WO2021192481A1 - プラズマ処理装置用電極板の製造方法及びプラズマ処理装置用電極板 - Google Patents

プラズマ処理装置用電極板の製造方法及びプラズマ処理装置用電極板 Download PDF

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東　浩司
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an electrode plate for a plasma processing apparatus and an electrode plate for a plasma processing apparatus.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-053222 filed in Japan on March 24, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • a plasma processing device such as a plasma etching device or a plasma CVD device used in a semiconductor device manufacturing process
  • an upper electrode and a lower electrode connected to a high-frequency power source are arranged in a chamber facing each other, for example, in the vertical direction.
  • the lower electrode is in a state where the substrate to be processed is arranged on the lower electrode, and the upper electrode has ventilation holes, and a high frequency voltage is applied while the etching gas is circulated from the ventilation holes toward the substrate to be processed.
  • the plasma processing apparatus is configured to generate plasma and perform processing such as etching on the substrate to be processed.
  • Patent Document 1 discloses an electrode plate for plasma etching that suppresses the generation of particles.
  • This plasma etching electrode plate is provided with through pores (gas holes) parallel to the thickness direction of the electrode plate made of single crystal silicon.
  • the through pores are composed of a large-diameter straight hole portion and a small-diameter straight hole portion. According to this electrode plate, large particles are not generated, the number of cleanings can be reduced, and the silicon wafer can be plasma-etched more efficiently than before.
  • the thicker the electrode plate the longer the life. Recently, it may be necessary to deeply etch a multi-layered complex three-dimensional structure (for example, 3D-NAND) of a substrate to be processed, and for that purpose, the gas pressure for etching must be increased. Then, the gas holes are consumed faster, and the life of the electrode plate having a conventional thickness is shortened. Therefore, a thick electrode plate is required to extend the service life.
  • there are methods such as drilling, laser, water jet, and electric discharge machining for gas hole machining of the electrode plate, but laser machining can only open a depth of several mm (about 5 mm). The shape of the opening of the gas hole cannot be satisfactorily processed by the hole processing by the water jet. Electric discharge machining can only be used with materials that are energized. On the other hand, drilling is excellent in workability, versatility, and quality.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is an electrode plate for a plasma processing apparatus capable of forming a gas hole having a small roundness even when a gas hole having a depth of more than 12 mm is machined.
  • the present invention is to provide an electrode plate for a plasma processing apparatus provided with a gas hole having a small roundness.
  • a plurality of gas holes having a straight portion having a length exceeding at least 12 mm in the thickness direction of the electrode plate main body are formed in a penetrating state in parallel with each other.
  • a pilot hole having a diameter of 50% or more and 80% or less of the diameter of the straight portion is formed by the first drill, and then the straight portion is formed by the second drill.
  • the second drill performs hole drilling with a small machining load obtained by subtracting the pilot hole cutting region from the original cutting region of the entire straight portion. Since the machining load on the second drill is reduced, the machining accuracy by the second drill is improved, and a straight portion having a small roundness can be formed.
  • the diameter of the prepared hole is less than 50% of the diameter of the straight portion, the effect of reducing the machining load on the second drill is small, and if it exceeds 80%, the machining load on the first drill having a small diameter becomes large and the first drill.
  • the drill may be broken.
  • the processing load of the drill increases, so buckling of the drill is likely to occur. Therefore, single crystal diamond drills, polycrystalline diamond drills, sintered body drills, drills with refueling ports, etc., which are resistant to buckling strength and processing load, may be used. The risk of drill breakage due to machining load can be avoided.
  • the pilot hole forming step it is preferable to form a pilot hole halfway through the thickness of the electrode plate body with the first drill.
  • the prepared hole has a processing depth of more than 5 mm.
  • a pilot hole having an inner diameter of 50% or more and 80% or less of the inner diameter of a straight portion of the gas hole is thick before the gas hole is formed in the electrode plate body. It can be vacated halfway in the direction. Since the pilot hole may be formed halfway in the thickness direction of the electrode plate body, the cutting length of the first drill may be shorter than the thickness of the electrode plate body. That is, since the first drill for pilot holes has a short diameter even if it has a small diameter, it is unlikely to break.
  • the length of the pilot hole is 5 mm or less, the effect of reducing the machining load by the second drill is reduced with respect to the straight portion having a length exceeding 12 mm, so that the length of the prepared hole should be formed to exceed 5 mm.
  • the second drill is a drill having a diameter larger than that of the first drill, and drills a pilot hole made by the first drill coaxially from the same direction as the pilot hole, for example.
  • the second drill can perform hole drilling with a small machining load obtained by subtracting the pilot hole cutting region from the original cutting region of the entire straight portion. Therefore, in the second drill, buckling due to the cumulative increase in the machining load is less likely to occur.
  • the second drill is preferably drilled coaxially with the prepared hole formed by the first drill, but a slight deviation within the diameter difference between the two drills is allowed.
  • the second drill may be drilled from the one surface of the electrode plate body, or may be drilled from the other surface of the electrode plate body. May be good.
  • the second drill when the second drill drill drills a hole from the other surface of the electrode plate body, the hole is drilled in the direction opposite to that when the first drill forms a pilot hole. Even in this case, the machining load after reaching the pilot hole cutting region that has already been removed from one surface by drilling the second drill substantially coaxially with the pilot hole corresponds to the pilot hole cutting region. Since the amount is reduced, the overall machining load is also smaller than that of drilling the entire original gas hole.
  • the second drill reaches a predetermined depth from the other surface, it leads to a pilot hole formed from one surface. After that, in the second drill, the machining load corresponding to the pilot hole cutting region is reduced.
  • the second drill can perform hole drilling with a small machining load obtained by subtracting the pilot hole cutting region from the cutting region for the entire original straight portion from the middle of the thickness direction (after reaching the pilot hole cutting region). It becomes. Therefore, in the second drill, the machining load from the middle in the thickness direction is reduced, and buckling due to the cumulative increase in the machining load is less likely to occur. That is, even if the cutting length of the second drill is longer than the cutting length of the first drill, the machining load is reduced and the risk of breakage is reduced.
  • the position information is set in the machining center (processing machine) using a hole other than the gas hole as a reference hole, and the first drill and the second drill Coaxial machining can be performed by setting the machining position of the above to the same coordinates.
  • the second drill drills a hole from the other surface of the electrode plate body.
  • it is common to automatically change the drill changer (drill, tool storage) of the machining center coaxially by the auto change function.
  • the second drill when the second drill is drilled from the other surface of the electrode plate body, the second drill reaches the prepared hole and reaches the middle of the thickness of the electrode plate body. A straight portion may be formed.
  • the gas hole formed by this manufacturing method has a stepped hole shape in which a small-diameter hole that was a pilot hole is opened on one surface of the electrode plate body and a large-diameter hole that is a straight portion is opened on the other surface. Also in this case, the machining load of each drill can be reduced, and the application can be applied to a thick electrode plate.
