JP7569899B2 - フォーカスリング及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明はフォーカスリング及びその製造方法に係り、より詳しくは、半導体プラズマエッチングに利用されるフォーカスリング及びその製造方法に関する。
一般に、半導体素子はシリコンウェハの上に加工工程を繰り返し施され完成される。半導体の加工工程は、その素材となるウェハに対する酸化、マスキング、フォトレジスト塗布、エッチング、拡散、及び積層工程などを含む。また、上記工程の前後で補助的に洗浄、乾燥、及び検査などの工程が行われる。特に、エッチング工程は実質的にウェハの上にパターンを形成する重要な工程である。エッチング工程は大きくウェットエッチングとドライエッチングに区分される。
ドライエッチング工程は、フォト工程の後に形成されるフォトレジストパターンの暴露された部位を除去するための工程である。密閉されている内部空間に所定間隔で離隔されて設置される上部電極及び下部電極に高周波電力を印加して電場を形成し、上記電場で密閉空間の内部に供給される反応ガスを活性化してプラズマ状態にした後、プラズマ状態のイオンが下部電極の上に位置するウェハをエッチングする工程である。
ドライエッチング工程は、フォト工程の後に形成されるフォトレジストパターンの暴露された部位を除去するための工程である。密閉されている内部空間に所定間隔で離隔されて設置される上部電極及び下部電極に高周波電力を印加して電場を形成し、上記電場で密閉空間の内部に供給される反応ガスを活性化してプラズマ状態にした後、プラズマ状態のイオンが下部電極の上に位置するウェハをエッチングする工程である。
プラズマはウェハの上面の全体領域を暴露するようにすることが好ましい。そのために、下部電極の上部にあるチャック本体の周縁を囲むようにフォーカスリングが配置される（特許文献１を参照）。
フォーカスリングはチャック本体の上部に形成される高周波電力の印加による電場形成領域をウェハが位置する領域に集中させ、ウェハはプラズマが形成される領域の中心に置かれて全体が均一にエッチングされる。
フォーカスリングはチャック本体の上部に形成される高周波電力の印加による電場形成領域をウェハが位置する領域に集中させ、ウェハはプラズマが形成される領域の中心に置かれて全体が均一にエッチングされる。
本発明の目的とするところは、優れた耐久性を有する異種素材が積層されたフォーカスリング及びその製造方法を提供することにある。
本発明のフォーカスリングは、第１素材からなる第１リングと、前記第１リングによってカバーされる第２リングとからなり、前記第２リングは前記第１素材とは異なる第２素材で構成され、前記第１リングと前記第２リングを互いに結合する締結部材と、を含み、前記締結部材は、前記第２リングを貫通する貫通部と、前記第１リングの下部に埋め込まれる埋立部とを含み、前記貫通部は第１直径を有し、前記埋立部は前記第１直径より大きいか同じである第２直径を有することを特徴とする。
本発明のフォーカスリングの製造方法は、第１素材からなる第１リングにリセスを形成するステップと、前記第１素材とは異なる第２素材からなる第２リングに貫通孔を形成するステップと、前記リセスと前記貫通孔が互いに整列するように前記第１リングと前記第２リングを互いに積層するステップと、前記リセスと前記貫通孔は互いに連通して締結溝を形成し、前記締結溝内にボンド組成物を提供するステップと、前記ボンド組成物を硬化し、前記第１リングと前記第２リングを互いに結合する締結部材を形成するステップと、を含み、前記貫通孔は第１直径で形成され、前記リセスは前記第１直径より大きいか同じである第２直径で形成されることを特徴とする。
本発明によると本発明の実施例によるフォーカスリングはエッチング耐性が高い第１リングが第２リングの代わりにプラズマに暴露されるため、フォーカスリングの耐久性を向上させることができる。第２リングは第１リングに比べ安価な素材を使用することができるため、フォーカスリングの経済性を向上させることができる。
第１リングと第２リングは締結部材によって物理的及び科学的に固く結合されるが、締結部材を物理的結合方式ではなく化学的硬化方式で形成されることができるため、フォーカスリングの製造が容易で、第１リングと第２リングを安定的に結合することができる。
上記締結部材は焼却工程で選択的に除去することができ、プラズマに暴露されて摩耗された第１リングを容易に新しい第１リングに取替えることができるため、フォーカスリングの経済性を更に向上させることができる。
第１リングと第２リングは締結部材によって物理的及び科学的に固く結合されるが、締結部材を物理的結合方式ではなく化学的硬化方式で形成されることができるため、フォーカスリングの製造が容易で、第１リングと第２リングを安定的に結合することができる。
上記締結部材は焼却工程で選択的に除去することができ、プラズマに暴露されて摩耗された第１リングを容易に新しい第１リングに取替えることができるため、フォーカスリングの経済性を更に向上させることができる。
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すると明確になるはずである。しかし、本発明は以下に開示される実施例に限らず、互いに異なる様々な形態に具現されるはずであるが、但し、本実施例は本発明の開示が完全になるようにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は特許請求の範囲によってのみ定義される。明細書全文にわたって、同じ符号は同じ構成要素を指す。
本明細書で使用された用語は実施例を説明するためのものであって、本発明を制限するものではない。本明細書において、単数形は文の中で特に言及されない限り複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、ステップ、動作、及び／または装置は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作、及び／または装置の存在または追加を排除しない。以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
本明細書で使用された用語は実施例を説明するためのものであって、本発明を制限するものではない。本明細書において、単数形は文の中で特に言及されない限り複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、ステップ、動作、及び／または装置は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作、及び／または装置の存在または追加を排除しない。以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明の実施例として、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式でプラズマを生成し基板を処理するプラズマ装置について説明する。しかし、本発明はこれに限らず、容量結合プラズマ（ＣＣＰ：Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式またはリモートプラズマ方式など、プラズマを利用して基板を処理する多様な種類の装置に適用することができる。
また、本発明の実施例では支持ユニットとして静電チャックを例に挙げて説明する。しかし、本発明はこれに限らず、支持ユニットは機械的クランピングによって基板を支持するか、真空によって基板を支持してもよい。
また、本発明の実施例では支持ユニットとして静電チャックを例に挙げて説明する。しかし、本発明はこれに限らず、支持ユニットは機械的クランピングによって基板を支持するか、真空によって基板を支持してもよい。
図１は、本発明の実施例によるプラズマ装置を概略的に説明するための図である。
図１に示したとおり、プラズマ装置１０はプラズマを利用して基板Ｗを処理する。例えば、プラズマ装置１０は基板Ｗに対してプラズマを利用してエッチングを行う。プラズマ装置１０は、チェンバ１００と、支持ユニット２００と、ガス供給ユニット３００と、プラズマソース４００と、排気ユニット５００とを含む。
チェンバ１００は内部に基板Ｗを処理する処理空間を有する。チェンバ１００は筐体１１０とカーバ１２０とを含む。
筐体１１０は上面が開放される。つまり、筐体１１０の内部空間は開放される。筐体１１０の内部空間は基板処理工程が行われる処理空間として提供される。
筐体１１０は金属材質を含む。例えば、筐体１１０はアルミニウムを含み、筐体１１０は接地される。
図１に示したとおり、プラズマ装置１０はプラズマを利用して基板Ｗを処理する。例えば、プラズマ装置１０は基板Ｗに対してプラズマを利用してエッチングを行う。プラズマ装置１０は、チェンバ１００と、支持ユニット２００と、ガス供給ユニット３００と、プラズマソース４００と、排気ユニット５００とを含む。
チェンバ１００は内部に基板Ｗを処理する処理空間を有する。チェンバ１００は筐体１１０とカーバ１２０とを含む。
筐体１１０は上面が開放される。つまり、筐体１１０の内部空間は開放される。筐体１１０の内部空間は基板処理工程が行われる処理空間として提供される。
筐体１１０は金属材質を含む。例えば、筐体１１０はアルミニウムを含み、筐体１１０は接地される。
