WO2014013864A1 - 上部電極、及びプラズマ処理装置 - Google Patents

上部電極、及びプラズマ処理装置 Download PDF

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WO2014013864A1
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plasma processing
plasma
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道茂 斎藤
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    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying

Definitions

  • Various aspects and embodiments of the present invention relate to an upper electrode and a plasma processing apparatus.
  • plasma processing apparatuses that perform plasma processing for the purpose of thin film deposition or etching are widely used.
  • the plasma processing apparatus include a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus that performs a thin film deposition process, a plasma etching apparatus that performs an etching process, and the like.
  • the plasma processing apparatus is, for example, disposed in a processing container that defines a plasma processing space, a mounting table in which a substrate to be processed is installed in the processing container, and a mounting table that faces the mounting table through the plasma processing space, and has conductivity.
  • An upper electrode including an electrode plate is provided.
  • the upper part of the member is relatively high in thermal conductivity in order to suppress the temperature rise.
  • electrode plates for electrodes For example, in Patent Document 1, a plate-like member in which a process gas flow path for plasma processing is formed is formed of a conductive material having high thermal conductivity, and the surface of the flow path of the plate-like member on the outlet side is formed.
  • the electrode plate is cooled by detachably installing the electrode plate of the upper electrode.
  • the conventional technology it is difficult to maintain the uniformity of the temperature of the upper electrode. That is, in the prior art, since the electrode plate is detachably installed on the surface on the outlet side of the flow path of the plate-like member in which the process gas flow path is formed, the electrode plate is bent by its own weight. A gap is generated between the plate member and the electrode plate, so that heat is hardly transmitted from the electrode plate to the plate member. As a result, in the prior art, the temperature uniformity of the upper electrode may be impaired.
  • the upper electrode includes a plate member and an electrode portion.
  • the plate-like member is formed with a flow path through which a processing gas used for plasma processing flows.
  • the electrode portion is formed in a film shape by spraying silicon on the surface of the plate-like member on the outlet side of the flow path.
  • an upper electrode capable of maintaining temperature uniformity of the upper electrode and a plasma processing apparatus are realized.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an upper electrode according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of Modification 1 of the upper electrode according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of Modification 2 of the upper electrode according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of Modification 3 of the upper electrode according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of Modification 4 of the upper electrode according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of Modification 5 of the upper electrode according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of Modification 6 of the upper electrode according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of Modification 7 of the upper electrode according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment.
  • the plasma processing apparatus 2 is configured as a capacitively coupled parallel plate plasma etching apparatus, and has a processing chamber 21 that is a processing container that defines a plasma processing space for performing plasma processing.
  • a support base 23 is disposed at the bottom of the processing chamber 21 which is a processing container via an insulating plate 22 made of ceramics or the like.
  • a susceptor 24 made of, for example, aluminum and constituting a lower electrode is provided on the support base 23.
  • An electrostatic chuck 25 that attracts and holds a wafer W as a substrate to be processed by electrostatic force is provided at the upper center of the susceptor 24.
  • the electrostatic chuck 25 has a structure in which an electrode 26 made of a conductive film is sandwiched between a pair of insulating layers.
  • a DC power source 27 is electrically connected to the electrode 26.
  • a conductive focus ring (correction ring) 25a made of, for example, silicon is disposed on the susceptor 24 so as to surround the electrostatic chuck 25 in order to improve etching uniformity.
  • reference numeral 28 denotes a cylindrical inner wall member made of, for example, quartz, and is provided so as to surround the susceptor 24 and the support base 23.
  • a refrigerant chamber 29 is provided along the circumferential direction of the support base 23.
  • a coolant having a predetermined temperature for example, cooling water
  • a chiller unit (not shown) provided outside through the pipes 30a and 30b
  • the processing temperature of the wafer W on the susceptor 24 depends on the coolant temperature.
  • a heat transfer gas such as He gas from a heat transfer gas supply mechanism (not shown) is supplied between the upper surface of the electrostatic chuck 25 and the back surface of the wafer W via the gas supply line 31.
  • the upper electrode 4 is provided above the susceptor 24, which is the lower electrode, so as to face the susceptor 24 through the plasma processing space of the processing chamber 21.
  • a space between the upper electrode 4 and the susceptor 24 becomes a plasma processing space for generating plasma.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an upper electrode according to an embodiment.
  • the upper electrode 4 includes a plate-like member 41 as an electrode main body portion and an electrode portion 42.
  • the plate-like member 41 is supported on the upper part of the processing chamber 21 via the insulating shielding member 45.
  • the plate-like member 41 is an electrode that is formed into a disc shape by a conductive material having a relatively high thermal conductivity, such as aluminum whose surface is anodized, and is heated by plasma generated in the plasma treatment space. It functions as a cooling plate that cools the portion 42.
  • a gas introduction port 46 for introducing a processing gas for plasma processing, a gas diffusion chamber 43 for diffusing the processing gas introduced from the gas introduction port 46, and the gas diffusion chamber 43 are dispersed. Gas flow holes 43a, which are flow paths through which the processing gas flows, are formed.
  • the electrode part 42 is formed in a film shape by thermal spraying of silicon on the surface 41a on the outlet side of the gas flow hole 43a of the plate-like member 41.
  • the electrode portion 42 is formed in a film shape by spraying silicon on the surface 41 a on the outlet side of the gas flow hole 43 a of the plate member 41, and the shape of the plate member 41 is formed. It is formed in a disk shape corresponding to.
  • a plasma spraying method is used as a silicon spraying method.
  • an inert gas in a nozzle is energized to generate a plasma flow, a sprayed material such as powdered silicon is injected into the generated plasma flow, and the plasma flow into which the sprayed material is charged is discharged from the nozzle.
  • a sprayed material such as powdered silicon
  • the plasma flow into which the sprayed material is charged is discharged from the nozzle.
  • This is a film forming technique for forming a film by spraying on a workpiece.
  • Plasma spraying has the property that the adhesion between the workpiece and the film is relatively high.
  • the coating formed by the plasma spraying method has characteristics of high hardness, strong adhesion between particles, high density, and a smooth shape.
  • the plasma spraying method also has a characteristic that the thermal distortion of the workpiece is small and deterioration of the workpiece can be suppressed.
