JP2003523116A - 夫々異なったインピーダンスを有する２つの回路部品を結合するための装置並びに方法 - Google Patents

夫々異なったインピーダンスを有する２つの回路部品を結合するための装置並びに方法

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JP2003523116A
JP2003523116A JP2001559032A JP2001559032A JP2003523116A JP 2003523116 A JP2003523116 A JP 2003523116A JP 2001559032 A JP2001559032 A JP 2001559032A JP 2001559032 A JP2001559032 A JP 2001559032A JP 2003523116 A JP2003523116 A JP 2003523116A
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conical
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ウインドホーン、トーマス・エイチ
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    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
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    • H01J37/32211—Means for coupling power to the plasma
    • H—ELECTRICITY
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    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】ソースから負荷に電力を供給するためのＡＣパワー供給装置は、これの長さに沿った一定の特性インピーダンスと、これの長さに沿ってサイズが徐々に変化する外周とを有する。また、この供給装置は、整合回路に接続された入力端部と、電極に接続された出力端部とを備え、入力端部で結合された整合回路の出力インピーダンスにほぼ等しい値から電極のインピーダンスに等しい値へ変化する特性インピーダンスを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、夫々異なったインピーダンスを有する２つの回路部品を結合するた
めの装置、特に、動作中に変化するインピーダンスを有する部品にパワーソース
からパワーを供給するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
当分野で既に公知の基本技術は、円錐状のもしくは傾斜された伝送ラインを提
供することである。このラインは、夫々異なったインピーダンスを有する２つの
部品間でこのラインの長さに沿って変化するインピーダンスを、有する。この伝
送ラインは、インピーダンスが経時的に変化しない２つの部品間の接続に適して
いると一般に考えられる固定インピーダンス変圧器を構成する。
【０００３】 一般に使用されるＲＦパワーソースもしくは発生器は、５０オームの出力イン
ピーダンスで作動されるようにデザインされている。出力インピーダンスが有し
得る値に関係なく、パワーソースの出力インピーダンス以外の入力インピーダン
スを有する装置に動力供給する必要がある場合には、整合回路（match network
）が、装置の入力インピーダンスとＲＦパワー発生器の出力インピーダンスとを
整合させるために使用される。装置の入力インピーダンスは、実際の並びに／も
しくは複雑な構成部品を有し得る。一般に、ソースの出力インピーダンスが負荷
（load）の入力インピーダンスと等しいときに、パワーの供給は、最も効果的で
ある。
【０００４】 このようなＲＦパワー発生器は、例えば半導体ウエハ製造に関連したエッチン
グ及び成膜を果たすために採用されるプラズマチャンバ中に電磁エネルギーを結
合（結合）させる電極を駆動するために使用される。これら電極は、しばしば、
プラズマ電極と呼ばれる。このような装置では、プラズマシステムの入力インピ
ーダンスとＲＦパワー発生器の出力インピーダンスとを整合させるために、パワ
ー発生器とプラズマ電極との間に、ＲＦ供給体の形式の、接続部材によって、整
合回路を接続するのが通例である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プラズマシステムの入力インピーダンスは、かなり複雑であり、チャ
ンバの状態によって大きく変化し、そして、チャンバの圧力、幾何学的形状（ge
ometry）、ガス種、パワー、放電（discharge）プラズマインピーダンスを含ん
だ多くの要因によって決定される。プラズマの動作状態によって変化するインピ
ーダンスの範囲でプラズマインピーダンスを考慮するのが有用である。一般に、
基本周波数に関連したプラズマインピーダンスは、高調波に関連したプラズマイ
ンピーダンスより高い。電極の駆動周波数（driving frequency）が大きくなる
につれて、プラズマ密度が増し、また、高調波が大きくなる。
【０００６】 プラズマシステムインピーダンスが最も大きく変化するのは、プラズマの開始
状態と、プラズマが発生されるもしくは発生している状態との間である。プラズ
マの開始状態では、プラズマがないので、放電プラズマインピーダンスが高い。
かくして、プラズマシステムの入力インピーダンスは、システムのハードウェア
によってのみ決定されたインピーダンスである。プラズマを発生する状態では、
放電プラズマインピーダンスは複雑で、経時的に変化する。従って、プラズマシ
ステムの入力インピーダンスは、システムのハードウェアと、放電プラズマイン
ピーダンスとによって決定される複雑なインピーダンスである。よって、整合回
路は、プラズマの状態の変化に関連したインピーダンスの比較的小さな変化だけ
でなく、負荷のインピーダンスの、プラズマ開始状態とプラズマを発生する状態
との間に起こる経時的な変化をも、プラズマを消滅させることなく、調節できな
くてはならない。
【０００７】 プラズマチャンバの電極を駆動するために使用される整合回路に必要とされる
ことは、ＲＦパワー発生器内の保護回路の影響で更に複雑になっている。この回
路は、パワー発生器へと反射されるパワーが所定の値より大きく、通常は基本周
波数の範囲内もしくは低周波数に制限されているとき、パワー出力を減じるよう
にデザインされている。これは、損傷を生じさせ得る殆んどのパワーがこうした
周波数内で反射されるためである。しかし、ＲＦパワー中の高調波に含まれるパ
ワーは、パワー発生器のＲＦパワー回路を破壊するように、ＲＦ負荷のような保
