JP2001516944A - 導電性セグメントを周辺部分に追加したコイルを有する真空プラズマ・プロセッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生成する磁束密度が、フラット・パネル・ディスプレイなどの、比較的大きな矩形の被加工物上でのプラズマ磁束密度が比較的均一であり、プラズマ磁束密度が被加工物の中心領域および周辺領域にわたって比較的低くなる傾向を逃れるように特に設計されたコイルを有する、新規で、かつ改良された真空プラズマ・プロセッサを提供する。 【解決手段】 被加工物を高周波プラズマで処理するための真空プラズマ・プロセッサは、かなりの磁束密度をプラズマの周辺部分に供給する周辺部分を含むプラズマ励起コイルを有する。周辺部分のセグメントに空間的に隣接しかつそれに電気的に接続された追加の導電性セグメントは、かなりの磁束密度を有する追加の磁束をこのプラズマ周辺部分に供給する。この追加の導体セグメントはこのコイルの４つのコーナーのそれぞれにあり、このコーナーを形成するコイル導体セグメントと並列または直列に電気的に接続される。別の実施の形態では、コイルはいくつかのネスト状の導電性コーナー・セグメントを含む。また別の実施の形態では、このコーナー・セグメントは、（１）コイルの残りの部分と同一平面上にあり、かつ（２）コイルの残りの部分よりもプラズマの近傍にある。このコイルは、それぞれが整合網の出力端子の１つと接続される内部端子と、整合網の別の出力端子にキャパシタを介して接続される出力端子とを有する、２つの電気的に並列なスパイラル様の巻線を含む。このキャパシタの値、並びにこの巻線のプラズマ高周波励起周波数に対する長さは、このコイル内を流れる電流がそれぞれ周辺および内部コイル部分で最大および最小の定在波値をとるようにする。このコイルおよび被加工物の周辺は同じ矩形の寸法および形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は一般には、真空プラズマ・プロセッサに関し、より詳細には、プロセ
ッサ・プラズマに増加させた高周波（ＲＦ）励起磁場を結合させるための導電性
セグメントを有する周辺部分をもつコイルを有するプロセッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

真空プラズマ処理チャンバ内のイオン化可能なガスに高周波磁場を供給し、こ
のガスを励起してプラズマ状態にするためのさまざまな構造が開発されている。
この励起したプラズマは、真空プラズマ処理チャンバ内の被加工物と相互作用し
、露出した被加工物の表面から素材をエッチングする、あるいはこの表面上に素
材を析出させる。この被加工物は、通常は２次元の円形平面、金属製２次元平面
あるいは誘電被加工物を有する半導体ウェハであり、フラット・パネル・ディス
プレイ内の場合のように矩形の周辺を有することがある。

【０００３】 誘導結合型平面プラズマ法（ＩＣＰ）により被加工物を処理するためのプロセ
ッサが、とりわけ、本発明と同じ譲受人により、オウグル(Ogle)の米国特許第４
９４８４５８号によって開示されている。磁場は、一般に被加工物の２次元平面
と平行な方向に延伸する単一の２次元誘電ウィンドウ上に配置されるか或いはこ
のウィンドウに隣接して配置されたコイルから生成される。商用のデバイスでは
通常、このウィンドウは石英製である。その理由は、石英は素材の不純物が低く
、また高周波結合に対して最適な結果をもたらすためである。このコイルは、１
から１００ＭＨｚの範囲の周波数、しかし典型的には１３．５６ＭＨｚの周波数
を有する高周波発生源に応答するように接続される。インピーダンス整合網が、
このコイルとこの発生源の間に接続され、コイルやプラズマなどの負荷から戻さ
れてこの発生源に結合される高周波反射を最小とする。

【０００４】 バーンズ(Barnes)らの米国特許第５５８９７３７号には、たとえば、矩形のフ
ラット・パネル・ディスプレイを形成する誘電基板など比較的大きな基板を処理
するための、高周波プラズマ励起磁場を誘導性に生成するコイルを含むプラズマ
・プロセッサを開示している。バーンズ(Barnes)らの特許では、コイルによって
生成された高周波磁場は、複数の別々に支持された誘電ウィンドウを介してプラ
ズマに結合する。この第’７３７号特許の好ましい実施形態では、こうしたウィ
ンドウ４つを、４つの異なる四半分に位置させている。コイルからこのウィンド
ウを通りプラズマへの高周波結合を最大とするために、このウィンドウの厚さは
、チャンバ内部の真空とチャンバ外部上の大気圧の間の圧力差に耐えられるよう
にした、この複数のウィンドウに相当すると同じ結合面積を有する単一のウィン
ドウの厚さより実質的に小さい。

【０００５】 この第’７３７号特許には、いくつかの異なるコイル構成が開示されている。
これらのコイルのいくつかは、整合網を介して高周波励起源と結合する第１と第
２の端子の間で、並列に電気的に接続された複数の巻線セグメントを有する。こ
の第’７３７号特許のコイル構成のいくつかは、第１と第２の端子の間の電気的
長さが等しい平行のコイル・セグメントを有する。

【０００６】 矩形の周辺を有する比較的大きな２次元フラット・パネル・ディスプレイ表面
上で、より均一なプラズマ磁束密度を提供するため、この第’７３７号特許で開
示されたさまざまなコイル構成は、再設計したコイルの底面図である図１に示し
たように設計し直した。図１の従来技術によるコイル１０は、各々がコイルの中
心点１６に対して実質的に対称に配置された複数のスパイラル様の巻線を有する
２つのスパイラル様で、電気的に並列な銅製の巻線１２および１４を含む。

【０００７】 巻線１２および１４は、同一平面上にあり、かつ正方形（各辺が約１．２５ｃ
ｍの長さを有する）の断面をもつ銅製の導体を有し、４つの矩形の石英製ウィン
ドウ２１、２２、２３および２４の上側面の上方にほぼ３ｃｍ離隔した底部エッ
ジを含み、かつ非磁性の金属（好ましくは陽極処理アルミニウム）によって製造
された一体の剛体フレーム２６により別々に支持される。フレーム２６は、互い
に垂直な内部レール２８および３０が、ウィンドウ２１〜２４の最上同一平面と
実質的に同一平面上にあること以外は、この第’７３７号特許に図示および記載
された方式と同様の方式で製造されることが好ましい。コイル１０は、バーンズ
(Barnes)らが第’７３７号特許で開示したタイプの非鉄金属製（好ましくは陽極
処理アルミニウム製）の電磁遮蔽カバーのシーリングから誘電ハンガーにより懸
架されている。

【０００８】 巻線１２および１４はそれぞれ、レール２８に沿ってコイルの中心点１６から
等しく離間した内部端子３２および３４を含む。端子３２および３４は、電気的
に並列に駆動され、また高周波発生源４２に応答するように結合された入力端子
を有する整合網４０の出力端子３８に、金属製のストラップ３５およびケーブル
３６によって結合される。典型的には、ストラップ３５は逆Ｕ字形をしており、
そのＵ字の第１の脚は巻線１２および１４と比べウィンドウ２１および２４から
実質的により遠くに離隔され、かつその他の脚はこの第１の脚と端子３２および
３４との間に巡らされている。このストラップ３５は図面を単純化するため角度
を持たせて表示してある。

【０００９】 巻線１２および１４のそれぞれはまた、互いに正反対のコーナーの位置に、そ
れぞれがキャパシタ４８および５０を通して接地される端子４４および４６を含
む。また整合網４０の出力端子５２は接地され、巻線１２および１４を通って流
れる並列な電流のために、キャパシタ４８および５０を通り整合網の接地端子へ
戻る電流経路を提供する。巻線１２および１４の形状およびキャパシタ４８およ
び５０の値は、巻線１２および１４の長さに沿って電気的に見て端子４４および
４６のやや近接した位置で最大の定在波電流が生ずるように選択される。典型的
には、この最大の定在波電流は、レール２６の近傍の巻線１２および１４の各々
の最外殻の巻線で生じる。この定在波電流はコイル１０の周辺の近くで最大とな
りコイルの周辺での磁束密度を増加させ、これにより被加工物の周辺に隣接した
プラズマ磁束密度が増加する。

【００１０】 巻線１２および１４の各々は、スパイラル様の構成を有し、また上記に言及し
た同時係属の出願に記載されているように、発生源４２の周波数で巻線中に伝送
線効果を起こさせるのに十分な長さを有する。巻線１２および１４の各々のこの
構成のことを、多くの場合「正方形あるいは矩形」スパイラルと称する。巻線１
２および１４の各々は２．１２５ターンの巻線を含み、９つの直線状セグメント
を形成する。各巻線は、レール２８と平行に延伸する、４つの直線状で金属製の
導電性セグメントと、レール３０と平行に延伸する５つの直線状で金属製の導電
性セグメントとを含みその直線状のセグメントの各々は、その隣接するセグメン
トとほぼ直角をなして交わる。コイル１２の端子３２および４４は、レール３０
の一つの側にあり、一方コイル１４の端子３４および４６はレール３０のこれと
反対の側にある。巻線１２および１４の巻線ピッチは、端子３２、３４と４４、
４６の間のコイルの長さの全体にわたって実質的に同じである。

【００１１】 図１のコイルは、中心部分、中間部分および周辺部分がそれぞれ２巻線、１巻
線、２巻線を有するとして考えることができる。中心部分の巻線は、巻線１２に
対する直線状で金属製の導電性セグメント６１〜６４と、巻線１４に対する直線
状で金属製の導電性セグメント７１〜７４とを含む。中間部分の１巻線は、巻線
１２に対する直線状セグメント７５および７６と、巻線１４に対する直線状セグ
メント７７および７８とを含む。中間部分の巻線は、巻線１２に対する直線状セ
グメント８１〜８３と、巻線１４に対する直線状セグメント８４〜８６とを含む
。

【００１２】 図１に示したコイルは従来、５５０×６５０ｍｍおよび６００×７２０ｍｍの
直線状で、矩形の周辺側面を有する矩形の誘電フラット・パネル・ディスプレイ
被加工物をエッチングするためのプラズマを励起するために使用されてきた。こ
うした被加工物は静電チャック上に固定させて、基板の最上面がウィンドウ２１
〜２４の底側内部面からほぼ１０ｃｍとなるようにしていた。この従来技術によ
る配置では、コイル１０の矩形の周辺は、矩形の被加工物の周辺よりやや大きく
していた。たとえば、従来技術によるある構成では、コイル１０の寸法は、この
コイルの周辺の、直線状で互いに垂直なエッジがほぼ６５０×７５０ｍｍの寸法
であり、かつこのコイルが被加工物の矩形の周辺を超えて、ウィンドウ２１〜２
４により規定される矩形のエリアの周辺にまで延伸するようにしていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】

図１に示した構造は、ある状況に対しては満足のいく機能を果たすが、別の状
況では大きな面積をもつ被加工物の全体にわたるプラズマ磁束密度の均一性が所
望の値ほど大きくない。図１に示したコイルから得られるフラット・パネル・デ
ィスプレイ被加工物上のプラズマ磁束密度は、２次元の矩形の面に露出した被加
工物の中心部分および周辺部分では比較的低くなる傾向を有し、またこの中心部
分および周辺部分の間にあたる被加工物の中間部分では比較的大きくなる傾向を
有する。したがって、被加工物上のプラズマ磁束密度は、コイルの中間部分の下
、すなわち、巻線１２および１４の各々の第１の巻線の後半分および第２の巻線
の前半分の下で最大となる傾向を有し、またコイル１０の中心部分および周辺部
分の下では最小となる傾向を有する。矩形の被加工物の周辺領域のコーナーの位
置でのプラズマ磁束密度の低下の原因は、大部分は、円形の周辺を有するコイル
１０による励起の結果得られるプラズマのためである。プラズマ生成領域が円形
の周辺を有する傾向があるため、コイル・コーナーから除かれた周辺コイル部分
の直下の被加工物の周辺領域でのプラズマ磁束密度が、被加工物の周辺コーナー
領域でのプラズマ磁束密度と比べ実質的に大きくなる結果となる。処理される被
加工物の面の対角線に沿ったプラズマ磁束密度のプロフィールは、完全に均一の
場合からほぼ２１％のバラツキを有する。コイル１０の中心部分および周辺部分
の下の基板表面部分上でプラズマ磁束密度が比較的低くなるのは、プラズマ磁束
がプラズマの中心からプラズマの中間部分に向けて拡散する傾向を有するからで
ある。同時係属の、同じ譲受人によるＨｏｌｌａｎｄらの出願第０８／６６１２
０３号（１９９６年６月１０日提出）に開示されているように、真空プラズマ処
理チャンバに関連するコイルの金属製の遮蔽構造のために、コイル１０（図１）
により生成される磁束がチャンバの周辺からチャンバの中心に向けて移動させら
れる傾向を有する。

【００１４】 したがって、本発明の目的の１つは、比較的大きな被加工物の表面上に比較的
均一なプラズマ磁束密度を提供するための新規で、かつ改良された真空プラズマ
・プロセッサを提供することである。

【００１５】 本発明の別の目的の１つは、その生成する磁束密度が、フラット・パネル・デ
ィスプレイなどの、比較的大きな矩形の被加工物上でのプラズマ磁束密度が比較
的均一であり、プラズマ磁束密度が被加工物の中心領域および周辺領域にわたっ
て比較的低くなる傾向を逃れるように特に設計されたコイルを有する、新規で、
かつ改良された真空プラズマ・プロセッサを提供することである。

