(57)【要約】【課題】プラズマ処理システム及び方法が、より高い動作周波数で向上した入力インピーダンスを有するＲＦ電力を複数の電極に、より均一に分配するように提供される。【解決手段】プラズマ処理システムは、電力バス及び接地バスと、正相一次電極バス及び負相一次電極バスと、正相二次電極バス及び負相二次電極バスとを含む。電力バス及び接地バスは、負相二次電極バスに、正相二次電極バスに供給されるＲＦ信号と１８０度位相がずれたＲＦ信号が提供されるように、絶縁トランスにより二次電極バスに結合される。二次電極バスは、コンデンサーにより各正相一次電極バス及び負相一次電極バスに結合される。一次電極バスのそれぞれは、真空チャンバー内の電極に結合される。一次電極バスをＲＦ接地に結合する負荷コイルが、コンデンサーと協働して、電力バスでの入力インピーダンスを調整することができる。【選択図】図５
2012238593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理システムであって、
真空チャンバーと、
電力バスと、
接地バスと、
正相二次電極バスと、
負相二次電極バスと、
正相一次電極バスと、
負相一次電極バスと、
複数の絶縁トランスであって、該絶縁トランスのそれぞれは、一次巻線及び二次巻線を含み、該一次巻線は前記電力バスに結合された第１の端部及び前記接地バスに結合された第２の端部を有し、前記二次巻線は、前記正相二次電極バスに結合された第１の端部及び前記負相二次電極バスに結合された第２の端部を有する、複数の絶縁トランスと、
前記正相二次電極バスを前記正相一次電極バスに結合する第１の複数のコンデンサーと、
前記負相二次電極バスを前記負相一次電極バスに結合する第２の複数のコンデンサーと、
前記真空チャンバー内の複数電極であって、該電極のそれぞれは、前記正相一次電極バス又は前記負相一次電極バスと結合される、複数電極と、
を備える、プラズマ処理システム。
【請求項２】
前記正相一次電極バスを接地に結合する第１の負荷コイルと、
前記負相一次電極バスを接地に結合する第２の負荷コイルと、
を更に備える、請求項１に記載のプラズマ処理システム。
【請求項３】
前記正相一次電極バス及び前記負相一次電極バスは、平行な構成を有し、前記正相一次電極バスは、前記第１の負荷コイルに結合された周端部を有し、前記負相一次電極バスは、前記第２の負荷コイルに結合された周端部を有する、請求項２に記載のプラズマ処理システム。
【請求項４】
前記電力バス、前記接地バス、前記正相二次電極バス、前記負相二次電極バス、前記正相一次電極バス、前記負相一次電極バス、前記複数の絶縁トランス、前記第１の複数のコンデンサー、前記第２の複数のコンデンサー、前記第１の負荷コイル、及び前記第２の負荷コイルを収容する接地されたエンクロージャを更に備え、
前記第１の負荷コイル及び前記第２の負荷コイルは、前記エンクロージャにより接地に電気的に結合される、請求項２に記載のプラズマ処理システム。
【請求項５】
ＲＦインピーダンスを有する中央供給点近傍で前記電力バスに結合されたＲＦ入力フィードスルーを更に備え、
前記コンデンサーの容量と前記負荷インダクターのインダクタンスは、前記中央供給点と前記ＲＦ入力フィードスルーとの間のインピーダンス不整合を低減するように選択される、請求項２に記載のプラズマ処理システム。
【請求項６】
前記一次巻線の前記第１の端部は、前記電力バスに規則的な離間間隔で結合され、前記一次巻線の前記第２の端部は、前記接地バスに規則的な離間間隔で結合され、前記二次巻線の前記第１の端部は、前記正相二次電極バスに規則的な離間間隔で結合され、前記二次巻線の前記第２の端部は、前記負相二次電極バスに規則的な離間間隔で結合される、請求項１に記載のプラズマ処理システム。
【請求項７】
前記電極のそれぞれを前記正相一次電極バス又は前記負相一次電極バスに結合するように構成された複数のフィードスルーを更に備える、請求項１に記載のプラズマ処理システム。
【請求項８】
前記フィードスルーを前記正相一次電極バス又は前記負相一次電極バスのうちのいずれか一方に交互に電気的に結合するように構成された複数のブラケットを更に備える、請求項７に記載のプラズマ処理システム。
【請求項９】
前記フィードスルーは、封止冷却剤経路を前記電極に提供するように更に構成される、請求項７に記載のプラズマ処理システム。
【請求項１０】
前記電極は、前記真空チャンバー内に複数の局所プロセスチャンバーを画定する並列配置された構成を有し、前記電極のそれぞれは外周部を有し、前記フィードスルーのそれぞれは、前記電極のうちの１つの前記外周部から外に向かって突出する、請求項７に記載のプラズマ処理システム。
【請求項１１】
前記真空チャンバー内の正相チャンバー電極バスであって、前記正相一次電極バスに結合された前記電極に結合される、正相チャンバー電極バスと、
前記真空チャンバー内の負相チャンバー電極バスであって、前記負相一次電極バスに結合された前記電極に結合される、負相チャンバー電極バスと、
を更に備える、請求項１に記載のプラズマ処理システム。
【請求項１２】
高周波（ＲＦ）電力をプラズマ処理システム内の複数電極に提供する方法であって、
前記ＲＦ電力で電力バスを励起することと、
前記ＲＦ電力の第１の部分を前記電力バスから複数の絶縁トランスを通して第１の正相バスに送ることと、
前記ＲＦ電力の第２の部分を前記電力バスから前記複数の絶縁トランスを通して第１の負相バスに送ることと、
前記ＲＦ電力の前記第１の部分を前記第１の正相バスから第１の複数のコンデンサーを通して第２の正相バスに送ることと、
前記ＲＦ電力の前記第２の部分を前記第１の負相バスから第２の複数のコンデンサーを通して第２の負相バスに送ることと、
前記ＲＦ電力の前記第１の部分を前記第２の正相バスから第１の複数電極に送ることと、
前記ＲＦ電力の前記第２の部分を前記第２の負相バスから第２の複数電極に送ることと、
を含む、高周波（ＲＦ）電力をプラズマ処理システム内の複数電極に提供する方法。
【請求項１３】
前記ＲＦ電力の前記第１の部分が、前記ＲＦ電力の前記第２の部分とほぼ逆の位相を有するように、前記ＲＦ電力の前記第１の部分は前記第１の正相バスに送られ、前記ＲＦ電力の前記第２の部分は前記第１の負相バスに送られる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の正相バス又は前記第２の負相バスのうちのいずれか一方から交互パターンで、ＲＦ電力が並列配置された電極に供給されるように、前記ＲＦ電力の前記第１の部分は、前記第２の正相バスから前記第１の複数電極に送られ、前記ＲＦ電力の前記第２の部分は、前記第２の負相バスから前記第２の複数電極に送られる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第３の正相バスを通して前記ＲＦ電力の前記第１の部分を前記第１の複数電極間に再分配することと、
第３の負相バスを通して前記ＲＦ電力の前記第２の部分を前記第２の複数電極間に再分配することと、
を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＲＦ電力の前記第１の部分を前記第１の正相バスから前記第１の複数のコンデンサーを通して前記第２の正相バスに送ることは、
前記第２の正相バスを接地に接続する第１の負荷コイルに前記ＲＦ電力の前記第１の部分を提供することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＲＦ電力は、前記プラズマ処理システムの接地されたエンクロージャを含むＲＦ経路を通して前記第１の負荷コイルに提供される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＲＦ電力の前記第２の部分を前記第１の負相バスから前記第２の複数のコンデンサーを通して前記第２の負相バスに送ることは、
