[发明专利]陶瓷件制作方法及陶瓷件

说明书

本发明实施例提供一种陶瓷件制作方法及陶瓷件，该陶瓷件制作方法，包括：对陶瓷生胚进行烧结，形成陶瓷件；对陶瓷件进行加工，使陶瓷件形成指定形状；按指定温度曲线对陶瓷件进行退火工艺；其中，指定温度曲线包括至少八个变温时段，每个变温时段均包括变温子时段和保温子时段；并且，通过设定各个变温时段中的变温子时段的时间范围、退火温度变化范围和变温速率值以及保温子时段的时长，来减小陶瓷件的微裂纹长度，并减少陶瓷件的颗粒数，本发明实施例提供的陶瓷件制作方法及陶瓷件，可以有效减小陶瓷件的损伤，改善焊合微裂纹的效果，将陶瓷件的微裂纹长度和颗粒均控制在个位数。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种陶瓷件制作方法及陶瓷件。

背景技术

应用于半导体领域的工艺腔室内，诸如内衬、介质窗等的关键部件通常选用氧化铝陶瓷材料。在此种工艺环境下，对陶瓷件的损伤、微裂纹的要求比较严格。

为了控制陶瓷件的损伤、消除微裂纹，通常在陶瓷件完成烧结、加工的步骤之后，对陶瓷件进行热处理，即，退火工艺。退火工艺是一种热处理工艺，具体是将陶瓷件缓慢加热到一定温度，并在保持足够时间之后，以适宜的速度冷却，以达到降低硬度、改善切削加工性、减小残余应力和变形与裂纹倾向以及消除组织缺陷等的目的。

但是，目前的退火工艺对陶瓷件加热的温度变化控制精细度较差，导致退火工艺中的某些时间段采用的温度变化参数不合理，从而对陶瓷件的损伤、微裂纹尺寸以及颗粒的控制能力较差，无法满足某些半导体加工设备(例如生产高端IC的半导体加工设备)的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种陶瓷件制作方法及陶瓷件，其可以提高控制陶瓷件的损伤、消除微裂纹的能力，从而可以提高芯片的产品良率，满足某些半导体加工设备(例如生产高端IC的半导体加工设备)的要求。

为实现本发明的目的而提供一种陶瓷件退火方法，包括：

对陶瓷生胚进行烧结，形成陶瓷件；

对所述陶瓷件进行加工，使所述陶瓷件形成指定形状；

按指定温度曲线对所述陶瓷件进行退火工艺；

其中，所述指定温度曲线包括至少八个变温时段，每个所述变温时段均包括变温子时段和保温子时段；并且，通过设定各个所述变温时段中的所述变温子时段的时间范围、退火温度变化范围和变温速率值以及所述保温子时段的时长，来减小所述陶瓷件的微裂纹长度，并减少所述陶瓷件的颗粒数。

可选的，所述指定温度曲线包括：八个变温时段；并且，各个所述变温时段的上限端值在各自的指定时间范围内取值；各个所述变温时段的变温速率值在各自的指定速率范围内取值；其中，

第一个变温时段的下限端值为第0小时，上限端值为第3.5小时，退火温度从36℃上升至350℃，变温速率值为1.67℃/min；在所述退火温度达到350℃后保温0.5h；

第二个变温时段的下限端值为第4小时，上限端值为第9小时，所述退火温度从350℃上升至750℃，变温速率值为1.33℃/min；在所述退火温度达到750℃后保温1h；

第三个变温时段的下限端值为第10小时，上限端值为第17.5小时，所述退火温度从750℃上升至1100℃，变温速率值为0.78℃/min；在所述退火温度达到1100℃后保温1.5h；

第四个变温时段的下限端值为第19小时，上限端值为第29小时，所述退火温度从1100℃上升至1400℃，变温速率值为0.5℃/min；在所述退火温度达到1400℃后保温8h；

第五个变温时段的下限端值为第37小时，上限端值为第57小时，所述退火温度从1400℃下降至1100℃，变温速率值为0.25℃/min；在所述退火温度达到1100℃后保温1h；