(57)【要約】【解決手段】無線周波数（ＲＦ）フィルタは、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを集合的に形成する複数のコイルセクションを有する誘導素子を含む。少なくとも２つの隣接するコイルセクションは、異なる巻ピッチを有する。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、チャネルごとに２つのワイヤを含み、少なくとも１つのチャネル用に構成される。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、誘導素子の第１の端部において、電源から電力を受け取ることになる電気部品への接続用に構成される。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、誘導素子の第２の端部において、電源への接続用に構成される。終端容量素子は、誘導素子の第２の端部と電源との間のそれぞれの場所で、基準接地電位とツイスト磁気ワイヤのケーブルのそれぞれのワイヤとの間に電気的に接続される。【選択図】図３Ｃ
2020536462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）フィルタであって、
ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクションを含む誘導素子であって、各コイルセクションは、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチで構成された部分を含み、少なくとも２つの隣接するコイルセクションは、異なる巻ピッチを有し、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、チャネルごとに２つのワイヤを含み、少なくとも１つのチャネル用に構成され、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、前記誘導素子の第１の端部において、電源から電力を受け取ることになる電気部品への接続用に構成され、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、前記誘導素子の第２の端部において、前記電源への接続用に構成される誘導素子と、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの各ワイヤのための別個の終端容量素子を含む一組の終端容量素子であって、各終端容量素子は、前記誘導素子の前記第２の端部と前記電源との間の場所で、基準接地電位と前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルのそれぞれのワイヤとの間に電気的に接続される一組の終端容量素子と
を備える、ＲＦフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルは、前記少なくとも２つのコイルセクションの隣接するコイルセクション間の各移行部を介した連続的な構成を有する、ＲＦフィルタ。
【請求項３】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記少なくとも２つのコイルセクションは、前記ＲＦフィルタによってフィルタリングされる対応するＲＦ周波数に関連付けられる、ＲＦフィルタ。
【請求項４】
請求項３に記載のＲＦフィルタであって、
所与のコイルセクションの前記巻ピッチは、前記所与のコイルセクションが、前記ＲＦフィルタによってフィルタリングされる前記対応するＲＦ周波数の１つと共振するように設定される、ＲＦフィルタ。
【請求項５】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの各ワイヤは、電気絶縁コーティング材料でコーティングされた導電体である、ＲＦフィルタ。
【請求項６】
請求項５に記載のＲＦフィルタであって、
前記電気絶縁コーティング材料は、低周波電流のワイヤ間導通を防止するとともに、ＲＦ電力のワイヤ間伝送を可能にする、ＲＦフィルタ。
【請求項７】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
少なくとも１つのコイルセクションは、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルによる複数層の巻層を含み、前記複数層の巻層は、前記誘導素子の軸に対して半径方向に積み重ねられる、ＲＦフィルタ。
【請求項８】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
少なくとも２つのコイルセクションは、前記誘導素子の軸に沿って測定される長さが異なる、ＲＦフィルタ。
【請求項９】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルは、少なくとも２つのコイルセクションで巻径が異なる、ＲＦフィルタ。
【請求項１０】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルは、少なくとも２つのコイルセクションで巻形状が異なる、ＲＦフィルタ。
【請求項１１】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、８つのワイヤを含み、４つのチャネル用に構成され、前記少なくとも２つのコイルセクションの数は２つである、ＲＦフィルタ。
【請求項１２】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルは、前記少なくとも２つのコイルセクションで巻径が実質的に同じであり、前記誘導素子の前記第１の端部に接続する第１のコイルセクションの前記巻ピッチは、前記誘導素子の前記第２の端部に接続する第２のコイルセクションの前記巻ピッチよりも大きい、ＲＦフィルタ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＲＦフィルタであって、
前記第１のコイルセクションは、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルによる１層の巻層を有し、前記第２のコイルセクションは、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルによる２層の巻層を有する、ＲＦフィルタ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のＲＦフィルタであって、
前記第１のコイルセクションは、前記１層の巻層内に約１３巻の前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルを有し、前記第２のコイルセクションは、前記２層の巻層のうち内側の巻層内に約２１巻の前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルを有し、前記第２のコイルセクションは、前記２層の巻層のうち外側の巻層内に約１８巻の前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルを有し、前記一組の終端容量素子の各終端容量素子は、約０．１マイクロファラッドの静電容量値を有する、ＲＦフィルタ。
【請求項１５】
請求項１に記載のＲＦフィルタであって、
前記誘導素子は、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルが巻き付けられたコイルフォームを含む、ＲＦフィルタ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＲＦフィルタであって、
前記コイルフォームが中空の直円柱形状を有する、ＲＦフィルタ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のＲＦフィルタであって、
前記コイルフォームの外面内に連続的な溝が形成され、前記連続的な溝は、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルを受け入れ、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルの空間構成を維持するように構成される、ＲＦフィルタ。
【請求項１８】
無線周波数（ＲＦ）電力をフィルタリングするための方法であって、
電源と前記電源から電力を受け取ることになる電気部品との間にＲＦフィルタを有することであって、前記ＲＦフィルタは、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクションを有する誘導素子を含み、各コイルセクションは、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチで構成された部分を含み、少なくとも２つの隣接するコイルセクションは、異なる巻ピッチを有し、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、チャネルごとに２つのワイヤを含み、少なくとも１つのチャネル用に構成され、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、前記誘導素子の第１の端部において、前記電気部品に接続され、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、前記誘導素子の第２の端部において、前記電源に接続され、前記ＲＦフィルタは、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの各ワイヤに対して別個の終端容量素子を含み、各終端容量素子は、前記誘導素子の前記第２の端部と前記電源との間の場所で、基準接地電位と前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルのそれぞれのワイヤとの間に電気的に接続されること
