JP2009505349A - 誘導結合プラズマ反応器の熱管理 - Google Patents

Abstract

ＲＦコイルアセンブリが、プロセスチャンバにおいて誘導的にプラズマを生成するためのソースを提供する。該ＲＦコイルアセンブリは、処理チャンバの周縁に配置されているＲＦコイルと、該処理チャンバの周縁に配置されているフレームとを含む。該フレームは、該ＲＦコイルを適所にサポートするように適合されている。インタフェース材料が該フレームと該処理チャンバの側壁との間に配置され、かつこれらと熱接触している。該インタフェース材料は４．０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する。
【選択図】 図２Ｂ

Description

発明の背景

[0001]化学気相堆積（「ＣＶＤ」）は、基板上に所望の材料の薄い層や膜を形成するために半導体産業で使用されるガス反応プロセスである。高密度プラズマＣＶＤ（「ＨＤＰ−ＣＶＤ」）プロセスは、膜堆積を高めるためのＲＦ生成プラズマの使用によって物理的イオン生成に伴って反応性化学ガスを使用する。特に、ＨＤＰ−ＣＶＤシステムは、誘導結合技術を使用することによって標準的な容量結合プラズマＣＶＤシステムの密度よりも少なくともおよそ２倍大きなプラズマを形成する。加えて、ＨＤＰ−ＣＶＤシステムは一般的に低密度プラズマシステムよりも低い圧力範囲で動作する。ＨＤＰ−ＣＶＤシステムに採用されている低チャンバ圧力は、長い平均自由行程および低減された角度分布を有する活性種を提供する。より高いプラズマ密度と組み合わさって、これらの要因は、特定のタイプの半導体処理について利点を有する処理環境を提供する。

[0002]例えば、ＨＤＰ−ＣＶＤ技術は改良されたギャップ充填能力を提供することが分かっており、ここでは、基板上の回路要素と配線を分離するギャップが要素間のスプリアス相互作用の導入を防止するために絶縁性材料によって充填される。このようなＨＤＰ−ＣＶＤ技術のギャップ充填能力改良の理由の１つは、高密度のプラズマが膜堆積と同時のスパッタリングを促進し、隆起表面の角などの特定の特徴部への堆積をゆっくりにするということである。一部のＨＤＰ−ＣＶＤシステムは非反応性ガスの流れをプラズマに導入してスパッタリング効果をさらに促進し、また一部のプロセスは基板サポートペデスタル内の電極を使用して、プラズマを基板にバイアスする電界を生成する。

[0003]最近、Ｈ_２を非反応性ガスのソースとして使用する多数のプロセスが開発されており、このプロセスは一般的に、プラズマを生成するための高ＲＦ電力および比較的長い堆積時間を使用する。これらのプロセスはギャップ充填に非常に成功したが、処理チャンバの一部を、イオン衝突および高電力プラズマからの放射に長期間晒す。この暴露の効果は、とりわけマルチウェーハプロセス時のチャンバドーム、バッフル、ガスノズルおよびプロセスキットなどのセラミックコンポーネントによる多量の熱の吸収である。この高温は、これらのコンポーネントの破壊率の増大をもたらすのみならず、均一性範囲ドリフトに悪影響を与え、かつ、これらの部位の反応生成物形成時のノズルの詰まりによる事故を増大させる場合がある。

[0004]従って当分野では、誘導結合プラズマ反応器の熱管理の改良を必要としている。

簡単な発明の概要

[0005]本発明の実施形態は、プロセスチャンバにおいて誘導的にプラズマを生成するためのソースを提供するためのＲＦコイルアセンブリに関する。該ＲＦコイルアセンブリは、該処理チャンバの周縁に配置されているＲＦコイルと、該処理チャンバの周縁に配置されているフレームとを備える。該フレームは、該ＲＦコイルを適所にサポートするように適合されている。インタフェース材料が、該フレームと該処理チャンバの側壁との間に配置され、かつこれらと熱接触している。該インタフェース材料は３．０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する。

[0006]異なる実施形態では、該インタフェース材料の該熱伝導率は４．０Ｗ／ｍＫ以上、５．０Ｗ／ｍＫ以上であってもよく、６．０Ｗ／ｍＫ以上であってもよく、あるいは実質的に３．０〜６．０Ｗ／ｍＫであってもよい。一部の例では、冷却剤チューブが、液体冷却剤の流れを搬送するために、該ＲＦコイルと熱接触して配置されている。

[0007]該処理チャンバは、該処理チャンバ内のプラズマ処理領域の上部境界を画成するドームを備えてもよい。該ＲＦコイルおよび該フレームは該ドーム中心に配置されている。このような一部の実施形態では、該ＲＦコイルは、該ドーム周辺の環状部を画成する平らな断面を有しており、該フレームは、該ドームから外側方向に延びる複数のフィンガを有する。該フィンガは、該複数のフィンガによる該環状部のカバレージの相対的面積が１５％〜４０％であるように該環状部の一部をカバーする。一実施形態では、該複数のフィンガによる該環状部のカバレージの該相対的面積は２０％〜３０％である。該複数のフィンガは複数のフィンガ対を備えてもよく、各フィンガ対は該ＲＦコイルの実質的に両側に配置されており、かつ該環状部の略同一部分をカバーしている。該環状部は略円形の環状部であってもよい。多数の実施形態では、該フレームは、該インタフェース材料との熱接触面積を画成する高さを有しており、該高さは、該平らな断面の平面に直交する該ＲＦコイルおよびフィンガの全幅より長い。一部のこのような実施形態では、該高さが、該ＲＦコイルおよびフィンガの該全幅より少なくとも１０％大きく、一方で他のこのような実施形態では、該高さは該ＲＦコイルおよびフィンガの該全幅より少なくとも２０％大きい。

[0008]該ＲＦコイルアセンブリは、ハウジング、高密度プラズマ生成システム、基板ホルダー、ガス送出システム、圧力コントロールシステムおよびコントローラを含む基板処理システムの一部を形成してもよい。該ハウジングは該処理チャンバを画成する。該高密度プラズマ生成システムは該処理チャンバに動作可能に結合されており、また該ＲＦコイルアセンブリを備える。該基板ホルダーは基板処理中に基板を保持するように構成されている。該ガス送出システムは該処理チャンバにガスを導入するように構成されている。該圧力コントロールシステムは該処理チャンバ内の選択圧力を維持する。該コントローラは、該高密度プラズマ生成システム、該ガス送出システムおよび該圧力コントロールシステムをコントロールする。

