JPH10125497A

JPH10125497A - ほぼ均一なプラズマ束を誘導するための誘導結合源

Info

Publication number: JPH10125497A
Application number: JP9152711A
Authority: JP
Inventors: John P Holland; ピー．ホーランド、ジョーン; Michael S Barnes; エス．バーンズ、マイケル
Original assignee: Lam Research Corp
Current assignee: Lam Research Corp
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 1998-05-15
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: CA2207154A1; DE69738241T2; KR980005069A; EP1608000A2; EP1204134A2; KR100558182B1; EP1239511A1; EP1608000A3; JP4540758B2; DE69738241D1; EP0813227A2; EP1204134B1; EP1204134A3; EP0813227A3

Abstract

(57)【要約】【課題】コイル内の分散高周波電流及び電圧が結合さ
れて、ほぼ均一な空間プラズマ束を被処理加工物上に発
生させる電磁界を発生できるようにしたプラズマ加工機
を提供する。【解決手段】室（１０）内で加工物被処理表面のため
の高周波真空プラズマ加工機のプラズマを励磁するコイ
ル（２４）は、半径方向に延在する複数の円弧形巻線を
備えている。密度が室（１０）及びコイル（２４）の中
心部分よりもコイル及び室の周辺部分で相当に高い磁束
を室内に発生し、それによってほぼ均一なプラズマ束が
加工物（３２）の被処理表面に入射されるように、コイ
ル（２４）、室（１０）及び加工物（３２）が配置され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波真空プラズ
マ加工機、特に励磁高周波源の波長に対応した配置で半
径方向にずれた円弧形セグメントを備えた複数巻線励磁
コイルを備えて、コイル内の分散高周波電流及び電圧が
結合されて、ほぼ均一な空間プラズマ束を被処理加工物
上に発生させる電磁界を発生できるようにしたそのよう
な加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空室の外部の装置から高周波磁界を供
給することによってプラズマ加工機内のガスを励起して
プラズマ状態にする様々な構造体が開発されている。高
周波磁界は、容量性電極を含む電界源、電子サイクロト
ン共鳴器を含む電磁界源、及びコイルを含む誘導すなわ
ち磁界源から誘導されてきた。励磁されたプラズマは、
室内の加工物との相互作用によって加工物のエッチング
またはそれへの物質の付着を行う。加工物は、平面的な
円形表面を有する半導体ウェハまたは固体誘電体、例え
ば平面パネル・ディスプレイに使用される矩形のガラス
基板または金属板にすることができる。

【０００３】加工物を誘導結合平面プラズマ（ＩＣＰ
Ｐ）で処理する加工機が、特に本発明と同一の譲受人に
譲渡されているオウグル(Ogle)の米国特許第４，９４
８，４５８号に開示されている。オウグル特許では、プ
ラズマを励磁する磁界は、処理中の加工物の平坦表面に
ほぼ平行方向に延在する単一の平面状誘電体窓上または
その付近に配置された平面コイルから誘導される。コイ
ルは、周波数が１〜１００ＭＨｚ（一般的に１３．５６
ＭＨｚ）の高周波源に応答するように接続されており、
高周波源はインピーダンス整合ネットワークによってコ
イルに接続されている。コイルは、高周波源に応答する
ように外側及び内側端子を接続した平面線形らせんとし
て構成されている。コールタス(Coultas)他の米国特許
第５，３０４，２７９号は、永久磁石を平面らせんコイ
ルと組み合わせて使用しているプラズマ閉じ込めを用い
た同様な装置を開示している。

【０００４】クオモ(Cuomo)他の米国特許第５，２７
７，７５１号及びオウグルの米国特許第５，２７７，７
５１号は、平面らせんコイルをソレノイド巻きコイルに
変更した上記加工機の変更例を開示している。ソレノイ
ド巻きコイルは、誘電マンドレル等に巻装されており、
複数のらせん状巻線を含み、その一部が誘電体窓表面に
沿って延在している。コイルの残りの部分は誘電体窓の
上方に延出している。ソレノイド巻きコイルの両端部が
高周波励磁源に接続されている。

【０００５】これらの誘導源は、コイルで発生して誘電
体窓を介して結合させた誘導磁界を振動させることによ
って誘導体窓の真空側付近のプラズマ領域内にある電子
を加熱することによってプラズマを励磁する。プラズマ
電子を加熱する誘導電流は、平面コイル内の高周波電流
で発生した高周波磁界から誘導される。磁界の空間分布
は、コイルの各巻線によって発生する磁界の合計によっ
て決まる。各巻線によって発生する磁界は、各巻線内の
高周波電流の大きさによって決まる。オウグルの’４５
８号特許に開示されているらせん構造の場合、らせんコ
イル内の高周波電流は、電力がプラズマに吸収されるリ
ング形領域を生じるように分布する。リング形領域は、
誘電体窓の真空側と接している。１．０〜１０ミリトー
ルの低圧では、リング形領域からのプラズマの拡散によ
って、室の中央部分内において室の中心線に沿って窓か
ら離れる方向にプラズマ密度のピークが生じる。１０〜
１００ミリトールの中間圧力範囲では、プラズマ内の電
子、イオン及び中性子の気相衝突によって、プラズマ帯
電粒子の環状領域の外側への大幅な拡散が阻止される。
その結果、加工物のリング形領域内のプラズマ束が非常
に高密度になるが、加工物の中心及び周辺部分では低密
度になる。従って、リングとリングの内側及び外側部分
の間に相当に大きいプラズマ束のばらつきがある。

【０００６】チェン(Chen)他の米国特許第５，２２６，
９６７号は、平面らせんコイルの中心から離れた半径方
向領域におけるプラズマ密度の低下の悪影響に注目して
いる。チェンの’９６７号特許では、平面コイルによっ
て発生してプラズマに結合した磁界の強さが室の中心線
に沿って低下する。誘電体窓の中心部分を窓の他の領域
より厚くすることによって、このように低下させてい
る。約２０ミリトールまでの圧力では、プラズマ内へ延
出している固体誘電体の厚さの増加によって、高周波電
力を吸収するリング形領域が大径化方向へ移動する。リ
ング形領域の位置の移動によって、このプラズマ発生領
域の拡散特性が変化して、被処理基板表面の直径全体に
わたって、特に基板の周辺領域で拡散が均一化する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】’９６７号特許の装置
では、誘電体窓を支持している電磁シールドが、コイル
の中心付近のプラズマ束を減少させる。このプラズマ束
密度の低下は、シールドがコイルとコイルに加えられた
高周波電流から生じた電磁界との結合を低下させるため
である。平面コイルの最大直径の巻線によって発生した
磁界は、電磁シールドと最大巻線とが互いに非常に接近
している場合、窓を支持している電磁シールド内に高周
波電流を誘発することが多い。シールドに結合された電
力は、（１）プラズマの高周波励磁の結合効率の低下、
（２）コイルの最大直径の巻線によって発生した磁界は
内側巻線ほど多くの磁束をプラズマに結合させないこと
によるリング形電力吸収領域の小径化方向への移動を引
き起こす。約２０ミリトールまでほぼ均一になるのは、
窓が最も厚いコイルの中心の下方の領域内へ帯電粒子が
拡散する結果である。しかし、圧力が約２０ミリトール
より高くなると、帯電粒子の拡散が大幅に減少するの
で、高周波励磁が小さいコイルの中心の下方のプラズマ
束が、コイルの下方の他の領域のプラズマ束よりも減少
する。従って、加工物の様々な部分でプラズマ束が不均
一になる。

【０００８】平面コイルが高周波電力をプラズマに結合
させるリング形領域は、平面らせんの内側巻線を取り除
くことによって大径化方向へ移動させることができる。
フクサワ他は、「誘導結合プラズマにおける高周波自己
バイアス特性」と題する論文（１９９３年１２月の応用
物理学のジャパニーズ・ジャーナル第３２号（１９９３
年）第６０７６〜６０７９ページ、第１部、Ｎｏ．１２
（Ｂ））において、プラズマ加工機内のガスを励起して
プラズマ状態にするための単巻線平面らせんコイルを開
示している。ここに開示されているコイルは、内寸が１
２０ｍｍ、外寸が１６０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍであ
り、真空容器の上部として機能している誘電プレートの
周辺付近に配置されている。単巻線コイルの明らかな目
的は、均一プラズマ密度の半径方向分散を行うことであ
る。しかし、フクサワ他の論文の図６に示されているよ
うに、特にプラズマエッチングに必要な１キロワット程
度の高周波励磁電力の場合、１０ミリトールの比較的低
いプラズマ加工機圧力でもプラズマ密度は特に均一では
ない。フクサワ他の論文に開示されているように単巻線
源を１キロワットで高周波励磁する場合、プラズマは室
の中心から約４．０ｃｍの位置に実質的なプラズマ密度
ピーク（７．５×１０¹¹イオンｃｍ^-3）を生じる。この
ピークは中心軸線の一方側だけに発生するので、プラズ
マの空間分布に大きな非半径方向非対称を生じる。フク
サワ他の論文に開示されている単巻線らせんは、オウグ
ルの’４５８号特許に開示されている完全らせんに較べ
て結合領域を大径化方向へ移動させる。フクサワ他の論
文の装置はさらに、完全らせんによって発生するプラズ
マ密度の空間分布の半径方向不均一性と同程度か、それ
を上回る非半径方向非対称も示す。また、単巻線コイル
は、室の周辺付近のリング形プラズマ発生領域から室の
中心へのプラズマ移動を拡散に頼っているので、このコ
イルが作動できる圧力範囲も限定される。約１０ミリト
ールの圧力では、プラズマ内の帯電粒子と非帯電粒子と
の衝突によって、室の中心領域でプラズマ密度が激しく
低下する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
れば、真空プラズマ加工機は、高周波付勢に応答して加
工機内のガスを励起してプラズマ状態にする複数の円弧
形巻線を備えたコイルを設けている。コイルは、半径方
向にずれた内側及び外側セグメントを含み、外側セグメ
ントから誘導された磁束がコイルの中心部分から誘導さ
れた磁束よりも大きくなるように構成されている。改良
型コイルから誘導された磁束の空間分布は、加工物と相
互作用するプラズマ成分の空間分布の非半径方向非対称
をほぼなくすように整えられている。コイルの磁束を空
間的に整えることによって、１〜１００ミリトールの圧
力の場合に空間的に均一なプラズマ束を励磁することが
できる。真空室は、電磁シールドに対するコイルの周辺
部分からの磁束の結合を減少させるように最適化され
る。

