体顶面106的表面粗糙度可为约0.1μm至约1.2μm。上述环形部件10的表面，尤其，主体顶面106的表面粗糙度可为约0.2μm至约0.4μm。可将三维测量装置运用在上述测量。
位于上述环形部件10的表面或整体的碳化硼中的金属副产物(杂质)的含量可以为500ppm以下、或可以为300ppm以下、或可以为100ppm以下、或可以为10ppm以下、或可以为1ppm以下。
位于上述环形部件10的表面或整体的碳化硼可以通过对粒径(D50)为1.5μm以下的碳化硼含有颗粒进行烧结和颈缩而得，具体而言，以D50为基准，通过对平均粒径约0.3μm至约1.5μm的碳化硼含有颗粒进行烧结和颈缩而得，或可以通过对平均粒径为约0.4μm至约1.0μm的碳化硼含有颗粒进行烧结和颈缩而得。并且，以D50为基准，上述碳化硼可以通过对平均粒径约0.4μm至约0.8μm的碳化硼含有颗粒进行烧结和颈缩而得。当将平均粒径过大的碳化硼颗粒进行颈缩时，所制得的碳化硼烧结体的密度会下降。而当将粒径过小的颗粒进行颈缩时，操作性降低或生产率可能下降。
以上述安置部顶面206与上述安置部底面之间的距离为基准，上述主体顶面106与上述主体底面之间的距离可以为所述基准的1.5至3倍，或可以为1.5至2.5倍。在此情况下，可以更稳定地安装基板，有助于有效进行蚀刻工序操作。
当以上述环形部件10的外径为基准的直径作为100时，上述主体顶面106与上述主体底面之间的距离可以为0.5至5，或可以为0.5至3，或可以为0.5至2.5。当采用与直径相比具有如上所述的厚度的环形部件10时，可以更稳定地安置基板并且有助于有效进行蚀刻工序操作。
上述环形部件10的待更换时长为单晶硅的待更换时长的两倍以上，上述待更换时长是上述主体顶面106被蚀刻而上述高度降低至初始主体高度的10％以上所需的时间。上述环形部件10的上述主体顶面106被缓慢蚀刻意味着为了更换部件而打开腔室的时间点之间的间隔变长，结果，蚀刻装置的蚀刻效率提高，且降低打开腔室过程中可发生的有毒物质泄漏的可能性且降低腔室内被污染的可能性。
对上述环形部件10的制造方法进行说明。
上述环形部件10的制造过程如下，即，制造大致呈环形形状的碳化硼并对其进行成品加工，以使具有如上所述的耐腐蚀环形部件10的外形。然而，上述碳化硼材料是具有强共价键的材料，因此难以加工，所以通过如线放电加工、表面放电加工等特殊方法加工来制造成品形式。
具体而言，上述环形部件10的制造方法包括一次成型步骤和烧结体形成步骤。上述制造方法在上述一次成型步骤之前还可包括颗粒化步骤。上述制造方法在上述烧结体形成步骤之后还可包括加工步骤。
上述颗粒化步骤包括：浆化过程，将含有碳化硼的原材料与溶剂混合来制备浆化原材料；颗粒化过程，将浆化原材料干燥以形成球形颗粒状原材料。
上述原材料可以是含有碳化硼和烧结性能改进剂的原材料。
上述碳化硼(boron carbide)以B4C为代表，上述原材料的碳化硼可以是粉末状碳化硼。上述碳化硼粉末可以采用高纯度(碳化硼含量为99.9重量百分比以上)的，也可以采用低纯度(碳化硼含量为95重量百分比以上且小于99.9重量百分比)的。
以D50为基准，上述碳化硼粉末的平均粒度可为约1.5μm以下，或可为约0.3μm至约1.5μm，或可为约0.4μm至约1.0μm。并且，以D50为基准，上述碳化硼粉末可具有约0.4μm至约0.8μm的平均粒径。若采用平均粒径过大的碳化硼粉末，则所制得的烧结体的密度会变低且耐腐蚀性也会下降。若粒径过小，则操作性下降或生产率降低。
上述烧结性能改进剂被包含在上述原材料中，以改善碳化硼的物理性质。具体而言，上述烧结性能改进剂可以是选自由碳、氧化硼、硅、碳化硅、氧化硅、氮化硼、氮化硅及其组合组成的组中的一种。
以上述原材料总量为基准，上述烧结性能改进剂的含量可以为约30重量百分比以下。具体而言，以上述原材料总量为基准，上述烧结性能改进剂的含量可以为0.001重量百分比至30重量百分比，或可以为0.1重量百分比至25重量百分比，或可以为5重量百分比至25重量百分比。若上述烧结性能改进剂的含量大于30重量百分比，则烧结体的强度会降低。
