(57)【要約】  共振器システム（１００、２００、３００、４００、１０００、１１００、１２００、１３００）には、プラズマに隣接する共振空洞内に共振マイクロ波エネルギーを生成することによって、所望の電磁（ＥＭ）波モードにおけるＥＭエネルギーを前記プラズマへ結合するように構成される１つ以上の共振空洞が備えられる。当該共振器システムは、１つ以上のインターフェース集合体（１６５ａ、１６５ｂ、２６５ａ、２６５ｂ、３６５ａ、３６５ｂ、４６５ａ、４６５ｂ、１０６５）及び隔離集合体（１６４ａ−ｃ、２６４ａ−ｃ、３６４ａ−ｃ、４６４ａ−ｃ、１１６４ａ）を用いることによってプロセスチャンバ（１１０、２１０、３１０、４１０、１０１０、１１１０、１２１０、１３１０）へ結合されて良い。各共振空洞は、該共振空洞に結合される複数のプラズマ調節ロッド（１７０ａ−ｃと１７５ａ−ｃ、２７０ａ−ｃと２７５ａ−ｃ、３７０ａ−ｃと３７５ａ−ｃ、４７０ａ−ｄと４７５ａ−ｄ、５７０ａ−ｄと５７５ａ−ｄ、６７０ａ−ｄと６７５ａ−ｄ、７７０ａ−ｄと７７５ａ−ｄ、１０７０ａと１０７５ａ、及び、１１７０ａと１１７５ａ）を有して良い。前記プラズマ調節ロッドは、前記共振空洞から前記プロセスチャンバ内部のプロセス空間（１１５、２１５、３１５、４１５）へ前記ＥＭエネルギーを結合するように構成されて良い。
2016516271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理するマイクロ波処理システムであって：  
内部で基板を処理するプロセス空間を含むプロセスチャンバ；
第１インターフェース集合体を用いて前記プロセスチャンバと結合して、内部に第１組のＥＭ結合領域が設定される電磁（ＥＭ）エネルギー調節空間を有し、かつ、第１組の隔離集合体を有する第１共振器集合体；
前記第１組の隔離集合体と結合して、前記プロセス空間内のプラズマの均一性を制御するように構成される第１プラズマ調節部、及び、前記ＥＭエネルギー調節空間内に配置されて前記第１組のＥＭ結合領域のうちの少なくとも一と結合する第１ＥＭ調節部を有する、第１組のプラズマ調節ロッド；
前記ＥＭエネルギー調節空間に結合され、かつ、共振器データを取得するように構成される共振器センサ；並びに、
前記第１組の隔離集合体及び前記共振器センサと結合して、前記第１組の隔離集合体と前記共振器データを用いることによって前記第１組のプラズマ調節ロッドを制御することで、前記第１ＥＭエネルギー調節空間内での前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、制御装置、
を有するマイクロ波処理システム。
【請求項２】
前記第１共振器集合体に結合する結合ネットワーク；
前記結合ネットワークに結合する整合ネットワーク；
前記整合ネットワークに結合するマイクロ波源、
をさらに有する請求項１に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記マイクロ波源は、５００ＭＨｚ乃至５０００ＭＨｚの周波数で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び前記結合ネットワークに結合することで、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び／又は前記結合ネットワークを制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内での前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項３】
前記第１共振器集合体に結合する複数の制御集合体；及び、
前記ＥＭエネルギー調節空間内の少なくとも１つのＥＭ結合領域に隣接するように配置される前記制御集合体に結合する複数のプラズマ調節スラブ、
をさらに有する請求項１に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記制御集合体に結合され、かつ、前記第１ＥＭエネルギー調節空間内の前記プラズマ調節スラブと前記第１組のプラズマ調節ロッドの前記第１ＥＭ調節部との間に設定されるＥＭ調節距離を制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項４】
前記プロセスチャンバに結合し、かつ、前記プロセス空間へプロセスガスを供するように構成される複数のフロー素子；
前記フロー素子に結合する複数の供給素子；及び、
前記供給素子に結合する気体供給システム、
をさらに有する請求項１に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記気体供給システムに結合され、かつ、前記気体供給システムを制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項５】
前記第１共振器集合体内の前記第１ＥＭエネルギー調節空間内に配置される空洞調節スラブ；
前記空洞調節スラブに結合する第１空洞制御集合体、
をさらに有する請求項１に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記空洞調節スラブは、前記第１空洞制御集合体の壁から空洞調節距離に設けられ、
前記制御装置は、前記第１空洞制御集合体に結合され、かつ、気体供給システムを制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項６】
基板ホルダ内に配置される下部電極；及び、
前記下部電極に結合する高周波（ＲＦ）発生装置、
をさらに有する請求項１に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記ＲＦ発生装置に結合され、かつ、前記ＲＦ発生装置を制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項７】
前記第１共振器集合体が、１つ以上のバフル部材を用いることによって前記プロセスチャンバに結合される、請求項１に記載のマイクロ波処理システム。
【請求項８】
基板を処理するマイクロ波処理システムであって：
内部で基板を処理するプロセス空間を含むプロセスチャンバ；
各々が内部に第１電磁（ＥＭ）エネルギー調節空間を有し、かつ、前記プロセスチャンバの上部チャンバ壁と結合する１つ以上の共振器集合体；
前記第１ＥＭエネルギー調節空間内に設定される第１組のＥＭ結合領域、及び、前記上部チャンバ壁に結合して前記プロセス空間から前記第１ＥＭエネルギー調節空間を隔離するように構成される第１組の隔離集合体；
前記第１組の隔離集合体に結合して前記プロセス空間内へ入り込むように延びて、内部に隔離保護空間を有する第１組の保護集合体；
前記第１組の隔離集合体と結合する第１組のプラズマ調節ロッドであって、前記第１組のプラズマ調節ロッドは、前記隔離保護空間内に配置されて、前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、第１プラズマ調節部、及び、前記隔離保護空間内に配置されて前記第１組のＥＭ結合領域のうちの少なくとも一と結合する第１ＥＭ調節部を有する、第１組のプラズマ調節ロッド；
前記ＥＭエネルギー調節空間に結合され、かつ、共振器データを取得するように構成される共振器センサ；
前記第１組の隔離集合体及び前記共振器センサと結合して、前記第１組の隔離集合体と前記共振器データを用いることによって前記第１組のプラズマ調節ロッドを制御することで、前記第１ＥＭエネルギー調節空間内での前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、制御装置、
を有するマイクロ波処理システム。
【請求項９】
前記１つ以上の共振器集合体に結合する１つ以上の結合ネットワーク；
前記１つ以上の結合ネットワークの各々に結合する整合ネットワーク；
前記整合ネットワークに結合するマイクロ波源、
をさらに有する請求項８に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記マイクロ波源は、５００ＭＨｚ乃至５０００ＭＨｚの周波数で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び前記１つ以上の結合ネットワークに結合することで、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び／又は前記１つ以上の結合ネットワークを制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内での前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項１０】
前記１つ以上の共振器集合体に結合する第１組の制御集合体；及び、
前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域に隣接するように配置される前記第１組の制御集合体に結合する第１組のプラズマ調節スラブ、
をさらに有する請求項８に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記第１組の制御集合体に結合され、かつ、前記第１ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のプラズマ調節スラブと前記第１組のプラズマ調節ロッドの前記第１ＥＭ調節部との間に設定されるＥＭ調節距離を制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項１１】
前記プロセスチャンバに結合し、かつ、前記プロセス空間へプロセスガスを供するように構成される複数の供給素子；
前記供給素子に結合する気体供給システム、
をさらに有する請求項８に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記気体供給システムに結合され、かつ、前記気体供給システムを制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項１２】
前記１つ以上の共振器集合体内の前記第１ＥＭエネルギー調節空間内に配置される空洞調節スラブ；
前記空洞調節スラブに結合する第１空洞制御集合体、
をさらに有する請求項８に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記空洞調節スラブは、前記１つ以上の共振器集合体の壁から空洞調節距離に設けられ、
前記制御装置は、前記第１空洞制御集合体に結合され、かつ、前記第１空洞制御集合体を制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項１３】
前記プロセスチャンバの側壁に結合して、各々は内部に第２ＥＭエネルギー調節空間を有する、１つ以上の共振器部分集合体；
前記側壁に結合し、かつ、前記プロセス空間から前記第２ＥＭエネルギー調節空間を隔離するように構成される第２組の隔離集合体；
前記第２組の隔離集合体に結合して、前記プロセス空間内へ入り込むように延びて、内部に第２隔離保護空間を有する第２組の保護集合体；及び、
前記第２組の隔離集合体に結合して、前記第２隔離保護空間内に配置される第２プラズマ調節部、及び、前記第２ＥＭエネルギー調節空間内の第２ＥＭ結合領域内に配置される第２ＥＭ調節部を有する、第２組のプラズマ調節ロッド、
をさらに有する請求項８に記載のマイクロ波処理システム。
【請求項１４】
前記１つ以上の共振器部分集合体に結合する１つ以上のＥＭ源をさらに有する請求項１３に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記ＥＭ源は約５００ＭＨｚ乃至約５０００ＭＨｚの周波数で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記１つ以上のＥＭ源に結合され、かつ、前記１つ以上のＥＭ源を制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記第１組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項１５】
前記１つ以上の共振器部分集合体に結合する第２組の制御集合体；及び、
前記第２ＥＭエネルギー調節空間内の前記第２組のＥＭ結合領域に隣接するように配置される前記第２組の制御集合体に結合する第２組のプラズマ調節スラブ、
をさらに有する請求項１３に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記第２組の制御集合体に結合され、かつ、前記第２ＥＭエネルギー調節空間内の前記第２組のプラズマ調節スラブと前記第２組のプラズマ調節ロッドの前記第２ＥＭ調節部との間に設定されるＥＭ調節距離を制御することで、前記第２ＥＭエネルギー調節空間内の前記第２組のＥＭ結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
【請求項１６】
前記プロセスチャンバが、円筒形の側部チャンバ壁を有する円筒形状で、かつ、
前記第２組のプラズマ調節ロッドが、前記第２隔離保護空間内の前記プロセス空間内へ入り込むように半径方向に延びる、
請求項１３に記載のマイクロ波処理システム。
【請求項１７】
前記プロセス空間内において表面上に１つ以上の基板を設置するための、底部チャンバ壁に隣接して、回転可能又は垂直方向に移動可能な基板ホルダをさらに有する請求項１６に記載のマイクロ波処理システム。
【請求項１８】
前記プロセス空間内において表面上に１つ以上の基板を設置するための、底部チャンバ壁に隣接して、回転可能又は垂直方向に移動可能な基板ホルダをさらに有する請求項８に記載のマイクロ波処理システム。
【請求項１９】
マイクロ波処理システムを用いることによって基板を処理する方法であって：
プロセスチャンバ内のプロセス空間内に前記基板を設ける工程；
インターフェース集合体を用いることによって前記プロセスチャンバに共振器集合体を結合する工程であって、前記共振器集合体は内部に電磁（ＥＭ）エネルギー調節空間を有し、前記インターフェース集合体は複数の隔離集合体からなる組を含み、ＥＭ結合領域は前記ＥＭエネルギー調節空間内に設定される、工程；
前記複数の隔離集合体からなる組に複数のプラズマ調節ロッドの組を結合する工程であって、前記複数のプラズマ調節ロッドの組は、前記プロセス空間内に配置されるプラズマ調節部、及び、前記ＥＭエネルギー調節空間内に配置されて複数のＥＭ結合領域からなる組のうちの少なくとも１つに結合するＥＭ調節部を有する、工程；
前記プロセスチャンバに結合する複数の供給素子を用いて前記プロセス空間へプロセスガスを供する工程であって、ガス供給システムが前記複数の供給素子に結合される、工程；
前記複数のプラズマ調節ロッドの組に調節可能なマイクロ波エネルギーを印加することで、前記プロセス空間内に均一なマイクロ波プラズマを生成する工程；及び、
前記基板を前記均一なマイクロ波プラズマに曝露することによって、前記基板を処理する工程、
を有する方法。
【請求項２０】
前記共振器集合体に複数の制御集合体を結合する工程；
前記ＥＭエネルギー調節空間内の少なくとも１つのＥＭ結合領域に隣接して配置される前記制御集合体に複数のプラズマ調節スラブを結合する工程；及び、
前記制御集合体に制御装置を結合する工程であって、
前記制御装置は、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記プラズマ調節スラブと前記複数のプラズマ調節ロッドからなる組の前記ＥＭ調節部との間に設定されるＥＭ調節距離を制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内の前記複数のＥＭ結合領域の組及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、工程、
をさらに有する請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板／ウエハ処理に関し、より詳細には、基板及び／又は半導体ウエハを処理するマイクロ波共振器システム並びに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、“PLASMA  TUNING  RODS  IN  MICROWAVE  RESONATOR  PLASMA  SOURCES”と題された２０１１年９月３０日に出願された米国特許出願第１３／２４９５６０号（代理人番号Ｎｏ．ＴＥＡ−０７４）の継続出願である。この出願の内容は本願に援用される。
【０００３】
一般的には、半導体処理中、（乾式）プラズマエッチングプロセスは、半導体基板上でパターニングされた微細線に沿って、又は、ビア若しくはコンタクト内部の材料を除去すなわちエッチングするのに利用される。プラズマエッチングプロセスは一般的に、上を覆うパターニングされた保護層−たとえばフォトレジスト層−を備える半導体基板をプロセスチャンバ内に設置する工程を有する。
【０００４】
一旦基板がチャンバ内部に設置されると、電離可能な解離気体混合物が、所定の流量でチャンバ内部に導入される一方で、真空ポンプは、周辺のプロセス圧力を実現するために絞られる。その後、高エネルギー電子との衝突後に存在する気体種の一部が電離するときに、プラズマが生成される。しかも加熱された電子は、混合気体種の一部の種を解離し、かつ、曝露された表面のエッチングに適した（複数の）反応種を生成するように機能する。一旦プラズマが生成されると、基板の任意の曝露された表面はプラズマによってエッチングされる。プロセスは、最適条件を実現するように調節される。最適条件には、基板の曝露された領域内の様々な特徴部位（たとえばトレンチ、ビア、コンタクト等）をエッチングするための所望の反応体の適切な濃度、及び、イオン分布が含まれる。係る基板材料は、エッチングが必要な場合には、たとえば二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、多結晶シリコン、及び、シリコン窒化物を含む。
【０００５】
従来、上述したように半導体デバイス製造中に基板を処理するために気体を励起してプラズマにする様々な方法が実施されてきた。特に、（「平行板））容量結合プラズマ（ＣＣＰ）処理システム又は誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）処理システムは、プラズマ励起のために広く用いられてきた。他の型のプラズマ源の中でもとりわけ、マイクロ波プラズマ源（電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用するものを含む）、表面波プラズマ（ＳＷＰ）源、及びヘリコンプラズマ源が存在する。
【０００６】
マイクロ波共振器システムは、ＣＣＰシステム、ＩＣＰシステム、及び共振加熱システムよりも改善されたプラズマ処理性能−特にエッチングプロセスについて−与えることが広く知られるようになってきている。マイクロ波共振器システムは、相対的に低いボルツマン電子温度（Ｔｅ）で大規模な電離を生じさせる。それに加えて、ＳＷＰ源は一般的に、分子の解離を少なくしながら電子的に励起された分子種中で豊富なプラズマを生成する。しかしマイクロ波共振器システムの実際の実装は、複数の欠陥−たとえばプラズマ安定性及び均一性を含む−に悩まされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、マイクロ波共振器システムに関し、より詳細には、マイクロ波共振器システム中の安定かつ／あるいは均一な共振器サブシステムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施例によると、基板を処理するマイクロ波処理システムは、内部で基板を処理するためのプロセス空間を備えるプロセスチャンバ、及び、インターフェース集合体を用いることによって前記プロセスチャンバと結合する共振器集合体を有する。前記共振器集合体は内部に電磁（ＥＭ）エネルギー調節空間を有し、かつ、前記インターフェース集合体は複数の隔離集合体からなる組を有し、複数のＥＭ結合領域からなる組が前記ＥＭエネルギー調節空間内に設定される。複数のプラズマ調節ロッドからなる組は前記複数の隔離集合体からなる組に結合され、前記複数のプラズマ調節ロッドからなる組は、前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成されるプラズマ調節部、及び、前記ＥＭエネルギー調節空間内で構成されて前記複数のＥＭ結合領域からなる組のうちの少なくとも一に結合されるＥＭ調節部を有する。共振器センサは、前記ＥＭエネルギー調節空間に結合され、かつ、共振器データを得るように構成される。制御装置は、複数の隔離集合体からなる第１組及び前記共振器センサに結合される。前記制御装置は、前記複数の隔離集合体からなる組及び前記共振器データを用いることによって前記複数のプラズマ調節ロッドからなる組を制御することで、前記ＥＭエネルギー調節空間内での前記複数のＥＭ結合領域からなる組、及び、前記プロセス空間内でのプラズマ均一性を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】１Ａ−１Ｃは、本発明の実施例による第１マイクロ波処理システムの様々な典型的な図を表している。
【図２】２Ａ−２Ｃは、本発明の実施例による第２マイクロ波処理システムの様々な典型的な図を表している。
【図３】３Ａ−３Ｃは、本発明の実施例による第３マイクロ波処理システムの様々な典型的な図を表している。
【図４】４Ａ−４Ｃは、本発明の実施例による第４マイクロ波処理システムの様々な典型的な図を表している。
【図５】５Ａ−５Ｄは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な典型的な図を表している。
【図６】６Ａ−６Ｄは、本発明の実施例による他の典型的なプラズマ調節ロッドの様々な典型的な図を表している。
【図７】７Ａ−７Ｄは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な典型的な図を表している。
【図８】本発明の実施例による典型的な動作手順のフロー図を表している。
【図９】本発明の実施例によるプラズマ処理システム９００を表している。
【図１０】１０Ａは、本発明のマイクロ波処理システムの実施例の概略的上面図を示し、１０Ｂは、本発明のマイクロ波処理システムの実施例の概略的斜視図を示している。
【図１１Ａ】１１Ａは、本発明のマイクロ波処理システムの他の実施例の部分的に切り取られた上面図を示している。
【図１１Ｂ】１１Ｂは、本発明のマイクロ波処理システムの実施例の部分的に切り取られた斜視図を示している。
【図１２】本発明のマイクロ波処理システムの代替実施例の上部概略図である。
【図１３】本発明のマイクロ波処理システムの代替実施例の上部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここで本発明の実施例について添付の概略図を参照しながら単なる例示によって説明する。図中、対応する参照番号は対応する部品を示す。
【００１１】
マイクロ波共振器源が様々な実施例において開示されている。しかし当業者は、様々な実施例が、１つ以上の具体的詳細が与えられなくても、あるいは、他の置換型及び／又はさらなる方法、材料、若しくは成分によって実施可能であることを理解する。他の場合では、本発明の様々な実施例の態様が曖昧になることを回避するため、周知の構造、材料、若しくは動作は詳細に図示又は記載されていない。
【００１２】
同様に、本発明の完全な理解を供するため、説明目的で具体的数値、材料、及び構成が与えられている。それでも本発明は具体的な詳細が与えられなくても実施可能である。さらに図中に示されている様々な実施例は、例示であり、必ずしも正しい縮尺で描かれていないことに留意して欲しい。
【００１３】
本願明細書において「一の実施例」若しくは「実施例」又はそれらの変化型とあるのは、実施例と関連して記載される特定の特徴部位、構造、材料、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味するのであって、それらがどの実施例にも存在することを意味しない。よって様々な場所において「一の実施例では」又は「実施例では」という語句が現れるが、これは必ずしも本発明の同一の実施例を指称しているわけではない。さらに特定の特徴部位、構造、材料、又は特性は１つ以上の実施例において適切な方法で結合されて良い。
【００１４】
それでも、一般的な概念としての本発明の性質が説明されているが、本発明の性質に属する特徴もまた、発明の詳細な説明に含まれていることに留意して欲しい。
【００１５】
ここで図面を参照すると、図１Ａは、本発明の実施例による第１マイクロ波共振器システム１００を表している。なおすべての図を通して、同様の参照番号は同一又は対応する部材を示す。第１マイクロ波共振器システム１００は、乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システム内において用いられて良い。第１マイクロ波共振器システム１００は、プロセスチャンバ１１０に結合可能な第１共振器システム１８０を有して良い。あるいはその代わりに第１マイクロ波共振器システム１００は異なる構成をとっても良い。
【００１６】
図１Ａは第１マイクロ波共振器システム１００の前面図を示している。前面図は、第１インターフェース集合体１６５ａ、第１インターフェース集合体１６５ａに結合された複数のチャンバ壁１１０を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ１１０のｘｙ平面図を示している。プロセス空間１１５はプロセスチャンバ１１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁１１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体１６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえばチャンバ壁及びインターフェース厚さは最大３０ｍｍ以上であって良い。
【００１７】
前面図は、内部に第１ＥＭエネルギー調節空間１８５を画定する複数の共振器壁（１８２ａ、１８２ｂ、１８３、及び１８４）を有する第１共振器集合体１８１を含み得る第１共振器サブシステム１８０のｘｙ平面図を示している。たとえば共振器壁（１８２ａ、１８２ｂ、１８３、及び１８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ１０６は、第１共振器データを得るように第１ＥＭエネルギー調節空間１８５に結合されて良い。
【００１８】
共振器壁１８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁１８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁１８２は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえばチャンバ壁及びインターフェース厚さは最大３０ｍｍ以上であって良い。
【００１９】
一部の例では、第１インターフェース集合体１６５ａは、第１共振器集合体１８１とプロセスチャンバ１１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第１インターフェース集合体１６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第１インターフェース集合体１６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第１インターフェース集合体１６５ａは１つ以上の隔離集合体（１６４ａ、１６４ｂ、及び１６４ｃ）を有して良い。隔離集合体（１６４ａ、１６４ｂ、及び１６４ｃ）の各々は、下部共振器壁１８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、１つ以上の第１インターフェース集合体１６５ａと取り外し可能なように結合して良い。
【００２０】
それに加えて、第２インターフェース集合体１６５ｂは、上部共振器壁１８４を用いることによって第１共振器集合体１８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体１６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体１６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体１６５ｂは１つ以上の制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）を有して良い。制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）の各々は、上部共振器壁１８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体１６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）は上部共振器壁１８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体は省略されて良い。
【００２１】
第１マイクロ波共振器システム１００は、基板ホルダ１２０と基板がプロセス空間１１５のいたるところを動くときに、プロセス空間１１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第１マイクロ波共振器システム１００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第１マイクロ波共振器システム１００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【００２２】
他の実施例では、第１共振器サブシステム１８０は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第１共振器サブシステム１８０は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第１共振器サブシステム１８０及び第１ＥＭエネルギー調節空間１８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【００２３】
一部の実施例では、マイクロ波源１５０は第１共振器集合体１８１に結合されて良い。それに加えて、１つ以上のＲＦ源（図示されていない）は第１共振器サブシステム１８０に結合されて良い。マイクロ波源１５０は整合ネットワーク１５２に結合されて良い。整合ネットワーク１５２は結合ネットワーク１５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第１共振器サブシステム１８０に結合されて良い。結合ネットワーク１５４は、第１共振器集合体１８１の上部共振器壁１８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【００２４】
第１プラズマ調節ロッド（１７０ａ、１７５ａ）は、第１位置（ｘ２ａ）でプロセス空間１１５内へ入り込むように延び得る第１プラズマ調節部１７０ａ、及び、第１位置（ｘ１ａ）で第１ＥＭエネルギー調節空間１８５へ入り込むように延び得る第１ＥＭエネルギー調節部１７５ａを有して良い。第１隔離集合体１６４ａは、プロセス空間１１５内の（ｘ２ａ）を用いて定義された第１位置で、第１プラズマ調節距離１７１ａに第１プラズマ調節部１７０ａを位置設定して（第１プラズマ調節距離１７１ａまで第１プラズマ調節部１７０ａを延ばして）良い。たとえば、第１プラズマ調節距離１７１ａは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第１プラズマ調節距離１７１ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば距離は１ｍ以上であって良く、かつ、プロセス空間の反対側までの全長までであって良い。
【００２５】
第１ＥＭ結合領域１６２ａは、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内の上部共振器壁１８４から第１ＥＭ結合距離１７６ａで設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節部１７５ａは第１ＥＭ結合領域１６２ａへ入り込むように延び得る。第１ＥＭ調節部１７５ａは、第１ＥＭ結合領域１６２ａから第１調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第１マイクロ波エネルギーは、第１プラズマ調節部１７０ａを用いることによって第１位置（ｘ２ａ）にて第１プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間１１５へ移送されて良い。第１ＥＭ結合領域１６２ａは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１ＥＭ結合距離１７６ａは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１ＥＭ結合距離１７６ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば距離は最大２０ｍｍ以上であって良い。
【００２６】
第１プラズマ調節スラブ１６１ａは、第１制御集合体１６０ａに結合されて良く、かつ、第１制御集合体１６０ａは、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内で第１プラズマ調節ロッド（１７０ａ、１７５ａ）の第１ＥＭ調節部１７５ａに対して第１ＥＭ調節距離１７７ａだけ第１プラズマ調節スラブ１６１ａを動かすのに用いられて良い。第１制御集合体１６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ１６１ａは、第１ＥＭ結合領域１６２ａから第１プラズマ調節ロッド（１７０ａ、１７５ａ）の第１ＥＭ調節部１７５ａへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１ＥＭ調節距離１７７ａは第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内において第１ＥＭ調節部１７５ａと第１プラズマ調節スラブ１６１ａとの間に設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節距離１７７ａは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば距離は最大２０ｍｍ以上であって良い。
【００２７】
第１プラズマ調節ロッド（１７０ａ、１７５ａ）は第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約４０ｍｍまで変化して良い。第１隔離集合体１６４ａは第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、プラズマ調節ロッドは最大８０ｍｍ以上の直径を有して良く、かつ、隔離集合体は最大数百ｍｍの直径を有して良い。
【００２８】
ロッドに沿ってＥＭ波を結合及び分配する調節ロッドは、最も起こりえるＥＭモード−たとえばＨＥ１１モード−への直径の制限を有しない。調節ロッドの直径は１種類のモード（たとえばＨＥ１１）のみを有する程度に小さな直径−たとえば４０ｍｍ未満−であって良いし、あるいは、調節ロッドによって支持される複数の種類のＥＭ波モードを有する程度に非常に大きくても良い。
【００２９】
第１ＥＭ調節部１７５ａ、第１ＥＭ結合領域１６２ａ、第１制御集合体１６０ａ、及び第１プラズマ調節スラブ１６１ａは、第１ｘｙ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。たとえば第１ｘｙ平面オフセット（ｘ１ａ）は、共振器壁１８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１制御集合体１６０ａは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１プラズマ調節スラブ１６１ａは直径（Ｄ２ａ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、制御集合体の直径は１０ｍｍ以上であって良く、かつ、スラブの直径は最大８０ｍｍ以上であって良い。
【００３０】
第２プラズマ調節ロッド（１７０ｂ、１７５ｂ）は、第２位置（ｘ２ｂ）でプロセス空間１１５内へ入り込むように延び得る第２プラズマ調節部１７０ｂ、及び、第２位置（ｘ１ｂ）で第１ＥＭエネルギー調節空間１８５へ入り込むように延び得る第２ＥＭエネルギー調節部１７５ｂを有して良い。第２隔離集合体１６４ｂは、プロセス空間１１５内の（ｘ２ｂ）を用いて定義された第２位置で、第２プラズマ調節距離１７１ｂに第２プラズマ調節部１７０ｂを位置設定して（第２プラズマ調節距離１７１ｂまで第１プラズマ調節部１７０ｂを延ばして）良い。たとえば、第２プラズマ調節距離１７１ｂは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第２プラズマ調節距離１７１ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００３１】
