(57)【要約】【課題】基板に対向して設けられ、金属ベースと導体板とで構成されるプラズマ生成用の電極において、導体板の破壊のおそれがなく、金属ベースと導体板とが電気導通及び熱伝達について面内均一性の高い接合状態を確保すること。【解決手段】多孔質セラミックスからなる母材例えば炭化珪素に金属例えばシリコンを含浸させ、少なくとも基板の被処理面の全面と対向する接合面を備えた金属基複合材と、この金属基複合材の接合面に金属により溶湯接合された耐プラズマ性の材質からなる導体板例えばＣＶＤ−炭化珪素とにより電極を構成する。この場合、前記母材に金属を含浸するときに当該金属により導体板が金属基複合材に溶湯接合させることができる。【選択図】図２
2007194507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してプラズマ処理するために基板の被処理面に対向して設けられたプラズマ発生用の電極において、    
多孔質セラミックスからなる母材に金属を含浸させ、少なくとも基板の被処理面の全面と対向する接合面を備えた金属基複合材と、
この金属基複合材の接合面に金属により溶湯接合された耐プラズマ性の材質からなる導体板と、を備えたことを特徴とするプラズマ発生用の電極。
【請求項２】
前記母材は、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ及び窒化アルミニウムから選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項３】
溶湯接合に用いられる金属は、シリコン又はアルミニウムであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項４】
前記導体板は、シリコンまたは炭化珪素であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項５】
前記母材が炭化珪素、溶湯接合に用いられる金属がシリコン、導体板が炭化珪素であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項６】
前記導体板がＣＶＤ−炭化珪素であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項７】
前記母材に金属を含浸するときに当該金属により導体板が金属基複合材に溶湯接合されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項８】
前記金属基複合材及び導体板を貫通する多数のスリーブにより、基板の処理雰囲気に処理ガスを吐出するためのガス孔が形成され、
前記金属基複合材、スリーブ及び導体板との各々の間は金属により溶湯接合されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項９】
前記母材に金属を含浸するときに当該金属により金属基複合材、スリーブ及び導体板との各々の間が溶湯接合されることを特徴とする請求項８に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項１０】
前記スリーブは、炭化珪素又は酸化イットリウムであることを特徴とする請求項８又は９に記載のプラズマ発生用の電極。
【請求項１１】
気密な処理容器と、この処理容器の内部に設けられ、基板を保持するための電極を兼用する載置台と、前記処理容器の内部に前記載置台と対向するように設けられた請求項１ないし１０のいずれか一に記載の電極と、前記処理容器内に処理ガスを導入するためのガス供給部と、前記載置台とこれに対向する前記電極との間に高周波電界を形成して前記処理ガスをプラズマ化するためのプラズマ発生手段と、を備え、プラズマにより基板を処理することを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理される基板に対向する、プラズマを生成するための電極及びその電極を用いたプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体及び液晶デバイス等の製造プロセスでは、プラズマを用いたプラズマ処理が多用されているが、このようなプラズマ処理を行うプラズマ処理装置は、例えば図８に示すように、真空チャンバからなる処理容器１０内に下部電極を兼用し、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）Ｗを載置するための載置台１１と、この載置台１１の上方側に設けられた、多数のガス供給孔１２ａを有するシャワーヘッド１２とを備えている。このシャワーヘッド１２の下面には上部電極１３が設けられており、上部電極１３及び載置台１１の一方例えば載置台１１に高周波電源１４よりプラズマ発生用の高周波を印加して、当該載置台１１と上部電極１３との間の処理空間にプラズマを発生させ、このプラズマによりシャワーヘッド１２から処理容器１０内に導入された処理ガスを活性化し、これにより載置台１１に載置されたウエハＷに対してエッチングや成膜処理といったプラズマ処理を行うように構成されている。なお、処理空間に形成されているプラズマからの高周波電力は、上部電極１３に達し、そこから処理容器２の壁部を経てグランドへ流れる。また図８中１７は処理容器２内の雰囲気を外部に排出するための排気路である。