【００１０】コイルは、高周波電源の周波数（すなわち
波長）において送電線効果によってコイルの長さに沿っ
て大きな定在波パターンを発生することができる十分な
長さを備えている。送電線効果のため、少なくとも１つ
の高周波電流最大値が、コイルの形状長さに沿ったいず
れかの位置に存在する。各コイル・セグメントによって
発生する磁界（これはプラズマを励磁するための誘導磁
界を発生する）は、そのセグメント内に発生している高
周波電流の大きさに比例する。その結果、高周波電源に
接続された単一ループでは、コイルの高周波電流最大値
の場所に対応した位置でプラズマ密度の非半径方向最大
値が発生すると予想される。この形式の非半径方向最大
値がフクサワ他の論文のデータに見られる。複数のリン
グ・セグメントを備えたコイルの場合、プラズマ密度の
空間分布は、セグメントの配置と各セグメント内に発生
する高周波電流のレベルの両方によって決まる。オウグ
ルの’４５８号特許に開示されている多素子型らせんコ
イルの場合、磁束の空間的平均がプラズマを発生し、誘
電体窓の真空側の中心付近にリング形プラズマ発生領域
がある。らせんの一部分に発生している高周波電流最大
値によって非半径方向非対称が発生する度合いはわずか
にすぎない。

【００１１】本発明の改良式平面コイルでは、少なくと
も数対の隣接コイル巻線の異なった領域からの磁束が加
法的になるように、内側及び外側コイル・セグメントが
配置されている。これらの異なった領域は互いに隣接し
ているので、それらからの磁束が合計されて、加工物被
処理表面全体に均一なプラズマ束を発生する値に平均化
される。コイルのセグメントは、内側巻線によって発生
する磁束よりも多くの磁束が外側巻線によって発生する
ように配置されている。外側巻線に最大磁束を、内側巻
線に最小磁束を得ることによって、リング形プラズマ発
生領域の外径が延びる。これらのセグメントの各々につ
いて直径寸法を適当に選択することによって、加工物被
処理表面に拡散してそれと均一に相互作用するプラズマ
発生領域を発生する平面コイルが得られる。これらのリ
ング・セグメントの直径は、広い作動圧力範囲、一般的
に１ミリトールから１００ミリトールまでの範囲で加工
物被処理表面全体にこの均一束が発生するように調整さ
れる。

【００１２】加工物被処理表面全体に均一プラズマ束を
発生するためには、室のアスペクト比、すなわち加工物
被処理表面と誘電プレートの底部（室の上部）の間の距
離に対する円筒室の直径の比を正確に選択する必要があ
る。正確なアスペクト比であれば、室の上部のリング形
プラズマが加工物表面に拡散して、加工物被処理表面上
に空間的に均一なプラズマ束が得られる。

【００１３】このため、１つの実施例では、コイルを上
に取り付ける室の上表面を２ｃｍの均一厚さの３７．３
ｃｍ直径の円形水晶プレートの窓だけで構成する。プラ
ズマ室は、内径が３５．６ｃｍの金属壁を備えた円筒形
容器である。平面コイルの外径は約３０．５ｃｍであ
る。コイルの底面と室の上表面（水晶プレートの底面で
定められる）との間に生じる約２．５ｃｍのギャップに
よって、コイルの外側巻線内の磁束が金属室壁に大きく
結合することが避けられる。平面コイルを取り囲む金属
電磁シールド封入容器が、室壁の外径を越えた位置に設
けられて、コイルの外側巻線内の磁束がシールド封入容
器に大きく結合しないようにしている。プラズマ容器が
円筒形であることは、加工物被処理表面上での均一プラ
ズマ束の発生に役立つ。プラズマ発生領域から加工物ま
での間隔は、広範囲の作動圧力で加工物被処理表面上に
均一束が発生できるように最適化される。上記のコイル
及び室の直径の場合、誘電プレートの真空側と被処理加
工物の上表面との間の間隔が約１２ｃｍである。

【００１４】コイルの送電線効果のため、空間的に平均
化された高周波電流がコイル内に発生して、広範囲の作
動圧力で均一なプラズマ励磁を行うことができる。コイ
ルからプラズマへの容量結合の量は十分に小さいので、
加工物被処理表面上でのプラズマ束の均一性を大幅に低
下させることはない。主誘導結合プラズマ源における少
量の容量結合は、放電作用に有益であることがわかって
いる。誘電プレートを介してコイル上の高周波電圧をプ
ラズマに容量結合させることは、（１）プラズマ放電の
開始、及び（２）定常プラズマ放電の安定化に必要であ
る。これは、容量結合は、主に低エネルギの誘導放電内
に少量の高エネルギ電子を導入するからである。プラズ
マに対するコイルの結合全体を低下させることなくこの
程度の容量結合を設けることができるように、コイルの
高周波電圧空間分布が最適化される。１つの実施例で
は、容量結合の最適化が、主に容量結合ピーク（すなわ
ち、最高高周波電圧の点）がコイル中心のコイル端子に
くるようにコイルを励磁することによって行われる。こ
れらの端子は、高周波励磁源に接続されている。

【００１５】本発明の別の態様によれば、真空プラズマ
加工機は、高周波付勢に応答して加工機内のガスを励起
してプラズマ状態にする、半径方向にずれた複数の巻線
を備えたコイルを設けており、コイルによって定められ
た領域の中心部分から誘導された磁束がコイルによって
定められた他の領域から誘導された磁束よりも少なくな
るように、コイルが配置されている。従来の技術と同様
に、好ましくはコイルを加工機の外側に配置して、コイ
ルの周辺部分からガスに結合する磁束をコイルの内側部
分からガスに結合する磁束より少なくするシールドによ
って包囲する。

【００１６】一定の構造では、高周波励磁源からの高周
波電流が並列に送られる複数の並列セグメントを設けて
いる。これらのセグメントの各々は、領域の中心点の直
径方向において両側に複数の円弧形部分を備えている。
円弧形部分の各々は、領域の中心点から離れている。異
なったセグメントの空間的に隣接した部分を流れる電流
が同一方向に流れるように、セグメントが配置されて電
源に接続されている。好ましくは、セグメントを電源に
接続する共通接点は、その領域の中心部分に位置してい
る。

【００１７】本発明のさらなる態様によれば、プラズマ
で加工物を処理する装置は、プラズマを形成すると共
に、加工物を位置決めする真空室を有している。真空室
は、加工物が処理される間は少なくとも６０ミリトール
の圧力にあり、電磁エネルギを透過させる密封窓を備え
ている。室の外側に配置されたほぼ平面的なコイルが高
周波源に応答して、高周波源によって励磁されたコイル
から誘導された高周波磁界が窓を介して結合してプラズ
マを励磁する。コイルを金属シールドが取り囲んで、コ
イルからの一部のエネルギが、窓を介して結合するので
はなくシールドと結合することによって、コイルから室
の周辺にほぼ整合した室の領域に結合するエネルギが、
コイルから窓の中心にほぼ整合した室の領域に結合する
エネルギに較べて大幅に減少する傾向がある。コイル
は、プラズマを受ける加工物の表面全体にわたってプラ
ズマ束がほぼ均一になるようにプラズマを励磁できるよ
うにする、プラズマ及び加工物に対する配置及び位置を
備えている。

【００１８】１つの実施例では、コイルは、シールド付
近に少なくとも１つの周辺巻線を、また周辺巻線の内側
に少なくとも１つのさらなる巻線を備えている。コイル
は、コイルによって定められた領域の中心部分から誘導
された磁束が、中心部分より外側の領域内のコイルから
誘導された磁束より相当に少なくなるように配置されて
いる。好ましくはこの実施例では、コイルは複数の巻線
を、すべて窓の中心から離してシールドに近接させて設
けている。

【００１９】コイルは、直径方向において対向側に位置
する第１及び第２端子によって電源に接続されており、
窓の中心から離れてシールドに近接した位置に２つの巻
線（すなわち第１及び第２巻線）だけを備えている。１
つの実施例では、巻線は、窓の中心に対して同心状の円
形パターンになっている。第１及び第２巻線の各々は、
近接した第１及び第２端部を備えている。第１及び第２
巻線の第１端部は、それぞれ第１及び第２端子に接続さ
れている一方、第１及び第２巻線の第２端部は互いに電
気接続されている。

