特許 7190546 基板処理装置及びそのカバーリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-07

(45)【発行日】2022-12-15

(54)【発明の名称】基板処理装置及びそのカバーリング

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20221208BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20221208BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/31 C

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021143671

(22)【出願日】2021-09-03

(65)【公開番号】P2022045344

(43)【公開日】2022-03-18

【審査請求日】2021-09-03

(31)【優先権主張番号】10-2020-0114922

(32)【優先日】2020-09-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】518162784

【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】キム，サンイル

(72)【発明者】

【氏名】リ，サン－キ

【審査官】高柳 匡克

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２６０１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２１９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２２４９００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－１４７６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３１２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５７２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０１５４９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に処理空間を提供する工程チャンバーと、
前記処理空間内で基板を支持する支持ユニットと、
前記処理空間内に工程ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記工程ガスからプラズマを発生させるプラズマソースと、を含み、
前記支持ユニットは、
前記基板が置かれる支持板と、
前記支持板上に支持された基板を囲むように提供され、プラズマが基板に形成されるようにするエッジリングアセンブリと、を含み、
前記エッジリングアセンブリは、
第１材質で成され、前記基板に対するプラズマ分布を形成するために提供されるフォーカスリングと、
前記基板に対して前記フォーカスリングより外側領域に提供され、網目構造に成される第２材質で成され、前記網目構造の空席に網目修飾体が注入され提供される強化表面層を含むカバーリングと、を含む基板処理装置。

【請求項2】

前記第１材質は、導電性材質で提供され、
前記第２材質は、前記第１材質より絶縁性が高い材質で提供される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記第１材質は、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）であり、
前記第２材質は、非晶質の網目構造を有するクォーツである請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記網目修飾体は、Ｓｉ４^＋よりイオン半径が大きいことと提供される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記網目修飾体は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、又はＭｇ^２＋の中でいずれか１つ以上である請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記強化表面層は、１０μｍ乃至５００μｍ厚さに形成される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記エッジリングアセンブリは、
前記カバーリングと前記フォーカスリングとの間に提供され、前記フォーカスリングの外側領域の上部に位置される内側カバーリングをさらに含み、
前記内側カバーリングはＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３が所定の第１比率に混合された第３材質で成される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記内側カバーリングは、前記ＳｉＯ_２ ９６．０～９９．５重量％、及び前記Ａｌ_２Ｏ_３ ０．５～４．０重量％を含む請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記工程ガスは、弗素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）含有ガスである請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項10】

基板をプラズマによって処理する装置で基板を囲み、プラズマが基板に形成されるようにするために提供されるエッジリングアセンブリのカバーリングにおいて、
前記基板に対して所定の距離離隔されるように配置されるように内径が前記基板の直径より大きく提供され、網目構造に成される材質で成され、前記網目構造の空席に網目修飾体が注入され提供される強化表面層を含むカバーリング。

【請求項11】

前記カバーリングの前記材質は、非晶質の網目構造を有するクォーツである請求項１０に記載のカバーリング。

【請求項12】

前記網目修飾体は、Ｓｉ４^＋よりイオン半径が大きいことと提供される請求項１０に記載のカバーリング。

【請求項13】

前記網目修飾体は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、又はＭｇ^２＋の中でいずれか１つ以上である請求項１０に記載のカバーリング。

【請求項14】

前記強化表面層は、１０μｍ乃至５００μｍ厚さに形成される請求項１０に記載のカバーリング。

【請求項15】

前記プラズマを形成する工程ガスは、弗素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）含有ガスであり、前記カバーリングは、前記工程ガスから励起された弗素ラジカルに前記強化表面層が露出される請求項１０に記載のカバーリング。

【請求項16】

基板をプラズマによって処理する装置で基板を囲み、プラズマが基板に形成されるようにするために提供されるエッジリングアセンブリのカバーリングを製造する方法において、
Ｓｉ^４＋よりイオン半径のサイズが大きい網目修飾体を含む塩水槽を準備する段階と、
前記塩水槽に網目構造に成される材質で形状加工されたカバーリングを第１温度で浸漬する段階と、を含むエッジリングアセンブリのカバーリング製造方法。

【請求項17】

前記第１温度は、常温である請求項１６に記載のエッジリングアセンブリのカバーリング製造方法。

【請求項18】

前記塩水槽は、ＣａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、又はＭｇＣｌ_２を含む水溶液で提供される請求項１６に記載のエッジリングアセンブリのカバーリング製造方法。

【請求項19】

基板をプラズマによって処理する装置で基板を囲み、プラズマが基板に形成されるようにするために提供されるエッジリングアセンブリのカバーリングを製造する方法において、
Ｓｉ^４＋よりイオン半径のサイズが大きい網目修飾体を含むペースト物質を準備する段階と、
前記ペースト物質の溶融点以上の温度である第２温度で網目構造に成される材質で形状加工されたカバーリングの表面と前記ペースト物質を反応させる段階と、を含むエッジリングアセンブリのカバーリング製造方法。

【請求項20】

前記ペースト物質はＣａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、又はＭｇＣｌ_２の中で１つ以上を含む請求項１９に記載のエッジリングアセンブリのカバーリング製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板を処理する装置に関り、さらに詳細にはプラズマを利用して基板を処理する装置及びプラズマを基板上部領域に制限させるエッジリング組立体に提供されるカバーリングに係る。