上述原材料除了含有上述烧结性能改进剂之外，还会包含残留下来的碳化硼粉末等碳化硼原料。上述烧结特性改进剂可包括氧化硼、碳及其组合。
当碳用作上述烧结性能改进剂时，上述碳可以以如酚醛树脂等树脂的形式加入，并且上述树脂可以通过碳化工序以碳化形式的碳被利用。作为上述树脂的碳化工序，通常可以采用碳化聚合物树脂的工序。
当使用碳作为上述烧结性能改进剂时，上述碳的使用量可以为1至30重量百分比，5至30重量百分比，8至28重量百分比，或13至23重量百分比。当以上述含量使用碳作为上述烧结性能改进剂时，颗粒之间的颈缩现象增加，并且可以获得粒径相对大且相对密度相对高的碳化硼。然而，当上述碳的含量大于30重量百分比时，由于残留下来的碳而形成碳区域，因此致密程度会下降。
上述烧结性能改进剂可以是氧化硼。上述氧化硼以B2O3为代表，使用上述氧化硼并通过与存在于烧结体的气孔中的碳的化学反应等来产生碳化硼，以促进残留下来的碳的排放，从而能够提供进一步致密化的烧结体。
当同时使用上述氧化硼和上述碳作为上述烧结性能改进剂时，可以增加上述烧结体的相对密度，从而使气孔中所存在的碳区域减少且可以制得致密度进一步被提高的烧结体。
上述氧化硼和上述碳可以以1：0.8至4的重量比使用，或可以以1：1.2至3的重量比使用，或可以以1：1.5至2.5的重量比使用。在此情况下，可以获得相对密度进一步被改善的烧结体。更具体而言，上述原材料可以含有1至9重量百分比的上述氧化硼和5至15重量百分比的上述碳，在此情况下，可以制造致密度相当优异且缺陷较少的烧结体。
并且，上述烧结性能改进剂可具有约100℃至约1000℃的熔点，更具体而言，上述添加剂的熔点可以为约150℃至约800℃。上述添加剂的熔点可以为约200℃至约400℃。因此，上述添加剂可以在烧结上述原材料的过程中可容易地扩散到上述碳化硼中。
在上述颗粒化步骤中为了浆化而使用的溶剂可以是如乙醇等醇或水。以上述浆料的总量为基准，上述溶剂的含量可以为约60体积百分比至约80体积百分比。
上述浆化过程可以使用球磨方式。具体而言，上述球磨方式可以使用聚合物球，并且上述浆料混合过程可以进行约5小时至约20小时。
并且，上述颗粒化工序可以以如下方式进行，即，在喷射上述浆料的同时通过蒸发等，去除上述浆料中所含的溶剂，使原材料颗粒化。如此制得的颗粒化的原材料颗粒自身在整体上具有圆形形状和相对均匀的粒度。
以D50为基准，上述原材料颗粒的直径可为约0.3至约1.5μm，或可为约0.4μm至约1.0μm，或可为约0.4μm至约0.8μm。
当使用如上颗粒化的原材料颗粒时，在下面描述的一次成型步骤中制造生坯时，可以容易地填充模具且能够进一步改善操作性。
上述一次成型步骤是通过对含有碳化硼的原材料实施成型来制造生坯的步骤。具体而言，上述成型可以通过将上述原材料压入模具(橡胶等)并压制原材料的方法来进行。更具体而言，上述成型可以通过冷等静压制方法(Cold Isostatic Pressing,CIP)来进行。
当通过使用冷等静压制方法进行上述一次成型步骤时，若施加约100MPa至约200MPa的压力则更有效。
可以考虑与要制造的烧结体的用途相应的尺寸和形状来制造上述生坯。
优选地，上述生坯的尺寸略大于将要制造的最终烧结体的尺寸。而且，由于烧结体的强度大于生坯的强度，因此，还可以进行为了减少烧结体的加工时间而在上述一次成型步骤之后除去生坯中不必要的部分的形状加工过程。
上述烧结体形成步骤是对上述生坯进行碳化和烧结来制的碳化硼的步骤。
上述碳化可以在约600℃至约900℃的温度下进行，并且在该过程中，可以除去生坯中的粘合剂或不必要的异物等。
上述烧结的实施方式如下，即，在约1800℃至约2500℃的烧结温度下，保持约10小时至约20小时的烧结时间。在这种烧结过程中原材料颗粒之间发生生长和颈缩，从而可以获得致密化的烧结体。
具体而言，上述烧结可以以升温、保温、冷却的温度分布来进行。具体而言，以如下的温度分布进行，即，一次升温、维持一次升温后的温度、二次升温、维持二次升温后的温度、三次升温、维持三次升温后的温度、冷却。
