TW202009990A - 蝕刻裝置用環形部件、蝕刻裝置以及以其蝕刻基底之方法 - Google Patents

蝕刻裝置用環形部件、蝕刻裝置以及以其蝕刻基底之方法 Download PDF

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Abstract

一種蝕刻裝置用環形部件及使用其的基板的蝕刻方法，包括：主體，由主體頂面、主體底面、主體外徑面及主體內徑面圍成，主體頂面和主體底面隔開規定間隔，主體外徑面為將主體頂面的外側輪廓線和主體底面的外側輪廓線相連接的面，主體內徑面與主體頂面的內側輪廓線相連接且包圍主體的一部分或全部；及安置部，由安置部頂面、安置部底面及安置部內徑面圍成，安置部頂面的外徑直接連接到主體內徑面且安置部頂面位於低於主體頂面的位置，安置部底面與安置部頂面隔開規定間隔且與主體底面連接，安置部內徑面為將安置部頂面的內側輪廓線和安置部底面的內側輪廓線相連接的面

Description

用於蝕刻裝置之環型組件以及以其蝕刻基底之方法
本發明是有關於一種蝕刻裝置用環形部件及使用其的基板的蝕刻方法。
在電漿處理裝置中，上電極和下電極配置在腔室中，如半導體晶片或玻璃基板等的基板安裝在下電極上，在兩個電極之間施加電力。被兩個電極之間的電場加速的電子、從電極發射的電子或加熱的電子與載氣的分子碰撞，從而產生載氣的電漿。電漿中的如自由基或離子等活性物質在基板表面上進行所需的微加工，例如蝕刻加工。
近來，用於製造微電子器件等的設計規則變得更精細，尤其，電漿蝕刻需要具有更高的尺寸精度，因此使用與以往相比顯著高的電力。在這種電漿處理裝置內裝有受電漿影響的聚焦環。
當供向電漿裝置的電力增加時，基於形成駐波的波長效應、電場集中於電極表面中心部的趨膚效應等，大體上在基板上中心部的電漿分布最多，而在邊緣部的分布最少，從而電漿在基板上的分布嚴重不均勻。而且，若在基板上電漿分布不均勻，則電漿處理無法進行到規定程度，導致所製造的微電子器件的質量下降。
為了防止或減輕這種不均衡，將聚焦環用於基板的邊緣，但聚焦環也會被電漿蝕刻，因此根據蝕刻程度需要定期進行更換。為了更換聚焦環，必須打開電漿設備的腔室，而這些腔室開放和聚焦環的更換是導致微電子器件的製造產量下降的重要原因之一。
韓國公開專利第1995-0015623號試圖採用蓋環，且韓國公開專利第2009-0101129 號試圖通過在基座和邊緣部之間設置電介質來實現電漿分布的均勻性。然而，上述專利具有複雜的結構，並且難以實現在電介質和邊緣部之間的精密設計。
本發明的目的在於提供蝕刻裝置用環形部件及使用其的基板的蝕刻方法。
為了達到上述目的，本發明的一實施方式提供一種蝕刻裝置用環形部件，其中，包括：主體，由主體頂面、主體底面、主體外徑面及主體內徑面圍成，上述主體頂面和上述主體底面隔開規定間隔，上述主體外徑面為將上述主體頂面的外側輪廓線和上述主體底面的外側輪廓線相連接的面，上述主體內徑面與上述主體頂面的內側輪廓線相連接且包圍主體的一部分或全部；及安置部，由安置部頂面、安置部底面及安置部內徑面圍成，上述安置部頂面的外徑直接連接到上述主體內徑面且上述安置部頂面位於低於上述主體頂面的位置，上述安置部底面與上述安置部頂面隔開規定間隔且與上述主體底面連接，上述安置部內徑面為將上述安置部頂面的內側輪廓線和上述安置部底面的內側輪廓線相連接的面。其中，上述主體頂面與上述安置部頂面之間形成臺階，使得基板能夠安置在上述安置部頂面上。
上述蝕刻裝置用環形部件在表面或整體上包含有經碳化硼含有顆粒進行頸縮而成的碳化硼，且在400℃下測量的導熱率值在27W/（m*k）以下。
以上述安置部頂面與上述安置部底面之間的距離為基準，上述主體頂面與上述主體底面之間的距離為所述基準的1.5至3倍。
對上述主體頂面或上述安置部頂面測得的表面粗糙度為0.1 μm至1.2 μm。
上述主體頂面或上述安置部頂面的空隙率為3%以下。
上述主體頂面或上述安置部頂面在25℃下測得的導熱率值與在800℃下測得的導熱率值之間的比為1：0.2至3。
在上述主體頂面或上述安置部頂面中，氣孔的直徑為10μm 以上的部分所占面積為5%以下。
上述環形部件在電漿蝕刻裝置中與氟離子或氯離子接觸時不形成顆粒。
上述主體頂面相對於由單晶矽（Si）製成的主體頂面具有55%以下的蝕刻率。
上述蝕刻裝置用環形部件，其中，上述蝕刻裝置用環形部件的待更換時長為單晶矽的待更換時長的兩倍以上，上述待更換時長是以上述主體頂面為基準時主體的高度降低至初始主體高度的10%以上所需的時間。
上述環形部件為在電漿處理裝置的腔室內供基板安置的聚焦環。
本發明的另一方案提供一種蝕刻裝置，安裝有上述蝕刻裝置用環形部件作為聚焦環。
上述蝕刻裝置可以為電漿蝕刻裝置。
本發明的又一方案提供一種基板的蝕刻方法，包括：安裝步驟，將上述的蝕刻裝置用環形部件安裝於電漿蝕刻裝置作為聚焦環，且配置基板使得基板位於上述安置部頂面上；及蝕刻步驟，啟動上述電漿蝕刻裝置，按預定的圖案蝕刻上述基板，以製造蝕刻基板。
本發明的蝕刻裝置用環形部件及使用其的基板的蝕刻方法通過使用包含導熱率值在規定範圍內的碳化硼的環形部件，以便能夠更有效地進行基板的蝕刻工序，並且使環形部件的更換周期變長，基板蝕刻工序的效率提高。
以下，參照附圖來對本發明的實施例進行詳細說明，以使本發明所屬技術領域的普通技術人員輕鬆實現本發明。本發明可通過多種不同的實施方式實現，並不限定於在本說明書中所說明的實施例。在說明書全文中，對於相同或相似的結構要素採用相同的附圖標記。
貫穿整個說明書，馬庫什型描述中包含的術語「……的組合」是指從馬庫什型描述的構件組成的組中選擇的一個以上的混合或組合，從而意味著本發明包括從馬庫什組中選擇的一個以上部件。
在說明書全文中，「第一」、「第二」或「A」、「B」等的術語是為了相互區別開而使用的。
在說明書全文中，只要在句子中未特別言及，單數型也包括複數型。
在本說明書中，碳化硼是指所有基於硼和碳的化合物。上述碳化硼可以為在碳化硼材料中包含或不包含添加劑和/或摻雜材料的碳化硼，具體而言，硼和碳的總和可以在90莫耳％以上，也可以在95莫耳％以上，還可以在98莫耳％以上，或可以在99莫耳％以上。在本說明書中，碳化硼可以是單相或複合相，或可以是其混合物。碳化硼單相均包括硼和碳的化學計量相（phase）和偏離化學計量組成的非化學計量相，並且，複合相是指在基於硼和碳的化合物中的至少兩種以規定比混合而成的相。並且，本說明書中的碳化硼還包括雜質被加入到上述碳化硼的單相或複合相中以形成固溶體的情況或在製造碳化硼的工程中不可避免地加入雜質而摻入的情況。上述雜質的實例包括如鐵、銅、鉻、鎳和鋁等的金屬。