【００１６】 本発明のさらに別の目的の１つは、比較的大きな被加工物、特に矩形の周辺を
有する被加工物の表面上で比較的均一なプラズマ磁束密度を提供するように特に
設計された、新規で、かつ改良された真空プラズマ・プロセッサ用のコイルを提
供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

本発明の一態様によれば、被加工物をそこに配置するようになされた通常の真
空チャンバを備え、被加工物をプラズマによって処理するための真空プラズマ・
プロセッサであって、このチャンバは被加工物を処理するためのプラズマに変換
が可能なガスをチャンバ内に導入するための入口を備えている。改良型コイルは
、このガスを励起してプラズマ状態にするために高周波磁場がこのガスと結合す
るように位置決めされる。コイルの主要部分から発生した高周波磁場は、このコ
イルの高周波磁場をこのプロセッサに関連する構造に実質的に閉じ込め、かつこ
の主要コイル部分から発生した高周波磁場と次の（ａ）および（ｂ）を減少させ
るような様式により相互作用する静電遮蔽と相互作用する。（ａ）主要コイル部
分の周辺部分と概して整合したプラズマの一部分において主要コイル部分から発
生した高周波磁場、および（ｂ）主要コイル部分の周辺部分と概して整合したプ
ラズマの一部分の概して内部にあるプラズマの一部分の磁束密度を基準とした、
主要コイル部分の周辺部分と概して整合したプラズマの一部分のプラズマ磁束密
度。この高周波磁場と、主要コイル部分の周辺部分と概して整合するプラズマの
一部分のプラズマ磁束密度とを増加させるため、主要コイル部分の周辺部分は、
主要コイル部分の周辺部分と概して整合する、プラズマのこの部分に追加の量の
高周波磁場を供給するための追加のコイル構造を含む。

【００１８】 本発明の別の一態様によれば、このコイルは、隣接する端部を有する一対の隣
接する導体セグメントを含む周辺部分を有する。この隣接する導体セグメントは
コーナーを形成すると共に、コーナーを形成する長軸を有する磁場をプラズマと
結合させ、隣接する導体により形成されたこのコーナーの磁束密度がコイルの他
の周辺部の発生させる磁束密度より実質的に高くなるようにする。

【００１９】 追加の構造をコイルの周辺部分に追加することにより、それだけ大きな磁束密
度が達成されることが好ましい。この追加の構造は、隣接する端部と空間的に隣
接し、かつ隣接する導体セグメントと電気的に接続され、隣接する導体セグメン
トによってプラズマと結合された磁場の補助となる磁場をプラズマ内に形成する
。

【００２０】 実施の形態のいくつかでは、このコイルは、コーナーと空間的近隣にセグメン
トを含み、このコーナーを形成する導体セグメントと並列に電気的に接続されて
いる。他の実施の形態では、コーナーと空間的に近接したこのセグメントは、こ
のコーナーを形成する導体セグメントと直列に電気的に接続されている。

【００２１】 優れたプラズマ密度の均一性を達成する補助となる本発明の特徴は、追加コイ
ル構造および主要コイル部分が、被加工物の処理を受ける表面と直角の方向で、
プラズマに対して異なる離隔を有することである。追加コイル構造は主要コイル
部分よりプラズマの近くにあることが好ましい。

【００２２】 ある実施の形態では、隣接する導体セグメントは、隣り合って１つのコーナー
を形成し、またその追加の構造は、このコーナーと空間的に隣接する導体セグメ
ントを含み、このコーナーを形成する導体セグメントと並列に電気的に接続され
ている。他の実施の形態では、その隣接する導体セグメントは、ほぼ１つのコー
ナーを形成するように離隔され、またその追加の構造は、このコーナーと空間的
に隣接する導体セグメントを含み、ほぼこのコーナーを形成する隣接する導体セ
グメントと直列に電気的に接続されている。

【００２３】 本発明の別の一態様では、そのコイルは、その各々が高周波磁場の周波数で伝
送線効果を有するのに十分な長さをもつ複数の導電性の巻線を備え、定在波高周
波電流がここでピーク値をとり、かつこの巻線の各々はプラズマに露出する被加
工物の面と直角の方向に、プラズマからの離隔をさまざまにとった異なる部分を
有するようにした。このように複数の平行な巻線と異なる離隔とを組み合わせる
ことにより、プラズマに供給する高周波磁場密度を空間的に調節することができ
る。各巻線に沿ってこのピークの定在波電流が生ずる位置は、プラズマに最も近
い各巻線の部分に近い場合と、この各巻線の部分から遠い場合があり、これは特
定の真空チャンバ内のプラズマ磁束密度の状況によって決まる。たとえば、プラ
ズマ磁束の均一性を達成するためには、定在波ピーク電流が異なる巻線で、また
各巻線のプラズマに最も近い部分で異なることが通常は望ましい。しかし、他の
状況では、最大の定在波電流が各巻線のプラズマに最も近い部分にくることが望
ましいことがある。複数の平行な巻線によって、（１）プラズマのさまざまな部
分の高周波磁場密度を制御するために、コイルのさまざまな空間部分の位置で複
数の最大の定在波電流を提供でき、また（２）プラズマからさまざまな離隔を有
する巻線の部分に対して、これらの複数の最大定在波電流を制御することができ
る。これらの２つの効果により、プラズマのさまざまな部分の高周波磁場密度を
実質的に制御でき、また被加工物に入射するプラズマ磁束密度を制御できる。こ
の制御は、空間的に対称なコイル内、たとえば、スパイラル様の構成を有する巻
線などの複数の互いに編み合わされた巻線を有するコイル内では向上する。

【００２４】 本発明の別の一態様では、そのコイルは、周辺およびその他の周辺以外の導電
性セグメントと、このコイルの周辺部分のみに電気的に接続され、かつこのコイ
ルの周辺部分に空間的に近接して位置する導体セグメントとを備える。このコイ
ルの周辺部分およびこの導体セグメントは、これらにより形成された高周波磁場
がプラズマの一部分内に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束密度
を増加させるように配置する。

【００２５】 本発明のさらに別の一態様では、そのコイルは、電気的に直列に接続された第
１および第２の導電性部分を含む。この第１および第２の導電性部分は、このコ
イル内の空間的に異なる部分に位置する。このコイルは、第１の導電性部分のみ
と並列に電気的に接続され、かつ第１の導電性部分の空間的に近隣に配置された
導体セグメントを含む。この第１の導電性部分およびこの導体セグメントは、こ
れらにより形成された高周波磁場がプラズマの一部分内に付加され、このプラズ
マの一部分でのプラズマ磁束密度を増加させるように配置する。

【００２６】 本発明のさらに別の一態様では、そのコイルは、ギャップにより互いに離間し
た空間的に近接した端部を有する、第１および第２の導電性セグメントを備える
。第３の導電性セグメントが、第１および第２の導電性セグメントの端部と直列
に電気的に接続され、また第１の導電性セグメントの空間的に近隣に位置する。
この第１および第３の導電性セグメントは、これらにより形成された高周波磁場
がプラズマの一部分内に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束密度
を増加させるように配置する。

【００２７】 本発明のさらに別の一態様では、そのコイルは、電気的に直列に接続されるが
、このコイルの空間的に異なる部分に位置する第１および第２の導電性部分を含
む。このコイルは、第１の導電性部分のみと並列に電気的に接続され、かつ第１
の導電性部分と空間的に近隣に位置する導体セグメントを含む。この第１の導電
性部分およびこの導体セグメントは、これらにより形成された高周波磁場がプラ
ズマの一部分内に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束密度を増加
させるように配置する。

【００２８】 本発明のまたさらに別の一態様では、そのコイルは、ギャップにより互いに離
間した空間的に近接した端部を有する第１および第２の導電性セグメントを含む
。第３の導電性セグメントが、第１および第２の導電性セグメントの端部と直列
に電気的に接続され、また第１の導電性セグメントの空間的に近隣に位置する。
この第１および第３の導電性セグメントは、これらにより形成された高周波磁場
がプラズマの一部分内に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束密度
を増加させるように配置する。

【００２９】 本発明のまたさらに別の一態様では、そのコイルは、各々多数の巻線を有する
中心および他の部分を含み、その中心部分の巻線はこの他の部分の巻線に比べて
ピッチがより密である。この中心および他の部分は互いに接続されると共に、中
心部分から発生した高周波磁場が、この中心部分から発生した高周波磁場とコイ
ルのその他の部分から発生した高周波磁場との実質的な相互結合を起こさずに、
有意に自己結合をするように空間的に配置される。

【００３０】 本発明に関する以上のおよびその他の目的、特徴、および利点は、本発明のい
くつかの特定の実施形態についての以下の詳細な説明を、特に添付の図面と関連
づけて取り上げて、考察することにより明らかになるであろう。

【００３１】

【発明の実施の形態】

ここで図２を参照すると、図１の従来技術によるコイルに対し、（１）被加工
物上に入射するプラズマ磁束の中間部分に、中心およびコイルの周辺部分に比し
て実質的に低い磁束密度を結合させるための中間部分および（２）プラズマに磁
束を付加するための、追加の金属製導電性セグメントを有する周辺部分、を含む
ように変更されている。この追加された磁束は、コイルの主要部すなわち追加セ
グメントを含まないコイルの部分によってプラズマに供給される磁束を補完して
プラズマ周辺部分で磁束密度を増加させ、これにより矩形の被加工物の露出面の
位置での磁気プラズマ磁束密度がより均一になる。図２では、この追加セグメン
トは、コイルの主要部と並列に接続される。

【００３２】 図２のコイル１００は、形が同じで、大きさが被加工物よりやや大きい矩形の
周辺を有する。各図のプロセッサは矩形の被加工物、好ましくはクロス型フラッ
ト・パネル・ディスプレイの処理を行う。コイル１００は、非接地のおよび接地
された整合網４０の出力端子３８および５２と電気的に接続され、一方１３．５
６ＭＨｚの高周波発生源４２に感応する２つの電気的に並列な巻線１０２および
１０４を有する。巻線１０２および１０４は、コイル１００の全体が、その周り
に実質的に対角線で対称（したがって正反対の位置）になるような、コイルの中
心点１６に整合した共通の中心端子１０６を有する。端子１０６は、導電性のス
トラップ（図示しない）により、整合用端子出力端子３８に接続されている。巻
線１０２および１０４は、コイル１００の反対の周辺コーナーに、互いに対角線
上の位置ある周辺端子１０８および１０９を含む。

【００３３】 端子１０８および１０９はそれぞれ、整合網４０の接地された端子５２にキャ
パシタ４８および５０を介して接続されている。巻線１０２および１０４の各々
は、この巻線で伝送線効果を起こすように、発生源４２の周波数に対応した電気
的な長さを有する。巻線１０２および１０４の長さ、並びに発生源４２の周波数
は、通常、各巻線に沿った距離が発生源の周波数の半波長よりやや小さくなるよ
うにする。キャパシタ４８および５０の値は、定在波電流のピーク値および最小
値が、それぞれ巻線の周辺部分および内部部分で生じるように選択される。実施
の一形態では、このピーク定在波電流はほぼ、ウィンドウ２１〜２４を支持する
レール３０とほぼ整合する巻線１０２および１０４の最外殻の巻線の地点で生じ
る。またこの最小の定在波電流はほぼ、定在波電圧がピーク値となる端子１０６
の位置に生じる。最大の定在波電流は、端子１０８および１０９の各々から約３
／８周した位置に生じるため、コイル１００の主要周辺部分によって比較的大き
な磁束密度が被加工物の周辺部分上に入射するプラズマの周辺部分に付与される
。

【００３４】 コイル１１０は、（１）３巻線の中心部分１１２（金属製ストラット１１１お
よび１１２による電気的接続先である中心端子１０６から半径方向および円周方
向に延伸する、直線状で金属製の導電性セグメント１１３〜１２４を含む）、（
２）ほぼ１巻線の中間部分１３０（直線状であって、半径方向および円周方向に
延伸する、金属製の導電性セグメント１３１〜１３４を含む）および（３）ほぼ
２巻線の周辺部分１４０（直線状であって、半径方向および円周方向に延伸する
、金属製の導電性セグメント１４１〜１４６を含む）を含む。この周辺部分１４
０の巻線は、中間部分１３０の単一の巻線１３２に比べ実質的により大きなピッ
チを有する。一方この中間部分は中心部分１１０の密なピッチの巻線に比べ、か
なり大きなピッチを有する。中間部分１３０は、実質的に中心部分１１０から半
径方向に変位しているが、半径方向で周辺部分１４０のやや近傍にある。