[0009]本発明の性質および利点に関するさらなる理解が、本明細書の残りの部分および図面を参照して実現される。

[0010]本特許の出願は少なくとも１つのカラー図面を含有する。カラー図面付きの本特許の写しは、要望および必要料金の支払いに応じてｔｈｅ Ｐａｔｅｎｔ ａｎｄ Ｔｒａｄｅｍａｒｋ Ｏｆｆｉｃｅによって提供される。

発明の詳細な説明

[0022]本発明の実施形態は、とりわけ反応器で使用されるサイドコイルの熱特性をコントロールすることによって、誘導結合プラズマ反応器の熱管理の改良を提供する。図１Ａおよび図１Ｂはそれぞれ、従来のＲＦコイルおよびヒーターアセンブリ１００の拡大図および組み立て図を示している。アセンブリは、同心円状に整列され、かつフレーム１０６によって結合されているヒーター１０２およびＲＦコイル１０４を有する。ヒーター１０２、ＲＦコイル１０４およびフレーム１０６はまた配線１２０およびアセンブリ１０３によって結合されてもよい。

[0023]図１Ｃは、従来のＲＦコイルおよびヒーターアセンブリ１００の平面図を示しており、ヒーター１０２およびＲＦコイル１０４の同心円的かつ同一平面の整列を図示している。ＲＦコイル１０４はヒーター１０２に対して適所にフレーム１０６によって保持されてもよく、これは、外側に延び、かつＲＦコイル１０４の巻き取りをサポートするフィンガ１０８を有する。アセンブリ１００は、例示的誘導結合プラズマシステムに関する説明と関連してさらに後述されるように、ドーム側壁の外側周辺に位置決めされてもよい。ドーム側壁はプラズマチャンバのプラズマ生成空間を画成する助けとなる。この構成では、ヒーター１０２はＲＦコイル１０４よりもドーム側壁の近くに位置決めされる。ヒーター１０２はまた、ＲＦコイル１０４がプラズマチャンバを冷却するために冷却流体を循環させる場合に、ドーム側壁によって冷却される。

[0024]アセンブリ１３０の詳細図が図１Ｄに示されており、導管１２２Ａおよび１２２ＢがＡＣ電源（図示せず）に接続するために提供されている。示されている実施形態では、ヒーター１０２は２対のワイヤを備えており、第１の対１０２は導管１２２Ａの近くに配置されており、第２の対１０２Ｂは導管１２２Ｂから出てくる。電源入力（図示せず）が閉ループ温度コントローラを介して第１および第２の対１０２Ａおよび１０２Ｂに接続されており、セラミックドームの側壁の温度を調節する。導管１２２Ａおよび１２２Ｂは電気ブラケット１２４によって適所に保持可能であり、これは開口１２６で受容されるファスナーによってアセンブリ１００の残りの部分に固定可能である。

[0025]従来のコイルアセンブリの構造は、図１Ｅに示されている断面図によってさらに図示されている。これらの断面図の各々は、ヒーター１０２およびＲＦコイル１０４に対するドーム側壁１１０の部分を示している。図面の上部の断面Ａ−Ａは、図１ＣのラインＡでのアセンブリ１００の一方のターンの断面を示している。断面Ｂ−Ｂは、図１ＣのラインＢでのアセンブリ１００の断面図を示しており、ここでフィンガ１０８はフレームから延びて、ＲＦコイル１０４に接触している。断面Ｃ−Ｃは、図１ＣのラインＣでのアセンブリ１００の別の断面図を示しており、フレーム１０６は断面Ａ−Ａに示されたフレーム１０６の対応部分よりも薄い。断面図の各々に見られるように、インタフェース材料１１５は、いくらかの熱損失を提供するために、ドーム側壁１１０とフレーム１０６との間に配置されてもよい。冷却剤チューブはコイル１０４によって提供され、ヒーター１０２および冷却剤チューブをＲＦコイルと一体化させる。このように、ドームは、ヒーター１０２によって加熱され、冷却剤チューブを介して冷却剤を流すことによって冷却されることが可能である。

[0026]図１Ａ〜図１Ｅの従来のサイドＲＦコイルおよびヒーターアセンブリは一般的に、特定の処理条件下のチャンバでプラズマ処理を実行するように設計されているが、設計の制限は、高ＲＦ電力および比較的長い処理時間を使用する処理条件下では著しい。特に、サイドＲＦ電力が７．５ｋＷを上回る処理条件下では、従来の設計による熱管理は不適切である場合がある。これは、サイドＲＦ電力が９．０ｋＷ以上の処理条件下でもあてはまる。１２．０ｋＷを上回るサイドＲＦ電力を必要とするプロセスが、特定の困難な堆積条件に適応する必要があることが想定されている。また、この程度の電力レベルが２００ｓ、３００ｓ、４００ｓあるいは５００ｓより長い期間維持される特定のプロセスが開発されており、ここでは、従来のサイドＲＦコイル設計の熱特性ゆえに堆積は少なくとも部分的に早い時期に欠陥を有することがある。

[0027]本発明者らが、増大したＲＦ電力に長期間適応するように設計されているサイドＲＦコイル設計を修正するというタスクに最初に直面した時、いずれのタイプの修正が所望の熱管理を達成するかは明らかではなかった。図１Ａ〜図１Ｅから明らかであるように、従来のサイドＲＦコイルおよびヒーターの構造は、この構造を中心に円周方向に変化する構造による複数の異なるコンポーネントを含む。この構造の熱特性は、個々のコンポーネントの熱特性の、複雑な相互作用を表している。例えば、従来の設計では、コイルおよび水チューブを熱結合するためのフィンガの使用は、加熱、冷却およびコイル剛性の矛盾する設計基準間の設計妥協を反映している。種々のパラメータの依存性を解除することによって、いずれのタイプの修正が所望の方法で熱特性を変えるために使用可能であるかを体系的に評価するための一方法として、本発明者らは熱特性の電気モデルを開発した。