  • the electrode plate for a plasma processing device is an electrode plate for a plasma processing device in which a plurality of gas holes are provided in a penetrating state in parallel with each other in the thickness direction of the electrode plate body. It has a straight portion having a length of at least 12 mm or more, and the straight portion has a diameter of 0.5 mm or more and 1.0 mm or less and a roundness of 0.01 mm or less.
  • the electrode plate main body is formed with a thickness exceeding 12 mm, and the life can be extended.
  • the roundness of the straight portion is 0.01 mm or less, unevenness in the gas flow is less likely to occur.
  • the gas hole communicates with a small diameter portion that opens on one surface of the electrode plate main body and a large diameter portion that opens on the other surface in the middle of the thickness direction.
  • the large diameter portion can be said to be the straight portion.
  • the risk of drill breakage is reduced even when a gas hole is formed in the electrode plate for a plasma processing apparatus having a thickness of more than 12 mm. Therefore, a high-precision gas hole can be formed. According to the electrode plate for the plasma processing apparatus, the life can be extended by the thick electrode plate. Moreover, when the roundness of the straight portion is 0.01 mm or less, unevenness in the gas flow is less likely to occur.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a stepped gas hole formed by the method shown in FIG.
  • FIG. 1 is a plan view of an electrode plate for a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the electrode plate for plasma processing equipment (hereinafter, also simply referred to as “electrode plate”) 11 is made of single crystal silicon, columnar crystal silicon, or polycrystalline silicon, and has a thickness t of more than 12 mm and 30 mm or less, and a diameter of 200 mm or more and 550 mm or less.
  • a plurality of gas holes 21 are formed in the electrode plate main body 12 formed on the disk of the above at a pitch of several mm to 10 mm, for example, vertically and horizontally. It is formed so as to penetrate parallel to the thickness direction in an aligned state.
  • the gas hole 21 has a straight portion 22 having a length exceeding at least 12 mm in the thickness direction of the electrode plate main body 12.
  • the gas hole 21 is formed in a straight shape over the entire thickness of the electrode plate body 12. Therefore, the straight portion 22 of the present embodiment constitutes the entire length of the gas hole 21, and the length exceeds 12 mm.
  • the straight portion 22 has a diameter d of 0.5 mm or more and 1.0 mm or less, and a roundness of 0.01 mm or less.
  • the electrode plate 11 for a plasma processing apparatus is manufactured by forming gas holes in a disk-shaped electrode plate main body 12 obtained by slicing a silicon ingot such as single crystal silicon, and then subjecting it to etching, polishing, or the like.
  • the electrode plate body 12 is formed with a pilot hole 23 having a diameter of 50% or more and 80% or less of the diameter of the hole forming the straight portion 22 with the first drill 31 from one surface of the electrode plate body 12. It has a pilot hole forming step of forming halfway through the thickness of the above, and a straight portion forming step of forming a gas hole 21 by superimposing the straight portion 22 on the prepared hole 23 with the second drill 32.
  • a tungsten (W) sintered material drill As the drills 31 and 32, a tungsten (W) sintered material drill, a diamond electrodeposited drill, a diamond polycrystalline drill, a diamond single crystal drill, or the like can be used. As a result of selecting these drills, it was found that the single crystal drill is particularly suitable because the number of drill breakages is the smallest.
  • the pilot hole 23 having an inner diameter of 50% or more and 80% or less with respect to the inner diameter of the straight portion 22 of the gas hole 21 is formed in the electrode plate main body 12. Process to the middle of the thickness.
  • a pilot hole 23 having a diameter of 0.3 mm to 0.8 mm is used.
  • the pilot hole 23 is machined with the first drill 31 to the middle of the thickness of the electrode plate main body 12, for example, to a depth L1 of about 8 mm. Therefore, the diameter d1 of the first drill 31 is smaller than the diameter of the straight portion 22.
  • the straight portion 22 is formed to have a diameter larger than that of the prepared hole 23 by about 0.2 mm (0.1 mm on each side). Therefore, the diameter d2 of the second drill 32 is larger than the diameter d1 of the first drill 31.
  • the pilot hole cutting region 41 formed in the pilot hole forming step is shown by a solid line
  • the straight portion cutting region 42 to be formed in the straight portion forming step is shown by a chain line. In the examples shown in FIGS.
  • the second drill 32 is drilled coaxially with the pilot hole 23 from the same direction as the first drill 31 when the pilot hole 23 is machined.
  • the second drill 32 is drilled until it penetrates the electrode plate main body 12. Therefore, the straight portion 22 is formed over the entire thickness of the electrode plate body 12.
  • the prepared hole 23 having an inner diameter of 50% or more and 80% or less with respect to the inner diameter of the straight portion 22 of the gas hole 21 is formed in the thickness direction. It is formed halfway. Since the pilot hole 23 may be formed halfway in the thickness direction of the electrode plate main body 12, the cutting length of the first drill 31 may be shorter than the thickness of the electrode plate main body 12. That is, although the pilot hole first drill 31 has a small diameter, it is not easily broken because it is short.
  • the second drill 32 has a larger diameter and a longer length than the first drill 31, and the linear length exceeds at least 12 mm.
  • the second drill 32 is above the prepared hole 23 drilled by the first drill 31. Therefore, the hole may be drilled until it penetrates the electrode plate main body 12 coaxially with the prepared hole 23. That is, by processing the hole coaxially with the prepared hole 23, the processing load corresponding to the prepared hole cutting area 41 that has already been removed is reduced. Therefore, the second drill 32 can perform hole drilling with a small machining load obtained by subtracting the pilot hole cutting region 41 from the cutting region of the entire original gas hole 21 (straight line portion 22). Therefore, in the second drill 32, buckling due to the cumulative increase in the machining load is less likely to occur.
  • the gas hole 21 of the electrode plate body 12 is a hole formed by at least two drills (eg, the first drill 31 and the second drill 32) having different drill diameters.
  • the second drill 32 is preferably drilled coaxially with the prepared hole 23 formed by the first drill 31, but a slight deviation within the diameter difference between the two drills 31 and 32 is allowed.
  • the machining depth of the pilot hole 23 in the first drill 31 is preferably more than 5 mm and less than 15 mm, whereas the length of the straight portion 22 is more than 12 mm and 30 mm or less. If the machining depth of the prepared hole 23 is shallow (5 mm or less), the machining load of the second drill 32 cannot be reduced, which may lead to breakage of the second drill 32 or a decrease in roundness. If the machining depth of the prepared hole 23 is deep, the machining load on the first drill 31 becomes large, which leads to breakage of the first drill 31. More preferably, it is 7 mm or more and 13 mm or less. Therefore, if the thickness of the electrode plate body 12 is less than 15 mm, preferably 13 mm or less, the pilot hole 23 in the first drill 31 may be formed so as to penetrate the electrode plate body 12.
  • the gas hole 21 has a straight portion 22 having a length of at least 12 mm or more.
  • the entire length of the gas hole 21 is the straight line portion 22.
