(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理するためのチャンバであって、
内部領域を画成する頂壁及び側壁を備えるチャンバ本体と、
前記側壁を取り巻くように該側壁の近くに配置されるアンテナコイルアセンブリとを備え、
該アンテナコイルアセンブリは、フレーム内に配置されたアンテナコイルを備え、
前記フレームは、該フレームに前記アンテナコイルを結合するため該フレームの平面方向における周囲部の周りに配列された複数の離間したタブと、隣接する前記タブからなる対各々の間にある少なくとも１つの切欠きとを含み、
前記切欠きは、前記タブ間での前記フレームの熱膨張及び収縮を容易にするようになっているチャンバ。
【請求項２】
前記複数のタブの少なくとも一部に結合された複数のクランプを更に備え、該クランプは、前記側壁近くに前記アンテナコイルアセンブリを局所的に保持するように作用する、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項３】
前記フレーム内に配置される少なくとも１つの加熱素子を更に備え、該加熱素子は、前記フレームを加熱するようになっており、前記アンテナコイルは、前記フレームを冷却するようになっている、請求項１に記載のチャンバ。
【請求項４】
前記フレームは、上側フレーム部分及び下側フレーム部分を画成する実質的に樋形状の２巻きのフレームからなり、前記アンテナコイルは、前記上側フレーム部分内に配置された第１巻きと、前記下側フレーム部分内に配置された第２巻きとを有する、請求項２に記載のチャンバ。
【請求項５】
前記複数のクランプの各々は、非導電材料から構成されると共に、スペーサを備え、
前記スペーサは、前記上側フレーム部分及び前記下側フレーム部分間に間隙を維持するようになっている、請求項４に記載のチャンバ。
【請求項６】
基板処理チャンバ用のアンテナコイルアセンブリであって、
フレーム内に配置されたアンテナコイルを備え、
前記フレームは、該フレームに前記アンテナコイルを結合するため該フレームの平面方向における周囲部の周りに配列された複数の離間したタブと、隣接する前記タブからなる対各々の間にある少なくとも１つの切欠きとを含み、
前記切欠きは、前記タブ間での前記フレームの熱膨張及び収縮を容易にするようになっているアンテナコイルアセンブリ。
【請求項７】
前記アンテナコイルは、熱伝導材料からなる少なくとも２巻きのチューブを備えている、請求項６に記載のアンテナコイルアセンブリ。
【請求項８】
前記フレームは、上側フレーム部分及び下側フレーム部分を画成する実質的に樋形状の２巻きのフレームからなり、前記アンテナコイルは、前記上側フレーム部分内に配置された第１巻きと、前記下側フレーム部分内に配置された第２巻きとを有する、請求項６に記載のアンテナコイルアセンブリ。
【請求項９】
前記フレームは実質的に円筒形の形状を有する、請求項６に記載のアンテナコイルアセンブリ。
【請求項１０】
前記フレームは熱伝導材料からなる、請求項６に記載のアンテナコイルアセンブリ。
【請求項１１】
前記上側フレーム部分内に配置された第１巻きと、前記下側フレーム部分内に配置された第２巻きとを有する加熱素子を更に備える、請求項８に記載のアンテナコイルアセンブリ。
【請求項１２】
第１及び第２加熱素子を更に備え、該第１及び第２加熱素子の各々が、前記上側フレーム部分内に配置される第１巻きと、前記下側フレーム部分内に配置される第２巻きとを有する、請求項８に記載のアンテナコイルアセンブリ。
【請求項１３】
前記複数のタブの少なくとも１部に結合された複数のクランプを更に備える、請求項６に記載のアンテナコイルアッセンブリ。
【請求項１４】
前記フレームは、上側フレーム部分を画成する第１巻きと、下側フレーム部分を画成する第２巻きとを備え、前記複数のクランプの各々はスペーサを備え、該スペーサの各々が、前記上側フレーム部分及び前記下側フレーム部分間に実質的に一様の距離を維持するように適応している、請求項１３に記載のアンテナコイルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、１９９９年５月５日に出願された米国仮特許願第６０/１３２,５７１号の権利を主張するものであり、その全開示内容は参照によりこの明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の背景）
