JP6671472B2 - プラズマ源、軽減システム、真空処理システム - Google Patents

プラズマ源、軽減システム、真空処理システム Download PDF

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Description

本開示の実施形態は、概して半導体処理設備に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、半導体プロセスで生成される化合物を軽減するためのプラズマ源、軽減システム、および真空処理システムに関する。
半導体処理施設によって使用されるプロセスは、過フッ素化化合物（ＰＦＣ）などの多くの化合物を生成し、これらは、規制要件、ならびに環境および安全性の懸念により、処分前に軽減または処理される。典型的には、処理チャンバを出る化合物を軽減するために、遠隔プラズマ源が処理チャンバに結合されることがある。場合によっては、高密度誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）がＰＦＣの軽減において遠隔プラズマ源として使用されることがある。
ＩＣＰ遠隔プラズマ源は、誘電体管を取り囲むコイルアンテナを含み、このコイルアンテナは、管内部での十分な滞留時間をＰＦＣに提供するために、管全体を取り囲むのに十分大きい場合がある。しかしながら、大きなコイルアンテナは、大きなインダクタンスを有するため、大きなコイルアンテナは、実際的でない可能性があり、これは、アンテナの電源を非最適な電流−電圧領域で動作させ、電流制限または電圧制限のいずれかによる電源出力の「フォールドバック」につながることがある。その結果、従来のＩＣＰ遠隔プラズマ源におけるＰＦＣの分解および除去効率（ＤＲＥ）は、典型的には約５０％である。加えて、周波数が増加するとともに、大きなコイルアンテナなどの大きなインダクタは、高い電位を帯び、より顕著な浮遊効果（誘導結合ではなく容量結合）を引き起こすことがある。
したがって、半導体プロセスにおいて化合物を軽減するための改善されたプラズマ源および軽減システムが必要である。
本明細書に開示された実施形態は、半導体プロセスで生成される化合物を軽減するためのプラズマ源、軽減システム、および真空処理システムを含む。一実施形態において、プラズマ源は、誘電体管と、この管を取り囲むコイルアンテナと、を含む。コイルアンテナは、複数の巻線を含み、少なくとも１つの巻線が短絡されている。コイルアンテナの１つまたは複数の巻線を選択的に短絡させることは、コイルアンテナのインダクタンスを低減させるのに役立ち、より多くの処理容積をカバーするコイルアンテナにより高い電力を供給することが可能になる。コイルアンテナへのより高い電力供給およびより大きな処理容積は、ＤＲＥの改善につながる。
一実施形態において、プラズマ源は、誘電体管と、誘電体管を取り囲むコイルアンテナと、を含む。コイルアンテナは、複数の巻線を含み、複数の巻線の少なくとも１つの巻線が短絡されている。
別の実施形態では、軽減システムは、電源と、プラズマ源と、を含む。プラズマ源は、入口および出口を有する誘電体管と、誘電体管を取り囲むコイルアンテナと、を含む。コイルアンテナは、複数の巻線を含み、複数の巻線の少なくとも１つの巻線が短絡されている。
別の実施形態では、真空処理システムは、真空処理チャンバと、プラズマ源と、を含む。プラズマ源は、入口および出口を有する誘電体管と、誘電体管を取り囲むコイルアンテナと、を含む。コイルアンテナは、複数の巻線を含み、複数の巻線の少なくとも１つの巻線が短絡されている。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、一部が添付図面に示される実施形態を参照することによって上で要約された本開示のより具体的な説明を行うことができる。しかしながら、添付図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定していると考えられるべきではなく、その理由は本開示が他の等しく効果的な実施形態を受け入れることができるためであることに留意されたい。