筐体１１０の底面には排気孔１０２が提供される。排気孔１０２は排気ライン１５１と連結される。工程過程で発生した反応副産物及び筐体１１０の内部に残留するガスは排気ライン１５１を介して外部に排出される。排気過程によって筐体１１０の内部は所定圧力に減圧される。
カバー１２０は筐体１１０の開放された上面を覆う。カバー１２０は板状を有し、筐体１１０の内部空間を密閉する。カバー１２０は誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）ウィンドウを含む。
カバー１２０は筐体１１０の開放された上面を覆う。カバー１２０は板状を有し、筐体１１０の内部空間を密閉する。カバー１２０は誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）ウィンドウを含む。
ライナー１３０が筐体１１０の内部に提供される。ライナー１３０は上面及び底面が開放された内部空間を有する。言い換えれば、ライナー１３０は円筒状を有する。ライナー１３０は筐体１１０の内側面に相応する半径を有する。ライナー１３０は筐体１１０の内側面に沿って下に延長される。
ライナー１３０はその上部に支持される支持リング１３１を含む。支持リング１３１はリング状を有し、ライナー１３０の周縁に沿ってライナー１３０の外側に突出される。支持リング１３１は筐体１１０の上部に提供されてライナー１３０を支持する。
ライナー１３０はその上部に支持される支持リング１３１を含む。支持リング１３１はリング状を有し、ライナー１３０の周縁に沿ってライナー１３０の外側に突出される。支持リング１３１は筐体１１０の上部に提供されてライナー１３０を支持する。
ライナー１３０は筐体１１０と同じ材質を含むことが好ましい。例えば、ライナー１３０はアルミニウムを含む。ライナー１３０は筐体１１０の内側面を保護する。例えば、工程ガスが励起される過程でチェンバ１００の内部にはアーク（Ａｒｃ）放電が発生する。アーク放電は周辺装置を損傷する恐れがある。ライナー１３０は筐体１１０の内側面を保護し、筐体１１０の内側面がアーク放電で損傷することを防止する。また、基板処理工程の途中で発生する反応副産物が筐体１１０の内側壁に蒸着することを防止する。ライナー１３０は筐体１１０に比べコストが安価であり、交換が容易にできる。よって、アーク放電でライナー１３０が損傷すれば、損傷したライナー１３０は新しいライナー１３０に取替えることができる。
支持ユニット２００はチェンバ１００内部の処理空間内で基板Ｗを支持する。例えば、支持ユニット２００は筐体１１０の内部に配置される。支持ユニット２００は静電気力（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｆｏｒｃｅ）を利用して基板Ｗを吸着する静電チャック方式で提供される。他の方法として、支持ユニット２００は機械的クランピングのような多様な方式で基板Ｗを支持してもよい。以下では静電チャック方式で提供される支持ユニット２００について説明する。
支持ユニット２００は、チャック２２０、２３０、２５０とエッジリング２４０とを含む。チャック２２０、２３０、２５０は工程を行う際に基板Ｗを支持する。チャック２２０、２３０、２５０は支持板２２０と、流路形成板２３０と、絶縁プレート２５０とを含む。
支持ユニット２００は、チャック２２０、２３０、２５０とエッジリング２４０とを含む。チャック２２０、２３０、２５０は工程を行う際に基板Ｗを支持する。チャック２２０、２３０、２５０は支持板２２０と、流路形成板２３０と、絶縁プレート２５０とを含む。
支持板２２０は支持ユニット２００の上部に位置する。支持板２２０は円盤状の誘電体で提供される。例えば、支持板２２０はクォーツを含む。支持板２２０の上面には基板Ｗが配置される。支持板２２０の上面は基板Ｗより小さい半径を有する。支持板２２０には基板Ｗの底面に熱伝達ガスが供給される通路として利用される第１供給流路２２１が提供される。支持板２２０内には静電電極２２３とヒータ２２５が埋め込まれる。
静電電極２２３はヒータ２２５の上に配置される。静電電極２２３は第１下部電源２２３ａと電気的に連結される。静電電極２２３に印加される電流によって静電電極２２３と基板Ｗとの間には静電気力が作用し、静電気力によって基板Ｗは支持板２２０に吸着される。
静電電極２２３はヒータ２２５の上に配置される。静電電極２２３は第１下部電源２２３ａと電気的に連結される。静電電極２２３に印加される電流によって静電電極２２３と基板Ｗとの間には静電気力が作用し、静電気力によって基板Ｗは支持板２２０に吸着される。
ヒータ２２５は第２下部電源２２５ａと電気的に連結される。ヒータ２２５は第２下部電源２２５ａで印加された電流に抵抗することで熱を発生する。発生した熱は支持板２２０を介して基板Ｗに伝達される。ヒータ２２５から発生した熱によって基板Ｗは設定温度に維持される。ヒータ２２５は螺旋状のコイルを含む。
支持板２２０の下に流路形成板２３０が提供される。支持板２２０の底面と流路形成板２３０の上面は接着剤２３６によって互いに接着される。流路形成板２３０内に第１循環流路２３１、第２循環流路２３２、及び第２供給流路２３３が提供される。第１循環流路２３１は熱伝達ガスが循環する通路として提供される。第２循環流路２３２は冷却流体が循環する通路として提供される。第２供給流路２３３は第１循環流路２３１と第１供給流路２２１を互いに連結する。例えば、流路形成板２３０はクォーツを含む。
支持板２２０の下に流路形成板２３０が提供される。支持板２２０の底面と流路形成板２３０の上面は接着剤２３６によって互いに接着される。流路形成板２３０内に第１循環流路２３１、第２循環流路２３２、及び第２供給流路２３３が提供される。第１循環流路２３１は熱伝達ガスが循環する通路として提供される。第２循環流路２３２は冷却流体が循環する通路として提供される。第２供給流路２３３は第１循環流路２３１と第１供給流路２２１を互いに連結する。例えば、流路形成板２３０はクォーツを含む。
一実施例として、第１循環流路２３１は流路形成板２３０の内部に螺旋状に提供される。他の実施例として、第１循環流路２３１は互いに異なる半径を有するリング状の流路を含んでもよい。上記リング状の流路は同じ中心軸を有するように配置される。
第１循環流路２３１は熱伝達媒体供給ライン２３１ｂを介して熱伝達媒体貯蔵部２３１ａと連結される。熱伝達媒体貯蔵部２３１ａには熱伝達媒体が貯蔵される。熱伝達媒体は不活性ガスを含む。一実施例として、熱伝達媒体はヘリウム（Ｈｅ）ガスを含む。ヘリウムガスは供給ライン２３１ｂを介して第１循環流路２３１に供給され、第２供給流路２３３と第１供給流路２２１を順次に経て基板Ｗの底面に供給される。ヘリウムガスは基板Ｗと支持板２２０との間の熱交換を助ける媒介体の役割をする。よって、基板Ｗは全体的に温度が均一である。
第１循環流路２３１は熱伝達媒体供給ライン２３１ｂを介して熱伝達媒体貯蔵部２３１ａと連結される。熱伝達媒体貯蔵部２３１ａには熱伝達媒体が貯蔵される。熱伝達媒体は不活性ガスを含む。一実施例として、熱伝達媒体はヘリウム（Ｈｅ）ガスを含む。ヘリウムガスは供給ライン２３１ｂを介して第１循環流路２３１に供給され、第２供給流路２３３と第１供給流路２２１を順次に経て基板Ｗの底面に供給される。ヘリウムガスは基板Ｗと支持板２２０との間の熱交換を助ける媒介体の役割をする。よって、基板Ｗは全体的に温度が均一である。
第２循環流路２３２は冷却流体供給ライン２３２ｃを介して冷却流体貯蔵部２３２ａと連結される。冷却流体貯蔵部２３２ａには冷却流体が貯蔵される。冷却流体貯蔵部２３２ａ内には冷却器２３２ｂが提供される。冷却器２３２ｂは冷却流体を所定温度に冷却する。それとは異なり、冷却器２３２ｂは冷却流体供給ライン２３２ｃの上に設置されてもよい。冷却流体供給ライン２３２ｃを介して第２循環流路２３２に供給された冷却流体は、第２循環流路２３２に沿って循環して流路形成板２３０を冷却する。流路形成板２３０は冷却されながら支持板２２０と基板Ｗを共に冷却させて基板Ｗを所定温度に維持する。上記の理由によりエッジリング２４０の下部は上部に比べ温度が低い。
流路形成板２３０の下に絶縁プレート２５０が提供される。絶縁プレート２５０は絶縁物質を含み、流路形成板２３０と下部カバー２７０を互いに電気的に絶縁させる。
支持ユニット２００の下に下部カバー２７０が提供される。下部カバー２７０は筐体１１０の底から垂直に離隔されて配置される。下部カバー２７０は上面が開放された内部空間を有する。下部カバー２７０の上面は絶縁プレート２５０によって覆われる。よって、下部カバー２７０の断面の外部半径は絶縁プレート２５０の外部半径と同じ長さで提供される。下部カバー２７０の内部空間には搬送される基板Ｗを外部の搬送部材から伝達されて支持板２２０に安着させるリフトピンが位置する。
支持ユニット２００の下に下部カバー２７０が提供される。下部カバー２７０は筐体１１０の底から垂直に離隔されて配置される。下部カバー２７０は上面が開放された内部空間を有する。下部カバー２７０の上面は絶縁プレート２５０によって覆われる。よって、下部カバー２７０の断面の外部半径は絶縁プレート２５０の外部半径と同じ長さで提供される。下部カバー２７０の内部空間には搬送される基板Ｗを外部の搬送部材から伝達されて支持板２２０に安着させるリフトピンが位置する。
