CN114613656A - 喷淋头的制造方法、喷淋头以及等离子体处理装置 - Google Patents

喷淋头的制造方法、喷淋头以及等离子体处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够抑制在高温使用时在套筒的周围产生裂纹的喷淋头的制造方法、喷淋头以及等离子体处理装置。制造在向基板实施利用等离子体的处理的等离子体处理装置中向配置有基板并生成等离子体的腔室内的等离子体生成空间喷出用于生成等离子体的处理气体的喷淋头的制造方法包括：准备金属制的基材的工序，该金属制的基材构成主体部的具有气体喷出孔的部分，并具有套筒安装孔；将套筒安装于基材的套筒安装孔的工序，在所述套筒的内部具有气体喷出孔；对基材和套筒进行HIP处理，将套筒HIP接合于基材的工序；以及在基材的腔室侧的面和套筒的腔室侧的面形成陶瓷制的喷镀膜的工序。

Description

喷淋头的制造方法、喷淋头以及等离子体处理装置
技术领域
本公开涉及喷淋头(日文：シャワーヘッド)的制造方法、喷淋头以及等离子体处理装置。
背景技术
在平板显示器(FPD)的制造过程中，通过对形成于作为被处理体的玻璃基板的规定的膜实施等离子体蚀刻等等离子体处理来实施微细加工，由此形成电极、布线等。
对于进行这样的等离子体处理的等离子体处理装置，以在配置于腔室内的载置台上配置有基板的状态，自配置于载置台的上方的喷淋头向腔室内喷出处理气体，在腔室内生成等离子体。
喷淋头由铝等金属形成，并且暴露于处理气体、等离子体，因此提出了各种抑制喷淋头腐蚀的技术。
例如，在专利文献1中提出了如下技术：在设于喷淋头的基材的气体喷出孔的出口侧形成凹部，将圆筒状的套筒固定于该凹部，并且，形成耐等离子体覆膜来覆盖基材的等离子体生成空间侧的表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-22356号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供能够抑制在高温使用时在套筒的周围产生裂纹的喷淋头的制造方法、喷淋头以及等离子体处理装置。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案的喷淋头的制造方法为制造在向基板实施利用等离子体的处理的等离子体处理装置中向配置有所述基板并生成等离子体的腔室内的等离子体生成空间喷出用于生成所述等离子体的处理气体的喷淋头的制造方法，其中，所述喷淋头具有：主体部，其具有多个喷出所述处理气体的气体喷出孔；以及气体扩散空间，其设于所述主体部内，被导入所述处理气体，并与所述气体喷出孔连通，所述喷淋头的制造方法包括如下工序：准备金属制的基材的工序，该金属制的基材构成所述主体部的具有所述气体喷出孔的部分，并具有多个套筒安装孔；将套筒安装于所述基材的各个所述套筒安装孔的工序，在所述套筒的内部具有所述气体喷出孔；对所述基材和所述套筒进行HIP处理，将所述套筒HIP接合于所述基材的工序；以及在所述基材的所述等离子体生成空间侧的面和所述套筒的所述等离子体生成空间侧的面形成陶瓷制的喷镀膜的工序。
发明的效果
根据本公开，提供能够抑制在高温使用时在套筒的周围产生裂纹的喷淋头的制造方法、喷淋头以及等离子体处理装置。
附图说明
图1是表示第1实施方式的等离子体处理装置的剖视图。
图2是表示图1的等离子体处理装置的构成喷淋头的主体部的气体喷出部的局部的图。
图3是用于说明喷淋头的制造方法的工序剖视图。
图4是表示在套筒和基材之间生成有间隙时产生的裂纹的图。
图5是表示在基材和套筒的气体扩散空间侧的面和腔室侧的面的交界部分存在高度差的情况的图。
图6是表示第2实施方式的等离子体处理装置的构成喷淋头的主体部的气体喷出部的局部的图。
