TW202134204A - 陶瓷組件、其製備方法以及應用其之電漿蝕刻裝置 - Google Patents

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Abstract

實施方式涉及一種陶瓷部件以及包括其的電漿蝕刻裝置等。一個實施方式涉及一種陶瓷部件，其為應用於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件，所述陶瓷部件的特徵在於，所述陶瓷部件包括複合材料及在與所述複合材料相接的同時填充的基質，所述複合材料包括選自由碳化硼基材料及碳基材料中的一種，所述基質包括碳化硼基材料，所述複合材料的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/ Icd為0.7至2.8，上述複合材料的碳基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，G帶峰的強度Ie與D帶峰的強度If的比Ie/If為0.2至2。

Description

陶瓷組件以及應用其之電漿蝕刻器
實施方式是有關於一種陶瓷部件及包括其的電漿蝕刻裝置。
在電漿處理裝置中，上電極及下電極佈置在腔室中，如半導體晶片或玻璃基板等的基板被安裝在下電極上，且在兩個電極之間施加電力。由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引起與處理氣體分子之間的電離碰撞，從而產生處理氣體的電漿。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。近年來，微電子器件等的製造中的設計規則變得越來越精細，尤其，對於電漿蝕刻需要更高的尺寸精度，因此使用比現有技術顯著高的電力。在上述的電漿處理裝置中內裝有受電漿影響的作為陶瓷部件的聚焦環。聚焦環也稱為邊緣環或冷環等。
在上述聚焦環的情況下，當電力增加時，由於形成駐波的波長效應及電場集中在電極表面中心部的集膚效應等，大體上基板上中心部最大化，邊緣變得最低，因此基板上的電漿分佈的不均勻性加深。若基板上的電漿分佈不均勻，則電漿處理變得不均勻，導致微電子器件的質量劣化。
因此，需要確保高功能性聚焦環，以期待使用晶片的微電子器件的收率提高。
上述背景技術是發明人擁有的用於導出實施方式的技術信息，或者是在導出過程中獲取的技術信息，而不一定是在本發明的申請之前向公眾公開的已知技術。
作為相關現有專利文獻，有韓國授權專利第10-2128595號公開的「聚焦環及包括其的電漿裝置」等。
[技術問題] 實施方式的目的在於提供作為具有進一步改善的物理性能的陶瓷部件的聚焦環。
實施方式的另一目的在於提供可通過應用作為具有進一步改善的物理性能的陶瓷部件的聚焦環來更有效地製備半導體器件的方法。
[解決問題的方案] 為了達到上述目的，根據實施方式的陶瓷部件可以為應用於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件，上述陶瓷部件的特徵在於，上述陶瓷部件的表面可以包括基質及在上述基質中與上述基質相接佈置的複合材料，上述陶瓷部件的比電阻可以為10-1 Ω∙cm至20Ω∙cm，上述基質可以包括碳化硼基材料，上述複合材料可以包括選自由碳化硼基材料、碳基材料及其組合組成的組中的一種，上述複合材料的尺寸可以為40µm以下，上述複合材料的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd可以為1至1.8，上述複合材料的碳基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，G帶峰的強度Ie與D帶峰的強度If的比Ie/If可以為0.2至2。
在一實施方式中，上述基質的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的強度光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和強度Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和強度Icd的比Iab/Icd可以為1.1至2.3。
在一實施方式中，在上述陶瓷部件的表面或截面觀察到的氣孔的平均直徑可以為5µm以下。
在一實施方式中，上述陶瓷部件可以包括具有距基準表面第一高度的安置部及具有距上述基準表面第二高度的主體部，上述安置部可以包括供蝕刻對象安置的安置部上面，上述主體部可以包括通過等離子直接蝕刻的主體部上面。
在一實施方式中，在上述安置部與上述主體部之間還可以包括傾斜部，上述傾斜部可以包括連接上述安置部上面及上述主體部上面的傾斜部上面。
在一實施方式中，上述陶瓷部件的彎曲強度可以為300MPa以上。
在一實施方式中，上述碳基材料的含量相對於陶瓷部件的總含量可以為0.5重量%以上。
為了達到上述目的，根據另一實施方式的陶瓷部件可以為應用於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件，上述陶瓷部件的特徵在於，上述陶瓷部件的表面可以包括基質及在上述基質中與上述基質相接佈置的複合材料，上述陶瓷部件的比電阻可以為10-2Ω∙cm至10-1 Ω∙cm，上述基質可以包括碳化硼基材料，上述複合材料可以包括選自由碳化硼基材料、氧化硼及其組合組成的組中的一種，上述複合材料的尺寸可以為40µm以下，上述複合材料的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd可以為1至1.8。
為了達到上述目的，根據實施方式的陶瓷部件具有作為半導體器件製造用部件的用途。
上述陶瓷部件的表面可以包括基質及在上述基質中與上述基質相接佈置的複合材料，上述陶瓷部件的比電阻可以為10-1 Ω∙cm至20Ω∙cm，上述基質可以包括碳化硼基材料，上述複合材料可以包括選自由碳化硼基材料、碳基材料及其組合組成的組中的一種，上述複合材料的尺寸可以為40µm以下，上述複合材料的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd可以為1至1.8，上述複合材料的碳基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，G帶峰的強度Ie與D帶峰的強度If的比Ie/If可以為0.2至2。
為了達到上述目的，根據實施方式的陶瓷部件的用途為半導體器件製造用部件。