  • the electrode portion 42 is formed with a gas introduction hole 42a that penetrates the electrode portion 42 in the thickness direction.
  • the gas introduction holes 42 a are arranged so as to overlap the outlets of the gas flow holes 43 a of the plate-like member 41. As a result, the processing gas supplied to the gas diffusion chamber 43 is dispersed and supplied into the processing chamber 21 through the gas flow holes 43a and the gas introduction holes 42a.
  • the concentration of boron (boron) added to silicon is adjusted at the peripheral portion of the electrode portion 42 and the central portion of the electrode portion 42.
  • the specific resistance of the peripheral portion of the electrode portion 42 and the specific resistance of the central portion of the electrode portion 42 are set to different values.
  • the specific resistance of the peripheral portion of the electrode portion 42 and the specific resistance of the central portion of the electrode portion 42 are set to different values in the range of 0.01 m ⁇ cm to 100 ⁇ cm.
  • the specific resistance of the central portion of the electrode portion 42 is adjusted by adjusting the concentration of boron in silicon in the central portion of the electrode portion 42 to a value larger than the concentration of boron in silicon in the peripheral portion of the electrode portion 42. It is set to a value larger than the specific resistance of the peripheral portion of the electrode portion 42. Thereby, the impedance of the center part of the electrode part 42 with respect to plasma becomes larger than the peripheral part of the electrode part 42.
  • the specific resistance of the central portion of the electrode portion 42 is adjusted by adjusting the concentration of boron in silicon in the central portion of the electrode portion 42 to a value smaller than the concentration of boron in silicon in the peripheral portion of the electrode portion 42. Is set to a value smaller than the specific resistance of the peripheral portion of the electrode portion 42. Thereby, the impedance of the central part of the electrode part 42 with respect to plasma becomes smaller than the peripheral part of the electrode part 42.
  • a gas supply pipe 47 is connected to the gas inlet 46 of the plate member 41.
  • a processing gas supply source 48 is connected to the gas supply pipe 47.
  • the gas supply pipe 47 is provided with a mass flow controller (MFC) 49 and an opening / closing valve V1 in order from the upstream side.
  • a gas such as a fluorocarbon gas (CxFy) such as C 4 F 8 gas is supplied from the processing gas supply source 48 to the gas diffusion chamber 43 through the gas supply pipe 47 as a processing gas for etching, for example. Thereafter, it is supplied into the processing chamber 21.
  • the gas supply pipe 47, the processing gas supply source 48, and the upper electrode 4 constitute a processing gas supply unit.
  • a variable DC power source 52 is electrically connected to the upper electrode 4 via a low pass filter (LPF) 51.
  • the variable DC power supply 52 can be turned on / off by an on / off switch 53.
  • the controller 54 controls the current / voltage of the variable DC power supply 52 and the on / off of the on / off switch 53.
  • the on / off switch 53 When a high frequency is applied from the first and second high frequency power sources 62 and 64 to the susceptor 24 to generate plasma in the plasma processing space, the on / off switch 53 is turned on via the controller 54 and the upper electrode 4 is turned on. A predetermined direct current negative voltage is applied to.
  • a cylindrical ground conductor 21 a is provided so as to extend upward from the side wall of the processing chamber 21 above the height position of the upper electrode 4.
  • the ground conductor 21a has a top wall at the top thereof.
  • a first high frequency power supply 62 is electrically connected to the susceptor 24, which is the lower electrode, via a matching unit 61.
  • a second high frequency power supply 64 is connected to the susceptor 24 via a matching unit 63.
  • the first high frequency power supply 62 has a role of generating a plasma in a plasma processing space between the upper electrode 4 and the susceptor 24 by outputting a high frequency power of 27 MHz or higher, for example, 40 MHz. Etching is performed on the wafer W by the plasma generated in the plasma processing space.
  • the second high frequency power supply 64 has a role of drawing ion species generated by outputting high frequency power of 13.56 MHz or less, for example, 2 MHz, into the wafer W held by the electrostatic chuck.
  • An exhaust port 71 is provided at the bottom of the processing chamber 21, and an exhaust device 73 that is an exhaust unit is connected to the exhaust port 71 via an exhaust pipe 72.
  • the exhaust device 73 has a vacuum pump, for example, and can reduce the inside of the processing chamber 21 to a desired vacuum pressure.
  • a loading / unloading port 74 for the wafer W is provided on the side wall of the processing chamber 21, and the loading / unloading port 74 can be opened and closed by a gate valve 75.
  • 76 and 77 are deposition shields, and the deposition shield 76 is provided along the inner wall surface of the processing chamber 21, and has a role of preventing etching by-products (depots) from adhering to the processing chamber 21. It is detachably provided on the inner wall surface.
  • a conductive member (GND block) 79 connected to the ground in a DC manner is provided at substantially the same height position as the wafer W in the portion constituting the inner wall of the processing chamber 21 of the deposition shield 76. Discharge is prevented.
  • the electrode member 42 and the electrode are formed by spraying silicon on the surface 41a on the outlet side of the gas flow hole 43a of the plate member 41 to form the electrode portion 42 in a film shape. It is possible to avoid a situation in which a gap serving as a thermal resistance occurs between the portion 42 and the portion 42. As a result, according to the present embodiment, the uniformity of the temperature of the upper electrode 4 including the plate-like member 41 and the electrode portion 42 can be maintained, so that the entire surface to be processed of the wafer W is uniform. Plasma treatment can be performed.
  • the electrode portion 42 of the upper electrode 4 is worn by being damaged by the plasma.
  • the electrode part 42 is formed in a film shape by spraying silicon on the surface 41a on the outlet side of the gas flow hole 43a of the plate-like member 41, the electrode part 42 of the upper electrode 4 is formed. Even when the electrode is consumed, the silicon can be sprayed again to easily form the electrode portion 42 into a film shape. As a result, according to the present embodiment, it is possible to make it unnecessary to replace the entire upper electrode 4, and thus it is possible to suppress an increase in cost associated with the replacement.
  • the specific resistance of the peripheral part of the electrode part 42 and the specific resistance of the central part of the electrode part 42 are set to different values, thereby appropriately controlling the impedance of the electrode part 42 with respect to plasma. can do.
