JP2003525519A - 高密度プラズマ源内での電気的に制御可能なプラズマ均一性 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】装置は、チャンバと、このチャンバが、プラズマを形成するようにＲＦ磁界と相互作用するイオン化ガスを含んでいるときに、フィールド発生電流をＲＦ磁界に変換するためのコイルシステムとを有している。プラズマは、チャンバに囲まれ、長手方向の中心軸を有する円筒領域に収容される。この円筒領域は、前記中心軸と同心的で、中心軸から夫々異なる距離の所に配置された複数の環状ゾーン領域により形成されていると見なされる。前記コイルシステムは、各々が夫々の環状ゾーン領域に特に影響するＲＦ磁界を発生するようなディメンションを有し、かつ位置された複数の独立のコイルにより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、処理チャンバ内でのプラズマの発生、特に、堆積並びにエッチング
処理をするためにチャンバ内に誘導結合高密度プラズマを発生させることに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】

誘導結合高密度プラズマは、集積回路の製造において、半導体ウエハのような
基板上への層堆積並びに基板からの層のエッチング除去を含む処理動作と関連し
て広く使用されている。

【０００３】 このような形式の装置は、内部が低圧に維持され、中に半導体ウエハのような
基板が搬入される処理チャンバを有する。この処理チャンバは、処理チャンバ内
にＲＦ磁界を発生させる高周波（ＲＦ）電流が供給されるコイルにより、代表的
には囲まれている。このようなＲＦ磁界は、電子を加速するＲＦ電界を発生させ
、この加速された電子は、原子や分子をイオン化させるように作用する。イオン
化可能な処理物質がチャンバ中に導入されると、この物質の分子はＲＦ磁界内で
イオン化されてプラズマを発生させる。そして、プラズマ内のイオンは、基板面
上に層を堆積するか、基板面から層の物質をエッチングするように、基板の面へ
と向けられる。処理チャンバ内に発生されている電界は、プラズマ内のイオンを
基板面へと、そして中へとイオンを推進させる。また、このプラズマは、導入さ
れたガスをより活性化させる。この活性化の程度は、分子をこれらの行路に沿っ
て基板へと導くプラズマの密度と、電子の電子エネルギー分布とに依存している
。

【０００４】 この形式の実際の全ての処理動作において、基板面の全体に渡ってイオン密度
を制御することが望まれている。基板に対してなされる作用は、度々基板面全体
に渡って可能な限り均一でなければならない。即ち、堆積された層もしくは基板
面からエッチングされる物質は、可能な限り厚さが均一となるようにされなけれ
ばならない。この厚さの均一性は、電界密度の均一性と、基板面に平行な面での
、即ち、処理チャンバの長軸に垂直な面でのプラズマ密度の均一性との実質的な
程度に依存している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

種々の形態のコイルが、コイルにより発生されるＲＦ磁界を制御するために提
案されている。これら形態の多くは、かなり均一な密度のプラズマを発生させる
ことができるけれども、今まで提案されている形態は、期待されている将来の要
求を満たすのに必要な状態をつくることはできない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本発明は、長手方向の中心軸、並びにこの軸に沿って互いに離間した２つの軸
端を有する円筒領域を備え、ガスを含むプラズマチャンバと、フイールド発生電
流を前記チャンバ内でＲＦ磁界に変換して、前記円筒領域内にプラズマを維持さ
せるために、ガスと相互作用を果たし、前記中心軸と同心的で、この中心軸から
夫々異なる距離の所に配置された複数の環状ゾーン領域を有するコイルシステム
とを具備し、このコイルシステムは、各々が前記円筒領域の夫々の環状ゾーン領
域に特に影響するＲＦ磁界を発生するようなディメンションを有し、かつ位置さ
れた複数の独立のコイルを有し、また前記チャンバは、前記独立のコイルの各々
の端部を通過するように延びた連続表面を有するように成形されている、プラズ
マを発生させるための装置で実現される。