  • the straight portion 22 has a diameter of 0.5 mm or more and 1.0 mm or less and a roundness of 0.01 mm or less.
  • the electrode plate 11 at least the length of the straight portion 22 exceeds 12 mm, so that the electrode plate main body 12 is formed with a thickness exceeding 12 mm, and the life can be extended.
  • the roundness of the straight portion 22 is 0.01 mm or less, unevenness in the gas flow is less likely to occur.
  • the outer diameters of the two drills shall be the same as those capable of forming the final gas hole, and the first drill may be used to drill a hole halfway through the thickness of the electrode plate body, and the first drill may be formed from above the hole.
  • a method of drilling a second hole with the second drill to penetrate the electrode plate body (2) Set the outer diameters of the two drills to the same outer diameter capable of forming the final gas hole, and use the first drill. The first hole is drilled halfway through the thickness of the electrode plate body, and the tip of the second drill is inserted into the hole, and the second hole is drilled from the end of the first drilled hole.
  • a drill with a short cutting length can be used for the first hole drilling, so the risk of drill breakage is small, but The first machined hole and the second machined hole are misaligned, the opening end of the hole is distorted, and the roundness of the hole tends to decrease. There is also a risk of breakage because the drill will run out during the second drilling.
  • the second drill 32 may be drilled from the same direction as the first drill 31 in which the pilot hole 23 is formed, or is opposite to the first drill 31 of the electrode plate body 12. Holes may be drilled from the side surface.
  • FIG. 5 shows an example in which the second drill 32 for machining the straight portion 22 is formed from a direction opposite to the forming direction of the prepared hole 23. Similar to FIG. 3, the first drill 31 is formed with a hole 23 from one surface of the electrode plate main body 12 to the middle in the thickness direction.
  • the electrode plate body 12 is coaxial with the pilot hole 23 from the other surface of the electrode plate body 12 (the surface opposite to one surface or the surface facing one surface). Drill holes until they penetrate.
  • the straight portion 22 penetrating the electrode plate body 12 is formed over the entire thickness of the electrode plate body 12. Therefore, the shape of the formed gas hole 21 is the same as that of the processing shown in FIGS. 3 and 4, and is straight as shown in FIG.
  • the straight portion 22 does not necessarily have to be formed to have a length that penetrates the electrode plate main body 12.
  • FIG. 6 shows that the straight portion 22 is formed from the opposite side of the electrode plate body 12 with respect to the prepared hole 23 as in FIG. 5, but the straight portion 22 also has a depth L2 that reaches the tip of the prepared hole 23 and is the electrode plate main body.
  • a stepped gas hole 211 in which the pilot hole 23 and the straight portion 22 communicate with each other is formed.
  • the prepared hole 23 is a small diameter portion 24 formed from one surface side of the electrode plate main body 12 to the middle in the thickness direction.
  • the straight portion 22 is a large diameter portion 25 that is coaxial with the small diameter portion 24 from the other surface side of the electrode plate main body 12 and communicates with the small diameter portion 24 to be formed halfway in the thickness direction of the electrode plate main body 12.
  • the electrode plate main body 12 is formed with a stepped gas hole 211 in which the small diameter portion 24 and the large diameter portion 25 are connected.
  • the gas holes 21 and 211 formed by the methods shown in FIGS. 3 to 6 above have a straight portion 22 having a length of at least 12 mm or more, and the diameter of the straight portion 22 is 0.5 mm or more. It is 0 mm or less and the roundness is 0.01 mm or less.
  • the straight portion 22 is coaxially formed by the second drill 32 from the same direction in the range of the length L2 to the middle of the thickness of the electrode plate main body 12 (see FIG. 8).
  • the state shown in FIG. 9 is obtained by coaxially drilling a hole from the other surface of the electrode plate main body 12 with a third drill 33 at a depth reaching the straight portion cutting region 42.
  • FIGS. 7 the method shown in FIGS. 7 to 9.
  • the straight portion 22 is the large diameter portion 25 and the hole formed by the third drill 33 is the small diameter portion 24.
  • These become stepped gas holes 212 that communicate with each other at an intermediate position in the thickness of the electrode plate main body 12.
  • the straight portion 22 is formed to have a length L2 exceeding 12 mm.
  • the diameter of the third drill 33 is smaller than that of the second drill 32, but a straight line is formed by using a third drill having a diameter larger than that of the second drill 32 to form a hole communicating with the straight portion 22. It is also possible to make the portion 22 a small diameter portion and the hole formed by the third drill 33 to be a large diameter portion.
  • Samples are prepared by the following multiple hole processing methods, and after hole processing, a second drill is performed by image processing using a three-dimensional image measuring machine manufactured by Mitutoyo Co., Ltd. (Quick Vision QVX606-PROO manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.).
  • the hole diameter and roundness of the opening on the inlet side were measured, and the presence or absence of breakage of the drill during machining was also confirmed.
  • the test was performed 5 times (5 holes were machined), and the average values of the hole diameter and roundness were obtained, and how many of the 5 drills were broken was investigated. If it was broken, it was excluded from the measurement sample.
  • Example 1 A straight hole is formed in a 20 mm thick electrode plate body with a diameter of 0.8 mm in a penetrating state.
  • Conventional example Processing method A Holes were drilled from one surface of the electrode plate body at a time with a drill having a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 20 mm.
  • (2) Comparative example Processing method A A drill with a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 10 mm (first drill: in the comparative example, the first drill is the first drill and the second drill is the second drill. The same applies hereinafter) to one of the electrode plate bodies.
  • a hole with a depth of 20 mm is included from one surface of the electrode plate body with a drill (second drill) having a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 20 mm. It was processed to penetrate the electrode plate body.
  • Example Processing method A After drilling a pilot hole with a depth of 10 mm from one surface of the electrode plate body with a first drill with a diameter of 0.6 mm and a cutting length of 10 mm, the electrode plate body is machined with a second drill with a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 20 mm. A hole having a depth of 20 mm was drilled from one surface so as to include a pilot hole, and the electrode plate body was penetrated. These results are shown in Table 1. The evaluation of the drill breakage of the conventional example is described in the column of the first drill (the same applies to Tables 2 and 3).
  • Example A In Conventional Example A, the hole diameter and roundness were not measured because the drill was broken in all five tests. In both Comparative Examples A and B, the drill (second drill) was broken in 3 out of 5 tests, the hole diameter had a large error with respect to the target hole diameter, and the roundness was also poor. On the other hand, in the processing method of Example A, no breakage was observed in any of the drills, the error in the hole diameter of the machined hole was small, and a hole with a small roundness could be machined.
  • Example 2 A straight hole is formed in the electrode plate body having a thickness of 30 mm so as to penetrate the electrode plate body with a diameter of 0.8 mm.
  • Conventional example Processing method B Holes were drilled from one surface of the electrode plate body at a time with a drill having a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 30 mm.