本明細書に記載された実施形態による、プラズマ源を有する真空処理システムの概略側面図である。 本明細書に記載された実施形態による、図１のプラズマ源の側部断面図である。 本明細書に記載された実施形態による、図１のプラズマ源の側部断面図である。 本明細書に記載された実施形態による、図１のプラズマ源のコイルアンテナの斜視図である。 本明細書に記載された別の実施形態による、図１のプラズマ源のコイルアンテナの斜視図である。
理解を容易にするために、各図に共通の同一の要素を指定するために、可能な場合は、同一の参照数字が使用された。一実施形態の要素および特徴は、さらに詳説することなく他の実施形態において有益に組み込まれてもよいことが想定されている。
図１は、軽減システム１９３に利用されるプラズマ源１００を有する真空処理システム１７０の概略側面図である。真空処理システム１７０は、少なくとも真空処理チャンバ１９０および軽減システム１９３を含む。軽減システム１９３は、少なくともプラズマ源１００を含む。真空処理チャンバ１９０は、少なくとも１つの集積回路製造プロセス、例えば、堆積プロセス、エッチングプロセス、プラズマ処理プロセス、前洗浄プロセス、イオン注入プロセス、または他の電子デバイス製造プロセスを行うように全体に構成されている。真空処理チャンバ１９０内で行われるプロセスは、プラズマ支援されてもよい。例えば、真空処理チャンバ１９０内で行われるプロセスは、シリコンベースの材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスであってもよい。
真空処理チャンバ１９０は、フォアライン１９２を介して軽減システム１９３のプラズマ源１００に結合されたチャンバ排気口１９１を有する。プラズマ源１００の排気は、排気導管１９４によって、図１の単一の参照番号１９６によって概略的に示されるポンプおよび施設排気システムに結合されている。ポンプは、一般に真空処理チャンバ１９０を排出するために利用され、一方、施設排気は、一般に真空処理チャンバ１９０の廃水が大気に入る準備をするためのスクラバーまたは他の排気洗浄装置を含む。
プラズマ源１００を利用して、真空処理チャンバ１９０を出るガスおよび／または他の材料などの化合物に対して軽減プロセスを行い、それにより、そのようなガスおよび／または他の材料を、環境および／またはプロセス設備により配慮した組成物に変換することができる。電源１１０は、プラズマ源１００に電力を供給するためにプラズマ源１００に結合されてもよい。電源１１０は、高周波（ＲＦ）電源であってもよく、プラズマ源１００を流れるガスおよび／または他の材料がプラズマによって処理される（例えば、少なくとも部分的に、イオン、ラジカル、元素、またはより小さな分子のうちの１つまたは複数に分解される）ように、プラズマ源１００内部にプラズマを形成するのに十分な所定の周波数のＲＦエネルギーを供給することができる。ＲＦエネルギーは、３ｋＷよりも大きく、６ｋＷなどであってもよい。ＲＦエネルギーの周波数は、約１０ｋＨｚ〜約６０ＭＨｚの範囲であってもよい。
一部の実施形態では、軽減システム１９３は、軽減試薬源１１４も含む。軽減試薬源１１４は、フォアライン１９２またはプラズマ源１００の少なくとも１つに結合されてもよい。軽減試薬源１１４は、真空処理チャンバ１９０を出る化合物を環境および／またはプロセス設備に配慮した組成物に変換するのを支援するために励起され得るプラズマ源１００に軽減試薬を提供する。軽減試薬の例は、Ｈ2、Ｏ2、Ｈ2Ｏ、および他の適切な軽減試薬を含む。