[0028]このモデルは図２Ａに概略的に図示されており、電圧は温度に類似している。電気モデルの一方のエンドポイントにおいて、電圧Ｖ_１はドーム温度に対応しており、電気モデルのもう一方のエンドポイントにおいて、電圧Ｖ_２はコイルの外部に課された７５℃の温度制約に対応する。このような電気モデルの電流Ｉは熱流束に対応しており、またおよそ一定であってもよい。この配列の複数のコンポーネントの各々による熱損失は電気モデルの抵抗要素に対応しており、図２Ａに示されているモデルは、チャンバの熱損失Ｒ_{ｃｈａｍｂｅｒ}、ドーム側壁とフレーム間に配置されているインタフェース材料による熱損失Ｒ_{ｉｎｔｅｒｆａｃｅ}、フレームによる熱損失Ｒ_{ｆｒａｍｅ}、フレームから延び、かつコイルを中心に配置されているフィンガによる熱損失Ｒ_{ｆｉｎｇｅｒ}、およびコイル自体による熱損失Ｒ_ｃｏｉｌに従って熱モデルを変更するためのポテンシャルソースを明確に示している。これらの異なるコンポーネントを解除する際に、本発明者らによって使用されるモデルは、個々のコンポーネントのうちの１つの熱特性が修正される場合のサイドコイル配列の熱特性に対する全影響を検証する。これによって構造全体内のこのコンポーネントの効果はより良好に理解されることによって、効果の組み合わせが理解される。基本的に、モデリングの目的は、温度を低減するために抵抗Ｒを低減させる効果的な方法を識別することである。

[0029]本発明の実施形態は、この構造の熱的および他の物理的特性とこの使用方法を変更することによって従来の設計の修正を提供する。従って、図２Ｂはサイドコイル配列の一部の構造の概略的図示を提供しており、本発明の実施形態について後に論じる際に使用される特定の要素および寸法を識別している。フレーム２１６は、介在するインタフェース材料２１２によって、ドームの側壁２０８でドーム２０４と熱接触して提供される。フレームは高さｈ_{ｆｒａｍｅ}を有しており、側壁に円周方向に接触している。ヒーター要素は２２０と記されており、コイルは２２８と記されている。コイル２２８は外径ＯＤ_ｃｏｉｌおよび内径ＩＤ_ｃｏｉｌを有しており、矢印２３２で識別されているように冷却剤が流れることができる内部冷却剤チューブによって構成されている。フレーム２１６は、ドーム２０４周辺に円周方向に間隔をあけられ、かつコイル２２８と熱接触している複数のフィンガ２２４を備える。具体的なフィンガは幅ｗ_{ｆｉｎｇｅｒ}および厚さｔ_{ｆｉｎｇｅｒ}を有しており、さらに後述されるようにこれらは、全フィンガについて実質的に均一であってもよく、あるいは異なるフィンガで変化してもよい。

[0030]熱特性の個々の修正の効果を評価する際、本発明者らはまた、熱伝達係数を算出するために標準Ｔｕｂｕｌａｒ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（「ＴＥＭＡ」）方法に基づいた熱モデルを採用した。ＲＦコイルの２つのループはおよそ対称的であり、また各ループの構造は反復可能なパターンを有するため、単一のコイル構造の断面のみがモデリングされた。このモデルは異なるタイプの冷却剤を考慮しており、このうちの１つは水１００％であり、別のものは水５０％／グリコール５０％の混合物であった。加えて、モデルは、水／グリコール混合物について異なる流量を考慮していた。これらの異なる冷却剤および流量は、コイルを介する冷却剤流をモデリングする際に適用される熱伝達係数に影響を与える。熱伝達係数は、温度データおよび汚れ係数をテストすることによって正確にチューニングされ、モデルの一部で使用された値は表Ｉに要約されている。

[0031]図３は、図１Ａ〜図１Ｅと関連して説明された従来のサイドＲＦコイルアセンブリの一部の形状を使用して、このようなシミュレーションを実行した結果を示している。このシミュレーションは、上部コイルへの９ｋＷの電力および６ｋＷのバイアス電力を提供することに加えて、９ｋＷのＲＦ電力をサイドコイルに提供することによって形成されたプラズマから熱を生成する処理条件下で、図５Ａおよび５Ｂと関連して後述されるものと同様の、誘導プラズマチャンバによって動作するサイドＲＦコイルアセンブリに対して実行された。冷却剤チューブは、５０℃で１．８ｇｐｍ流量の水５０％／グリコール５０％を有するようにモデリングされた。側壁とフレーム間に配置されたインタフェース材料は、約ｋ＝１．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率の係数を有しており、商標名ＨｅａｔＰａｔｈ（商標）としてＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）から市販されている熱パッド材料としてモデリングされた。図３の分図（ａ）は、シミュレーションによって判断された等温表面を示しているのに対して、図３の分図（ｂ）は、得られる温度判断の輪郭図示を提供している。

[0032]これらの結果は、特定の修正がなされる場合のコイルの平均ドーム温度変化の比較のベースラインとして使用される。これらの比較は図４を参照してなされており、この図のパネル（ａ）はベースライン結果として図３のパネル（ｂ）に対応している。

[0033]図４の分図（ｂ）は、側壁２０８とフレーム２１６間に配置されているインタフェース材料２１２の熱伝導率の係数をｋ＝４．０Ｗ／ｍＫに増大させた結果を示している。このような熱伝導率の増加は、ドーム側壁とフレーム間の熱インタフェースの改良をもたらし、また平均ドーム温度の約２２℃の減少を招く。従って、本発明の異なる実施形態は、３．０Ｗ／ｍＫ以上、４．０Ｗ／ｍＫ以上、５．０Ｗ／ｍＫ以上または６．０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するインタフェース材料を提供し、このような値は、３．０〜６．０Ｗ／ｍＫの範囲内または５．０〜８．０Ｗ／ｍＫの範囲内の熱伝導率を有する材料の使用によって達成されることもある。一具体的な実施形態で所望の特徴を有するインタフェース材料を提供するために使用可能な適切な材料は、Ｔｈｅｒｍａｇｏｎ，Ｉｎｃから入手可能な柔軟性グラファイト材料Ｔ−ｇｏｎ（商標）である。このような材料は５．０Ｗ／ｍＫの公称熱伝導率を有しており、これを特徴付ける他の物理的パラメータは、密度２．２０ｇ／ｃｍ^３、硬度８５Ｓｈｏｒｅ Ａ、容積抵抗率１１×１０^−４Ωｃｍ、および引っ張り強度６５０ｐｓｉを含む。