上述陶瓷部件的表面可以包括基質及在上述基質中與上述基質相接佈置的複合材料，上述陶瓷部件的比電阻可以為10-2 Ω∙cm至10-1 Ω∙cm，上述基質可以包括碳化硼基材料，上述複合材料可以包括選自由碳化硼基材料、氧化硼及其組合組成的組中的一種，上述複合材料的尺寸可以為40µm以下，上述複合材料的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd可以為1至1.8。
為了達到上述目的，根據實施方式的陶瓷部件的製備方法可以包括：準備步驟，製備在i）包括碳化硼的原料、ii）包括碳化硼、氧化硼及碳基材料的原料以及iii）包括碳化硼及碳基材料的原料中的一種原料；及處理步驟，通過對上述原料進行燒結及形狀加工來製備陶瓷部件，其中，上述準備步驟可以包括通過將上述原料製漿及製粒來製備原料顆粒的過程，漿化的上述原料的zeta電位可以為+15mV以上。
為了達到上述目的，根據實施方式的電漿蝕刻裝置可以包括上述的陶瓷部件。
[發明有利功效] 根據實施方式的陶瓷部件的優點在於如耐腐蝕性及耐衝擊性等物理性能優異。
根據實施方式的陶瓷部件包括複合材料及在與復合材料相接的同時填充的基質，上述複合材料及基質在拉曼光譜中特定波數的強度比滿足預定範圍，使得基質及復合材料可以協調並顯示出良好的機械性能。
在下文中，參考附圖，會對本發明的實施方式進行詳細描述，使得本發明可被本領域技術人員容易地實施。但是，應當注意的是，本發明並不限於這些實施方式，而可以多種其它方式實施。縱貫全文，相同的參考數字表示相同的部件。
在本說明書中，某一構成要素「包括」與另一構成要素時，在沒有特別相反的記載時，並不排除其他構成要素，而進一步包括其他的構成要素。
在本說明書中，某一構成要素與另一構成要素相「連接」時，不僅包括「直接連接」的情況，還包括在「中間具備其他構成要素間接連接」的情況。
在本說明書中，B位於A上是指B以與A直接接觸的方式位於A上，或是指B在A與B之間夾著其他層的狀態下位於A上，而不限於B以與A的表面直接接觸的方式位於A上的意思。
在本說明書中，作為馬庫什型描述中包含的術語的「其組合」是指，從由馬庫什型描述的多個構成要素組成的組中選擇的一個以上的混合或組合，從而表示包括從由上述多個構成要素組成的組中選擇的一個以上。
在本說明書中，「A及/或B」的記載是指「A、B或A及B」。
在本說明書中，除非另有說明，如「第一」、「第二」或「A」、「B」等術語用於將相同的術語彼此區分。
在本說明書中，除非另有說明，單數的表示可解釋為包括從文脈解讀的單數或複數的含義。陶瓷部件 10
為了達到上述目的，根據實施方式的陶瓷部件10可以為應用於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件，上述陶瓷部件的特徵在於，上述陶瓷部件的表面可以包括基質及在上述基質中與上述基質相接佈置的複合材料，上述陶瓷部件的比電阻可以為10-2Ω∙cm至10-1 Ω∙cm或10-1 Ω∙cm至20Ω∙cm，上述基質可以包括碳化硼基材料，上述複合材料可以包括選自由碳化硼基材料、碳基材料及其組合組成的組中的一種，上述複合材料的尺寸可以為40µm以下，上述複合材料的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd可以為1至1.8。
圖1為示出根據實施方式的陶瓷部件的一個實例的平面圖，圖2為示出根據實施方式的陶瓷部件的截面的示意圖。下面，將參照圖1及圖2等說明陶瓷部件。
上述陶瓷部件10可以為應用於電漿蝕刻裝置500的聚焦環。
上述陶瓷部件10可以包括複合材料及在與上述複合材料相接的同時填充的基質。參照圖5及圖6，可以確認在上述陶瓷部件的表面上的複合材料及基質。
上述複合材料可以主要包括碳化硼基材料及碳基材料中的一種，且可以部分包括氣孔。
上述複合材料的碳化硼基材料可以包括結晶碳化硼，並且還可以包括一些非晶碳化硼。
上述複合材料的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd可以為1至1.8。上述Iab/Icd可以為1.1至1.6。
在上述複合材料的碳化硼基材料中，拉曼位移譜的峰值波數可以是270cm-1 、320cm-1 、481cm-1 、534cm-1 、728cm-1 或1088cm-1 ，誤差範圍可以是±10cm-1 ，且將每個波數誤差範圍內的最高強度視為一個峰值。
參照單晶碳化硼（B4C）的拉曼位移光譜，可知在270cm-1 、320cm-1 波數附近的峰值與在481cm-1 、534cm-1 波數附近相比微弱。根據在碳化硼基材料中的碳含量、在製備（燒結）時的壓力、添加劑等的條件，270cm-1 、320cm-1 、481cm-1 及534cm-1 處峰的強度及半峰全寬可能會變化。
根據實施方式的陶瓷部件10的複合材料的碳化硼基材料通過使上述Iab/Icd在上述範圍內來具有特定碳含量且呈現良好的結晶性，且與基質協調。由此，可以確保適合於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件的強度及耐腐蝕性。
上述複合材料的碳基材料中的拉曼位移譜的峰大致分為D帶峰及G帶峰的兩種。上述D帶的波數可以為大約1360±50cm-1 ，上述G帶的波數可以為大約1580±50cm-1 。上述D帶峰可被視為不是基因於石墨結構的，而上述G帶可被視為是基因於石墨結構。因此可以視為上述G帶的比率越高，在碳基材料中佔據的石墨的比率越高。
上述複合材料的碳基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，G帶峰的強度Ie及D帶峰的強度If的比Ie/If可以為0.2至2。上述Ie/If可以為0.5至1.5。具有上述特徵的上述複合材料的碳基材料具有適當的結晶性，且可以與上述複合材料的碳化硼基材料及基質協調。
上述基質可以主要包括碳化硼基材料，還可包括碳化硼，與上述複合材料相比可以是粗大的晶粒，並且可以具有一些氣孔。
上述基質的碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd可以為1.1至2.3。上述Iab/Icd可以為1.15至2。當上述Iab/Icd在上述範圍內時，具有特定碳含量且呈現良好的結晶性，且與復合材料協調。由此，可以確保適合於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件的強度及耐腐蝕性。