圖1A、圖1B為說明本發明的一實施例的環形部件的結構的概念圖，圖2為說明應用了本發明的一實施例的環形部件的蝕刻裝置的結構的概念圖，圖3為說明在加工本發明的環形部件的過程中的線放電加工的概念圖，圖4和圖5分別為說明在製造本發明的環形部件的過 程中所採用的燒結裝置的概念圖，圖6和圖7A、圖7B、圖7C 分別為簡要說明在製造本發明的環形部件的過程中所採用的成型模具的結構的概念圖。下面，參照上述圖1A、圖1B至圖7A、圖7B、圖7C，詳細說明上述環形部件和其製造方法。
為了達到上述目的，本發明的一實施例的蝕刻裝置用環形部件10包括環狀的主體100和與上述主體100直接接觸且相鄰設置的安置部200。上述主體100和安置部200可以一體形成。
上述環形部件10 包括：主體100，由主體頂面106、主體底面、主體外徑面102及主體內徑面104圍成，上述主體頂面106 和上述主體底面隔開有預定間隔，上述主體外徑面102 為將上述主體頂面106的外側輪廓線和上述主體底面的外側輪廓線相連接的面，上述主體內徑面104與上述主體頂面106 的內側輪廓線相連接且包圍主體100的一部分或全部；及安置部200，由安置部頂面206、安置部底面及安置部內徑面204圍成，上述安置部頂面206 的外徑直接連接到上述主體內徑面104，且上述安置部頂面206 位於低於上述主體頂面106的位置，上述安置部底面與上述安置部頂面206隔開規定間隔且與上述主體底面連接，上述安置部內徑面204為將上述安置部頂面206的內側輪廓線和上述安置部底面的內側輪廓線相連接的面，其中，上述主體頂面106與上述安置部頂面206之間形成臺階，使得基板1能夠安置在上述安置部頂面206 上。
上述蝕刻裝置用環形部件的表面或整體上包含有經碳化硼含有顆粒進行頸縮而成的碳化硼。
上述環形部件10具有環形形狀，並且可以是用在如電漿蝕刻等製造半導體器件的過程中的消耗性部件，例如，可以是聚焦環（focus ring）、邊緣環（edge ring）、限制環（confinement ring）等。具體而言，上述環形部件10可以是在如電漿蝕刻等的過程中安置於基板上的聚焦環。
這種消耗性環形部件有助於在電漿蝕刻過程中，針對作為蝕刻對象的基板整體，能夠進行所期望的相對均勻的電漿蝕刻。然而，在電漿蝕刻過程中蝕刻基板時，環形部件的表面也會被蝕刻，且在不打開腔室的情況下才會高效地對大量基板進行蝕刻處理，因此，優選使用與上述基板相比蝕刻速度更慢的環形部件。並且，上述環形部件具有預期的電阻值，以便在預期的方向上以預期的速度在基板上形成電漿。
本發明的蝕刻裝置用環形部件在400℃下測量的導熱率值在27W/（m*k）以下。具體而言，配置在上述蝕刻裝置用環形部件的表面或整體的上述碳化硼在400℃下測量的導熱率值可以為27W/（m*k）以下。具有這種特徵的環形部件具有相當低的氣孔直徑和孔隙率，且具有相對優異的耐蝕刻性。
並且，上述蝕刻裝置用環形部件在25℃下測量的熱導率值與在20 800℃下測量的熱導率值之比為下面描述的規定範圍內的值，具體而言，上述碳化硼在25℃下測量的熱導率值與在800℃下測量的熱導率值之比位下面描述的規定範圍內的值。具有這種特性的環形部件可以在進行電漿蝕刻時相對容易地控制熱性能，並且可以具有足夠強的耐蝕刻性。
上述環狀部件10的導熱率值以上述主體頂面106和上述安置部頂面206處的導熱率值為基準。上述環形部件10可具有如下特性，即，在其表面或整體上在25℃下測量的熱導率值（HC25 ）與在800℃下測量的熱導率值（HC800 ）之比（HC25 ：HC800 ）為1：0.2至3。具體而言，上述比（HC25 ：HC800 ）可以是1：0.26至1，或也可以是1：0.26至0.6。
在選自25至800℃的任何溫度下，上述環形部件10 的導熱率可為約60W/（m*k）以下，可以約40W/（m*K）以下，可以約30W/（m*K），或可為約27W/（m*K）。並且，在選自25至800℃的任何溫度下，上述環形部件的導熱率可為約4W/（m*K）以上，或可為約5W/（m*K）以上。
上述環形部件10的導熱率在25℃下可以為約80W/（m*K）以下，或可以為約31W/（m*K）以下。並且，上述環形部件的導熱率在25℃下可以為約20W/（m*K）以上，或可以為約22W/（m*K）以上。
上述環形部件10的導熱率在400℃下可以為約70W/（m*K）以下，或可以為約 22W/（m*K）以下。並且，上述環形部件的導熱率在 400℃下可以為約7W/（m*K）以上，或可以為約8W/（m*K）以上。
上述環形部件10的導熱率在800℃下可以為約50W/（m*K）以下，或可以為約16W/（m*K）。並且，上述環形部件的導熱率在800℃下可以為約5W/（m*K）以上，或可以為約6W/（m*K）以上。
若具有上述導熱率，環形部件則可以具有更良好的耐蝕刻性。
上述環形部件10可以具有較高的相對密度。具體而言，上述環形部件10的相對密度可以為約90%以上，或可以為約97%以上，或可以為約97至約99.99%，或可以為約98至約99.99%。
至於上述環形部件10的相對密度，上述環形部件10整體由碳化硼製成時以整體的相對密度為基準，而上述碳化硼位於上述環形部件的表面上時，以含有上述碳化硼的表面的相對密度，例如，主體頂面106的相對密度為基準。下面，關於孔隙率、氣孔的直徑、電阻特性和是顆粒形成與否等也採用與上述相同的標準。
上述環形部件10的孔隙率可以為約10％以下，或可以為約3％以下，或可以為約2％以下，或可以為0.01至2%。
具體而言，上述環形部件10的孔隙率可以為約1％以下，或可以為約0.5％以下，或可以為約0.1％以下。如上低孔隙率的環形部件的特徵在於，所含的碳化硼在顆粒之間的碳區域等中較少形成，並且會具有更強的耐蝕刻性。
在上述環形部件10的表面或截面觀察到的氣孔的平均直徑可為5μm以下。此時，上述氣孔的平均直徑是通過具有與上述氣孔的截面積相同的面積的圓的直徑來導出的。上述氣孔的平均直徑可以是3μm以下。更具體而言，上述氣孔的平均直徑可以是1μm 以下。並且，以上述氣孔的整體面積為基準，上述氣孔的直徑為10μm 以上的部分的面積可以占5%以下。在上述環形部件10中包含的碳化硼可以具有改善的耐蝕刻性。