を含む、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のＲＦ電力をフィルタリングするための方法であって、
前記少なくとも２つのコイルセクションの数は、フィルタリングされる複数の異なるＲＦ周波数に対応し、所与のコイルセクションの前記巻ピッチは、フィルタリングされる前記複数の異なるＲＦ周波数の１つと前記所与のコイルセクションが共振するように設定される、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のＲＦ電力をフィルタリングするための方法であって、
前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの各ワイヤは、低周波電流のワイヤ間導通を防止するとともにＲＦ電力のワイヤ間伝送を可能にする電気絶縁コーティング材料でコーティングされた導電体である、方法。
【請求項２１】
無線周波数（ＲＦ）電力をフィルタリングするための方法であって、
電力を電源から入力構成内のワイヤに伝送することであって、前記ワイヤは、それぞれの容量素子に接続され、前記ワイヤの各別個のペアは、ＲＦ電力に曝される電気部品に電力を供給するように指定されることと、
誘導素子の入力において、電力を前記入力構成内の前記ワイヤから、ツイスト磁気ワイヤのケーブル内の対応する磁気ワイヤに送ることであって、前記誘導素子は、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを前記誘導素子の前記入力と前記誘導素子の出力との間に集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクションを含み、各コイルセクションは、前記ツイスト磁気ワイヤのケーブルの前記非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチで構成された部分を含み、少なくとも２つの隣接するコイルセクションは、異なる巻ピッチを有することと、
前記誘導素子の前記出力において、電力を前記ツイスト磁気ワイヤのケーブル内の前記磁気ワイヤから、ＲＦ電力に曝される前記電気部品に接続された対応するワイヤに送ることと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体製造機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な半導体製造プロセスでは、無線周波数（ＲＦ）電力が処理チャンバに伝送されてプラズマを生成し、かつ／またはバイアス電圧を生成する。ヒータアセンブリなどの１つまたは複数の他の電動部品は、ＲＦ電力に曝された状態で動作させることができる。例えば、ヒータアセンブリは、処理チャンバ内の部品または領域を加熱するように構成および配置することができる。プラズマおよび／またはバイアス電圧を生成するために使用されるＲＦ電力は、電源と干渉し、および／または電源を損傷する可能性がある。ＲＦ電力が電源と干渉すること、および／または電源を損傷することを防止する必要がある。加えて、処理チャンバ内のＲＦ電極に埋め込まれた加熱素子にヒータ電源を接続すると、ＲＦ電力が負荷されてその効率が低下し得る。ＲＦフィルタは、ＡＣ（交流）またはＤＣ（直流）のいずれかであるヒータ電源からＲＦ電極を隔離するために必要であり、それによりＡＣまたはＤＣ供給経路内にＲＦ電力が侵入することなく、ＡＣ電力またはＤＣ電力がＲＦ電極内の加熱素子に提供され得る。本開示は、このような状況で生じるものである。
【発明の概要】
【０００３】
例示的な実施形態では、無線周波数（ＲＦ）フィルタが開示される。ＲＦフィルタは、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクションを含む誘導素子を含む。各コイルセクションは、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチで構成された部分を含む。少なくとも２つの隣接するコイルセクションは、異なる巻ピッチを有する。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、チャネルごとに２つのワイヤを含み、少なくとも１つのチャネル用に構成される。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、誘導素子の第１の端部において、電気部品への接続用に構成される。電気部品は、ＤＣ電源またはＡＣ電源のいずれかである電源から電力を受け取ることになる。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、誘導素子の第２の端部において、電源への接続用に構成される。ＲＦフィルタはまた、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの各ワイヤのための別個の終端容量素子を含む一組の終端容量素子を含む。各終端容量素子は、誘導素子の第２の端部と電源との間の場所で、基準接地電位とツイスト磁気ワイヤのケーブルのそれぞれのワイヤとの間に電気的に接続される。
【０００４】
例示的な実施形態では、ＲＦ電力をフィルタリングするための方法が開示される。方法は、電源とこの電源から電力を受け取ることになる電気部品との間にＲＦフィルタを有することを含む。電源は、ＤＣ電源またはＡＣ電源のいずれかである。ＲＦフィルタは、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクションを有する誘導素子を含む。各コイルセクションは、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチで構成された部分を含む。少なくとも２つの隣接するコイルセクションは、異なる巻ピッチを有する。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、チャネルごとに２つのワイヤを含み、少なくとも１つのチャネル用に構成される。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、誘導素子の第１の端部において、電気部品に接続される。ツイスト磁気ワイヤのケーブルは、誘導素子の第２の端部において、電源に接続される。ＲＦフィルタはまた、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの各ワイヤに対して別個の終端容量素子を含む。各終端容量素子は、誘導素子の第２の端部と電源との間の場所で、基準接地電位とツイスト磁気ワイヤのケーブルのそれぞれのワイヤとの間に電気的に接続される。
【０００５】
例示的な実施形態では、ＲＦ電力をフィルタリングするための方法が開示される。方法は、電力を電源から入力構成内のワイヤに伝送することを含む。ワイヤは、それぞれの容量素子に接続される。ワイヤの各別個のペアは、ＲＦ電力に曝される電気部品に電力を供給するように指定される。方法はまた、誘導素子の入力において、電力を入力構成内のワイヤから、ツイスト磁気ワイヤのケーブル内の対応する磁気ワイヤに送ることを含む。誘導素子は、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを誘導素子の入力と誘導素子の出力との間に集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクションを含む。各コイルセクションは、ツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチで構成された部分を含む。少なくとも２つの隣接するコイルセクションは、異なる巻ピッチを有する。方法はまた、誘導素子の出力において、電力をツイスト磁気ワイヤのケーブル内の磁気ワイヤから、ＲＦ電力に曝される電気部品に接続された対応するワイヤに送ることを含む。
【０００６】
他の態様および利点は、例として提供される添付の図面と併せて、以下の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、ＣＣＰ処理チャンバの例示的な垂直断面図である。
【０００８】
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、ＩＣＰ処理チャンバの例示的な垂直断面図である。
【０００９】
【図１Ｃ】図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、４つの同心円状に構成および位置決めされた加熱素子を含む例示的なヒータアセンブリの上面図である。
【００１０】
【図２】図２は、本開示のいくつかの実施形態による、図１Ｃの例示的な実施形態において電源とヒータアセンブリとの間に接続されたＲＦフィルタの電気回路図である。
【００１１】
【図３Ａ】図３Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、インダクタの等角図である。
【００１２】
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、裸の状態のコイルフォームを示す図である。
【００１３】
【図３Ｃ】図３Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、ツイスト磁気ワイヤのケーブルをコイルフォームに巻き付けることによって形成されるツイスト磁気ワイヤのケーブルの非分割コイルを示す図である。
【００１４】
【図３Ｄ】図３Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、インダクタの中心を通る垂直断面図である。
【００１５】
【図４】図４は、本開示のいくつかの実施形態による、電流フローをヒータアセンブリ内の所与の加熱素子に供給するワイヤの各々について、高いほうの一次ＲＦ周波数である１３．５６ＭＨｚにおけるＲＦ周波数の関数としてのインピーダンスのプロットを示す図である。
【００１６】
【図５】図５は、本開示のいくつかの実施形態による、電流フローをヒータアセンブリ内の所与の加熱素子に供給するワイヤの各々について、低いほうの一次ＲＦ周波数である１ＭＨｚにおけるＲＦ周波数の関数としてのインピーダンスのプロットを示す図である。