前記第２の負相バスを接地に接続する第２の負荷コイルに前記ＲＦ電力の前記第２の部分を提供することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＲＦ電力で前記電力バスを励起することは、
前記ＲＦ電力を前記電力バスの中央供給点近傍で前記電力バスに送ることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＲＦ電力の前記第１の部分を前記電力バスから前記複数の絶縁トランスを通して前記第１の正相バスに送ることは、
前記電力バスからの前記ＲＦ電力を使用して、前記絶縁トランスのそれぞれの一次巻線を励起することと、
前記絶縁トランスのそれぞれの二次巻線の第１の端部を通して前記ＲＦ電力の前記第１の部分を前記第１の正相バスに送ることと、
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＲＦ電力の前記第２の部分を前記電力バスから前記複数の絶縁トランスを通して前記第１の負相バスに送ることは、
前記絶縁トランスのそれぞれの前記二次巻線の第２の端部を通して前記ＲＦ電力の前記第２の部分を前記第１の負相バスに送ることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＲＦ電力の前記第１の部分を前記第２の正相バスから前記第１の複数電極に送ることは、
前記第２の正相バスに接続された第１の複数のフィードスルーのうちの少なくとも１つを通して、前記第１の複数電極のそれぞれにＲＦ電力を送ることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＲＦ電力の前記第２の部分を前記第２の負相バスから前記第２の複数電極に送ることは、
前記第２の負相バスに接続された第２の複数のフィードスルーのうちの少なくとも１つを通して、前記第２の複数電極のそれぞれにＲＦ電力を送ることを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の複数のフィードスルーを通して前記電極に提供される熱交換液を使用して、前記電極の温度を制御することを更に含む、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的にはプラズマ処理に関し、詳細には、高周波（ＲＦ）電力を複数電極に分配するように構成されたプラズマ処理システム及びプラズマ処理システム内の複数電極にＲＦ電力を提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理は、様々な用途で使用される基板上に薄膜を堆積し、基板の表面特性を改変するためにしばしば使用され、それら用途には、限定はしないが、集積回路、電子パッケージ、プリント配線基板、及び医療装置が含まれる。特に、光学コーティング、生物医学的コーティング（bio-medical coating）、絶縁層、ポリマー等の様々な種類の薄膜材料を基板上に堆積するために、プラズマ処理システムを使用することができる。プラズマ処理は、電子回路パッケージングへの半導体及び回路基板表面の準備に使用することもできる。例えば、プラズマ処理を使用して、樹脂及び／又はフォトレジストをエッチングし、ドリルスミアを除去し、表面活性及び／又は表面清浄性を高め、剥離及び接着不良を解消し、ワイヤボンドの強度を高め、プリント配線基板に取り付けられたチップの下面の空洞を無くすことを保証し、表面から酸化物を除去し、ダイの取り付けを強め、チップ封入の接着を向上させることができる。
【０００３】
従来のプラズマ処理システムでは、複数の基板が、真空チャンバー内部の１つ又は複数電極対間に配置される。次に、真空チャンバーは排気され、或る分圧の処理ガスで満たされる。チャンバーの雰囲気が、所望の処理ガス組成及び圧力を有すると、１つ又は複数電極対を励起することにより、エネルギーがチャンバー内に導入され、それにより、電磁場が電極間に発生する。各電極対は、少なくとも部分的にプロセスガスを電離させ、それにより、プラズマを発生させる電磁場を発生させるのに十分なエネルギーを有する信号を用いて励起する。エッチングプロセスが実行される場合、処理ガス及びエネルギーレベルは、プラズマの力学的特性及び化学的特性が、物理的スパッタリング、化学支援スパッタリング、及びプラズマにより促進される化学反応による各基板からの原子の最外表面層の除去をもたらすように調整される。物理的反応又は化学的反応を使用して表面を調質し、接着性等の特性を向上させ、外面層を選択的に除去し、又は基板の表面から望ましくない汚染物質を取り除くことができる。
【０００４】
プラズマ支援成膜方法は通常、化学蒸着（ＣＶＤ）又は重合のいずれかにより作用する。ＣＶＤプロセスが実行される場合、処理ガスは、堆積中の材料の少なくとも１つの前駆体を含む。前駆体分子は、プラズマ形成プロセスで分解され、結果として生じる前駆体イオンが凝結し、基板表面で反応して、所望の材料の薄い層を形成する。いくつかのＣＶＤ用途では、基板を加熱して、薄膜材料の堆積を促進することもできる。重合プロセスが実行される場合、プロセスガスは１つ又は複数のモノマー分子を含む。モノマー分子は、プラズマを形成するプロセスで分解され、基板上で凝結する際に、結合−又は重合−する電離分子を形成する。それにより、モノマー分子のプラズマ開始反応は、基板表面上にポリマー鎖及び／又は三次元網目構造の薄い層を形成することができる。ＣＶＤプロセス及び重合プロセスはともに、広範囲の製品に薄い絶縁保護コーティング（conformal coating）を生成するために使用することができる。
【０００５】
複数電極対を含むプラズマ処理システムでは、複数のパネルの両側をバッチプロセスで同時に処理することができ、生産スループットを向上させる。このために、基板ホルダーが、各パネルを垂直の向きで、ラックに配置された平坦な垂直電極対の間に配置し、それにより、平坦な各垂直電極とパネルの隣接表面との間の環境が、部分的に電離した処理ガス−又はプラズマ−が存在する局所プロセスチャンバーを提供する。プラズマを発生させるために、適した雰囲気がプラズマ処理システムのプロセスチャンバー内に存在する状態で、電極対は電源により活性化される。プラズマ処理システムは、様々な周波数の信号を生成する電源を利用し、一般的に使用される２つの周波数は４０ｋＨｚ及び１３．５６ＭＨｚである。プラズマの発生に使用される周波数は、プラズマの化学的性質及びプラズマが処理中の基板といかに相互作用するかの両方に影響を及ぼす場合がある。したがって、基板に堆積される膜の堆積速度並びに品質及び種類は、プラズマの励起に使用される信号の周波数及び強度に伴って変化し得る。重合膜堆積の場合、より高い高周波信号を用いて発生するプラズマほど、通常、向上した化学的性質を有するプラズマになることがわかっており、堆積速度の高速化及び良好な品質の膜につながる。
【０００６】