本発明は、基板処理チャンバに関し、特に、基板処理チャンバ用のアンテナコイルアセンブリに関するものである。
【０００３】
集積回路の製造に用いられる基板処理の技術では、基板における或いは基板処理チャンバにおける化学堆積，エッチング，或いは洗浄反応を促進するために高密度プラズマを使用することが有利であると分かっていた。誘導結合プラズマ源が高密度プラズマ（例えば、１×１０11〜２×１０12イオン／ｃｍ3）を発生させると共に、処理基板の低エネルギ衝撃（即ち、ほぼ数電子ボルト即ちｅＶの電子温度Ｔe）を可能にすることは既知である。
【０００４】
高密度プラズマ基板処理システムの中には、真空処理チャンバの一部を形成する誘電（石英）ドーム状部材もしくはシリンダの外面周りにヘリカル型アンテナコイルを巻き付けたものがある。このアンテナコイルには、ＲＦ電流（即ち約１００ＫＨｚから約１００ＭＨｚ）が流される。印加されたＲＦ電力により共鳴モードで作動されるときに、アンテナコイルを循環するＲＦ電流（ＩＲＦ）は、処理チャンバ体積（processing chamber volume)アンテナコイル内に軸方向ＲＦ磁場（ＢRF)を発生させる。この磁場（ＢRF）は、囲まれた処理チャンバ内のガスに循環ＲＦ電子流を誘導して、一旦プラズマが生成したら（即ち、一旦ガスが電子衝突により部分的にイオン化されるようになったら）ガス中に高エネルギプラズマを維持する。このように形成された構成は、アンテナコイルが１次巻線として作用し、プラズマ自体が２次巻線として作用するＲＦ変圧器と考えることができる。
【０００５】
商業的に成功しているＨＤＰチャンバの１つにおいて、このチャンバは頂部コイル及び側部コイルを採用して、チャンバに与えられる電力を調整可能とし、プラズマの一様性を増進する。側部コイルは、処理チャンバに関してコイルを正確に位置決めするべくスリーブ内に保持されている。このスリーブは更に加熱素子を含んでいて、スリーブ全体にわたり一定の熱を維持しようとしている。
【０００６】
このＨＤＰシステムの成功にもかかわらず、改良が望まれている。加熱素子の発生する熱とアンテナコイルによる冷却とによって生ずるスリーブの熱膨張及び収縮は、スリーブに作用する熱応力を生じさせる。この熱サイクリングによって生ずる応力下でスリーブに割れが生ずるときに問題が発生していた。スリーブの割れもしくはクラックはコイルに伝播して、冷却流体の漏れや処理チャンバの運転停止を生じさせる。
【０００７】
従って、熱サイクリングによる応力で生ずる諸問題のうちの少なくとも幾分かを軽減する改良型アンテナコイルアセンブリを提供することが望まれている。
【０００８】
(発明の概要)
本発明は、例示的なアンテナコイルアセンブリと、かかるアセンブリを使用する例示的な基板処理チャンバとを提供している。本発明の１つの実施例において、基板処理チャンバ用のアンテナコイルアセンブリは、フレーム内に配置されたアンテナコイルを含んでいる。このフレームは、該フレームの周囲部の周りにある複数の離間したタブを含み、アンテナコイルはタブのある個所でフレームに結合されている。少なくとも１つの切欠きが、各対の隣接するタブ間にある設けられている。該切欠きは、タブ間でのフレームの熱膨張及び収縮を容易にするようになっている。このようにして、熱サイクリングによって発生し、さもなければタブに、従ってアンテナコイルに伝達されてしまう応力は、タブ間の切欠きのところで応力が集中することにより軽減されることになる。
【０００９】
本発明の１つの局面において、アンテナコイルは、熱伝導材料からなる少なくとも２巻きのチューブを含んでいる。もう１つの局面において、フレームは、上側フレーム部分及び下側フレーム部分を画成する実質的に樋形状の２巻きのフレームを含む。アンテナコイルの第１巻きは、上側フレーム部分内に配置されるのが好ましく、アンテナコイルの第２巻きは、下側フレーム部分内に配置されるのが好ましい。１つの局面において、フレームは実質的に円筒形の形状を有しているが、当業者なら分かるように、アンテナコイルアセンブリは、種々の形状の処理チャンバ用に種々の形状を有することができる。
【００１０】