【００２０】同心状巻線の１つが周辺巻線であり、別の
１つが他のすべての巻線の内側にある。各巻線は近接し
た第１及び第２端部を備えており、周辺巻線の第１端部
が第１端子に位置し、他のすべての巻線より内側の巻線
の第１端部が第２端子に位置している。周辺巻線の第２
端部をそれに隣接した内側の巻線の端部に接続し、他の
すべての巻線より内側の巻線の第２端部をそれに隣接し
た巻線の端部に接続するようにして、巻線のその他の端
部を互いに接続することによって、巻線が互いに直列に
接続されている。

【００２１】場合によっては、最大電流の領域における
プラズマに対する電磁界結合係数が最小電流の領域にお
けるものよりも低くなるように、コイルを配置する。こ
れは、最大電流の領域における自己インダクタンスを最
小電流の領域よりも低くすることによって行うことがで
きる。あるいは、最大電流の領域における加工物からの
距離が最小電流の領域よりも長くなるようにコイルを配
置する。すなわち、最小電流の領域よりも最大電流の領
域が加工物の平面から上方に高くなるようにコイルを配
置する。

【００２２】本発明の上記及びさらなる特徴及び利点
は、添付の図面を参照した特定の実施例に関する以下の
詳細な説明から明らかになるであろう。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１を参照しながら説明すると、
半導体、誘電体または金属基板のエッチングまたは基板
への分子の付着を行うために使用することができるプラ
ズマ加工機は、接地された金属壁１２と、金属の底端部
壁１４と、中心から周辺部まで同一厚さの誘電体窓構造
体１９で構成された円形の上部プレート構造体１８とを
備えた円筒形の真空室１０を備えている。真空室１０は
従来のガスケット（図示せず）によって密封されてい
る。

【００２４】励磁されてプラズマ状態になることができ
る適当なガスが、ガス供給源（図示せず）から側壁１２
のポート２０を介して室１０内へ導入される。室の内部
は、側壁１２のポート２２に接続された真空ポンプ（図
示せず）によって１〜１００ミリトールの範囲で変更可
能な圧力で真空状態に維持されている。あるいは、ポー
ト２２を端部プレート１４に配置してもよい。室内のガ
スは、適当な電源によって空間的に均一なプラズマ状態
に励磁される。電源は、一般的に窓１９のすぐ上に取り
付けられて高周波電源２６によってインピーダンス整合
ネットワーク２８を介して励磁されるほぼ平面的なコイ
ル２４を備えている。一般的に、高周波電源２６の周波
数は１３．５６ＭＨｚである。加工物３２が、室１０内
において窓１９の表面に平行な基板プラテン３０の表面
に固定される。加工物３２は、直流電源（図示せず）に
よって与えられる直流電位を利用して基板プラテン３０
の表面に静電気で固定される。

【００２５】平面コイル２４を取り囲んで上端部プレー
ト１８の上方へ金属管すなわち缶状のシールド３４が延
在して、コイル２４内に発生した磁界を周囲環境から電
磁的デカップリングしている。図２の（Ａ）及び（Ｂ）
の実施例では、シールド３４とコイル２４の周辺領域と
の間の距離が、コイル２４の周辺領域で発生した磁界の
シールド３４による著しい吸収を防止することができる
長さになっている。

【００２６】円筒形の室１０の直径は、コイル２４の周
辺領域で発生した磁界の室壁１２による吸収を防止する
ことができる大きさである。誘電体窓構造体１９の直径
が室１０の直径よりも大きいため、室１０の上表面全体
が誘電体窓構造体１９で構成されている。加工物３２の
被処理表面と誘電体窓構造体１９の下表面との間の距離
は、加工物の露出被処理表面上に得られるプラズマが最
も均一になるように選択される。図２の（Ａ）及び
（Ｂ）に示されている本発明の好適な実施例では、加工
物の被処理表面と誘電体窓の下表面との間の距離が室１
０の直径の約０．３〜０．４倍になっている。

【００２７】高周波電源２６の周波数と、電源に接続さ
れた端部端子間の平面コイル２４の長さは、高周波送電
線理論を用いてコイル内に発生する高周波電圧及び電流
の作用を推定できるように定められる。平面コイルの各
小セクションはその周囲の誘電体との組み合わせで、プ
ラズマに対してゼロ以外の有限キャパシタンスを有する
ので、送電線効果が平面コイル内に発生する。各コイル
・セクションは、コイルの長さ方向の分散インダクタン
ス及び分散キャパシタンスによって表される電気装置を
形成する。平面コイルによって形成された送電線の特性
インピーダンスは、平面コイルを形成している導電材料
の断面の寸法及び形、すなわち形状と共に、窓の材料の
誘電定数及び厚さによって決まる。

【００２８】平面コイルが送電線として作用することに
よって、コイルの長さ方向に定在波パターンが発生し、
これによってコイルの長さ方向に高周波電圧及び電流の
大きさにばらつきが生じる。コイルによって発生した磁
束がこれらの高周波電流の大きさに依存している結果、
コイルの様々な部分の下側の室１０の様々な部分に発生
するプラズマの量が異なる。その結果、平面コイルを使
用して均一なプラズマを誘導するためには、コイルの各
部分に流れる高周波電流の大きさのばらつきを空間的に
平均化する必要がある。コイルの様々な部分のこれらの
異なった電流値を空間的に平均化することによって、特
にコイル２４の周辺付近のコイル・セグメントの高周波
電流領域でプラズマ密度が非半径方向に非対称になるの
を防止することができる。平面コイル２４内の高周波電
流の送電線作用によって、中心のコイル・セグメントよ
りも周辺コイル・セグメントによって発生する磁束の量
が増加する。この結果は、最大高周波電流の領域が周辺
コイル・セグメントに位置するようにコイル２４を高周
波で励磁することによって得られる。

【００２９】図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示されている好
適な実施例では、平面コイル２４はほぼ半円形の内側ル
ープ４０及び４２と、ほぼ円形の周辺セグメント４６及
び４８と、ほぼ円形の中間セグメント４４とを備えてい
る。ループ４０及び４２は、コイル２４の半巻き部分を
形成するが、ループ４４、４６及び４８の各々は、ほぼ
完全な１巻き部分を形成しており、１巻き及び半巻き部
分は互いに直列に接続されている。すべてのセグメント
４０、４２、４４、４６及び４８は、室１０の中心軸線
に一致した中央のコイル軸線５０と同軸的である。コイ
ル２４の中央部分の両励磁端子５２及び５４は、それぞ
れリード線５６で整合ネットワーク２８を介して高周波
電源２６の両端子に、リード線５８でコンデンサ８０の
一方の電極を接続されており、コンデンサの他方の電極
は接地されている。セグメント４０の端子５２の反対側
の端部の端子６０を導電性ストラップ６４が外側ループ
・セグメント４８の端部端子６６に接続しており、この
導電性ストラップ６４は、コイル２４の平面よりわずか
に上方の領域に配置されて、その下方に延在しているい
ずれのコイル・セグメントとも接触していないので、こ
のストラップは、端子６０及び６６を除いてコイル２４
から電気的に絶縁されている。セグメント４８は、端子
６６から３６０°の位置よりわずかに手前に第２端子６
８を備えている。端子６８は、ストラップ７２を介して
ループ・セグメント４６の端子７０に接続されている。
ループ４６は、約３６０°の角度範囲を有しており、ス
トラップ７８を介してループ４４の端子７６に接続され
た第２端部端子７４を備えている。ループ４４は、約３
６０°の角度範囲を有しており、ストラップ８２を介し
てセグメント４２の端子５４の反対側の端部端子６２に
接続された第２端部端子８０を備えている。

【００３０】ほぼ円形のループ・セグメント４４、４６
及び４８の寸法は、電源２６によってコイル２４に供給
される高周波電圧及び電流の波長と、加工物の寸法とに
よって決定される。コイル内の高周波の波長は、自由空
間波長の一定の割合（一般的に０．５〜０．７）であ
る。コイル２４の好適な実施例では、加工物３２の直径
が円形ループ４６の直径より小さいが、円形ループ４４
の直径より大きい。好適な実施例では、最外側ループ・
セグメント４８の直径は、コイル内の高周波電圧及び電
流の波長の約０．０２４８倍である。ループ・セグメン
ト４６の直径はこの波長の約０．０２０７倍であり、ル
ープ・セグメント４４の直径はこの波長の約０．０１４
６倍である。半円形のリング・セグメント４０及び４２
の同一半径は、波長の約０．００４１３倍である。ルー
プ・セグメント４８、４６、４４、４０及び４２の有効
送電線長さは、それぞれコイル内の高周波電流の波長の
約０．０７８倍、０．０６５倍、０．０４６倍、０．０
１３倍及び０．０１３倍であるため、コイルの全長は波
長の約０．２２倍である。

【００３１】ｊ＝（−１）^1/2、ｆが高周波電源２６の
周波数、Ｃがコンデンサ８０のキャパシタンスである
時、容量性インピーダンスＺ_cap＝１／（ｊ２πｆＣ）
であるコンデンサ８０が移相すると、コイル２４の全長
にわたって電圧及び電流分布位置が移動する。コイルが
加工物３２の被処理表面上に均一なプラズマ束を与える
高周波電界及び磁界を発生するように、電圧及び電流分
布をコイル２４内で移動させる。好適な実施例では、コ
イル端子５４における波高値高周波電流が最小で、コイ
ル端子５２における波高値高周波電流に等しくなるよう
にコンデンサ８０の値を選択することによって、コイル
２４の電圧及び電流を分散させる。この条件では、コイ
ルは端子５２及び５４で逆の極性の最大波高値高周波電
圧となり、コイルの最大高周波電流が導電性ストラップ
７２付近に発生する。コイル内の高周波電圧及び電流の
分布は次式のように概算される。