【背景技術】

【0002】

基板の処理工程にはプラズマが利用されることができる。例えば、蝕刻、蒸着、又はドライクリーニング工程にプラズマが使用されることができる。プラズマは非常に高い温度や、強い電界或いは高周波電磁界（ＲＦ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ）によって生成され、プラズマはイオンや電子、ラジカル等から成されたイオン化されたガス状態を言う。プラズマを利用したドライクリーニング、アッシング、又は磨耗工程はプラズマに含まれたイオン又はラジカル粒子が基板と衝突することによって遂行される。

【0003】

プラズマを利用した基板処理装置はチャンバー、基板支持ユニット、プラズマソースを含むことができる。基板支持ユニットはプラズマが基板に向かうようにするために基板を囲むように配置されるエッジリング組立体を含むことができる。エッジリング組立体はクォーツ材質で成される構成を含むことができる。クォーツ素材で製作された構成（例えば、カバーリング）はエッチング工程装備内で工程副産物が少なく、工程に及ぶ影響が少ないが、耐プラズマ性が低く、パーティクル発生によって部品交替周期が短く、クォーツ表面欠陥にプラズマが集中されて局部的なエッチングが発生し、それによって装備寿命が短縮されることができる。

【0004】

クォーツ素材の構成はプラズマ環境で弗素ガスと反応して昇華点が低いＳｉＦ_４を生成した後、昇華して速く腐食が進行されることができ、プラズマによって磨耗されることができる。クォーツがプラズマ環境でエッチングされれば、エッジリング組立体の下部に位置したチャンバー部品がプラズマに露出されてチャンバー部品の寿命が減少し、チャンバー部品の交替周期も短縮されることができる。また、磨耗されたエッジリング組立体は基板に入射されるプラズマ分布を不均一にすることができる。不均一なプラズマ分布は基板を均一に処理できなくなる結果をもたらすことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際特許公開第ＷＯ２０１７／２２２２０１Ａ１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は基板を均一に処理することができ、基板処理効率を高めるようにプラズマ分布を形成することができるエッジリング組立体に提供されるカバーリング及びこれを具備する基板処理装置を提供することにある。

【0007】

また、本発明の目的は耐プラズマ性が高く、パーティクル発生が少なく、部品交替周期を増加させることができるエッジリング組立体に提供されるカバーリング及びこれを具備する基板処理装置を提供することにある。

【0008】

また、本発明の目的は弗素を含むプラズマに露出される耐プラズマ性が向上されたクォーツ部品の製造方法において、相対的に低い温度条件で製造することによって、生産単価を節減することができる製造方法を提供することにある。

【0009】

また、本発明の目的は広い表面面積に対して均一な表面強化が成されたエッジリング組立体に提供されるカバーリング及びこれを具備する基板処理装置を提供することにある。

【0010】

本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は基板処理装置を提供する。一実施形態において、基板処理装置は、内部に処理空間を提供する工程チャンバーと、前記処理空間内で前記基板を支持する支持ユニットと、前記処理空間内に工程ガスを供給するガス供給ユニットと、前記工程ガスからプラズマを発生させるプラズマソースと、を含み、前記支持ユニットは、前記基板が置かれる支持板と、前記支持板上に支持された基板を囲むように提供され、プラズマが基板に形成されるようにするエッジリングアセンブリと、を含み、前記エッジリングアセンブリは、第１材質で成され、前記基板に対するプラズマ分布を形成するために提供されるフォーカスリングと、前記基板に対して前記フォーカスリングより外側領域に提供され、網目構造に成される第２材質で成され、前記網目構造の空席に網目修飾体が注入され、提供される強化表面層を含むカバーリングと、を含む。

【0012】

一実施形態において、前記第１材質は導電性材質で提供され、前記第２材質は前記第１材質より絶縁性が高い材質で提供されることができる。

【0013】

一実施形態において、前記第１材質はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）であり、前記第２材質は非晶質の網目構造を有するクォーツであり得る。

【0014】

一実施形態において、前記網目修飾体はＳｉ^４＋よりイオン半径が大きいことと提供されることができる。

【0015】

一実施形態において、前記網目修飾体はＮａ^＋、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、又はＭｇ^２＋の中でいずれか１つ以上であり得る。

【0016】

一実施形態において、前記強化表面層は１０μｍ乃至５００μｍ厚さに形成されることができる。

【0017】

一実施形態において、前記エッジリングアセンブリは、前記カバーリングと前記フォーカスリングとの間に提供され、前記フォーカスリングの外側領域の上部に位置される内側カバーリングをさらに含み、前記内側カバーリングはＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３が所定の第１比率に混合された第３材質で成されることができる。

【0018】

一実施形態において、前記内側カバーリングは前記ＳｉＯ_２ ９６．０～９９．５重量％、及び前記Ａｌ_２Ｏ_３ ０．５～４．０重量％を含むことができる。

【0019】

一実施形態において、前記工程ガスは弗素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）含有ガスであり得る。

【0020】

また、本発明は基板をプラズマによって処理する装置で基板を囲み、プラズマが基板に形成されるようにするために提供されるエッジリングアセンブリのカバーリングを提供する。

【0021】

一実施形態において、カバーリングは、前記基板に対して所定の距離離隔されるように配置されるように内径が前記基板の直径より大きく提供され、網目構造に成される材質で成され、前記網目構造の空席に網目修飾体が注入され提供される強化表面層を含む。

【0022】

一実施形態において、前記カバーリングの前記材質は非晶質の網目構造を有するクォーツであり得る。

【0023】

一実施形態において、前記網目修飾体はＳｉ４^＋よりイオン半径が大きいことと提供されることができる。

【0024】

一実施形態において、前記網目修飾体はＮａ^＋、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、又はＭｇ^２＋の中でいずれか１つ以上であり得る。