[0034]図４の分図（ｃ）は、本例ではフレーム２１６とインタフェース材料２１２間およびインタフェース材料２１２とドーム側壁２０８間の接触面積を増大させることによって、フレーム２１６とドーム側壁２０８間の熱接触を増大させた結果を示している。従来の設計では、接触面積は、サイドコイルアセンブリが搭載されている（１）ドーム２０４の円周つまり周縁と（２）フレームの高さｈ_{ｆｒａｍｅ}の積に等しく、これはまた、コイルの外径ＯＤ_ｃｏｉｌと２つのフィンガの厚さ２ｔ_{ｆｉｎｇｅｒ}との和に等しい。本発明の実施形態は、フレームの高さｈ_{ｆｒａｍｅ}をＯＤ_ｃｏｉｌ＋２ｔ_{ｆｉｎｇｅｒ}より大きくすることによって接触面積、ひいては熱接触を増大させる。一部の実施形態では、フレームの高さｈ_{ｆｒａｍｅ}は、例えば１０〜２５％以上の範囲内あるいは２０〜３０％以上の範囲内であることによって、１０％より大きく、あるいは２０％より大きくＯＤ_ｃｏｉｌ＋２ｔ_{ｆｉｎｇｅｒ}を上回る。

[0035]直径３００ｍｍのウェーハを処理するチャンバ用のサイドコイルアセンブリの従来の設計の１つでは、フレームの高さｈ_{ｆｒａｍｅ}はおよそ０．５インチであり、ドームは約１８．５インチのポイントで円周を有する。図４の分図（ｃ）に示されている結果は、フレームの高さｈ_{ｆｒａｍｅ}を約０．０７インチ増大させた結果であり、つまりフレームの高さｈ_{ｆｒａｍｅ}がＯＤ_ｃｏｉｌ＋２ｔ_{ｆｉｎｇｅｒ}を約１４％上回るということである。この図示では、平均ドーム温度の低下は約１１℃である。本発明者らによって実行されたシミュレーションは、フレーム２１６と側壁２０８間の熱接触をさらに増大させることによって、さらなる温度低減が実現されることを示した。

[0036]図４の分図（ｄ）は、フレーム２１６のフィンガ２２４とコイル２２８間の熱接触面積を増大させることによって、フレーム２１６とコイル２２８間の熱接触を増大させた結果を示している。本例では、分図（ａ）のベースライン算出が、約１８．５インチのドーム円周を有する従来の設計と矛盾しない寸法である幅ｗ_{ｆｉｎｇｅｒ}０．３インチおよびコイル外径ＯＤ_ｃｏｉｌ０．６５インチのフィンガを有するサイドコイルアセンブリの一部に対して実行された。分図（ｄ）に対応するシミュレーションが、同一のコイル外径ではなく２倍の幅つまりｗ_{ｆｉｎｇｅｒ}＝０．６インチを有するフィンガによって実行された。このようにフレーム２１６とコイル２２８間の熱接触を増大させることは、ドーム温度の約１２℃の低下を招く。

[0037]より一般的には、フレーム２１６とコイル２２８間の熱接触は、分図（ｄ）で図示されているようにフィンガの幅を増大させることによって、フィンガ数を増大させることによって、あるいは両方によって増大されてもよく、一部の実施形態では、フィンガの幅は、全接触が増大される限り変化することがある。接触レベルは、サイドコイルアセンブリのフィンガ２２４によってカバーされているコイルの断面によって画成される相対的面積に関して画成されてもよい。このような画成によって、フィンガによってカバーされている相対的面積は以下の通りである。

ｆ＝Ｎ_{ｆｉｎｇｅｒｓ}ＯＤ_coilＷ_finger／〔π｛（Ｒ_dome＋ＯＤ_coil）²−（Ｒ_dome）²｝’〕

ここで分子はＮ_{ｆｉｎｇｅｒｓ}個のフィンガの全面積であり、分母は、半径Ｒ_ｄｏｍｅのドーム周辺のコイルによって画成されている環状部の面積である。３００ｍｍウェーハに適切なチャンバ用の従来のサイドコイルアセンブリは、半径Ｒ_ｄｏｍｅ＝１８．５インチのドームに対して約２０個のフィンガを有しており、約１０％の相対的面積カバレージｆを提供する。本発明の実施形態は１５％〜４０％のカバレージｆを提供し、一部の実施形態はより狭く、フレーム２１６とコイル２２８間の熱接触を増大させるために２０％〜３０％のカバレージｆを提供する。

[0038]フィンガの相対的カバレージの定量的測定に関する上記図示は、円形の環状部の形状を有する平らなコイル断面について論じているが、このような構成は制限的であると意図されていない。より一般的には、平らなコイル断面は、楕円形の環状形状、多角形の環状形状あるいは不規則な環状形状などの、ドームの周縁付近の環状形状を有してもよい。本明細書で使用されているように、「環状部」は、幾何学的に類似の形状であるがサイズが異なり、共通の中心を有する２つの閉鎖平面フィンガ間の領域である。

[0039]図４の分図（ｅ）は冷却剤の流量を増大させた結果を示しており、２ｇｐｍのベースライン冷却剤流束と４ｇｐｍの増大冷却剤流束との比較がなされる。結果としてドームにおいていくらかの温度低減があるが、他の設計よりは緩やかであり、約５℃である。本発明者らによって実行されたシミュレーションは従って、２ｇｐｍを上回る冷却剤流束の増大は、いくらかのしかし緩やかなドーム温度の低減を提供することがあると一般的に判断した。しかし、同時に、２ｇｐｍ未満の流束の低減はドーム温度を著しく下げる。

[0040]図４の分図（ｆ）は、冷却剤の温度を低減するための冷却器を含んだ結果を示しており、約２１℃のドーム温度の低減を達成している。

[0041]本発明者らによって実行された種々のシミュレーションは、このいくつかの結果についてはすでに呈示されかつ具体的に論じられているが、これらの異なる設計の相対的な有効性に関する情報を提供した。一般的に、熱伝導率の係数が増大したインタフェース材料を使用することによって、あるいは、フレームとインタフェース材料間およびインタフェース材料とドーム側壁間の接触面積を増大させることによって達成されるようなドーム側壁とフレーム間の熱接触の改良、および、より大きな平均フィンガサイズの使用によって達成されるようなフレームとコイル間の熱接触の改良は、最も著しいドーム温度低減を提供する。冷却剤流量の増大はより緩やかな効果を提供するが、最小の流量があり、これ未満では熱性能が悪いこともある。