  • Example Processing method B After drilling a pilot hole with a depth of 10 mm from one surface of the electrode plate body with a first drill with a diameter of 0.6 mm and a cutting length of 10 mm, the electrode plate body is machined with a second drill with a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 30 mm. A hole with a depth of 30 mm was drilled from one surface so as to include a pilot hole, and the electrode plate body was penetrated. These results are shown in Table 2.
  • Example B the drill was broken in all five tests, and in Comparative Examples C and D, the second drill was broken in all five tests, so the hole diameter and roundness were not measured. rice field.
  • the processing method of Example B no breakage was observed in any of the drills, the error in the hole diameter of the machined hole was small, and a hole with a small roundness could be machined.
  • it is also effective for processing a gas hole having a straight portion having a length of 30 mm.
  • Example 3 A straight hole is formed in the electrode plate body having a thickness of 13 mm so as to penetrate the electrode plate body with a diameter of 0.8 mm.
  • Conventional example Processing method C Holes were drilled from one surface of the electrode plate body at a time with a drill having a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 13 mm.
  • Example Processing method C After drilling a pilot hole with a depth of 10 mm from one surface of the electrode plate body with a first drill with a diameter of 0.6 mm and a cutting length of 10 mm, the electrode plate body is machined with a second drill with a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 13 mm. A hole with a depth of 13 mm was drilled from one surface so as to include a pilot hole, and the electrode plate body was penetrated.
  • Example Processing method D After drilling a pilot hole (penetration) with a depth of 13 mm from one surface of the electrode plate body with a first drill with a diameter of 0.6 mm and a cutting length of 13 mm, a second drill with a diameter of 0.8 mm and a cutting length of 13 mm is used.
  • the electrode plate body was prepared by drilling a hole with a depth of 13 mm from one surface of the electrode plate body so as to include a pilot hole.
  • the drill was broken in 3 out of 5 tests, and in Comparative Examples E and F, the 2nd drill was broken in 1 out of 5 tests, but the drilling depth of the hole was in Example 1. Since it is smaller than 2 and 2, there is little breakage of the drill and some holes can be drilled, but the formed holes have a large error in hole diameter and the roundness is not satisfactory. It is considered that the hole drilling with the second drill of Comparative Example F has a depth of 3 mm and the load is small. rice field. In Example C, none of the drills was broken, the hole diameter error was small, and the roundness was also small. In Example D, breakage was observed in the first drill in one of the five tests, but the hole diameter error was small and the roundness was also small.
  • an electrode plate for a plasma processing apparatus of the present invention even when a gas hole is formed in an electrode plate for a plasma processing apparatus having a thickness of more than 12 mm, the risk of breakage of the drill is reduced and the value is high. Accurate gas holes can be formed. According to the electrode plate for the plasma processing apparatus, the life can be extended by the thick electrode plate. Moreover, when the roundness of the straight portion is 0.01 mm or less, unevenness in the gas flow is less likely to occur.
  • Electrode plate (Electrode plate for plasma processing equipment) 12 Electrode plate body 21,21,122 Gas hole 22 Straight part 23 Pilot hole 24 Small diameter part 25 Large diameter part 31 First drill 32 Second drill 41 Pilot hole cutting area 42 Straight part cutting area