【０００３】
ところで前記上部電極１３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレススチール（ＳＵＳ）等の金属ベース（母材）１５の表面に導体板１６例えばシリコン（Ｓｉ）板、炭化珪素（ＳｉＣ）板等をネジやクランプ等に密着固定した構成とされている。これは、上部電極１３全体については処理雰囲気の減圧により加わる応力によって変形しない構造とし、且つ上部電極１３におけるプラズマに曝される部位については、耐プラズマ性があり且つ金属汚染のおそれがない構造とするためである。
【０００４】
前記上部電極１３は、処理空間に形成されるプラズマにより熱せられて高温になるが、ＳｉやＳｉＣは金属ベース１５よりも熱膨張係数（線膨張率）が小さいため、両者の間で熱膨張による寸法差が発生し、導体板１６の固定部に過大な引っ張り応力がかかり導体板１６が破壊する場合がある。
【０００５】
このような不具合を避けるために、熱膨張による金属ベース１５と導体板１６との寸法差を考慮して、金属ベース１５と導体板１６とを固定するネジやクランプ等を遊動固定式とし、金属ベース１５の熱膨張によって導体板１６の固定部に引っ張り応力がかからないように工夫している。
【０００６】
ところで、ウエハＷに対して面内均一性の高い処理を施すためにはウエハＷと平行な面において、プラズマの活性種濃度が均一であることが要求され、このため上部電極１３においては、プラズマに曝される導体板１６の電気的及び熱的な状態が面内で均一であることが要求される。従って、導体板１６と金属ベース１５とは、電気導通及び熱伝達が面内で均一に行われるように接触していること、言い換えれば面内接触状態について高い均一性があることが必要である。一方導体板１６の固定部は外周部にしか設置できない場合が多いことから、遊動固定式の場合には、金属ベース１５と導体板１６との間の密着状態について上部電極１３の個体間にばらつきが発生する。この結果として金属ベース１５と導体板１６との間の電気導通性及び熱伝達性について高い面内均一性を確保することが困難になり、結局導体板１６の割れ、プロセス異常、異常放電等を引き起こすおそれがある。また金属ベース１５と導体板１６との密着面がプラズマ処理における昇温・降温サイクルでの熱膨張による寸法変動によって擦れて、ガス供給孔１２ａからダストを発生するといったおそれもある。
【０００７】
一方特許文献１には、上部電極７として、多孔質のセラミックスの中央部を縦断面で見たときに台形形状に切り欠き、この切り欠き部分に誘電体を嵌め込み、前記多孔質のセラミックスに金属を含浸させてベース部を構成し、この含浸の際に当該金属によって金属ベースと誘電体とを接合した電極が開示されている。この技術は金属−セラミックス複合材の中央内部に誘電体を嵌め込むことによって、電極中央部の高周波電力を減衰させて電極下面の電界強度を均一にするものであって、金属ベースと導体板とを如何にして電気導通的及び熱伝達的に均一な面内接触状態にするかという課題については何ら示唆されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２８９７３号公報（段落００３２、段落００５３〜００５５、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に対向して設けられ、プラズマを生成するための金属ベース（本発明では金属基複合材）と導体板とで構成される電極において、導体板の破壊のおそれがなく、金属ベースと導体板とが電気導通及び熱伝達について面内均一性の高い接合状態にある電極及びその電極を用いたプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は基板に対してプラズマ処理するために基板の被処理面に対向して設けられたプラズマ発生用の電極において、多孔質セラミックスからなる母材に金属を含浸させ、少なくとも基板の被処理面の全面と対向する接合面を備えた金属基複合材と、この金属基複合材の接合面に金属により溶湯接合された耐プラズマ性の材質からなる導体板と、を備えたことを特徴とする。この電極において、前記母材としては例えば炭化珪素、窒化珪素、アルミナ及び窒化アルミニウム等が用いられ、溶湯接合に用いられる金属としては例えばシリコン又はアルミニウム等が用いられ、前記導体板としては例えばシリコンまたは炭化珪素等が用いられる。これらの中でプラズマ発生用の電極として好ましい構成は、前記母材として炭化珪素を、金属としてシリコンを、導体板として炭化珪素を用いることである。さらに導体板としてはＣＶＤ−炭化珪素を用いることが好ましい。なお、ＣＶＤ−炭化珪素とは、炭素板等の上に粉末状やバルク状のＳｉＣを気化させて、蒸着させたものである。また上述したプラズマ発生用の電極は、前記母材に金属を含浸するときに当該金属により導体板が金属基複合材に溶湯接合されることが望ましい。
