(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマで加工物を処理する真空プラズマ処理装置であって、
加工物が位置付けされるようになっていて該加工物を処理するためのプラズマに変換可能な気体を導入する入り口を有する真空チャンバと、ＲＦフィールドが前記気体にカップリングするように位置付けされ前記気体をプラズマ状態に励起するコイルとを備え、
前記コイルは内部部分、中間部分及び周辺部分を含み、前記内部部分と前記周辺部分の巻き部分はおのおのによってプラズマにカップリングされる磁束密度が前記中間部分によってプラズマにカップリングされる磁束密度を上回るように互いに接続され配置されており、
前記コイルと前記加工物の周辺部が類似の周辺寸法と形状を有しており、
前記コイルの内部部分の巻きピッチが前記コイルの周辺部分の巻きピッチより緊密である、
ことを特徴とする真空プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記コイルが、前記コイル中の電流密度が前記中間部分においてより前記内部部分と前記周辺部分においての方が実質的に高くなるように配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項３】
前記コイルが、その中間部分においてよりその内部部分と周辺部分においての方が巻き回数が多い、
ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項４】
前記コイルが、整合用ネットワークを介してＲＦ発生源に接続されている内部端子と外部端子を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項５】
前記コイルが複数の電気的に並列な巻き線を含み、前記巻き線のおのおのが１つの内部端子と１つの外部端子を含み、前記巻き線おのおのの前記外部端子が対角線上両端にある、
ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項６】
前記コイルが周辺コーナーを含み、前記外部端子が前記コイルの１対を成す前記周辺コーナーにある、
ことを特徴とする請求の範囲第５項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項７】
前記コイルが複数の電気的に並列な巻き線を含み、前記整合用ネットワークと前記複数の巻き線の間を前記端子を介して電流が流れる、
ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項８】
前記複数の巻き線が前記コイルの中心の周りに空間的にも電気的にも実質的に対称である、
ことを特徴とする請求の範囲第７項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項９】
前記巻き線のおのおのが、前記内部端子と前記外部端子の間で半径方向と周方向に伸長する複数の巻き部分を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第７項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記加工物が矩形であり、前記コイル周辺の側部が前記矩形の加工物に寸法と形状が類似している矩形を画定する複数の直線状導体セグメントからなる、
ことを特徴とする請求の範囲第９項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記巻き部分のすべてが複数の直線状導体セグメントを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第９項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記巻き部分のすべてが直線状の導体セグメントのみを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第９項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記巻き線のおのおのが内部端子と外部端子を有し、前記巻き線のおのおのの前記端子の内の１つに反応性インピーダンスが接続されており、
前記反応性インピーダンスの値、各巻き線の長さの値及びＲＦフィールド励起周波数の値が、前記励起周波数におけるピーク定在波ＲＦ電流が前記周辺部分内の前記巻き線のおのおのの中で前記励起周波数のところで発生するような値である、
ことを特徴とする請求の範囲第９項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記巻き線のおのおのが内部端子と外部端子を有し、前記巻き線のおのおのの前記端子の内の１つに反応性インピーダンスが接続されており、
前記反応性インピーダンスの値、各巻き線の長さの値及びＲＦフィールド励起周波数の値が、前記励起周波数におけるピーク定在波ＲＦ電流が前記周辺部分内の前記巻き線のおのおのの中で前記励起周波数のところで発生するような値である、
ことを特徴とする請求の範囲第７項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記コイルが、前記内部端子と前記外部端子の間を半径方向と周方向に伸長する複数の巻き部分を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第５項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記コイルは複数の電気的に並列な巻き線を含み、各巻き線は１つの内部端子と１つの外部端子を含み、
各巻き線の外部端子は、各々の周辺部分が有するコイルのコーナーから離れた真っ直ぐなセグメントに設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第４項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記巻き線のおのおのが、複数のコーナーセグメントと、該コーナーセグメントとの間にギャップを有する複数の直線状セグメントとを有する、
ことを特徴とする請求の範囲第７項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記加工物の周辺部は前記コイルの周辺部の僅かに内側にあり、前記コイルの周辺部は前記チャンバの周辺部の僅かに内側にあると共に、前記加工物と前記コイルと前記チャンバは全て実質的に同じ形状を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１９】
プラズマで加工物を処理する真空プラズマ処理装置であって、
加工物が位置付けされるようになっていて該加工物を処理するためのプラズマに変換可能な気体を導入する入り口を有する真空チャンバと、ＲＦフィールドが前記気体にカップリングするように位置付けされ前記気体をプラズマ状態に励起するコイルとを備え、
前記コイルは内部部分、中間部分及び周辺部分を含み、前記内部部分と前記周辺部分の巻き部分はおのおのによってプラズマにカップリングされる磁束密度が前記中間部分によってプラズマにカップリングされる磁束密度を上回るように互いに接続され配置されており、
前記コイルの内部部分の巻きピッチが前記コイルの周辺部分の巻きピッチより緊密である、
ことを特徴とする真空プラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
同時係属出願に対する関係
本出願は、双方とも１９９６年６月１０日に提出されたそれぞれ第０８／６６１，２０３号と第０８／６６２，７３２号の、「最小の磁場が自身の中心にあるコイルを有する真空プラズマ処理装置」と「実質的に均一なプラズマフラックスを引き出す誘導カップリングされた発生源」という題名の、ジョン・ホランドとマイケル・バーンズに共通譲渡された継続出願の一部継続出願である。
発明の分野
本発明は一般的には改良型のプラズマ励起用コイルを有する真空プラズマ処理装置に関し、より特定的には、内部部分と周辺部分によってプラズマにカップリングされている磁束密度よりかなり低い磁束密度を中間部分がカップリングするような、空間的形状を有する相互接続された内部と、中間と、周辺の巻き線部分を有するコイルに関する。
背景技術
真空プラズマ処理用チャンバ内でイオン性気体にＲＦ（無線周波数）フィールドを供給して、その気体をプラズマ状態に励起するさまざまな構造体が開発されてきた。この励起されたプラズマは真空プラズマ処理用チャンバ内の加工物と相互作用して、露出された加工物表面から材料をエッチングしたり又は材料を表面上に堆積したりする。加工物は一般的には、平坦パネルディスプレイにおけるように、矩形の周辺部を有することがある平面状円形表面、金属平面状表面又は誘導性の加工物を有する半導体ウエハである。
誘導カップリングされた平面プラズマ（ＩＣＰ）で加工物を処理する処理装置が、特に、オーグル（Ogle）による、本発明と共に共通譲渡された米国特許第４，９４８，４５８号に開示されている。加工物の平面状表面に概して並行な方向に伸長する単一の平面状誘導性窓上又はこれに隣接して置かれたコイルから磁場が引き出される。商用のデバイスにおいては、この窓は通常は石英であるが、その理由は、石英は材料不純物濃度が低く、ＲＦカップリングの効果を最適化するからである。このコイルは、１〜１００ＭＨｚの範囲であるが一般的には１３．５６ＭＨｚという周波数を有するＲＦ発生源に反応するように接続される。インピーダンス整合用ネットワークはコイルと発生源の間に接続されて、コイルとプラズマを含め、負荷から発生源にカップリングして戻るＲＦ反射を最小化する。