【０００７】 チャンバの形状に関連してここで使用されているような「連続表面」“ｃｏｎ
ｔｉｎｕｏｕｓ ｓｕｒｆａｃｅ”は、１もしくは複数の平面もしくは１もしく
は複数の曲面に沿って位置している面ではあるが、各場合とも、個々のコイル間
に突出もしくは延出する如何なる部分も有さないか、個々のコイルの端部を含む
平面もしくは曲面を通らない。

【０００８】 本発明は、さらに、上述した幾何学形状での静電シールドの選択的な使用を含
む、これは、コイルとプラズマとの間の容量結合の大きさを減じ、プラズマ駆動
の質を向上させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

図１は、基板の支持体４を備えた下部を有する処理チャンバ２を含むシステム
の概略図である。この支持体４は、製造処理がなされる基板６のための支持面を
チャンバ２内に提供する。また、この支持体は、イオンを吸引する負の電圧を与
えるようにＲＦバイアスされる。ウエハは、静電チャックにより、ウエハからチ
ャックへの熱伝達を良くするように支持体に固定され得る。ウエハの周りのチャ
ックの表面と静電チャックとは、チャックのスパッターによる損傷を防止すると
共に、チャックを構成している物質がウエハを汚染するのを防止するように、絶
縁、即ち、抵抗材料で覆われる。このチャンバは、基板６上への膜の堆積、表面
層もしくは表面層の選択された部分の基板からのエッチングのような処理をする
ために使用され得る。

【００１０】 考慮中でのシステムにおいて、上記処理は、チャンバ２の中に処理材料を入れ
て、上述したように、処理材料をイオン化してプラズマを形成する電子を加速す
るＲＦ電界を発生させることにより、行われる。

【００１１】 前記処理材料は、射出集合体１０によってチャンバ２の中に導入されるガスで
有り得る。チャンバ２の中には、射出集合体１０を横切って延びた処理チューブ
１２が、上部に設けられている。処理ガスは、図示された以外の種々の場所から
も射出され得る。例えば、ガスは、コイル間の空間を介して、コイルの下から、
もしくは支持体から射出され得る。また、ガスは、処理チューブを構成している
誘電材、もしくは処理チャンバ２の側壁からも射出され得る。

【００１２】 ここで考慮されている形式のシステムにおいては、処理チャンバ２に関連して
適当に位置されている誘導コイルにＲＦ電流を供給することにより、誘導結合プ
ラズマを発生させることが共通の実施事項である。例えば、処理チャンバの上部
並びに／もしくは垂直側部の周りに、処理チャンバの垂直長軸と同軸の垂直長軸
１４を有するコイルを設けることがこの分野では共通の実施事項である。このよ
うなコイルもしくはコイル集合体は、処理チャンバ２の外側に好ましくは配置さ
れるが、処理チャンバ内に配置されても良い。

【００１３】 プラズマに依存するほとんど全ての処理動作において、基板６の上面になされ
る作用が、可能な限り制御され得ることが望ましい。換言すれば、処理が基板面
上に層を堆積することであれば、この層の厚さと組成とは、高度の均一性を有す
ることが一般的に望まれる。一方、エッチング動作は、基板面全体に渡って均一
なエッチング深さを有することが一般に望まれている。

【００１４】 どの処理チャンバでも、チャンバの物理的な形状とプラズマ発生用部材との適
当な選定により、所望の処理のために変更され得る。広範囲の処理状態にわたっ
て要求されている均一性で各処理を連続して果たしながら幾つかの処理をするよ
うに変更され得るチャンバは、価値があると考えられ、また、チャンバ製造コス
トを減じ得るであろう。

【００１５】 前記チャンバ２内に発生されるプラズマの密度は、物質が基板６の上面に堆積
されるか、上面からエッチングされる速度に非常に影響し、また、このような堆
積もしくはエッチング動作の均一性は、プラズマ密度の径方向の均一性、即ち、
軸１４に垂直な方向でのプラズマ密度の均一性に依存していることが、知られて
いる。

