KR102378968B1 - 전극용 링 - Google Patents

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니혼신코우신기 가부시끼가이샤
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Abstract

3개 이상의 원호상 실리콘 부재(38)와, 상기 실리콘 부재(38)끼리를 접합하는 접합부를 구비하고, 상기 접합부는, 산화붕소를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

전극용 링
본 발명은, 전극용 링에 관한 것이다.
LSI 등의 반도체 집적 디바이스 제조에 있어서의 에칭 장치로서, 플라스마를 사용한 드라이 에칭 장치가 사용되고 있다. 드라이 에칭 장치는, 에칭 대상인 웨이퍼가 평면 전극의 캐소드 상에 배치되고, 장치 내에 에칭 가스가 도입된 상태에서, 고주파 발진기에 의해 대향 전극(애노드)과 캐소드 사이에 고주파 전압이 인가됨으로써, 전극간에 에칭 가스의 플라스마가 발생한다. 플라스마 중의 활성 가스인 플러스 이온이 웨이퍼 표면에 입사되어 에칭을 한다.
드라이 에칭 장치 내부에서는, 금속제 부품을 사용하면 금속 오염이 일어나므로, 실리콘제 부품이 사용된다. 대표적인 실리콘제 부품으로서는, 예를 들어 에칭 대상인 웨이퍼를 둘러싸는 도넛상의 형상을 한 포커스 링이 있다(특허문헌 1). 포커스 링은, 에칭 대상인 웨이퍼보다 큰 직경을 갖는 것이 필요하다. 현재 주류인 300㎜ 웨이퍼용의 실리콘제 부품은, 320㎜ 이상의 직경을 갖는 실리콘 결정 잉곳으로부터 제작되기 때문에, 고가이다.
일본 특허 공개 제2002-190466호 공보
실리콘제 부품을, 일체물이 아니라, 복수의 실리콘 부재를 접합함으로써 제조할 수 있으면, 보다 작은 직경을 갖는 실리콘 결정 잉곳으로부터 제작할 수 있기 때문에, 제조 비용의 삭감 등의 다양한 장점이 기대된다.
본 발명은, 복수의 실리콘 부재를 접합한 전극용 링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 전극용 링은, 3개 이상의 원호상 실리콘 부재와, 상기 실리콘 부재끼리를 접합하는 접합부를 구비하고, 상기 접합부는, 산화붕소를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 전극용 링은, 3개 이상의 원호상 실리콘 부재와, 상기 실리콘 부재끼리를 접합하는 접합부와, 상기 접합부를 폐색하는 실리콘을 구비하고, 상기 접합부는, Al, Ga, Ge 및 Sn 중 어느 것을 함유하고, 실리콘과의 공정 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 전극용 링은, 3개 이상의 원호상 실리콘 부재와, 상기 실리콘 부재끼리를 접합하는 접합부와, 상기 접합부를 폐색하는 실리콘을 구비하고, 상기 접합부는, 산화붕소를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 전극용 링은, 3개 이상의 제1 원호상 실리콘 부재를 갖는 제1 링체와, 상기 제1 링체와 동축 상에 겹쳐진, 3개 이상의 제2 원호상 실리콘 부재를 갖는 제2 링체와, 상기 제1 링체와 상기 제2 링체 사이에 형성된 접합부와, 상기 제1 원호상 실리콘 부재끼리의 맞댐면의 사이 및/또는 상기 제2 원호상 실리콘 부재끼리의 맞댐면의 사이를 폐색하는 실리콘을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 포커스 링의 외경보다 작은 웨이퍼로부터 잘라낸 3개 이상의 실리콘 부재를 조합하여 제조할 수 있다. 따라서 전극용 링은, 포커스 링의 외경보다 큰 웨이퍼를 사용할 필요가 없으므로, 그만큼 비용을 저감할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 전극용 링으로부터 제작한 포커스 링을 구비한 드라이 에칭 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 전극용 링을 도시하는 사시도이다.
도 3은 접합부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 4는 실리콘 부재를 도시하는 사시도이다.