【００３２】Ｖ_pkpk（ｘ）＝Ｖ^o _pkpkｃｏｓ［β（ｘ＋ｘ^o）］（１）Ｉ_pkpk（ｘ）＝Ｉ^o _pkpkｓｉｎ［β（ｘ＋ｘ^o）］（２）但し、ｘは、コイルの入力端子５４から測定した直線距
離、βは、高周波電源２６の角周波数（すなわち２π
ｆ）を光の速度ｃで割った値、ｘ^oは、コンデンサ８０
の値で決定されるゼロからのオフセット、Ｖ^o _pkpk及び
Ｉ^o _pkpkは、それぞれコイルに加えられた最大高周波波
高値電圧及び電流である。コイルの好適な実施例では、
コンデンサ８０の値は、ｘ^oがコイルを流れる高周波電
流の波長（λ＝ｃ／ｆ）の約０．１５〜０．１６倍にな
るように選択される。コイル２４の好適な実施例の場合
の高周波電圧及び電流の計算値及び測定値の分布が、コ
イルの長さの関数としてそれぞれ図５Ａ及び図５Ｂに示
されている。

【００３３】コイルの周辺セグメントの波高値高周波電
流の方が中心セグメントの波高値電流より大きいため、
コイル２４の周辺領域で発生する磁束の方がコイルの中
心領域で発生する磁束よりも大きい。好適な実施例で
は、波高値高周波電流の最大振幅は、ほぼ円形のループ
・セグメント４６で発生する。隣接のループ・セグメン
ト４４及び４８とループ・セグメント４６の波高値高周
波電流の振幅、及びループ・セグメント４４、４６、４
８の互いの間隔は、これらの３ループ・セグメントから
の磁束が空間内で結合して、窓１９の真下でループ・セ
グメント４６及び４８間から中間セグメント４４及び内
側セグメント４０、４２間まで延在する比較的広い環状
領域にわたって最大値を有する合計磁束密度が得られる
ように定められる。合計磁束はまた、角座標θの関数と
して比較的一定である。

【００３４】角座標θは、室１０の中心軸線を中心にし
た点線１００から反時計回り方向への空間的角変位を表
す。端子６０、８０、７４及び６８は、線１００の一方
側でそれから等角距離に位置しているのに対して、端子
６２、７６、７０及び６６は、線１００の他方側でそれ
から等角距離に位置している。従って、例えばコイル・
セグメント４８は、θ＝０°よりわずかに大きい角度θ
からθ＝３６０°よりわずかに小さい角度θ₂までの３
６０°よりわずかに小さい空間的角度範囲を備えてい
る。端子５２及び５４は、それぞれ１８０°よりわずか
に大きい角度θ₃及び小さい角度θ₄に位置している。特
定座標値θに沿って一定である空間平均化磁束は、θに
沿って半径方向に対称的なプラズマを与える。２つのほ
ぼ半円形の同一半径のセグメント４０及び４２内の波高
値高周波電流の振幅は、他のセグメントの電流の振幅よ
りも相当に小さい。セグメント４０及び４２は、その他
のセグメント４４、４６及び４８から誘導された磁束と
空間的に平均化される十分な磁束を誘導するので、室の
直径にわたって加工物３２の被処理表面の高さにほぼ均
一なプラズマ束が発生する。各セグメント内の波高値高
周波電流の振幅が角距離θの関数として図６にグラフ表
示されている。

【００３５】図６からわかるように、コイル２４の高周
波波高値電流の最高値は、（１）ループ・セグメント４
６全体、（２）ループ・セグメント４８の端子６８（セ
グメント４８がストラップ７２を介してセグメント４６
に接続される位置）からθ＝１８０°よりわずかに小さ
い角度θ₄までの部分、すなわち１８０°を幾分超える
角度範囲の部分、（３）ループ・セグメント４４の端子
７６（セグメント４４がストラップ７８を介してセグメ
ント４６に接続される位置）から角度θ₄までの部分、
すなわち１８０°より幾分狭い角度範囲の部分である。
最低電流は、端子５２及び５４（そこでは同じ）の位置
と、内側ループ４０及び４２に沿った位置である。この
電流分布のため、コイル２４の内側ループ・セグメント
４０及び４２から誘導された磁束は、外側ループ部分４
６及び４８からの磁束より相当に小さくなり、加工物上
に均一なプラズマ束を与えるのに役立つ。

【００３６】平面コイル２４の様々な部分間（例えばル
ープ・セグメント４６及び４８の同一角座標位置θ_iに
ある部分間）に発生する電圧とプラズマとの静電（すな
わち容量）結合が、発生プラズマ束の均一性に影響を与
えることがわかっている。これらの電圧とプラズマとの
容量結合は、コイル・セグメントに発生する波高値電圧
の大きさと共に、コイルをプラズマから隔てる窓１９の
厚さ及び誘電材料によって決まる。コイルの好適な実施
例では、端子５２及び５４に最高の高周波波高値電圧を
発生させることによって、高周波電圧で発生した容量性
電流の影響を最小にしている。コイル２４の形状と、コ
イルに直列に接続されたコンデンサ８０の値の適切な選
択によって、そのような結果が得られる。同一長さで同
一半径の内側半円形セグメント４０及び４２は、それら
の端部の端子５２及び５４が線１００の直径方向におい
て両側に位置するように向きが定められている。端子５
２及び５４をこれらの場所に配置することによって、こ
れらの高い高周波波高値電圧点の効果が最小になる。こ
れは、いつでも端子５２及び５４における電圧は振幅が
ほぼ互いに同一であるが、逆の極性であるためである。
このため、２つの逆極性電圧の効果がプラズマ内でほぼ
相殺される。コイルによって発生した磁界をプラズマに
十分に結合させながら、コイル２４の様々な部分間の高
周波電圧とプラズマとの静電結合を最小に抑えるため、
誘電体窓１９を水晶にして、厚さをほぼ０．８インチに
するのが好ましい。

【００３７】平面コイル２４を高周波励磁することによ
って、基板３２の全体にわたって、多くの場合にディス
ク形になる比較的均一な束のほぼ平面的なプラズマが発
生する。形状に関係なく、基板３２の外縁部寸法をプラ
ズマ加工機室１０の内部寸法よりわずかだけ小さくす
る。コイル２４は、基板３２の被処理表面に入射するプ
ラズマ束の密度が基板全体の平均プラズマ密度の±２．
５％以内になるように構成される。コイル２４の中心部
分の磁束がコイルの周辺及び中間部分から誘導される磁
束よりも小さいため、この均一性が得られる。コイル２
４の形状及び高周波励磁方法によって、１〜１００ミリ
トールの圧力範囲内で基板３２の被処理表面上に均一な
プラズマ束が得られる。

【００３８】図４は、プラズマ加工機室１０の好適な実
施例について、２．０〜３０．０ミリトールの範囲内の
様々な圧力において２００ｍｍ直径のディスク形基板の
表面の上方１．０ｃｍで測定した測定イオン電流均一性
を示すグラフである。図３からわかるように、基板全体
の平均プラズマ密度の±２．５％以内のプラズマ密度均
一性がある。図３は、２００ｍｍウェハ半導体を平面コ
イル２４の上記の好適な実施例を用いて１５ミリトール
でエッチングした場合のエッチング速度の空間的ばらつ
きを示す上面図である。図３からわかるように、基板は
２．３％程度の均一性でエッチングされている。

【００３９】図７〜図１３、及び図１６の実施例では、
窓１８、コイル２４及びシールド３４は、コイル及びシ
ールドの直径が図２Ａ及び図２Ｂの実施例の場合よりも
互いに近くなり、コイルから、特にコイルの周辺領域か
ら誘導された高周波エネルギの多くをシールドが吸収す
るように構成されている。図７〜図１３、及び図１６の
各実施例では、コイルの少なくとも一方の端子がリアク
タンスに接続されている。方程式（１）及び（２）を満
たしてコイル長さに沿って少なくとも１つの電流最大値
を発生するように、リアクタンスが選択され、コイル長
さが定められる。

【００４０】このため、コイル２４の周辺部分から室１
０内のシールド３４寄りで側壁１２に近いガスに結合す
る磁束の量が、室１０のその他のガスに結合する磁束よ
りも少なくなる傾向がある。従って、室１０の内側部分
のガスは、室の周辺部分のプラズマ束よりも相当に大き
い束のプラズマになるように励起される傾向がある。室
１０の周辺及び加工物３２の周辺付近のプラズマ束が、
室及び基板の中心の方のプラズマ束よりも相当に小さく
なる傾向がある。従って、基板のエッチング及び基板へ
の物質の付着は、基板の中央部分がその周辺部分よりも
大きくなる傾向がある。これは特に、室１０の高圧真空
作動、すなわち１５〜６０ミリトールの圧力で作動する
時に言える。

