(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物（１１）を処理するプラズマ装置であって、電気源（４８及び／又は５７）と、基準電位にある金属壁（１４）および加工物のホルダ（２０）を有する真空チャンバ（１２）と、前記金属壁（１４）の一面に設けられた誘電体窓（１８）と、前記誘電体窓（１８）の面に対向するように前記真空チャンバ（１２）の外部に配置されたコイル（３６）と、前記コイル（３６）に接続された高周波励起源と、前記誘電体窓（１８）を通して高周波電磁界を真空チャンバ内の電離可能材料にリアクタンス結合するための前記コイル（３６）と前記高周波励起源とを備え、前記高周波電磁界が、前記コイル（３６）からチャンバに結合されたときにチャンバ内の電離可能材料と相互作用してプラズマを形成する能力を有し、前記電離可能材料が電離したときにプラズマになり、加工物が真空チャンバ内の加工物ホルダ上にあるときにプラズマが加工物を処理するように加工物ホルダ（２０）が配置されたプラズマ装置において、
前記コイル（３６）とプラズマの間に挿入された非磁性金属構造（４４及び／又は５６）を備え、
前記非磁性金属構造（４４及び／又は５６）は、前記コイルから前記電離可能材料に前記高周波電磁界を通すように前記誘電体窓に対向して配置されるとともに、前記非磁性金属構造（４４及び／又は５６）は基準電位とは異なる電位にある電気源（４８及び／又は５７）の端子に接続されていることを特徴とするプラズマ装置。
【請求項２】
前記非磁性金属構造（５６）の少なくとも一部分が前記真空チャンバの内部にある、請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項３】
前記非磁性金属構造（５６）の少なくとも一部分が、チャンバ内に交換可能に装着された消耗性固体を含む、請求項１または２に記載のプラズマ装置。
【請求項４】
前記非磁性金属構造（４４及び／又は５６）の少なくとも一部分が前記誘電体窓に着接されている、請求項１または２に記載のプラズマ装置。
【請求項５】
前記非磁性金属構造（４４）の少なくとも一部分が前記真空チャンバの外部にある、請求項１乃至４の何れか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項６】
前記非磁性金属構造（４４）の少なくとも一部分が前記真空チャンバの外部で前記誘電体窓に着接された薄膜からなる、請求項１乃至５の何れか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項７】
前記電気源（４８及び／又は５７）が前記非磁性金属構造（４４及び／又は５６）の少なくとも一部分に接続された端子を有する高周波源からなり、そのため前記電気源の端子および前記非磁性金属構造（４４及び／又は５６）の前記少なくとも一部分の電位が基準電位に対して変化する、請求項１乃至６の何れか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項８】
前記電気源（４８及び／又は５７）の電圧振幅が制御可能であり、そのため前記電気源の端子の電位と前記非磁性金属構造の少なくとも一部分の電位とを異なるＲＭＳの高周波電位にすることができる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項９】
前記電気源（４８及び／又は５７）が前記非磁性金属構造（４４及び／又は５６）の前記少なくとも一部分に接続された直流源を含み、そのため前記電気源の端子および前記非磁性金属構造の前記少なくとも一部分が同じ直流電位である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項１０】
前記高周波励起源が高周波源（４０、４２）を含み、前記コイル（３６）が、前記高周波励起源によって駆動されるように接続された高電圧点（３７）および前記非磁性金属構造（５６）に接続された非ゼロ低電圧点（８０）を有し、そのため前記コイルが前記高周波励起源によって励磁されたときに前記非磁性金属構造と前記低電圧点とが同じ電圧になる、請求項２乃至４，７，８のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項１１】
前記非磁性金属構造が第１および第２の非磁性金属部材（５６、４４）を含み、第１の非磁性金属部材（５６）がチャンバ（１２）の内部にあり、前記第２の非磁性金属部材（４４）がチャンバの外部にあり、前記第１及び第２の非磁性金属部材の各々が基準電位とは異なる電位の電気源の端子への接続を有し、そのため前記第１および第２の非磁性金属部材の電位がこれらが接続された前記電気源の端子の電位と同じになる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項１２】
前記第１および第２の非磁性金属部材（５６、４４）が、前記高周波励起源によって引き出された磁界に応答してこれらを流れる傾向がある渦電流を分断するスロット（６６、６８、７０）を含む、請求項１１に記載のプラズマ装置。
【請求項１３】
前記第１の非磁性金属部材のスロットと前記第２の非磁性金属部材のスロットとが整列していない、請求項１２に記載のプラズマ装置。
【請求項１４】
前記第１および第２の非磁性金属部材（５６、４４）が、第１の非磁性金属部材（５６）を基準電位に対する第１の電位とし、第２の非磁性金属部材（４４）を基準電位に対する第２の電位とするための電気源（４８、５７）の端子に接続され、プラズマが点火されている間、前記第２の電位のほうが前記第１の電位よりも高い、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項１５】
前記高周波励起源から前記第１および第２の非磁性金属部材のそれぞれに励起電圧を異なる時間帯に印加するスイッチング構成をさらに含む、請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項１６】
前記電気源が、前記第１の非磁性金属部材に接続された第２の電極を有するコンデンサ（８４）の第１の電極と前記第２の非磁性金属部材（４４）に接続された出力端子を有する高周波源（４０、４２）を含む、請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載のプラズマ装置。
【請求項１７】