任意選択で、プラズマ源１００または排気導管１９４の少なくとも１つに圧力調整モジュール１８２が結合されてもよい。圧力調整モジュール１８２は、Ａｒ、Ｎなどの圧力調整ガス、またはプラズマ源１００内部の圧力をより良好に制御することができる他の適切なガスを注入し、それによって、より効率的な軽減性能を実現する。一例において、圧力調整モジュール１８２は、軽減システム１９３の一部である。プラズマ源１００内部の圧力は、約１０ｍＴｏｒｒ〜約数Ｔｏｒｒの範囲であってもよい。
図２Ａは、本明細書に記載された実施形態による、図１のプラズマ源１００の側部断面図である。プラズマ源１００は、内部容積２０４を有する誘電体管２０２と、誘電体管２０２を取り囲むコイルアンテナ２１２と、を含み、処理中に、ＲＦエネルギーを内部容積２０４に誘導結合して内部容積２０４を流れる化合物を励起する。誘電体管２０２は、第１の直線の端部２０８および第２の直線の端部２１０で終端する円錐形の側壁２０６を有することができる。円錐形の側壁２０６は、誘電体管２０２の中心軸２０１に対して約１〜約５度、例えば、約２度の角度で配置されてもよい。直線の端部２０８、２１０は、フォアライン１９２および排気導管１９４などの導管との結合を容易にし、プラズマ源１００を通る化合物の流れを容易にする。第１の直線の端部２０８は、真空処理チャンバ１９０を出る化合物を誘電体管２０２に流入させることができる誘電体管２０２の入口であってもよく、第２の直線の端部２１０は、処理された化合物を誘電体管２０２から流出させることができる誘電体管２０２の出口であってもよい。誘電体管２０２は、内部容積２０４へのＲＦ電力の伝達を可能にするのに適した任意の誘電体材料から作製されてもよい。
誘電体管２０２は、フォアライン１９２から誘電体管２０２を通って化合物を流すのに、かつ処理のために必要な滞留時間を確立するのに適した任意の寸法を有することができる。例えば、一部の実施形態では、誘電体管２０２の長さは、約６〜約１５インチであってもよい。誘電体管２０２の側壁２０６は、機械的強度および効率的なＲＦ結合を提供するのに適した厚さを有することができる。側壁２０６が厚いほどサービス寿命の延長がもたらされるが、電力結合効率は低下する。一部の実施形態では、側壁２０６は、約０．１インチ〜約０．５インチの範囲の、例えば、約０．１２５インチの厚さを有する。
コイルアンテナ２１２は、誘電体管２０２の側壁２０６の周りに巻かれてもよく、誘電体管２０２と同じ形状を有してもよい。一実施形態において、誘電体管２０２およびコイルアンテナ２１２は両方とも、円錐形である。コイルアンテナ２１２は、複数の巻線２１３を含むことができる。一部の実施形態では、コイルアンテナ２１２は、約５〜２５の巻線を有することができる。一実施形態において、図２Ａに示すように、コイルアンテナ２１２は、２２の巻線を有する。一部の実施形態では、各巻線は、隣接する巻線から約０．２５インチ〜約０．７５インチ離れて配置されてもよい。コイルアンテナ２１２は、適切なＲＦおよび熱伝導性材料の中空管から作製されてもよい。一部の実施形態では、コイルアンテナ２１２は、＃６０管材などの電気グレードの銅管材から作製されるが、他のサイズが使用されてもよい。コイルアンテナ２１２は、円形、正方形、平坦な円形などの様々な断面のうちの１つを有することができる。処理中のコイルアンテナ２１２の熱調整、例えば、冷却を容易にするために、冷却剤が中空管に提供されてもよい。コイルアンテナ２１２は、誘電体管２０２内部のプラズマを点火し維持するのに適した任意の形状を有することができる。コイルアンテナ２１２は、螺旋状、テーパ状、ドーム状、または平面状であってもよい。コイルアンテナ２１２へのＲＦ電力の結合を容易にするために、１つまたは複数の第１の端子２１６がコイルアンテナ２１２の第１の端部２１７に配置されてもよい。コイルアンテナ２１２へのＲＦ電力の結合を容易にするために、１つまたは複数の第２の端子２１８がコイルアンテナ２１２の第２の端部２１９に配置されてもよい。また、第２の端子２１８は、グランドに結合されてもよい。一実施形態において、第１の端子２１６および第２の端子２１８は、電源１１０に接続される。
