JP2008527634A5 - - Google Patents

Claims (44)

1. 処理チャンバを備える真空プラズマプロセッサであって、
   前記処理チャンバは、基準電位の壁と、出口ポートと、前記壁および前記出口ポートから離間し、プラズマが中で励起されるようになっている領域と、前記プラズマを実質的に前記領域に閉じ込めるための構造と、プラズマを形成するガスをガス供給源から前記領域に流入可能な入口とを有し、前記領域は、前記入口を介して前記領域に流入するガスをプラズマに励起するように構成されるとともに、前記構造は、ガスが前記領域から前記出口ポートへ流れることを可能にするギャップを含み、前記処理チャンバは、実質的に異なる電圧を前記構造上で離間して配置された電気導体に同時に電気結合させ、プラズマを閉じ込める電場が前記導体間のギャップ内に存在するようにさせるＡＣ電力源とを有し、
   前記電場は、前記電力源からの電力を前記プラズマ閉じ込め構造上の前記導体へ電気結合しない状態で得られる閉じ込めに比べて、前記領域への前記プラズマのより良い閉じ込めをもたらす
   真空プラズマプロセッサ。
2. 処理チャンバを備える真空プラズマプロセッサであって、
   前記処理チャンバは、プラズマを形成するガスの供給源への接続のための入口と、基準電位の壁と、出口ポートと、前記壁および前記出口ポートから離間し、プラズマが中で励起されるようになっている領域と、前記プラズマを実質的に前記領域に閉じ込めるための構造と、前記入口及び前記領域は、前記供給源からのガスが前記入口を介して前記領域に流入するように構成され、前記領域は、前記入口を介して前記領域に流入するガスをプラズマに励起するように構成され、前記処理チャンバは、前記閉じ込め構造に接続されたＡＣ電力源と、前記プラズマと前記閉じ込め構造との間に形成される傾向を有するシースとを有し、
   前記電力源および前記閉じ込め構造は、プラズマを閉じ込める電場を前記閉じ込め構造に供給するように構成され、
   前記電場は、前記電力源が前記閉じ込め構造に接続されない状態で、前記プラズマと前記閉じ込め構造との間に形成される前記シースのサイズと比較して、前記閉じ込め構造内で前記シースのサイズを増加させるのに十分であり、
   前記閉じ込め構造に印加されるように構成された前記電力は、前記閉じ込め構造に印加されるように構成された前記電圧が前記基準電位と異なる値を有する成分を常に含むように、多相を有する
   真空プラズマプロセッサ。
3. 前記ＡＣ電力源は、前記閉じ込め構造と前記壁との間の電荷キャリアがプラズマに形成されることを実質的に防止するように、前記閉じ込め構造に印加されるように構成されている周波数および電力レベルを有する
   請求項２に記載の真空プラズマプロセッサ。
4. 前記周波数は４．０ＭＨｚ未満のＲＦ周波数である
   請求項３に記載の真空プラズマプロセッサ。
5. 前記閉じ込め構造に印加されるように構成される前記電力は、９０°だけ位相変位した２相を含む
   請求項２に記載の真空プラズマプロセッサ。
6. 前記閉じ込め構造に印加されるように構成される前記電力は、１２０°だけ位相変位した３相を含む
   請求項２に記載の真空プラズマプロセッサ。
7. 前記構造は少なくとも３つの異なる導体を含み、
   前記閉じ込め構造に印加されるように構成される前記電力は、ＲＦであり、１２０°だけ位相変位した３相を含み、
   前記電力源は、前記構造上の前記少なくとも３つの異なる電気導体に前記３相を同時に印加するように構成される
   請求項１に記載の真空プラズマプロセッサ。
8. 前記構造は、少なくとも２つの異なる導体を含み、
   前記閉じ込め構造に印加されるように構成される前記電力は、ＲＦであり、９０°だけ位相変位した２相を含み、
   前記電力源は、前記構造上の前記少なくとも２つの異なる電気導体に前記２相を同時に印加するように構成される
   請求項１に記載の真空プラズマプロセッサ。
9. 前記閉じ込め構造は、前記プラズマが中で励起されるようになっている領域を囲み、かつ、前記領域と同心の部材を含み、
   前記部材は、前記領域と同心の、第１、第２、および第３の電気導体を搭載し、
   前記第３導体は、前記第１および第２導体を囲み、かつ、前記基準電位に接続され、
   前記第１および第２導体は前記２相に応答するように接続される
   請求項８に記載の真空プラズマプロセッサ。
10. 前記部材は誘電体を含み、前記導体は誘電体で覆われる
    請求項９に記載の真空プラズマプロセッサ。
11. 前記閉じ込め構造は、前記導体のうちの少なくとも１つの導体を搭載する部材と積層関係にある少なくとも１つのルーバを含み、
    前記ルーバはそれぞれ、前記プラズマが中で励起されるようになっている領域を完全に囲み、かつ、前記領域と同心である
