(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その中で基板が処理されるプラズマ処理チャンバの内面上での堆積物の堆積を減少させる方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、アンテナと、前記アンテナを前記プラズマ処理チャンバの内部から分離する誘電体部材とを有し、前記アンテナに無線周波数電流を印加することによりプラズマが前記内部に生成され、前記無線周波数電流の一部分は電圧定在波によって前記プラズマに静電容量的に結合されるようになっており、この方法は、
（ａ）前記アンテナに沿って前記電圧定在波の最大電圧振幅の場所を移動させる移動工程と、
（ｂ）該誘電体部材の内面へのイオン衝撃の量を変化させることによって堆積物の堆積を制御する制御工程と、
を含み、前記イオン衝撃は、前記内面上での堆積物の堆積を制御して、前記プラズマ処理チャンバでの基板の連続的処理の間、均一な基板処理を可能にすることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記移動及び制御工程は、基板を前記プラズマ処理チャンバ内で処理している間に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電圧定在波は、前記アンテナの終端インピーダンスを変化させることによって前記アンテナ上で移動されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記終端インピーダンスは、前記アンテナに接続されている終端キャパシタのキャパシタンスを変化させることによって制御されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記キャパシタンスは、前記内面の内側領域でのイオン衝撃を前記内側領域を囲む外側領域でのイオン衝撃よりも弱くする値に維持されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記キャパシタンスは、第１キャパシタンスから第２キャパシタンスに高められ、前記第２キャパシタンスは、前記内面の内側領域でのイオン衝撃を前記内面の外側領域でのイオン衝撃より強くし、前記第１キャパシタンスは、前記外側領域でのイオン衝撃を前記内側領域でのイオン衝撃より強くすることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記キャパシタンスを、単一の基板のエッチング中、酸素浄化サイクル中、或いは、それらの組み合わせの実行中に変化させることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の方法。
【請求項８】
前記キャパシタンスは、基板の処理中は第１の値に維持され、前記基板を前記プラズマ処理チャンバ内に残した状態での浄化工程中は第２の値に維持されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記キャパシタンスは、基板のエッチング中の第１値から酸素浄化サイクル中の第２値へ高められることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
プラズマ処理チャンバの内部から誘電体部材によって分離されたアンテナを有する前記プラズマ処理チャンバで基板を処理する方法であって、
（ａ）前記プラズマ処理チャンバの内部にプロセス・ガスを供給する工程を有し、
（ｂ）無線周波数エネルギーを前記アンテナに供給することによって前記プロセス・ガスをプラズマ状態に励起する工程を有し、
（ｃ）前記無線周波数エネルギーは、前記アンテナの第１部分では第１電圧振幅を、前記アンテナの第２部分では第２電圧振幅を有し、前記第１電圧振幅は前記第２電圧振幅より大きく、
（ｄ）基板の露出面を前記プラズマに接触させることによって前記基板を前記プラズマ処理チャンバの内部で処理する工程を有し、その処理は、前記誘電体部材の内面の第１部分に前記内面の第２部分よりも多量に堆積される堆積物を生成し、
（ｅ）前記内面の前記第１部分上の堆積物を減少させながら前記内面の前記第２部分上により多くの堆積物が堆積されるように、前記アンテナの第１及び第２のピーク振幅の位置を移動させる工程を有し、