コイルアンテナに関しては、コイルアンテナのインダクタンスは、コイルアンテナが有する巻数の二乗に比例する。コイルアンテナ２１２のインダクタンスを低減させるために、コイルアンテナ２１２の１つまたは複数の巻線を短絡させることができる。本明細書で使用される用語「短絡させる」は、コイルの一部分をコイルの部分ではない電気グレードの導電材料と接続することとして規定される。例えば、１５の巻線を有するコイルアンテナは、１５2すなわち２２５に比例したインダクタンスを有する。６番目と７番目の巻線が電気グレードの導電材料によって接続された（すなわち、１つの巻線を短絡させた）１５の巻線を有するコイルアンテナは、６2＋８2すなわち１００に比例したインダクタンスを有する。したがって、少なくとも１つの巻線を短絡させたコイルアンテナのインダクタンスは、同じ巻数を有するが短絡させた巻線のないコイルアンテナのインダクタンスよりもはるかに小さい。インダクタンスが低下することによって、コイルアンテナに供給される電力を増加させることができ、ＤＲＥの改善につながる。巻線を短絡させた、約６ｋＷなどの高いＲＦ電力で動作するコイルアンテナに対するＤＲＥは、９５％を超える。図２Ａに示すように、第３の端子２１５ａは、コイルアンテナ２１２の１０番目の巻線に接続されてもよく、第４の端子２１５ｂは、コイルアンテナ２１２の１２番目の巻線に接続されてもよい。金属コネクタ２２１は、２つの巻線（１０番目と１１番目の巻線間の第１の巻線および１１番目と１２番目の巻線間の第２の巻線）を短絡させるために、第３の端子２１５ａおよび第４の端子２１５ｂに接続されてもよい。第３の端子２１５ａ、第４の端子２１５ｂ、および金属コネクタ２２１は、電気グレードの導電性材料で作られてもよい。一実施形態において、金属コネクタ２２１は、銅、黄銅、アルミニウム、または他の適切な金属で作られ、約０．０１インチ〜約０．２インチの範囲の、例えば、約０．１２５インチの厚さを有する。一部の実施形態では、２つの隣接する巻線が金属コネクタ２２１と接続されてもよく、（隣接する巻線間の）１つの巻線が短絡される。一部の実施形態では、間に１つまたは複数の巻線を有する２つの巻線が金属コネクタ２２１と接続されてもよく、２つ以上の巻線が短絡される。第３の端子２１５ａ、第４の端子２１５ｂ、および金属コネクタ２２１を使用して、コイルアンテナ２１２の１つまたは複数の巻線を短絡させる。他の方法およびデバイスを使用して、１つまたは複数の巻線を短絡させてもよい。例えば、金属部材を巻線に電気的に結合させて、巻線を短絡させることができる。一実施形態において、金属部材は、巻線２１３に溶接されてもよい。
処理中に、端子２１６、２１８を介して電源１１０からＲＦ電力がコイルアンテナ２１２に供給されると、短絡位置で金属コネクタ２２１によって巻線を短絡させた結果として磁場２３０が生成される。磁場２３０は、短絡させた巻線に取り囲まれた領域に画成され、磁場２３０は、プラズマを生成するのに十分強い磁界を有さない。言いかえれば、磁場２３０は、誘電体管２０２の内側に作り出された磁界に対するバッファーとして働き、プラズマを第１のプラズマゾーン２３２および第２のプラズマゾーン２３４に分割する。プラズマは、磁場２３０が形成されている誘電体管２０２内には形成されない。