前記非磁性金属構造（４４，５６）は、前記誘電体窓（１８）の前記真空チャンバ内の面に着接された第１の非磁性金属部材（５６）と、前記誘電体窓（１８）の前記真空チャンバ外の面に着接された第２の非磁性金属部材（４４）とからなり、前記第２の非磁性金属部材（４４）は中心部から外周部方向に放射状に延びる複数本のスロットと前記中心部に設けられた円形の開口を有し、前記第１の非磁性金属部材（５６）は前記第２の非磁性金属部材（４４）と同軸であり且つ前記第２の非磁性金属部材（４４）のスロット間に放射状に延びる複数本のスロットと前記第２の非磁性部材（４４）の開口と重なる位置に設けられた円形の開口とを有する、請求項１に記載のプラズマ装置。
【請求項１８】
前記第１および第２の非磁性金属部材（５６，４４）のそれぞれを異なる時間帯に前記第１および第２の電位とするスイッチング構成を備えている、請求項１４に記載のプラズマ装置。
【請求項１９】
前記電気源は、前記第２の非磁性金属部材（４４）に接続されると共にコンデンサ（８４）の一方の電極に接続された出力端子を有する高周波源を含み、前記コンデンサ（８４）の他方の電極は前記第１の非磁性金属部材（５６）に接続されている、請求項１４に記載のプラズマ装置。
【請求項２０】
前記第１および第２の非磁性金属部材（５６，４４）が、第１の非磁性金属部材（５６）を基準電位に対する第１の電位とし、第２の非磁性金属部材（４４）を基準電位に対する第２の電位とするとともにＲＭＳ電圧振幅が制御可能である電気源（４８、５７）の端子に接続され、前記第１の電位は前記第２の電位よりも高い電位に設定されている、請求項１１に記載のプラズマ装置。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置で加工物を処理する方法であって、（１）高周波プラズマ励起エネルギーをコイルに供給して電離可能材料に高周波電磁界を供給することによって真空チャンバ内の電離可能材料を励起してプラズマにする段階であって、高周波プラズマ励起エネルギーをコイルに供給することによって生じた高周波電磁界が、前記コイルから非磁性金属構造を通して伝搬して前記真空チャンバ内の前記電離可能材料を励起する段階と、（２）金属壁に基準電位を供給する段階を含み、高周波電磁界を前記電離可能材料に供給し基準電位を金属壁に印加している間に、基準電位とは異なる電位で前記非磁性金属構造に電力を供給することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記電離可能材料に点火してプラズマにする目的で実行され、十分な大きさの電界が前記電離可能材料中で確立され、前記電離可能材料が点火してプラズマになるように（ａ）前記コイルに印加される高周波電圧の大きさおよび（ｂ）高周波電磁界の大きさを制御する段階をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
プラズマを安定させる目的で実行され、前記真空チャンバが固体誘電体面を含み、前記固体誘電体面上に均一な高周波電位が確立されること、および高周波安定化電流を前記固体誘電体面からプラズマに容量結合してプラズマが不安定になる傾向を少なくとも部分的に克服することをさらに含む、請求項２１または２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記コイルと前記真空チャンバ内の前記電離可能材料の間に挿入された、前記真空チャンバの誘電体窓を清浄化する目的で実行され、前記コイルが前記真空チャンバの外部に配置されるとともに前記誘電体窓を通してプラズマに高周波電磁界結合され、該プラズマが前記電離可能材料が誘電体窓に付着する原因となり、付着した電離可能材料が前記誘電体窓から前記非磁性金属構造にスパッタリングされるように前記非磁性金属構造に印加する電位を制御することをさらに含む、請求項２１乃至２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
真空チャンバ内の加工物に非磁性金属を付着させる目的で実行され、加工物を処理している間および基準電位とは異なる電位によって前記非磁性金属構造を励起する間、前記非磁性金属構造を真空チャンバの内部に置くこと、ならびに前記非磁性金属構造をスパッタリングさせて、前記非磁性金属構造の金属のイオンをプラズマ中に形成させ、前記非磁性金属構造のイオンを加工物に引きつけ加工物に付着させることをさらに含む、請求項２１乃至２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
プラズマが点火した後に前記真空チャンバへの前記電離可能材料の供給を停止することをさらに含み、前記電離可能材料の供給を停止した後、高周波電磁界を前記真空チャンバに結合している間、プラズマが前記非磁性金属構造の金属のイオンを含む、請求項２１乃至２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記電離可能材料の供給を停止したときに前記非磁性金属構造に印加する電位を増大させることをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記非磁性金属構造が前記真空チャンバの内部に第１の非磁性金属部材を有するとともに、前記第１の非磁性金属部材と前記コイルとの間に第２の非磁性金属部材を有し、前記第２の非磁性金属部材が前記真空チャンバの外部にあり、コイルと前記真空チャンバの間の誘電体窓に付着する傾向があるプラズマからの金属イオンが、高周波電圧を前記第２の非磁性金属部材に印加することによってこれらが付着するのと実質的に同時に前記誘電体窓から除去され、前記第２の非磁性金属部材に印加された電圧によって金属イオンが前記誘電体窓からスパッタリングされる、請求項２１乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記非磁性金属構造の少なくとも一部分が前記真空チャンバ内に位置し、高周波電磁界が前記真空チャンバに結合されたのに応答して前記真空チャンバ内に位置する前記非磁性金属構造から金属がプラズマ中にスパッタリングされ、プラズマ中への金属のスパッタリングが起こっている間、前記真空チャンバへの前記電離可能材料の供給を停止する、請求項２１乃至２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
加工物の処理中に前記真空チャンバの外部の前記非磁性金属構造の一部分に高周波電圧を印加することをさらに含む、請求項２１乃至２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