第２ＥＭ結合領域１６２ｂは、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内の下部共振器壁１８３から第２ＥＭ結合距離１７６ｂで設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節部１７５ｂは第２ＥＭ結合領域１６２ｂへ入り込むように延び得る。第２ＥＭ調節部１７５ｂは、第２ＥＭ結合領域１６２ｂから第２調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第２マイクロ波エネルギーは、第２プラズマ調節部１７０ｂを用いることによって第２位置（ｘ２ｂ）にて第２プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間１１５へ移送されて良い。第２ＥＭ結合領域１６２ｂは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第２ＥＭ結合距離１７６ｂは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２ＥＭ結合距離１７６ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００３２】
第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは、第２制御集合体１６０ｂに結合されて良く、かつ、第２制御集合体１６０ｂは、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内で第２プラズマ調節ロッド（１７０ｂ、１７５ｂ）に対して第２ＥＭ調節距離１７７ｂだけ第２プラズマ調節スラブ１６１ｂを１６３ｂと動かすのに用いられて良い。第２制御集合体１６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは、第２ＥＭ結合領域１６２ｂから第２プラズマ調節ロッド（１７０ｂ、１７５ｂ）の第２ＥＭ調節部１７５ｂへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第２ＥＭ調節距離１７７ｂは第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内において第２ＥＭ調節部１７５ｂと第２プラズマ調節スラブ１６１ｂとの間に設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節距離１７７ｂは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【００３３】
第２プラズマ調節ロッド（１７０ｂ、１７５ｂ）は第２直径（ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（ｄ１ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２隔離集合体１６４ｂは第２直径（Ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００３４】
第２ＥＭ調節部１７５ｂ、第２ＥＭ結合領域１６２ｂ、第２制御集合体１６０ｂ、及び第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは、第２ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。たとえば第１ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｂ）は、共振器壁１８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第２制御集合体１６０ｂは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００３５】
第３プラズマ調節ロッド（１７０ｃ、１７５ｃ）は、第３位置（ｘ２ｃ）でプロセス空間１１５内へ入り込むように延び得る第３プラズマ調節部１７０ｃ、及び、第３位置（ｘ１ｃ）で第１ＥＭエネルギー調節空間１８５へ入り込むように延び得る第３ＥＭエネルギー調節部１７５ｃを有して良い。第３隔離集合体１６４ｃは、プロセス空間１１５内の（ｘ２ｃ）を用いて定義された第３位置で、第３プラズマ調節距離１７１ｃに第３プラズマ調節部１７０ｃを位置設定して（第３プラズマ調節距離１７１ｃまで第３プラズマ調節部１７０ｃを延ばして）良い。たとえば、第３プラズマ調節距離１７１ｃは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第３プラズマ調節距離１７１ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００３６】
第３ＥＭ結合領域１６２ｃは、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５を画定する下部共振器壁１８３から第３ＥＭ結合距離１７６ｃで設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節部１７５ｃは第３ＥＭ結合領域１６２ｃへ入り込むように延び得る。第３ＥＭ調節部１７５ｃは、第３ＥＭ結合領域１６２ｃから第３調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第３マイクロ波エネルギーは、第３プラズマ調節部１７０ｃを用いることによって第３位置（ｘ２ｃ）にて第３プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間１１５へ移送されて良い。第３ＥＭ結合領域１６２ｃは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第３ＥＭ結合距離１７６ｃは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第３ＥＭ結合距離１７６ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００３７】
第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは、第３制御集合体１６０ｃに結合されて良く、かつ、第３制御集合体１６０ｃは、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内で第３プラズマ調節ロッド（１７０ｃ、１７５ｃ）の第３ＥＭ調節部１７５ｃに対して第３ＥＭ調節距離１７７ｃだけ第３プラズマ調節スラブ１６１ｃを動かすのに用いられて良い。第３制御集合体１６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは、第３ＥＭ結合領域１６２ａから第３プラズマ調節ロッド（１７０ｃ、１７５ｃ）へ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第３ＥＭ調節距離１７７ｃは第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内において第３ＥＭ調節部１７５ｃと第３プラズマ調節スラブ１６１ｃとの間に設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節距離１７７ｃは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【００３８】
第３プラズマ調節ロッド（１７０ｃ、１７５ｃ）は第３直径（ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（ｄ１ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３隔離集合体１６４ｃは第１直径（Ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（Ｄ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００３９】
第３ＥＭ調節部１７５ｃ、第２ＥＭ結合領域１６２ｃ、第３制御集合体１６０ｃ、及び第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは、第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。たとえば第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）は、共振器壁１８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第３制御集合体１６０ｃは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。直径（Ｄ２ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００４０】
制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）は１９６で制御装置１９５へ結合されて良い。制御装置１９５は、ＥＭ調節距離（１７７ａ、１７７ｂ、及び１７７ｃ）を設定、制御、及び最適化することで、プロセス空間１１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置１９５は、１９６で、マイクロ波源１５０、整合ネットワーク１５２、及び結合ネットワーク１５４に結合されて良い。制御装置１９５は、マイクロ波源１５０、整合ネットワーク１５２、及び結合ネットワーク１５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）及びプロセス空間１１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源１５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置１９５は１９６で共振器センサ１０６及びプロセスセンサ１０７に結合されて良く、かつ、制御装置１９５は、共振器センサ１０６及びプロセスセンサ１０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）及びプロセス空間１１５内のプラズマの均一性を制御して良い。
【００４１】
第１マイクロ波共振器システム１００の前面は、空洞調節スラブ１５６の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体１５５のｘｙ平面図を含む。空洞制御集合体１５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ１５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体１５５及び空洞調節スラブ１５６は第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００４２】
空洞制御集合体１５５は、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内で空洞調節距離１５８だけ空洞調節スラブ１５６を動かすのに用いられて良い。制御装置１９５は、１９６で空洞制御集合体１５５に結合されて良い。制御装置１９５は、空洞調節距離１５８を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間１１５内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、空洞調節距離１５８は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、空洞調節距離１５８は波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、空洞制御集合体及び空洞調節スラブの直径は１０ｍｍ以上であって良く、かつ、スラブの直径は最大８０ｍｍ以上であって良い。
【００４３】
さらに図１Ａを参照すると、基板ホルダ１２０及び下部電極１２１が示されている。存在する場合、下部電極１２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間１１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極１２１は、ＲＦ発生装置１３０からインピーダンス整合ネットワーク１３１及びＲＦセンサ１３５を介して下部電極１２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１３．５６ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極１２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク１３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ１１０内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ１３５は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置１９５は１９６でＲＦ発生装置１３０、インピーダンス整合ネットワーク１３１、及びＲＦセンサ１３５に結合され、かつ、制御装置１９５は、ＲＦ発生装置１３０、インピーダンス整合ネットワーク１３１、及びＲＦセンサ１３５との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内でのＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ）及びプロセス空間１１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【００４４】
第１マイクロ波共振器システム１００の中には、プロセスチャンバ１１０に結合され、かつ、プロセスチャンバ１１０内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ１１０を排気するように構成される圧力制御システム１９０及び排出ポート１９１を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム１９０及び／又は排出ポート１９１は必要とされなくても良い。
【００４５】
図１Ａに図示されているように、第１マイクロ波共振器システム１００は第１供給素子１４１に結合される第１気体供給システム１４０を有して良く、かつ、第１供給素子１４１は、プロセスチャンバ１１０に結合可能な１つ以上の第１フロー素子１４２に結合されて良い。第１フロー素子１４２は、第１プロセスガスをプロセス空間１１５へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び／又はフロー測定デバイスを含んで良い。それに加えて、第１マイクロ波共振器システム１００は第２供給素子１４６に結合される第２気体供給システム１４５を有して良く、かつ、第２供給素子１４６は、プロセスチャンバ１１０に結合可能な１つ以上の第２フロー素子１４７に結合されて良い。第２フロー素子１４７は、第２プロセスガスをプロセス空間１１５へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び／又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第２気体供給システム１４５、第２気体供給素子１４６、及び／又は第２フロー素子１４７は必要とされなくても良い。
【００４６】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【００４７】
図１Ｂは、本発明の実施例による第１共振器集合体の上面を表している。第１共振器サブシステム１８０は、ｘｚ平面内において合計長さ（ｘＴ１）及び合計高さ（ｚＴ１）を有して良い。たとえば、合計長さ（ｘＴ１）は約１０ｍｍ〜約５００ｍｍまで変化して良く、かつ、合計高さ（ｚＴ１）は約１０ｍｍ〜約１０００ｍｍまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、共振器サブシステムは、最大数ｍの長さすなわち半径及び高さを有して良い。
【００４８】
第１共振器サブシステム１８０の上面は、第１プラズマ調節スラブ１６１ａの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第１制御集合体１６０ａのｘｚ平面を含む。第１制御集合体１６０ａは第１直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１直径（ｄ２ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節スラブ１６１ａは第２直径（Ｄ２ａ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１制御集合体１６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ１６１ａは第１ｘｚ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１ｘｚ平面オフセット（ｘ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体１６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ１６１ａは異なる第１ｘｚ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１制御集合体１６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ１６１ａは第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体１６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ１６１ａは異なる第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。
【００４９】
それに加えて、第１共振器サブシステム１８０の上面は、第２プラズマ調節スラブ１６１ｂの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第２制御集合体１６０ｂのｘｚ平面を含む。第２制御集合体１６０ｂは第１直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第１直径（ｄ２ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは第２直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２制御集合体１６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第２制御集合体１６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは異なる第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２制御集合体１６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ１６１ｂは第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）を有して良い。第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第２制御集合体１６０ｂ及び第１プラズマ調節スラブ１６１ｂは異なる第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。
【００５０】
さらに第１共振器サブシステム１８０の上面は、第３プラズマ調節スラブ１６１ｃの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第３制御集合体１６０ｃのｘｚ平面を含む。第３制御集合体１６０ｃは第１直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第１直径（ｄ２ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは第２直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３制御集合体１６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは第３ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第３制御集合体１６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは異なる第３ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３制御集合体１６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは第３ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）を有して良い。第３ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第３制御集合体１６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ１６１ｃは異なる第３ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）を有して良い。
【００５１】
図１Ｂは共振器壁（１８２ａ、１８２ｂ、１８３、及び１８４）の上面を示している。共振器壁１８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁１８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁（１８２ａ、１８２ｂ）は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【００５２】
第１マイクロ波共振器システム１００の上面は、空洞調節スラブ１５６の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体１５５のｘｚ平面図を含む。空洞制御集合体１５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ１５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体１５５及び空洞調節スラブ１５６は第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａａ）を有して良い。第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００５３】
図１Ｃは第１マイクロ波共振器システム１００の側面図を示している。側面図は、第１インターフェース集合体１６５ａ、第１インターフェース集合体１６５ａに結合された複数のチャンバ壁１１２を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ１１０のｙｚ平面図を示している。プロセス空間１１５はプロセスチャンバ１１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁１１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体１６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００５４】
側面図は、複数の共振器壁（１８２ａ、１８２ｂ、１８３、及び１８４）を用いて構成され得る第１共振器集合体１８１を含み得る第１共振器サブシステム１８０のｙｚ平面図を示している。たとえば共振器壁（１８２ａ、１８２ｂ、１８３、及び１８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第１ＥＭエネルギー調節空間を画定して良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ１０６は、第１共振器データを得るように第１ＥＭエネルギー調節空間１８５に結合されて良い。
【００５５】
共振器壁１８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁１８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁１８２は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【００５６】
一部の例では、第１インターフェース集合体１６５ａは、第１共振器集合体１８１とプロセスチャンバ１１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第１インターフェース集合体１６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第１インターフェース集合体１６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第１インターフェース集合体１６５ａは１つ以上の隔離集合体（１６４ａ、１６４ｂ、及び１６４ｃ）を有して良い。隔離集合体（１６４ａ、１６４ｂ、及び１６４ｃ）の各々は、下部共振器壁１８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、１つ以上の第１インターフェース集合体１６５ａと取り外し可能なように結合して良い。
【００５７】
それに加えて、第２インターフェース集合体１６５ｂは、上部共振器壁１８４を用いることによって第１共振器集合体１８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体１６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体１６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体１６５ｂは１つ以上の制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）を有して良い。制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）の各々は、上部共振器壁１８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体１６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）は上部共振器壁１８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体は省略されて良い。
【００５８】
第１マイクロ波共振器システム１００は、基板ホルダ１２０と基板がプロセス空間１１５内の至るところを動くときに、プロセス空間１１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第１マイクロ波共振器システム１００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第１マイクロ波共振器システム１００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【００５９】
他の実施例では、第１共振器サブシステム１８０は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第１共振器サブシステム１８０は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第１共振器集合体１８１及び第１ＥＭエネルギー調節空間１８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【００６０】
図１Ｃでは、マイクロ波源１５０は第１共振器集合体１８１に結合された状態で示されている。マイクロ波源１５０は整合ネットワーク１５２に結合されて良い。整合ネットワーク１５２は結合ネットワーク１５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第１共振器サブシステム１８０に結合されて良い。結合ネットワーク１５４は、第１共振器集合体１８１の上部共振器壁１８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【００６１】
側面図は、第１のｙｚ平面位置（ｚ２ａ-c）でプロセス空間１１５内へ入り込むように延び得る第１組の第１プラズマ調節部（１７０ａ、１７０ｂ、及び１７０ｃ）、並びに、第２のｚ平面位置（ｚ１ａ-c）で第１ＥＭエネルギー調節空間１８５へ入り込むように延び得る第１組のＥＭエネルギー調節部（１７５ａ、１７５ｂ、及び１７５ｃ）を有し得る第１組のプラズマ調節ロッド（（１７０ａ、１７５ａ）、（１７０ｂ、１７５ｂ）、及び（１７０ｃ、１７５ｃ））のｙｚ平面図を含む。第１組の隔離集合体（１６４ａ、１６４ｂ、及び１６４ｃ）は、プロセス空間１１５内の（ｚ２ａ−ｃ）を用いて定義された第１位置で、プラズマ調節距離（１７１ａ、１７１ｂ、及び１７１ｃ）に第１組のプラズマ調節部（１７０ａ、１７０ｂ、及び１７０ｃ）を位置設定して（プラズマ調節距離（１７１ａ、１７１ｂ、及び１７１ｃ）まで第１組のプラズマ調節部（１７０ａ、１７０ｂ、及び１７０ｃ）を延ばして）良い。たとえば、プラズマ調節距離（１７１ａ、１７１ｂ、及び１７１ｃ）は約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００６２】
第１組のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）は、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内の下部共振器壁１８３から第１組のＥＭ結合距離（１７６ａ、１７６ｂ、及び１７６ｃ）で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節部（１７５ａ、１７５ｂ、及び１７５ｃ）は第１組のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）へ入り込むように延び得る。第１組のＥＭ調節部（１７５ａ、１７５ｂ、及び１７５ｃ）は、第１組のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第１組のプラズマ調節部（１７０ａ、１７０ｂ、及び１７０ｃ）を用いることによって第１ｚ平面位置（ｘ２ａ−ｃ）にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間１１５へ移送されて良い。第１組のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１組のＥＭ結合距離（１７６ａ、１７６ｂ、及び１７６ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１組のＥＭ結合距離（１７６ａ、１７６ｂ、及び１７６ｃ）は波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００６３】
第１組のプラズマ調節スラブ（１６１ａ、１６１ｂ、及び１６１ｃ）は、第１組の制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）に結合され、かつ、第１組の制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）は、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内で第１組のプラズマ調節スラブ（１６１ａ、１６１ｂ、及び１６１ｃ）を第１組のＥＭ調節部（１７５ａ、１７５ｂ、及び１７５ｃ）に対して第１組のＥＭ調節距離（１７７ａ、１７７ｂ、及び１７７ｃ）だけ動かすのに用いられて良い。第１組の制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）及び第１組のプラズマ調節スラブ（１６１ａ、１６１ｂ、及び１６１ｃ）は、第１組のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）から第１組のプラズマ調節ロッド（（１７０ａ、１７５ａ）、（１７０ｂ、１７５ｂ）、及び（１７０ｃ、１７５ｃ））の第１組のＥＭ調節部（１７５ａ、１７５ｂ、及び１７５ｃ）へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１組のＥＭ調節距離（１７７ａ、１７７ｂ、及び１７７ｃ）は、第１ＥＭエネルギー調節空間１８５内の第１組のＥＭ調節部（１７５ａ、１７５ｂ、及び１７５ｃ）と第１組のプラズマ調節スラブ（１６１ａ、１６１ｂ、及び１６１ｃ）との間で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節距離（１７７ａ、１７７ｂ、及び１７７ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。
【００６４】
第１組のプラズマ調節ロッド（（１７０ａ、１７５ａ）、（１７０ｂ、１７５ｂ）、及び（１７０ｃ、１７５ｃ））は、誘電材料を含んで良く、かつ、第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１組の隔離集合体（１６４ａ、１６４ｂ、及び１６４ｃ）は第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００６５】
第１組のＥＭ調節部（１７５ａ、１７５ｂ、及び１７５ｃ）、第１組のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）、第１組の制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）、及び第１組のプラズマ調節スラブ（１６１ａ、１６１ｂ、及び１６１ｃ）はｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）を有して良い。たとえばｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）は、下部共振器壁１８３に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１組の制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化し得る直径（ｄ２ａ−ｃ）を有して良い。第１組のプラズマ調節スラブ（１６１ａ、１６１ｂ、及び１６１ｃ）は、誘電材料を含んで良く、かつ、直径（Ｄ２ａ−ｃ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ−ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００６６】
図１Ｃに図示されているように、制御集合体（１６０ａ、１６０ｂ、及び１６０ｃ）は１９６で制御装置１９５へ結合されて良い。制御装置１９５は、ＥＭ調節距離（１７７ａ、１７７ｂ、及び１７７ｃ）を設定、制御、及び最適化することで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）及びプロセス空間１１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置１９５は、１９６で、マイクロ波源１５０、整合ネットワーク１５２、及び結合ネットワーク１５４に結合されて良い。制御装置１９５は、マイクロ波源１５０、整合ネットワーク１５２、及び結合ネットワーク１５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）及びプロセス空間１１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源１５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置１９５は１９６で共振器センサ１０６及びプロセスセンサ１０７に結合されて良く、かつ、制御装置１９５は、共振器センサ１０６及びプロセスセンサ１０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内のＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、及び１６２ｃ）及びプロセス空間１１５内のプラズマの均一性を制御して良い。
【００６７】