（ｆ）前記基板を前記プラズマ処理チャンバから取り除く工程を有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記誘電体部材は、前記基板と対向する露出した表面を有するガス分配部材を含み、前記ガス分配部材はガス分配穴を有し、前記ガス分配穴を通って前記基板に隣接する反応ゾーンの中にプロセス・ガスが流入するようになっており、前記プロセス・ガスは、前記ガス分配穴を通って前記プラズマ処理チャンバに流入して、無線周波数エネルギーを前記アンテナから前記ガス分配部材を通して誘導的に結合させることによって前記ガス分配部材の露出した表面に隣接してプラズマ状態に保たれるようになっていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
工程（ａ）−（ｆ）を反復することにより前記プラズマ処理チャンバ内で追加の基板を処理することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の方法。
【請求項１３】
前記アンテナは、前記処理工程で、プロセス・ガスをプラズマ状態に励起する平板状のスパイラル・コイルを含み、前記プロセス・ガスは、前記処理工程で、前記基板をエッチングする１つ以上のハロゲン含有ガスを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記処理工程で、前記プラズマは高密度プラズマを含み、前記基板は、無線周波数バイアスを前記基板に供給しながら前記高密度プラズマで前記基板上の層をエッチングすることにより処理されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
第１及び第２のピーク振幅の位置を、前記アンテナの終端インピーダンスを変化させることによって移動させることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
プラズマ処理チャンバであって、
前記プラズマ処理チャンバ内で基板を支持するための基板ホルダを有し、
前記基板ホルダで支持されている基板の付近の反応ゾーンに対向する露出面を有する誘電体部材を有し、
前記反応ゾーンの中にプロセス・ガスを供給するガス供給部を有し、
基板を処理するために、無線周波数エネルギーを前記プラズマ処理チャンバの内部に供給して前記プロセス・ガスをプラズマ状態に励起するアンテナを有し、前記無線周波数エネルギーの一部分は電圧定在波によって前記プラズマに静電容量的に結合され、
前記アンテナの出力に電気的に結合された終端インピーダンスを前記誘電体部材の内面へのイオン衝撃の量が変化するように制御することによって堆積物の堆積を制御するように構成された制御回路を有し、前記イオン衝撃は、前記内面への堆積物の堆積を制御して、前記プラズマ処理チャンバ内での基板の連続処理の間、均一な基板処理を可能とすることを特徴とするプラズマ処理チャンバ。
【請求項１７】
前記誘電体部材はガス分配部材を含み、前記終端インピーダンスは終端キャパシタを含むことを特徴とする請求項１６に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項１８】
前記誘電体部材は、誘電体窓を含み、前記アンテナは、前記窓の付近に平板状のスパイラル・コイルを含み、前記コイルは、前記窓を通して無線周波数エネルギーを供給して前記プロセス・ガスを励起することを特徴とする請求項１６に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項１９】
前記誘電体部材は、ガス分配部材を含み、前記プラズマ処理チャンバは、前記ガス分配部材の外面の付近に誘電体窓を含み、前記ガス分配部材は、前記の露出面を通って延在する複数のガス出口と、前記外面内の複数のガス分配チャネルとを有し、前記外面は、前記誘電体窓と接触しており、前記ガス分配チャネルは、前記プロセス・ガスを前記ガス出口に供給することを特徴とする請求項１６に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項２０】
前記誘電体窓及び／又は前記ガス分配部材は、均一な厚さと平板状の形状とを有することを特徴とする請求項１９に記載のプラズマ処理チャンバ。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、プラズマ反応装置の改良と、例えば半導体ウェーハー上の酸化物層をプラズマ・エッチングするなどしてプラズマ反応装置内で基板を処理する方法とに関する。
発明の背景