加工物の処理中に前記真空チャンバの外部の前記非磁性金属構造の一部分に直流電圧を印加することをさらに含む、請求項２１乃至２９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、基準電位にある金属壁を有する真空チャンバ内の交流（以下、ＡＣと称する）励起プラズマ装置に関し、より具体的には、ＡＣ励起の磁界を通すことができる電力供給された非磁性金属部材が基準電位とは異なる電位にあり、前記部材が励起源とプラズマの間に位置するそのような装置に関する。
（背景技術）
１つの種類のプラズマ装置は、大地電位、すなわち基準電位にある金属壁およびベースを有する真空チャンバを含む。プラズマは、一般に高周波（以下、ｒ．ｆ．またはＲＦと称する）またはマイクロ波源からのＡＣ励起に応答して真空チャンバ内に形成される。いくつかの種類の装置ではｒ．ｆ．励起が、放射状および外周方向に延びるターンを有する円形または「長方形」のらせんコイルなどのコイルに由来する。コイルからのｒ．ｆ．磁界および電界が真空チャンバ内の電離可能な材料（通常はガス）に結合され、プラズマが形成される。プラズマは、円形の半導体ウェーハ、フラット・パネル・ディスプレイで使用される長方形のガラス・シートなどの加工物上に入射する。プラズマは加工物から材料をエッチングしたり、または加工物上に材料を付着させたりする。コイルの周囲のサイズおよび形状は一般に加工物の周囲のサイズおよび形状と一致する。コイルは一般に真空チャンバの外部に位置し、真空チャンバの誘電体窓を通して真空チャンバ内の電離可能材料に結合されるｒ．ｆ．磁界および電界を引き出す。プラズマ中の荷電粒子を加工物に引きつけるため、加工物は多くの場合、ｒ．ｆ．源によってバイアスされた金属チャック上に装着される。
【０００２】
コイルが真空チャンバ内に浸漬され、そのためプラズマがコイルの少なくとも一部分を包囲するその他のシステムが提案されている。プラズマの主たるインピーダンス成分が抵抗であり、プラズマがコイルと接触するため浸漬されたこのようなコイルはプラズマに抵抗結合される。対照的に、チャンバの外部に位置し誘電体窓を通してプラズマに結合されたコイルは、電界および磁界によってプラズマにリアクタンス結合される。コイルを真空チャンバの外部に配置すると、プラズマへの磁界の結合が浸漬されたコイルによって達成されるよりも効率的になる。浸漬されたコイルは、この浸漬されたコイルとプラズマの間の容量結合のために外部コイルよりも大きな電力損失を被る。これは、浸漬されたコイルによって励起されるプラズマの束密度が外部コイルによって確立されるプラズマの束密度よりも小さいからである。外部コイルによって確立される高束密度プラズマは、加工物上でのプラズマ材料の高付着速度および高エッチング速度に直接に結び付く。
【０００３】
過去には、化学気相成長（ＣＶＤ）プロセスをｒ．ｆ．およびマイクロ波励起プラズマの存在下で実施することによって真空プラズマ処理チャンバ内の加工物に材料を付着させていた。加工物に付着させたい原子を含む分子を真空チャンバ内に導入し、プラズマの助けを借りてこの分子を化学反応させ、所望の原子を分子の残りの部分から解離させる。所望の原子はしばしば、加工物上に付着させたい原子以外の原子を多く含む複雑な有機分子中に存在する。加工物上に付着させたい原子以外の分子中の多くの原子が加工物上にしばしば付着し、そのため加工物がこのような原子で汚染される傾向がある。
【０００４】
ｒ．ｆ．コイル励起から生じた磁界によって励起されたプラズマは不安定になりやすい。磁界は一般に、比較的低エネルギーの電子に作用する。これらの低エネルギー電子の密度および／またはこれらの電子の温度の比較的に小さい変動がこれらの電子への磁界の結合に影響し、その結果、比較的に大きな振幅のプラズマ・インピーダンス変動が生じる。この比較的に大きなプラズマ・インピーダンス変動は、コイルならびにコイルとｒ．ｆ．源の間に接続された整合回路網を含むコイルの駆動回路に結合される。プラズマ・インピーダンス変動が激しすぎるとプラズマの消滅が起こることがある。いずれにしても、主に磁界、すなわちコイルからプラズマに誘導結合された磁界によって励起されるプラズマが不安定なことが、いくつかのコイル励起ｒ．ｆ．プラズマの操作を妨害した問題である。
【０００５】
コイルから引き出された界に応答した誘導励起ｒ．ｆ．プラズマは点火させることがしばしば難しい。真空チャンバ内の電離可能ガスを点火させてプラズマ放電させるためには、コイルからプラズマに結合された十分に高い電界を作り出すためにしばしば比較的に高い電圧をコイルに印加しなければならない。コイルによって見られる負荷は、プラズマ放電が確立される前には実質的に容量性であるが、プラズマ点火が起こると主として抵抗性となる。コイルによって見られるインピーダンスの突然の変化は、コイルとｒ．ｆ．励起源の間に接続された整合回路網のかなりの変更を要求する。したがって、プラズマ点火を達成するのに必要な電圧を引き下げるような方法を提供することが望ましい。
【０００６】
コイル駆動ｒ．ｆ．プラズマ処理装置の誘電体窓は窓の内側の面に入射したプラズマからの材料によって曇る傾向がある。この材料は例えば、加工物からエッチングされた有機分子からのポリマーまたは化学気相成長およびその他のプロセスに関与した分子から解離した金属粒子である。誘電体窓へのポリマーの付着は加工物の汚染を引き起こす微粒子の形成につながるため、窓でのポリマーの形成は望ましくない。金属による窓の曇りは、窓を介した処理装置チャンバの外部のコイルからプラズマへのｒ．ｆ．界の結合に不利な影響を及ぼす。従来技術では一般に、処理操作を実行していないときに真空チャンバを開け、窓およびチャンバ内部の残りの部分を清浄化するか、または真空条件下で実行されるｉｎ  ｓｉｔｕの方法を使用することでこの問題に対処してきた。その結果、この清浄化作業のため処理装置のダウン時間がかなりのものとなる。
【０００７】
したがって本発明の目的は、新規な改良型の真空プラズマ装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、真空プラズマ処理チャンバ内の加工物上に非磁性金属を付着させる新規な改良型の装置および方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ｒ．ｆ．プラズマ真空プラズマ処理装置内の加工物上に非磁性金属を付着させる新規な改良型の装置および方法であって、付着物が不純物を実質的に含まず実質的に前記金属だけからなる装置および方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、電離可能ガスを点火させてａ．ｃ．プラズマにする新規な改良型の装置および方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、真空チャンバ内のｒ．ｆ．