    請求項１に記載の真空プラズマプロセッサ。
12. 前記部材および前記ルーバは前記領域に関して同軸のリングを備える
    請求項１１に記載の真空プラズマプロセッサ。
13. 前記閉じ込め構造は前記プラズマが中で励起されるようになっている前記領域を完全に囲む少なくとも１つの部材を含み、
    前記少なくとも１つの部材は、前記領域を完全に囲む第１、第２、第３、および第４の電気導体を搭載し、
    前記第４導体は、前記第１、第２、および第３導体を完全に囲み、かつ、前記基準電位に接続され、
    前記第１、第２、および第３導体は、前記ＡＣ源の３相に応答するように接続される
    請求項１に記載の真空プラズマプロセッサ。
14. 前記部材は誘電体を含み、前記導体は誘電体で覆われる
    請求項１３に記載の真空プラズマプロセッサ。
15. 前記閉じ込め構造は、前記部材と積層関係のルーバを含み、
    前記ルーバは、前記プラズマが中で励起されるようになっている前記領域を完全に囲み、
    前記ルーバの少なくとも１つは、前記第１、第２、および第３電気導体にキャパシティブに結合する
    請求項１３に記載の真空プラズマプロセッサ。
16. 前記部材および前記ルーバは前記領域に関して同軸のリングを備える
    請求項１４に記載の真空プラズマプロセッサ。
17. 前記部材および前記導体は前記領域と同心である
    請求項１３に記載の真空プラズマプロセッサ。
18. （ａ）前記プラズマが中で励起されるようになっている領域は、前記領域内で前記プラズマに電気結合するように構成された第１および第２電極を含み、
    （ｂ）前記領域および前記閉じ込め構造は、シースを前記閉じ込め構造と前記プラズマとの間に存在させるように構成され、
    前記シースは静電容量を有し、
    真空プラズマプロセッサは、前記プラズマをＡＣ周波数に励起するための前記第１電極に接続されるさらなる電力源と、前記第２電極と前記基準電位の端子との間で電気接続される直列共振回路とをさら含み、
    前記電極および前記共振回路は、前記閉じ込め構造と前記プラズマとの間の前記シースの静電容量が前記共振回路に含まれるように構成され、
    前記共振回路は、前記さらなる電力源のＡＣ周波数にほぼ等しい共振周波数を有する
    請求項１に記載の真空プラズマプロセッサ。
19. 処理チャンバを備える真空プラズマプロセッサであって、
    前記処理チャンバは、基準電位の壁と、出口ポートと、前記壁および前記出口ポートから離間し、プラズマが中で励起されるようになっている領域と、前記プラズマを前記領域に閉じ込めるための構造と、プラズマを形成するガスをガス供給源から前記領域に流入可能な入口とを有し、前記領域は、ガスが前記領域から前記出口ポートへ流れることを可能にするギャップを含むとともに、前記入口を介して前記領域に流入するガスをプラズマに励起するように構成され、前記処理チャンバは、前記領域にプラズマを実質的に閉じ込めるために前記ギャップ内に存在してプラズマを閉じ込める電場を発生させるための電力源と、前記閉じ込め構造によるプラズマ閉じ込めの程度を効果的に監視する監視用配置構成と、前記閉じ込め構造によるプラズマ閉じ込めの程度の指標に基づいて、前記プラズマを閉じ込める電場に印加される前記電力のパラメータを制御するコントローラとを有する
    真空プラズマプロセッサ。
20. 前記ギャップの長さは、前記プラズマが中で励起されるようになっている前記領域から前記出口ポートへの流体の流れを制御するために可変である
    請求項１９に記載の真空プラズマプロセッサ。
21. 前記監視用配置構成は、前記ギャップの前記長さの指標を生成するように構成される
    請求項１９に記載の真空プラズマプロセッサ。
22. 前記コントローラは、前記監視用配置構成に応答するように構成される
    請求項１９に記載の真空プラズマプロセッサ。
23. 前記パラメータは電圧を含み、
    前記第１部材と前記第２部材との間の間隔は、前記プラズマが中で励起されるようになっている前記領域から前記出口ポートへの流体の流れを制御するために可変である
    請求項１９に記載の真空プラズマプロセッサ。
24. 処理チャンバを備える真空プラズマプロセッサであって、
    前記処理チャンバは、基準電位の壁と、出口ポートと、前記壁および前記出口ポートから離間し、プラズマが中で励起されるようになっている領域と、前記プラズマを前記領域に閉じ込めるための構造と、プラズマを形成するガスをガス供給源から前記領域に流入可能な入口とを有し、前記構造は、ガスが前記領域から前記出口ポートへ流れることを可能にするギャップを含み、前記領域は、前記入口を介して前記領域に流入するガスをプラズマに励起するように構成され、前記処理チャンバは、前記ギャップ内に存在して前記領域内にプラズマを実質的に閉じ込めるための電場を発生させるために前記閉じ込め構造に接続されたプラズマ閉じ込め電力源を有し、