護回路を通して反射される可能性がある。かくして、整合回路は、高調波だけで
なく、基本周波数をも整合し得ることが更に必要である。プラズマ電極に供給さ
れる駆動周波数が大きくなるのに従って、プラズマが主に誘導的になるまで、プ
ラズマ密度は高くなり、またプラズマインピーダンスが低下し、高調波の量及び
これら調波内のパワーが減少し、整合回路は一様に幅広いインピーダンスの範囲
を整合させる必要を有する。
【０００８】 プラズマチャンバのデザインにおける最近の開発傾向に、比較的高いプラズマ
励起周波数の使用がある。このような比較的高い周波数は、比較的高い基本周波
数に加えて、比較的高いプラズマ密度と比較的高いプラズマ同調波成分を発生さ
せる。これは、比較的高い基本周波数に関連して、比較的低いプラズマインピー
ダンスを、同様に比較的高いプラズマ調波に関連して、比較的低いプラズマイン
ピーダンスを、生じる。実際の効果は、プラズマチャンバシステムの基本周波数
のための入力インピーダンスの範囲が、比較的低いレベルまでシフトされるが、
幅広い範囲に渡って広がるという点である。
【０００９】 当分野の従来の通例に従い、接続ＲＦ供給部は、これが運ぶ基本周波数と関連
した波長と比較して短く、これは、基本周波数で低い損傷しか生じない部品から
形成されている。これによって、確実に、供給の際の損傷が最小限にされる。こ
の接続ＲＦ供給部を加熱することによって、基本ＲＦパワーの２０乃至３０％を
放散することが可能である。
【００１０】 ＲＦ供給部の存在によって生じる他の問題は、再組立てを行う間、駆動システ
ムが分解され、ＲＦ供給部が電極に接続されるとき、再装備ミスが生じ得ること
である。一般に、このような再装備ミスは、基本周波数でのエネルギー供給には
影響しないが、様々の調波がシステム内でいかに処理されるかということに非常
に大きい影響を与える。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ソースに連結されるように構成された入力端部と、負荷に連結され
るように構成された出力端部とを備え、この入力端部と出力端部との間に距離（
length dimension）を有する、ソースから負荷へ電力を供給するためのＡＣパワ
ー供給装置を提供する。この供給装置は、距離及び、この距離に沿って連続的に
サイズが変化する外周に沿って、一定のインピーダンスを有する。
【００１２】 本発明は、更に、パワーを負荷に結合させるようにされた特性インピーダンス
を有すると共に負荷によって負荷インピーダンスを与える電極と、負荷インピー
ダンスの値の変化の関数として経時的に変化する出力インピーダンスの値を有す
る、電極にパワーを供給するための整合回路と、この整合回路から電極へとパワ
ーを供給するように接続された供給装置とを有した、経時的に変化するインピー
ダンスを有する負荷に高周波パワーを供給するためのシステムを提供する。供給
装置は、整合回路に接続された入力端部と、電極に接続された出力端部とを備え
、この入力端部と出力端部との間に距離を有する。更に、この供給装置は、整合
回路の出力インピーダンスにほぼ等しい入力端部の値から、電極の特性インピー
ダンスにほぼ等しい出力端部の値へと変化するインピーダンスを有する。
【００１３】 供給ラインの特有の入力インピーダンスは、“基準”状況では、整合回路の出
力インピーダンスにほぼ等しくなるように選択される。基準状況とは、ＲＦパワ
ー、チャンバ圧力等によって決定される、典型的な処理の殆んどの時間の間続く
処理状況である。 本発明の実施形態は、いずれの断面でも一定のインピーダンスを有し、テーパ
にされた円錐状のＲＦ供給構造体の形式でよい。テーパにされた円錐状のＲＦ供
給構造体は、これの長さ及び、電極と整合回路との間の結合距離である電気的長
さに沿って、一定のインピーダンスを有する。これは、ｘ＝ｎλ/２であり、λ
は基本周波数の波長である。
【００１４】 他の実施形態は、長さに沿って変化するインピーダンスを有し、テーパにされ
た円錐状のＲＦ供給構造体の形式でよい。ＲＦ供給部のインピーダンスは、電極
に近い極めて低いインピーダンスから、整合回路の入口（port）に近い比較的高
いインピーダンスへと漸次大きくなり得る。特に、テーパにされた円錐状のＲＦ
供給構造体のインピーダンスは、一方の端部で、所定周波数の電極のインピーダ
ンスを整合させ、他方の端部で、同じ所定周波数の整合回路のインピーダンスを
整合させる。
【００１５】 更に一般的に、ストリップ線路は、任意の２つの電気部品の間で接続されるこ
とができ、各端部のインピーダンスは、これら端部に接続された部品のインピー
ダンスと等しくされ得る。 本発明に係わる伝送ラインは、およそ、プラズマ電極の上端のインピーダンス
を整合し得るのに関わらず、これは、電極との結合を改良する。 本発明はまた、リアクタウエハチャックＲＦ供給部に適合され得る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
平行板プラズマリアクタ内では、上もしくはプラズマ電極に６０ＭＨｚのもし
くは比較的高い周波数のＲＦパワーが供給されるとき、複数の基本駆動周波数に
おける多くの高調波が、プラズマ内に発生される。比較的高い周波数の調波は、
上電極の直径と比較して短い波長を有する。これらの調波は、ＲＦ供給部及び電
極の複数の供給点もしくは接続点から、もしくは供給構造体内の複数の不連続点
（discontinuities）から反射される傾向を有する。一般に使用される供給点は
、ＲＦ供給部を電極板に取り付けるためにねじを用いた単純な接合部である。こ
の接合部は、高周波ＲＦの観点からみて（high frequency RF point of view）
、高調波における最初の反射点である。こうした反射は、調波が、電極の表面に
渡って強く及び破壊的に干渉し、電極の表面に不均一なＲＦ電圧を発生するよう
にさせる。このような不均一さが、空間的に不均一な率の（spatially non-unif
orm rate）ウエハ処理を生じる。また、こうした反射は、特にプラズマ調波パワ
ーが高いときに、ＲＦ供給部におけるＲＦパワーの浪費を招く。本発明に係わる
、テーパにされた一定のインピーダンスを有するＲＦ供給部は、これら反射点を
実質的になくす。
【００１７】 本発明は、従来は整合回路がＲＦパワーソースとプラズマ電極との間に接続さ
れていた回路の構成において、テーパにされたＲＦ供給部を電極と整合回路との
間に接続することによって果たされ得る。調波のパワーは、プラズマシステムか
ら、プラズマのより高い均一性を得るためにより効果的に操作される整合回路へ
戻され得る。
【００１８】 本発明の１つの目的は、ＲＦ供給伝送ラインを基本周波数及び調波に対して比
較的透過させることである。これは、反射が、全ての調波のために、なくされる
か最小限にされることを意味する。これは、２つのことを可能にする。ａ）供給