コイル励起プラズマを安定させる新規な改良型の装置および方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ｒ．ｆ．コイル励起プラズマを有する真空処理チャンバの誘電体窓を清浄化する新規な改良型の装置および方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、ｒ．ｆ．コイル励起プラズマを有する真空処理チャンバの誘電体窓を清浄化する新規な改良型の装置および方法であって、チャンバ内の加工物のプラズマ処理と実質的に同時に窓が清浄化される装置および方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、処理した加工物からエッチングされたポリマーを真空プラズマ処理チャンバの誘電体窓から除去する新規な改良型の装置および方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、処理装置内の加工物上に付着させた非磁性金属を加工物上への前記金属の付着と実質的に同時に処理装置の誘電体窓から除去する新規な改良型の真空プラズマ処理装置およびこのような結果を得る方法を提供することにある。
【００１６】
（発明の概要）
本発明によれば以上の目的はとりわけ、（１）基準電位にある金属壁を有する真空チャンバ、（２）チャンバ内の電離可能材料にリアクタンス結合され、それ自体からのＲＦエネルギーを電離可能材料と相互作用させてプラズマを形成するＲＦ励起源、および（３）ＲＦ励起源とプラズマの間に挿入され、電力供給された非磁性金属部材を備えるプラズマ装置で達成される。非磁性金属部材はＲＦ励起源からプラズマにＡＣ電磁界を通すように配置、構築される。非磁性金属部材には、基準電位とは異なる電位の電気源の端子に接続することによって電力が供給される。装置は加工物用の処理装置であることが好ましく、この場合チャンバは、プラズマ処理する加工物を保持するホルダを含む。
【００１７】
好ましい実施形態ではＲＦ源が、ＲＦ源によって電力供給されたコイルをチャンバの外部に含む。コイルは、チャンバの誘電体窓および非磁性金属部材を通してプラズマに結合されるＲＦ界を引き出す。
【００１８】
一態様では、非磁性金属部材がチャンバの内部にあり、チャンバ内に交換可能に装着された消耗性固体を含む。非磁性金属部材と窓の間での２次プラズマの形成を防ぐために非磁性金属部材は窓に着接する。
【００１９】
他の態様では非磁性金属部材がチャンバの外部にある。このような非磁性金属部材は窓に着接し、窓上の薄膜からなることが好ましい。
【００２０】
他の態様では第１の非磁性金属部材がチャンバの内部にあり、第２の非磁性金属部材がチャンバの外部にある。
【００２１】
非磁性金属部材は、コイルによって引き出された磁界に応答して部材に流れる傾向がある渦電流を分断する開口を含む。第１および第２の非磁性金属部材を含む場合には、コイルからプラズマへの磁界および電界の結合を強化するため、第１の非磁性金属部材の開口と第２の非磁性金属部材の開口とが整列していないことが好ましい。第１および第２の非磁性金属部材が、第１の非磁性金属部材を基準電位に対する第１の電位とし、第２の非磁性金属部材を基準電位に対する第２の電位とし、第１の電位の方が第２の電位よりも実質的に高い電気源の端子に接続されることが好ましい。
【００２２】
本発明の他の一態様は、金属を含む非磁性金属部材をチャンバ内に有し、基準電位にある金属壁を有する真空プラズマ処理チャンバ内の加工物上に非磁性金属を付着させる方法に関する。この方法は、ＲＦ電磁界を非磁性金属部材および非磁性金属部材を通してチャンバ内のイオンにリアクタンス結合し、同時に基準電位とは異なる電位に非磁性金属部材を維持しながら、非磁性金属部材からの金属のイオンを含むプラズマをチャンバ内に形成することを含む。非磁性金属部材は高導電性であるので、非磁性金属部材全体の電圧は実質的に同じであり、非磁性金属部材の全ての領域からほぼ均一に金属がスパッタリングされる。プラズマ中の金属イオンは、好ましくは加工物ホルダをバイアスすることによって加工物に引きつけられる。加工物上に非常に純粋な付着物を付着させるため非磁性金属部材が実質的にその金属から成ることが好ましい。
【００２３】
不活性電離可能ガスがチャンバに供給され、同時に、チャンバの外部のコイルから引き出されたＲＦ電磁界がチャンバに結合されることが好ましい。電離可能ガスはｒ．ｆ．界によって高密度プラズマに変換される。高密度プラズマを確立するＲＦ電磁界は、約１キロワットと比較的に大きな高周波電力をコイルに印加することによって引き出される。高密度プラズマは加工物上での金属の高付着速度に直接に結び付く。高密度プラズマが生じるのは、コイルからの磁界が、チャンバの外部の空気誘電体から高誘電性窓を介して効率的に結合されるためである。
【００２４】
プラズマが点火した後にチャンバへの不活性電離可能ガスの供給を停止する。これによって不活性電離可能ガスの供給を停止した後のプラズマが実質的に金属のイオンだけから成る。チャンバに不活性ガスが流れなくした後もプラズマを維持するため、不活性ガスの供給を停止したときに部材に印加する電位を増大させることが好ましい。
【００２５】
チャンバ内の非磁性金属部材に起因するプラズマ状態の金属イオンは、窓上に付着する傾向を有する。金属イオンが付着するのと実質的に同時に窓上に付着した金属イオンを窓から除去することが好ましい。金属イオンは、チャンバ内の非磁性金属部材とコイルの間の第２の非磁性金属部材に基準電位とは異なる電圧を印加することによって除去される。チャンバ内の非磁性金属部材または第２の非磁性金属部材に印加された電圧によって金属イオンは窓からスパッタリングされる。加工物上の材料からのイオン、一般には蒸発したフォトレジストからのポリマーも窓上に付着する傾向を有する。これらのイオンはプラズマの状態にあり、金属イオンに対して使用するのと実質的に同じスパッタリング・プロセスによって除去される。
【００２６】
プラズマ中の等方性イオンが窓の内面に衝突するのに応答して、窓を曇らせる傾向を有する金属およびその他の材料が窓からスパッタリングされる。この等方性イオンは、非磁性金属部材によって確立された電界によって引きつけられる。非磁性金属部材がチャンバの内部にある場合、等方性イオンは、内部の非磁性金属部材の開口と重なり合った窓の外側の非磁性金属部材の部分によって確立された電界の結果として渦電流を分断する非磁性金属部材の開口を通過する。
【００２７】