複数電極プラズマ処理システムで処理されたパネルは、かなり大型にすることができる。例えば、パネルは、幅約２６インチ、長さ約３２インチを特徴とする矩形外周を有する場合がある。電極は少なくとも、処理されるパネルと同じ面積を有さなければならず、電極ラックは、水平に離間された１ダース以上の電極を含む場合がある。したがって、電極ラックの全体寸法は、各寸法でほぼ２〜３フィート程度となる場合があり、したがって、等しく大きな電極励起信号分配システムを必要とする。電極及び電極ラックの寸法が増大するにつれて、各処理基板の全体表面積にわたる場の強度及び基板間の場の強度を均一に維持することは、ますます難しくなる。プラズマの均一性を維持する問題は、電極励起周波数が高いほど悪化する場合があり、その理由は、電極の寸法及び励起信号分配システムの寸法が、励起信号波長のより大きな部分になるためである。４０ｋＨｚで十分な場の均一性を達成する従来のＲＦバス接続（bussing）システムは、１３．５６ＭＨｚ等のより高いプラズマ励起周波数で動作する複数電極プラズマシステムでは不十分な均一性を提供する。加えて、従来のＲＦバス接続システムの入力インピーダンスは、これらの高周波数では整合が難しく、定在波比が高くなり、ＲＦ電力が無駄になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、１３．５６ＭＨｚ等のより高い動作周波数で向上した入力インピーダンスを有するＲＦ電力をプラズマ処理システム内の複数電極に、より均一に分配するプラズマ処理システム及び方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの実施の形態では、プラズマ処理システムが、電力及び接地バスと、正相及び負相二次電極バスと、正相及び負相一次電極バスと、複数の絶縁トランスと、正相二次電極バスを正相一次電極バスに結合するコンデンサーと、負相二次電極バスを負相一次電極バスに結合する追加のコンデンサーとを含む。絶縁トランスのそれぞれは、電力バスに結合された第１の端部と、接地バスに結合された第２の端部とを有する一次巻線を含む。絶縁トランスのそれぞれは、正相二次電極バスに結合された第１の端部と、負相二次電極バスに結合された第２の端部とを有する二次巻線も含む。本プラズマ処理システムは、真空チャンバー内に複数電極を更に含む。電極のそれぞれは、正相一次電極バス又は負相一次電極バスに結合される。
【０００９】
更に別の実施の形態では、プラズマ処理システム内の電極に高周波（ＲＦ）電力を供給する方法が提供される。本方法は、ＲＦ電力で電力バスを励起することと、ＲＦ電力の第１の部分を電力バスから複数の絶縁トランスを通して第１の正相バスに送ることと、及びＲＦ電力の第２の部分を電力バスから複数の絶縁トランスを通して第１の負相バスに送ることとを含む。ＲＦ電力の第１の部分は、第１の正相バスから第１の複数のコンデンサーを通して第２の正相バスに、そして第２の正相バスから第１の複数電極に送られる。ＲＦ電力の第２の部分は、第１の負相バスから第２の複数のコンデンサーを通して第２の負相バスに、そして第２の負相バスから第２の複数電極に送られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】複数電極プラズマ処理システムの正面斜視図である。
【図２】外部エンクロージャが取り外されて、真空チャンバーの上部に取り付けられたＲＦバス接続システムを示す、本発明の実施形態による複数電極プラズマ処理システムの背面斜視図である。
【図３】製品ホルダーにより保持された製品が、説明を明確にするために省かれた、複数電極処理システムの電極及び製品ホルダーの端面図である。
【図３Ａ】製品が隣接する電極対間に見え、隣接する電極対の間に製品ホルダーにより保持される、図３の一部分の拡大図である。
【図４】複数電極プラズマ処理システム内部のプロセスチャンバー内の処理位置に製品を保持するために使用される製品ホルダーのラックの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態によるプラズマ処理のＲＦバス接続システムの概略図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による、図１のＲＦバス接続システム内部での、ＲＦバスバー、結合コンデンサー、絶縁トランス、及び関連する構造的構成要素の相対位置を示す図５のＲＦバス接続システムの断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの線６Ｂ−６Ｂに概して沿った断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａの線６Ｃ−６Ｃに概して沿った断面図である。
【図６Ｄ】図６ＡのＲＦバス接続システムの上面図である。
【図７】電極冷却通路及びチャンバー電極バスを示す電極の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明が機能する構成
添付図面は、本明細書に組み込まれてその一部を構成し、本発明の実施形態を示し、上記で与えられた本発明の概説及び下記に与えられる詳細な説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１２】
本発明の実施形態は、複数電極プラズマ処理システムの高周波（ＲＦ）バス接続システムに関する。ＲＦバス接続システムは、一連のバスバー、トランス、及びインピーダンス整合素子を通じてＲＦ電源を複数電極に結合する。ＲＦ電力バスバー及び接地バスバーは、ＲＦ電源に電気的に結合されて、バス接続システムに単一の給電点を提供する。そして、電力バスバー及び接地バスバーは、複数の絶縁トランスにより２つの二次電極バスバーに電気的に結合され、絶縁トランスは、正相二次電極バスバー及び負相二次電極バスバーに１８０度位相がずれたＲＦ信号を分配する。絶縁トランスは、各二次電極バスバーがそれらの長さに沿って複数の位置で結合されるように、空間的に分散される。各二次電極バスバーは、複数のコンデンサーによって、一次電極バスバー及び二次電極バスバーに沿って空間的に分散される接続点で、関連する一次電極バスバーに結合される。そして、２つの一次電極バスバーは、隣接する電極に、１８０度位相がずれたＲＦ信号が供給されるように、交互構成で複数電極に結合される。各一次電極バスバーは、インダクターにより接地にも結合され、インダクターはコンデンサーとインピーダンス整合網を形成する。同相ＲＦ信号により駆動される電極は、プラズマチャンバー内部の２つのバスバーのうちの一方を通じて更に電気的に結合することができる。絶縁トランス、コンデンサー、及びインダクターの分散構成は、改良されたインピーダンス整合及び電極間のＲＦ電力のより均等な分配を提供する。この均等な電力分配は、プラズマの均一性を向上させ、プラズマ処理システムが、従来のＲＦ給電バス接続で可能なＲＦ給電周波数よりも高いＲＦ給電周波数を用いて動作できるようにする。
【００１３】
同様の参照番号が同様の特徴を指す図１〜図４を参照すると、プラズマ処理システム１０は、キャビネット又はエンクロージャ１２と、真空チャンバー１４と、真空チャンバー１４の側壁１３により囲まれた排気可能空間１６とを含む。排気可能空間１６は、真空チャンバー１４内のアクセス開口部１８を通じてアクセスされる。チャンバードア１５を開いて、それを通って排気可能空間１６にアクセスするアクセス開口部１８を露出することができ、チャンバードア１５を閉じて、排気可能空間１６を取り巻く周囲環境から分離する流体密封止を供給することができる。チャンバードア１５は、真空チャンバー１４の１つの側縁に沿って位置決めされたヒンジによりアクセス開口部１８に隣接して取り付けられ、ラッチ２０を有し、ラッチ２０は、チャンバードア１５が閉位置であるとき、真空チャンバー１４の別の部分に係合する。ラッチ２０は、チャンバードア１５を真空チャンバー１４の残りの部分と封止係合した状態で固定するために使用される。封止部材２２は、チャンバードア１５の周囲を囲み、封止係合を仲介する。真空チャンバー１４は、アルミニウム合金又はステンレス鋼等の高真空用途に適した導電性材料で形成され、電気接地に接続される。１つのそのようなプラズマ処理システムは、「Multiple-Electrode Plasma Processing Systems with Confined Process Chambers and Interior-Bussed Electrical Connections with the Electrodes」という名称の米国特許公開第２００９／０２８８７７３号に記載されており、この開示は参照により本明細書に援用される。