JP6825518B2 - プラズマ処理装置用炭化珪素電極板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマ処理装置において、プラズマ生成用ガスを厚さ方向に通過させながら放電するプラズマ処理装置用炭化珪素電極板及びその製造方法に関する。

従来、半導体デバイス製造プロセスに使用されるプラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置等のプラズマ処理装置は、チャンバー内に、高周波電源に接続される一対の電極を、例えば上下方向に対向配置し、その下側電極の上に被処理基板を配置した状態として、上部電極に形成した複数の通気孔からエッチングガス等を被処理基板に向かって流通させながら高周波電圧を印加することによりプラズマを発生させ、被処理基板にエッチング等の処理を行う構成とされている。

このプラズマ処理装置に使用される上部電極として、一般に同径の通気孔が複数形成された電極板が使用される。ところが、電極板は、使用されるにつれて被処理基板側がプラズマにさらされて浸食され、また通気孔内にもプラズマが回り込むことにより、通気孔の開口部径が徐々に大きくなる。このため、電極板の使用時間が長くなるにつれて各通気孔から流通するエッチングガス等の量に偏りが生じ、被処理基板へのプラズマ処理量にも偏りが生じて面内均一な処理を行うことができなくなる。

このような上部電極の耐プラズマ性を向上させるために、電極板の材料として炭化珪素を用いること、あるいは電極板の表面に炭化珪素のコーティング層を設けることが検討されている。
特許文献１では、プラズマエッチング装置用電極板の、プラズマ生成用のガスが噴き出す側の表面に、緻密質炭化珪素層を形成することによりプラズマ処理装置用電極板の耐久性を高めている。このような炭化珪素層として、化学気相成長法（ＣＶＤ法）により形成されたＳｉＣ（ＣＶＤ−ＳｉＣ）が提案されている。

特開２００５−２８５８４５号公報

ところで、特許文献１に記載のプラズマエッチング装置用電極（プラズマ処理装置用電極板）では、化学気相成長法により炭化珪素層を形成しているため、炭化珪素層を形成するのに時間がかかる。このため、プラズマ処理装置用電極板を炭化珪素の焼結体により構成することが考えられる。

ここで、通常のプラズマ処理装置用電極板として用いられるシリコンの場合、プラズマ処理装置用電極板の製造工程において、該プラズマ処理装置用電極板の表面及び外周面を研削加工した際に加工ダメージ（研削痕）が生じ、この加工ダメージをフッ酸、硝酸、酢酸系の混酸等のエッチングにて加工ダメージの除去加工を行うことで、プラズマエッチング中のパーティクルの発生を抑制している。しかしながら、プラズマ処理装置用電極板を炭化珪素により構成した場合には、耐プラズマ性は高いが、化学的に安定で、化学エッチングしにくいことから電極板の加工ダメージを除去することが難しい。このため、研削痕を除去して、パーティクルの発生を抑制できるプラズマ処理装置用炭化珪素電極板が望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パーティクルの発生を抑制できるプラズマ処理装置用炭化珪素電極板及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のプラズマ処理装置用炭化珪素電極板は、プラズマ生成用のガスを通過させる複数の通気孔を有する円板状のプラズマ処理装置用電極板であって、炭化珪素材により構成され、外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０μｍ以下であり、前記外周面に形成される研削痕の深さ寸法が５．０μｍ以下である。

プラズマ処理装置用電極板が炭化珪素材により構成されているので、プラズマ処理装置用炭化珪素電極板の耐久性を向上させることができる。
ここで、外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０を超えていると、表面及び外周面がプラズマにさらされたときに、パーティクルが発生しやすくなる。また、外周面に形成される研削痕の深さ寸法が５．０μｍを超えていると、研削痕に基づくパーティクルが発生しやすくなる。
なお、外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａを規定したのは、後述するように研磨方向を周方向としたことから、研磨方向と同じ周方向のＲａは、研磨方向と直交する厚さ方向のＲａより小さく、厚さ方向のＲａの上限を規定すれば、周方向の中心平均粗さＲａはその上限内となるからである。
本発明では、外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０以下であり、外周面に形成される研削痕の深さ寸法が５．０μｍ以下に設定されているので、外周面におけるパーティクルの発生を抑制でき、かつ、外周面の研削痕に基づくパーティクルの発生を抑制できる。