【００３５】 部分１１０、１３０および１４０に対応して同一平面上にある直線状で金属製
の導電性セグメント１１３〜１２４、１３１〜１３４および１４１〜１４６の各
々は、各辺が１．２５ｃｍである正方形の断面をもつ銅で形成されることが好ま
しく、またその底部エッジがウィンドウの最上面２１〜２４の上方ほぼ３ｃｍに
あり、処理を受ける２次元の被加工物表面の上方約１０ｃｍに底面をもつように
離隔させる。コイル１００の巻線は、バーンズ(Barnes)らの特許で開示されたタ
イプの、非鉄金属製（好ましくは陽極処理アルミニウム製）のコイル遮蔽カバー
のシーリングから誘電ハンガーにより懸架される。この中心コイル部分１１０の
外部端部は、金属製、好ましくは銅製のストラット１５０および１５２によって
、中間コイル部分１２０の内部端部と電気的に接続されている。ストラット１１
１、１１２、１５０および１５２によりウィンドウの下のプラズマと結合される
磁束の量を最小とするため、これらのストラットは、その第１の脚が部分１１０
、１３０および１４０の直線状の導電性セグメント面から認識できる程度に上方
の面にあり、下方にぶら下がった２つの脚が第１の脚をコイル１００に電気的お
よび機械的に接続するようにした逆Ｕ字形をなす。これらのストラットは、２．
５ｃｍの辺をウィンドウ２１〜２４と平行にした０．３×２．５ｃｍの断面を有
する。

【００３６】 図２のコイルは、中心および周辺コイル部分１１０および１４０の電流密度が
、中間コイル部分１３０の電流密度より大きいように設計される。これにより、
中心および周辺コイル部分で発生させる磁束密度が、中間コイル部分で発生させ
る磁束の密度より大きくなる。結果的に、真空チャンバ内の被加工物に入射する
プラズマ磁束密度が、被加工物の中間部分において被加工物の中心および周辺部
分より大きくなる傾向が低減される。プラズマは、プラズマの中心部分から離れ
て拡散しようとする傾向があるため、図１のコイルを含む従来技術によるプロセ
ッサの中心部分でのプラズマ磁束密度は、比較的低くなる傾向を有する。従来技
術においてプラズマ磁束密度がプラズマ周辺部分で比較的低くなる傾向が生じる
のは、従来技術によるコイルが生成するプラズマが、コイルの中心と周辺の間の
中間距離のどこかの位置で、リング形の領域内の最大プラズマ磁束密度をとるた
めである。被加工物の中心の位置で必要とするプラズマ磁束密度を確立するため
には、被加工物の最上面と誘電ウィンドウの下面との間の距離は、プラズマの拡
散を見込んで十分な大きさでなければならない。このプラズマの拡散によって、
被加工物の位置でより均一のプラズマ磁束密度となるようにリング形の領域は均
一となる。しかし、被加工物とウィンドウの下面の間の距離が比較的大きいため
、大面積の被加工物を処理する場合に効率良く利用することができない。という
のは、被加工物とウィンドウの間の距離の増大によって、被加工物の周辺コーナ
ー領域の位置でのプラズマ磁束密度の低下がさらに厳しさを増すからである。図
２のコイルは、（１）中間プラズマ部分と比較して中心プラズマ部分に対してよ
り大きな磁束密度を供給し、（２）遮蔽構造の影響を少なくとも部分的に克服す
るため、プラズマの周辺に追加の磁束密度を提供することによって、従来技術に
対してプラズマ磁束密度が改善される。この改善結果が得られるのは、とりわけ
コイル１００の中心および周辺部分（１１０および１４０）が中間部分１３０よ
りも多くの巻線数を有するからである。

【００３７】 実施の一形態では、この中間部分１３０の巻線は、この中間部分の巻線の径が
、中心部分の外部巻線の外側の径のほぼ２倍となるように、中心部分１１０の外
部巻線から離隔される。換言すると、この中間部分１３０の単一の巻線によって
、中心部分１１０の３巻線によって取り囲まれる面積のほぼ４倍の面積が取り囲
まれる。この中間部分の単一の巻線は、中心部分１１０の外側巻線がコイルの中
心点から離隔される距離の２倍の距離だけ中心点１６から離隔される。この中間
部分１３０の単一の巻線は、周辺部分の巻線同士が図２のコイル内で互いに離隔
されている距離とほぼ同じ距離だけ中間部分１４０の巻線から離隔される。特に
、直線状の導体セグメント１３１〜１３４は、直線状導体セグメント１４１およ
び１４４が直線状導体セグメント１４６および１４３から離隔されている距離と
ほぼ同じ距離だけ、直線状の導体セグメント１４１〜１４５から離隔される。

【００３８】 中心コイル部分１１０がこのように密なピッチをもつこと、およびこの部分が
中間コイル部分１３０からやや遠くに離隔されていることが、比較的低いプラズ
マ磁束密度が被加工物の中心上に入射される傾向を克服するのに役立つ。中心コ
イル部分１１０が密なピッチをもつこと、およびこの部分がコイル１００の残り
の部分から分離されていることによって、中心コイル部分で発生した磁束が密な
自己鎖交を起こし、中心部分１０から発生した磁束が集中する（すなわち磁束密
度を増加させる）。

【００３９】 被加工物の全体にわたって、所望の、実質的に均一なプラズマ磁束密度を実現
するため、周辺コイル部分１４０は図１の従来技術によるコイルに対して修正さ
れる。換言すると、図２のコイルの主要部分（導体セグメント１１３〜１２８、
１３１〜１３４および１４１〜１４６、並びにストラット１１１、１１２、１５
０および１５２により構成される）は、その周辺に追加の構造が付加され、プラ
ズマの周辺、特にプラズマのうち矩形の処理用チャンバのコーナー近傍の部分で
の磁束密度が増加する。

【００４０】 図２の実施の形態では、周辺コイル部分１４０は、コイル周辺端子１０８およ
び１０９の４つの周辺のコーナーと空間的に隣接した、追加の導電性巻線セグメ
ント１６１〜１６８を含む。巻線セグメント１６１〜１６８の奇数番のセグメン
トは巻線１０２の一部となり巻線１０２に追加され、一方巻線セグメント１６１
〜１６８の奇数番のセグメントは巻線１０４の一部となり巻線１０４に追加され
る。巻線セグメント１６１〜１６８は、導体セグメント１１３〜１２４、１３１
〜１３４および１４１〜１４６と同一平面上にあり、またコイル１００の周辺部
分、特に、そのままではプラズマ磁束密度が比較的低い傾向となるコイルのコー
ナーの位置で追加の高周波電流を流させる。巻線セグメント１６１〜１６８を流
れるこの高周波電流によって、プラズマ処理チャンバのコーナーに磁束が追加さ
れる。セグメント１６１〜１６８により処理用チャンバに追加される磁束によっ
て、主要コイル部分の導体セグメント１４１〜１４６によりこの処理用チャンバ
に供給される磁束が、コイルのコーナーの下でのプラズマ磁束密度を増加させる
のを補助する。またこれにより、矩形の被加工物および真空チャンバのコーナー
の位置でのプラズマ磁束密度の不均一性がかなりの程度克服される。直線状で、
交わり合う（９０度のコーナーを形成する）導体セグメント１４１〜１４６によ
って確立される磁束は、実質的に互いに直角をなす長軸を有し、またコイルと真
空チャンバおよび被加工物のコーナーの周りで曲げられている。また、導体セグ
メント１６１〜１６８によって確立される磁束は、これらを空間的に隣接させる
と共に並列に電気的に接続させている、一般に直線状のセグメント１４１〜１４
６と同一の方向に延伸する軸を有する。

【００４１】 図２に示す好ましい実施形態では、追加された、対角線上の位置にあるコイル
・セグメント１６１および１６２の各々は、４つの、直線状であり、互いに垂直
な銅製導体セグメント１８２〜１８５を含む。コイル・セグメント１６１の導体
セグメント１８４および１８５は、直線状セグメント１３２および１４１に対し
て、それぞれ平行に延伸する共に、この直線状セグメントから（同じ距離だけ）
外側に位置させる。この際、セグメント１８４の延伸が、セグメント１３２と１
４１が交わるコーナーからの距離をセグメント１８５の場合より小さくなるよう
にする。セグメント１８４および１８５はそれぞれ、スタブ・セグメント１８２
および１８３によってセグメント１３２および１４１に接続される。セグメント
１６２は、直線のセグメント１３４と１４４の交点で規定されるコーナーの位置
にあるセグメント１６１の形状と同一の形状を有する。

【００４２】 それぞれ、導体セグメント１４１および１４２の交点および導体セグメント１
４４と１４５の交点により規定されるコーナーの位置にあると共に、これらのコ
ーナーと並列に電気的接続される巻線セグメント１６３および１６４の各々は、
セグメント１６１あるいは１６２に比べ実質的により大きな面積およびより多い
導体数を有する。結果的に、巻線セグメント１６３および１６４は、真空プラズ
マ処理チャンバの壁面の近傍のプラズマ磁束に、巻線セグメント１６１および１
６２が付加するよりもより大きな磁束密度を付加する。巻線セグメント１６３は
、それぞれが導体セグメント１４２の外側および内側に位置し、平行に延伸して
導体セグメント１４２に到る２つの電気的に並列で空間的に平行な導体セグメン
ト１８７および１８８を含む。セグメント１８７は、外側に位置し延伸して導体
セグメント１４１に到る導体セグメント１８９と直列に接続される。セグメント
１８７および１８９は、セグメント１８８の長さをやや上回るほぼ同じ長さを有
する。主要コイルの導体セグメント１４１および１４２から並列な導体セグメン
ト１８７〜１８９への電気的に並列な接続は、導体セグメント１４１、１４２お
よび１８７〜１８９と直角に延伸し、これらを物理的に接続されるためのスタブ
導体セグメント１９１〜１９３により確立される。コーナー巻線セグメント１６
３と同一に製作されたコーナー巻線セグメント１６４は、セグメント１６３と正
反対の位置にあり、直線状の導体セグメント１４４および１４５と、これらセグ
メントが形成するコーナーの位置で交わる。

【００４３】 それぞれが導体セグメント１４２と１４３の交点並びにコーナー・セグメント
１４５と１４６の交点により規定されるコーナーの位置にあると共に、これらの
セグメントと電気的に並列に接続される、追加の、対角線上の位置にある巻線セ
グメント１６５および１６６の各々は、導体セグメント１９８、２００、２０４
および２０６を含む。セグメント１９８、２００、２０２および２０４は、これ
らに対応するコーナーのやや外側で平行な電流路を提供する。コーナーから遠方
の導体セグメント１９８の端部は、巻線セグメント１６２の対応する導体セグメ
ント１８３と比べ、中心レール３０のより近くにあり、真空プラズマ処理チャン
バの壁面の近傍の磁束密度をさらに増加させる。

【００４４】 巻線セグメント１６７および１６８は、それぞれ端部端子１０９および１０８
を設ける対角線上に位置する周辺コーナーの位置にあり、これらのコーナーと並
列に電気的に接続されており、それぞれが、導体セグメント１４３および１４６
と平行に延伸し、これらのやや外側にある横長の導体セグメント２０８および２
０９を含む。セグメント２０８および２０９は、それぞれスタブ状で直線の導体
セグメント２１２および２１３によって、導体セグメント１４３および１４６に
接続される。セグメント１６７および１６８の磁束は、セグメント１４３および
１４６の磁束を補助し周辺プラズマ磁束密度を増加させる。

【００４５】 追加した周辺巻線セグメント１６３〜１６８、すなわち導体１８７、１８７’
、２００、２００’、２０２、２０２’、２０８および２０９の外側導体の各々
の外側の辺は、ウィンドウ２１〜２４の外側のエッジからややセットバック（ｓ
ｅｔ ｂａｃｋ）させてあり、これらの導体から発生した磁束が効果的にプラズ
マに加えられるようにしている。（図２〜４では、記載の中で特に取り上げてい
ない周辺巻線セグメントにｐｒｉｍｅ記号（’）を付加したこと以外は、反対側
の周辺巻線セグメントの対応する部分も同じ参照番号を付してある。）セグメン
ト１６１〜１６８を流れる電流によってできる磁束は、コイルの主要部内を流れ
る電流によってできる磁束に追加される。追加された磁束により、真空プラズマ
処理チャンバの周辺、特にチャンバのコーナーの位置の磁束が増加し、被加工物
の周辺部分プラズマ磁束密度を増加させ、被加工物上に入射するプラズマ磁束密
度が図１の従来技術の場合に比べより均一となる。

【００４６】 図３に示したコイルにより、図２のコイルにより達成したものに比べ、より優
れたプラズマ密度の均一性が達成されることが分かっている。図３のコイルでは
、中間コイル部分１３０は、金属製の導電性のストラット１５０および１５２、
並びに導体１３１および１３３を、金属製の導電性のストラット２２０および２
２２並びにコイルの直線状の導電性部分２２４および２２６に置き換えることに
よって、図２の実施の形態に対して変更がなされている。導電性部分２２４およ
び２２６は、図２および３のコイルの導体の残りの部分と同一の断面寸法を有し
、また図３のコイルの導体の残りの部分と同一平面上にある。ストラット２２０
および２２２は、ストラット１５０および１５２と同じ寸法並びに同じ幾何学的
方向を有しており、逆Ｕ字形に形成されている。これにより、ストラット２２０
および２２２によりプラズマに付加される磁束は無視しうる量である。