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Abstract

電極板本体（１２）の厚さ方向に少なくとも１２ｍｍを超える長さの直線部（２２）を有する複数のガス孔（２１）を相互に平行に貫通状態に形成するプラズマ処理装置用電極板（１１）の製造方法において、電極板本体（１２）の一方の面から第１ドリル（３１）で直線部（２２）を形成する孔の直径の５０％以上８０％以下の直径の下穴（２３）を形成する下穴形成工程と、第２ドリル（３２）で下穴（２３）に重ねて直線部（２２）を形成する直線部形成工程と、を有する。

Description

プラズマ処理装置用電極板の製造方法及びプラズマ処理装置用電極板
　本発明は、プラズマ処理装置用電極板の製造方法及びプラズマ処理装置用電極板に関する。
　本願は、２０２０年３月２４日に、日本に出願された特願２０２０－０５３２２２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　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上部電極と下部電極とが例えば上下方向に対向配置されている。下部電極は、その上に被処理基板を配置した状態とし、上部電極は、通気孔を有し、この通気孔からエッチングガス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。これにより、プラズマ処理装置は、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。
　特許文献１には、パーティクルの発生を抑制するプラズマエッチング用電極板が開示される。このプラズマエッチング用電極板は、単結晶シリコンからなる電極板の厚さ方向に平行に貫通細孔（ガス孔）が設けられている。貫通細孔は、大径ストレート孔部分及び小径ストレート孔部分で構成される。この電極板によれば、大きなパーティクルの発生がなく、洗浄回数を減らすことができ、従来よりも効率よくシリコンウエハをプラズマエッチングできる。
　電極板は、厚い方が寿命が長い。最近は、被処理基板の多層の複雑立体構造(例えば３Ｄ-ＮＡＮＤ)のように深くエッチングしなければならないこともあり、そのためにはエッチングのガス圧を高めなければならない。そうすると、ガス穴の消耗も早くなり、従来の厚さの電極板だと寿命が短くなってしまう。そのため、より長寿命化するように、厚い電極板が求められている。
　一方、電極板のガス孔加工には、ドリル、レーザ、ウォータージェット、放電加工などによる方法があるが、レーザ加工では深さ数ｍｍ（およそ５ｍｍ程度）までくらいしか空けられない。ウォータージェットによる孔加工ではガス孔の開口部の形状が良好に加工できない。放電加工は通電する素材でないと使用できない。これに対し、ドリル加工が加工性、多様性、品質的にも優れている。
特開２００１－１０２３５７号公報
　しかしながら、このドリル加工においても、例えばガス孔が直径０．５ｍｍ～１．０ｍｍで深さが大きくなると、加工負荷により、ドリルに振れが生じて、ガス孔の真円度が大きくなる（悪くなる）不具合があり、プラズマ処理の品質を低下させるおそれがある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、１２ｍｍを超える深さのガス孔を加工する場合であっても、真円度の小さいガス孔を形成できるプラズマ処理装置用電極板の製造方法及び真円度の小さいガス孔を備えるプラズマ処理装置用電極板を提供することにある。
　本発明の一態様に係るプラズマ処理装置用電極板の製造方法は、電極板本体の厚さ方向に少なくとも１２ｍｍを超える長さの直線部を有する複数のガス孔を相互に平行に貫通状態に形成するプラズマ処理装置用電極板の製造方法において、前記電極板本体の一方の面から第１ドリルで前記直線部の直径の５０％以上８０％以下の直径の下穴を形成する下穴形成工程と、第２ドリルで前記下穴に重ねて前記直線部を形成する直線部形成工程と、を有する。
　このプラズマ処理装置用電極板の製造方法によれば、直線部の直径の５０％以上８０％以下の直径の下穴を第１ドリルで形成してから第２ドリルで直線部を形成するので、第２ドリルは、本来の直線部全体の切削領域から下穴切削領域を減じた少ない加工負荷での孔加工となる。第２ドリルに対する加工負荷が小さくなる分、第２ドリルによる加工精度が高められ、真円度の小さい直線部を形成することができる。この場合、下穴の直径が直線部の直径の５０％未満では第２ドリルに対する加工負荷軽減の効果が少なく、８０％を超えると、径の小さい第１ドリルに対する加工負荷が大きくなって第１ドリルに折損等が生じるおそれがある。
　加工深さが大きくなる（電極板が厚くなる）と、ドリルの加工負荷も大きくなるため、ドリルの座屈が起こりやすくなる。そのため、座屈強度や加工負荷に強い、単結晶ダイヤモンドドリルや多結晶ダイヤモンドドリル、焼結体ドリル、給油口付きドリルなどが用いられることもあるが、以下のような製造方法とすることにより、加工負荷によるドリルの折損リスクは回避できる。
　本発明の一態様に係る製造方法において、前記下穴形成工程では、前記第１ドリルで前記電極板本体の厚さの途中まで下穴を形成するとよい。この場合、前記下穴は加工深さが５ｍｍを超えているとよい。
　このプラズマ処理装置用電極板の製造方法によれば、ガス孔が電極板本体に形成される前に、ガス孔の直線部の内径に対して５０％以上８０％以下の内径の下穴が厚さ方向の途中まで空けられる。下穴は、電極板本体の厚さ方向の途中まで形成すればよいので、第１ドリルの切削長さは電極板本体の厚さよりも短くてよい。すなわち、下穴用第１ドリルは、小径であっても短尺となるため、折損しにくい。
　この場合、１２ｍｍを超える長さの直線部に対して、下穴の長さは、５ｍｍ以下では第２ドリルによる加工負荷軽減の効果が少なくなるので、５ｍｍを超える長さに形成するとよい。
　一方、第２ドリルは、第１ドリルより径が大きいドリルであり、第１ドリルにより空けられた下穴に対して、例えば下穴と同方向から同軸で孔加工する。ここで、第２ドリルは、下穴と同軸で孔加工することにより、既に除去されている下穴切削領域に相当する分の加工負荷が軽減される。従って、第２ドリルは、本来の直線部全体の切削領域から下穴切削領域を減じた少ない加工負荷での孔加工が可能となる。このため、第２ドリルでは、加工負荷の累積的な増大による座屈が生じにくくなる。その結果、第２ドリルの切削長さは、第１ドリルの切削長さより長くても、加工負荷が減じられる分、折損リスクが少なくなる。
　第２ドリルは、第１ドリルにより形成した下穴に同軸上に孔加工するのが好ましいが、両ドリルの直径差以内のわずかなずれは許容される。
　本発明の一態様に係る製造方法において、前記第２ドリルは、前記電極板本体の前記一方の面から孔加工することとしてもよいし、前記電極板本体の他方の面から孔加工することとしてもよい。
　このプラズマ処理装置用電極板の製造方法において、第２ドリルが電極板本体の他方の面から孔加工する場合、第１ドリルが下穴を形成したときとは反対方向で孔加工する。この場合でも、第２ドリルは、下穴とほぼ同軸で孔加工することにより、一方の面から既に除去されている下穴切削領域に到達した後の加工負荷は、下穴切削領域に相当する分が軽減されるので、本来のガス孔全体を孔加工するのに比べて全体の加工負荷も小さくなる。第２ドリルが、他方の面から所定の深さに達すると、一方の面から形成されている下穴に繋がる。これ以降、第２ドリルは、下穴切削領域に相当する分の加工負荷が軽減される。
　従って、第２ドリルは、本来の直線部全体に対する切削領域から下穴切削領域を減じた少ない加工負荷での孔加工が、厚さ方向の途中から（下穴切削領域に到達してから）可能となる。このため、第２ドリルでは、厚さ方向の途中からの加工負荷を軽減し、加工負荷の累積的な増大による座屈が生じにくくなる。つまり、第２ドリルの切削長さは、第１ドリルの切削長さより長くても、加工負荷が減じられる分、折損リスクが少なくなる。
　第１ドリルでの加工と第２ドリルでの加工を同軸に合わせる方法としては、ガス孔ではない穴を基準穴としてマシニングセンタ（加工機）にその位置情報を設定し、第１ドリルと第２ドリルの加工位置を同座標に設定することにより同軸加工できる。第２ドリルが電極板本体の他方の面から孔加工する場合でも、同様である。また第１ドリルから第２ドリルへの交換は、マシニングセンタのドリルチェンジャー（ドリル，ツール保管庫）からオートチェンジ機能によって自動で同軸に交換するのが一般的である。
