WO2024024803A1 - 製造方法、および部品 - Google Patents

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WO2024024803A1
WO2024024803A1 PCT/JP2023/027263 JP2023027263W WO2024024803A1 WO 2024024803 A1 WO2024024803 A1 WO 2024024803A1 JP 2023027263 W JP2023027263 W JP 2023027263W WO 2024024803 A1 WO2024024803 A1 WO 2024024803A1
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WO
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sic
core material
manufacturing
plasma processing
holes
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PCT/JP2023/027263
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English (en)
French (fr)
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亮 孫
勝 佐々木
保正 石原
弘 藤井
貴宏 村上
秀明 藥師寺
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/42—Silicides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching

Definitions

  • the present disclosure relates to manufacturing methods and components.
  • Electrodes which are parts for plasma processing equipment, are produced by, for example, removing silicon carbide (SiC) deposited on a predetermined member and then cutting the SiC into a desired shape (multiple through holes through which processing gas is ejected). manufactured by drilling holes, etc.).
  • SiC silicon carbide
  • SiC has the advantage of being excellent in hardness, heat resistance, and chemical stability, but has the disadvantage that it takes time to form a film and is difficult to process.
  • Patent Document 1 discloses a manufacturing method for forming a shroud made of SiC and exposed to a plasma processing space.
  • a shroud having a desired shape is obtained by forming a SiC part on a graphite member and then removing the member from the SiC part.
  • the present disclosure provides a technology that can accurately manufacture parts for a plasma processing apparatus including SiC.
  • a method for manufacturing a component for a plasma processing apparatus comprising: (A) preparing a core material having a shape similar to and smaller than the final shape of the component; (B) a step of forming a SiC layered portion on the core material by forming a SiC film, and (C) a step of forming an SiC layer and processing it into the final shape by removing at least a part of the SiC layered portion.
  • a manufacturing method comprising:
  • parts for a plasma processing apparatus including SiC can be manufactured with high precision.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a plasma processing apparatus to which an electrode according to an embodiment is applied.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view showing the structure of the electrode according to the first embodiment.
  • 3 is a flowchart showing a method for manufacturing an electrode.
  • FIG. 4(A) is a longitudinal cross-sectional view showing the unprocessed member that has undergone the core material preparation step.
  • FIG. 4(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a processed body that has undergone a core material processing step.
  • FIG. 4(C) is a longitudinal cross-sectional view showing a membrane molded product that has undergone the SiC formation process.
  • FIG. 4(D) is a vertical cross-sectional view showing the upper electrode that has undergone the final shape processing step.
  • FIG. 4(A) is a longitudinal cross-sectional view showing the unprocessed member that has undergone the core material preparation step.
  • FIG. 4(B) is a longitudinal cross-sectional view showing
  • FIG. 5(A) is a longitudinal cross-sectional view showing a member that has undergone a member preparation process according to a reference example.
  • FIG. 5(B) is a longitudinal cross-sectional view showing a membrane molded product that has undergone the SiC forming process according to the reference example.
  • FIG. 5C is a vertical cross-sectional view showing the upper electrode that has undergone the final shape processing process according to the reference example.
  • FIG. 6(A) is an explanatory diagram illustrating a manufacturing state of an electrode having a hole portion without a tapered portion.
  • FIG. 6(B) is an explanatory diagram illustrating a manufacturing state of an electrode having a hole with a tapered portion according to a modified example.
  • FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing the flow of an electrode manufacturing method according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing the flow of an electrode manufacturing method according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing the flow of an electrode manufacturing method according to a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view showing the flow of an electrode manufacturing method according to a fifth embodiment.
  • the electrode (upper electrode 50) manufactured by the manufacturing method according to one embodiment is one of the parts for the plasma processing apparatus 1 exposed to the plasma processing space 10s of the plasma processing apparatus 1, as shown in FIG. be.
  • FIG. be a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus, which is an example of the plasma processing apparatus 1, will first be described with reference to FIG.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply section 20, a power supply 30, and an exhaust system 40. Further, the plasma processing apparatus 1 includes a substrate support section 11 and a gas introduction section. The gas inlet is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10 .
  • the gas introduction section includes a shower head 13.
  • Substrate support 11 is arranged within plasma processing chamber 10 .
  • the shower head 13 is arranged above the substrate support section 11 and facing the substrate support section 11 . In one embodiment, showerhead 13 forms at least a portion of the ceiling of plasma processing chamber 10 .
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by a shower head 13, a side wall 10a of the plasma processing chamber 10, and a substrate support 11.
  • the side wall 10a is grounded.
  • the shower head 13 and the substrate support section 11 are electrically insulated from the casing of the plasma processing chamber 10.
  • the shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply section 20 into the plasma processing space 10s.
  • the shower head 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and a plurality of gas introduction ports 13c.
  • the processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s from the plurality of gas introduction ports 13c.
  • the shower head 13 also includes an upper electrode (electrode) 50 and a cooling plate 49 made of a conductive material.
  • the upper electrode 50 has a plurality of through holes 52 that constitute a plurality of gas introduction ports 13c, and is exposed to the plasma processing space 10s. Cooling plate 49 supports upper electrode 50 .
  • the gas supply section 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow rate controller 22.
  • the gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 to the showerhead 13 via a respective flow controller 22 .
  • Power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit.
  • the RF power supply 31 supplies at least one RF signal (RF power), such as a source RF signal and a bias RF signal, to a lower electrode (not shown) of the substrate support 11 and/or an upper electrode 50 of the showerhead 13.
  • RF power RF power
  • RF power source 31 may function as at least part of a plasma generation unit configured to generate a plasma from one or more process gases in plasma processing chamber 10 .
  • a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be drawn into the substrate W.
  • the RF power supply 31 includes a first RF generation section 31a and a second RF generation section 31b.
  • the first RF generation section 31a is coupled to the lower electrode of the substrate support section 11 and/or the upper electrode 50 of the shower head 13 via at least one impedance matching circuit, and is connected to a source RF signal (source RF power) for plasma generation. ) is configured to generate.
  • the source RF signal has a frequency within the range of 13 MHz to 150 MHz.
  • the first RF generator 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are supplied to the lower electrode of the substrate support 11 and/or the upper electrode 50 of the showerhead 13.
  • the second RF generation section 31b is coupled to the lower electrode of the substrate support section 11 via at least one impedance matching circuit, and is configured to generate a bias RF signal (bias RF power).
  • the bias RF signal has a lower frequency than the source RF signal.
  • the bias RF signal has a frequency within the range of 400kHz to 13.56MHz.
  • the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies.
  • the generated one or more bias RF signals are supplied to the lower electrode of the substrate support 11. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.
  • Power source 30 may also include a DC power source 32 coupled to plasma processing chamber 10 .
  • the DC power supply 32 includes a first DC generation section 32a and a second DC generation section 32b.
  • the first DC generator 32a is connected to the lower electrode of the substrate support 11 and configured to generate a first DC signal.
  • the generated first bias DC signal is applied to the lower electrode of the substrate support 11.
  • the first DC signal may be applied to another electrode, such as an electrode in an electrostatic chuck.
  • the second DC generator 32b is connected to the upper electrode 50 of the showerhead 13 and configured to generate a second DC signal.
  • the generated second DC signal is applied to the upper electrode 50 of the showerhead 13.
  • at least one of the first and second DC signals may be pulsed.
  • the first and second DC generation units 32a and 32b may be provided in addition to the RF power source 31, or the first DC generation unit 32a may be provided in place of the second RF generation unit 31b. good.
  • the exhaust system 40 may be connected to a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10, for example.
  • the upper electrode 50 is placed on the top and generates plasma in the plasma processing space 10s using RF power supplied from the power source 30. Further, the upper electrode 50 diffuses and causes the processing gas supplied to the gas diffusion chamber 13b to flow into the plasma processing space 10s.
  • the upper electrode 50 has a substantially flat electrode main body 51 (component main body) and a plurality of through holes 52 passing through both planes (upper surface and lower surface) of the electrode main body 51.
  • the electrode main body 51 constitutes almost the entire ceiling of the plasma processing space 10s, and is capable of spreading the supplied RF power over a plane.
  • the electrode main body 51 is, for example, formed in a perfect circular shape in a plan view, and has a constant thickness from the center toward the outer periphery.
  • the thickness of the electrode body 51 depends on the configuration of the plasma processing chamber 10, but is preferably set in a range of about 10 mm to 20 mm, for example.
  • a stepped portion 511 is formed on the outer periphery of the electrode main body 51 by cutting out the lower surface side.