短絡の数および位置を使用して、誘電体管２０２内部のプラズマゾーンの数および位置を調整することができる。例えば、一実施形態において、第１のプラズマゾーン２３２を取り囲むコイルアンテナ２１２の第１の部分は、第２のプラズマゾーン２３４を取り囲むコイルアンテナ２１２の第２の部分よりも少ない巻線を有する。巻線がより多くなると、コイルアンテナ２１２の第２の部分がより高いインダクタンスを有することになり、これによって、第２のプラズマゾーン２３４でより高密度のプラズマがもたらされることにもなる。コイルアンテナ２１２を効率的に冷却するために、コイルアンテナ２１２を通ってコイルアンテナ２１２の底部から頂部に、例えば、第２のプラズマゾーン２３４を取り囲む第２の部分から第１のプラズマゾーン２３２を取り囲む第１の部分に冷却剤を流すことができる。一部の実施形態では、コイルアンテナ２１２の第１および第２の部分の両方に対する巻数は、同じである。一部の実施形態では、第１のプラズマゾーン２３２を取り囲む巻数は、第２のプラズマゾーン２３４を取り囲む巻数よりも大きい。一部の実施形態では、３つのプラズマゾーンを作り出すために、２つの巻線が、コイルアンテナ２１２の第１の位置で第１の金属コネクタ２２１と第１の対で接続され、２つの他の巻線が、コイルアンテナ２１２の、第１の位置とは異なる第２の位置で第２の金属コネクタ２２１と第２の対で接続される。より多くの対の巻線を接続することによって、より多くのプラズマゾーンを形成することができる。化合物は、プラズマゾーンを段階的に流れ、滞留時間は、ゾーンの数の関数である。
誘電体管２０２の内側に２つ以上のプラズマゾーンがある場合、誘電体管２０２内部の温度は、位置に応じて変わってもよい。例えば、一実施形態では、処理中の第１の直線の端部２０８の温度は、摂氏約４０度であってもよく、処理中の第２の直線の端部２１０の温度は、摂氏約１２０度であってもよい。誘電体管２０２内部の大きな温度差によって、誘電体管２０２が異なる位置で大きな温度差を有するようになる。誘電体管２０２の異なる位置における異なる温度は、誘電体管２０２に熱応力をかけ、これが、誘電体管２０２に亀裂を引き起こすことがある。誘電体管２０２に亀裂が入るのを防ぐために、誘電体管２０２は、アルミニウム窒化物で作られてもよい。アルミニウム窒化物は、最大３０Ｗ／ｍ＊Ｋの熱伝導率を有する、誘電体管に通常使用される材料であるアルミニウム酸化物と比べて、最大２８５Ｗ／ｍ＊Ｋの熱伝導率を有する。アルミニウム窒化物の高い熱伝導率は、誘電体管２０２内の温度勾配を低減させ、誘電体管２０２に対する応力を低減させ、誘電体管２０２の破損を防ぐ。
加えて、アルミニウム窒化物で作られた誘電体管２０２を使用することによって、放電電圧の低下という予期しない結果が達成される。一部の実施形態では、アルミニウム窒化物で作られた誘電体管２０２を含むプラズマ源１００の放電電圧は、アルミニウム酸化物で作られた誘電体管を含むプラズマ源の放電電圧よりも約２０パーセント小さい。誘電率および誘電正接などの、アルミニウム窒化物の他の特性は、アルミニウム酸化物と同様である。放電電圧の低下は、フッ素、塩素、水素などの腐食性核種による誘電体管２０２の容量性結合によって促進される腐食を低減するのに有利である。
石英およびサファイアなどの他の材料が誘電体管２０２に使用されてもよい。石英およびサファイアは両方とも、アルミニウム酸化物の熱伝導率よりも高いが、アルミニウム窒化物の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する。加えて、石英およびサファイアは、特定の化学反応に対してはアルミニウム窒化物ほど耐性がないため、石英およびサファイアは、ある特定の化学反応には適していないことがある。サファイアは、塩素ベース化学反応ではなく、フッ素ベース化学反応で使用されてもよい。石英は、フッ素ベース化学反応ではなく、酸素または塩素ベース化学反応で使用されてもよい。アルミニウム窒化物は、いかなる化学反応で使用されてもよい。