  • uniform plasma processing can be performed on the entire processing target surface of the wafer W.
  • silicone is adjusted with the peripheral part of the electrode part 42, and the center part of the electrode part 42, and the specific resistance of the peripheral part of the electrode part 42 and the electrode part 42 are adjusted.
  • the upper electrode 4 in which the specific resistance of the central portion is set to a different value is shown.
  • the embodiment is not limited to this. Hereinafter, modifications of the upper electrode 4 will be described.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of Modification 1 of the upper electrode according to the embodiment.
  • the upper electrode 104 according to the modified example 1 is different from the upper electrode 4 described with reference to FIG. 2 in that an electrode unit 142 is provided instead of the electrode unit 42. Therefore, the description of the same configuration as the upper electrode 4 described in FIG. 2 is omitted.
  • the silicon film thickness is adjusted between the peripheral portion of the electrode portion 142 and the central portion of the electrode portion 142, thereby changing the ratio of the peripheral portion of the electrode portion 142.
  • the resistance and the specific resistance at the center of the electrode part 142 are set to different values.
  • the specific resistance of the peripheral portion of the electrode portion 142 and the specific resistance of the central portion of the electrode portion 142 are set to different values in the range of 0.01 m ⁇ cm to 100 ⁇ cm.
  • the specific resistance of the central portion of the electrode portion 142 is reduced by adjusting the thickness of the silicon at the central portion of the electrode portion 142 to be larger than the thickness of the silicon at the peripheral portion of the electrode portion 142. It is set to a value larger than the specific resistance of the peripheral edge. Thereby, the impedance of the central part of the electrode part 142 with respect to plasma becomes larger than the peripheral part of the electrode part 142.
  • the film thickness of silicon at the center portion of the electrode portion 142 is adjusted to be larger than the film thickness of silicon at the peripheral portion of the electrode portion 142, thereby Since the specific resistance is set to a value larger than the specific resistance of the peripheral portion of the electrode portion 142, the impedance of the electrode portion 142 with respect to plasma can be appropriately controlled. As a result, according to the upper electrode 104 of Modification 1, uniform plasma processing can be performed on the entire surface of the wafer W to be processed.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of Modification 2 of the upper electrode according to the embodiment.
  • the upper electrode 204 according to the modified example 2 is different from the upper electrode 4 described with reference to FIG. 2 in that an electrode part 242 is provided instead of the electrode part 42. Therefore, the description of the same configuration as the upper electrode 4 described in FIG. 2 is omitted.
  • the silicon film thickness is adjusted between the peripheral portion of the electrode portion 242 and the central portion of the electrode portion 242, thereby changing the ratio of the peripheral portion of the electrode portion 242.
  • the resistance and the specific resistance at the center of the electrode portion 242 are set to different values.
  • the specific resistance of the peripheral portion of the electrode portion 242 and the specific resistance of the central portion of the electrode portion 242 are set to different values in the range of 0.01 m ⁇ cm to 100 ⁇ cm.
  • the specific resistance of the central part of the electrode part 242 is reduced by adjusting the silicon film thickness in the central part of the electrode part 242 to be smaller than the silicon film thickness in the peripheral part of the electrode part 242. It is set to a value smaller than the specific resistance of the peripheral edge. Thereby, the impedance of the center part of the electrode part 242 with respect to plasma becomes smaller than the peripheral part of the electrode part 242.
  • the silicon film thickness at the central part of the electrode part 242 is adjusted to be smaller than the silicon film thickness at the peripheral part of the electrode part 242, so that the central part of the electrode part 242 Since the specific resistance is set to a value smaller than the specific resistance of the peripheral portion of the electrode part 242, the impedance of the electrode part 242 with respect to plasma can be appropriately controlled.
  • uniform plasma processing can be performed on the entire surface to be processed of the wafer W.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of Modification 3 of the upper electrode according to the embodiment.
  • the upper electrode 304 according to Modification 3 is different from the upper electrode 4 described with reference to FIG. 2 in that a ceramic film portion 344 is formed between the plate-like member 41 and the electrode portion 42. Therefore, the description of the same configuration as the upper electrode 4 described in FIG. 2 is omitted.
  • the upper electrode 304 of Modification 3 has a ceramic film part 344 formed in a film shape by spraying ceramic between the plate-like member 41 and the electrode part 42.
  • alumina Al 2 O 3
  • Y 2 O 3 yttria
  • the ceramic film part 344 is formed over the entire surface of the plate-like member 41 and the electrode part 42.
  • the ceramic film part 344 is formed with openings that overlap the gas flow holes 43a of the plate-like member 41 and the gas introduction holes 42a of the electrode part 42. Thereby, the processing gas supplied to the gas diffusion chamber 43 is dispersed and supplied into the processing chamber 21 through the gas flow hole 43a, the opening of the ceramic film portion 344 and the gas introduction hole 42a.
  • the ceramic film portion 344 can protect the plate-like member 41 from plasma and can appropriately control the impedance of the electrode portion 42 with respect to plasma.
  • uniform plasma processing can be performed on the entire processing target surface of the wafer W.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of Modification 4 of the upper electrode according to the embodiment.
  • the upper electrode 404 according to the modification 4 has the same configuration as the upper electrode 304 described with reference to FIG. 5, and the upper electrode 404 described with reference to FIG. 5 is provided with a ceramic film portion 444 instead of the ceramic film portion 344. Different from 304. Therefore, the description of the same configuration as the upper electrode 304 described in FIG. 5 is omitted.
  • the upper electrode 404 of Modification 4 has a ceramic film part 444 formed in a film shape by spraying ceramic between the plate-like member 41 and the electrode part 42.
  • alumina Al 2 O 3
  • Y 2 O 3 yttria
  • the ceramic film part 444 is formed at a position corresponding to the central part of the electrode part 42. That is, in the upper electrode 404 of the modified example 4, the ceramic film portion 444 is not formed over the entire surface of the electrode portion 42, but the ceramic film portion 444 is formed only at a position corresponding to the central portion of the electrode portion 42.