フレームは銅のような熱伝導材料からなることが好ましい。アンテナコイルアセンブリは更に、フレーム内に配置された少なくとも１つの加熱素子を備えるのが好ましい。１つの局面において、加熱素子は、上側フレーム部分内に配置された第１巻きと、下側フレーム部分内に配置された第２巻きとを有する。もう１つの局面において、アンテナコイルアセンブリは、第１及び第２加熱素子を備え、該第１及び第２加熱素子の各々が、上側フレーム部分内に配置される第１巻きと、下側フレーム部分内に配置される第２巻きとを有する。
【００１１】
別の局面において、アンテナコイルアセンブリは、各対の隣接するタブ間に複数の切欠きを備える。このようにして、これらの切欠きは、フレームの熱膨張及び収縮を容易にすることができるフレームの位置を提供する。複数の切欠きはフレームの厚さを局所的に減少させていることが好ましく、これにより隣接するタブ間でのフレームの曲げを容易にする。更にもう１つの局面において、切欠きは、熱サイクリングによりタブのところでフレームに働く応力を減少させるような仕方で、フレームの周囲部の周りに配置される。
【００１２】
本発明の１つの局面において、アンテナコイルアセンブリは、複数のタブの少なくとも一部に接続された複数のクランプを更に備えている。１つの特定の局面において、複数のクランプの各々はスペーサを含み、該スペーサが、上側フレーム部分及び下側フレーム部分間に実質的に一様の距離を維持するように該上側フレーム部分及び下側フレーム部分間に配置されている。
【００１３】
本発明の１つの実施例において、アンテナコイルアセンブリは、フレーム内に配置されたアンテナコイル及び少なくとも１つの加熱素子を備える。フレームは、上側フレーム部分を画成する第１巻き及び下側フレーム部分を画成する第２巻きと、上側フレーム部分及び前記下側フレーム部分の周囲部の周りにある複数の離間したタブとを含む。少なくとも１つの切欠きが各対の隣接するタブ間に配置されていて、切欠きにより、タブ間での上側フレーム部分及び下側フレーム部分の熱膨張及び収縮を容易にするようになっている。
【００１４】
１つの局面において、アンテナコイル及び少なくとも１つの加熱素子の各々は、上側フレーム部分内に配置される第１巻きと、下側フレーム部分内に配置される第２巻きとを有する。好ましくは、これらの切欠きは、フレームの熱膨張及び収縮によりタブのところで該フレームに作用する応力を減少させるような仕方で、該フレームの周囲部の周りに配置されている。
【００１５】
本発明は更に、基板を処理するための模範的なチャンバを提供している。該チャンバは、内部領域を画成する頂壁及び側壁を備えるチャンバ本体を含んでいる。このチャンバは、側壁の近くに配置される前述したようなアンテナコイルアセンブリを備えている。１つの局面において、チャンバは更に、複数のタブの少なくとも一部に結合された複数のクランプを備えている。該クランプは、側壁近くにアンテナコイルアセンブリを局所的に保持するように作用する。本発明の別の局面において、これらのクランプは非導電材料から構成されている。各クランプはスペーサを備え、該複数のスペーサは、上側フレーム部分及び下側フレーム部分間に間隙を維持するようになっている。
【００１６】
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に関連して好適な実施例について詳細に説明した以下の記載から明らかであろう。
【００１７】
（特定実施例の詳細な説明）
図１は、本発明が用いられるＣＶＤ基板処理システム２の概略断面図である。当業者には分かるように、本発明は、コイルを使用するものなら他のＣＶＤ，エッチング及び類似の基板処理装置に使用しうる。
【００１８】
石英，セラミック，Ａｌ2Ｏ3等のような誘電材料から製作されたほぼ円筒形のドーム状部材１０は、真空チャンバ本体１２上に装着されている。この円筒形ドーム状部材１０の一端部には、Ｏ−リング４９Ａに当接するフランジがあり、該フランジは、このＯ−リング４９Ａの助成を得て、真空チャンバ本体１２と共に真空シールを形成する。ドーム状部材１０の他端部は円形の誘電板１４により封止されており、これにより、プラズマ処理を行う封止された処理キャビティ１６を形成する。円筒形のドーム状部材１０及び誘電板１４の組合せはドームとも通常呼ばれる。双方とも、後述する適正配置のアンテナにより真空チャンバ中に結合されるＲＦ電力に対して透過性である。