部を低電位低在波率（low voltage standing wave ratio）で作動させて、かな
りのパワーが燃焼され反射点間で跳ね返るような強い反射を有する供給部と比較
してロスを少なくすることと、ｂ）調波を、これらがなくされ得る整合回路入口
に到達可能にすることである。これは、例えば、調波を周波数選択フィルタを通
って擬似負荷中へ通過させ、これら調波を、基本周波数等に関連した所定の位相
で反射することによって、果たされ得る。ロスを出さずに調波を整合回路入口に
整合させなくてはならない他の重要な理由とは、単に、プラズマ処理のために利
用可能な有効な診断となり得る、調波量を測定する測定装置を取り付け可能にで
きることである。こうした測定装置は、これのサイズ、形状、プラズマの存在等
によって、容易に、電極の端に取付けられ得る。
【００１９】 このような目的を果たすために、ＲＦ供給部の少なくとも出力端部が、電極に
結合されたプラズマのインピーダンスに整合する一定のインピーダンスを有する
ことが望ましい。こうした整合は、基本周波数のためだけでなく、必要に応じた
、重要なパワー全ての調波のために望ましい。 調波のパワーは、本質的に、プラズマ負荷から整合回路へ反射される。しかし
、典型的なシステムでは、これらの調波は、これらをプラズマ負荷のほうへ反射
する多数の反射点にぶつかり、最終的には、わずかな一部が整合回路に到達する
のみである。上述されたように、調波は、測定システム並びに／もしくは擬似負
荷並びに／もしくはフィルタ並びに／もしくは制御されたこれらの反射点が設け
られ得る整合回路に到達するのが望ましい。これを果たすために、ＲＦ供給部は
、少数の反射点のみを有するように形成される。即ち、調波は、整合回路に到達
するように、これらがそのような傾向を有するようにされる。しかし、僅かな障
壁が、整合回路入口の近くの調波を測定並びに／もしくは制御するために、この
通路に沿って設けられる。
【００２０】 本発明の様々の実施形態に係われば、供給装置のインピーダンスは、これの長
さに沿って一定であるか、これの長さに沿って変化し得る。通路の距離に沿って
変化するインピーダンスを有する供給装置の場合、この変化は、好ましくは、入
力端部のインピーダンスが出力端部のインピーダンスよりも大きくなるような変
化である。
【００２１】 本発明の好ましい第１の実施形態に係わる円錐状のＲＦ供給部が、図１の（Ａ
）、（Ｂ）に示されている。ＲＦ供給部は、高さＸｍｍと、図２に示されるよう
に、ＲＦ供給部の基部が直接的に接続された上もしくはプラズマ電極の上部の外
径に等しい基部直径ｄｍｍと、上部直径ｃｍｍとを有し、銅、銀メッキ銅、アル
ミニウムもしくは銀メッキアルミニウムのようなロスの少ない誘電性材料で形成
された円錐状の内側コンダクター１２を有する。この円錐状の内側コンダクター
１２は、テフロン（商標名）、空気、アルミナ石英もしくは、ＤｕＰｏｎｔ．Ｉ
ｎｃのＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（商標名）が一例のペルフルオロカーボン液体誘電
性流体のような材料で作られた中央誘電性円錐構造体１４によって囲まれて封じ
られている（enclosed）。電子装置の液浸冷却のために使用されるのは、非常に
よい誘電特性を有するペルフルオロカーボン液体である。この製品の他の例とし
ては、Ａｕｓｉｍｏｎｔ．Ｉｎｃによって市販されているＧａｌｄｅｎ ＨＴ（
商標名）がある。
【００２２】 誘電性構造体１４は、内側の基部直径ｄｍｍと、外側の基部直径Ｄ＝ｄ＋２ｅ
ｍｍとを有し、ｅは、ＲＦ供給部の基部の誘電性円錐構造体１４の厚さである。
また、この構造体は、内側の上部直径ｃｍｍと、外側の上部直径Ｃ＝ｃ＋２ｆｍ
ｍとを有し、ｆは、円錐状の上部の誘電性円錐構造体１４の厚さである。外側の
円錐コンダクター１６が、内側の基部直径Ｄｍｍと、内側の上部直径Ｃｍｍと、
壁のための厚さｔｍｍとを有し、銅、銀メッキ銅、アルミニウムもしくは銀メッ
キアルミニウムのようなロスの少ない誘電性材料で作られている。図１の（Ｂ）
は、任意に選択される断面の平面１ｂ−１ｂにおいて水平断面を示す。ａは、内
側コンダクター１２の外側の半径であり、また、誘電性構造体１４の内側の半径
である。ｂは、誘電性構造体１４の外側の半径であり、また、外側コンダクター
１６の内側の半径である。内側及び外側の円錐コンダクター１２、１６は、中央
の誘電性円錐構造体１４と同様に、率の自然対数（natural log of the ratio）
（ｂ/ａ）が一定にされるように、テーパにされており、かくして、ｂ/ａもまた
、ＲＦ供給部の長さに沿って一定である。第１の近似に制限されるこのデザイン
は、誘電性構造体１４が、この長さに沿って一定の特性インピーダンスを有する
ことを想定している。
【００２３】 上述されたデザインに制限されて発生されるこのような一定のインピーダンス
は、任意の伝送ラインの特性インピーダンスＺＣがこれの断面形状及びディメン
ションの関数であるという導波管理論によって支持されている。ＴＥＭモードで
のロスの少ない同軸伝送ラインの場合、ＺＣ＝（１/２π）（μ/ε’）１/２Ｉ
ｎ（ｂ/ａ）であり、μは、内側コンダクター１２と外側コンダクター１６間の
誘電性材料の透過率であり、ε’は、内側と外側の同軸コンダクター１２、１６
間の誘電性材料の相対的な透過性の実数部もしくは誘電率である。Ｉｎ（ｂ/ａ
）が任意の断面で一定であるような率で、内側−中央−外側の同軸構造体をテー
パにさせることによって、テーパにされたＲＦ供給部の特性インピーダンスは、
誘電性材料のためのμ０及びε’も一定である場合に、任意の断面で一定である
。
【００２４】 本発明の好ましい実施形態で使用される誘電性材料は、６０ＭＨｚで、空気の
場合にはε’＝１．０、もしくはテフロン（商標名）の場合にはε’＝２．２の
定数を有する。こうした値は、６０ＭＨｚ乃至約１ＧＨｚまでの周波数の範囲に
少なくとも渡って、ほぼ一定している。これは、アルミナのような、ロスの少な
い他の材料の殆んどに当てはまる。値（１/２π）（μｒ＝１）１/２は、１３８
（Ｈｅｎｒｙ／ｍｅｔｅｒ）１／２である。かくして、任意の断面のインピーダ
ンスは、Ｚｃ＝１３８（ε’）―１/２Ｉｎ（ｂ/ａ）であり、これは、単に、内
側―中央―外側の円錐構造体のディメンションと使用される誘電性材料との関数
である。Ｉｎ（ｂ/ａ）がＲＦ供給部の長さに沿って一定であるような率で、内
側―中央―外側の円錐構造体をテーパにさせることによって、インピーダンスＺ ｃ は、一定に維持され得る。
【００２５】 図２に示されるように、円錐状の内側コンダクター１２の基部は、導電本体（
conductive body）２０と、円滑かつよい電気接触を有している。ここでは、内
側コンダクター１２は、円錐立方体である。しかし、これはまた、中空の錐体の
形状を有する誘電性材料の薄いシートでもよい。コンダクター１６はまた、誘電