    前記ギャップの長さは、前記プラズマが中で励起されるようになっている前記領域から前記出口ポートへの流体の流れを制御するために可変であり、
    前記ギャップの前記長さの指標を生成する供給源と、前記ギャップの前記長さの指標に基づいて、前記プラズマの閉じ込め領域に印加される前記電力のパラメータを制御するコントローラとを有する
    真空プラズマプロセッサ。
25. 前記コントローラは、前記ギャップの前記長さの前記指標に応答するように構成される
    請求項２４に記載の真空プラズマプロセッサ。
26. 前記パラメータは電圧を含む
    請求項２４に記載の真空プラズマプロセッサ。
27. 前記閉じ込め構造は、前記プラズマが中で励起されるようになっている前記領域を完全に囲み、
    少なくとも１つの導体が前記領域を完全に囲っている
    請求項１に記載の真空プラズマプロセッサ。
28. 前記電気導体のうちの複数の電気導体が前記領域を完全に囲み、
    前記複数の導体の少なくとも別の１つの導体は前記基準電位にある
    請求項２７に記載の真空プラズマプロセッサ。
29. 前記少なくとも１つの導体および前記少なくとも別の１つの導体は単一の部材に搭載される
    請求項２８に記載の真空プラズマプロセッサ。
30. 前記単一の部材は前記閉じ込め構造に固定式に機械接続される
    請求項２９に記載の真空プラズマプロセッサ。
31. 工作物を保持する構造をさらに含み、
    前記単一の部材は前記工作物を保持する前記構造に固定式に機械接続される
    請求項２９に記載の真空プラズマプロセッサ。
32. 工作物を保持する構造をさらに含み、
    前記単一の部材は、前記閉じ込め構造の一部であり、かつ、前記工作物保持構造から離間して前記工作物保持構造の上にあるルーバ上にある
    請求項２９に記載の真空プラズマプロセッサ。
33. 前記少なくとも１つの導体および前記導体のうちの別の導体は、それぞれ、前記閉じ込め構造における第１および第２の異なる部材上にある
    請求項２８に記載の真空プラズマプロセッサ。
34. 工作物を保持する構造をさらに含み、
    前記第１および第２の異なる部材は、それぞれ、前記工作物保持構造の上に異なる距離だけ離間した、第１および第２の異なるプラズマ閉じ込めルーバである
    請求項３３に記載の真空プラズマプロセッサ。
35. 前記少なくとも１つの導体および別の導体は前記領域の中心軸から半径方向にほぼ整列する
    請求項３４に記載の真空プラズマプロセッサ。
36. 前記少なくとも１つの導体および別の導体は前記ＡＣ源の第１および第２出力端子の電圧に応答するように接続される
    請求項３５に記載の真空プラズマプロセッサ。
37. 前記別の導体および前記第２端子は前記基準電位にある
    請求項３６に記載の真空プラズマプロセッサ。
38. 前記少なくとも１つの導体および前記第１端子は前記ＡＣ源の第１位相に応答するように接続され、
    前記別の導体および前記第２端子は前記ＡＣ源の第２位相に応答するように接続される
    請求項３６に記載の真空プラズマプロセッサ。
39. 前記第１ルーバは前記少なくとも１つの導体を完全に囲む第３導体を含み、
    前記第２ルーバは前記別の導体を完全に囲む第４導体を含み、
    前記第３および第４導体は前記基準電位に接続される
    請求項３８に記載の真空プラズマプロセッサ。
40. 前記少なくとも１つの導体および前記少なくとも１つの別の導体は、第１、第２、および第３の異なる部材に搭載される
    請求項２８に記載の真空プラズマプロセッサ。
41. 工作物を保持する構造をさらに含み、
    前記第１、第２、および第３の異なる部材は、それぞれ、前記工作物保持構造から異なる距離だけ離間した、第１、第２、および第３の異なるプラズマ閉じ込めルーバである
    請求項４０に記載の真空プラズマプロセッサ。
42. 前記第１、第２、および第３のルーバは、それぞれ、前記少なくとも１つの導体、前記別の導体、および第３導体をそれぞれ完全に囲む、第４、第５、および第６導体を含む
    請求項３９に記載の真空プラズマプロセッサ。
43. 前記少なくとも１つの導体、前記別の導体、および前記第３導体は、それぞれ、前記ＡＣ源に応答するように接続され、
    前記第４、第５、および第６導体は、前記基準電位にある
    請求項４２に記載の真空プラズマプロセッサ。
44. 前記電力源および前記閉じ込め構造は、前記閉じ込め構造を通過するガスが着火されないように構成されている。
    請求項１、２、１９または２４の何れかに記載の真空プラズマプロセッサ。