  • the plate-like member 41 is protected from plasma by the ceramic film portion 444 formed at a position corresponding to the central portion of the electrode portion 42, and the central portion of the electrode portion 42 with respect to plasma.
  • the impedance can be increased.
  • uniform plasma processing can be performed on the entire processing target surface of the wafer W.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of Modification 5 of the upper electrode according to the embodiment.
  • the upper electrode 504 according to the modification 5 is different from the upper electrode 304 described with reference to FIG. 5 in that a ceramic film part 544 is provided instead of the ceramic film part 344. Therefore, the description of the same configuration as the upper electrode 304 described in FIG. 5 is omitted.
  • the upper electrode 504 of the modified example 5 has a ceramic film part 544 formed into a film shape by spraying ceramic between the plate-like member 41 and the electrode part 42.
  • alumina Al 2 O 3
  • Y 2 O 3 yttria
  • the ceramic film part 544 is formed at a position corresponding to the peripheral part of the electrode part 42. That is, in the upper electrode 504 of the modified example 5, the ceramic film part 544 is not formed over the entire surface of the electrode part 42, but is formed only at a position corresponding to the peripheral part of the electrode part 42.
  • the plate-like member 41 is protected from plasma by the ceramic film portion 544 formed at a position corresponding to the peripheral portion of the electrode portion 42, and the peripheral portion of the electrode portion 42 with respect to plasma. Can be controlled appropriately.
  • uniform plasma processing can be performed on the entire processing target surface of the wafer W.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view of Modification 6 of the upper electrode according to the embodiment.
  • the upper electrode 604 according to the modification 6 is different from the upper electrode 304 described with reference to FIG. 5 in that a ceramic film part 644 is provided instead of the ceramic film part 344. Therefore, the description of the same configuration as the upper electrode 304 described in FIG. 5 is omitted.
  • the upper electrode 604 of Modification 6 has a ceramic film portion 644 formed into a film shape by spraying ceramic between the plate-like member 41 and the electrode portion 42.
  • alumina Al 2 O 3
  • Y 2 O 3 yttria
  • the film thickness of the ceramic film portion 644 is set to a different value at a position corresponding to the peripheral portion of the electrode portion 42 and a position corresponding to the central portion of the electrode portion 42.
  • the film thickness of the ceramic film part 644 at the position corresponding to the central part of the electrode part 42 is set to a value larger than the film thickness of the ceramic film part 644 at the position corresponding to the peripheral part of the electrode part 42. The Thereby, the impedance of the center part of the electrode part 42 with respect to plasma becomes larger than the peripheral part of the electrode part 42.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of Modification 7 of the upper electrode according to the embodiment.
  • the upper electrode 704 according to the modified example 7 has the same configuration as the upper electrode 304 described with reference to FIG. 5, and the upper electrode described with reference to FIG. 5 is provided with a ceramic film portion 744 instead of the ceramic film portion 344. Different from 304. Therefore, the description of the same configuration as the upper electrode 304 described in FIG. 5 is omitted.