【００１１】
さらに上述したプラズマ発生用の電極において、前記金属基複合材及び導体板を貫通する多数のスリーブにより、基板の処理雰囲気に処理ガスを吐出するためのガス孔を形成し、前記金属基複合材、スリーブ及び導体板との各々の間を金属によって溶湯接合する構成としてもよい。この場合、前記母材に金属を含浸するときに当該金属により金属基複合材、スリーブ及び導体板との各々の間が溶湯接合されることが望ましい。また前記スリーブとしては例えば炭化珪素又は酸化イットリウム等が用いられる。
【００１２】
また本発明のプラズマ処理装置は、気密な処理容器と、この処理容器の内部に設けられ、基板を保持するための電極を兼用する載置台と、前記処理容器の内部に前記載置台と対向するように設けられた上述したプラズマ発生用の電極と、前記処理容器内に処理ガスを導入するためのガス供給部と、前記載置台とこれに対向する前記電極との間に高周波電界を形成して前記処理ガスをプラズマ化するためのプラズマ発生手段と、を備え、プラズマにより基板を処理することを特徴とする。また上記プラズマ処理装置は、前記処理ガス導入手段は多数の孔からガスを吐出するためのシャワーヘッドを有し、前記電極は、前記シャワーヘッドの下面のシャワー板として機能し、多数のガス吐出孔が形成されるように構成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、多孔質セラミックスからなる母材に金属を含浸させた金属基複合材により金属ベースを構成し、この金属基複合材を耐プラズマ性の材質からなる導体板に溶湯接合してプラズマ発生用の電極を構成しているので、金属基複合材と導体板とが面内で均一に接合される。従って熱膨張寸法差に基づく局部的な過大応力の発生がないため、導体板の破壊のおそれが小さい。そして金属基複合材と導体板との接合面は溶湯金属で満たされているため、電気導通及び熱伝達が良好であると共にそれらが面内で均一になり、電極の個体差も発生しにくい。この結果、基板と平行な面内において均一性の高いプラズマが得られるので、基板に対して面内均一性の高いプラズマ処理を行うことができる。更に機械的接触部（摩擦部）がないため、熱膨張、収縮による両者の擦れが起こらないのでダストの発生も抑えられる。
【００１４】
そして多孔質のセラミックスである母材及び導体板の各々の材料として炭化珪素を用いると共に、溶湯金属としてシリコンを用いれば、金属ベースに相当する金属基複合材と導体板との接合面における線膨張率の差を可成りゼロに近づけることができ（炭化珪素とシリコンとの間に線膨張率の差が存在するのでゼロにはならない）、導体板の破損を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る電極を上部電極として適用したプラズマ処理装置であるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）プラズマエッチング装置を示す断面図である。図１中の２は、例えばアルミニウムからなる処理容器（真空チャンバー）である。前記処理容器２は、小径の円筒状の上部２ａと大径の円筒状の下部２ｂとからなり、気密に構成されている。この処理容器２内には、被処理基板である半導体ウエハＷ（以下、ウエハという）を水平に支持し、且つ下部電極として機能する載置台である支持テーブル３が設けられている。前記支持テーブル３は例えばアルミニウムで構成されており、絶縁板４を介して導体の支持台５に支持されている。また、前記支持テーブル３の上方の外周には例えばシリコン（Ｓｉ）で形成されたフォーカスリング３１が設けられている。前記支持台５の下方部分はカバー３２で覆われている。なお、上記支持台５の外側にはバッフル板３３が設けられており、このバッフル板３３、支持台５、カバー３２を通して処理容器２と導通している。また前記処理容器２は接地されている。
【００１６】
前記処理容器２の天壁部分は処理容器２内に処理ガスを導入するためのガス供給部であるシャワーヘッド６となっており、このシャワーヘッド６の下面はシャワー板として機能する上部電極７で構成されている。この上部電極７は下部電極として機能する支持テーブル３と平行に対向して設けられており、多数のガス吐出孔７１が形成されている。即ち、下部電極である支持テーブル３と上部電極７とは一対の平行平板電極を構成している。なお、前記上部電極７は処理容器２を介して接地されている。