一部の実施形態では、コイルアンテナ２１２と誘電体管２０２との間の良好な熱伝導経路を保証するために、変形可能な層２１４が、コイルアンテナ２１２と誘電体管２０２との間に配置されてもよい。コイルアンテナ２１２と誘電体管２０２との間の良好な熱伝導経路は、コイルアンテナ２１２が熱伝導経路を通して冷却剤を流すことができるため、誘電体管２０２を冷却するのに役立つ。変形可能な層２１４は、シリコンゴムなどの電気的に絶縁性で、熱伝導性の材料で作られてもよい。
コイルアンテナ２１２の巻線２１３の間隔を維持するために、ポッティング材料２２０を利用してコイルアンテナ２１２を取り囲むことができる。ポッティング材料２２０は、電気的に絶縁性で、熱伝導性の材料で作られてもよい。また、ポッティング材料２２０は、コイルアンテナ２１２を通る冷却剤流に誘電体管２０２から熱を移すことができる。端子２１６、２１５ａ、２１５ｂ、２１８、および金属コネクタ２２１は、露出されてもよく、ポッティング材料２２０によってカバーされなくてもよい。一部の実施形態では、カバー２２２は、ポッティング材料２２０の周りに配置されてもよい。カバー２２２は、ポリカーボネートなどの薄い可塑性材料であってもよい。
プラズマ源１００をフォアライン１９２および排気導管１９４などの導管と結合することを容易にするために、誘電体管２０２のそれぞれの端部に第１のフランジ２２４および第２のフランジ２２６が設けられてもよい。Ｏリングなどのシール２２８が、それぞれの第１および第２のフランジ２２４、２２６と直線の端部２０８、２１０との間にそれぞれ設けられてもよい。一部の実施形態では、第１および第２のフランジ２２４、２２６の少なくとも１つが冷却されてもよい。例えば、冷却剤チャネル２４２が、第１および第２のフランジ２２４、２２６に設けられて、そこを通して冷却剤を循環させるのを容易にしてもよい。
図２Ｂは、本明細書に記載された別の実施形態による、図１のプラズマ源１００の側部断面図である。図２Ｂに示すように、プラズマ源１００は、内部容積２５２を有する誘電体管２５０と、誘電体管２５０を取り囲むコイルアンテナ２５４と、を含み、処理中に、ＲＦエネルギーを内部容積２５２に誘導結合して内部容積２５２を流れる化合物を励起する。誘電体管２５０は、第１の端部２５８および第２の端部２６０で終端する円筒形の側壁２５６を有することができる。円筒形の側壁２５６は、誘電体管２５０の中心軸２６２と実質的に平行であってもよい。端部２５８、２６０は、図２Ａに示す直線の端部２０８、２１０と同じ目的を果たすことができる。誘電体管２５０は、誘電体管２０２と同じ材料で作られ、同じ厚さを有してもよい。
コイルアンテナ２５４は、複数の巻線２６４を含むことができ、コイルアンテナ２５４は円筒形を有しているが、コイルアンテナ２１２は円錐形を有していることを除いてコイルアンテナ２１２と同様であってもよい。ＲＦ電力のコイルアンテナ２５４への結合を容易にするために、１つまたは複数の端子２１６が、コイルアンテナ２５４の第１の端部２６６に配置されてもよい。ＲＦ電力のコイルアンテナ２５４への結合を容易にするために、１つまたは複数の第２の端子２１８が、コイルアンテナ２５４の第２の端部２６８に配置されてもよい。第２の端子２１８もグラウンド、または別の基準電位に結合されてもよい。一実施形態において、第１の端子２１６および第２の端子２１８は、電源１１０に接続される。第３の端子２１５ａは、コイルアンテナ２５４の巻線、例えば、１０番目の巻線に接続されてもよく、第４の端子２１５ｂは、コイルアンテナ２５４の別の巻線、例えば、１２番目の巻線に接続されてもよい。