图7是表示针对图2的构造的喷淋头的气体喷出部，对将套筒像以往那样粘接得到的结构和进行HIP接合得到的结构进行了耐热性试验的结果的图。
图8是表示对将套筒相对于图6的构造的喷淋头的气体喷出部像以往那样粘接得到的结构和进行HIP接合得到的结构进行了耐热性试验的结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。
＜第1实施方式＞
首先对第1实施方式进行说明。图1是表示第1实施方式的等离子体处理装置的剖视图。图1所示的等离子体处理装置构成为电感耦合等离子体处理装置，能够较优地应用于在矩形基板上、例如在FPD用玻璃基板上形成薄膜晶体管时的金属膜的蚀刻。
该电感耦合等离子体处理装置具有方筒形状的气密的主体容器1，该主体容器1由导电性材料、例如内壁面进行了阳极氧化处理的铝构成。该主体容器1以能够分解的方式被组装，利用接地线1a电接地。
主体容器1由以与主体容器1绝缘的方式形成的矩形形状的喷淋头2上下划分，上侧为划分出天线室的天线容器3，下侧为划分出处理室的腔室4，该处理室具有等离子体生成空间S。喷淋头2作为金属窗发挥功能，构成腔室4的顶壁。成为金属窗的喷淋头2主要由非磁性材料且导电性的金属、例如铝(Al)材料(Al或Al合金)构成。
在天线容器3的侧壁3a和腔室4的侧壁4a之间设有支承架5，该支承架5朝向主体容器1的内侧突出，并支承喷淋头2。支承架5由导电性材料构成，优选由铝等金属构成。喷淋头2构成为利用绝缘构件7而被分割为多个。而且，喷淋头2的被分割为多个的分割部分成为利用多根吊杆(未图示)吊于主体容器1的顶部的状态。
喷淋头2的各分割部分具有主体部50和设于主体部50的内部的气体扩散空间(缓冲器)51。主体部50具有基体部52和气体喷出部53，该气体喷出部53具有自气体扩散空间51向腔室4内的等离子体生成空间S喷出处理气体的多个气体喷出孔54。自处理气体供给机构20经由气体供给管21向气体扩散空间51导入处理气体。气体扩散空间51与多个气体喷出孔54连通，自气体扩散空间51经由多个气体喷出孔54喷出处理气体。此外，基体部52和气体喷出部53既可以是一体的，也可以是独立的。在两者互为独立的情况下，气体喷出部53构成为喷淋板。
高频天线13以面向喷淋头2的与等离子体生成空间S侧相反的一侧的面的方式配置于喷淋头2之上的天线容器3内。高频天线13由导电性材料、例如铜等构成，配置为利用由绝缘构件构成的间隔件(未图示)相对于喷淋头2分离开，在与矩形形状的喷淋头2对应的面内形成为例如旋涡状。另外，也可以形成为环状，构成高频天线13的天线线材既可以是一根，也可以是多根。
第1高频电源18经由供电线16、匹配器17连接于高频天线13。而且，在等离子体处理期间，利用自第1高频电源18延伸的供电线16向高频天线13供给例如13.56MHz的高频电力。由此，如后述那样，利用在作为金属窗发挥功能的喷淋头2感应的环电流在腔室4内形成感应电场。而且，利用该感应电场，在腔室4内的喷淋头2正下方的等离子体生成空间S，自喷淋头2供给的处理气体被等离子体化，生成电感耦合等离子体。即，高频天线13和第1高频电源18作为等离子体生成机构发挥功能。
用于载置作为被处理基板的矩形形状的FPD用玻璃基板(以下，仅称为“基板”)G的载置台23借助绝缘体构件24以隔着喷淋头与高频天线13相对的方式固定于腔室4内的底部。载置台23由导电性材料、例如表面进行了阳极氧化处理的铝构成。载置于载置台23的基板G利用静电卡盘(未图示)被吸附保持。
在载置台23的上部周缘部设有绝缘性的屏蔽环25a，在载置台23的周面设有绝缘环25b。用于基板G的送入送出的升降销26经由主体容器1的底壁、绝缘体构件24而贯穿载置台23。升降销26利用设于主体容器1外的升降机构(未图示)来进行升降驱动，从而进行基板G的送入送出。