在上述環形部件10中所含的上述碳化硼可具有高電阻、中等電阻或低電阻的特性。
具體而言，具有高電阻特性的碳化硼可具有約10Ω·cm至約103 Ω·cm的比電阻。此時，上述高電阻碳化硼主要由碳化硼形成，並且可以包括碳化矽或氮化矽作為燒結性能改進劑。
具體而言，具有中等電阻特性的碳化硼可具有約1Ω·cm至10Ω·cm的比電阻。此時，上述中等電阻碳化硼主要由碳化硼形成，並且可包含氮化硼來作為燒結性能改進劑。
更具體而言，具有低電阻特性的碳化硼可以具有約10-1 Ω·cm至約10-2 Ω·cm的比電阻。此時，上述低電阻碳化硼主要由碳化矽形成，並且可包含碳來作為燒結性能改進劑。
更具體而言，上述環形部件10可以具有5.0Ω·cm以下的低電阻特性，或可以具有1.0Ω·cm以下的低電阻特性，或可以具有8×10-1 Ω·cm以下的低電阻特性。
上述環形部件10可以是即使在電漿蝕刻裝置中與鹵素離子接觸也不會形成顆粒的部件。此時，顆粒是指直徑為1 μm以上的顆粒狀材料。
上述環形部件10配置在蝕刻裝置500中的基板安裝位置的周邊，例如，基板1的周邊，從而一同受到施加於基板的電漿蝕刻的影響。在此情況下，由於電漿或鹵素離子的影響而暴露在環形部件10的表面上的元素被電離並與腔室中的電離的大氣元素結合，從而在上述環形部件10的表面或整體上形成不期望的物質。若這種物質呈氣態，則該氣體通過風管540排放到腔室外殼510的外部，因此在基板的蝕刻過程不會產生很大的影響，但若在基板上形成固體物質，則會導致基板的蝕刻質量下降或半導體器件產生缺陷。
上述環形部件10可以是在電漿狀態下不與氟離子或氯離子產生反應而形成顆粒的部件。尤其，構成環形部件10的表面或整體的碳化硼，即使被電漿等蝕刻且與氟離子或氯離子產生反應，也不會形成固體顆粒。該特徵與採用銥等的燒結體時會與鹵素離子產生反應而形成顆粒狀異物的情況有區別，且上述環形部件10的這種特徵是能夠顯著降低蝕刻裝置中蝕刻基板等的產品缺陷率的特徵之一。
上述環形部件具有低蝕刻率特徵，尤其，具有在電漿蝕刻的情況下蝕刻率較低的耐蝕刻特性。
具體而言，當矽（Si，單晶矽，通過生長（growing）法製造）的蝕刻率為100％時，上述環形部件10可具有55％以下的蝕刻率，或可具有10％至50％的蝕刻率，或可具有20％至45％的蝕刻率。
這種蝕刻率特性通過測量厚度減少率（％）來進行評估，即，對相同尺寸的環形部件的表面採用相同條件，即，在電漿裝置中均以2,000W的RF功率曝光280小時，比較評估蝕刻（主體頂面）程度，得出結果。
上述環形部件10 的低蝕刻率特性顯著優於CVD-SiC，即，相對於CVD-SiC也顯示出非常優異的耐蝕刻性。
當CVD-SiC的蝕刻率為100％時，上述環形部件10 可具有70％以下的蝕刻率。
上述環形部件10的表面，尤其，主體頂面106的表面粗糙度可為約0.1μm 至約1.2μm。上述環形部件10的表面，尤其，主體頂面106的表面粗糙度可為約0.2 μm至約0.4 μm。可將三維測量裝置運用在上述測量。
位於上述環形部件10的表面或整體的碳化硼中的金屬副產物（雜質）的含量可以為500 ppm以下、或可以為300 ppm以下、或可以為100 ppm以下、或可以為10 ppm以下、或可以為1 ppm以下。
位於上述環形部件10的表面或整體的碳化硼可以通過對粒徑（D50）為1.5 μm以下的碳化硼含有顆粒進行燒結和頸縮而得，具體而言，以D50為基準，通過對平均粒徑約0.3 μm至約1.5 μm的碳化硼含有顆粒進行燒結和頸縮而得，或可以通過對平均粒徑為約0.4 μm至約1.0 μm的碳化硼含有顆粒進行燒結和頸縮而得。並且，以D50為基準，上述碳化硼可以通過對平均粒徑約0.4 μm至約0.8 μm的碳化硼含有顆粒進行燒結和頸縮而得。當將平均粒徑過大的碳化硼顆粒進行頸縮時，所製得的碳化硼燒結體的密度會下降。而當將粒徑過小的顆粒進行頸縮時，操作性降低或生產率可能下降。
以上述安置部頂面206與上述安置部底面之間的距離為基準，上述主體頂面106與上述主體底面之間的距離可以為所述基準的1.5至3倍，或可以為1.5至2.5倍。在此情況下，可以更穩定地安裝基板，有助於有效進行蝕刻工序操作。
當以上述環形部件10的外徑為基準的直徑作為100時，上述主體頂面106與上述主體底面之間的距離可以為0.5至5，或可以為0.5至3，或可以為0.5至2.5。當採用與直徑相比具有如上所述的厚度的環形部件10時，可以更穩定地安置基板並且有助於有效進行蝕刻工序操作。
上述環形部件10的待更換時長為單晶矽的待更換時長的兩倍以上，上述待更換時長是上述主體頂面106被蝕刻而上述高度降低至初始主體高度的10%以上所需的時間。上述環形部件10的上述主體頂面106被緩慢蝕刻意味著為了更換部件而打開腔室的時間點之間的間隔變長，結果，蝕刻裝置的蝕刻效率提高，且降低打開腔室過程中可發生的有毒物質泄漏的可能性且降低腔室內被污染的可能性。
對上述環形部件10的製造方法進行說明。
上述環形部件10的製造過程如下，即，製造大致呈環形形狀的碳化硼並對其進行成品加工，以使具有如上所述的耐腐蝕環形部件10的外形。然而，上述碳化硼材料是具有強共價鍵的材料，因此難以加工，所以通過如線放電加工、表面放電加工等特殊方法加工來製造成品形式。
具體而言，上述環形部件10的製造方法包括一次成型步驟和燒結體形成步驟。上述製造方法在上述一次成型步驟之前還可包括顆粒化步驟。上述製造方法在上述燒結體形成步驟之後還可包括加工步驟。
上述顆粒化步驟包括：漿化過程，將含有碳化硼的原材料與溶劑混合來製備漿化原材料；顆粒化過程，將漿化原材料乾燥以形成球形顆粒狀原材料。
上述原材料可以是含有碳化硼和燒結性能改進劑的原材料。
上述碳化硼（boron carbide）以B4 C為代表，上述原材料的碳化硼可以是粉末狀碳化硼。上述碳化硼粉末可以採用高純度（碳化硼含量為99.9重量百分比以上）的，也可以採用低純度（碳化硼含量為95重量百分比以上且小於99.9 重量百分比）的。
以D50為基準，上述碳化硼粉末的平均粒度可為約1.5 μm以下，或可為約0.3 μm至約1.5 μm，或可為約0.4 μm至約1.0 μm。並且，以D50為基準，上述碳化硼粉末可具有約0.4 μm 至約0.8 μm 的平均粒徑。若採用平均粒徑過大的碳化硼粉末，則所製得的燒結體的密度會變低且耐腐蝕性也會下降。若粒徑過小，則操作性下降或生產率降低。