バーンズらの米国特許第５，５８９，７３７号には、矩形平坦パネルディスプレイを形成する例えば誘導性基板などの比較的大型の基板を処理するためにＲＦプラズマ励起用フィールドを誘導的に引き出すコイルを含むプラズマ処理装置が開示されている。バーンズらによる特許では、コイルによって引き出されたＲＦフィールドは個別に支持されている複数の誘導性窓を介してプラズマにカップリングされている。第‘７３７号特許の好ましい実施形態では、このような４つの窓が４つの別々の象限に置かれている。コイルから窓を介してプラズマへのＲＦカップリングを最大化するために、窓の厚さは、複数の窓と同じ組み合わせ領域を有する単一の窓の厚さより実質的に小さく、これによって、チャンバ内部の真空状態とチャンバ外部の大気圧との間の差圧に耐えるようにしている。
いくつかの別のコイル構成が第‘７３７号特許中に開示されている。これらのコイルのあるものは、整合用ネットワークを介してＲＦ励起源にカップリングされている第１の端子と第２の端子間で並行に電気的に接続されている巻き線セグメントを複数個有している。第’７３７号特許のコイル構成の中には、第１の端子と第２の端子の間に同じ電気的長さを持つ並列なコイルセグメントを有しているものもある。
矩形の周辺部を有する比較的大型の平面状平坦パネルディスプレイ表面上のプラズマフラックス密度をより均一なものとするために、第‘７３７号特許に開示されているさまざまなコイル構成は、再設計されたコイルの底面図である図１に示すように再設計された。図１に示す先行技術によるコイル１０は、コイルの中心点１６に対して実質的に対称的に配置されている螺旋状の複数の巻き数をおのおのが有する２つの螺旋状の電気的に並列な銅巻き線１２と１４を含んでいる。
巻き線１２と１４は同一平面上にあり、陽極化されたアルミであることが望ましい非磁性金属製の一体型剛性フレーム２６によって個別に支持されている４つの矩形の石英窓２１，２２，２３及び２４の上方フェースの上方で約３ｃｍ離間されている底部エッジを含め、正方形の断面（各側部の長さは約１．２５ｃｍ）を持つ銅製の導線を有している。フレーム２６は、内部の互いに直角なレール２８と３０が窓２１〜２４の頂部の同一平面上フェースと実質的に同一平面上にある点を除いては、第‘７３７号特許に図示され説明されている方法と類似の方法で構築されるのが好ましい。コイル１０は、バーンズらによる第’７３７号に開示されているタイプの非鉄金属（陽極化されたアルミが望ましい）の電磁シールドカバーのから誘導性ハンガによって吊り下げられている。
巻き線１２と１４はそれぞれ、レール２８に沿ってコイル中心点１６から等距離離間されている内部端子３２と３４を含んでいる。端子３２と３４は金属ストラップ３５とケーブル３６によって、ＲＦ発生源４２に反応するように接続されている入力端子を有する整合用ネットワーク４０の出力端子３８に接続されている。一般的には、ストラップ３５は、巻き線１２と１４より実質的にさらに遠く窓２１と２４から離間されているＵ字形状の第１のレッグ及び第１のレッグと端子３２と３４の間を走行しているそれ以外のレッグを持つ反転Ｕ字形状を有するが；ストラップ３５は図面を簡略化するためにずらして示されている。
巻き線１２と１４もまたそれぞれ、自身の完全に対向したコーナーのところに、コンデンサ４８と５０を介してそれぞれ接地されている端子４４と４６を含んでいる。整合用ネットワーク４０の出力端子５２もまた設置されていて、巻き線１２と１４を通って流れる並列電流のための整合用ネットワークの接地された端子にコンデンサ４８と５０を通過する戻り電流経路を提供している。巻き線１２と１４はある形状を有しており、コンデンサ４８と５０のキャパシタンス値は、端子４４と４６にいくぶん電気的に近接した位置で巻き線１２と１４の全長に沿って最大定在波電流が発生するように選択される。一般的には、この最大定在波電流は、レール２６に近接した各巻き線１２と１４の最外側の巻き部分で発生する。定在波電流はコイル１０の周辺部に近接したところで最大となり、このためコイルの周辺部で磁束密度が最大となり、これによって加工物周辺部に隣接したところの磁束密度を増大させる。
各巻き線１２と１４は螺旋状構成を有し、既述の同時係属出願で説明されているように、発生源４２の周波数で伝送線路効果が内部で発生するに十分な長さを持つ。各巻き線１２と１４の構成はしばしば「正方形又は矩形」の螺旋であると言われる。各巻き線１２と１４は、９個の直線上セグメントで形成されて２．１２５回巻かれている。各巻き線は、レール２８に並行に伸長する４個の直線状金属製導電用セグメント及びレール３０に平行に伸長する５個の直線状金属製導電用セグメントを含み、これによって各直線状線路セグメントが自身の当接するセグメントとほぼ直角に交差するようになっている。コイル１２の端子３２と４４はレール３０の一方の側にあり、コイル１４の端子３４と４６はレール３０の反対側にある。巻き線１２と１４の巻きピッチは、端子３２と３４間及び４４と４６間でコイルの全長にわたって実質的に同じである。
図１のコイルは、その内部部分、中間部分及び周辺部分の巻き回数がそれぞれ約２回、１回及び２回であると考えることができる。内部部分の巻き部分には、巻き線１２の直線状金属製導電用セグメント６１〜６４及び巻き線１４の直線状金属製導電用セグメント７１〜７４が含まれている。中間部分の１回巻き部分には、巻き線１２の直線状セグメント７５及び７６並びに巻き線１４の直線状セグメント７７及び７８が含まれている。周辺部分の巻き部分には、巻き線１２の直線状セグメント８１〜８３及び巻き線１４の直線状セグメント８４〜８６が含まれている。
図１に示すコイルは前もって使用されて、５５０ｘ６５０ｍｍと６００ｘ７２０ｍｍの直線状の矩形周辺側部を有する矩形の誘電性平坦パネルディスプレイ加工物をエッチングするためにプラズマを励起する。このような加工物は静電チャック上に固定して置かれ、これによって、基板の頂部フェースは窓２１〜２４の底部の内部フェースから約１０ｃｍのところにある。この先行技術による装置内のコイル１０の矩形周辺部は矩形加工物の周辺部より幾分大きく；ある１つの先行技術による構成では、コイル１０は図示されるような寸法であり、このため、周辺の直線状の互いに直交するエッジの寸法は約６５０ｘ７５０ｍｍであり、このため、矩形領域の周辺部に伸長するコイルは、加工物の矩形周辺部を越えて窓２１〜２４によって画定される。
図１に示す構造体はある環境に対しては満足に機能するが、別の環境に対しては、大きな面積を持つ加工物を覆うプラズマフラックスの密度は所望の密度ほど大きくない。図１に示すコイルに起因する平坦パネルディスプレイ加工物上のプラズマフラックス密度は、加工物の露出された平面状矩形フェースの中心部分と周辺部分では比較的低く、この中心部分と周辺部分間にある加工物の中間部分では比較的大きくなる傾向がある。このため、加工物上のプラズマフラックス密度は、コイルの中間部分の下方で、すなわち各巻き線１２と１４の第１の巻き部分の第２の半分と第２の巻き部分の第１の半分の下方で最大となりコイル１０の内部部分と周辺部分の下方で最低となる傾向がある。矩形の加工物の周辺領域のコーナーでプラズマフラックス密度が減少するのは、円形周辺部を有するようにコイル１０によって励起されるからである。プラズマ発生領域が円形周辺部を有する傾向があるため、コイルのコーナーから除去されたコイルの周辺部分のすぐ下方にある加工物の周辺領域内のプラズマフラックス密度が加工物の周辺コーナー領域のプラズマフラックス密度より実質的に大きくなる。処理済みの加工物のフェースの対角線に沿ったプラズマフラックス密度のプロフィールは完全な均一性から約２１％だけ変位する。コイル１０の内部部分と周辺部分の下方の基板表面部分上のプラズマフラックス密度が比較的低いのは、プラズマフラックスがプラズマの中心から周辺部分に向かって拡散する傾向があるからである。真空プラズマ処理用チャンバと結合しているコイルの金属製シールド構造体は、ホランドらに共通譲渡された同時係属出願第０８／６６１，２０３号に開示されているように、図１のコイル１０から引き出された磁束をチャンバの周辺から中心に向けて移動させる傾向がある。
したがって、本発明の１つの目的は、比較的大型の加工物の表面上のプラズマフラックス密度を比較的均一なものとする新規で改良型の真空プラズマ処理装置を提供することである。
本発明の別の目的は、平坦パネルディスプレイなどの比較的大型の矩形の加工物上のプラズマフラックス密度が比較的均一となり、これによってプラズマフラックス密度が加工物の中心領域と周辺領域上で比較的低くなる傾向を未然に防ぐように磁束密度が引き出されるような特殊設計のコイルを有する新規で改良型の真空プラズマ処理装置を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、特に矩形の周辺部を有する加工物などの比較的大型の加工物の表面上のプラズマフラックス密度を比較的均一にするようにコイルが特に設計された、真空プラズマ処理装置用の新規で改良型のコイルを提供することである。
発明
本発明の１つの態様によれば、プラズマで加工物を処理する真空プラズマ処理装置は、加工物を処理するためにプラズマに変換することが可能な気体に反応する入り口をチャンバが有するような、加工物が位置付けされるようになっている通常の真空チャンバを含んでいる。改良型のコイルは、ＲＦフィールドを気体にカップリングしてこの気体をプラズマ状態に励起するように位置付けされる。コイルは内部部分、中間部分及び周辺部分を含んでいる。この内部部分と周辺部分の巻き部分は互いに接続されており、さらに、内部と周辺のコイル部分によってプラズマにカップリングされる磁束密度が中間コイル部分によってプラズマにカップリングされる磁束密度を越えるように配置されている。コイルの周辺部と加工物の周辺部は類似の寸法と形状を有している。