在主体容器1外设有匹配器28和第2高频电源29，第2高频电源29利用供电线28a而经由匹配器28连接于载置台23。该第2高频电源29在等离子体处理中向载置台23施加偏压用的高频电力，例如频率为3.2MHz的高频电力。利用由该偏压用的高频电力生成的自偏压，有效地将在腔室4内生成的等离子体中的离子向基板G引入。
另外，为了控制基板G的温度，在载置台23内设有由加热器等加热单元、制冷剂流路等构成的温度控制机构、温度传感器(均未图示)。针对这些机构、构件的配管、布线均穿过设于主体容器1的底面和绝缘体构件24的开口部1b向主体容器1外导出。
在腔室4的侧壁4a设有用于送入送出基板G的送入送出口27a和对其进行开闭的闸阀27。另外，包含真空泵等的排气装置30经由排气管31连接于腔室4的底部。利用该排气装置30使腔室4内排气，在等离子体处理中将腔室4内设定、维持为规定的真空气氛(例如1.33Pa)。
在载置于载置台23的基板G的背面侧形成有微小的空间(未图示)，并设有He气流路41，该He气流路41用于供给一定压力的作为导热用气体的He气。通过像这样向基板G的背面侧供给导热用气体，能够抑制在真空下由基板G的等离子体处理导致的温度上升、温度变化。
该电感耦合等离子体处理装置还具有控制部100。控制部100包含计算机，具有由对等离子体处理装置的各构成部进行控制的CPU构成的主控制部、输入装置、输出装置、显示装置以及存储装置。在存储装置存储有等离子体处理装置所执行的各种处理的参数，另外，存储有用于控制等离子体处理装置所执行的处理的程序即处理制程的存储介质被安装于存储装置。主控制部以如下方式进行控制，调用存储于存储介质的规定的处理制程，基于该处理制程使等离子体处理装置执行规定的处理。
接下来，对喷淋头2进行进一步的详细说明。
电感耦合等离子体是如下的等离子体，通过使高频电流流向高频天线，从而在高频天线周围产生磁场，利用由于该磁场而感应的感应电场来引起高频放电，由此生成等离子体。在使用1个金属窗作为腔室4的顶壁的情况下，对于以在面内沿周向绕转的方式设置的高频天线13，由于涡电流和磁场不会到达金属窗的背面侧、即等离子体生成空间S侧，因此不会生成等离子体。因此，在本实施方式中，为了使利用流向高频天线13的高频电流而产生的磁场和涡电流到达等离子体生成空间S侧，设为利用绝缘构件7将作为金属窗发挥功能的喷淋头2分割为多个的构造。
如上所述，处理气体自处理气体供给机构20经由气体供给配管21向喷淋头2导入。接着，被导入的处理气体经过气体扩散空间51和多个气体喷出孔54向腔室4内的等离子体生成空间S喷出。喷淋头2存在由于其自身的温度调节和来自等离子体的导热而变为高温的情况，但本实施方式的喷淋头2具有在高温时的耐热性。具体而言，即使在200℃的高温时，也具有足够的耐热性。
图2是表示图1的等离子体处理装置的构成喷淋头的主体部的气体喷出部的局部的图。
包含气体喷出部53的主体部50具有基材61、多个套筒62、第1喷镀膜63以及第2喷镀膜64。
基材61是非磁性的金属制，优选为由Al材料(Al或Al合金)形成。作为Al材料，能够举出例如JIS的6000系。在基材61为Al材料的情况下，根据需要在侧面设置阳极氧化覆膜61a。
多个套筒62由不锈钢、哈斯特洛伊合金这样的镍基合金等耐腐蚀性金属形成，构成为具有阶梯的圆筒状，嵌入于在基材61形成的对应的凹部(套筒安装孔)。在各套筒62的内部形成有自气体扩散空间51向等离子体生成空间S贯通的气体喷出孔54。
气体喷出孔54具有气体扩散空间51侧的大径部54a和等离子体生成空间S侧的小径部54b。而且，小径部54b的下端成为面向等离子体生成空间S的开口部54c。将等离子体生成空间S侧设为小径部54b是为了防止等离子体进入气体喷出孔54的内部。小径部54b的直径被设定为例如0.5mm～1mm。