【0025】

一実施形態において、前記強化表面層は１０μｍ乃至５００μｍ厚さに形成されることができる。

【0026】

一実施形態において、前記プラズマを形成する工程ガスは弗素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）含有ガスであり、前記カバーリングは前記工程ガスから励起された弗素ラジカルに前記強化表面層が露出されることであり得る。

【0027】

また、本発明は基板をプラズマによって処理する装置で基板を囲み、プラズマが基板に形成されるようにするために提供されるエッジリングアセンブリのカバーリングを製造する方法を提供する。一実施形態において、カバーリング製造方法は、Ｓｉ４^＋よりイオン半径のサイズが大きい網目修飾体を含む塩水槽を準備する段階と、前記塩水槽に網目構造に成される材質で形状加工されたカバーリングを第１温度で浸漬する段階と、を含む。

【0028】

一実施形態において、前記第１温度は常温であり得る。

【0029】

一実施形態において、前記塩水槽はＣａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、又はＭｇＣｌ_２を含む水溶液で提供される。

【0030】

本発明の他の観点にしたがう基板をプラズマによって処理する装置で基板を囲み、プラズマが基板に形成されるようにするために提供されるエッジリングアセンブリのカバーリングを製造する方法は、Ｓｉ４^＋よりイオン半径のサイズが大きい網目修飾体を含むペースト物質を準備する段階と、前記ペースト物質の溶融点以上の温度である第２温度で網目構造に成される材質で形状加工されたカバーリングの表面と前記ペースト物質を反応させる段階と、を含む。

【0031】

一実施形態において、前記ペースト物質はＣａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、又はＭｇＣｌ_２の中で１つ以上を含むことができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明の一実施形態に係るエッジリング組立体に提供されるカバーリング及びこれを具備する基板処理装置によれば、基板を均一に処理することができ、基板処理効率を高めるようにプラズマ分布を形成することができる。

【0033】

本発明の一実施形態に係るエッジリング組立体に提供されるカバーリングは耐プラズマ性が高く、パーティクル発生が少なく、部品交替周期を増加させることができる。

【0034】

本発明の一実施形態に係る弗素を含むプラズマに露出される耐プラズマ性が向上されたクォーツ部品の製造方法によれば、相対的に低い温度条件で製造することによって、生産単価を節減することができる。

【0035】

本発明の一実施形態に係るエッジリング組立体に提供されるカバーリングは広い表面面積に対して均一な表面強化が成されることができる。

【0036】

本発明の効果は上述した効果によって制限されない。上述されない効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の一実施形態による基板処理装置を示す断面図である。

【図2】図１の‘Ａ’部の拡大図であって、本発明の一実施形態に係る基板処理装置を構成するエッジリング組立体の断面図である。

【図3】図２のカバーリング２４７の強化表面層２４７ｂと素材層２４７ａとの間の分子間の結合構造（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を概略的に示した図面である。

【図4】本発明の他の実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。

【図5】図４の‘Ｂ’部の拡大図であって、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置を構成するエッジリング組立体の断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るクォーツ素材の湿式イオン強化方法を示したフローチャートである。

【図7】本発明の他の実施形態に係るクォーツ素材の乾式イオン強化方法を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることとして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている。

【0039】

本発明の実施形態では誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式にプラズマを生成して基板を処理する基板処理装置に対して説明する。しかし、本発明はこれに限定されななく、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式又はリモートプラズマ方式等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可能である。

【0040】

また、本発明の実施形態では支持ユニットに静電チャックを例として説明する。しかし、本発明はこれに限定されななく、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、又は真空によって基板を支持することができる。

【0041】

本発明の実施形態に係る基板処理装置は耐プラズマ性（耐蝕刻性）が優れたエッジリング組立体を具備する。エッジリング組立体は基板と所定の距離離隔されて基板を囲むように提供され、耐蝕刻性を有するカバーリングと、耐蝕刻性を有し、基板にプラズマ分布を形成するためにカバーリングの内側部に提供されるフォーカスリングを含む。又はエッジリングは内側部及び下部に提供されるフォーカスリングを含む。

【0042】

図１は本発明の一実施形態による基板処理装置を示す断面図である。図１を参照すれば、基板処理装置１０はプラズマを利用して基板Ｗを処理する。例えば、基板処理装置１０は基板Ｗに対して蝕刻工程を遂行することができる。本発明の実施形態ではプラズマを利用して基板を蝕刻する基板処理装置に対して説明する。しかし、本発明はこれに限定されななく、チャンバー内にプラズマを供給して工程を遂行する多様な種類の装置に適用可能である。

【0043】

基板処理装置１０は工程チャンバー１００、支持ユニット２００、ガス供給ユニット３００、プラズマソース４００、及び排気ユニット５００を含む。

【0044】

工程チャンバー１００は内部に基板を処理する処理空間を有する。工程チャンバー１００はハウジング１１０、カバー１２０、そしてライナー１３０を含む。

【0045】

ハウジング１１０は内部に上面が開放された空間を有する。ハウジング１１０の内部空間は基板処理工程が遂行される処理空間として提供される。ハウジング１１０は金属材質で提供される。ハウジング１１０はアルミニウム材質で提供されることができる。ハウジング１１０は接地されることができる。チャンバー１１０の底面には排気ホール１０２が形成される。排気ホール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ハウジング１１０の内部空間に留まるガスは排気ライン１５１を通じて外部に排出されることができる。排気過程によってハウジング１１０の内部は所定の圧力に減圧される。