例示的基板処理システム
[0042]本発明者らは、カリフォルニア州、サンタ・クララのＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣ．によって製造されたＵＬＴＩＭＡ（商標）によって本発明の実施形態を具現化しており、これに関する一般的説明は、Ｆｒｅｄ Ｃ．Ｒｅｄｅｋｅｒ、Ｆａｒｈａｄ Ｍｏｇｈａｄａｍ、Ｈｉｒｏｇｉ Ｈａｎａｗａ、Ｔｅｔｓｕｙａ Ｉｓｈｉｋａｗａ、Ｄａｎ Ｍａｙｄａｎ、Ｓｈｉｎｊｉａｎ Ｌｉ、Ｂｒｉａｎ Ｌｕｅ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｓｔｅｇｅｒ、Ｙａｘｉｎ Ｗａｎｇ、Ｍａｎｕｓ ＷｏｎｇおよびＡｓｈｏｋ Ｓｈｉｎｈａによって１９９６年７月１５日に出願された、共同出願人による米国特許第６，１７０，４２８号「ＳＹＭＭＥＴＲＩＣ ＴＵＮＡＢＬＥ ＩＮＤＵＣＴＩＶＥＬＹ ＣＯＵＰＬＥＤ ＨＤＰ−ＣＶＤ ＲＥＡＣＴＯＲ」に提供されており、この開示全体は参照して本明細書に組み入れられる。システムの概観は以下の図５Ａおよび５Ｂと関連して提供される。図５Ａは、一実施形態のこのようなＨＤＰ−ＣＶＤシステム５１０の構造を概略的に図示している。システム５１０は、チャンバ５１３と、真空システム５７０と、ソースプラズマシステム５８０Ａと、バイアスプラズマシステム５８０Ｂと、ガス送出システム５３３と、遠隔プラズマクリーニングシステム５５０とを含む。

[0043]チャンバ５１３の上部部分はドーム５１４を含んでおり、これは、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミック誘電材料からなる。ドーム５１４はプラズマ処理領域５１６の上部境界を画成する。プラズマ処理領域５１６は、基板５１７の上部表面と基板サポート部材５１８によって底部に境界設定されている。

[0044]ヒータープレート５２３および冷却プレート５２４はドーム５１４を囲んでおり、またこれに熱結合されている。ヒータープレート５２３および冷却プレート５２４はドーム温度のコントロールを約１００℃〜２００℃の範囲で約±１０℃にする。これによって、種々のプロセスに対するドーム温度の最適化が可能になる。例えば、クリーニングやエッチングプロセスに対して堆積プロセスよりも高い温度にドームを維持することが望ましい場合がある。ドーム温度の適切なコントロールはまたチャンバでのはがれや粒子の総数を低減し、また堆積された層と基板間の接着を改良する。

[0045]チャンバ５１３の下部部分は本体部材５２２を含んでおり、これはチャンバを真空システムに接合する。基板サポート部材５１８のベース部分５２１は本体部材５２２に搭載され、かつこれと連続する内側表面を形成する。基板は、チャンバ５１３の側部の挿入／除去開口（図示せず）を介してロボットブレード（図示せず）によってチャンバ５１３に対して転送される。リフトピン（図示せず）がモーター（これも図示せず）のコントロールによって持ち上げられてから下降させられて、基板を上部ローディング位置５５７のロボットブレードから、基板が基板サポート部材５１８の基板受け取り部分５１９に置かれている下部処理位置５５６に移動させる。基板受け取り部分５１９は、基板処理中に基板を基板サポート部材５１８に固定する静電チャック５２０を含む。好ましい実施形態では、基板サポート部材５１８は酸化アルミニウムやアルミニウムセラミック材料からなる。

[0046]真空システム５７０はスロットル本体５２５を含んでおり、これはツインブレードスロットルバルブ５２６を格納しており、またゲートバルブ５２７およびターボ分子ポンプ５２８に取り付けられている。スロットル本体５２５は最小の障害物をガス流に供して、対称的なポンピングを可能にしている点に注目すべきである。ゲートバルブ５２７はポンプ５２８をスロットル本体５２５から隔離可能であり、また、スロットルバルブ５２６が十分に開いている場合に排気流容量を抑制することによってチャンバ圧力をコントロール可能である。スロットルバルブ、ゲートバルブおよびターボ分子ポンプの配列によって、最大１ミリトール〜約２トールのチャンバ圧力の適切かつ安定したコントロールが可能になる。

[0047]ソースプラズマシステム５８０Ａは、ドーム５１４に搭載されている上部コイル５２９およびサイドコイル５３０を含む。対称的な接地シールド（図示せず）はコイル間の電気結合を低減する。上部コイル５２９は上部ソースＲＦ（ＳＲＦ）生成器５３１Ａによって電源投入されるのに対して、サイドコイル５３０はサイドＳＲＦ生成器５３１Ｂによって電源投入されて、コイルごとの独立した電力レベルおよび動作周波数を可能にする。この二重コイルシステムはチャンバ５１３における放射状イオン密度のコントロールを可能にすることによって、プラズマ均一性を改良する。サイドコイル５３０および上部コイル５２９は通常誘導駆動され、これは相補電極を必要としない。本発明の実施形態では、サイドコイルは、上記特徴を有するサイドコイルアセンブリに含まれている。上部およびサイドのＲＦ生成器の動作周波数は公称動作周波数から（例えば、それぞれ１．７〜１．９ＭＨｚおよび１．９〜２．１ＭＨｚに）オフセットされることがあり、プラズマ生成効率を改良する。

[0048]バイアスプラズマシステム５８０ＢはバイアスＲＦ（「ＢＲＦ」）生成器５３１Ｃおよびバイアス整合ネットワーク５３２Ｃを含む。バイアスプラズマシステム５８０Ｂは基板部分５１７を本体部材５２２に容量結合し、これは相補電極として作用する。バイアスプラズマシステム５８０Ｂは、ソースプラズマシステム５８０Ａによって作成されたプラズマ種（例えば、イオン）の基板表面への移送を高めるように作用する。

[0049]ＲＦ生成器５３１Ａおよび５３１Ｂはディジタルコントロール合成器を含んでおり、約１．８〜約２．１ＭＨｚの周波数範囲で動作する。各生成器は、当業者によって理解されるように、チャンバおよびコイルから生成器への反射電力を測定して動作周波数を調整することによって最低反射電力を取得するＲＦコントロール回路（図示せず）を含む。ＲＦ生成器は通常、５０オームの特徴インピーダンスの負荷に動作するように設計されている。ＲＦ電力は、生成器とは異なる特徴インピーダンスを有する負荷から反射されることもある。これは、負荷に転送される電力を低減可能である。加えて、負荷から生成器に反射された電力は生成器をオーバーロードして、ダメージを与える場合がある。プラズマのインピーダンスは、とりわけプラズマイオン密度に応じて５オーム未満から９００オーム以上に及ぶことがあり、また反射電力は周波数の関数である場合もあるため、反射電力に従った生成器の周波数の調整は、ＲＦ生成器からプラズマに転送される電力を増大させ、生成器を保護する。反射電力を低減し、かつ効率を改良するための別の方法は整合ネットワークによるものである。