【００４１】図７〜図１３、及び図１６の実施例によれ
ば、平面コイル２４の高周波励磁から得られる平面プラ
ズマは、プラズマ加工機室１０の内部寸法よりも縁部寸
法が幾分小さい基板３２の露出被処理表面の全体にわた
って比較的均一である。図７〜図１３及び図１６の実施
例では、コイル２４は、基板に入射するプラズマの密度
が基板の被処理表面全体で平均プラズマ束密度の約±
２．５％以内になるように構成される。図７〜図１３及
び図１６の各コイルにおいてコイル２４の中心部分の磁
束を従来技術よりも減少させ、それによって中心部分の
磁束をコイルの周辺及び中間部分から誘導される磁束よ
りも小さくすることによって、この均一性が得られる。
コイルの中心部分の磁束を最小にすることによって、基
板全体にわたるプラズマ束がほぼ一定に保持される。図
７〜図１６の実施例の平面コイル２４は、プラズマ・ホ
ット・スポットが発生しやすいコイル部分から誘導され
る磁束が最小になるように構成されている。

【００４２】図７は、２つの電気的に並列なセグメント
１１０及び１１２をそれぞれリード線１１４及び１１６
によってリード線５６を介して端子５２に接続されてい
る形式の平面コイル２４の上面図である。リード線１１
４及び１１６の接続は、これらのリード線内の電流が室
１０内のプラズマにほとんど影響しないように行われ
る。そのような結果は、リード線５６、１１４及び１１
６を窓１９及びコイルの平面に直交する方向に延在する
ように配置するか、リード線１１４及び１１６をコイル
の平面に平行となるが、コイルとリード線との間に金属
ディスク１１８を介在させることによってコイルから電
気的及び磁気的に絶縁されるように配置することによっ
て達成することができる。それぞれコイル及びリード線
に接触したディスク１１８の両側の平面は、誘電被膜
（図示せず）で被覆されている。リード線５６は、誘電
被覆金属ディスク１１８の中心位置の端子に接続されて
いる。

【００４３】コイル・セグメント１１０及び１１２の各
々は、それぞれ円弧範囲が約１７５°で半径が異なった
ほぼ半円形の３つの直列接続コイル部分を備えている。
３つの半円形部分は、幾分円周方向に傾いた半径方向に
延在する２つの直線状リード線で互いに接続されてい
る。このため、コイル・セグメント１１０は、円周方向
に傾いた半径方向に延在する直線状リード線１２４及び
１２５で互いに接続されている、軸線１２０からの半径
がそれぞれＲ₁、Ｒ₂及びＲ₃のコイル部分１２１、１２
２及び１２３を備えている。コイル部分１２１及び１２
３は、基材の中心軸線１２０の同じ第１側に位置してお
り、コイル部分１２２は軸線の直径方向の反対の第２側
に位置している。同様であるが逆に、コイル・セグメン
ト１１２は、円周方向に傾いた半径方向に延在する直線
状リード線１３０及び１３１で互いに接続されている、
軸線１２０からの半径がそれぞれＲ₁、Ｒ₂及びＲ₃のコ
イル部分１２７、１２８及び１２９を備えている。コイ
ル部分１２８は直径方向においてコイル部分１２７及び
１２９の反対側に位置しており、これらのコイル部分１
２７及び１２９は軸線１２０のコイル部分１２２と同じ
側にある。コイル部分１２１及び１２７の共通半径Ｒ₁
は、ディスク１１８の半径よりわずかに大きいため、半
円形コイル部分１２１及び１２７からの磁束が室１０内
へ効果的に結合する。半径Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃の値は、室
１０内のプラズマで処理する基材の半径に対応させる。
例えば、半径が１０ｃｍの円形基板を加工する場合、Ｒ
₁、Ｒ₂及びＲ₃の値は７．５ｃｍ、１０ｃｍ及び１２．
５ｃｍ程度である。

【００４４】中心軸線１２０の特定側のほぼ半円形部分
１２１〜１２３及び１２７〜１２９の各々の端部点はほ
ぼ整合しており、円周方向に傾いた半径方向に延在する
直線状のリード線１２４、１２５、１２９及び１３０に
接続されている。コイル部分１２１〜１３０は、電流が
軸線１２０の一方側のコイル部分を同じ第１方向に、軸
線の反対側のコイル部分を反対の第２方向に流れるよう
に空間的配置されている。外側すなわち周辺コイル部分
１２３及び１２８の端部は、それぞれ適当な可変インピ
ーダンス１３２及び１３４を介してリード線５８に接続
された端子に接続されている。図示の実施例では、イン
ピーダンス１３２及び１３４が、それぞれ抵抗１３３及
び１３５に直列に接続されたコンデンサ１３１及び１３
３として構成されているが、誘導性インピーダンスを用
いることもできる。インピーダンス１３２及び１３４の
値が、コイルの２部分１２１〜１２３及び１２７〜１２
９内に発生する高周波定在波の位置を設定する。コイル
の端部点に発生する高周波電流の大きさは、インピーダ
ンス１３２及び１３４の形式及び値を適当に調節するこ
とによって同一値に設定されることが多い。

【００４５】並列のコイル・セグメント１１０及び１１
２の送電線特性のため、これらのセグメント内に電流及
び電圧の最大値及び最小値がある。電流最大値は、外側
コイル部分１２３及び１２９内で互いに直径方向に向き
合っており、コイル・セグメント１１０及び１１２の端
部点から約３０空間度にある。（１）電流最大値が金属
缶３４に最も接近したコイル部分内に発生すること、
（２）軸線１２０の特定側のコイル部分内を同一方向に
流れる電流から生じるコイル部分からの磁束の加法的効
果、及び（３）コイルによって定められた領域の中心に
最小磁束が存在し、この磁束は室１０内の窓のすぐ下側
でガスに結合されるようにＲ₁の値が定められているた
め、室１０内の窓のすぐ下側のガスに結合する磁束は、
室の周辺よりも室の中心で低くなる。窓１９のすぐ下側
では、室の中間部分と周辺部分との間の磁束が比較的均
一である。従って、窓１９のすぐ下側のプラズマ束に
は、室の周辺部分の窓のすぐ下側のプラズマ束よりも小
さくなる傾向がある。プラズマ束は、窓１９から離れた
領域では室の中心に向かって拡散し、基板３２の露出し
た被処理表面全体で比較的均一になる。

【００４６】図７と同様であるが、３つの並列コイル・
セグメント１３１、１３２及び１３３を設けた別の並列
コイル配置が図８に示されており、各セグメントの一端
部はリード線５６に接続された端子に接続され、第２端
部は可変インピーダンス１３７を介してリード線５８で
端子５４に接続されている。各インピーダンス１３７
は、図７のインピーダンス１３２及び１３４と同様であ
って、それらと同じ機能を実行するように調整されてい
る。コイル・セグメント１３１〜１３３の各々は、第
１、第２及び第３の円弧形整合部分を備えており、その
各々は１２０°よりわずかに小さい、すなわち約１１７
°の円弧範囲であって、円周方向に傾いて半径方向に延
出した２つの直線部分を備えている。第１、第２及び第
３の円弧形部分は、半径がそれぞれＲ₁、Ｒ₂及びＲ₃で
ある。コイル・セグメント１３１〜１３３は、高周波電
流が整合円弧形部分を同一方向に流れることによって被
処理基材上に加法的磁束関係及びプラズマ束の均一性が
得られるように配置されている。コイル・セグメント１
３１〜１３３内の電流最大値は、コイル・セグメントの
端部点から約３０空間度の半径Ｒ₃の部分に生じる。こ
のため、半径Ｒ₃のコイル・セグメント内の磁束が最大
であり、金属缶３４が室１０内に結合する磁束を減少さ
せようとする傾向を抑える。

【００４７】図９に示されている好適な並列構造は、４
つのコイル・セグメント１４１〜１４４を備えており、
それぞれがリード線５６に接続された端子に接続されて
いると共に、可変インピーダンス１４５を介してリード
線５８に接続された端子に接続されており、各インピー
ダンス１４５は図７のインピーダンス１３２及び１３４
と同じ機能を実行するように調整されている。コイル・
セグメント１４１〜１４４の各々は、４つのコイル部分
を備えている。各コイル部分は、円弧範囲が約９０°で
あって、値が順次大きくなる異なった半径Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ
₆を備えている。半径Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆のコイル部分は、円
周方向に傾いてほぼ半径方向に延在する直線状のコイル
部分で互いに接続されており、個々のコイル・セグメン
トにおいてこれらは互いに９０°ずれている。コイル・
セグメント１４１〜１４４では、個々のコイル・セグメ
ントの円弧形部分を連結する円周方向に傾いた半径方向
の直線セグメントが、それらの長手方向軸線が互いに平
行になるように整合している。

【００４８】コイル・セグメント１４１〜１４４の配
置、及びそれらとリード線５６及び５８に接続された端
子との接続は、軸線１２０に対して同一象限内にあるこ
れらのコイル・セグメントを流れる電流が同一方向にな
るように行われる。半径Ｒ₄は、セグメント１４１〜１
４４の円弧形部分を流れる電流から生じる磁束が互いに
相殺する傾向を持つように選択される。これによって、
コイルによって定められた領域の中心に誘導される磁束
が比較的小さくなる。しかし、半径Ｒ₅、Ｒ₆及びＲ
₇は、コイル・セグメント１４２〜１４４の同一象限の
隣接部分を流れる電流から生じる磁束が加算されて、室
１０の周辺部の磁界に対する缶３４の影響を抑えること
ができるように選択される。このため、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆
及びＲ₇の値は、２０ｃｍ半径の基板の場合にそれぞれ
３０ｃｍ、２５ｃｍ、１５ｃｍ及び４ｃｍであることが
好ましい。電流最大値は、コイル・セグメント１４１〜
１４４の半径Ｒ₇の外側すなわち周辺部分の、各コイル
・セグメントの端部から約３０空間度の位置に発生す
る。