下部カバー２７０は連結部材２７３を含む。連結部材２７３は下部カバー２７０の外側面と筐体１１０の内側壁を互いに連結する。連結部材２７３は下部カバー２７０の外側面に一定間隔で複数個で提供される。連結部材２７３は支持ユニット２００を支持する。また、連結部材２７３は筐体１１０の内側壁と連結されることで下部カバー２７０が接地（ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ）されるようにする。第１下部電源２２３ａと連結される第１電源ライン２２３ｃ、第２下部電源２２５ａと連結される第２電源ライン２２５ｃ、熱伝達媒体貯蔵部２３１ａと連結される熱伝達媒体供給ライン２３１ｂ、並びに冷却流体貯蔵部２３２ａと連結される冷却流体供給ライン２２３ｃは、連結部材２７３の内部空間を介して下部カバー２７０の内部に延長される。
ガス供給ユニット３００はチェンバ１００内部の処理空間に工程ガスを供給する。ガス供給ユニット３００は、ガス供給ノズル３１０と、ガス供給ライン３２０と、ガス貯蔵部３３０とを含む。ガス供給ノズル３１０はカバー１２０の中央部に提供される。ガス供給ノズル３１０の底面には噴射口が形成される。噴射口を介してチェンバ１００の内部に工程ガスが供給される。
ガス供給ライン３２０はガス供給ノズル３１０とガス貯蔵部３３０を互いに連結する。ガス供給ライン３２０はガス貯蔵部３３０に貯蔵された工程ガスをガス供給ノズル３１０に供給する。ガス供給ライン３２０には弁３２１が提供される。弁３２１はガス供給ライン３２０を開閉し、ガス供給ライン３２０を介して供給される工程ガスの流量を調節する。
ガス供給ライン３２０はガス供給ノズル３１０とガス貯蔵部３３０を互いに連結する。ガス供給ライン３２０はガス貯蔵部３３０に貯蔵された工程ガスをガス供給ノズル３１０に供給する。ガス供給ライン３２０には弁３２１が提供される。弁３２１はガス供給ライン３２０を開閉し、ガス供給ライン３２０を介して供給される工程ガスの流量を調節する。
プラズマソース４００はチェンバ１００内に供給される工程ガスからプラズマを生成する。プラズマソース４００はチェンバ１００の処理空間の外部に提供される。一実施例として、プラズマソース４００として誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ソースが使用される。プラズマソース４００は、アンテナシール４１０と、アンテナ４２０と、プラズマ電源４３０とを含む。
アンテナシール４１０は下部が開放された円筒状を有する。アンテナシール４１０はチェンバ１１０と対応する直径を有する。アンテナシール４１０の下端はカバー１２０に脱着可能に提供される。
アンテナシール４１０は下部が開放された円筒状を有する。アンテナシール４１０はチェンバ１１０と対応する直径を有する。アンテナシール４１０の下端はカバー１２０に脱着可能に提供される。
アンテナ４２０はアンテナシール４１０の内部に配置される。アンテナ４２０は螺旋状のコイル状を有する。アンテナ４２０はプラズマ電源４３０と連結される。アンテナ４２０はプラズマ電源４３０から電力を印加される。プラズマ電源４３０はチェンバ１００の外部に位置する。電力が印加されたアンテナ４２０はチェンバ１００の処理空間に電磁場を形成する。工程ガスは電磁場によってプラズマ状態に励起される。
排気ユニット５００は筐体１１０の内側壁と支持ユニット２００との間に提供される。排気ユニット５００は貫通孔５１１が形成される排気板５１０を含む。排気板５１０は環状のリング状を有する。排気板５１０には複数の貫通孔５１１が提供される。筐体１１０内に提供された工程ガスは排気板５１０の貫通孔５１１を通過して排気孔１０２に排気される。排気板５１０の形状及び貫通孔５１１の形状によって工程ガスの流れが制御される。
排気ユニット５００は筐体１１０の内側壁と支持ユニット２００との間に提供される。排気ユニット５００は貫通孔５１１が形成される排気板５１０を含む。排気板５１０は環状のリング状を有する。排気板５１０には複数の貫通孔５１１が提供される。筐体１１０内に提供された工程ガスは排気板５１０の貫通孔５１１を通過して排気孔１０２に排気される。排気板５１０の形状及び貫通孔５１１の形状によって工程ガスの流れが制御される。
図２は、本発明の実施例によるエッジリングを説明するための図であって、図１のＭ領域の拡大断面図である。
図１及び図２を参照すると、エッジリング２４０は支持ユニット２００の縁領域の上に配置される。エッジリング２４０はリング状を有し、支持板２２０の縁を囲むように提供される。例えば、エッジリング２４０は支持板２２０の縁に沿って配置される。
エッジリング２４０はシース（Ｓｈｅａｔｈ）及び／またはプラズマの界面を調節する。エッジリング２４０はフォーカスリングＦＣＲと、カバーリングＣＶＲとを含む。カバーリングＣＶＲはフォーカスリングＦＣＲの下に提供される。カバーリングＣＶＲはその上面で垂直に突出される突出部ＰＲＰを含む。例えば、カバーリングＣＶＲはクォーツのような絶縁体を含む。
図１及び図２を参照すると、エッジリング２４０は支持ユニット２００の縁領域の上に配置される。エッジリング２４０はリング状を有し、支持板２２０の縁を囲むように提供される。例えば、エッジリング２４０は支持板２２０の縁に沿って配置される。
エッジリング２４０はシース（Ｓｈｅａｔｈ）及び／またはプラズマの界面を調節する。エッジリング２４０はフォーカスリングＦＣＲと、カバーリングＣＶＲとを含む。カバーリングＣＶＲはフォーカスリングＦＣＲの下に提供される。カバーリングＣＶＲはその上面で垂直に突出される突出部ＰＲＰを含む。例えば、カバーリングＣＶＲはクォーツのような絶縁体を含む。
フォーカスリングＦＣＲは、その上部に位置する第１リングＲＩＮ１と、その下部に位置する第２リングＲＩＮ２と、第１リングＲＩＮ１と第２リングＲＩＮ２を互いに結合する少なくとも一つの締結部材ＦＴＭとを含む。締結部材ＦＴＭはボルトと類似した形状を有するが、これについては後ほど詳細に説明する。
第１リングＲＩＮ１は上面が露出される。第１リングＲＩＮ１の上面は支持面ＳＵＳと最上面ＴＴＳとを含む。支持面ＳＵＳは支持板２２０の上面と同じ高さで提供され、基板Ｗの縁の底面と接する。他の実施例として、第１リングＲＩＮ１の支持面ＳＵＳは支持板２２０の上面より所定寸法だけ低く提供されてもよいが、それによって基板Ｗの縁の底面と支持面ＵＳＵＳが所定間隔で互いに離隔されてもよい。
第１リングＲＩＮ１は上面が露出される。第１リングＲＩＮ１の上面は支持面ＳＵＳと最上面ＴＴＳとを含む。支持面ＳＵＳは支持板２２０の上面と同じ高さで提供され、基板Ｗの縁の底面と接する。他の実施例として、第１リングＲＩＮ１の支持面ＳＵＳは支持板２２０の上面より所定寸法だけ低く提供されてもよいが、それによって基板Ｗの縁の底面と支持面ＵＳＵＳが所定間隔で互いに離隔されてもよい。
第１リングＲＩＮ１の最上面ＴＴＳは支持面ＳＵＳより高い。支持面ＳＵＳと最上面ＴＴＳの高さの差によって、シース、プラズマの界面、及び電場が調節される。結果的にフォーカスリングＦＣＲはプラズマが基板Ｗの上に集中するように誘導する。
第２リングＲＩＮ２はフォーカスリングＦＣＲの下部構造を構成する。第２リングＲＩＮ２は第１リングＲＩＮ１とは異なる素材を含む。例えば、第１リングＲＩＮ１は炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含み、第２リングＲＩＮ２はシリコン（Ｓｉ）を含む。シリコン（Ｓｉ）は炭化ケイ素（ＳｉＣ）に比べコストが安価である。フォーカスリングＦＣＲ全体が炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなることに比べ、本発明のフォーカスリングＦＣＲは外部に露出される第１リングＲＩＮ１のみ炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなるため経済的である。
第２リングＲＩＮ２はフォーカスリングＦＣＲの下部構造を構成する。第２リングＲＩＮ２は第１リングＲＩＮ１とは異なる素材を含む。例えば、第１リングＲＩＮ１は炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含み、第２リングＲＩＮ２はシリコン（Ｓｉ）を含む。シリコン（Ｓｉ）は炭化ケイ素（ＳｉＣ）に比べコストが安価である。フォーカスリングＦＣＲ全体が炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなることに比べ、本発明のフォーカスリングＦＣＲは外部に露出される第１リングＲＩＮ１のみ炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなるため経済的である。
締結部材ＦＴＭは第２リングＲＩＮ２を貫通するボルト状を有する。締結部材ＦＴＭは第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２と接着されることで、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２を互いに結合する。締結部材ＦＴＭは第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２とは異なる素材のセラミックまたは高分子を含む。