プラズマ処理システム１０は、真空チャンバー１４内部に配置される公称的に同一な複数電極２４と、代表的な形態が高周波（ＲＦ）発生器２６であるプラズマ励起源とを含む。ＲＦ発生器２６は出力２８を含み、出力２８は、インピーダンス整合網２７（図５）を通じてＲＦバス接続システムエンクロージャ７１内の１つ又は複数の導電性部材に結合される。導電性部材を、詳細に後述するように、電極２４をＲＦ発生器２６に結合するＲＦバス接続システム７０（図５、図６Ａ〜図６Ｄ）の一部とすることができる。真空チャンバー１４は、給電されず、接地した電極としての役割を果たすことができる。ＲＦ発生器２６は通常、約１３．５６ＭＨｚの周波数で信号を出力するが、ｋＨｚ〜ＭＨｚ範囲内の他の動作周波数を使用することもできる。ＲＦ発生器２６により供給される電力は、１３．５６ＭＨｚで約４０００ワット〜約８０００ワットの範囲とすることができる。しかし、システム１０が種々のバイアス電力を送ることができるように変更可能であり、又は代替として、直流電流（ＤＣ）電源を利用可能にすることができることを当業者は理解するであろう。プラズマ処理システム１０は電極冷却システムを有することもでき、電極冷却システムは、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１を通じて電極２４に流通可能に結合された冷却剤分配マニホールド１４２及び冷却剤収集マニホールド１４４を含む。
【００１４】
電極２４は、真空チャンバー１４の側壁１３のうちの１つから吊り下げられ、電極２４の並列配置された対２５の間の間隔は均一である。局所プロセスセル又はチャンバー３４（図３）が、並列配置された電極２４の各隣接対２５の間の空間により画定される。外縁を構成する最も外側の電極２４以外の各電極２４は、最近隣電極２４と２つの隣接対２５に参加する。外縁を構成する最も外側の電極２４のそれぞれは、１つの隣接対２５のみに参加する。電極２４は、横方向に適した距離で離間することができ、電極２４が励起した場合にプラズマを形成できるようするとともに、パネル４０の１つを受け入れる。
【００１５】
図３及び図４を参照すると、プラズマ処理システム１０とともに用いられるラック３５は、複数の製品ホルダー３８と、製品ホルダー３８と真空チャンバー１４の下部側壁１３との間に配置された底部板３９とを含む。ラック３５の各製品ホルダー３８は、水平上部バー５２と、代表的な形態が後部ロッド５４である垂直部材と、代表的な形態が一対の正面ロッド５６、５８である垂直部材とにより組み立てられる。後部ロッド５４は、ラック３５が排気可能空間１６内に位置決めされる場合、真空チャンバー１４の後部側壁１３の近傍に配置され、上部バー５２の一方の端部を底部板３９に接続する。正面ロッド５６、５８は、ラック３５が排気可能空間１６内に位置決めされ、チャンバードア１５が閉じられた場合、真空チャンバー１４のチャンバードア１５の近傍に配置され、上部バー５２の反対側の端部を底部板３９に接続する。各製品ホルダー３８の上部交差部材６０及び下部交差部材６２は、ロッド５４、５６、５８に機械的に接続し、協働して、ここではパネル４０という代表的な形態で示される製品の１つを支持する。交差部材６０、６２のうちの少なくとも一方は、ロッド５４、５６、５８に沿って垂直に移動可能であり、ロッド５４、５６、５８と、交差部材６０とにより組み立てられる開口部の面積を調整することができる。それにより、交差部材６０、６２は、異なるサイズのパネル４０に対応するように構成することができる。
【００１６】
複数の製品ホルダー３８は公称的に同一のものであり、真空チャンバー１４内部にパネル４０を支持するように構成される。パネル４０のそれぞれは、第１の表面４２と、第１の表面の反対側の第２の表面４４とを含み、ラック３５内の製品ホルダー３８のうちの１つの中に挿入可能である。ラック３５に複数の(a lot of)又は一動作分の（a batch of）パネル４０が入れられた後、チャンバードア１５が開かれ、ラック３５が真空チャンバー１４内部のトラック４６に配置される。移された後、ラック３５は、真空チャンバー１４内部に位置決めされ、チャンバードア１５が閉じられて、真空ポンプシステム（図示せず）による排気の準備ができた封止環境を提供することができる。ラック３５内のパネル４０がプラズマ処理システム１０内で処理されている間、ラック３５と同様の別のラック（図示せず）に別の動作分のパネル４０を装填することができ、ラック３５が処理後に取り出されると、即座に真空チャンバー１４内に装填して、より多くのパネル４０を処理することができる。
【００１７】
装填後、パネル４０のうちの１つを各局所プロセスチャンバー３４内に配置することができ、プラズマ処理システム１０が動作しているとき、各パネル４０の両面４２、４４がプラズマ処理される。パネル４０は、真空チャンバー１４内部のラック３５の製品ホルダー３８により支持される間、電極２４を含む各平面にほぼ平行な各平面に向けられる。パネル４０の第１の表面４２は、各隣接対２５の並列配置された電極２４のうちの一方の表面４８に面する。パネル４０の第２の表面４４は、各隣接対２５の並列配置された電極２４のうちの他方の表面５０に面する。電極２４のそれぞれは、パネル４０の外周縁部が電極２４の隣接対２５の外周内部に配置されるように、十分な長さ及び幅を有する。パネル４０は通常、電極２４及び真空チャンバー１４に対して電気的に浮いた状態にされる。
【００１８】
同様の参照番号が同様の特徴を指す、本発明の一実施形態による図５、図６Ａ〜図６Ｄ、及び図７を参照すると、プラズマ処理システム１０のＲＦバス接続システム７０は、インピーダンス整合網２７を通じて電極２４をＲＦ発生器２６に結合する。ＲＦバス接続システム内の共通バスから駆動される交互電極２４は、正相チャンバー電極バス３２又は負相チャンバー電極バス３３のいずれかにより排気可能空間内で更に電気的に結合することができる。電力は、ＲＦ発生器２６の出力２８をインピーダンス整合網２７の入力２９に電気的に結合する伝送線又はケーブル３１により、ＲＦ発生器２６からインピーダンス整合網２７に送られることができる。ケーブル３１は、適したコネクタを使用して各端部に接続して、プラズマ処理システム１０の設置及び解体を容易にすることができ、ケーブル３１は、業界標準ＲＧ−３９３又は何らかの他の適した同軸ケーブルから形成することができる。
【００１９】
インピーダンス整合網２７は、金属エンクロージャ６９内に含まれるコントローラー６４と、位相／大きさ検出器６５と、直列コンデンサー６６と、シャントコンデンサー６７と、直列インダクター６８とを含むことができる。通常、直列インダクター６８は固定インダクタンスを特徴とし、コンデンサー６６、６７は、コントローラー６４により調整可能な容量値を提供する可変コンデンサーである。コントローラー６４は、位相／大きさ検出器６５を通る順方向及び／又は逆方向のＲＦ電力の位相及び大きさに関する情報を含むフィードバックを位相／大きさ検出器６５から受信する。位相／大きさ検出器６５からのフィードバックに応答して、コントローラー６４は、可変コンデンサー６６、６７の容量を調整して、位相／大きさ検出器６５を通る逆方向ＲＦ電力を低減し、それにより、ＲＦ発生器２６に返る電力を低減する。コントローラー６４は、可変コンデンサーに結合された、可逆ＤＣモータードライブ等のアクチュエーターの動作により、コンデンサー６６、６７の容量を調整することができ、可変コンデンサーは回転可能な平行板コンデンサーとすることができる。それにより、インピーダンス整合網２７は、ＲＦ発生器２６の出力２８とＲＦバス接続システム７０により提示される負荷との間に改良されたインピーダンス整合を提供する。ＲＦバス接続システム７０の入力をＲＦ発生器２６の出力２８に整合させることは、ＲＦ発生器２６に反射して戻される電力量を低減することにより、ＲＦバス接続システム７０に送られる電力を増大することができる。ＲＦ発生器２６への反射で無駄になる電力を低減することにより、インピーダンス整合網２７は、プラズマ処理システム１０の動作中、ＲＦ発生器２６への負荷を低減することができる。