第１マイクロ波共振器システム１００の側面は、空洞制御集合体１５５のｙｚ平面図及び空洞調節スラブ１５６のｙｚ平面図を含む。空洞制御集合体１５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ１５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体１５５及び空洞調節スラブ１５６は第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００６８】
さらに図１Ｃを参照すると、基板ホルダ１２０及び下部電極１２１の側面が示されている。存在する場合、下部電極１２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間１１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極１２１は、ＲＦ発生装置１３０からインピーダンス整合ネットワーク１３１及びＲＦセンサ１３５を介して下部電極１２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１３．５６ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極１２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク１３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ１１０内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ１３５は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置１９５は１９６でＲＦ発生装置１３０、インピーダンス整合ネットワーク１３１、及びＲＦセンサ１３５に結合され、かつ、制御装置１９５は、ＲＦ発生装置１３０、インピーダンス整合ネットワーク１３１、及びＲＦセンサ１３５との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内でのＥＭ結合領域（１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ）及びプロセス空間１１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【００６９】
第１マイクロ波共振器システム１００の側面は、プロセスチャンバ１１０に結合され、かつ、プロセスチャンバ１１０内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ１１０を排気するように構成される圧力制御システム１９０及び排出ポート１９１のｙｚ平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム１９０及び／又は排出ポート１９１は必要とされなくても良い。
【００７０】
図１Ｃに図示されているように、側面は、第１気体供給システム１４０、第１供給素子１４１、第１フロー素子１４２、及びプロセスチャンバ１１０のｙｚ平面を有して良い。第１フロー素子１４２は、プロセス空間１１５の周辺で第１プロセスガスをプロセス空間１１５へ導入するように構成されて良い。それに加えて側面は、第２気体供給システム１４５、第２供給素子１４６、及び第２フロー素子１４７のｙｚ平面を有して良い。第２フロー素子１４７は、プロセス空間１１５の周辺で第２プロセスガスをプロセス空間１１５へ導入するように構成されて良い。
【００７１】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【００７２】
図２Ａは、本発明の実施例による第２マイクロ波共振器システム２００を表している。第２マイクロ波共振器システム２００は、乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システム内において用いられて良い。第２マイクロ波共振器システム２００は、１つ以上のバフル部材２６２を用いて「可変」プロセス空間２１５に結合される「可動式」共振器サブシステム２８０を有して良い。「可動式」共振器サブシステム２８０は、プロセス空間２１５の上部に対して移動可能な第２共振器集合体２８１を内部に有して良い。１つ以上の変位システム２８６は、１つ以上のバフル集合体２８７を用いて「可動式」共振器サブシステム２８０に結合されて良い。変位システム２８６は、プロセス空間２１５の上部に対して変位距離２８９だけ「可動式」共振器サブシステム２８０を垂直に移動させるのに用いられて良い。たとえば変位距離２８９は約１ｍｍ（ミリメートル）〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２マイクロ波共振器システム２００は異なる構成をとっても良い。
【００７３】
図２Ａは第２マイクロ波共振器システム２００の前面図を示している。前面図は、第１インターフェース集合体２６５ａ、第１インターフェース集合体２６５ａに結合された複数のチャンバ壁２１０を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ２１０のｘｙ平面図を示している。プロセス空間２１５はプロセスチャンバ２１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁２１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体２６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００７４】
前面図は、内部に第２ＥＭエネルギー調節空間２８５を画定する複数の共振器壁（２８２ａ、２８２ｂ、２８３、及び２８４）を有する第２共振器集合体２８１を含み得る第２共振器サブシステム２８０のｘｙ平面図を示している。たとえば共振器壁（２８２ａ、２８２ｂ、２８３、及び２８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ２０６は、第２共振器データを得るように第２ＥＭエネルギー調節空間２８５に結合されて良い。
【００７５】
共振器壁２８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁２８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁２８３は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【００７６】
一部の例では、第２インターフェース集合体２６５ａは、第２共振器集合体２８１とプロセスチャンバ２１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第２インターフェース集合体２６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体２６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体２６５ａは１つ以上の隔離集合体（２６４ａ、２６４ｂ、及び２６４ｃ）を有して良い。隔離集合体（２６４ａ、２６４ｂ、及び２６４ｃ）の各々は、下部共振器壁２８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、１つ以上の第１インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
【００７７】
それに加えて、第２インターフェース集合体２６５ｂは、上部共振器壁２８４を用いることによって第２共振器集合体２８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体２６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体２６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体２６５ｂは１つ以上の制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）を有して良い。制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）の各々は、上部共振器壁２８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体２６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）は上部共振器壁２８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体は省略されて良い。
【００７８】
第２マイクロ波共振器システム２００は、基板ホルダ２２０と基板がプロセス空間２１５内の至るところを動くときに、プロセス空間２１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第２マイクロ波共振器システム２００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第２マイクロ波共振器システム２００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【００７９】
他の実施例では、第２共振器サブシステム２８０は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第２共振器サブシステム２８０は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第２共振器集合体２８１及び第２ＥＭエネルギー調節空間２８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【００８０】
一部の実施例では、マイクロ波源２５０は第２共振器集合体２８１に結合されて良い。それに加えて、１つ以上のＲＦ源（図示されていない）は第２共振器サブシステム２８０に結合されて良い。マイクロ波源２５０は整合ネットワーク２５２に結合されて良い。整合ネットワーク２５２は結合ネットワーク２５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第２共振器サブシステム２８０に結合されて良い。結合ネットワーク２５４は、第２共振器集合体２８１の上部共振器壁２８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【００８１】
第１プラズマ調節ロッド（２７０ａ、２７５ａ）は、第１位置（ｘ２ａ）でプロセス空間２１５内へ入り込むように延び得る第１プラズマ調節部２７０ａ、及び、第１位置（ｘ１ａ）で第２ＥＭエネルギー調節空間２８５へ入り込むように延び得る第１ＥＭエネルギー調節部２７５ａを有して良い。第１隔離集合体２６４ａは、プロセス空間２１５内の（ｘ２ａ）を用いて定義された第１位置で、第１プラズマ調節距離２７１ａに第１プラズマ調節部２７０ａを位置設定して（第１プラズマ調節距離２７１ａまで第１プラズマ調節部２７０ａを延ばして）良い。たとえば、第１プラズマ調節距離２７１ａは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第１プラズマ調節距離２７１ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００８２】
第１ＥＭ結合領域２６２ａは、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内の下部共振器壁２８３から第１ＥＭ結合距離２７６ａで設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節部２７５ａは第１ＥＭ結合領域２６２ａへ入り込むように延び得る。第１ＥＭ調節部２７５ａは、第１ＥＭ結合領域２６２ａから第１調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第１マイクロ波エネルギーは、第１プラズマ調節部２７０ａを用いることによって第１位置（ｘ２ａ）にて第１プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間２１５へ移送されて良い。第１ＥＭ結合領域２６２ａは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１ＥＭ結合距離２７６ａは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１ＥＭ結合距離２７６ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００８３】
第１プラズマ調節スラブ２６１ａは、第１制御集合体２６０ａに結合されて良く、かつ、第１制御集合体２６０ａは、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内で第１プラズマ調節ロッド（２７０ａ、２７５ａ）の第１ＥＭ調節部２７５ａに対して第１ＥＭ調節距離２７７ａだけ第１プラズマ調節スラブ２６１ａを動かすのに用いられて良い。第１制御集合体２６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ２６１ａは、第１ＥＭ結合領域２６２ａから第１プラズマ調節ロッド（２７０ａ、２７５ａ）の第１ＥＭ調節部２７５ａへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１ＥＭ調節距離２７７ａは第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内において第１ＥＭ調節部２７５ａと第１プラズマ調節スラブ２６１ａとの間に設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節距離２７７ａは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【００８４】
第１プラズマ調節ロッド（２７０ａ、２７５ａ）は第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１隔離集合体２６４ａは第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００８５】
第１ＥＭ調節部２７５ａ、第１ＥＭ結合領域２６２ａ、第１制御集合体２６０ａ、及び第１プラズマ調節スラブ２６１ａは、第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。たとえば第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）は、共振器壁２８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１制御集合体２６０ａは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１プラズマ調節スラブ２６１ａは直径（Ｄ２ａ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００８６】
第２プラズマ調節ロッド（２７０ｂ、２７５ｂ）は、第２位置（ｘ２ｂ）でプロセス空間２１５内へ入り込むように延び得る第２プラズマ調節部２７０ｂ、及び、第２位置（ｘ１ｂ）で第２ＥＭエネルギー調節空間２８５へ入り込むように延び得る第２ＥＭエネルギー調節部２７５ｂを有して良い。第２隔離集合体２６４ｂは、プロセス空間２１５内の（ｘ２ｂ）を用いて定義された第２位置で、第２プラズマ調節距離２７１ｂに第２プラズマ調節部２７０ｂを位置設定して（第２プラズマ調節距離２７１ｂまで第２プラズマ調節部２７０ｂを延ばして）良い。たとえば、第２プラズマ調節距離２７１ｂは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第２プラズマ調節距離２７１ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００８７】
第２ＥＭ結合領域２６２ｂは、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内の下部共振器壁２８３から第２ＥＭ結合距離２７６ｂで設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節部２７５ｂは第２ＥＭ結合領域２６２ｂへ入り込むように延び得る。第２ＥＭ調節部２７５ｂは、第２ＥＭ結合領域２６２ｂから第２調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第２マイクロ波エネルギーは、第２プラズマ調節部２７０ｂを用いることによって第２位置（ｘ２ｂ）にて第２プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間２１５へ移送されて良い。第２ＥＭ結合領域２６２ｂは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第２ＥＭ結合距離２７６ｂは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２ＥＭ結合距離２７６ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００８８】
第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは、第２制御集合体２６０ｂに結合されて良く、かつ、第２制御集合体２６０ｂは、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内で第２プラズマ調節ロッド（２７０ｂ、２７５ｂ）に対して第２ＥＭ調節距離２７７ｂだけ第２プラズマ調節スラブ２６１ｂを２６３ｂと動かすのに用いられて良い。第２制御集合体２６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは、第２ＥＭ結合領域２６２ｂから第２プラズマ調節ロッド（２７０ｂ、２７５ｂ）の第２ＥＭ調節部２７５ｂへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第２ＥＭ調節距離２７７ｂは第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内において第２ＥＭ調節部２７５ｂと第２プラズマ調節スラブ２６１ｂとの間に設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節距離２７７ｂは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【００８９】
第２プラズマ調節ロッド（２７０ｂ、２７５ｂ）は第２直径（ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（ｄ１ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２隔離集合体２６４ｂは第２直径（Ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００９０】
第２ＥＭ調節部２７５ｂ、第２ＥＭ結合領域２６２ｂ、第２制御集合体２６０ｂ、及び第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは、第２ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。たとえば第１ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）は、共振器壁２８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第２制御集合体２６０ｂは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００９１】
第３プラズマ調節ロッド（２７０ｃ、２７５ｃ）は、第３位置（ｘ２ｃ）でプロセス空間２１５内へ入り込むように延び得る第３プラズマ調節部１７０ｃ、及び、第３位置（ｘ１ｃ）で第２ＥＭエネルギー調節空間２８５へ入り込むように延び得る第３ＥＭエネルギー調節部２７５ｃを有して良い。第３隔離集合体２６４ｃは、プロセス空間２１５内の（ｘ２ｃ）を用いて定義された第３位置で、第３プラズマ調節距離２７１ｃに第３プラズマ調節部２７０ｃを位置設定して（第３プラズマ調節距離２７１ｃまで第３プラズマ調節部２７０ｃを延ばして）良い。たとえば、第３プラズマ調節距離２７１ｃは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第３プラズマ調節距離２７１ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００９２】
第３ＥＭ結合領域２６２ｃは、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５を画定する下部共振器壁２８３から第３ＥＭ結合距離２７６ｃで設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節部２７５ｃは第３ＥＭ結合領域２６２ｃへ入り込むように延び得る。第３ＥＭ調節部２７５ｃは、第３ＥＭ結合領域２６２ｃから第３調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第３マイクロ波エネルギーは、第３プラズマ調節部２７０ｃを用いることによって第３位置（ｘ２ｃ）にて第３プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間２１５へ移送されて良い。第３ＥＭ結合領域２６２ｃは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第３ＥＭ結合距離２７６ｃは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第３ＥＭ結合距離２７６ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００９３】
第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは、第３制御集合体２６０ｃに結合されて良く、かつ、第３制御集合体２６０ｃは、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内で第３プラズマ調節ロッド（２７０ｃ、２７５ｃ）に対して第３ＥＭ調節距離２７７ｃだけ第３プラズマ調節スラブ２６１ｃを動かすのに用いられて良い。第３制御集合体２６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは、第３ＥＭ結合領域２６２ａから第３プラズマ調節ロッド（２７０ｃ、２７５ｃ）の第３ＥＭ調節部２７５ｃへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第３ＥＭ調節距離２７７ｃは第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内において第３ＥＭ調節部２７５ｃと第３プラズマ調節スラブ２６１ｃとの間に設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節距離２７７ｃは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【００９４】
第３プラズマ調節ロッド（２７０ｃ、２７５ｃ）は第３直径（ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（ｄ１ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３隔離集合体２６４ｃは第１直径（Ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（Ｄ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００９５】
第３ＥＭ調節部２７５ｃ、第２ＥＭ結合領域２６２ｃ、第３制御集合体２６０ｃ、及び第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは、第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。たとえば第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）は、共振器壁２８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第３制御集合体２６０ｃは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。直径（Ｄ２ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００９６】
制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）は２９６で制御装置２９５へ結合されて良い。制御装置２９５は、ＥＭ調節距離（２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃ）を設定、制御、及び最適化することで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内でのＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）及びプロセス空間２１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置２９５は、２９６で、マイクロ波源２５０、整合ネットワーク２５２、及び結合ネットワーク２５４に結合されて良い。制御装置２９５は、マイクロ波源２５０、整合ネットワーク２５２、及び結合ネットワーク２５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間１８５内のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）及びプロセス空間２１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源２５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置２９５は２９６で共振器センサ２０６及びプロセスセンサ２０７に結合されて良く、かつ、制御装置２９５は、共振器センサ２０６及びプロセスセンサ２０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）及びプロセス空間内のプラズマの均一性を制御して良い。
【００９７】
第２マイクロ波共振器システム２００の前面は、空洞調節スラブ２５６の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体２５５のｘｙ平面図を含む。空洞制御集合体２５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ２５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体２５５及び空洞調節スラブ２５６はｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【００９８】
空洞制御集合体２５５は、第１ＥＭエネルギー調節空間２８５内で第２空洞調節距離２５８だけ空洞調節スラブ２５６を動かすのに用いられて良い。制御装置２９５は、２９６で空洞制御集合体２５５に結合されて良い。制御装置２９５は、空洞調節距離２５８を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間２１５内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、第２空洞調節距離２５８は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２空洞調節距離２５８は波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【００９９】
さらに図２Ａを参照すると、基板ホルダ２２０及び下部電極２２１が示されている。存在する場合、下部電極２２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間２１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極２２１は、ＲＦ発生装置２３０からインピーダンス整合ネットワーク２３１及びＲＦセンサ２３５を介して下部電極２２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１３．５６ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極２２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク２３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ２１０内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ２３５は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置２９５は２９６でＲＦ発生装置２３０、インピーダンス整合ネットワーク２３１、及びＲＦセンサ２３５に結合され、かつ、制御装置２９５は、ＲＦ発生装置２３０、インピーダンス整合ネットワーク２３１、及びＲＦセンサ２３５との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内でのＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ）及びプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０１００】
第２マイクロ波共振器システム２００の中には、プロセスチャンバ２１０に結合され、かつ、プロセスチャンバ２１０内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ２１０を排気するように構成される圧力制御システム２９０及び排出ポート２９１を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム２９０及び／又は排出ポート２９１は必要とされなくても良い。
【０１０１】
図２Ａに図示されているように、第２マイクロ波共振器システム２００は第１供給素子２４１に結合される第１気体供給システム２４０を有して良く、かつ、第１供給素子２４１は、プロセスチャンバ２１０に結合可能な１つ以上のフロー素子２４２に結合されて良い。フロー素子２４２は、第１プロセスガスをプロセス空間２１５へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び／又はフロー測定デバイスを含んで良い。それに加えて、第２プラズマ処理システム２００は第２供給素子２４６に結合される第２気体供給システム２４５を有して良く、かつ、第２供給素子２４６は、プロセスチャンバ２１０に結合可能な１つ以上の第２フロー素子２４７に結合されて良い。第２フロー素子２４７は、第２プロセスガスをプロセス空間２１５へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び／又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第２気体供給システム２４５、第２気体供給素子２４６、及び／又は第２フロー素子２４７は必要とされなくても良い。
【０１０２】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【０１０３】
図２Ｂは、本発明の実施例による第２共振器集合体の上面を表している。第２共振器集合体２８１は、ｘｚ平面内において合計長さ（ｘＴ１）及び合計高さ（ｚＴ１）を有して良い。たとえば、合計長さ（ｘＴ１）は約１０ｍｍ〜約５００ｍｍまで変化して良く、かつ、合計高さ（ｚＴ１）は約１０ｍｍ〜約１０００ｍｍまで変化して良い。
【０１０４】
第２共振器サブシステム２８０の上面は、第１プラズマ調節スラブ２６１ａの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第１制御集合体２６０ａのｘｚ平面を含む。第１制御集合体２６０ａは第１直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１直径（ｄ２ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節スラブ２６１ａは第２直径（Ｄ２ａ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１制御集合体２６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ２６１ａは第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体２６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ２６１ａは異なる第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１制御集合体２６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ２６１ａは第１ｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。第１ｚ平面オフセット（ｚ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体２６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ２６１ａは異なる第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。
【０１０５】
それに加えて、第２共振器サブシステム２８０の上面は、第２プラズマ調節スラブ２６１ｂの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第２制御集合体２６０ｂのｘｚ平面を含む。第２制御集合体２６０ｂは第１直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第１直径（ｄ２ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは第２直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２制御集合体２６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは第２ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第２制御集合体２６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは異なる第２ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２制御集合体２６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ２６１ｂは第２ｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）を有して良い。第２ｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第２制御集合体２６０ｂ及び第１プラズマ調節スラブ２６１ｂは異なる第２ｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。
【０１０６】
さらに第２共振器サブシステム２８０の上面は、第３プラズマ調節スラブ２６１ｃの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第３制御集合体２６０ｃのｘｚ平面を含む。第３制御集合体２６０ｃは第１直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第１直径（ｄ２ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは第２直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３制御集合体２６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第３制御集合体２６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは異なる第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３制御集合体２６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは第３ｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）を有して良い。第３ｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第３制御集合体２６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ２６１ｃは異なる第３ｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）を有して良い。