【0046】

カバー１２０はハウジング１１０の開放された上面を覆う。カバー１２０は板形状に提供され、ハウジング１１０の内部空間を密閉させる。カバー１２０は誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）窓（ｗｉｎｄｏｗ）を含むことができる。

【0047】

ライナー１３０はハウジング１１０の内部に提供される。ライナー１３０は上面及び下面が開放された内部空間を有する。ライナー１３０は円筒形状に提供されることができる。ライナー１３０はハウジング１１０の内側面に相応する半径を有することができる。ライナー１３０はハウジング１１０の内側面に沿って提供される。

【0048】

支持リング１３１はライナー１３０の上端に形成されることができる。支持リング１３１はリング形状の板で提供され、ライナー１３０の周辺に沿ってライナー１３０の外側に突出される。支持リング１３１はハウジング１１０の上端に置かれ、ライナー１３０を支持する。ライナー１３０はハウジング１１０と同一な材質で提供されることができる。ライナー１３０はアルミニウム材質で提供されることができる。ライナー１３０はハウジング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工程チャンバー１００の内部にはアーク（Ａｒｃ）放電が発生されることができる。アーク放電は周辺装置を損傷させる。ライナー１３０はハウジング１１０の内側面を保護してハウジング１１０の内側面がアーク放電で破損されることを防止する。また、基板処理工程中に発生した反応副産物がハウジング１１０の内側壁に蒸着されることを防止する。ライナー１３０はハウジング１１０に比べて費用が安く、交替が容易である。したがって、アーク放電でライナー１３０が損傷される場合、作業者は新しいライナー１３０で交替することができる。

【0049】

支持ユニット２００は工程チャンバー１００の内部の処理空間内で基板を支持する。例えば、支持ユニット２００はハウジング１１０の内部に配置される。支持ユニット２００は基板Ｗを支持する。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に提供されることができる。これと異なりに、支持ユニット２００は機械的なクランピングのような様々な方式に基板Ｗを支持することもできる。以下では、静電チャック方式に提供された支持ユニット２００に対して説明する。

【0050】

支持ユニット２００は支持板２２０、静電電極２２３、流路形成板２３０、エッジリング組立体２４０、絶縁プレート２５０、及び下部カバー２７０を含む。支持ユニット２００は工程チャンバー１００の内部でハウジング１１０の底面で上部に離隔されて提供されることができる。支持板２２０は支持ユニット２００の上端部に位置する。支持板２２０は円板形状の誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）で提供されることができる。支持板２２０の上面には基板Ｗが置かれる。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が形成される。

【0051】

静電電極２２３は支持板２２０内に埋め込まれる。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に印加された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。

【0052】

流路形成板２３０は支持板２２０の下部に位置される。支持板２２０の底面と流路形成板２３０の上面は接着剤２３６によって接着されることができる。流路形成板２３０には第１循環流路２３１、第２循環流路２３２、そして第２供給流路２３３が形成される。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を連結する。第１循環流路２３１は流路形成板２３０の内部に螺旋形状に形成されることができる。又は、第１循環流路２３１は互いに異なる半径を有するリング形状の流路が同一な中心を有するように配置されることができる。各々の第１循環流路２３１は互いに連通されることができる。第１循環流路２３１は同一な高さに形成される。

【0053】

第１循環流路２３１は熱伝達媒体供給ライン２３１ｂを通じ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。熱伝達媒体はヘリウム（Ｈｅ）ガスを含むことができる。ヘリウムガスは供給ライン２３１ｂを通じて第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を順次的に経て基板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との間に熱交換を助ける媒介体の役割をする。したがって、基板Ｗは全体的に温度が均一になる。

【0054】

第２循環流路２３２は冷却流体供給ライン２３２ｃを通じて冷却流体貯蔵部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が提供されることができる。冷却器２３２ｂは冷却流体を所定の温度に冷却させる。これと異なりに、冷却器２３２ｂは冷却流体供給ライン２３２ｃ上に設置されることができる。冷却流体供給ライン２３２ｃを通じて第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、流路形成板２３０を冷却することができる。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を所定の温度に維持させる。上述したような理由によって、一般的に、支持板２２０及びエッジリング組立体２４０の下部は上部に比べて低い温度に提供される。

【0055】

エッジリング組立体２４０は支持ユニット２００の縁領域に配置される。エッジリング組立体２４０はリング形状を有し、支持板２２０及び支持板２２０上に支持された基板を囲むように提供される。例えば、エッジリング組立体２４０は支持板２２０の周辺に沿って配置されて基板Ｗの外側領域を支持する。エッジリング組立体２４０は工程チャンバー１００内でプラズマが基板Ｗと対向する領域に集中されるようにする。

【0056】

絶縁プレート２５０は流路形成板２３０の下部に位置する。絶縁プレート２５０は絶縁性材質で提供され、流路形成板２３０と下部カバー２７０を電気的に絶縁させる。

【0057】

下部カバー２７０は支持ユニット２００の下端部に位置する。下部カバー２７０はハウジング１１０の底面で上部に離隔されて位置する。下部カバー２７０は上面が開放された空間が内部に形成される。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。したがって、下部カバー２７０の断面の外部半径は絶縁プレート２５０の外部半径と同一な長さに提供されることができる。下部カバー２７０の内部空間には搬送される基板Ｗが外部の搬送部材から伝達されて支持板に安着させるリフトピンモジュール（図示せず）等が位置することができる。