套筒62利用热等静压(HIP)接合(HIP接合)于基材61，套筒62以压缩应力作用于套筒62与基材61之间的状态无间隙地与基材61密合。
另外，如图所示，优选为基材61和套筒62的气体扩散空间51侧的面以及等离子体生成空间S侧的面均为齐平的。
第1喷镀膜63通过如下方式形成：向基材61的气体扩散空间51侧的面喷镀相对于处理气体具有耐腐蚀性的材料。第1喷镀膜63优选浸渍有浸渍材料。
第1喷镀膜63用于在使用相对于基材61的腐蚀性较高的气体作为处理气体的情况下保护基材61。第1喷镀膜63由陶瓷构成。作为构成第1喷镀膜63的陶瓷，优选为氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)。Al2O3喷镀膜在例如使用了Cl2气体的Al的蚀刻处理时喷淋头2上升至200℃左右的情况下是有效的。第1喷镀膜63的厚度优选为80μm～200μm的范围。此外，在处理气体腐蚀基材61的可能性较小的情况下也可以不设置第1喷镀膜63。
第2喷镀膜64通过向基材61的等离子体生成空间S侧的面喷镀相对于处理气体的等离子体具有耐等离子体性的材料而形成。第2喷镀膜64优选浸渍有浸渍材料。
第2喷镀膜64用于相对于等离子体保护基材61。第2喷镀膜64也是由陶瓷构成。作为第2喷镀膜64，优选耐等离子体性较高的氧化钇(Y2O3)喷镀膜或Y-Al-Si-O系混合喷镀膜(氧化钇、氧化铝以及二氧化硅(或氮化硅)的混合喷镀膜)等含有氧化钇的喷镀膜。根据使用的处理气体，也可以是Al2O3喷镀膜。另外，使浸渍材料浸渍于第2喷镀膜64，由此使存在于喷镀膜的气孔被封孔，能够进一步提高耐等离子体性，并且也能够提高耐针孔腐蚀。
第2的喷镀膜64优选为表面耐等离子体性较高的准致密喷镀膜。准致密喷镀膜是指气孔率较通常的喷镀膜低的喷镀膜，相对于通常的覆膜的气孔率为3％～5％，准致密喷镀膜的气孔率为2％～3％。通过进行准致密喷镀，能够进一步提升耐等离子体性。另外，通过将喷镀膜的准致密化和浸渍材料组合，能够进一步提升耐等离子体性。第2喷镀膜64的厚度优选为150μm～500μm的范围。
在喷淋头2的温度上升至200℃以上的高温的情况下，浸渍于第1喷镀膜63和第2喷镀膜64的浸渍材料优选使用耐热性较高的浸渍材料。另外，优选能够向准致密覆膜浸透的充填性较好的树脂浸渍材料作为浸渍材料。从这样的方面出发，优选耐热性和耐腐蚀性优异，充填性较高的耐热环氧树脂作为浸渍材料。
接下来，对于利用如上述那样构成的电感耦合等离子体处理装置对基板G实施等离子体处理、例如等离子体蚀刻处理时的处理动作进行说明。
首先，在闸阀27打开的状态下，利用输送机构(未图示)将形成有规定的膜的基板G自送入送出口27a向腔室4内送入，并载置于载置台23的载置面。接着，利用静电卡盘(未图示)将基板G固定于载置台23上。接着，一边利用排气装置30使腔室4内进行真空排气，一边利用压力控制阀(未图示)将腔室4内维持为例如0.66Pa～26.6Pa左右的压力气氛。在该状态下，自处理气体供给机构20经由气体供给管21向具有金属窗的功能的喷淋头2供给处理气体，使处理气体自喷淋头2向腔室4内以喷淋状喷出。经由He气流路41向基板G的背面侧的空间供给作为导热用气体的He气。
此时，若将主体容器1、基体部52温度调节至高温，并且产生等离子体，则喷淋头2的温度变为200℃的高温。
接下来，自高频电源18向高频天线13施加例如13.56MHz的高频，由此利用作为金属窗发挥功能的喷淋头2，在腔室4内生成均匀的感应电场。利用这样生成的感应电场，处理气体在腔室4内的等离子体生成空间S等离子体化，生成高密度的电感耦合等离子体。利用该等离子体，对基板G进行等离子体蚀刻处理。