  • the upper electrode 704 of Modification 7 has a ceramic film part 744 formed into a film shape by spraying ceramic between the plate-like member 41 and the electrode part 42.
  • alumina Al 2 O 3
  • Y 2 O 3 yttria
  • the film thickness of the ceramic film part 744 is set to a different value at a position corresponding to the peripheral part of the electrode part 42 and a position corresponding to the central part of the electrode part 42.
  • the film thickness of the ceramic film portion 744 at the position corresponding to the central portion of the electrode portion 42 is set to a value smaller than the film thickness of the ceramic film portion 744 at the position corresponding to the peripheral edge portion of the electrode portion 42. The Thereby, the impedance of the central part of the electrode part 42 with respect to plasma becomes smaller than the peripheral part of the electrode part 42.
  • the electrode portion 42 is formed in a film shape. It is possible to avoid a situation in which a gap serving as a thermal resistance is generated between the plate-like member 41 and the electrode portion 42. As a result, according to the present embodiment, the uniformity of the temperature of the upper electrode 4 including the plate-like member 41 and the electrode portion 42 can be maintained, so that the entire surface to be processed of the wafer W is uniform. Plasma treatment can be performed.
  • Plasma processing apparatus 4 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704 Upper electrode 21 Processing chamber (processing vessel) 24 Susceptor (lower electrode) 25 Electrostatic chuck 41 Plate-like member 41a Surfaces 42, 142, 242 Electrode portion 42a Gas introduction hole 43 Gas diffusion chamber 43a Gas flow hole (flow path) 344, 444, 544, 644, 744 Ceramic membrane part

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Abstract

　処理室２１内に設けられたサセプタ２４と対向して配置された上部電極４は、一つの実施形態において、板状部材４１と、電極部４２とを備える。板状部材４１には、一つの実施形態において、プラズマ処理に用いられる処理ガスを通流させるガス通流孔４３ａが形成される。電極部は、板状部材４１のガス通流孔４３ａの流出口側の表面に対してシリコンが溶射されることにより膜状に形成される。

Description

上部電極、及びプラズマ処理装置
　本発明の種々の側面及び実施形態は上部電極、及びプラズマ処理装置に関するものである。
　半導体の製造プロセスでは、薄膜の堆積又はエッチング等を目的としたプラズマ処理を実行するプラズマ処理装置が広く用いられている。プラズマ処理装置としては、例えば薄膜の堆積処理を行うプラズマＣＶＤ（Chemical　Vapor　Deposition）装置や、エッチング処理を行うプラズマエッチング装置等が挙げられる。
　プラズマ処理装置は、例えば、プラズマ処理空間を画成する処理容器、処理容器内に被処理基板を設置する載置台、及びプラズマ処理空間を介して載置台と対向して配置され、導電性を有する電極板を含む上部電極などを備える。
　ここで、プラズマ処理装置においては、上部電極がプラズマに直接的に晒されることによって上部電極の温度が上昇するので、温度上昇を抑制するために熱伝導性が比較的に高い部材に対して上部電極の電極板を設置することが知られている。例えば特許文献１には、プラズマ処理用の処理ガスの流路が形成された板状部材を熱伝導性の高い導電性材料により形成し、この板状部材の流路の流出口側の表面に対して上部電極の電極板を着脱自在に設置することによって電極板の冷却を行うことが開示されている。
特開２００７－２７３５９６号公報
　しかしながら、従来技術では、上部電極の温度の均一性を維持することが困難であった。すなわち、従来技術では、処理ガスの流路が形成された板状部材の流路の流出口側の表面に対して電極板を着脱自在に設置する構造であるため、電極板が自重により撓んで板状部材と電極板との間に間隙が生じ、電極板から板状部材へ熱が伝わり難くなる。結果として、従来技術では、上部電極の温度の均一性が損なわれる恐れがある。
　本発明の一側面に係る上部電極は、板状部材と、電極部とを備える。板状部材は、プラズマ処理に用いられる処理ガスを通流させる流路が形成される。電極部は、前記板状部材の前記流路の流出口側の表面に対してシリコンを溶射されることにより膜状に形成される。
　本発明の種々の側面及び実施形態によれば、上部電極の温度の均一性を維持することができる上部電極、及びプラズマ処理装置が実現される。
図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 図２は、一実施形態に係る上部電極の縦断面図である。 図３は、一実施形態に係る上部電極の変形例１の縦断面図である。 図４は、一実施形態に係る上部電極の変形例２の縦断面図である。 図５は、一実施形態に係る上部電極の変形例３の縦断面図である。 図６は、一実施形態に係る上部電極の変形例４の縦断面図である。 図７は、一実施形態に係る上部電極の変形例５の縦断面図である。 図８は、一実施形態に係る上部電極の変形例６の縦断面図である。 図９は、一実施形態に係る上部電極の変形例７の縦断面図である。
　以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
　まず、プラズマ処理装置の全体構成について説明する。図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