加工物が矩形の、例えば平坦なパネルディスプレイである１つの好ましい実施形態では、コイル周辺部は、矩形の加工物上のプラズマフラックス密度を均一にする助けとなるように矩形の工作物に寸法と形状が類似している矩形を画定する複数の直線状導体セグメントから成っている。コイルの巻き部分の少なくとも１部、できればすべてが複数の直線状セグメントを含んでいるのが望ましい。
コイルは自身内部の電流密度がコイルの中間部分よりコイルの内部部分と周辺部分での方が実質的に大きいことが望ましい。この目的のために、コイルはその中間部分におけるよりもその内部部分と周辺部分において巻き回数が多く、また、コイルの内部部分の巻きピッチがコイルの周辺部分の巻きピッチより緊密であることが望ましい。
コイルは電気的に並列に接続された複数の巻き線を含み、これによって整合用ネットワークの出力端子同士間で巻き線の端子を通じて電流が並行に流れるようにするのが望ましい。この複数の巻き線はコイルの中心点の周りに空間的にも電気的にも実質的に対称であることが望ましい。各巻き線は、螺旋形状に類似して、内部端子と外部端子の間を半径方向と周方向に伸長する複数の巻き部分を含む。
本発明の上記の目的、特徴及び利点並びにさらなるそれらは、特に添付図面を参照すれば、本発明の複数の特定の実施形態に関する以下の詳細な説明を考慮すれば明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、すでに述べたように、比較的大面積の加工物、特に平坦パネルディスプレイ用の真空プラズマ処理装置の、４つの自己支持型窓と組み合わされた先行技術による実質的に平坦なコイルの底面図であり；
図２は、４つの自己支持型窓と組み合わされた、本発明の１実施形態によるコイルの変形例の底面図であり；
図３は、４つの自己支持型窓と組み合わされた、本発明によるコイルのさらなる実施形態の底面図であり；
図４は、４つの自己支持型窓と組み合わされた、本発明によるさらなるコイルの底面図であり；
図４Ａと４Ｂは、図４に示すコイルの各部分の側面図であり；
図５は、図１〜４に示すコイルの場合のプラズマフラックス密度対加工物位置の関数を示す１連のプロット図であり；
図５Ａと５Ｂはそれぞれ、図１と４に示すコイルで励起された２つの平坦パネルガラスプレートの場合のシリコンエッチング速度の２次元プロット図であり；
図６は、処理装置部分が窓を含んでいる、図４のコイルを含む真空プラズマ処理装置内にある加工物を横断する、図７の線６−６から上方向に見た図であり；
図７は、図６に示す真空プラズマ処理装置の外部の側面図であり；
図８は、図７の線８−８から下方向に見た、図６と７に示す処理装置の図であり；
図９と１０は、各コイルがコイルの主要部分に接続されている直列セグメントを含む、本発明による２つの別々のコイルのさらなる実施形態を示す図であり；
図１１は、本発明による複数のネスティングされた導電性コーナーセグメントを含む別のコイルの上面図である。
好ましい実施形態の説明
ここで図面の図２を参照すると、図１に示す先行技術によるコイルが：（１）コイルの内部部分と周辺部分から見て加工物に入射するプラズマフラックスの中間部分に対して十分に低い磁束をカップリングさせる中間部分と；（２）プラズマに磁束を付加する追加の金属製の導電性セグメントを有する周辺部分と；を含むように修正されている。この付加された磁束によって、コイルの主要部分、すなわち追加セグメントを含まないコイルの部分によってプラズマに供給される磁束が補われて、プラズマ周辺部分の磁束密度が増加し、これによって、矩形の加工物の露出したフェースのところでの磁気プラズマフラックス密度がより均一になる。図２では、追加セグメントはコイルの主要部分と並行に接続されている。
図２のコイル１００は、加工物と形状が類似し寸法が少し大型の矩形周辺部を有し；各図に示す処理装置は、矩形の加工物、できれば交差平坦パネルディスプレイを処理するのが望ましい。コイル１００は、電気的に接地されている２つの電気的に並列な巻き線１０２と１０４を含んでいるが、整合用ネットワーク４０の非接地の出力端子３８と接地された出力端子５２はさらに、１３．５６ＭＨｚのＲＦ発生源４２に接続する。巻き線１０２と１０４は、コイル１００のすべてが実質的に対角線状に（したがって直径状に）その周りに対して対称であるコイルの中心点１６と合致する共通の中心端子１０６を有している。端子１０６は、整合用端子出力端子３８に電気的に導電性のストラップ（図示せず）によって接続されている。巻き線１０２と１０４は、コイル１００の両側にある周辺コーナーのところに、対角線上で対向している周辺端子１０８と１０９を含んでいる。
端子１０８と１０９はそれぞれ、コンデンサ４８と５０を介して整合用ネットワーク４０の接地済み端子５２に接続されている。各巻き線１０２と１０４は、伝送線路効果が巻き線内で起こるように発生源４２の周波数に対する電気的長さを有している。巻き線１０２及び１０４の長さ並びに発生源４２の周波数は通常は、各巻き線に沿った距離がこの発生源周波数の波長の半分より少し短くなるような値である。コンデンサ４８と５０の値は、ピーク定在波電流と最小定在波電流がそれぞれ巻き線の周辺部分と内部部分で発生するように選択される。ある１つの実施態様では、ピーク定在波電流は、窓２１〜２４を支持するレール３０とほぼ整合している巻き線１０２と１０４のほぼ最外側巻き部分の点のところで発生し、最小定在波電流はほぼ端子１０６のところに存在するが、このところで定在波電圧はピーク値となる。最大定在波電流は各端子１０８と１０９からほぼ３／８回巻かれた点で発生するので、比較的高い磁束密度はコイル１００の主要周辺部分によって、加工物の周辺部分に入射するプラズマの周辺部分に与えられる。
コイル１００は：（１）３回巻きの内部部分１１０（金属ストラット１１１と１１２によって自身が電気的に接続されている中心端子１０６から半径方向と周方向に伸長している直線状の金属製の導電性セグメント１１３〜１２４を含む）と；（２）約１回巻きの中間部分１３０（半径方向と周方向に伸長する直線状の金属製の導電性セグメント１３１〜１３４を含む）と；（３）約２回巻きの周辺部分１４０（半径方向と周方向に伸長する直線状の金属製の導電性セグメント１４１〜１４６を含む）と；を含んでいる。周辺部分１４０の巻きピッチは中間部分１３０の１回巻き部分１３２より大きく、この中間部分１３０の巻きピッチはさらに内部部分１１０の緊密な巻きピッチよりかなり大きい。中間部分１３０は内部部分１１０から実質的に半径方向に変位しているが、周辺部分１４０に対してはいくぶん半径方向に近くなっている。
部分１１０、１３０及び１４０の同一平面上にある直線状で金属製の導電性セグメント１１３〜１２４、１３１〜１３４及び１４１〜１４６のおのおのは、各エッジ上で約１．２５ｃｍの正方形断面を有するのが望ましく、また、平面状の処理済み加工物表面の上方約１０ｃｍのところに底部フェースを有する、窓２１〜２４の頂部フェースの上方約３ｃｍのところに自身の底部エッジが来るように離間されているのが望ましい。コイル１００の巻き線は、バーンズらの特許に開示されているタイプの非鉄金属（陽極化されたアルミであるのが望ましい）でできたコイルシールド用カバーの天井から誘電性ハンガによって吊り下げられている。内部コイル部分１１０の外部端は、金属製（銅製であるのが望ましい）のストラット１５０と１５２によって中間コイル部分１３０の内部端に電気的に接続されている。ストラット１１１、１１２、１５０及び１５２によって窓の下方に存在するプラズマにカップリングされる磁束の分量を最小化するために、これらのストラットは反転したＵ字形状を有しており、その第１のレッグが部分１１０、１３０及び１４０の直線状の導電性セグメントの平面のかなり上方にある平面上にあり、下向きにぶら下がっている２つのレッグが電気的及び機械的に第１のレッグをコイル１００に接続している。これらのストラットは窓２１〜２４に平行な２．５ｃｍ長のエッジを持った０．３ｘ２．５ｃｍの断面を有している。
図２のコイルは、中間コイル部分１３０よりも内部コイル部分１１０と周辺コイル部分１４０での電流密度が大きくなるように設計されている。このため、内部コイル部分と周辺コイル部分から引き出される磁束密度は中間コイル部分から引き出される磁束密度より高い。その結果、真空チャンバ内の加工物に入射するプラズマフラックス密度が加工物の中心部分と周辺部分でより加工物の中間部分で高くなる傾向が減少する。図１のコイルを含む先行技術による処理装置の中心部分におけるプラズマフラックス密度は比較的低くなる傾向があるが、この理由は、プラズマはプラズマの中心部分から拡散して去っていく傾向があるからである。先行技術によるプラズマフラックス密度はプラズマの周辺部分では比較的低くなる傾向が発生するが、この理由は、先行技術によるコイルによって発生したプラズマは、コイルの内部部分と周辺部分の間のある中間部分のところにあるリング形状領域でそのプラズマフラックス密度が最大となるからである。加工物の中心で所望のプラズマフラックス密度を確立するためには、加工物の頂部と誘電性窓の下側との距離はプラズマ拡散を可能とするに十分大きい値でなければならない。プラズマが拡散することによって、リング形状領域における加工物でのプラズマフラックス密度は平均するとより均一なものとなる。しかしながら、加工物と窓の下側との比較的大きな距離は、面積の大きい加工物を処理する際には有効には作用し得ないが、その理由は、加工物と窓との距離が増加すると、加工物の周辺コーナー領域でのプラズマフラックス密度の減少がさらにより厳しいものとなるからである。図２のコイルによって、先行技術によるものよりプラズマフラックス密度が改善されるが、それは：（１）中間プラズマ部分に対するより中心プラズマ部分に対してより高い磁束密度と；（２）シールド用構造体の影響を少なくとも部分的に克服するためにプラズマの周辺部に対して追加の磁束密度と；を供給するからである。その結果、改善が見られるが、その理由は、とりわけコイル１００の内部部分１１０と周辺部分１４０の巻き回数は中間部分１３０より多いからである。