【００１９】
プラズマ処理キャビティ１６の内側には、処理中に基板を保持する静電チャックアセンブリ１８がある。静電チャック１８の外周は、同静電チャック１８を囲む誘電カラーもしくはリング２２により、プラズマの腐食作用から保護されると共に、同静電チャック１８及びプラズマ間の電流漏れから保護されている。誘電カラーもしくはリング２２を越えたところにあるのは、環状板２４及び円筒形状のライナー２６であり、これらが真空チャンバ本体１２の内部表面の残りを作動中のプラズマから保護している。環状板２４及びライナー２６は、特定の処理適用例やその他の設計上の配慮に応じて、誘電材料（例えば、石英，Ａｌ2Ｏ3，又はその他のセラミック）か、導電材料（例えば、炭化ケイ素，グラファイト，炭素繊維材料，アルミニウム等）から製作しうる。ここに記載した実施例においては、誘電板１４がＡｌ2Ｏ3又はＡＩＮから製作される場合、環状板２４及びライナー２６の双方が導電材料から形成されていて、静電チャック１８に印加されるＲＦバイアス電流の帰り道のための十分な導電領域を提供する。
【００２０】
静電チャック１８は金属製ペデスタル２８を含み、その頂面に静電／絶縁層２０が形成されている。静電チャック１８の上方に形成されるプラズマに関して同静電チャック１８にＲＦバイアス電圧を印加することによって、静電層２０を横断して結果的に形成される静電界が基板を静電チャック１８の頂部に対ししっかり保持する。図示の実施例において、冷却ガス（例えば、ヘリウム）は、静電チャック１８の本体内の導管（図示せず）を介して基板の裏側に供給され、基板及びペデスタル２８間の熱伝達を容易にする。
【００２１】
真空チャンバの底部において可動のプラットフォーム３２に接続されたピン３０は、静電チャック１８を貫通する孔３４を通って上方に延びていて、プラズマ処理前に基板を静電チャック１８上に降下させると共に、その後に基板を持ち上げて静電チャック１８から離すために用いられる。真空チャンバの直下に配置された空気圧式もしくはモータアセンブリ（図示せず）が可動のプラットフォーム３２を昇降させる。
【００２２】
ＲＦ電流は、１つ以上のアンテナ、即ち頂部アンテナコイル４０及び側部アンテナコイル４２を介してプラズマ処理キャビティ１６に供給される。アンテナコイル４０，４２は、銅ワイヤで形成するのが好ましいが、どんな高導電材料で形成してもよい。頂部アンテナ４０はフラットコイルであり、これは、誘電板１４の頂部側の近くに配設されると共に、ガス入口３００が誘電板１４を通って配置されるように構成されている。
【００２３】
１つの実施例において、頂部アンテナコイル４０の構成は、２つの環状コイル巻き、即ち中央のコイル巻き３０２と、その外側にある同心のコイル巻き３０４とを有する。これらのアンテナコイル巻き３０２，３０４は半径方向に延びる複数の導体３０６によって接続されており、該導体３０６が電力を処理キャビティ１６に誘導結合して、基板上方にプラズマを発生させる。
【００２４】
側部アンテナコイル４２は、ドーム状部材１０の外壁周りに巻回されて円筒形状に作られたコイルである。ＲＦ電力は、アンテナ結合部４４Ａを介して頂部アンテナコイル４０に供給されると共に、アンテナ結合部４６Ａを介して側部アンテナコイル４２に供給される。該アンテナコイル４０，４２は、それぞれ他方のアンテナ結合部４４Ｂ，４６Ｂを介して接地されている。ＲＦ電力は２つの別個のＲＦ電源により供給しうる。或は、図示のように単一のＲＦ電源７０から１つのスプリッタ７１及び２つの整合ネットワーク７２，７３を介してＲＦ電力を供給してもよい。好ましくは５０オームの出力インピーダンスを有するこのＲＦ電源７０は、５０オームの同軸ケーブル６２を介して電力スプリッタ７１に結合され、次いで２つの出力ライン６８ａ，６８ｂを介してＲＦ整合ネットワーク７２，７３に結合される。ＲＦ整合ネットワーク７２に接続するのは一方のライン６８ａであり、ＲＦ整合ネットワーク７３に接続するのは他方のライン６８ｂである。
【００２５】