　プラズマ処理装置２は、容量結合型平行平板プラズマエッチング装置として構成されており、プラズマ処理を行うためのプラズマ処理空間を画成する処理容器である処理室２１を有している。処理容器である処理室２１の底部には、セラミックス等からなる絶縁板２２を介して支持台２３が配置される。支持台２３上には例えばアルミニウムからなり、下部電極を構成するサセプタ２４が設けられている。サセプタ２４の中央上部には、被処理基板としてのウエハＷを静電力で吸着保持する静電チャック２５が設けられている。静電チャック２５は、導電膜からなる電極２６を一対の絶縁層で挟んだ構造を有するものである。電極２６には直流電源２７が電気的に接続されている。
　静電チャック２５を囲うようにサセプタ２４の上部には、エッチングの均一性を向上させるための、例えばシリコンからなる導電性のフォーカスリング(補正リング)２５ａが配置されている。図中２８は例えば石英からなる円筒状の内壁部材であり、サセプタ２４および支持台２３を囲うように設けられている。
　支持台２３の内部には、例えば支持台２３の周方向に沿って冷媒室２９が設けられている。この冷媒室２９には、外部に設けられた図示しないチラーユニットより配管３０ａ，３０ｂを介して所定温度の冷媒、例えば冷却水が循環供給され、冷媒の温度によってサセプタ２４上のウエハＷの処理温度を制御することができる。また図示しない伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス例えばＨｅガスがガス供給ライン３１を介して静電チャック２５の上面とウエハＷの裏面との間に供給される。
　下部電極であるサセプタ２４の上方には、処理室２１のプラズマ処理空間を介してサセプタ２４と対向するように上部電極４が設けられている。上部電極４とサセプタ２４と間の空間がプラズマを生成させるプラズマ処理空間となる。
　ここで、上部電極４の詳細な構成について説明する。図２は、一実施形態に係る上部電極の縦断面図である。図２に示すように、上部電極４は、電極本体部としての板状部材４１と、電極部４２とを有する。
　板状部材４１は、絶縁性遮蔽部材４５を介して、処理室２１の上部に支持される。板状部材４１は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等の、熱伝導性が比較的に高い導電性材料により円板状に形成され、プラズマ処理空間で生成されたプラズマによって加熱された電極部４２を冷却する冷却板としての機能を有する。板状部材４１の内部には、プラズマ処理用の処理ガスを導入するガス導入口４６と、ガス導入口４６から導入された処理ガスを拡散させるガス拡散室４３と、ガス拡散室４３により分散された処理ガスを通流させる流路であるガス通流孔４３ａとが形成されている。
　電極部４２は、板状部材４１のガス通流孔４３ａの流出口側の表面４１ａに対してシリコンが溶射されるにより膜状に形成される。本実施例では、電極部４２は、板状部材４１のガス通流孔４３ａの流出口側の表面４１ａに対してシリコンが溶射されるにより膜状に形成され、かつ、板状部材４１の形状に対応する円板状に形成される。シリコンの溶射手法としては、例えばプラズマ溶射法が用いられる。プラズマ溶射法は、ノズル内の不活性ガスに通電してプラズマ流を生成し、生成したプラズマ流に例えば粉末状のシリコン等の溶射材料を投入し、溶射材料が投入されたプラズマ流をノズルから被加工物に噴射することによって、皮膜を形成する成膜手法である。プラズマ溶射法は、被加工物と皮膜との密着性が比較的に高いという特性を持つ。また、プラズマ溶射法によって形成された皮膜は、高硬度となり、粒子間の密着性が強く、高密度であり、かつ、滑らかな形状を有するという特性を持つ。その一方で、プラズマ溶射法は、被加工物の熱歪みが少なく、被加工物の劣化を抑えることができるという特性も持つ。
　電極部４２には、この電極部４２を厚さ方向に貫くガス導入孔４２ａが形成されている。ガス導入孔４２ａは、板状部材４１のガス通流孔４３ａの流出口に重なるように配列される。これにより、ガス拡散室４３に供給された処理ガスは、ガス通流孔４３ａ及びガス導入孔４２ａを介して処理室２１内にシャワー状に分散されて供給される。
　また、本実施形態では、シリコンの溶射により電極部４２が形成される際に、電極部４２の周縁部と電極部４２の中央部とでシリコンに添加されるホウ素（ボロン）の濃度が調整されることによって、電極部４２の周縁部の比抵抗と電極部４２の中央部の比抵抗とが異なる値に設定される。好ましくは、電極部４２の周縁部の比抵抗と電極部４２の中央部の比抵抗とは、０．０１ｍΩｃｍ～１００Ωｃｍの範囲において異なる値に設定される。例えば、電極部４２の中央部におけるシリコン中のホウ素の濃度が電極部４２の周縁部におけるシリコン中のホウ素の濃度よりも大きい値に調整されることによって、電極部４２の中央部の比抵抗が電極部４２の周縁部の比抵抗よりも大きい値に設定される。これにより、プラズマに対する電極部４２の中央部のインピーダンスが電極部４２の周縁部よりも大きくなる。また、例えば電極部４２の中央部におけるシリコン中のホウ素の濃度が電極部４２の周縁部におけるシリコン中のホウ素の濃度よりも小さい値に調整されることによって、電極部４２の中央部の比抵抗が電極部４２の周縁部の比抵抗よりも小さい値に設定される。これにより、プラズマに対する電極部４２の中央部のインピーダンスが電極部４２の周縁部よりも小さくなる。
　図１を再び参照する。板状部材４１のガス導入口４６には、ガス供給管４７が接続される。ガス供給管４７には、処理ガス供給源４８が接続されている。ガス供給管４７には、上流側から順にマスフローコントローラ(ＭＦＣ)４９および開閉バルブＶ１が設けられている。そして、処理ガス供給源４８から、エッチングのための処理ガスとして、例えばＣ4Ｆ8ガスのようなフロロカーボンガス(ＣxＦy)などのガスがガス供給管４７を介してガス拡散室４３に供給され、その後処理室２１内に供給される。ガス供給管４７及び処理ガス供給源４８及び上部電極４は処理ガス供給部を構成する。
　上部電極４には、ローパスフィルタ(ＬＰＦ)５１を介して可変直流電源５２が電気的に接続されている。この可変直流電源５２は、オン・オフスイッチ５３により給電のオン・オフが可能となっている。可変直流電源５２の電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ５３のオン・オフはコントローラ５４により制御されるようになっている。
　また、第１及び第２の高周波電源６２，６４から高周波がサセプタ２４に印加されてプラズマ処理空間にプラズマが発生する際にはコントローラ５４を介してオン・オフスイッチ５３がオンになり上部電極４に所定の直流マイナス電圧が印加される。処理室２１の側壁から上部電極４の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体２１ａが設けられている。この接地導体２１ａは、その上部に天壁を有している。
　下部電極であるサセプタ２４には、整合器６１を介して第１の高周波電源６２が電気的に接続されている。また、サセプタ２４には、整合器６３を介して第２の高周波電源６４が接続されている。第１の高周波電源６２は、２７ＭＨｚ以上の周波数、例えば４０ＭＨｚの高周波電力を出力して上部電極４とサセプタ２４との間のプラズマ処理空間にプラズマを生成させる役割を有している。プラズマ処理空間において生成されたプラズマによってウエハＷにエッチング処理が施される。第２の高周波電源６４は、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数、例えば２ＭＨｚの高周波電力を出力して生成したイオン種を静電チャックに保持されたウエハＷに引き込む役割を有する。
　処理室２１の底部には排気口７１が設けられ、この排気口７１に排気管７２を介して排気手段である排気装置７３が接続されている。排気装置７３は、例えば真空ポンプを有しており、処理室２１内を所望の真空圧まで減圧可能となっている。また、処理室２１の側壁にはウエハＷの搬入出口７４が設けられており、この搬入出口７４はゲートバルブ７５により開閉可能となっている。
　図中７６、７７はデポシールドであり、デポシールド７６は、処理室２１の内壁面に沿って設けられ、処理室２１にエッチング副生物(デポ)が付着することを防止する役割を有し、前記内壁面に対して着脱自在に設けられている。デポシールド７６の処理室２１の内壁を構成する部分のウエハＷと略同じ高さ位置には、グランドにＤＣ的に接続された導電性部材(ＧＮＤブロック)７９が設けられており、これにより異常放電が防止される。