[0050]整合ネットワーク５３２Ａおよび５３２Ｂは、生成器５３１Ａおよび５３１Ｂの出力インピーダンスをそれぞれのコイル５２９および５３０と整合させる。ＲＦコントロール回路は、整合ネットワーク内のコンデンサの値を変更して、負荷の変化に伴って生成器を負荷に整合させることによって、両方の整合ネットワークをチューニングすることができる。ＲＦコントロール回路は、負荷から生成器に反射された電力が基準限度を超える場合に整合ネットワークをチューニング可能である。一定の整合を提供し、かつ効果的にＲＦコントロール回路が整合ネットワークをチューニング不可能にするための方法は、反射電力の予想値を上回る反射電力限度を設定することである。これは、整合ネットワークを最新の条件で一定に保持することによって、いくつかの条件下でプラズマを安定させる助けとなることがある。

[0051]他の測定もまたプラズマを安定させる助けとなることがある。例えば、ＲＦコントロール回路は、負荷（プラズマ）に送出される電力を判断するために使用可能であり、また層の堆積時に送出電力を実質的に一定に保つために生成器の出力電力を増減させてもよい。

[0052]ガス送出システム５３３は、ガス送出ライン５３８（この一部のみが示されている）を介して基板を処理するための、複数のソース５３４Ａ〜５３４Ｅのチャンバからガスを提供する。当業者に理解されるように、ソース５３４Ａ〜５３４Ｅに使用される実際のソースと、チャンバ５１３への送出ライン５３８の実際の接続は、チャンバ５１３内で実行される堆積およびクリーニングプロセスに応じて変化する。ガスはガスリング５３７および／または上部ノズル５４５を介してチャンバ５１３に導入される。図５Ｂはチャンバ５１３の簡略部分断面図であり、ガスリング５３７のさらなる詳細を示している。

[0053]一実施形態では、第１および第２のガスソース５３４Ａおよび５３４Ｂと、第１および第２のガス流コントローラ５３５Ａ’および５３５Ｂ’とが、ガス送出ライン５３８（この一部のみが示されている）を介してガスリング５３７のリングプレナム５３６にガスを提供する。ガスリング５３７は、基板全体に均一なガス流を提供する複数のソースガスノズル５３９（このうちの１つのみが図示目的で示されている）を有する。ノズル長およびノズル角度は、個々のチャンバ内の具体的なプロセスに対して均一性プロファイルおよびガス利用効率を調整するように変更されてもよい。好ましい実施形態では、ガスリング５３７は、酸化アルミニウムセラミックからなる１２個のソースガスノズルを有する。

[0054]ガスリング５３７はまた複数の酸化剤ガスノズル５４０（このうちの１つだけが示されている）を有しており、これは好ましい実施形態では、ソースガスノズル５３９と同一平面にあり、かつこれより短く、また一実施形態では本体プレナム５４１からガスを受け取る。一部の実施形態では、ガスをチャンバ５１３に噴射する前にソースガスと酸化剤ガスを混合しないことが望ましい。他の実施形態では、酸化剤ガスおよびソースガスは、本体プレナム５４１とガスリングプレナム５３６間にアパーチャー（図示せず）を提供することによって、ガスをチャンバ５１３に噴射する前に混合されてもよい。一実施形態では、第３、第４および第５のガスソース５３４Ｃ、５３４Ｄおよび５３４Ｄ’と、第３および第４のガス流コントローラ５３５Ｃおよび５３５Ｄ’とが、ガス送出ライン５３８を介して本体プレナムにガスを提供する。５４３Ｂ（他のバルブは図示せず）などのさらなるバルブが、流量コントローラからチャンバへのガスをシャットオフしてもよい。本発明の特定の実施形態を具現化する際、ソース５３４ＡはシランＳｉＨ_４ソースを備えており、ソース５３４Ｂは酸素分子Ｏ_２ソースを備えており、ソース５３４ＣはシランＳｉＨ_４ソースを備えており、ソース５３４ＤはヘリウムＨｅソースを備えており、ソース５３４Ｄ’は水素分子Ｈ_２ソースを備える。

[0055]可燃性、毒性または腐食性ガスが使用される実施形態では、堆積後にガス送出ラインに残っているガスを排除することが望ましい場合がある。これは、例えば、チャンバ５１３を送出ライン５３８Ａから隔離して、送出ライン５３８Ａを真空フォーライン（ｆｏｒｅｌｉｎｅ）５４４に換気するための、バルブ５４３Ｂなどの３方向バルブを使用して遂行されてもよい。図５Ａに示されているように、５４３Ａおよび５４３Ｃなどの他の類似のバルブが他のガス送出ラインに組み込まれてもよい。このような３方向バルブは、（３方向バルブとチャンバ間の）換気されていないガス送出ラインの容積を最小化するために、可能な限りチャンバ５１３の近くに配置されてもよい。加えて、２方向（オン−オフ）バルブ（図示せず）が質量流コントローラ（「ＭＦＣ」）とチャンバ間、あるいはガスソースとＭＦＣ間に置かれてもよい。

[0056]図５Ａを再度参照すると、チャンバ５１３はまた上部ノズル５４５および上部換気口５４６を有する。上部ノズル５４５および上部換気口５４６はガスの上部および側部の流れの独立コントロールを可能にし、これは膜均一性を改良し、かつ膜の堆積およびドーピングパラメータの微調整を可能にする。上部換気口５４６は上部ノズル５４５周辺の環状開口である。一実施形態では、第１のガスソース５３４Ａはソースガスノズル５３９および上部ノズル５４５を供給する。ソースノズルＭＦＣ５３５Ａ’は、ソースガスノズル５３９に送出されるガス量をコントロールし、上部ノズルＭＦＣ５３５Ａは、上部ガスノズル５４５に送出されるガス量をコントロールする。同様に、２つのＭＦＣ５３５Ｂおよび５３５Ｂ’は、ソース５３４Ｂなどの単一の酸素ソースから上部換気口５４６および酸化剤ガスノズル５４０の両方への酸素流をコントロールするために使用されてもよい。一部の実施形態では、酸素はいずれのサイドノズルからもチャンバには供給されない。上部ノズル５４５および上部換気口５４６に供給されたガスは、ガスをチャンバ５１３に流す前に別個に保たれてもよく、あるいはガスは、チャンバ５１３に流れる前に上部プレナム５４８で混合されてもよい。同一ガスの個別ソースが、チャンバの種々の部分に供給するために使用されてもよい。