【００４７】 導電性のセグメント２２４および２２６は、それぞれ導線性のセグメント１３
２および１３４から内方に、レール３０に平行に延伸する。導電性のセグメント
２２４および２２６のそれぞれの長さは、導線性のセグメント１３２および１３
４のレール２８からの離隔の半分未満である。これにより、導電性のセグメント
２２４および２２６の各々の、導線性のセグメント１３２および１３４から遠方
の端部は、内部のコイル部分１１０の外部巻線の実質的に外側に位置する。スト
ラット２２０および２２２は、内部コイル部分１１０の端部端子から、それぞれ
コイル部分２２４および２２６のコイル・セグメント１３２および１３４から遠
方の端部まで延伸する。

【００４８】 図２と図３のコイルの間の上で述べた違いによって、図３のコイルは図２の実
施の形態に比べ、中心コイル部分１１０により確立された磁束を分離させる程度
がより大きい。この結果、図３の実施の形態の方が図２のコイルの場合に比べ中
心磁束密度がより大きい。さらに、図３のコイルの中間部分の磁束密度は、図２
のコイルに比べより小さい。図２および３のコイルが周辺コア（ｃｏｒｅ）部分
１４０で発生させる磁束のパターンは、実質的に同じである。これらの要因のす
べてによって、図３のコイルが励起させるプラズマ磁束密度は、図２のコイルが
励起させるプラズマ磁束密度に比べより均一となる。

【００４９】 図４、４Ａおよび４Ｂに示す別の実施の形態によれば、図３のコイルは、（１
）導電性部分２２４および２２６を除去し、（２）追加した周辺の並列コイル・
セグメント１６１〜１６８を残りの導電性コイル・セグメントに比べてプラズマ
のより近傍に位置させるように変更されている。

【００５０】 図４のコイルでは、中間コイル部分１３０を、導体１３２および１３４のほぼ
半分のみを含むように変更する。すなわち、コイル部分１３０が、導体１３２の
レール３０の右寄りの部分のみと、導体１３４のレール３０の左寄りの部分のみ
とを含むように変更する（図４参照）。図４では、図３の導電性部分２２４およ
び２２６は完全に除去され、また導体１３２および１３４の端部は金属製の逆Ｕ
字形ストラット２３０および２３２によって中心コイル部分１１０の端部端子と
電気的に接続される。ストラット２３０および２３２は、ストラット２３０およ
び２３２がコイル中心部分１１０の導体セグメント１３２および１３４の端部に
直接接続されていること以外は、ストラット２２０および２２２と極めて類似し
ている。結果的に、プラズマの中間部分の磁束密度は、図１〜３のコイルと比べ
、図４のコイルの方がより小さい。

【００５１】 図４のコイルでは、平行の周辺セグメント１６１〜１６８は、コイルの主要部
の導電性セグメント１１３〜１２４、１３２、１３４および１４１〜１４６と同
一平面上にない。しかしながら、これらの平行な周辺コイル・セグメントにより
、ウィンドウ２１〜２４の最上面までの距離が、コイルの主要部の導電性セグメ
ントに比べより近傍となる結果、最大量の磁束をプラズマに供給する、平行な周
辺セグメントのこの部分は、プラズマのより近傍になる。図４のコイルの平行な
周辺セグメント１６１〜１６８の各々は、ウィンドウ２１〜２４の面の近傍に、
直線状の導体セグメントを含む。異なる面内の導電性セグメントは、ストラット
２３０および２３２と同じ断面寸法を有する金属製ストラップにより、機械的か
つ電気的に互いに接続される。図４Ａおよび４Ｂに示すように、この金属製スト
ラップは、コイルの主要面内の導体セグメントから下方に延伸し、そこから平行
なセグメント１６１〜１６８の導体セグメントまで水平に延伸する。

【００５２】 図４のコイルでは、平行な導電性セグメント１８４、１８５、１８４’、１８
５’、１８７、１８８、１８９、１８７’、１８８’、１８９’、２００、２０
２、２００’、２０２’、２０８および２０９の底面は、誘電ウィンドウの上側
面２１〜２４の近傍にある。ウィンドウ２１〜２４の近傍にあるこれらの導電性
セグメントは、ウィンドウ２１〜２４の面まで平行でありかつこれらの面と直角
に延伸する金属製ストラップ１８２、１８３、１８２’、１８３’、１９１、１
９２、１９３、１９１’、１９２’、１９３’、１９８、２０４、１９８’、２
０４’、２０６、２０７、２０６’、２０７’、２１２、２１３、２１２’およ
び２１３’によって、適宜、導電性セグメント１４１〜１４６に機械的および電
気的に接続される。

【００５３】 ウィンドウ２１〜２４の近傍の導電性セグメント１８４、１８５、１８４’、
１８５’、１８７、１８８、１８９、１８７’、１８８’、１８９’、２００、
２０２、２００’、２０２’、２０８および２０９は、プラズマの周辺に隣接す
るため、これらの導電性セグメントは、図２および３による同一平面上の平行な
周辺セグメントで達成されるよりも、より大きな高周波励起パワーをプラズマ・
コーナーに結合させる。高周波励起が増加する理由は、図２および３による同一
平面上の平行な周辺導電性のセグメントよりも、ウィンドウ２１〜２４の近傍の
導電性セグメントがより接近する結果として磁場密度が増加するためである。さ
らに、図４の平行の導電性セグメントがより接近することにより、コイル高周波
磁場のプラズマへの有効な静電結合、すなわち、容量性結合が可能になるからで
ある。図２および３のコイルでは、コイルのすべての部分からプラズマへの静電
結合の量は、プラズマとコイルの間が実質的に分離されるため極めて小さい。こ
れらの効果のため、プラズマが図４のコイルに感応したとき、プラズマ周辺のプ
ラズマ磁束密度が、図１〜３のコイルに比べ認識できる程度に増加する。

【００５４】 ここで図５を参照すると、それぞれがシリコンで均一にコーティングされた露
出表面を有する扁平で円形の被加工物より得たシリコンのエッチング速度（単位
：オングストローム毎分）のプロットを含む。これら被加工物は、図６〜８に関
連して以下に記載する矩形の形状を有するプラズマ処理チャンバの対角線に沿っ
て配置させた。エッチング速度は、プラズマ磁束密度と直接依存するため、エッ
チング速度の計測値はプラズマ磁束密度と直接の相関をもつ。エッチング速度の
プロットは次のものに関するものである。（１）図１の従来技術によるコイル（
プロット２６０）（２）図１に示した中心、中間および周辺部分を有し、図２の
周辺平行コイル・セグメントと組み合わせたコイル（プロット２６２）（３）図
２のコイル（プロット２６４）（４）図３のコイル（プロット２６６）および（
５）図４のコイル（プロット２６８）。プロット２６０〜２６６は、可能な限り
、かつ実地の見地からして同じ条件で稼働させたプラズマ処理チャンバより得た
ものである。図５では、エッチング速度をＹ軸に沿って示し、一方、被加工物の
表面の対角線に沿った距離をＸ軸方向で示す。対角線に沿った、被加工物の中心
および周辺のコーナーは、それぞれＸ軸方向の参照番号「２」および「１５」で
示す。図５に表された計測値により、プロット２６０、２６２、２６４、２６６
および２６８に対するコイルは、プラズマ磁束密度が均一性から、それぞれ２１
．５％、１８．９％、１７．９％、１．４７％および１３．０％だけのバラツキ
をもつことを示している。

【００５５】 図５により、被加工物の半径方向の位置の関数としてのプラズマ磁束密度に関
して、いくつかの興味あるデータが提供される。プロット２６０で表された、従
来技術のコイルによりエッチングする場合、被加工物の中心位置で、ほぼ１８２
５オングストローム毎分の最小のエッチング速度となる。しかし、プロット２６
２〜２６８に対しては、Ｘ軸に沿った「３」の点、すなわち、被加工物の中心か
ら変位した点で最小値となる。プロット２６２〜２６８で示すように対称性がな
くなる理由は、おそらく図２〜４のコイルから発生した磁束密度が、導体セグメ
ント１８８および１８８’が追加された結果、完全に対称でないためである。プ
ロット２６８で示す、被加工物の中心におけるプラズマ磁束密度のこの最小値は
、プロット２６２〜２６６のいずれの中心エッチング速度よりも実質的に大きい
。図４の構造により、中間および周辺コイル部分１３０および１４０に比べ、中
心コイル部分１１０でより大きな磁束の分離がもたらされるため、プラズマの中
心部の磁束が実質的に増加することは明らかである。図２および３のコイルに比
べ、図４のコイルでより大きな磁束の分離が生じるのは、（１）中間部分１３０
の導電性セグメントの長さが、図１〜３より図４の方が短いことおよび（２）周
辺部分１４０のかなりの部分（すなわち、導電性セグメント１８４、１８５、１
８４’、１８５’、１８７、１８８、１８９、１８７’、１８８’、１８９’、
２００、２０２、２００’、２０２’、２０８および２０９）が、図２および３
より図４の方が部分１１０より遠くにあることの理由による。追加された平行の
導電性セグメントを主要コイルの面からウィンドウ２１〜２４の上側面に移動さ
せることにより、周辺部のエッチング速度が認識できる程度に増加する。たとえ
ば、図３および４のコイルに対するプロット２６６および２６８のコーナーの位
置でのエッチング速度は、エッジ点１５の位置でそれぞれほぼ２２７５および２
３１５オングストローム毎分であり、コイルの中心点１６からコイルの外部コー
ナーまでの途中の約９２％の位置である点１４の位置でそれぞれほぼ２４７５お
よび２５５０オングストローム毎分である。図５のＸ軸方向の参照番号６と１２
の間の、被加工物中間部分でのエッチング速度は、プロット２６６および２６８
で示すように、図３および４のコイルに対して事実上同一である。プロット２６
６および２６８によって示すエッチング速度は、図２のコイル（プロット２６４
）およびプロット２６２で示す図示しないコイルに対するエッチング速度よりも
、被加工物の中間部分で実質的に大きい。したがって、図２のコイル、図示しな
いコイルおよび従来技術に対して、図３および４のコイルはより優れたエッチン
グ速度の均一性を有しているにもかかわらず、図３および４のコイルでは、図２
の実施の形態および図示しない実施の形態で達成される密度と比べ、より大きな
プラズマ磁束密度が達成される。

【００５６】 図５Ａおよび５Ｂは、シリコンで均一にコーティングされた２つのガラス製の
６００×７２０ｍｍフラット・パネル・ディスプレイ基板が、それぞれ図１およ
び４のコイルを含む真空チャンバ内にあるという、実現しうる限り同一の条件下
で得た、毎分のオングストローム単位で示すシリコンのエッチング速度のプロッ
トである。エッチング速度は、パネル上で等間隔に取ったマトリクスの各点で計
測した。パネルのエッジに隣接する計測は、これらのエッジから１５ｍｍの位置
で行った。均一からのバラツキは、ほとんど１００％低下し、従来技術に対する
２１％から図４のコイルに対する１１％となった。平均エッチング速度の低下は
、図１のコイルのプラズマによる場合と比べ、図４のコイルのプラズマによる負
荷(loading)の方がより均等であるためである。図１のコイルに比べ発生する磁 束がかなり低い図４コイルの中間部分の下で、エッチング速度はかなり低下する
。これに関しては、図１のコイルから得られたエッチング速度の値、１９８９、
１９０４、２０７１、２０２３、２０３３、２０２８、２０３１、１８９９、１
８３１、１９０９、２０６５および２０００が、図４のコイルを用いた場合それ
ぞれ、１７００、１６２９、１５９５、１５７８、１７５５、１６６８、１７６
５、１７１０、１７１２、１６４５、１７２４および１６１１と大きく減少して
いる。

【００５７】 ここで図６、７および８を参照すると、図４のコイルは、真空チャンバ６０２
と、好ましくは陽極処理アルミニウムにより形成された静電遮蔽カバー６０４と
を含む真空プロセッサ６００内に収容されているとして図示してある。真空チャ
ンバ６０２の外部は、ウィンドウ２１〜２４と、レール２８および３０と、陽極
処理されたアルミニウム製側壁６１０と、陽極処理アルミニウム製フロア６１４
とにより規定される。側壁６１０は、それぞれがイオン化可能なガス源と真空ポ
ンプ（いすれも図示せず）に接続されたポート６１６および６１８を含む。この
真空ポンプはチャンバ６０２内に適当な真空状態を確立し、これによりポート６
１６を通って流れるイオン化可能なガスを図４のコイルから発生した電磁場によ
って励起して励起プラズマ状態にすることが可能となる。チャンバ６０２および
カバー６０４は、互いに機械的かつ電気的に接続され、また適当な接点によって
接地電位と接続され、かつコイルから発生した電磁場を閉じ込めるための遮蔽を
提供する。この遮蔽は、コイルから発生した高周波磁場密度を弱め、この遮蔽の
近傍にある電磁場が、プラズマ・プロセッサの中心に向かう電磁場よりもかなり
小さくなる。