真空処理チャンバは、一般に、プロセス・ガスを該真空チャンバに供給すると共にＲＦフィールドを該ガスに印加ことにより、基板上へ材料を化学気相成長（ＣＶＤ）させるため、及び、基板上の材料をエッチングするために用いられている。平行平板、変圧器結合プラズマ（ＴＣＰTM、またＩＣＰとも称される）と、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）反応装置の例が、本件出願と同一人に帰属する米国特許第４，３４０，４６２；４，９４８，４５８；及び５，２００，２３２号に開示されている。基板は、処理中、基板ホルダによって真空チャンバ内の定位置に保持される。在来の基板ホルダは、機械的クランプと静電クランプ（ＥＳＣ）とを含んでいる。機械的クランプ及びＥＳＣ基板ホルダの例が、本件出願と同一人に帰属する米国特許第５，２６２，０２９号と、１９９５年３月１０日に出願された本件出願と同一人に帰属する米国特許出願第０８／４０１，５２４号とに提示されている。米国特許第４，５７９，６１８号に開示されているように、電極の形状を有する基板ホルダは、無線周波数（ＲＦ）電力を該チャンバ内に供給することができる。
無線周波数（ＲＦ）源に結合されているアンテナが処理チャンバ内でガスをプラズマ状態に励起するプラズマ反応装置が、米国特許第４，９４８，４５８；５，１９８，７１８；５，２４１，２４５；５，３０４，２７９；５，４０１，３５０；５，５３１，８３４；５，４６４，４７６；５，５２５，１５９；５，５２９，６５７；及び５，５８０，３８５号に開示されている。その様なシステムでは、該アンテナは、誘電体窓、ガス分配プレート、エポキシの被覆層（encapsulating layer）などの誘電体部材によって処理チャンバの内部から分離され、ＲＦエネルギーは該誘電体部材を通して該チャンバの中に供給される。この様な処理システムは、エッチング、デポジション、レジスト除去など、いろいろな半導体処理分野に使用され得る。
プラズマ反応装置における半導体ウェーハーの酸化物エッチングの際には、誘電体部材の露出した表面上にポリマーが堆積することがある。ポリマーが厚く堆積すると、基板の処理の均一さが影響を受けたり、ポリマーが誘電体部材から剥がれ落ちたりすることがある。もし誘電体部材が基板及びチャックの真上に置かれているならば、ポリマーパーティクルが下の基板及びチャックに直接落下する可能性がある。このことは、基板を台無しにし、歩留まりを減少させ、或いはチャッキングの問題を引き起こす可能性がある。更に、プロセスを注視してチャンバを浄化しなければならない。浄化のために要する“動作不能時間”はまた、生産歩留まりの相当の低下を意味する。従って、誘電体部材へのポリマーの堆積の制御は、高い歩留まりを達成すると共にプラズマ反応装置での基板の処理量を維持するために非常に重要である。
発明の概要
本発明の目的は、誘電体窓又はガス分配プレート（ＧＤＰ）等の誘電体部材の表面を基板に対向させてプラズマ反応装置内で半導体ウェーハー等の基板を連続処理するときの基板の処理量を増大させることである。
本発明の他の目的は、プラズマ反応装置の内面上への堆積物の堆積を制御することにより、生産される基板の歩留まりを増大させると共に、反応装置の浄化に要する機能停止時間を減少させることである。
上記の、及びその他の目的は、誘電体部材によってプラズマ反応装置の内部から分離されているアンテナにより形成される電圧定在波を制御するための改良された方法及び装置によって達成される。本発明の１つ側面によれば、アンテナの電圧定在波の振幅が大きい領域では、イオン衝撃によって誘電体部材の堆積物が除去されるのが観察されている。一方、アンテナに沿った、電圧定在波の振幅が小さい領域では、堆積物が厚く堆積し、時には弱く付着する層を成す。従って、本発明の１つの実施態様では、誘電体部材が“浄化され”或いは堆積物の堆積が抑制されると共により均一となるように、アンテナの定在電圧波を移動させることによってイオン衝撃の領域を動き回らせる。
本発明の１つの例示的な実施態様では、アンテナ上の定在波の電圧振幅が大きい箇所及び小さい箇所を制御するために、アンテナの終端インピーダンスの値を変化させる。本発明のこの実施態様では、弱いイオン衝撃の領域及び強いイオン衝撃の領域が誘電体部材上を移動するように終端キャパシタの値を変化させる。
１つの例示的な実施態様では、終端キャパシタが大きな値である時、清浄な中央領域が形成されて、その中心領域を取り囲む外側領域に堆積物が堆積する。キャパシタンス値が小さい時は、該中央領域には堆積物が堆積し、外側領域はイオン衝撃によって浄化される。これらの領域のイオン衝撃を制御することによって、誘電体部材上への堆積物の堆積の均一性及び付着性を制御することができる。
１つの例示的な実施態様では、プラズマ反応装置内での半導体（例えば、シリコン）ウェーハーの酸化物エッチングなどの個々の基板の処理の間、及び／又は、エッチング・ステップ後の浄化サイクルの間に、終端キャパシタを２回以上変化させ、連続的に変化させ、又は、所望の値にセットすることができる。例えば、処理の間（例えば、ウェーハー・エッチング処理の間）、終端キャパシタを１つの値で動作させてもよいし、浄化ステップの間（例えば、酸素浄化サイクルの間）、終端キャパシタを異なる値で動作させてもよい。