一般に、ＲＦ整合ネットワーク７２，７３は１つ以上の可変リアクタンス素子（例えば、インダクタもしくはコンデンサ）を含んでおり、これによって、各ＲＦ整合ネットワークのインピーダンスを調節して電力スプリッタ７１及びアンテナコイル４０，４２間の整合状態を達成し、真空チャンバ内のプラズマに供給されるＲＦ電力を最大にすることができる。ＲＦ整合ネットワーク７２，７３内のＲＦ検出器回路は、真空チャンバに送られる電力を監視し、監視された電力から、整合状態を達成し維持する制御信号を発生する。
【００２６】
絶縁カバープレート４８は、その底面に形成された溝５０に入っている頂部アンテナコイル４０を覆っている。該溝５０は、頂部アンテナコイル４０と同一の形状を有すると共に、該カバープレート４８を誘電板１４上に置いたときに頂部アンテナコイル４０を完全に収容する。ファラデー遮蔽７５（導電性の非磁性材料からなる）は頂部アンテナコイル４０と誘電板１４との間に配設されている。カバープレート４８は、頂部アンテナコイル４０を真空チャンバに関して固定位置に機械的に保持すると共に、コイルの巻きと巻きの間を電気的に絶縁して巻き間にアーク発生が起こらないようにする。このカバープレート４８は、蓋体を加熱するための加熱素子５２を含んでいてよい。カバープレート４８の直上でその近傍にあるのは空気間隙５４及び冷却アセンブリ５６であり、冷却アセンブリ５６は、加熱されたカバープレート４８により放射される熱のためのヒートシンクとして機能する。加熱素子５２及び熱伝達するアセンブリ５６は、カバープレート４８および誘電板１４を加熱又は冷却してそれらの温度を作動中所定の温度に維持するのに用いられる。基板処理システム２は、作動中にセラミック製ドーム状部材１０の温度を監視するため、離間して配置された一連の温度センサ（図示せず）を更に含んでいてよい。作動中にドーム状部材１０全体にわたる最小限のデルタＴを有することが望ましい。
【００２７】
円筒形のドーム状部材１０を囲む円筒形のフレーム４５は、側部アンテナコイル４０の各巻きを保持するための溝４３を有している。フレーム４５は、真空チャンバに対する巻きの機械的安定性を確保すると共に位置決めを行い、そしてコイルの巻きと巻きの間の絶縁を行ってアーク発生を防止する。導電性の非磁性金属からなるファラデー遮蔽７４は、側部アンテナコイル４２と円筒形のドーム状部材１０との間に配設されると共に、スロットが形成されていて、頂部アンテナコイルのファラデー遮蔽７５と同様に電流の循環を防止している。
【００２８】
フレーム４５は、プラズマ工程を安定化するために円筒形のドーム状部材１０の壁体に対する間接加熱行う加熱素子４９を含んでいる。フレーム４５の上方に配置されその頂部に接触する熱伝導カラー５１は、真空チャンバの頂部にある冷却アセンブリ５６に至る熱流路を形成することにより、加熱されたフレーム４５のためのヒートシンクを提供する。例えば、あるプロセスにおいては、真空チャンバ内に導入された前駆ガスがドーム状部材１０の壁体上よりもむしろ基板上に堆積するように、真空チャンバ壁体を加熱する（例えば、約２００℃まで）ことが望ましい。
【００２９】
頂部アンテナコイル４０は、処理キャビティ１６の中央領域１７ａを囲む外周領域１７ｂと比較して比例して大きい量の電力を同中央領域１７ａに配分する。頂部アンテナコイル４０は、単独で使用される場合、基板２０の表面上方に、中央にピークのあるプラズマ密度プロフィールを生成するように構成され配置されている。対照的に、側部アンテナコイル４２は、処理キャビティ１６の外周領域１７ｂに比較的に大きな量の電力を供給する。側部アンテナコイル４２は、単独で使用される場合、基板２０の表面上方に、中央が落ち込んだプラズマ密度プロフィールを生成するように構成され配置されている。２つのアンテナコイル４０，４２が共に作動され、そして両者間にＲＦ電力が適切に分割されるときに、それらの重ね合わせもしくはベクトル和は、基板２０の頂部を横断して一様なプラズマ密度プロフィールを生成する。図１に表わした処理システム２の更なる詳細は、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第５,８００,６２１号明細書に記載されており、その全開示内容は、参照によりこの明細書に組み込まれる。
【００３０】