上述複合材料的尺寸可以為40µm以下。上述複合材料的尺寸可以為30µm以下。上述複合材料的尺寸可以為0.1µm以上。上述複合材料的尺寸可以為0.3µm以上。並且，每單位面積（cm2 ）的上述複合材料的個數可以為2×105 /cm2 至6×105 /cm2 。每單位面積（cm2 ）的上述複合材料的個數可以為2.5×105 /cm2 至5.5×105 /cm2 。當將具有上述複合材料的尺寸及個數的陶瓷部件應用於電漿蝕刻裝置時可以確保適當的強度及耐腐蝕性。
上述陶瓷部件10的比電阻可以為作為相對低電阻的10-2 Ω∙cm至10-1 Ω∙cm。上述陶瓷部件的比電阻可以為作為相對高電阻的10-1 Ω∙cm至20Ω∙cm。上述比電阻值可以根據在製備時常壓或加壓條件而形成。並且，具有上述比電阻值的陶瓷部件可以容易進行形狀加工，還可呈現良好的表面質量。上述陶瓷部件10可以包括距基準面具有第一高度的安置部200及距上述基準面具有第二高度的主體部100，上述安置部可以包括供蝕刻對象1安置的安置部上面206，上述主體部可以包括通過等離子直接蝕刻的主體部上面106。
在上述安置部200上佈置有蝕刻對象1的至少一部分，上述安置部200支撐如晶圓等的蝕刻對象。
述主體部100通過將傳遞到蝕刻對象1的電漿離子的流動調節成順暢，以有助於上述蝕刻對像被均勻地蝕刻成所需的形狀而沒有缺陷。
雖然說明上述主體部100及上述安置部200彼此分開，但是上述主體部100及上述安置部200可以彼此分開地設置，或者可以一體地設置而沒有界限。
上述安置部200具有第一高度，上述主體部100具有第二高度。
上述第一高度及上述第二高度是指以基準面為基準分別至安置部上面的高度及至主體部上面的高度。此時，上述基準面例如可以是主體部的底面及安置部的底面中最低的底面。
上述第一高度及上述第二高度可以為相互不同的高度，更具體而言，第二高度更高於第一高度。
上述安置部200及上述安置部上面206可以是沒有單獨的層劃分的一體型，或可以是在從截面觀察上述安置部及上述安置部上面時區分相層的區分型。在區分型的情況下，上述安置部上面可以具有沉積層或塗層的形式。例如，上述沉積層或塗層可以為包括上述基質及復合材料的層。在上述安置部上面為區分型的情況下，上述沉積層或塗層形式的安置部上面可以具有以蝕刻前為基準安置部厚度的1%至40%的厚度。上述安置部上面可以具有以蝕刻前為基準安置部厚度的5%至25%的厚度。
上述安置部上面206可以包括供蝕刻對象1佈置的安置部未暴露表面及沒有佈置有上述蝕刻對象的安置部暴露表面。
上述主體部100及上述主體部上面106可以是沒有單獨的層劃分的一體型，或可以是在從截面觀察上述主體部及上述主體部上面時區分相層的區分型。在區分型的情況下，上述主體部上面可以具有沉積層或塗層的形式。例如，上述沉積層或塗層可以為包括上述基質及復合材料的層。在上述主體部上面為區分型的情況下，上述沉積層或塗層形式的主體部上面可以具有以蝕刻前為基準主體部厚度的1%至40%的厚度。上述主體部上面可以具有以蝕刻前為基準主體部厚度的5%至25%的厚度。
上述陶瓷部件10還可包括連接上述安置部200及上述主體部100的傾斜部150。
上述安置部200及上述主體部100具有不同高度，上述傾斜部150可以連接不同的高度。
雖然說明上述主體部100、上述安置部200及上述傾斜部150彼此分開，但是上述主體部100、上述安置部200及上述傾斜部150可以彼此分開地設置，或者可以一體地設置而沒有界限。
上述傾斜部150包括連接上述安置部上面206及上述主體部上面106的傾斜部上面156。
上述傾斜部150及上述傾斜部上面156可以是沒有單獨的層劃分的一體型，或可以是在從截面觀察上述傾斜部及上述傾斜部上面時區分相層的區分型。在區分型的情況下，上述傾斜部上面可以具有沉積層或塗層的形式。例如，上述沉積層或塗層可以為包括上述基質及復合材料的層。在上述傾斜部上面為區分型的情況下，上述沉積層或塗層形式的傾斜部上面可以具有以蝕刻前為基準傾斜部厚度的1%至40%的厚度。上述傾斜部上面可以具有以蝕刻前為基準傾斜部厚度的5%至25%的厚度。
上述傾斜部上面156佈置成具有傾斜部角度（圖中未示出）。上述傾斜部角度可以以上述安置部未暴露表面為基准進行測定，可以具有約大於0度且等於或小於約110度的角度。
當上述傾斜部150的長度為0mm時，上述安置部及上述主體部的角度可以為約90度以上且約110度以下。當上述傾斜部150的長度大於約0mm且小於約90度時，上述傾斜部的長度可以大於0mm。
在總體上觀察上述傾斜部上面156的截面時，上述傾斜部角度可以為線性或非線性。以在截面將安置部上面206與傾斜部上面相遇的P1（圖中未示出）及傾斜部上面與主體部上面106相遇的P2（圖中未示出）的兩點之間以直線連接的假象的線為基準測定傾斜部角度。
例如，上述傾斜部角度可以以上述安置部未暴露表面為基準為約30度至約70度。上述傾斜部角度可以為約40度至約60度。在具有上述傾斜部角度時，在進行電漿蝕刻時，可以更穩定地控制電漿的流動。
上述安置部200、上述傾斜部150及上述主體部100分別可以呈環形狀，但並不限於此，而上述安置部、上述傾斜部及上述主體部的形態可以根據蝕刻對象1的形狀改變。
陶瓷部件可以包括作為高耐腐蝕性材料的難以形態加工的材料。作為一般陶瓷部件的聚焦環在具有台階差的形狀加工過程中有時會破裂。實施方式通過具有更改善的特性的材料提出具有拉曼特性且進一步改善的陶瓷部件，以便更容易進行形狀加工。
上述陶瓷部件10具有作為上述安置部上面的一個地點的PS1、作為上述傾斜部上面的一個地點的PS2及作為上述主體部上面的一個地點的PS3。
上述陶瓷部件10在上述PS1及上述PS3測定的殘餘應力的最大值及最小值之間的差異可以在上述PS1及上述PS3的平均值的40%以內。在上述PS1及上述PS3測定的殘餘應力的最大值及最小值之間的差異可以在上述PS1及上述PS3的平均值的15%以內。在上述PS1及上述PS3測定的殘餘應力的最大值及最小值之間的差異可以在上述PS1及上述PS3的平均值的10%以內，或可以為1%至10%。具有上述特徵的陶瓷部件可以具有更穩定的加工性及穩定性。
上述陶瓷部件10在上述PS1測定的殘餘應力與在上述PS3測定的殘餘應力之間的差異可以為-600MPa至+600MPa。在上述PS1測定的殘餘應力與在上述PS3測定的殘餘應力之間的差異可以為-300MPa至+300MPa。在上述PS1測定的殘餘應力與在上述PS3測定的殘餘應力之間的差異可以為-200MPa至+200MPa。在上述PS1測定的殘餘應力與在上述PS3測定的殘餘應力之間的差異可以為-150MPa至+150MPa。在上述PS1測定的殘餘應力與在上述PS3測定的殘餘應力之間的差異可以為-130MPa至+130MPa。在此情況下，可以獲得具有更高密度及優異可加工性的陶瓷部件。