本発明の他の態様は、基準電位にある金属壁を有する真空プラズマ・チャンバ内で電離可能ガスに点火してプラズマにする方法に関する。電離可能ガスをチャンバに供給し、同時に（ａ）コイルがＲＦ電磁界をガスに供給し、（ｂ）コイルとチャンバ内の電離可能ガスの間に位置し、コイルからガスにＲＦ電磁界を通すように配置、構築された非磁性金属部材に基準電位とは異なる電圧を印加する。ＲＦ電磁界および部材に印加された電圧の大きさがガス中に十分な大きさの電界を確立し、ガスを点火させプラズマにする。非磁性金属部材はチャンバの内部にあってもよいし、外部にあってもよい。非磁性金属部材をチャンバの外部に置くときにはコイルもチャンバの外部に置く。ＲＦ電磁界は、チャンバの外部のコイルからチャンバ内の窓を通してチャンバ内のガスに結合され、チャンバの外部の非磁性金属部材がガスに電界を供給する。チャンバの外部の非磁性金属部材を使用して窓から材料をスパッタリングし、窓を清浄に保つこともできる。
【００２８】
非磁性金属部材がチャンバの内部にあるとき、非磁性金属部材は、ＲＦ界およびプラズマによる励起に応答して金属をプラズマ中にスパッタリングし、加工物上に金属を付着させることもできる。このような場合にはプラズマ中への金属のスパッタリングが起こっている間、チャンバへの不活性電離可能ガスの供給を停止することができる。
【００２９】
本発明の他の態様は、基準電位にある金属壁を有する真空チャンバ内で、不安定になる傾向を有するＲＦコイル励起プラズマを安定化する方法に関する。この方法は、プラズマを励起させるコイルから引き出されたＲＦ磁界をプラズマに通すように構築、配置された非磁性金属部材に基準電位とは異なるＲＦ電圧を供給することを含む。非磁性金属部材は、励起コイルとプラズマの間に位置する。この電圧および非磁性金属部材によって、チャンバ内の固体誘電体面上に実質的に均一なＲＦ電位が確立される。この実質的に均一なＲＦ電位はＲＦ安定化電流をプラズマに実質的に均一に容量結合し、ＲＦコイルによって励起されたプラズマの不安定な傾向を少なくとも部分的に克服する。
【００３０】
コイルおよび非磁性金属部材はチャンバの外部にあることが好ましい。コイルは、非磁性金属部材およびチャンバ内の誘電体窓を通してプラズマに結合されたＲＦ磁界を引き出す。誘電面はチャンバ内部の、窓の面である。
【００３１】
本発明の他の態様は、基準電位にある金属壁を有する真空プラズマ・チャンバの誘電体窓を清浄化する方法に関する。チャンバ内のプラズマは、チャンバの外部のコイルによって引き出され、誘電体窓を通してプラズマに通されたＲＦ電磁界によって励起される。このプラズマによって材料が窓に付着する。チャンバの外側のコイルと窓の間にある非磁性金属部材に基準電位とは異なる電圧を印加することによって付着した材料は窓からスパッタリングされる。非磁性金属部材は、コイルから引き出されたＲＦ界をプラズマに結合するように配置、構築される。チャンバの外部の金属部材に印加する電圧はＡＣまたはＤＣ電圧とすることができ、固定または可変の自乗平均（ＲＭＳ）値を有することができる。
【００３２】
一態様では、窓のスパッタリングがチャンバ内での加工物の処理と実施的に同時に実施される。加工物はしばしば、加工物の処理中に窓に付着するポリマーを含む。加工物の処理中に窓に付着したポリマーが窓からスパッタリングされる。プラズマがさらに、加工物の処理中に加工物および窓に付着する金属を含むことがあり、このような場合には金属が窓からスパッタリングされる。
【００３３】
Ｓａｎｄｈｕの米国特許第５，５２３，２６１号には、プラズマ処理チャンバ内に電界を確立することによって真空プラズマ処理装置（プラズマ励起用の誘導コイルを含む）を清浄化する構成が開示されている。電界は、チャンバ内の第１の固体電極と一対の非金属の構造間の空隙の中に位置する液体金属を含む第２の電極との間に確立される。電界は、コイルがプラズマから切り離されている間にのみ確立される。第２の電極は、水銀などの導電性液体、または熱、光、超音波エネルギーなどの外部エネルギー源に応答して導電率が２、３桁変動するポリマーなどの材料から形成される。しかし第２の電極は、チャンバの外壁にあるコイルから引き出された磁界を通すことができない。したがって加工物の処理中にこのチャンバを清浄化することはできない。さらに、Ｓａｎｄｈｕ特許の構造は比較的に複雑であり、導電性液体の選択挿入および除去、または外部源から空隙内の材料へのエネルギーの印加が必要である。
【００３４】
Ｊｏｈｎｓｏｎの米国特許第５，２３４，５２９号およびＤｏｎｏｈｏｅの米国特許第５，４４９，４３３号には、誘電体窓および静電シールドを介して真空チャンバ内のプラズマに結合されるｒ．ｆ．界を引き出すコイルを含むプラズマ生成装置が開示されている。このシールドは、処理装置の接地された金属壁と同じ基準電位にある。したがってＪｏｈｎｓｏｎおよびＤｏｎｏｈｏｅが開示している装置は、本発明によって達成されるプラズマ安定化、プラズマ点火、誘電体窓清浄化、または金属プラズマ形成の利益を提供しない。
【００３５】
本発明の以上およびその他の目的、特徴および利点は、本発明の特定のいくつかの実施形態の以下の詳細な説明を、特に添付図面と関連させて検討することによって明白となろう。
【００３６】
（好ましい実施形態の説明）
図１のプラズマ装置は、一般に円形の半導体ウェーハまたはフラット・パネル・ディスプレイに使用する長方形のガラス・プレートである加工物１１から材料をエッチングしたり、加工物１１上に材料を付着させたりするための真空プラズマ処理装置１０を備える。処理装置１０は、金属側壁１４および金属ベース１６、ならびに電磁界に対して透過的な誘電体（一般に石英）の窓とから形成されるルーフを有する真空チャンバ１２を含む。金属壁１４および金属ベース１６は大地電位、すなわち基準電位にある。加工物１１は、チャンバ１２内のベース１６の近く、窓１８とは反対側にある金属製の加工物ホルダ２０上に装着される。冷却液源、導管設備およびホルダ２０内のプレナム（図示せず）が一般に基板１１の背面、すなわちチャンバ１２内でプラズマに露出されない側の基板表面を冷却する。チャック設備（図示せず）が加工物１１をホルダ２０に固定する。周波数が１３．５６ＭＨｚであることが好ましいｒ．ｆ．バイアス源２２がｒ．ｆ．バイアス電圧を整合回路網２４を介してホルダ２０に印加し、これによって加工物が源２２の電圧に有効にバイアスされ、その結果、真空チャンバ１２内の荷電粒子が加工物に引きつけられる。管路２８によって内部チャンバ１２に接続された真空ポンプ２６が真空チャンバの内部を排気し、ミリトル範囲の適当な低圧状態にする。ガス源３０が、管路３２内の弁３４を介してチャンバ１２の内部に電離ガスを選択的に供給する。加工物１１のある種の処理では源３０のガスが電離可能な不活性ガス、好ましくはアルゴンである。ただしヘリウム、ネオンおよびその他の電離可能不活性ガスも使用できる。源３０の電離可能ガスを、加工物１１からポリマー・レジストをエッチングするのに使用される反応性ガス、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ6）とすることもできる。