上述烧结中的升温速度可为约1℃/分钟至约10℃/分钟。更具体而言，上述烧结中的升温速度可以为约2℃/分钟至约5℃/分钟。
在上述烧结中，可以在约100℃至约250℃的温度下保持约20分钟至约40分钟。而且，在上述烧结中，可以在约250℃至约350℃的温度范围保持约4小时至约8小时。并且，在上述烧结中，可以在约360℃至约500℃的温度范围保持约4小时至约8小时。在如上所述的温度区间保持规定时长时，可以更容易地扩散上述添加剂，且可以制得具有更均匀的相的碳化硼。
在上述烧结中，可以在约1800℃至约2500℃的温度范围内保持约10小时至约20小时。在这种情况下，可以制得更坚硬的烧结体。
在上述烧结中的冷却速度可为约1℃/分钟至约10℃/分钟。更具体而言，在上述烧结中的冷却速度可以为约2℃/分钟至约5℃/分钟。
上述烧结体形成步骤中制得的碳化硼可以进一步经过包括表面加工和/或形状加工的加工步骤。
上述表面加工是用于使上述烧结体表面平坦的作业，并且可以采用通常用于使陶瓷平坦的方法。
上述形状加工是通过去除或切掉上述烧结体的一部分来形成预期形状的加工过程。考虑到上述碳化硼具有优异的致密度和强度，可以通过放电加工方法进行上述形状加工，具体而言，可以通过线放电加工方法来进行。
具体而言，将烧结体480放置在图3所示的线放电加工装置400的加工部外壳410中的加工溶液416中，且将与由铜等形成的丝状电极430连接的电线移动部420连接到电源440。当从连接到烧结体480和上述电线移动部420的电源440施加电力时，电线通过电线移动部420进行往复移动，以预定形状切割上述烧结体480的待除去部分。由上述电源440施加的电源可以是直流电源，电压可以是大约100伏特至大约120伏特，加工速度可以是大约2mm/分钟到大约7mm/分钟。并且，加工时的电线速度可以是约10rpm至约15rpm，电线的张力可以是约8g至约13g，上述电线的直径可以是约0.1mm至约0.5mm。
如此加工后的环形部件10会被进一步实施如抛光等的表面处理。
对上述环形部件10的另一制造方法进行说明。
上述制造方法包括准备步骤、配置步骤及成型步骤。
上述准备步骤是将含有碳化硼的原材料装入成型模具700中的环形空腔19中。
上述环形空腔19可包括彼此相邻设置的主体空腔190和安置部空腔290，主体空腔190和安置部空腔290之间形成有台阶能够将彼此区分。上述主体空腔190的高度可以高于上述安置部空腔290的高度。下面将在成型模具700的描述中更详细地描述上述环形空腔19。
上述碳化硼(boron carbide)以B4C为代表，上述原材料的碳化硼可以是粉末状碳化硼。
上述原材料可以含有碳化硼粉末，也可以含有碳化硼粉末和添加剂，或可由碳化硼粉末形成。上述碳化硼粉末可以采用高纯度(碳化硼含量为99.9重量百分比以上)的，或也可以采用低纯度(碳化硼含量为95重量百分比以上且小于99.9重量百分比)的。
以D50为基准，上述碳化硼粉末的平均粒度可为约1.5μm以下，也可为约0.3μm至约1.5μm，或可为约0.4μm至约1.0μm。并且，以D50为基准，上述碳化硼粉末可具有约0.4μm至约0.8μm的平均粒径。当使用这种碳化硼粉末时，可以制得空隙形成更少且结构致密的碳化硼。
上述添加剂可以是功能添加剂，如在上述碳化硼的一部分或全部中形成碳化硼固溶体，以对碳化硼赋予功能。
上述添加剂可以是用于改善上述碳化硼的烧结性能的烧结性能改进剂。上述烧结性能改进剂可以是选自由碳、氧化硼、硅、碳化硅、氧化硅、氮化硼、氮化硅及其组合组成的组中的一种。上述烧结性能改进剂可包括氧化硼、碳及其组合。当碳用作上述烧结性能改进剂时，上述碳可以以树脂的形式加入，并且上述树脂可以通过碳化工序以碳化形式的碳被利用。作为上述树脂的碳化工序，通常可以采用碳化聚合物树脂的工序。
上述烧结性能改进剂的含量相对于上述原材料的总量可以为约30重量百分比以下，或可以为约0.1重量百分比至约30重量百分比，可以为1至25重量百分比，或可以为5至25重量百分比。若上述烧结性能改进剂的含量大于30重量百分比，则所制得的烧结体的强度可能降低。