  • the shower head 13 is fixed by a holding frame (cooling plate 49) that protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the plasma processing chamber 10 so as to catch the stepped portion 511 of the upper electrode 50 (see also FIG. 1). .
  • the electrode main body 51 is supported in the horizontal direction while facing (exposed) to the plasma processing space 10s.
  • the upper electrode 50 diffuses the processing gas by appropriately lowering the conductance of the processing gas supplied to the gas diffusion chamber 13b by the electrode main body 51, and performs plasma processing through the plurality of through holes 52 penetrating the electrode main body 51.
  • the processing gas is passed through the space 10s.
  • the plurality of through holes 52 are arranged at equal intervals from the center of the electrode body 51 toward the outside in the radial direction, and are also arranged at equal intervals along the circumferential direction on the same radius.
  • the intervals between the plurality of through holes 52 are not limited to equal intervals.
  • each through hole 52 has a perfect circular shape in plan view, and is formed to have an inner diameter in a range of about 1 mm to 5 mm.
  • the sizes of the through holes 52 may be set to be the same or different from each other.
  • each through hole 52 near the center of the electrode body 51 may be formed to have a small diameter, while each through hole 52 near the outer edge of the electrode body 51 may be formed to have a large diameter.
  • the number, arrangement, shape, etc. of the through holes 52 may be arbitrarily designed depending on the flow performance of the processing gas from the gas diffusion chamber 13b to the plasma processing space 10s.
  • the upper electrode 50 is formed using two types of materials in a cross-sectional view along the thickness direction. Specifically, upper electrode 50 has a core material 53 located inside and a silicon carbide layer 54 (hereinafter referred to as SiC layer 54) that covers this core material 53. In particular, the upper electrode 50 according to this embodiment is constructed by coating the entire surface of the core material 53 with a SiC layer 54.
  • the core material 53 is a member that is similar to the final shape of the upper electrode 50 and is smaller than the final shape.
  • the core material 53 is preferably made of a material with high processing performance and heat resistance, such as graphite or SiC sintered body.
  • graphite is capable of withstanding cryogenic to high temperatures (eg, 3000° C.) in a non-oxidizing atmosphere.
  • graphite is composed of hexagonal plate-shaped crystals of carbon, and the surfaces of each layer are connected by strong covalent bonds, but the layers are bonded by weak van der Waals forces, giving it excellent processing performance.
  • the core material 53 made of graphite can be easily processed into the target processed shape (hereinafter referred to as the processed body 61) before the SiC layer 54 is laminated.
  • the thickness H1 of the core material 53 (the thickness of the part without the stepped part 511) is 0.5 to 0.9 times the plate thickness H2 (thickness of the part without the stepped part 511) of the electrode main body 51 in the final shape. It is better to set it to twice the thickness.
  • the thickness H1 of the core material 53 may be set to 7 to 8 mm. In this way, by making the thickness of the core material 53 50% or more of the plate thickness of the electrode main body 51, the upper electrode 50 can be manufactured more easily.
  • the SiC layer 54 is laminated on the surface of the core material 53 by subjecting the processed body 61 of the core material 53 to a film forming process using, for example, chemical vapor deposition (CVD).
  • the upper electrode 50 has a SiC layer 54 containing few impurities.
  • the SiC layer 54 formed in this manner has strong covalent bonds, has high hardness, and has a small decrease in mechanical strength in a high temperature range.
  • the SiC layer 54 has excellent heat resistance and can exhibit sufficient durability even in the high temperature plasma processing space 10 seconds.
  • the SiC layer 54 applied to the upper electrode 50 is gradually volatilized by the plasma generated in the plasma processing space 10s, and this gas is exhausted from the plasma processing space 10s under operation of the exhaust system 40. Thereby, formation of particles on the substrate W is suppressed.
  • the SiC layer 54 is formed on both sides (upper surface, lower surface) and the peripheral surface of the core material 53, thereby covering the entire core material 53.
  • the SiC layer 541 on the lower surface side of the core material 53 facing the plasma processing space 10s is formed thicker than the SiC layer 542 on the opposite upper surface side.
  • the thickness of the SiC layer 541 on the lower surface side is preferably set to be twice or more the thickness of the SiC layer 542 on the upper surface side.
  • the upper electrode 50 can promote a longer life of the SiC layer 542 on the lower surface side, which is more likely to come into contact with plasma.
  • the SiC layer 54 according to this embodiment is formed thinner than the core material 53. That is, the thickness of the SiC layer 54 (the sum of the SiC layer 542 on the upper surface side and the SiC layer 541 on the lower surface side) is set to be less than 50% of the thickness of the upper electrode 50. More preferably, the ratio of the thickness of the SiC layer 54 to the thickness of the upper electrode 50 is set in a range of 10% to 40%. If this thickness ratio is less than 10%, the amount of coverage of the SiC layer 54 as the electrode body 51 may be reduced, and the lifespan against plasma may be too short. On the other hand, if the thickness ratio exceeds 40%, it will take time to form the SiC layer 54, which may reduce productivity.
  • the total thickness of the SiC layer 54 (the sum of the SiC layer 542 on the upper surface side and the SiC layer 541 on the lower surface side) is set to 2 to 3 mm. Good. Further, as an example, when the total thickness of the SiC layer 54 is 3 mm, the thickness of the SiC layer 541 on the lower surface side is 2 mm, and the thickness of the SiC layer 542 on the upper surface side is 1 mm. In this way, by making the thickness of the SiC layer 54, which is the sum of the SiC layer 542 on the upper surface side and the SiC layer 541 on the lower surface side, thinner than the core material 53, the generation time of the SiC layer 54 can be shortened.
  • a method for manufacturing the upper electrode 50 configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
  • a core material preparation step (S1), a core material processing step (S2), a SiC layer forming step (S3), and a final shape processing step (S4) are performed in this order.
  • the manufacturer prepares a pre-processing member 60 made of graphite and having a larger shape than the processed body 61, as shown in FIG. 4(A).
  • the unprocessed member 60 may be obtained by appropriately cutting obtained (purchased or manufactured) graphite in the form of a plate or block.
  • the obtained graphite itself may be used as the unprocessed member 60 as it is.
  • the manufacturer forms a processed body 61 to be used as the core material 53 by performing processing such as cutting and polishing on the prepared member 60 to be processed.
  • processing such as cutting and polishing
  • FIG. 4(B) in the core material processing step, both the upper and lower surfaces of the unprocessed member 60 are cut so that the upper and lower surfaces are parallel to each other, and the outer circumferential surface of the unprocessed member 60 is cut. Cut out the part into a perfect circle.
  • the pre-processing member 60 is formed into a disk shape having flat upper and lower surfaces and a circular outer peripheral surface.
  • a step 611 is formed by cutting out a part of the outer periphery of the workpiece 61, and a plurality of holes 61h, which will become the sources of the plurality of through holes 52 of the upper electrode 50, are formed.
  • the manufacturer uses a drill (not shown) or the like to drill a plurality of hole portions 61 h having an inner diameter larger than the inner diameter of each through hole 52 at the formation position of each through hole 52 .
  • the manufacturer uses a CVD apparatus (film forming apparatus) not shown to form a surface (upper surface, lower surface, outer periphery) of the workpiece 61, as shown in FIG. 4(C).
  • a film molded product 62 is formed by forming a SiC laminated portion 54p on the inner peripheral surface of each hole 61h.
  • the workpiece 61 is heated to a high temperature (for example, 1500° C.) to grow a SiC film on the surface of the workpiece 61.
  • Graphite constituting the workpiece 61 has heat resistance, so that the SiC laminated portion 54p can be laminated on the surface of the workpiece 61 while maintaining a well-processed shape. Further, each hole 61h of the processed body 61 is closed as SiC enters as the film is formed.
  • the film-formed product 62 formed as described above has a SiC laminated portion 54p that is slightly thicker than the thickness of the SiC layer 54 in the final shape of the upper electrode 50.
  • the manufacturer performs processing such as cutting, polishing, and drilling on the membrane molded product 62 to form the upper electrode 50 as shown in FIG. 4(D).
  • the final shape of the electrode body 51 having the through hole 52 is completed.
  • the manufacturer cuts the SiC laminated portions 54p on the upper and lower surfaces of the film molded product 62 into a flat shape to obtain the designed thickness of the upper electrode 50 (thickness of the SiC layer 54).
  • the amount of SiC to be removed at this time can be reduced due to the presence of the previously processed workpiece 61. Therefore, even if the SiC layer 54 has high hardness, it can be molded without taking much time.