上述陶瓷部件10在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為300MPa以下。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為250MPa以下。上述陶瓷部件在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為150MPa以下。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為75MPa以下。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以大於0MPa。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為0.1MPa以上。在具有上述標準偏差的情況下，可以獲得具有更高密度及優異可加工性的聚焦環。
上述陶瓷部件10在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均的20%以下。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均的15%以下。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均的10%以下。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的標準偏差可以為在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均的8%以下。在具有上述特徵的情況下，可以獲得具有更高密度及優異可加工性的陶瓷部件。
上述陶瓷部件10在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力及在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均之間的差異可以為-350MPa至+350MPa。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力及在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均之間的差異可以為-300MPa至+300MPa。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力及在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均之間的差異可以為-250MPa至+250MPa。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力及在上述PS1、上述PS2及上述PS3分別測定的殘餘應力的平均之間的差異可以為-200MPa至+200MPa。在具有上述特徵的情況下，可以獲得具有更高密度及優異可加工性的聚焦環。
上述陶瓷部件10在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的最大值與最小值之間的差異可以在其平均的25%以內。上述陶瓷部件在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的最大值與最小值之間的差異可以在其平均的20%以內。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的最大值與最小值之間的差異可以在其平均的15%以內。並且，上述聚焦環在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的最大值與最小值之間的差異可以在其平均的10%以內。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的最大值與最小值之間的差異可以在其平均的5%以內。在上述PS1、上述PS3及上述PS2分別測定的殘餘應力的最大值與最小值之間的差異可以在其平均的1%以上。在具有上述殘餘應力的分佈的情況下，可以進行更穩定的形狀加工，且可以獲得更穩定的耐腐蝕性材料。
上述陶瓷部件10在距中心不同距離的地點的表面上測定的殘餘應力的標準偏差可以為350MPa以下。
上述陶瓷部件10在距中心不同距離的地點的表面上測定的殘餘應力的標準偏差可以為300MPa以下。在距上述陶瓷部件的中心不同距離的地點的表面上測定的殘餘應力的標準偏差可以為250MPa以下。在距上述陶瓷部件的中心不同距離的地點的表面上測定的殘餘應力的標準偏差可以為200MPa以下。
上述陶瓷部件10在距中心不同距離的地點的表面上測定的殘餘應力的標準偏差可以為120MPa以下。在距上述陶瓷部件的中心不同距離的地點的表面上測定的殘餘應力的標準偏差可以為100MPa以下。
作為發明人通過重複測定確認的結果，在距中心相同距離的多個地點的表面上測定的殘餘應力的差異不大。因此，在具有上述特徵的情況下，實質上殘餘應力分佈相對均勻，因此可以提供具有優異的加工性及穩定性等的陶瓷部件即聚焦環。
上述陶瓷部件10的中心是指，在環形陶瓷部件的情況下，內徑圓的中心對應於陶瓷部件的中心，在非環形陶瓷部件的情況下，中心是長軸及短軸的交點。
上述陶瓷部件10的表面可以是經過研磨處理的。在上述陶瓷部件中，安置部上面206及主體部上面106可以是經過研磨處理的，或者安置部上面、主體部上面及傾斜部上面156分別可以是經過研磨處理的。
上述陶瓷部件10的表面的算術平均粗糙度Ra可以為2µm以下。上述陶瓷部件的表面的算術平均粗糙度Ra可以為1.7µm以下。上述陶瓷部件的表面的算術平均粗糙度Ra可以為0.05µm以下。
上述陶瓷部件10的表面的最大高度粗糙度Rt可以為0.1µm至25µm。上述表面的最大高度粗糙度Rt可以為0.1µm至10µm。上述表面的最大高度粗糙度Rt可以為0.1µm至5µm。上述表面的最大高度粗糙度Rt可以為0.1µm至2µm。
例如，上述主體部上面106的算術平均粗糙度Ra可以為0.5µm以下，並且最大高度粗糙度Rt可以為8µm以下。
上述傾斜部上面156的算術平均粗糙度Ra可以為2µm以下，並且最大高度粗糙度Rt可以為15µm以下。
上述安置部上面206的算術平均粗糙度Ra可以為2µm以下，並且最大高度粗糙度Rt可以為15µm以下。
在具有上述粗糙度特性時，可以實質上抑制在進行電漿蝕刻時由於物理因素可發生的顆粒形成問題。