　本実施形態によれば、板状部材４１のガス通流孔４３ａの流出口側の表面４１ａに対してシリコンを溶射して電極部４２を膜状に形成したことにより、板状部材４１と電極部４２との間に熱抵抗となる隙間が生じる事態を回避することができる。その結果、本実施形態によれば、板状部材４１と電極部４２とを備えた上部電極４の温度の均一性を維持することができるので、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　なお、上部電極４は、処理室２１のプラズマ処理空間を介してサセプタ２４と対向するように配置されていることから、上部電極４の電極部４２は、プラズマによるダメージを受けて消耗する。本実施形態によれば、板状部材４１のガス通流孔４３ａの流出口側の表面４１ａに対してシリコンを溶射して電極部４２を膜状に形成するので、上部電極４の電極部４２が消耗した場合でも、シリコンを再度溶射して電極部４２を膜状に容易に形成することができる。その結果、本実施形態によれば、上部電極４全体を交換することを不要とすることができるので、交換に伴うコストの上昇を抑えることができる。
　また、本実施形態によれば、電極部４２の周縁部の比抵抗と電極部４２の中央部の比抵抗とが異なる値に設定されることにより、プラズマに対する電極部４２のインピーダンスを適切に制御することができる。その結果、本実施形態によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　ところで、上記実施形態では、電極部４２の周縁部と電極部４２の中央部とでシリコンに添加されるホウ素の濃度が調整されることによって、電極部４２の周縁部の比抵抗と電極部４２の中央部の比抵抗とが異なる値に設定される上部電極４を一例として示した。しかしながら、実施形態はこれに限られない。以下、上部電極４の変形例について説明する。
　図３は、一実施形態に係る上部電極の変形例１の縦断面図である。変形例１に係る上部電極１０４は、電極部４２に代えて電極部１４２を有する点が図２で説明した上部電極４と異なる。したがって、図２で説明した上部電極４と同様の構成については、説明を省略する。
　図３に示すように、変形例１の上部電極１０４において、電極部１４２の周縁部と電極部１４２の中央部とでシリコンの膜厚が調整されることによって、電極部１４２の周縁部の比抵抗と電極部１４２の中央部の比抵抗とが異なる値に設定される。好ましくは、電極部１４２の周縁部の比抵抗と電極部１４２の中央部の比抵抗とは、０．０１ｍΩｃｍ～１００Ωｃｍの範囲において異なる値に設定される。この例では、電極部１４２の中央部におけるシリコンの膜厚が電極部１４２の周縁部におけるシリコンの膜厚よりも大きく調整されることによって、電極部１４２の中央部の比抵抗が電極部１４２の周縁部の比抵抗よりも大きい値に設定される。これにより、プラズマに対する電極部１４２の中央部のインピーダンスが電極部１４２の周縁部よりも大きくなる。
　変形例１の上部電極１０４によれば、電極部１４２の中央部におけるシリコンの膜厚が電極部１４２の周縁部におけるシリコンの膜厚よりも大きく調整されることによって、電極部１４２の中央部の比抵抗が電極部１４２の周縁部の比抵抗よりも大きい値に設定されるので、プラズマに対する電極部１４２のインピーダンスを適切に制御することができる。その結果、変形例１の上部電極１０４によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　図４は、一実施形態に係る上部電極の変形例２の縦断面図である。変形例２に係る上部電極２０４は、電極部４２に代えて電極部２４２を有する点が図２で説明した上部電極４と異なる。したがって、図２で説明した上部電極４と同様の構成については、説明を省略する。
　図４に示すように、変形例２の上部電極２０４において、電極部２４２の周縁部と電極部２４２の中央部とでシリコンの膜厚が調整されることによって、電極部２４２の周縁部の比抵抗と電極部２４２の中央部の比抵抗とが異なる値に設定される。好ましくは、電極部２４２の周縁部の比抵抗と電極部２４２の中央部の比抵抗とは、０．０１ｍΩｃｍ～１００Ωｃｍの範囲において異なる値に設定される。この例では、電極部２４２の中央部におけるシリコンの膜厚が電極部２４２の周縁部におけるシリコンの膜厚よりも小さく調整されることによって、電極部２４２の中央部の比抵抗が電極部２４２の周縁部の比抵抗よりも小さい値に設定される。これにより、プラズマに対する電極部２４２の中央部のインピーダンスが電極部２４２の周縁部よりも小さくなる。
　変形例２の上部電極２０４によれば、電極部２４２の中央部におけるシリコンの膜厚が電極部２４２の周縁部におけるシリコンの膜厚よりも小さく調整されることによって、電極部２４２の中央部の比抵抗が電極部２４２の周縁部の比抵抗よりも小さい値に設定されるので、プラズマに対する電極部２４２のインピーダンスを適切に制御することができる。その結果、変形例２の上部電極２０４によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　図５は、一実施形態に係る上部電極の変形例３の縦断面図である。変形例３に係る上部電極３０４は、板状部材４１と電極部４２との間にセラミック膜部３４４が形成される点が図２で説明した上部電極４と異なる。したがって、図２で説明した上部電極４と同様の構成については、説明を省略する。
　図５に示すように、変形例３の上部電極３０４は、板状部材４１と電極部４２との間にセラミックが溶射されるにより膜状に形成されたセラミック膜部３４４を有する。板状部材４１と電極部４２との間に溶射されるセラミックとしては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はイットリア（Ｙ２Ｏ３）を用いることができる。この例では、セラミック膜部３４４は、板状部材４１及び電極部４２の全面にわたって形成されている。
　なお、セラミック膜部３４４には、板状部材４１のガス通流孔４３ａ及び電極部４２のガス導入孔４２ａに重なる開口が形成されている。これにより、ガス拡散室４３に供給された処理ガスは、ガス通流孔４３ａ、セラミック膜部３４４の開口及びガス導入孔４２ａを介して処理室２１内にシャワー状に分散されて供給される。
　変形例３の上部電極３０４によれば、セラミック膜部３４４により、板状部材４１をプラズマから保護するとともに、プラズマに対する電極部４２のインピーダンスを適切に制御することができる。その結果、変形例３の上部電極３０４によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　図６は、一実施形態に係る上部電極の変形例４の縦断面図である。変形例４に係る上部電極４０４は、図５で説明した上部電極３０４と同様の構成を有しており、セラミック膜部３４４に代えてセラミック膜部４４４を有する点が図５で説明した上部電極３０４と異なる。したがって、図５で説明した上部電極３０４と同様の構成については、説明を省略する。
　図６に示すように、変形例４の上部電極４０４は、板状部材４１と電極部４２との間にセラミックが溶射されるにより膜状に形成されたセラミック膜部４４４を有する。板状部材４１と電極部４２との間に溶射されるセラミックとしては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はイットリア（Ｙ２Ｏ３）を用いることができる。セラミック膜部４４４は、電極部４２の中央部に対応する位置に形成される。すなわち、変形例４の上部電極４０４では電極部４２の全面にわたってセラミック膜部が形成されるのではなく、電極部４２の中央部に対応する位置のみにセラミック膜部４４４が形成される。
　変形例４の上部電極４０４によれば、電極部４２の中央部に対応する位置に形成されたセラミック膜部４４４により、板状部材４１をプラズマから保護するとともに、プラズマに対する電極部４２の中央部のインピーダンスを大きくすることができる。その結果、変形例４の上部電極４０４によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　図７は、一実施形態に係る上部電極の変形例５の縦断面図である。変形例５に係る上部電極５０４は、セラミック膜部３４４に代えてセラミック膜部５４４を有する点が図５で説明した上部電極３０４と異なる。したがって、図５で説明した上部電極３０４と同様の構成については、説明を省略する。