フォーカスリングＦＣＲの下にカバーリングＣＶＲが提供される。カバーリングＣＶＲは支持板２２０の外周面を囲むリング状を有する。カバーリングＣＶＲはフォーカスリングＦＣＲの底がプラズマに暴露されることを防止する。カバーリングＣＶＲの突出部ＰＲＰはフォーカスリングＦＣＲのグルーブＧＲＶと噛み合う。
フォーカスリングＦＣＲの下にカバーリングＣＶＲが提供される。カバーリングＣＶＲは支持板２２０の外周面を囲むリング状を有する。カバーリングＣＶＲはフォーカスリングＦＣＲの底がプラズマに暴露されることを防止する。カバーリングＣＶＲの突出部ＰＲＰはフォーカスリングＦＣＲのグルーブＧＲＶと噛み合う。
本発明の他の実施例として、図示していないが、カバーリングＣＶＲの下にカプラーが更に提供されてもよい。カプラーは流路形成板２３０の上にカバーリングＣＶＲを固定させる。カプラーは熱伝導性の高い素材を含む。一例として、カプラーはアルミニウムのような金属を含む。カプラーは熱伝導接着剤によって流路形成板２３０の上面に接合される。カバーリングＣＶＲは熱伝送接着剤によってカプラーの上面に接合される。一例として、上記熱伝導接着剤はシリコンパッドを含む。
本発明の一実施例として、フォーカスリングＦＣＲの下に第１供給流路２２１が提供される。第１供給流路２２１を介してヘリウムガスが支持板２２０とフォーカスリングＦＣＲとの間に供給される。ヘリウムガスはプラズマ装置１０が動作する間にフォーカスリングＦＣＲの温度を制御する。ヘリウムガスがフォーカスリングＦＣＲの温度を制御することで、プラズマの均一性を制御することができる。
第１供給流路２２１を介して供給されたヘリウムガスは第２リングＲＩＮ２と支持板２２０との間のギャップに沿って流れる。プラズマ装置１０が動作する間に支持板２２０と第２リングＲＩＮ２との間が密着されて、フォーカスリングＦＣＲからヘリウムガスが漏れる現象を防止する。
第１供給流路２２１を介して供給されたヘリウムガスは第２リングＲＩＮ２と支持板２２０との間のギャップに沿って流れる。プラズマ装置１０が動作する間に支持板２２０と第２リングＲＩＮ２との間が密着されて、フォーカスリングＦＣＲからヘリウムガスが漏れる現象を防止する。
図３は、本発明の実施例によるフォーカスリングの底面を示す平面図である。図４は、図３のＡ－Ａ’線による断面図である。図５は、図３のフォーカスリングの一部を示す斜視図である。
図３乃至図５を参照すると、フォーカスリングＦＣＲは、第１リングＲＩＮ１と、第２リングＲＩＮ２と、複数個の締結部材ＦＴＭとを含む。複数個の締結部材ＦＴＭは第１リングＲＩＮ１と第２リングＲＩＮ２を互いに結合する。
第１リングＲＩＮ１は第２方向Ｄ３への中心軸ＡＸを有するリング状を有する。第２リングＲＩＮ２は第１リングＲＩＮ１と同じ中心軸ＡＸを有するリング状を有する。一例として、第１リングＲＩＮ１は第１素材を含み、第２リングＲＩＮ２は上記第１素材とは異なる第２素材を含む。
図３乃至図５を参照すると、フォーカスリングＦＣＲは、第１リングＲＩＮ１と、第２リングＲＩＮ２と、複数個の締結部材ＦＴＭとを含む。複数個の締結部材ＦＴＭは第１リングＲＩＮ１と第２リングＲＩＮ２を互いに結合する。
第１リングＲＩＮ１は第２方向Ｄ３への中心軸ＡＸを有するリング状を有する。第２リングＲＩＮ２は第１リングＲＩＮ１と同じ中心軸ＡＸを有するリング状を有する。一例として、第１リングＲＩＮ１は第１素材を含み、第２リングＲＩＮ２は上記第１素材とは異なる第２素材を含む。
上記第１素材及び上記第２素材は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコン（Ｓｉ）、及び炭化ホウ素からなる群よりそれぞれ異なる素材として選択される。上記炭化ホウ素はＢ２Ｃ、Ｂ３Ｃ、Ｂ４Ｃ、Ｂ５Ｃ、Ｂ１３Ｃ２、Ｂ１３Ｃ３、Ｂ５０Ｃ２、またはこれらの組み合わせからなる群より選択される。例えば、第１リングＲＩＮ１は炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含み、第２リングＲＩＮ２はシリコン（Ｓｉ）を含む。
第１リングＲＩＮ１は、第２リングＲＩＮ２の上に提供されて第２リングＲＩＮ２を覆うカバー部ＣＶＰと、カバー部ＣＶＰの内側に位置するローディング部ＬＤＰと、カバー部ＣＶＰの外側に位置する外側部ＥＮＰとを含む。本明細書で使用される「内側に位置する」とは、中心軸ＡＸ（図３を参照）に更に近く位置することを意味する。本明細書で使用される「外側に位置する」とは、中心軸ＡＸから更に遠く位置することを意味する。
第１リングＲＩＮ１は、第２リングＲＩＮ２の上に提供されて第２リングＲＩＮ２を覆うカバー部ＣＶＰと、カバー部ＣＶＰの内側に位置するローディング部ＬＤＰと、カバー部ＣＶＰの外側に位置する外側部ＥＮＰとを含む。本明細書で使用される「内側に位置する」とは、中心軸ＡＸ（図３を参照）に更に近く位置することを意味する。本明細書で使用される「外側に位置する」とは、中心軸ＡＸから更に遠く位置することを意味する。
第１リングＲＩＮ１のローディング部ＬＤＰはカバー部ＣＶＰに比べ低いレベルに提供される。ローディング部ＬＤＰの上面は支持面ＳＵＳを含む。カバー部ＣＶＰの上面は最上面ＴＴＳを含む。ローディング部ＬＤＰの支持面ＳＵＳとカバー部ＣＶＰの最上面ＴＴＳとの間にこれらを連結する傾斜面ＩＣＳが提供される。傾斜面ＩＣＳは支持面ＳＵＳから最上面ＴＴＳに垂直にまたは斜めに延長される。
図２に示したとおり、ローディング部ＬＤＰの支持面ＳＵＳは基板Ｗを安着させる。最上面ＴＴＳは支持面ＳＵＳより更に高く位置する。傾斜面ＩＣＳは支持面ＳＵＳと最上面ＴＴＳを連結するが、傾斜面ＩＣＳを介してシース、プラズマの界面、及び電場が調節される。言い換えれば、傾斜面ＩＣＳはプラズマが基板Ｗの上に集中するように誘導する。
フォーカスリングＦＣＲは、上記図１のプラズマ装置を利用して工程を行う際、その上部がプラズマによってエッチングされて次第にその厚さが薄くなる。フォーカスリングＦＣＲの上部がエッチングされて薄くなれば、基板Ｗの外側の領域上でシース及びプラズマの界面が変更される。これは基板Ｗのプラズマ処理に影響を及ぼす恐れがある。よって、フォーカスリングＦＣＲが一定の厚さ以下に薄くなったら取替えの時期と判断される。
フォーカスリングＦＣＲは、上記図１のプラズマ装置を利用して工程を行う際、その上部がプラズマによってエッチングされて次第にその厚さが薄くなる。フォーカスリングＦＣＲの上部がエッチングされて薄くなれば、基板Ｗの外側の領域上でシース及びプラズマの界面が変更される。これは基板Ｗのプラズマ処理に影響を及ぼす恐れがある。よって、フォーカスリングＦＣＲが一定の厚さ以下に薄くなったら取替えの時期と判断される。
本発明の実施例によるフォーカスリングＦＣＲは、第１リングＲＩＮ１が第２リングＲＩＮ２の上に提供されて第２リングＲＩＮ２をカバーする。これによって第１リングＲＩＮ１のみプラズマに暴露され、第２リングＲＩＮ２は第１リングＲＩＮ１によってプラズマに暴露されない。
第２リングＲＩＮ２（例えば、シリコン）は、第１リングＲＩＮ１（例えば、炭化ケイ素）に比べコストは安価である代わりに、プラズマに対するエッチング耐性が低い。本発明の実施例によると、プラズマに対する高いエッチング耐性を有する第１リングＲＩＮ１のみプラズマに暴露される。これによってフォーカスリングＦＣＲの入替周期を延長することができる。また、フォーカスリングＦＣＲの全体の体積の約１／３を第２リングＲＩＮ２が占めるため、本発明のフォーカスリングＦＣＲを経済的に利用することができる。
第２リングＲＩＮ２（例えば、シリコン）は、第１リングＲＩＮ１（例えば、炭化ケイ素）に比べコストは安価である代わりに、プラズマに対するエッチング耐性が低い。本発明の実施例によると、プラズマに対する高いエッチング耐性を有する第１リングＲＩＮ１のみプラズマに暴露される。これによってフォーカスリングＦＣＲの入替周期を延長することができる。また、フォーカスリングＦＣＲの全体の体積の約１／３を第２リングＲＩＮ２が占めるため、本発明のフォーカスリングＦＣＲを経済的に利用することができる。
第１リングＲＩＮ１の外側部ＥＮＰはカバー部ＣＶＰの外周面に提供される。外側部ＥＮＰはカバー部ＣＶＰから下に延長される。外側部ＥＮＰは第２リングＲＩＮ２の外周面から水平に離隔される。第１リングＲＩＮ１の外側部ＥＮＰと第２リングＲＩＮ２との間にグルーブＧＲＶが定義される。グルーブＧＲＶは第１リングＲＩＮ１と同じ中心軸ＡＸのリング状を有する。上記のとおり、グルーブＧＲＶはカバーリングＣＶＲの突出部ＰＲＰと結合される。
締結部材ＦＴＭは、第２リングＲＩＮ２を貫通する貫通部ＰＥＰと、貫通部ＰＥＰ上の埋立部ＥＸＰとを含む。埋立部ＥＸＰは第１リングＲＩＮ１の下部に埋め込まれる。詳しくは、第２リングＲＩＮ２はそれを貫通する貫通孔ＰＥＨを含む。締結部材ＦＴＭの貫通部ＰＥＰは貫通孔ＰＥＨ内に提供される。第１リングＲＩＮ１はその下部に円形のリセスＲＣＳを含む。締結部材ＦＴＭの埋立部ＥＸＰはリセスＲＣＳ内に提供される。
締結部材ＦＴＭは、第２リングＲＩＮ２を貫通する貫通部ＰＥＰと、貫通部ＰＥＰ上の埋立部ＥＸＰとを含む。埋立部ＥＸＰは第１リングＲＩＮ１の下部に埋め込まれる。詳しくは、第２リングＲＩＮ２はそれを貫通する貫通孔ＰＥＨを含む。締結部材ＦＴＭの貫通部ＰＥＰは貫通孔ＰＥＨ内に提供される。第１リングＲＩＮ１はその下部に円形のリセスＲＣＳを含む。締結部材ＦＴＭの埋立部ＥＸＰはリセスＲＣＳ内に提供される。