  • through holes 52 are formed in the SiC layer 54 that closes each hole 61h. Since the inner diameter of the through hole 52 is smaller than the inner diameter of each hole 61h, a thick SiC layer 54 is left on the inner peripheral surface of each formed through hole 52. Thereby, the graphite in the upper electrode 50 is prevented from being exposed in each of the through holes 52, and the plasma generated in the plasma processing space 10s can be prevented from coming into contact with the graphite in each of the through holes 52.
  • a processed body 61 (core material 53) similar to the upper electrode 50 is first processed, the SiC layer 54 is formed on the processed body 61, and the obtained SiC layer 54 is further processed.
  • the film molded product 62 is processed into a final shape.
  • a conventional method for manufacturing the upper electrode 100 will be described with reference to FIG. 5.
  • a member 101 that is significantly thinner as a core material than the thickness of the final shape of the upper electrode 100 is prepared.
  • the member 101 has a thickness that is 20% or less of the thickness of the upper electrode 100.
  • the SiC layer forming step (S3) is performed on the member 101 without performing the core material processing step (S2) to form the membrane molded product 102.
  • Form In this SiC layer forming step, film formation is performed using a CVD apparatus over time so that the SiC laminated portion 54p has a sufficient thickness with respect to the thickness of the member 101.
  • the SiC layered portion 54p is grown to have a thickness about 10 times the thickness of the member 101. Therefore, the SiC layer forming process takes a long time and the throughput decreases.
  • a large amount of processing gas is used for film formation, and the power required for heating increases, resulting in a large cost.
  • the final shape processing step (S4) after the SiC layer forming step shown in FIG. The final shape of the upper electrode 50 is formed.
  • the membrane molded product 102 is cut into a disk shape so as to sandwich the member 101, and while the member 101 is taken out, the 2 parts grown on both sides (the upper surface side and the lower surface side) of the member 101 are removed.
  • Two SiC bodies 103 are cut out.
  • the two SiC bodies 103 are fixed to each other to form the SiC structure 104, and the stepped portion 511 is formed by cutting the outer peripheral portion of one of the SiC bodies 103.
  • the final shape of the upper electrode 100 was formed by drilling a plurality of through holes 52 in the SiC structure 104.
  • the entire final shape of the upper electrode 50 made of SiC is processed in the final shape processing step (S4).
  • SiC has high hardness and poor processing performance.
  • the final shape machining process also takes time.
  • the working efficiency and processing accuracy of each process as a whole are poor, and the productivity of the upper electrode 50 is reduced.
  • a previously processed workpiece 61 is used as the core material 53, and a SiC layer 54 is formed on the surface of the workpiece 61.
  • the time required for the SiC layer forming step of forming the SiC layer 54 and the final shape processing step of processing the SiC layer 54 can be significantly shortened.
  • the core material made of graphite has high processing performance, it is possible to obtain the processed body 61 with high accuracy without spending much time in the core material processing step.
  • the manufacturing method of the present disclosure is not limited to the above embodiments, and may take various modifications.
  • the planar shape of the upper electrode 50 may be an appropriate shape depending on the shape of the plasma processing chamber 10, and may be an ellipse, a polygon, or the like. Even in this case, by using a processed body 61 having a shape similar to the final shape and smaller than the final shape as the core material 53 in the core material processing step, the SiC laminated portion 54p can be formed on the surface of the core material 53 in a short time. It becomes possible to process the shape smoothly.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram partially showing the steps of a manufacturing method according to a modification.
  • SiC may not penetrate sufficiently (see figure inside).
  • the membrane molded product 62 has a cavity 62s, and if this cavity 62s is large, when the through hole 52 is formed in the final shape processing step later, the thin SiC layer 54 (or (See the figure on the right).
  • the hole 61h is formed on the upper surface side and the lower surface side of the hole 61h of the workpiece 61 toward each opening.
  • a tapered portion 61t may be formed in which the side wall of the portion widens (see the left figure).
  • the tapered portion 61t is formed on both the upper surface side and the lower surface side of the hole portion 61h, but the tapered portion 61t is formed on either the upper surface side or the lower surface side of the hole portion 61h. You can also use only
  • the tapered portion 61t formed in the core processing step allows SiC to smoothly enter each hole 61h in the SiC layer forming step (S3). This suppresses the formation of cavities 62s within each hole 61h (see middle diagram). Further, the influence of the tapered portion 61t appears as a depression on the surface of the SiC layer 54, thereby making it possible to guide the formation location of the through hole 52.
  • each through hole 52 When each through hole 52 is bored in the final shape processing step, the inner peripheral surface of each through hole 52 is formed to have a substantially uniform thickness along the plate thickness direction (see the figure on the right). That is, in the upper electrode 50, the inner circumferential surface of each through hole 52 can be well covered with the SiC layer 54, and the influence of plasma on the core material 53 can be suppressed.
  • a manufacturing method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 7.
  • a pre-processing member 60 made of graphite is processed, A workpiece 61A having a thickness twice or more than the workpiece 61 according to the first embodiment is formed. Further, the processed body 61A is formed to have a step on the outer periphery of both the upper surface and the lower surface.
  • each hole 61h is formed so as to penetrate the upper surface and lower surface of the workpiece 61A, similarly to the first embodiment.
  • a CVD device laminates the SiC laminated portion 54p over the entire surface of the processed body 61A to form a film molded product 62A. Moreover, in the SiC layer forming step, each hole 61h is blocked by SiC by entering each hole 61h of the workpiece 61A.
  • a dividing step is performed in which the membrane molded product 62A is cut at the middle portion in the thickness direction.
  • cutting is performed along two cutting lines CL (see dotted lines), but depending on the thickness of the workpiece 61A, cutting may be performed along one cutting line CL.
  • the workpieces 61A made of graphite are smoothly peeled off from each other in the cutting operation of the dividing step.
  • the membrane molded product 62A becomes two divided molded products 63A having substantially the same shape.
  • a SiC processing step is performed to process the SiC layer 54 and step portion 511 on the opposite surface side into a final shape.
  • the manufacturing method according to the second embodiment can easily manufacture the upper electrode 50A having the SiC layer 54 on the lower surface side facing (exposed) to the plasma processing space 10s.
  • the through hole forming step and the SiC processing step may be performed before the dividing step.
  • the manufacturing method according to the second embodiment can efficiently manufacture two upper electrodes 50A by dividing the membrane molded product 62A, and can further reduce manufacturing costs. becomes. Moreover, if the upper electrode 50A has the SiC layer 54 on the lower surface side facing the plasma processing space 10s, the influence of plasma can be sufficiently reduced even if the gas diffusion chamber 13b does not have the SiC layer 54 on the upper surface side. can.
  • the method for manufacturing an electrode according to the third embodiment includes, after the dividing step of the second embodiment, a film forming step of forming a thin SiC film 54pb on the surface (upper surface) on which the SiC laminated portion 54p is not formed. This differs from the manufacturing method according to the second embodiment in this point. Note that other steps of the manufacturing method are the same as those in the second embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
  • a thin film 54pb is formed only on the upper surface of the divided molded product 63A using a CVD apparatus.
  • the thickness of the thin film 54pb is set to 30% or less of the thickness of the SiC stacked portion 54p on the lower surface side. Thereby, even when performing a film forming step, the processing can be completed in a short time.
  • the upper electrode 50B formed through the through-hole forming step and the SiC processing step also has the SiC layer 54 on the upper surface, so that the influence of plasma in the gas diffusion chamber 13b can be effectively avoided.
  • a manufacturing method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 9.
  • This manufacturing method differs from the electrode manufacturing methods according to the first to third embodiments in that a core material 70 formed of a SiC sintered body is used. Similar to graphite, SiC sintered bodies have the advantage of excellent heat resistance and low thermal expansion. Further, since the SiC sintered body is a porous body having minute pores (porous), SiC easily adheres to the surface of the core material 70 during stacking of the SiC film by the CVD method.
  • a pre-processing member (not shown) made of a SiC sintered body is formed by normal pressure or pressure sintering, hot pressing, etc., and is processed into the processed body 71 in the core material processing step (S2). Ru. Even when this processed body 71 (SiC sintered body) is applied, the same manufacturing method as in the first to third embodiments can be used.
  • FIG. 9 shows an example in which the processed body 71 is formed in the same shape as the second embodiment (a shape having a plurality of holes 71h and steps on both sides), and the subsequent manufacturing method also performs the same steps. That is, in the manufacturing method, the SiC layer forming step (S3) is performed on the processed body 71 formed in the core material processing step (S2) to form the membrane molded product 72. Furthermore, in the final shape processing step (S4), the membrane molded product 72 is divided into two divided molded products 73 by a dividing step, and the final shape of the upper electrode 50C is determined by further performing a through hole forming step and a SiC processing step. Form.