【００２０】
ＲＦバス接続システム７０は、エンクロージャ７１内部に配置され、電力バス７２と、接地バス７４と、正相一次電極バス７８と、負相一次電極バス８０と、正相二次電極バス８２と、負相二次電極バス８４とを含む。複数の絶縁トランス７６ａ〜７６ｎは、電力バス７２及び接地バス７４を二次電極バス８２、８４に電気的に結合する。複数の結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍは、正相一次電極バス７８を正相二次電極バス８２に電気的に結合する。複数の結合コンデンサー８７ａ〜８７ｍは、負相一次電極バス８０を負相二次電極バス８４に結合する。正相一次電極バス７８及び負相一次電極８０は、負荷コイル９０、９２によりそれぞれ接地に電気的に結合された周端部７９、８３を有することができる。電力バス７２、接地バス７４、及び電極バス７８、８０、８２、８４は、アルミニウム、銅、真鍮、又は他の合金等の任意の適した金属から形成された導電性バーで構成することができ、一般にＲＦバス接続システム７０のエンクロージャ７１の幅にわたって延在する。ＲＦバス接続システム７０の特定の一つの実施形態では、導電性バーはアルミニウムから形成することができ、厚さ約０．５インチ（約１３ｍｍ）、幅約１インチ（約２５ｍｍ）、及び長さ約３０．９インチ（約７８４ｍｍ）を有することができるが、本発明の実施形態はそのように限定されない。
【００２１】
ＲＦ電力は、一般に電力バス７２の中央供給点７３よりも下の位置で、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の前部側壁１０２を貫通するＲＦ入力フィードスルー３６を通ってＲＦバス接続システム７０に入る。ＲＦ入力フィードスルー３６の外端部は、インピーダンス整合網２７の出力３０の中央導体に電気的に結合するように構成することができ、ＲＦ入力フィードスルー３６の内端部は、導電性部材７５に電気的に結合することができる。導電性部材７５は、アルミニウム、銅、真鍮、又は他の合金等の適した金属から形成することができ、ＲＦ入力フィードスルー３６の内端部と、電力バス７２の中央供給点７３との間の垂直距離を横切る。それにより、導電性部材７５は、ＲＦ入力フィードスルー３６の内端部を電力バス７２の中央供給点７３に電気的に結合することができる。電力バス７２の中央供給点７３は、電力バス７２の左右の周端部の間のおおよそ中間点で電力バス７２の底面に配置することができる。それにより、ＲＦ入力フィードスルー３６は、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の前部側壁１０２を通る電気的に絶縁された導電経路を提供し、この電気的に絶縁された導電経路は、インピーダンス整合網２７の出力３０と電力バス７２の中央供給点７３とを電気的に結合する。
【００２２】
インピーダンス整合網２７とＲＦバス接続システム７０との間のＲＦ接地接続は、インピーダンス整合網２７のエンクロージャ６９をＲＦバス接続システム７０のエンクロージャ７１に電気的に結合することにより提供することができる。これは、例えば、インピーダンス整合網２７のエンクロージャをＲＦバス接続システム７０のエンクロージャ７１にボルトで留めるか、又は他の様式で機械的に結合することにより達成することができる。接地接続は、インピーダンス整合網２７のエンクロージャ６９に電気的に結合された１つの端部と、ＲＦバス接続システム７０のエンクロージャ７１に電気的に結合された別の端部とを有する１つ又は複数の編組ケーブル及び／又は他の導電性ワイヤ若しくはケーブルを含むこともできる。
【００２３】
電力バス７２は、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の前部側壁１０２に横方向に隣接して配置することができ、絶縁支持体９４、９６（図６Ｂ）を通じてＲＦバス接続システムエンクロージャ７１に固定される。絶縁支持体９４、９６は一般に、電力バス７２の対向する周端部の近傍に配置され、電力バス７２をＲＦバス接続システムエンクロージャ７１から電気的に絶縁する。絶縁支持体９４、９６は、セラミック、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又は任意の他の適した絶縁材料から形成することができ、ブラケット９８、１００によりＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の左右の側壁１１０、１１２に固定することができる。接地バス７４も、電力バス７２と同様にして、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の後部側壁１０４に横方向に隣接して配置することができる。接地バス７４は、導電性金属ブラケット１０６、１０８（図６Ｃ）によりＲＦバス接続システムエンクロージャ７１に機械的に固定することができ、導電性金属ブラケット１０６、１０８は、接地バス７４の対向する周端部を支持し、周端部をＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の左右の側壁１１０、１１２に電気的に結合する。
【００２４】
電力バス７２及び接地バス７４は、複数の絶縁トランス７６ａ〜７６ｎにより二次電極バス８２、８４に結合される。二次電極バス８２、８４は、一般に電力バス７２及び接地バス７４に平行であり、バス接続システムエンクロージャ７１の上面に概して平行であるとともに、電力バス７２及び接地バス７４よりも概して下にある水平面にある。絶縁トランス７６ａ〜７６ｎのそれぞれは、一次巻線と、二次巻線と、フェライト等の高い透磁性及び低い導電性を有する磁気材料から形成されたトロイダ磁心とを含む。本発明の特定の一つの実施形態では、一次巻線及び二次巻線のそれぞれを、各端部がラグで終端される絶縁された２つの導体、又は２本巻きのワイヤを使用して形成することができる。一次巻線及び二次巻線は、磁心により電磁的に結合され、それにより、一次巻線に結合された信号は、二次巻線にも同様の信号を誘導する。一次巻線及び二次巻線の端部は、Ｕ字形又はアイレットラグ、又はバス７２、７４、８２、８４への接続に役立つ何らかの他の適した端子で終端することができる。一次巻線での入力信号の大きさに対する二次巻線での出力信号の大きさは、一次巻線の巻き数と二次巻線の巻き数との比の関数とすることができる。本発明の一つの実施形態では、絶縁トランス７６ａ〜７６ｎは、一次巻線と二次巻線との比１：１を有する。一次巻線と二次巻線との間には直流経路がないため、絶縁トランス７６ａ〜７６ｎは、電力及び接地バー７２、７４と二次電極バス８２、８４との間に直流絶縁を提供する。
【００２５】