接下来，对上述的喷淋头2的制造方法进行说明。
图3是用于说明喷淋头的制造方法的工序剖视图。在制造喷淋头2时，首先，如图3的(a)所示，准备形成有套筒安装孔61b的基材61(步骤1)。接着，将套筒62安装于基材61的套筒安装孔61b(步骤2；图3的(b))。接下来，对基材61和安装好的套筒62进行HIP处理，将套筒62HIP接合于基材61(步骤3；图3的(c))。在这之后，进行研磨加工或磨削加工以使基材61和套筒62的气体扩散空间51侧的面以及基材61和套筒62的等离子体生成空间S侧的面均变为齐平的(步骤4；图3的(d))。在这之后，在基材61和套筒62的气体扩散空间侧的面形成第1喷镀膜63，在基材61和套筒62的等离子体生成空间S侧的面形成第2喷镀膜64(步骤5；图3的(e))。在进行利用阳极氧化处理来形成阳极氧化覆膜61a的情况下，优选在将套筒62进行了HIP接合后进行。
HIP处理是指向处理对象同时施加将Ar气体等非活性气体作为压力介质的均等的压力和高温的处理。在本实施方式中，在基材61为Al材料的情况下，优选在压力为50MPa～200MPa、温度为300℃～550℃的状态下进行HIP处理。基材61为6000系等铝制的情况下，在300℃左右开始软化，固溶温度为430℃～530℃，因此能够在300℃～550℃的状态下适当地进行HIP处理。更优选为400℃～450℃的范围。另外，关于压力，在100MPa～150MPa的状态下能够得到良好的HIP效果。
由此，套筒62成为HIP接合于基材61的状态。即，通过进行HIP处理，成为压缩应力作用于套筒62和基材61之间的状态，套筒62无间隙地与基材61密合。
HIP处理在高温(例如300℃以上)下进行，因此即使喷淋头2的使用温度为200℃以上，套筒62和基材61之间的压缩应力也会残存，两者维持无间隙的密合的状态。因此，能够维持较高的耐热性。在本实施方式中，套筒62是金属制，因此耐热冲击性较高，只要残存有HIP效果，就能够得到直至300℃左右的较高的耐热性。
在像专利文献1的技术那样将套筒嵌于基材而进行粘接的情况下，当喷淋头2的温度变为200℃时，容易在套筒和基材之间产生间隙。如图4所示，当在套筒62和基材61之间产生间隙66时，在第1喷镀膜63和第2喷镀膜64的对应于套筒62与基材61之间的交界部的部分容易产生裂纹67。另外，在套筒62和基材61之间的交界部的靠基材61侧的部分产生腐蚀。
相对于此，在本实施方式中，套筒62被HIP接合于基材61，即使在200℃这样的高温使用时，套筒62和基材61之间也无间隙地密合，因此抑制在第1喷镀膜63和第2喷镀膜64产生裂纹，也不易产生腐蚀的问题。
另外，如图5所示，在基材61和套筒62的气体扩散空间51侧的面和等离子体生成空间S侧的面的交界部分存在高度差的情况下，与第1喷镀膜63和第2喷镀膜64的高度差对应的部分的膜质与其他部分的膜质不同，可能易于产生裂纹。因此，优选进行研磨加工以使基材61和套筒62的气体扩散空间51侧的面和等离子体生成空间S侧的面齐平。由此，不会在第1喷镀膜63和第2喷镀膜64的处于基材61和套筒62的交界部分的位置产生高度差，能够提升抑制裂纹的产生的效果。
但是对于仅通过将套筒62HIP接合就能够充分抑制喷镀膜的裂纹的情况、高度差较小的情况等，也不是必须进行这样的研磨加工。
第1喷镀膜63和第2喷镀膜64是利用下述方式形成的，使上述那样的材料的粒子为溶融或与熔融相近的状态，将其吹送并附着于基材61和套筒62的气体扩散空间51侧的面和等离子体生成空间S侧的面。如上所述，第1喷镀膜63不是必须的。
在形成第1喷镀膜63和第2喷镀膜64时，对于使用温度为200℃的情况，通过将基材加热至使用温度附近的150℃～250℃来进行喷镀，能够使第1喷镀膜63和第2喷镀膜64更不易生成裂纹。