　本発明の一態様に係る製造方法において、前記第２ドリルは、前記電極板本体の他方の面から孔加工する場合、前記下穴に到達し、かつ前記電極板本体の厚さの途中まで前記直線部を形成することとしてもよい。
　この製造方法で形成されるガス孔は、電極板本体の一方の面に下穴であった小径穴、他方の面に直線部となる大径穴が開口する段付き孔形状になる。この場合も、各ドリルの加工負荷を低減することができ、厚い電極板に適用することができる。
　本発明の一態様に係るプラズマ処理装置用電極板は、電極板本体の厚さ方向に相互に平行に複数のガス孔が貫通状態に設けられたプラズマ処理装置用電極板において、前記ガス孔は、少なくとも長さが１２ｍｍを超える直線部を有しており、該直線部は、直径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、かつ真円度が０．０１ｍｍ以下である。
　このプラズマ処理装置用電極板によれば、少なくとも直線部の長さが１２ｍｍを超えているので、電極板本体は、１２ｍｍを超える厚さで形成され、長寿命化することができる。これに加え、直線部の真円度が０．０１ｍｍ以下であることにより、さらにガスの流れにムラが生じにくくなる。
　このプラズマ処理装置用電極板において、前記ガス孔は、前記電極板本体の一方の面に開口する小径部と、他方の面に開口する大径部とが厚さ方向の途中で連通しており、前記大径部が前記直線部であるとすることができる。
　本発明の上記態様に係るプラズマ処理装置用電極板の製造方法によれば、１２ｍｍを超える厚さのプラズマ処理装置用電極板にガス孔を加工する場合であっても、ドリルの折損リスクを低減して、高精度のガス孔を形成できる。そのプラズマ処理装置用電極板によれば、厚肉の電極板により長寿命化できる。しかも、直線部の真円度が０．０１ｍｍ以下であることにより、さらにガスの流れにムラが生じにくくなる。
本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置用電極板の平面図である。 図１の要部の縦断面図である。 実施形態の製造方法のうち、下穴形成工程で下穴を形成している状態を示す断面図である。 下穴形成工程の後の直線部形成工程で、下穴と同じ方向から直線部を形成する状態を示す断面図である。 下穴形成工程の後の直線部形成工程で、下穴とは反対方向から直線部を形成している状態を示す断面図である。 下穴と直線部とで段付き形状のガス孔とした例を示す断面図である。 下穴形成工程の後、電極板本体の厚さ方向の途中まで直線部を形成するために第２ドリルを配置した状態を示す断面図である。 電極板本体の厚さ方向の途中まで形成した直線部に第３ドリルによって直線部より小径の孔を形成している状態を示す断面図である。 図８に示す方法で形成された段付き形状のガス孔を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置用電極板の平面図である。
　プラズマ処理装置用電極板（以下、単に「電極板」とも称す。）１１は、単結晶シリコン、柱状晶シリコン、又は多結晶シリコンにより、厚さｔが１２ｍｍを超え３０ｍｍ以下、直径２００ｍｍ以上５５０ｍｍ以下の円板に形成された電極板本体１２に、数ｍｍ～１０ｍｍピッチで複数（この場合、数百～１０００個、少なくとも１００個以上又は少なくとも５００個以上、など）のガス孔２１が例えば縦横に整列した状態で厚さ方向に平行に貫通するように形成されている。ガス孔２１は、電極板本体１２の厚さ方向に少なくとも１２ｍｍを超える長さの直線部２２を有している。図２に示す例では、ガス孔２１は、電極板本体１２の厚さの全体にわたってストレート状に形成されている。したがって、本実施形態の直線部２２は、ガス孔２１の長さ全部を構成しており、その長さが１２ｍｍを超えている。直線部２２は、直径ｄが０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、真円度が０．０１ｍｍ以下である。
　プラズマ処理装置用電極板１１は、単結晶シリコン等のシリコンインゴットをスライスして得た円板状の電極板本体１２にガス孔を形成した後、エッチング、ポリッシング加工等を施して製造される。
　ガス孔の形成にあっては、電極板本体１２の一方の面から第１ドリル３１で直線部２２を形成する孔の直径の５０％以上８０％以下の直径の下穴２３を電極板本体１２の厚さの途中まで形成する下穴形成工程と、第２ドリル３２で直線部２２を下穴２３に重ねて形成することによりガス孔２１を形成する直線部形成工程と、を有する。
　ドリル３１，３２は、タングステン（Ｗ）の焼結材のドリル、ダイヤモンド粒子を電着したドリル、ダイヤモンドの多結晶ドリル、ダイヤモンドの単結晶ドリルなどを用いることができる。これらのドリルを選定した結果では、特に単結晶ドリルが、最もドリルの折損の件数が少なく好適であることが分かった。
　ガス孔形成工程をより詳細に説明すると、まず、下穴形成工程においては、ガス孔２１の直線部２２の内径に対して５０％以上８０％以下の内径の下穴２３を電極板本体１２の厚さの途中まで加工する。直線部２２の直径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の場合、例えば０．３ｍｍ～０．８ｍｍの直径の下穴２３とする。下穴２３を第１ドリル３１で電極板本体１２の厚さの途中まで、例えば深さＬ１が８ｍｍ程度まで加工する。したがって、第１ドリル３１は直径ｄ１が直線部２２の直径より小さい。図３は、第１ドリル３１で下穴２３を加工している状態を示しており、深さＬ１＝８ｍｍ程度まで加工したら、第１ドリル３１を下穴２３から抜き去る。
　次いで、直線部形成工程において、下穴２３より大きい０．５ｍｍ～１．０ｍｍの直径の直線部２２を第２ドリル３２で加工して電極板本体１２を貫通する。例えば、直線部２２は、下穴２３より直径で０．２ｍｍ程度（片側０．１ｍｍずつ）大きい直径に形成される。したがって、第２ドリル３２は、直径ｄ２が第１ドリル３１の直径ｄ１より大きい。
　図３及び図４には、下穴形成工程で形成した下穴切削領域４１を実線で示し、直線部形成工程で形成されるべき直線部切削領域４２を鎖線で示している。図３及び図４に示す例では、第２ドリル３２は、下穴２３を加工したときの第１ドリル３１と同じ方向から下穴２３と同軸で孔加工している。直線部形成工程では、第２ドリル３２は電極板本体１２を貫通するまで孔加工する。したがって、直線部２２は電極板本体１２の全厚さにわたって形成される。
　以上の製造方法において、ガス孔２１が電極板本体１２に形成される前に、ガス孔２１の直線部２２の内径に対して５０％以上８０％以下の内径の下穴２３が厚さ方向の途中まで形成される。下穴２３は、電極板本体１２の厚さ方向の途中まで形成すればよいので、第１ドリル３１の切削長さは電極板本体１２の厚さよりも短くてよい。すなわち、下穴用第１ドリル３１は、小径であるが、短尺となるため折損しにくい。
　第２ドリル３２は、第１ドリル３１よりも大径かつ長尺で、少なくとも直線長さが１２ｍｍを超えているが、第２ドリル３２は、第１ドリル３１により空けられた下穴２３の上から、下穴２３と同軸で電極板本体１２を貫通するまで孔加工すればよい。つまり、下穴２３と同軸で孔加工することにより、既に除去されている下穴切削領域４１に相当する分の加工負荷が軽減される。従って、第２ドリル３２は、本来のガス孔２１（直線部２２）全体の切削領域から下穴切削領域４１を減じた少ない加工負荷での孔加工が可能となる。このため、第２ドリル３２では、加工負荷の累積的な増大による座屈が生じにくくなる。その結果、第２ドリル３２は、第１ドリル３１より切削長さが長くても、加工負荷が減じられる分、折損リスクが少なくなる。このように、第１ドリル３１と第２ドリル３２とは、互いにドリルの径が異なる。従って、電極板本体１２のガス孔２１は、互いにドリルの径が異なる少なくとも２つのドリル（例、第１ドリル３１及び第２ドリル３２）によって形成された孔である。
　第２ドリル３２は、第１ドリル３１により形成した下穴２３に同軸上に孔加工するのが好ましいが、両ドリル３１，３２の直径差以内のわずかなずれは許容される。
　第１ドリル３１での下穴２３の加工深さは、直線部２２の長さが１２ｍｍを超え３０ｍｍ以下であるのに対して、５ｍｍを超え１５ｍｍ未満の深さが好ましい。下穴２３の加工深さが浅い（５ｍｍ以下）と第２ドリル３２での加工負荷が低減できず、第２ドリル３２の折損や真円度の低下に繋がるおそれがある。下穴２３の加工深さが深いと第１ドリル３１での加工負荷が大きくなり、第１ドリル３１の折損に繋がる。より好ましくは７ｍｍ以上１３ｍｍ以下である。したがって、電極板本体１２の厚さが１５ｍｍ未満、好ましくは１３ｍｍ以下であれば、第１ドリル３１での下穴２３が電極板本体１２を貫通するように形成してもよい。