上述燒結性能改進劑被包含在上述原材料中，以改善碳化硼的物理性質。具體而言，上述燒結性能改進劑可以是選自由碳、氧化硼、矽、碳化矽、氧化矽、氮化硼、氮化矽及其組合組成的組中的一種。
以上述原材料總量為基準，上述燒結性能改進劑的含量可以為約重量百分比以下。具體而言，以上述原材料總量為基準，上述燒結性能改進劑的含量可以為0.001重量百分比至30重量百分比，或可以為0.1重量百分比至25重量百分比，或可以為5重量百分比至25 重量百分比。若上述燒結性能改進劑的含量大於30重量百分比，則燒結體的強度會降低。
上述原材料除了含有上述燒結性能改進劑之外，還會包含殘留下來的碳化硼粉末等碳化硼原料。上述燒結特性改進劑可包括氧化硼、碳及其組合。
當碳用作上述燒結性能改進劑時，上述碳可以以如酚醛樹脂等樹脂的形式加入，並且上述樹脂可以通過碳化工序以碳化形式的碳被利用。作為上述樹脂的碳化工序，通常可以採用碳化聚合物樹脂的工序。
當使用碳作為上述燒結性能改進劑時，上述碳的使用量可以為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。當以上述含量使用碳作為上述燒結性能改進劑時，顆粒之間的頸縮現象增加，並且可以獲得粒徑相對大且相對密度相對高的碳化硼。然而，當上述碳的含量大於30 重量百分比時，由於殘留下來的碳而形成碳區域，因此緻密程度會下降。
上述燒結性能改進劑可以是氧化硼。上述氧化硼以B2 O3 為代表，使用上述氧化硼並通過與存在於燒結體的氣孔中的碳的化學反應等來產生碳化硼，以促進殘留下來的碳的排放，從而能夠提供進一步緻密化的燒結體。
當同時使用上述氧化硼和上述碳作為上述燒結性能改進劑時，可以增加上述燒結體的相對密度，從而使氣孔中所存在的碳區域減少且可以製得緻密度進一步被提高的燒結體。
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。在此情況下，可以獲得相對密度進一步被改善的燒結體。更具體而言，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，在此情況下，可以製造緻密度相當優異且缺陷較少的燒結體。
並且，上述燒結性能改進劑可具有約100℃至約1000℃的熔點，更具體而言，上述添加劑的熔點可以為約150℃至約800℃。上述添加劑的熔點可以為約200℃至約400℃。因此，上述添加劑可以在燒結上述原材料的過程中可容易地擴散到上述碳化硼中。
在上述顆粒化步驟中為了漿化而使用的溶劑可以是如乙醇等醇或水。以上述漿料的總量為基準，上述溶劑的含量可以為約60體積百分比至約80 體積百分比。
上述漿化過程可以使用球磨方式。具體而言，上述球磨方式可以使用聚合物球，並且上述漿料混合過程可以進行約5小時至約20 小時。
並且，上述顆粒化工序可以以如下方式進行，即，在噴射上述漿
料的同時通過蒸發等，去除上述漿料中所含的溶劑，使原材料顆粒化。
如此製得的顆粒化的原材料顆粒自身在整體上具有圓形形狀和相對均勻的粒度。
以D50為基準，上述原材料顆粒的直徑可為約0.3至約1.5 μm，或可為約0.4μm 至約1.0μm，或可為約0.4μm 至約0.8μm。
當使用如上顆粒化的原材料顆粒時，在下面描述的一次成型步驟中製造生坯時，可以容易地填充模具且能夠進一步改善操作性。
上述一次成型步驟是通過對含有碳化硼的原材料實施成型來製造生坯的步驟。具體而言，上述成型可以通過將上述原材料壓入模具（橡膠等）並壓製原材料的方法來進行。更具體而言，上述成型可以通過冷等靜壓製方法（Cold Isostatic Pressing，CIP）來進行。
當通過使用冷等靜壓製方法進行上述一次成型步驟時，若施加約100 MPa至約200 MPa的壓力則更有效。
可以考慮與要製造的燒結體的用途相應的尺寸和形狀來製造上述生坯。
優選地，上述生坯的尺寸略大於將要製造的最終燒結體的尺寸。而且，由於燒結體的強度大於生坯的強度，因此，還可以進行為了減少燒結體的加工時間而在上述一次成型步驟之後除去生坯中不必要的部分的形狀加工過程。
上述燒結體形成步驟是對上述生坯進行碳化和燒結來製的碳化硼的步驟。
上述碳化可以在約600℃至約900℃的溫度下進行，並且在該過程中，可以除去生坯中的粘合劑或不必要的異物等。
上述燒結的實施方式如下，即，在約1800℃至約2500℃的燒結溫度下，保持約10小時至約20小時的燒結時間。在這種燒結過程中原材料顆粒之間發生生長和頸縮，從而可以獲得緻密化的燒結體。
具體而言，上述燒結可以以升溫、保溫、冷卻的溫度分布來進行。
具體而言，以如下的溫度分布進行，即，一次升溫、維持一次升溫後的溫度、二次升溫、維持二次升溫後的溫度、三次升溫、維持三次升溫後的溫度、冷卻。
上述燒結中的升溫速度可為約1℃/分鐘至約10℃/分鐘。更具體而言，上述燒結中的升溫速度可以為約2℃/分鐘至約5℃/分鐘。
在上述燒結中，可以在約100℃至約250℃的溫度下保持約20分鐘至約40分鐘。而且，在上述燒結中，可以在約250℃至約350℃的溫度範圍保持約4小時至約8小時。並且，在上述燒結中，可以在約360℃至約500℃的溫度範圍保持約4小時至約8小時。在如上所述的溫度區間保持規定時長時，可以更容易地擴散上述添加劑，且可以製得具有更均勻的相的碳化硼。
在上述燒結中，可以在約1800℃至約2500℃的溫度範圍內保持約10小時至約20小時。在這種情況下，可以製得更堅硬的燒結體。
在上述燒結中的冷卻速度可為約1℃/分鐘至約10℃/分鐘。更具體而言，在上述燒結中的冷卻速度可以為約2℃/分鐘至約5℃/分鐘。
上述燒結體形成步驟中製得的碳化硼可以進一步經過包括表面加工和/或形狀加工的加工步驟。
上述表面加工是用於使上述燒結體表面平坦的作業，並且可以採用通常用於使陶瓷平坦的方法。
上述形狀加工是通過去除或切掉上述燒結體的一部分來形成預期形狀的加工過程。考慮到上述碳化硼具有優異的緻密度和強度，可以通過放電加工方法進行上述形狀加工，具體而言，可以通過線放電加工方法來進行。
具體而言，將燒結體480放置在圖3所示的線放電加工裝置400的加工部外殼410中的加工溶液416中，且將與由銅等形成的絲狀電極430連接的電線移動部420 連接到電源440。當從連接到燒結體480和上述電線移動部420的電源440施加電力時，電線通過電線移動部420進行往復移動，以預定形狀切割上述燒結體480 的待除去部分。由上述電源440施加的電源可以是直流電源，電壓可以是大約100伏特至大約120伏特，加工速度可以是大約2mm/分鐘到大約7mm/分鐘。