【００１６】 本発明に係われば、チャンバ２内のプラズマ密度分布は、複数のフイールド発
生コイル１６，１８，２０の提供により、非常に効果的に制御される。これらコ
イルは、全て軸１４と同心的に巻回されると共に、この軸１４に対して異なる水
平間隔を有している。かくして、コイル１６の平均巻回直径は、コイル１８より
も短く、このコイル１８の平均巻回直径は、コイル２０）よりも短い。

【００１７】 かくして、各コイルは、プラズマの異なる径方向延長セグメントに著しく影響
するＲＦ磁界を発生させる。換言すれば、コイル１６は、軸に近いプラズマの部
分に著しい影響を与え、一方、コイル２０により発生される磁界は、チャンバふ
の側壁に近いプラズマの部分に著しい影響を与え、そして、コイル１８により発
生される磁界は、上記２つの部分の間のプラズマの部分に著しい影響を与える。

【００１８】 さらに、前記コイル１６，１８，２０は、夫々異なる高さを有し、内側のコイ
ル１６は、一番高く、外側のコイル２０は、一番低い。かくして、チャンバ２内
に発生されるＲＦ磁界源の断面は、基板６の上面を規定している面からの垂直方
向の距離が長くなるのに従って、径が小さくなる。

【００１９】 チャンバ２内のプラズマ密度を効果的に制御するために、コイル１６，１８，
２０の各々は、夫々独立して制御可能なＲＦパワー源によるか、個々に調節可能
なパワー供給制御装置により各コイルに接続された単一のＲＦパワー源により、
好ましくは駆動される。各コイルに供給されるＲＦパワーを個々に制御すること
により、対応したプラズマ密度変化が、プラズマの各関連した部分でなされ得る
。例えば、上側のコイル１６へのパワー供給が増すと、軸１４に最も接近したゾ
ーン領域でのプラズマ密度が大きくなる。

【００２０】 図１に示された実施の形態において、コイル１６，１８，２０の各々は、夫々
個々のパワー源２２，２４，２６に接続された一端を有する。そして、各コイル
の他端と各パワー源の他側とは、接地されている（図示せず）。パワー源２２，
２４，２６の各々は、如何なる一般的な形式のもので良く、パワーのレベル、周
波数、並びに位相が調節可能であることが望ましい。 さらに、 図１に示された実施の形態において、コイル１６，１８，２０の各
々は、上方に広がった円錐形のセクションの形状を有するように、巻回されてい
る。

【００２１】 図２は、フイールド発生コイルの形状が図１の実施の形態とは主に異なる本発
明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態において、各コイルは、フラット
なコイルである。しかし、図１の実施の形態の場合と同様に、最上側のコイル２
６は、最少の平均直径を有し、一方、最下側のコイル３０は、最大の平均直径を
有する。これらコイル１６，１８，２０は、図１に示された実施の形態のコイル
１６，１８，２０と同様に、チャンバ２内のプラズマの夫々の部分に影響する。

【００２２】 図３に示された実施の形態は、図１に示された円錐コイル１６，１８，２０が
、円筒、即ち、ソレノイドコイル３６，３８，４０に代えられていることで、図
１の実施の形態とは異なる。再び、ここで、最上側のコイル３６は、最少の平均
直径を有し、一方、最下側のコイルは、最大の平均直径を有し、これらコイルは
、図１のコイル１６，１８，２０と同様に、チャンバ２内のプラズマに影響する
。

【００２３】 図１，２，３は、夫々円錐形の上側チャンバ部分に装着されたフィールド発生
コイルの配置を示している。本発明の実施の形態は、また、図４に示されたチャ
ンバ４２のような、ドーム形状の上側部分を有するチャンバを利用することがで
きる。この実施の形態において、コイル４６，４８，５０は、ドーム形状の上側
部分上に図示された方法で装着されている。ここで再び、前述された実施の形態
と同様に、最高の平均高さを有するコイル４６が、最内側のコイルであり、最低
の平均高さを有するコイル５０が、最外側のコイルである。これらコイル４６，
４８，５０は、図１に示されたコイル１６，１８，２０と同様に制御されて、同
様の効果を果たすであろう。