【0058】

下部カバー２７０は連結部材２７３を有する。連結部材２７３は下部カバー２７０の外側面とハウジング１１０の内側壁を連結する。連結部材２７３は下部カバー２７０の外側面に一定の間隔に複数が提供されることができる。連結部材２７３は支持ユニット２００を工程チャンバー１００の内部で支持する。また、連結部材２７３はハウジング１１０の内側壁と接続されることによって下部カバー２７０が電気的に接地（ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ）されるようにする。

【0059】

第１下部電源２２３ａと連結される第１電源ライン２２３ｃ、熱伝達媒体貯蔵部２３１ａと連結された熱伝達媒体供給ライン２３１ｂ、そして冷却流体貯蔵部２３２ａと連結された冷却流体供給ライン２３２ｃ等は連結部材２７３の内部空間を通じて下部カバー２７０の内部に延長される。

【0060】

ガス供給ユニット３００は工程チャンバー１００の内部の処理空間にガスを供給する。ガス供給ユニット３００が供給するガスは基板の処理に使用される工程ガスを含む。又はガス供給ユニット３００が供給するガスは工程チャンバー１００の内側を洗浄するのに使用される洗浄ガスを含むことができる。

【0061】

ガス供給ユニット３００はガス供給ノズル３１０、ガス供給ライン３２０、そしてガス貯蔵部３３０を含む。ガス供給ノズル３１０はカバー１２０の中央部に設置される。ガス供給ノズル３１０の底面には噴射口が形成される。噴射口はカバー１２０の下部に位置し、工程チャンバー１００の内部にガスを供給する。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にはバルブ３２１が設置される。バルブ３２１はガス供給ライン３２０を開閉し、ガス供給ライン３２０を通じて供給されるガスの流量を調節する。

【0062】

プラズマソース４００は工程チャンバー１００の内部の処理空間内に供給されたガスからプラズマを生成する。プラズマソース４００は工程チャンバー１００の処理空間の外部に提供される。一実施形態によれば、プラズマソース４００としては誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ）ソースが使用されることができる。プラズマソース４００はアンテナ室４１０、アンテナ４２０、そしてＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、高周波）電源４３０を含む。

【0063】

アンテナ室４１０は下部が開放された円筒形状に提供される。アンテナ室４１０は内部に空間が提供される。アンテナ室４１０は工程チャンバー１００と対応される直径を有するように提供される。アンテナ室４１０の下端はカバー１２０に脱着可能するように提供される。アンテナ４２０はアンテナ室４１０の内部に配置される。アンテナ４２０は複数回巻かれる螺旋形状のコイルで提供され、ＲＦ電源４３０と連結される。アンテナ４２０は外部電源４３０から電力が印加される。ＲＦ電源４３０は工程チャンバー１００の外部に位置することができる。電力が印加されたアンテナ４２０は工程チャンバー１００の処理空間に電磁気場を形成することができる。工程ガスは電磁気場によってプラズマ状態に励起される。

【0064】

排気ユニット５００はハウジング１１０の内側壁と支持ユニット２００との間に位置される。排気ユニット５００は貫通ホール５１１が形成された排気板５１０を含む。排気板５１０は環状のリング形状に提供される。排気板５１０には複数の貫通ホール５１１が形成される。ハウジング１１０内に提供された工程ガスは排気板５１０の貫通ホール５１１を通過して排気ホール１０２に排気される。排気板５１０の形状及び貫通ホール５１１の形状に応じて工程ガスの流れが制御されることができる。

【0065】

支持板２２０内にはヒーター２２５が埋め込まれる。ヒーター２２５は静電電極２２３の下部に位置する。ヒーター２２５はヒーターケーブル２２５ｃから印加される発熱電源（電流）に抵抗することによって熱を発生させる。発生された熱は支持板２１０を通じて基板Ｗに伝達される。ヒーター２２５で発生された熱によって基板Ｗは所定の温度に維持される。

【0066】

ヒーター電源供給部２２５ａはヒーター２２５に発熱電源を印加するために提供される。ヒーター電源供給部２２５ａとヒーター２２５との間にはヒーター電源供給部２２５ａに高周波が流入されることを遮断するためのフィルター部（図示せず）が提供されることができる。一実施形態として、プラズマソース４００によって１３．５６ＭＨｚ高周波電源が印加されてプラズマが生成される場合、フィルター部は６０Ｈｚ交流（ＡＣ）電源である発熱電源をヒーターケーブル２２５ｃに通過させ、ヒーター電源供給部２２５ａに１３．５６ＭＨｚ ＲＦが流入されることを遮断するように設計されることができる。フィルター部はキャパシタ、インダクタ等の素子で提供されることができる。

【0067】

以下、本発明の一実施形態に係る基板処理装置のエッジリング組立体２４０に対して説明する。図２は図１の‘Ａ’部の拡大図であって、本発明の一実施形態に係る基板処理装置を構成するエッジリング組立体の断面図である。図１及び図２を参照して本発明の一実施形態を説明する。

【0068】

エッジリング組立体２４０はフォーカスリング２４５と、絶縁リング２４６と、カバーリング２４７を含むことができる。支持板２２０の外側面とフォーカスリング２４５の内側面は設定距離離隔されることができる。フォーカスリング２４５はシース、プラズマ界面を調節する。