性材料の薄いシートでもよい。 典型的には、導電本体２０は、環状の円筒形状であり、プラズマ電極もしくは
ウエハチャックの構成部品でよい。円錐状の内側コンダクター１２は、これの基
部に、本体２０の外周に適合する外周を有するように構成されている。これは、
円錐状の内側コンダクター１２と本体２０間の接続インターフェースが、任意の
不連続点から自由になり、かくして、特に本体２０に供給されるＲＦパワーの調
波周波数において、電力の反射ソースとならないことを想定している。
【００２６】 円錐状の内側コンダクター１２は、ディメンションｃが、同軸の伝送ライン２
２の内側コンダクターへの同様の円滑な接続のために便利なサイズを有するよう
に、テーパにされている。この伝送ラインは、ＲＦ供給部と、代表的には整合回
路２８の出力部材である出力コンデンサー２６の板もしくは板リード線２４との
間に接続されている。円錐状の内側コンダクター１２は、これの上部に、伝送ラ
イン２２の内側コンダクターの外周に適合する外周を有するように構成されてい
る。あるいは、ＲＦ供給部が板もしくは板リード線２４に直接的に接続されてい
る場合は、円錐状の内側コンダクター１２は、これの上部に、板もしくは板リー
ド線２４の外周と適合する外周を有するように構成される。これは、円錐状の内
側コンダクター１２の上部と、伝送ライン２２の内側コンダクターあるいは板か
板リード線２４のどちらかとの間の接続インターフェースが、任意の不連続点か
ら自由になり、かくして、特に本体２０に供給されるＲＦパワーの調波周波数に
おいて、電力の反射ソースとならないことを想定している。
【００２７】 外側の円錐コンダクター１６の底部即ち基部の表面は、プラズマチャンバの外
側の壁３０の上面と平滑に接触している。この壁３０は、システムのための接地
として接続されている。誘電性構造体１４の底部もしくは基部の表面は、本体２
０とチャンバ２４の壁との間に絶縁体を形成する誘電リング３２と接触している
。 外側の円錐コンダクター１６の上部は、これのサイズと形状とを伝送ライン２
２の外側のコンダクターに対応させるように、また、これに接続されるように、
テーパにされている。これは、所定の貧弱なＲＦ接合をなくすようにさせ、かく
して、このインターフェースにおける調波のための反射点をなくす。誘電構造体
１４の上部は、伝送ライン２２の誘電体と接触する。好ましくは、誘電構造体１
４の上部は、これのサイズと形状とが伝送ライン２２の誘電体に対応するように
構成されている。
【００２８】 あるいは、伝送ライン２２が設けられていない場合には、外側の円錐コンダク
ター１６の上部が、整合回路出力部の接地構造体に直接的に接続され得る。この
接続はまた、このインターフェースにおける調波のための反射点をなくすか、少
なくとも最小にするように成される。 伝送ライン２２が互換性を有さない、即ち不変に接続されている実施形態では
、円錐状の伝送ラインの構成部品１２、１４、１６は、整合回路に直接的に接続
されている。この実施形態では、整合回路の出力コンデンサー２６は、内側コン
ダクター１２に直接的に取り付けられ、また、外側のコンダクター１６は、整合
回路のエンクロージャボックスに直接的に取り付けられ、このエンクロージャボ
ックスは、チャンバの静止部と外側の構造体とによって設置されている。
【００２９】 ＲＦ供給部１２、１４、１６の一定のインピーダンスの値は、異なった値ｂ／
ａ、μ０、並びに／もしくはε’を単に得ることによって、異なった値に変えら
れ得る。円錐状のＲＦ供給部の一定のインピーダンスは、基本周波数に関連した
プラズマシステムのインピーダンスを最適に整合させ、大きなパワー量を有する
調波のプラズマ発生インピーダンスをほぼ整合させるように、される。ＲＦ供給
部が、基本周波数（かくして、全ての調波も）のための１／２波長の整数倍の電
気的長さを有する場合のみ、全ての調波が、ロスなしで、プラズマ電極の上部で
同じインピーダンスを有して、整合回路の出力部に供給される。
【００３０】 伝送ラインが、ＲＦ信号の１／２波長、もしくは１／２波長の整数倍の長さを
有するように使用される場合、従って、整合回路に面したラインの入力部のイン
ピーダンスは、電極及びプラズマに面したラインの出力部の負荷（例えばプラズ
マ）によって与えられるインピーダンスと正確に等しい。伝送ラインの長さが、
基本周波数で１／２波長である場合、これはまた、調波のための１／２波長の整
数倍である。つまり、この場合、特性インピーダンスＺｃが伝送ライン自身であ
ることは問題でないということである。伝送ラインは、この特性インピーダンス
Ｚｃにも関わらず、ＲＦに“透過性”を有する。かくして、１／２波長のＲＦ供
給部を使用することで、プラズマのインピーダンスとこれの調波との正確な整合
に対して、Ｚｃの必要性が少なくなる。
【００３１】 第１の実施形態は、比較的小さなディメンションの整合回路から比較的大きな
ディメンションの電極へとＲＦパワーを供給する。円錐状のＲＦ供給部と伝送ラ
イン２２とが組み合わせられた高さもしくは長さｌは、典型的には１００−１０
００ｍｍの範囲内の任意の値を有し得る。図２の高さｌは、ＲＦ供給部及び、伝
送ラインが設けられている場合には伝送ラインの電気的な全長が、λ／２の整数
倍に等しい。ここで、λは、基本周波数であるか、最適な方法で影響するように
望むような任意の他の周波数である。伝送ライン２２が設けられていない場合、
これは、電気的な長さλ／２を有するＲＦ供給部である。
【００３２】 本発明の第２の実施形態では、テーパにされた円錐状のＲＦ供給部のインピー
ダンスは、これの長さに沿って異なった値が与えられ得る。１つの例は、一方の
端部から他方の端部へインピーダンスが徐々に増加することである。
【００３３】 更に、壁３０によって囲まれたチャンバ内のプラズマ及び本体２０のような電
極を主に有するプラズマシステムは、極めて低いインピーダンスを有する。代表
的には、整合回路２８は、テーパにされたＲＦ供給部のインピーダンスを、電極
に接続された端部から整合回路に接続された端部へと徐々にかつ円滑に増加させ
ることによって、比較的高いインピーダンスに向かってよりよく作用する。ＲＦ
供給ラインは、プラズマシステムのインピーダンスを、整合回路で見られる比較
的高いインピーダンスに円滑に変換する。構造という点から、ＲＦ供給部は、一
方の端部で、各周波数ごとにプラズマシステムの電極のインピーダンスを整合さ
せ、他方の端部で、各周波数ごとに整合回路のインピーダンスを整合させる。こ
のデザインは、電極を駆動して調波を整合回路に結合させる能力を向上させるだ
けでなく、整合回路の機能も向上させる。
【００３４】 ＲＦ供給部のインピーダンスは、これの長さに沿って変化させるように、１以
上のｂ／ａ、μ０、ε’を単に配置することによって、これの長さに沿って変化
するようにされ得る。μ０、ε’の一方もしくは両方は、夫々異なった特性を有