本発明の一実施例として、貫通部ＰＥＰは第１直径ＤＩ１を有し、埋立部ＥＸＰは第２直径ＤＩ２を有する。第２直径ＤＩ２は第１直径ＤＩ１より大きい。つまり、締結部材ＦＴＭはねじ山が省略されたボルト状を有する。第１直径ＤＩ１に対する第２直径ＤＩ２の比ＤＩ２／ＤＩ１は１．１乃至２である。後述する図１４の実施例を考慮すると、第１直径ＤＩ１に対する第２直径ＤＩ２の比ＤＩ２／ＤＩ１は１乃至２である。上記比ＤＩ２／ＤＩ１が２より大きければ、埋立部ＥＸＰがリセスＲＣＳを完全に埋め込まれず、リセスＲＣＳ内にエアギャップが形成される。
締結部材ＦＴＭは第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２とは異なるセラミック素材を含むことができる。例えば、締結部材ＦＴＭは、ジルコニウム酸化物、ジルコニウムシリコン酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物、マグネシウム酸化物、炭化ケイ素、及び窒化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つを含む。
締結部材ＦＴＭは第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２とは異なるセラミック素材を含むことができる。例えば、締結部材ＦＴＭは、ジルコニウム酸化物、ジルコニウムシリコン酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物、マグネシウム酸化物、炭化ケイ素、及び窒化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つを含む。
本発明の一実施例として、締結部材ＦＴＭの限界温度（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌｉｍｉｔ）は１３００℃乃至１７００℃である。一例として、締結部材ＦＴＭの限界温度はシリコン（Ｓｉ）の融点と同じであるか更に高い。
本発明の他の実施例として、締結部材ＦＴＭの限界温度はシリコン（Ｓｉ）の融点より低くてもよい。言い換えれば、シリコン（Ｓｉ）の融点より低い温度で締結部材ＦＴＭを加熱して除去してもよい。この場合、シリコンである第２リングＲＩＮ２を損傷せずに締結部材ＦＴＭを除去することができる。よって、プラズマに暴露されて摩耗された（またはエッチングされた）第１リングＲＩＮ１を第２リングＲＩＮ２から分離し、第２リングＲＩＮ２はリサイクルすることができる。
本発明の他の実施例として、締結部材ＦＴＭの限界温度はシリコン（Ｓｉ）の融点より低くてもよい。言い換えれば、シリコン（Ｓｉ）の融点より低い温度で締結部材ＦＴＭを加熱して除去してもよい。この場合、シリコンである第２リングＲＩＮ２を損傷せずに締結部材ＦＴＭを除去することができる。よって、プラズマに暴露されて摩耗された（またはエッチングされた）第１リングＲＩＮ１を第２リングＲＩＮ２から分離し、第２リングＲＩＮ２はリサイクルすることができる。
第１リングＲＩＮ１の中心を通る第１中心線ＣＴ＿Ｒが定義される。図３に示したとおり、第１中心線ＣＴ＿Ｒは中心軸ＡＸを有する円状である。第１リングＲＩＮ１の内周面から第１中心線ＣＴ＿Ｒまでの距離は第１距離ＳＰ１である。第１リングＲＩＮ１は第１方向Ｄ１に第１幅ＷＩ１を有する。この際、第１距離ＳＰ１は第１幅ＷＩ１の半分（つまり、ＷＩ１／２）である。
締結部材ＦＴＭは第１中心線ＣＴ＿Ｒより外側に位置する。締結部材ＦＴＭの中心を通る第２中心線ＣＴ＿Ｆが定義される。第２中心線ＣＴ＿Ｆは第１中心線ＣＴ＿Ｒからオフセットされる。例えば、第２中心線ＣＴ＿Ｆは第１中心線ＣＴ＿Ｒから第１方向Ｄ１にオフセットされる。第１リングＲＩＮ１の内周面から第２中心線ＣＴ＿Ｆまでの距離は第２距離ＳＰ２である。第２距離ＳＰ２は第１距離ＳＰ１より大きい。
締結部材ＦＴＭは第１中心線ＣＴ＿Ｒより外側に位置する。締結部材ＦＴＭの中心を通る第２中心線ＣＴ＿Ｆが定義される。第２中心線ＣＴ＿Ｆは第１中心線ＣＴ＿Ｒからオフセットされる。例えば、第２中心線ＣＴ＿Ｆは第１中心線ＣＴ＿Ｒから第１方向Ｄ１にオフセットされる。第１リングＲＩＮ１の内周面から第２中心線ＣＴ＿Ｆまでの距離は第２距離ＳＰ２である。第２距離ＳＰ２は第１距離ＳＰ１より大きい。
図２に示したとおり、締結部材ＦＴＭが第１中心線ＣＴ＿Ｒより外側に位置することで、締結部材ＦＴＭは支持板２２０ではなくカバーリングＣＶＲの上に位置する。もし締結部材ＦＴＭが支持板２２０（静電チャック）の上に位置すれば、支持板２２０とフォーカスリングＦＣＲとの間の静電気力が減少する。これによってプラズマ装置１０が作動するときフォーカスリングＦＣＲが支持板２２０の上に不安定に固定される問題が発生する恐れがある。
一方、本発明による締結部材ＦＴＭは支持板２２０の外部のカバーリングＣＶＲの上に位置するため、支持板２２０とフォーカスリングＦＣＲとの間の静電気力がそのまま維持される。これによってプラズマ装置１０が作動する間フォーカスリングＦＣＲが支持板２２０上に安定的に固定される。
よって、締結部材ＦＴＭは支持板２２０の水平方向の端から、フォーカスリングの第２リングの水平方向の外郭の端部分の間に位置することがよい。
一方、本発明による締結部材ＦＴＭは支持板２２０の外部のカバーリングＣＶＲの上に位置するため、支持板２２０とフォーカスリングＦＣＲとの間の静電気力がそのまま維持される。これによってプラズマ装置１０が作動する間フォーカスリングＦＣＲが支持板２２０上に安定的に固定される。
よって、締結部材ＦＴＭは支持板２２０の水平方向の端から、フォーカスリングの第２リングの水平方向の外郭の端部分の間に位置することがよい。
図３乃至図５に示したとおり、第１リングＲＩＮ１の最大厚さは第１厚さＴＫ１である。言い換えれば、外側部ＥＮＰの厚さは第１厚さＴＫ１である。第１リングＲＩＮ１のカバー部ＣＶＰの厚さは第２厚さＴＫ２である。第２リングＲＩＮ２の厚さは第３厚さＴＫ３である。第２厚さＴＫ２と第３厚さＴＫ３の和は第１厚さＴＫ１である。例えば、第１厚さＴＫ１は２ｍｍ乃至２０ｍｍであるが、これに限定されない。
締結部材ＦＴＭ貫通部ＰＥＰの第３方向Ｄ３への長さ（または厚さ）は第３厚さＴＫ３と実質的に同じである。締結部材ＦＴＭの埋立部ＥＸＰの厚さは第４厚さＴＫ４である。第４厚さＴＫ４は第２厚さＴＫ２より小さい。第２厚さＴＫ２に対する第４厚さＴＫ４の比ＴＫ４／ＴＫ２は０．１乃至０．７である。
上記比ＴＫ４／ＴＫ２が０．１より小さければ、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２の間の結合力が減少して第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２が互いに脱着される。上記比ＴＫ４／ＴＫ２が０．７より大きければ、フォーカスリングＦＣＲの上部がプラズマによってエッチングされることで、締結部材ＦＴＭがすぐに暴露される。これによってフォーカスリングＦＣＲの入替周期が短くなる問題がある。
上記比ＴＫ４／ＴＫ２が０．１より小さければ、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２の間の結合力が減少して第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２が互いに脱着される。上記比ＴＫ４／ＴＫ２が０．７より大きければ、フォーカスリングＦＣＲの上部がプラズマによってエッチングされることで、締結部材ＦＴＭがすぐに暴露される。これによってフォーカスリングＦＣＲの入替周期が短くなる問題がある。
図３に示したとおり、複数個の締結部材ＦＴＭの個数は少なくとも４つである。本発明に実施例によると、締結部材ＦＴＭの個数は４乃至２４である。第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２の間の均一な結合力のために、複数個の締結部材ＦＴＭはフォーカスリングＦＣＲの上に均一に分布される。
図６乃至図９は、本発明の実施例によるフォーカスリングを製造する方法を説明するための図であって、図３のＡ－Ａ’線に対応する断面図である。
図６に示したとおり、第１素材からなる第１リングＲ１Ｎ１と第２素材からなる第２リングＲＩＮ２が準備される。第１リングＲＩＮ１を加工して丸いリセスＲＣＳを形成する。リセスＲＣＳは第１リングＲＩＮ１の中心を通る第１中心線ＣＴ＿Ｒより外側に形成される。リセスＲＣＳの第２中心線ＣＴ＿Ｆは第１中心線ＣＴ＿Ｒから水平的にオフセットされる。
図６乃至図９は、本発明の実施例によるフォーカスリングを製造する方法を説明するための図であって、図３のＡ－Ａ’線に対応する断面図である。
図６に示したとおり、第１素材からなる第１リングＲ１Ｎ１と第２素材からなる第２リングＲＩＮ２が準備される。第１リングＲＩＮ１を加工して丸いリセスＲＣＳを形成する。リセスＲＣＳは第１リングＲＩＮ１の中心を通る第１中心線ＣＴ＿Ｒより外側に形成される。リセスＲＣＳの第２中心線ＣＴ＿Ｆは第１中心線ＣＴ＿Ｒから水平的にオフセットされる。
リセスＲＣＳは第４厚さＴＫ４に対応する深さを有するように形成される。第１リングＲＩＮ１のカバー部ＣＶＰの第２厚さＴＫ２に対する第４厚さＴＫ４の比ＴＫ４／ＴＫ２は０．１乃至０．７である。