本発明のプラズマ処理装置用炭化珪素電極板の製造方法は、プラズマ生成用のガスを通過させる複数の通気孔を有する円板状のプラズマ処理装置用電極板の製造方法であって、炭化珪素材の外周面を研削する研削工程と、前記研削工程後に、前記外周面を研磨する研磨工程と、を備え、前記研磨工程では、前記外周面を研磨する際に、前記炭化珪素材の周方向に沿う研削方向に対して同じ研磨方向となるように前記炭化珪素材と研磨具とを相対回転させる。

ここで、研磨工程において研磨具を炭化珪素材における外周面に押し付けた状態で炭化珪素材の厚さ方向に移動させたり、研磨具を外周面に押し付けた状態で該研磨具を炭化珪素材の径方向を中心として回転させたりすると、外周面の研削方向と該外周面の研磨方向とが異なることとなり、研削工程において外周面に形成された研削痕が拡大するおそれがある。
これに対し、本発明では、外周面の研磨方向と研削方向とが同じであるので、研削工程において外周面に形成された研削痕が拡大することを抑制しつつ、該研削痕の深さ寸法を小さくできる。これによれば、外周面の研削痕に基づくパーティクルの発生をさらに抑制できるプラズマ処理装置用炭化珪素電極板を提供できる。

本発明のプラズマ処理装置用炭化珪素電極板及びその製造方法では、プラズマ処理装置用炭化珪素電極板の外周面を特定の方向で研磨加工することで、パーティクルの発生を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置用炭化珪素電極板を示す平面図である。 上記実施形態に係る炭化珪素材の表面を研磨する工程を示す断面図である。 上記実施形態における炭化珪素材の外周面を研磨する一例を示す側面図である。 本発明の第２実施形態における炭化珪素材の外周面の第２周面を研磨する一例を示す側面図である。 上記実施形態における炭化珪素材の外周面の環状平面を研磨する一例を示す側面図である。

以下、本発明に係るプラズマ処理装置用炭化珪素電極板及びその製造方法について、図面を用いて説明する。
［第１実施形態］
本実施形態のプラズマ処理装置用炭化珪素電極板１（以下、電極板１という）は、プラズマ処理装置としてのプラズマエッチング装置に用いられる電極板である。
電極板１は、炭化珪素の焼結体（炭化珪素材）により構成されている。具体的には、電極板１を構成する炭化珪素の焼結体は、例えば、ＹとＯとを含み、残部がＳｉＣ及び不可避不純物からなり、ＹとＯとの含有量比Ｙ／Ｏが質量比で３．８以上４．６以下の範囲内にあり、Ｙの含有量が０．８０質量％以上４．８２質量％以下の範囲とされている。なお、Ｙの含有量は、炭化珪素の焼結体全体量に対する比率である。

この電極板１は、Ｙ／Ｏが高いことから、酸素欠損を有するＹ酸化物がＳｉＣ結晶の粒界に３次元の網目状に存在している構造であると考えられ、電極板１の導電性及び熱伝導性が高められている。また、電極板１の密度比（組成から算出される理論密度に対する実際の密度の比）が９５％以上とされ、耐プラズマ性が高められている。

このような電極板１は、例えば、厚さが１〜２０ｍｍ程度、直径１００〜６００ｍｍ程度の円板状に形成されている。
また、電極板１には、図１では簡略化して示しているものの、実際には、孔径がφ０．１〜φ３ｍｍで、数ｍｍ〜１０ｍｍのピッチで数百〜５０００個程度の通気孔１１が厚さ方向に平行に貫通して形成されている。

本実施形態では、電極板１の外周面１Ｃにおける厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０以下に設定されている。
電極板１の表面１Ａ、裏面１Ｂ及び外周面１Ｃのうち、表面１Ａ及び外周面１Ｃは、上記通気孔を介して流出するプラズマ生成用のガスにより生じたプラズマにさらされる。このため、外周面１Ｃにおける厚さ方向の中心線平均粗さＲａが１．０を超えていると、表面１Ａ及び外周面１Ｃがプラズマにさらされたときに、パーティクルが発生しやすくなる。
なお、さらにパーティクル発生を抑制するため、電極板１の表面１Ａにおける径方向の中心線平均粗さＲａも、１．０以下とされていることが好ましい。