[0057]遠隔マイクロ波生成プラズマクリーニングシステム５５０が、チャンバコンポーネントから堆積残渣物を定期的にクリーニングするために提供される。クリーニングシステムは、反応器キャビティ５５３においてクリーニングガスソース５３４Ｅ（例えば、フッ素分子、三フッ化窒素、他のフッ化炭素または同等物など）からプラズマを作成する遠隔マイクロ波生成器５５１を含む。このプラズマから生じる反応種は、アプリケーターチューブ５５５を介してクリーニングガスフィードポート５５４を通ってチャンバ５１３に搬送される。クリーニングプラズマ（例えば、キャビティ５５３およびアプリケーターチューブ５５５）を含有するために使用される材料は、プラズマによる攻撃に耐性がなければならない。所望のプラズマ種の濃度は反応器キャビティ５５３からの距離に伴って下落する場合があるため、反応器キャビティ５５３とフィードポート５５４間の距離は可能な限り短く保たれるべきである。遠隔キャビティにクリーニングプラズマを生成することによって効率的なマイクロ波生成器の使用が可能になり、またこれはイン・シトゥーに形成されたプラズマに存在する場合があるグロー放電の温度、放射または衝突にチャンバコンポーネントをさらすことはない。結果として、静電チャック５２０などの比較的影響を受けやすいコンポーネントは、イン・シトゥーのプラズマクリーニングプロセスによって必要とされる場合があるように、ダミーウェーハでカバーされたり他の方法で保護されたりする必要がない。図５Ａにおいて、プラズマクリーニングシステム５５０はチャンバ５１３の上方に配置されて示されているが、他の位置も代替的に使用可能である。

[0058]バッフル５６１は、上部ノズルを介して供給されたソースガスの流れをチャンバに方向付け、かつ遠隔生成プラズマの流れを方向付けるために上部ノズルに近接して提供されてもよい。上部ノズル５４５を介して提供されたソースガスは中央通路５６２を介してチャンバに方向付けられるのに対して、クリーニングガスフィードポート５５４を介して提供された遠隔生成プラズマ種はバッフル５６１によってチャンバ５１３の側部に方向付けられる。

[0059]当業者は、具体的なパラメータが、本発明の精神を逸脱することなく、異なる処理チャンバおよび異なる処理条件について変化しうる点を理解する。他の変形例もまた当業者には明らかである。これらの同等物および代替物が本発明の範囲に含まれることが意図されている。従って、本発明の範囲は上記実施形態に制限されるべきではないが、以下の請求項によって定義されるべきである。

従来のＲＦサイドコイルおよびヒーターアセンブリの拡大図を提供する。 図１Ａに示されている従来のＲＦサイドコイルおよびヒーターアセンブリの組み立て図を提供する。 図１Ａに示されている従来のＲＦサイドコイルおよびヒーターアセンブリの平面図を提供する。 図１Ａに示されている従来のＲＦサイドコイルおよびヒーターアセンブリにおけるヒーターの電気接続の詳細図を提供する。 図１Ｃで識別された断面での従来のＲＦサイドコイルおよびヒーターアセンブリの断面図を提供する。 本発明の実施形態を論じる際に使用される電気熱転送モデルの概略表記である。 本発明の実施形態を論じる際に使用されるサイドコイルアセンブリの一部の概略表記である。 従来のＲＦサイドコイルの一部の熱モデルのシミュレーション結果を提供する（カラー）。 本発明の特定の態様の効果を図示するための熱モデルのシミュレーション結果を提供する（カラー）。 本発明の実施形態に従ったＲＦサイドコイルが使用可能な高密度プラズマ化学気相堆積システムの一実施形態の簡略図である。 図５Ａの例示的処理システムと関連して使用可能なガスリングの簡略断面図である。

符号の説明

１００…ヒーターアセンブリ、１０２…ヒーター、１０２Ａ…第１の対、１０２Ｂ…第２の対、１０４…ＲＦコイル、１０６…フレーム、１１０…ドーム側壁、１１５…インタフェース材料、１２２Ａ、１２２Ｂ…導管、１３０…アセンブリ、２０４…ドーム、２０８…側壁、２１２…インタフェース材料、２１６…フレーム、２２０…ヒーター要素、２２８…コイル、５１０…ＨＤＰ−ＣＶＤシステム、５１３…チャンバ、５１４…ドーム、５１６…プラズマ処理領域、５１７…基板、５１８…基板サポート部材、５１９…基板受け取り部分、５２０…静電チャック、５２１…ベース部分、５２２…本体部材、５２３…ヒータープレート、５２４…冷却プレート、５２５…スロットル本体、５２６…スロットルバルブ、５２７…ゲートバルブ、５２８…ターボ分子ポンプ、５２９…上部コイル、５３０…サイドコイル、５３１Ａ…ソースＲＦ生成器、５３１Ｂ…サイドＳＲＦ生成器、５３２Ａ、５３２Ｂ…整合ネットワーク、５３２Ｃ…バイアス整合ネットワーク、５３３…ガス送出システム、５３４Ａ〜５３４Ｅ…ソース、５３５Ａ’、５３５Ｂ’…ガス流コントローラ、５３５Ｂ、５３５Ｂ’…質量流コントローラ、５３６…ガスリングプレナム、５３７…ガスリング、５３８…ガス送出ライン、５３９…ソースガスノズル、５４０…酸化剤ガスノズル、５４１…本体プレナム、５４５…上部ノズル、５４６…上部換気口、５４８…上部プレナム、５５０…プラズマクリーニングシステム、５５３…キャビティ、５５４…クリーニングガスフィードポート、５５５…アプリケーターチューブ、５５６…下部処理位置、５５７…上部ローディング位置、５６１…バッフル、５６２…中央通路、５７０…真空システム、５８０Ａ…ソースプラズマシステム、５８０Ｂ…バイアスプラズマシステム

Claims (21)