【００５８】 真空処理チャンバ６０２内には、被加工物６２２が処理されている間被加工物
をしかるべき位置に保持する静電チャック６２０を設置する。プロセッサの好ま
しい使用法の一つでは、基板６２２は静電ディスプレイ・パネル用の矩形のガラ
ス製基板である。静電チャック６２０は、金属製カバー６０４、壁面６１０およ
びフロア６１４の接地電位から、電気絶縁性のシート６２４によって電気的に絶
縁されている。クランピング用電位として、適当な電源からのＤＣ電圧（図示し
ない）を、整合網を介して静電チャックおよび被加工物６２２に高周波バイアス
をかける高周波発生源（図示しない）にも接続される静電チャック６２０に印加
する。さらに、被加工物６２２の背面は、チャック６２０内に溝を設けることに
より冷却させることが好ましい。好ましい構成では、イオン化可能なガスは、ウ
ィンドウ２１〜２４上に装着したプレナムまたはマニホールドにより真空チャン
バ６０２の内部に導入される。また、こうした構造は当業者のよく知るところで
あるので、表示を簡略化するため、このプレナムまたはマニホールドは図示して
いない。

【００５９】 チャンバ６０２およびカバー６０４は、プロセッサ６００を正平行六面体とし
て構成し矩形のガラス製フラット・パネル・ディスプレイ被加工物６２２を収容
できるように製作される。しかし、このプロセッサ６００の周辺は、被加工物が
これ以外の周辺構成を有する場合には、このプロセッサの周辺の大きさおよび形
状が被加工物の周辺と同じになるように変更されることを理解すべきである。

【００６０】 図６および８に図示したように、基板６２２の周辺は図４のコイルの周辺より
やや小さい。また図４のコイルの周辺はウィンドウ２１〜２４の組み合わされた
周辺よりやや小さい。このプロセッサおよび基板６２２を、この基板の周辺がチ
ャンバ６０２の内部により定まる矩形のエリアよりほんの僅かだけ小さい寸法と
することによって、大面積の被加工物の位置で十分なプラズマ磁束を発生させる
効率が、図１の従来技術より改善され、図４のコイルおよびバイアス用のチャッ
ク６２０を付勢する高周波発生源のパワー要件を比較的低いレベルに維持するこ
とが可能となる。実施の一形態では、高周波発生源４２は５ｋＷの出力パワーを
有する。

【００６１】 図８に図示したように、キャパシタ４８および５０は、ウィンドウ２１〜２４
の上側面およびカバー６０４の最上部の間の体積内に、その円形の断面がこれら
のウィンドウと平行になるように装着される。キャパシタ４８および５０は、ウ
ィンドウの２１〜２４の上側面と平行な面内で、共にレール２８に平行に延伸す
る銅製ストラット６３０および６３２によって図４のコイルの出力端子１０８お
よび１０９に接続される。

【００６２】 図７および８に示すように、図４のコイルは、カバー６０４のシーリングから
から懸架される電気絶縁用の横長のバー６４０、６４２および６４４を含む構造
により支持される。図４のコイルの主要部分は、電気絶縁用の、鉛直に延伸する
支持ポスト６４８によってバー６４０、６４２および６４４と機械的に接続され
、一方この支持ポストは水平に延伸する電気的に絶縁されたコイル支持プレート
６４８および６５０と機械的に接続されている。プレート６５０はこのコイルの
周辺部分を支持し、また中心コイル部分１１０は中心ポスト６４６により支持さ
れる。

【００６３】 図７に示すように、コイルの周辺コーナー・セグメントの底面は、ウィンドウ
２１〜２４の最上面からやや離隔している。図７では、コイル・セグメント１８
９および２０９は、ウィンドウ２１の上側面の直近にあるとして図示しており、
それぞれ湾曲したストラット１９３および２０６’によりコイル・セグメント１
４１および１４６に接続される。また、コイル・セグメント１４１および１４６
は、コイル支持面６５０の底面から懸架されているとして図示している。好まし
い実施の一形態では、セグメント１８９および２０９の底面は、ウィンドウ２１
の最上面からほぼ０．５６ｃｍだけ鉛直に離隔され、また主要コイル・セグメン
ト１４１および１９２の底面は、周辺コイル・セグメント１８９および２０９の
底面から約２．２ｃｍ鉛直に離隔されている。

【００６４】 本発明による別のコイルの底面図を図９に示す。図９のコイルでは、コイルの
主要部、図２〜４の実施の形態によるコイルの主要部分とある点では同じである
が、これに対して、コイルの主要部の周辺部分にコーナーと直列に接続された周
辺セグメントが追加されている。このコーナーは、互いに実質的に直角である導
電性セグメントによって形成される。これらは、ほとんど交わり程であるが非接
触の隣接する端部を有する。コイルの周辺部分内の追加の直列導体セグメントは
、その中を、空間的に隣接する導電性エレメントと同じ空間的方向の電流が流れ
、これら追加した導電性セグメントによりプラズマと結合させた磁束をコイルの
主要部分から発生した磁束に付加する。

【００６５】 図９のコイルは、対応する図４のコイルの中心および中間部分と同一である中
心および中間部分１１０および１３０を含む。図８に示すコイルの周辺部分１４
０は、しかし、図２〜４の実施の形態のコイルとかなり異なる。周辺部分１４０
の主要部分は、それぞれがレール２８と平行な直線状の導電性セグメント２７０
、２７２、２７４および２７６、並びにそれぞれがレール３０と平行な直線状の
導電性セグメント２８０、２８２、２８４および２８６を含む。

【００６６】 直線状の導電性セグメント２７０〜２７６および２８０〜２８６はいずれも、
直接接触していない。むしろ、４つの内部コーナー２９１〜２９４、並びにセグ
メント２７０〜２７６および２８０〜２８６の一対の隣接するセグメントにより
形成される２つの外部コーナー２９５および２９６のそれぞれの位置にギャップ
がある。一対の互いに垂直な補完の、直線状セグメントは、コイル・セグメント
２７０〜２７６および２８０〜２８６の隣接しない端部に接続されている。この
補完コイル・セグメントは、追加の磁束をプラズマ周辺に供給する。図９では、
追加した直列に接続したセグメントが、中心および中間コイル部分１１０および
１３０の直線状セグメント、並びに主要コイル部分の周辺部分の直線状セグメン
ト２６０〜２７６および２８０〜２８６と同一平面上にあるように図示してある
。しかし、この補完部分は、このコイルの残りの部分よりプラズマに近くできる
。たとえば、この補完の直線状導体は、主要コイル部分導電性セグメント２７０
〜２７６および２８０〜２８６に比べ、このウィンドウのかなり近傍にあるため
、ウィンドウ２１〜２４の上側面のやや上方に位置することになる。この補完導
体を導線性セグメント２７０〜２７６および２８０〜２８６の端部に接続させる
導体内の磁束と結合しないようにするため、この補完導電性セグメントは、先に
図２〜４の導電性ストラットに対して検討したのと寸法的および位置的に同じ特
性を有する金属製で導電性のストラット３１０により、コイルの主要周辺部の導
電性セグメントのこれらの端部に接続されている。

【００６７】 特に、直線状導体セグメント２７０、２７２、２７４、２７６、２８０、２８
２、２８４および２８６がほとんど交わる程であるが完全には交わっていない、
このコーナー２９１〜２９６は、対角線方向に延伸にする金属製ストラット３１
０により、それぞれ追加の導体セグメント３０１〜３０６に接続されている。追
加した導電性セグメント３０１〜３０６の各々は、それぞれがレール２８および
３０と平行に延伸する２つの直線状で交わっている導電性エレメント３１２およ
び３１４を含む。補完の導電性部分３０１〜３０６の各々の導電性エレメント３
１２および３１４は、ある特定の追加セグメントの隣の、コイルの主要部分の相
互に直交する直線状の導体セグメントの突出部により規定されるギャップ内の「
コーナー」と実質的に整合する点で交わる。導電性のエレメント３１２および３
１４は、コイルの主要部分の導電性セグメントに空間的に近接してあり、コイル
の主要部のこれら直線状の導電性セグメントと直列に電気的に接続されている。
導体３１２および３１４の空間的配置、並びに主要コイル部分の直線状の導電性
セグメントの空間的配置は、エレメント３１２および３１４内の電流が、導電性
のエレメント３１２および３１４のこの特定の対が隣接している導電性セグメン
ト２７０、２７２、２７４、２７６、２８０、２８２、２８４および２８６の部
分を流れる電流と同一の方向に流れるようにする。これにより、導電性のエレメ
ント３１２および３１４並びに導電性セグメント２７０〜２７６および２８０〜
２８６を流れる電流のために生じる磁束が、プラズマの周辺部分に付加され、図
１の従来技術の場合に比べプラズマ周辺でのプラズマ磁束密度が増加する。

【００６８】 ストラット３１０内の電流は、エレメント３１０および３１２内を流れる電流
の方向と反対方向に流れ、また、この特定のストラットに最も接近させて離間し
た主要コア（ｃｏｒｅ）導電性セグメント２７０〜２７６および２８０〜２８６
内を流れる電流の方向とも反対方向に流れる。ストラット３１０内を流れる電流
による磁束が、プラズマの周辺の磁束密度およびプラズマ磁束密度に著しい悪影
響を及ぼすことを防ぐため、ストラット３１０の上側脚は、先に検討したように
、エレメント３１２および３１４から実質的に変位させる。図９に示す具体的な
実施の形態では、導電性のエレメント３１２および３１４は、コイルの主要部の
導電性セグメントと同一平面上にあるが、エレメント３１２および３１４をウィ
ンドウ２１〜２４の面にほとんど隣接させること、すなわちコイルの主要部の導
電性セグメントと比べてプラズマにより接近するように位置させることも可能で
あることを理解すべきである。

【００６９】 図９のコイルは、コイルの主要部分と出力端子１０８および１０９との間に、
ストラット３１０と同一のストラット３１９により接続された、直列な直線状の
追加の金属製導電性エレメント３１６および３１８（レール３０に平行に延伸す
る）を有する。エレメント３１６の反対側の端部は、端子１０８には直接接続さ
れ、また付加コーナー・セグメント３０４に隣接する導体２８４の一端部へはス
トラット３１９により接続されている。一方エレメント３１８の反対側の端部は
、端子１０９には直接接続され、また追加のコーナー・セグメント３０４に隣接
する導体２８６の一端部へはストラット３１９により接続されている。ストラッ
ト３１９は、逆Ｕ字形を有し、面２１および２４と平行に延伸するＵ字の脚がコ
イルの主要部の導電性セグメントに比べてプラズマから実質的に遠くに位置する
ように配置されている。エレメント３１６および導体２８４による磁束は端子１
０８に隣接するコイル・コーナーの位置で付加され、またエレメント３１８およ
び導体２８６による磁束は端子１０９に隣接するコイル・コーナーの位置で付加
される。ストラット３０９内を流れる電流による磁束のバッキング効果は無視で
きる程度である。

【００７０】 ここで図１０を参照すると、図４に示したコイルの別の変更例である。図１０
のコイルでは、プラズマの周辺のコーナーでの磁束密度およびプラズマ磁束密度
は、コイルの周辺部分が、コイルの４つの周辺コーナーのそれぞれに位置する補
完の導体セグメント３２１〜３２４を含むように変更することにより、図１の従
来技術と比較して実質的に増加する。補完の周辺コーナー・コイル・セグメント
３２１〜３２４の各々は、４つの直線状の導体エレメント３３１〜３３４を含み
、そのエレメント３３１および３３３はレール２８と平行に延伸し、またそのエ
レメント３３２および３３４はレール３０と平行に延伸する。エレメント３３１
および３３３は、コイルの周辺部内のコーナー３３５の位置で交わり、またエレ
メント３３３および３３４はコイルの周辺のコーナーでコーナー３３６の位置で
交わる。このように、エレメント３３１および３３２は第１の脚を形成し、この
第１の脚はエレメント３３３および３３４により形成される第２の脚の内部にあ
り、かつこの第２の脚とネスト状をなす。コーナー３３５および３３６から離れ
たコーナーセグメント３２１および３２４の直線状の導電性エレメント３３１お
よび３３３の端部は、直線状の導電性エレメント３３８により互いに接続され、
レール３０に平行に延伸する。

【００７１】 図１０に示したコイルの端子３４０および３４２は、それぞれコーナー・セグ
メント３２１および３２４のエレメント３３３および３３８の交点により規定さ
れるコーナーの位置にある。端子３４０および３４２は、それぞれキャパシタ４
８および５０を介して確立された直列接続により、接地電位あるいは整合網（図
１０では図示せず）の出力端子に接続されている。このため、図１０に示したコ
イルの周辺端子は、図１〜４および９の各々のコイル構成と比較して、コイルの
コーナーから変位している。

【００７２】 コーナー・セグメント３２１および３２４は、各々が一対の平行な導電性経路
を含み、したがってそれぞれコイル出力端子３４０および３４２並びにコイルの
残りの部分と電気的に直列にある。この直列の接続は、それぞれがコイルの主要
部分から対角線方向の外側に延伸し、かつコーナー３３５および３３６から離れ
たエレメントの端部３３２および３３４と電気的に接続される金属製ストラット
３４４を介して確立され、コーナー・セグメント３２１および３２４の平行な電
流経路の確立を補助する。エレメント３３１および３３２は、エレメント３３３
および３３４の等しい長さよりやや短い、ほぼ同じ長さを有する。