また、外周面１Ｃに形成される研削痕の深さ寸法は、５．０μｍ以下に設定されている。外周面１Ｃに形成される研削痕の深さ寸法が５．０μｍを超えていると、研削痕に基づくパーティクルが発生しやすくなる。

［電極板の製造工程］
このような電極板１は、炭化珪素の焼結体（炭化珪素材）を形成する焼結体形成工程、炭化珪素材を研削する研削工程、研削された炭化珪素材に複数の通気孔を形成する通気孔形成工程、及び通気孔の形成された炭化珪素材を研磨する研磨工程を備える製造方法により製造される。以下、この製造方法について詳しく説明する。

［焼結体形成工程］
焼結体形成工程では、ＳｉＣ粉末とＹ酸化物粉末とを混合し、混合物を所定形状（例えば、円筒状）のモールド内に充填し、ホットプレス装置を用いて加圧焼成して焼結体を作成する。このホットプレス装置内の雰囲気は、Ｙ酸化物粉末としてＹ_２Ｏ_３粉末を用いた場合、炭化ガスや水素ガスを含む還元雰囲気とされ、Ｙ酸化物粉末として予め炭化ガスや水素ガスを含む還元雰囲気中で焼成して得た酸素欠損を有するＹ酸化物粉末を用いた場合、真空雰囲気若しくはアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガス雰囲気とされる。
また、焼成温度は１９００℃以上２１００℃以下が好ましく、焼成時の圧力は２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ以下であることが好ましい。

［研削工程］
研削工程では、研削装置により焼結体形成工程により形成された炭化珪素材の表面及び外周面を研削する。この炭化珪素材の表面を研削する際には、回転する研削ホイールを炭化珪素材の表面に押し当てた状態で炭化珪素材と研削ホイールとを相対回転させることにより該表面を研削する。
また、炭化珪素材の外周面を研削する際には、研削ホイールを炭化珪素材の外周面に押し当てた状態で、炭化珪素材と研削ホイールとを相対回転させることにより外周面を研削する。例えば、炭化珪素材のみが回転してもよいし、研削ホイールが炭化珪素材の外周に沿って回転してもよい。この研削工程において炭化珪素材の外周面が研削されると、周方向に延びる研削痕が炭化珪素材の外周面に形成される。

［通気孔形成工程］
通気孔形成工程では、研削工程により表面１０Ａ及び外周面１０Ｃの研削がなされた研削後の炭化珪素材１０に複数の通気孔をレーザ加工やドリル加工により形成される。

［研磨工程］
研磨工程では、通気孔の形成された炭化珪素材１０の表面１０Ａ及び外周面１０Ｃを表面研磨装置３０及び外周面研磨装置４０のそれぞれにより研磨する。
表面研磨装置３０は、図２に示すように、炭化珪素材１０の裏面１０Ｂを押圧するプレッシャープレート３１と、プレッシャープレート３１の内側に貼付され、炭化珪素材１０を吸着固定する吸着パッド３２と、炭化珪素材１０の表面１０Ａを研磨する研磨具３４が表面に貼付された定盤３３とを備えている。

この研磨具３４は、サテン織シルク、平織ポリエステルや不織布、アセテート、ウール、合成短織維ナップ等により構成され、そのダイヤモンド粒子の粒径が０．２５μｍ以上４５μｍ以下に設定されたダイヤモンド琢磨布、粒度が♯６０〜♯２２０（平均粒径０．２６ｍｍ〜０．０７２ｍｍ）のダイヤモンド砥石、粒度が♯６０〜♯８００（平均粒径０．２６ｍｍ〜０．０２ｍｍ）のダイヤモンドシート、平均粒径が２０μｍ〜３００μｍのダイヤモンドがメタルで固定されたダイヤモンドパット、及び粒度が♯８０〜♯４０００（平均粒径０．２ｍｍ〜０．００４ｍｍ）のＳｉＣ粒子が塗布されたＳｉＣ研磨紙等により構成される。

また、プレッシャープレート３１の押圧力は、３０〜１００ｇ／ｃｍ^２に設定されている。このプレッシャープレート３１が吸着パッド３２を介して炭化珪素材１０を研磨具３４に上記圧力にて押圧した状態で、０．５〜３時間、５〜６０ｒｐｍで回転させることにより、研磨具３４により表面１０Ａが研磨される。これにより、炭化珪素材１０の表面１０Ａ（電極板１の表面１Ａ）における径方向の中心平均粗さＲａが１．０以下となる。