上述碳化硼可以是碳化硼烧结体或具有与此等同的物理性质的烃类材料。具体而言，上述碳化硼可以包括具有烧结体形式的碳化硼(碳化硼烧结体)；或化学和/或物理气相沉积的碳化硼。
上述成型模具700、330、620可以通过将两个以上的分开的部分结合而形成。上述成型模具700、330、620的具体形状和作用在下面将单独说明。
上述环形空腔19中可以存在上述原材料或者在执行上述制造方法之后可以存在上述碳化硼。
上述准备步骤可以包括：原材料导入步骤，将上述原材料380、680导入到模具外壳720中，所述模具外壳720包括模具底面部710和包围上述模具底面部710上方空间的模具外面部715；及模具结合步骤，从上部侧将模具顶面部730结合到导入有上述原材料的模具外壳720的里面。
以上述模具外壳720为基准，上述模具顶面部730的一部分或全部可上下移动。如上所述，上述模具顶面部730可以进行上下移动，因此当在烧结装置300、600中通过加压部322、324、622、624施加压力时，压力更有效地传递到上述原材料，从而可以制得组织更致密的烧结体。
上述准备步骤可以包括：一次配置步骤，在模具外壳720配置内径顶面部738，模具外壳720包括模具底面部710和包围上述模具底面部上方空间的模具外面部715；原材料导入步骤，将上述原材料配置于设置有上述内径顶面部738的模具外壳720的上述环形空腔19中；及二次配置步骤，将i)主体安置顶面部731或ii)安置顶面部736和主体顶面部732配置于上述原材料上。
此时，以上述模具外壳720为基准，i)主体安置顶面部731或ii)安置顶面部736和主体顶面部732可以上下移动。在此情况下，在烧结装置300、600中，当通过加压部322、324、622、624施加压力时，压力更有效地传递到上述原材料，从而可以制得组织更致密的烧结体。
在上述碳化硼的制造方法中，为了施加较强的烧结压力，将上述成型模具由在高温下强度较强的如石墨等的材料制成，根据需要，可以使用用于加强成型模具的加强部。
上述加强部(图中未示出)用于防止从加压部322、324、622、624传递来的力量再传递到模具外表面部715，以防止成型模具700受损，其可以是包围上述模具外面部715或上述模具外壳720的追加的加强外壳(图中未示出)。
当上述成型模具本身由于在烧结过程中施加的压力等受到损坏时，上述烧结体很可能不具有预期的形状或不具有预期的物理性质(强度、相对密度等)，此时，上述加强部用来防止该情况。
上述配置步骤是将上述成型模具700、330、620装入烧结炉310或腔室630中配置加压部322、324、622、624的步骤。
只要是能够在高温加压气氛中制得上述碳化硼的装置，在上述配置步骤中所使用的烧结炉或腔室不受任何限制。在本发明中，在图4和图5中示出的烧结装置中例示烧结炉310或腔室630。
上述成型步骤是通过对上述成型模具700、330、620施加烧结温度和烧结压力来从上述原材料形成碳化硼的步骤。
如下描述般，上述成型模具700、330、620可以预先以本发明的碳化硼所要制造出的形状来形成空腔，从而能够具有成品的形状制成。
上述烧结温度可以为约1800℃至约2500℃，或可以为约1800℃至约2200℃。上述烧结压力可以为约10MPa至约110MPa，或可以为约15MPa至60MPa，或可以为约17MPa至约30MPa。在上述烧结温度和烧结压力下进行上述成型步骤时，可以更有效地制造高质量的碳化硼烧结体和含有其的环形部件。
上述烧结时间可以是0.5至10小时，或可以是0.5至7小时，或可以是0.5至4小时。
与在常压下进行的烧结工序相比，上述烧结时间相当短，即使是如此较短的时间，也可以制得具有等同或更优异的质量的烧结体。
上述成型步骤可在还原气氛中进行。当在还原气氛中进行上述成型步骤时，可以通过对氧化硼等材料进行还原，以制得碳化硼含量较高的碳化硼，所述氧化硼是碳化硼粉末与空气中的氧反应而形成的。