金属コネクタ２２１は、２つの巻線（１０番目と１１番目の巻線間の第１の巻線および１１番目と１２番目の巻線間の第２の巻線）を短絡させるために、第３の端子２１５ａおよび第４の端子２１５ｂに接続されてもよい。第３の端子２１５ａ、第４の端子２１５ｂ、および金属コネクタ２２１を使用して、コイルアンテナ２５４の１つまたは複数の巻線を短絡させる。他の方法およびデバイスを使用して、１つまたは複数の巻線を短絡させてもよい。磁場２７０、第１のプラズマゾーン２７２、および第２のプラズマゾーン２７４は、図２Ａに示す磁場２３０、第１のプラズマゾーン２３２、および第２のプラズマゾーン２３４を形成するのと同じ方法によって形成されてもよい。
一部の実施形態では、コイルアンテナ２５４と誘電体管２５０との間の良好な熱伝導経路を保証するために、コイルアンテナ２５４と誘電体管２５０との間に変形可能な層２７６が配置されてもよい。変形可能な層２７６は、変形可能な層２１４と同じ材料で作られてもよい。誘電体管２５０を有するプラズマ源１００は、ポッティング材料２２０、カバー２２２、第１のフランジ２２４、第２のフランジ２２６、冷却剤チャネル２４２、およびシール２２８を含むこともできる。
図３は、本明細書に記載された実施形態によるコイルアンテナ２１２の斜視図である。図３は、隣接していない巻線を短絡させた実施形態を示す。図３に示すように、第３の端子２１５ａ、第４の端子２１５ｂ、および金属コネクタ２２１を使用して、２つの巻線２１３ａ、２１３ｂを短絡させることができる。図３に示すように、巻線２１３ａおよび２１３ｂは、それらの間に巻線を有し、したがって、巻線２１３ａおよび２１３ｂは、隣接していない。この場合もまた、コイルアンテナ２１２のインダクタンスを低減させるために、コイルアンテナ２１２の任意の１対または複数対の巻線が電気グレードの導電性材料と接続されてもよい。また、コイルアンテナ２１２は、冷却剤をコイルアンテナ２１２に出し入れするための冷却剤入口３０２および冷却剤出口３０４を含むことができる。冷却剤源（図示せず）がコイルアンテナ２１２に結合されてもよい。一部の実施形態では、コイルアンテナ２５４などのコイルアンテナは、円筒形であってもよい。
図４は、本明細書に記載された別の実施形態によるコイルアンテナ２１２の斜視図である。図４に示すように、コイルアンテナ２１２は、巻線４１３ａ、４１３ｂにそれぞれ配置された端子４１５ａ、４１５ｂを含むことができる。コイルアンテナ２１２の３つの巻線（巻線４１３ａと４１３ｂとの間の３つの巻線）を短絡させるために、金属コネクタ４２１が端子４１５ａ、４１５ｂに電気的に結合されてもよい。一部の実施形態では、端子４３５ａ、４３５ｂは、隣接する巻線４３３ａ、４３３ｂにそれぞれ配置されてもよい。金属コネクタ４４１は、コイルアンテナ２１２の１つの巻線（巻線４３３ａと４３３ｂとの間の１つの巻線）を短絡させるために、端子４３５ａ、４３５ｂに電気的に結合されてもよい。端子４１５ａ、４１５ｂ、４３５ａ、４３５ｂは、端子２１５ａ、２１５ｂと同じ材料で作られてもよく、金属コネクタ４２１、４４１は、金属コネクタ２２１と同じ材料で作られてもよい。図４に示すように、コイルアンテナ２１２は、コイルアンテナ２１２の異なる位置で電気グレードの導電性材料によって接続された２対の巻線を含み、これによって誘電体管２０２内部に３つのプラズマゾーンがもたらされる。一部の実施形態では、コイルアンテナ２１２は、電気グレードの導電性材料によって接続された１対の巻線、例えば、金属コネクタ４２１によって接続された巻線４１３ａ、４１３ｂ、または金属コネクタ４４１によって接続された巻線４３５ａ、４３５ｂを含む。一部の実施形態では、コイルアンテナ２５４などのコイルアンテナは、円筒形であってもよい。