外周面研磨装置４０は、図３に示すように、炭化珪素材１０を該炭化珪素材１０の周方向に回転させる回転装置４１と、炭化珪素材１０の外周面１０Ｃを研磨する研磨具４３が固定された押圧部材４２とを備えている。
この研磨具４３は、上記研磨具３４と同様の構成とされている。

また、押圧部材４２は、研磨具４３を介して炭化珪素材１０の外周面１０Ｃを押圧し、その押圧力は、３０〜１００ｇ／ｃｍ^２に設定されている。この押圧部材４２は、炭化珪素材１０の厚さ以上の厚さに形成されており、これにより炭化珪素材１０の外周面１０Ｃを厚さ方向にわたって押圧できるようになっている。このような押圧部材４２は、研磨具４３を外周面１０Ｃに押し付けた状態で固定され、炭化珪素材１０を回転装置４１によって研削工程において回転された方向と同方向に、５〜６０ｒｐｍで回転させることにより外周面１０Ｃを研磨する。研磨時間は、例えば、０．５〜３時間である。
これにより、炭化珪素材１０の外周面１０Ｃ（電極板１の外周面１Ｃ）における厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０以下となる。

ここで、研磨工程において研磨具４３を外周面１０Ｃに押し付けた状態で炭化珪素材１０の厚さ方向に移動させたり、研磨具４３を炭化珪素材１０の径方向を中心として回転させたりすると、外周面１０Ｃの研削方向と該外周面１０Ｃの研磨方向とが異なることとなり、研削工程において外周面１０Ｃに形成された研削痕が拡大するおそれがある。
これに対し、本実施形態では、研磨具４３を押圧部材４２により外周面１０Ｃに押し付けた状態で、炭化珪素材１０を回転させることにより外周面１０Ｃを研磨し、外周面１０Ｃの研磨方向と研削方向とが同じであるので、研削工程において外周面１０Ｃに形成された研削痕が拡大することを抑制しつつ、該研削痕の深さ寸法を５．０μｍ以下にできる。これによれば、外周面１０Ｃの研削痕に基づくパーティクルの発生を抑制できる。

このように本実施形態の製造方法により製造される電極板１の表面１Ａ及び外周面１Ｃは、中心線平均粗さＲａが１．０以下であり、外周面１Ｃに形成される研削痕の深さ寸法が５．０μｍ以下に設定されているので、表面１Ａ及び外周面１Ｃにおけるパーティクルの発生を抑制でき、特に、外周面１Ｃの研削痕に基づくパーティクルの発生を抑制できる。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、電極板１（炭化珪素材１０）は、円板状に形成され、外周面１０Ｃは、裏面１０Ｂから表面１０Ａまで延びる一面により形成されていた。しかしながら、これに限らず、例えば、図４及び図５に示すように外周面が段形状に形成されることとしてもよい。
第２実施形態の炭化珪素材１０Ｄは、略円板状に形成され、図４に示すように、表面１０Ｅと、表面１０Ｅよりも外径の大きい裏面１０Ｆと、外周面１０Ｇを備える。外周面１０Ｇは、表面１０Ｅから裏面１０Ｆに向けて延びる第１周面１０Ｈと、裏面１０Ｆから表面１０Ｅに向けて延びる第２周面１０Ｉと、第１周面１０Ｈの端部から外側に向けて延び第２周面１０Ｉの端部に接続される環状平面１０Ｊとを備えている。すなわち、本実施形態の外周面１０Ｇは、図４に示すように段形状に形成されている。

次に、この外周面１０Ｇの研削工程及び研磨工程について説明する。
［研削工程］
研削工程において炭化珪素材の表面は、第１実施形態と同様に研削する。
一方、炭化珪素材の外周面を研削する際には、研削ホイールを炭化珪素材の外周面に押し当てた状態で、炭化珪素材と研削ホイールとを相対回転させることにより径の小さい第１周面１０Ｈと環状平面１０Ｊとを研削する。その後、該外周面の下側半分の領域に研削ホイールを押し当てた状態で、炭化珪素材と研削ホイールとを再度相対回転させることにより第２周面１０Ｉを研削する。これにより、炭化珪素材１０Ｄの外周面１０Ｇが図４に示す形状となる。