上述成型步骤可以通过在上述烧结炉600中的颗粒之间的间隙中产生火花来进行。在这种情况下，可以以通过连接到加压部622、624的电极612、614将脉冲形式的电能施加到上述成型模具620的方式进行。如上所述，当在施加脉冲电能的同时进行上述成型步骤时，可以通过上述电能在更短的时间内获得致密的上述烧结体。
具体而言，当在图4所示的烧结装置300(热压烧结装置)中进行上述成型步骤时，在成型模具330以包含原材料380的状态装入烧结炉310中的上加压部332和下加压部334之间的情况下，通过加热部320升温，另外，可以与此同时或单独地实施加压，以实施烧结。此时，上述烧结炉310的内部可以调节为减压气氛，或在还原气氛中进行烧结。例如，上述成型模具330可以为碳模具，并且作为上述上加压部332和下加压部334可以采用碳工具(冲头)。当通过使用上述烧结装置300来制造上述碳化硼时，可以省略其他成型过程例如线放电加工、表面放电加工等中的一部分。
在上述成型步骤中，烧结温度的最高温度区间可以为约1900℃至约2200℃，且可以保持约2小时至约5小时。此时，施加到上述成型模具330的压力可以是约15MPa至约60MPa。更具体地，施加到成型模具330的压力可以为约17MPa至约30MPa。
具体而言，当在图5所示的烧结装置600(放电等离子体烧结装置)中进行上述成型步骤时，在成型模具620以包含原材料680的状态装入腔室630中的第一加压部622和第二加压部624之间的情况下，腔室被加热部(图中未示出)升温，另外，可以与此同时或单独地实施加压，以实施烧结。此时，在上述腔室630中，从电源部610施加到第一电极612和第二电极614的电能促进上述原材料的烧结，例如，上述电源部610可以施加直流脉冲电流。
例如，上述成型模具620可以为碳模具，并且上述第一加压部622和第二加压部624可以为如金属冲头等导电冲头。当通过使用上述烧结装置600来制造上述碳化硼时，可以省略其他成型过程例如线放电加工、表面放电加工等中的一部分。
在上述成型步骤中，烧结温度的最高温度区间可以为约1800℃至约2200℃，且可以保持约2小时至约5小时。此时，施加到上述成型模具620的压力可以是约50MPa至约80MPa。更具体地，施加到成型模具620的压力可以为约55MPa至约70MPa。
成型模具700包括模具外壳720及模具顶面部730，上述模具外壳720包括模具底面部710、包围上述模具底面部710上方空间的模具外面部715，上述模具顶面部730与上述模具外壳720结合且形成环形空腔19，上述环形空腔19是形成在上述模具顶面部730与上述模具外壳720的内表面之间的空间。
此时，上述模具外壳720可以是上述模具底面部710和上述模具外面部715一体形成的一体型模具外壳。并且，上述模具外壳720可以是以使上述模具底面部710和上述模具外面部715能够分离或结合的方式形成的分离型模具外壳。
上述成型模具700用作具有上述碳化硼制造方法中所要制造的成品的形状和外观的环形空腔成型模具700，以有助于有效制造高密度、耐蚀刻性的碳化硼。即，上述成型模具可以应用于碳化硼，具体地，用于制造碳化硼环形烧结体，更具体地，用于制造碳化硼聚焦环，其应用程度良好。
构成上述成型模具700的各个部分由能够承受高温和高压的材料制成，例如，可以由石墨制成，或也可以由含石墨的复合材料制成。
上述成型模具700可包括彼此相邻设置的主体空腔190和安置部空腔290，主体空腔190和安置部空腔290之间形成有台阶能够将彼此区分。上述主体空腔190和上述安置部空腔290对应于如上所述的耐腐蚀性环形部件10的主体100和安置部200。上述台阶是指当基板1等配置在上述环形部件10上时可以使基板1稳定安置的台阶。优选地，通过形成规定的台阶来使上述主体空腔190的高度高于上述安置部空腔290的高度。
如图7A所示，上述模具顶面部730可以包括：主体顶面部732，位于上述主体空腔190上；及主体外顶面部734，包括第一表面和第二表面，上述第一表面是与上述主体顶面部732的内周面相接且位于上述安置部空腔290上的面，上述第二表面是与上述第一表面形成台阶且比第一表面更突出的面。