一次巻線の一方の端部を電力バス７２に電気的に結合し、一次巻線の他方の端部を接地バス７４に電気的に結合することにより、ＲＦ信号が、絶縁トランス７６ａ〜７６ｎのそれぞれに提供される。それにより、電力バス７２上のＲＦ信号は、絶縁トランス７６ａ〜７６ｎの二次巻線内にＲＦ信号を誘導する。絶縁トランス７６ａ〜７６ｎの各二次巻線の一方の端部は、正相二次電極バス８２に電気的に結合され、絶縁トランス７６ａ〜７６ｎの各二次巻線の他方の端部は、負相二次電極バス８４に結合される。バスへのトランス巻線接続の実施を容易にするために、バス７２、７４、８２、８４は、該バス７２、７４、８２、８４に沿って間隔を置いて離間された複数のねじ穴を含み、絶縁トランス接続点を提供することができる。トランス接続点は、絶縁トランス７６ａ〜７６ｎの巻線を電力、接地、及び二次バス７２、７４、８２、８４に電気的に結合する使い勝手のよい方法を提供することができる。例えば、トランス巻線の端部に電気的に結合されたラグを、ねじにより選択された絶縁トランス接続点に固定することができる。絶縁トランス接続点の数は、絶縁トランス巻線端部の数を超えることができ、各絶縁トランス巻線に複数の接続位置選択肢を提供する。各バス７２、７４、８２、８４に沿って規則的な間隔で接続された複数の絶縁トランス７６ａ〜７６ｎを使用することにより、より均等な電力分配を二次電極バス８２、８４に提供することができる。複数の絶縁トランス７６ａ〜７６ｎの使用は、ＲＦバス接続システム７０の総電力操作能力を増大させることもできる。本発明の特定の一実施形態では、ＲＦバス接続システム７０は、並行動作する１０個の絶縁トランスを含むことができるが、本発明の実施形態はいかなる特定の数の絶縁トランスにも限定されない。
【００２６】
絶縁トランス７６ａ〜７６ｎは通常、等間隔の接続点でバス７２、７４、８２、８４に接続される。それにより、正二次電極バス８２及び負二次電極バス８４に、おおよそ同じ大きさを有し、相対位相差が１８０度のＲＦ信号を提供することができる。上述したように、個々の絶縁トランス接続点をその他の絶縁トランス接続点に相対して移すことができるように、追加の絶縁トランス接続点をバス７２、７４、８２、８４上に設けることもできる。それにより、追加の接続点は、個々の絶縁トランス巻線を該当バスの長さに沿って種々の位置に電気的に接続できるようにすることにより、二次電極バス８２、８４に沿ってＲＦ電力分配を調整する方法を提供することができる。それにより、ＲＦバス接続システム７０は、電極２４の間のＲＦ電力の相対分配を調整して、プラズマ処理システム１０間の小さな変動を補償する調整機構を提供することができる。例として、プラズマ処理システム１０が、複数電極２４のうちの代表的な１つの電極の近傍で明らかに異なる厚さを有する膜を堆積している場合、問題のある電極に給電する二次電極バスの部分の近傍のトランス巻線の接続点を再位置決めして、電極２４間のＲＦ電力バランスを向上させることができる。
【００２７】
正相一次電極バス７８は、正相電極バス７８、８２の周端部近傍に配置された絶縁支持体１１４、１１５（図６Ｂ）により、正相二次電極バス８２に機械的に結合される。同様に、負相一次電極バス８０も、負相電極バス８０、８４の周端部近傍に配置された絶縁支持体１１６、１１７により、負相二次電極バス８４に機械的に結合される。それにより、一次電極バス７８、８０は一般に、各二次電極バス８２、８４の下に配置される。正相二次電極バス８２は、結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍにより正相一次電極バス７８に電気的に結合することができる。同様に、負相二次電極バス８４は、結合コンデンサー８７ａ〜８７ｍにより負相一次電極バス８０に電気的に結合することができる。本発明の一つの実施形態では、結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍ、８７ａ〜８７ｍは、コンデンサーの頂部及び底部から突出する垂直ポストにより形成される接点端子を有する高電圧１０００ｐＦ円柱形セラミックドアノブ形コンデンサーである。本発明の特定の一実施形態では、６つの結合コンデンサーが、各一次電極バスを各二次電極バスに結合し、合計で１２個の結合コンデンサーがあるが、他の数の結合コンデンサーを使用することもでき、本発明の実施形態はそのように限定されない。結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍ、８７ａ〜８７ｍの端子間の接続は、各一次電極バス及び二次電極バスに沿って規則的な間隔で離間することができる。結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍ、８７ａ〜８７ｍの設置及び交換を容易にするために、ばね付勢クリップ１１９（図６Ａ）を、一次電極バス及び二次電極バスの外向き側に垂直に位置合わせされた構成で取り付けることができる。ばね付勢クリップ１１９は、結合コンデンサーの頂部及び底部から突出する端子ポストを受け入れ、それにより、結合コンデンサーを一次電極バス７８、８０及び二次電極バス８２、８４に電気的に結合するように構成することができる。
【００２８】
正相一次電極バス７８は、導電性金属ブラケット１１８を通じて１つ置きの電極２４に電気的に結合することができる。同様にして、負相一次電極バス８０は、導電性金属ブラケット１２０を通じて残りの電極２４に電気的に結合することができる。それにより、各電極２４は、直接隣接した電極２４と１８０度位相がずれた信号を使用して励起することができる。電極２４とブラケット１１８、１２０との間に電気的結合を提供するために、電気フィードスルー１２２は、溶接等の適した取り付け方法を使用して各電極２４に結合される。電気フィードスルー１２２は、電気フィードスルー１２２を通して冷却剤を電極２４に提供することができるように、中空とすることができる。
【００２９】
電気フィードスルー１２２は、真空チャンバー１４の上側を貫通し、底部ナット１２４により絶縁構造又はグロメット１２６に固定されるねじ付き上端部を有することができ、絶縁構造又はグロメット１２６は、真空チャンバー１４から電気フィードスルー１２２を電気的に絶縁する。グロメットは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の適した絶縁材料から形成することができ、上部Ｏリング１３０及び底部Ｏリング１３１を受け入れるように構成された輪状溝を有するフランジを含む。グロメット１２６は、ねじ又は他の適した締結具を使用して真空チャンバー１４に締結されることができ、ねじ又は他の適した締結具は、底部Ｏリング１３１を圧縮して、グロメット１２６と真空チャンバー１４の上面との間に気密封止を提供する。底部ナット１２４をワッシャー１２５に対して締めることができ、ワッシャー１２５は上部Ｏリング１３０を圧縮し、電気フィードスルー１２２をグロメット１２６の面取りされた内部ボアに対してしっかりと着座させて、電気フィードスルー１２２とグロメット１２６との間に気密封止を提供することができる。電気フィードスルー１２２は、真空チャンバー１４内に電極２４を吊り下げ、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１内で一次電極バス７８、８０及び二次電極バス８２、８４を支持する機械的支持を提供することもできる。
【００３０】
ブラケット１１８、１２０は、各電極バスから垂直に下方に延び、ほぼ直角の湾曲部を含み、１つの電極２４からの電気フィードスルー１２２を受け入れるように構成された底部水平部を各ブラケットに提供することができる。一次電極バスの横方向オフセットに対応するために、ブラケット１１８、１２０の水平部は、水平突出によりブラケット１１８、１２０の垂直部からオフセットすることができる。図６Ａ〜図６Ｄに示される代表的な実施形態では、２つの電気フィードスルー１２２が各電極２４に取り付けられる。電気フィードスルー１２２のねじ付き端部は、ブラケット１１８、１２０の底部水平部の穴を通り、上部ナット１２８により固定することができる。上部ナット１２８を締めて、底部ナット１２４に対して十分な締め付け力を提供して、ブラケット１１８、１２０をしっかりと保持し、それにより、一次電極バス７８、８０及び二次電極バス８２、８４に機械的支持及び電気的結合を提供することができる。それにより、交互電極２４は、正相一次電極バス７８によりともに電気的に結合され、残りの交互電極２４から１８０度位相がずれたＲＦ信号を提供され、残りの電極２４は、負相一次電極バス８０によりともに電気的に結合される。それにより、電極２４の各隣接対２５の間に位置決めされたパネル４０の両側に提供されるプラズマを、同様のエネルギーレベルを有する電磁場で励起することができる。