【００３７】
窓１８の上外面の上方に間隔をあけて装着されたコイル３６がチャンバ１２の内部の材料を励起しプラズマとする。コイル３６の周囲の形状およびサイズは一般に加工物１１の周囲の形状およびサイズと一致する。プラスチック製のスペーサ４１がコイル３６の下面を窓１８の上面から約１インチ隔てる。
【００３８】
周波数が１３．５６ＭＨｚであることが好ましいｒ．ｆ．源４０が整合回路網４２を介してコイル３６に電力を供給する。回路網４２は、励起源４０の出力端子とコイル３６およびチャンバ１２内のプラズマの可変インピーダンスを含むその負荷との間のインピーダンス整合が達成されるよう自動制御される値を有する可変リアクトルを含む。コイル３６は源４０からのｒ．ｆ．電力に応答して電界および磁界を窓１８を通してチャンバ１２の内部に供給し、チャンバ１２内の電離可能粒子を励起してプラズマにする。電離可能粒子はしばしば電離可能ガス源３６からの分子である。しかし本発明の一態様によればこの粒子が、チャンバ１２内のターゲットから金属をスパッタリングすることによって得られた非磁性金属イオンである。
【００３９】
コイル３６は、円形のターンを有するらせんコイル、または放射状および外周方向に延び互いに直角である隣接するセグメントによって画定されたターンを有する「四角形」らせんコイルとして構成されることが好ましい。いずれにせよコイル３６は、整合回路網４２の出力端子に接続された中心端子３７およびコンデンサ３９を介して接地された外端子３８を有する。コイル３６は、コイルが端子３７と３８の間に伝送線路効果を有するような十分な長さを源４０の周波数に対して有し、そのため、コイルの長さに沿って少なくとも１つの電圧最大および１つの電圧最小が存在する。一般に、最大電圧は中心端子３７に現れ、最小電圧は端子３７と３８の間のある中間点に現れる。以上の構造は当業者には周知の構造であり、これ以上説明する必要はない。
【００４０】
本発明の一態様によれば、非磁性高導電性金属部材が窓１８の上面または底面の少なくとも一方に隣接してあり、金属壁１４およびベース１６の大地電位とは異なる電位の電圧端子への接続を介して電力が供給される。窓の上面に、またはチャンバ内に窓の底面に着接した金属部材は実質的に銅などの高導電性非磁性金属から成る。ただしその他の非磁性高導電性金属を使用することができる。窓の上面の金属部材は通常は銅またはアルミニウムである。これらの非磁性部材は、コイル３６から引き出された電界および磁界をチャンバ１２の内部に通すように構成される。
【００４１】
窓１８の上外面の非磁性金属部材は、源４８の接地されていない出力端子４６に接続された銅またはアルミニウムの薄膜４４である。ある応用例では源４８がＤＣ源であり、別の応用例ではｒ．ｆ．源である。いくつかの応用例では源４８から取り出す自乗平均（ＲＭＳ）電圧が固定であり、別の目的には電圧源４８がその出力端子４６に制御された可変ＲＭＳ値を供給する。ある窓清浄化応用では、源４０および４８がコイル３６および金属薄膜４４に相互排除時刻に接続される。これは、源４０および４８の出力端子をそれぞれスイッチ５０および５２を介して整合回路網４２および薄膜４４に接続することによって達成される。スイッチ５０および５２は、クロック源５４の位相外れ出力に応答して相互排除時刻に接続および切断することができる。
【００４２】
誘電体窓１８の下内面の非磁性金属部材は実質的に金属製のプレート５６から成る。本発明の一態様によれば金属プレート５６が、加工物１１の露出した上面にスパッタリングする非磁性金属からできている。金属プレート５６から材料がスパッタリングされるので、プレートは最初に相当な厚さを有する消耗性ターゲットであると考えられる。ＤＣまたはｒ．ｆ．源である源５７は、プレート５６に電力供給するための接地されていない出力端子５８を有し、そのためプレートは、チャンバ１２の接地された金属壁１４およびベース１６とは実質的に異なる電位にある。薄膜４４およびプレート５６がともに処理装置１０に含まれる場合（必ずしもそうではない）には、源４８および５７から同時に電圧を薄膜およびプレートに印加する必要はない。
【００４３】
端子５８は、スイッチ６０を介してプレート５６に接続される。スイッチ５２が閉じている間にスイッチ６０を閉じることができ、この場合、薄膜４４およびプレート５６には同時に電力が供給される。あるいは、スイッチ５２と６０を同時に開閉する。開いているときスイッチ５２は薄膜４４を接地し、プレート５６には電力が供給される。同様にこれとは反対の方法でスイッチ５２が閉じているときスイッチ６０がプレート５６を接地する。
【００４４】
図２に、薄膜４４およびプレート５６の好ましい構成の上面図を示す。薄膜４４およびプレート５６はそれぞれ、そうでなければこれらの非磁性金属部材を流れるであろう渦電流を分断する構成を有する。渦電流が薄膜４４またはプレート５６を流れた場合、渦電流は、コイル３６からチャンバ１２内のプラズマへの磁界の誘導結合をかなり妨げるであろう。
【００４５】
薄膜４４とプレート５６各々は図２に示すように実質的に同じ上面形状を有する。薄膜４４は、壁１４の内面と内面の間の空間にほぼ等しい直径を有する実質的に円形の周囲を有する。プレート５６は、薄膜４４の直径よりもいくぶん小さい直径を有し、そのためプレート５６の周囲は壁１４から、それらの間のアークを防ぐのに十分な間隔を置いて配置される。薄膜４４とプレート５６は同じ形状を有するので、薄膜４４だけを説明すればプレート５６に対しても十分である。
【００４６】
薄膜４４は、放射状に延びる６４本のスロットおよび円形の中心内開口６２を有する。放射状に延びるスロットの長さは４つあり、スロット６４は内開口６２から薄膜の周囲まで延びている。薄膜４４の１５本のスロット６６が薄膜の周囲から中心開口６２の外径のすぐ近くまで延びている。スロット６４および６６は薄膜４４の中心の周りに互いに等間隔にアーチ状に配置され、そのためスロット６４および６６は互いに約２２．５度の間隔を置いて配置される。隣接するスロット６６の対の間にはそれぞれ、薄膜４４の周囲からの半径方向の長さがスロット６６の半径方向の長さよりもいくぶん短いスロット６８が等間隔に配置される。放射状に延びる相対的に短いスロット７０が、隣接するスロット６６と６８の対または隣接するスロット６４と６８の対の間に位置する。
【００４７】