도 5는 전극용 링을 제조하는 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 변형예에 관한 접합부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 7은 변형예에 관한 전극용 링을 도시하는 사시도이다.
도 8은 다른 변형예에 관한 전극용 링을 도시하는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시한 드라이 에칭 장치(10)는, 진공 챔버(12)와, 상부 전극판(14)과, 베이스(16)와, 포커스 링(18)을 구비한다. 상부 전극판(14)은, 원판상의 부재이며, 지지 링(20)에 의해 진공 챔버(12) 내의 상부에 고정되어 있다. 지지 링(20)은 절연 부재인 실리콘으로 형성되어 있다. 상부 전극판(14)은 두께 방향으로 관통한 복수의 관통 구멍(15)을 갖는다. 상부 전극판(14)은 고주파 전원(26)이 전기적으로 접속되어 있다. 상부 전극판(14)은 가스 공급관(24)이 접속되어 있다. 가스 공급관(24)으로부터 공급된 에칭 가스는, 상부 전극판(14)의 관통 구멍(15)으로부터 진공 챔버(12) 내에 유입되고, 배출구(28)로부터 외부로 배출될 수 있다.
베이스(16)는, 진공 챔버(12) 내의 하부에 설치되어 있고, 그 주위는 그라운드 링(30)으로 둘러싸여 있다. 그라운드 링(30)은 절연 부재인 실리콘으로 형성되어 있으며, 접지되어 있다. 베이스(16) 상에는, 포커스 링(18)이 설치되어 있다. 포커스 링(18)은, 절연 부재인 실리콘으로 형성되며, 웨이퍼(22)의 주연을 지지하는 오목부(19)가 내측의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.
드라이 에칭 장치(10)는, 상부 전극판(14)을 통해 에칭 가스가 공급되고, 고주파 전원(26)으로부터 고주파 전압이 인가되면, 상부 전극판(14)과 웨이퍼(22) 사이에서 플라스마가 발생한다. 이 플라스마에 의해 웨이퍼(22) 표면이 에칭된다.
본 실시 형태에 관한 전극용 링은, 상기 포커스 링(18), 지지 링(20), 그라운드 링(30)에 적용 가능하다. 전극용 링은, 상기 포커스 링(18), 지지 링(20), 그라운드 링(30)에 한정되지 않는다. 전극용 링은, 드라이 에칭 장치(10)의 진공 챔버(12) 내에 설치되어, 전압이 인가되거나, 또는 접지되는 실리콘 부재에 적용할 수 있다.
포커스 링(18)용의 부재가 되는 본 실시 형태에 관한 전극용 링에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다. 전극용 링(32)은 적어도 3개 이상의 원호상 실리콘 부재(38)와, 실리콘 부재(38)끼리의 사이에 형성된 접합부(본 도면에는 도시하지 않음)를 갖는 제1 링체(34)를 구비한다. 실리콘 부재(38)는 단결정이어도 다결정이어도 되고, 그 제조 방법, 순도, 결정 방위 등에 있어서 한정되지 않는다.
본 도면의 경우, 전극용 링(32)은, 3개의 실리콘 부재(38)를 갖는 제1 링체(34)와, 제1 링체(34)와 동일한 3개의 실리콘 부재(38)를 갖는 제2 링체(36)를 구비한다. 제1 링체(34)와 제2 링체(36)는, 실리콘 부재(38)끼리의 맞댐면(37)이 원주 방향으로 어긋난 상태에서 접합면(39)에 있어서 동축 상에 겹쳐져 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 접합부(40)는 실리콘 부재(38)끼리의 사이의 적어도 일부에 형성되어 있다. 본 도면의 경우, 접합부(40)는, 제1 링체(34)와 제2 링체(36)의 접합면(39)의 사이에 형성되어 있다. 접합부(40)는, 실리콘과 공정 합금을 형성하는 금속을 포함하는 실리콘과의 공정 합금이다. 실리콘과 공정 합금을 형성하는 금속은, Al, Ga, Ge 및 Sn 중 어느 것(이하, 「합금 형성 금속」이라고도 함)이다. Al, Ga, Ge 및 Sn은, 실리콘 결정 내에서의 확산 계수가 낮아, 실리콘 부재 내에서의 확산이 적은 것, 전기적으로 문제가 되는 딥 레벨을 만들기 어려운 것, 및 환경에의 문제가 없으므로 바람직하다. Al은, 저가격이기 때문에 가장 바람직하다. 합금 형성 금속의 순도는, 실리콘과 공정을 형성하는 것이 가능하면 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 98％ 이상이다.