【００１７】
前記処理容器２の下部２ｂの底壁には、排気ポート２１が形成されており、この排気ポート２１には真空ポンプ２２が接続されている。そして前記真空ポンプ２２を作動させることにより処理容器２内を所定の真空度まで減圧することができるようになっている。一方、処理容器２の上部２ａの側壁には、ウエハＷを搬入出するための搬入出口２３が設けられており、この搬入出口２３はゲートバルブ２４により開閉されるようになっている。
【００１８】
前記支持テーブル３には、整合器２８及び２５を介して夫々プラズマ形成用の第１の高周波電源２６及びイオン引き込み用の第２の高周波電源２７が接続されており、この第１の高周波電源２６及び第２の高周波電源２７から所定の周波数の高周波電力が支持テーブル３に供給されるようになっている。なお、前記第２の高周波電源２７は第１の高周波電源２６の周波数よりも低い高周波電力を供給する。
【００１９】
前記支持テーブル３の表面上にはウエハＷを静電吸着して保持するための静電チャック３４が設けられている。この静電チャック３４は絶縁体３４ｂの間に電極３４ａが介在されて構成されており、電極３４ａには直流電源３５が接続されている。そして電極３４ａに電源３５から電圧が印加されることにより、静電気力例えばクーロン力によってウエハＷが吸着保持される。
【００２０】
また前記支持テーブル３の内部には、冷却室３６が設けられており、この冷却室３６には、冷媒が冷媒導入管３６ａを介して導入され冷媒排出管３６ｂから排出されて循環し、その冷熱が支持テーブル３を介してウエハＷに対して伝熱され、これによりウエハＷの処理面が所望の温度に制御される。
【００２１】
また処理容器２内が真空ポンプ２２により排気されて真空に保持されていても、冷却室３６に循環される冷媒によりウエハＷを有効に冷却可能なように、冷却ガスがガス導入機構３７によりそのガス供給ライン３８を介して静電チャック３４の表面とウエハＷの裏面との間に導入される。このように冷却ガスを導入することにより、冷媒の冷熱がウエハＷに有効に伝達され、ウエハＷの冷却効率を高くすることができる。
【００２２】
上記シャワーヘッド６は、その上部にガス導入口７２が設けられると共に、その内部にはガスが拡散するための空間７３が形成されている。前記ガス導入口７２にはガス供給配管７４が接続されており、このガス供給配管７４の他端には処理ガスを供給するための処理ガス供給系７５が接続されている。
【００２３】
一方、処理容器２の上部２ａの周囲には、搬入出口２３を挟んで２つのマルチポールリング磁石２５ａ，２５ｂが配置されている。このマルチポールリング磁石２５ａ，２５ｂは、複数の異方性セグメント柱状磁石がリング状の磁性体のケーシングに取り付けられて構成されており、隣接する複数のセグメント柱状磁石同士の向きが互いに逆向きになるように配置されている。これにより磁力線が隣接するセグメント磁石間に形成され、上下電極の間の処理空間の周辺部のみに磁場が形成され、処理空間へプラズマを閉じ込める作用を有する。
【００２４】
次に、上部電極７の構成について詳細に説明する。上部電極７は、図２にその断面を拡大して示すように、多孔質セラミックスからなる円柱状の母材に金属を含浸させた金属基複合材８の下面に接合層８１を介して円形状の導体板８２が形成された構成となっている。上部電極７は、処理ガスをプラズマ化するための電気力線を放出する部位であるため、ウエハＷ表面において面内均一性の高いプラズマを発生させるためには、金属基複合材８の接合面のサイズ、つまり導体板８２のサイズはウエハＷの被処理面と同じ大きさかそれよりも大きいことが必要であるが、大きい方が好ましい。
【００２５】
この上部電極７の製造方法について図３を用いて具体的に説明する。先ず炭化珪素（ＳｉＣ）からなる多孔質の母材９にＣＶＤ−炭化珪素（ＳｉＣ）からなる導電板８２を積層する（図３（ａ））。次いで、シリコン（Ｓｉ）からなる溶湯金属（溶融金属）をガス圧等で加圧して母材９に含浸させ、金属基複合材８が形成される（図３（ｂ））。溶湯金属が金属基複合材８に行き渡った後も溶湯金属の加圧を続け、前記金属基複合材８の表面から染み出てくる溶湯金属によって金属基複合材８の表面（接合面）と導体板８２の表面とが互いに接合され、接合層８１が形成される（図３（ｃ））。その後、冷却することで上部電極７が得られる（図３（ｄ））。この製造方法では、ガス圧等で加圧して溶湯金属を母材９に含浸させているが（加圧浸透法）、この方法に限られず、母材９の細孔に発生する毛細管現象を利用して溶湯金属を母材９に含浸させてもよい（自然浸透法）。なお、母材９に溶湯金属を含浸させた金属基複合材８は、金属と同等の導電性を有すると共に母材９が持つ強度を保持していることから金属ベースとして用いられる。
【００２６】