プレート５６は薄膜４４と同軸であるが、薄膜４４の隣接するスロット間の放射状に延びるフィンガがプレート５６のそれぞれのスロットと重なり合うように配置される。さらにスロット６４に対応するプレート５６のスロットは、薄膜４４のスロット６４から約１８５．６２５度ずれている。ここで述べた薄膜４４とプレート５６の構成は、プレートに相当な機械的剛性を与えると同時に、コイル３６からチャンバ１２内のプラズマへの有効な磁界の結合およびプレート５６のスロットを介した薄膜４４からチャンバ１２内のプラズマへの有効な電界の結合を提供する。薄膜４４およびプレート５６の構成を、これらがコイル３６からチャンバ１２内のプラズマに電磁界を通すことができる適当な他の構成とすることができる。
【００４８】
コイル３６、金属薄膜４４およびプレート５６のさまざまな電気接続を図３、４および５に示す。図３では、整合回路網が、ケーブル７２ならびにリード線７４および７６をそれぞれ介してコイル３６の中心端子３７および薄膜４４の表面に接続されているため、コイル３６および薄膜４４は整合回路網４２のｒ．ｆ．電圧によって直接に駆動される。これによって薄膜４４は、コイル３６の中心端子３７と同じ相対的に高いｒ．ｆ．電圧に維持される。一般に、リード線７４および７６はケーブル７２に接続された金属ストラップである。
【００４９】
金属薄膜４４が提供されない場合には、コイル３６の伝送線路効果のために窓１８の内面に高電圧領域、低電圧領域、さらにはゼロ電圧領域が生じる傾向がある。薄膜４４は高導電性であるため薄膜に印加された比較的に高い電圧は、それが図３に示すようなＡＣであるか、または図１に示すようなＤＣであるかに拘わらず薄膜全体を実質的に同じ高電圧に維持する。金属薄膜４４全体が比較的に高い電圧にあるため、コイル３６によって窓１８の内面のある領域にゼロまたは低電圧が生じる傾向は克服される。薄膜４４は事実上、窓１８がゼロ電圧または低電圧領域を有する傾向を克服するＡＣ供給ファラデー遮蔽として機能する。窓１８に低電圧領域がないため、このような領域があれば窓に引きつけられる傾向を有するであろう材料が窓の内面からはね返されるか、または窓の内面からスパッタリングされる。そのため加工物１１からポリマー・フォトレジストをエッチングする目的にチャンバ１２を使用する場合に、フォトレジストが、（１）窓１８の低面がプレート５６でカバーされていない場合には内部の窓１８の内面に、または（２）金属プレートが窓の内面に着接されているかまたは隣接してある場合には金属プレート５６に付着しない。さらに加工物１１上に金属を付着させる目的にチャンバ１２を使用する場合には、金属薄膜４４によって窓に印加された比較的に高い電圧の結果、窓１８の低電圧領域に引きつけられるはずの金属が窓の内面からはね返されるか、または窓の内面からスパッタリングされる。
【００５０】
金属薄膜４４はさらに、チャンバ１２内のプラズマの安定化を助ける。金属プレート５６が含まれていない図３の構成では窓１８の外面の金属薄膜４４が、チャンバ１２内でのプラズマ放電に容量結合された少量のｒ．ｆ．電力を追加する。金属薄膜４４が電力供給されたファラデー遮蔽として有効に機能するため、薄膜は、チャンバ１２内のプラズマに窓１８を介して均一な電位を供給する。窓１８の内面の薄膜４４によって確立される電位は壁１４およびベース１６の大地電位とは実質的に異なり、金属薄膜の直下の窓の内面の全ての部分に少量のｒ．ｆ．電流を均一に結合する。源４０で生じ回路網４２を流れるこの比較的に小さな容量結合電流は、コイル３６からチャンバ１２内のプラズマに主として誘導結合された放電を安定させる。この電流はプラズマの安定性を向上させ、プラズマ中の比較的に低エネルギーの電子を励起させるコイル３６からの磁界に起因する比較的に大きなプラズマのインピーダンス変動を克服する。窓１８の内面に確立された電界金属薄膜４４は比較的に高エネルギーの電子に作用し、ここで述べた安定化を提供する。
【００５１】
一般に、図３の構成で窓１８の内面に確立される電圧はピークピーク値で約１００ボルトのｒ．ｆ．である。これは、ピークピーク値約２キロボルトの電圧を薄膜４４に印加することによって達成される。窓を介した薄膜４４から窓の内面への容量結合の結果として窓１８の内面に確立された均一な電位によって、加工物１１の処理中に窓の露出した内面に付着する可能性のある材料が均一にスパッタリングされる。
【００５２】
薄膜４４に供給する電圧をこの目的に対して固定すること、または図１の源４８に示すように可変とすることができる。薄膜４４に印加する電圧を調整することによって、処理中に窓１８を清浄に保つことができる。薄膜４４に印加する電圧を、チャンバ１２内でのアークを回避し、窓１８のエロージョンを防ぐのに十分な程度に低く制御する。しかし薄膜４４に印加する電圧は、窓の内面からの材料のスパッタリング速度が窓の内面への材料の付着速度にほぼ等しくなるよう十分に高い電圧に調整しなければならない。コイル３６および薄膜４４に同時に電力を供給することができる。代わりに、スイッチ５０および５２を活動化することによって連続した異なる時刻にコイル３６および薄膜４４にエネルギーを供給し、これによって比較的に短い１回の時間間隔の間に加工物１１の処理操作をチャンバ１２内で実施し、続いて比較的に短い清浄化操作を実施し、その後に別の処理操作を実施することができる。あるいはチャンバ１２の内部の全体的な清浄化プロセスの際に薄膜４４に電力を供給して、窓１８から材料をスパッタリングすることもできる。
【００５３】
図４の構成では、チャンバ１２の内部にあって窓１８の内面に着接した金属プレート５６の電圧を、ｒ．ｆ．源４０および整合回路網４２によってコイル３６の中心端子３７に印加される電圧よりも低くする。このためコイル３６が、コイル３６に沿った端子３７と３８の間の低電圧点に中間タップ８０を含む。タップ８０は、銅ストラップ８２を介してプレート５６に比較的に低いｒ．ｆ．電圧を供給する。プレート５６に印加されたｒ．ｆ．電圧は、高導電性プレートの全ての領域を実質的に同じｒ．ｆ．電位に維持する。
【００５４】
プレート５６に印加された均一なｒ．ｆ．電位を有利に使用してチャンバ１２内でのプラズマ点火の達成を助ける。同様に、ｒ．ｆ．電圧を金属薄膜４４に印加することは、チャンバ１２内でのプラズマ点火の確立を助ける。プラズマを開始させるためには源３０からの電離可能ガスを管路３２および弁３４を通してチャンバ内に供給する。ある応用、具体的には加工物１１に材料を付着させるときには、電離可能ガスが、プラズマ点火が起こるまでに限り内部チャンバ１２中に流される不活性ガスである。次いで弁３４を閉じ、チャンバ１２内への不活性電離可能ガスの流入を止める。
【００５５】