上述陶瓷部件10為環形部件，其外徑及內徑的差異可以為10mm至80mm。上述外徑及內徑的差異可以為15mm至60mm。外徑及內徑的差異可以為20mm至50mm。
上述陶瓷部件10為環形部件，其厚度可以為1mm至45mm。上述陶瓷部件的厚度可以為1.5mm至40mm。上述陶瓷部件的厚度可以為2mm至38mm。
上述陶瓷部件10為環形部件，其內徑可以為160mm以上。上述陶瓷部件的內徑可以為200mm以上。陶瓷部件的內徑可以為300mm以上。陶瓷部件的內徑可以為450mm以下。
上述陶瓷部件10可以具有約10%以下的孔隙率。上述陶瓷部件可以具有約3%以下的孔隙率。上述陶瓷部件可以具有約1%以下的孔隙率。上述陶瓷部件10可以具有約0.01%以上的孔隙率。如上具有低孔隙率的陶瓷部件可以呈現更良好的耐腐蝕性。
從上述陶瓷部件10的表面或截面觀察到的氣孔的平均直徑可以為5µm以下。上述氣孔的平均直徑可以為3µm以下。上述氣孔的平均直徑可以為1µm以下。上述氣孔的平均直徑可以為0.1µm以上。並且，以上述氣孔的總面積為基準，上述氣孔的直徑為10µm以上的部分的面積可以為5%以下。具有上述氣孔的平均直徑的上述陶瓷部件可以具有改善的耐腐蝕性。此時，上述氣孔的平均直徑通過與上述氣孔的截面積相同的面積的圓的直徑導出。
在上述陶瓷部件10中包含的碳化硼基材料可以具有其中含碳化硼的顆粒彼此頸縮的形式。
上述陶瓷部件10可以包括沉積的碳化硼及/或燒結的碳化硼。
上述陶瓷部件10可以包括碳化硼基材料，上述碳化硼基材料可以為碳化硼（B4 C）。上述陶瓷部件可以相對於總重量包括85重量%以上的碳化硼。上述陶瓷部件可以相對於總重量包括90重量%以上的碳化硼。上述陶瓷部件可以相對於總重量包括93重量%以上的碳化硼。上述陶瓷部件可以相對於總重量包括99.9重量%以下的碳化硼。
除了碳化硼基材料之外，上述陶瓷部件10還可包括碳基材料。上述碳基材料的含量相對於總重量可以為0.5重量%以上。上述碳基材料的含量相對於總重量可以為1重量%以上。上述碳基材料的含量相對於總重量可以為15重量%以下。上述碳基材料的含量相對於總重量可以為10重量%以下。滿足上述碳基材料的含量的陶瓷部件可以呈現優異的耐腐蝕性。
當蝕刻對象1即晶圓佈置在電漿蝕刻裝置的腔室中時，上述陶瓷部件10可以用作用於支撐上述蝕刻對象即晶圓的支撐體。陶瓷部件的製備方法
為了達到上述目的，根據另一實施方式的陶瓷部件的製備方法可以包括：準備步驟，製備包括碳化硼的原料；及處理步驟，通過對上述原料進行燒結及形狀加工來製備陶瓷部件。
在上述準備步驟中，上述原料包括碳化硼粉末。碳化硼粉末可以為高純度（碳化硼含量為99.9重量%以上）碳化硼粉末。上述碳化硼粉末也可以為低純度（碳化硼含量為95重量%至99.9重量%）碳化硼粉末。
上述碳化硼粉末可以以D50 為基準具有約1.5µm以下的平均粒徑。上述碳化硼粉末可以以D50 為基準具有約0.3µm至約1.5µm的平均粒徑。上述碳化硼粉末可以以D50 為基準具有約0.4µm至約1.0µm的平均粒徑。並且，上述碳化硼粉末可以以D50 為基準具有約0.4µm至約0.8µm的平均粒徑。當使用平均粒徑小的粉末時，可以更容易地實現燒結體的緻密化。
上述碳化硼粉末可以以D50 為基準具有2µm至10µm的平均粒徑。上述碳化硼粉末可以以D50 為基準具有3µm至8µm的平均粒徑。上述碳化硼粉末可以以D50 為基準具有4µm至6µm的平均粒徑。當使用具有上述粒徑範圍的碳化硼粉末時，在實現燒結體緻密化的同時，可以提高工序生產率。
上述原料可以進一步包含添加劑。可以將上述添加劑以粉末狀、液相或氣相的形式引入到製備上述陶瓷部件的工序中。用作上述添加劑的材料的實例包括碳基材料、氧化硼、矽、碳化矽、氧化矽、氮化硼、硼或氮化矽等。上述添加劑的含量相對於上述原料可以為約0.1重量%至約30重量%。
上述添加劑可以是燒結性能改進劑。上述燒結性能改進劑包含在上述原料中以改善碳化硼的物理性能。上述燒結性能改進劑可以是選自由碳基材料、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。上述燒結性能改進劑的含量相對於上述原料的總量可以為約30重量%以下。具體而言，上述燒結性能改進劑的含量相對於上述原料的總量可以為約0.001重量%至約30重量%。上述燒結性能改進劑的含量相對於上述原料的總量可以為約0.1重量%至15重量%。上述燒結性能改進劑的含量相對於上述原料的總量可以為約1重量%至10重量%。當上述燒結性能改進劑的含量大於30重量%時，反而可以降低燒結體的強度。
作為除了上述燒結性能改進劑之外的殘量，上述原料可以包括如碳化硼粉末等的碳化硼原料。
當使用碳基材料作為上述燒結性能改進劑時，可以以如酚醛樹脂或酚醛清漆樹脂等的在碳化時轉換為碳的樹脂形式添加上述上述碳基材料，或可以使用上述樹脂經過碳化工序碳化的形式的碳。上述樹脂的碳化工序通常可以是使聚合物樹脂碳化的工序。可以使用殘餘碳含量為40重量％以上的上述酚醛樹脂。
當使用碳基材料作為上述燒結性能改進劑時，上述碳基材料的使用量可以相對於原料的總重量為1重量%至30重量%。上述碳基材料的使用量可以相對於原料的總重量為1重量%至25重量%。上述碳基材料的使用量可以相對於原料的總重量為2重量%至15重量%。上述碳基材料的使用量可以相對於原料的總重量為3重量%至10重量%。當以上述含量使用碳基材料作為上述燒結性能改進劑時，可以獲得容易誘導顆粒之間的頸縮現象且具有相對大的顆粒尺寸及相對高的相對密度的碳化硼。然而，當上述碳基材料的含量大於10重量％時，在燒結過程中加壓時會過度產生如二氧化碳等的氣體，因此工作性可能下降。
當上述氧化硼及上述碳一起用作上述燒結性能改進劑時，可以進一步增加上述燒結體的相對密度，從而可以製備存在於氣孔中的碳區域減少且緻密度更改善的燒結體。
可以以1：0.8至4的重量比使用上述氧化硼及上述碳。在這種情況下，可以獲得具有更改善的相對密度的燒結體。
根據需要，上述原料還可包括分散劑、結合劑、消泡劑、溶劑等。
上述分散劑可以是2-丙烯酸（2-propenoic acid）、乙醇（ethanol）、鈉鹽（sodium salt）、銨鹽（ammonium salt）等。上述分散劑的含量相對於總重量可以為0.08重量%至2重量%。上述分散劑的含量相對於總重量可以為0.1重量%至1.5重量%。
上述結合劑可以是聚乙烯醇縮丁醛（polyvinyl butyral）、聚乙烯醇（polyvinyl alchol）、酚醛樹脂（phenol resin）、丙烯酸樹脂（phenol resin）等。
上述消泡劑可以是非離子表面活性劑等。