【図面の簡単な説明】
添付図面を参照して本発明を更に詳しく説明する。添付図面では、同様の構成要素には同様の参照番号が付されている。
添付図面において、図１は、本発明の例示的な実施態様に係り、ライナー、フォーカス・リング及びガス分配プレートを有する真空処理チャンバの横断面図である。
図２は、本発明の例示的な実施態様の８９穴のガス分配プレートの平面図である。
図３は、本発明の例示的な実施態様の平型スパイラルコイルの形状を有するアンテナを示している。
図４ａ−４ｂは、終端キャパシタの変化に伴う堆積物の堆積パターン（クロスハッチングで示されている）を示している。
図５は、図３に示されているスパイラル・コイルの形状を有するアンテナについての例示的な回路構成を示している。
図６は、反射される電力を最小にするＣ1，Ｃ2及びＣ3の値に対する図５に示されている回路のＣ4値の変化の影響を示している。
図７は、アンテナ電圧振幅及び底部電極ＲＦ電圧に対するＣ4値の変化の影響を示している。
図８は、アンテナ電流振幅及び底部電極ＲＦ電流に対するＣ4値の変化の影響を示している。
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明は、半導体（例えば、シリコン、ガリウム砒化物等）ウェーハー、フラット・パネル・ディスプレイなどの基板のパーティクル汚染を減少させる改良を提供する。更に、本発明は、反応装置の浄化のための運転停止と運転停止との間に極めて長い連続処理運転（例えば、１００以上、好ましくは１０００以上、より好ましくは２０００以上のウェーハー処理）を可能とし、順次に処理される基板の均一で再現性のある処理方法を提供する。
基板のプラズマ・エッチングでは、シリコン・ウェーハー等の基板上の種々の材料層にエッチングで造作を形成することができる。その様なエッチング処理では、反応装置の、基板平面より上のスペース内でのガス流の空間的な分布を制御するためにガス分配プレートを使用することができる。ＬＡＭリサーチ社（LAM Research Incorporated）から入手できるＴＣＰTM９１００TMプラズマ・エッチング反応装置では、ガス分配プレートは、ＴＣＰTM窓の直下に位置する円形のプレートであり、これは、該反応装置の頂部の、半導体ウェーハーの上の該ウェーハーに平行な平面内の真空密封表面でもある。ガス分配プレートは、Ｏリングを用いて、該ガス分配プレートの外周に位置するガス分配リングにシーリングされる。該ガス分配リングは、該ガス分配プレートと、該反応装置にＲＦエネルギーを供給する平型スパイラル・コイルの形状を有するアンテナの下にある窓の内面と、該バス分配リングとにより境界が規定されたスペースの中にソースからガスを供給する。ガス分配プレートは、該プレートを貫通する特定の直径の穴のアレイを有する。例えば、フォトレジスト層、二酸化シリコン層、及びウェーハー上の下層の材料などの、エッチングされるべき層のエッチング均一性を最適化するために、ガス分配プレートを貫通する穴の空間的な分布を変更することができる。反応装置内のプラズマへのＲＦ電力の分配を操作するためにガス分配の横断面形状を変更することができる。ガス分配プレートを通してこのＲＦ電力を反応装置の中に結合させるためには、ガス分配プレートの材料は誘電体でなければならない。更に、破損と、それに伴うパーティクル生成とを防止するために、ガス分配プレートの材料は、例えば酸素やハイドロフルオロカーボン（hydrofluorocarbon）ガス・プラズマ等の環境下での化学スパッタ・エッチングに対して高度の耐性を有するのが望ましい。
本発明の１つの実施態様の真空処理チャンバが図１に示されている。真空処理チャンバ１０は、基板１３に静電クランプ力を供給すると共にその上に支持されている基板にＲＦバイアスを供給する底部電極の形状を有する基板ホルダ１２と、該基板上の領域にプラズマを閉じ込めるためのフォーカス・リング１４とを有し、該基板は、Ｈｅで裏面から冷却（He backcooled）しながら処理される。適当なＲＦ源と適当なＲＦインピーダンス整合回路とにより給電される平型スパイラルコイルの形状を有するアンテナ１８等の、該チャンバ内において高密度（例えば１０11−１０12イオン／ｃｍ3）プラズマを維持するためのエネルギー源は、高密度プラズマを提供するためにＲＦエネルギーをチャンバ１０の中に誘導的に結合させる。該チャンバは、該チャンバの内部を所望の圧力（例えば５０ｍＴｏｒｒ以下、通常は１−２０ｍＴｏｒｒ）に保つために適当な真空ポンプ装置を有する。