一つの実施態様では、中間部分の巻き部分の直径が内部部分の外部巻き部分の外径の約２倍になるように、中間部分１３０の巻き部分が内部部分１１０の外部巻き部分から離間している。言い換えれば、中間部分１３０の１巻きで内部部分１１０の３巻きで囲まれる面積の約４倍の面積を囲んでおり、また、中間部分の１巻き部分は、内部部分１１０の外部巻き部分がコイルの中心点から離間している距離の２倍の距離だけ、中心点１６から離間している。中間部分１３０の１巻き部分は、図２のコイル内の周辺部分の巻き部分が互いに離間している距離と同じ距離だけ、周辺部分１４０の巻き部分から離間している。特に、直線状導体セグメントセグメント１３１〜１３４、直線状導体セグメント１４１と１４４がそれぞれ直線状導体セグメント１４６と１４３から離間している距離とほぼ同じ距離だけ、直線状導体セグメント１４１〜１４５から離間している。
内部コイル部分１１０のピッチがこのように緊密であること及び中間コイル部分１３０から幾分遠く離間していることが、比較的低いプラズマフラックス密度が加工物の中心部に入射する傾向を克服する一助となっている。内部コイル部分１１０のピッチが緊密であること及びコイル１００の残部から離間していることによって、内部コイル部分から引き出される磁束の自己カップリングが近接し、これによって、内部部分１１０から引き出される磁束が集中する（すなわち磁束密度が増加する）ことになる。
所望の実質的に均一なプラズマフラックス密度を加工物全体にわたって得るために、図１に示す先行技術によるコイルを修正して周辺コイル部分１４０のようにしている。言い換えれば、図２に示すコイルの主要部分（導体セグメント１１３〜１２４、１３１〜１３４及び１４１〜１４６並びにストラット１１１、１１２、１５０及び１５２から成っている）は自身の周辺部に構造体を追加しており、これによって、プラズマの周辺部、とくに矩形の処理チャンバのコーナーに近接したプラズマ部分での磁束密度を増大させている。
図２に示す実施形態では、周辺コイル部分１４０は、コイル周辺端子１０８と１０９の４つの周辺コーナーに空間的に隣接した追加の導電性巻き線セグメント１６１〜１６８を含んでいる。巻き線セグメント１６１〜１６８の内の奇数のものは巻き線１０２にその１部として追加された部分であり、一方巻き線セグメント１６１〜１６８の内の偶数のものは巻き線１０４にその１部として追加されたものである。巻き線セグメント１６１〜１６８は導体セグメント１１３〜１２４、１３１〜１３４及び１４１〜１４６と同一平面上にあり、このため、追加のＲＦ電流がコイル１００の周辺部分に、特に、磁束密度とプラズマフラックス密度がさもなければ比較的低いコイルのコーナーのところに流れることになる。巻き線セグメント１６１〜１６８中を流れるＲＦ電流によって、プラズマ処理チャンバのコーナーに対して磁束が付加されることになる。セグメント１６１〜１６８によって処理チャンバに付加された磁束が、主要コイル部分の導体セグメント１４１〜１４６が処理チャンバに供給する磁束を支援し、これによって、コイルのコーナーの下方のプラズマフラックス密度を増大させ、矩形加工物と真空チャンバのコーナーのところのプラズマフラックス密度が不均一になる傾向が大幅に克服される。交差する直線状の導体セグメント１４１〜１４６（９０度のコーナーを形成している）によってもたらされる磁束は、互いに実質的に直角を成しコイル、真空チャンバ及び加工物のコーナーの周りで屈曲している長手方向軸を有しており；セグメント１６１〜１６８によってもたらされる磁束は、直線状セグメント１４１〜１４６とぼぼ同じ方向に伸長している軸を有し、これによって、互いに空間的に隣接しており電気的に並列に接続されている。
図２に示す実施形態では、追加された対角線の両端に位置するコイルセグメント１６１と１６２はそのおのおのが、４つの直線状の互いに直交する銅製の導体セグメント１８２〜１８５を含んでいる。コイルセグメント１６１の導体セグメント１８４と１８５はそれぞれ、直線状セグメント１３２と１４１に対して平行に伸長しこれらのセグメント１３２と１４１から外方向に（同じ距離のところに）位置付けされているが、セグメント１８４は、セグメント１８５より短い距離だけセグメント１３２と１４１のコーナー交差点から伸長している。セグメント１８４と１８５はそれぞれ、スタブセグメント１８２と１８３によってセグメント１３２と１４１に接続されている。セグメント１６２はセグメント１６１と同じ形状を有しているが、そのコーナーは、交差している直線状セグメント１３４と１４４によって画定されている。
各巻き線セグメント１６３と１６４は、それぞれ、導体セグメント１４１と１４２の交差及び導体セグメント１４４と１４５の交差によって画定されているコーナーのところでこれと電気的に並列に接続されているが、セグメント１６１や１６２より十分大きな面積とより多くの導体を有している。その結果、巻き線セグメント１６３と１６４が、巻き線セグメント１６１と１６２が付加するよりも高い磁束密度を真空プラズマ処理チャンバの壁に近接したところのプラズマフラックスに付加する。巻き線セグメント１６３は、導体セグメント１４２のそれぞれ外方向と内方向に位置付けされこれに平行に伸長している２つの電気的にそして空間的に並列な導体セグメント１８７と１８８を含んでいる。セグメント１８７は、導体セグメント１４１の外側に置かれこれと平行に伸長している導体セグメントと直列に接続されており；セグメント１８７と１８９は、セグメント１８８の長さより幾分長いほぼ同じ長さを有している。主要コイル導体セグメント１４１と１４２から平行導体セグメント１８７〜１８９に至る電気的に並列な接続部は、これらを物理的に接続している導体セグメント１４１、１４２及び１８７〜１８９と直角に伸長しているスタブ導体セグメント１９１〜１９３によって確立されている。コーナー巻き線セグメント１６３と同じに構築されているコーナー巻き線１６４はセグメント１６３から直径上両端に位置し、直線状導体セグメント１４４と１４５と、これらが形成するコーナーのところで交差している。
追加の対角線両端巻き線セグメント１６５と１６６は、それぞれ、導体セグメント１４２と１４３の交差及び導体セグメント１４５と１４６によって画定される交差によって画定されるコーナーの所にありこれと電気的に並列に接続されているが、そのおのおのが、導体セグメント１９８、２００及び２０４を含んでいる。セグメント１９８、２００、２０２及び２０４は、自身と結合しているコーナーの少し外側で並列な電流経路と成っている。このコーナーから隔たっている導体セグメント１９８の端は巻き線セグメント１６２の対応する導体セグメント１８２に対してよりも中心レール３０に対してより近接しており、これによって、真空プラズマ処理チャンバの壁に近接したところの磁束密度をさらに増加させている。
巻き線セグメント１６７と１６８は、それぞれ、端子１０９と１０８が置かれている対角線両端周辺コーナーのとろこにありこれを電気的に並列に接続されているが、そのおのおのが、導体セグメント１４３と１４６に平行に伸長しこれらの少し外側にある細長い導体セグメント２０８と２０９を含んでいる。セグメント２０８と２０９はスタブ直線状導体セグメント２１２と２１３によってそれぞれ導体セグメント１４３と１４６に接続されている。セグメント１６７と１６８の磁束はセグメント１４３と１４６の磁束を支援し、これによって周辺プラズマフラックス密度を増大させている。
追加の周辺巻き線セグメント１６３〜１６８の各外部導体、すなわち導体１８７、１８７’、２００、２００’、２０２、２０２’、２０８及び２０９の外部エッジは、これらの導体から引き出される磁束が効果的にプラズマに付加されるように、窓２１〜２４の外部エッジから少し後部に設定されている。（図２〜４では、両側にある周辺巻き線セグメントの対応する部分は、具体的に述べられていない周辺巻き線セグメントに対してプライム符号が付加されていることを除けば同じ参照符号持っている。）セグメント１６１〜１６８を通って流れる電流に起因する磁束は、コイルの主要部分中を流れる電流に起因する磁束に付加される。この追加の磁束が、真空プラズマ処理チャンバの周辺部、特にチャンバのコーナーのところの磁束を増大させ、これによって、加工物に入射するプラズマフラックス密度が図１の先行技術によるものよりもさらに均一なものとなるように加工物の周辺部分内のプラズマフラックス密度を増大させる。
プラズマ密度は、図２に示すコイルによって達成されるよりも図３に示すコイルによって達成される場合の方がより均一になることが分かっている。図３のコイルでは、中間コイル部分１３０は、図２の実施形態の金属製の導電性ストラット１５０と１５２及び導体１３１と１３３を金属製の導電性ストラット２２０と２２２及びコイルの直線状導電性部分２２４と２２６で置き換えることによって修正されている。導電性部分２２４と２２６は図２と図３のコイルの残余の導体と同じ断面寸法を有し、図３のコイルの残余の導体と同一平面上にある。ストラット２２０と２２２はストラット１５０と１５２と同じ寸法と方位を有し、Ｕ字形状を反転した形状となっている。このため、ストラット２２０と２２２によってプラズマに付加される磁束の量は無視され得る量である。
導電性セグメント２２４と２２６は、それぞれ導電性セグメント１３２と１３４から内方向にレール３０と平行に伸長している。各導電性セグメント２２４と２２６の長さは導電性セグメント１３２と１３４がレール２８から隔たっている間隔の半分未満である。これによって、導電性セグメント１３２と１３４から遠隔の各導電性２２４と２２６の端は内部コイル部分１１０の外部巻き部分の実質的に外側にある。ストラット２２０と２２２は内部コイル部分１１０の端から、それぞれコイルセグメント１３２と１３４から遠隔の導電性セグメント２２４と２２６の端に伸長している。