【0069】

フォーカスリング２４５は導電性素材で提供されることができる。フォーカスリング２４５は珪素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等で提供されることができる。フォーカスリング２４５の上面には第１層２４１及び第２層２４２が形成されることができる。第１層２４１と第２層２４２はフォーカスリング２４５の高さを基準に区分することができる。第１層２４１はフォーカスリング２４５の内側領域で上部面が露出される。第１層２４１は支持板２２０の上面に対応される高さに提供されて、基板Ｗの外側領域を支持することができる。一例として、第１層２４１は支持板２２０の上面と同一な高さに提供されて、基板Ｗの外側下面と接することができる。又は、第１層２４１は支持板２２０の上面より設定寸法くらい低く提供されて、基板の外側下面と第１層２４１との間には設定間隔が形成されることができる。第１層２４１は基板Ｗの下面と平行に平面として提供されることができる。第２層２４２は第１層２４１より高く、第１層２４１の外側端部から上方に突出されて形成されることができる。一実施形態によれば、第２層２４２の高さは少なくとも支持板２２０の上部にローディングされた基板Ｗの上部面と同一であるか、或いはさらに高いことがあり得る。第１層２４１と第２層２４２の高さ差によって、シース、プラズマ界面、及び電気場が調節されて、プラズマは基板Ｗ上に集中されるように誘導されることができる。

【0070】

フォーカスリング２４５の下方には絶縁リング２４６が提供されることができる。絶縁リング２４６は流路形成板２３０とフォーカスリング２４５を電気的に絶縁させる。絶縁リング２４６は誘電体材料、例えばクォーツ、又はセラミック、イットリウム酸化物（Ｙ_２Ｏ_３）、又はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、又はポリマーで成されることができる。一方、絶縁リング２４６は省略され、フォーカスリング２４５は流路形成板２３０と直接接するように位置されてもよい。

【0071】

一実施形態において、フォーカスリング２４５の外側方向にはカバーリング２４７が位置されることができる。カバーリング２４７はフォーカスリング２４５の外側領域を囲むようにリング形状に提供される。カバーリング２４７はフォーカスリング２４５の側面がプラズマに直接露出されるか、或いはフォーカスリング２４５の側部にプラズマが流入されることを防止する。

【0072】

カバーリング２４７は表面がイオン強化されて耐食性（耐プラズマ性）が向上されたクォーツ素材で提供される。カバーリング２４７の強化表面層２４７ｂは耐食性（耐プラズマ性）が向上されるようにイオン強化処理されて提供される。図３は図２のカバーリング２４７の強化表面層２４７ｂと素材層２４７ａとの間の分子間の結合構造（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を概略的に示した図面である。

【0073】

図３を参照すれば、カバーリング２４７はＱｕａｒｔｚ（ＳｉＯ_２）を主成分とする素材層２４７ａと、イオン強化された強化表面層２４７ｂは１０μｍ乃至５００μｍ厚さｈ１に形成されることができる。Ｑｕａｒｔｚ（ＳｉＯ_２）を主成分とする素材層２４７ａは非晶質ガラスクォーツで提供されることができる。強化表面層２４７ｂは網目修飾体（ｎｅｔｗｏｒｋ－ｍｏｄｉｆｉｅｒ）をＱｕａｒｔｚ（ＳｉＯ_２）が形成する分子結合に応じる網目構造の間に形成される空席に注入して形成する。例えば、網目修飾体はＮａ^＋、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、又はＭｇ^２＋等のイオン（ｉｏｎ）種類を表面強化イオンで選択してＱｕａｒｔｚ（ＳｉＯ_２）が形成する分子結合に応じる網目構造の空席に注入する。網目修飾体の中でＮａ^＋、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、又はＭｇ^２＋はＳｉ^４＋と比較して相対的に半径が大きい。イオンの半径サイズに対しては論文と測定条件に応じて少しずつそのサイズが異なるが、Ｒ．Ｄ．Ｓｈａｎｎｏｎ（１９７６）．“Ｒｅｖｉｓｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｏｎｉｃ ｒａｄｉｉ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒａｔｏｍｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｉｎ ｈａｌｉｄｅｓ ａｎｄ ｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｓ”にしたがう有効イオン半径（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｏｎｉｃ ｒａｄｉｉ）によれば、Ｎａ^＋のイオン半径は１０２ｐｍ、Ｋ^＋のイオン半径は１３８ｐｍ、Ｃａ^２＋のイオン半径は１００ｐｍ、Ｍｇ^２＋のイオン半径は７２ｐｍで、Ｓｉ^４＋のイオン半径が４０ｐｍであることと比較して相対的に大きい。本発明の一実施形態に係る網目修飾体が注入され強化表面層２４７ｂが形成されたカバーリング２４７は表面で網目構造周囲に圧縮応力が発生してクォーツ素材の機械的強度及び耐蝕性が増加する。カバーリング２４７の機械的強度と耐蝕性が優れにつれ、カバーリング２４７の交替周期を向上させることができる。

【0074】

従来のイオン強化は素材層（例えば、クォーツ素材層）をなす表面のイオンを半径が大きいイオンで‘交替’する技術の適用が論議されて来た。例えば、クォーツを焼結するのにおいて、クォーツ原料粉末にＡｌ（アルミニウム）又はＹ（イットリウム）粉末を含ませ、クォーツをなすイオンを交替する技術である。このような技術は高温の溶融温度を必要とすることによって、生産性低下及び単価が上昇され、高温の溶融に必要であるモールド製作及び維持費用が追加され、溶融の時、高い粘度によって多成分系均一分散が困難な問題と、形状にしたがう追加加工の必要性によって加工残余物発生で生産性低い問題がある。