【００７３】 コーナー・セグメント３２２および３２３がコーナー・セグメント３２１およ
び３２４とやや異なるのは、コーナー・セグメント３２２および３２３の位置に
は端子がないことである。コーナー・セグメント３２２および３２３は、対角線
方向で外方に延伸する金属製ストラット３４６および３４８により、コイルの残
りの部分と電気的に接続されている。一方、ストラット３４６は、コーナー３３
５および３３６から離れた位置にある（コーナー・セグメント３２２および３２
３の）導体エレメント３３１および３３３の端部に接続されている。同様に、金
属製ストラット３４８は、その端部がそれぞれコーナー３３５および３３６から
離れて位置するコーナー・セグメント３２２および３２３の導体エレメント３３
２および３３４の端部と電気的に接続されている。

【００７４】 導電性のストラット３４４および３４８の図１０に示したコイルの内部方向の
端部は、共にレール３０の両側でこれと平行に延伸し、レール２８から反対方向
に等しい量だけ延伸して離れる直線状導体セグメント３５０により、互いに接続
されている。セグメント３５０は、図１０に示したコイルの外側周辺からは除か
れているが、ウィンドウ２１〜２４の周辺の十分近くに位置しており、プラズマ
の周辺部分に磁束を付加し、かつプラズマおよび被加工物のコーナーから除去さ
れた領域の位置でのプラズマ周辺部のプラズマ磁束密度を増加させる。

【００７５】 コーナー・セグメント３２２および３２３から離れた位置にある導電性のスト
ラット３４６の内側端部は、共にレール２８に平行に延伸する導体セグメント３
５２および３５４のそれぞれの端部に接続されている。導体セグメント３５２お
よび３５４の他端部はそれぞれ、導体セグメント１３０および１３２から離れた
位置にある導体セグメント１４１および１４２の端部に接続されている。コイル
の周辺部分にある導体セグメント３５２および３５４はそれぞれ、導体セグメン
ト１３２および１３４を含むコイルの中間部分のセグメント１４１および１４４
の端部に接続されている。この導体セグメント１３２および１３４の端部はそれ
ぞれ、図４コイルの中間部分が内部部分１１０に接続されているのと同じ方法で
、ストラット２３０および２３２によって内部コイル部分１１０に接続されてい
る。

【００７６】 セグメント３５０は、図１０に示したコイルの周辺から内方に位置され、被加
工物上に入射するプラズマ磁束密度が、図１の従来技術によるコイルにより達成
される密度と比較してより優れた均一性を提供できる。プラズマ磁束密度は、コ
ーナーから除去されたチャンバの周辺部分と比べ、チャンバの周辺コーナーにお
いてより低くなる傾向を有する。この影響を低減するため、直線状セグメント３
５０は、外側コイル周辺からセットバックさせる。

【００７７】 金属製ストラット３４４、３４６および３４８の各々は、その第１の脚がウィ
ンドウ２１〜２４の面と平行に延伸し、周辺部分３２１〜３２４の導体セグメン
ト３３１〜３３４と比べてウィンドウ２１〜２４から実質的に遠くに位置する４
つの脚を有する。ストラット３４４、３４６および３４８の各々の残りの３つの
脚は、そのストラットの第１の脚と導体セグメント３３１〜３３４、３５２およ
び３５４のうちの対応する一つとの間を鉛直に延伸する。ストラット３４４、３
４６および３４８の構成および位置により、これらストラットのプラズマに対す
る磁束効果を最小限に抑えるようにする。

【００７８】 しかし、図１０のコイルの導電性セグメントは、周辺部分３２１〜３２４の導
電性セグメントがこのコイルの残りの導体セグメントと比べウィンドウ２１〜２
４のより近傍にあるように、適宜変更が可能であることを理解すべきである。

【００７９】 ここで図１１を参照すると、本発明によるさらに別のコイルの底面図である。
図１１のコイルでは、主要コイルを形成する平行な一対の巻線の巻線のコーナー
区域にセグメントを追加することによって、被加工物の周辺領域の位置で、より
均一なプラズマ磁束密度が発生する。この追加されたコーナー・セグメントは、
各巻線の残りと直列に接続される。各巻線は、コイルの隣接する異なる四半分に
位置する一対のコーナー、すなわち、ウィンドウ２１〜２４のうちの隣接するウ
ィンドウの周辺コーナーの位置あるいはこの周辺コーナーの近傍の位置に、この
追加されたセグメントの間で直列にある（図２〜４および９の短いセグメントと
比較して）短い直線状の導電性セグメントを有する。この短い直線状セグメント
により、コーナー・セグメントと直線状セグメントの間のギャップは、図９のコ
イルのコーナーと直線状セグメントの間のギャップと比べて比較的大きくなって
いる。当然のことながら、図１〜４のコイルには、コーナーと直線状セグメント
の間のギャップはない。さらに、主要コイルの直線状セグメントの長さは、実質
的に減少し、コーナーとコーナーから除去された短い直線状セグメントとの間の
ギャップが増大する。図１１のコイルは、完全に対称であるということにより特
徴付けられ、またコイルの異なる導体セグメントを選択的に使用することにより
可撓性が高い。図１１のコイルは、一体となってコイルの内部、中間および周辺
部分４０６、４０８および４１０を形成する２つの平行な巻線４０２および４０
４を含む。巻線４０２は、内部および外部端子４１２および４１４を含み、一方
巻線４０４は、内部および外部端子４１６および４１８を含む。内部端子４１２
および４１６は、整合網４０の非接地側の出力端子３８にケーブル４２０および
Ｕ字形のストラット４２２により接続され、一方端子４１４および４１８は、キ
ャパシタ（すなわち無効インピーダンス）４２４および４２６により整合網４０
の接地された出力端子に接続されている。キャパシタ４２４および４２６の値、
並びに発生源４２の波長に対する巻線４０２および４０４の長さは、ピークの定
在波電流がほぼコイルの外部部分４１０の中心で生じるようにする。内部端子４
１２および４１６は、コイルの中心点４２８を通ると共に、レール２８の中心長
軸上を延伸する線に沿った位置とする。外部端子４１４および４１８は、コイル
中心４２８から等しく離隔すると共に、レール３０の長軸の互いに反対側で対角
線上に位置させる。

【００８０】 内部コイル部分４０６は、巻線４０２の直線状のコイル・セグメント４３１、
４３２、４３３および４３４を含み、また巻線４０４の直線状のコイル・セグメ
ント４３５、４３６、４３７および４３８を含む。コイル・セグメント４３１、
４３３、４３５および４３７は、レール３０と平行に延伸し、一方直線状のコイ
ル・セグメント４３２、４３４、４３６および４３８は、レール・セグメント２
８と平行に延伸する、このとき各セグメントは、セグメント４３２がセグメント
４３１と４３３に交わり、セグメント４３３と４３４が交わり、セグメント４３
６がセグメント４３５と４３７に交わり、またセグメント４３７と４３８が交わ
るようにする。

【００８１】 周辺コイル部分４１０は、ウィンドウ２１、２２、２３および２４のそれぞれ
のコーナー４４１、４４２、４４３および４４４の位置に直線状の導電性セグメ
ントを含む。コーナー４４１〜４４４の各々の位置にある直線状の導電性セグメ
ントの各々は同一であるため、コーナー４４１に対する直線状の導電性セグメン
ト４５１〜４５８についてのみ説明してある。

【００８２】 直線状の導電性セグメント４５１〜４５８は、導体セグメント４５１，４５３
、４５５および４５７がレール２８と平行に延伸し、また導体セグメント４５２
，４５４、４５６および４５８がレール３０と平行に延伸して、４つのネスト状
のコーナーを形成する。直線状の導電性セグメント４５１〜４５８は、続いた番
号を付した導電性セグメントが一つの対を形成すると共に、コーナーの位置で隣
り合う端部を有するように対の単位で配置させる。導電性セグメント４５１〜４
５８により形成されるコーナーは、コイルの中心点４２８と交差する線４６０に
沿って整列させる。導電性セグメント４５１、４５３、４５５および４５７は、
その長さがここに示した順で累進的に増大し、また導電性セグメント４５２、４
５４、４５６および４５８は、その長さがここに示した順で累進的に増大する。
セグメント４５１〜４５８の長さは、線４６０から離間したセグメント４５１、
４５３、４５５および４５７の端部は、レール３０から累進的に遠くなり、一方
線４６０から離間したセグメント４５４、４５６および４５８の端部は、レール
２８から等しく離隔されるが、線４６０から離間したセグメント４５２の端部は
、セグメント４５４、４５６および４５８と比べ、レール２８からより遠くにあ
る。導体よりなるネスト状配列４５１〜４５８により、コイル・コーナー４４１
の下のプラズマ周辺のコーナーでの磁束密度が（図１のコイルと比較して）かな
り増加する。コーナー４４１〜４４４の各々から発生した磁束密度は、コイルの
外部領域の下で最も大きく、コイルの中心に向かうにつれて減少し、これらのコ
ーナーの導電性セグメントにより確立された磁束密度は、長い導電性セグメント
４５７、４５８の下のプラズマ部分内に比べ、短い導電性セグメント４５１、４
５２の下のプラズマ部分内でやや低下する。プラズマ内の磁束密度のこのバラツ
キによって、このコーナーでのプラズマ磁束密度は、図１の従来技術の場合と比
較してより均一になる傾向を有する。

【００８３】 周辺コイル部分４１０はまた、導線性のセグメントの端部４７１〜４７６がレ
ール２８の軸から等しく離隔されるように、レール２８の長軸と直角をなして延
伸する直線状で同一の長さの導体セグメント４７１〜４７６を含む。ここでセグ
メント４７１〜４７３はレール３０に関し端子３０と同じ側にあり、またセグメ
ント４７４〜４７６はレール３０に関しこれと反対側にある。周辺コイル部分４
１０はまた、レール３０の長軸と直角をなして延伸し且つレール３０の長軸から
等しく離隔した反対側の端部を有する直線状で同一の長さの導体セグメント４８
１〜４８６を含む。導電性セグメント４８１〜４８３は、コイル４００の、中心
点４２８と端子４１８の間の側に配置し、また導電性セグメント４８４〜４８６
は、コイル４００のこれと反対の側すなわちコイルの中心点４２８と端子４１４
の間の側に配置する。

【００８４】 中間コイル部分４０８は、等しい長さのコイル・セグメント４９１および４９
３がレール２０に沿ってコイルの中心点４２８から等距離にあり、かつレール２
８の長軸と直角をなして延伸し、一方コイル４９１および４９３の各々の互いに
反対側の端部がレール２８の長軸から等しく離隔されるような、直線状のコイル
・セグメント４９１〜４９４を含む。セグメント４９１および４９３の各々は、
コイル・セグメント４７１〜４７６と同じ長さを有しており、これにより、直線
状のコイル・セグメント４７１〜４７６、４９１および４９３のすべての端部が
レール２８の長軸から等距離となる。直線状のコイル・セグメント４９２および
４９４の各々は、コイル・セグメント４８１〜４８６と同じ長さを有すると共に
、コイル・セグメント４９２および４９４の中心が、レール３０の長軸と整合し
且つコイルの中心点４２８に対して互いに反対側にあるようにレール３０の長軸
と直角をなして延伸する。

【００８５】 巻線４０２の導電性セグメントは導電性金属製ストラット５０１〜５１６によ
って相互接続され、また巻線４０４の導電性セグメントは導電性の金属製ストラ
ット５２１〜５３６によって接続される。導電性セグメントおよびストラットは
、平行な巻線４０２および４０４の互いに編み合わされた巻線が、内部端子４１
２および４１６と外部端子４１４および４１８との間でスパイラル様の様式で、
半径方向および円周方向に延伸するように配置される。ストラット５０１〜５１
６および５２１〜５３６の各々は、逆Ｕ字形を有し、図２〜４、９および１０の
ストラットと基本的に同様に製作し、導電性セグメント４３１〜４３８、４５１
〜４５８、４７１〜４７６、４８１〜４８６および４９１〜４９４から発生した
高周波磁場に対し認識しうる影響を及ぼさないようにする。後者の導電性セグメ
ントは、図１１に示したコイル内で同一平面上にあるが、その他のコイル周辺の
導電性セグメント４５５〜４５８は導電性セグメントの他のものよりもウィンド
ウ２１〜２４の近くにある。

【００８６】 通常は、巻線４０２および４０４にそれぞれの長さは、高周波発生源４２から
発生した高周波励起周波数の波長の半分より短い。キャパシタ４２４および４２
６の値、並びに巻線４０２および４０４の長さは、（１）ピークの定在波電流が
巻線４０２および４０４の各々で周辺巻線部分４１０の中間部で生じるようにし
、かつ（２）巻線４０２および４０４の内部端子４１２および４１６の位置での
定在波電流は比較的小さくなるようにする。巻線４０２および４０４内で最大の
定在波電流を生じる代表的な点は、導電性部分４７２および４７５の中心の位置
である。内部端子４１２および４１６の位置での定在波電圧は比較的高く、外部
端子４１４および４１８の位置では比較的低い値にまで減少する。