  • the electrode manufacturing method can easily form the upper electrode 50C having the core material 70 of the SiC sintered body. Note that even when a SiC sintered body is applied, the upper surface of the core material 70 of the SiC sintered body is coated with a thin film of 54pb of SiC by performing a film forming step after forming the divided molded products 73, as in the third embodiment. It may also be configured to cover.
  • a SiC layer forming step (S3) is performed on the processed body 71A to form a film molded product 72A that covers the processed body 71A with the SiC layer 54 (SiC laminated portion 54p). Furthermore, in the final shape processing step (S4), two divided molded products 73A are formed by a dividing step, and then a through hole forming step and a SiC processing step are performed to manufacture the upper electrode 50D.
  • each through-hole 52 is formed so as to penetrate through the core material 70 and the SiC layer 54 of the SiC sintered body. Since the core material 70 of the SiC sintered body has a hardness that is approximately the same as (or lower than) the SiC layer 54, each through hole 52 can be formed smoothly.
  • the manufacturing method in which the plurality of holes 71h are not formed in the core material processing step (S2), it is possible to cover the upper surface of the core material 70 of the SiC sintered body by performing a film forming step after the dividing step, for example. After that, a through hole forming step and a SiC processing step may be performed. Alternatively, the manufacturing method may be configured to perform a through hole forming step or a SiC processing step before the dividing step.
  • a method for manufacturing parts for a plasma processing device comprising: (A) preparing a core material having a shape similar to and smaller than the final shape of the part; (B) forming a SiC laminated portion on the core material by forming a SiC film; (C) forming a SiC layer and processing it into the final shape by removing at least a part of the SiC stack; Production method. (Additional note 2)
  • the component has a plurality of through holes, In the step (C), the plurality of through holes are formed at the same time as the SiC layer is formed.
  • the core material having a plurality of holes that penetrate in the thickness direction of the core material and are larger than the through holes is prepared.
  • the manufacturing method described in Appendix 2. In the step (A), the core material having the plurality of holes formed in a tapered shape whose wall surface widens toward the opening is prepared, In the step (B), the plurality of holes are closed with the SiC, The manufacturing method described in Appendix 3. (Appendix 5)
  • the thickness of the core material prepared in the step (A) is 50% or more of the thickness of the final shape.
  • the component is an upper electrode disposed opposite to a substrate support part that supports the substrate,
  • the thickness of the SiC layer on the surface of the upper electrode facing the substrate support part is made thicker than the thickness of the SiC layer on the surface of the upper electrode other than the surface.
  • the manufacturing method according to any one of Supplementary Notes 1 to 5. (Appendix 7)
  • the film molded product having the SiC laminated portion is cut in a direction perpendicular to the thickness direction of the film molded product.
  • the heartwood contains carbon.
  • the core material is made of graphite.
  • the manufacturing method described in Appendix 8. (Appendix 10)
  • the core material is formed of a SiC sintered body, The manufacturing method described in Appendix 8.
  • the SiC stack is formed by chemical vapor deposition, The manufacturing method according to any one of Supplementary Notes 1 to 10.
  • the component is arranged such that at least a portion thereof is exposed to the plasma processing space of the plasma processing apparatus, and has a plurality of gas introduction ports, and is capable of introducing gas into the plasma processing space from the gas introduction port. is, A method for manufacturing a component for a plasma processing apparatus according to any one of Supplementary Notes 1 to 11.
  • a component for a plasma processing device has a component body, The component body is a core material having a shape similar to the final shape of the part and smaller than the final shape; an SiC layer laminated on the surface of the core material and covering the core material, parts.
  • the heartwood contains carbon. Parts listed in Appendix 13.
  • the core material is made of graphite. Parts listed in Appendix 14.