また、この例では母材９として炭化珪素を、導体板８２としてＣＶＤ−炭化珪素を、溶湯金属としてシリコンを用いて上部電極７（プラズマ発生用の電極）を構成しているが、上部電極７における材質の組合せはこれに限られるものではない。なお、他の組合せについては後述する。
【００２７】
続いて上部電極７に形成されるガス吐出孔７１の形成方法の一例について説明する。この方法では上部電極７を切削工具例えばドリルを用いて切削することで例えば口径０．５〜１ｍｍのガス吐出孔７１が形成されるが、上部電極７を構成する金属基複合材８、接合層８１及び導体板８２は硬度が互いに異なるため、各材質毎にその材質を切削するのに適したドリルに代えながら切削を行う。即ち、金属基複合材８、接合層８１、導体板８２とこの順にドリルを代えながら孔を開けて、上部電極７にガス吐出孔７１が形成される。なお、この方法以外で上部電極７にガス吐出孔７１を形成する方法については後述する。
【００２８】
次にこのように構成されたプラズマエッチング装置を用いて、ウエハＷの表面に形成された所定の膜をプラズマによりエッチングする処理について説明を行う。先ず、ゲートバルブ２４を開いてウエハＷを搬入出口２３から処理容器２内に搬入し、支持テーブル３に載置した後、真空ポンプ２２により排気ポート２１を介して処理容器２内を所定の真空度まで排気する。
【００２９】
そして処理ガス供給系７５から処理ガス例えばフッ素（Ｆ）等がガス供給配管７４、ガス導入口７２を介してシャワーヘッド６の空間７３に至り、ガス吐出孔７１から吐出され、処理容器２内のガス圧力を例えば１３〜１３３３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒ）にし、その状態で第１の高周波電源２６から支持テーブル３に例えば１００ＭＨｚの高周波電力を供給する。この高周波は、支持テーブル３から上部電極７の導体板８２及び金属基複合材８を介して処理容器２に流れ、アースに落ち、こうして処理雰囲気に高周波電界が形成される。
【００３０】
また第２の高周波電源２７からは、プラズマのイオンエネルギーをコントロールするために例えば３．２ＭＨｚの高周波電力が供給される。この際、ウエハＷは、直流電源３５から静電チャック３４の電極３４ａに所定の電圧が印加されることにより例えばクーロン力により静電チャック３４に吸着保持されると共に、上部電極７と下部電極である支持テーブル３との間に高周波電界が形成される。またシャワーヘッド６と支持テーブル３との間にはダイポールリング磁石２５ａ，２５ｂにより水平磁界が形成されているので、ウエハＷが存在する電極間の処理空間には直交電磁界が形成され、これによって生じた電子のドリフトによりマグネトロン放電が形成される。そしてこのマグネトロン放電により処理ガスがプラズマ化し、このプラズマによりウエハＷの表面に形成された所定の膜がエッチングされる。
【００３１】
上述の実施の形態によれば、多孔質セラミックスである炭化珪素からなる母材９に金属であるシリコン（本発明では半導体も金属として取り扱うものとする）を含浸させた金属基複合材８により金属ベースを構成し、この金属基複合材８を耐プラズマ性の材質であるＣＶＤ−炭化珪素からなる導体板８２に溶湯接合して上部電極７（プラズマ発生用の電極）を構成しているので、金属基複合材８と導体板８２とが面内で均一に接合される。従って導体板８２の周縁部をネジ止めする場合のように熱膨張寸法差に基づく局部的な過大応力の発生がないため、導体板８２の破壊のおそれが小さい。そして金属基複合材８と導体板８２との接合面は溶湯金属（シリコン）で満たされているため、図４に示すように高周波の電気導通及びプラズマからの入熱等による熱の伝達が良好であると共にそれらが面内で均一になり、上部電極７の個体差も発生しにくい。この結果、導体板８２の電位及び温度が面内で均一性の高いものとなり、下部電極である支持テーブル３上に載置されているウエハＷと平行な面内において均一性の高いプラズマが得られ、このため、ウエハＷに対して面内均一性の高いプラズマ処理を行うことができる。更に機械的接触部（摩擦部）がないため、熱膨張、収縮による両者の擦れが起こらないのでダストの発生も抑えられる。
【００３２】
そして多孔質のセラミックスである母材９及び導体板８２として炭化珪素を用いると共に、溶湯金属としてシリコンを用いれば、金属ベースに相当する金属基複合材８と導体板８２との接合面における線膨張率の差を可成りゼロに近づけることができ、導体板の破損を確実に防止することができる。
【００３３】
また上述した実施の形態において、母材９としては炭化珪素の他に、例えば窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等を用いてもよい。また導体板８２としては炭化珪素の他に、例えばシリコン（Ｓｉ）等を用いてもよい。また前記母材９に含浸させる溶湯金属としてはシリコンの他に、例えばアルミニウム（Ａｌ）等を用いてもよい。
【００３４】