　図７に示すように、変形例５の上部電極５０４は、板状部材４１と電極部４２との間にセラミックが溶射されるにより膜状に形成されたセラミック膜部５４４を有する。板状部材４１と電極部４２との間に溶射されるセラミックとしては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はイットリア（Ｙ２Ｏ３）を用いることができる。セラミック膜部５４４は、電極部４２の周縁部に対応する位置に形成される。すなわち、変形例５の上部電極５０４では電極部４２の全面にわたってセラミック膜部が形成されるのではなく、電極部４２の周縁部に対応する位置のみにセラミック膜部５４４が形成される。
　変形例５の上部電極５０４によれば、電極部４２の周縁部に対応する位置に形成されたセラミック膜部５４４により、板状部材４１をプラズマから保護するとともに、プラズマに対する電極部４２の周縁部のインピーダンスを適切に制御することができる。その結果、変形例５の上部電極５０４によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　図８は、一実施形態に係る上部電極の変形例６の縦断面図である。変形例６に係る上部電極６０４は、セラミック膜部３４４に代えてセラミック膜部６４４を有する点が図５で説明した上部電極３０４と異なる。したがって、図５で説明した上部電極３０４と同様の構成については、説明を省略する。
　図８に示すように、変形例６の上部電極６０４は、板状部材４１と電極部４２との間にセラミックが溶射されるにより膜状に形成されたセラミック膜部６４４を有する。板状部材４１と電極部４２との間に溶射されるセラミックとしては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はイットリア（Ｙ２Ｏ３）を用いることができる。セラミック膜部６４４の膜厚は、電極部４２の周縁部に対応する位置と電極部４２の中央部に対応する位置とで異なる値に設定される。この例では、電極部４２の周縁部に対応する位置でのセラミック膜部６４４の膜厚よりも電極部４２の中央部に対応する位置でのセラミック膜部６４４の膜厚が大きい値に設定される。これにより、プラズマに対する電極部４２の中央部のインピーダンスが電極部４２の周縁部よりも大きくなる。
　変形例６の上部電極６０４によれば、電極部４２の周縁部に対応する位置でのセラミック膜部６４４の膜厚よりも電極部４２の中央部に対応する位置でのセラミック膜部６４４の膜厚が大きい値に設定されるので、プラズマに対する電極部４２のインピーダンスを適切に制御することができる。その結果、変形例６の上部電極６０４によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　図９は、一実施形態に係る上部電極の変形例７の縦断面図である。変形例７に係る上部電極７０４は、図５で説明した上部電極３０４と同様の構成を有しており、セラミック膜部３４４に代えてセラミック膜部７４４を有する点が図５で説明した上部電極３０４と異なる。したがって、図５で説明した上部電極３０４と同様の構成については、説明を省略する。
　図９に示すように、変形例７の上部電極７０４は、板状部材４１と電極部４２との間にセラミックが溶射されるにより膜状に形成されたセラミック膜部７４４を有する。板状部材４１と電極部４２との間に溶射されるセラミックとしては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はイットリア（Ｙ２Ｏ３）を用いることができる。セラミック膜部７４４の膜厚は、電極部４２の周縁部に対応する位置と電極部４２の中央部に対応する位置とで異なる値に設定される。この例では、電極部４２の周縁部に対応する位置でのセラミック膜部７４４の膜厚よりも電極部４２の中央部に対応する位置でのセラミック膜部７４４の膜厚が小さい値に設定される。これにより、プラズマに対する電極部４２の中央部のインピーダンスが電極部４２の周縁部よりも小さくなる。
　変形例７の上部電極７０４によれば、電極部４２の周縁部に対応する位置でのセラミック膜部７４４の膜厚よりも電極部４２の中央部に対応する位置でのセラミック膜部７４４の膜厚が小さい値に設定されるので、プラズマに対する電極部４２のインピーダンスを適切に制御することができる。その結果、変形例７の上部電極７０４によれば、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
　以上、本実施形態のプラズマ処理装置によれば、板状部材４１のガス通流孔４３ａの流出口側の表面４１ａに対してシリコンを溶射して電極部４２を膜状に形成したことにより、板状部材４１と電極部４２との間に熱抵抗となる隙間が生じる事態を回避することができる。その結果、本実施形態によれば、板状部材４１と電極部４２とを備えた上部電極４の温度の均一性を維持することができるので、ウエハＷの被処理面全面に対し、均一なプラズマ処理を行うことができる。
２　プラズマ処理装置
４、１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４　上部電極
２１　処理室（処理容器）
２４　サセプタ（下部電極）
２５　静電チャック
４１　板状部材
４１ａ　表面
４２、１４２、２４２　電極部
４２ａ　ガス導入孔
４３　ガス拡散室
４３ａ　ガス通流孔（流路）
３４４、４４４、５４４、６４４、７４４　セラミック膜部

Claims (9)

  1. 　プラズマ処理に用いられる処理ガスを通流させる流路が形成された板状部材と、
    　前記板状部材の前記流路の流出口側の表面に対してシリコンが溶射されることにより膜状に形成された電極部と
    　を備えたことを特徴とする上部電極。
  2. 　前記電極部の周縁部と前記電極部の中央部とで前記シリコンに添加されるホウ素の濃度が調整されることによって、前記電極部の周縁部の比抵抗と前記電極部の中央部の比抵抗とが異なる値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の上部電極。
  3. 　前記電極部の周縁部と前記電極部の中央部とで前記シリコンの膜厚が調整されることによって、前記電極部の周縁部の比抵抗と前記電極部の中央部の比抵抗とが異なる値に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の上部電極。
  4. 　前記電極部の周縁部の比抵抗と前記電極部の中央部の比抵抗とは、０．０１ｍΩｃｍ～１００Ωｃｍの範囲において異なる値に設定されることを特徴とする請求項２に記載の上部電極。
  5. 　前記板状部材と前記電極部との間にセラミックが溶射されることにより膜状に形成されたセラミック膜部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の上部電極。
  6. 　前記セラミック膜部は、前記電極部の中央部に対応する位置に形成されることを特徴とする請求項５に記載の上部電極。
  7. 　前記セラミック膜部は、前記電極部の周縁部に対応する位置に形成されることを特徴とする請求項５に記載の上部電極。
  8. 　前記セラミック膜部の膜厚は、前記電極部の周縁部に対応する位置と前記電極部の中央部に対応する位置とで異なる値に設定されることを特徴とする請求項５に記載の上部電極。
  9. 　プラズマ処理空間を画成する処理容器と、
    　前記処理容器内に設けられ、被処理基板が載置される下部電極と、
    　前記プラズマ処理空間を介して前記下部電極と対向して配置された上部電極と
    を備えたプラズマ処理装置であって、
    　前記上部電極は、
    　プラズマ処理に用いられる処理ガスを通流させる流路が形成された板状部材と、
    　前記板状部材の前記流路の流出口側の表面に対してシリコンが溶射されることにより膜状に形成された電極部と
    　を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
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