  • the core material is formed of a SiC sintered body, Parts listed in Appendix 14.
  • the component body has a through hole that penetrates in the thickness direction of the component body, The part described in any one of Supplementary Notes 13 to 16.
  • the front core material has a plurality of holes larger than the through holes, and a wall surface forming the plurality of holes is formed in a tapered shape that widens toward the opening,
  • the through hole is formed by coating the SiC layer on a wall surface constituting each of the plurality of holes, Parts listed in Appendix 17.
  • the component is arranged such that at least a portion thereof is exposed to the plasma processing space of the plasma processing apparatus, and has a plurality of gas introduction ports, and is capable of introducing gas into the plasma processing space from the gas introduction port. is, The part described in any one of Supplementary Notes 13 to 18.
  • the method for manufacturing an electrode and the electrode according to the above embodiment are an example of a method for manufacturing a component and a component for a plasma processing apparatus, and are not limited thereto.
  • Other examples of parts for the plasma processing apparatus include, for example, an exhaust net disposed at the gas exhaust port 10e.
  • the electrode of the present disclosure can be applied to any type of device: Inductively Coupled Plasma (ICP), Radial Line Slot Antenna (RLSA), Electron Cyclotron Resonance Plasma (ECR), and Helicon Wave Plasma (HWP).
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • RLSA Radial Line Slot Antenna
  • ECR Electron Cyclotron Resonance Plasma
  • HWP Helicon Wave Plasma

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Abstract

プラズマ処理装置用の部品の製造方法は、（Ａ）前記電極の最終形状に相似し、かつ前記最終形状よりも小さな形状の心材を準備する工程と、（Ｂ）成膜装置により前記心材にＳｉＣ積層部を形成する工程と、（Ｃ）少なくとも前記ＳｉＣ積層部の一部を除去することにより、ＳｉＣ層を形成して前記最終形状に加工する工程と、を有する。これにより、ＳｉＣを有するプラズマ処理装置用の部品を精度よく製造することができる。

Description

製造方法、および部品
　本開示は、製造方法、および部品に関する。
　プラズマ処理装置用の部品である電極は、例えば、所定の部材に成膜した炭化ケイ素（ＳｉＣ)を取り出した後、このＳｉＣを所望の形状に切削加工すること（処理ガスを噴出する複数の貫通孔を穿設する等）により製造される。ＳｉＣは、硬度、耐熱性能、化学的安定性に優れるメリットがあるが、成膜に時間がかかり、また加工し難いというデメリットがある。
　例えば、特許文献１には、プラズマ処理空間に露出され、ＳｉＣにより形成されたシュラウドを形成する製造方法が開示されている。このシュラウドの製造では、グラファイトの部材にＳｉＣ部を形成した後、このＳｉＣ部から部材を除去することで、目的の形状のシュラウドを得ている。
米国特許第１００９６４７１号明細書
　本開示は、ＳｉＣを有するプラズマ処理装置用の部品を精度よく製造することができる技術を提供する。
　本開示の一態様によれば、プラズマ処理装置用の部品の製造方法であって、（Ａ）前記部品の最終形状に相似し、かつ前記最終形状よりも小さな形状の心材を準備する工程と、（Ｂ）ＳｉＣの成膜により前記心材にＳｉＣ積層部を形成する工程と、（Ｃ）少なくとも前記ＳｉＣ積層部の一部を除去することにより、ＳｉＣ層を形成して前記最終形状に加工する工程と、を有する、製造方法が提供される。
　一態様によれば、ＳｉＣを有するプラズマ処理装置用の部品を精度よく製造することができる。
一実施形態に係る電極を適用したプラズマ処理装置を示す概略図である。 第１実施形態に係る電極の構造を拡大して示す縦断面図である。 電極の製造方法を示すフローチャートである。 図４（Ａ）は、心材準備工程を経た加工前部材を示す縦断面図である。図４（Ｂ）は、心材加工工程を経た加工体を示す縦断面図である。図４（Ｃ）は、ＳｉＣ形成工程を経た膜成形品を示す縦断面図である。図４（Ｄ）は、最終形状加工工程を経た上部電極を示す縦断面図である。 図５（Ａ）は、参考例に係る部材準備工程を経た部材を示す縦断面図である。図５（Ｂ）は、参考例に係るＳｉＣ形成工程を経た膜成形品を示す縦断面図である。図５（Ｃ）は、参考例に係る最終形状加工工程を経た上部電極を示す縦断面図である。 図６（Ａ）は、テーパ部がない孔部を有する電極の製造状態を例示する説明図である。図６（Ｂ）は、変形例に係るテーパ部がある孔部を有する電極の製造状態を例示する説明図である。 第２実施形態に係る電極の製造方法の流れを示す縦断面図である。 第３実施形態に係る電極の製造方法の流れを示す縦断面図である。 第４実施形態に係る電極の製造方法の流れを示す縦断面図である。 第５実施形態に係る電極の製造方法の流れを示す縦断面図である。
　以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
　一実施形態に係る製造方法により製造される電極（上部電極５０）は、図１に示すように、プラズマ処理装置１のプラズマ処理空間１０ｓに露出されるプラズマ処理装置１用の部品の一つである。以下では、理解の容易化のため、まずプラズマ処理装置１の一例である容量結合プラズマ処理装置の構成例について、図１を参照しながら説明する。
　プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に、基板支持部１１に対向して配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。側壁１０ａは接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
　シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、導電性材料により構成された上部電極（電極）５０及びクーリングプレート４９を備える。上部電極５０は、複数のガス導入口１３ｃを構成する複数の貫通孔５２を有し、プラズマ処理空間１０ｓに露出している。クーリングプレート４９は上部電極５０を支持する。
　ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。
　電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を、基板支持部１１の下部電極（不図示）及び／又はシャワーヘッド１３の上部電極５０に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ処理チャンバ１０において１又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を基板支持部１１の下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
　一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の下部電極及び／又はシャワーヘッド１３の上部電極５０に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１３ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、基板支持部１１の下部電極及び／又はシャワーヘッド１３の上部電極５０に供給される。第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、基板支持部１１の下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。
　また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、基板支持部１１の下部電極に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のバイアスＤＣ信号は、基板支持部１１の下部電極に印加される。一実施形態において、第１のＤＣ信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、シャワーヘッド１３の上部電極５０に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、シャワーヘッド１３の上部電極５０に印加される。種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