由于套筒62和基材61之间需要利用HIP处理来使其密合，因此，在形成阳极氧化覆膜61a的情况下，HIP处理在不存在阳极氧化覆膜61a的状态下进行，阳极氧化覆膜61a的形成在HIP处理后进行。另外，第1喷镀膜63和第2喷镀膜64需要直接形成于基材61，因此，期望在阳极氧化时对这些面进行掩蔽。另外，在不形成第1喷镀膜63的情况下，基材61的气体扩散空间51侧的面能成为形成有阳极氧化覆膜61a的状态。
＜第2实施方式＞
接下来对第2实施方式进行说明。
在本实施方式中，等离子体处理装置的基本结构与第1实施方式相同，仅喷淋头的气体喷出部的结构与第1实施方式不同。
图6是表示第2实施方式的等离子体处理装置的构成喷淋头的主体部的气体喷出部的局部的图。
气体喷出部53′具有：基材61、多个套筒62′、第1喷镀膜63以及第2喷镀膜64。基材61、第1喷镀膜63以及第2喷镀膜64以与第1实施方式同样的方式构成。与第1实施方式同样地，在处理气体腐蚀基材61的可能性较小的情况下，也可以不设置第1喷镀膜63。
套筒62′由Al2O3这样的陶瓷形成，呈圆筒状，嵌入于在基材61形成的对应的凹部(套筒安装孔)。在各套筒62′的内部形成有自气体扩散空间51向等离子体生成空间S贯通的气体喷出孔54′。由于陶瓷难以加工，因此套筒62′与第1实施方式的套筒62不同，基本形状为直的形状，气体喷出孔54′也是直的形状。气体喷出孔54′的直径被设定为例如0.5mm～1mm。在套筒62′的外周部的中央形成有绕一圈的槽部62′a。
套筒62′利用HIP处理而接合(HIP接合)于基材61，在压缩应力作用于套筒62′和基材61之间的状态下，套筒62′无间隙地与基材61密合。由于在Al基材的HIP接合温度下几乎不会发生材料的相互扩散，因此，在直的形状的套筒的情况下，存在脱落的可能性。相对于此，套筒62′为直的形状，但在外周部形成有槽部62′a，因此在HIP接合时，基材61流入槽部62′a内，基材61与套筒62′密合，防止套筒62′的脱落。
对于本实施方式，也优选为，基材61和套筒62′的气体扩散空间51侧的面和等离子体生成空间S侧的面均为齐平的。
对于喷淋头的制造方法，能够利用与第1实施方式相同的步骤1～步骤5来进行。对于本实施方式，也与第1实施方式相同地，通过进行HIP处理，成为压缩应力作用于套筒62′和基材61之间的状态，套筒62′无间隙地与基材61密合。而且，即使喷淋头2变为200℃的高温，套筒62′和基材61之间的压缩应力也会残存，维持两者无间隙的密合的状态，直至200℃左右维持耐热性。但是，构成套筒62′的陶瓷的热膨胀系数比构成基材61的Al那样的金属的热膨胀系数小，因此由于与基材61的热膨胀差，存在耐热性变得比第1实施方式的金属制的套筒62的耐热性低的倾向。
对于本实施方式也是，步骤4的研磨加工不是必须的，在仅通过对套筒62′进行HIP接合就能够充分抑制喷镀膜的裂纹的情况、高度差较小的情况等下，也可以不进行这样的研磨加工。
另外，对于本实施方式，也期望在形成阳极氧化覆膜61a的情况下，在HIP处理后进行形成阳极氧化覆膜61a的工序，并对形成喷镀膜63和喷镀膜64的面进行掩蔽。另外，在不形成第1喷镀膜63的情况下，基材61的气体扩散空间51侧的面能成为形成有阳极氧化覆膜61a的状态。
＜实验例＞
在此，针对图2的构造和图6的构造的喷淋头的气体喷出部，对将套筒像以往那样粘接得到的结构和HIP接合得到的结构进行了耐热性试验。使用Al(A6061)作为基材，对于图2的构造使用了不锈钢(SUS316L)作为金属制的套筒，对于图6的构造使用了Al2O3作为陶瓷套筒。另外，对于任一构造，都使用Al2O3喷镀膜作为气体扩散空间侧的第1喷镀膜，使用含有Y2O3的混合喷镀膜(SP喷镀膜)作为等离子体生成空间侧的第2喷镀膜。