【００１７】
【図６】図６は、本開示のいくつかの実施形態による、ＲＦ電力をフィルタリングするための方法を提示する図である。
【００１８】
【図７】図７は、本開示のいくつかの実施形態による、ＲＦ電力をフィルタリングするための方法を提示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の説明では、本開示の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本開示の実施形態は、これらの具体的な詳細の一部またはすべてがなくても実施され得ることが当業者には明らかであろう。他の例では、本開示を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス動作は詳細には説明されていない。
【００２０】
半導体産業では、半導体基板は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）処理チャンバおよび誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）プラズマ処理チャンバなど、様々なタイプのプラズマチャンバで製造作業を行うことができる。ＣＣＰ処理チャンバおよびＩＣＰ処理チャンバの両方では、無線周波数（ＲＦ）電力を使用してプロセスガスにエネルギーを与え、プロセスガスをプラズマに変換する。プラズマ内の反応種および／または帯電種は、例えば、基板に存在する材料を改質すること、または基板に材料を堆積させること、または基板から材料を除去／エッチングすることなどによって、基板と相互作用して基板の状態を改質することを目的とする。また、ＣＣＰ処理チャンバおよびＩＣＰ処理チャンバは、帯電種をプラズマから基板に向けて加速するためのバイアス電圧を生成するためにＲＦ電力を受け取る１つまたは複数の電極を備えることができる。ＣＣＰ処理チャンバおよびＩＣＰ処理チャンバはまた、１つまたは複数の電源から電力を受け取る１つまたは複数の電動部品（ヒータアセンブリなど）を備えることができ、１つまたは複数の電源の各々は、ＤＣ（直流）電源またはＡＣ（交流）電源のいずれかである。プラズマおよび／またはバイアス電圧の生成に使用されるＲＦ電力が、１つまたは複数の電動部品（ヒータアセンブリなど）への電力供給に使用される電源（ＤＣまたはＡＣ電源）に伝わらないようにする必要がある。本明細書で開示されるＲＦフィルタおよび関連するインダクタの様々な実施形態は、ＣＣＰ処理チャンバおよびＩＣＰ処理チャンバの動作に関連するＲＦ電力がＤＣ電源および／またはＡＣ電源に伝送されることを防止するのに適している。
【００２１】
図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、ＣＣＰ処理チャンバ１０１の例示的な垂直断面図を示す。ＣＣＰ処理チャンバ１０１は、制御された様式で基板１０５の変化に影響を及ぼすために、プラズマ１２３が基板１０５への曝露中に生成される処理容積を定義する。様々な製造プロセスにおいて、基板１０５の変化は、基板１０５上の材料または表面状態の変化であり得る。例えば、様々な製造プロセスにおいて、基板１０５の変化は、基板１０５からの材料のエッチング、基板１０５への材料の堆積、または基板１０５に存在する材料１０５の改質の１つまたは複数を含み得る。いくつかの実施形態では、基板１０５は、製造処理を受ける半導体ウエハである。しかしながら、様々な実施形態において、基板１０５は、プラズマを使用した製造プロセスにかけられる本質的に任意のタイプの基板であればよいことを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書で使用される基板１０５は、シリコン、サファイア、ＧａＮ、ＧａＡｓもしくはＳｉＣ、または他の基板材料で形成された基板を指し、ガラスパネル／基板、金属箔、金属シート、ポリマー材料などを含むことができる。また、様々な実施形態において、本明細書で言及される基板１０５は、形態、形状、および／またはサイズが異なってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書で言及される基板１０５は、２００ｍｍ（ミリメートル）の半導体ウエハ、３００ｍｍの半導体ウエハ、または４５０ｍｍの半導体ウエハに対応し得る。また、いくつかの実施形態では、本明細書で言及される基板１０５は、様々な形状の中でもとりわけ、フラットパネルディスプレイ用の長方形基板のような非円形基板などに対応し得る。
【００２２】
様々な実施形態において、ＣＣＰ処理チャンバ１０１は、基板１０５上の材料または表面状態の変化に影響を及ぼすために、基板１０５の曝露中に１つまたは複数のプロセスガスを処理容積に流し、この１つまたは複数のプロセスガスにＲＦ電力を印加して１つまたは複数のプロセスガスをプラズマ１２３に変換することによって動作する。ＣＣＰ処理チャンバ１０１は、基板１０５が処理動作中に位置決めおよび支持される基板支持構造１０３を含む。いくつかの実施形態では、電極１０７が基板支持構造１０３内に配置され、ＲＦ電力を電極１０７から処理容積を通して伝送して、プラズマ１２３の生成および／またはイオンエネルギーの制御を行う。電極１０７は、ＲＦ給電構造１０９を通してＲＦ電力を受け取るように接続されており、このＲＦ給電構造１０９は、１つまたは複数のインピーダンス整合システム１１３を介して１つまたは複数のＲＦ電力発生器１１１に接続されている。インピーダンス整合システム１１３は、コンデンサおよびインダクタの構成を含んでおり、この構成は、インピーダンス整合システム１１３の入力でＲＦ電力発生器１１１によって見られるインピーダンスが、ＲＦ電力発生器１１１が動作するように設計された出力インピーダンス（通常５０オーム）に十分に近くなるように構成される。その結果、ＲＦ電力発生器１１１によって生成および伝送されるＲＦ電力は、効率的に（例えば、許容できないか望ましくない反射なしに）処理容積に伝送される。
【００２３】
また、いくつかの実施形態では、上部電極１１５を設けることもできる。様々な実施形態において、上部電極１１５は、電気接地電極を提供することができるか、またはＲＦ電力を処理容積に伝送するために使用することができる。いくつかの実施形態では、上部電極１１５は、ＲＦ給電構造１１７を通してＲＦ電力を受け取るように接続されており、このＲＦ給電構造１１７は、１つまたは複数のインピーダンス整合システム１１９を介して１つまたは複数のＲＦ電力発生器１２１に接続されている。インピーダンス整合システム１１９は、コンデンサおよびインダクタの構成を含んでおり、この構成は、インピーダンス整合システム１１９の入力でＲＦ電力発生器１２１によって見られるインピーダンスが、ＲＦ電力発生器１２１が動作するように設計された出力インピーダンス（通常、５０オーム）に十分に近くなるように構成される。その結果、ＲＦ電力発生器１２１によって生成および伝送されるＲＦ電力は、効率的に（例えば、許容できないか望ましくない反射なしに）処理容積に伝送される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ヒータアセンブリ１２５が基板支持構造１０３内に配置され、基板１０５の温度制御を行う。ヒータアセンブリ１２５は、電気接続１２７を通して電力を受け取るように電気的に接続されており、この電力は、電源１３１から電気接続１３７を通してＲＦフィルタ１２９に供給され、ＲＦフィルタ１２９を通して電気接続１２７に供給される。いくつかの実施形態では、電源１３１は交流（ＡＣ）電源である。いくつかの実施形態では、電源１３１は直流（ＤＣ）電源である。いくつかの実施形態では、ヒータアセンブリ１２５は複数の電気抵抗加熱素子を含む。ＲＦフィルタ１２９は、電源１３１と電気接続１２７との間の電流の伝送を可能にしながら、ＲＦ電力が電源１３１に入るのを防止するように構成される。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ヒータアセンブリ１２５は複数の加熱素子を含む。図１Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、４つの同心円状に構成および位置決めされた加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５を含む例示的なヒータアセンブリ１２５の上面図である。加熱素子１３２は、基板１０５を受け入れて支持するように構成された基板支持構造１０３の領域に対して水平方向の実質的に中心にある内側加熱ゾーンに対応する。加熱素子１３３は、内側加熱ゾーンを半径方向に囲むように構成された中間内側加熱ゾーンに対応する。加熱素子１３４は、中間内側加熱ゾーンを半径方向に囲むように構成された中間外側加熱ゾーンに対応する。加熱素子１３５は、中間外側加熱ゾーンを半径方向に囲むように構成された外側加熱ゾーンに対応する。図１Ｃの例示的なヒータアセンブリ１２５では、加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５の各々は、電源１３１から別個の独立制御される電力を受け取るように接続される。より具体的には、加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５の各々は、電気接続１２７内の２つのワイヤに排他的に接続される。したがって、４つの加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５に対応するために、電気接続１２７は、図１Ｃに示すように、８つのワイヤ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３３Ａ、１３３Ｂ、１３４Ａ、１３４Ｂ、１３５Ａ、１３５Ｂを含む。また、図１Ｃの例では、８つのワイヤ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３３Ａ、１３３Ｂ、１３４Ａ、１３４Ｂ、１３５Ａ、１３５Ｂの各々は、ＲＦフィルタ１２９を介して、電源１３１とＲＦフィルタ１２９との間に電気接続１３７を形成する８つのワイヤ１３７Ａ、１３７Ｂ、１３７Ｃ、１３７Ｄ、１３７Ｅ、１３７Ｆ、１３７Ｇ、１３７Ｈ（１３７Ａ〜１３７Ｈ）にそれぞれ接続される。図１Ｃのヒータアセンブリ１２５は、例として示されていることを理解されたい。様々な実施形態において、ヒータアセンブリ１２５は、４つ未満の加熱素子または４つを超える加熱素子を含むことができ、各加熱素子は、ＲＦフィルタ１２９を通して電源１３１から電力を受け取るための専用のワイヤペア（ワイヤ対）を有する。