均一な厚さの実質的に平板状の誘電体窓２０がアンテナ１８と処理チャンバ１０の内部との間に設けられており、処理チャンバ１０の頂部の真空壁を形成している。一般にシャワーヘッドと呼ばれるガス分配プレート２２が窓２０の下に設けられており、ガス供給部２３により供給されるプロセス・ガスを処理チャンバ１０に給送するための円形の穴（不図示）等の複数の穴を有する。円錐形のライナー３０は、ガス分配プレートから延在して基板ホルダー１２を囲んでいる。アンテナ１８には、チャネル２４を設けることができ、これを通して温度制御流体が入口導管２５及び出口導管２６を介して流される。しかし、アンテナ及び窓に空気を吹き付けたり、冷却媒体を窓及び／又はガス分配プレートを通して流したり或いは冷却媒体を窓及び／又はガス分配プレートと接触させたりするなど、他の手法でアンテナ１８及び／又は窓２０を冷却することもできる。
運転中、ウェーハーが基板ホルダ１２に配置され、Ｈｅで裏面から冷却するときは、通常は静電クランプ、機械式クランプ、或いは、その他のクランプ機構によって、定位置に保持される。その後、窓２０とガス分配プレート２２との間隙を通してプロセス・ガスを流すことにより、プロセス・ガスが真空処理チャンバ１０の中に供給される。適当なガス分配プレートの構成（即ち、シャワーヘッド）が本件出願と同一人に帰属する米国特許出願第０８／５０９，０８０；０８／６５８，２５８；及び０８／６５８，２５９号に開示されており、その開示内容本明細書の一部をなす。
ガス分配プレートの形態としては、種々の形態を採用することができ、その一例が図２に示されている。図２に示されているガス分配プレート４０は、該ガス分配プレートと誘電体窓との間にプロセス・ガスを供給する通路を設けるために、８９個の穴４１と、その中心付近の４個のエンボスメント４２とを有する。ガス分配プレート、ライナー及び／又はフォーカス・リングを、本件出願と同一人に帰属する米国特許出願第０８／６５８，２６１及び０８／６５８，２６２号に開示されているタイプのチャンバ内に装置することができ、その開示内容は本明細書の一部をなす。本発明を用いた半導体基板の製造プロセスについての完全な解説が、本件出願と同一人に帰属する米国特許出願第０８／７２２，３７１号に開示されており、その開示内容は本明細書の一部をなす。
図３には、ＴＣＰTMコイル５０が示されており、該コイルは、該コイルにより生成されるプラズマ４２の上に位置している。コイル５０の外端は、出力電圧ＶO及び出力電流ＩOを有する可変終端コンデンサ６０に接続されている。該コイルの内端はＲＦ電源に接続されており、該電源は、該コイルの内端が入力電圧Ｖｉ及び入力電流Ｉｉを有するように、整合回路６５を通してＲＦ電力を供給する。６５等の整合回路は当業者に知られているので、本書では更なる説明をしない。損失性伝送線路として、ＴＣＰTMコイル５０は電圧定在波を形成し、該コイルの終端インピーダンスを変化させることによって該定在波をその長さに沿って移動させることができる。図３に示されている例では、終端インピーダンスはキャパシタ６０により与えられる。しかし、電圧定在波の移動を他の手法によっても達成し得ることは当業者にとっては明らかなことである。
高い電圧定在波振幅（即ち、ピーク電圧）を示すコイル５０の領域には、該領域に対応する領域として、ガス分配プレート４０が強いイオン衝撃を受ける領域がある。強いイオン衝撃の領域では、ガス分配プレートへのポリマーの堆積が概ねない。イオン衝撃が弱い他の領域では、ポリマーの堆積が生じ得る。換言すれば、コイル５０の、ピーク電圧が高い領域では、ガス分配プレートの内面付近の領域におけるポリマーの堆積が最小化される。
終端インピーダンスを操作することによって、定在波の最高電圧振幅の位置を移動させることができる。例示的な実施態様では、終端インピーダンスを変化させるためにキャパシタ６０が使われる。キャパシタ６０のキャパシタンスの値を変化させることによって、イオン衝撃の強い領域及び弱い領域をガス分配プレート４０の表面上で移動させ、ガス分配プレート４０の浄化を実施することができる。