さらに上部電極７にガス吐出孔７１を形成する方法としては、図５に示すように溶湯接合を行う前に母材９及び導体板８２を貫通する孔８３を予め形成しておき（図５（ａ））、母材９と導体板８２とを溶湯接合することで前記孔８３を溶湯金属８４により塞ぎ（図５（ｂ））、次いで孔８３を塞いでいる溶湯金属８４をドリルで切削することで、溶湯金属８４にガス吐出孔７１を形成してもよい（図５（ｃ））。
【００３５】
さらにまた図６に示すように溶湯接合を行う前に母材９及び導体板８２を貫通する孔を予め形成しておき、この孔に棒材８５を挿入して（図６（ａ））、この状態で溶湯接合を行うことで母材９に含浸させる溶湯金属によって母材９、導体板８２、棒材８５の各々が接合され（図６（ｂ））、金属基複合材８及び導体板８２に接合された棒材８５を切削工具例えばドリルを用いて切削することでスリーブ構造を持ったガス吐出孔７１を形成する（図６（ｃ））ようにしてもよい。この場合、前記棒材（スリーブ）８５としては、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）及び酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）等の脆性材系材料が好ましい。  
上述した母材９、導体板８２及び溶湯金属の材質において、本発明者が上部電極７における材質の好ましい組合せについて検討した結果を図７に示しておく。また図７に示すガス穴加工方法のＡとは、先の実施の形態に述べたように金属基複合材８、接合層８１、導体板８２とをこの順にドリルを代えながら孔を開けて、上部電極７にガス吐出孔７１を形成する方法であり、Ｂとは図５を用いて説明したガス穴加工方法であり、Ｃとは図６を用いて説明したガス穴加工方法である。図７において、上部電極７を構成する母材９、導体板８２及び溶湯金属の各々について、選択された材料に対応する箇所に○が記されている。上部電極７を構成する母材９、導体板８２及び溶湯金属の組合せをＰ１〜Ｐ１２で示すと、例えばＰ２では、母材８としてＳｉＣ、導体板８２としてＳｉ、溶湯金属としてＡｌが選択されている。図７では、プラズマに露出する部位においては、金属汚染防止の観点からアルミニウムをできるだけ避けるという意図から組合せを決めているが、シリコンを導体板８２として用いる場合には、シリコンよりも融点の低い材質という点からアルミニウムを溶湯金属として用いている。この場合、溶湯金属としてアルミニウムを用いるため、金属汚染の懸念は殆どないと言える。スリーブ８５の材質については、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ｙ2Ｏ3、ＳｉＣ等を挙げることができるが、Ａｌ2Ｏ3及びＡｌＮは金属汚染防止の観点から用いることができず、ＳｉＯ2は強度に問題があり、ＳｉＮは非常に高価である。このためアルミニウム含有素材を避け、また強度が大きく、低コストの点からすれば、Ｙ2Ｏ3及びＳｉＣが好ましいと言える。
【００３６】
また上部電極７を作製する際に、母材９と導体板８２との間の熱膨張による寸法差が３０％以内に抑えられるように母材９及び導体板８２の材質を選択することが好ましい。
【００３７】
また、本発明における基板としては、上述の実施の形態のようにウエハに限られるものではなく、液晶ディスプレイ若しくはプラズマディスプレイなどに用いられるフラットパネル用のガラス基板、あるいはセラミックス基板等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電極を上部電極として適用したＲＩＥプラズマエッチング装置を示す断面図である。
【図２】図１の装置の上部電極を拡大して示す断面図である。
【図３】母材に金属を含浸させて複合材を形成する際に、含浸金属で複合材と導体板とを接合する方法を説明する説明図である。
【図４】図１の装置の上部電極の様子を示す説明図である。
【図５】上部電極に形成されるガス吐出孔の形成方法の他の例について説明する説明図である。
【図６】上部電極に形成されるガス吐出孔の形成方法の他の例について説明する説明図である。
【図７】図１の装置の上部電極において、母材、導体板及び溶湯金属の材質の組合せを示す表である。
【図８】従来のプラズマ処理装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ    ウエハ
２    処理容器
３    支持テーブル
４    絶縁板
５    支持台
６    シャワーヘッド
７    上部電極
７１  ガス吐出孔
８    金属基複合材
８１  接合層
８２  導体板
８３  孔
８４  溶湯金属
８５  棒材（スリーブ）
９    母材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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