する誘電性材料の層を積み重ねて誘電性構造体を形成することによって、変化す
るようにされている。ＲＦ供給部のインピーダンスがこれの長さに沿って変化す
るようにされている場合、λ／２に関連した長さをラインに与える必要がない。
【００３５】 プラズマシステムのために最適に整合されたインピーダンスは、チャンバの状
態によって変化するが、ＲＦ供給供給ラインは、これらのチャンバの状況のため
の基準状況で最適な整合を与え得るように、固定された幾何学的な形状を有し得
る（of fixed geometry）。
【００３６】 第３の実施形態に係わるＲＦ供給構造体が、図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に
示されている。図３の（Ｂ）は、任意に選択される断面平面で、水平断面を示す
。ここでは、Ｎ同軸ライン４０を有するＲＦ供給部は、図３の（Ａ）に示される
ように、同軸の表面上で均等に違いから離されている。各同軸ラインは、中央コ
ンダクター４２、誘電性構造体４３、外側シールド４４を有する。各同軸ライン
４０の長さは、Ｌｍｍである。各同軸ライン４０の中央コンダクター４２は、一
方の端で導電性本体４５（図３の（Ｃ））に、他方の端で整合回路の出力部（図
示されず）に接続されている。代表的には、導電本体４５は、環状の円筒形状を
有し、プラズマ電極もしくはウエハチャックの構成部品でよい。Ｎラインは、本
体４５の円周に渡って均一に離されている。各ライン４０の誘電性構造体４３は
、関連した中央コンダクター４２を囲んだ管の形状を有する。各同軸ケーブル（
coax）の外側シールド４４が、一方の端で処理チャンバの壁４６に、他方の端で
整合回路の接地に接続されている。こうした接続は、壁４６及び外側シールド４
４にはんだ付けもしくは溶接された導電性ストリップ４７によって成され得る。
壁４６は、絶縁材料でできたリング４８によって、導電本体４５から電気的に絶
縁されている。
【００３７】 第３の実施形態では、Ｎ同軸ライン４０の中央コンダクター４２は、上電極の
円周に渡って均一に離されている。Ｎ同軸ライン４０の外側シールドは、チャン
バの上部の外周に渡って均一に離されるように、接続されている。複数のライン
４０間のスペーシングが十分に閉じるように選択される場合、プラズマ電極と供
給ライン４０との接合部における調波は殆んど反射されない。 ライン４０の数は、ＲＦの観点（例えば調波の供給）から、可能な限り多くさ
れる必要があるが、結局のところ、あまり多すぎると、電極４５の外周に渡って
都合よく適合されることができない。かくして、この数は、電極４５と個々のラ
イン４０の外径に対応する。
【００３８】 同軸ライン４０がまた、均一に離されるように、整合回路の出力部の共有点（
common point）に接続されている。ライン４０が整合回路の出力部に位置された
同軸の表面のディメンションは、ライン４０がプラズマ電極に位置された同軸の
表面のディメンションよりもかなり小さいと想定される。かくして、このスペー
シングは、この接合点（connection）で反射を生じない。 第３の実施形態では、各ライン４０のための断面領域は、一定であり、各ライ
ン４０の特性インピーダンスもまた、各ライン４０の長さに沿って一定であり、
かくして、全体的なＲＦ供給構造体のためのインピーダンスも、一定である。
【００３９】 第３の実施形態の変形例に係われば、各ライン４０のための誘電性構造体４３
の断面、並びに／もしくはμ並びに／もしくはε’は、これの長さに沿って変化
するようにされ、かくして、各ライン４０のインピーダンスもまた、これの長さ
に沿って変化する。上述されたように、μ並びに／もしくはε’は、夫々異なっ
た値μ並びに／もしくはε’を有する誘電性材料の層を積み重ねることによって
変えられ得る。従って、ライン４０の数Ｎが同じであるにも関わらず、ＲＦ供給
構造体のインピーダンスは変化する。これは、ＲＦ供給構造体の長さに沿って平
面ごとに夫々異なったインピーダンスを与える。整合回路の端部からプラズマ電
極の端部へと特性インピーダンスを減少させることによって、インピーダンスは
、整合回路によって比較的容易に操作されることで、電極のインピーダンスの値
から比較的高いインピーダンスの値へ変えられ得る。
【００４０】 複数の同軸ラインＲＦ供給構造体の一定のインピーダンスの値は、各ライン４
０ごとに異なった断面を単に選択することによって、異なった値へ変えられ得る
。ラインのサイズを調節することによって、ＲＦ供給構造体の一定のインピーダ
ンスは、プラズマシステムのインピーダンスと最適に整合するようにされ得る。
ラインのサイズは、特性インピーダンスを変化させる断面積であるが、これはま
た、最適な整合波長が変化（例えば実際の作用状態の変化）する場合、ラインを
、依然として１／２波長の長さの整数倍である新しいラインと交換することが望
ましいことから、長さでもあり得る。ＲＦ供給構造体内のライン４０の数を変え
ることによって、ＲＦ供給構造体のインピーダンスを変える事ができる。
【００４１】 各ライン４０の長さＬが、代表的には１００−１０００ｍｍの範囲内で任意に
選択される値を有する。しかし、好ましい長さは、基本周波数もしくは処理が望
まれる任意の他の周波数のためのλ／２の整数倍に等しい。ライン４０は、ＲＦ
供給部を構造的にコンパクトにするように、縮めるか、折り畳まれる（fold）こ
とができる。これらラインを縮めるには多数の方法がある。図４は、各ライン４
０’が曲がった形状にされている例を単純化して示す。
【００４２】 縮められた供給ラインの場合、各同軸ラインの電気的な長さは、基本周波数も
しくは処理が望まれる任意の他の周波数のためのλ／２の整数倍に等しい。この
波長λはまた、プラズマシステムのために最適に整合されたインピーダンスに関
連した波長でもよい。Ｌ＝ｎλ／２の長さを有するこれら同軸ラインが使用され
ると、電極と同じインピーダンスが、整合回路に与えられる。 更なる実施形態に係わるＲＦ供給構造体の一例が、図５の（Ａ）、（Ｂ）に示
されており、これは、図５の（Ａ）に示されるように、同軸の表面上で互いから
均一に離されたＮストリップライン５０を有する。図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ
）の、任意に選択される平面５ｂ―５ｂにおける水平断面を示す。各ストリップ
ライン５０は、内側誘導ストリップ５２、誘電性材料ストリップ５４、外側誘導
ストリップ５６を有する。各ストリップライン５０の長さは、Ｌｍｍである。各
内側誘導ストリップ５２の上部は、整合回路の出力部（図示されず）に接続され
ている。各内側誘導ストリップ５２の底部は、プラズマ電極もしくはウエハチャ
ックの構成部品となり得る環状の円筒形誘導本体５８に、導電性を有するように
接続されている。各外側誘導ストリップ５６の底部は、導電本体５８に隣接した
チャンバの壁（図示されず）の端に接続されている。各誘導ストリップ５６の上