如图7B所示，上述模具顶面部730包括：主体顶面部732，位于上述主体空腔190上；安置顶面部736，与上述主体顶面部732的内周面相接且位于上述安置部空腔290上，其厚度大于上述主体顶面部732的厚度；及内径顶面部738，与上述安置顶面部736的内周面相接，其厚度大于上述安置顶面部736的厚度。
如图7C所示，上述模具顶面部730包括：主体安置顶面部731，位于上述环形空腔19上，且形成高度互不相同的主体空腔190和安置部空腔290的各个顶面；及内径顶面部738，与上述主体安置顶面部731的内周面相接，其厚度大于上述主体安置顶面部731的厚度。
如上所述，上述模具顶面部730由一个部分、两个部分或三个部分等形成，以便于装入呈粉末形状的上述原材料，且使施加到相关部分的压力实际上均匀传递到上述原材料整体。
当采用上述制造方法时，所制得的含碳化硼的耐腐蚀性环形部件10的形状，实际上与通过将粉末状态的原材料直接导入到成型模具中并进行烧结加工而得的成品形状相同，从而可以简化制造工序，且能够高效制造含碳化硼的耐腐蚀性环形部件10。
并且，除了简化工序的优点之外，还具有所制得的碳化硼的物理性能良好的优点。
对上述环形部件10的另一制造方法进行说明。
上述环形部件10可以通过气相沉积法制得。例如，气相沉积体可通过如CVD等的气相沉积法来制造环形部件10的表面或环形部件10整体。具体而言，当将CVD方式(CVD气相沉积批量制造方式)应用于上述环形部件10时，上述环形部件10可以通过包括沉积CVD碳化硼(BC)、去除基板、形状加工、抛光、测量及清洁的过程来制得。
上述CVD碳化硼沉积过程是在基板(主要是石墨)上形成碳化硼沉积膜的过程。该过程采用将气态材料物理地沉积在基板上的方式，其中在充分进行沉积之后，可以移除基板。
形状加工过程是通过机械加工来完成环形部件10的形状的过程。抛光过程是使表面粗糙度平滑的过程，之后检查质量并去除污染物。在本发明的范围内，上述工序中的一部分可以省略，或者可以添加其他工序。
在上述CVD工序中可以使用硼源气体和碳源气体作为气态物质。应用于上述CVD工序的硼源气体可包含选自由B2H6、BCl3、BF3及其组合组成的组中的一种。并且，在上述CVD工序中使用的碳源气体可以含有CF4。
例如，用于上述环形部件的碳化硼可以通过使用B2H6作为硼前体在500至1500℃的沉积温度下使用化学气相沉积设备进行沉积而得到的。
为了形成上述环形部件10，可以采用各种沉积或涂覆工序。对在基板上以厚膜涂覆碳化硼涂层的方法没有限制，例如有物理气相沉积法、室温喷涂法、低温喷涂法、气溶胶喷涂法、等离子喷涂法等。
在上述物理气相沉积方法中，例如，可以在氩(Ar)气氛中溅射(sputtering)碳化硼靶(target)。通过物理气相沉积法形成的涂层可以称为厚膜PVD碳化硼涂层。
上述室温喷涂法可以通过在室温下对碳化硼粉末施加压力并通过多个排出口将其喷涂到母材上而形成碳化硼层。此时，碳化硼粉末可以以真空颗粒形式使用。在上述低温喷涂方法中，通过在比常温高约60℃程度的温度下利用压缩气体的流动通过多个排出口将碳化硼粉末喷涂到母材上，以能够形成涂层形式的碳化硼层。在上述气溶胶喷雾法中，将碳化硼粉末与如聚乙二醇、异丙醇等挥发性溶剂混合，以使呈气溶胶状态，并将上述气溶胶喷雾到母材上以形成碳化硼层。在上述等离子喷涂方法中，将碳化硼粉末注入高温等离子体射流中，从而将在等离子体射流中熔化的上述粉末以超高速喷射到母材上，以形成碳化硼层。
参照图2，在本发明的另一实施例的蚀刻装置500中，腔室上部组装体520和腔室外壳510连接到连接部516，且带有电极的电极板组装体524设置在腔室上部组装体520。在腔室外壳510中设有通过垂直移动装置550能够升降的基板支架530，在安置基板1的位置设有作为聚焦环的环形部件10，挡板564可以设置在上述基板支架530周边。在上述基板支架530和挡板564之间还可设有屏蔽环562。
上述蚀刻装置500通过使用聚焦环等来作为如上所述的环形部件10，从而更有效地进行基板的蚀刻。