【００３１】
正相一次電極バス７８は、正相一次電極バス負荷コイル９０により接地に電気的に結合することができ、負相一次電極バス８０は、負相一次電極バス負荷コイル９２により接地に電気的に結合することができる。各負荷コイル９０、９２は、幅約０．２５インチ（約６．４ｍｍ）及び厚さ約０．１２５インチ（約３．２ｍｍ）を有する１本の平坦な磁気ワイヤから形成することができ、このワイヤは、約３．５巻の巻き回数及び内径約３インチ（約７６ｍｍ）を有するコイルに形成されている。負荷コイル９０、９２のそれぞれは、磁気ワイヤの幅寸法が、負荷コイル９０、９２のそれぞれ１つの中心軸に直交するように巻くことができる。それにより、負荷コイル９０、９２を形成する平坦磁石ワイヤの両端部は、第１及び第２のインダクター端子を形成することができる。
【００３２】
バス負荷コイル９０の第１の端子は、正相一次電極バス７８の１つの周端部７９に電気的に結合することができ、負荷コイル９０の第２の端子は、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１（図６Ｂ）に電気的に結合することができる。それにより、正相一次電極バス７８は、負荷コイル９０を通して接地に電気的に結合することができる。同様に、負荷コイル９２の第１の端子は、負相一次電極バス８０の１つの周端部８３に電気的に結合することができ、負荷コイル９２の第２の端子は、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１（図６Ｃ）に電気的に結合することができる。それにより、負相一次電極バス８０は、負荷コイル９２を通じて接地に電気的に結合することができる。負荷コイル９０、９２が電気的に結合される一次電極バス７８、８０の周端部７９、８３は、空間考慮事項（space consideration）のために、及び負荷コイル９０、９２の間の電磁結合を低減するため、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の対向する側にあることができる。しかし、本発明は負荷コイル９０、９２のいずれの位置にも数にも限定されない。例えば、本発明の代替の実施形態では、一次電極バス７８、８０のそれぞれは、負荷コイルにより、該当する電極バス７８、８０の両周端部７９、８１、８３、８５で接地に電気的に結合することができる。負荷コイル９０、９２の第２の端子は、接地されたエンクロージャ７１に関してＤＣ電圧バイアスを有するＲＦ接地に結合して、隣接する電極２４の間にＤＣバイアスを提供することもできる。
【００３３】
ＤＣ接地を一次電極バス７８、８０に提供することに加えて、負荷コイル９０、９２のシャントリアクタンスは、結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍ、８７ａ〜８７ｍの直列リアクタンスと相互作用して、ＲＦバス接続システム７０により提示されるＲＦ入力インピーダンスを変更することができる。この変更されたＲＦインピーダンスは、二次電極バス８２、８４、結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍ、８７ａ〜８７ｍ、及び／又は負荷コイル９０、９２のないＲＦバス接続システムの入力インピーダンスよりも、ＲＦ発生器２６の出力インピーダンスにより密接に整合することができる。ＲＦ発生器２６とＲＦバス接続システム７０との間のＲＦインピーダンス整合を向上させることにより、インピーダンス整合網２７は、インピーダンス整合網２７の調整範囲を超えずに、ＲＦ発生器２６に反射して戻される電力を低減することができる。結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍ、結合コンデンサー８７ａ〜８７ｍ、及び負荷コイル９０、９２により提供されるＲＦインピーダンスの変更は、電極バスにより電力及び接地バスに向かって反射して戻される電力を低減することもできる。この反射される電力の低減は、ＲＦバス接続システム７０内の内部定在波比（ＳＷＲ）を低減し、これにより、ＲＦ電力散逸及び絶縁トランス７６ａ〜７６ｎ内のアークの潜在性を低減することができる。それにより、結合コンデンサー８６ａ〜８６ｍ、８７ａ〜８７ｍ、及び負荷コイル９０、９２により提供される向上した内部整合は、プラズマ処理システム１０をより高いＲＦ電力レベル及びより低い損失で動作できるようにすることができる。
【００３４】
電極２４間のＲＦ電力分配を更に制御するために、正相チャンバー電極バス３２を、正相一次電極バス７８から給電される電極２４に電気的に結合することができる。同様に、負相チャンバー電極バス３３を、負相一次電極バス８０から給電される電極２４に電気的に結合することができる。それにより、チャンバー電極バス３２、３３は、真空チャンバー１４内の交互電極２４に電気的に結合することができる。チャンバー電極バス３２、３３の接続点を電極２４上に提供するために、ポスト１３３を、１つ又は複数のねじを使用する等して電極２４の上周縁に取り付けることができる。ポスト１３３を電極２４の側周縁からオフセットさせて、垂直取り付け面を提供することができる。それにより、ポスト１３３は、電極２４に接続点を提供することができ、接続点の位置は、電極２４の周縁に対して可変である。正相電極バス７８により給電される電極２４に取り付けられるポスト１３３は一般に、電極２４の第１の表面４８及び第２の表面５０に直交する第１の線に沿って位置合わせされることができる。負相電極バス８０により給電される電極２４に取り付けられるポスト１３３は一般に、第１の線から横方向にオフセットされ、第１の線と平行する第２の線に沿って位置合わせされることができる。それにより、正相電極２４に取り付けられるポスト１３３を正相チャンバー電極バス３２と位置合わせすることができ、負相電極２４に取り付けられるポストを負相チャンバー電極バス３３と位置合わせすることができる。ポスト１３３は、細長いストラップ１３４によりチャンバー電極バス３２、３３に電気的に結合されることができる。このために、ストラップ１３４は、第１及び第２の周端部に、ねじ又は他の適した締結具を受け入れるように構成された穴を有することができる。細長いストラップ１３４の第１の周端部は、対応するポスト１３３の垂直面に取り付けられることができ、細長いストラップ１３４の第２の周端部は、対応するチャンバー電極バス３２、３３に取り付けられることができる。
【００３５】