【００２６】
図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、ＩＣＰ処理チャンバ１５１の例示的な垂直断面図を示す。ＩＣＰ処理チャンバは、変圧器結合プラズマ（ＴＣＰ）処理チャンバとも呼ばれることがある。ここでは説明を容易にするために、ＩＣＰ処理チャンバは、ＩＣＰ処理チャンバとＴＣＰ処理チャンバの両方を指すために使用されるものとする。ＩＣＰ処理チャンバ１５１は、制御された様式で基板１０５の変化に影響を及ぼすために、プラズマ１２３が基板１０５への曝露中に生成される処理容積を定義する。様々な製造プロセスにおいて、基板１０５の変化は、基板１０５上の材料または表面状態の変化であり得る。例えば、様々な製造プロセスにおいて、基板１０５の変化は、基板１０５からの材料のエッチング、基板１０５への材料の堆積、または基板１０５に存在する材料１０５の改質の１つまたは複数を含み得る。
【００２７】
ＩＣＰ処理チャンバ１５０は、ＲＦ電力がＩＣＰ処理チャンバ１５１の外側に配置されたコイル１５５からＩＣＰ処理チャンバ１５１内のプロセスガスに伝送され、ＩＣＰ処理チャンバ１５１内にプラズマ１２３を生成する任意のタイプのＩＣＰ処理チャンバであり得ることを理解されたい。上部窓構造１５３は、ＲＦ電力をコイル１５５から上部窓構造１５３を通ってＩＣＰ処理チャンバ１５１の処理容積へ伝送可能にするために設けられる。ＩＣＰ処理チャンバ１５０は、基板１０５上の材料または表面状態の変化に影響を及ぼすために、基板１０５の曝露中に１つまたは複数のプロセスガスを処理容積に流し、この１つまたは複数のプロセスガスにコイル１５５からＲＦ電力を印加して１つまたは複数のプロセスガスをプラズマ１２３に変換することによって動作する。コイル１５５は、上部窓構造１５３の上方に配置される。図１Ｂの例では、コイル１５５は、ラジアルコイルアセンブリとして形成され、コイル１５５の陰影部は、図面のページ手前から奥に向かうことを示し、コイル１５５の非陰影部は、図面のページ奥から手前に向かうことを示す。しかしながら、他の実施形態では、コイル１５５は、ＲＦ電力を上部窓構造１５３を通してプラズマ処理容積に伝送するのに適した本質的に任意の構成を有することができることを理解されたい。様々な実施形態において、コイル１５５は、上部窓構造１５３を通して処理容積へＲＦ電力を望み通りに伝送するために、必要に応じて任意の巻数ならびに任意の断面サイズおよび断面形状（円形、楕円形、長方形、台形など）を有することができる。
【００２８】
コイル１５５は、ＲＦ電源構造１６１を通して、１つまたは複数のインピーダンス整合システム１５９を介して１つまたは複数のＲＦ電力発生器１５７に接続されている。インピーダンス整合システム１５９は、コンデンサおよび／またはインダクタの構成を含んでおり、この構成は、インピーダンス整合システム１５９の入力でＲＦ電力発生器１５７によって見られるインピーダンスが、ＲＦ電力発生器１５７が動作するように設計された出力インピーダンス（通常５０オーム）に十分に近くなるように構成される。その結果、ＲＦ電力発生器１５７によってコイル１５５に供給されるＲＦ電力は、効率的に（すなわち、許容できないか望ましくない反射なしに）処理容積に伝送される。また、いくつかの実施形態では、ＩＣＰ処理チャンバ１５１は、図１Ａに関して前述したように、電極１０７、ＲＦ給電構造１０９、インピーダンス整合システム１１３、およびＲＦ電力発生器１１１を含むことができる。
【００２９】
また、いくつかの実施形態では、ＩＣＰ処理チャンバ１５１は、基板支持構造１０３内に配置されて基板１０５の温度制御を行うヒータアセンブリ１２５を含むことができる。図１ＡのＣＣＰ処理チャンバ１０１に関して説明したように、ＩＣＰ処理チャンバ１５１のヒータアセンブリ１２５は、電気接続１２７を通して電力を受け取るように電気的に接続されており、この電力は、電源１３１から電気接続１３７を通してＲＦフィルタ１２９に供給され、ＲＦフィルタ１２９を通して電気接続１２７に供給される。
【００３０】
図２は、本開示のいくつかの実施形態による、図１Ｃの例示的な実施形態において電源１３１とヒータアセンブリ１２５との間に接続されたＲＦフィルタ１２９の電気回路図を示す。ＲＦフィルタ１２９は、電源１３１とヒータアセンブリ１２５との間に接続される各ワイヤのための別個のワイヤを含む。具体的には、ＲＦフィルタ１２９は、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ａをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３２Ａに接続するワイヤ１４２Ａを含む。ＲＦフィルタ１２９はまた、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ｂをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３２Ｂに接続するワイヤ１４２Ｂを含む。ＲＦフィルタ１２９はまた、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ｃをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３３Ａに接続するワイヤ１４２Ｃを含む。ＲＦフィルタ１２９はまた、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ｄをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３３Ｂに接続するワイヤ１４２Ｄを含む。ＲＦフィルタ１２９はまた、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ｅをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３４Ａに接続するワイヤ１４２Ｅを含む。ＲＦフィルタ１２９はまた、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ｆをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３４Ｂに接続するワイヤ１４２Ｆを含む。ＲＦフィルタ１２９はまた、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ｇをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３５Ａに接続するワイヤ１４２Ｇを含む。ＲＦフィルタ１２９はまた、電源１３１の出力からのワイヤ１３７Ｈをヒータアセンブリ１２５への入力に接続されるワイヤ１３５Ｂに接続するワイヤ１４２Ｈを含む。
【００３１】
ＲＦフィルタ１２９内を通るワイヤ１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、１４２Ｄ、１４２Ｅ、１４２Ｆ、１４２Ｇ、１４２Ｈ（１４２Ａ−１４２Ｈ）の各々は、ＲＦフィルタ１２９内でインダクタ１４１の一部を形成する。インダクタ１４１の第１の端部では、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの各々が、電気接続１２７を通してヒータアセンブリ１２５に接続される。インダクタ１４１の第２の端部では、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの各々が、電気接続１３７を通して電源１３１に接続される。インダクタ１４１内では、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈが撚り合わせられ、機械的／空間的に１本のケーブルとして操作できるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルを形成する。インダクタ１４１内では、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルは、インダクタ１４１の第１の端部（ヒータアセンブリ１２５に接続される電気接続１２７側）とインダクタ１４１の第２の端部（電源１３１に接続される電気接続１３７側）との間に延びる螺旋コイル形状に形成される。ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの各々は、電気絶縁コーティング材料でコーティングされた導電体として形成される。したがって、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈが撚り合わせられてツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルを形成するとき、各ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの電気絶縁コーティング材料は、電力伝送に関連する直流（ＤＣ）および交流（ＡＣ）などの低周波電流のワイヤ間導通を防止する。また、いくつかの実施形態では、各ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの電気絶縁コーティング材料は、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈに沿って伝わり得るＲＦ電力に対して半透過性の材料である。