【００４９】さらなる変更例の上面図が図１０に示され
ており、これでは、外側コイル・セグメント１５１がリ
ード線５６に接続された端子に接続され、またリード線
５８に接続された接地端子に可変インピーダンス１５４
で接続された２つの並列コイル・セグメント１５２及び
１５３と電気的に直列に接続されている。各インピーダ
ンス１５４は、図７に関連して説明したインピーダンス
１３２及び１３４と同様に構成されて、それらと同じ機
能を実行するように調整されている。コイル・セグメン
ト１５１〜１５３の各々は、円弧範囲が３６０°よりわ
ずかに小さく、値が順次小さくなる異なった半径Ｒ₈、
Ｒ₉及びＲ₁₀を備えており、１つの好適な実施例では、
２５ｃｍ半径の基板の場合の半径Ｒ₈、Ｒ₉及びＲ₁₀がそ
れぞれ約２６．７ｃｍ、２５ｃｍ及び２４ｃｍである。
コイル・セグメント１５１の端子５６の反対側の端部点
１５６が、中心の軸方向端子１５８に接続されており、
この端子１５８は半径方向のリード線１５９及び１６０
でコイル・セグメント１５２及び１５３の端部点１６１
及び１６２に接続されている。リード線１５７及び１５
８を流れる電流から生じる磁束は、図７で説明したよう
な絶縁金属ディスクによって室１０内のガスから遮蔽さ
れている。

【００５０】コイル・セグメント１５１〜１５３の隣接
部分内の瞬時電流は同一方向に流れ、これらの電流から
生じる磁束は加法的である。缶３４の磁束減衰特性に打
ち勝つため、コイル・セグメント１５１内の電流の値
は、コイル部分１５２及び１５３の各々を流れる個別電
流の２倍である。図１０のコイルで誘導される磁束は、
コイルの中心で最小値になる。コイルの中心のリード線
１５８よりも缶３４の方に相当に近いコイル・セグメン
ト１５１〜１５３を流れる電流から生じる磁束の結合加
法的効果のため、室内のプラズマ束が比較的一定にな
る。

【００５１】図１１は、本発明のさらなる変更例の上面
図であり、平面コイル２４は２つの円形セグメント１６
０、１６２を備えており、それぞれ円弧範囲が３６０°
よりわずかに小さく、室１０及び被処理基板の中心を通
る共通の中心軸線１６４からの比較的大きい半径がＲ₁₁
及びＲ₁₂である。コイル・セグメント１６０及び１６２
は、それぞれリード線５６及び５８に接続された端部端
子１６６及び１６８を備えている。コイル・セグメント
１６０及び１６２の他方の端部は、円周方向に傾いた半
径方向の直線状リード線１７０によって互いに接続され
ている。半径Ｒ₁₁は被処理基板の半径よりわずかに大き
く、Ｒ₁₂はそれよりわずかに小さくなっている。

【００５２】コイル・セグメント１６０及び１６２は、
これらの２つのコイル・セグメントの隣接した扇形部分
を流れる電流が同一方向に流れて、室１０内のガスと相
互作用する加法的磁束を与えるように配置されている。
セグメント１６０及び１６２によって形成されたコイル
は、１つの円形コイルであると見なされる。半径Ｒ₁₂の
値を十分に大きくして、軸線１６４の両側で対向方向に
流れる電流が発生する磁束を互いに十分に離すことによ
って、大きな相殺効果を避ける一方、コイルの中心の磁
束が外側コイル・セグメント１６２によって定められる
領域の他のいずれの部分よりも小さくなるようにするこ
とができる。一般的に、これらの結果を得るためのＲ₁₁
の最小値は５ｃｍである。コイル・セグメント１６０及
び１６２で発生した合計磁束は、缶３４が磁束の周辺部
分を減衰させようとする傾向を抑えるのに十分な大きさ
である。セグメント１６０及び１６２によって形成され
たコイルの中空性のため、それらを流れる電流から生じ
る磁束は、プラズマ束を被処理表面の直径全体にわたっ
て比較的均一することができる。

【００５３】図１２は、３つの円形セグメント１７１、
１７２及び１７３を用いたさらなる中空コイルの実施例
の上面図であり、これらのセグメントは室１０及び被処
理基板３２の中心に一致した中心軸線１７４からそれぞ
れ半径方向距離Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅だけ離れている。
Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅の値は順次小さくなり、最小半径のＲ
₁₅は５ｃｍである。一般的に、被処理基板３２の半径は
ほぼＲ₁₄（すなわちＲ₁₃とＲ₁₅の間）であるため、コイ
ル・セグメント１７２は被処理基板の外周にほぼ一致す
るが、コイル・セグメント１７１及び１７３は、被処理
基板の外周のそれぞれ外側及び内側に位置している。

【００５４】コイル・セグメント１７１及び１７３は、
それぞれリード線５６及び５８に接続された端部端子１
７５及び１７６を備えている。コイル・セグメント１７
１及び１７３の端部端子１７５及び１７６の反対側の端
部は、それぞれ円周方向に傾いた半径方向の直線リード
線１７７及び１７８によってコイル・セグメント１７２
の端部に接続されている。

【００５５】電流はコイル・セグメント１７１、１７２
及び１７３の隣接扇形部分内を同一方向に流れるので、
これらのコイル・セグメントから誘導された磁束は加法
的で、缶３４の効果を抑えることができ、被処理基板上
に比較的均一なプラズマ磁束を与える。これによって得
られた磁界は、軸線１７４上及びその付近が最小値とな
り、コイル・セグメント１７２付近がピーク値になる。
中空コイルの中心と磁束がピーク値になるコイル・セグ
メント１７２の下側との間の磁束の変動は、被処理基板
上のプラズマ束がほぼ±２．５％で一定になるように定
められる。

【００５６】図７〜図１２の実施例のすべてにおいて円
周方向に傾いた半径方向に延在したリード線は、半径方
向だけではなくこれらの両方向に延在しているが、半径
方向のリード線にすると、比較的大きい高周波電流（例
えば１０台のアンペア）を搬送する導体に直角の曲がり
が必要になるためである。図７〜図１２のコイルに直角
の曲がりを設けることは、そのような曲がりから生じる
高周波磁界の性質の点から不都合である。直角の曲がり
は、高周波電流路に非常に急激な変化を生じる。急激な
電流路の変化は、大きな磁界を発生しやすく、これは室
１０内の磁界及びプラズマ束の均一性に悪影響を与える
であろう。

【００５７】図１３は、３巻きの等辺らせんとして構成
された中空コイル１８０の上面図であり、最小半径の内
側端部端子１８２は軸線１８１からかなり離れている。
軸線１８１は、室１０及び被処理加工物の共通軸線と一
致している。コイル１８０の３巻きは、中心軸線１８１
からの平均半径がＲ₁₃、Ｒ₁₄及びＲ₁₅であって、Ｒ₁₄が
基板の半径とほぼ同じであり、Ｒ₁₃はＲ₁₄より幾分小さ
く、Ｒ₁₅はそれより幾分大きい。らせんコイル１８０の
端部端子１８２及び１８３は、それぞれリード線５６及
び５８に接続されている。端部端子１８２は、Ｒ₁₃より
わずかに少ない量だけ中心軸線１８１から半径方向にず
れている一方、端部端子１８３は、Ｒ₁₅をわずかに超え
る量だけ軸線１８１から半径方向にずれている。端部端
子１８２及び１８３は、軸線１８１から延出したほぼ同
一の半径方向線上に位置している。コイル１８０の３巻
きを流れる電流は、室１０内のプラズマに加法的磁束を
発生するため、室１０の半径Ｒ₁₃及びＲ₁₅間の領域にお
いて磁束がほぼ一定になる。

【００５８】端部端子１８２と軸線１８１とが比較的大
きく離れていることと、巻線１７１〜１７３内の電流の
関係から、図１３のコイルの中心の磁束が最小であり、
磁束はそれから増加して、外側巻線１７１に近い室１０
の外側領域で最大になる。缶３４の磁束遮蔽性のため、
室１０の外側で巻線１７１に近接した磁束の大部分が室
１０内のプラズマと結合しない。その結果、均一な磁界
がプラズマの外側部分に結合され、低磁界がプラズマの
中心部分に結合される。室１０内において室壁に幾分近
く窓１９に接した高いプラズマ束は室の中心の方へ拡散
するため、加工物の被処理表面に入射するプラズマ束は
ほぼ均一である。拡散が発生するのは、２領域でのプラ
ズマ束（プラズマ密度とプラズマ粒子速度の積）の差異
のため、また（１）加工物被処理表面と窓１９の下面と
の間の空間、及び（２）室１０の内壁の直径の相対値の
ためである。

【００５９】図１３のらせんコイル配置及び図１１及び
図１２の円形コイル配置は、所望の巻数に変更すること
ができる。また、基板に入射するプラズマ束の必要な均
一性が得られるように、コイルの中心の開放領域の大き
さを調節することができる。

【００６０】図７〜図１３の平面コイルからの誘導結合
に応答してプラズマが室１０内に発生する効率は、コイ
ル内を流れるプラズマ高周波電流間の電磁結合の量と、
プラズマに結合される高周波磁束の振幅とによって決定
される。結合は、主に２つの要素、すなわち（１）コイ
ルをプラズマから隔離する材料の誘電定数と、（２）コ
イル及びプラズマ間の分離距離によって決まる。