실리콘 부재(38)는, 두께 1㎜ 이상 50㎜ 이하, 폭 10㎜ 이상 100㎜ 이하, 도 4에 도시한 바와 같이, 접합면(39)에 있어서의 인접하지 않는 2개의 코너의 정점(42, 44)을 연결한 선분의 길이 L이, 160㎜ 이상 220㎜ 이하인 것이 바람직하다. 상기와 같은 크기를 갖는 실리콘 부재(38)는, 현재 널리 유통되고 있는 6인치(15㎜) 웨이퍼용 실리콘 결정 잉곳으로부터 잘라내어 제작할 수 있으므로, 비용 장점이 많다.
다음으로 전극용 링(32)을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 먼저 실리콘 부재(38)에 대하여 표면 처리를 한다. 구체적으로는, 실리콘 부재(38)의 표면을 연삭 및 연마 등에 의해 가공하고, 바람직하게는 경면으로 한다. 실리콘 부재(38)의 표면을, 불산과 질산의 혼합액 등에 의해 에칭해도 된다. 혼합액으로서는 JIS 규격 H0609에 규정된 화학 연마액(불산(49％) : 질산(70％) : 아세트산(100％)=3 : 5 : 3) 등을 사용할 수 있다.
계속해서, 3개의 실리콘 부재(38)를 링상으로 배열한다. 실리콘 부재(38)의 맞댐면(37)끼리의 사이는, 간극이 생기지 않도록 한다. 계속해서 당해 실리콘 부재(38)의 표면에, 합금 형성 금속박을 배치한다. 합금 형성 금속박의 두께는, 융해시키기 위한 에너지가 적어도 되는 점에서는 얇은 쪽이 좋다. 합금 형성 금속박은, 접합 강도를 얻기 위해 0.1 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 20㎛인 것이 보다 바람직하다. 합금 형성 금속박은, 상기 하한값보다 얇으면 접합면에 합금 형성 금속박을 적층할 때에 파손되기 쉽다. 합금 형성 금속박은, 상기 상한값보다 두꺼우면, 실리콘과의 접합이 충분하지 않은 부분이 발생하기 쉽다. 계속해서, 합금 형성 금속박 상에, 다른 3개의 실리콘 부재(38)를 적층한다. 다른 실리콘 부재(38)는, 앞서 배치된 실리콘 부재(38)에 대해, 긴 변 방향의 길이의 절반만큼 어긋나게 하여 배치한다. 상기와 같이 하여, 앞서 배치된 실리콘 부재(38) 상에, 합금 형성 금속박을 개재하여, 다른 실리콘 부재(38)가 적재된 상태로 된다.
다음으로, 다른 실리콘 부재(38)측으로부터 가열하여, 실리콘과 합금 형성 금속을 포함하는 융해물을 생성한다. 가열 방법은 특별히 한정되지 않고, 저항 가열, 광 가열 등에 의해 행할 수 있다. 가열 부위를 용이하게 이동할 수 있고, 또한 공급하는 전력에 따라서 가열량을 변화시키는 것이 용이한 점에서, 광 가열이 바람직하고, 예를 들어 각종 램프, 레이저가 사용된다.
본 실시 형태의 경우, 도 5에 도시한 장치를 사용할 수 있다. 본 도면에 도시한 장치는, 적어도 하나의, 램프(48) 및 당해 램프(48)가 출사하는 광을 집광하는 집광부(50)를 구비한다. 램프(48)로서는, 적외선 결정 성장 장치에 일반적으로 사용되는 크세논 램프나 할로겐 램프를 사용할 수 있다. 출력으로서는 1 내지 30㎾ 정도의 것이 바람직하다.