　この製造方法で得られた電極板１１では、ガス孔２１は、少なくとも長さが１２ｍｍを超える直線部２２を有している。図２に示す例では、ガス孔２１の長さ全体が直線部２２である。直線部２２は、直径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、かつ真円度が０．０１ｍｍ以下である。
　電極板１１によれば、少なくとも直線部２２の長さが１２ｍｍを超えているので、電極板本体１２は、１２ｍｍを超える厚さで形成され、長寿命化できる。これに加え、直線部２２の真円度が０．０１ｍｍ以下であることにより、さらにガスの流れにムラが生じにくくなる。
　２本のドリルを使って孔加工する場合に、以下の方法も考えられる。
（１）２本のドリルの外径を最終のガス孔を形成可能な同じ外径のものとし、第１のドリルで電極板本体の厚さの途中まで孔加工し、その孔の上から第２のドリルで２回目の孔加工をして電極板本体を貫通させる方法
（２）２本のドリルの外径を最終のガス孔を形成可能な同じ外径のものとし、第１のドリルで電極板本体の厚さの途中まで１回目の孔加工し、その孔の中に第２のドリルの先端部を挿入した状態で、１回目の孔加工した孔の端部から２回目の孔加工をして電極板本体を貫通させる方法
これら（１）（２）の方法では、１回目の孔加工は切削長さが短いドリルを使用することができるので、ドリルの折損のリスクは小さいが、１回目に加工した孔と、２回目に加工した孔とに位置ずれが生じ、孔の開口端に歪みが生じて、孔の真円度が低下し易い。２回目の孔加工でドリルに振れが生じることから、折損するリスクもある。
　本発明において、第２ドリル３２は、上記のように、下穴２３を形成した第１ドリル３１と同じ方向から孔加工することとしてもよいし、第１ドリル３１とは電極板本体１２の反対側の面から孔加工することとしてもよい。
　図５は、直線部２２を加工するための第２ドリル３２を下穴２３の形成方向とは反対方向から形成する例を示している。第１ドリル３１は、図３と同様、電極板本体１２の一方の面から厚さ方向の途中まで孔加工して下穴２３を形成する。これに対して、第２ドリル３２は、電極板本体１２の他方の面（一方の面とは反対側の面、又は一方の面と対向する面）から下穴２３と同軸で電極板本体１２を貫通するまで孔加工する。これにより、電極板本体１２を貫通する直線部２２が電極板本体１２の全厚さにわたって形成される。したがって、形成されたガス孔２１の形状は図３及び図４に示す加工の場合と同じであり、図２に示すようにストレート状となる。
　本発明においては、直線部２２は、必ずしも電極板本体１２を貫通する長さに形成されていなくてもよい。
　図６は、図５と同様、下穴２３に対して直線部２２を電極板本体１２の反対側から形成するが、直線部２２も下穴２３の先端部に届く深さＬ２で電極板本体１２の厚さの途中までとすることにより、下穴２３と直線部２２とが連通した段付き形状のガス孔２１１が形成されている。
　この場合、下穴２３は、電極板本体１２の一方の面側から厚さ方向の途中まで形成された小径部２４となる。直線部２２は、電極板本体１２の他方の面側から小径部２４と同軸で、小径部２４に連通して電極板本体１２の厚さ方向の途中まで形成される大径部２５となる。これにより、電極板本体１２には、小径部２４と大径部２５とが繋がった段付き形状のガス孔２１１が形成される。
　以上の図３から図６に示す方法で形成されるガス孔２１，２１１は、少なくとも長さが１２ｍｍを超える直線部２２を有しており、この直線部２２の直径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、かつ真円度が０．０１ｍｍ以下である。
　段付き形状のガス孔を形成する場合は、図７から図９に示す方法により形成してもよい。
　この例の方法では、まず、第１ドリル３１（図７から図８には図示略、図３参照）で電極板本体１２の一方の面から厚さ方向の途中まで形成した下穴切削領域４１に対して、図７に示すように同じ方向から第２ドリル３２で同軸に直線部２２を長さＬ２の範囲で電極板本体１２の厚さの途中まで形成する（図８参照）。電極板本体１２の他方の面から、直線部切削領域４２に到達する深さで第３ドリル３３により同軸に孔加工して図９に示す状態とする。図７から図９に示す例では、第３ドリル３３の直径が第２ドリル３２の直径より小さいことから、直線部２２が大径部２５で、第３ドリル３３により形成した孔が小径部２４となり、これらが電極板本体１２の厚さの途中位置で連通した段付き形状のガス孔２１２となる。この場合も、直線部２２が１２ｍｍを超える長さＬ２に形成される。
　図示は省略するが、第３ドリル３３を第２ドリル３２より小径としたが、第２ドリル３２より大径の第３ドリルを用いて、直線部２２に連通する孔を加工することにより、直線部２２を小径部とし、第３ドリル３３により形成した孔を大径部とすることも可能である。
　次の複数種の孔加工方法により試料を作製し、孔加工後に、株式会社ミツトヨ製三次元画像測定機（株式会社ミツトヨ製クイックビジョンＱＶＸ６０６－ＰＲО）を使用して、画像処理にて第２ドリル入口側の開口部の孔径、真円度の測定を行うとともに、加工時のドリルの折損の有無も確認した。５回テストし（５個の孔加工し）、孔径、真円度については、その平均値を求め、５回のうち何本ドリルが折損したかを調べた。折損した場合は測定サンプルから除外した。
［実施例１］
　厚さ２０ｍｍの電極板本体に、直径０．８ｍｍ狙いでストレートの孔を貫通状態に形成する。
（１）従来例加工方法Ａ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ２０ｍｍのドリルで電極板本体の一方の面から一度に孔加工した。
（２）比較例加工方法Ａ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ１０ｍｍのドリル（第１ドリル：比較例においても最初のドリルを第１ドリル、２番目のドリルを第２ドリルとする。以下、同様。）で電極板本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下孔を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ２０ｍｍのドリル（第２ドリル）で電極板本体の一方の面から下穴を含むように深さ２０ｍｍの孔加工をして電極板本体を貫通させた。
（３）比較例加工方法Ｂ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ１０ｍｍのドリル（第１ドリル）で電極本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下穴を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ２０ｍｍのドリル（第２ドリル）の先端部を下穴内に挿入し、深さ１０ｍｍの位置から深さ１０ｍｍ分の孔加工をして電極板本体を貫通させた。
（４）実施例加工方法Ａ
　直径０．６ｍｍ、切削長さ１０ｍｍの第１ドリルで電極板本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下穴を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ２０ｍｍの第２ドリルで電極板本体の一方の面から下穴を含むように深さ２０ｍｍの孔加工をして電極板本体を貫通させた。
　これらの結果を表１に示す。従来例のドリル折損の評価は第１ドリルの欄に記載した（表２及び表３も同様）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　従来例Ａでは、５回のテストのすべてでドリルの折損が生じたため、孔径や真円度の測定は行わなかった。
　比較例Ａ，Ｂとも５回中３回のテストでドリル（第２ドリル）の折損が生じ、孔径も狙いの孔径に対する誤差が大きく、真円度も悪いものであった。
　これに対して、実施例Ａの加工方法では、いずれのドリルも折損は認められず、加工された孔の孔径の誤差も小さく、小さい真円度の孔を加工することができた。
［実施例２］
　厚さ３０ｍｍの電極板本体に、直径０．８ｍｍ狙いでストレートの孔を貫通状態に形成する。
（１）従来例加工方法Ｂ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ３０ｍｍのドリルで電極板本体の一方の面から一度に孔加工した。