図２のコイルと図３のコイルの前述の相違によって、図２の実施形態よりも図３のコイルの方が、内部コイル部分１１０によってもたらされる磁束の隔離の度合いが大きい。その結果、図２のコイルにおけるよりも図３の実施形態における場合の方が中心磁束密度が高い。さらに、図３のコイルの中間部分内の磁束密度は図２のコイルにおける場合より低い。周辺コイル部分１４０内の図２と３の中間部分から引き出される磁束パターンは実質的に同じである。これらの要因のすべてによって、図３のコイルによって励起されるプラズマフラックス密度が図２のコイルによって励起されるプラズマフラックス密度より均一なものとなる。
図４、４Ａと４Ｂに示すさらなる実施形態によれば、図３のコイルは：（１）導電性部分２２４と２２６を消去し；（２）追加の周辺平行コイルセグメント１６１〜１６８を、これらが残余の導電性コイルセグメントよりもプラズマに近接するように位置付けする；ように修正されている。
図４のコイルでは、中間コイル部分１３０は、導体１３２と１３４のほぼ半分だけしか含んでいない、すなわち中間コイル部分１３０は（図４で見て）レール３０の右側にある導体１３２の部分だけとレール３０の左側にある導体の部分だけを含んでいる。図４では、図３の導電性部分２２４と２２６は、金属製の反転Ｕ字形状ストラット２３０と２３２によって内部コイル部分１１０の端に電気的に接続されている。ストラット２３０と２３２はストラット２２０と２２２に非常に類似しているが、ただストラット２３０と２３２が中間コイル部分１３０の導体セグメント１３２と１３４の端に直接に接続されている点が異なる。その結果、プラズマの中間部分の磁束密度は図１〜３のコイルの場合より図４のコイルの場合の方が低い。
図４のコイルでは、平行周辺セグメント１６１〜１６８はコイルの主要部分の導電性セグメント１１３〜１２４、１３２、１３４及び１４１〜１４６と同一平面上にはない。この代わりに、最大量の磁束をプラズマに供給する平行周辺セグメントの部分は、これらの平行周辺コイルセグメントがコイルの主要部分の導電性セグメントより窓２１〜２４の頂部フェースに非常に近いために、プラズマにより近づく。図４のコイルの平行周辺セグメントはおのおのが、窓２１〜２４の平面に近い直線状導電性セグメントを含んでいる。別の平面上の導電性セグメントは機械的にも電気的にも、ストラット２３０と２３２の断面寸法と類似の断面寸法を有する金属製ストラップによって互いに接続されている。図４Ａと４Ｂに示すように、これらの金属製ストラップはコイルの主平面上の導体セグメントから下方向に伸長し、そこから水平方向に平行セグメント１６１〜１６８の導体セグメントに伸長している。
図４のコイルでは、平行導電性セグメント１８４、１８５、１８４’、１８５’、１８７、１８８、１８９、１８７’、１８８’、１８９’、２００、２０２、２００’、２０２’、２０８及び２０９は誘電性窓２１〜２４の上部フェースに近接している。窓２１〜２４に近接しているこれらの導電性セグメントは機械的にも電気的にも、窓２１〜２４の平面に並行に又は直角に伸長する金属製ストラップ１８２、１８３、１８２’、１８３’、１９１、１９２、１９３、１９１’、１９２’、１９３’、１９８、２０４、１９８’、２０４’、２１２、２１３、２１２’及び２１３’によって導電性セグメント１４１〜１４６に適宜接続されている。
窓２１〜２４に近接している導電性セグメント１８４、１８５、１８４’、１８５’、１８７、１８８、１８９、１８７’、１８８’、１８９’、２００、２０２、２００’、２０２’、２０８及び２０９はプラズマの周辺部に隣接しているので、これらの導電性セグメントは、図２と３の同一平面上の平行周辺セグメントで達成されるより大きなＲＦ励起力をプラズマのコーナーにカップリングする。この増大したＲＦ励起が発生するのは、図２と３の同一平面上平行周辺導電性セグメントよりこれらの導電性セグメントの方が窓２１〜２４に近接しているからである。その上、図４の平行導電性セグメントの方が近接しているため、コイルのＲＦフィールドの十分な静電的すなわち容量性のカップリングがプラズマに対して可能となる。図２と３のコイルにおいては、コイルの全部分からプラズマに対する静電的カップリングの量は非常にわずかであるが、その理由はプラズマとコイルが十分離れているからである。これらの影響の結果として、図１〜３のコイルに対して図４のコイルにプラズマが反応する場合には、プラズマの周辺領域でのプラズマフラックス密度がかなり増大する。
おのおのがその表面が露出しておりシリコンで均一にコーティングされている平坦円形加工物から得られた毎分のオングストローム単位で示されるシリコンのエッチング速度のプロット図を含む図５をここで参照すると；加工物は、図６〜８を参照して以下に述べるように、矩形形状を有するプラズマ処理チャンバの対角線に沿って置かれる。エッチング速度はプラズマフラックス密度に直接に依存するので、エッチング速度の測定値はプラズマフラックス密度と直接に相関する。エッチング速度は：（１）図１に示す先行技術によるコイルの場合（プロット２６０）と；（２）図２の周辺平行コイルセグメントと組み合わされた、図１に示す内部部分、中間部分及び周辺部分を有するコイルの場合（プロット２６２）と；（３）図２のコイルの場合（プロット２６４）と；（４）図３のコイルの場合（プロット２６６）と；（５）図４のコイルの場合（プロット２６８）と；についてプロットされている。プロット２６０〜２６６は、可能で実際的な範囲にわたって、同じ条件下で動作中のプラズマ処理チャンバから得られたものである。エッチング速度は図５のＹ軸に沿って示されており、一方加工物表面の対角線に沿った距離はＸ軸方向で示されている。対角線に沿った加工物の中心と周辺のコーナーはそれぞれＸ軸方向の数字「２」と「１５」で示されている。図５に提示する測定値は、プロット２６０、２６２、２６４、２６６及び２６８と関連するコイルのプラズマフラックス密度の均一性がそれぞれ２１．５％、１８．９％、１７．９％、１４．７％及び１３．０％だけ変位している様子を示している。
図５は加工物の半径方向位置の関数としてのプラズマフラックス密度に関するある興味あるデータを提供している。プロット２６０に示すような先行技術によるコイルでエッチングする場合、毎分約１８２５オングストロームという最小エッチング速度は加工物の中心で発生する。しかしながら、プロット２６２〜２６８の場合、この最小値はＸ軸に沿った点３、すなわち加工物の中心からずれた点で発生している。プロット２６２〜２６８に示すように対称性が欠如するのは、図２〜４のコイルから引き出された磁束密度が、導体セグメント１８８と１８８’が追加されたために完全には対称的ではないからである。プロット２６８に示す加工物中心でのプラズマフラックス密度の最小値はプロット２６２〜２６６の中心エッチング速度より実質的に高い。明らかに、中間コイル部分１３０と周辺コイル部分１４０の場合より内部コイル部分１１０の場合の磁束の図４の構造体による隔離が大きいため、プラズマの中心での磁束が実質的に増加する。図２と３のコイルにおけるより図４のコイルにおける方が磁束隔離が大きいが、この理由は：（１）中間部分１３０の導電性セグメントが図１〜３の場合より図４の場合の方が短いことと；（２）周辺部分１４０の重要な部分（すなわち導電性セグメント１８４、１８５、１８４’、１８５’、１８７、１８８、１８９、１９７’、１８８’、１８９’、２００、２０２、２００’、２０２’、２０８及び２０９）が図２と３の場合より図４の場合の方が部分１１０から遠くに位置していること；である。追加の平行導電性セグメントを主要コイルから窓２１〜２４の窓の上部フェースに近づくように移動させると、周辺部のエッチング速度がかなり増加する。例えば、図３と４のコイルの場合のプロット２６６と２６８のコーナーでのエッチング速度はそれぞれ、エッジ点１５で毎分約２２７５オングストロームと２３１５オングストロームであり、コイル中心点１６からコイルの外部コーナーへ約９２％隔たっている点１４では毎分それぞれ約２４７５オングストロームと２５５０オングストロームである。図５のＸ軸方向の数字６と１２の間での、加工物の中間部分におけるエッチング速度は、プロット２６６と２６８に示すように、図３と４のコイルの場合と実質的に同じである。加工物の中間部分でのプロット２６６と２６８で示すエッチング速度は、図２のコイル（プロット２６４）とプロット２６２に示すコイル（図示せず）の場合のエッチング速度より実質的に高い。このため、図３と４のコイルによるエッチング速度の均一性は、図２のコイル、図示されていないコイル及び先行技術によるコイルの場合の均一性より高いとはいえ、図２の実施態様と図示されていない実施態様の場合より図３と４のコイルの場合の方がプラズマフラックス密度が高い。
図５Ａと５Ｂは、それぞれ図１と４のコイルを含む真空チャンバ内にあるシリコンで均一にコーティングされた６００ｘ７２０ｍｍ寸法の２つのガラス製の平坦パネルディスプレイ基板の、できる限り同じ条件下で測定された毎分オングストローム単位のシリコンエッチング速度をプロットしたものである。このエッチング速度はパネル上の等間隔離間されたマトリックス点で測定されており；このパネルのエッジに隣接したところではこのエッジから１５ｍｍのところで測定された。均一性からの変位は、図４のコイルの場合の、先行技術による変位である２１％からほとんど１００％、１１％に低下した。平均エッチング速度が低下したのは、図１のコイルのプラズマによる場合より図４のコイルのプラズマによるローディングの方がより均等であるからである。図１のコイルにおいて発生する磁束がかなり少ない図４のコイルの中間部分ではエッチング速度が十分低いが；この点で、図１のコイルに起因する１９８９、１９０４、２０７１、２０２３、２０３３、２０２８、２０３１、１８４９、１８３１、１９１９、２０６５及び２０００というエッチング速度は、図４のコイルが用いられた場合にはそれぞれ１７００、１６２９、１５９５、１５７８、１７５５、１６６８、１７６５、１７１０、１７１２、１６４５、１７２４及び１６１１へと著しく減少する。