並且，加工時的電線速度可以是約10 rpm至約15 rpm，線的張力可以是約8 g至約13 g，上述電線的直徑可以是約0.1 mm 至約0.5 mm。
如此加工後的環形部件10會被進一步實施如拋光等的表面處理。
對上述環形部件10的另一製造方法進行說明。
上述製造方法包括準備步驟、配置步驟及成型步驟。
上述準備步驟是將含有碳化硼的原材料裝入成型模具700中的環形空腔19中。
上述環形空腔19可包括彼此相鄰設置的主體空腔190 和安置部空腔290，主體空腔190和安置部空腔290之間形成有臺階能夠將彼此區分。上述主體空腔190的高度可以高於上述安置部空腔290的高度。
下面將在成型模具700的描述中更詳細地描述上述環形空腔19。
上述碳化硼（boron carbide）以B4 C為代表，上述原材料的碳化硼可以是粉末狀碳化硼。
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劑，或可由碳化硼粉末形成。上述碳化硼粉末可以採用高純度（碳化硼含量為99.9重量百分比以上）的，或也可以採用低純度（碳化硼含量為95重量百分比以上且小於99.9重量百分比）的。
以D50為基準，上述碳化硼粉末的平均粒度可為約1.5 μm 下，也可為約0.3 μm至約1.5 μm，或可為約0.4 μm至約1.0 μm。並且，以D50為基準，上述碳化硼粉末可具有約0.4 μm至約0.8 μm 的平均粒徑。當使用這種碳化硼粉末時，可以製得空隙形成更少且結構緻密的碳化硼。
上述添加劑可以是功能添加劑，如在上述碳化硼的一部分或全部中形成碳化硼固溶體，以對碳化硼賦予功能。
上述添加劑可以是用於改善上述碳化硼的燒結性能的燒結性能改進劑。上述燒結性能改進劑可以是選自由碳、氧化硼、矽、碳化矽、氧化矽、氮化硼、氮化矽及其組合組成的組中的一種。上述燒結性能改進劑可包括氧化硼、碳及其組合。當碳用作上述燒結性能改進劑時，上述碳可以以樹脂的形式加入，並且上述樹脂可以通過碳化工序以碳化形式的碳被利用。作為上述樹脂的碳化工序，通常可以採用碳化聚合物樹脂的工序。
上述燒結性能改進劑的含量相對於上述原材料的總量可以為約30重量百分比以下，或可以為約0.1重量百分比至約30重量百分比，可以為1至25重量百分比，或可以為5至25重量百分比。若上述燒結性能改進劑的含量大於30 重量百分比，則所製得的燒結體的強度可能降低。
上述碳化硼可以是碳化硼燒結體或具有與此等同的物理性質的烴類材料。具體而言，上述碳化硼可以包括具有燒結體形式的碳化硼（碳化硼燒結體）；或化學和/或物理氣相沉積的碳化硼。
上述成型模具700、330、620可以通過將兩個以上的分開的部分結合而形成。上述成型模具700、330、620的具體形狀和作用在下面將單獨說明。
上述環形空腔19中可以存在上述原材料或者在執行上述製造方法之後可以存在上述碳化硼。
上述準備步驟可以包括：原材料導入步驟，將上述原材料380、680導入到模具外殼720中，所述模具外殼720包括模具底面部710和包圍上述模具底面部710上方空間的模具外面部715；及模具結合步驟，從上部側將模具頂面部730結合到導入有上述原材料的模具外殼720的裡面。
以上述模具外殼720為基準，上述模具頂面部730的一部分或全部可上下移動。如上所述，上述模具頂面部730可以進行上下移動，因此當在燒結裝置300、600中通過加壓部322、324、622、624施加壓力時，壓力更有效地傳遞到上述原材料，從而可以製得組織更緻密的燒結體。
上述準備步驟可以包括：一次配置步驟，在模具外殼720配置內徑頂面部738，模具外殼720包括模具底面部710和包圍上述模具底面部上方空間的模具外面部715；原材料導入步驟，將上述原材料配置於設置有上述內徑頂面部738的模具外殼720的上述環形空腔19中；及二次配置步驟，將i）主體安置頂面部731或ii）安置頂面部736和主體頂面部732配置於上述原材料上。
此時，以上述模具外殼720為基準，i）主體安置頂面部731或ii）安置頂面部736和主體頂面部732可以上下移動。在此情況下，在燒結裝置300、600中，當通過加壓部322、324、622、624施加壓力時，壓力更有效地傳遞到上述原材料，從而可以製得組織更緻密的燒結體。
在上述碳化硼的製造方法中，為了施加較強的燒結壓力，將上述成型模具由在高溫下強度較強的如石墨等的材料製成，根據需要，可以使用用於加強成型模具的加強部。上述加強部（圖中未示出）用於防止從加壓部322、324、622、624傳遞來的力量再傳遞到模具外表面部715，以防止成型模具700受損，其可以是包圍上述模具外面部715或上述模具外殼720的追加的加強外殼（圖中未示出）。
當上述成型模具本身由於在燒結過程中施加的壓力等受到損壞時，上述燒結體很可能不具有預期的形狀或不具有預期的物理性質（強度、相對密度等），此時，上述加強部用來防止該情況。
上述配置步驟是將上述成型模具700、330、620裝入燒結爐310或腔室630中配置加壓部322、324、622、624的步驟。
只要是能夠在高溫加壓環境中製得上述碳化硼的裝置，在上述配置步驟中所使用的燒結爐或腔室不受任何限制。在本發明中，在圖4和圖5中示出的燒結裝置中例示燒結爐310或腔室630。
上述成型步驟是通過對上述成型模具700、330、620施加燒結溫度和燒結壓力來從上述原材料形成碳化硼的步驟。
如下描述般，上述成型模具700、330、620可以預先以本發明的碳化硼所要製造出的形狀來形成空腔，從而能夠具有成品的形狀製成。
上述燒結溫度可以為約1800℃至約2500℃，或可以為約1800℃至約2200℃。上述燒結壓力可以為約10 MPa至約110 MPa，或可以為約15 MPa至60 MPa，或可以為約17 MPa至約30 MPa。在上述燒結溫度和燒結壓力下進行上述成型步驟時，可以更有效地製造高質量的碳化硼燒結體和含有其的環形部件。
上述燒結時間可以是0.5至10小時，或可以是0.5至7小時，或可以是0.5至4小時。
與在常壓下進行的燒結工序相比，上述燒結時間相當短，即使是如此較短的時間，也可以製得具有等同或更優異的質量的燒結體。