［研磨工程］
外周面研磨装置４０Ａは、炭化珪素材１０Ｄを該炭化珪素材１０Ｄの周方向に回転させる回転装置４１と、炭化珪素材１０Ｄの外周面１０Ｇを研磨する研磨具４３が固定された押圧部材４２と、これらに加えて、外周面１０Ｇの環状平面１０Ｊに向けて研磨具４３を押圧する押圧部材４４を備えている。
まず、第２周面を第１実施形態と同様、図４に示すようにして研磨し、その後、第１周面１０Ｈを第２周面１０Ｉと同様に研磨する。そして、図５に示すように、押圧部材４４は研磨具４３を介して環状平面１０Ｊを押圧し、その押圧力は、３０〜１００ｇ／ｃｍ^２に設定されている。この押圧部材４４は、研磨具４３を環状平面１０Ｊに押し付けた状態で固定され、炭化珪素材１０Ｄを回転装置４１によって研削工程において回転された方向と同方向に、０．５〜３時間、５〜６０ｒｐｍで回転させることにより外周面１０Ｃを研磨する。
これにより、炭化珪素材１０Ｄの外周面１０Ｇ（第２実施形態の電極板の外周面）の厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０以下となる。
したがって、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記第１実施形態では、外周面１０Ｃは、表面１０Ａから裏面１０Ｂに向けて延びる垂直な面により構成されることとしたが、これに限らず、例えば、表面１０Ａから裏面１０Ｂに向けて傾斜して伸びるテーパー面により構成されてもよい。この場合、押圧部材４２が該テーパー面に沿う形状であればよい。

上記第１実施形態では、押圧部材４２は、研磨具４３を外周面１０Ｃに押し付けた状態で固定され、炭化珪素材１０を回転装置４１によって研削工程において回転された方向と同方向に回転させることにより外周面１０Ｃを研磨することとしたが、これに限らず、例えば、炭化珪素材１０を固定した状態で、研磨具４３が炭化珪素材１０の外周面に沿って回転することとしてもよいし、これらのいずれもが回転することとしてもよい。すなわち、炭化珪素材１０の周方向に沿う研削方向に対して同じ研磨方向となるように炭化珪素材１０と研磨具４３とが相対回転すればよい。また、第２実施形態においても同様である。
上記第１実施形態では、電極板１を炭化珪素の焼結体により構成したが、これに限らず、ＣＶＤ法など焼結以外の方法により形成された炭化珪素を用いてもよい。
上記第２実施形態では、第２周面１０Ｉ及び第１周面１０Ｈを研磨した後、環状平面１０Ｊを研磨することとしたが、これに限らず、例えば、第２周面１０Ｉを研磨した後、押圧部材４４により研磨具４３を第１周面１０Ｈ及び環状平面１０Ｊに押し付けた状態で固定し、炭化珪素材１０Ｄを回転させて、これらを同時に研磨することとしてもよい。

炭化珪素材として、表面及び外周面が研削された炭化珪素の焼結体を用意した。諸条件を変更しながら炭化珪素材の表面及び外周面を研磨し、研磨後の炭化珪素材（電極板）をプラズマエッチング装置に装着して、プラズマエッチング時間経過後のパーティクルの数に関する実験を行った。得られた従来例１〜３、比較例１〜６及び実施例１〜６のサンプルについて、表１〜３を参照しながら説明する。

［プラズマエッチング装置の条件］
なお、プラズマエッチング装置の条件は、チャンバー内圧力を１０^−１Ｔｏｒｒとし、プラズマ生成用のガスの組成は、９０ｓｃｃｍＣＨＦ_３+４ｓｃｃｍＯ_２+１５０ｓｃｃｍＨｅとした。また、高周波電力は２ｋＷとし、周波数は２０ｋＨｚとした。