図４のコイルが真空チャンバ６０２と陽極化アルミで形成されているのが望ましい電磁シールドカバー６０４を含む真空処理装置６００中に含まれているところが示されている図面の内の図６、７及び８をここで参照する。真空チャンバ６０２の外部は、窓２１〜２４、レール２８及び３０、陽極化アルミ製側壁６１２並びに陽極化アルミ製フロア６１４によって画定されている。側壁６１２は、それぞれイオン性気体発生源と真空ポンプ（いずれも図示せず）に接続されているポート６１６と６１８を含んでいる。この真空ポンプはチャンバ６０２内に適切な真空状態を確立し、これによって、ポート６１６を通って流れるイオン性気体を図４のコイルによって引き出される電磁場によってプラズマ状態にまで励起することが可能となる。チャンバ６０２とカバー６０４は適切な接触によって機械的及び電気的に互いにまたグラウンド電位に接続され、これによって、コイルによって引き出される磁場と電場の境界を定めるシールドとなっている。このシールドによって、コイルから引き出されるＲＦフィールド密度が減少し、このため、このシールドに近い磁場都電場はプラズマ処理装置の中心近傍の電場や磁場よりかなり低い。
真空処理チャンバ６０２内に、加工物６２２が処理される間にそれを本来の位置に保持する静電チャック６２０が置かれているが；処理装置のある好ましい使用法では、基板６２２は静電表示パネルの矩形のガラス製基板である。静電チャック６２０は、絶縁シート６２４によって金属製カバー６０４、壁６１２及びフロア６１４のグラウンド電位から電気的に絶縁されている。適切な電源（図示せず）からの直流電圧が制限電位として静電チャック６２０に印加されるが、このチャックもまた、ＲＦが静電チャックと加工物６２２をバイアスしているＲＦ発生源（図示せず）に整合用ネットワークを介して接続されている。その上、加工物６２２の後部フェースはチャック６２０に溝を付けることによって冷却するのが望ましい。この好ましい実施形態では、イオン性気体は窓２１〜２４に取り付けられているプレナム又はマニホルドによって真空チャンバ６０２の内部に導入されるが；簡単に示すために、このようなプレナムやマニホルドは、このような構造体は当業者には周知であるので図示されていない。
チャンバ６０２とカバー６０４は、処理装置６００が、矩形のガラス製平坦パネルディスプレイ加工物６２２を収容するため正確な並行六面体に構成されるように構築されている。しかしながら、処理装置６００の周辺部は、加工物が別の周辺構成を有している場合に処理装置６００の周辺部が加工物周辺部に寸法と形状が類似するように修正されていることを理解すべきである。
図６と８に示すように、基板６２２の周辺部は図４のコイルの周辺部より少し小さいが、この図４のコイルがまた窓２１〜２４の合成された周辺部より少し小さい。処理装置と基板６２２の寸法を、チャンバ６０２の内部が対している矩形の領域よりほんの少しだけ小さくなるように設定することによって、大面積の加工物に十分なプラズマフラックスを発生する効率が図１の先行技術による場合より向上し、これによって、図４のコイルを付勢しチャック６２０をバイアスするＲＦ発生源の必用電力を比較的低い値に維持することが可能となるが；ある実施形態では、ＲＦ発生源４２の出力電力は５ｋＷである。
図８に示すように、コンデンサ４８と５０は窓２１〜２４の上部フェースとカバー６０４の頂部の間の体積内に適切に取り付けられていて、これによって、その円形断面が窓に平行になるようになっている。コンデンサ４８と５０は、窓２１〜２４の上部フェースに並行な平面上でレール２８に平行に双方共が伸長している銅製ストラット６３０と６３２によって図４のコイルの出力端子１０８と１０９に接続されている。
図７と８に示すように、図４のコイルは、カバー６０４の天井から吊り下げられている絶縁用の細長い棒６４０、６４２及び６４４を含む構造体によって支持されている。図４のコイルの主要部分は縦方向に伸長する絶縁用支持ポスト６４８によって棒６４０、６４２及び６４４に機械的に接続されており、このポスト６４８はさらに、水平方向に伸長する絶縁用コイル支持プレート６４８と６５０に機械的に接続されている。プレート６５０はコイルの周辺部分１４０を支持し、内部コイル部分１１０は中心ポスト６４６によって支持されている。
図７に示すように、コイルの周辺のコーナーのセグメントの底部フェースは窓２１〜２４の頂部フェースから少し離間しているが；図７では、コイルセグメント１８９と２０９は窓２１の上部フェースに近接して接続され、それぞれ湾曲ストラット１９３と２０６’によってコイルセグメント１４１と１４６に接続されているところが図示されている。コイルセグメント１４１と１４６はさらに、コイル支持フェース６５０の底部フェースから吊り下げられているところが図示されている。ある好ましい実施形態では、セグメント１８９と２０９の底部フェースは窓の頂部フェースから約０．５６ｃｍだけ縦方向に離間しており、また、主要コイルセグメント１４１と１９２の底部フェースは周辺コイルセグメント１８９と２０９の底部フェースから約２．２ｃｍだけ縦方向に離間している。
本発明によるさらなるコイルの底面図を図９に示す。図９のコイルにおいては、図２〜４の実施形態のコイルの主要部分とある点では類似しているコイルの主要部分は自分自身に対して、コイルの主要部分の周辺部分のコーナーと直列に接続されている周辺セグメントを付加している。これらのコーナーは、互いに実質的に直角に伸長し、ほとんど合致する非接触性の隣接する端を有する導電性セグメントによって形成されている。コイルの周辺部分でのこの追加の直列導体セグメントでは、これらの追加導電性セグメントによってプラズマにカップリングされる磁束がコイルの主要部分から引き出された磁束に付加され得るように、空間的に隣接した導電性素子と同じ空間的方向に電流が流れる。
図９のコイルは、図４のコイルの対応する内部部分と中間部分と同じ内部部分１１０と中間部分１３０を含んでいる。しかしながら、図８に示すコイルの周辺部分１４０は、図２〜４の実施形態のコイルとは全く異なっている。周辺部分１４０の主要部分は直線状導電性セグメント２７０、２７２、２７４及び２７６を含んでいるが、これらのセグメントはおのおのが、レール２８並びに、自身もそれぞれレール３０に平行な直線状導電性セグメント２８０、２８２、２８４及び２８６に平行である。
直線状導電性セグメント２７０〜２７６及び２８０〜２８６のどれもが直接には接触していない。その代わりに、４つの内部コーナー２９１〜２９４及び、セグメント２７０〜２７６及び２８０〜２８６の隣接したものの対によって形成されている２つの外部コーナー２９５と２９６のおのおののところにギャップが存在する。１対の相補足する互いに直交する直線状セグメントが、コイルセグメント２７０〜２７６及び２８０〜２８６の非当接端に接続されている。この補足コイルセグメントは追加の磁束をプラズマ周辺部に供給する。追加の直列接続されたセグメントは図９に、内部コイル部分１１０及び中間コイル部分１３０並びに主要コイル部分の周辺部分の直線状セグメント２６０〜２７６及び２８０〜２８６と同一平面上にあるところが図示されている。しかしながら、補足部分はコイルの残余の部分よりプラズマに近づけてもよいが；このような例では、補足直線状導体は、主要コイル部分導電性セグメント２７０〜２７６及び２８０〜２８６より窓にかなり近接して、窓２１〜２４の上部フェースの少し上方に位置する。補足導体を導電性セグメント２７０〜２７６及び２８０〜２８６に接続している導体中の磁束をデカップリングするために、補足導電性セグメントは、図２〜４の導電性ストラットについて上述したものと同じ寸法と位置に関する属性を有する、金属製の導電性ストラット３１０によってコイルの主要周辺部分の導電性セグメントのこれらの端に接続されている。
特に、直線状導体セグメント２７０、２７２、２７４、２７６、２８０、２８２、２８４及び２８６が完全にではないがほとんど交差するコーナー２９１〜２９６はそれぞれ、対角線状に伸長する金属製ストラット３１０によって追加の導体セグメント３０１〜３０６に接続されている。追加の導電性セグメント３０１〜３０６はそのおのおのが、それぞれレール２８と３０に平行に伸長する２つの直線状の互いに交差する導電性素子３１２と３１４を含んでいる。補足導電性部分３０１〜３０６のおのおのの導電性素子３１２と３１４は、特定の追加セグメントの隣に位置するコイルの主要部分の互いに直交する直線状導体セグメントの突出部分によって画定されるギャップ内の「コーナー」と実質的に整合する点で交差する。導電性素子３１２と３１４はコイルの主要部分の導電性セグメントに空間的に近く、また、コイルの主要部分のこれらの直線状導電性セグメントと電気的に直列に接続されている。導電性素子３１２及び３１４並びに主要コイル部分の直線状導電性セグメントは、素子３１２と３１４中の電流が、特定の対を成す導電性素子３１２と３１４が隣接している導電性セグメント２７０、２７２、２７４、２７６、２８０、２８２、２８４及び２８６の部分の中を流れる電流と同じ方向に流れるように空間的に配置されている。これによって、導電性素子３１２及び３１４並びに導電性セグメント２７０〜２７６及び２８０〜２８６の中を流れる電流に起因する磁束がプラズマの周辺部分に付加され、これによって、図１の先行技術に対してプラズマ周辺部のプラズマフラックス密度を増大させる。
ストラット３１０内では、素子３１０と３１２を流れる電流とは逆方向に、そしてまた、特定のストラットにもっとも近く置かれている主要コアの導電性セグメント２７０〜２７６及び２８０〜２８６中を流れる電流の方向とも逆に電流が流れる。ストラット３１０を流れる電流と関連する磁束がプラズマの周辺部分の磁束密度とプラズマフラックス密度に著しく悪影響を与えることを防止するために、ストラット３１０の上方レッグは上記のように素子３１２と３１４からかなり離間されている。図９に示す特定の実施形態では、導電性素子３１２と３１４はコイルの主要部分の導電性セグメントと同一平面上にあるが；素子３１２と３１４は、自身が窓２１〜２４のフェースとほとんど当接する、すなわちコイルの主要部分の導電性セグメントよりもプラズマに近くなるように位置付けすることが可能であることを理解すべきである。