【００２４】 図１ないし４に示された実施の形態において、フィールド発生コイルは、上述
されたように全てが処理チャンバの上部に設けられ、また配置されて、最上側の
コイルが最少の平均直径を有している。しかし、本発明の実施の形態は、基板の
近くに設けられたフィールド発生コイルを有することができ、また、最上側のコ
イルが最大の直径を有するように配設され得る。

【００２５】 このような配置の一例が、図５に示されている。ここで、軸方向で比較的コン
パクトな処理チャンバ５２は、基板５６を支持する基板の支持体を下部に有し、
これら部材は、図１に示された実施の形態の部材４，６に類似している。処理チ
ャンバ５２の上部には、チャンバ５２により囲まれた処理領域の中に処理ガスを
射出し、また、チャンバ内に真空圧レベルを確立するポンプにアクセスするため
の射出／ポンピング集合体６０が設けられている。

【００２６】 前記チャンバ５２は、上方に広がった円錐漏斗の形状を有し、このチャンバ５
２の円錐形の側壁は、処理チューブ６２により覆われている。３つのコイル集合
体６６，６８，７０が、チャンバの円錐形の側壁近くで、チャンバ５２の外側に
装着されており、また、チャンバの側壁と平行に延びた静電シールドにより覆わ
れている。この実施の形態において、最上側のコイル６６は、最大の直径を有し
、一方、最下側のコイル７０は、最少の直径を有する。

【００２７】 処理操作がこの実施の形態で行われるときに、最下側のコイル７０により発生
されるパワーは、チャンバ５２の長軸近くのゾーン領域内のプラズマ密度に著し
く影響するであろうことが、理解できる。

【００２８】 図１ないし４は、複合巻回コイルが設けられた実施の形態を示しているが、図
５は、単一巻回コイルを備えた実施の形態を示す。しかし、図示されたどの実施
の形態のコイルも、複合巻回コイルでも単一巻回コイルでも良いことは、理解で
きるであろう。また、どの実施の形態においても、１もしくは複数のコイルが複
合巻回コイルで、１もしくは複数のコイルが単一巻回コイルでも良い。さらに、
図示された各実施の形態において、コイルは、図１に示されたような円錐形状で
も、図２に示されたようなプレナー形状でも、また、図３に示されたようなソレ
ノイド形状でも良い。

【００２９】 前記図示された実施の形態の各々において、コイルの全てはプラズマに対して
のみ相互作用し、互いに実質的に電気的に絶縁されている。各実施の形態のコイ
ルは、全てが同じ周波数と位相とに同調されるか、全てが同じ周波数であるが異
なる位相に同調されるか、または、全てが夫々異なる周波数と位相とに同調され
たヘリカル共振器である共振コイルで良い。ヘリカル共振器の場合には、これの
一端は、接地され、そして、他端は、開回路にされる。この共振器は、接地され
た端部近くに代表的には設けられたタップ部（ｔａｐ ｌｏｃａｔｉｏｎ）を有
する。

【００３０】 各コイルは、キャパシタの負荷により共振するようにできる単一巻回コイルで
良い。前記タップ部は、単一巻回／複合巻回コイルの一端側に配置され、また、
接地される可変キャパシタは、このコイルの他端側に配置されている。単一巻回
コイルの使用により、複数のコイルは、比較的小さいプラズマゾーン領域を囲む
ことができて、空間制御（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ）を良くすることが
できる。