上述成型步驟可在還原環境（atmosphere）中進行。當在還原環境中進行上述成型步驟時，可以通過對氧化硼等材料進行還原，以製得碳化硼含量較高的碳化硼，所述氧化硼是碳化硼粉末與空氣中的氧反應而形成的。
上述成型步驟可以通過在上述燒結爐600中的顆粒之間的間隙中產生火花來進行。在這種情況下，可以以通過連接到加壓部622、624的電極612、614將脈衝（pulse）形式的電能施加到上述成型模具620的方式進行。如上所述，當在施加脈衝電能的同時進行上述成型步驟時，可以通過上述電能在更短的時間內獲得緻密的上述燒結體。
具體而言，當在圖4所示的燒結裝置300（熱壓燒結裝置）中進行上述成型步驟時，在成型模具330以包含原材料380的狀態裝入燒結爐310中的上加壓部332和下加壓部334之間的情況下，通過加熱部320升溫，另外，可以與此同時或單獨地實施加壓，以實施燒結。此時，上述燒結爐310的內部可以調節為減壓環境，或在還原環境中進行燒結。例如，上述成型模具330可以為碳模具，並且作為上述上加壓部332和下加壓部334可以採用碳工具（沖頭）。當通過使用上述燒結裝置300來製造上述碳化硼時，可以省略其他成型過程例如線放電加工、表面放電加工等中的一部分。
在上述成型步驟中，燒結溫度的最高溫度區間可以為約1900℃至約2200℃，且可以保持約2小時至約5小時。此時，施加到上述成型模具330的壓力可以是約15 MPa至約60 MPa。更具體地，施加到成型模具330的壓力可以為約17 MPa至約30 MPa。
具體而言，當在圖5所示的燒結裝置600（放電電漿燒結裝置）中進行上述成型步驟時，在成型模具620以包含原材料680的狀態裝入腔室630中的第一加壓部622和第二加壓部624之間的情況下，腔室被加熱部（圖中未示出）升溫，另外，可以與此同時或單獨地實施加壓，以實施燒結。此時，在上述腔室630中，從電源部610施加到第一電極612和第二電極614的電能促進上述原材料的燒結，例如，上述電源部610可以施加直流脈衝電流。
例如，上述成型模具620可以為碳模具，並且上述第一加壓部622和第二加壓部624可以為如金屬沖頭等導電沖頭。當通過使用上述燒結裝置600來製造上述碳化硼時，可以省略其他成型過程例如線放電加工、表面放電加工等中的一部分。
在上述成型步驟中，燒結溫度的最高溫度區間可以為約1800℃至約2200℃，且可以保持約2小時至約5小時。此時，施加到上述成型模具620的壓力可以是約50 MPa至約80 MPa。更具體地，施加到成型模具620的壓力可以為約55 MPa至約70 MPa。
成型模具700包括模具外殼720及模具頂面部730，上述模具外殼720包括模具底面部710、包圍上述模具底面部710上方空間的模具外面部715，上述模具頂面部730與上述模具外殼720結合且形成環形空腔19，上述環形空腔19是形成在上述模具頂面部730與上述模具外殼720的內表面之間的空間。
此時，上述模具外殼720可以是上述模具底面部710和上述模具外面部715一體形成的一體型模具外殼。並且，上述模具外殼720可以是以使上述模具底面部710和上述模具外面部715能夠分離或結合的方式形成的分離型模具外殼。
上述成型模具700用作具有上述碳化硼製造方法中所要製造的成品的形狀和外觀的環形空腔成型模具700，以有助於有效製造高密度、耐蝕刻性的碳化硼。即，上述成型模具可以應用於碳化硼，具體地，用於製造碳化硼環形燒結體，更具體地，用於製造碳化硼聚焦環，其應用程度良好。
構成上述成型模具700的各個部分由能夠承受高溫和高壓的材料製成，例如，可以由石墨製成，或也可以由含石墨的複合材料製成。
上述成型模具700可包括彼此相鄰設置的主體空腔190和安置部空腔290，主體空腔190和安置部空腔290之間形成有臺階能夠將彼此區分。上述主體空腔190和上述安置部空腔290對應於如上所述的耐腐蝕性環形部件10的主體100和安置部200。上述臺階是指當基板1等配置在上述環形部件10上時可以使基板1穩定安置的臺階。優選地，通過形成規定的臺階來使上述主體空腔190的高度高於上述安置部空腔290的高度。
如圖7A所示，上述模具頂面部730可以包括：主體頂面部732，位於上述主體空腔190上；及主體外頂面部734，包括第一表面和第二表面，上述第一表面是與上述主體頂面部732的內周面相接且位於上述安置部空腔290上的面，上述第二表面是與上述第一表面形成臺階且比第一表面更突出的面。
如圖7B所示，上述模具頂面部730包括：主體頂面部732，位於上述主體空腔190上；安置頂面部736，與上述主體頂面部732的內周面相接且位於上述安置部空腔290上，其厚度大於上述主體頂面部732的厚度；及內徑頂面部738，與上述安置頂面部736的內周面相接，其厚度大於上述安置頂面部736的厚度。
如圖7C所示，上述模具頂面部730包括：主體安置頂面部731，位於上述環形空腔19上，且形成高度互不相同的主體空腔190和安置部空腔290的各個頂面；及內徑頂面部738，與上述主體安置頂面部731的內周面相接，其厚度大於上述主體安置頂面部731的厚度。
如上所述，上述模具頂面部730由一個部分、兩個部分或三個部分等形成，以便於裝入呈粉末形狀的上述原材料，且使施加到相關部分的壓力實際上均勻傳遞到上述原材料整體。
當採用上述製造方法時，所製得的含碳化硼的耐腐蝕性環形部件的形狀，實際上與通過將粉末狀態的原材料直接導入到成型模具中並進行燒結加工而得的成品形狀相同，從而可以簡化製造工序，且能夠高效製造含碳化硼的耐腐蝕性環形部件10。
並且，除了簡化工序的優點之外，還具有所製得的碳化硼的物理性能良好的優點。
對上述環形部件10的另一製造方法進行說明。
上述環形部件10可以通過氣相沉積法製得。例如，氣相沉積體可通過如CVD等的氣相沉積法來製造環形部件10的表面或環形部件10整體。具體而言，當將CVD方式（CVD氣相沉積批量製造方式）應用於上述環形部件10時，上述環形部件10可以通過包括沉積CVD碳化硼（BC）、去除基板、形狀加工、拋光、測量及清潔的過程來製得。
上述CVD碳化硼沉積過程是在基板（主要是石墨）上形成碳化硼沉積膜的過程。該過程採用將氣態材料物理地沉積在基板上的方式，其中在充分進行沉積之後，可以移除基板。
形狀加工過程是通過機械加工來完成環形部件10的形狀的過程。拋光過程是使表面粗糙度平滑的過程，之後檢查質量並去除污染物。在本發明的範圍內，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氣體和碳源氣體作為氣態物質。