本发明的又一实施例的基板的蚀刻方法通过如上所述的蚀刻装置500蚀刻基板1且制造微电子电路等。具体而言，上述蚀刻方法包括:安装步骤，将如上所述的环形部件10安装于上述蚀刻装置500，且配置基板1使得基板1的边缘位于上述安置部顶面206上；及蚀刻步骤，启动上述蚀刻装置，按预定的图案蚀刻上述基板1，以制造蚀刻基板或微电子部件。上述蚀刻装置可以为等离子蚀刻装置。
上述基板的蚀刻方法通过使用如上所述的环形部件10来更有效地且减少缺陷地制造蚀刻基板或电子电路装置。
在下文中，将通过具体实施例更具体地描述本发明。然而，下述实施例只不过是用于帮助理解本发明的示例，而本发明的范围不限于此。
1.制造例1至8的聚焦环的制造
将如碳化硼颗粒(粒径D50＝0.7μm)、碳等的原材料和溶剂放入浆料混合器中并通过球磨法混合以制得浆化原材料。将浆化的原料喷雾干燥并颗粒化，以制造颗粒化的原材料。颗粒化的颗粒的电子显微照片显示在图8的插图中。
将上述原材料各自填充在橡胶模具中，该橡胶模具为了形成聚焦环的生坯而制成且具有圆盘形空腔，上述橡胶模具装载在CIP装置上并进行加压，以制造生坯。上述生坯经过以使生坯具有与聚焦环类似的尺寸的加工的生坯加工，然后进行碳化工序。在烧结炉中对经过碳化工序的生坯进行常压烧结。如上所述制得的烧结体经过使烧结体的表面平坦化的工作，通过线放电方法以聚焦环的形状进行形状加工，以制得每个实施例的聚焦环。每个制造例中所采用的原材料含量、烧结温度和时间已总结在下表1中。
2.制造例9至14的聚焦环的制造
将碳化硼颗粒(粒径D50：0.7μm)填充到如图7A、图7B、图7C所示的成型模具中，将上述成型模具装入如图4所示的设备中，然后以在下表1中示出的温度、压力和时间进行烧结，从而制得制造例9至14的聚焦环。
3.比较例1至3的聚焦环
通过CVD方法制造多晶SiC，并将其用作比较例1的聚焦环。具体而言，在石墨基板上形成SiC沉积膜，去除石墨基板，然后经过形状加工和抛光过程以制造比较例1的聚焦环。将在石墨基板上沉积SiC的样品的截面照片示于图9的插图，在下面说明的耐等离子测试后的表面照片示于图9。
作为Si聚焦环采用单晶Si100、111，以用作比较例2的聚焦环。
WC聚焦环使用了本公司的产品(具体制造方法参见本公司的授权专利号10-1870051)。
[表1]
Figure BDA0002163388820000241
*添加剂1采用碳作为烧结性能改进剂。
**添加剂2采用氧化硼作为烧结性能改进剂。
4.物理性能评价
(1)相对密度评价和表面观察
通过阿基米德法测量相对密度(％)。结果如下表2所示。并且，用电子显微镜观察表面特性，各个表面特性示于附图中。“-”符号表示未测量。
(2)导热率、电阻特性和蚀刻率特性
用激光闪光装置(LFA457)测量导热率[W/(m*k)]。
用电阻率表面电阻计(MCP-T610)测量电阻特性(Ω·cm)。
(3)蚀刻率特性和颗粒是否形成
通过向等离子体设备施加2000W的RF功率，在相同的温度和气氛下测量蚀刻率特性(％)。
关于颗粒形成与否，是根据评估蚀刻率特性时的气氛或在评估后在设备腔室中有无残留颗粒来进行评估的。
上述评估结果示于表2和表3中。
[表2]
Figure BDA0002163388820000251
[表3]
Figure BDA0002163388820000252
Figure BDA0002163388820000261
参照上述实验结果，可以确认制造例1至14的样品整体上具有优异的状态密度特性，并且对表面特性结果进行观察，也会发现碳区域的分布是比较均匀的。
尤其，在制造例14的情况下，确认了相对密度相当高，而且比较了对断裂面的确认结果，也会发现是相当致密的，并且具有实质上几乎观察不到气孔的致密结构。
采用氧化硼作为烧结性能改进剂的制造例5与使用相同量的碳的制造例3相比，具有更高的相对密度，另外，同时使用碳和氧化硼的制造例7与采用相同烧结条件的其他样品相比，具有显著优异的相对密度值。
如此制得的样品的导热率特性与比较例1的碳化硅有区别，即，在宽温度范围内表现出相对恒定的导热率，且与碳化硅、碳化钨、单晶硅相比呈现显著优异的蚀刻率，从而被评价为具有相当优异的耐蚀刻性。并且，在等离子体环境中通过与氟离子结合而不形成颗粒，因此被评价为可以进行缺陷较少的高精度蚀刻加工。