コイルアンテナおよび誘電体管を有するプラズマ源が開示される。コイルアンテナは、複数の巻線を有し、コイルアンテナのインダクタンスを低減させるために、少なくとも２つの巻線が短絡される。インダクタンスの低減によって、コイルアンテナに供給される電力が高くなり、これによって、軽減プロセスにおけるＤＲＥが改善される。
あるいは、プラズマ源は、真空処理チャンバに遠隔プラズマを供給するために、真空処理チャンバの上流の遠隔プラズマ源として使用されてもよい。本用途では、プラズマ源および排気中に導入されるガスは、真空処理チャンバ内での処理に使用される処理核種または洗浄核種などのイオンおよび／またはラジカルを有するプラズマである。
前述の事項は、本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他のおよびさらなる実施形態が本発明の基本的な範囲から逸脱せずに、考案されてもよく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (11)

  1. 誘電体管と、
    前記誘電体管を取り囲むコイルアンテナであって、第１の巻線群と、第２の巻線群と、第３の巻線群とを有する複数の巻線を備えた、コイルアンテナと、
    前記第２の巻線群の第１の対の巻線に接続された第１の導電性コネクタであって、第１のプラズマ領域を第２のプラズマ領域から分離するバッファ領域を形成するように構成された、第１の導電性コネクタと
    を備える、プラズマ源。
  2. 前記第１の対の巻線が２つの隣接する巻線を備える、請求項１に記載のプラズマ源。
  3. 前記第１の対の巻線が２つの巻線を備え、前記２つの巻線間に１つまたは複数の巻線が配置された、請求項１に記載のプラズマ源。
  4. 前記第１の巻線群の第２の対の巻線に接続された第２の導電性コネクタをさらに含む、請求項１に記載のプラズマ源。
  5. 前記第１の導電性コネクタが銅、アルミニウム、または黄銅を含む、請求項１に記載のプラズマ源。
  6. 前記誘電体管がアルミニウム窒化物、サファイア、または石英を含む、請求項１に記載のプラズマ源。
  7. 電源と、
    プラズマ源であって、
    入口および出口を有する誘電体管、ならびに
    前記誘電体管を取り囲むコイルアンテナであり、第１の巻線群と、第２の巻線群と、第３の巻線群とを有する複数の巻線を備えた、コイルアンテナ
    を備える、プラズマ源と、
    前記第２の巻線群の第１の対の巻線に接続された第１の導電性コネクタであって、第１のプラズマ領域を第２のプラズマ領域から分離するバッファ領域を形成するように構成された、第１の導電性コネクタと
    を備える、軽減システム。
  8. 前記複数の巻線の第２の対の巻線を第２の金属コネクタと接続することをさらに含む、請求項７に記載の軽減システム。
  9. 前記コイルアンテナが中空である、請求項７に記載の軽減システム。
  10. 前記電源が３ｋＷよりも大きい高周波電力を提供するための高周波電源である、請求項７に記載の軽減システム。
  11. 真空処理チャンバと、
    プラズマ源であって、
    入口および出口を有する誘電体管、ならびに
    前記誘電体管を取り囲むコイルアンテナであり、第１の巻線群と、第２の巻線群と、第３の巻線群とを有する複数の巻線を備えた、コイルアンテナ
    を備える、プラズマ源と、
    前記第２の巻線群の第１の対の巻線に接続された第１の導電性コネクタであって、第１のプラズマ領域を第２のプラズマ領域から分離するバッファ領域を形成するように構成された、第１の導電性コネクタと
    を備える、真空処理システム。
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