部は、整合回路の接地に接続されている。Ｎストリップライン５０は、プラズマ
電極の円周に渡って均一に離されている。均一に配された接合点によって、調波
のための反射点は、なくされるか実質的に減じられる。
【００４３】 本発明のこの実施形態では、内側誘導ストリップ５２及び外側誘導ストリップ
５６は、ロスの少ない誘電性材料で形成されている。誘電性材料のストリップ５
４が、回路基板の材料もしくは任意の他の適した誘電性材料で形成され得る。 この実施形態では、各コンダクター−絶縁体−導電ストリップライン構造体は
、各ストリップライン５０のインピーダンスもまたこれの長さに沿って一定にな
るように、不変である。ストリップライン５０間のスペーシングは、電極と整合
回路との間のＲＦ供給部の長さに沿って変化するが、ストリップラインの数は固
定され、電極と整合回路との間の所定位置で、一定のインピーダンスを与える。
【００４４】 ストリップラインＲＦ供給部の一定のインピーダンスの値が、各ストリップラ
イン５０の断面を単に変えることによって、異なった値に調節され得る。断面の
ディメンションを変えることによって、ＲＦ供給部の一定のインピーダンスは、
プラズマシステムのインピーダンスを最適に整合させるようにされ得る。
【００４５】 この実施形態では、ＲＦ供給部のインピーダンスは、図３の（Ａ）乃至（Ｃ）
を参照して上述された方法のうち任意の１つの方法で、これの長さに沿って変化
するようにされ得る。 各ストリップラインの長さは、代表的には１００−１０００ｍｍの範囲内の任
意の値を有し得る。しかし、好ましい長さは、１／２波長の整数倍：Ｌ＝ｎλ／
２に等しい。ＲＦ供給構造体の長さは、各ストリップラインを折り畳むことによ
って、減じられるか、縮められ得る。 これらストリップラインを折り畳むための多くの方法があり、これらのうち２
つの例が、図６の（Ａ）、（Ｂ）に示されている。図６の（Ａ）では、折り畳ま
れた内側ストリップ６２が、外側ストリップラインの機能を果たす長方形の接地
平面６６に設けられた誘電層６４に設けられて垂直に延びた部分を有する。図６
の（Ｂ）では、折り畳まれた内側ストリップ７２が、外側ストリップラインの機
能を果たす長方形の接地平面７６に設けられた誘電層７４に設けられて水平に延
びた部分を有する。
【００４６】 本発明のこの実施形態では、一定のＲＦ供給部は、夫々特有の長さを有したＮ
ストリップラインでできている。各ストリップラインの長さは、ＲＦ供給部をコ
ンパクトにするために縮められる。 本発明のこの実施形態では、一定のインピーダンスＲＦ供給部は、夫々特有の
長さを有したＮストリップラインでできている。各ストリップラインは、折り畳
まれるか、曲げられ、ＲＦ供給部はコンパクトにされる。ストリップラインの長
さは、全て、基本的な周波数、かくしてあらゆる調波周波数のためのλ／２の整
数倍に等しい。折り畳まれた伝送ラインもしくはストリップラインの場合、この
長さは、各ラインによって与えられる電流フローの通路の長さか、折り畳まれて
いない場合にラインが有し得る長さである。長さがＬ＝ｎλ／２のＲＦ供給部が
使用され、供給部が一定のインピーダンスを有する場合、電極のインピーダンス
は、整合回路に与えられる。
【００４７】 本発明の更なる態様では、説明されるＲＦ供給部の任意の１つの誘電性構造体
は、誘電性が、基本周波数の電力より大きな、基本周波数より高い周波数の電力
を弱めるような周波数依存性減衰特性を有するＲＦ吸収性材料で形成されている
。このような誘電体を収容しているＲＦ供給部がＲＦパワーをプラズマに供給す
るために用いられている場合、基本周波数の調波である周波数のＲＦエネルギー
構成部品は、プラズマから取り外され、誘電性材料に吸収される。
【００４８】 こうした特性を有するＲＦ吸収性材料の例には、８６９ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏ
ｎ Ｓｔ．、Ｓｔｅ．１、Ｃａｎｔｏｎ、ＭＡ０２０２１のＥｍｅｒｓｏｎ＆Ｃ
ｕｍｉｎｇ ＭｉｃｒｏｗａｖｅＰｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃのキャスタブル樹脂
ファミリーであるＥＣＣＯＳＯＲＢ ＣＲ（商標名）の材料がある。これら吸収
性材料は、１００ＭＨより下の周波数で非常にロスが少ない鉄粉装荷エポキシ系
樹脂（iron powder loaded epoxy resin）であり、そして、周波数がこの値を超
えて上昇するにつれて、徐々に減衰が高くなる。このファミリーは、ＲＦ減衰の
レベルを変化させるダースタイプの吸収性樹脂を有する（The family includes
over a dozen types of absorber resins, of varying levels of RF attenuati
on）。本発明で使用され得るＥＣＣＯＳＯＲＢ（商標名）材料の１つの例は、製
品表示（product designation）ＣＲ−１１７として市販されているキャスタブ
ル吸収材料である。
【００４９】 一定のインピーダンスを有する円錐状のＲＦ供給部内で吸収材料のような材料
を使用することが、“ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＡＴＴＥ
ＮＵＡＴＩＮＧ ＨＡＲＭＯＮＩＣＳ ＩＮ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ Ｐ
ＬＡＳＭＡ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ”と題された、代理人事件
整理番号７１４６９／２５８４２６号、Ｃｏｎｃｅｐｔ３７Ａの同時継続中の仮
出願に開示されている。この開示内容は、全体的に、参照して本明細書に組み入
れられる。
【００５０】 更に、本発明に係われば、ＲＦ供給ラインは、先に引用された出願で説明され
たような吸収性材料を誘電性構造体として使用することによって、本発明に係わ
る変化するインピーダンスを与えられることができるが、ＲＦ供給部の長さに沿
って円滑にもしくは少しずつ変化するインピーダンスを有するように構成されて
いる。これは、円錐状の伝送ラインに沿って、もしくは各同軸ラインまたは多ラ
イン（multiple-line）ＲＦ供給部のストリップラインに沿って、等級の変化す
るＲＦ吸収性材料を積み重ねることによって果たされ得る。例えば、まず、プラ
ズマ電極に近いラインの底部に所定の等級の吸収性材料の層を設けて、その上に
、整合回路に近い上部に向けて徐々に異なった等級の層を重ねる。Ｅｍｅｒｓｏ
ｎ ａｎｄ ＣｕｍｉｎｇからのＲＦ吸収性材料のファミリーＣＲ−１１０乃至
ＣＲ−１２４は、層を重ねることによって前述のような材料の漸次的変化を果た
すための異なった等級を、十分に与えることができる。このように等級が変化す
ることの利点は、誘電性材料の電気特性が、これの長さに沿ったｂ／ａ並びに／