第２リングＲＩＮを加工して第２リングＲＩＮ２を貫通する貫通孔ＰＥＨを形成する。貫通孔ＰＥＨは第１リングＲＩＮ１のリセスＲＣＳと整列するように形成される。貫通孔ＰＥＨは第１直径ＤＩ１に形成され、リセスＲＣＳは第１直径ＤＩ１より大きい第２直径ＤＩ２に形成される。例えば、第１直径ＤＩ１に対する第２直径ＤＩ２の比ＤＩ２／ＤＩ１は１．１乃至２である。
第２リングＲＩＮを加工して第２リングＲＩＮ２を貫通する貫通孔ＰＥＨを形成する。貫通孔ＰＥＨは第１リングＲＩＮ１のリセスＲＣＳと整列するように形成される。貫通孔ＰＥＨは第１直径ＤＩ１に形成され、リセスＲＣＳは第１直径ＤＩ１より大きい第２直径ＤＩ２に形成される。例えば、第１直径ＤＩ１に対する第２直径ＤＩ２の比ＤＩ２／ＤＩ１は１．１乃至２である。
図７を参照すると、ひっくり返された第１リングＲＩＮ１の上にひっくり返された第２リングＲＩＮ２が積層される。第２リングＲＩＮ２はその貫通孔ＰＥＨが第１リングＲＩＮ１のリセスＲＣＳと整列するように配置される。第１リングＲＩＮ１の外側部ＥＮＰと第２リングＲＩＮ２との間にグルーブＧＲＶが定義される。貫通孔ＰＥＨとリセスＲＣＳは互いに連通して一つの締結溝ＦＴＨを構成する。締結溝ＦＴＨはボルト状の空き空間である。
図８を参照すると、締結溝ＦＴＨ内にボンド組成物ＣＲＢが提供される。ボンド組成物ＣＲＢは締結溝ＦＴＨを埋める。言い換えれば、ボンド組成物ＣＲＢは貫通孔ＰＥＨとリセスＲＣＳを埋める。
本発明の一実施例として、ボンド組成物ＣＲＢは、ジルコニウム酸化物、ジルコニウムシリコン酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物、マグネシウム酸化物、炭化ケイ素、及び窒化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つのセラミックを含有する接着組成物である。
本発明の一実施例として、ボンド組成物ＣＲＢは、ジルコニウム酸化物、ジルコニウムシリコン酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物、マグネシウム酸化物、炭化ケイ素、及び窒化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つのセラミックを含有する接着組成物である。
商業的に販売されるセラミックボンドの粘度はボンドの物性によって多様な粘度を有するが、本発明のボンド組成物ＣＲＢは、締結溝ＦＴＨの内部を完全に詰めるほどの粘度を有することが好ましい。よって、セラミックボンド自体の粘度が高すぎれば添加剤を加えて（またはセラミックボンドを希釈して）ボンド組成物ＣＲＢの粘度を変化させることで、適合した粘度に調合されたボンド組成物ＣＲＢを締結溝ＦＴＨ内に注入する。
本発明の他の実施例として、締結溝ＦＴＨ内に有機高分子基盤のボンド組成物ＣＲＢが提供されてもよい。例えば、ポリイミド基盤の高分子を含むボンド組成物ＣＲＢが締結溝ＦＴＨ内に提供されてもよい。
本発明の他の実施例として、締結溝ＦＴＨ内に有機高分子基盤のボンド組成物ＣＲＢが提供されてもよい。例えば、ポリイミド基盤の高分子を含むボンド組成物ＣＲＢが締結溝ＦＴＨ内に提供されてもよい。
図９を参照すると、締結溝ＦＴＨ内に詰められたボンド組成物ＣＲＢの硬化工程ＣＵＰが行われる。硬化工程ＣＵＰはボンド組成物ＣＲＢの上に熱硬化を行うことを含む。例えば、硬化工程ＣＵＰは８０℃乃至２００℃の温度下で１時間乃至１０時間行われる。図３乃至図５に示したとおり、締結溝ＦＴＨ内に埋められたボンド組成物ＣＲＢが硬化されてセラミックまたは有機高分子基盤の締結部材ＦＴＭが形成される。締結部材ＦＴＭで第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２を互いに結合することで、本発明によるフォーカスリングＦＣＲが製造される。硬化されたボンド組成物ＣＲＢは高い強度、高い限界温度、及び低い熱膨張係数を有するため、プラズマ環境下でフォーカスリングＦＣＲを安定的に維持することができる。
図１０は、本発明の他の実施例によるフォーカスリングの底面を示す平面図である。図１１は、図１０のＡ－Ａ’線による断面図である。本実施例では図３乃至図５を参照して説明した内容と重複する技術的特徴に関する説明は省略し、その差について詳細に説明する。
図１０及び図１１を参照すると、フォーカスリングＦＣＲ内に提供される複数個の締結部材ＦＴＭの個数は６つである。複数個の締結部材ＦＴＭは時計回りに多様な規則性を有し、締結力が向上されるパターンに配列される。本発明の一実施例による締結部材ＦＴＭは一定な間隔で配列されることで、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２の間の均一な結合力を提供することができる。
例えば、複数個の締結部材ＦＴＭは時計回りに順次に配列される第１、第２、及び第３締結部材ＦＴＭ１、ＦＴＭ２、ＦＴＭ３を含む。第１締結部材ＦＴＭ１と第２締結部材ＦＴＭ２との間の間隔は第３距離ＳＰ３であり、第２締結部材ＦＴＭ２と第３締結部材ＦＴＭ３との間の間隔は第４距離ＳＰ４である。この際、第３距離ＳＰ３と第４距離ＳＰ４は実質的に同じである。
図１０及び図１１を参照すると、フォーカスリングＦＣＲ内に提供される複数個の締結部材ＦＴＭの個数は６つである。複数個の締結部材ＦＴＭは時計回りに多様な規則性を有し、締結力が向上されるパターンに配列される。本発明の一実施例による締結部材ＦＴＭは一定な間隔で配列されることで、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２の間の均一な結合力を提供することができる。
例えば、複数個の締結部材ＦＴＭは時計回りに順次に配列される第１、第２、及び第３締結部材ＦＴＭ１、ＦＴＭ２、ＦＴＭ３を含む。第１締結部材ＦＴＭ１と第２締結部材ＦＴＭ２との間の間隔は第３距離ＳＰ３であり、第２締結部材ＦＴＭ２と第３締結部材ＦＴＭ３との間の間隔は第４距離ＳＰ４である。この際、第３距離ＳＰ３と第４距離ＳＰ４は実質的に同じである。
図１１に示したとおり、締結部材ＦＴＭはリセスされた底面ＲＳＢ＿Ｔを有する。締結部材ＦＴＭのリセスされた底面ＲＳＢ＿Ｔは埋立部ＥＸＰに向かう方向に窪む。リセスされた底面ＲＳＢ＿Ｔは、その縁に最低面ＲＢＳ＿Ｌとその中央に最高面ＲＢＳ＿Ｔとを含む。最高面ＲＢＳ＿Ｔは最低面ＲＢＳ＿Ｌより高い。最低面ＲＢＳ＿Ｌは第２リングＲＩＮ２の底面ＢＳと同じレベルに位置するか更に高い。一実施例として、最低面ＲＢＳ＿Ｌは第２リングＲＩＮ２の底面ＢＳより高い。
図１２及び図１３は、本発明の一実施例による第１リングの取替方法を説明するための断面図である。図１２を参照すると、使用されていないフォーカスリングＦＣＲの最大厚さは第１厚さＴＫ１である。つまり、使用されていない第１リングＲＩＮ１の最大厚さは第１厚さＴＫ１である。
上記のとおり、フォーカスリングＦＣＲが図１のプラズマ装置内に取り付けられてプラズマに持続的に暴露されれば、第１リングＲＩＮ１がプラズマによってエッチングされて、カバー部ＣＶＰの最上面ＴＴＳが次第に低くなる。ローディング部ＬＤＰに近いカバー部ＣＶＰは少なくエッチングされ、外側部ＥＮＰに近いカバー部ＣＶＰはより多くエッチングされる。
摩耗された第１リングＲＩＮ１によって、使用されたフォーカスリングＦＣＲの外側部ＥＮＰの厚さは第５厚さＴＫ５を有する。第５厚さＴＫ５は第１厚さＴＫ１より小さい。第５厚さＴＫ５が所定厚さより小さくなれば、第１リングＲＩＮ１はそれ以上使用せずに取替える時期と判断される。
上記のとおり、フォーカスリングＦＣＲが図１のプラズマ装置内に取り付けられてプラズマに持続的に暴露されれば、第１リングＲＩＮ１がプラズマによってエッチングされて、カバー部ＣＶＰの最上面ＴＴＳが次第に低くなる。ローディング部ＬＤＰに近いカバー部ＣＶＰは少なくエッチングされ、外側部ＥＮＰに近いカバー部ＣＶＰはより多くエッチングされる。
摩耗された第１リングＲＩＮ１によって、使用されたフォーカスリングＦＣＲの外側部ＥＮＰの厚さは第５厚さＴＫ５を有する。第５厚さＴＫ５は第１厚さＴＫ１より小さい。第５厚さＴＫ５が所定厚さより小さくなれば、第１リングＲＩＮ１はそれ以上使用せずに取替える時期と判断される。
図１３を参照すると、本実施例の締結部材ＦＴＭは、その限界温度がシリコン（Ｓｉ）の融点より低いセラミックまたは有機高分子を含む。締結部材ＦＴＭの上に焼却工程ＢＯＰが行われ、締結部材ＦＴＭが選択的に除去される。焼却工程ＢＯＰは締結部材ＦＴＭの限界温度より高い温度で行われる。焼却工程ＢＯＰはシリコン（Ｓｉ）の融点より低い温度で行われる。
シリコン（Ｓｉ）の融点より低い温度で締結部材ＦＴＭを加熱して除去するため、シリコンである第２リングＲＩＮ２を損傷せずに締結部材ＦＴＭのみ選択的に除去することができる。よって、プラズマに暴露されて摩耗された（またはエッチングされた）第１リングＲＩＮ１から第２リングＲＩＮ２を分離し、第２リングＲＩＮ２をリサイクルすることができる。分離された第２リングＲＩＮ２は上記図６の第２リングＲＩＮ２としてリサイクルされる。
シリコン（Ｓｉ）の融点より低い温度で締結部材ＦＴＭを加熱して除去するため、シリコンである第２リングＲＩＮ２を損傷せずに締結部材ＦＴＭのみ選択的に除去することができる。よって、プラズマに暴露されて摩耗された（またはエッチングされた）第１リングＲＩＮ１から第２リングＲＩＮ２を分離し、第２リングＲＩＮ２をリサイクルすることができる。分離された第２リングＲＩＮ２は上記図６の第２リングＲＩＮ２としてリサイクルされる。