應用於上述CVD工序的硼源氣體可包含選自由B2 H6 、BCl3 、BF3 及其組合組成的組中的一種。並且，在上述CVD工序中使用的碳源氣體可以含有CF4 。
例如，用於上述環形部件的碳化硼可以通過使用 B2 H6 作為硼前體在500至1500℃的沉積溫度下使用化學氣相沉積設備進行沉積而得到的。
為了形成上述環形部件10，可以採用各種沉積或塗覆工序。對在基板上以厚膜塗覆碳化硼塗層的方法沒有限制，例如有物理氣相沉積法、室溫噴塗法、低溫噴塗法、氣溶膠噴塗法、電漿噴塗法等。
在上述物理氣相沉積方法中，例如，可以在氬（Ar）環境中濺射（sputtering）碳化硼靶（target）。通過物理氣相沉積法形成的塗層可以稱為厚膜PVD碳化硼塗層。
上述室溫噴塗法可以通過在室溫下對碳化硼粉末施加壓力並通過多個排出口將其噴塗到母材上而形成碳化硼層。此時，碳化硼粉末可以以真空顆粒形式使用。在上述低溫噴塗方法中，通過在比常溫高約60℃程度的溫度下利用壓縮氣體的流動通過多個排出口將碳化硼粉末噴塗到母材上，以能夠形成塗層形式的碳化硼層。在上述氣溶膠噴霧法中，將碳化硼粉末與如聚乙二醇、異丙醇等揮發性溶劑混合，以使呈氣溶膠狀態，並將上述氣溶膠噴霧到母材上以形成碳化硼層。在上述電漿噴塗方法中，將碳化硼粉末注入高溫電漿射流中，從而將在電漿射流中熔化的上述粉末以超高速噴射到母材上，以形成碳化硼層。
參照圖2，在本發明的另一實施例的蝕刻裝置500中，腔室上部組裝體520 和腔室外殼510連接到連接部516，且帶有電極的電極板組裝體524設置在腔室上部組裝體520。在腔室外殼510 中設有通過垂直移動裝置550能夠升降的基板支架530，在安置基板1的位置設有作為聚焦環的環形部件10，擋板564 可以設置在上述基板支架530周邊。
在上述基板支架530和擋板564之間還可設有屏蔽環562。
上述蝕刻裝置500通過使用聚焦環等來作為如上所述的環形部件10，從而更有效地進行基板的蝕刻。
本發明的又一實施例的基板的蝕刻方法通過如上所述的蝕刻裝置500蝕刻基板1且製造微電子電路等。具體而言，上述蝕刻方法包括：安裝步驟，將如上所述的環形部件10安裝於上述蝕刻裝置500，且配置基板1使得基板1的邊緣位於上述安置部頂面206上；及蝕刻步驟，啟動上述蝕刻裝置，按預定的圖案蝕刻上述基板1，以製造蝕刻基板或微電子部件。上述蝕刻裝置可以為電漿蝕刻裝置。
上述基板的蝕刻方法通過使用如上所述的環形部件10來更有效地且減少缺陷地製造蝕刻基板或電子電路裝置。
在下文中，將通過具體實施例更具體地描述本發明。然而，下述實施例只不過是用於幫助理解本發明的示例，而本發明的範圍不限於此。1. 製造例 1 至 8 的聚焦環的製造
將如碳化硼顆粒（粒徑D50=0.7μm）、碳等的原材料和溶劑放入漿料混合器中並通過球磨法混合以製得漿化原材料。將漿化的原料噴霧乾燥並顆粒化，以製造顆粒化的原材料。顆粒化的顆粒的電子顯微照片顯示在圖8的插圖中。
將上述原材料各自填充在橡膠模具中，該橡膠模具為了形成聚焦環的生坯而製成且具有圓盤形空腔，上述橡膠模具裝載在CIP裝置上並進行加壓，以製造生坯。上述生坯經過以使生坯具有與聚焦環類似的尺寸的加工的生坯加工，然後進行碳化工序。在燒結爐中對經過碳化工序的生坯進行常壓燒結。如上所述製得的燒結體經過使燒結體的表面平坦化的工作，通過線放電方法以聚焦環的形狀進行形狀加工，以製得每個實施例的聚焦環。每個製造例中所採用的原材料含量、燒結溫度和時間已總結在下表1中。2. 製造例 9 至 14 的聚焦環的製造
將碳化硼顆粒（粒徑D50：0.7μm）填充到如圖7A、圖7B、圖7C所示的成型模具中，將上述成型模具裝入如圖4所示的設備中，然後以在下表1中示出的溫度、壓力和時間進行燒結，從而製得製造例9至14的聚焦環。3. 比較例 1 至 3 的聚焦環
通過CVD方法製造多晶SiC，並將其用作比較例1的聚焦環。具體而言，在石墨基板上形成SiC沉積膜，去除石墨基板，然後經過形狀加工和拋光過程以製造比較例1的聚焦環。將在石墨基板上沉積SiC的樣品的截面照片示於圖9的插圖，在下面說明的耐電漿測試後的表面照片示於圖9。
作為Si聚焦環採用單晶Si100、111，以用作比較例2的聚焦環。
WC 聚焦環使用了本公司的產品（具體製造方法參見本公司的授權專利號10-1870051）。
[表1]
Figure 108128500-A0304-0001
 *添加劑1採用碳作為燒結性能改進劑。 **添加劑2採用氧化硼作為燒結性能改進劑4. 物理性能評價 （ 1 ）相對密度評價和表面觀察
通過阿基米德法測量相對密度（％）。結果如下表2 所示。並且，
用電子顯微鏡觀察表面特性，各個表面特性示於附圖中。「-」符號表示未測量。（ 2 ）導熱率、電阻特性和蝕刻率特性
用雷射閃光裝置（LFA457）測量導熱率[W/（m*k）]。
用電阻率表面電阻計（MCP-T610）測量電阻特性（Ω·cm）。（ 3 ）蝕刻率特性和顆粒是否形成
通過向電漿設備施加 2000W的RF功率，在相同的溫度和環境下測量蝕刻率特性（%）。
關於顆粒形成與否，是根據評估蝕刻率特性時的環境或在評估後在設備腔室中有無殘留顆粒來進行評估的。
上述評估結果示於表2和表3中。
[表2]
Figure 108128500-A0304-0002
[表3]
Figure 108128500-A0304-0003
參照上述實驗結果，可以確認製造例1至14的樣品整體上具有優異的狀態密度特性，並且對表面特性結果進行觀察，也會發現碳區域的分布是比較均勻的。
尤其，在製造例14的情況下，確認了相對密度相當高，而且比較了對斷裂面的確認結果，也會發現是相當緻密的，並且具有實質上幾乎觀察不到氣孔的緻密結構。
採用氧化硼作為燒結性能改進劑的製造例5與使用相同量的碳的製造例3相比，具有更高的相對密度，另外，同時使用碳和氧化硼的製造例7與採用相同燒結條件的其他樣品相比，具有顯著優異的相對密度值。
如此製得的樣品的導熱率特性與比較例1 的碳化矽有區別，即，在寬溫度範圍內表現出相對恒定的導熱率，且與碳化矽、碳化鎢、單晶矽相比呈現顯著優異的蝕刻率，從而被評價為具有相當優異的耐蝕刻性。並且，在電漿環境中通過與氟離子結合而不形成顆粒，因此被評價為可以進行缺陷較少的高精度蝕刻加工。