次に図２の（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明に従った模範的なアンテナコイルアセンブリ１００について説明する。図２の（ａ）及び（ｂ）は、アセンブリ１００の分解図及び組立図をそれぞれ表わしている。アンテナコイルアセンブリ１００はアンテナコイル１０２を含んでいる。このコイル１０２はチューブであり、好ましくは銅その他の導電材料から形成される。１つの特定実施例において、コイル１０２は、約０.０６５インチ（１.６５１ｍｍ）の壁厚を有する銅製チューブであり、処理システム２の作動中、水がコイル１０２を通って流される。アンテナコイルアセンブリ１００は、図１ではフレーム４５として表わされたフレーム１０４を含んでいる。以下に更に詳細に記載されるように、コイル１０２は、複数の離間した個所でフレーム１０４に結合される。該フレーム１０４は、上側フレーム部分１０６と下側フレーム部分１０８とを備えている。図２の（ａ）及び（ｂ）に表わしたように、フレーム１０４は、２巻きの単一フレーム要素であり、第１巻きが上側フレーム部分１０６を画成し、第２巻きが下側フレーム部分１０８を画成する。代わりに、フレーム１０４は、別個の要素からなり、各要素がそれぞれ上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８を画成していてよい。フレーム１０４は銅その他の導電材料から好ましくは形成される。
【００３１】
アンテナコイルアセンブリ１００は、第１加熱素子１１０及び第２加熱素子１１２を更に含んでいる。加熱素子１１０，１１２は抵抗ヒータを含むのが好ましい。図２の（ａ）に表わしたように、各加熱素子１１０，１１２は、約０.１２５インチ（３.１７５ｍｍ）の直径を有するステンレス鋼製抵抗ヒータからなる。ヒータ１１０，１１２はコイル１０２と同様に２巻きからなり、各ヒータ１１０，１１２の第１巻きは上側フレーム部分１０６内に入っており、第２巻きは下側フレーム部分１０８内に入っている。銅製ターミナル１１４はヒータアダプタを収容している。コイル１０２は種々の態様でフレーム１０４に作動可能に取り付けられる。好ましくは、取り付けは銀ろう，銀はんだ，軟ろう等を用いて行われる。コイル１０２は、離間した複数のタブ（図２には示していない）のところでフレーム１０４に作動可能に取り付けられる。アンテナコイルアセンブリ１００の作動中、ヒータ１１０，１１２はフレーム１０４を加熱するように作用し、一方、コイル１０２を通流した好ましくは水である流体はフレーム１０４を冷却するように作用する。このようにして、ドーム状部材１０は、フレーム１０４の周囲全体にわたり所望の、好ましくは一定の、温度に維持されることができる。
【００３２】
図３を参照し、そこに表わされた頂面図を用いて、アンテナコイルアセンブリ１００について更に詳しく説明する。前述したように、コイル１０２は、離間した複数のタブ１２０のところでフレーム１０４に作動可能に取り付けられている。タブ１２０は、フレーム１０４に結合されていてよいし、或いはフレーム１０４と一体に形成されていてよい。１つの実施例において、タブ１２０はフレーム１０４と同一材料から構成されている。フレーム１０４は、処理システム２の作動中のフレーム１０４に対する加熱及び冷却の結果として、熱サイクリングを受ける。フレーム１０４の熱サイクリングによってその膨張および収縮が起こる。本発明の以前には、フレーム１０４のこの運動が同フレーム１０４に割れを生じさせる傾向があり、典型的にはアンテナコイル１０２の割れに至ることがあった。その結果起こるアンテナコイル１０２からの流体漏れにより加熱素子１１０の電気短絡が、その結果として、処理システム２の運転停止が生じがちであった。図３に示したように、フレーム１０４は、離間した複数のスカロップ（scallops)もしくは切欠き１２２を備えており、これが応力の解放を可能とする。切欠き１２２が存在する結果として、フレーム１０４の熱サイクリングによって生ずる応力が切欠き１２２のあるところに集中される。切欠き１２２は、コイル１０２がフレーム１０４に接続される個所であるタブ１２０に過度の応力をかけることなくフレーム１０４の膨張および収縮を許容するように作用する。その結果、フレーム１０４の寿命，従って、アンテナコイルアセンブリ１００の寿命が延びる。また、切欠き１２２は、フレーム１０４が該切欠き１２２のところで撓むのを許容する。フレーム１０４内の応力は、剛な構造であれば応力を加えることになるが、運動／変形によって切欠き１２２のところで散逸される。