가열은, 다른 실리콘 부재(38)의 상측으로부터 행한다. 상측이면 되고, 다른 실리콘 부재(38)에 대하여 수직 방향 상측에 한정되지는 않고, 경사 상측이어도 된다. 가열에 의해 우선 합금 형성 금속박이 융해되어 금속 융해물이 생성된다. 이어서, 해당 금속 융해물에 접하고 있는 실리콘 부재(38)의 접합면이 이 금속 융해물에 침지되어, 실리콘을 포함하는 융해물이 생성된다. 가열을 멈추어 온도가 저하되면, 해당 융해물이 공정을 포함하는 합금상을 형성하면서 응고되어, 접합이 완성되는 것으로 생각된다. 예를 들어, Al박을 사용한 경우, 800℃ 정도까지의 가열에 의해 충분히 실리콘 부재(38)끼리를 접합할 수 있다.
집광 영역은, 통상 직경 10 내지 30㎜ 정도이다. 집광 영역은, 해당 램프의 발광 위치를 타원 미러의 초점으로부터 어긋나게 함으로써, 30 내지 100㎜ 정도로 확대된다. 집광 영역이 확대됨으로써, 가열 범위를 넓힐 수 있다. 해당 집광 영역을 금속박 및 실리콘 부재(38)의 표면 전체에 걸쳐 주사시켜 가열하는 것이 바람직하다.
다음으로, 실리콘과 합금 형성 금속을 포함하는 융해물을 냉각하여 고화시킴으로써, 공정 합금을 포함하는 접합부(40)를 생성한다. 이상에 의해, 실리콘 부재(38)끼리를 접합하여, 전극용 링(32)을 제조할 수 있다.
합금 형성 금속이 Al인 경우, 약 577℃까지 냉각하면, Al-실리콘 공정물(12.2원자％ Al)을 포함하는 접합부(40)가 생성된다. 냉각 속도는, 사용하는 합금 형성 금속에 따라서 상이하지만, Al을 사용하는 경우에는 10 내지 100℃/분이 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 냉각 속도가 상기 하한값 미만이면 냉각 시간이 길어져, 효율이 나쁘다. 냉각 속도가 상기 상한값보다 크면 접합부(40) 중에 변형이 남는 경향이 있다. 냉각 속도는, 합금 형성 금속박의 융해가 완료된 후, 가열 수단의 출력을 서서히 저하시켜, 접합부(40)의 온도가 공정물의 융해 온도보다 낮아졌다고 추측되었을 때에 가열을 정지함으로써 제어할 수 있다. 이와 같은 가열 온도의 제어는, 예를 들어 실제로 접합하는 실리콘 부재(38)와 마찬가지의 형상의 열전대를 실리콘 부재(38)끼리의 사이에 설치하고, 미리 가열 수단의 파워와 온도의 관계를 측정해 두고, 해당 측정 결과에 기초하여 행할 수 있다.
상기의 가열에 의한 융해물의 생성, 냉각에 의한 공정 합금을 포함하는 접합부(40)의 생성은, 합금 형성 금속 및 실리콘의 산화를 방지하기 위해 10 내지 200torr(약 1333 내지 26664㎩)의 아르곤 분위기의 챔버 내에서 행하는 것이 바람직하다. 아르곤 가스를 사용하지 않고, 감압함으로써 산화를 방지할 수도 있지만, 감압으로 하면 실리콘의 증발이 발생하여, 챔버 내가 오염되는 경우가 있으므로 바람직하지 않다. 또한 질소 가스에 의해서도 산화를 방지할 수는 있지만, 1200℃ 이상에서 실리콘의 질화가 일어나기 때문에, 바람직하지 않다.
실리콘 부재끼리의 맞댐면(37)의 사이는, 맞댐면(37) 근방의 실리콘을 가열하여 용융하여, 폐색하는 것이 바람직하다. 맞댐면(37)의 사이를, 실리콘을 융착하여 폐색함으로써, 공정 합금이 노출되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 하여 얻어진 전극용 링(32)은, 기계 가공에 의해 내측의 전체 둘레에 걸쳐 오목부(19)를 형성함으로써, 포커스 링(18)이 될 수 있다.