【００３１】 いずれの場合でも、共振ヘリックス、即ち、共振単一巻回コイルは、初期状態
の間のプラズマへパワー結合効率を良くすることができる。これは、非共振コイ
ルと比較して有効である。さらに、この単一巻回コイルは、基板の近くの比較的
小さいプラズマ容量を可能にすることにより、即ち、短くされたチャンバを与え
ることにより、パワー伝達効率を高くすることができる。また、プラズマ特性の
特別な均一性を制御するのに使用される幾つかのコイルの使用を可能にしている
。可変キャパシタにより接地された単一巻回コイルの使用による更なる効果は、
マッチングネットワークが省略されることである。 これら両コイル構造は、従来技術に対して特有の効果がある。 図６は、２つのコイルが、異なる周波数並びに／もしくは位相並びに／もしく
はパワーレベルで、効果的に別々に駆動され、処理ガスが、プラズマ領域の周り
の種々の場所から供給される、本発明のさらなる実施の形態を示す。即ち、この
実施の形態は、各々がチャンバ２の垂直軸を中心として巻回された２つの環状コ
イル８０，８２を有する。コイル８０は、上方に傾斜した漏斗形状の面に巻回さ
れており、また、コイル８２は、円筒形状の面に巻回されている。コイル８０は
、第１のＲＦパワー源８６にマッチングネットワーク８８を介して接続されてお
り、また、コイル８２は、第２のＲＦパワー源９０にマッチングネットワーク９
２を介して接続されている。各パワー源は、周波数並びに／もしくは位相並びに
／もしくはパワーレベルが個々に調節可能である。一例として挙げると、パワー
源８０，８２の一方は、他方のパワー源により供給されるパワーの周波数の２倍
の周波数のパワーを供給する。処理ガスは、射出集合体１０並びに／もしくはコ
イル８０，８２間の環状ゾーン領域９６に配置された複数の導管もしくはノズル
によって、プラズマ領域に供給され得る。図６に示された上記形態は、処理ガス
が如何なる対のコイル間に供給され得る、図１ないし５に示された実施の形態を
含む他の実施の形態にも適用され得る。

【００３２】 図１ないし６を参照して説明した実施の形態を含む、本発明の実施の形態は、
ウエハ上のプラズマの射出光並びに／もしくは進行中のエッチングもしくは堆積
レートの特別な分布をモニターする手段を有するその場でモニターするシステム
からのフイードバックを受けるようにされ得る。

【００３３】 図７は、１つの適当なモニターシステムを備えた、本発明の実施の形態を示す
。このシステムは、窓の上方で、複合コイルプラズマ反応器の上部に設けられて
いるセンサー１０２を有する。このセンサーは、前記窓を通る、図示されるよう
にウエハ６を囲む視野を有する。このセンサー１０２の出力は、コンピュータ１
０６に送られる。コンピュータは、個々のコイル８０，８２に供給されるＲＦパ
ワーを制御並びに変更するように、２つのＲＦ発生器１１０，１１２の各々に電
気信号を送る。さらに、位相シフター１１６が、前記コンピュータ１０６からの
制御信号に応答して、各コイルへ供給されるＲＦパワー間の相対的な位相を制御
するように、コンピュータ１０６とＲＦ発生器１１０，１１２とに接続されてい
る。前記センサー１０２は、薄膜のエッチングもしくは堆積レート、レート均一
性、終端、終端均一性、並びにウエハ全体に渡ってのプラズマ射出光の測定がリ
アルタイムで可能な、Ｌｅｙｂｏｌｄ Ｉｎｆｉｃｏｎにより販売されているＬ
ＥＳ１２００ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ Ｓｅｎｓｏｒで良い
。