［中心線平均粗さＲａ］
表面の径方向における中心平均粗さＲａ（μｍ）は、測定された粗さ曲線を中心線から折り返し、その粗さ曲線と中心線とで囲まれた領域の面積の総和を求め、これを測定長さで除した値である。この粗さ曲線は、接触式測定装置によって測定され、表面についての測定長さは、径方向に１ｍｍとした。また、表面についての測定位置は、円形状の表面の中心と、中心から２００ｍｍ離れた箇所の０°位置、９０°位置、１８０°位置、２７０°位置の計５箇所を測定し、その５つの中心平均粗さＲａの平均値を比較した。
また、外周面についての測定長さは、厚さ方向に１ｍｍとし、外周面の厚さ方向における中心平均粗さＲａの測定位置は、外周面を９０°毎（０°位置、９０°位置、１８０°位置及び２７０°位置）の計４箇所を測定し、その４つの中心平均粗さＲａの平均値を比較した。

［最大加工ダメージ深さ］
光学顕微鏡にて、各サンプル材の研磨加工がなされた面の１ｍｍ角の加工ダメージの最大深さ（研削痕の最大深さ寸法）を測定した。表面は、円形状の表面の中心と、中心から２００ｍｍ離れた箇所の０°位置、９０°位置、１８０°位置、２７０°位置の計５箇所を測定し、その中で最も深さが大きいものを最大加工ダメージ深さとして測定した。
また、外周面は、該外周面を９０°毎（０°位置、９０°位置、１８０°位置及び２７０°位置）の計４箇所を測定し、その中で最も深さが大きいものを最大加工ダメージ深さとして測定した。
このような加工ダメージを測定するためのサンプル材は、以下のように形成される。まず、研磨加工がなされた面を切断しない状態とし、他の５面を切断して２ｍｍ角のサンプルを採取し、研磨加工面の断面が観察できるように樹脂に埋め込む。そして、サンプル採取時の切断による加工ダメージを除去するため、観察面を０．５ｍｍ研磨する。この研磨は、新たな加工ダメージの発生を抑制するため、観察面を切断面に対して水平となるように研磨する。このようにして形成されたサンプル材は、上記サンプルを採取する際の切断の影響を考慮し、上部０．５ｍｍ及び下部０．５ｍｍは観察領域には含まず、観察断面の中央側１ｍｍ幅（上記１ｍｍ角）について、観察領域とした。
なお、外周面は、外周から内周方向に入る深さ寸法を測定し、表面は、該表面から内部方向に入る深さ寸法を測定した。

［研磨条件］
また、研磨条件は、表面及び外周面ともに、サテン織シルクにより構成され、ダイヤモンド粒子の粒径が３μｍであるダイヤモンド琢磨布を用いて研磨し、以下の６種類の研磨加工を表面及び外周面のそれぞれに施した。

［未研磨］
この未研磨の状態のものを従来例とした。
［対ツール垂直研磨加工］
この対ツール垂直研磨加工（表１〜３では、対ツール垂直研磨という）では、研削加工において研削ホイールにより形成された研削痕（ツール目）に対して直交する方向に研磨具を移動させながら、炭化珪素材の表面又は外周面を研磨する研磨加工を２時間実行した。
［対ツール回転研磨加工］
この対ツール回転研磨加工（表１〜３では、対ツール回転研磨という）では、研削加工の研削ホイールにより形成された研削痕（ツール目）を考慮することなく、炭化珪素材を回転させるとともに研磨具を炭化珪素材の径方向又は該径方向に直交する方向を中心として回転させて表面又は外周面を研磨する研磨加工を２時間実行した。

［対ツール水平研磨加工１］
この対ツール水平研磨加工１（表１〜３では、対ツール水平研磨１という）では、研削加工の研削ホイールにより形成された研削痕（ツール目）に対して水平に（研削方向と同方向に）表面又は外周面を研磨する研磨加工を１時間実行した（ハーフミラー加工）。
［対ツール水平研磨加工２］
この対ツール水平研磨加工２（表１〜３では、対ツール水平研磨２という）では、ツール目に対して水平に表面又は外周面を研磨する研磨加工を２時間実行した（ミラー加工）。
［対ツール水平研磨加工３］
この対ツール水平研磨加工３では、ツール目に対して水平に表面を研磨する研磨加工を３時間以上実行した。