これらの実施形態では、ＲＦ電力は、モノリシック導体ケーブルを伝わるかのようにツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルに沿って伝わることができ、その一方で、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈを同時に流れる低周波（ＤＣ／ＡＣ）電流は、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブル内のワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈ間を流れることが防止される。これにより、ＲＦフィルタ１２９のインピーダンスにおけるチャネル間のばらつきが低減されるか、さらには排除さえされする。ＲＦフィルタ１２９において、所与のチャネルは、ヒータアセンブリ１２５内の所与の加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５に電流フローを供給するワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの所与のペアに対応する。いくつかの実施形態では、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈは、高温電気絶縁ポリマー材料でコーティングされた銅線である。しかしながら、様々な実施形態において、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈは、銅以外の導電体材料で形成することができ、高温電気絶縁ポリマー材料以外の電気絶縁コーティング材料でコーティングすることができることを理解されたい。
【００３２】
ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの各々は、インダクタ１４１と電源１３１への電気接続１３７との間のそれぞれの場所で、それぞれの終端コンデンサ１４３Ａ、１４３Ｂ、１４３Ｃ、１４３Ｄ、１４３Ｅ、１４３Ｆ、１４３Ｇ、１４３Ｈ（１４３Ａ−１４３Ｈ）に電気的に接続される。具体的には、ワイヤ１４２Ａは、ワイヤ１４４Ａを通して終端コンデンサ１４３Ａの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ａの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。ワイヤ１４２Ｂは、ワイヤ１４４Ｂを通して終端コンデンサ１４３Ｂの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ｂの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。ワイヤ１４２Ｃは、ワイヤ１４４Ｃを通して終端コンデンサ１４３Ｃの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ｃの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。ワイヤ１４２Ｄは、ワイヤ１４４Ｄを通して終端コンデンサ１４３Ｄの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ｄの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。ワイヤ１４２Ｅは、ワイヤ１４４Ｅを通して終端コンデンサ１４３Ｅの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ｅの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。ワイヤ１４２Ｆは、ワイヤ１４４Ｆを通して終端コンデンサ１４３Ｆの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ｆの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。ワイヤ１４２Ｇは、ワイヤ１４４Ｇを通して終端コンデンサ１４３Ｇの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ｇの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。ワイヤ１４２Ｈは、ワイヤ１４４Ｈを通して終端コンデンサ１４３Ｈの第１の端子に電気的に接続され、終端コンデンサ１４３Ｈの第２の端子は、基準接地電位１４５に電気的に接続される。電源１３１への電気接続１３７とインダクタ１４１との間において、ワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈ、ワイヤ１４４Ａ−１４４Ｈ、終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈおよび基準接地電位１４５を、ＲＦフィルタ１２９の入力構成と総称することができる。
【００３３】
終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈは、それらがインダクタ１４１と組み合わされて存在することにより、ヒータアセンブリ１２５からＲＦフィルタ１２９に入るＲＦ電力が電源１３１ではなく基準接地電位１４５への伝送経路をたどるようにする十分に高い静電容量を有する。いくつかの実施形態では、終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈの各々は、約３０００ピコファラッド（ｐＦ）から約５０００ｐＦに及ぶ範囲内、または約０．１マイクロファラッド（μＦ）の静電容量を有する。また、終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈはこのような大きい静電容量を有するので、終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈの製造ばらつきは、チャネル間のインピーダンス均一性に本質的に影響を及ぼさない。したがって、終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈの製造ばらつきは、全体的なユニット間（ＲＦフィルタ１２９−ＲＦフィルタ１２９間）のインピーダンス均一性に本質的に影響を及ぼさない。
【００３４】
図３Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、インダクタ１４１の等角図を示す。図３Ａの例示的なインダクタ１４１は、２つの異なるＲＦ周波数のＲＦ電力をフィルタリングするために、図１Ｃの例示的なヒータアセンブリ１２５と共に使用するように構成される。インダクタ１４１は、電気絶縁材料で形成されたコイルフォーム３０５を含む。いくつかの実施形態では、コイルフォーム３０５の電気絶縁材料は、高温に耐えることができるポリマー材料である。例えば、いくつかの実施形態では、コイルフォーム３０５の電気絶縁材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、例えば、テフロン（商標）などのテトラフルオロエチレンのフルオロポリマーである。しかしながら、他の実施形態では、コイルフォーム３０５の電気絶縁材料は、電気的に非伝導性であり、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの動作温度に耐えることができ、プラズマ処理チャンバで動作するように設置されるときにツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルおよび他のインターフェース材料と化学的に適合する本質的に任意の他の固体材料であり得ることを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、コイルフォーム３０５の電気絶縁材料は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、アセテート、アクリル、酸化ベリリウム、セラミック、Ｄｅｌｒｉｎ（商標）、エポキシ、ガラス繊維、ガラス、Ｋｙｎａｒ（商標）、Ｌｅｘａｎ（商標）、Ｍｅｒｌｏｎ（商標）、メラミン、マイカ、Ｎｏｍｅｘ（商標）、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレン、Ｎｏｒｙｌ（商標）、Ｕｌｔｅｍ（商標）、Ｕｄｅｌ（商標）、Ｖｅｓｐｅｌ（商標）、Ｔｏｒｌｏｎ（商標）、ビニルなどの１つまたは複数であり得る。
【００３５】
図３Ａの例示的なコイルフォーム３０５は、内径３０７および外径３０９を有する中空円柱として形成される。ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルがコイルフォーム３０５の外面に巻き付けられるので、インダクタ１４１のインダクタンスは、コイルフォーム３０５の外径３０９の部分関数であることを理解されたい。様々な実施形態において、コイルフォーム３０５の外径３０９は、約４インチ〜約６インチに及ぶ範囲内にある。
【００３６】
いくつかの実施形態では、コイルフォーム３０５の内径３０７は、コイルフォーム３０５を通る冷却空気流を提供するように定義される。また、コイルフォーム３０５の内径３０７は、コイルフォーム３０５が、コイルフォーム３０５の外面にコイル状に巻かれたツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの空間構成を維持するための剛性構造を提供するのに十分な機械的強度を有するように定義される。また、コイルフォーム３０５の内径３０７は、インダクタ１４１全体の重量を低減するように定義することができ、これによりインダクタ１４１の物理的な装着に利益をもたらし得る。様々な実施形態において、コイルフォーム３０５の内径３０７は、約３インチ〜約５インチに及ぶ範囲内にある。
【００３７】