【0075】

しかし、本発明の実施形態に係るクォーツ部材（実施形態によれば、カバーリング）は低温の環境で表面強化が可能であり、このように表面が強化されたクォーツ部材は耐食性の向上で交替周期が向上されることができる。また、本発明の実施形態に係って製造された表面が強化されたカバーリング２４７はカバーリング２４７の下端に位置したフォーカスリング２４５と絶縁リング２４６をプラズマ露出から保護することができる。

【0076】

また、本発明の実施形態に係るクォーツ部材（実施形態によれば、カバーリング）は弗素（Ｆ Ｆｌｕｏｒｉｎｅ）を含むプラズマ環境に露出される時、プラズマ環境で形成されるＣａＦ２の昇華点は１、４１８℃、ＮａＦの昇華点は１、６９５℃であり、ＫＦの昇華点は１、５０２℃、ＭｇＦ_２の昇華点は２、２６０℃であり、ＳｉＦ_４が－８６℃であることに比べて非常に高いので、プラズマ反応の時にも昇華されなく、クォーツ素材の表面構成成分として作用して、Ｆ ｒａｄｉｃａｌによる蝕刻を防止することができる。

【0077】

図４は本発明の他の実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。図５は図４の‘Ｂ’部の拡大図として、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置を構成するエッジリング組立体の断面図である。図４及び図５を参照して本発明の他の実施形態に係るエッジリング組立体１２４０を説明する。

【0078】

エッジリング組立体１２４０はフォーカスリング１２４５と、絶縁リング１２４６と、内側カバーリング１２４８と外側カバーリング１２４７を含む。

【0079】

フォーカスリング１２４５は絶縁リング１２４６の上部に置かれる。内側カバーリング１２４８はフォーカスリング１２４５の外側方向の上面に置かれて、フォーカスリング１２４５の外側上面を保護する。フォーカスリング１２４５と内側カバーリング１２４８の外側方向には外側カバーリング１２４７が提供される。

【0080】

フォーカスリング１２４５は導電性素材で提供されることができる。フォーカスリング１２４５は珪素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等で提供されることができる。フォーカスリング１２４５の上面は異なる高さに形成されることができる。フォーカスリング１２４５の内側領域は支持板２２０の上面に対応される高さに提供されて、基板Ｗの外側領域を支持することができる。一例として、フォーカスリング１２４５の内側領域は支持板２２０の上面と同一な高さに提供されて、基板Ｗの外側下面と接することができる。又は、フォーカスリング１２４５の内側領域は支持板２２０の上面より設定寸法くらい低く提供されて、基板Ｗの外側下面とフォーカスリング１２４５の内側領域との間には設定間隔が形成されることができる。フォーカスリング１２４５の内側領域で外側領域に行くほど、上部に突出されるように形成されることができる。一実施形態によれば、内側領域で外側領域に行くほど、傾くように形成されて内側領域よりさらに突出された部分を含むことができる。フォーカスリング１２４５の内側領域と突出部分の高さ差によって、シース、プラズマ界面、及び電気場が調節されて、プラズマは基板Ｗ上に集中されるように誘導されることができる。フォーカスリング１２４５の外側領域は内側カバーリング１２４８の高さくらい陥没されて、フォーカスリング１２４５の外側領域の上部に内側カバーリング１２４８が置かれることがきる。

【0081】

内側カバーリング１２４８はフォーカスリング１２４５の外側上部を保護することができる。内側カバーリング１２４８のフォーカスリング１２４５と接触される部分は非晶質ＳｉＯ_２を９６．０～９９．５重量％含有し、Ａｌ_２Ｏ_３を０．５～４．０重量％含有する非晶質耐プラズマ性高ケイ酸材質から成されることができる。実施形態で、内側カバーリング１２４８は外側カバーリング１２４７より誘電率が高い。内側カバーリング１２４８はフォーカスリング１２４５の誘電率より低い第１誘電率を有することができる。

【0082】

内側カバーリング１２４８は非晶質ＳｉＯ_２を主成分でし、耐食性Ａｌ_２Ｏ_３を０．５～４．０重量％含有することによって、非晶質特性を有しながら、耐プラズマ抵抗性が優れたガラス素材特性を具現することができる。非晶質ガラス素材は結晶粒界の部材によって選択的腐食が存在しないので、プラズマ蝕刻環境で耐蝕性が優秀であり、工程の中でパーティクル発生を減少させることができる。内側カバーリング１２４８に非晶質ＳｉＯ_２が９６．０～９９．５ｗｔ％含有される場合、クォーツと類似な成分を示しながら、耐食性のＡｌ_２Ｏ_３（０．５～４．０ｗｔ％）をガラス内に均一に分布させてプラズマ蝕刻工程の中で耐蝕刻性を著しく向上させることができる。９６．０～９９．５ｗｔ％の高ケイ酸非晶質ガラス素材を利用すれば、低い温度で気化されるＳｉＦ_４反応物によって工程に悪影響が発生することを防止することができ、耐プラズマ特性の向上によって、チャンバー寿命及び設備交替周期を向上させることができる。

【0083】

外側カバーリング１２４７は表面がイオン強化されて耐食性（耐プラズマ性）が向上されたクォーツ素材で提供される。外側カバーリング１２４７の強化表面層１２４７ｂは耐食性（耐プラズマ性）が向上されるようにイオン強化処理されて提供される。外側カバーリング１２４７の強化表面層１２４７ｂと素材層１２４７ａとの間の分子間の結合構造（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は図３の実施形態と同一であり、図３に図示された実施形態に関する説明は省略する。