已對本發明的優選實施例進行了詳細說明，但本領域技術人員將會理解的是，可對其進行各種修改和替換，而不會脫離在所附申請專利範圍中闡明的本發明的精神和範圍。
1‧‧‧基板 10‧‧‧環形部件 19‧‧‧空腔、環形空腔 100‧‧‧主體 102‧‧‧主體外徑面 104‧‧‧主體內徑面 106‧‧‧主體頂面 190‧‧‧主體空腔 200‧‧‧安置部 204‧‧‧安置部內徑面 206‧‧‧安置部頂面 290‧‧‧安置部空腔 300‧‧‧燒結裝置 310‧‧‧燒結爐 320‧‧‧加熱部 330‧‧‧成型模具 332‧‧‧上加壓部 334‧‧‧下加壓部 380‧‧‧原材料 400‧‧‧加工裝置、線放電加工部 410‧‧‧加工部外殼 416‧‧‧加工溶液 420‧‧‧電線移動部 430‧‧‧絲狀電極 440‧‧‧電源（直流電源） 480‧‧‧燒結體 500‧‧‧蝕刻裝置 510‧‧‧腔室外殼 516‧‧‧連接部 520‧‧‧腔室上部組裝體 524‧‧‧電極板組裝體 530‧‧‧基板支架 540‧‧‧風管 550‧‧‧垂直移動裝置 562‧‧‧屏蔽環 564‧‧‧擋板 600‧‧‧燒結裝置/燒結爐 610‧‧‧電源部 612‧‧‧第一電極 614‧‧‧第二電極 620‧‧‧成型模具 622‧‧‧第一加壓部 624‧‧‧第二加壓部 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‧‧‧模具外殼 730‧‧‧模具頂面部 731‧‧‧主體安置頂面部 732‧‧‧主體頂面部 734‧‧‧主體外頂面部 736‧‧‧安置頂面部 738‧‧‧內徑頂面部
圖1A、圖1B為說明本發明的一實施例的環形部件的結構的概念圖。 圖2為說明應用了本發明的一實施例的環形部件的蝕刻裝置的結構的概念圖。 圖3為說明在加工本發明的環形部件的過程中的線放電加工的概念圖。 圖4和圖5分別為說明在製造本發明的環形部件的過程中所採用的燒結裝置的概念圖。 圖6和圖7A、圖7B、圖7C分別為簡要說明在製造本發明的環形部件的過程中所採用的成型模具的結構的概念圖。 圖8為對本發明的實施例1中製造的聚焦環的表面進行觀測而得的電子顯微鏡照片，且所插入的照片為對顆粒化的顆粒進行觀測而得的電子顯微鏡照片。 圖9為對本發明的比較例1中製造的聚焦環的表面進行觀測而得的電子顯微鏡照片，且所插入的照片為示出在製造過程中基板上形成SiC沉積膜的情況的照片。 圖10A和圖10B分別為對本發明的實施例4和實施例7中製造的聚焦環的表面進行觀測而得的電子顯微鏡照片。 圖11A 和圖11B分別為對本發明的實施例7和實施例8中製造的聚焦環的斷裂面的電子顯微鏡照片。
10‧‧‧環形部件
102‧‧‧主體外徑面
106‧‧‧主體頂面
204‧‧‧安置部內徑面
206‧‧‧安置部頂面

Claims (12)

  1. 一種蝕刻裝置用環形部件，包括： 主體，由主體頂面、主體底面、主體外徑面及主體內徑面圍成，所述主體頂面和所述主體底面隔開規定間隔，所述主體外徑面為將所述主體頂面的外側輪廓線和所述主體底面的外側輪廓線相連接的面，所述主體內徑面與所述主體頂面的內側輪廓線相連接且包圍主體的一部分或全部；及 安置部，由安置部頂面、安置部底面及安置部內徑面圍成，所述安置部頂面的外徑直接連接到所述主體內徑面且所述安置部頂面位於低於所述主體頂面的位置，所述安置部底面與所述安置部頂面隔開規定間隔且與所述主體底面連接，所述安置部內徑面為將所述安置部頂面的內側輪廓線和所述安置部底面的內側輪廓線相連接的面， 其中，所述主體頂面與所述安置部頂面之間形成臺階，使得基板能夠安置在所述安置部頂面上， 所述環形部件在表面或整體上包含有經碳化硼含有顆粒進行頸縮而成的碳化硼，且在400℃下測量的導熱率值在27W/（m*k）以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中以所述安置部頂面與所述安置部底面之間的距離為基準，所述主體頂面與所述主體底面之間的距離為所述基準的1.5至3倍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中對所述主體頂面或所述安置部頂面測得的表面粗糙度為0.1 μm至1.2 μm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中所述主體頂面或所述安置部頂面的空隙率為3%以下。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中所述主體頂面或所述安置部頂面在25℃下測得的導熱率值與在800℃下測得的導熱率值之間的比為1：0.2至3。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中在所述主體頂面或所述安置部頂面中，氣孔的直徑為10μm 以上的部分所占面積為5%以下。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中所述環形部件在電漿蝕刻裝置中與氟離子或氯離子接觸時不形成顆粒。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中所述主體頂面相對於由單晶矽製成的主體頂面具有55%以下的蝕刻率。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中所述蝕刻裝置用環形部件的待更換時長為單晶矽的待更換時長的兩倍以上，所述待更換時長是以所述主體頂面為基準時主體的高度降低至初始主體高度的10%以上所需的時間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件，其中所述環形部件為在電漿處理裝置的腔室內供基板安置的聚焦環。
  11. 一種蝕刻裝置，安裝有如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件作為聚焦環。
  12. 一種基板的蝕刻方法，包括： 安裝步驟，將如申請專利範圍第1項所述的蝕刻裝置用環形部件安裝於電漿蝕刻裝置作為聚焦環，且配置基板使得基板位於所述安置部頂面上；及 蝕刻步驟，啟動所述電漿蝕刻裝置，按預定的圖案蝕刻所述基板，以製造蝕刻基板。
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