図４の構成を使用してプレート５６の非磁性金属を基板１１に付着させることができる。このような応用では、源３０からの不活性ガスを電離させた後にプレート５６から金属をスパッタリングさせる。プレート５６からスパッタリングされた金属は、窓１８を通してコイル３６から結合された電界および磁界によって電離される。プレート５６からスパッタリングされた金属によって窓が曇らないようにプレート５６の上面が窓１８に着接していることが重要である。プレート５６からの金属が窓１８を曇らせる傾向を克服するため、電力が供給された金属薄膜４４によって窓をスパッタリングすることができる。プレート５６が実質的に加工物１１に付着させたい金属だけから成り、この金属を基板に付着させる際に基板にその他の材料が付着することは望ましくないので、弁３４は、一般に金属付着プロセス時にチャンバ１２内でプラズマが点火した後に閉じられる。不活性電離可能ガスがチャンバ内にある間にプラズマ放電を確立するためには、最初に約２００ボルトのピークピークｒ．ｆ．電圧をプレート５６に印加する。プラズマ放電を確立した後、ターゲット・プレート５６から金属をスパッタリングし、次いで不活性ガス・フローを遮断し、同時にプレートに印加されたピークピークｒ．ｆ．電圧を約５００ボルトに上昇させる。プレート５６に印加するｒ．ｆ．電圧を増大させる必要があるのは、不活性ガスがチャンバ内に存在せず、プレートからスパッタリングされたイオンだけでプラズマを維持しなければならないからである。
【００５６】
付着目的にはプレート５６が銅から形成されていることが好ましいが、基板１１に付着させたい薄膜に応じて金、銀、アルミニウム、パラジウム、タンタル、タングステンなどのその他の高導電性非磁性金属を使用することもできることを理解されたい。
【００５７】
図５は、金属プレート５６に相対的に低いｒ．ｆ．電位を、金属薄膜４４にこれより高い電圧を供給する他の構成の回路図である。図５の回路ではｒ．ｆ．源４０が、コイル３６の中心端子３７および薄膜４４に相対的に高い電圧を供給し、プレート５６にはこれより低い電圧が、整合回路網４２の出力端子をコンデンサ８４を介してプレートに接続することによって供給される。チャンバ１２内でのプラズマ点火前には、コンデンサ８４およびプレート５６と金属壁１４の容量性インピーダンスがプレート５６にタップを有する容量分圧器を確立する。チャンバ１２内のプラズマ放電が確立された後には、プレート５６に対する分圧器がコンデンサ８４およびチャンバ１２内のプラズマの主として抵抗性のインピーダンスを含む。したがってプラズマ点火前には相対的に高いパーセンテージの印加ｒ．ｆ．電圧がプレート５６に結合されるが、チャンバ１２内でプラズマ点火が起こるとかなり低いパーセンテージの印加ｒ．ｆ．電圧がプレートに結合される。不活性ガス・フローを止めた後に金属のスパッタリングを維持するのに必要な電圧を得るためには、源３０からチャンバ１２への不活性電離可能ガスのフローを止めたときに源４０のｒ．ｆ．電圧をかなり増大させなければならない。
【００５８】
図４に示した構造の一部分の詳細断面図である図６は、石英窓１８、非磁性金属プレート５６およびコイル３６の低電圧端子８０に接続された銅ストラップ８２を含む。窓１８は、円盤形の上部フランジ９４を有するセラミック・ブロック９２の管形ボディ９０を受け取る中心ボアを有する。フランジ９２の底面およびボディ９０の外壁はそれぞれ石英窓８０の中心ボアの上面および側壁と着接している。ボディ９０の側壁およびフランジ９４の底面の溝１００および１０２の中にそれぞれ位置するガスケット９６および９８によってブロック９２と窓１８の間に真空シールが確立される。
【００５９】
銅、アルミニウムなどの高導電性金属から形成されたボルト１０４によって銅ストラップ８２とプレート５６の間に電気接続が確立される。ボルト１０４は、真空シールを形成するガスケット１１０を含む溝１０８を含むフランジ９４の上面にその下面が着接した頭１０６を含む。頭１０６は、銅ストラップ８２にはんだ付けされた上面を含む。ボルト１０４は、縦に延びるブロック９２のボアの中にはめ込まれ、ボディ９０の低面を過ぎてプレート５６の円形の中心開口の中に延びるねじ切りされた軸１１２を含む。金属ばね座金１１４が、ボディ９０の低面とプレート５６の上面の間のすき間の部分の軸１１２を包囲する。ボディ９０の低面の溝１１８の中にはめ込まれたガスケット１１６によって座金１１４と前記すき間の間に真空シールが確立される。プレート５６の低面に着接するようにナット１２０が軸１１２に通され、石英窓１８および座金１１４の底面に対してプレート５６の上部を押しつける。異なる金属どうしが接触することによって生じる可能性がある不利な影響を排除するためボルト１０４、座金１１４およびナット１１８は全て同じ非磁性金属から作られることが好ましい。可能ならばこれらの構成部品をプレート５６と同じ金属とする。
【００６０】
説明した構造では、新しいプレート５６を窓１８の低面に選択的に配置することができる。プレートから加工物１１の露出面への金属の付着を含むスパッタリング操作の間にプレート５６は消耗するので、ばね座金１１４とナット１１８の構成は、金属付着源を新しいものと取り換えたり、プレートの上面を窓１８の下面と着接した状態に維持するのに都合がよい。プレート５６の上面を窓１８の低面に対して着接させると、真空チャンバ１２内の荷電粒子が窓に入射し窓を汚染する可能性がかなり低下する。
【００６１】
本発明のいくつかの特定の実施形態を説明し図示してきたが、詳細に図示し説明した実施形態の詳細を、添付の請求の範囲に定義された本発明の真の趣旨および範囲から逸脱することなく変更することができることが明白となろう。例えばある応用では、チャンバ１２内のプラズマに対してコイル３６の代わりにマイクロ波励起源を使用することができる。どちらの状況でもエネルギーが交流源から真空チャンバ内の電離可能材料にリアクタンス結合されプラズマが形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施形態の部分物理図／部分ブロック図である。
【図２】  図１に示した装置で使用する一対の非磁性金属部材の上面図である。
【図３】  窓の外面のコイルおよび金属薄膜に対する本発明の他の実施形態に基づく電気接続の部分概略図／部分物理図である。
【図４】  コイルおよび真空プラズマ処理装置内の非磁性金属板への本発明の他の実施形態に基づく電気接続の部分概略図／部分物理図である。
【図５】  コイルならびに真空プラズマ処理装置の内部および外部にそれぞれ位置する一対の非磁性金属部材への本発明の他の実施形態に基づく電気接続の部分概略図／部分物理図である。
【図６】  図１に示した装置の一部分の詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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