本実施例によると、第２リングＲＩＮ２を廃棄せずに摩耗された第１リングＲＩＮ１のみ新しい第１リングＲＩＮ１に取替えることで、第２リングＲＩＮ２をリサイクルすることができる。これによって本発明のフォーカスリングＦＣＲの経済性が向上される。
図１４、図１６、及び図１７それぞれは、本発明の他の実施例によるフォーカスリングを説明するための図であって、図３のＡ－Ａ’線による断面図である。
本実施例では図３乃至図５においてした説明と重複する技術的特徴については省略し、その差について説明する。
図１４、図１６、及び図１７それぞれは、本発明の他の実施例によるフォーカスリングを説明するための図であって、図３のＡ－Ａ’線による断面図である。
本実施例では図３乃至図５においてした説明と重複する技術的特徴については省略し、その差について説明する。
図１４を参照すると、締結部材ＦＴＭは、第２リングＲＩＮ２を貫通する貫通部ＰＥＰと、貫通部ＰＥＰ上の埋立部ＥＸＰとを含む。貫通部ＰＥＰは第１直径ＤＩ１を有し、埋立部ＥＸＰは第２直径ＤＩ２を有する。本実施例によると、第２直径ＤＩ２は第１直径ＤＩ１と実質的に同じである。つまり、締結部材ＦＴＭはシリンダ状または棒（ｒｏｄ）状を有する。
図８及び図９を用いて説明したとおり、締結部材ＦＴＭはボンド組成物が硬化されて形成されたものであるため、締結部材ＦＴＭが図４のようなボルト状を有しなくても第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２を互いに結合することができる。
図８及び図９を用いて説明したとおり、締結部材ＦＴＭはボンド組成物が硬化されて形成されたものであるため、締結部材ＦＴＭが図４のようなボルト状を有しなくても第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２を互いに結合することができる。
第２リングＲＩＮ２は、図２の支持板２２０（静電チャック）に安着される内側領域ＩＮＲと、カバーリングＣＶＲに安着される外側領域ＯＴＲとを含む。外側領域ＯＴＲの外周面ＯＳＷはグルーブＧＲＶの内側面である。上記のとおり、支持板２２０とフォーカスリングＦＣＲと間の静電気力を維持するために、締結部材ＦＴＭは外側領域ＯＴＲ内に位置する。締結部材ＦＴＭが提供される位置は、外側領域ＯＴＲ内で多様に変化することができる。
図１５ａと図１５ｂは、図１４の締結部材の位置が外側領域ＯＴＲ内で変更される場合を例示する図である。図１５ａを参照すると、締結部材ＦＴＭは外側領域ＯＴＲの第１サイドに配置される。締結部材ＦＴＭの第１側壁ＳＷ１は内側領域ＩＮＲと外側領域ＯＴＲとの間の境界に位置する。図１５ｂを参照すると、締結部材ＦＴＭは外側領域ＯＴＲの第２サイドに配置される。締結部材ＦＴＭの第２側壁ＳＷ２は外側領域ＯＴＲの外周面ＯＳＷに位置する。
図１６を参照すると、締結部材ＦＴＭの貫通部ＰＥＰは、第２リングＲＩＮ２の底面ＢＳに露出される下部ＬＰを含む。貫通部ＰＥＰの下部ＬＰは傾斜した側壁ＴＳＷを有する。貫通部ＰＥＰの下部ＬＰは、第２リングＲＩＮ２の底面ＢＳに行くほど直径が増加するテーパ形状を有する。
貫通部ＰＥＰの下部ＬＰの最大直径は第３直径ＤＩ３である。第３直径ＤＩ３は貫通部ＰＥＰの第１直径ＤＩ１より大きい。第３直径ＤＩ３は埋立部ＥＸＰの第２直径ＤＩ２と同じであるか、小さいか、または大きい。締結部材ＦＴＭはテーパ形状の下部ＬＰを更に含むことで、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２をより強く結合させることができる。
貫通部ＰＥＰの下部ＬＰの最大直径は第３直径ＤＩ３である。第３直径ＤＩ３は貫通部ＰＥＰの第１直径ＤＩ１より大きい。第３直径ＤＩ３は埋立部ＥＸＰの第２直径ＤＩ２と同じであるか、小さいか、または大きい。締結部材ＦＴＭはテーパ形状の下部ＬＰを更に含むことで、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２をより強く結合させることができる。
図１７を参照すると、締結部材ＦＴＭの貫通部ＰＥＰは、第２リングＲＩＮ２の底面ＢＳに露出される下部ＬＰを含む。貫通部ＰＥＰの下部ＬＰは第１直径ＤＩ１より大きい第３直径ＤＩ３を有する。貫通部ＰＥＰの下部ＬＰは第１直径ＤＩ１から第３直径ＤＩ３に急激に変化する。これによって貫通部ＰＥＰの下部ＬＰはボルトの形状を有する。第３直径ＤＩ３は埋立部ＥＸＰの第２直径ＤＩ２と同じであるか、小さいか、または大きい。締結部材ＦＴＭはボルトのヘッド状の下部ＬＰを更に含むことで、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２をより強く結合させる。
図１８及び図１９それぞれは、本発明の他の実施例によるフォーカスリングの底面を示す平面図である。本実施例では図１０を参照して説明したことと重複する技術的特徴については省略し、その差について詳細に説明する。
図１８を参照すると、複数個の締結部材ＦＴＭは時計回りに順次に配列される第１、第２、及び第３締結部材ＦＴＭ１、ＦＴＭ２、ＦＴＭ３を含む。第１リングＲＩＮ１の内周面から第１締結部材ＦＴＭ１の中心までの距離は第５距離ＰＳ５である。第１リングＲＩＮ１の内周面から第２締結部材ＦＴＭ２の中心までの距離は第６距離ＰＳ６である。第１リングＲＩＮ１の内周面から第３締結部材ＦＴＭ３の中心までの距離は第７距離ＰＳ７である。第５距離ＳＰ５、第６距離ＳＰ６、及び第７距離ＳＰ７は互いに異なる。つまり、本実施例によると、複数個の締結部材ＦＴＭは中心軸ＡＸから同じ距離に位置するのではなく、互いに異なる距離に位置する。言い換えれば、複数個の締結部材ＦＴＭの配置は不規則である。
図１８を参照すると、複数個の締結部材ＦＴＭは時計回りに順次に配列される第１、第２、及び第３締結部材ＦＴＭ１、ＦＴＭ２、ＦＴＭ３を含む。第１リングＲＩＮ１の内周面から第１締結部材ＦＴＭ１の中心までの距離は第５距離ＰＳ５である。第１リングＲＩＮ１の内周面から第２締結部材ＦＴＭ２の中心までの距離は第６距離ＰＳ６である。第１リングＲＩＮ１の内周面から第３締結部材ＦＴＭ３の中心までの距離は第７距離ＰＳ７である。第５距離ＳＰ５、第６距離ＳＰ６、及び第７距離ＳＰ７は互いに異なる。つまり、本実施例によると、複数個の締結部材ＦＴＭは中心軸ＡＸから同じ距離に位置するのではなく、互いに異なる距離に位置する。言い換えれば、複数個の締結部材ＦＴＭの配置は不規則である。
図１９を参照すると、複数個の締結部材ＦＴＭは時計回りに順次に配列される第１乃至第４締結部材ＦＴＭ１－ＦＴＭ４を含む。第１締結部材ＦＴＭ１と第２締結部材ＦＴＭ２との間の間隔は第８距離ＳＰ８であり、第２締結部材ＦＴＭ２と第３締結部材ＦＴＭ３との間の間隔は第９距離ＳＰ９であり、第３締結部材ＦＴＭ３と第４締結部材ＦＴＭ４との間の間隔は第１０距離ＳＰ１０である。この際、第８距離ＳＰ８、第９距離ＳＰ９、及び第１０距離ＳＰ１０は互いに異なる。
本実施例によると、複数個の締結部材ＦＴＭは不規則な間隔で配列される。例えば、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２の間に強い結合力が必要な領域には締結部材ＦＴＭが狭い間隔で配列される。
本実施例によると、複数個の締結部材ＦＴＭは不規則な間隔で配列される。例えば、第１及び第２リングＲＩＮ１、ＲＩＮ２の間に強い結合力が必要な領域には締結部材ＦＴＭが狭い間隔で配列される。
これまで添付した図面を参考して本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更せずに他の具体的な形態に実施され得ることを理解できるはずである。よって、上記の実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解すべきである。
１０：プラズマ装置
１００：チェンバ
１０２：排気孔
１１０：筐体
１２０：カバー
１３０：ライナー
１３１：支持リング
１５１：排気ライン
２００：支持ユニット
２２０：（静電）チャック、支持板
２２１：第１供給流路
２２３：静電気極
２２３ａ：第１下部電源
２２３ｃ：第１電源ライン、冷却流体供給ライン
２２５：ヒータ
２２５ａ：第２下部電源
２２５ｃ：第２電源ライン
２３０：チャック、流路形成板
２３１：第１循環流路
２３１ａ：熱伝達媒体貯留部
２３１ｂ：熱伝達媒体供給ライン
２３２：第２循環流路
２３２ａ：冷却流体貯留部
２３２ｂ：冷却器
２３２ｃ：冷却流体供給ライン
２３３：第２供給流路
２３６：接着剤
２４０：エッジリング
２５０：チャック、絶縁プレート
２７０：下部カバー
２７３：連結部材
３００：ガス供給ユニット
３１０：ガス供給ノズル
３２０：ガス供給ライン
３２１：弁
３３０：ガス貯留部
４００：プラズマソース
４１０：アンテナシール
４２０：アンテナ
４３０：プラズマ電源
５００：排気ユニット
５１０：排気板
５１１：貫通孔
ＡＸ：中心軸
ＢＯＰ：焼却工程
ＢＳ：底面
ＣＲＢ：ボンド組成物
ＣＴ＿Ｆ：第２中心線
ＣＴ＿Ｒ：第１中心線
ＣＵＰ：硬化工程
ＣＶＰ：カバー部
ＣＶＲ：カバーリング、グルーブ
Ｄ１：第１方向
Ｄ２：第２方向
Ｄ３：第３方向