对这些喷淋头变化温度来进行了耐热性试验。作为耐热性试验，使用高温干燥炉对喷淋头实施了各温度下的热循环试验。关于使用了不锈钢制的套筒的喷淋头的结果如图7所示，关于使用了陶瓷制的套筒的喷淋头的结果如图8所示。
如图7所示，对于使用了不锈钢制的套筒的图2的构造，在将套筒粘接的情况下，200℃时在喷镀膜产生了裂纹，相对于此，在将套筒进行HIP接合的情况下直至300℃也未发现喷镀膜的裂纹。
另外，如图8所示，对于使用了陶瓷制的套筒的图6的构造，在将套筒粘接的情况下，180℃时在喷镀膜产生了裂纹，相对于此，在将套筒进行HIP接合的情况下，直至200℃也未发现喷镀膜的裂纹。
由上述可以确认，对于任一套筒，通过将套筒进行HIP接合，都可以相对于将套筒粘接的情况提升耐热性。
＜其他的应用＞
以上，对实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在全部方面仅为例示而并非限制性的。对于上述的实施方式，在不脱离权利要求书及其主旨的情况下，也可以以各种方式进行省略、置换和变更。
例如，在上述实施方式中，例示了使用了电感耦合等离子体处理装置作为进行等离子体蚀刻的等离子体处理装置的例子，但不限于此，只要是气体喷出部的基材为金属的喷淋头即可，也可以是电容耦合等离子体处理装置等其他的等离子体处理装置。在电容耦合等离子体处理装置等的情况下，不需要将喷淋头分割。
另外，对于上述实施方式，以等离子体蚀刻装置为例进行了说明，但不限于此，只要是等离子体灰化、等离子体CVD等使用了腐蚀性较高的气体的等离子体的等离子体处理装置，都能够适用。

Claims (20)

1.一种喷淋头的制造方法，其为制造在向基板实施利用等离子体的处理的等离子体处理装置中向配置有所述基板并生成等离子体的腔室内的等离子体生成空间喷出用于生成所述等离子体的处理气体的喷淋头的制造方法，其中，
所述喷淋头具有：主体部，其具有多个喷出所述处理气体的气体喷出孔；以及气体扩散空间，其设于所述主体部内，被导入所述处理气体，并与所述气体喷出孔连通，
所述喷淋头的制造方法包括如下工序：
准备金属制的基材的工序，该金属制的基材构成所述主体部的具有所述气体喷出孔的部分，并具有多个套筒安装孔；
将套筒安装于所述基材的各所述套筒安装孔的工序，在所述套筒的内部具有所述气体喷出孔；
对所述基材和所述套筒进行HIP处理，将所述套筒HIP接合于所述基材的工序；以及
在所述基材的所述等离子体生成空间侧的面和所述套筒的所述等离子体生成空间侧的面形成陶瓷制的喷镀膜的工序。
2.根据权利要求1所述的喷淋头的制造方法，其中，
该喷淋头的制造方法还包括在形成所述喷镀膜前，进行研磨加工或磨削加工以使所述基材的所述等离子体生成空间侧的面和所述套筒的所述等离子体生成空间侧的面齐平的工序。
3.根据权利要求1或2所述的喷淋头的制造方法，其中，
所述基材由铝材料构成，所述HIP处理在300℃以上550℃以下的温度下进行。
4.根据权利要求3所述的喷淋头的制造方法，其中，
所述HIP处理在400℃以上450℃以下的温度下进行。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的喷淋头的制造方法，其中，
所述套筒由耐腐蚀性金属材料构成。
6.根据权利要求5所述的喷淋头的制造方法，其中，
在所述等离子体生成空间侧的面形成所述喷镀膜的工序是在将所述基材加热至150℃以上250℃以下的温度的状态下进行的。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的喷淋头的制造方法，其中，
所述套筒由陶瓷构成。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的喷淋头的制造方法，其中，