전극용 링(32)은, 포커스 링(18)의 외경보다 작은 웨이퍼용 실리콘 결정 잉곳으로부터 잘라낸 3개 이상의 실리콘 부재(38)를 조합하여 제조할 수 있다. 따라서 전극용 링(32)은, 포커스 링(18)의 외경보다 큰 웨이퍼용 실리콘 결정 잉곳을 사용할 필요가 없으므로, 그만큼 비용을 저감할 수 있다.
(변형예)
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지의 범위 내에서 적절히 변경하는 것이 가능하다.
상기 실시 형태의 경우, 전극용 링(32)은, 동축 상에 겹쳐진 제1 링체(34)와 제2 링체(36)를 구비하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전극용 링은, 제1 링체만을 구비하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 실리콘 부재(52, 54)끼리의 맞댐면(55)은, 연속한 2개의 직각의 구부러짐을 갖는 것이 바람직하다. 맞댐면(55)은 2개의 굴곡을 가짐으로써, 접합부(56)의 면적이 증가되므로, 굴곡을 갖지 않는 경우에 비해, 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 전극용 링(58)은, 도 2에 도시한 전극용 링(32)의 내주면에 또한, 3개 이상의 원호상 실리콘 내주 부재(60)를 구비하는 것으로 해도 된다. 본 도면의 경우, 전극용 링(58)은, 원주 방향으로 3개, 축 방향으로 2개 겹친 합계 6개의 실리콘 내주 부재(60)를 구비함으로써, 보다 내경이 작은 포커스 링(18)을 용이하게 형성할 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 전극용 링(62)은, 도 2에 도시한 전극용 링(32)의 외주면에 또한, 3개 이상의 원호상 실리콘 외주 부재(64)를 구비하는 것으로 해도 된다. 본 도면의 경우, 전극용 링(62)은 원주 방향으로 3개, 축 방향으로 2개 겹친 합계 6개의 실리콘 외주 부재(64)를 구비함으로써, 보다 외경이 큰 포커스 링(18)을 용이하게 형성할 수 있다.
상기 실시 형태의 경우, 합금 형성 금속박을 사용하여 실리콘 부재(38)끼리를 접합하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 합금 형성 금속의 분체 또는 입자를 사용해도 실리콘 부재(38)끼리를 접합하는 것은 가능하다고 생각된다. 저융점 금속인 Ga의 경우, 실리콘 부재(38)의 표면에 직접 도포한 막을 사용해도 된다.
맞댐면(37)의 사이는, 간극이 생기지 않도록 배열하여, 접합면에 있어서 접합부를 형성한 후, 실리콘을 융착하여 폐색하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 맞댐면에, 합금 형성 금속박을 배치하여, 맞댐면의 사이에도 접합부를 형성해도 된다. 맞댐면(37)을 따라서 수직 방향으로 배치된 합금 형성 금속박은, 수직 방향으로부터 약 30도 정도 기운 경사 상방으로부터 가열함으로써, 용융되어, 접합부가 될 수 있다.
상기 실시 형태의 경우, 접합부(40)는, 합금 형성 금속을 포함하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 산화붕소를 포함하는 것으로 해도 된다. 접합부(40)가 산화붕소를 포함하는 경우의 전극용 링의 제조 방법에 대하여 이하 설명한다.
먼저, 상기 실시 형태와 마찬가지로 표면 처리를 한 3개의 실리콘 부재를 링상으로 배열한다. 계속해서, 당해 실리콘 부재를 제1 온도(180 내지 280℃)로 가열하고, 실리콘 부재의 접합면의 적어도 일부에, 입자상의 붕산(B(OH)3)을 포함하는 출발 원료를 공급한다. 실리콘 부재는, 일반적인 전기 저항 히터를 사용한 가열 수단에 의해 가열할 수 있다. 접합면의 온도가 180 내지 280℃이므로, 이 접합면 상에서는 붕산의 탈수 반응이 발생한다. 물은, 10 내지 60초 정도에서 붕산으로부터 탈리되어, 메타붕산(HBO2)이 생성된다. 탈리된 물에 메타붕산이 용해되어, 유동성이 풍부한 액체상물이 된다.