【０１０７】
図２Ｂは共振器壁（２８２ａ、２８２ｂ、２８３、及び２８４）の上面を示している。共振器壁２８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁２８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁（２８２ａ、２８２ｂ）は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０１０８】
第２マイクロ波共振器システム２００の上面は、空洞調節スラブ２５６の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体２５５のｘｚ平面図を含む。空洞制御集合体２５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ２５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体２５５及び空洞調節スラブ２５６は第１ｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１０９】
図２Ｃは第２マイクロ波共振器システム２００の側面図を示している。側面図は、第１インターフェース集合体２６５ａ、第１インターフェース集合体２６５ａに結合された複数のチャンバ壁２１２を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ２１０のｙｚ平面図を示している。プロセス空間２１５はプロセスチャンバ２１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁２１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体２１２ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１１０】
側面図は、複数の共振器壁（２８２ａ、２８２ｂ、２８３、及び２８４）を用いて構成され得る第２共振器集合体２８１を含み得る第２共振器サブシステム２８０のｙｚ平面図を示している。たとえば共振器壁（２８２ａ、２８２ｂ、２８３、及び２８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第２ＥＭエネルギー調節空間を画定して良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ２０６は、第１共振器データを得るように第１ＥＭエネルギー調節空間２８５に結合されて良い。
【０１１１】
共振器壁２８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁２８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁２８２は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０１１２】
一部の例では、第１インターフェース集合体２６５ａは、第２共振器集合体２８１とプロセスチャンバ２１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第１インターフェース集合体２６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第１インターフェース集合体２６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第１インターフェース集合体２６５ａは１つ以上の隔離集合体（２６４ａ、２６４ｂ、及び２６４ｃ）を有して良い。隔離集合体（２６４ａ、２６４ｂ、及び２６４ｃ）の各々は、下部共振器壁２８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、１つ以上の第１インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
【０１１３】
それに加えて、第２インターフェース集合体２６５ｂは、上部共振器壁２８４を用いることによって第１共振器集合体２８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体２６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体２６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体２６５ｂは１つ以上の制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）を有して良い。制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）の各々は、上部共振器壁２８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体２６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）は上部共振器壁２８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体は省略されて良い。
【０１１４】
第２マイクロ波共振器システム２００は、基板ホルダ２２０と基板がプロセス空間２１５内の至るところを動くときに、プロセス空間２１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第２マイクロ波共振器システム２００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第２マイクロ波共振器システム２００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【０１１５】
他の実施例では、第２共振器サブシステム２８０は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第２共振器サブシステム２８０は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第２共振器集合体２８１及び第２ＥＭエネルギー調節空間２８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【０１１６】
図２Ｃでは、マイクロ波源２５０は第２共振器集合体２８１に結合された状態で示されている。マイクロ波源２５０は整合ネットワーク２５２に結合されて良い。整合ネットワーク２５２は結合ネットワーク２５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第２共振器サブシステム２８０に結合されて良い。結合ネットワーク２５４は、第２共振器集合体２８１の上部共振器壁２８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【０１１７】
側面図は、第１のｙｚ平面位置（ｚ２ａ-c）でプロセス空間２１５内へ入り込むように延び得る第１組の第１プラズマ調節部（２７０ａ、２７０ｂ、及び２７０ｃ）、並びに、第２のｚ平面位置（ｚ１ａ-c）で第２ＥＭエネルギー調節空間２８５へ入り込むように延び得る第１組のＥＭエネルギー調節部（２７５ａ、２７５ｂ、及び２７５ｃ）を有し得る第１組のプラズマ調節ロッド（（２７０ａ、２７５ａ）、（２７０ｂ、２７５ｂ）、及び（２７０ｃ、２７５ｃ））のｙｚ平面図を含む。第１組の隔離集合体（２６４ａ、２６４ｂ、及び２６４ｃ）は、プロセス空間２１５内の（ｚ２ａ−ｃ）を用いて定義された第１位置で、第１組のプラズマ調節距離（２７１ａ、２７１ｂ、及び２７１ｃ）に第１組のプラズマ調節部（２７０ａ、２７０ｂ、及び２７０ｃ）を位置設定して（プラズマ調節距離（２７１ａ、２７１ｂ、及び２７１ｃ）まで第１組のプラズマ調節部（２７０ａ、２７０ｂ、及び２７０ｃ）を延ばして）良い。たとえば、プラズマ調節距離（２７１ａ、２７１ｂ、及び２７１ｃ）は約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１１８】
第１組のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）は、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内の下部共振器壁２８３から第１組のＥＭ結合距離（２７６ａ、２７６ｂ、及び２７６ｃ）で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節部（２７５ａ、２７５ｂ、及び２７５ｃ）は第１組のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）へ入り込むように延び得る。第１組のＥＭ調節部（２７５ａ、２７５ｂ、及び２７５ｃ）は、第１組のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第１組のプラズマ調節部（２７０ａ、２７０ｂ、及び２７０ｃ）を用いることによって第１ｚ平面位置（ｘ２ａ−ｃ）にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間２１５へ移送されて良い。第１組のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１組のＥＭ結合距離（２７６ａ、２７６ｂ、及び２７６ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１組のＥＭ結合距離（２７６ａ、２７６ｂ、及び２７６ｃ）は波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１１９】
第１組のプラズマ調節スラブ（２６１ａ、２６１ｂ、及び２６１ｃ）は、第１組の制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）に結合され、かつ、第１組の制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）は、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内で第１組のプラズマ調節スラブ（２６１ａ、２６１ｂ、及び２６１ｃ）を第１組のＥＭ調節部（２７５ａ、２７５ｂ、及び２７５ｃ）に対して第１組のＥＭ調節距離（２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃ）だけ動かすのに用いられて良い。第１組の制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）及び第１組のプラズマ調節スラブ（２６１ａ、２６１ｂ、及び２６１ｃ）は、第１組のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）から第１組のプラズマ調節ロッド（（２７０ａ、２７５ａ）、（２７０ｂ、２７５ｂ）、及び（２７０ｃ、２７５ｃ））の第１組のＥＭ調節部（２７５ａ、２７５ｂ、及び２７５ｃ）へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１組のＥＭ調節距離（２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃ）は、第２ＥＭエネルギー調節空間２８５内の第１組のＥＭ調節部（２７５ａ、２７５ｂ、及び２７５ｃ）と第１組のプラズマ調節スラブ（２６１ａ、２６１ｂ、及び２６１ｃ）との間で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節距離（２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。
【０１２０】
第１組のプラズマ調節ロッド（（２７０ａ、２７５ａ）、（２７０ｂ、２７５ｂ）、及び（２７０ｃ、２７５ｃ））は、誘電材料を含んで良く、かつ、第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１組の隔離集合体（２６４ａ、２６４ｂ、及び２６４ｃ）は第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１２１】
第１組のＥＭ調節部（２７５ａ、２７５ｂ、及び２７５ｃ）、第１組のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）、第１組の制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）、及び第１組のプラズマ調節スラブ（２６１ａ、２６１ｂ、及び２６１ｃ）はｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）を有して良い。たとえばｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）は、下部共振器壁１８３に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１組の制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化し得る直径（ｄ２ａ−ｃ）を有して良い。第１組のプラズマ調節スラブ（２６１ａ、２６１ｂ、及び２６１ｃ）は、誘電材料を含んで良く、かつ、直径（Ｄ２ａ−ｃ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ−ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１２２】
図２Ｃに図示されているように、制御集合体（２６０ａ、２６０ｂ、及び２６０ｃ）は２９６で制御装置２９５へ結合されて良い。制御装置２９５は、ＥＭ調節距離（２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃ）を設定、制御、及び最適化することで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）及びプロセス空間２１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置２９５は、２９６で、マイクロ波源２５０、整合ネットワーク２５２、及び結合ネットワーク２５４に結合されて良い。制御装置２９５は、マイクロ波源２５０、整合ネットワーク２５２、及び結合ネットワーク２５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）及びプロセス空間２１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源２５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置２９５は２９６で共振器センサ２０６及びプロセスセンサ２０７に結合されて良く、かつ、制御装置２９５は、共振器センサ２０６及びプロセスセンサ２０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内のＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、及び２６２ｃ）及びプロセス空間２１５内のプラズマの均一性を制御して良い。
【０１２３】
第２マイクロ波共振器システム２００の側面は、空洞制御集合体２５５のｙｚ平面図及び空洞調節スラブ２５６のｙｚ平面図を含む。空洞制御集合体２５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ２５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体２５５及び空洞調節スラブ２５６は第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１２４】
さらに図２Ｃを参照すると、基板ホルダ２２０及び下部電極２２１のｙｚ平面が示されている。存在する場合、下部電極２２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間２１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極２２１は、ＲＦ発生装置２３０からインピーダンス整合ネットワーク２３１及びＲＦセンサ２３５を介して下部電極２２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１３．５６ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極２２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク２３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ２１０内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ２３５は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置２９５は２９６でＲＦ発生装置２３０、インピーダンス整合ネットワーク２３１、及びＲＦセンサ２３５に結合され、かつ、制御装置２９５は、ＲＦ発生装置２３０、インピーダンス整合ネットワーク２３１、及びＲＦセンサ２３５との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内でのＥＭ結合領域（２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ）及びプロセス空間２１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０１２５】
第２マイクロ波共振器システム２００の側面は、プロセスチャンバ２１０に結合され、かつ、プロセスチャンバ２１０内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ２１０を排気するように構成される圧力制御システム２９０及び排出ポート２９１のｙｚ平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム２９０及び／又は排出ポート２９１は必要とされなくても良い。
【０１２６】
図２Ｃに図示されているように、側面は、第１気体供給システム２４０、第１供給素子２４１、第１フロー素子２４２、及びプロセスチャンバ２１０のｙｚ平面を有して良い。第１フロー素子２４２は、プロセス空間２１５の周辺で第１プロセスガスをプロセス空間２１５へ導入するように構成されて良い。それに加えて側面は、第２気体供給システム２４５、第２供給素子２４６、及び第２フロー素子２４７のｙｚ平面を有して良い。第２フロー素子２４７は、プロセス空間２１５の周辺で第２プロセスガスをプロセス空間２１５へ導入するように構成されて良い。
【０１２７】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【０１２８】
図３Ａは、本発明の実施例による第３マイクロ波共振器システム３００を表している。第３マイクロ波共振器システム３００は、乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システム内において用いられて良い。第３マイクロ波共振器システム３００は、プロセスチャンバ３１０と結合可能な第３共振器サブシステム３８０を有して良い。あるいはその代わりに第３マイクロ波共振器システム３００は異なる構成をとっても良い。
【０１２９】
図３Ａは第３マイクロ波共振器システム３００の前面図を示している。前面図は、第１インターフェース集合体３６５ａ、第１インターフェース集合体３６５ａに結合された複数のチャンバ壁３６５ａを用いることによって構成可能なプロセスチャンバ３１０のｘｙ平面図を示している。プロセス空間３１５はプロセスチャンバ３１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁３１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体３６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１３０】
前面図は、内部に第３ＥＭエネルギー調節空間３８５を画定する複数の共振器壁（３８２ａ、３８２ｂ、３８３、及び２８４）を有する第３共振器集合体３８１を含み得る第２共振器サブシステム３８０のｘｙ平面図を示している。たとえば共振器壁（３８２ａ、３８２ｂ、３８３、及び２８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ２０６は、第２共振器データを得るように第３ＥＭエネルギー調節空間３８５に結合されて良い。
【０１３１】
共振器壁３８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁３８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁３８３は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０１３２】
一部の例では、第１インターフェース集合体３６５ａは、第３共振器集合体３８１とプロセスチャンバ３１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第１インターフェース集合体３６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第１インターフェース集合体３６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第１インターフェース集合体３６５ａは１つ以上の隔離集合体（３６４ａ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）を有して良い。隔離集合体（３６４ａ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）の各々は、下部共振器壁３８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、１つ以上の第１インターフェース集合体３６５ａと取り外し可能なように結合して良い。第１保護集合体３７２ａは第１隔離集合体３６４ａと結合して良い。第１保護集合体３７２ａはプロセス空間３１５内の第１位置（ｘ２ａ）に配置されて良い。第１保護集合体３７２ａは、内部に第１隔離保護空間３７３ａ及び第１挿入長さ３７４ａを有して良い。第２保護集合体３７２ｂは第２隔離集合体３６４ｂと結合して良い。第２保護集合体３７２ｂはプロセス空間３１５内の第２位置（ｘ２ｂ）に配置されて良い。第２保護集合体３７２ｂは、内部に第２隔離保護空間３７３ｂ及び第２挿入長さ３７４ｂを有して良い。第３保護集合体３７２ｃは第３隔離集合体３６４ｃと結合して良い。第３保護集合体３７２ｃはプロセス空間３１５内の第３位置（ｘ２ｃ）に配置されて良い。第３保護集合体３７２ｃは、内部に第３隔離保護空間３７３ｃ及び第３挿入長さ３７４ｃを有して良い。たとえば、挿入長さ（３７４ａ、３７４ｂ、及び３７４ｃ）はｘｙ平面内において約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１組の保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）は１つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
【０１３３】
それに加えて、第２インターフェース集合体３６５ｂは、上部共振器壁３８４を用いることによって第３共振器集合体３８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体３６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体３６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体３６５ｂは１つ以上の制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）を有して良い。制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）の各々は、上部共振器壁３８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体３６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）は上部共振器壁３８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体３６５ｂは省略されて良い。
【０１３４】
第３マイクロ波共振器システム３００は、基板ホルダ３２０と基板がプロセス空間３１５内の至るところを動くときに、プロセス空間３１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第３マイクロ波共振器システム３００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第３マイクロ波共振器システム３００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【０１３５】
他の実施例では、第２共振器サブシステム３８０は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第２共振器サブシステム３８０は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第３共振器集合体３８１及び第３ＥＭエネルギー調節空間３８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【０１３６】
一部の実施例では、マイクロ波源３５０は第３共振器集合体３８１に結合されて良い。それに加えて、１つ以上のＲＦ源（図示されていない）は第２共振器サブシステム３８０に結合されて良い。マイクロ波源３５０は整合ネットワーク３５２に結合されて良い。整合ネットワーク３５２は結合ネットワーク３５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第２共振器サブシステム３８０に結合されて良い。結合ネットワーク３５４は、第３共振器集合体３８１の上部共振器壁３８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【０１３７】
第１プラズマ調節ロッド（３７０ａ、３７５ａ）は、プロセス空間３１５内の第１位置（ｘ２ａ）で第１保護集合体３７２ａ内に設定される第１隔離保護空間３７３ａ内へ入り込むように延び得る第１プラズマ調節部３７０ａ、及び、第１位置（ｘ１ａ）で第３ＥＭエネルギー調節空間３８５へ入り込むように延び得る第１ＥＭエネルギー調節部３７５ａを有して良い。第１隔離集合体３６４ｂは、第１保護集合体３７２ａ内に設定される第１隔離保護空間３７３ａ内で、第１プラズマ調節距離３７１ａに第１プラズマ調節部３７０ａを位置設定して（第１プラズマ調節距離３７１ａまで第１プラズマ調節部３７０ａを延ばして）良い。たとえば、第１プラズマ調節距離３７１ａは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第１プラズマ調節距離３７１ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１３８】
第１ＥＭ結合領域３６２ａは、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５を画定する下部共振器壁３８３から第１ＥＭ結合距離３７６ａで設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節部３７５ａは第１ＥＭ結合領域３６２ａへ入り込むように延び得る。第１ＥＭ調節部３７５ａは、第１ＥＭ結合領域３６２ａから第１調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第１マイクロ波エネルギーは、第１プラズマ調節部３７０ａを用いることによって第１位置（ｘ２ａ）にて第１プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間３１５へ移送されて良い。第１ＥＭ結合領域３６２ａは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１ＥＭ結合距離３７６ａは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１ＥＭ結合距離３７６ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１３９】
第１プラズマ調節スラブ３６１ａは、第１制御集合体３６０ａに結合されて良く、かつ、第１制御集合体３６０ａは、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内で第１プラズマ調節ロッド（３７０ａ、３７５ａ）の第１ＥＭ調節部３７５ａに対して第１ＥＭ調節距離３７７ａだけ第１プラズマ調節スラブ３６１ａを動かすのに用いられて良い。第１制御集合体３６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ３６１ａは、第１ＥＭ結合領域３６２ａから第１プラズマ調節ロッド（３７０ａ、３７５ａ）の第１ＥＭ調節部３７５ａへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１ＥＭ調節距離３７７ａは第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内において第１ＥＭ調節部３７５ａと第１プラズマ調節スラブ３６１ａとの間に設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節距離３７７ａは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０１４０】
第１プラズマ調節ロッド（３７０ａ、３７５ａ）は第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１隔離集合体３６４ｂは第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１４１】
第１ＥＭ調節部３７５ａ、第１ＥＭ結合領域３６２ａ、第１制御集合体３６０ａ、及び第１プラズマ調節スラブ３６１ａは、第１ｘｙ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。たとえば第１ｘｙ平面オフセット（ｘ１ａ）は、共振器壁３８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１制御集合体３６０ａは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１プラズマ調節スラブ３６１ａは直径（Ｄ２ａ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１４２】
第２プラズマ調節ロッド（３７０ｂ、３７５ｂ）は、プロセス空間３１５内の第２位置（ｘ２ａ）で第２保護集合体３７２ｂ内に設定される第２隔離保護空間３７３ｂ内へ入り込むように延び得る第２プラズマ調節部３７０ｂ、及び、第２位置（ｘ１ｂ）で第３ＥＭエネルギー調節空間３８５へ入り込むように延び得る第２ＥＭエネルギー調節部３７５ｂを有して良い。第２隔離集合体３６４ｂは、第３保護集合体３７２ｃ内に設定された第３隔離保護空間３７３ｃ内で、第２プラズマ調節距離３７１ｂに第２プラズマ調節部３７０ｂを位置設定して（第２プラズマ調節距離３７１ｂまで第２プラズマ調節部３７０ｂを延ばして）良い。たとえば、第２プラズマ調節距離３７１ｂは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第２プラズマ調節距離３７１ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１４３】
第２ＥＭ結合領域３６２ｂは、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内の下部共振器壁３８３から第２ＥＭ結合距離３７６ｂで設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節部３７５ｂは第２ＥＭ結合領域３６２ｂへ入り込むように延び得る。第２ＥＭ調節部３７５ｂは、第２ＥＭ結合領域３６２ｂから第２調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第２マイクロ波エネルギーは、第２プラズマ調節部３７０ｂを用いることによって第２位置（ｘ２ｂ）にて第２プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間３１５へ移送されて良い。第２ＥＭ結合領域３６２ｂは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第２ＥＭ結合距離３７６ｂは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２ＥＭ結合距離３７６ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１４４】
第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは、第２制御集合体３６０ｂに結合されて良く、かつ、第２制御集合体３６０ｂは、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内で第２プラズマ調節ロッド（３７０ｂ、３７５ｂ）に対して第２ＥＭ調節距離３７７ｂだけ第２プラズマ調節スラブ３６１ｂを２６３ｂと動かすのに用いられて良い。第２制御集合体３６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは、第２ＥＭ結合領域３６２ｂから第２プラズマ調節ロッド（３７０ｂ、３７５ｂ）の第２ＥＭ調節部３７５ｂへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第２ＥＭ調節距離３７７ｂは第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内において第２ＥＭ調節部３７５ｂと第２プラズマ調節スラブ３６１ｂとの間に設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節距離３７７ｂは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０１４５】
第２プラズマ調節ロッド（３７０ｂ、３７５ｂ）は第２直径（ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（ｄ１ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２隔離集合体３６４ｂは第２直径（Ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１４６】
第２ＥＭ調節部３７５ｂ、第２ＥＭ結合領域３６２ｂ、第２制御集合体３６０ｂ、及び第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは、第２ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。たとえば第１ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）は、共振器壁３８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第２制御集合体３６０ｂは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１４７】
第３プラズマ調節ロッド（３７０ｃ、３７５ｃ）は、プロセス空間３１５内の第３位置（ｘ２ｃ）で第３保護集合体３７２ｃ内に設定される第３隔離保護空間３７３ｃ内へ入り込むように延び得る第３プラズマ調節部３７０ｃ、及び、第３位置（ｘ１ｃ）で第３ＥＭエネルギー調節空間３８５へ入り込むように延び得る第３ＥＭエネルギー調節部３７５ｃを有して良い。第３隔離集合体３６４ｃは、第３保護集合体３７２ｃ内に設定される第３隔離保護空間３７３ｃ内で、第３プラズマ調節距離３７１ｃに第３プラズマ調節部３７０ｃを位置設定して（第３プラズマ調節距離３７１ｃまで第３プラズマ調節部３７０ｃを延ばして）良い。たとえば、第３プラズマ調節距離３７１ｃは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第３プラズマ調節距離３７１ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１４８】