【００３４】 一動作モードにおいて、前記センサー１０２は、エッチングレートの特別な分
布をモニターするのに利用され得る。例えば、前記構成要素１０２ないし１１６
が、図１の実施の形態に使用され、エッチングレートがウエハ６の周囲近くで低
くなっていることが判ると、コイル２０に供給されるＲＦパワーが、増加され得
る。代わって、エッチングレートが、ウエハの中央で低い場合には、コイル１６
に供給されるＲＦパワーが、減少され得る。即ち、処理プラズマの領域に供給さ
れるＲＦパワーは、エッチングレートでの如何なる特別な不均一性を補うように
調節される。ウエハの処理前に、ブランケットウエハが、コイルへのパワー分布
条件、即ち、振幅、位相、並びに周波数を同調するように使用され得る。さらに
、種々の種に対するプラズマの射出光は、エッチングもしくは堆積化学を最適に
するために、モニターされ得る。同様に、個々のコイルに供給される並びに／も
しくは相対位相の相違で異なる周波数で個々のコイルに供給されるＲＦパワーは
、プラズマ化学を最適にするように調節され得る。

【００３５】 上述した実施の形態のいずれか１つの各コイルは、プラズマが発生されていな
いときに、コイルに結合するように所定のマッチングされたネットワークと関連
されたフリーランニング発振器により、駆動され得る。この発振器は、プラズマ
点火やプラズマ密度の変化で生じるインピーダンスの変化を許容するように、周
波数が変化するＲＦ電流を生じさせることができる。このようなフリーランニン
グ発振器は、内容が参照として組入れられる、代理人ドケットがＮｏ．２５１１
０５で、名称がＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＰＯＷＥＲ ＳＯＵＲＣＥ
ＦＯＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＡＮ ＩＮＤＵＣＴＩＶＥＬＹ ＣＯＵＰＬＥ
Ｄ ＰＬＡＳＭＡで１９９９年７月１３日に出願された先願仮出願Ｎｏ．６０／
１４３，５４８に記載されているようなチューブ形式のものでも、関連したコイ
ルに物理的に近くに配置されたソリッドステート装置、もしくは現在の状態と合
うような方法でコイルに供給される電流の周波数を制御するように関連したコイ
ルの所に配置されたセンサーと関連付けられ、遠くに配置された広周波数増幅器
で良い。

【００３６】 使用され得る他の駆動装置構造は、所定の素子マッチングネットワークに設け
られ、既に知られており、米国特許Ｎｏ．５，６８８，３５７に開示されている
位相兼大きさ検出器により周波数が決定される可変周波数パワー源を使用するも
のと、全てのコイルのための位相がロックされた複数のパワー供給源を使用する
ものと、各コイルを混合周波数で駆動されることを可能にする複数の可変周波数
もしくは複合周波数パワー源を使用するものとを含む。最後の構造のものは、プ
ラズマ密度と同様に電子温度をコイル径の関数として変更されることを可能にし
ている。この最後の構造の形式のコイルは、代理人ドケットがＮｏ．＃７１４６
９／２５８０６１で、名称がＡＣＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＥＬＥＣＴ
ＲＯＮ ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＩＮ ＡＮ ＥＬＥＣＴＲＯＳＴＡＴＩＣＡ
ＬＬＹ ＳＨＩＥＬＤＥＤ ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＰＬＡＳＭＡ
ＳＯＵＲＣＥで２０００年２月１５日にＪｏｈｎｓｏｎにより出願された先願仮
出願に記載されている。

【００３７】 ここで説明かつ図示されたコイルとは別に、本発明を実用化するための処理チ
ャンバは、この分野での一般的なプラクテスに従って構成されるであろう。

【００３８】 本発明の少数の例示としての実施の形態のみが、詳しく説明されているけれど
も、この分野の者は、多くの変更が、本発明の新規な技術並びに効果から実質的
に逸脱しないで、例示としての実施の形態に可能であることは容易に判るであろ
う。従って、このような変更の全ては、本発明の範囲に含まれるように意図され
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に従って構成された装置の概略的な正面図である。