【００６１】図７〜図１３の実施例の各々のコイルの送
電線効果のため、コイルの様々な部分における高周波波
高値電流の大きさが異なっている。本発明の１つの特徴
は、図７〜図１３の平面コイル内の高周波電流が変動す
るのにも関わらず、空間的に均一なプラズマ束が室１０
内に得られることである。均一なプラズマ束は、最大高
周波波高値電流のコイル部分間の電磁結合を減少させる
ことによって得られる。本発明の１つの態様によれば、
平面コイルを誘導体窓１９に対して傾斜させることによ
って、最大及び最小電圧レベルのコイル部分から異なっ
た電磁結合が得られる。

【００６２】図７〜図１３の各々に示されている形式の
平面コイルは、誘導体窓１９に平行な向きに取り付けら
れており、室１０内のプラズマに２つの不均一成分、す
なわちコイル、誘電体窓、真空室及び基材の共通中心か
らの半径方向距離をＲ、特定の半径方向向きに対して測
定した角度をθとする時、（１）半径方向成分ｆ（Ｒ）
と、（２）角度成分ｆ（θ）を生じる。ほとんどの場
合、１対の互いに直交する軸線Ａ及びＢを、角度依存プ
ラズマ不均一性ｆ（θ）が軸線Ａに偽線形依存関係を持
ち、軸線Ｂからほぼ独立するように選択する。角度依存
性のプラズマ不均一を最小限に抑えるため、コイルを軸
線Ｂに沿って配置して、コイルの平面と誘電体窓１９と
の間の距離が、最大プラズマ束に対応した領域で最大に
なるようにする。コイル平面と窓１９との間を約９〜１
８°の傾斜角度にすれば、最も均一なプラズマ束を発生
できると考えられる。

【００６３】図７〜図１３の平面コイルを、コイル平面
が窓１９の平面に平行になるように配置したとすると、
室１０内のプラズマ束が図１４の三日月形領域１８８内
で最大になりやすくなるであろう。領域１８８は、円の
円周の扇形と同様な曲率の円弧縁部１８９と、１８９側
よりも相当に小さい曲率の円弧縁部１８７とを備えてい
る。両縁部１８７及び１８９は、軸線Ａでほぼ二等分さ
れるため、領域１８８は軸線Ａに沿って最大幅を備えて
おり、この軸線Ａはほぼ室の軸線１９０に沿って軸線Ｂ
と交差する。

【００６４】この傾向を抑えるため、図７〜図１３のい
ずれの平面コイルも、コイルの周縁部が軸線Ａと、軸線
１９０を中心として、曲率が縁部１８９よりも相当に大
きい円周になるようにした半径の円の円周１９１との交
点で窓１９に接するように、窓１９に対して上向きに傾
斜させることができる。平面コイルの直径方向の反対縁
部は、コイルが接する円上の点の反対側で軸線Ａと円周
１９１とが交わる点にほぼ整合してその上方に位置して
いる。軸線Ｂを挟んで領域１８８の反対側にある軸線Ａ
と平面コイルは三日月形領域１８８から離れているの
で、領域１８８が形成される傾向が全般的に抑えられ、
被処理加工物表面上にほぼ均一なプラズマ束が得られ
る。

【００６５】これを達成するための構造が、図１５に概
略的に示されており、図７〜図１３に示されている形状
のいずれでもよい平面コイル１９０の平面が、窓１９の
上方へ９°〜１８°傾斜している。コイル１９０は、電
流が最大波高値となる場所が領域１８８の真上に位置し
て、最大電流の影響を軽減し、被処理基板上のプラズマ
束を均一にするように配置されている。

【００６６】缶３４の影響及び波高値電流のばらつきか
ら生じる磁界のばらつきを抑えながら、比較的均一な密
度のプラズマを発生する磁界を提供する別の方法とし
て、図７〜図１３のコイルの自己インダクタンスをコイ
ルの長さ方向に沿った位置の関数として変化させるもの
がある。公知のように、ワイヤの自己インダクタンス
は、ワイヤの断面積に反比例する。本発明の１つの態様
は、この原理に基づいて、室１０の周辺で磁界を最大に
し、室の中心で磁界を最小にし、領域１８８の磁界を減
少させる。

【００６７】図１６の実施例ではこの効果は、図１２の
コイルと同じ全体形状のらせんコイル１９２を、（１）
中心軸線１９２に近い内側端子１９４及びその付近で最
小断面積、（２）周辺部分１９８で最大断面積、（３）
領域１８８に垂直方向に整合したコイル部分２０２を除
いた中間部分２００で平均断面積、（４）領域１８８の
上方のコイル部分２０２で平均より小さい断面積（最小
断面積より大きい）になるように構成することによって
達成される。この原理は、図２〜図１３のコイル実施例
のいずれにも適当に利用することができる。好ましく
は、コイルを形成する一定幅の矩形断面のワイヤ・リー
ド線の厚さを増減させることによって、断面積を変化さ
せる。他の同様な変更構造も利用でき、例えば一定厚さ
の矩形断面のリード線の幅の変化、矩形断面リード線ま
たは正方形断面リード線の厚さ及び幅の変化、または円
形断面リード線の直径の変化がある。

【００６８】図２〜図１３のコイルを窓１９の上方の多
くの異平面上に配置し、（１）コイル周辺部分が窓の平
面に最も接近し、（２）コイル内側端子及びそれに最も
近いコイル部分を他のいずれのコイル部分よりも窓の平
面から最も離し、（３）領域１８８に垂直方向に整合し
ていない中間部分２００を窓の平面から平均的な分離距
離にし、（４）領域１８８に垂直方向に整合したコイル
部分の窓の平面からの分離距離を、窓の平面から最も離
れたコイル部分とコイル及び窓間の平均的分離距離の間
にすることによっても同様な効果を得ることができる。
しかし、この方法の明らかな欠点は、そのようなコイル
の製造及び維持に伴った難しさに関するものである。

【００６９】以上に本発明の特定の実施例を説明してき
たが、添付の請求項に定義された発明の精神の範囲内に
おいて上記実施例の詳細に様々な変更を加えることがで
きることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた形式の真空プラズマ加工機の概
略図である。

【図２】図１の加工機に含まれる平面コイルの好適な実
施例のそれぞれ（Ａ）上面図及び（Ｂ）斜視図であり、
コイルは分割形中心部分と、コイルの周辺部近くの１組
のリング部材と、中間直径位置の第３リング部材とを備
えている。

【図３】図２（Ａ）及び（Ｂ）の平面コイルを用いて図
１の室内で処理された２００ｍｍウェハの場合のエッチ
ング速度の空間的ばらつきを示す図である。

【図４】２．０〜３０ミリトールの作動圧力において加
工物の表面付近の領域で測定した、図２（Ａ）及び
（Ｂ）のコイルで発生したイオン密度均一性の測定値の
グラフである。

【図５】図１の室内のプラズマの励磁中に図２（Ａ）及
び（Ｂ）の平面コイルにそれぞれ発生する高周波電圧及
び電流の測定値及び計算値を示すグラフである。

【図６】図２（Ａ）及び（Ｂ）の平面コイルの各セグメ
ントに生じる高周波電流の計算値をコイル平面で測定し
た角距離の関数として示すグラフである。

【図７】図１の加工機に使用される別の平面コイルの上
面図であり、コイルには２つの電気的に並列なセグメン
トが設けられ、それらの中心接続部は共通であるが、高
周波源との周辺接続部は直径方向に対向している。

【図８】電気的に並列な３つのセグメントを設けた平面
コイルの上面図であり、１つの中心接続部と、互いに約
１２０°の間隔を置いた３つの周辺高周波励磁源接続部
とを備えている。

【図９】電気的に並列な４つのセグメントを設けた平面
コイルの上面図であり、１つの中心接続部と、互いに約
９０°の間隔を置いた４つの周辺高周波励磁源接続部と
を備えている。

【図１０】周辺セグメントを２つの並列な内側セグメン
トと直列に接続した平面コイルの上面図である。

【図１１】２つの円形周辺部分を備えた平面コイルの上
面図である。

【図１２】３つの円形周辺部分を備えた平面コイルの上
面図である。

【図１３】中心に巻線を備えていない平面らせんコイル
の上面図である。

【図１４】図１の真空プラズマ加工機の窓に平行な平面
上に位置する時に図７〜図１３に示されたいずれのコイ
ルによるプラズマ励磁によっても生じるプラズマ束の図
である。

【図１５】図１のプラズマ加工機の誘電体窓に対して傾
斜させた平面コイルの斜視図である。

【図１６】断面積を変化させたコイルによって長さ方向
に沿って自己インダクタンス値を変化させたコイルの上
面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｃ２３Ｃ 16/50 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (72)発明者バーンズ、マイケルエス. アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94147、サンフランシスコ、ピー．オー. ボックス 471182