在所述等离子体生成空间侧的面形成的所述喷镀膜含有氧化钇。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的喷淋头的制造方法，其中，
该喷淋头的制造方法还包括在所述基材的所述气体扩散空间侧的面和所述套筒的所述气体扩散空间侧的面形成陶瓷制的喷镀膜的工序。
10.根据权利要求9所述的喷淋头的制造方法，其中，
该喷淋头的制造方法还包括在将喷镀膜形成于所述基材的所述气体扩散空间侧的面和所述套筒的所述气体扩散空间侧的面的工序之前，进行研磨加工或磨削加工以使所述基材的所述气体扩散空间侧的面和所述套筒的所述气体扩散空间侧的面齐平的工序。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的喷淋头的制造方法，其中，
所述主体部的具有所述基材和多个套筒的板状的气体喷出部与具有凹部的基体部以覆盖所述凹部的方式结合，该多个套筒具有所述气体喷出孔，由所述凹部和所述气体喷出部形成的空间成为所述气体扩散空间。
12.一种喷淋头，其为在向基板实施利用等离子体的处理的等离子体处理装置中向配置有所述基板并生成等离子体的腔室内的等离子体生成空间喷出用于生成等离子体的处理气体的喷淋头，其中，
所述喷淋头具有：
主体部，其具有多个喷出所述处理气体的气体喷出孔；以及
气体扩散空间，其设于所述主体部内，被导入所述处理气体，并与所述气体喷出孔连通，
所述主体部的具有所述气体喷出孔的部分具有：
基材，其由金属构成；
套筒，其安装于所述基材，在其内部具有所述气体喷出孔；以及
陶瓷制的喷镀膜，其形成于所述基材的所述等离子体生成空间侧的面和所述套筒的所述等离子体生成空间侧的面，
所述套筒HIP接合于所述基材。
13.根据权利要求12所述的喷淋头，其中，
所述基材的所述腔室侧的面和所述套筒的所述腔室侧的面齐平。
14.根据权利要求12或13所述的喷淋头，其中，
所述基材由铝材料构成。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的喷淋头，其中，
所述套筒由耐腐蚀性金属材料或陶瓷构成。
16.根据权利要求12～15中任一项所述的喷淋头，其中，
所述喷镀膜含有氧化钇。
17.根据权利要求12～16中任一项所述的喷淋头，其中，
该喷淋头还具有在所述基材的所述气体扩散空间侧的面和所述套筒的所述气体扩散空间侧的面形成的陶瓷制的其他喷镀膜。
18.根据权利要求17所述的喷淋头，其中，
所述基材的所述气体扩散空间侧的面和所述套筒的所述气体扩散空间侧的面齐平。
19.一种等离子体处理装置，其为利用等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置，其中，
该等离子体处理装置具备：
腔室，其收纳所述基板；
载置台，其在所述腔室内载置基板；
等离子体生成机构，其使所述等离子体在所述腔室内生成；以及
权利要求12～18中任一项所述的喷淋头，其以与所述载置台相对的方式设置于所述腔室内，将用于生成所述等离子体的处理气体向所述腔室内的等离子体生成空间供给。
20.根据权利要求19所述的等离子体处理装置，其中，
所述等离子体生成机构构成为，具有高频天线和向所述高频天线供给高频电力的高频电源，通过向所述高频天线供给高频电力，从而在所述腔室内的所述等离子体生成空间形成电感耦合等离子体，
所述高频天线被设置为面向所述喷淋头的与所述等离子体生成空间相反的一侧的面，
所述喷淋头被配置为所述腔室的顶壁，作为所述电感耦合等离子体的金属窗发挥功能，具有利用绝缘构件而被分割为多个的构造，以使由流向所述高频天线的高频电流产生的磁场和涡电流到达所述腔室侧。
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