【００３３】
図３に示した実施例において、各タブ１２０は、その各側に１つの切欠き１２２を有しており、別の切欠き１２２は、隣接するタブ１２０間のほぼ中間において離間されている。当業者なら分かるように、本発明の範囲内で他の配列の切欠き１２２を使用してもよい。更に、外形寸法の異なる切欠き及び／又は溝を使用してもよい。
【００３４】
図４の(ａ)および（ｂ）は、図２及び図３に示したアンテナコイルアセンブリ１００の別の側断面図を表わしている。アンテナコイルアセンブリ１００は、上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８を含んでいる。アンテナコイル１０２は、上側フレーム部分１０６内に配置される第１巻きもしくは上側巻き１０２Ａと、下側フレーム部分１０８に配置される第２巻きもしくは下側巻き１０２Ｂとを有する。当業者なら分かるように、上側及び下側という用語は勝手に選択されただけであって、逆或いはその他の位置付け順序が使用されてもよい。更に、当業者なら了解されるように、コイル巻き１０２Ａ，１０２Ｂは２つの別個のコイルとすることができる。
【００３５】
上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８の各々は、ベース部１３０と、外側延長部１３２と、内側延長部１３４と、外側及び内側延長部１３２，１３４の間にある中央延長部１３６とを有する。上側及び下側のコイル巻き１０２Ａ，１０２Ｂは外側及び内側延長部１３２，１３４の間に配置されている。図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、延長部１３２，１３４及び１３６は２つのチャンネルを形成するように機能しており、該チャンネルの中に加熱素子１１０，１１２が配置される。加熱素子１１０は、上側フレーム部分１０６内に配置される上側巻き１１０Ａと、下側フレーム部分１０８に配置される下側巻き１１０Ｂと有する。図４（a）及び（ｂ）に示すように、加熱素子１１０の上側巻き１１０Ａは、上側フレーム部分１０６の外側延長部１３２と中央延長部１３６との間に配置され、加熱素子１１０の下側巻き１１０Ｂは、下側フレーム部分１０８の内側延長部１３４と中央延長部１３６との間に配置される。
【００３６】
図４（ａ）及び（ｂ）に示した実施例は、更に、第２の加熱素子１１２を含んでいる。この第２の加熱素子１１２は、第１の加熱素子１１０と同様に、２巻き１１２Ａ，１１２Ｂを有している。第２の加熱素子１１２の上側巻き１１２Ａは、上側フレーム部分１０６の中央延長部１３６と内側延長部１３４との間に配置されている。第２の加熱素子１１２の下側巻き１１２Ｂは、下側フレーム部分１０８の中央延長部１３６と外側延長部１３２との間に配置される。当業者なら分かるように、本発明の範囲内で２つ以上の加熱素子を使用しうる。同様に、本発明の範囲内で単一の加熱素子を使用してもよい。更に、各加熱素子は、図４（ａ）及び（ｂ）に示した巻数よりも多くても少なくてもよい。
【００３７】
更に、図４（ａ）及び（ｂ）は、上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８に組み合ったクランプ１６０を有する。クランプ１６０は絶縁材料から構成されるのが好ましい。クランプ１６０は隔離部もしくはスペーサ１６２を含んでおり、これは、上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８間、従って、上側コイル巻き１０２Ａ及び下側コイル巻き１０２Ｂ間の分離を行うように作用している。このような方法で、上側コイル巻き１０２Ａ及び下側コイル巻き１０２Ｂ間に電圧差を確立し維持することができる。図４(ａ）に示すように、スペーサ１６２は内側延長部１３４の全長にわたり延びていてよいので、スペーサ１６２の底部は上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８のベース部１３０と整列する。あるいは、図４（ｂ）に示すように、スペーサ１６２は内側延長部１３４の長さに沿って途中まで延びていてもよい。
【００３８】