上述溶劑可以是去離子水（DI water）、乙醇（ethanol）、甲苯（toluene）等。
上述原料不包含能夠在半導體工序過程中產生固體副產物的材料，或者包含非常低含量的上述材料。例如，作為能夠產生上述副產物的材料的實例，可以提及如鐵、銅、鉻、鎳或鋁等的金屬。能夠產生上述副產物的材料的含量相對於上述原料可以為500ppm以下。
上述準備步驟可以包括將上述原料製漿及製顆來準備原料顆粒的過程。
上述製漿是通過如球磨等的方法充分且實質上均勻地混合原料的過程。可以與溶劑一起使用，且作為溶劑可以使用如甲醇、乙醇、丁醇等的醇或水。相對於基於整個上述漿料，上述溶劑的使用量可以為約60體積%至約80體積%。作為球磨，具體而言，可以使用聚合物球，並且可以進行約5小時至約20小時的上述漿料混合工序。
通過上述製漿製備的漿狀原料的zeta電位可以為+15mV以上。上述漿狀原料的zeta電位可以為+17.4mV以上。上述漿狀原料的zeta電位可以為+20.6mV以上。上述漿狀原料的zeta電位可以為+25mV以上。上述漿狀原料的zeta電位可以為+40mV以下。具有上述zeta電位範圍的漿狀可以使內部物質均勻分散，以便通過後續過程燒結時呈現均勻的物理性能。
上述製粒可以以在噴射上述漿料的同時通過蒸發等除去上述漿料中包含的溶劑來使原料粒化的方式實現。如上所述製備的粒化的原料顆粒的特徵在於，顆粒本身整體上呈圓形，且粒度比較恆定。
經過上述製粒過程的原料顆粒的尺寸可以為50µm至160µm。上述原料顆粒的尺寸可以為60µm至100µm。當使用具有上述特徵的原料顆粒時，在隨後的燒結等過程中容易填充於模具，且可以進一步提高工作性。
上述處理步驟可以包括將上述原料填充在模具、成型模具等中進行燒結的過程。上述處理步驟可以在上述燒結之前包括將成型體成型為用於形成原料顆粒的形狀的成型過程。上述成型過程可以包括冷等靜壓（Cold Isostatic Press，CIP）、生坯加工等。
上述處理步驟可以在上述燒結之前包括對填充在模具、成型模具等的原料顆粒或經過上述成型過程的成形體進行碳化的碳化過程，由此，可包含在成形體的如醛樹脂、酚醛清漆樹脂等的有機添加劑可被碳化。
上述處理步驟的燒結可以為加壓燒結或常壓燒結。
已經進行通過上述加壓燒結的方式製備碳化硼燒結體的許多嘗試。但是，通常用稱為試樣的寬度及長度約為30mm以下的小樣本進行製備-評估。不易製備直徑較大的碳化硼燒結體。
當製備相對較大尺寸的加壓燒結體時，優選製備整體上具有均勻特性（物理性能）的加壓燒結體，但難以製備整體上具有相對更恆定特徵的加壓燒結體。尤其，在加壓燒結體的情況下，與常壓燒結體不同地，具有在形狀加工時容易發生裂紋或破裂等的特性。這種特性的原因之一是因為加壓燒結體整體上具有不均勻的特性。
上述處理步驟的模具可以具有450mm以上的長度或直徑。為了製備具有320mm以上直徑的作為環形部件的陶瓷部件需要製備直徑或長度相當大的燒結體。通常，燒結體的尺寸在燒結過程中減小，並且考慮到在隨後為了使陶瓷部件具有精密的環形狀而進行形狀加工的過程中損失的量等，上述模具的尺寸優選為450mm以上。上述模具的尺寸可以為450mm至600mm。
可以在適當的燒結溫度及燒結壓力下進行上述燒結。
上述燒結溫度可以為約1800℃至約2500℃。上述燒結溫度可以為約1800℃至約2200℃。上述燒結壓力可以為常壓。上述燒結壓力可以為約10MPa至約110MPa。上述燒結壓力可以為約15MPa至約60MPa。上述燒結壓力可以為約17MPa至約30MPa。在上述燒結溫度及/或燒結壓力下進行上述成型步驟時，更有效地製備高質量的陶瓷部件。
在加壓燒結的情況下，上述燒結時間可以是0.5小時至10小時。上述燒結時間可以是0.5小時至7小時。上述燒結時間可以是0.5小時至4小時。上述加壓燒結的的燒結時間與在常壓下進行的燒結工序的時間相比相對短，即使採用如此短的時間，也可以製備具有相同或更高的強度的陶瓷部件。
可以在還原氣氛中進行上述燒結。在此情況下，通過使碳化硼粉末與空氣中的氧氣反應而可形成的氧化硼等的物質還原來可以製備出碳化硼含量更高且碳凝聚的區域減少的高耐蝕性碳化硼。
在上述燒結過程中，碳化硼粉末生長且相互頸縮，以形成強度高的燒結體。並且，同時使用的添加劑根據溫度及壓力而變化，以能夠抑製或促進碳化硼粉末的生長。另外，在與加壓同時進行的燒結中，加壓燒結體可以具有更緻密的微細結構。
上述陶瓷部件的製備方法可以在上述處理步驟的熱處理之後包括後續熱處理步驟。
上述後續熱處理包括在第一溫度下進行2小時以上的第一處理及在第二溫度下進行2小時以上的第二處理，上述第一溫度是高於上述第二溫度的溫度。
上述第一溫度可以為1650℃以上，上述第二溫度可以為1400℃以上。在上述溫度範圍內與進行上述一次處理、上述二次處理時，更有效地進行熱處理。
上述第一溫度可以為1650℃至1950℃的溫度。可以進行上述一次處理1小時至8小時。
上述第二溫度可以為1400℃至1600℃的溫度。可以進行上述二次處理1小時至8小時。
當在第一溫度及第二溫度下進行上述後續熱處理時，加壓燒結體的形狀加工性變得相當高。這被認為是因為通過熱處理引起殘餘應力的變化等。
上述處理步驟的形狀加工是將上述燒結體的一部分分離或去除以具有所需形狀的加工過程。上述形狀加工包括將燒結體加工成環形燒結體的環加工以及將經過環加工的燒結體加工成聚焦環的形狀的形狀加工。
上述形狀加工可以採用放電加工、噴水方法及激光方法等，但本發明不限於此。
在通過上述形狀加工形成所需的形狀之後，可以進一步經過拋光過程。上述拋光過程是為了通過物理方式抑制形成顆粒而降低陶瓷部件的表面粗糙度的過程。上述拋光過程可以通過使用包含工業金剛石等的漿料的研磨過程等進行，優選地，為了製備具有優異顆粒抑制特性的陶瓷部件，加工使得最大高度粗糙度Rt可以為15µm以下，算術平均粗糙度Ra可以為2µm以下。
上述陶瓷部件的製備方法中的燒結可以通過如圖4所示的燒結裝置300（熱加壓燒結裝置）進行。
當將原料380裝入位於上述燒結裝置300的燒結爐310中的上部加壓部332與下部加壓部334之間的模具330中時，通過加壓部320等進行加壓及升溫，以能夠進行燒結。此時，上述燒結爐310可以被調節成減壓氣氛，或也可以在還原氣氛中進行工序。例如，上述模具330可以為石墨模具，上述上部加壓部332及下部加壓部334可以為石墨工具（沖孔）。
並且，上述陶瓷部件的製備方法也可以在將脈衝電流施加於原料的火花電漿燒結裝置等中進行。電漿蝕刻裝置 500
根據實施方式的電漿蝕刻裝置500在至少其一部分包括上述陶瓷部件10。