概して、インダクタ１４１は、ＲＦフィルタ１２９によってフィルタリングされる複数の実質的に異なるＲＦ周波数に対応する数のコイルセクションを含む。図３Ａの例では、インダクタ１４１は、２つの実質的に異なるＲＦ周波数のＲＦ電力をフィルタリングするように構成される。したがって、図３Ａの例示的なインダクタ１４１は、２つのコイルセクション、すなわち第１のコイルセクション３０１および第２のコイルセクション３０３を有する。インダクタ１４１の各コイルセクション、例えば、３０１、３０３は、インダクタ１４１の軸方向全長のそれぞれの部分に沿って延びる。図３Ａの例では、インダクタ１４１の軸方向全長はｚ方向で測定され、内径３０７および外径３０９はｘ―ｙ平面で測定される。インダクタ１４１の各コイルセクション、例えば、３０１、３０３は、ＲＦフィルタ１２９によるフィルタリングが意図される特定のＲＦ周波数またはその近くの周波数でＲＦ電力をフィルタリングするように定義される特定のインダクタンス特性を有するように構成される。
【００３８】
インダクタ１４１の所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３によって提供される特定のインダクタンスは、コイルフォーム３０５の外径３０９、所与のコイルセクションの軸方向長さ、所与のコイルセクション内のツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの（コイルフォーム３０５に巻き付けられる）隣接する巻き間の巻ピッチ、および所与のコイルセクション内のツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの（コイルフォーム３０５に巻き付けられる）巻数の関数である。図３Ａの例では、第１のコイルセクション３０１は、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間で測定された巻ピッチ３１１を有し、第２のコイルセクション３０３は、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間で測定された巻ピッチ３１３を有する。巻ピッチは、コイルフォーム３０５に巻き付けられたツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻きについて測定されるものであり、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの中心線間をｚ方向に平行に、かつコイルフォーム３０５のｚ方向軸周りの同じ方位角位置で測定したものであることを理解されたい。所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３におけるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチ、例えば、３１１、３１３は、その所与のコイルセクションの共振周波数に影響を及ぼす。言い換えると、所与のコイルセクションにおけるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチ、例えば、３１１、３１３は、その所与のコイルセクションによってフィルタリングされるＲＦ周波数を決定する。所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３におけるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチ、例えば、３１１、３１３が小さいほど、その所与のコイルセクションにおいて提供されるインダクタンスが高くなる。そして、所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３におけるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチ、例えば、３１１、３１３が大きいほど、その所与のコイルセクションにおいて提供されるインダクタンスが低くなる。
【００３９】
所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３について特定のインピーダンスを得るために、より高いＲＦ周波数に対しては、より少ないインダクタンスが所与のコイルセクション内に必要とされ、より低いＲＦ周波数に対しては、より多くのインダクタンスが所与のコイルセクション内に必要とされる。したがって、所与のコイルセクション、例えば３０１、３０３について特定のインピーダンスを得るために、より高いＲＦ周波数に対しては、より少ないインダクタンスが所与のコイルセクション内に必要とされ、これは所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３においてツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の大きいほうの巻ピッチ、例えば、３１１、３１３に対応する。そして、所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３について特定のインピーダンスを得るために、より低いＲＦ周波数に対しては、より多くのインダクタンスが所与のコイルセクション内に必要とされ、これは所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３においてツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の小さいほうの巻ピッチ、例えば、３１１、３１３に対応する。したがって、図３Ａの例示的なインダクタ１４１では、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチが大きいほうの巻ピッチ３１１である第１のコイルセクション３０１は、より低いインダクタンスを提供し、高いほうのＲＦ周波数と共振する。そして、図３Ａの例示的なインダクタ１４１では、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチが小さいほうの巻ピッチ３１３である第２のコイルセクション３０３は、より高いインダクタンスを提供し、低いほうのＲＦ周波数と共振する。ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルは、ヒータアセンブリ１２５に接続されるインダクタ１４１の第１の端部から電源１３１に接続されるインダクタ１４１の第２の端部まで、インダクタ１４１全体を通して連続していることを理解されたい。したがって、隣接するコイルセクション、例えば、３０１、３０３間の各移行部において、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルは、途切れることなく、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチを調整しながらコイルフォーム３０５に巻き付けられる。
【００４０】
図３Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、裸の状態のコイルフォーム３０５を示す。図３Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルをコイルフォーム３０５に巻き付けることによって形成されるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの非分割コイルを示す。図３Ｂの例では、連続的な溝がコイルフォーム３０５の外面に形成され、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルをコイルフォーム３０５の周りに正確に位置決めするとともに、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルをコイルフォーム３０５に巻き付けることによって形成されるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの非分割コイルの空間構成を維持する。図３Ｂは、この連続的な溝が、第１のコイルセクション３０１内に形成された第１の溝部分３１５と、第２のコイルセクション３０３内に形成された第２の溝部分３１７とを含み、第１のコイルセクション３０１と第２のコイルセクション３０３との間の移行部に、第１の溝部分３１５と第２の溝部分３１７との間の滑らかな移行部を伴うことを示している。しかしながら、他の実施形態では、コイルフォーム３０５は、外面に連続的な溝を設けずに構成することができることを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、コイルフォーム３０５は、実質的に滑らかな外面を有し、コイルフォーム３０５に巻き付けられたツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き同士を分離するために電気絶縁スペーサを用いたものとすることができる。これらの実施形態では、電気絶縁スペーサは、例として上に挙げたものなど、コイルフォーム３０５の形成に使用可能な本質的に任意の材料で形成することができる。
【００４１】
図示される例示的なコイルフォーム３０５は（連続的な溝の存在を除いて）直円柱形状の外面を有するが、他の実施形態では、コイルフォーム３０５の外面は、ｘ―ｙ平面内の断面形状を、楕円形、長方形、正方形、三角形、多角形、星形、ｘ形、十字形など他の断面形状を有することができることを理解されたい。また、いくつかの実施形態では、ｘ―ｙ平面内のコイルフォーム３０５の外面の断面形状および／またはサイズは、コイルフォーム３０５の軸方向長さに沿って異なる／変化し得る。例えば、ｘ―ｙ平面内のコイルフォーム３０５の外面の断面形状および／またはサイズは、コイルセクション、例えば、３０１、３０３ごとに異なる／変化し得る。例えば、いくつかの実施形態では、コイルフォーム３０５は、第１のコイルセクション３０１について外径３０９の第１の値を有し、第２のコイルセクション３０３について外径３０９の第２の値を有するように構成することができ、このとき、外径３０９の第２の値は外径３０９の第１の値とは異なる。また、いくつかの実施形態では、インダクタ１４１のコイルフォーム３０５は、中空の内部領域のない中実の構成を有することができることを理解されたい。
【００４２】