第３ＥＭ結合領域３６２ｃは、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５を画定する下部共振器壁３８３から第３ＥＭ結合距離３７６ｃで設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節部３７５ｃは第３ＥＭ結合領域３６２ｃへ入り込むように延び得る。第３ＥＭ調節部３７５ｃは、第３ＥＭ結合領域３６２ｃから第３調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第３マイクロ波エネルギーは、第３プラズマ調節部３７０ｃを用いることによって第３位置（ｘ２ｃ）にて第３プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間３１５へ移送されて良い。第３ＥＭ結合領域３６２ｃは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第３ＥＭ結合距離３７６ｃは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第３ＥＭ結合距離３７６ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１４９】
第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは、第３制御集合体３６０ｃに結合されて良く、かつ、第３制御集合体３６０ｃは、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内で第３プラズマ調節ロッド（３７０ｃ、３７５ｃ）に対して第３ＥＭ調節距離３７７ｃだけ第３プラズマ調節スラブ３６１ｃを動かすのに用いられて良い。第３制御集合体３６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは、第３ＥＭ結合領域３６２ａから第３プラズマ調節ロッド（３７０ｃ、３７５ｃ）の第３ＥＭ調節部３７５ｃへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第３ＥＭ調節距離３７７ｃは第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内において第３ＥＭ調節部３７５ｃと第３プラズマ調節スラブ３６１ｃとの間に設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節距離３７７ｃは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０１５０】
第３プラズマ調節ロッド（３７０ｃ、３７５ｃ）は第３直径（ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（ｄ１ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３隔離集合体３６４ｃは第１直径（Ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（Ｄ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１５１】
第３ＥＭ調節部３７５ｃ、第２ＥＭ結合領域３６２ｃ、第３制御集合体３６０ｃ、及び第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは、第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。たとえば第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）は、共振器壁３８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第３制御集合体３６０ｃは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。直径（Ｄ２ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１５２】
制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）は３９６で制御装置３９５へ結合されて良い。制御装置３９５は、ＥＭ調節距離（３７７ａ、３７７ｂ、及び３７７ｃ）を設定、制御、及び最適化することで、ＥＭエネルギー調節空間３８５内でのＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）及びプロセス空間３１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置３９５は、マイクロ波源３５０、整合ネットワーク３５２、及び結合ネットワーク３５４に結合されて良い。制御装置３９５は、マイクロ波源３５０、整合ネットワーク３５２、及び結合ネットワーク３５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間３８５内のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）及びプロセス空間３１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源３５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置３９５は共振器センサ３０６及びプロセスセンサ３０７に結合されて良く、かつ、制御装置３９５は、共振器センサ３０６及びプロセスセンサ３０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間３８５内のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）及びプロセス空間内のプラズマの均一性を制御して良い。
【０１５３】
第３マイクロ波共振器システム３００の前面は、空洞調節スラブ３５６の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体３５５のｘｙ平面図を含む。空洞制御集合体３５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ３５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体３５５及び空洞調節スラブ３５６はｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１５４】
空洞制御集合体３５５は、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内で空洞調節距離３５８だけ空洞調節スラブ３５６を動かすのに用いられて良い。制御装置３９５は、３９６で空洞制御集合体３５５に結合されて良い。制御装置３９５は、空洞調節距離３５８を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間３１５内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、第２空洞調節距離３５８は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２空洞調節距離３５８は波長依存でかつ約（λ／１６）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１５５】
さらに図３Ａを参照すると、基板ホルダ３２０及び下部電極３２１が示されている。存在する場合、下部電極３２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間３１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極３２１は、ＲＦ発生装置３３０からインピーダンス整合ネットワーク３３１及びＲＦセンサ３３５を介して下部電極３２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１３．５６ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極３２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク３３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ３１０内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ３３５は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置３９５は３９６でＲＦ発生装置３３０、インピーダンス整合ネットワーク３３１、及びＲＦセンサ３３５に結合され、かつ、制御装置３９５は、ＲＦ発生装置３３０、インピーダンス整合ネットワーク３３１、及びＲＦセンサ３３５との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間３８５内でのＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、３６２ｃ）及びプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０１５６】
第３マイクロ波共振器システム３００の中には、プロセスチャンバ３１０に結合され、かつ、プロセスチャンバ３１０内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ３１０を排気するように構成される圧力制御システム３９０及び排出ポート３９１を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム３９０及び／又は排出ポート３９１は必要とされなくても良い。
【０１５７】
図３Ａに図示されているように、第３マイクロ波共振器システム３００は第１供給素子３４１に結合される第１気体供給システム３４０を有して良く、かつ、第１供給素子３４１は、プロセスチャンバ３１０に結合可能な１つ以上のフロー素子３４２に結合されて良い。フロー素子３４２は、第１プロセスガスをプロセス空間３１５へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び／又はフロー測定デバイスを含んで良い。それに加えて、第３マイクロ波共振器システム３００は第２供給素子３４６に結合される第２気体供給システム３４５を有して良く、かつ、第２供給素子３４６は、プロセスチャンバ３１０に結合可能な１つ以上の第２フロー素子３４７に結合されて良い。第２フロー素子３４７は、第２プロセスガスをプロセス空間３１５へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び／又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第２気体供給システム３４５、第２気体供給素子３４６、及び／又は第２フロー素子３４７は必要とされなくても良い。
【０１５８】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【０１５９】
図３Ｂは、本発明の実施例による第３共振器集合体の上面を表している。第３共振器集合体３８１は、ｘｚ平面内において合計長さ（ｘＴ１）及び合計高さ（ｚＴ１）を有して良い。たとえば、合計長さ（ｘＴ１）は約１０ｍｍ〜約５００ｍｍまで変化して良く、かつ、合計高さ（ｚＴ１）は約１０ｍｍ〜約１０００ｍｍまで変化して良い。
【０１６０】
第３共振器サブシステム３８０の上面は、第１プラズマ調節スラブ３６１ａの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第１制御集合体３６０ａのｘｚ平面を含む。第１制御集合体３６０ａは第１直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１直径（ｄ２ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節スラブ３６１ａは第２直径（Ｄ２ａ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１制御集合体３６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ３６１ａは第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体３６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ３６１ａは異なる第１ｘｚ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１制御集合体３６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ３６１ａは第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。第１ｚ平面オフセット（ｚ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体３６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ３６１ａは異なる第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。
【０１６１】
それに加えて、第３共振器サブシステム３８０の上面は、第２プラズマ調節スラブ３６１ｂの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第２制御集合体３６０ｂのｘｚ平面を含む。第２制御集合体３６０ｂは第１直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第１直径（ｄ２ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは第２直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２制御集合体３６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第２制御集合体３６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは異なる第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２制御集合体３６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ３６１ｂは第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）を有して良い。第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第２制御集合体３６０ｂ及び第１プラズマ調節スラブ３６１ｂは異なる第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。
【０１６２】
さらに第３共振器サブシステム３８０の上面は、第３プラズマ調節スラブ３６１ｃの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第３制御集合体３６０ｃのｘｚ平面を含む。第３制御集合体３６０ｃは第１直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第１直径（ｄ２ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは第２直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３制御集合体３６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第３制御集合体３６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは異なる第３ｘ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３制御集合体３６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは第３ｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）を有して良い。第３ｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第３制御集合体３６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ３６１ｃは異なる第３ｚ平面オフセット（ｚ１ｃ）を有して良い。
【０１６３】
図３Ｂは共振器壁（３８２ａ、３８２ｂ、３８３、及び３８４）の上面を示している。共振器壁３８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁３８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁（３８２ａ、３８２ｂ）は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０１６４】
第３マイクロ波共振器システム３００の上面は、空洞調節スラブ３５６の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体３５５のｘｚ平面図を含む。空洞制御集合体３５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ３５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体３５５及び空洞調節スラブ３５６は第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａａ）を有して良い。第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１６５】
図３Ｃは第３マイクロ波共振器システム３００の側面図を示している。側面図は、第１インターフェース集合体３６５ａ、第１インターフェース集合体３６５ａに結合された複数のチャンバ壁３１２を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ３１０のｙｚ平面図を示している。プロセス空間３１５はプロセスチャンバ３１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁３１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体３６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１６６】
側面図は、複数の共振器壁（３８２ａ、３８２ｂ、３８３、及び３８４）を用いて構成され得る第３共振器集合体３８１を含み得る第３共振器サブシステム３８０のｙｚ平面図を示している。たとえば共振器壁（３８２ａ、３８２ｂ、３８３、及び３８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第３ＥＭエネルギー調節空間３８５を画定して良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ３０６は、第１共振器データを得るように第３ＥＭエネルギー調節空間３８５に結合されて良い。
【０１６７】
共振器壁３８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁３８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁３８２は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０１６８】
一部の例では、第１インターフェース集合体３６５ａは、第３共振器集合体３８１とプロセスチャンバ３１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第１インターフェース集合体３６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第１インターフェース集合体３６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第１インターフェース集合体３６５ａは１つ以上の隔離集合体（３６４ｂ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）を有して良い。隔離集合体（３６４ｂ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）の各々は、下部共振器壁３８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、１つ以上の第１インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
【０１６９】
それに加えて、第２インターフェース集合体３６５ｂは、上部共振器壁３８４を用いることによって第３共振器集合体３８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体３６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体３６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体３６５ｂは１つ以上の制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）を有して良い。制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）の各々は、上部共振器壁３８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体３６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）は上部共振器壁３８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体は省略されて良い。
【０１７０】
第３マイクロ波共振器システム３００は、基板ホルダ３２０と基板がプロセス空間３１５内の至るところを動くときに、プロセス空間３１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第３マイクロ波共振器システム３００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第３マイクロ波共振器システム３００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【０１７１】
他の実施例では、第３共振器サブシステム３８０は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第３共振器サブシステム３８０は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第３共振器集合体３８１及び第３ＥＭエネルギー調節空間３８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【０１７２】
図３Ｃでは、マイクロ波共振器システム３００の側面が図示されている。マイクロ波源３５０は整合ネットワーク３５２に結合されて良い。整合ネットワーク３５２は結合ネットワーク３５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第３共振器サブシステム３８０に結合されて良い。結合ネットワーク３５４は、第３共振器集合体３８１の上部共振器壁３８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【０１７３】
側面図は、プロセス空間３１５内の第１ｙｚ平面位置（ｚ２ａ−ｃ）で第１組の保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）内に設定される第１組の隔離保護空間（３７３ａ、３７３ｂ、及び３７３ｃ）内へ入り込むように延び得る第１組の第１プラズマ調節部（３７０ａ、３７０ｂ、及び３７０ｃ）、並びに、第２のｙｚ平面位置（ｚ１ａ-c）で第３ＥＭエネルギー調節空間３８５へ入り込むように延び得る第１組のＥＭエネルギー調節部（３７５ａ、３７５ｂ、及び３７５ｃ）を有し得る第１組のプラズマ調節ロッド（（３７０ａ、３７５ａ）、（３７０ｂ、３７５ｂ）、及び（３７０ｃ、３７５ｃ））のｙｚ平面図を含む。第１組の隔離集合体（３６４ｂ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）は、プロセス空間３１５内の（ｚ２ａ−ｃ）を用いて定義された第１位置で、第１組のプラズマ調節距離（３７１ａ、３７１ｂ、及び３７１ｃ）に第１組のプラズマ調節部（３７０ａ、３７０ｂ、及び３７０ｃ）を位置設定して（プラズマ調節距離（３７１ａ、３７１ｂ、及び３７１ｃ）まで第１組のプラズマ調節部（３７０ａ、３７０ｂ、及び３７０ｃ）を延ばして）良い。たとえば、プラズマ調節距離（３７１ａ、３７１ｂ、及び３７１ｃ）は約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１７４】
第１組のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）は、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内の下部共振器壁３８３からＥＭ結合距離（３７６ａ、３７６ｂ、及び３７６ｃ）で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節部（３７５ａ、３７５ｂ、及び３７５ｃ）は第１組のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）へ入り込むように延び得る。第１組のＥＭ調節部（３７５ａ、３７５ｂ、及び３７５ｃ）は、第１組のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第１組のプラズマ調節部（３７０ａ、３７０ｂ、及び３７０ｃ）を用いることによって第１ｚ平面位置（ｘ２ａ−ｃ）にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間３１５へ移送されて良い。第１組のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１組のＥＭ結合距離（３７６ａ、３７６ｂ、及び３７６ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１組のＥＭ結合距離（３７６ａ、３７６ｂ、及び３７６ｃ）は波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１７５】
第１組のプラズマ調節スラブ（３６１ａ、３６１ｂ、及び３６１ｃ）は、第１組の制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）に結合され、かつ、第１組の制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）は、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内で第１組のプラズマ調節スラブ（３６１ａ、３６１ｂ、及び３６１ｃ）を第１組のＥＭ調節部（３７５ａ、３７５ｂ、及び３７５ｃ）に対して第１組のＥＭ調節距離（３７７ａ、３７７ｂ、及び３７７ｃ）だけ動かすのに用いられて良い。第１組の制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）及び第１組のプラズマ調節スラブ（３６１ａ、３６１ｂ、及び３６１ｃ）は、第１組のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）から第１組のプラズマ調節ロッド（（３７０ａ、３７５ａ）、（３７０ｂ、３７５ｂ）、及び（３７０ｃ、３７５ｃ））の第１組のＥＭ調節部（３７５ａ、３７５ｂ、及び３７５ｃ）へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１組のＥＭ調節距離（３７７ａ、３７７ｂ、及び３７７ｃ）は、第３ＥＭエネルギー調節空間３８５内の第１組のＥＭ調節部（３７５ａ、３７５ｂ、及び３７５ｃ）と第１組のプラズマ調節スラブ（３６１ａ、３６１ｂ、及び３６１ｃ）との間で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節距離（３７７ａ、３７７ｂ、及び３７７ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。
【０１７６】
第１組の保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）が第１組の隔離集合体（３６４ａ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）に結合されて良い。第１組の保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）はプロセス空間３１５内の第１位置（ｚ２ａ−ｃ）に配置されて良い。保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）の組は、内部に第１組の隔離保護空間（３７３ａ、３７３ｂ、及び３７３ｃ）を有し、かつ、挿入長さ（３７４ａ、３７４ｂ、及び３７４ｃ）を有して良い。たとえば、挿入長さ（３７４ａ、３７４ｂ、及び３７４ｃ）はｙｚ平面内において約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）は１つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
【０１７７】
第１組のプラズマ調節ロッド（（３７０ａ、３７５ａ）、（３７０ｂ、３７５ｂ）、及び（３７０ｃ、３７５ｃ））は、誘電材料を含んで良く、かつ、第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１組の隔離集合体（３６４ｂ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）及び第１組の保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）は第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに、隔離集合体（３６４ａ、３６４ｂ、及び３６４ｃ）及び第１組の保護集合体（３７２ａ、３７２ｂ、及び３７２ｃ）はそれぞれ異なる直径を有して良い。
【０１７８】
第１組のＥＭ調節部（３７５ａ、３７５ｂ、及び３７５ｃ）、第１組のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）、第１組の制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）、及び第１組のプラズマ調節スラブ（３６１ａ、３６１ｂ、及び３６１ｃ）はｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）を有して良い。たとえばｙｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）は、下部共振器壁１８３に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１組の制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化し得る直径（ｄ２ａ−ｃ）を有して良い。第１組のプラズマ調節スラブ（３６１ａ、３６１ｂ、及び３６１ｃ）は、誘電材料を含んで良く、かつ、直径（Ｄ２ａ−ｃ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ−ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１７９】
図３Ｃに図示されているように、制御集合体（３６０ａ、３６０ｂ、及び３６０ｃ）は３９６で制御装置３９５へ結合されて良い。制御装置３９５は、ＥＭ調節距離（３７７ａ、３７７ｂ、及び３７７ｃ）を設定、制御、及び最適化することで、プロセス空間３１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置３９５は、３９６で、マイクロ波源３５０、整合ネットワーク３５２、及び結合ネットワーク３５４に結合されて良い。制御装置３９５は、マイクロ波源３５０、整合ネットワーク３５２、及び結合ネットワーク３５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）及びプロセス空間３１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源３５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置３９５は３９６で共振器センサ３０６及びプロセスセンサ３０７に結合されて良く、かつ、制御装置３９５は、共振器センサ３０６及びプロセスセンサ３０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間３８５内のＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、及び３６２ｃ）及びプロセス空間３１５内のプラズマの均一性を制御して良い。
【０１８０】
第３マイクロ波共振器システム３００の側面は、空洞制御集合体３５５のｙｚ平面図及び空洞調節スラブ３５６のｙｚ平面図を含む。空洞制御集合体３５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ３５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体３５５及び空洞調節スラブ３５６は第１ｙｚ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｙｚ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１８１】
さらに図３Ｃを参照すると、基板ホルダ３２０及び下部電極３２１のｙｚ平面が示されている。存在する場合、下部電極３２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間３１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極３２１は、ＲＦ発生装置３３０からインピーダンス整合ネットワーク３３１及びＲＦセンサ３３５を介して下部電極３２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１３．５６ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極３２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク３３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ３１０内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ３３５は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置３９５は３９６でＲＦ発生装置３３０、インピーダンス整合ネットワーク３３１、及びＲＦセンサ３３５に結合され、かつ、制御装置３９５は、ＲＦ発生装置３３０、インピーダンス整合ネットワーク３３１、及びＲＦセンサ３３５との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間３８５内でのＥＭ結合領域（３６２ａ、３６２ｂ、３６２ｃ）及びプロセス空間３１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０１８２】
第３マイクロ波共振器システム３００の側面は、プロセスチャンバ３１０に結合され、かつ、プロセスチャンバ３１０内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ３１０を排気するように構成される圧力制御システム３９０及び排出ポート３９１のｙｚ平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム３９０及び／又は排出ポート３９１は必要とされなくても良い。