已对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本领域技术人员将会理解的是，可对其进行各种修改和替换，而不会脱离在所附权利要求中阐明的本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种蚀刻装置用环形部件，其特征在于，包括：
主体，由主体顶面、主体底面、主体外径面及主体内径面围成，上述主体顶面和上述主体底面隔开规定间隔，上述主体外径面为将上述主体顶面的外侧轮廓线和上述主体底面的外侧轮廓线相连接的面，上述主体内径面与上述主体顶面的内侧轮廓线相连接且包围主体的一部分或全部；及
安置部，由安置部顶面、安置部底面及安置部内径面围成，上述安置部顶面的外径直接连接到上述主体内径面且上述安置部顶面位于低于上述主体顶面的位置，上述安置部底面与上述安置部顶面隔开规定间隔且与上述主体底面连接，上述安置部内径面为将上述安置部顶面的内侧轮廓线和上述安置部底面的内侧轮廓线相连接的面，
其中，上述主体顶面与上述安置部顶面之间形成台阶，使得基板能够安置在上述安置部顶面上，
上述环形部件在表面或整体上包含有经碳化硼含有颗粒进行颈缩而成的碳化硼，且在400℃下测量的导热率值在27W/(m*k)以下。
2.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，以上述安置部顶面与上述安置部底面之间的距离为基准，上述主体顶面与上述主体底面之间的距离为所述基准的1.5至3倍。
3.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，对上述主体顶面或上述安置部顶面测得的表面粗糙度为0.1μm至1.2μm。
4.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，上述主体顶面或上述安置部顶面的空隙率为3％以下。
5.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，上述主体顶面或上述安置部顶面在25℃下测得的导热率值与在800℃下测得的导热率值之间的比为1:0.2至3。
6.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，在上述主体顶面或上述安置部顶面中，气孔的直径为10μm以上的部分所占面积为5％以下。
7.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，上述环形部件在等离子蚀刻装置中与氟离子或氯离子接触时不形成颗粒。
8.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，上述主体顶面相对于由单晶硅制成的主体顶面具有55％以下的蚀刻率。
9.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，上述蚀刻装置用环形部件的待更换时长为单晶硅的待更换时长的两倍以上，上述待更换时长是以上述主体顶面为基准时主体的高度降低至初始主体高度的10％以上所需的时间。
10.根据权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件，其特征在于，上述环形部件为在等离子体处理装置的腔室内供基板安置的聚焦环。
11.一种蚀刻装置，其特征在于，安装有权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件作为聚焦环。
12.一种基板的蚀刻方法，其特征在于，包括：
安装步骤，将权利要求1所述的蚀刻装置用环形部件安装于等离子蚀刻装置作为聚焦环，且配置基板使得基板位于上述安置部顶面上；及
蚀刻步骤，启动上述等离子蚀刻装置，按预定的图案蚀刻上述基板，以制造蚀刻基板。
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