1. 処理チャンバにおいて誘導的にプラズマ生成するためのソースを提供するためのＲＦコイルアセンブリであって、
   前記処理チャンバの周縁に配置されているＲＦコイルと、
   前記処理チャンバの周縁に配置され、かつ前記ＲＦコイルを適所にサポートするように適合されているフレームと、
   前記フレームと前記処理チャンバの側壁との間に配置され、かつこれらと熱接触しているインタフェース材料であって、３．０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するインタフェース材料と、
   を備える、ＲＦコイルアセンブリ。
2. 前記インタフェース材料の前記熱伝導率が４．０Ｗ／ｍＫ以上である、請求項１に記載のＲＦコイルアセンブリ。
3. 前記インタフェース材料の前記熱伝導率が５．０Ｗ／ｍＫ以上である、請求項１に記載のＲＦコイルアセンブリ。
4. 前記インタフェース材料の前記熱伝導率が６．０Ｗ／ｍＫ以上である、請求項１に記載のＲＦコイルアセンブリ。
5. 前記インタフェース材料の前記熱伝導率が実質的に３．０〜６．０Ｗ／ｍＫである、請求項１に記載のＲＦコイルアセンブリ。
6. 液体冷却剤の流れを搬送するための、前記ＲＦコイルと熱接触して配置されている冷却剤チューブをさらに備える、請求項１に記載のＲＦコイルアセンブリ。
7. 前記処理チャンバが、前記処理チャンバ内のプラズマ処理領域の上部境界を画成するドームを備えており、
   前記ＲＦコイルおよび前記フレームが前記ドームを中心に配置されている、請求項１に記載のＲＦコイルアセンブリ。
8. 前記ＲＦコイルが、前記ドーム周辺の環状部を画成する平らな断面を有しており、
   前記フレームが、複数のフィンガによる前記環状部のカバレージの相対的面積が１５％〜４０％であるように、前記環状部の一部をカバーするように前記ドームから外側方向に延びる前記複数のフィンガを有する、請求項７に記載のＲＦコイルアセンブリ。
9. 前記複数のフィンガによる前記環状部のカバレージの前記相対的面積が２０％〜３０％である、請求項８に記載のＲＦコイルアセンブリ。
10. 前記複数のフィンガが複数のフィンガ対を備えており、このような各フィンガ対は前記ＲＦコイルの実質的に両側に配置され、また前記環状部の略同一部分をカバーしている、請求項８に記載のＲＦコイルアセンブリ。
11. 前記環状部が略円形の環状部である、請求項８に記載のＲＦコイルアセンブリ。
12. 前記フレームが、前記インタフェース材料との熱接触面積を画成する高さを有しており、前記高さが、前記平らな断面の平面に直交する前記ＲＦコイルおよびフィンガの全幅より大きい、請求項８に記載のＲＦコイルアセンブリ。
13. 前記高さが、前記ＲＦコイルおよびフィンガの前記全幅より少なくとも１０％大きい、請求項１２に記載のＲＦコイルアセンブリ。
14. 前記高さが、前記ＲＦコイルおよびフィンガの前記全幅より少なくとも２０％大きい、請求項１２に記載のＲＦコイルアセンブリ。
15. 処理チャンバにおいて誘導的にプラズマを生成するためのソースを提供するためのＲＦコイルアセンブリであって、前記処理チャンバが、前記処理チャンバ内のプラズマ処理領域の上部境界を画成するドームを備えるＲＦコイルにおいて、
    前記ドームの周縁に配置され、かつ平面内の前記ドーム周辺の環状部を画成する平らな断面を有するＲＦコイルと、
    前記ドームの周縁に配置され、かつ前記ＲＦコイルを適所にサポートするように適合されているフレームであって、複数のフィンガによる前記環状部のカバレージの相対的面積が１５％〜４０％であるように、前記環状部の一部をカバーするように前記ドームから外側方向に延びる前記複数のフィンガを有するフレームと、
    前記フレームと前記ドームの側壁間に配置され、かつこれらと熱接触しているインタフェース材料であって、３．０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有し、かつ、前記平面に直交する前記ＲＦコイルおよびフィンガの全幅より大きなフレームとの熱接触の高さを有するインタフェース材料と、
    液体冷却剤の流れを搬送するための、前記ＲＦコイルと熱接触して配置されている冷却剤チューブと、
    を備えるＲＦコイルアセンブリ。
16. 前記インタフェース材料の前記熱伝導率が実質的に３．０〜６．０Ｗ／ｍＫである、請求項１５に記載のＲＦコイルアセンブリ。
17. 前記複数のフィンガが複数のフィンガ対を備えており、このような各フィンガ対が、前記ＲＦコイルの実質的に両側に配置され、かつ前記環状部の略同一部分をカバーしている、請求項１５に記載のＲＦコイルアセンブリ。
18. 処理チャンバを画成するハウジングと、
    前記処理チャンバに動作可能に結合されている高密度プラズマ生成システムであって、
    前記処理チャンバの周縁に配置されているＲＦコイル、
    前記処理チャンバの周縁に配置され、かつ前記ＲＦコイルを適所にサポートするように適合されているフレーム、
    前記フレームと前記処理チャンバの側壁との間に配置され、かつこれらと熱接触しているインタフェース材料であって、３．０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するインタフェース材料を備える、前記高密度プラズマ生成システムと、
    基板処理中に基板を保持するように構成されている基板ホルダーと、
    前記処理チャンバにガスを導入するように構成されているガス送出システムと、
    前記処理チャンバの選択圧力を維持するための圧力コントロールシステムと、
    前記高密度プラズマ生成システム、前記ガス送出システムおよび前記圧力コントロールシステムをコントロールするためのコントローラと、
    を備える基板処理システム。
19. 前記処理チャンバが、前記処理チャンバ内のプラズマ処理領域の上部境界を画成するドームを備えており、
    前記ＲＦコイルおよび前記フレームが前記ドームを中心に配置されており、
    前記ＲＦコイルが前記ドーム周辺の環状部を画成する平らな断面を有しており、
    複数のフィンガによる前記環状部のカバレージの相対的面積が１５％〜４０％になるように、前記フレームが、前記環状部の一部をカバーするように前記ドームから外側方向に延びる前記複数のフィンガを有する、請求項１８に記載の基板処理システム。
20. 前記複数のフィンガが複数のフィンガ対を備えており、このような各フィンガ対は、前記ＲＦコイルの実質的に両側に配置され、かつ前記環状部の略同一部分をカバーしている、請求項１９に記載の基板処理システム。
21. 前記フレームが、前記インタフェース材料との熱接触面積を画成する高さを有しており、前記高さが、前記平らな断面の平面に直交する前記ＲＦコイルおよびフィンガの全幅より少なくとも１０％大きい、請求項１９に記載の基板処理システム。

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