　排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。
　次に、図２を参照して、プラズマ処理装置１に設置される上部電極５０の構造について説明する。
　上部電極５０は、上記したように、天部に配置され、電源３０から給電されるＲＦ電力によりプラズマ処理空間１０ｓにプラズマを生成する。また、上部電極５０は、ガス拡散室１３ｂに供給された処理ガスを、プラズマ処理空間１０ｓに拡散して流入させる。具体的には、上部電極５０は、略平板状の電極本体５１（部品本体）と、この電極本体５１の両平面（上面および下面）を貫通する複数の貫通孔５２と、を有する。
　電極本体５１は、プラズマ処理空間１０ｓの天井の略全体を構成しており、給電されたＲＦ電力を面状に広げることが可能である。電極本体５１は、例えば、平面視で正円状に形成され、中心から外周部に向かって一定の板厚を有する。電極本体５１の板厚は、プラズマ処理チャンバ１０の構成にもよるが、例えば、１０ｍｍ～２０ｍｍ程度の範囲に設定されることが好ましい。
　この電極本体５１の外周部には、下面側を切り欠いた段差部５１１が形成されている。シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の内周面から径方向内側に突出させた保持枠部（クーリングプレート４９）により、上部電極５０の段差部５１１をひっかけるように固定する（図１も参照）。これにより、電極本体５１は、プラズマ処理空間１０ｓに対向（露出）した状態で、水平方向に支持される。
　上部電極５０は、電極本体５１によりガス拡散室１３ｂに供給された処理ガスのコンダクタンスを適度に下げて処理ガスを拡散させつつ、この電極本体５１を貫通する複数の貫通孔５２を介してプラズマ処理空間１０ｓに処理ガスを通過させる。例えば、複数の貫通孔５２は、電極本体５１の中心から径方向外側に向かって等間隔に配置されると共に、同じ半径上の周方向に沿って等間隔に配置される。ただし、複数の貫通孔５２の間隔は、等間隔に限られない。
　また、各貫通孔５２は、平面視で正円状を呈しており、１ｍｍ～５ｍｍ程度の範囲の内径を有するように形成される。なお、各貫通孔５２のサイズは、互いに同じに設定されてもよく、互いに異なるように設定されてもよい。例えば、電極本体５１の中央寄りの各貫通孔５２が小径に形成される一方で、電極本体５１の外縁寄りの各貫通孔５２が大径に形成され得る。なお、貫通孔５２の数、配置、形状等は、ガス拡散室１３ｂからプラズマ処理空間１０ｓへの処理ガスの流通性能に応じて任意に設計してよいことは勿論である。
　そして、上部電極５０は、板厚方向に沿った断面視で、２種類の材料を用いて形成されている。具体的には、上部電極５０は、内部に位置する心材５３と、この心材５３を覆う炭化シリコン層５４（以下、ＳｉＣ層５４という）とを有する。特に、本実施形態に係る上部電極５０は、心材５３の表面全体に、ＳｉＣ層５４をコーティングすることによって構成されている。
　心材５３は、上部電極５０の最終形状に相似し、かつ最終形状よりも小さく形成された部材である。心材５３は、加工性能および耐熱性能が高い材料により構成されることが好ましく、例えば、グラファイト（黒鉛）またはＳｉＣ焼結体があげられる。本実施形態では、心材５３としてグラファイトを適用した例を示している。グラファイトは、非酸化雰囲気中で極低温から高温（例えば、３０００℃）まで耐えることが可能である。また、グラファイトは、炭素の六角板状結晶により構成され、層毎の面は強い共有結合で繋がっているが、層間は弱いファンデルワールス力で結合していることで加工性能に優れる。
　このため、グラファイトにより形成された心材５３は、ＳｉＣ層５４が積層される前の目標加工形状（以下、加工体６１という）に容易に加工することができる。心材５３の厚みＨ１（段差部５１１がない部分の厚み）は、最終形状である電極本体５１の板厚Ｈ２（段差部５１１がない部分の厚み）に対して、０．５倍～０．９倍の厚みに設定されるとよい。一例として、最終形状である電極本体５１の板厚Ｈ２が１０ｍｍである場合には、心材５３の厚みＨ１を７～８ｍｍに設定することがあげられる。このように、心材５３の厚みを電極本体５１の板厚の５０％以上とすることで、上部電極５０の製造をより容易に行うことができる。
　一方、ＳｉＣ層５４は、心材５３の加工体６１に対して、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法による成膜処理を施すことで、心材５３の表面に積層される。これにより、上部電極５０は、不純物が少ないＳｉＣ層５４を有するようになる。このように形成されたＳｉＣ層５４は、共有結合が強いため、硬度が高く、また高温域での機械強度の低下が小さい。また、ＳｉＣ層５４は、耐熱性能に優れ、高温化したプラズマ処理空間１０ｓにおいても充分な耐久性を示すことができる。上部電極５０に適用されたＳｉＣ層５４は、プラズマ処理空間１０ｓで生成されたプラズマにより徐々に揮発するが、このガスは、排気システム４０の動作下にプラズマ処理空間１０ｓから排気される。これにより、基板Ｗ上でパーティクルとなることが抑制される。
　ＳｉＣ層５４は、心材５３の両面（上面、下面）および周面に形成されることで、心材５３の全体を覆う。ただし、プラズマ処理空間１０ｓに対向する心材５３の下面側のＳｉＣ層５４１は、その反対の上面側のＳｉＣ層５４２よりも厚く形成されることが好ましい。例えば、下面側のＳｉＣ層５４１の厚みは、上面側のＳｉＣ層５４２の厚みの２倍以上に設定されるとよい。これにより、上部電極５０は、プラズマに接し易い下面側のＳｉＣ層５４２の高寿命化を促すことができる。
　また、本実施形態に係るＳｉＣ層５４は、心材５３よりも薄く形成される。すなわち、ＳｉＣ層５４の厚み（上面側のＳｉＣ層５４２および下面側のＳｉＣ層５４１を足した厚み）は、上部電極５０の板厚の５０％未満に設定される。より好ましくは、上部電極５０の板厚に対するＳｉＣ層５４の厚みの比率は、１０％～４０％の範囲に設定されることが好ましい。この厚みの比率が１０％未満である場合、電極本体５１としてのＳｉＣ層５４の被覆量が少なくなって、プラズマに対する寿命が短くなりすぎる可能性がある。逆に、厚みの比率が４０％を超えると、ＳｉＣ層５４の形成に時間がかかるようになり、生産性が低下する可能性がある。
　例えば、上部電極５０の板厚を１０ｍｍに設計した場合に、全体のＳｉＣ層５４の厚み（上面側のＳｉＣ層５４２および下面側のＳｉＣ層５４１を足した厚み）は２～３ｍｍに設定されるとよい。また一例として、ＳｉＣ層５４の全体の厚みが３ｍｍの場合は、下面側のＳｉＣ層５４１の厚みを２ｍｍ、上面側のＳｉＣ層５４２の厚みを１ｍｍとすることがあげられる。このように、上面側のＳｉＣ層５４２および下面側のＳｉＣ層５４１を足したＳｉＣ層５４の厚みを心材５３よりも薄くすることで、ＳｉＣ層５４の生成時間を短くすることができる。
　次に、以上のように構成される上部電極５０の製造方法について、図３および図４を参照しながら詳述していく。上部電極５０の製造方法では、心材準備工程（Ｓ１）、心材加工工程（Ｓ２）、ＳｉＣ層形成工程（Ｓ３）および最終形状加工工程（Ｓ４）、をこの順で実施する。
　心材準備工程（Ｓ１）において、製造者は、図４（Ａ）に示すように、グラファイトにより形成され、加工体６１よりも大きな形状の加工前部材６０を準備する。例えば、心材準備工程では、取得（購入または製造）した板状またはブロック状のグラファイトを適宜切削することにより、加工前部材６０とすることがあげられる。勿論、取得したグラファイト自体をそのまま加工前部材６０としてもよい。
　次の心材加工工程（Ｓ２）において、製造者は、用意された加工前部材６０に対して切削や研磨等の加工を行うことで、心材５３として使用する加工体６１を形成する。例えば図４（Ｂ）に示すように、心材加工工程では、加工前部材６０の上面および下面の両面を切削して、上面および下面が平行となるように加工すると共に、加工前部材６０から外周部を正円状に削り出す。これにより、加工前部材６０は、平坦状の上面および下面を有し、また円形状の外周面を有する円板状に形成される。
　そして、心材加工工程では、加工体６１の外周部の一部を切り欠くことで段差６１１を形成すると共に、上部電極５０の複数の貫通孔５２の元にとなる複数の孔部６１ｈを形成する。例えば、製造者は、図示しないドリル等を用いて、各貫通孔５２の内径よりも大きな内径の孔部６１ｈを、各貫通孔５２の形成位置に複数穿設していく。
　次のＳｉＣ層形成工程（Ｓ３）において、製造者は、図示しないＣＶＤ装置（成膜装置）を使用して、図４（Ｃ）に示すように、加工体６１の表面（上面、下面、外周面、各孔部６１ｈの内周面）にＳｉＣ積層部５４ｐを成膜して膜成形品６２を形成する。ＣＶＤ装置による成膜では、加工体６１を高温（例えば、１５００℃）に加熱して、加工体６１の表面にＳｉＣ膜を成長させる。加工体６１を構成するグラファイトは、耐熱性能を有することで、加工形状を良好に維持しつつ、その表面にＳｉＣ積層部５４ｐが積層していくことになる。また、加工体６１の各孔部６１ｈは、成膜に伴ってＳｉＣが入り込んでいくことにより閉塞される。以上のように成膜された膜成形品６２は、上部電極５０の最終形状におけるＳｉＣ層５４の厚みよりも若干大きな厚みを持つＳｉＣ積層部５４ｐを有するようになる。
　最後に、最終形状加工工程（Ｓ４）において、製造者は、膜成形品６２に対して切削や研磨、穿設等の加工を行うことにより、図４（Ｄ）に示すように、上部電極５０の最終形状である、貫通孔５２を有する電極本体５１を完成させる。この際、製造者は、膜成形品６２の上面および下面のＳｉＣ積層部５４ｐを平坦状に切削することで、設計した上部電極５０の板厚（ＳｉＣ層５４の厚み）に加工する。この際に削るＳｉＣの量は、予め加工した加工体６１が存在することにより少なくて済む。そのため、高い硬度を有するＳｉＣ層５４であっても、時間をかけずに成形していくことができる。
　また、最終形状加工工程では、各孔部６１ｈを閉塞しているＳｉＣ層５４に対して貫通孔５２を形成する。貫通孔５２の内径は、各孔部６１ｈの内径よりも小さいため、形成された各貫通孔５２の内周面には、ＳｉＣ層５４が厚みをもって残されることになる。これにより、上部電極５０は、各貫通孔５２においてグラファイトが露出されることが回避され、プラズマ処理空間１０ｓで生成されたプラズマが、各貫通孔５２においてグラファイトに接することを抑制できる。
　以上のように、本実施形態に係る製造方法では、上部電極５０に相似した加工体６１（心材５３）を先に加工して、その加工体６１にＳｉＣ層５４を成膜し、さらに得られた膜成形品６２を最終形状に加工する。これにより、時間をかけて成膜を行う必要があるＳｉＣ層形成工程を短時間で精度よく製造することが可能となり、製造方法全体としての製造効率を高めることができる。