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工物（３２）用のホルダ（３０）を備
えて、イオン化できるガスの供給源に応答するように配
置された真空プラズマ処理室（１０）と、ガスと反応結
合してガスを励起することによって、ホルダ上の加工物
を処理できるプラズマ状態にするコイル（２４）とを有
しており、コイルは複数の巻線（４０〜４８）を備え
て、コイルの高周波付勢に応答してガスを励起してプラ
ズマ状態にし、コイルには内側（４０〜４４）及び外側
（４６〜４８）の円弧形セグメントと、高周波励磁源
（２６、２８）に接続される第１及び第２励磁端子（５
２、５４）とが設けられており、第１端子はコイルの一
端部及び内側円弧形セグメントの一端部に位置し、外側
円弧形セグメント（４６、４８）は内側円弧形セグメン
ト（４０〜４４）から半径方向にずれた位置にあって、
第２端子は内側円弧形セグメントとは違う円弧形セグメ
ントの１つにあり、密度が室及びコイルの中心部分より
もコイル及び室の周辺部分で相当に高い磁束を室内に発
生し、それによってほぼ均一なプラズマ束が加工物の被
処理表面に入射されるように、コイル、室及び加工物が
配置されている、真空室（１０）内の加工物（３２）を
処理する真空プラズマ加工機であって、コイルの端子の
一方は、リアクタンス（８０）によって高周波励磁源に
接続されており、ｘが、電源に接続されたコイルの入力端子から測定した
直線距離、 βが、高周波電源（２６）の周波数で決定される定数、ｘ^oが、高周波励磁源の周波数におけるリアクタンスの
インピーダンスで決定されるゼロからのオフセット、Ｖ^o _pkpk及びＩ^o _pkpkが、それぞれコイル内の最大高周波
波高値電圧及び電流の値である時、コイル内の波高値高
周波電圧Ｖ_pkpk（ｘ）及び電流Ｉ_pkpk（ｘ）が次式：Ｖ_pkpk（ｘ）＝Ｖ^o _pkpkｃｏｓ［β（ｘ＋ｘ^o）］Ｉ_pkpk（ｘ）＝Ｉ^o _pkpkｓｉｎ［β（ｘ＋ｘ^o）］で概算されるようなリアクタンスの値、コイルの長さ及
び周波数を有する高周波電源であることを特徴とする真
空プラズマ加工機。
【請求項２】ある高周波周波数を有する電源（２６、
２８）によって励磁されるプラズマで真空室（１０）内
の加工物（３２）を処理する高周波真空プラズマ加工機
であって、室内のガスと反応結合することによってガス
を励起してプラズマ状態にするコイル（２４）を有して
おり、コイルは、第１及び第２励磁端子（５２、５４）
と複数の巻線（４０〜４８）を備えて、高周波電源によ
るコイルの付勢に応答して室内のガスを励起してプラズ
マ状態にするように配置されており、少なくとも１つの
回路素子（８０）が励磁端子に接続されて、電源に接続
できるようになっており、コイルは端子間に一定長さを
備え、回路は、コイルの長さに沿って高周波周波数で大
きな電流及び電圧のばらつきが生じるように選択されて
いるものにおいて、少なくとも１つの回路素子及びコイ
ル配置は、電流の波高値が励磁端子付近で比較的低く、
励磁端子から離れたコイル部分で比較的高くするような
ものであることを特徴とする高周波真空プラズマ加工
機。
【請求項３】ある高周波周波数を有する電源（２６、
２８）によって励磁されるプラズマで真空室（１０）内
の加工物（３２）を処理する高周波真空プラズマ加工機
であって、室内のガスと反応結合することによってガス
を励起してプラズマ状態にするコイル（２４）を有して
おり、コイルは、第１及び第２励磁端子（５２、５４）
と複数の巻線（４０〜４８）を備えて、高周波電源によ
るコイルの付勢に応答して室内のガスを励起してプラズ
マ状態にするように配置されており、少なくとも１つの
回路素子（８０）が少なくとも一方の励磁端子に接続さ
れて、電源に接続できるようになっており、コイルは端
子間に一定長さを備え、回路は、コイルの長さに沿って
高周波周波数で大きな電流及び電圧のばらつきが生じる
ように選択されているものにおいて、両方の励磁端子は
コイルの内側部分に位置していることを特徴とする高周
波真空プラズマ加工機。
【請求項４】複数の巻線を備えて、高周波付勢に応答
して内部のガスを励起してプラズマ状態にするコイル
（２４）を有しており、コイルの巻線は、コイルが内側
巻線から外側巻線まで半径方向外向きに延出するように
配置されており、高周波励磁の周波数が送電線型効果を
備えることができるようにする十分なコイル長さにする
ことによって、少なくとも１つの電流最大値及び最小値
がコイル長さに沿った異なった位置に存在するようにし
ており、少なくとも数対の隣接巻線からの磁束が加法的
で、前記異なった位置が互いに隣接するようにコイルが
配置されている、真空室（１０）内の加工物（３２）を
処理する真空プラズマ加工機であって、コイルは、プラ
ズマに対する電磁界結合係数が最小波高値電流の領域よ
りも最大波高値電流の領域において低くなるように配置
されていることを特徴とする真空プラズマ加工機。
【請求項５】高周波付勢に応答して内部のガスを励起
してプラズマ状態にするコイルを有しており、コイルに
はほぼ同軸的な複数の巻線（１７１、１７２、１７３）
がコイルの共通中心点から異なった半径で離設されて、
コイルの高周波付勢に応答してガスと反応結合すること
によって内部のガスを励起してプラズマ状態にすること
ができ、コイルの巻線は、コイルが内側巻線（１７３）
から外側巻線（１７１）へ半径方向外向きに延出するよ
うに配置されており、複数部分は共通中心点から異なっ
た半径上に位置する隣接端部を備えている、真空室（１
０）内の加工物（３２）を処理する真空プラズマ加工機
であって、異なった巻線の各対の隣接端部が、共通中心
点に関して言えば半径方向であると共にほぼ同軸的な巻
線に関して言えば円周方向に延出したほぼ直線状のリー
ド線（１７７、１７８）によって互いに接続されている
ことを特徴とする真空プラズマ加工機。
【請求項６】波高値高周波電圧の大きさが、コイルの
第１端子で第１極性の最大値になり、コイルの第２端子
で第２極性の最大値になるように、高周波源の電源がコ
イルの第１及び第２端子に接続されていることを特徴と
する請求項１から５までのいずれか１項記載の真空加工
機。
【請求項７】コイルは、円弧範囲がほぼ全円の最外側
円弧セグメント（４８）及び円弧範囲がほぼ全円の次の
外側円弧セグメント（４６）とを含む円弧範囲がほぼ全
円の幾つかの円弧セグメントを備えており、高周波電源
（２６）はコイルに接続されており、最外側円弧セグメ
ント及び次の外側円弧セグメント内の高周波電流がコイ
ルの内側セグメント内の電流よりも相当に大きくなるよ
うにコイルが構成されていることを特徴とする請求項１
から６までのいずれか１項記載の真空加工機。
【請求項８】高周波励磁源（２６、２８）がコイルの
第１及び第２端子（５２、５４）に接続されており、コ
イルは、第１端子での波高値高周波電流の大きさが第２
端子での波高値高周波電流とほぼ同一になるように構成
されていることを特徴とする請求項１から７までのいず
れか１項記載の真空加工機。
【請求項９】第１及び第２端子の同一電流は、振幅が
コイルの他のいずれの電流よりも小さいことを特徴とす
る請求項８記載の真空プラズマ加工機。
【請求項１０】コイルの第１及び第２励磁端子（５
２、５４）がコイルの中心領域に配置されていることを
特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載の真
空加工機。
【請求項１１】第１及び第２励磁端子は、円弧範囲が
ほぼ半円の第１及び第２円弧形セグメント（４０、４
２）にそれぞれ接続されており、円弧範囲がほぼ半円の
円弧形セグメントはほぼ同一寸法でほぼ同心状に配置さ
れて、第１及び第２端子が互いに隣接配置されているこ
とを特徴とする請求項１０記載の真空加工機。
【請求項１２】最内側円弧形セグメント（４０、４
２）は、コイルを２等分する中心線の直径方向において
両側に配置されており、第１及び第２励磁端子（５２、
５４）における瞬時高周波電圧がほぼ同じ大きさである
が逆の極性になるように、コイルが配置されて高周波励
磁源（２６、２８）に接続されていることを特徴とする
請求項１０または１１記載の真空加工機。
【請求項１３】コイルの最外側巻線（４８）は、端部
以外ではコイルから電気的に絶縁された直線状の導電性
ストラップ（６４）によって前記１つの内側セグメント
に接続されていることを特徴とする請求項１０から１２
までのいずれか１項記載の真空加工機。
【請求項１４】コイルは、ほぼ同心状のさらなる第１
及び第２円弧形セグメント（４４、４６）を備えてお
り、これらの各々は円弧範囲が約全円であって、外側円
弧形セグメントに直列に接続されていることを特徴とす
る請求項１２記載の真空加工機。
【請求項１５】密度が室及びコイルの中心部分よりも
コイル及び室の周辺部分で相当に高い磁束を室内に発生
し、それによってほぼ均一なプラズマ束が加工物の被処
理表面に入射されるように、コイル、室及び加工物が配
置されており、コイルの最外側円弧形巻線（４８）及び
次の外側円弧巻線（４６）によって発生する正味磁界
が、２つの外側コイル付近ではすべての角度向き及び半
径においてほぼ同一であることを特徴とする先行請求項
のいずれか１項記載の真空加工機。
【請求項１６】密度が室及びコイルの中心部分よりも
コイル及び室の周辺部分で相当に高い磁束を室内に発生
し、それによってほぼ均一なプラズマ束が加工物の被処
理表面に入射されるように、コイル、室及び加工物が配
置されており、コイルの最外側円弧形巻線（４８）及び
次の外側円弧巻線（４６）は、プラズマに対する高周波
電圧の正味静電結合が、コイルの内側円弧形セグメント
によるプラズマに対する高周波電圧の正味静電結合に較
べて小さいことを特徴とする先行請求項のいずれか１項
記載の真空加工機。