【0084】

外側カバーリング１２４７は外側カバーリング１２４７と他の付属品との間の放電を防止するために、外側カバーリング１２４７の外周縁部が屈曲された形状を有することができる。即ち、外側カバーリング１２４７の断面が屈曲された扇形を有するように、外側カバーリング１２４７の上部面と外側壁は曲がった曲線を形成することができる。

【0085】

内側カバーリング１２４８のような素材のカバーリングは耐蝕刻性は高いが、製造するのにおいて、９６．０～９９．５ｗｔ％の高ケイ酸非晶質ガラスと０．５～４．０ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３を混合及び溶融の時、高い粘度によって均一な分散（混合）を得るのが難しいが、本発明の一実施形態のように外側カバーリング１２４７の内側に提供され、フォーカスリング１２４５の上部に置かれる形態に提供される場合、そのサイズと形状の制約を減らすことによって均一な分散を得ることができる。

【0086】

また、内側カバーリング１２４８によって外側カバーリング１２４７と基板Ｗとの間の距離を離隔させることによって、外側カバーリング１２４７で蝕刻されることができるＮａ、Ｃａ、Ｋ、又はＭｇのような網目修飾体によって、基板Ｗに悪影響を与えることができる可能性を予防することができる。

【0087】

フォーカスリング１２４５の下方には絶縁リング１２４６が提供されることができる。絶縁リング１２４６は流路形成板２３０とフォーカスリング１２４５を電気的に絶縁させる。絶縁リング１２４６は誘電体材料、例えばクォーツ、又はセラミック、イットリウム酸化物（Ｙ_２Ｏ_３）、又はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、又はポリマーから成されることができる。一方、絶縁リング１２４６は省略され、フォーカスリング１２４５は流路形成板２３０と直接接するように位置されてもよい。

【0088】

図６は本発明の一実施形態に係るクォーツ素材の湿式イオン強化方法を示したフローチャートである。図６を参照して、本発明の一実施形態に係るクォーツ素材の製造方法を説明する。一実施形態によれば、ＣａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、又はＭｇＣｌ_２を含む塩水槽を準備する（Ｓ１１０）。第１温度条件で準備された塩水槽に加工されたクォーツ素材（例えば、カバーリングで加工されたクォーツ素材）を浸漬する。第１温度は常温であり得る。他の実施形態において、第１温度は常温より高い温度であり得る。ＣａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、又はＭｇＣｌ_２は水溶性であることによって水内でＣａ^２＋、Ｋ^＋、Ｎａ^＋、又はＭｇ^２＋の網目修飾体はイオン状態に存在し、イオン状態に存在する網目修飾体はクォーツ素材の表面と反応してクォーツ素材の網目構造の内部に浸透されてクォーツ素材の表面を強化することができる。塩水槽に浸漬する時間はクォーツ素材の網目構造の内部に網目修飾体が１０μｍ乃至５００μｍ厚さに浸透されるのに充分な時間である。図６を通じて参照される実施形態に係るクォーツ素材の製造方法によれば、常温の条件でもクォーツ素材の表面を強化することによって、Ａｌ又はＹをクォーツに混合させるために、２０００℃以上の高温で溶融することと比較して、高温条件が不必要であるので、生産単価が節減されることができ、広い面積に対して均一な表面強化が可能である。

【0089】

図７は本発明の他の実施形態に係るクォーツ素材の乾式イオン強化方法を示したフローチャートである。図７を参照して、本発明の一実施形態に係るクォーツ素材の製造方法を図示する。一実施形態によれば、Ｃａ^２＋、Ｋ^＋、Ｎａ^＋、又はＭｇ^２＋等の網目修飾体含有物質をペースト状態に準備する（Ｓ２１０）。一例として、Ｃａ^２＋、Ｋ^＋、Ｎａ^＋、又はＭｇ^２＋を含むペースト物質はＣａＣｌ_２、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、又はＭｇＣｌ_２であり得る。準備されたペースト物質をペースト物質の溶融点以上である第２温度で加工されたクォーツ素材（例えば、カバーリングとして加工されたクォーツ素材）の表面と反応させる。一実施形態によれば、加工されたクォーツ素材（例えば、カバーリングで加工されたクォーツ素材）の表面に準備されたペースト物質を塗布し、溶融点以上に加熱することによって、網目修飾体をクォーツ素材の網目構造の空席に注入する。例示的に、ＣａＣｌ_２の溶融点は７７２℃、ＫＣｌの溶融点は７７０℃、ＮａＣｌの溶融点は８０１℃、ＭｇＣｌ_２の溶融点は７１４℃であることによって、第２温度は７００乃至８５０℃程度に設定されることができる。表面反応時間はクォーツ素材の網目構造の内部に網目修飾体が１０μｍ乃至５００μｍ厚さに浸透されるのに充分な時間である。図６を通じて参照される実施形態に係るクォーツ素材の製造方法によれば、７００乃至８５０℃範囲の条件でもクォーツ素材の表面を強化することによって、Ａｌ又はＹをクォーツに混合させるために、２０００℃以上の高温で溶融することと比較して、高温条件が不必要であるので、生産単価が節減されることができ、広い面積に対して均一な表面強化が可能である。

【0090】

以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。

【符号の説明】

【0091】

１０ 基板処理装置
１００ 工程チャンバー
２００ 支持ユニット
２２０ 支持板
２３０ 流路形成板
２４０ エッジリング組立体
２４５ フォーカスリング
２４６ 絶縁リング
２４７ カバーリング
２４７ａ 素材層
２４７ｂ 強化表面層
２５０ 絶縁プレート
２７０ 下部カバー
３００ ガス供給ユニット
４００ プラズマソース
５００ 排気ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】