【図２】 本発明の他の実施の形態の、図１と同様の図である。

【図３】 本発明の他の実施の形態の、図１と同様の図である。

【図４】 本発明の他の実施の形態の、図１と同様の図である。

【図５】 本発明の他の実施の形態の、図１と同様の図である。

【図６】 本発明の他の実施の形態の、図１と同様の図である。

【図７】 本発明の他の実施の形態の、図１と同様の図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ストラング、エリック・ジェイ アメリカ合衆国、アリゾナ州 85248 チ ャンドラー、ウエスト・オリオール・ウェ イ 1081 Ｆターム(参考） 4K029 BD01 CA05 DC35 DC39 EA06 4K030 FA04 JA15 KA30 KA34 5F004 AA01 BA20 BB07 BB11 BD04 CA03 CB09

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向の中心軸、並びにこの軸に沿って互いに離間した２
   つの軸端を有する円筒領域を備え、ガスを含むプラズマチャンバと、 フイールド発生電流を前記チャンバ内でＲＦ磁界に変換して、前記円筒領域内
   にプラズマを維持させるために、ガスと相互作用を果たし、前記中心軸と同心的
   で、この中心軸から夫々異なる距離の所に配置された複数の環状ゾーン領域を有
   するコイルシステムとを具備し、 このテムは、各々が前記円筒領域の夫々の環状ゾーン領域に特に影響するＲＦ
   磁界を発生するようなディメンションを有し、かつ位置された複数の独立のコイ
   ルを有し、また 前記チャンバは、前記独立のコイルの各々の端部を通過するように延びた連続
   表面を有するように成形されている、プラズマを発生させるための装置。
2. 【請求項２】 前記独立のコイルの夫々は、互いに異なる平均直径を有する
   請求項１の装置。
3. 【請求項３】 前記独立のコイルの夫々は、複合巻回コイルである請求項２
   の装置。
4. 【請求項４】 前記独立のコイルの少なくとも１つは、前記中心軸に垂直な
   共通平面上に位置する複数の巻き線を有するフラットコイルである請求項３の装
   置。
5. 【請求項５】 前記独立のコイルの少なくとも１つは、円錐面を規定する平
   面上に位置する複数の巻き線を有する円錐コイルである請求項３の装置。
6. 【請求項６】 前記独立のコイルの少なくとも１つは、円筒面を規定する平
   面上に位置する複数の巻き線を有する円筒コイルである請求項３の装置。
7. 【請求項７】 前記コイルの各々は、ヘリカル共振コイルである請求項３の
   装置。
8. 【請求項８】 前記ヘリカル共振コイルの各々は、接地された第１の端と、
   開回路となった第２の端とを有する請求項７の装置。
9. 【請求項９】 前記コイルの全ては、同じ周波数で共振するように巻かれて
   いる請求項７の装置。
10. 【請求項１０】 前記コイルの全ては、夫々異なる周波数で共振するように
    巻かれている請求項７の装置
11. 【請求項１１】 前記コイルは、前記中心軸に沿う方向で互いに離間されて
    いる請求項２の装置。
12. 【請求項１２】 前記コイルの各々は、単一巻回コイルである請求項２の装
    置。
13. 【請求項１３】 各々が各コイルの一端と接地点との間に接続された複数の
    キャパシタをさらに具備する請求項１２の装置。
14. 【請求項１４】 前記キャパシタの各々は、可変キャパシタである請求項１
    ３の装置。
15. 【請求項１５】 前記コイルは、前記中心軸に沿う方向で互いに離間されて
    いる請求項１２の装置。
16. 【請求項１６】 前記コイルの各々に、個々に制御されるフイールド発生電
    圧を印加するための手段と組合わされた請求項１の装置。
17. 【請求項１７】 前記コイルの各々に、個々に制御されるフイールド発生電
    圧を印加するようにコイルに接続された手段をさらに具備する請求項１の装置。
18. 【請求項１８】 前記チャンバの中にガスを導入するための手段をさらに具
    備し、この手段は、前記個々のコイルの全てにより囲まれた場所から全てのガス
    を導入させるように位置されている、請求項１の装置。