【０１８３】
図３Ｃに図示されているように、側面は、第１気体供給システム３４０、第１供給素子３４１、第１フロー素子３４２、及びプロセスチャンバ３１０のｙｚ平面を有して良い。第１フロー素子３４２は、プロセス空間３１５の周辺で第１プロセスガスをプロセス空間３１５へ導入するように構成されて良い。それに加えて側面は、第２気体供給システム３４５、第２供給素子３４６、及び第２フロー素子３４７のｙｚ平面を有して良い。第２フロー素子３４７は、プロセス空間３１５の周辺で第２プロセスガスをプロセス空間３１５へ導入するように構成されて良い。
【０１８４】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【０１８５】
図４Ａは、第４マイクロ波共振器システム４００を表している。前面図は、第１インターフェース集合体４６５ａ、第１インターフェース集合体４６５ａに結合された複数のチャンバ壁４６５ａを用いることによって構成可能なプロセスチャンバ４１０のｘｙ平面図を示している。プロセス空間４１５はプロセスチャンバ４１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁３１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体４６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１８６】
前面図は、内部に第４ＥＭエネルギー調節空間４８５を画定する複数の共振器壁（４８２ａ、４８２ｂ、４８３、及び４８４）を有する第３共振器集合体３８１を含み得る第２共振器サブシステム３８０のｘｙ平面図を示している。たとえば共振器壁（４８２ａ、４８２ｂ、４８３、及び４８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ４０６は、第２共振器データを得るように第４ＥＭエネルギー調節空間４８５に結合されて良い。
【０１８７】
共振器壁４８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁４８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁４８２は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０１８８】
一部の例では、第１インターフェース集合体４６５ａは、第４共振器集合体４８１とプロセスチャンバ４１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第２インターフェース集合体４６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体４６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。
【０１８９】
第１インターフェース集合体４６５ａは１つ以上の隔離集合体（４６４ｂ、４６４ｂ、及び４６４ｃ）を有して良い。隔離集合体（４６４ｂ、４６４ｂ、及び４６４ｃ）の各々は、下部共振器壁４８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第１インターフェース集合体４６５ａと取り外し可能なように結合して良い。第１保護集合体４７２ａは第１隔離集合体４６４ａと結合して良い。第１保護集合体４７２ａはプロセス空間４１５内の第１位置（ｘ２ａ）に配置されて良い。第１保護集合体４７２ａは、内部に第１隔離保護空間４７３ａ及び第１挿入長さ４７４ａを有して良い。第２保護集合体４７２ｂは第２隔離集合体４６４ｂと結合して良い。第２保護集合体４７２ｂはプロセス空間４１５内の第２位置（ｘ２ｂ）に配置されて良い。第２保護集合体４７２ｂは、内部に第２隔離保護空間４７３ｂ及び第２挿入長さ４７４ｂを有して良い。たとえば、挿入長さ（４７４ａ、４７４ｂ、及び４７４ｃ）はｘｙ平面内において約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１組の保護集合体（４７２ａ、４７２ｂ、及び４７２ｃ）は１つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
【０１９０】
第３保護集合体４７２ｃは第３隔離集合体４６４ｃに結合されて良い。第３保護集合体４７２ｃは、プロセス空間４１５内の第３位置（ｙ２ｃ）に配置されて良い。第３保護集合体４７２ｃは、内部に第３隔離保護空間４７３ｃを有して良く、かつ、第３挿入長さ４７４ｃを有して良い。第４保護集合体４７２ｄは第４隔離集合体４６４ｄに結合されて良い。第４保護集合体４７２ｄはプロセス空間４１５内の第４位置（ｙ２ｄ）に配置されて良い。第４保護集合体４７２ｄは、内部に第４隔離保護空間４７３ｄを有して良く、かつ、第４挿入長さ４７４ｄを有して良い。たとえば、挿入長さ（４７４ｃ及び４７４ｄ）はｘｙ平面ないにおいて約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２組の保護集合体（４７２ｃ及び４７２ｄ）は１つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
【０１９１】
それに加えて、第２インターフェース集合体４６５ｂは、上部共振器壁４８４を用いることによって第４共振器集合体４８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体４６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体４６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体４６５ｂは１つ以上の制御集合体（４６０ａ、４６０ｂ、及び４６０ｃ）を有して良い。制御集合体（４６０ａ、４６０ｂ、及び４６０ｃ）の各々は、上部共振器壁４８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体４６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体４６０ａ、４６０ｂ、及び４６０ｃ）は上部共振器壁４８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体４６５ｂは省略されて良い。
【０１９２】
第４マイクロ波共振器システム４００は、基板ホルダ４２０と基板がプロセス空間４１５内の至るところを動くときに、プロセス空間４１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第４マイクロ波共振器システム４００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第４マイクロ波共振器システム４００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【０１９３】
他の実施例では、第４共振器サブシステム４８０は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第４マイクロ波共振器システム４００は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第４共振器集合体４８１及び第４ＥＭエネルギー調節空間４８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【０１９４】
一部の実施例では、マイクロ波源４５０は第４共振器集合体４８１に結合されて良い。それに加えて、１つ以上のＲＦ源（図示されていない）は第４共振器サブシステム４８０に結合されて良い。マイクロ波源４５０は整合ネットワーク４５２に結合されて良い。整合ネットワーク４５２は結合ネットワーク４５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第４共振器サブシステム４８０に結合されて良い。結合ネットワーク４５４は、第４共振器集合体４８１の上部共振器壁４８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【０１９５】
第１プラズマ調節ロッド（４７０ａ、４７５ａ）は、プロセス空間４１５内の第１位置（ｘ２ａ）で第１保護集合体４７２ａ内に設定される第１隔離保護空間４７３ａ内へ入り込むように延び得る第１プラズマ調節部４７０ａ、及び、第１位置（ｘ１ａ）で第４ＥＭエネルギー調節空間４８５へ入り込むように延び得る第１ＥＭエネルギー調節部４７５ａを有して良い。第１隔離集合体４６４ｂは、第１保護集合体４７２ａ内に設定される第１隔離保護空間４７３ａ内で、第１プラズマ調節距離４７１ａに第１プラズマ調節部４７０ａを位置設定して（第１プラズマ調節距離４７１ａまで第１プラズマ調節部４７０ａを延ばして）良い。たとえば、第１プラズマ調節距離４７１ａは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第１プラズマ調節距離４７１ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１９６】
第１ＥＭ結合領域４６２ａは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５を画定する下部共振器壁４８３から第１ＥＭ結合距離４７６ａで設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節部４７５ａは第１ＥＭ結合領域４６２ａへ入り込むように延び得る。第１ＥＭ調節部４７５ａは、第１ＥＭ結合領域４６２ａから第１調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第１マイクロ波エネルギーは、第１プラズマ調節部４７０ａを用いることによって第１位置（ｘ２ａ）にて第１プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間４１５へ移送されて良い。第１ＥＭ結合領域４６２ａは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１ＥＭ結合距離４７６ａは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１ＥＭ結合距離４７６ａは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０１９７】
第１プラズマ調節スラブ４６１ａは、第１制御集合体４６０ａに結合されて良く、かつ、第１制御集合体４６０ａは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内で第１プラズマ調節ロッド（４７０ａ、４７５ａ）の第１ＥＭ調節部４７５ａに対して第１ＥＭ調節距離４７７ａだけ第１プラズマ調節スラブ４６１ａを動かすのに用いられて良い。第１制御集合体４６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ４６１ａは、第１ＥＭ結合領域４６２ａから第１プラズマ調節ロッド（４７０ａ、４７５ａ）の第１ＥＭ調節部４７５ａへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１ＥＭ調節距離４７７ａは第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内において第１ＥＭ調節部４７５ａと第１プラズマ調節スラブ４６１ａとの間に設定されて良く、かつ、第１ＥＭ調節距離４７７ａは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０１９８】
第１プラズマ調節ロッド（４７０ａ、４７５ａ）は第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１隔離集合体４６４ｂは第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０１９９】
第１ＥＭ調節部４７５ａ、第１ＥＭ結合領域４６２ａ、第１制御集合体４６０ａ、及び第１プラズマ調節スラブ４６１ａは、第１ｘｙ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。たとえば第１ｘｙ平面オフセット（ｘ１ａ）は、共振器壁４８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１制御集合体４６０ａは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１プラズマ調節スラブ４６１ａは直径（Ｄ２ａ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２００】
第２プラズマ調節ロッド（４７０ｂ、４７５ｂ）は、プロセス空間４１５内の第２位置（ｘ２ａ）で第２保護集合体４７２ｂ内に設定される第２隔離保護空間４７３ｂ内へ入り込むように延び得る第２プラズマ調節部４７０ｂ、及び、第２ｘｙ平面位置（ｘ１ｂ）で第４ＥＭエネルギー調節空間４８５へ入り込むように延び得る第２ＥＭエネルギー調節部４７５ｂを有して良い。第２隔離集合体４６４ｂは、第３保護集合体４７２ｃ内に設定された第３隔離保護空間４７３ｃ内で、第２プラズマ調節距離４７１ｂに第２プラズマ調節部４７０ｂを位置設定して（第２プラズマ調節距離４７１ｂまで第２プラズマ調節部４７０ｂを延ばして）良い。たとえば、第２プラズマ調節距離４７１ｂは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第２プラズマ調節距離４７１ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２０１】
第２ＥＭ結合領域４６２ｂは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内の下部共振器壁４８３から第２ＥＭ結合距離４７６ｂで設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節部４７５ｂは第２ＥＭ結合領域４６２ｂへ入り込むように延び得る。第２ＥＭ調節部４７５ｂは、第２ＥＭ結合領域４６２ｂから第２調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第２マイクロ波エネルギーは、第２プラズマ調節部４７０ｂを用いることによって第２位置（ｘ２ｂ）にて第２プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間４１５へ移送されて良い。第２ＥＭ結合領域４６２ｂは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第２ＥＭ結合距離４７６ｂは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２ＥＭ結合距離４７６ｂは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２０２】
第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは、第２制御集合体４６０ｂに結合されて良く、かつ、第２制御集合体４６０ｂは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内で第２プラズマ調節ロッド（４７０ｂ、４７５ｂ）に対して第２ＥＭ調節距離４７７ｂだけ第２プラズマ調節スラブ４６１ｂを２６３ｂと動かすのに用いられて良い。第２制御集合体４６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは、第２ＥＭ結合領域４６２ｂから第２プラズマ調節ロッド（４７０ｂ、４７５ｂ）の第２ＥＭ調節部４７５ｂへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第２ＥＭ調節距離４７７ｂは第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内において第２ＥＭ調節部４７５ｂと第２プラズマ調節スラブ４６１ｂとの間に設定されて良く、かつ、第２ＥＭ調節距離４７７ｂは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０２０３】
第２プラズマ調節ロッド（４７０ｂ、４７５ｂ）は第２直径（ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（ｄ１ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２隔離集合体４６４ｂは第２直径（Ｄ１ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２０４】
第２ＥＭ調節部４７５ｂ、第２ＥＭ結合領域４６２ｂ、第２制御集合体４６０ｂ、及び第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは、第２ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。たとえば第１ｘ平面オフセット（ｘ１ｂ）は、共振器壁４８２ｂに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第２制御集合体４６０ｂは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２０５】
第１共振器集合体４８１ｃは、第１ｘｙ平面オフセット（ｙ３ｃ）で第１チャンバ壁４１２ａと結合して良く、かつ、第１高（ｙ４ｃ）さを有して良い。たとえば、第１ｘｙ平面オフセット（ｙ３ｃ）は下部チャンバ壁４１２に対して設定されて良く、かつ、波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１００λ）まで変化して良い。それに加えて第１高さ（ｙ４ｃ）は約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２０６】
一部の実施例では、第１ＥＭ源４３５ｃは第１共振器集合体４８１ｃに結合されて良く、かつ、第１ＥＭ源４３５ｃは約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚまでの周波数で動作して良い。制御装置４９５は第１共振器集合体４８１ｃ及び第１ＥＭ源４３５ｃに結合されて良い。制御装置４９５は、第１共振器集合体４８１ｃ及び第１ＥＭ源４３５ｃを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、第３ＥＭエネルギー調節空間４８５ｃ内での第３ＥＭ結合領域４６２ｃ及びプロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０２０７】
第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）は、プロセス空間４１５内の第３位置ｘｙ平面（ｘ２ｃ）で第３保護集合体４７２ｃ内に設定される第３隔離保護空間４７３ｃ内へ入り込むように延び得る第３プラズマ調節部４７０ｃ、及び、第３ｘｙ平面位置（ｘ１ｃ）で第４ＥＭエネルギー調節空間４８５へ入り込むように延び得る第３ＥＭエネルギー調節部４７５ｃを有して良い。第３隔離集合体４６４ｃは、第３保護集合体４７２ｃ内に設定される第３隔離保護空間４７３ｃ内で、第３プラズマ調節距離４７１ｃに第３プラズマ調節部４７０ｃを位置設定して（第３プラズマ調節距離４７１ｃまで第３プラズマ調節部４７０ｃを延ばして）良い。たとえば、第３プラズマ調節距離４７１ｃは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第３プラズマ調節距離４７１ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２０８】
第３ＥＭ結合領域４６２ｃは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５を画定する第１共振部分集合体４８１ｃ内の少なくとも１つの壁から第３ＥＭ結合距離４７６ｃで設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節部４７５ｃは第３ＥＭ結合領域４６２ｃへ入り込むように延び得る。第３ＥＭ調節部４７５ｃは、第３ＥＭ結合領域４６２ｃから第３調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第３マイクロ波エネルギーは、第３プラズマ調節部４７０ｃを用いることによって第３ｘｙ平面位置（ｘ２ｃ）にて第３プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間４１５へ移送されて良い。第３ＥＭ結合領域４６２ｃは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第３ＥＭ結合距離４７６ｃは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第３ＥＭ結合距離４７６ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２０９】
第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは、第３制御集合体４６０ｃに結合されて良く、かつ、第３制御集合体４６０ｃは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内で第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）に対して第３ＥＭ調節距離４７７ｃだけ第３プラズマ調節スラブ４６１ｃを動かすのに用いられて良い。第３制御集合体４６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは、第３ＥＭ結合領域４６２ａから第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）の第３ＥＭ調節部４７５ｃへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第３ＥＭ調節距離４７７ｃは第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内において第３ＥＭ調節部４７５ｃと第３プラズマ調節スラブ４６１ｃとの間に設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節距離４７７ｃは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０２１０】
第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）は第３直径（ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（ｄ１ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３隔離集合体４６４ｃは第１直径（Ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（Ｄ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２１１】
第３ＥＭ調節部４７５ｃ、第３ＥＭ結合領域４６２ｃ、第３制御集合体４６０ｃ、及び第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは、第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）は波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第３制御集合体４６０ｃは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。直径（Ｄ２ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２１２】
第２共振器部分集合体４８１ｄは、第２ｘｙ平面オフセット（ｙ３ｄ）で第２チャンバ壁４１２ｂに結合され、かつ、第２高さ（ｙ４ｄ）を有して良い。たとえば、第２ｘｙ平面オフセット（ｙ３ｄ）は、下部チャンバ壁４１２に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１００λ）まで変化して良い。それに加えて、第２高さ（ｙ４ｄ）は約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２１３】
一部の実施例では、第２ＥＭ源４３５ｄは第２共振器部分集合体４８１ｄに結合されて良く、かつ、第２ＥＭ源４３５ｄは約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚまでの周波数で動作して良い。制御装置４９５は第２共振器集合体４８１ｄ及び第２ＥＭ源４３５ｄに結合されて良い。制御装置４９５は、第２共振器集合体４８１ｄ及び第２ＥＭ源４３５ｄを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５ｄ内での第４ＥＭ結合領域４６２ｄ及びプロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０２１４】
第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）は、プロセス空間４１５内の第４ｘｙ平面位置（ｙ２ｄ）にて第４保護集合体４７２ｄ内で設定された第４隔離保護空間４７３ｄへ入り込むように延び得る第４プラズマ調節部４７０ｄ、及び、第４ｘｙ平面位置（ｙ１ｃ）にて第４ＥＭエネルギー調節空間４８５ｄへ入り込むように延び得る第４ＥＭ調節部４７５ｄを有して良い。第４隔離集合体４６４ｄは、第４保護集合体４７２ｄ内に設定された第４隔離保護空間４７３ｄ内において第４プラズマ調節距離４７１ｄに第４プラズマ調節部４７０ｄを位置設定する（第４プラズマ調節距離４７１ｄまで第４プラズマ調節部４７０ｄを延ばす）のに用いられて良い。たとえば、第４プラズマ調節距離４７１ｄは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第４プラズマ調節距離４７１ｄは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２１５】
第４ＥＭ結合領域４６２ｄは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５ｄを画定する第２共振器部分集合体４８１ｄ内の少なくとも１つの壁から第４ＥＭ結合距離４７６ｄに設定されて良い。第４ＥＭ調節部４７５ｄは第４ＥＭ結合領域４６２ｄへ入り込むように延び得る。第４ＥＭ調節部４７５ｄは、第４ＥＭ結合領域４６２ｄから第４調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第４マイクロ波エネルギーは、第４プラズマ調節部４７０ｄを用いることによって、第４プラズマ調節エネルギーとして、プロセス空間の第４ｘｙ平面位置（ｙ２ｄ）へ移送されて良い。第４ＥＭ結合領域４６２ｄは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの結合を含んで良い。たとえば、第４ＥＭ結合距離４７６ｄは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第４ＥＭ結合距離４７６ｄは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２１６】
第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは、第４制御集合体４６０ｄに結合されて良く、かつ、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５ｄ内の第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）の第４ＥＭ調節部４７５ｄに対して第４ＥＭ調節距離４７７ｄだけ第４プラズマ調節スラブ４６１を４６３に動かすのに用いられて良い。第４制御集合体４６０ｄ及び第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは、第４ＥＭ結合領域４６２ｄから第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）の第４ＥＭ調節部４７５ｄへ結合するマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第４ＥＭ調節距離４７７ｄは第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内の第４ＥＭ調節部４７５ｄと第４プラズマ調節スラブ４６１ｄとの間で設定されて良く、かつ、第４ＥＭ調節距離４７７ｄは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。
【０２１７】
第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）は第４直径（ｄ１ｄ）を有して良い。第４直径（ｄ１ｄ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第４隔離集合体４６４ｄは第４直径（Ｄ１ｄ）を有して良い。第４直径（Ｄ１ｄ）は約１ｍｍ〜約１0ｍｍまで変化して良い。
【０２１８】
第４ＥＭ調節部４７５ｄ、第４ＥＭ結合領域４６２ｄ、第４制御集合体４６０ｄ、及び第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは、第４ｘｙ平面オフセット（ｙ１ｄ）を有して良い。第４ｘｙ平面オフセット（ｙ１ｄ）は波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第４制御集合体４６０ｄは、円筒形状の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化し得る第４直径（ｄ１ｄ）を有して良い。第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは第４直径（Ｄ１ｄ）を有して良い。第４直径（Ｄ１ｄ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０２１９】
制御集合体（４６０ａ、４６０ｂ、及び４６０ｃ）は４９６で制御装置４９５へ結合されて良い。制御装置４９５は、ＥＭ調節距離（４７７ａ、４７７ｂ、４７７ｃ、及び４７７ｄ）を設定、制御、及び最適化することで、ＥＭエネルギー調節空間（４８５、４８５ｃ、及び４８５ｄ）内でのＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、及び４６２ｄ）及びプロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置４９５は、マイクロ波源４５０、整合ネットワーク４５２、及び結合ネットワーク４５４に結合されて良い。制御装置４９５は、マイクロ波源４５０、整合ネットワーク４５２、及び結合ネットワーク４５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間４８５内のＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、及び４６２ｄ）及びプロセス空間４１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源４５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置４９５は共振器センサ４０６及びプロセスセンサ４０７に結合されて良く、かつ、制御装置４９５は、共振器センサ４０６及びプロセスセンサ４０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間（４８５、４８５ｃ、及び４８５ｄ）内のＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、及び４６２ｄ）及びプロセス空間内のプラズマの均一性を制御して良い。
【０２２０】
第４マイクロ波共振器システム４００の前面は、空洞調節スラブ４５５の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体４５５のｘｙ平面図を含む。空洞制御集合体４５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ４５５は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体４５５及び空洞調節スラブ４５５はｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｘｙ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２２１】
空洞制御集合体４５５は、第１ＥＭエネルギー調節空間２８５内で第２空洞調節距離４５８だけ空洞調節スラブ４５５を動かすのに用いられて良い。制御装置４９５は、４９６で空洞制御集合体４５５に結合されて良い。制御装置４９５は、空洞調節距離４５８を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、第２空洞調節距離４５８は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第２空洞調節距離４５８は波長依存でかつ約（λ／１６）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２２２】
さらに図４Ａを参照すると、基板ホルダ４２０及び下部電極４２１が示されている。存在する場合、下部電極４２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間４１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極４２１は、ＲＦ発生装置４３０からインピーダンス整合ネットワーク４３１及びＲＦセンサ４３２を介して下部電極４２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１４５５ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極４２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク４３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ４１０内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ４３２は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置４９５は４９６でＲＦ発生装置４３０、インピーダンス整合ネットワーク４３１、及びＲＦセンサ４３２に結合され、かつ、制御装置４９５は、ＲＦ発生装置４３０、インピーダンス整合ネットワーク４３１、及びＲＦセンサ４３２との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間（４８５、４８５ｃ、及び４８５ｄ）内でのＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、及び４６２ｄ）及びプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０２２３】
第４マイクロ波共振器システム４００の中には、プロセスチャンバ４１０に結合され、かつ、プロセスチャンバ４１０内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ４１０を排気するように構成される圧力制御システム４９０及び排出ポート４９１を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム４９０及び／又は排出ポート４９１は必要とされなくても良い。
【０２２４】
図４Ａに図示されているように、第４マイクロ波共振器システム４００は第１供給素子４４１に結合される第１気体供給システム４４０を有して良く、かつ、第１供給素子４４１はプロセスチャンバ４１０に結合されて良い。第１供給素子４４１は、第１プロセスガスをプロセス空間４１５へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び／又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第２気体供給システム及び第２供給素子が必要とされても良い。
【０２２５】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【０２２６】