本発明の例示的な実施態様によれば、終端キャパシタが低い値にセットされたときには、誘電体部材７０には、図４ａに示されているように、ポリマーが蓄積される内側領域７２と、外側の比較的に清浄な領域７４とが生じることが分かった。キャパシタ６０のキャパシタンスを高めると、図４ｂに示されているように、ポリマーが堆積する領域を外側領域７６へ移動させることができ、内側領域上のそれまでの堆積をその領域のイオン衝撃によって減少させて概ね清浄な内側領域７８を形成することができる。本発明によれば、堆積物の堆積を抑制するためにキャパシタンスを制御及び／又は変化させてガス分配プレート等の誘電体部材の内面上で清浄なゾーンを移動させることができる。可変キャパシタ６０のキャパシタンスを、例えば制御回路６８によって電気機械的に制御することができる。本発明のこの実施態様では、少なくとも２つの制御方式を実行することができる。第１の制御方式は、エッチング工程又は酸素浄化工程などの処理中にキャパシタ６０のキャパシタンスを規則的（systematically）に変化させる。本発明の好ましい実施態様では、連続的に処理される基板の均一で再現性のある処理を実現させるために、各サイクルについてキャパシタンスを同一の方法で変化させる。第２の制御方法は、キャパシタ６０を処理サイクル中は１つの値で動作させ、酸素浄化サイクル中は第２の値で動作させる。或いは、基板のサイズがアンテナより小さい場合には、キャパシタンスを、誘電体部材のうち基板の領域と同等な領域上に堆積物が均一に堆積する値にセットすることができる。この場合には、均一な基板処理を達成することができ、その後に、堆積物を除去するために随意の浄化工程が行われる。図５−８は、図１に示されているＴＣＰTMコイルを駆動するために使うことのできる回路の詳細を示している。図５に示されているように、アンテナは、キャパシタＣ1，Ｃ2及びＣ3並びにＴＣＰTMコイルの出力に接続されている終端キャパシタＣ4を含む回路構成を通してＲＦ電力を供給されるＴＣＰTMコイルの形態を有する。図６は、図５に示されている回路のＣ4値（正規化されている）の変化が、反射される電力を最少にするＣ1，Ｃ2及びＣ4の正規化されている値に及ぼす影響を示している。自動同調のために、Ｃ2及びＣ3をサーボ駆動し、Ｃ3を手操作で調整することができる。図７は、Ｃ4値（正規化されている）の変化がアンテナのピーク電圧（正規化されている）及び底部電極ＲＦ電圧（正規化されている）に及ぼす影響を示している。図８は、Ｃ4値（正規化されている）の変化がアンテナのピーク電流（正規化されている）及び底部電極ＲＦ電流（正規化されている）に及ぼす影響を示している。Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3及びＣ4の最適化された値は、処理されるべき基板の種類、アンテナの種類、実行されるべきプロセスの種類等の種種の要素に依存する。
底部電極は、処理されている基板にＲＦバイアスを印加するために使われる。例えば、通常は、４ＭＨｚのＲＦ電流を底部電極に印加する。底部電極のＲＦ電圧及び電流は、反応装置中にプラズマが形成されている状態での反応装置インピーダンスにより決定される。図７は、底部電極のＲＦ電圧がＣ4値の関数であることを示している。底部電極のＲＦ電圧の変化は、基板処理に重要な影響を及ぼすものではない。図８に示されているように、Ｃ4の値が大きくなってプラズマの生成がチャンバ壁に向かって移動するのに従って、底部電極のｄｃ電圧（即ち、ＲＦバイアス）がいっそう負になってゆく。
ここまで説明した実施態様は説明のために提示されているものであって、当業者は他の実施態様にも想到するであろう。例えば、ここまで説明した平型スパイラル・コイル５０以外のアンテナを使ってガス分配プレートのイオン衝撃を制御することができる。例えば、２つ以上のアンテナを使うことができ、且つ／又は、該アンテナは平板状でない形状であっても良いし、スパイラル状でない形状であってもよい。スパイラル・コイルを使うのであれば、処理されるべき基板のサイズに基づいてその巻き数を選択することができる。更に、キャパシタ６０のキャパシタンスの制御に関して本発明を説明したけれども、ガス分配プレートへのイオン衝撃を制御するために他の手法を使うこともできる。例えば、本発明に従って、インダクターを使ってコイル５０を終端させて可変インピーダンスを設けることができる。また、終端インピーダンスを変化させるのに加えて、或いはそうする代わりに、コイルの他の部分に接続されている電気素子（例えば、図３に破線で示されている随意の回路素子９０）によって定在波を修正することができる。
以上、本発明の原理、好ましい実施態様及び動作方法を説明した。しかし、本発明は、説明された特定の実施態様に限定されると解されるべきではない。前述した実施態様は限定をするものではなくて実例となるものであると見なされるべきであり、当業者は以下の請求項により定義される本発明の範囲から逸脱することなく該実施態様に変更を加え得ることが認められるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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