參照圖3，在上述電漿蝕刻裝置500中，腔室上部組裝體520及腔室外殼510通過連接部516連接，且在腔室上部組裝體520設置包括電極的電極板組裝體524。在腔室外殼510中設置有通過垂直移動裝置550可進行升降及下降的基板支架530，且在供作為蝕刻對象10的晶圓安置的位置設置聚焦環即陶瓷部件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與擋板564之間還可設置屏蔽環562。
上述蝕刻裝置500可以使用聚焦環等作為如上所述的陶瓷部件10來更有效地進行基板的蝕刻。電漿蝕刻方法
根據實施方式的基板的蝕刻方法包括：
佈置步驟，在佈置有包括上述陶瓷部件10的聚焦環的蝕刻裝置上定位蝕刻對象1；及
蝕刻步驟，對上述蝕刻對象進行蝕刻來準備基板。
上述佈置步驟是將蝕刻對象位於佈置有作為陶瓷部件的聚焦環的蝕刻裝置上的步驟。作為上述蝕刻裝置，只要是用於蝕刻應用於電子產品等上的基板的裝置，就不受限制地使用，例如，可以使用電漿蝕刻裝置。
上述基板可以作為蝕刻對象應用於上述蝕刻裝置，例如，可以為如矽基板等的用於半導體裝置的基板。
上述聚焦環及上述陶瓷部件10如上所述。
在上述佈置步驟中，可以使上述蝕刻對象位於上述聚焦環的安置部上面206。
上述蝕刻步驟是通過對上述蝕刻對象進行蝕刻來製備基板的步驟。上述蝕刻可以通過減壓及升溫、等離子氣體的供應、蝕刻及清洗等的應用於蝕刻過程的通常的過程實現。
上述蝕刻可以在500mTorr以下的腔室壓力、包含含氟化合物或含氯化合物的蝕刻氣體以及500W至15,000W的電功率的條件下進行。上述腔室壓力可以為100mTorr以下，或可以是10mTorr以上。
上述電功率可以是500W至15,000W的RF功率。上述電功率可以是500W至8000W的RF功率。
上述蝕刻時間可以為100小時以上，或可以為200小時以上。上述蝕刻時間可以為400小時以上。蝕刻時間可以為800小時以上。上述蝕刻時間可以根據所用的電漿功率及蝕刻氣體等而變化。
在下文中，將通過具體實施例更詳細地描述本發明。以下實施例僅是幫助理解本發明的實例，本發明的範圍不限於此。實施例 1 - 陶瓷部件的製備
使用加壓燒結法的圓盤形碳化硼燒結體的製備
將如碳化硼粉末（粒度D50=0.7µm）、酚醛樹脂（殘留碳為約41重量%）等的原料及溶劑以下表1所示的含量比例加入到漿料混合器中並通過球磨法進行混合，以製備漿狀原料。將漿狀原料噴霧乾燥以製備粒狀原料。
將粒狀原料填充到模具中，並通過採用下表1所示的溫度、壓力及時間來製備具有約488mm直徑的圓盤形碳化硼燒結體。
然後進行在如下熱處理1至3中的熱處理3。
作為熱處理1，在1400℃至1600℃的溫度下對上述燒結體進行熱處理2小時至5小時。
作為熱處理2，在1650℃至1950℃的溫度下對上述燒結體進行一次處理2小時至3.5小時，在1400℃至1600℃的溫度下對上述燒結體進行二次處理3小時至6小時。
作為熱處理3，在1650℃至1950℃的溫度下對上述燒結體進行一次處理4小時至6小時，在1400℃至1600℃的溫度下對上述燒結體進行二次處理3小時至6小時。實施例 2 - 陶瓷部件的製備
除了在上述實施例1中使用滿足如表1所示的含量比率、zeta電位的原料且使用如表1所示的燒結條件之外，其餘以與上述實施例1相同的方式製備碳化硼燒結體。實施例 3 - 陶瓷部件的製備
除了在上述實施例1中使用滿足如表1所示的含量比率、zeta電位的原料之外，其餘以與上述實施例1相同的方式製備碳化硼燒結體。
表1
區分 添加劑* （重量%） 添加劑* （重量%） 分散劑* （重量%） 漿料原料 Zeta電位 碳化硼粉末 （重量%） 燒結條件
實施例 1 - - - +17.4 mV 殘量 1950℃ // 5小時 // 25 MPa
實施例 2 24 2 - +20.6 mV 殘量 1950℃ // 5小時
實施例 3 4 - 0.14 +27.8 mV 殘量 1950℃ // 5小時// 25 MPa
*作為添加劑1使用酚醛樹脂，作為添加劑2使用氧化硼。
實驗例 - 製漿的原料的 zeta 電位測定
將上述實施例1至3的漿狀原料分別在20mL的乙醇溶劑中稀釋2至3滴，細分在流通池（Flow cell）中，測定zeta電位，其結果示於表1等。上述溶劑的溫度為25℃，折射率為1.36，粘度為1.10cP，介電常數為25。實驗例 - 燒結體及碳化硼單晶的拉曼分析
使用Thermo Scientific公司的拉曼光譜測量裝置DxR2，在以下測量條件下進行拉曼分析，其結果示於圖7至圖16及表2中等。在如圖7至圖16所示的照片及光譜中，1、2、3表示複合材料，而matrix表示基質。 激發波長：532nm 功率：10mW 重複率：6Hz 掃描範圍：6×6µm 像素大小：2.0µm 頻譜測定數：16個
表2
   實施例1 實施例2 實施例3 碳化硼單晶
複合材料Iab/Icd 1.34 - 1.15 -
複合材料Ie/If - 1.4 0.81 -
基質Iab/Icd 1.04 1.09 1.34 0.27
*Iab/Icd: 在拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比率
*Ie/If: 在拉曼位移光譜中，G帶峰的強度Ie及D帶峰的強度If的比率
參照表1、2及圖7至圖16，可以從所製備的燒結體的截面照片確認複合材料及在與復合材料相接的同時填充的基質的形狀，且可知在復合材料中包括碳基材料及碳化硼基材料中的一種以上。
可以確認，根據實施方式的陶瓷部件由zeta電位為15mV以上的漿狀原料製成，並在基質中包含的碳化硼基材料相對於碳化硼單晶的上述Iab/Icd比為1至1.8，且在與復合材料相接的狀態下形成。可以確認，上述實施例具有優異的加工性及耐腐蝕性，而在基質及復合材料之間不產生裂紋等。
如上所述，雖然對本發明的優選實施例進行了詳細說明，但應當理解為，本發明的範圍不限於上述實施例，而是使用在權利要求書中定義的本發明的基本概念的本領域技術人員的各種變更或變形均屬於本發明的範圍。
1:蝕刻對象 10:陶瓷部件 100:主體部 106:主體部上面 150:傾斜部 156:傾斜部上面 200:安置部 206:安置部上面 300:燒結裝置 310:燒結爐 320:加熱部 330:成型模具 332:上部加壓部 334:下部加壓部 380:原料或燒結體 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:管道 550:垂直移動裝置 562:屏蔽環 564:擋板 G、D:帶峰 I'、I'':截面