【００８７】 ストラット５０１〜５１６および５２１〜５３６内を除く、巻線４０２および
４０４の導電性セグメント内の瞬時電流の流れは、空間的に隣接する導電性セグ
メントと同じ方向である。たとえば、導電性セグメント４３７、４９１および４
７１〜４７３内の瞬時電流の流れは空間的に同じ方向であり、導電性セグメント
４３３、４９３および４７４〜４７６内の瞬時電流の流れとは空間的方向が反対
である。各導電性セグメント４３２、４３８および４８４〜４８６内の瞬時電流
の流れの空間的方向は同じであり、導電性セグメント４３４、４９４および４８
１〜４８３内の瞬時電流の流れとは空間的方向が反対である。同様に、ある特定
のコーナーの導電性セグメント４５１〜４５８内の電流の流れは、常に各瞬時で
同じ空間的方向である。図２〜４および９〜１１のコイルのキャパシタ４８およ
び５０の値、並びに上記の実施の形態の巻線の長さは、２つの平行な巻線内の定
在波電流が不変であるようにする。これらのコイルのすべてにおいて、空間的に
隣接する導体セグメント内の瞬時電流の流れの空間的方向は同じである。この結
果、図２〜４および９〜１１のコイルの空間的に隣接する導電性セグメントから
発生した磁束は付加的に、真空チャンバの中心および周辺部分で磁束密度および
プラズマ磁束密度を増加させる。

【００８８】 セグメント４３１〜４３８は、密なピッチをもつ中心コイル部分４０６を形成
し、またセグメント４５１〜４５８（４つのコーナー４４１〜４４４のすべての
位置にある）、４８１〜４８６、４９２および４９４は、開いたピッチをもつ中
間および周辺部分４０８および４１０を形成する。中心部分４０６の巻線は、中
間および周辺部分４０８および４１０の巻線に接続されると共にこれらの巻線か
ら空間的に離れた位置とし、中心コイル部分４０６から発生した高周波磁場が、
部分４０８および４１０を含むコイルの残りの部分から発生した高周波磁場と実
質的に磁場相互結合をすることなく有意に自己結合するようにする。

【００８９】 これにより、コイル中心部分４０６によりプラズマの中心に結合された磁束密
度は、コイルの中心部分を適正に設計することにより容易に制御される。図２〜
４および９〜１１のコイルでは、コイルの中心部分によりプラズマの中心に供給
される磁束密度は、図１のコイルの中心によりプラズマと結合される磁束密度よ
り実質的に大きくなり、図１の従来技術と比較してプラズマの中心でのプラズマ
磁束密度を増加させる。

【００９０】 図１１のコイルから（１）コーナー４４１〜４４４の各々のセグメント４５１
〜４５４および（２）セグメント４７６、４７４、４８１、４８４、４９１〜４
９４を省くように変更した場合に、図１１のコイルで達成されるエッチングの均
一性は図４の３次元コイルで達成される均一性と比較して、２次元平面形式では
改善が見られた。この構成では、セグメント４３４および５０９は、第１の導電
性ストラットにより接続され、セグメント４３８および５２９は別の導電性スト
ラットにより接続され、コイルの中心部分は図２〜４、９および１０の場合と同
じとし、すべてのコイル・セグメントは１／８インチ×１インチの断面を有し、
コイル（ストラットを含む）すべての部分は同一平面上にあるようにした。

【００９１】 本発明に関し、いくつかの特定の実施形態を説明し図示してきたが、添付の特
許請求の範囲で規定する本発明の真の精神および範囲を逸脱することなく、具体
的に図示し説明した実施の形態の詳細に変更が加えうることは明白であろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 比較的大面積の被加工物用、特にフラット・パネル・ディスプレイ用の真空プ
ラズマ・プロセッサの、４つの自己支持型ウィンドウを組み合わせた、上記の従
来技術による実質的に２次元平面のコイルの底面図である。

【図２】 ４つの自己支持型ウィンドウを組み合わせた、本発明の実施の一形態による修
正型コイルの底面図である。

【図３】 ４つの自己支持型ウィンドウを組み合わせた、本発明によるコイルの別の実施
の一形態の底面図である。

【図４】 ４つの自己支持型ウィンドウを組み合わせた、本発明によるさらに別のコイル
の底面図である。

【図４Ａ】 図４に示したコイルの一部分の側面図である。

【図４Ｂ】 図４に示したコイルの一部分の側面図である。

【図５】 図１〜４に示したコイルに対する、プラズマ磁束密度対被加工物の位置の関数
を表す一連のプロットを含む図である。

【図５Ａ】 それぞれ、図１および４に示したコイルにより励起された、２つのフラット・
パネル用ガラス基板に対するシリコンのエッチング速度の２次元のプロットを示
した図である。

【図５Ｂ】 それぞれ、図１および４に示したコイルにより励起された、２つのフラット・
パネル用ガラス基板に対するシリコンのエッチング速度の２次元のプロットを示
した図である。

【図６】 図４のコイルを含む真空プラズマ・プロセッサであって、そのプロセッサ部分
がウィンドウを含むプラズマ・プロセッサ内の被加工物を透過させて、図７の線
６−６から見上げた図である。

【図７】 図６に示す真空プラズマ・プロセッサの内部の側面図である。

【図８】 図６および７に示すプロセッサを、図７の線８−８から見下ろした図である。

【図９】 各コイルが主要コイル部分に接続された一連のセグメントを含む、本発明によ
る２種類のコイルの別の実施の形態を示す図である。

【図１０】 各コイルが主要コイル部分に接続された一連のセグメントを含む、本発明によ
る２種類のコイルの別の実施の形態を示す図である。

【図１１】 本発明によるいくつかのネスト状の導線性コーナー・セグメントを含む別のコ
イルの上面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレックス・デモス アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94583、サンフランシスコ、タウンゼント ストリート ２、アパートメント ＃２ −1204 Ｆターム(参考） 5F004 AA01 BA20 BB11 BB18 BB22 BC08 5F045 AA08 AE01 BB02 DP04 EH04 EH11 EM05 【要約の続き】 グメントは、（１）コイルの残りの部分と同一平面上に あり、かつ（２）コイルの残りの部分よりもプラズマの 近傍にある。このコイルは、それぞれが整合網の出力端 子の１つと接続される内部端子と、整合網の別の出力端 子にキャパシタを介して接続される出力端子とを有す る、２つの電気的に並列なスパイラル様の巻線を含む。 このキャパシタの値、並びにこの巻線のプラズマ高周波 励起周波数に対する長さは、このコイル内を流れる電流 がそれぞれ周辺および内部コイル部分で最大および最小 の定在波値をとるようにする。このコイルおよび被加工 物の周辺は同じ矩形の寸法および形状を有する。