（２）比較例加工方法Ｃ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ１０ｍｍのドリル（第１ドリル）で電極板本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下孔を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ３０ｍｍのドリル（第２ドリル）で電極板本体の一方の面から下穴を含むように深さ３０ｍｍの孔加工をして電極板本体を貫通させた。
（３）比較例加工方法Ｄ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ１０ｍｍのドリル（第１ドリル）で電極本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下穴を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ３０ｍｍのドリル（第２ドリル）の先端部を下穴内に挿入し、深さ１０ｍｍの位置から深さ２０ｍｍ分の孔加工をして電極板本体を貫通させた。
（４）実施例加工方法Ｂ
　直径０．６ｍｍ、切削長さ１０ｍｍの第１ドリルで電極板本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下穴を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ３０ｍｍの第２ドリルで電極板本体の一方の面から下穴を含むように深さ３０ｍｍの孔加工をして電極板本体を貫通させた。
　これらの結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　従来例Ｂは５回のテストのすべてでドリルに折損が生じ、比較例Ｃ，Ｄは、５回のテストのすべてで第２ドリルに折損が生じたため、孔径や真円度の測定は行わなかった。
　実施例Ｂの加工方法では、いずれのドリルも折損は認められず、加工された孔の孔径の誤差も小さく、小さい真円度の孔を加工することができた。このように、本発明の方法によれば、長さ３０ｍｍの直線部を有するガス孔の加工にも有効である。
［実施例３］
　厚さ１３ｍｍの電極板本体に、直径０．８ｍｍ狙いでストレートの孔を貫通状態に形成する。
（１）従来例加工方法Ｃ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ１３ｍｍのドリルで電極板本体の一方の面から一度に孔加工した。
（２）比較例加工方法Ｅ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ１０ｍｍのドリル（第１ドリル）で電極板本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下孔を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ１３ｍｍのドリル（第２ドリル）で電極板本体の一方の面から下穴を含むように深さ１３ｍｍの孔加工をして電極板本体を貫通させた。
（３）比較例加工方法Ｆ
　直径０．８ｍｍ、切削長さ１０ｍｍのドリル（第１ドリル）で電極本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下穴を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ１３ｍｍのドリル（第２ドリル）の先端部を下穴内に挿入し、深さ１０ｍｍの位置から深さ３ｍｍ分の孔加工をして電極板本体を貫通させた。
（４）実施例加工方法Ｃ
　直径０．６ｍｍ、切削長さ１０ｍｍの第１ドリルで電極板本体の一方の面から深さ１０ｍｍの下穴を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ１３ｍｍの第２ドリルで電極板本体の一方の面から下穴を含むように深さ１３ｍｍの孔加工をして電極板本体を貫通させた。
（５）実施例加工方法Ｄ
　直径０．６ｍｍ、切削長さ１３ｍｍの第１ドリルで電極板本体の一方の面から深さ１３ｍｍの下穴（貫通）を加工した後、直径０．８ｍｍ、切削長さ１３ｍｍの第２ドリルで電極板本体の一方の面から下穴を含むように深さ１３ｍｍの孔加工をして電極板本体を作製した。
　これらの結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　従来例では５回中３回のテストでドリルに折損が生じ、比較例Ｅ，Ｆでは５回中１回のテストで第２ドリルに折損が生じたが、孔の加工深さが実施例１，２より小さいために、ドリルの折損が少なく、孔加工できたものもあったが、形成された孔は、孔径の誤差が大きく、真円度も満足できるものではない。比較例Ｆの第２ドリルでの孔加工は深さ３ｍｍ分の加工で負荷が小さいと考えられるが、１回目で空けた穴内で振れやすいために、５回中１回のテストで折損が生じた。
　実施例Ｃは、いずれのドリルにも折損がなく、孔径の誤差が小さく、真円度も小さかった。
　実施例Ｄは、５回中、１回のテストで第１ドリルに折損が認められたが、孔径の誤差が小さく、真円度も小さかった。
　以上の実施例で明らかなように、本発明の製造方法によれば、電極板本体が厚いものであっても、１２ｍｍの長さを超える直線部の孔を、高精度（小さい真円度）に形成することができる。
　本発明のプラズマ処理装置用電極板の製造方法によれば、１２ｍｍを超える厚さのプラズマ処理装置用電極板にガス孔を加工する場合であっても、ドリルの折損リスクを低減して、高精度のガス孔を形成できる。そのプラズマ処理装置用電極板によれば、厚肉の電極板により長寿命化できる。しかも、直線部の真円度が０．０１ｍｍ以下であることにより、さらにガスの流れにムラが生じにくくなる。
１１　電極板（プラズマ処理装置用電極板）
１２　電極板本体
２１，２１１，２１２　ガス孔
２２　直線部
２３　下穴
２４　小径部
２５　大径部
３１　第１ドリル
３２　第２ドリル
４１　下穴切削領域
４２　直線部切削領域

Claims (8)

  1. 　電極板本体の厚さ方向に少なくとも１２ｍｍを超える長さの直線部を有する複数のガス孔を相互に平行に貫通状態に形成するプラズマ処理装置用電極板の製造方法において、前記電極板本体の一方の面から第１ドリルで前記直線部を形成する孔の直径の５０％以上８０％以下の直径の下穴を形成する下穴形成工程と、第２ドリルで前記下穴に重ねて前記直線部を形成する直線部形成工程と、を有することを特徴とするプラズマ処理装置用電極板の製造方法。
  2. 　前記下穴は前記電極板本体の厚さの途中まで形成することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置用電極板の製造方法。
  3. 　前記下穴は加工深さが５ｍｍを超えることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置用電極板の製造方法。
  4. 　前記第２ドリルは、前記電極板本体の前記一方の面から孔加工することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置用電極板の製造方法。
  5. 　前記第２ドリルは、前記電極板本体の他方の面から孔加工することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置用電極板の製造方法。
  6. 　前記第２ドリルは、前記下穴に到達し、かつ前記電極板本体の厚さの途中まで前記直線部を形成することを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置用電極板の製造方法。
  7. 　電極板本体の厚さ方向に相互に平行に複数のガス孔が貫通状態に設けられたプラズマ処理装置用電極板において、前記ガス孔は、少なくとも長さが１２ｍｍを超える直線部を有しており、該直線部は、直径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、かつ真円度が０．０１ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマ処理装置用電極板。
  8. 　前記ガス孔は、前記電極板本体の一方の面に開口する小径部と、他方の面に開口する大径部とが厚さ方向の途中で連通しており、前記大径部が前記直線部であることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置用電極板。
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