もしくはμ０の変動によって、もしくはこれの変動なしで、伝送ラインもしくは
ＲＦ供給部の特性インピーダンスを変化させるように使用され得ることである。
【００５１】 積層される吸収性材料の等級を変化させることにより、ε’をラインに沿って
変化させることによって、特性インピーダンスを、ｂ／ａをただ変化させるより
も大きく変えることができる。層を積み重ねることによって、もしくは積み重ね
ないで、誘電性材料を変化させることによって、内側及び外側コンダクターを変
えずに、ラインの特性インピーダンスが変えられるようにされる。これによって
、既存の製品の、容易な再デザインの可能性が開かれる。なぜなら、これらは、
既に製造されたＲＦ供給部のような同じ伝導性部品で形成され得るからである。
【００５２】 本発明は、更に、プラズマシステムのための最適に整合するインピーダンスを
決定するための方法を有する。基本周波数に関連したプラズマシステムのインピ
ーダンスは、各調波周波数に関連したプラズマシステムのインピーダンスと異な
る。ＲＦ供給部が、電極に適用される基本周波数に関連したインピーダンスに正
確に整合される場合、これは、電極で発生される比較的高い調波の周波数に関連
したインピーダンスに整合されることができない。かくして、プラズマシステム
にとって自然なインピーダンスの範囲が存在する。
【００５３】 プラズマシステムの最良の妥協インピーダンス（compromise impedance）を引
き出す１つの方法は、プラズマの均一性を検査するために、処理プラズマ中でプ
ラズマ調波検出器を使用することである。このようなプラズマ調波検出器は、同
時出願のＪｏｈｎｓｏｎ ｅｔ ａｌによって一般に所有され、“Structure an
d Method for Measuring the Spectral Content of the Electric Field as a F
unction of Position inside a Vacuum Chamber”と題された代理人整理番号７
１４７９／２６４０７０号出願中に説明されている。このプラズマ調波検出器は
、プラズマ電極の表面もしくはプラズマ放出内部に渡って走査され、調波の変動
が検出され得る。この調波検出器は、ＲＦ供給部の一定のインピーダンスを調節
するためのツールとして使用されることができ、かくして、主要な調波は、均一
なプラズマ及びエッチング率を生じる。従って、ＲＦ供給部の最終的なインピー
ダンスは、最適に整合するプラズマシステムのインピーダンスである。
【００５４】 プラズマシステムの最適に整合するインピーダンスを決定するプロセスには、
時間及びコストがかかる。しかし、これは、各工程がただ１つのみの周波数を有
するように、系統的に成され得る。起動中、一定のインピーダンスのＲＦ供給部
を５秒間のみ調整すると、システムのための作業ウィンドーが狭くなる。調波均
一性検出器によって、特別な周波数のためのプラズマの不均一性を検査すること
ができる。もし、不均一だった場合は、不均一でなくなるまで、ＲＦ供給部のイ
ンピーダンスを調整することができる。これは、任意の不均一の問題が解決され
るまで、動作状態の幅広いエクスカーションのために漸次的に成され得る。
【００５５】 テーパにされた円錐状のＲＦ供給部のインピーダンスは、これが一度形成され
ると、変えるのが難しい。しかし、動作状態のために最適に整合するインピーダ
ンスが見つけられるまで、チューニングステージで、複数の同軸ケーブルＲＦ供
給部もしくは複数のストリップラインＲＦ供給部を使用することができる。ＲＦ
供給部の後者の２つのタイプのインピーダンスは、同軸ケーブルもしくはストリ
ップラインのサイズを変えることによって、すぐに変えられ得る。
【００５６】 ＲＦ供給部と上述された方法とは、プラズマ電極のＲＦ供給部に制限されずに
、プラズマリアクタのウエハチャックのためにも使用され得る。プラズマシステ
ムを均一にするように微調整するため、ＲＦ供給部を、プラズマ発生電極とウエ
ハチャックとの両方に対して調整することができる。 上述の説明は、本発明の特有の実施形態を参照しているが、本発明の精神から
外れることなく、多くの改良がなされ得ることを理解されるだろう。添付請求項
は、本発明の精神及び範囲内におさまるように、このような変形例をカバーする
よう意図されている。 かくして、本発明で開示された実施形態は、これに制限されない、単なる説明
として考えられるのがよい。本発明の範囲は、前述の説明よりも、添付請求項に
よって示されている。本発明は、請求項と同じ意味及び範囲内にある全ての変更
を受け入れるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１の（Ａ）は、正面からの断面図であり、（Ｂ）は、本発明の１実施形態に
係わるＲＦ供給部もしくは伝送ライン部分を示す（Ａ）の１ｂ−１ｂ線に沿った
側面の断面図である。
【図２】 図２は、プラズマチャンバ内の、図１の（Ａ）、（Ｂ）に説明されたタイプの
ＲＦ供給部を示す、正面からの断面図である。
【図３】 図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、夫々に、本発明に係わるＲＦ供給部構造の
更なる実施形態の、斜視図、断面平面図、詳細図である。
【図４】 図４は、図３の（Ａ）、（Ｂ）の実施形態の修正例の単純な透視図である。
【図５】 図５の（Ａ）、（Ｂ）は、夫々に、本発明に係わるＲＦ供給構造の更なる実施
形態の、正面からの断面図、平面断面図である。
【図６】 図６の（Ａ）、（Ｂ）は、ＲＦ供給部の各正面からの透視図である
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 １０１Ｃ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ジョンソン、ウェイン・エル アメリカ合衆国、アリゾナ州 85044 フ ェニックス、サウス・サーティーセカン ド・ストリート 13658 Ｆターム(参考） 4K057 DA16 DB06 DD01 DM16 DM33 DN01 5F004 AA01 BA20 BC08 BD04 5F045 AA08 BB01 EH11

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ソースに結合されるように構成された入力端部と、負荷に結
    合されるように構成された出力端部とを備え、これら入力端部と出力端部との間
    の距離を有し、この距離に沿った一定の特性インピーダンスと、距離に沿って徐
    々にサイズが変化する外周とを有する、ソースから負荷に電力を供給するための
    ＡＣパワー供給装置。
  2. 【請求項２】 前記距離に対して平行な対称軸を備えた円錐形状を有し、円
    錐状の内側コンダクターと、円錐状の外側コンダクターと、これら内側コンダク