실리콘 부재의 온도가 너무 낮은 경우에는, 붕산으로부터 물을 탈리시켜 메타붕산을 얻을 수 없다. 한편, 실리콘 부재의 온도가 너무 높으면, 붕산으로부터 물이 급격하게 탈리된다. 그것에 의해, 실리콘 부재의 접합면에 공급된 붕산이 비산되거나, 고화된 메타붕산이 바로 생겨 버린다. 제1 온도가 180 내지 280℃이면, 보다 확실하게 메타붕산을 얻을 수 있다. 제1 온도는, 200 내지 240℃가 바람직하다.
입자상의 붕산을 포함하는 출발 원료로서는, 직경 0.1 내지 2㎜의 과립상의 시판품을, 그대로 사용할 수 있다. 직경이 0.1 내지 2㎜인 붕산을 포함하는 출발 원료를, 제1 온도로 가열된 실리콘 부재의 표면에 공급함으로써, 후술하는 바와 같은 메타붕산을 포함하는 층을 형성할 수 있다. 붕산은, 실리콘 부재의 표면의 일부에 소량씩 공급하는 것이 바람직하다.
붕산으로부터 물이 탈리되어 발생한 액체상물을 주걱으로 늘림으로써, 메타붕산을 포함하는 층이 얻어진다. 상술한 바와 같이 실리콘 부재의 접합면에, 출발 원료로서의 붕산을 소량씩 공급하여, 발생한 액체상물을 그때마다 늘림으로써, 균일한 메타붕산을 포함하는 층을 접합면에 형성할 수 있다. 주걱으로서는, 웨이퍼를 절단하여 얻어진 것을 사용함으로써, 메타붕산을 포함하는 층에의 불순물의 혼입은 피할 수 있다.
메타붕산을 포함하는 층의 두께는, 1㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.1 내지 0.5㎜가 보다 바람직하다. 메타붕산을 포함하는 층의 두께가 얇을수록, 후속 공정에서 가열되었을 때에, 탈수 반응에 의한 기포의 발생을 억제할 수 있다. 메타붕산을 포함하는 층의 두께는, 공급하는 출발 원료로서의 붕산의 양을 제어하여, 조정할 수 있다.
접합면에 메타붕산을 포함하는 층이 형성된 실리콘 부재를 가열하여, 제2 온도(500 내지 700℃)로 승온한다. 그 결과, 메타붕산으로부터 물이 더 탈리되어, 산화붕소(B2O3)를 포함하는 용융물이 얻어진다. 제2 온도가 너무 높은 경우에는, 후속 공정에서 냉각하였을 때에, 산화붕소와 실리콘의 열팽창 계수의 차이에 의해, 실리콘 부재에 균열이 발생할 우려가 있다. 제2 온도가 500 내지 700℃이면, 보다 확실하게 산화붕소를 포함하는 용융물을 얻을 수 있다. 제2 온도는, 550 내지 600℃가 바람직하다.
실리콘 부재의 접합 영역에 발생한 산화붕소를 포함하는 용융물 상에, 표면 처리를 한 다른 실리콘 부재를 압착한다. 압착 시의 압력은 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정할 수 있다. 실리콘 부재의 폭이 30㎜ 정도인 경우에는, 단열재를 사이에 두고 손으로 압박하여, 실리콘 부재와 다른 실리콘 부재를 접합할 수 있다.
산화붕소의 용융물을 고화시킴으로써, 실리콘 부재와 다른 실리콘 부재가 산화붕소의 층에 의해 접합된다. 용융물은, 예를 들어 실온에서 방치함으로써, 고화된다. 이상과 같이 하여 접합부를 생성함으로써, 전극용 링을 제조할 수 있다.