ＤＩ１：第１直径
ＤＩ２：第２直径
ＤＩ３：第３直径
ＥＮＰ：外側部
ＥＸＰ：埋立部
ＦＣＲ：フォーカスリング
ＦＴＨ：締結溝
ＦＴＭ：締結部材
ＦＴＭ１：第１締結部材
ＦＴＭ２：第２締結部材
ＦＴＭ３：第３締結部材
ＦＴＭ４：第４締結部材
ＧＲＶ：グルーブ
ＩＣＳ：傾斜面
ＩＮＲ：内側領域
ＬＤＰ：ローディング部
ＬＰ：下部
ＯＴＲ：外側領域
ＯＳＷ：外側面
ＰＥＰ：貫通部
ＰＥＨ：貫通孔
ＰＲＰ：突出部
ＲＣＳ：リセス
ＲＩＮ１：第１リング
ＲＩＮ２：第２リング
ＲＢＳ＿Ｌ：最低面
ＲＢＳ＿Ｔ：最高面
ＲＳＢ＿Ｔ：リセスされた底面
ＳＰ１：第１距離
ＳＰ２：第２距離
ＳＰ３：第３距離
ＳＰ４：第４距離
ＳＰ５：第５距離
ＳＰ６：第６距離
ＳＰ７：第７距離
ＳＰ８：第８距離
ＳＰ９：第９距離
ＳＰ１０：第１０距離
ＳＵＳ：支持面
ＳＷ１：第１側壁
ＳＷ２：第２側壁
ＴＫ１：第１厚さ
ＴＫ２：第２厚さ
ＴＫ３：第３厚さ
ＴＫ４：第４厚さ
ＴＫ５：第５厚さ
ＴＳＷ：傾斜した側壁
ＴＴＳ：最上面
Ｗ：基板
ＷＩ１：第１幅
１００：チェンバ
１０２：排気孔
１１０：筐体
１２０：カバー
１３０：ライナー
１３１：支持リング
１５１：排気ライン
２００：支持ユニット
２２０：（静電）チャック、支持板
２２１：第１供給流路
２２３：静電気極
２２３ａ：第１下部電源
２２３ｃ：第１電源ライン、冷却流体供給ライン
２２５：ヒータ
２２５ａ：第２下部電源
２２５ｃ：第２電源ライン
２３０：チャック、流路形成板
２３１：第１循環流路
２３１ａ：熱伝達媒体貯留部
２３１ｂ：熱伝達媒体供給ライン
２３２：第２循環流路
２３２ａ：冷却流体貯留部
２３２ｂ：冷却器
２３２ｃ：冷却流体供給ライン
２３３：第２供給流路
２３６：接着剤
２４０：エッジリング
２５０：チャック、絶縁プレート
２７０：下部カバー
２７３：連結部材
３００：ガス供給ユニット
３１０：ガス供給ノズル
３２０：ガス供給ライン
３２１：弁
３３０：ガス貯留部
４００：プラズマソース
４１０：アンテナシール
４２０：アンテナ
４３０：プラズマ電源
５００：排気ユニット
５１０：排気板
５１１：貫通孔
ＡＸ：中心軸
ＢＯＰ：焼却工程
ＢＳ：底面
ＣＲＢ：ボンド組成物
ＣＴ＿Ｆ：第２中心線
ＣＴ＿Ｒ：第１中心線
ＣＵＰ：硬化工程
ＣＶＰ：カバー部
ＣＶＲ：カバーリング、グルーブ
Ｄ１：第１方向
Ｄ２：第２方向
Ｄ３：第３方向
ＤＩ１：第１直径
ＤＩ２：第２直径
ＤＩ３：第３直径
ＥＮＰ：外側部
ＥＸＰ：埋立部
ＦＣＲ：フォーカスリング
ＦＴＨ：締結溝
ＦＴＭ：締結部材
ＦＴＭ１：第１締結部材
ＦＴＭ２：第２締結部材
ＦＴＭ３：第３締結部材
ＦＴＭ４：第４締結部材
ＧＲＶ：グルーブ
ＩＣＳ：傾斜面
ＩＮＲ：内側領域
ＬＤＰ：ローディング部
ＬＰ：下部
ＯＴＲ：外側領域
ＯＳＷ：外側面
ＰＥＰ：貫通部
ＰＥＨ：貫通孔
ＰＲＰ：突出部
ＲＣＳ：リセス
ＲＩＮ１：第１リング
ＲＩＮ２：第２リング
ＲＢＳ＿Ｌ：最低面
ＲＢＳ＿Ｔ：最高面
ＲＳＢ＿Ｔ：リセスされた底面
ＳＰ１：第１距離
ＳＰ２：第２距離
ＳＰ３：第３距離
ＳＰ４：第４距離
ＳＰ５：第５距離
ＳＰ６：第６距離
ＳＰ７：第７距離
ＳＰ８：第８距離
ＳＰ９：第９距離
ＳＰ１０：第１０距離
ＳＵＳ：支持面
ＳＷ１：第１側壁
ＳＷ２：第２側壁
ＴＫ１：第１厚さ
ＴＫ２：第２厚さ
ＴＫ３：第３厚さ
ＴＫ４：第４厚さ
ＴＫ５：第５厚さ
ＴＳＷ：傾斜した側壁
ＴＴＳ：最上面
Ｗ：基板
ＷＩ１：第１幅
Claims (18)
- 第１素材からなる第１リングと、前記第１リングによってカバーされる第２リングとからなり、
前記第２リングは前記第１素材とは異なる第２素材で構成され、
前記第１リングと前記第２リングを互いに結合する締結部材と、を含み、
前記締結部材は、前記第２リングを貫通する貫通部と、前記第１リングの下部に埋め込まれる埋立部とを含み、
前記貫通部は第１直径を有し、
前記埋立部は前記第１直径より大きいか又は同じ第２直径を有し、
前記第１リングは前記第２リングをカバーするカバー部を含み、
前記カバー部は第２厚さを有し、
前記埋立部は第４厚さを有し、
前記第２厚さに対する前記第４厚さの比は０．１乃至０．７であることを特徴とするフォーカスリング。 - 前記第２直径は前記第１直径より大きく、
前記第１直径に対する前記第２直径の比は１．１乃至２であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。 - 前記締結部材は複数個の締結部材を含み、
前記複数個の締結部材は前記第２リングに沿って一定間隔に配列されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。 - 前記複数個の締結部材の個数は４乃至２４であることを特徴とする請求項３に記載のフォーカスリング。
- 前記締結部材は第１締結部材と第２締結部材とを含み、
前記第１リングの内周面から前記第１締結部材の中心までの距離は第１距離であり、
前記第１リングの内周面から前記第２締結部材の中心までの距離は第２距離であり、
前記第１距離と前記第２距離は互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。 - 前記締結部材は時計回りに順次に配列される第１締結部材と、第２締結部材と、第３締結部材とを含み、
前記第１締結部材と前記第２締結部材との間隔は第１距離であり、
前記第２締結部材と前記第３締結部材との間隔は第２距離であり、
前記第１距離と前記第２距離は互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。 - 前記第１リングの中心を通る第１中心線が定義され、
前記締結部材は前記第１中心線より外側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。 - 前記第２リングは、静電チャックに安着される内側領域と、カバーリングに安着される外側領域とを含み、
前記締結部材は前記外側領域内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。 - 前記第１素材及び前記第２素材は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコン（Ｓｉ）、及び炭化ホウ素からなる群よりそれぞれ異なる素材として選択されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。
- 前記締結部材は、
ジルコニウム酸化物、ジルコニウムシリコン酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物、マグネシウム酸化物、炭化ケイ素、及び窒化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一つのセラミック素材、または
有機高分子を含むことを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。 - 前記締結部材はリセスされた底面を有することを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。
- 前記リセスされた底面はその縁に最低面とその中央に最高面とを含み、
前記最低面は前記第２リングの底面と同じレベルに位置するかより高いことを特徴とする請求項１１に記載のフォーカスリング。 - 前記貫通部の下部は前記第１直径より大きい第３直径を有することを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。
- 前記貫通部の前記下部は直径が増加するテーパ状を有することを特徴とする請求項１３に記載のフォーカスリング。
- 第１素材からなる第１リングにリセスを形成するステップと、
前記第１素材とは異なる第２素材からなる第２リングに貫通孔を形成するステップと、
前記リセスと前記貫通孔が互いに整列するように前記第１リングと前記第２リングを互いに積層するステップと、
前記リセスと前記貫通孔は互いに連通して締結溝を形成し、前記締結溝内にボンド組成物を提供するステップと、
前記ボンド組成物を硬化し、前記第１リングと前記第２リングを互いに結合する締結部材を形成するステップと、を含み、
前記貫通孔は第１直径で形成され、
前記リセスは前記第１直径より大きいか又は同じ第２直径で形成され、
前記第１リングのカバー部の厚さに対する前記リセスの深さの比は０．１乃至０．７であることを特徴とするフォーカスリングの製造方法。 - 前記第２直径は前記第１直径より大きく、
前記第１直径に対する前記第２直径の比は１．１乃至２であることを特徴とする請求項１５に記載のフォーカスリングの製造方法。 - 前記ボンド組成物に対する硬化工程は、８０℃乃至２００℃の温度下で１時間乃至１０時間行われることを特徴とする請求項１５に記載のフォーカスリングの製造方法。
- 前記リセスは前記第１リングの中心を通る第１中心線より外側に形成されることを特徴とする請求項１５に記載のフォーカスリングの製造方法。
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Citations (6)
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