    ターと外側コンダクターとの間に介在された円錐状の誘電性構造体とを備えた請
    求項１の供給装置。
  3. 【請求項３】 負荷に電力を供給するために、供給装置の前記出力端部に接
    続された電極と組み合わされ、この電極と内側コンダクターとは、供給装置の出
    力端部のところで互いにマッチングした外周を有する請求項２の供給装置。
  4. 【請求項４】 パワーを供給装置に伝送するために、供給装置の前記入力端
    部に接続された出力部材を有するパワー伝送装置を更に具備し、このパワー伝送
    装置の出力部材と供給装置の内側コンダクターとは、マッチングした外周を有す
    る請求項２の組合せ。
  5. 【請求項５】 前記入力端部と出力端部との間で互いに広がっている複数の
    伝送ラインを更に具備する請求項１の供給装置。
  6. 【請求項６】 前記複数の伝送ラインは、前記距離に対して平行な対称軸を
    有する円錐面に位置し、この円錐面の周りで互いに離されている請求項５の供給
    装置。
  7. 【請求項７】 前記伝送ラインは、同軸ラインもしくはストリップラインで
    ある請求項６の供給装置。
  8. 【請求項８】 パワーを負荷に供給するために供給装置の出力端部に接続さ
    れた電極と組み合わされており、この電極は、伝送ラインが接続された外周を有
    する請求項５の供給装置。
  9. 【請求項９】 供給装置の入力端部に接続された出力部材を有するパワー伝
    送装置を更に具備し、前記出力部材は、伝送ラインが接続された外周を有する請
    求項８の組合せ。
  10. 【請求項１０】 ２つのコンダクターと、これら２つのコンダクターの間に
    介在された誘電体とを有する伝送ラインを更に具備し、この誘電体は、この誘電
    体が、周波数によって増加する量に応じて電力を弱めるような周波数依存性減衰
    特性を有するＲＦ吸収性材料で構成されている請求項１の供給装置。
  11. 【請求項１１】 供給装置の前記距離は、電力の基本周波数の１／２の整数
    倍に実質的に等しい請求項１の供給装置。
  12. 【請求項１２】 インピーダンスを有し、パワーを負荷に結合するように配
    置され、この負荷によって、負荷インピーダンスを与える電極と、 前記負荷インピーダンスの値の変化の関数として経時的に変化する値の出力イ
    ンピーダンスを有し、電極にパワーを供給するための整合回路と、 この整合回路から電極へパワーを供給するように接続され、整合回路に接続さ
    れた入力端部と、電極に接続された出力端部とを備え、これら入力端部と出力端
    部との間の距離と、出力インピーダンスに実質的に等しい入力端部の値から電極
    の負荷インピーダンスに実質的に等しい出力端部の値まで変化する特性インピー
    ダンスとを有する供給装置とを具備している、経時的に変化するインピーダンス
    を有する負荷に高周波パワーを供給するためのシステム。
  13. 【請求項１３】 前記供給装置は、距離に平行な対称軸を有する円錐形状で
    あり、円錐状の内側コンダクターと、円錐状の外側コンダクターと、これら内側
    コンダクターと外側コンダクターとの間に介在された円錐状の誘電性構造体とを
    有する請求項１２のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記円錐状の誘電性構造体は、外径と内径とを有し、この
    内径に対する外径の率は、距離に沿って変化する請求項１３のシステム。
  15. 【請求項１５】 前記円錐状の誘電性構造体は、距離に沿って変化する誘電
    率を有する請求項１３のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記電極は、外周を有し、供給装置の出力端部は、この電
    極の外周で接続されている請求項１２のシステム。
  17. 【請求項１７】 供給装置は、距離に対して平行な対称軸を有する円錐形状
    であり、円錐状の内側コンダクターと、円錐状の外側コンダクターと、これら内
    側コンダクターと外側コンダクターとの間に介在された円錐状の誘電性構造体と
    を有する請求項１６のシステム。
  18. 【請求項１８】 前記内側コンダクターは、電極の外周に接続されている請
    求項１７のシステム。
  19. 【請求項１９】 供給装置は、入力端部から出力端部に向かう方向に互いに
    広がった複数の伝送ラインを有する請求項１６のシステム。
  20. 【請求項２０】 前記伝送ラインは、距離に対して平行な対称軸を有する円
    錐面に位置し、この円錐面の周りで互いに離されている請求項１９のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記各伝送ラインは、電極の外周に接続された内側コンダ
    クターを有する請求項２０のシステム。
  22. 【請求項２２】 前記伝送ラインは、同軸ラインもしくはストリップライン
    である請求項２１のシステム。
  23. 【請求項２３】 供給装置は、２つのコンダクターとこれら２つのコンダク
    ター間に介在された誘電体とを備えた伝送ラインを有し、誘電体は、この誘電体
    が、周波数によって増加する量に応じて電力を弱めるような周波数依存性減衰特
    性を有するＲＦ吸収性材料で構成されている請求項１２のシステム。
  24. 【請求項２４】 前記負荷は、この負荷に結合されたパワーによって維持さ
    れているプラズマであり、負荷インピーダンスは、実質的に、電極及びプラズマ
    によって構成されている請求項１２のシステム。
  25. 【請求項２５】 プラズマ領域内のプラズマを維持する電界を発生させる電
    力を、電極を介してソースからプラズマ領域に供給するＡＣパワー供給装置のイ
    ンピーダンスを設定するための方法であって、 複数の夫々異なった供給装置インピーダンスの値を与えることと、 夫々異なったインピーダンスの値の各々を順に通過するようにプラズマ領域へ
    ＡＣパワーを供給することと、 各インピーダンスの値のための電界の分光量を測定することと、 供給装置のインピーダンスを、電界の分光量が最大の空間均一性を有するため
    の値に設定することとを具備する方法。
  26. 【請求項２６】 前記電界の分光量を測定する工程は、プラズマ領域内の複
    数のポイントで実行される請求項２５の方法。
  27. 【請求項２７】 供給装置は、これの長さに沿って一定の特性インピーダン
    スを有する請求項２５の方法。
  28. 【請求項２８】 供給装置は、これの長さに沿って変化する特性インピーダ
    ンスを有する請求項２５のシステム。
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