메타붕산을 포함하는 층을, 실리콘 부재의 접합면의 전역이 아니라, 접합면의 외연을 따라서 프레임상으로 형성해도 된다. 프레임상의 메타붕산을 포함하는 층의 폭은, 5 내지 10㎜로 할 수 있다. 프레임상의 메타붕산을 포함하는 층의 내측의 영역에는, 합금 형성 금속박을 배치한다. 합금 형성 금속박을 내측의 영역에 배치하기 전에, 프레임상의 메타붕산을 포함하는 층을 냉각하고, 표면을 연마하여 두께를 저감해도 된다. 실리콘 부재의 접합면에 프레임상의 메타붕산을 포함하는 층을 형성하고, 합금 형성 금속박을 배치한 후, 다른 실리콘 부재를 배치하고, 공정 온도 이상 700℃ 이하로 가열한다. 가열에 의해 합금 형성 금속이 실리콘과 공정을 형성함으로써, 실리콘 부재끼리를, 보다 한층 더 강고하게 접합할 수 있다. 여기에서 형성된 공정 합금은, 프레임상의 산화붕소의 층으로 둘러싸이게 되므로, 금속이 확산되어 오염원이 될 우려도 작다.
전극용 링은, 실리콘 부재끼리의 사이의 접합면을 선택적으로 가열하여, 접합면 근방의 실리콘을 용융하여, 실리콘 부재끼리를 융착함으로써, 제조해도 된다.
32 : 전극용 링
34 : 제1 링체
36 : 제2 링체
37 : 맞댐면
38 : 실리콘 부재
40 : 접합부
52, 54 : 실리콘 부재
55 : 맞댐면
56 : 접합부
58 : 전극용 링
60 : 실리콘 내주 부재
62 : 전극용 링
64 : 실리콘 외주 부재

Claims (12)

  1. 3개 이상의 원호상 실리콘 부재와,
    상기 실리콘 부재끼리를 접합하는 접합부를 구비하고,
    상기 접합부는, 산화붕소를 함유하는 층인 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접합부는, Al, Ga, Ge 및 Sn 중 어느 것을 함유하고, 실리콘과의 공정 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    내주면에 3개 이상의 원호상 실리콘 내주 부재와,
    상기 실리콘 부재와 상기 실리콘 내주 부재 사이에 상기 접합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    외주면에 3개 이상의 원호상 실리콘 외주 부재와,
    상기 실리콘 부재와 상기 실리콘 외주 부재 사이에 상기 접합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실리콘 부재의 인접하지 않는 2개의 코너의 정점을 연결한 선분의 길이가, 160㎜ 이상 220㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  6. 3개 이상의 원호상 실리콘 부재와,
    상기 실리콘 부재끼리를 접합하는 접합부와,
    상기 접합부를 폐색하는 실리콘을 구비하고,
    상기 접합부는, Al, Ga, Ge 및 Sn 중 어느 것을 함유하고, 실리콘과의 공정 합금인 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  7. 3개 이상의 원호상 실리콘 부재와,
    상기 실리콘 부재끼리를 접합하는 접합부와,
    상기 접합부를 폐색하는 실리콘을 구비하고,
    상기 접합부는, 산화붕소를 함유하는 층인 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  8. 3개 이상의 제1 원호상 실리콘 부재를 갖는 제1 링체와,
    상기 제1 링체와 동축 상에 겹쳐진, 3개 이상의 제2 원호상 실리콘 부재를 갖는 제2 링체와,
    상기 제1 링체와 상기 제2 링체 사이에 형성된 접합부와,
    상기 제1 원호상 실리콘 부재끼리의 맞댐면의 사이 및 상기 제2 원호상 실리콘 부재끼리의 맞댐면의 사이 중 적어도 하나를 폐색하는 실리콘을 구비하는 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 원호상 실리콘 부재끼리의 맞댐면과, 상기 제2 원호상 실리콘 부재끼리의 맞댐면은, 원주 방향으로 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 접합부는, Al, Ga, Ge 및 Sn 중 어느 것을 함유하고, 실리콘과의 공정 합금인 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 접합부는, 산화붕소를 함유하는 것을 특징으로 하는 전극용 링.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 접합부는, Al, Ga, Ge 및 Sn 중 어느 것을 함유하고, 실리콘과의 공정 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극용 링.
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