加えて、インダクタ１４１の各コイルセクション、例えば、３０１、３０３は、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる１層または複数層の巻層を含むことができる。例えば、インダクタ１４１では、図３Ａに示すように、第１のコイルセクション３０１は、ツイスト磁性ワイヤ１４２のケーブルによる１層の巻層を有し、第２のコイルセクション３０３は、ツイスト磁性ワイヤ１４２のケーブルによる２層の巻層を有する。図３Ｄは、本開示のいくつかの実施形態による、インダクタ１４１の中心を通る垂直断面図を示す。図３Ｄは、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルがコイルフォーム３０５に様々に巻き付けられていることを示す。図３Ｄに示す第１のコイルセクション３０１は、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる１層の巻層を有する。また、図３Ｄに示す第２のコイルセクション３０３は、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる２層の巻層を有する。具体的には、第２のコイルセクション３０３は、コイルフォーム３０５の外面に形成されたツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる第１の巻層３０３Ａと、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる第１の巻層３０３Ａの外側／上に形成されたツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる第２の巻層３０３Ｂとを有する。様々な実施形態において、インダクタ１４１の任意のコイルセクション、例えば、３０１、３０３は、所望のレベルのインダクタンスを提供するよう適切に、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる１層または複数層の巻層を含むように構成され得ることを認識および理解されたい。また、所与のコイルセクション、例えば、３０１、３０３においてツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルによる巻層を複数層とすることは、その所与のコイルセクションにおいてツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの全長が同じで巻層が１層の場合と比較して、インダクタ１４１全体のサイズを抑え、かつ、さらに高いインダクタンスを所与のコイルセクションに提供することを理解されたい。
【００４３】
例示的な実施形態では、インダクタ１４１は、１ＭＨｚまたは約１ＭＨｚ、および１３．５６ＭＨｚまたは約１３．５６ＭＨｚのＲＦ周波数をフィルタリングするように構成される。この例示的な実施形態では、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチが大きいほうの巻ピッチ３１１である第１のコイルセクション３０１は、高いほうの１３．５６ＭＨｚのＲＦ周波数をフィルタリングするように構成される。そして、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチが小さいほうの巻ピッチ３１３である第２のコイルセクション３０３は、低いほうの１ＭＨｚのＲＦ周波数をフィルタリングするように構成される。この例示的な実施形態では、第１のコイルセクション３０１は、１３巻のツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルを含む。また、この実施形態では、第２のコイルセクション３０３の第１の巻層３０３Ａは、２１巻のツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルを含む。そして、この実施形態では、第２のコイルセクション３０３の第２の巻層３０３Ｂは、１８巻のツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルを含む。加えて、この例示的な実施形態では、終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈの各々は、約０．１マイクロファラッドの静電容量値を有する。
【００４４】
インダクタ１４１は、２つ以上の異なるＲＦ周波数をフィルタリングするように構成することができ、上記の例示的な実施形態における１ＭＨｚおよび１３．５６ＭＨｚの周波数は、例として述べられていることを認識されたい。例えば、インダクタ１４１が、３つの異なるＲＦ周波数（例えば、４００キロヘルツ（ｋＨｚ）、１ＭＨｚ、および１３．５６ＭＨｚ）をフィルタリングするように構成されると仮定した場合、インダクタ１４１は、３つのコイルセクション（例えば、コイルセクション３０１、３０３、および、コイルセクション３０３から延びる別のコイルセクション）を含むことになる。また、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチは、それぞれ３つの異なるＲＦ周波数と共振するのに適切であるように、３つのコイルセクションの各々で異なり得る。そして、３つのコイルセクションの各々におけるツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの巻数は、３つのコイルセクションの各々に所望のインダクタンスを確立するために適切に設定することができる。そして、前述のように、いくつかの実施形態では、特定のコイルセクションで所望のインダクタンスを得るために適切である場合、コイルフォーム３０５の外径３０９は、３つのコイルセクションの１つまたは複数で異なっていてもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、インダクタ１４１が２つのコイルセクション３０１および３０３を有し、ツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチとして、コイルセクション３０１が大きいほうの巻ピッチ３１１を有する場合、コイルセクション３０１内の巻数は、約１０〜約１５に及ぶ範囲内にある。また、この実施形態では、コイルセクション３０３内の巻数は、約２０〜約２５に及ぶ範囲内にある。また、この実施形態では、コイルセクション３０１内のツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチ３１１は、約０．４インチ〜約０．６インチに及ぶ範囲内にある。また、この実施形態では、コイルセクション３０３内のツイスト磁気ワイヤ１４２のケーブルの隣接する巻き間の巻ピッチ３１３は、約０．２インチ〜約０．３インチに及ぶ範囲内にある。
【００４６】
図３Ｄはまた、インダクタ１４１がどのように外側ハウジング３１９内に配置され得るかを示している。外側ハウジング３９１は、インダクタ１４１を物理的に保護し、プラズマ処理チャンバに関連する他の機器および／または機器用のラック、シャーシ、ボックス、ハウジングなどとインダクタ１４１との取付を行う。いくつかの実施形態では、外側ハウジング３１９は、少なくとも一端に、別の表面に装着するためのフランジ３１９Ａを有する実質的に円柱形の構造として構成される。また、いくつかの実施形態では、外側ハウジング３１９は、終端コンデンサ、例えば、１４３Ａ−１４３Ｈを収容するための備え付けのエンクロージャ３２０と、電源１３１から電力を受け取るためのコネクタとを有することができる。しかしながら、他の実施形態では、外側ハウジング３１９は、インダクタ１４１の物理的保護と、インダクタ１４１の冷却と、プラズマ処理チャンバに関連する既存のシステム内にインダクタ１４１を取付可能にすることとに適切な本質的に任意の形状を有するように形成することができることを理解されたい。また、図３Ｄは、矢印３２３で示すようにインダクタ１４１に冷却空気を送り込むか、または矢印３２４で示すようにインダクタ１４１から冷却空気を引き出すために、ファン３２１をどのように格子３２５に近接して配置できるかを示している。
【００４７】
プラズマ処理チャンバ、例えば、１０１、１５１の動作中、ＲＦフィルタ１２９は、ＲＦ発生器、例えば、１１１、１２１、１５７への負荷として現れる。したがって、ＲＦフィルタ１２９のインピーダンスが高いほど、ＲＦフィルタ１２９がＲＦ発生器に与える負荷は低くなる。したがって、いくつかの実施形態において、量が少ないほうのＲＦ電力がＲＦフィルタ１２９内で失われるように、ＲＦフィルタ１２９がＲＦ電力伝送に対して高いインピーダンスを表すことは興味深いことである。いくつかの実施形態では、ＲＦ電力発生器、例えば、１１１、１２１、１５７の動作ＲＦ周波数は、周波数同調の結果として変化し得る。これらの実施形態では、ＲＦフィルタ１２９に、周波数同調動作中にＲＦ電力発生器によって生成されるＲＦ周波数の予想範囲にわたって少なくとも最小指定インピーダンスを提供させることが望ましいであろう。いくつかの実施形態では、周波数同調動作中にＲＦ電力発生器によって生成されるＲＦ周波数の予想範囲を制限するため、ＲＦフィルタ１２９のインピーダンスは約３キロオーム以上である。このようにして、ＲＦフィルタ１２９は、動作中に発生する任意のＲＦ周波数に対して少なくとも最小指定インピーダンスを提示するように構成される。また、ＲＦフィルタ１２９のインピーダンスは比較的高く、例えば、３キロオームであるため、ＲＦフィルタ１２９を通して伝送されるＲＦ電力が少なくなり、プラズマ処理チャンバ、例えば、１０１、１５１の全体的なＲＦ電力効率が改善されることを認識されたい。
【００４８】