Claims (70)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセッ
   サであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
   に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
   と、 このガスに高周波（ＲＦ）磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態に
   するように配置されたコイルとを備えており、 コイルの主要部分から発生した高周波磁場は電磁遮蔽と相互作用し、 この電磁遮蔽は、このコイル高周波磁場をプロセッサに関連付けられた構造に
   実質的に閉じ込め、かつ主要コイル部分から発生した高周波磁場と相互作用し、 その相互作用は、（ａ）主要コイル部分の周辺部分と概して整合するプラズマ
   の一部分で主要コイル部分から発生した高周波磁場と、（ｂ）主要コイル部分の
   周辺部分と概して整合するプラズマの一部分の内部に概してあるプラズマの一部
   分の磁束密度に対する、主要コイル部分の周辺部分と概して整合するプラズマの
   一部分でのプラズマ磁束密度とを低下させる傾向があるような相互作用であり、 その主要コイル部分の周辺部分は、主要コイル部分の周辺部分と概して整合す
   るプラズマの一部分に追加の量の高周波磁場を供給するための追加のコイル構造
   を含み、 その供給された追加の量の高周波磁場は、主要コイル部分の周辺部分と概して
   整合するプラズマの一部分でのプラズマ磁束密度を増加させる ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
2. 【請求項２】 前記追加のコイル構造は、主要コイル部分の周辺部分に空間的
   に隣接しかつそれに並列に電気的に接続されている ことを特徴とする請求項１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
3. 【請求項３】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される被
   加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項２に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
4. 【請求項４】 前記主要コイル周辺部分が少なくとも１つのコーナーを含み、
   前記追加のコイル構造がこのコーナーを形成する主要コイルの導体セグメントに
   空間的に隣接し且つそれに並列に電気的に接続されている ことを特徴とする請求項２に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
5. 【請求項５】 前記主要コイル周辺部分が、前記追加の構造と並列に電気的に
   接続される少なくとも１つの端部端子と、この端部端子を含みかつこれに隣接す
   るコイル導体セグメントとを含む ことを特徴とする請求項４に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
6. 【請求項６】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される被
   加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項５に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
7. 【請求項７】 前記コイルは、このコイルの内部端子と外部端子の間を半径方
   向および円周方向にそれぞれ延伸する互いに並列に電気的に接続された複数の巻
   線を含む ことを特徴とする請求項６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
8. 【請求項８】 前記コイルが中心点を含み、前記巻線が互いに編み合わされる
   と共にこの中心点に対してほぼ空間的並びに電気的に対称である ことを特徴とする請求項７に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
9. 【請求項９】 前記巻線の各々は、少なくともいくつかの交差する直線状の導
   電性セグメントを含む ことを特徴とする請求項８に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
10. 【請求項１０】 前記主要コイル周辺部分が、前記追加の構造と並列に電気的
    に接続されるコイルの少なくとも１つの端部端子と、この端部端子を含みかつこ
    れに隣接するコイル導体セグメントとを含む ことを特徴とする請求項２に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
11. 【請求項１１】 前記追加の構造は、前記主要コイル周辺部分に空間的に隣接
    しかつそれに直列に電気的に接続されている ことを特徴とする請求項１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
12. 【請求項１２】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される
    被加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項１１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
13. 【請求項１３】 前記主要コイル周辺部分は、ほとんど１つのコーナーを形成
    する端部を有する一対の隣接する非接触の導体セグメントを含み、 前記追加のコイル構造が、ほとんど１つのコーナーを形成する導体セグメント
    の端部と直列に電気的に接続されている ことを特徴とする請求項１１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
14. 【請求項１４】 前記主要コイル周辺部分は、このコイルの少なくとも１つの
    周辺端部端子を含み、 前記追加の構造が、この端部端子とこの端部端子に隣接するコイル導体セグメ
    ントとの間に直列に電気的に接続されている ことを特徴とする請求項１３に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
15. 【請求項１５】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される
    被加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項１４に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
16. 【請求項１６】 前記主要コイル周辺部分が、互いに対してほぼ９０度変位さ
    せた軸を有する磁場をプラズマに結合させるための隣接する端部を有する一対の
    隣接する導体セグメントを含み、 前記追加の構造が、隣接する導体セグメントによりこのプラズマに結合された
    磁場を補助する磁場をこのプラズマ内に確立させるため、この隣接する端部と空
    間的に隣接し且つ隣接する導体セグメントと電気的に接続されている ことを特徴とする請求項１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
17. 【請求項１７】 前記隣接する導体セグメントが隣り合って１つのコーナーを
    形成し、 前記追加の構造が、このコーナーと空間的に隣接し且つこのコーナーを形成す
    る導体セグメントと並列に電気的接続された導体セグメントを含む ことを特徴とする請求項１６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
18. 【請求項１８】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される
    被加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項１７に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
19. 【請求項１９】 前記隣接する導体セグメントが、ほとんど１つのコーナーを
    形成するように離隔し、前記追加のコイル構造が、このコーナーに空間的に隣接
    すると共に、ほとんどコーナーを形成する前記隣接する導体セグメントと直列に
    電気的に接続される導体セグメントを含む ことを特徴とする請求項１６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
20. 【請求項２０】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される
    被加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項１９に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
21. 【請求項２１】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される
    被加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項１６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
22. 【請求項２２】 前記追加のコイル構造と前記主要コイル部分は、処理される
    被加工物の表面と直角の方向においてプラズマに対して異なる間隔を有する ことを特徴とする請求項１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
23. 【請求項２３】 前記コイルが、整合網を介して高周波発生源に接続される内
    部および外部端子を含む ことを特徴とする請求項１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
24. 【請求項２４】 前記コイルが、並列に接続された複数の巻線を含み、電流
    が前記整合網とこの複数の巻線の間を前記端子を介して流れるようにした ことを特徴とする請求項２３に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
25. 【請求項２５】 前記複数の巻線が互いに編み合わされると共にコイルの中心
    点の周りでほぼ空間的並びに電気的に実質的に対称である ことを特徴とする請求項２４に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
26. 【請求項２６】 前記巻線の各々が、前記内部と外部端子の間で半径方向およ
    び円周方向に延伸する複数の巻線を含む ことを特徴とする請求項２４に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
27. 【請求項２７】 前記の巻線のうちの少なくともいくつかが複数の直線状セグ
    メントを含む ことを特徴とする請求項２６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
28. 【請求項２８】 前記の巻線のすべてが複数の直線状セグメントを含むことを
    特徴とする請求項２６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
29. 【請求項２９】 前記の巻線のすべてが直線状セグメントのみを含むことを特
    徴とする請求項２８に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
30. 【請求項３０】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは隣接する端部を有する一対の隣接する導体セグメントを含む周辺
    部分を有し、 その隣接する導体セグメントは、コーナーを形成すると共に、プラズマの周辺
    部の磁束がコーナーを規定するようにコーナーを形成する長軸を有する磁場をプ
    ラズマに結合させ、前記コイルが隣接する導体セグメントにより形成されるコー
    ナーでの磁束密度がプラズマの他の周辺部の磁束密度より実質的に大きくなるよ
    うに配置されている ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
31. 【請求項３１】 前記コイルが、前記コーナーの各々に空間的に近接してあり
    、このコーナーを形成する導体セグメントと並列に電気的に接続される追加のセ
    グメントを含む ことを特徴とする請求項３０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
32. 【請求項３２】 前記並列のセグメントとコーナーが、処理される被加工物の
    表面と直角の方向にプラズマから異なる離隔を有する ことを特徴とする請求項３１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
33. 【請求項３３】 前記コイルは、外部端子を含み、かつ隣接する導体セグメン
    トにより形成される前記コーナーがコイルの周辺に位置し、 前記外部端子はコイルの周辺の位置で一対のコーナーの間のほぼ中間に位置す
    る ことを特徴とする請求項３０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
34. 【請求項３４】 前記コイル周辺部分は、ほとんど１つのコーナーを形成する
    端部を有する一対の隣接する非接触の導体セグメントを含み、 前記追加の構造は、ほとんど１つのコーナーを形成する導体セグメントの端部
    と直列に電気的に接続され、 前記コイルは、ほとんどコーナーを形成する隣接するセグメントの端部と空間
    的に近くに位置すると共にほとんどコーナーを形成する隣接する導体セグメント
    と直列に電気的に接続される別の追加セグメントを含む ことを特徴とする請求項３０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
35. 【請求項３５】 前記別の追加セグメントおよびほとんど端部を形成する隣接
    するセグメント端部が、処理される被加工物の表面と直角の方向においてプラズ
    マに対して異なる離隔を有する ことを特徴とする請求項３４に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
36. 【請求項３６】 前記コイル周辺部分は、前記隣接する導体セグメントからな
    る隣接した複数の対を含む ことを特徴とする請求項３０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
37. 【請求項３７】 前記隣接した複数の対をネスト状としたことを特徴とする請
    求項３６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
38. 【請求項３８】 前記隣接する導体セグメントが前記コイルのコーナーの位置
    にあることを特徴とする請求項３６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
39. 【請求項３９】 前記コイルが、プラズマにかなりの磁束密度を提供するため
    の追加の導体セグメントと、 コイル・コーナーの位置の隣接する導体セグメントとこの追加の導体セグメン
    トとの間に接続され、この追加の導体セグメントあるいは隣接する導体セグメン
    トのいずれかと比べ実質的に低い磁束密度をこのプラズマに提供する別の追加の
    導体セグメントとを含む ことを特徴とする請求項３８に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
40. 【請求項４０】 前記コイルは、整合網を介して高周波発生源に接続される内
    部端子および外部端子を含む ことを特徴とする請求項３０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
41. 【請求項４１】 前記外部端子が互いに正反対の位置にあることを特徴とする
    請求項４０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
42. 【請求項４２】 前記コイルが周辺のコーナーを含み、前記外部端子がコイル
    の周辺の一対のコーナーの位置にある ことを特徴とする請求項４１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
43. 【請求項４３】 前記コイルは並列に接続された複数の巻線を含み、電流が前
    記整合網とこの複数の巻線の間を前記端子を介して流れるようにした ことを特徴とする請求項４１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
44. 【請求項４４】 前記複数の巻線が互いに編み合わされると共に、コイルの中
    心点の周りでほぼ空間的並びに電気的に対称である ことを特徴とする請求項４３に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
45. 【請求項４５】 前記巻線の各々が、前記内部と外部端子の間で半径方向およ
    び円周方向に延伸する複数の互いに編み合わされた巻線を含む ことを特徴とする請求項４３に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
46. 【請求項４６】 前記の巻線のうちの少なくともいくつかが複数の直線状セグ
    メントを含む ことを特徴とする請求項４５に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
47. 【請求項４７】 前記の巻線のすべてが複数の直線状セグメントを含むことを
    特徴とする請求項４５に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
48. 【請求項４８】 前記の巻線のすべてが直線状セグメントのみを含むことを特
    徴とする請求項４５に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
49. 【請求項４９】 前記コイルは、主要部と追加の導体セグメントとを含み、そ
    の追加の導体セグメントは隣接する導体セグメントにより前記プラズマに結合さ
    れた磁場を補助する磁場をこのプラズマ内に確立させるため、隣接する端部の空
    間的に近くに位置し、かつ隣接する導体セグメントと電気的に接続されている ことを特徴とする請求項３０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
50. 【請求項５０】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは、それぞれがその高周波磁場の周波数で伝送線効果をもつだけの
    十分な長さを有する複数の導電性の巻線を含み、定在波高周波電流がこの巻線中
    でピークを生じ、各巻線が、プラズマに露出する被加工物の面と直角の方向で、
    このプラズマから異なる離隔を有する異なる部分を有するようにした ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
51. 【請求項５１】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは周辺部分導電性部分とその他の非周辺導電性部分と、このコイル
    の周辺部分にのみ電気的に接続されかつこのコイルの周辺部分に空間的に近接し
    て配置された導体セグメントとを含み、 このコイルの周辺部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場がプラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束
    密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
52. 【請求項５２】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは、コイルの空間的に異なる部分にありかつ電気的に直列に接続さ
    れた第１および第２の導電性部分と、この第１の導電性部分のみと並列に電気的
    に接続されかつこの第１の導電性部分に空間的に近接して配置された導体セグメ
    ントとを含み、 この第１の導電性部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場がこのプラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ
    磁束密度を増加させるように配置されている、真空プラズマ・プロセッサ。
53. 【請求項５３】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは、ギャップにより互いに離間した空間的に近接した端部を有する
    第１および第２の導電性セグメントと、この第１および第２の導電性セグメント
    の端部と直列に電気的に接続されかつ前記第１の導体セグメントに空間的に近接
    した第３の導電性セグメントとを含み、 またこの第１および第３の導電性セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場がプラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束
    密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
54. 【請求項５４】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは、コイルの空間的に異なる部分にありかつ電気的に直列に接続さ
    れた第１および第２の導電性部分を含み、またそのコイルは、この第１の導電性
    部分のみと並列に電気的に接続されかつこの第１の導電性部分に空間的に近接し
    て配置された導体セグメントを含み、 この第１の導電性部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場がプラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束
    密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
55. 【請求項５５】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは、ギャップにより互いに離間した空間的に近接した端部を有する
    第１および第２の導電性セグメントと、 この第１および第２の導電性セグメントの端部と直列に電気的に接続されかつ
    前記第１の導体セグメントに空間的に近接した第３の導電性セグメントとを含み
    、 またこの第１および第３の導電性セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場がプラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ磁束
    密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
56. 【請求項５６】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは、多数の巻線をそれぞれ有する中心部分およびその他の部分を含
    み、この中心部分の巻線はその他の部分の巻線よりも密なピッチを有し、 またこの中心部分およびその他の部分は互いに接続されると共に中心部分から
    発生した高周波磁場がコイルのその他の部分から発生した高周波磁場と実質的な
    相互結合をすることなく有効な自己結合を起こすように空間的に配置されている ことを特徴とする真空プラズマ・プロセッサ。
57. 【請求項５７】 前記コイルは、このコイルの中心部分およびその他の部分内
    に含まれる並列に接続された複数の多重巻線の巻線を含む ことを特徴とする請求項５６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
58. 【請求項５８】 前記巻線の各々が中心点から半径方向および円周方向に延伸
    することを特徴とする請求項５７に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
59. 【請求項５９】 前記巻線の各々が内部および外部端子を含み、前記複数の巻
    線が互いに編み合わされている ことを特徴とする請求項５８に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
60. 【請求項６０】 前記コイルの主要部分から発生した高周波磁場は電磁遮蔽と
    相互作用し、この電磁遮蔽はこのコイル高周波磁場をプロセッサに関連付けられ
    た構造に実質的に閉じ込め、かつ主要コイル部分から発生した高周波磁場と相互
    作用し、 その相互作用は、（ａ）主要コイル部分の周辺部分と概して整合するプラズマ
    の一部分で主要コイル部分から発生した高周波磁場と、（ｂ）主要コイル部分の
    周辺部分と概して整合するプラズマの一部分の内部に概してあるプラズマの一部
    分の磁束密度に対する、主要コイル部分の周辺部分と概して整合するプラズマの
    一部分でのプラズマ磁束密度とを低下させる傾向があるような相互作用であり、 その主要コイル部分の周辺部分は、主要コイル部分の周辺部分と概して整合す
    るプラズマの一部分に追加の量の高周波磁場を供給するための追加のコイル構造
    を含み、 その供給された追加の量の高周波磁場は、主要コイル部分の周辺部分と概して
    整合するプラズマの一部分でのプラズマ磁束密度を増加させる ことを特徴とする請求項５６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
61. 【請求項６１】 前記コイル周辺部分が隣接する端部を有する一対の隣接する
    導体セグメントを含み、 その隣接する導体セグメントは、コーナーを形成すると共に前記プラズマの周
    辺部の磁束がコーナーを規定するようにコーナーを形成する長軸を有する磁場を
    前記プラズマに結合させ、そのコイルが隣接する導体セグメントにより形成され
    るコーナーでの磁束密度がプラズマの他の周辺部の磁束密度より実質的に大きく
    なるように配置されている ことを特徴とする請求項６０に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
62. 【請求項６２】 前記コイルは、それぞれがその高周波磁場の周波数で伝送線
    効果をもつだけの十分な長さを有する複数の導電性の巻線を含み、 定在波高周波電流がこの巻線中でピークを生じ、各巻線が前記プラズマに露出
    する被加工物の面と直角の方向においてプラズマから異なる離隔を有する異なる
    部分を有するようにした ことを特徴とする請求項６１に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
63. 【請求項６３】 前記コイルは、このコイルの周辺部分にのみ電気的に接続さ
    れ且つこのコイルの周辺部分に空間的に近接して配置された導体セグメントを含
    み、 このコイルの周辺部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場が前記プラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ
    磁束密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする請求項６２に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
64. 【請求項６４】 前記コイルは、コイルの空間的に異なる部分にありかつ電気
    的に直列に接続された第１および第２の導電性部分と、この第１の導電性部分の
    みと並列に電気的に接続されかつこの第１の導電性部分に空間的に近接して配置
    された導体セグメントとを含み、 この第１の導電性部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場が前記プラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ
    磁束密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする請求項６３に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
65. 【請求項６５】 前記コイルは、ギャップにより互いに離間した空間的に近接
    した端部を有する第１および第２の導電性セグメントと、この第１および第２の
    導電性セグメントの端部と直列に電気的に接続されかつ前記第１の導電性セグメ
    ントに空間的に近接した第３の導電性セグメントとを含み、 またこの第１および第３の導電性セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場が前記プラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ
    磁束密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする請求項６４に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
66. 【請求項６６】 被加工物をプラズマで処理するための真空プラズマ・プロセ
    ッサであって、 被加工物をそこに配置するようになされ、被加工物を処理するためにプラズマ
    に変換できるガスをそのチャンバ内に導入するための入口を有する真空チャンバ
    と、 このガスに高周波磁場を結合させこのガスを励起してプラズマ状態にするよう
    に配置されたコイルとを備えており、 そのコイルは、コイルの空間的に異なる部分にありかつ電気的に直列に接続さ
    れた第１および第２の導電性部分と、この第１の導電性部分のみと並列に電気的
    に接続されかつこの第１の導電性部分に空間的に近接して配置された導体セグメ
    ントとを含み、 この第１の導電性部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場が前記プラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ
    磁束密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする請求項６５に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
67. 【請求項６７】 前記コイルが、ギャップにより互いに離間した空間的に近接
    した端部を有する第１および第２の導電性セグメントと、この第１および第２の
    導電性セグメントの端部と直列に電気的に接続されかつ前記第１の導体セグメン
    トに空間的に近接した第３の導電性セグメントとを含み、 またこの第１および第３の導電性セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場が前記プラズマの一部分内にあり、このプラズマの一部分でのプラズマ磁
    束密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする請求項５６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
68. 【請求項６８】 前記コイルが隣接する端部を有する一対の隣接する導体セグ
    メントを含む周辺部分を有し、 その隣接する導体セグメントは、コーナーを形成すると共に前記プラズマの周
    辺部の磁束がコーナーを規定するようにコーナーを形成する長軸を有する磁場を
    前記プラズマに結合させ、前記コイルが隣接する導体セグメントにより形成され
    るコーナーでの磁束密度がプラズマの他の周辺部の磁束密度より実質的に大きく
    なるように配置されている ことを特徴とする請求項５６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
69. 【請求項６９】 前記コイルが、このコイルの周辺部分にのみ電気的に接続さ
    れ且つこのコイルの周辺部分に空間的に近接して配置された導体セグメントを含
    み、 このコイルの周辺部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場が前記プラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ
    磁束密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする請求項５６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。
70. 【請求項７０】 前記コイルが、コイルの空間的に異なる部分にありかつ電気
    的に直列に接続された第１および第２の導電性部分と、この第１の導電性部分の
    みと並列に電気的に接続されかつこの第１の導電性部分に空間的に近接して配置
    された導体セグメントとを含み、 この第１の導電性部分および導体セグメントは、これらにより確立される高周
    波磁場が前記プラズマの一部分に付加され、このプラズマの一部分でのプラズマ
    磁束密度を増加させるように配置されている ことを特徴とする請求項５６に記載の真空プラズマ・プロセッサ。