図９のコイルは、ストラット３１０と同じストラット３１９によってコイルの主要部分と出力端子１０８と１０９の間に接続されている直列で直線状の金属製導電性素子３１６と３１８（レール３０に平行に伸長している）を有している。素子３１６の両端は端子１０８に直接に接続され、また、ストラット３１９の内の一方によって追加のコーナーセグメント３０４に隣接する導体２８４の端に接続されており、一方素子３１８の両端は端子１０９に直接に接続され、また、ストラット３１９の内の他方によって追加のコーナーセグメント３０４に隣接したセグメント２８６の端に接続されている。ストラット３１９は反転したＵ字形状を有し、フェース２１と２４に平行に伸長する自身のレッグがコイルの主要部分中の導電性セグメントよりプラズマから実質的に遠くに位置するように配置されている。素子３１６とセグメント２８４からの磁束は端子１０８に隣接したコイルコーナーに付加され、素子３１８とセグメント２８６からの磁束は端子１０９に隣接したコイルコーナーに付加される。これらは、ストラット３０９内を流れる電流に起因する無視され得る磁束対抗効果である。
図４に示すコイルの別の変形例である図面の内の図１０をここで参照する。図１０のコイルでは、プラズマの周辺コーナー内の磁束密度とプラズマフラックス密度は、コイルの４つの周辺コーナーのおのおののところにその内の１つがある補足導体セグメント３２１〜３２４を含むようにコイルの周辺部分を変形することによって図１の先行技術によるものに対して実質的に増加している。補足周辺コーナーコイルセグメント３２１〜３２４はそのおのおのが、素子３３１と３３３がレール２８に平行に伸長し一方素子３３２と３３４がレール３０に平行に伸長するように配置されている直線状導体素子３３１〜３３４を含んでいる。素子３３１と３３３はコーナー３３５のところにあるコイルの周辺部分中で交差し、一方、素子３３３と３３４はコーナー３３６のところでコイルの周辺コーナーで交差している。素子３３１と３３２の巻き部分は、素子３３３と３３４で形成されている第２のレッグの内側にあり、これとネスティングされている第１のレッグを形成している。コーナー３３５と３３６から遠隔にあるコーナーセグメント３２１と３２４の直線状導電性素子３３１と３３３の端は、レール３０に平行に伸長している直線状導電性素子３３８によって互いに接続されている。
図１０に図示するコイルの端子３４０と３４２は、それぞれコーナーセグメント３２１と３２４の素子３３３と３３８の交差部によって画定されているコーナーの所にある。端子３４０と３４２は、それぞれコンデンサ４８と５０によって確立される直列接続によって整合用ネットワーク（図１０には図示せず）の出力端子又はグラウンドに接続されている。このように、図１０に示すコイルの周辺端子は、図１〜４と図９のおのおののコイル構成とは対照的に、コイルのコーナーからずれている。
したがって、おのおのが１対の並列導電性経路を含むコーナーセグメント３２１と３２４はそれぞれが、コイルの出力端子３４０及び３４２並びにコイルの残余と電気的に直列になっている。この直列接続は金属製ストラット３４４によって確立されているが、このストラット３４４はおのおのが、コイルの主要部分から対角線上外側に伸長し、コーナー３３５と３３６から遠隔にある素子３３２と３３４の端に電気的に接続され、これによって、コーナーセグメント３２１と３２４の並列電流経路を確立する助けとなっている。素子３３１と３３２は、素子３３３と３３４の等しい長さよりいくぶん短いほぼ同じ長さを有している。
コーナーセグメント３２２と３２３はコーナーセグメント３２１と３２４とは幾分異なっているが、その理由は、コーナーセグメント３２２と３２３に端子がないからである。コーナーセグメント３２２と３２３は、対角線上にそして外側に伸長する金属製ストラット３４６と３４８によってコイルの残余に電気的に接続されており；ストラット３４６は、コーナー３３５と３３６から遠隔にある導体素子３３１と３３３（コーナーセグメント３２２と３２３の素子である）の端に接続されている。同様に、金属製ストラット３４８は、それぞれコーナーセグメント３２２と３２３の導体素子３３２と３３４の端に接続されているが、この素子端はコーナー３３５と３３６から遠隔にある。
図１０に示すコイルの内部に近接している導電性ストラット３４４と３４８の端は、双方共がレール３０の両側部に平行に伸長しこの側にあり、レール２８から同じ長さだけ反対方向に伸長している直線状導体セグメント３５０によって一緒に接続されている。セグメント３５０は図１０に示すコイルの外部周辺から除去されているが、プラズマの周辺部分に磁束を付加し、プラズマと加工物のコーナーから除去された領域でプラズマの周辺部分中のプラズマフラックス密度を増加させるに十分なほど窓２１〜２４の周辺部に近接して置かれている。
コーナーセグメント３２２と３２３から遠隔にある導電性ストラット３４６の内部端は、双方ともレール２８に平行に伸長している導体セグメント３５２と３５４のおのおのの端に接続されている。導体セグメント３５２と３５４の他方の端はそれぞれ、導体セグメント１３２と１３４から遠隔にある導体セグメント１４１と１４４の端に接続されている。導体セグメント３５２と３５４は、コイルの周辺部分にあって、それぞれ、これまた導体セグメント１３２と１３４を含むコイルの中間部分のセグメント１４１と１４４の一方の端に接続されている。導体セグメント１３２と１３４の端はそれぞれ、図４のコイルの中間部分がその内部部分１１０に接続されているのと同じように、ストラット２３０と２３２によって内部コイル部分１１０に接続されている。
セグメント３５０は図１０に示すコイルの周辺部から内側に置かれ、これによって、図１の先行技術によるコイルによって達成されるよりも加工物に入射するプラズマフラックス密度をより均一なものとしている。プラズマフラックス密度は、コーナーから除去されたチャンバの周辺部分においてよりチャンバの周辺コーナーにおいての方が低くなる傾向がある。この効果を減少させるため、直線状セグメント３５０は外部コイル周辺部から後部に設定されている。
金属製ストラット３４４、３４６及び３４８はおのおのが４つのレッグを有するが、その内の第１のレッグは窓２１〜２４のフェースに平行に伸長し、コーナーセグメント３２１〜３２４の導体セグメント３３１〜３３４より窓２１〜２４から実質的に遠くに位置付けされている。各ストラット３４４、３４６及び３４８の残る３つのレッグは、ストラットの第１のレッグと導体セグメント３３１〜３３４、３５２及び３５４の内の適宜に１つとの間を縦方向に伸長している。ストラット３４４、３４６及び３４８の構成と位置によって、プラズマに対するストラットの磁束影響が最小化される。
しかしながら、図１０のコイル中の導電性セグメントを適宜変形して、コーナーセグメント３２１〜３２４の導電性セグメントがコイルの残余の導体セグメントより窓２１〜２４に近いようにすることが可能であることを理解すべきである。
本発明によるさらに別のコイルの底面図である、図面の内の図１１をここで参照する。図１１のコイルでは、主要コイルを形成する１対の平行巻き線の巻き部分のコーナー位置にセグメントを追加することによって、加工物周辺領域で発生するプラズマフラックス密度がより均一なものとなる。この追加されたコーナーセグメントは各巻き線の残余に直列に接続されている。各巻き線は、コイルの互いに隣接する別々の象限中の１対のコーナーのところで、すなわち窓２１〜２４の内の隣接し合った窓同士の周辺コーナーの所又は近傍で追加されたセグメント同士間で直列になっている短い（図２〜４と図９のコイルの短いセグメントに対してであるが）直線状の導電性セグメントを有している。この短い直線状セグメントによって、図９のコイル内のコーナーと直線状セグメント間のギャップより比較的大きいギャップがコーナーセグメントと直線状セグメント間に与えられるが；もちろん、図１〜４のコイル内のコーナーと直線状セグメント間にはギャップはない。その上、主要コイルの直線状セグメントの長さは実質的に減少していて、コーナーから除去された短い直線状セグメントとコーナーの間のギャップを増加させている。図１１のコイルの特徴は、完全な対称性と、自身の別々の導体セグメントを選択的に用いることによって大きなフレキシビリティを有することである。図１１のコイルは２つの平行な巻き線４０２と４０４を含むが、この巻き線４０２と４０４は一緒になって、コイルの内部部分４０６、中間部分４０８及び周辺部分４１０を形成している。巻き線４０２は内部端子４１２と外部端子４１８を含み、一方巻き線４０４は内部端子４１６と外部端子４１４を含んでいる。内部端子４１２と４１６はケーブル４２０とＵ字形状ストラット４２２によって整合用ネットワーク４０の接地済み出力端子３８に接続され、一方端子４１４と４１８はコンデンサ（すなわち反応性インピーダンス）４２４と４２６によって整合用ネットワーク４０の接地済み出力端子に接続されている。コンデンサ４２４と４２６のキャパシタンス及び発生源４２の波長に対する巻き線４０２と４０４の長さは、コイルの周辺部分４１０のぼぼ中心でピーク定在波電流が発生するような値となっている。内部端子４１２と４１６は、コイルの中心点４２８を通過して伸長する線に沿って、また、レール２８の中心長手方向軸上に位置付けされている。外部端子４１４と４１８はコイルの中心４２８から等距離離間され、また、レール３０の長手方向軸の両側に対角線状に置かれている。