表１は、炭化珪素材の表面に対ツール水平研磨加工３が実行された例を示す表である。この表面の径方向における中心平均粗さＲａは０．０１であり、最大加工ダメージ深さ（研削痕の最大深さ寸法）は０μｍである。この対ツール水平研磨加工３が実行された炭化珪素材の外周面に対して、研磨条件を上述した未研磨、対ツール垂直研磨加工、対ツール回転研磨加工、対ツール水平研磨加工１及び対ツール水平研磨加工２とした研磨を実施した。以下の表２，３も同様である。
表２は炭化珪素材の表面に対ツール水平研磨加工２が実行された例を示す表である。この対ツール水平研磨加工２が実行された表面の径方向における中心平均粗さＲａは０．１であり、最大加工ダメージ深さは２μｍである。
表３は炭化珪素材の表面に対ツール水平研磨加工１が実行された例を示す表である。この対ツール水平研磨加工１が実行された表面の径方向における中心平均粗さＲａは１．０であり、最大加工ダメージ深さは５μｍである。

［プラズマエッチング時間経過後のパーティクルの数］
以上のような研磨加工がなされた炭化珪素材（電極板）を上記条件のプラズマエッチング装置に装着して、プラズマエッチング時間経過後のパーティクルの数を評価した。
具体的には、表１〜３の各種条件においてプラズマエッチングを５００時間行い、プラズマエッチング開始から１時間、５０時間、１００時間、２００時間、３００時間、４００時間及び５００時間を経過した時点でのモニターウェーハ上のパーティクル数を測定した。このパーティクル数の測定は、パーティクルカウンター（トプコン製 ＷＭ−３０００）を使用し、モニターウェーハ上をレーザ光により走査し、付着したパーティクルからの光散乱強度を測定することによりパーティクルの位置及び大きさを検出することにより行った。

炭化珪素材の外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０以下であり、外周面に形成される研削痕の深さ寸法が５．０μｍ以下である実施例１〜６は、プラズマエッチング装置にて５００時間使用された場合でもパーティクルの発生数が３３０個以下であった。

一方、従来例１〜３及び比較例１〜６は、炭化珪素材の外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａ及び外周面に形成される研削痕の深さ寸法が上記範囲内でないことから、パーティクルの発生数が多く、実施例１〜６に比べて劣っていた。

また、上記表１〜３において、外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａ、最大加工ダメージ深さ及びパーティクルの数は、炭化珪素材における外周面の加工条件（研磨条件）により大きく異なり、外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａ、最大加工ダメージ深さ及びパーティクルの数のそれぞれにおいて、対ツール水平研磨加工２が最も好ましく、これに次いで対ツール水平研磨加工１が好ましいことがわかった。すなわち、炭化珪素材における外周面の研磨は、研削方向と同方向に行うことが好ましいことがわかった。

１ プラズマ処理装置用電極板
１Ａ 表面
１Ｂ 裏面
１Ｃ 外周面
１０ 炭化珪素材
１０Ａ 表面
１０Ｂ 裏面
１０Ｃ 外周面
１０Ｄ 炭化珪素材
１０Ｅ 表面
１０Ｆ 裏面
１０Ｇ 外周面
１０Ｈ 第１周面
１０Ｉ 第２周面
１０Ｊ 環状平面
１１ 通気孔
３０ 表面研磨装置
３１ プレッシャープレート
３２ 吸着パッド
３３ 定盤
３４ 研磨具
４０ 外周面研磨装置
４０Ａ 外周面研磨装置
４１ 回転装置
４２ 押圧部材
４３ 研磨具
４４ 押圧部材

Claims (2)

1. プラズマ生成用のガスを通過させる複数の通気孔を有する円板状のプラズマ処理装置用電極板であって、
   炭化珪素材により構成され、
   外周面における厚さ方向の中心平均粗さＲａが１．０μｍ以下であり、
   前記外周面に形成される研削痕の深さ寸法が５．０μｍ以下であることを特徴とするプラズマ処理装置用炭化珪素電極板。
2. プラズマ生成用のガスを通過させる複数の通気孔を有する円板状のプラズマ処理装置用電極板の製造方法であって、
   炭化珪素材の外周面を研削する研削工程と、
   前記研削工程後に、前記外周面を研磨する研磨工程と、を備え、
   前記研磨工程では、前記外周面を研磨する際に、前記炭化珪素材の周方向に沿う研削方向に対して同じ研磨方向となるように前記炭化珪素材と研磨具とを相対回転させることを特徴とするプラズマ処理装置用炭化珪素電極板の製造方法。

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