図４（ａ）Ａに示した実施例においては、クランプ１６０は更に、上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８の外側延長部１３２の一部に沿って延びる２つのアーム部１６６を含んでいる。この特定実施例において、アーム部１６６は、クランプ１６０を外側延長部１３２の端部を囲んで配置できるように、切欠き１６８を有している。図４（ｂ）に示すように、この特定実施例のクランプ１６０は外側延長部１３２の端部に当接している。好ましいのは、コイル１０２がクランプ１６０に接触することなく延びるのを許容するように、クランプ１６０が設計されていることである。クランプ１６０は、該クランプ１６０の外縁部１６４に圧縮力を加えるコイルばねのような１つ以上のばね（図示せず）により所定位置に保持される。このようにして、クランプ１６０はフレーム１０４に当接保持される。
【００３９】
クランプ１６０は更に、フレーム１０４と比較して多少とも低い熱膨張を有することが好ましい。１つの実施例において、クランプ１６０は、イー・アイ・デュポン・ド・ヌムール社(E. I. DuPont De Nemour & Co.)により製造されるベスペル（登録商標・Vespel)材料から形成されている。他の実施例において、クランプ１６０は、ポリアミド，セラミック等からなる。上側フレーム部分１０６及び下側フレーム部分１０８のベース部１３０（及び図４（ａ）に示した実施例についてのスペーサ１６２）は、図１に示すようなファラデー遮蔽７４に当接配置される。このようにして、アンテナコイルアセンブリ１００はドーム状部材１０の内部の処理キャビティ１６の近傍に配置される。
【００４０】
１つの実施例において、複数のクランプ１６０は、フレーム１０４の周囲を囲んで離間し、大体１つおきのタブ１２０のところに配置される。このようにして、クランプ１６０は、タブのある個所でフレーム１０４をドーム状部材１０に当接させて局所的に保持する。この構成は、熱サイクリング中、クランプされた個所間でのフレーム１０４の膨張及び収縮を可能にする。その代わりに、各タブ１２０につき１つのクランプ１６０を有する場合を含め、異なる数及び構成のクランプ１６０を使用してもよい。タブ１２０間においてフレーム１０４にある切欠き１２２は、この熱サイクリング中のフレーム１０４の曲りを可能にすると同時に、タブ−コイル結合部及び／又はクランプされたタブにさもなければ作用する応力を軽減させる。よって、フレーム１０４の周囲部の周りにおける切欠き１２２の位置決めによって、これらの個所でフレーム１０４により他の方法で実現されるよりも少なくとも幾分か応力の減少になり、また、コイル１０２に対する応力の減少になる。切欠き１２２は、制御された個所でのフレーム１０４の運動を許容して、フレーム１０４内の応力強度の成長を緩和する。切欠き１２２は、疲れ応力破損なしにフレーム１０４の材料の弾性範囲内でフレーム１０４の運動／変形を許容するように設計され位置決めされている。
【００４１】
本発明を詳細に説明した。しかし、種々の変更及び改変が可能であることが分かる。従って、本発明の範囲及び内容は前述の説明によって制限されない。むしろ、本発明の範囲及び内容は特許請求の範囲により規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナコイルアセンブリを採用したプラズマ増進ＣＶＤ処理システムを表す概略断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明によるアンテナコイルアセンブリの分解全体図及び組立全体図である。
【図３】図２に示したアンテナコイルアセンブリの頂面図である。
【図４】（ａ）は本発明による別のアンテナコイルアセンブリの側部断面図である。
（ｂ）は本発明によるもう１つのアンテナコイルアセンブリの側部断面図である。
【符号の説明】
１００…アンテナコイルアセンブリ、１０２…アンテナコイル、１０４…フレーム、１０６…上側フレーム部、１０８…下側フレーム部、１１０，１１２…加熱素子、１２０…タブ、１２２…切欠き、１６０…クランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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