図４Ｂは、本発明の実施例による第４共振器集合体の上面を表している。第４共振器集合体４８１は、ｘｚ平面内において合計長さ（ｘＴ１）及び合計高さ（ｚＴ１）を有して良い。たとえば、合計長さ（ｘＴ１）は約１０ｍｍ〜約５００ｍｍまで変化して良く、かつ、合計高さ（ｚＴ１）は約１０ｍｍ〜約１０００ｍｍまで変化して良い。
【０２２７】
第４共振器サブシステム４８０の上面は、第１プラズマ調節スラブ４６１ａの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第１制御集合体４６０ａのｘｚ平面を含む。第１制御集合体４６０ａは第１直径（ｄ２ａ）を有して良い。第１直径（ｄ２ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節スラブ４６１ａは第２直径（Ｄ２ａ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１制御集合体４６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ４６１ａは第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１ｘ平面オフセット（ｘ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体４６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ４６１ａは異なる第１ｘｚ平面オフセット（ｘ１ａ）を有して良い。第１制御集合体４６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ４６１ａは第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。第１ｚ平面オフセット（ｚ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第１制御集合体４６０ａ及び第１プラズマ調節スラブ４６１ａは異なる第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有して良い。
【０２２８】
それに加えて、第４共振器サブシステム４８０の上面は、第２プラズマ調節スラブ４６１ｂの上面（破線）によって取り囲まれた状態で示されている第２制御集合体４６０ｂのｘｚ平面を含む。第２制御集合体４６０ｂは第１直径（ｄ２ｂ）を有して良い。第１直径（ｄ２ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは第２直径（Ｄ２ｂ）を有して良い。第２直径（Ｄ２ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２制御集合体４６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第２制御集合体４６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは異なる第２ｘｚ平面オフセット（ｘ１ｂ）を有して良い。第２制御集合体４６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）を有して良い。第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまでで変化して良い。あるいはその代わりに第２制御集合体４６０ｂ及び第２プラズマ調節スラブ４６１ｂは異なる第２ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａ）を有しても良い。
【０２２９】
図４Ｂは共振器壁（４８２ａ、４８２ｂ、４８３、及び４８４）の上面を示している。共振器壁４８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁４８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁（４８２ａ、４８２ｂ）は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０２３０】
第４マイクロ波共振器集合体４８１の上面は、空洞調節スラブ４５５の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体４５５のｘｚ平面図を含む。空洞制御集合体４５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ４５５は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体４５５及び空洞調節スラブ４５５は第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａａ）を有して良い。第１ｘｚ平面オフセット（ｚ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２３１】
図４Ｃは第４マイクロ波共振器システム４００の側面図を示している。側面図は、第１インターフェース集合体４６５ａ、第１インターフェース集合体４６５ａに結合された複数のチャンバ壁３１２を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ４１０のｙｚ平面図を示している。プロセス空間４１５はプロセスチャンバ４１０内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁３１２は、壁の厚さ（ｔ）を有して良く、かつ、壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍの間で変化して良い。第１インターフェース集合体４６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２３２】
側面図は、複数の共振器壁（４８２ａ、４８２ｂ、４８３、及び４８４）を用いて構成され得る第４共振器集合体４８１を含み得る第４共振器サブシステム４８０のｙｚ平面図を示している。たとえば共振器壁（４８２ａ、４８２ｂ、４８３、及び４８４）はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第４ＥＭエネルギー調節空間４８５を画定して良い。それに加えて、１つ以上の共振器センサ４０６は、第１共振器データを得るように第４ＥＭエネルギー調節空間４８５に結合されて良い。
【０２３３】
共振器壁４８２ａは壁の厚さ（ｔａ）を有して良い。壁の厚さ（ｔａ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁４８２ｂは壁の厚さ（ｔｂ）を有して良い。壁の厚さ（ｔｂ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。共振器壁４８２は壁の厚さ（ｔ）を有して良い。壁の厚さ（ｔ）は約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化して良い。
【０２３４】
一部の例では、第１インターフェース集合体４６５ａは、第４共振器集合体４８１とプロセスチャンバ４１０とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第１インターフェース集合体４６５ａは第１インターフェース厚さ（ｔｉ１）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ１）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第１インターフェース集合体４６５ａは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第１インターフェース集合体４６５ａは１つ以上の隔離集合体（４６４ａ及び４６４ｂ）を有して良い。隔離集合体（４６４ａ及び４６４ｂ）の各々は、下部共振器壁４８３と取り外し可能なように結合して良く、かつ、１つ以上の第１インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
【０２３５】
それに加えて、第２インターフェース集合体４６５ｂは、上部共振器壁４８４を用いることによって第４共振器集合体４８１に結合されて良い。第２インターフェース集合体４６５ｂは第２インターフェース厚さ（ｔｉ２）を有して良い。壁の厚さ（ｔｉ２）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに第２インターフェース集合体４６５ｂは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第２インターフェース集合体４６５ｂは１つ以上の制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）を有して良い。制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）の各々は、上部共振器壁４８４と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第２インターフェース集合体４６５ｂと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）は上部共振器壁４８４に結合されて良く、かつ、第２インターフェース集合体４６５ｂは省略されて良い。
【０２３６】
第４マイクロ波共振器システム４００は、基板ホルダ４２０と基板がプロセス空間４１５内のいたるところを動くときに、プロセス空間４１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。第４マイクロ波共振器システム４００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第４マイクロ波共振器システム４００がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はＬＣＤを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び／又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
【０２３７】
他の実施例では、第４共振器集合体４８１は内部に複数の共振空洞（図示されていない）を有して良い。他の実施例では、第４共振器システム４８０は、内部に１つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第４共振器集合体４８１及び第４ＥＭエネルギー調節空間４８５は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
【０２３８】
図４Ｃでは、マイクロ波源４５０が第４共振器集合体４８１に結合された状態で図示されている。マイクロ波源４５０は整合ネットワーク４５２に結合されて良い。整合ネットワーク４５２は結合ネットワーク４５４に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク（図示されていない）又は複数の結合ネットワーク（図示されていない）は、第４共振器サブシステム４８０に結合されて良い。結合ネットワーク４５４は、第４共振器集合体４８１の上部共振器壁４８４に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
【０２３９】
側面図は、プロセス空間４１５内の第１ｙｚ平面位置（ｚ２ａ−ｃ）で第１組の保護集合体（４７２ａ及び４７２ｂ）内に設定される第１組の隔離保護空間（４７３ａ及び４７３ｂ）内へ入り込むように延び得る第１組の第１プラズマ調節部（４７０ａ及び４７０ｂ）、並びに、第２のｙｚ平面位置（ｚ１ａ-c）で第４ＥＭエネルギー調節空間４８５へ入り込むように延び得る第１組のＥＭエネルギー調節部（４７５ａ及び４７５ｂ）を有し得る第１組のプラズマ調節ロッド（（４７０ａ、４７５ａ）及び（４７０ｂ、４７５ｂ））のｙｚ平面図を含む。第１組の隔離集合体（４６４ａ及び４６４ｂ）は、プロセス空間４１５内の（ｚ２ａ−ｃ）を用いて定義された第１位置で、第１組のプラズマ調節距離（４７１ａ及び４７１ｂ）に第１組のプラズマ調節部（４７０ａ及び４７０ｂ）を位置設定して（プラズマ調節距離（４７１ａ及び４７１ｂ）まで第１組のプラズマ調節部（４７０ａ及び４７０ｂ）を延ばして）良い。たとえば、プラズマ調節距離（４７１ａ及び４７１ｂ）は約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２４０】
第１組のＥＭ結合領域（４６２ａ及び４６２ｂ）は、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内の下部共振器壁４８３からＥＭ結合距離（４７６ａ及び４７６ｂ）で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節部（４７５ａ及び４７５ｂ）は第１組のＥＭ結合領域（４６２ａ及び４６２ｂ）へ入り込むように延び得る。第１組のＥＭ調節部（４７５ａ及び４７５ｂ）は、第１組のＥＭ結合領域（４６２ａ及び４６２ｂ）から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第１組のプラズマ調節部（４７０ａ及び４７０ｂ）を用いることによって第１ｚ平面位置（ｘ２ａ−ｃ）にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間４１５へ移送されて良い。第１組のＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、及び４６２ｃ）は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第１組のＥＭ結合距離（４７６ａ及び４７６ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第１組のＥＭ結合距離（４７６ａ及び４７６ｂ）は波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２４１】
第１組のプラズマ調節スラブ（４６１ａ及び４６１ｂ）は、第１組の制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）に結合され、かつ、第１組の制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）は、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内で第１組のプラズマ調節スラブ（４６１ａ、４６１ｂ、及び４６１ｃ）を第１組のＥＭ調節部（４７５ａ及び４７５ｂ）に対して第１組のＥＭ調節距離（４７７ａ及び４７７ｂ）だけ動かすのに用いられて良い。第１組の制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）及び第１組のプラズマ調節スラブ（４６１ａ及び４６１ｂ）は、第１組のＥＭ結合領域（４６２ａ及び４６２ｂ）から第１組のプラズマ調節ロッド（（４７０ａ、４７５ａ）及び（４７０ｂ、４７５ｂ））の第１組のＥＭ調節部（４７５ａ及び４７５ｂ）へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第１組のＥＭ調節距離（４７７ａ及び４７７ｂ）は、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内の第１組のＥＭ調節部（４７５ａ及び４７５ｂ）と第１組のプラズマ調節スラブ（４６１ａ及び４６１ｂ）との間で設定されて良く、かつ、第１組のＥＭ調節距離（４７７ａ及び４７７ｂ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。
【０２４２】
第１組の保護集合体（４７２ａ及び４７２ｂ）が第１組の隔離集合体（４６４ａ及び４６４ｂ）に結合されて良い。第１組の保護集合体（４７２ａ及び４７２ｂ）はプロセス空間４１５内の第１位置（ｚ２ａ−ｃ）に配置されて良い。保護集合体（４７２ａ、４７２ｂ、及び４７２ｃ）の組は、内部に第１組の隔離保護空間（４７３ａ及び４７３ｂ）を有し、かつ、挿入長さ（４７４ａ及び４７４ｂ）を有して良い。たとえば、挿入長さ（４７４ａ及び４７４ｂ）はｙｚ平面内において約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、保護集合体（４７２ａ及び４７２ｂ）及び隔離集合体（４６４ａ及び４６４ｂ）は１つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
【０２４３】
第１組のプラズマ調節ロッド（（４７０ａ、４７５ａ）及び（４７０ｂ、４７５ｂ））は、誘電材料を含んで良く、かつ、第１直径（ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第１組の隔離集合体（４６４ｂ及び４６４ｂ）及び第１組の保護集合体（４７２ａ及び４７２ｂ）は第１直径（Ｄ１ａ）を有して良い。第１直径（Ｄ１ａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。あるいはその代わりに、隔離集合体（４６４ａ及び４６４ｂ）及び第１組の保護集合体（４７２ａ及び４７２ｂ）はそれぞれ異なる直径を有して良い。
【０２４４】
第１組のＥＭ調節部（４７５ａ及び４７５ｂ）、第１組のＥＭ結合領域（４６２ａ及び４６２ｂ）、第１組の制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）、及び第１組のプラズマ調節スラブ（４６１ａ及び４６１ｂ）はｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）を有して良い。たとえばｙｚ平面オフセット（ｚ１ａ−ｃ）は、下部共振器壁４８３に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第１組の制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化し得る直径（ｄ２ａ−ｃ）を有して良い。第１組のプラズマ調節スラブ（４６１ａ及び４６１ｂ）は、誘電材料を含み、かつ、直径（Ｄ２ａ−ｂ）を有して良い。直径（Ｄ２ａ−ｂ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２４５】
第１共振器部分集合体４８１ｃは、第１ｙｚ平面オフセット（ｙ３ｃ）で第１チャンバ壁４１２ａに結合されて良く、かつ、第１高さ（ｙ４ｃ）を有して良い。たとえば、第１ｙｚ平面オフセット（ｙ３ｃ）は下部チャンバ壁４１２に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１００λ）まで変化して良い。それに加えて、第１高さ（ｙ４ｃ）は約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２４６】
一部の実施例では、第１ＥＭ源４３５ｃは第１共振器部分集合体４８１ｃに結合されて良く、かつ、第１ＥＭ源４３５ｃは約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚまでの周波数で動作して良い。制御装置４９５は第１共振器部分集合体４８１ｃ及び第１ＥＭ源４３５ｃに結合されて良い。制御装置４９５は、第１共振器部分集合体４８１ｃ及び第１ＥＭ源４３５ｃを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭ調節空間（４８５、４８５ｃ、及び４８５ｄ）内のＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、及び４６２ｄ）及びプロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０２４７】
第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）は、プロセス空間４１５内において第３保護集合体４７２ｃ内の第３ｘｙ平面位置（ｙ２ｃ）にて設定された第３隔離保護空間４７３ｃへ入り込むように延び得る第３プラズマ調節部４７０ｃ、及び、第３ｘｙ平面位置（ｙ１ｃ）にて第３ＥＭエネルギー調節空間４８５ｃへ入り込むように延び得る第３ＥＭ調節部４７５ｃを有して良い。第３隔離集合体４６４ｃは、第３保護集合体４７２ｃ内に設定された第３隔離保護空間４７３ｃ内で第３プラズマ調節距離４７１ｃに第３プラズマ調節部４７０ｃを位置設定（第３プラズマ調節部４７０ｃを第３プラズマ調節距離４７１ｃまで延ばす）するのに用いられて良い。たとえば、第３プラズマ調節距離４７１ｃは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化し、かつ、第３プラズマ調節距離４７１ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２４８】
第３ＥＭ結合領域４６２ｃは、第３ＥＭエネルギー調節空間４８５ｃを画定する第１共振部分集合体４８１ｃ内の少なくとも１つの壁から第３ＥＭ結合距離４７６ｃで設定されて良い。第３ＥＭ調節部４７５ｃは第３ＥＭ結合領域４６２ｃへ入り込むように延び得る。第３ＥＭ調節部４７５ｃは、第３ＥＭ結合領域４６２ｃから第３調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第３マイクロ波エネルギーは、第３プラズマ調節部４７０ｃを用いることによって第３ｘｙ平面位置（ｙ２ｃ）にて第３プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間４１５へ移送されて良い。第３ＥＭ結合領域４６２ｃは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第３ＥＭ結合距離４７６ｃは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第３ＥＭ結合距離４７６ｃは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２４９】
第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは、第３制御集合体４６０ｃに結合されて良く、かつ、第３制御集合体４６０ｃは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内で第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）に対して第３ＥＭ調節距離４７７ｃだけ第３プラズマ調節スラブ４６１ｃを動かすのに用いられて良い。第３制御集合体４６０ｃ及び第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは、第３ＥＭ結合領域４６２ａから第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）の第３ＥＭ調節部４７５ｃへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第３ＥＭ調節距離４７７ｃは第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内において第３ＥＭ調節部４７５ｃと第３プラズマ調節スラブ４６１ｃとの間に設定されて良く、かつ、第３ＥＭ調節距離４７７ｃは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０２５０】
第３プラズマ調節ロッド（４７０ｃ、４７５ｃ）は第３直径（ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（ｄ１ｃ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第３隔離集合体４６４ｃは第１直径（Ｄ１ｃ）を有して良い。第３直径（Ｄ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２５１】
第３ＥＭ調節部４７５ｃ、第３ＥＭ結合領域４６２ｃ、第３制御集合体４６０ｃ、及び第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは、第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）を有して良い。第３ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｃ）は波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第３制御集合体４６０ｃは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な第３直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第３プラズマ調節スラブ４６１ｃは直径（Ｄ２ｃ）を有して良い。第３直径（Ｄ２ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２５２】
第２共振器部分集合体４８１ｄは、第２ｘｙ平面オフセット（ｙ３ｄ）で第２チャンバ壁４１２ｂに結合され、かつ、第２高さ（ｙ４ｄ）を有して良い。たとえば、第２ｘｙ平面オフセット（ｙ３ｄ）は、下部チャンバ壁４１２に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約（λ／４）〜約（１００λ）まで変化して良い。それに加えて、第２高さ（ｙ４ｄ）は約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２５３】
一部の実施例では、第２ＥＭ源４３５ｄは第２共振器部分集合体４８１ｄに結合されて良く、かつ、第２ＥＭ源４３５ｄは約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚまでの周波数で動作して良い。制御装置４９５は第２共振器集合体４８１ｄ及び第２ＥＭ源４３５ｄに結合されて良い。制御装置４９５は、第２共振器集合体４８１ｄ及び第２ＥＭ源４３５ｄを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、第４ＥＭエネルギー調節空間（４８５、４８５ｃ、及び４８５ｄ）内での第４ＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、及び４６２ｄ）及びプロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０２５４】
第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）は、プロセス空間４１５内の第４ｘｙ平面位置（ｙ２ｄ）にて第４保護集合体４７２ｄ内で設定された第４隔離保護空間４７３ｄへ入り込むように延び得る第４プラズマ調節部４７０ｄ、及び、第４ｘｙ平面位置（ｙ１ｃ）にて第４ＥＭエネルギー調節空間４８５ｄへ入り込むように延び得る第４ＥＭ調節部４７５ｄを有して良い。第４隔離集合体４６４ｄは、第４保護集合体４７２ｄ内に設定された第４隔離保護空間４７３ｄ内において第４プラズマ調節距離４７１ｄに第４プラズマ調節部４７０ｄを位置設定する（第４プラズマ調節距離４７１ｄまで第４プラズマ調節部４７０ｄを延ばす）のに用いられて良い。たとえば、第４プラズマ調節距離４７１ｄは約１０ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良く、かつ、第４プラズマ調節距離４７１ｄは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２５５】
第４ＥＭ結合領域４６２ｄは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５ｄを画定する第２共振器部分集合体４８１ｄ内の少なくとも１つの壁から第４ＥＭ結合距離４７６ｄに設定されて良い。第４ＥＭ調節部４７５ｄは第４ＥＭ結合領域４６２ｄへ入り込むように延び得る。第４ＥＭ調節部４７５ｄは、第４ＥＭ結合領域４６２ｄから第４調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第４マイクロ波エネルギーは、第４プラズマ調節部４７０ｄを用いることによって、第４プラズマ調節エネルギーとして、プロセス空間の第４ｘｙ平面位置（ｙ２ｄ）へ移送されて良い。第４ＥＭ結合領域４６２ｄは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの結合を含んで良い。たとえば、第４ＥＭ結合距離４７６ｄは約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良く、かつ、第４ＥＭ結合距離４７６ｄは波長依存でかつ約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。
【０２５６】
第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは、第４制御集合体４６０ｄに結合されて良く、かつ、第３制御集合体４６０ｄは、第４ＥＭエネルギー調節空間４８５ｄ内で第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）に対して第４ＥＭ調節距離４７７ｄだけ第４プラズマ調節スラブ４６１ｄを４６３ｄに動かすのに用いられて良い。第４制御集合体４６０ｄ及び第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは、第４ＥＭ結合領域４６２ｄから第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）の第４ＥＭ調節部４７５ｄへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第４ＥＭ調節距離４７７ｄは第４ＥＭエネルギー調節空間４８５内において第４ＥＭ調節部４７５ｄと第４プラズマ調節スラブ４６１ｄとの間に設定されて良く、かつ、第４ＥＭ調節距離４７７ｄは約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍの間で変化して良い。
【０２５７】
第４プラズマ調節ロッド（４７０ｄ、４７５ｄ）は第４直径（ｄ１ｄ）を有して良い。第４直径（ｄ１ｄ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。第４隔離集合体４６４ｄは第４直径（Ｄ１ｄ）を有して良い。第４直径（Ｄ１ｃ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２５８】
第４ＥＭ調節部４７５ｄ、第４ＥＭ結合領域４６２ｄ、第４制御集合体４６０ｄ、及び第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは、第４ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｄ）を有して良い。第４ｘｙ平面オフセット（ｘ１ｄ）は波長依存で約（λ／４）〜約（１０λ）まで変化して良い。第４制御集合体４６０ｄは、円筒形の構成及び約１ｍｍ〜約５ｍｍまで変化可能な直径（ｄ２ｃ）を有して良い。第４プラズマ調節スラブ４６１ｄは直径（Ｄ１ｄ）を有して良い。直径（Ｄ１ｄ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２５９】
図４Ｃに図示されているように、制御集合体（４６０ａ及び４６０ｂ）は４９６で制御装置４９５へ結合されて良い。制御装置４９５は、ＥＭ調節距離（４７７ａ及び４７７ｂ）を設定、制御、及び最適化することで、プロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置４９５は、４９６で、マイクロ波源４５０、整合ネットワーク４５２、及び結合ネットワーク４５４に結合されて良い。制御装置４９５は、マイクロ波源４５０、整合ネットワーク４５２、及び結合ネットワーク４５４を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間（４８５、４８５ｃ、及び４８５ｄ）内のＥＭ結合領域（４６２ａ及び４６２ｂ）及びプロセス空間４１５内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源４５０は約５００ＭＨｚ〜約５０００ＭＨｚの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置４９５は４９６で共振器センサ４０６及びプロセスセンサ４０７に結合されて良く、かつ、制御装置４９５は、共振器センサ４０６及びプロセスセンサ４０７からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間２８５内のＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ及び４６２ｄ）及びプロセス空間４１５内のプラズマの均一性を制御して良い。
【０２６０】
第４マイクロ波共振器システム４００の側面は、空洞制御集合体４５５のｙｚ平面図及び空洞調節スラブ４５６のｙｚ平面図を含む。空洞制御集合体４５５は第１直径（ｄ１ａａ）を有して良い。第１直径（ｄ１ａａ）は約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍまで変化して良い。空洞調節スラブ４５６は第２直径（Ｄ１ａａ）を有して良い。第２直径（Ｄ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。空洞制御集合体４５５及び空洞調節スラブ４５６は第１ｙｚ平面オフセット（ｙ１ａａ）を有して良い。第１ｙｚ平面オフセット（ｙ１ａａ）は約１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。
【０２６１】
さらに図４Ｃを参照すると、基板ホルダ４２０及び下部電極４２１のｙｚ平面が示されている。存在する場合、下部電極４２１は、高周波（ＲＦ）電力をプロセス空間４１５内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極４２１は、ＲＦ発生装置４３０からインピーダンス整合ネットワーク４３１及びＲＦセンサ４３２を介して下部電極４２１へＲＦ電力を伝送することによってＲＦ電圧で電気的にバイアス印加されて良い。ＲＦバイアスは、プラズマを生成及び／又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。ＲＦバイアス用の典型的な周波数は、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲であって良く、かつ、好適には１４５５ＭＨｚである。あるいはそのかわりにＲＦ電力は複数の周波数で下部電極４２１に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク４３１は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ４６５ａ内のプラズマへのＲＦ電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。ＲＦセンサ４３２は、基本信号、高調波信号、及び／若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに／又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置４９５は４９６でＲＦ発生装置４３０、インピーダンス整合ネットワーク４３１、及びＲＦセンサ４３２に結合され、かつ、制御装置４９５は、ＲＦ発生装置４３０、インピーダンス整合ネットワーク４３１、及びＲＦセンサ４３２との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、ＥＭエネルギー調節空間（４８５、４８５ｃ、及び４８５ｄ）内でのＥＭ結合領域（４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、及び４６２ｄ）及びプロセス空間４１５内でのプラズマの均一性を制御して良い。
【０２６２】
第４マイクロ波共振器システム４００の側面は、プロセスチャンバ４６５ａに結合され、かつ、プロセスチャンバ４６５ａ内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ４６５ａを排気するように構成される圧力制御システム４９０及び排出ポート４９１のｙｚ平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム４９０及び／又は排出ポート４９１は必要とされなくても良い。
【０２６３】
図４Ｃに図示されているように、側面は、気体供給システム４４０、供給素子４４１、及びプロセスチャンバ４１０のｙｚ平面を有して良い。供給素子４４１は、プロセス空間４１５の周辺でプロセスガスをプロセス空間４１５へ導入するように構成されて良い。
【０２６４】
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤（ｐａｓｓｉｖａｎｔ）、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【０２６５】