内部コイル部分４０６は巻き線４０２の直線状コイルセグメント４３１、４３２、４３３及び４３４並びに巻き線４０４の直線状コイルセグメント４３５、４３６、４３７及び４３８を含んでいる。コイルセグメント４３１、４３３、４３５及び４３７はレール３０に平行に伸長し、一方直線状コイルセグメント４３２、４３４、４３６及び４３８はレールセグメント２８に平行に伸長し、セグメント４３２はセグメント４３１と４３３と交差し、セグメント４３３が４３４と交差し、セグメント４３６はセグメント４３５と４３７と交差し、セグメント４３７と４３８が交差している。
周辺コイル部分４１０は、それぞれ窓２１、２２、２３及び２４のコーナー４４１、４４２、４４３及び４４４のところで直線状導電性セグメントを含んでいる。コーナー４４１〜４４４のおのおのの所にある各直線状導電性セグメントが同一であるので、コーナー４４１の直線状導電性セグメント４５１〜４５８だけを説明する。
直線状導電性セグメント４５１〜４５８はネスティングされた４つのコーナーを形成しているので、導電性セグメント４５１、４５３、４５５及び４５７はレール２８に平行に伸長し、一方導電性セグメント４５２、４５４、４５６及び４５８はレール３０に平行に伸長する。直線状導電性セグメント４５１〜４５８は対になって配置されており、これによって、隣同士の番号を持つ導電性セグメントが１つの対を形成し、コーナーのところで当接する端部を有する。導電性セグメント４５１〜４５８によって形成されるコーナーは、コイル中心点４２８と交差する線４６０に沿って揃っている。導電性セグメント４５１、４５３、４５５及び４５７はこの順序で徐々に長さが増し、導電性セグメント４５２、４５４、４５６及び４５８はこの順序で徐々に長さが増す。セグメント４５１〜４５８の長さは、線４６０から離間されているセグメント４５１、４５３、４５５及び４５７の端がコイル３０から徐々に遠ざかり、一方、線４６０から離間されているセグメント４５４、４５６及び４５８の端はレール２８から等距離離間されるが、線４６０から離間されているセグメント４５２の端はセグメント４５４、４５６及び４５８よりもレール２８から遠くにあるように設定される。導体４５１〜４５８がネスティングされた配置になっているため、コイルコーナー４４１の下方でのプラズマ周辺コーナー内の磁束密度（図１のコイルに対する）がかなり増加する。コーナー４４１〜４４４のおのおのから引き出される磁束密度はコイルの外部領域の下方で最大となり、コイルの中心に近づくに連れて減少し、これによって、コーナーの導電性セグメントによって確立される磁束密度が、長い導電性セグメント４５７と４５８の下方のプラズマ部分内でより短い導電性セグメント４５１と４５２の下方のプラズマ部分内においていくぶん低くなる。プラズマ内のこの磁束密度変動は、図１の先行技術によるものよりもコーナーでのプラズマフラックス密度がより均一なものとする傾向がある。
周辺コイル部分４１０もまた、レール２８の長手方向軸に直角に伸長する直線状の等長の導電性セグメント４７１〜４７６を含み、このため、導電性セグメント４７１〜４７６の端はレール２８の軸から等距離離間されており；セグメント４７１〜４７３は、レール３０の反対側に端子３０とセグメント４７４〜４７６があるのと同じレール３０の側にある。周辺コイル部分４１０はまた、レール３０の長手方向軸を直角に伸長する直線状の等長の導電性セグメント４８１〜４８６を含み、その両端はレール３０の長手方向軸から等距離離間されている。導電性セグメント４８１〜４８３は中心点４２８と端子４１８の間でコイル４００の側に位置し、一方導電性セグメント４８４〜４８６はコイル４００の反対側、すなわちコイル中心点４２８と端子４１４の間に位置している。
中間コイル部分４０８は直線状コイルセグメント４９１〜４９４を含んでいるが、この場合、等長コイルセグメント４９１と４９３はレール２０に沿ってコイル中心点４２８から等距離にあり、レール２８の長手方向軸に直角に伸長しており、このため、コイル４９１と４９３のおのおのの両端はレール２８の長手方向軸から等距離離間されている。セグメント４９１と４９３はそのおのおのが、コイルセグメント４７１〜４７６と同じ長さを持ち、このため、直線状コイルセグメント４７１〜４７６、４９１及び４９３のすべてのセグメントの端はレール２８の長手方向軸から等距離にある。直線状コイルセグメント４９２と４９４はおのおのがコイルセグメント４８１〜４８６と同じ長さを持ち、レール３０の長手方向軸に直角に伸長しており、このため、コイルセグメント４９２と４９４の中心がレール３０の長手方向軸と合致し、また、コイル中心点４２８の両側にある。
巻き線４０２の導電性セグメントは導電性金属ストラット５０１〜５１６によって相互接続され、一方巻き線４０４の導電性セグメントは導電性金属ストラット５２１〜５３６によって接続されている。導電性セグメントとストラットは、平行巻き線４０２と４０４の組み合わせられた巻き部分が内部端子４１２及び４１６と外部端子４１４及び４１８の間で螺旋形状に半径方向と周方向に伸長するように配置されている。ストラット５０１〜５１６及び５２１〜５３６はおのおのが反転Ｕ字形状を有し、導電性セグメント４３１〜４３８、４５１〜４５８、４７１〜４７６、４８１〜４８６及び４９１〜４９４から引き出されるＲＦフィールドにあまり影響を与えないように、図２〜４、９及び１０のストラットと基本的に同じように構築されている。後者の導電性セグメントは図１１に示すコイル中で同一平面上にあるが、他のコイル内では、周辺導電性セグメント４５５〜４５８は他の導電性セグメントよりも窓２１〜２４に近い。
一般的には、巻き線４０２と４０４のおのおのの長さはＲＦ発生源４２から引き出されたＲＦ励起周波数の波長の半分未満である。コンデンサ４２４と４２６のキャパシタンスと巻き線４０２と４０４の長さは、（１）周辺コイル部分４１０の中心部分にある各巻き線４０２と４０４内でピーク定在波電流が発生し；（２）巻き線４０２と４０４の内部端子４１２と４１６での定在波電流が比較的低くなる；ように設定されている。最大定在波電流が巻き線４０２と４０４内で発生する一般的な点は導電性部分４７２と４７５の中心である。内部端子４１２と４１６での定在波電圧は比較的高く、外部端子４１４と４１８のところでは比較的低い。
ストラット５０１〜５１６及び５２１〜５３６内以外の巻き線４０２と４０４の導電性セグメント内を流れる瞬時電流は、空間的に隣接した導電性セグメント内と同じ方向に流れる。例えば、導電性セグメント４３７、４９１及び４７１〜４７３内の瞬時電流は同じ空間的方向に流れるが、この方向は、導電性セグメント４３３、４９３及び４７４〜４７６内の瞬時電流の空間的方向とは逆方向である。導電性セグメント４３２、４３８及び４８４〜４８６のおのおの内の瞬時電流の空間的方向はすべて、導電性セグメント４３４、４９４及び４８１〜４８３のおのおのの内の瞬時電流とは逆方向である。同様に、特定のコーナーの導電性セグメント４５１〜４５８内の電流は常に瞬間的には同じ空間的方向である。既述の実施形態の図２〜４と図９〜１１のコイルのコンデンサ４８と５０のキャパシタンスと巻き線の長さは、２つの平行巻き線内の定在波電流が変化しないような値となっている。これらすべてのコイルにおいて、空間的に隣接した導体セグメント内の瞬時電流の空間的方向は同じである。その結果、図２〜４と図９〜１１のコイルの空間的に隣接した導電性セグメントから引き出された磁束は、真空チャンバの中心部分と周辺部分内の磁束密度とプラズマフラックス密度を増加させるように付加することができる。
セグメント４３１〜４３８は緊密ピッチの内部コイル部分４０６を形成し、一方セグメント４５１〜４５８（４つのコーナー４４１〜４４４のすべてのところにある）、４８１〜４８６、４９２及び４９４は開放ピッチの中間部分４０８と周辺部分４１０を形成している。内部部分４０６の巻き部分は中間部分４０８と周辺部分４１０の巻き部分に接続されて同時にこれと空間的に分離しており、このため、部分４０８と４１０を含むコイルの残余から引き出されたＲＦ磁場とあまり磁場交差カップリングすることなく、内部コイル部分４０６から引き出されたＲＦ磁場がかなり自己カップリングすることになる。
このため、内部コイル部分４０６によってプラズマの中心にカップリングされた磁場密度は内部コイル部分を適当に設計することによって容易に制御される。図２〜４と図９〜１１のコイルにおいては、コイルの内部部分からプラズマの中心に供給された磁束密度は、図１のコイルの中心からプラズマにカップリングされた磁束密度より十分高く、これによって、図１の先行技術の場合よりプラズマの中心でのプラズマフラックス密度が増大する。
平面形状の図１１のコイルで達成されたエッチング均一性は、図１１のコイルが（１）コーナー４４１〜４４４のおのおののコーナーのセグメント４５１〜４５４；および（２）セグメント４７１、４７４、４８１、４８４、４９１〜４９４；を省略するように変形された場合、図４の３次元コイルで達成されるものと比較して改善されることが分かった。この構成では、セグメント４３４と５０９は第１の導電性ストラットによって接続され、セグメント４３８と５２９は別の導電性ストラットで接続され、コイルの内部部分は図２〜４、９及び１０のコイルと同じであり、すべてのコイルセグメントは１／８インチｘ１インチの断面を有し、コイルのすべての部分（ストラットを含む）は同一平面上にあった。
本発明による特定の実施形態をいくつか述べ図示したが、特に述べ図示した実施形態の詳細を、添付クレームに記載する本発明の真の精神と範囲から逸脱することなく変形することが可能であることが明らかである。
【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４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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