　ここで、参考例として従来の上部電極１００の製造方法について、図５を参照しながら説明する。図５（Ａ）に示すように、部材準備工程では、上部電極１００の最終形状の板厚よりも、心材として大幅に薄い部材１０１を用意する。例えば、部材１０１は、上部電極１００の板厚に対して２０％以下の厚みを持つものである。
　そして図５（Ｂ）に示すように、参考例に係る製造方法では、心材加工工程（Ｓ２）を行わずに、部材１０１に対してＳｉＣ層形成工程（Ｓ３）を行って膜成形品１０２を形成する。このＳｉＣ層形成工程では、部材１０１の厚みに対してＳｉＣ積層部５４ｐが充分な厚みとなるように、ＣＶＤ装置によって時間をかけて成膜を行う。例えば、ＳｉＣ層形成工程では、部材１０１の厚みの１０倍程度の厚みを有するＳｉＣ積層部５４ｐに成長させる。そのため、ＳｉＣ層形成工程が長時間になり、スループットが低下する。また、成膜に使用する処理ガスが多量になると共に、加熱にかかる電力が増大して多大なコストがかかることになる。
　さらに、参考例に係る製造方法では、図５（Ｃ）に示すＳｉＣ層形成工程の後の最終形状加工工程（Ｓ４）において、膜成形品１０２に形成されたＳｉＣ積層部５４ｐを加工して、上部電極５０の最終形状に形成する。具体的に最終形状加工工程では、部材１０１を挟むように膜成形品１０２を円板状に切削して、部材１０１を取り出す一方で、部材１０１の両側（上面側および下面側）において成長した２つのＳｉＣ体１０３を切り出す。そして、最終形状加工工程では、２つのＳｉＣ体１０３を相互に固着してＳｉＣ構造体１０４とし、また一方のＳｉＣ体１０３の外周部を切削することで段差部５１１を形成する。さらに、最終形状加工工程では、ＳｉＣ構造体１０４に対して複数の貫通孔５２を穿設することにより、上部電極１００の最終形状を形成していた。
　すなわち、参考例に係る製造方法は、最終形状加工工程（Ｓ４）において、ＳｉＣからなる上部電極５０の最終形状の全てを加工している。ＳｉＣは、上記したように、高い硬度を有し、加工性能が悪い。このため、最終形状加工工程でも時間をかけて加工を行うことになる。結果的に、参考例に係る製造方法では、各工程全体の作業効率及び加工精度が悪く、上部電極５０の生産性が低下することになる。
　これに対し、図３および図４に示す本実施形態に係る製造方法は、先に加工した加工体６１を心材５３として用い、この加工体６１の表面にＳｉＣ層５４を成膜している。これにより、ＳｉＣ層５４を形成するＳｉＣ層形成工程、およびＳｉＣ層５４を加工する最終形状加工工程にかかる時間を大幅に短くすることができる。特に、グラファイトにより形成された心材は、加工性能が高いため、心材加工工程でも時間をかけることなく、精度のよい加工体６１を得ることができる。
　なお、本開示の製造方法は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形例をとり得る。例えば、上部電極５０の平面形状は、プラズマ処理チャンバ１０の形状等に応じて適切な形状をとればよく、楕円形状や多角形状等であってもよい。この場合でも、心材加工工程において最終形状に相似し、かつ前記最終形状よりも小さな形状の加工体６１を心材５３とすることで、その表面にＳｉＣ積層部５４ｐを短時間に形成でき、また最終形状までスムーズに加工することが可能となる。
　図６は、変形例に係る製造方法の工程を部分的に示す説明図である。図６（Ａ）に示すように、心材加工工程において厚さ方向に内径が一定の孔部６１ｈを加工体６１に形成した場合（左図参照）、ＳｉＣ層形成工程において孔部６１ｈ内にＳｉＣが充分に入り込まない場合がある（中図参照）。この場合、膜成形品６２は空洞６２ｓを有した状態となり、この空洞６２ｓが大きければ、後の最終形状加工工程において貫通孔５２を形成した際に、空洞６２ｓの箇所において薄いＳｉＣ層５４（あるいはＳｉＣ層５４がない部位）が生じる可能性がある（右図参照）。
　そこで、変形例に係る製造方法では、図６（Ｂ）に示すように、心材加工工程（Ｓ２）において加工体６１の孔部６１ｈの上面側および下面側に、各開口に向かって孔部６１ｈの側壁が広がるテーパ部６１ｔを形成してもよい（左図参照）。なお、図６（Ｂ）では、テーパ部６１ｔを孔部６１ｈの上面側および下面側の両方に形成しているが、テーパ部６１ｔは、孔部６１ｈの上面側および下面側のうちいずれか一方のみでもよい。
　このように、心材加工工程において形成されたテーパ部６１ｔによって、ＳｉＣ層形成工程（Ｓ３）で、各孔部６１ｈ内にＳｉＣを円滑に入り込ませることができる。これにより、各孔部６１ｈ内での空洞６２ｓの発生が抑制される（中図参照）。また、テーパ部６１ｔの影響は、ＳｉＣ層５４の表面に窪みとして現れることで、貫通孔５２の形成箇所をガイドすることが可能となる。
　最終形状加工工程において各貫通孔５２を穿設すると、各貫通孔５２の内周面は、板厚方向に沿って略均一な厚みを有するように形成される（右図参照）。すなわち、上部電極５０は、各貫通孔５２の内周面をＳｉＣ層５４により良好に被覆することができ、心材５３に対するプラズマの影響を抑えることができる。
〔第２実施形態〕
　次に、第２実施形態に係る製造方法について図７を参照しながら説明する。第２実施形態に係る製造方法では、心材加工工程（Ｓ２）において、図７の左上図に示すように、グラファイトにより形成された加工前部材６０（図４（Ａ）参照）を加工して、第１実施形態に係る加工体６１よりも２倍以上の厚みを持つ加工体６１Ａを形成する。また、この加工体６１Ａは、上面と下面の両方の外周部に段差を有するように形成される。なお、各孔部６１ｈは、第１実施形態と同様に、加工体６１Ａの上面と下面を貫通するように形成される。
　その後、図７の左中図に示すように、ＳｉＣ層形成工程（Ｓ３）では、ＣＶＤ装置により、加工体６１Ａの表面全体にＳｉＣ積層部５４ｐを積層して、膜成形品６２Ａを形成する。また、ＳｉＣ層形成工程において、加工体６１Ａの各孔部６１ｈにＳｉＣが入り込むことで、各孔部６１ｈがＳｉＣにより閉塞される。
　そして、最終形状加工工程（Ｓ４）では、膜成形品６２Ａの厚み方向の中間部を切断する分割ステップを行う。なお、図７の左下図では、２本の切断ラインＣＬ（点線参照）で切断しているが、加工体６１Ａの厚みによっては１本の切断ラインＣＬで切断してもよい。グラファイトにより形成された加工体６１Ａは、分割ステップの切断作業において相互にスムーズに剥離される。この分割ステップによって、図７の右上図に示すように、膜成形品６２Ａが略同形状を呈する２つの分割成形品６３Ａとなる。
　そして、製造方法では、２つの分割成形品６３Ａの形成後に、図７の右中図に示すように、各貫通孔５２を形成する貫通孔形成ステップ、分割成形品６３Ａの下面側（分割面と反対面側）のＳｉＣ層５４や段差部５１１を最終形状に加工にするＳｉＣ加工ステップ等を行う。これにより、第２実施形態に係る製造方法は、プラズマ処理空間１０ｓに対向（露出）する下面側にＳｉＣ層５４を有する上部電極５０Ａを簡単に製造することができる。なお、貫通孔形成ステップやＳｉＣ加工ステップは、分割ステップの前に実施してもよい。
　以上のように、第２実施形態に係る製造方法は、膜成形品６２Ａを分割することにより、２つの上部電極５０Ａを効率的に製造することができ、製造コストをより低廉化させることが可能となる。また、上部電極５０Ａは、プラズマ処理空間１０ｓに対向する下面側にＳｉＣ層５４を有していれば、ガス拡散室１３ｂに上面側にＳｉＣ層５４を備えなくてもプラズマの影響を充分に低減できる。
〔第３実施形態〕
　次に、第３実施形態に係る製造方法について図８を参照しながら説明する。第３実施形態に係る電極の製造方法は、第２実施形態の分割ステップの後に、ＳｉＣ積層部５４ｐが形成されていない面（上面）に、ＳｉＣの薄膜５４ｐｂを形成する成膜ステップを実施する点で、第２実施形態に係る製造方法と異なる。なお、製造方法の他の工程については、第２実施形態と同一であるため、その詳細な説明については省略する。
　成膜ステップでは、ＣＶＤ装置により分割成形品６３Ａの上面のみに薄膜５４ｐｂを形成する。例えば、薄膜５４ｐｂの厚みは、下面側のＳｉＣ積層部５４ｐの厚みの３０％以下に設定される。これにより、成膜ステップを行う場合でも、処理を短時間に済ますことができる。そして、貫通孔形成ステップやＳｉＣ加工ステップを経て形成された上部電極５０Ｂは、上面にもＳｉＣ層５４を有することで、ガス拡散室１３ｂにおけるプラズマの影響を良好に回避することが可能となる。
〔第４実施形態〕
　次に、第４実施形態に係る製造方法について、図９を参照しながら説明する。この製造方法では、ＳｉＣ焼結体により形成された心材７０を適用している点で、第１～第３実施形態に係る電極の製造方法とは異なる。ＳｉＣ焼結体は、グラファイトと同様に、耐熱性能に優れると共に、低熱膨張であるというメリットがある。また、ＳｉＣ焼結体は、微細な孔（ポーラス）をもつ多孔質体とすることで、ＣＶＤ法によるＳｉＣ膜の積層時において、心材７０の表面にＳｉＣが付着し易い。
　ＳｉＣ焼結体からなる加工前部材（不図示）は、常圧または加圧焼結法、ホットプレス等により形成されて、心材加工工程（Ｓ２）において加工されることで加工体７１に形成される。この加工体７１（ＳｉＣ焼結体）を適用した場合でも、第１～第３実施形態に係る製造方法と同じ方法を採ることができる。
　図９では、第２実施形態と同じ形状の加工体７１（複数の孔部７１ｈおよび両面に段差を有する形状）に形成し、以降の製造方法も同様の工程を行う例を示している。すなわち、製造方法では、心材加工工程（Ｓ２）により形成された加工体７１に対してＳｉＣ層形成工程（Ｓ３）を行って膜成形品７２を形成する。さらに、最終形状加工工程（Ｓ４）では、分割ステップにより膜成形品７２を２つの分割成形品７３に分割し、さらに貫通孔形成ステップやＳｉＣ加工ステップを行うことで、上部電極５０Ｃの最終形状を形成する。このように、電極の製造方法は、ＳｉＣ焼結体の心材７０を有する上部電極５０Ｃを容易に形成することができる。なお、ＳｉＣ焼結体を適用した場合でも、第３実施形態と同様に、分割成形品７３の形成後に成膜ステップを行うことにより、ＳｉＣ焼結体の心材７０の上面をＳｉＣの薄膜５４ｐｂにより覆う構成としてもよい。
〔第５実施形態〕
　次に、第５実施形態に係る電極の製造方法について、図１０を参照しながら説明する。この製造方法では、第４実施形態と同様に、ＳｉＣ焼結体により形成された心材７０を適用している。ただし、心材加工工程では、複数の孔部７１ｈを加工体７１Ａに形成しない構成としている。