圖1為說明從上方觀察的根據實施方式的陶瓷部件的形狀的示意圖（箭頭表示測定地點）。 圖2為說明根據實施方式的陶瓷部件的截面的示意圖。 圖3為說明應用了根據實施方式的陶瓷部件的蝕刻裝置的結構的示意圖。 圖4為說明應用於根據實施方式的陶瓷部件的製備過程中的燒結裝置的示意圖。 圖5為通過掃描電子顯微鏡（BSE，反向散射電子）拍攝根據實施方式的陶瓷部件的表面的照片。 圖6為通過掃描電子顯微鏡（SE，二次電子）拍攝根據實施方式的陶瓷部件的表面的照片。 圖7示出實施例1至實施例3的複合材料的根據拉曼光譜學的拉曼位移光譜（從上部起分別為實施例1、實施例2（1）、實施例2（2）、實施例3（1）及實施例3（3））。 圖8為實施例1的燒結體的截面照片（1：複合材料，matrix：基質）。 圖9示出實施例1的根據拉曼光譜學的拉曼位移光譜（1：複合材料，matrix：基質）。 圖10為實施例2的燒結體的截面照片（1、2：複合材料，matrix：基質）。 圖11示出實施例2的根據拉曼光譜學的拉曼位移光譜（1、2：複合材料，matrix：基質）。 圖12示出實施例3的燒結體的截面照片（1、2：複合材料）。 圖13示出實施例3的根據拉曼光譜學的拉曼位移光譜（1、2：複合材料）。 圖14為實施例3的燒結體的截面照片（3：複合材料，matrix：基質）。 圖15示出實施例3的根據拉曼光譜學的拉曼位移光譜（3：複合材料，matrix：基質）。 圖16示出實施例1至實施例3的基質（matrix）的根據拉曼光譜學的拉曼位移光譜。
1:蝕刻對象
10:陶瓷部件
106:主體部上面
156:傾斜部上面
206:安置部上面
I'、I":截面

Claims (10)

  1. 一種陶瓷部件，其為應用於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件，其中 所述陶瓷部件的表面包括基質及在所述基質中與所述基質相接佈置的複合材料， 所述陶瓷部件的比電阻為10-1 Ω∙cm至20Ω∙cm， 所述基質包括碳化硼基材料， 所述複合材料包括選自由碳化硼基材料、碳基材料及其組合組成的組中的一種， 所述複合材料的尺寸為40µm以下， 所述複合材料的所述碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd為1至1.8， 所述複合材料的所述碳基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，G帶峰的強度Ie與D帶峰的強度If的比Ie/If為0.2至2。
  2. 如請求項1所述的陶瓷部件，其中 所述基質的所述碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的強度光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和強度Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和強度Icd的比Iab/Icd為1.1至2.3。
  3. 如請求項1所述的陶瓷部件，其中 在所述陶瓷部件的表面或截面觀察到的氣孔的平均直徑為5µm以下。
  4. 如請求項1所述的陶瓷部件，其中 所述陶瓷部件包括具有距基準表面第一高度的安置部及具有距所述基準表面第二高度的主體部， 所述安置部包括供蝕刻對象安置的安置部上面， 所述主體部包括通過等離子直接蝕刻的主體部上面。
  5. 如請求項4所述的陶瓷部件，其中 在所述安置部與所述主體部之間還包括傾斜部， 所述傾斜部包括連接所述安置部上面及所述主體部上面的傾斜部上面。
  6. 如請求項1所述的陶瓷部件，其中 彎曲強度為300MPa以上。
  7. 如請求項1所述的陶瓷部件，其中 所述碳基材料的含量相對於陶瓷部件的總含量為0.5重量%以上。
  8. 一種陶瓷部件，其為應用於電漿蝕刻裝置的陶瓷部件，其中 所述陶瓷部件的表面包括基質及在所述基質中與所述基質相接佈置的複合材料， 所述陶瓷部件的比電阻為10-1 Ω∙cm至20Ω∙cm， 所述基質包括碳化硼基材料， 所述複合材料包括選自由碳化硼基材料、氧化硼及其組合組成的組中的一種， 所述複合材料的尺寸為40µm以下， 所述複合材料的所述碳化硼基材料在通過拉曼光譜學測定的拉曼位移光譜中，在481cm-1 附近的峰的強度Ia與在534cm-1 附近的峰的強度Ib之總和Iab及在270cm-1 附近的峰的強度Ic與在320cm-1 附近的峰的強度Id之總和Icd的比Iab/Icd為1至1.8。
  9. 一種陶瓷部件的製備方法，包括： 準備步驟，製備在i）包括碳化硼的原料、ii）包括碳化硼、氧化硼及碳基材料的原料以及iii）包括碳化硼及碳基材料的原料中的一種原料；及 處理步驟，通過對所述原料進行燒結及形狀加工來製備陶瓷部件， 其中，所述準備步驟包括通過將所述原料製漿及製粒來製備原料顆粒的過程， 漿化的所述原料的zeta電位為+15mV以上。
  10. 一種電漿蝕刻裝置，包括請求項1所述的陶瓷部件。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102566972B1 (ko) * 2022-11-18 2023-08-16 에스케이엔펄스 주식회사 반도체 소자 제조 장치용 부품, 이의 제조방법, 이를 포함하는 반도체 소자 제조 장치 및 반도체 소자의 제조 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6120640A (en) * 1996-12-19 2000-09-19 Applied Materials, Inc. Boron carbide parts and coatings in a plasma reactor
JP4570195B2 (ja) * 2000-03-16 2010-10-27 京セラ株式会社 炭化硼素接合体及びその製造方法及び耐プラズマ部材
JP5561512B2 (ja) * 2009-05-18 2014-07-30 日立化成株式会社 炭化硼素焼結体の製造方法
JP6741410B2 (ja) * 2015-09-25 2020-08-19 株式会社フジミインコーポレーテッド 溶射用スラリー、溶射皮膜および溶射皮膜の形成方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI837839B (zh) * 2021-11-25 2024-04-01 南韓商BCnC股份有限公司 用於半導體製造工藝的邊緣環及其製備方法

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