プラズマ処理システム１０に対する温度調整を可能にするために、電極２４のそれぞれは、プラズマ発生時に加熱される中実金属板の温度を調整するために使用されるチャネル網１３６（図７）を含むことができる。電極２４からの熱を吸収するために、精製水又は別の適した熱交換液又は冷却剤を、チャネル網１３６を通じて注入することができ、チャネル網１３６は中実金属板にガンドリル加工することができる。冷却剤は、チャネル１３６と流体結合され、冷却剤流入管としての役割を果たす電気フィードスルー１２２のうちの１つを通って、チャネル１３６のうちの１つに入る。冷却剤は、チャネル１３６のうちの別の１つに流体結合され、冷却剤流出管としての役割を果たす電気フィードスルー１２２のうちの別の１つを通って別の１つのチャネル１３６から出る。それにより、電気フィードスルー１２２は、封止された方法で、大気圧環境からの冷却剤が排気可能空間１６内外に運ばれる経路を提供することができる。この目的を促進するために、電気フィードスルー１２２のねじ付き端部は、冷却剤分配管（図示せず）により、ＲＦバス接続システムエンクロージャ７１の後部側壁１０４を貫通する複数の冷却剤フィードスルー１４６の１つに流体結合することができる。それにより、冷却剤は、矢印１３８（図６Ａ）で表されるように、冷却剤フィードスルー１４６と電極２４との間を流れることができる。そして、冷却剤フィードスルー１４６は、フィードスルーが冷却剤流入管として機能しているか、それとも冷却剤流出管として機能しているかに応じて、真空チャンバー１４の外部の冷却剤分配マニホールド１４２又は冷却剤収集マニホールド１４４のいずれか１つに流体結合される。冷却剤マニホールド１４２、１４４は、冷却剤フィードスルー１４６と適した長さの管により結合されたタップを有し、冷却剤回路を完成する。それにより、封止流体経路が、冷却剤分配マニホールド１４２と、電極２４に対して冷却剤流入管としての役割を果たす電極フィードスルー１２２との間に提供される。同様に、封止流体経路が、冷却剤収集マニホールド１４４と、電極２４に対して冷却剤流出管としての役割を果たす電気フィードスルー１２２との間に提供される。冷却剤は、冷却剤収集マニホールド内の冷却剤圧に関して冷却剤分配マニホールド１４２内に正圧（positive pressure）を提供することにより、電極２４を通して循環することができる。
【００３６】
電極２４の温度は、各チャネル１３６を通る冷却剤の循環により調整することができる。そのために、冷却剤を、熱交換器（図示せず）から冷却剤分配マニホールド１４２の入口孔に供給し、流入冷却剤フィードスルー１４６のそれぞれに分配することができる。冷却剤は、電極２４のチャネル１３６を通って循環すると、冷却剤収集マニホールド１４４の出口孔を通して熱交換機に戻るか、又は適宜廃棄することができる。熱交換器は、所望の効果に応じて冷却剤の流量及び温度を調整して、電極２４を加熱又は冷却することができる。動作中、熱が電極２４とパネル４０との間で伝達されるため、電極２４の温度調整を使用して、プラズマ処理中、パネル４０の温度を有利に調整することもできる。
【００３７】
図１〜図７を参照すると、使用に際して、真空チャンバー１４の外側の位置で、ラック３５の製品ホルダー３８にパネル４０が入れられ、真空チャンバー１４が大気圧と通気され、チャンバードア１５が開かれて、アクセス開口部１８が露出し、ラック３５がアクセス開口部１８を通して真空チャンバー１４内に移される。アクセス開口部１８は、チャンバードア１５を閉じ、ラッチ２０に係合することにより封止される。パネル４０のそれぞれは、製品ホルダー３８のうちの１つにより隣接対２５のうちの一対の電極２４の間に支持される。
【００３８】
真空チャンバー１４内部の排気可能空間１６内に存在する大気ガスは、真空ポンプシステム（図示せず）を使用して排気される。真空チャンバー１４が真空ポンプシステムにより排気されている間、プロセスガスの流入をプロセスガス供給源から排気可能空間１６に供給することができる。プロセスガスの流量は、質量流量コントローラーによって計量して、ガス圧及び混合等の排気可能空間１６内の状況を制御することができる。プロセスガスは、電極２４の各隣接対２５に供給する、適したガス送出システムにより、各局所プロセスチャンバー３４に提供されることができる。
【００３９】
所望の処理圧力に達し、真空チャンバー１４の内側が安定化すると、ＲＦ発生器２６が活性化されて、電極２４に電力を供給する。電力は、ＲＦバス接続システム７０により電気フィードスルー１２２を通して各電極２４の上周縁に送られる。それにより、隣接対２５を形成する電極２４は、ＲＦ場がプロセスセル３４内に大方含まれるように、おおよそ１８０度位相がずれたＲＦ信号により駆動される。電極２４の各隣接対２５の間に存在するプロセスガスは、印加されたＲＦエネルギーによって部分的に電離され、プロセスセル３４のそれぞれの中で局所的に、プラズマを発生させることができる。それぞれのプロセスセル３４の内側にあるプラズマは、イオン、電子、遊離ラジカル、及び中性化学種を含む、部分的に電離したプロセスガスを表す。各上部バー５２と、それぞれの組のロッド５４、５６、５８と、底部板３９と、電極２４の各隣接対２５とは、１つのプロセスセル３４を取り囲み、協働して、それぞれの局所プロセスチャンバー３４から部分的に電離したプロセスガスが漏れる比率（rate）を減少させることにより、プラズマの部分的に電離したプロセスガスを、それぞれのプロセスセル３４の内部に閉じ込めることができる。
【００４０】
パネル４０は、充分な時間、プロセスセル３４の中でプラズマに曝され、各パネル４０の露出した両面４２、４４が処理される。プラズマを構成する電離ガス混合物は、導電性を有するとともに、高い反応性を示し、パネル４０と相互作用するプラズマの能力を促進して、所定のプラズマ処理を実行する。プラズマ発生活性種は、イオン衝撃による物理的処理とともに、ラジカル/副産物の化学反応による化学的処理を実行する。特定のプロセスガス又はプロセスガスの組み合わせを条件として、パネル表面４２、４４に異なる反応を生じさせることができる。プロセス手法は、プラズマ処理の性質に応じて変更することができる。重合プロセスを利用すべき場合、プロセスガスは１つ又は複数のモノマー分子を含むことができる。モノマー分子は、チャンバープラズマを形成するプロセス中に分解して、基板上で凝結する際に結合−又は重合−する電離分子を形成する。それにより、モノマー分子のプラズマ開始反応は、ポリマー鎖及び／又は三次元網目構造の薄い層を基板表面に形成することができる。プリント配線基板の用途においては、パネル４０の表面４２、４４における化学的反応が用いられて、ドリルスミア及び／又はレジスト屑を除去し、堆積及び説明された接着（legend adhesion）のための湿潤性を増大させることができる。処理が完了した後、チャンバードア１５が開かれて、アクセス開口部１８を露出させ、処理済みのパネル４０を保持しているラック３５が真空チャンバー１４から取り出され、処理済みのパネル４０がラック３５から除荷され、別の処理段階に行く。
【００４１】
「垂直」、「水平」等の用語への本明細書での参照は、例示的であって、限定的ではなく、参照の枠組みを確立するためのものである。本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、様々なその他の参照の枠組みを使用できることが理解される。電極２４は垂直の向きとして参照されるが、当業者が認識するように、電極２４は非垂直の向きを有することが可能である。
【００４２】
本発明を様々な実施形態の説明により示し、これらの実施形態をかなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限し、又はいかなる方法でも限定することは、出願人の意図ではない。追加の利点及び変更が当業者に容易に明らかになろう。したがって、本発明は、その広義の態様において、示され説明された特定の詳細、代表的な装置及び方法、並びに説明のための例に限定されない。したがって、本出願人の一般的な本発明の概念の趣旨又は範囲から逸脱せずに、そのような詳細から逸脱することが可能である。本発明自体の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって定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３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【外国語明細書】
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