図５Ａ−５Ｄは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な図を示している。図５Ａは、第１の典型的なプラズマ調節ロッド（５７０ａ、５７５ａ）の前面と側面を示している。第１プラズマ調節部５７０ａは第１長さ（ｙ１１）を有して良い。第１長さ（ｙ１１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第１ＥＭ調節部５７５ａは長さ（ｙ１２）を有して良い。長さ（ｙ１２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節部５７０ａ及び第１ＥＭ調節部５７５ａは第１高さ（ｘ１）を有して良い。第１高さ（ｘ１）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節部５７０ａ及び第１ＥＭ調節部５７５ａは第１幅（ｚ１）を有して良い。第１幅（ｚ１）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第１プラズマ調節ロッド（５７０ａ、５７５ａ）は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
【０２６６】
図５Ｂは、第２の典型的なプラズマ調節ロッド（５７０ｂ、５７５ｂ）の前面と側面を示している。第２プラズマ調節部５７０ｂは第２長さ（ｙ２１）を有して良い。第２長さ（ｙ２１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第２ＥＭ調節部５７５ｂは長さ（ｙ２２）を有して良い。長さ（ｙ２２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節部５７０ｂ及び第２ＥＭ調節部５７５ｂは第２高さ（ｘ２）を有して良い。第２高さ（ｘ２）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節部５７０ｂ及び第２ＥＭ調節部５７５ｂは第２幅（ｚ２）を有して良い。第２幅（ｚ２）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第２プラズマ調節ロッド（５７０ｂ、５７５ｂ）は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
【０２６７】
図５Ｃは、第３の典型的なプラズマ調節ロッド（５７０ｃ、５７５ｃ）の前面と側面を示している。第３プラズマ調節部５７０ｃは第３長さ（ｙ３１）を有して良い。第３長さ（ｙ３１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第３ＥＭ調節部５７５ｃは長さ（ｙ３２）を有して良い。長さ（ｙ３２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節部５７０ｃ及び第３ＥＭ調節部５７５ｃは第３高さ（ｘ３）を有して良い。第３高さ（ｘ３）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節部５７０ｃ及び第３ＥＭ調節部５７５ｃは第３幅（ｚ３）を有して良い。第３幅（ｚ３）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第３プラズマ調節ロッド（５７０ｃ、５７５ｃ）は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
【０２６８】
図５Ｄは、第４の典型的なプラズマ調節ロッド（５７０ｄ、５７５ｄ）の前面と側面を示している。第４プラズマ調節部５７０ｄは第４長さ（ｙ４１）を有して良い。第４長さ（ｙ４１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第４ＥＭ調節部５７５ｄは長さ（ｙ４２）を有して良い。長さ（ｙ４２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第４プラズマ調節部５７０ｄ及び第４ＥＭ調節部５７５ｄは第４高さ（ｘ４）を有して良い。第４高さ（ｘ４）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第４プラズマ調節部５７０ｄ及び第４ＥＭ調節部５７５ｄは第４幅（ｚ４）を有して良い。第４幅（ｚ４）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第４プラズマ調節ロッド（５７０ｄ、５７５ｄ）は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
【０２６９】
図６Ａ−６Ｄは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な図を示している。図６Ａは、第１の典型的なプラズマ調節ロッド（６７０ａ、６７５ａ）の前面と側面を示している。第１プラズマ調節部６７０ａは第１長さ（ｙ１１）を有して良い。第１長さ（ｙ１１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第１ＥＭ調節部６７５ａは長さ（ｙ１２）を有して良い。長さ（ｙ１２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節部６７０ａ及び第１ＥＭ調節部６７５ａは第１高さ（ｘ１）を有して良い。第１高さ（ｘ１）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節部６７０ａ及び第１ＥＭ調節部６７５ａは第１幅（ｚ１）を有して良い。第１幅（ｚ１）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節部６７０ａ及び第１ＥＭ調節部６７５ａは第１厚さ（ｔｚ１）を有して良い。第１厚さ（ｔｚ１）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第１プラズマ調節ロッド（６７０ａ、６７５ａ）は、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
【０２７０】
図６Ｂは、第２の典型的なプラズマ調節ロッド（６７０ｂ、６７５ｂ）の前面と側面を示している。第２プラズマ調節部６７０ｂは第２長さ（ｙ２１）を有して良い。第２長さ（ｙ２１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第２ＥＭ調節部６７５ｂは長さ（ｙ２２）を有して良い。長さ（ｙ２２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節部６７０ｂ及び第２ＥＭ調節部６７５ｂは第２高さ（ｘ２）を有して良い。第２高さ（ｘ２）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節部６７０ｂ及び第２ＥＭ調節部６７５ｂは第２幅（ｚ２）を有して良い。第２幅（ｚ２）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節部６７０ｂ及び第２ＥＭ調節部６７５ｂは第２厚さ（ｔｚ２）を有して良い。第２厚さ（ｔｚ２）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第２プラズマ調節ロッド（６７０ｂ、６７５ｂ）は、誘電材料を含み、楕円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
【０２７１】
図６Ｃは、第３の典型的なプラズマ調節ロッド（６７０ｃ、６７５ｃ）の前面と側面を示している。第３プラズマ調節部６７０ｃは第３長さ（ｙ３１）を有して良い。第３長さ（ｙ３１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第３ＥＭ調節部６７５ｃは長さ（ｙ３２）を有して良い。長さ（ｙ３２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節部６７０ｃ及び第３ＥＭ調節部６７５ｃは第３高さ（ｘ３）を有して良い。第３高さ（ｘ３）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節部６７０ｃ及び第３ＥＭ調節部６７５ｃは第３幅（ｚ３）を有して良い。第３幅（ｚ３）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節部６７０ｃ及び第３ＥＭ調節部６７５ｃは第３厚さ（ｔｚ３及びｔｘ３）を有して良い。第３厚さ（ｔｚ３及びｔｘ３）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第３プラズマ調節ロッド（６７０ｃ、６７５ｃ）は、誘電材料を含み、正方形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
【０２７２】
図６Ｄは、第４の典型的なプラズマ調節ロッド（６７０ｄ、６７５ｄ）の前面と側面を示している。第４プラズマ調節部６７０ｄは第４長さ（ｙ４１）を有して良い。第４長さ（ｙ４１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第４ＥＭ調節部６７５ｄは長さ（ｙ４２）を有して良い。長さ（ｙ４２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第４プラズマ調節部６７０ｄ及び第４ＥＭ調節部６７５ｄは第４高さ（ｘ４）を有して良い。第４高さ（ｘ４）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第４プラズマ調節部６７０ｄ及び第４ＥＭ調節部６７５ｄは第４幅（ｚ４）を有して良い。第４幅（ｚ４）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第４プラズマ調節部６７０ｄ及び第４ＥＭ調節部６７５ｄは第４厚さ（ｔｚ４及びｔｘ４）を有して良い。第４厚さ（ｔｚ４及びｔｘ４）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。たとえば第４プラズマ調節ロッド（６７０ｄ、６７５ｄ）は、誘電材料を含み、長方形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
【０２７３】
図７Ａ−７Ｄは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な図を示している。図７Ａは、第１の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ａ、７７５ａ）の前面と側面を示している。第１プラズマ調節部７７０ａは第１長さ（ｙ１１）を有して良い。第１長さ（ｙ１１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第１ＥＭ調節部７７５ａは長さ（ｙ１２）を有して良い。長さ（ｙ１２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節部７７０ａ及び第１ＥＭ調節部７７５ａは第１高さ（ｘ１）を有して良い。第１高さ（ｘ１）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１プラズマ調節部７７０ａ及び第１ＥＭ調節部７７５ａは第１幅（ｚ１）を有して良い。第１幅（ｚ１）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第１温度制御ループ７７２ａは、第１の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ａ、７７５ａ）内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び／又は気体は、第１の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ａ、７７５ａ）の温度を制御するように第１温度制御ループ７７２ａを貫流して良い。第１温度制御ループ７７２ａは第１直径（ｄｚ１）を有して良い。第１直径（ｄｚ１）は約０．００１ｍｍ〜約０．００１ｍｍまで変化して良い。それに加えて第１温度制御ループ７７２ａは第１オフセット（ｌｘ１１及びｌｘ１２）を有して良い。第１オフセット（ｌｘ１１及びｌｘ１２）は約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍまで変化して良い。たとえば第１プラズマ調節ロッド（７７０ａ、７７５ａ）は、第１温度制御ループ７７２ａ用に様々な構成及び／又は形状を収容するため、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
【０２７４】
図７Ｂは、第２の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｂ、７７５ｂ）の前面と側面を示している。第２プラズマ調節部７７０ｂは第２長さ（ｙ２１）を有して良い。第２長さ（ｙ２１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第２ＥＭ調節部７７５ｂは長さ（ｙ２２）を有して良い。長さ（ｙ２２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節部７７０ｂ及び第２ＥＭ調節部７７５ｂは第２高さ（ｘ２）を有して良い。第２高さ（ｘ２）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２プラズマ調節部７７０ｂ及び第２ＥＭ調節部７７５ｂは第２幅（ｚ２）を有して良い。第２幅（ｚ２）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第２温度制御ループ７７２ｂは、第２の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｂ、７７５ｂ）内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び／又は気体は、第２の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｂ、７７５ｂ）の温度を制御するように第２温度制御ループ７７２ｂを貫流して良い。第２温度制御ループ７７２ｂは第２直径（ｄｚ２）を有して良い。第２直径（ｄｚ２）は約０．００１ｍｍ〜約０．００１ｍｍまで変化して良い。それに加えて第２温度制御ループ７７２ｂは第２オフセット（ｌｘ２１及びｌｘ２２）を有して良い。第２オフセット（ｌｘ２１及びｌｘ２２）は約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍまで変化して良い。たとえば第２プラズマ調節ロッド（７７０ｂ、７７５ｂ）は、第２温度制御ループ７７２ｂ用に様々な構成及び／又は形状を収容するため、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。図７Ｃは、第３の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｃ、７７５ｃ）の前面と側面を示している。第３プラズマ調節部７７０ｃは第３長さ（ｙ３１）を有して良い。第３長さ（ｙ３１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第３ＥＭ調節部７７５ｃは長さ（ｙ３２）を有して良い。長さ（ｙ３２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節部７７０ｃ及び第３ＥＭ調節部７７５ｃは第３高さ（ｘ３）を有して良い。第３高さ（ｘ３）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３プラズマ調節部７７０ｃ及び第３ＥＭ調節部７７５ｃは第３幅（ｚ３）を有して良い。第３幅（ｚ３）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第３温度制御ループ７７２ｃは、第３の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｃ、７７５ｃ）内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び／又は気体は、第３の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｃ、７７５ｃ）の温度を制御するように第３温度制御ループ７７２ｃを貫流して良い。第３温度制御ループ７７２ｃは第３直径（ｄｚ３）を有して良い。第３直径（ｄｚ３）は約０．００１ｍｍ〜約０．００１ｍｍまで変化して良い。それに加えて第３温度制御ループ７７２ｃは第３オフセット（ｌｘ３１及びｌｘ３２）を有して良い。第３オフセット（ｌｘ３１及びｌｘ３２）は約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍまで変化して良い。たとえば第３プラズマ調節ロッド（７７０ｃ、７７５ｃ）は、第３温度制御ループ７７２ｃ用に様々な構成及び／又は形状を収容するため、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
【０２７５】
図７Ｄは、第４の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｄ、７７５ｄ）の前面と側面を示している。第４プラズマ調節部７７０ｄは第４長さ（ｙ４１）を有して良い。第４長さ（ｙ４１）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第４ＥＭ調節部７７５ｄは長さ（ｙ４２）を有して良い。長さ（ｙ４２）は約１ｍｍ〜約４００ｍｍまで変化して良い。第４プラズマ調節部７７０ｄ及び第４ＥＭ調節部７７５ｄは第４高さ（ｘ４）を有して良い。第４高さ（ｘ４）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第４プラズマ調節部７７０ｄ及び第４ＥＭ調節部７７５ｄは第４幅（ｚ４）を有して良い。第４幅（ｚ４）は約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍまで変化して良い。第４温度制御ループ７７２ｄは、第４の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｄ、７７５ｄ）内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び／又は気体は、第４の典型的なプラズマ調節ロッド（７７０ｄ、７７５ｄ）の温度を制御するように第４温度制御ループ７７２ｄを貫流して良い。第４温度制御ループ７７２ｄは第４直径（ｄｚ４）を有して良い。第４直径（ｄｚ４）は約０．００１ｍｍ〜約０．００１ｍｍまで変化して良い。それに加えて第４温度制御ループ７７２ｄは第４オフセット（ｌｘ４１及びｌｘ４２）を有して良い。第４オフセット（ｌｘ４１及びｌｘ４２）は約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍまで変化して良い。たとえば第４プラズマ調節ロッド（７７０ｄ、７７５ｄ）は、第４温度制御ループ７７２ｄ用に様々な構成及び／又は形状を収容するため、誘電材料を含み、長方形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
【０２７６】
図８は、本発明の実施例による典型的な動作手順の流れ図を表している。多段階の手順８００が図８に示されている。あるいはその代わりに異なる多段階の手順が用いられても良い。
【０２７７】
８１０では、基板（１０５−４０５）がプロセスチャンバ（１１０−４１０）内で基板ホルダ（１２０−４２０）上に設けられて良い。基板（１０５−４０５）は任意で移動可能である。共振器集合体（１８１−４８１）はプロセスチャンバ（１１０−４１０）に結合されて良い。一部の実施例では、内部にＥＭエネルギー調節空間（１８５−４８５）を備える共振器集合体（１８１−４８１）は、第１インターフェース集合体（１６５ａ−４６５ａ）を用いることによってプロセスチャンバ（１１０−４１０）に結合されて良い。あるいはその代わりに他の構成が用いられても良い。
【０２７８】
８２０では、複数のプラズマ調節ロッドが、ＥＭエネルギー調節空間（１８５−４８５）から第１インターフェース集合体（１６５ａ−４６５ａ）を介してプロセスチャンバ（１１０−４１０）内のプロセス空間（１１５−４１５）へ入り込むように構成されて良い。隔離集合体（１６４ａ、１６４ｃ−４６４ａ、４６４ｂ）は、第１インターフェース集合体（１６５ａ−４６５ａ）に取り外し可能なように結合して良く、かつ、ＥＭエネルギー調節空間（１８５−４８５）からプロセスチャンバ（１１０−４１０）内のプロセス空間（１１５−４１５）を隔離するように構成されて良い。隔離集合体（１６４ａ、１６４ｃ−４６４ａ、４６４ｂ）は、プラズマ調節ロッドを第１インターフェース集合体（１６５ａ−４６５ａ）に取り外し可能なように結合するのに用いられて良い。たとえば、プラズマ調節ロッドのプラズマ調節部はプロセス空間（１１５−４１５）内に配置されて良く、かつ、ＥＭエネルギー調節部はＥＭエネルギー調節空間（１８５−４８５）内部に配置されて良い。
【０２７９】
８３０では、プロセスガスが、プロセスチャンバ内のプラズマ調節ロッド周辺に供給されて良い。乾式プラズマエッチング中、プロセスガスは、エッチャント、不動態剤、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）又はシリコン窒化物（ＳｉｘＮｙ）−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質（ＣｘＦｙ）−たとえばＣ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等−を含み、かつ／あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、又はＣＯ２のうちの少なくとも１つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン（ポリシリコン）をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばＨＢｒ、Ｃｌ２、ＮＦ３、若しくはＳＦ６、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質（ＣｘＨｙＦｚ）−たとえばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、ＣＯ、若しくはＣＯ２又はこれら２つ以上の混合物うちの少なくとも１つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら２つ以上の混合物を含んで良い。
【０２８０】
８４０では、均一なマイクロ波プラズマが、プラズマ調節ロッドに調節可能なマイクロ波信号を印加することによって生成されて良い。
【０２８１】
一部のシステムでは、複数のＥＭ結合領域｛（１６２ａ−１６２ｃ、図１）、（２６２ａ−２６２ｃ、図２）、（３６２ａ−３６２ｃ、図３）、又は、（４６２ａ−４６２ｃ、図４）｝からなる１つ以上の組が、共振器集合体（１８１−４８１）内部において下部共振器壁（１８３−４８３）から第１組のＥＭ結合距離｛（１７６ａ−１７６ｃ、図１）、（２７６ａ−２７６ｃ、図２）、（３７６ａ−３７６ｃ、図３）、又は、（４７６ａ−４７６ｃ、図４）｝の位置に設定されて良い。ＥＭ調節部｛（１７５ａ−１７５ｃ、図１）、（２７５ａ−２７５ｃ、図２）、（３７５ａ−３７５ｃ、図３）、又は（４７５ａ−４７５ｃ、図４）｝は、第１組のＥＭ結合領域｛（１６２ａ−１６２ｃ、図１）、（２６２ａ−２６２ｃ、図２）、（３６２ａ−３６２ｃ、図３）、又は、（４６２ａ−４６２ｃ、図４）｝内へ入り込むように延びて良い。ＥＭ調節部は、複数のＥＭ結合領域からなる複数の組から各異なる調節可能なマイクロ波信号（エネルギー）を得て良い。各異なる調節可能なマイクロ波信号（エネルギー）は、ＥＭ調節部｛（１７５ａ−１７５ｃ、図１）、（２７５ａ−２７５ｃ、図２）、（３７５ａ−３７５ｃ、図３）、又は（４７５ａ−４７５ｃ、図４）｝を用いることによって、制御可能なプラズマ調節エネルギーとして、様々な位置でプロセスチャンバ（１１５−４１５）へ移送されて良い。複数のＥＭ結合領域｛（１６２ａ−１６２ｃ、図１）、（２６２ａ−２６２ｃ、図２）、（３６２ａ−３６２ｃ、図３）、又は、（４６２ａ−４６２ｃ、図４）｝からなる組は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。
【０２８２】
複数のプラズマ調節スラブ｛（１６１ａ−１６１ｃ、図１）、（２６１ａ−２６１ｃ、図２）、（３６１ａ−３６１ｃ、図３）、又は、（４６１ａ−４６１ｃ、図４）｝は、第１組の制御集合体｛（１６０ａ−１６０ｃ、図１）、（２６０ａ−２６０ｃ、図２）、（３６０ａ−３６０ｃ、図３）、又は、（４６０ａ−４６０ｃ、図４）｝に結合されて良く、かつ、ＥＭエネルギー調節空間（１８４−４８５）内でプラズマ調節ロッドの組のＥＭ調節部の組に対してＥＭ調節距離｛（１７７ａ−１７７ｃ、図１）、（２７７ａ−２７７ｃ、図２）、（３７７ａ−３７７ｃ、図３）、又は、（４７７ａ−４７７ｃ、図４）｝の組だけプラズマ調節スラブの組を｛（１６３ａ−１６３ｃ、図１）、（２６３ａ−２６３ｃ、図２）、（３６３ａ−３６３ｃ、図３）、又は、（４６３ａ−４６３ｃ、図４）｝に動かすのに用いられて良い。制御集合体の組及びプラズマ調節スラブの組は、ＥＭ結合領域の組からプラズマ調節ロッドの組に係るＥＭ調節部の組へ結合される各異なる調節可能なマイクロ波信号（エネルギー）を調節／最適化するのに用いられて良い。
【０２８３】
１つ以上の制御装置（１９５−４９５）は、複数の制御装置｛（１６０ａ−１６０ｃ、図１）、（２６０ａ−２６０ｃ、図２）、（３６０ａ−３６０ｃ、図３）、又は、（４６０ａ−４６０ｃ、図４）｝からなる１つ以上の組に結合されて良く、かつ、プラズマ調節スラブ｛（１６１ａ−１６１ｃ、図１）、（２６１ａ−２６１ｃ、図２）、（３６１ａ−３６１ｃ、図３）、又は、（４６１ａ−４６１ｃ、図４）｝の組の運動｛（１６３ａ−１６３ｃ、図１）、（２６３ａ−２６３ｃ、図２）、（３６３ａ−３６３ｃ、図３）、又は、（４６３ａ−４６３ｃ、図４）｝を制御／最適化するのに用いられて良い。たとえば１つ以上の制御装置（１９５−４９５）は、基板処理中、プロセス空間（１１５−４１５）内で均一なマイクロ波プラズマを生成、最適化、及び／又は維持するようにＥＭ調節距離｛（１７７ａ−１７７ｃ、図１）、（２７７ａ−２７７ｃ、図２）、（３７７ａ−３７７ｃ、図３）、又は、（４７７ａ−４７７ｃ、図４）｝の組を制御／最適化するのに用いられて良い。
【０２８４】
それに加えて、複数の空洞制御集合体｛（１５５ａ−１５５ｃ、図１）、（２５５ａ−２５５ｃ、図２）、（３５５ａ−３５５ｃ、図３）、又は、（４５５ａ−４５５ｃ、図４）｝からなる１つ以上の組は、ＥＭエネルギー調節空間（１８４−４８５）内で空洞調節距離｛（１５８ａ−１５８ｃ、図１）、（２５８ａ−２５８ｃ、図２）、（３５８ａ−３５８ｃ、図３）、又は、（４５８ａ−４５８ｃ、図４）｝の組だけ空洞調節スラブ｛（１５６ａ−１５６ｃ、図１）、（２５６ａ−２５６ｃ、図２）、（３５６ａ−３５６ｃ、図３）、又は、（４５６ａ−４５６ｃ、図４）｝の組を｛（１５７ａ−１５７ｃ、図１）、（２５７ａ−２５７ｃ、図２）、（３５７ａ−３５７ｃ、図３）、又は、（４５７ａ−４５７ｃ、図４）｝に動かすのに用いられて良い。１つ以上の制御装置（１９５−４９５）は、１つ以上の空洞制御集合体（１５５−４５５）に結合されて良い。制御装置は、実時間でプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御及び維持するように空洞調節距離を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いて良い。
【０２８５】
さらに１つ以上の制御装置（１９５−４９５）は、マイクロ波源（１５０−４５０）、整合ネットワーク（１５２−４５２）、結合ネットワーク（１５４−４５４）、及び共振器集合体（１８１−４８１）に結合されて良い。少なくとも１つの制御装置は、プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するようにマイクロ波源（１５０−４５０）、整合ネットワーク（１５２−４５２）、及び結合ネットワーク（１５４−４５４）を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを持ちいて良い。
【０２８６】
８５０では、基板は均一なマイクロ波プラズマ中で処理される。基板ホルダが可動−たとえば回転可能又は垂直若しくは横方向に移動可能−である場合、基板は、その基板が均一なマイクロ波プラズマ中の至るところに移動させることによって処理され得る。
【０２８７】
図９は本発明の実施例によるプラズマ処理システム９００を表している。プラズマ処理システム９００は乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システムを含んで良い。
【０２８８】
プラズマ処理システム９００は、複数のチャンバ壁９１２を有する長方形プロセスチャンバ９１０、及び、プロセス空間９１５を画定するように構成された結合ネットワーク（９５４ａ及び９５４ｂ）を有する。プラズマ処理システム９００は、プロセス空間９１５内（の至る所）で基板９０５を支持及び／又は９０６に移動するように構成された基板ホルダ９２０を有する。プラズマ処理システム９００は、プロセスガスシステム９４０、及び、プロセスガスをプロセス空間９１５へ供するように構成されたプロセスガスシャワー板９４１を有する。基板９０５は、プロセス空間９１５内のプラズマ又はプロセス化学物質に曝露されて良い。プラズマ処理システム９００は、第１結合ネットワーク９５４ａに結合可能な第１組の共振器集合体（９８１ａ、９８１ｂ、及び９８１ｃ）、及び、第２結合ネットワーク９５４ｂに結合可能な第２組の共振器集合体（９８１ｄ、９８１ｅ、及び９８１ｆ）を有する。一部の実施例では、第１結合ネットワーク９５４ａは第１マイクロ波源９５０ａに結合可能な第１整合ネットワーク９５２ａに結合されて良く、かつ、第２結合ネットワーク９５４ｂは第２マイクロ波源９５０ｂに結合可能な第２整合ネットワーク９５２ｂに結合されて良い。プラズマ処理システム９００は、プロセス空間９１５内にプラズマを生成するように構成されて良い。たとえば共振器集合体（９８１ａ、９８１ｂ、９８１ｃ、９８１ｄ、９８１ｅ、及び９８１ｆ）は、本願で説明したマイクロ波共振器システム（１００、２００、３００、又は４００）を用いて構成されて良い。
【０２８９】
図１０Ａと図１０Ｂは、本発明の他の実施例によるマイクロ波共振器システム１０００の部分切断上面図と斜視図をそれぞれ表している。プロセスチャンバ１０１０は、円筒形の側壁１０１２を有する円筒形チャンバである。インターフェース集合体１０６５は、共振器集合体１０８１が取り外し可能なように結合されるチャンバ上部に供される。複数の制御集合体１０６０は、共振器集合体上部から延びた状態で見えていて、かつ、各々は各対応するプラズマ調節スラブ１０６１に結合される。複数の集合体１０６０とプラズマ調節スラブ１０６１に関連する追加の特徴は、共振器システム１００、２００、３００、及び４００を参照すると、たとえばプラズマ調節ロッド、隔離集合体、ＥＭエネルギー調節空間１０８５、隔離保護空間、保護集合体等のような上述したものと同一又は同様である。それに加えて複数の追加の共振器部分集合体１０８１ａは、側壁−たとえば図示されているような４つのさらなる共振器部分集合体１０８１ａ−に結合されて良い。しかし任意の個数が供されて良い。各共振器部分集合体１０８１ａは、図示されているように、隔離集合体１０６４ａを備える単一のプラズマ調節ロッド１０７０ａと１０７５ａ、ＥＭ結合領域１０６２ａ、プラズマ調節スラブ１０６１ａ、及び制御集合体１０６０ａを有して良い。あるいは複数の調節ロッドと付属部材が、単一の共振器部分集合体１０８１ａのＥＭエネルギー調節空間１０８５ａ内に供されても良い。各共振器部分集合体１０８１ａ及び共振器集合体１０８１はまた、空洞制御集合体１０５５ａと１０５５に結合された空洞調節スラブ１０５６ａと１０５６をも有して良い。よって複数のプラズマ調節ロッド集合体は、チャンバ上部に沿って離間し、かつ、チャンバ１０１０の底部（に隣接する）基板ホルダ１０２０上に位置する１つ以上の基板１００５へ向かってチャンバ内へ垂直方向に突出する。任意で複数のさらなるプラズマ調節ロッド集合体は、チャンバ周囲で（複数の）基板１００５上方のプロセス空間内へ入り込むように水平方向に延びるように構成されて良い。基板ホルダ１０２０は、静止型基板ホルダ又は複数のプラズマ調節ロッドによって生成される均一なプラズマ中の至るところに（複数の）基板１００５を動かす可動式基板ホルダであって良い。たとえば基板ホルダ１０２０は、複数の基板１００５を支持して良く、かつ、プロセスチャンバ１０１０内で回転及び／又は並進して良い。たとえば図１０Ａは、均一なプラズマ中を回転テーブルのように基板を回転させることのできる基板ホルダ１０２０上の３つの基板１００５を概略的に表している。
【０２９０】
本発明の他の実施例では、図１１Ａと図１１Ｂは、円筒形のプロセスチャンバ１１１０をも有するマイクロ波共振器システム１１００を表している。円筒形の共振器集合体の代わりに、共振器システム１１００は、円筒形チャンバ１１１０の上面上に長方形（又は正方形）共振器集合体１１８１を有する。繰り返しになるが、複数の制御集合体１１６０と対応するプラズマ調節スラブ１１６１は、隔離集合体に結合され、かつ、プロセスチャンバ１１１０へ入り込むように垂直に延びるプラズマ調節ロッドを備える共振器集合体１１８１内で離間する。それに加えて、複数のさらなる共振器部分集合体ではなく、単一の環状共振器集合体１１８１ａが、チャンバ１１１０の側壁１１１２の周りに供される。複数の制御集合体１１６０ａ及び対応するプラズマ調節スラブ１１６１ａは、さらなる共振器部分集合体１１８１ａ内のチャンバ壁１１１２の周りで離間する。対応するプラズマ調節ロッド１１７０ａと１１７５ａは、半径方向に隔離集合体１１６４ａを突き抜けてプロセスチャンバ１１１０へ入り込むように延びる。任意の所望の数のプラズマ調節ロッド及び関連するＥＭ結合領域１１６２ａが単一の環状共振器部分集合体１１８１ａ内に供されて良い。システム１０００では、上部からプロセスチャンバ内へ入り込むように垂直方向に延びる複数のプラズマ調節ロッド、及び、プラズマの均一性が増大する側からチャンバ１１１０へ半径方向に入り込むように延びる複数のプラズマ調節ロッドを有する。図示されているように、単一の基板１１０５がプロセスチャンバ１１１０内の基板ホルダ１１２０上に供されて良い。あるいは図１０Ａに図示されているように複数の基板１１０５が供されても良い。繰り返しになるが基板ホルダ１１２０は、静止型又は回転可能若しくは垂直移動可能な可動式のいずれであっても良い。空洞制御集合体１１５５と１１５５ａ及び関連する空洞調節スラブ１１５６と１１５６ａはそれぞれ、共振器集合体１１８１及び共振器部分集合体１１８１ａ内に供されて良い。
【０２９１】
図１２の概略図に示された他の代替実施例では、共振器システム１２００は、円筒形プロセスチャンバ１２１０の上部周辺でスポーク状に設けられる長方形形状の複数の共振器集合体１２８１を有する。各共振器集合体１２８１は、隔離集合体に結合され、かつ、関連するＥＭ結合領域及び上側表面を介してプロセスチャンバ１２１０内へ入り込むように垂直方向に延びるプラズマ調節ロッドと共に複数の制御集合体１２６０と関連するプラズマ調節スラブ１２６１を有する。同様に、図１３の上部概略図に示されているように、複数の共振器集合体１３８１は、円筒形チャンバ１３１０の上部だが直径を横切るように平行に設けられて良い。共振器システム１３００も同様に、各共振器集合体１３８１内で離間する複数の制御集合体１３６０及び対応するプラズマ調節スラブ１３６１を有する。各共振器集合体は、対応ＥＭ結合領域、及び、隔離集合体に結合され、かつ、プロセスチャンバ１３１０内へ入り込むように垂直方向に延びる対応プラズマ調節ロッドを有する。共振器システム１２００及び１３００の各々では、１つ以上の基板１２０５と１３０５が基板ホルダ１２２０と１３２０上に供されて良い。基板ホルダ１２２０と１３２０は静止式又は回転可能及び／若しくは垂直移動可能な可動式であって良い。
【０２９２】
たとえ本発明の特定の実施例しか上で記載されていなかったとしても、当業者は、本発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく典型的実施例の範囲内で多くの修正型にすぐに想到する。従って全ての係る修正型は本発明の技術的範囲内に含まれるものと解される。
【０２９３】
よって本記載は本発明を限定するものではない。本発明の設定、動作、及び挙動は、本明細書に存在するレベルの詳細が与えられれば、実施例の修正型及び変化型が可能であるという理解を前提として記載されている。従って前述の詳細な説明は如何なる意味においても本発明を限定するものではない。本発明の技術的範囲は、この詳細な説明によってではなく「特許請求の範囲」の請求項によって定義される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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