　そして、製造方法では、この加工体７１Ａに対してＳｉＣ層形成工程（Ｓ３）を実施することにより、ＳｉＣ層５４（ＳｉＣ積層部５４ｐ）によって加工体７１Ａを覆う膜成形品７２Ａを形成する。さらに、最終形状加工工程（Ｓ４）では、分割ステップにより２つの分割成形品７３Ａを形成して、その後に貫通孔形成ステップやＳｉＣ加工ステップを行うことで上部電極５０Ｄを製造する。この際の貫通孔形成ステップでは、ＳｉＣ焼結体の心材７０およびＳｉＣ層５４を貫通するように各貫通孔５２を形成する。ＳｉＣ焼結体の心材７０は、ＳｉＣ層５４と概ね変わらない（またはＳｉＣ層５４よりも低い）硬度を有するため、各貫通孔５２を円滑に形成することができる。
　なお、心材加工工程（Ｓ２）で複数の孔部７１ｈを形成しない製造方法でも、例えば、分割ステップの後に、成膜ステップを実施することにより、ＳｉＣ焼結体の心材７０の上面を覆うことができ、その後に貫通孔形成ステップやＳｉＣ加工ステップを行ってよい。あるいは、製造方法は、分割ステップの前に、貫通孔形成ステップやＳｉＣ加工ステップを実施する構成でもよい。
　以上に開示された実施形態は、例えば、以下の態様を含む。
　（付記１）
　プラズマ処理装置用の部品の製造方法であって、
（Ａ）前記部品の最終形状に相似し、かつ前記最終形状よりも小さな形状の心材を準備する工程と、
（Ｂ）ＳｉＣの成膜により前記心材にＳｉＣ積層部を形成する工程と、
（Ｃ）少なくとも前記ＳｉＣ積層部の一部を除去することにより、ＳｉＣ層を形成して前記最終形状に加工する工程と、を有する、
　製造方法。
（付記２）
　前記部品は、複数の貫通孔を有し、
　前記（Ｃ）の工程では、前記ＳｉＣ層の形成と共に前記複数の貫通孔を形成する、
　付記１に記載の製造方法。
（付記３）
　前記（Ａ）の工程では、前記心材の厚み方向に貫通し、前記貫通孔よりも大きい複数の孔部を有する前記心材を準備する、
　付記２に記載の製造方法。
（付記４）
　前記（Ａ）の工程では、壁面が開口に向かって広がるテーパ状に形成された前記複数の孔部を有する前記心材を準備し、
　前記（Ｂ）の工程では、前記ＳｉＣにより前記複数の孔部を閉塞する、
　付記３に記載の製造方法。
（付記５）
　前記（Ａ）の工程で準備される前記心材の厚みは、前記最終形状の厚みに対して５０％以上である、
　付記１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
（付記６）
　前記部品は、基板を支持する基板支持部に対向して配置される上部電極であり、
　前記（Ｃ）の工程では、前記基板支持部に対向する前記上部電極の面の前記ＳｉＣ層の厚みを、前記面以外の前記上部電極の面の前記ＳｉＣ層の厚みよりも厚くする、
　付記１乃至５のいずれか１項に記載の製造方法。
（付記７）
　前記（Ｃ）の工程では、前記ＳｉＣ積層部を有する膜成形品を、当該膜成形品の厚み方向に直交する方向に切断する、
　付記１乃至６のいずれか１項に記載の製造方法。
（付記８）
　前記心材は、炭素を含む、
　付記１乃至７のいずれか１項に記載の製造方法。
（付記９）
　前記心材は、グラファイトにより形成されている、
　付記８に記載の製造方法。
（付記１０）
　前記心材は、ＳｉＣ焼結体により形成されている、
　付記８に記載の製造方法。
（付記１１）
　前記（Ｂ）の工程において、前記ＳｉＣ積層部は、化学気相成長法により形成される、
　付記１乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法。
（付記１２）
　前記部品は、少なくとも一部が前記プラズマ処理装置のプラズマ処理空間に露出するように配置され、複数のガス導入口を有し、前記ガス導入口から前記プラズマ処理空間にガスを導入可能なシャワーヘッドである、
　付記１乃至１１のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置用の部品の製造方法。
（付記１３）
　プラズマ処理装置用の部品であって、
　部品本体を有し、
　前記部品本体は、
　前記部品の最終形状に相似し、かつ前記最終形状よりも小さな形状の心材と、
　前記心材の表面に積層され、当該心材を覆うＳｉＣ層と、を有する、
　部品。
（付記１４）
　前記心材は、炭素を含む、
　付記１３に記載の部品。
（付記１５）
　前記心材は、グラファイトにより形成されている、
　付記１４に記載の部品。
（付記１６）
　前記心材は、ＳｉＣ焼結体により形成されている、
　付記１４に記載の部品。  
（付記１７）
　前記部品本体は、当該部品本体の厚み方向に貫通する貫通孔を有する、
　付記１３乃至１６のいずれか１項に記載の部品。
（付記１８）
　前前心材は、前記貫通孔よりも大きい複数の孔部を有すると共に、かつ前記複数の孔部を構成する壁面が開口に向かって広がるテーパ状に形成されており、
　前記複数の孔部の各々を構成する壁面に前記ＳｉＣ層が被覆されることにより、前記貫通孔が形成されている、
　付記１７に記載の部品。
（付記１９）
　前記部品は、少なくとも一部が前記プラズマ処理装置のプラズマ処理空間に露出するように配置され、複数のガス導入口を有し、前記ガス導入口から前記プラズマ処理空間にガスを導入可能なシャワーヘッドである、
　付記１３乃至１８のいずれか１項に記載の部品。
　上記実施形態に係る電極の製造方法、および電極は、プラズマ処理装置用の部品の製造方法、および部品の一例であり、これに限らない。プラズマ処理装置用の部品の他の例としては、例えば、ガス排出口１０ｅに配置される排気網等があげられる。
　今回開示された実施形態に係る製造方法、および部品は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
　本開示の電極は、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のいずれのタイプの装置でも適用可能である。
　本願は、日本特許庁に２０２２年７月２８日に出願された基礎出願２０２２－１２０７９８号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。
５０　　　　上部電極
５２　　　　貫通孔
５３、７０　心材
５４　　　　ＳｉＣ層
５４ｐ　　　ＳｉＣ積層部

Claims (19)

  1. 　プラズマ処理装置用の部品の製造方法であって、
    （Ａ）前記部品の最終形状に相似し、かつ前記最終形状よりも小さな形状の心材を準備する工程と、
    （Ｂ）ＳｉＣの成膜により前記心材にＳｉＣ積層部を形成する工程と、
    （Ｃ）少なくとも前記ＳｉＣ積層部の一部を除去することにより、ＳｉＣ層を形成して前記最終形状に加工する工程と、を有する、
    　製造方法。
  2. 　前記部品は、複数の貫通孔を有し、
    　前記（Ｃ）の工程では、前記ＳｉＣ層の形成と共に前記複数の貫通孔を形成する、
    　請求項１に記載の製造方法。
  3. 　前記（Ａ）の工程では、前記心材の厚み方向に貫通し、前記貫通孔よりも大きい複数の孔部を有する前記心材を準備する、
    　請求項２に記載の製造方法。
  4. 　前記（Ａ）の工程では、壁面が開口に向かって広がるテーパ状に形成された前記複数の孔部を有する前記心材を準備し、
    　前記（Ｂ）の工程では、前記ＳｉＣにより前記複数の孔部を閉塞する、
    　請求項３に記載の製造方法。
  5. 　前記（Ａ）の工程で準備される前記心材の厚みは、前記最終形状の厚みに対して５０％以上である、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
  6. 　前記部品は、基板を支持する基板支持部に対向して配置される上部電極であり、
    　前記（Ｃ）の工程では、前記基板支持部に対向する前記上部電極の面の前記ＳｉＣ層の厚みを、前記面以外の前記上部電極の面の前記ＳｉＣ層の厚みよりも厚くする、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
  7. 　前記（Ｃ）の工程では、前記ＳｉＣ積層部を有する膜成形品を、当該膜成形品の厚み方向に直交する方向に切断する、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
  8. 　前記心材は、炭素を含む、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
  9. 　前記心材は、グラファイトにより形成されている、
    　請求項８に記載の製造方法。
  10. 　前記心材は、ＳｉＣ焼結体により形成されている、
    　請求項８に記載の製造方法。
  11. 　前記（Ｂ）の工程において、前記ＳｉＣ積層部は、化学気相成長法により形成される、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
  12. 　前記部品は、少なくとも一部が前記プラズマ処理装置のプラズマ処理空間に露出するように配置され、複数のガス導入口を有し、前記ガス導入口から前記プラズマ処理空間にガスを導入可能なシャワーヘッドである、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
  13. 　プラズマ処理装置用の部品であって、
    　部品本体を有し、
    　前記部品本体は、
    　前記部品の最終形状に相似し、かつ前記最終形状よりも小さな形状の心材と、
    　前記心材の表面に積層され、当該心材を覆うＳｉＣ層と、を有する、
    　部品。
  14. 　前記心材は、炭素を含む、
    　請求項１３に記載の部品。
  15. 　前記心材は、グラファイトにより形成されている、
    　請求項１４に記載の部品。
  16. 　前記心材は、ＳｉＣ焼結体により形成されている、
    　請求項１４に記載の部品。
  17. 　前記部品本体は、当該部品本体の厚み方向に貫通する貫通孔を有する、
    　請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の部品。
  18. 　前前心材は、前記貫通孔よりも大きい複数の孔部を有すると共に、かつ前記複数の孔部を構成する壁面が開口に向かって広がるテーパ状に形成されており、
    　前記複数の孔部の各々を構成する壁面に前記ＳｉＣ層が被覆されることにより、前記貫通孔が形成されている、
    　請求項１７に記載の部品。
  19. 　前記部品は、少なくとも一部が前記プラズマ処理装置のプラズマ処理空間に露出するように配置され、複数のガス導入口を有し、前記ガス導入口から前記プラズマ処理空間にガスを導入可能なシャワーヘッドである、
    　請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の部品。
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