前述のように、所与のチャネルは、電流フローをヒータアセンブリ１２５内の所与の加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５に提供するワイヤ１４２Ａ−１４２Ｈの所与のペアに対応する。ＲＦフィルタ１２９は存在する各チャネルに対して実質的に同様の様式でＲＦ電力伝送を遮断することが可能であるため、ＲＦフィルタ１２９は、改善されたチャネル間のインピーダンス均一性を提供する。図４は、本開示のいくつかの実施形態による、電流フローをヒータアセンブリ１２５内の所与の加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５に供給するワイヤ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ、１３２Ｄ、１３２Ｅ、１３２Ｆ、１３２Ｇ、１３２Ｈの各々について、高いほうの一次ＲＦ周波数である１３．５６ＭＨｚにおけるＲＦ周波数の関数としてのインピーダンスのプロットを示す。図４は、ＲＦフィルタ１２９が、高いほうのＲＦ周波数である１３．５６ＭＨｚまたはその近くのＲＦ周波数においてチャネル間のインピーダンスの実質的な均一性をどのように提供するかを実証している。図５は、本開示のいくつかの実施形態による、電流フローをヒータアセンブリ１２５内の所与の加熱素子１３２、１３３、１３４、１３５に供給するワイヤ１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃ、１３２Ｄ、１３２Ｅ、１３２Ｆ、１３２Ｇ、１３２Ｈの各々について、低いほうの一次ＲＦ周波数である１ＭＨｚにおけるＲＦ周波数の関数としてのインピーダンスのプロットを示す。図５は、ＲＦフィルタ１２９が、低いほうのＲＦ周波数である１ＭＨｚまたはその近くのＲＦ周波数においてチャネル間のインピーダンスの実質的な均一性をどのように提供するかを実証している。ＲＦフィルタ１２９はチャネル間のインピーダンスの実質的な均一性を提供するので、ヒータアセンブリ１２５の電力供給チャネルの各々には本質的に同じ量のＲＦ電力が存在する。これは様々な加熱ゾーンの異なる加熱素子、例えば、１３２、１３３、１３４、１３５がそれぞれの加熱ゾーン内のＲＦ電力伝送に対して実質的に均一な影響を有することを意味し、それによって異なる加熱素子、例えば、１３２、１３３、１３４、１３５を通るＲＦ電力伝送／損失に関して基板１０５全体のプロセス均一性を改善する。また、ＲＦフィルタ１２９内のチャネル間のインピーダンス均一性を制御することによって、異なるプラズマ処理チャンバに設置された異なるＲＦフィルタ１２９のユニット間のインピーダンス均一性を制御し、したがってＲＦフィルタ１２９がチャンバ間のインピーダンス均一性に与える影響を制御することが可能である。
【００４９】
本明細書において、ＲＦフィルタ（例えば、１２９）は、誘導素子（例として、インダクタ１４１など）および一組の終端容量素子（例として、コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈなど）を含むものとして開示されていることを理解されたい。誘導素子（例えば、１４１）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルを集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）を含む。ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルは、少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の隣接するコイルセクション間の各移行部を介した連続的な構成を有する。各コイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）で構成された部分を含む。少なくとも２つの隣接するコイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、異なる巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）を有する。ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルは、チャネルごとに２つのワイヤを含み、少なくとも１つのチャネル用に構成される。ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルは、誘導素子（例えば、１４１）の第１の端部において、電源（例えば、１３１）から電力を受け取ることになる電気部品（例えば、１２５）への接続用に構成される。ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルは、誘導素子（例えば、１４１）の第２の端部において、電源（例えば、１３１）への接続用に構成される。一組の終端容量素子（例えば、１４３Ａ−１４３Ｈ）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの各ワイヤのための別個の終端容量素子を含む。各終端容量素子（例えば、１４３Ａ−１４３Ｈ）は、誘導素子（例えば、１４１）の第２の端部と電源（例えば、１３１）との間の場所で、基準接地電位（例えば、１４５）とツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルのそれぞれのワイヤとの間に電気的に接続される。
【００５０】
いくつかの実施形態では、少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の数は、ＲＦフィルタ（例えば、１２９）によってフィルタリングされる複数の異なるＲＦ周波数に対応する。また、いくつかの実施形態では、所与のコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）は、所与のコイルセクション（例えば、３０１、３０３）がＲＦフィルタ（例えば、１２９）によってフィルタリングされる複数の異なるＲＦ周波数の１つと共振するように設定される。いくつかの実施形態では、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの各ワイヤ（例えば、１４２Ａ−１４２Ｈ）は、電気絶縁コーティング材料でコーティングされた導電体である。いくつかの実施形態では、電気絶縁コーティング材料は、低周波電流のワイヤ間導通を防止するとともに、ＲＦ電力のワイヤ間伝送を可能にする。いくつかの実施形態では、誘導素子（例えば、１４１）がコイルフォーム（例えば、３０５）を含んでおり、このコイルフォームにツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルが巻き付けられる。いくつかの実施形態では、コイルフォーム（例えば、３０５）は、中空の直円柱形状を有する。いくつかの実施形態では、連続的な溝がコイルフォーム（例えば、３０５）の外面に形成され、この連続的な溝は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルを受け入れ、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルの空間構成を維持するように構成される。
【００５１】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルによる複数層の巻層を含む。いくつかの実施形態では、複数層の巻層は、誘導素子（例えば、１４１）の軸に対して半径方向に積み重ねられる。いくつかの実施形態では、少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、誘導素子（例えば、１４１）の軸に沿って測定される長さが異なる。いくつかの実施形態では、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルは、少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の巻径（例えば、３０９）が異なる。いくつかの実施形態では、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルは、少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の巻形状が異なる。いくつかの実施形態では、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルは、８つのワイヤ（例えば、１４２Ａ〜１４２Ｈ）を含み、４つのチャネル用に構成され、誘導素子（例えば、１４１）内の少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の数は、２つである。いくつかの実施形態では、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルは、２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）で巻径（例えば、３０９）が実質的に同じであり、誘導素子（例えば、１４１）の第１の端部に接続する第１のコイルセクション（例えば、３０１）の巻ピッチ（例えば、３１１）は、誘導素子（例えば、１４１）の第２の端部に接続する第２のコイルセクション（例えば、３０３）の巻ピッチ（例えば、３１３）よりも大きい。いくつかの実施形態では、第１のコイルセクション（例えば、３０１）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルによる１層の巻層を有し、第２のコイルセクション（例えば、３０３）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルによる２層の巻層（例えば、３０３Ａ、３０３Ｂ）を有する。いくつかの実施形態では、第１のコイルセクション（例えば、３０１）は、この１層の巻層内に約１３巻のツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルを有し、第２のコイルセクション（例えば、３０３）は、２つの巻層のうち内側の巻層（例えば、３０３Ａ）内に約２１巻のツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルを有し、第２のコイルセクション（例えば、３０３）は、２つの巻層のうち外側の巻層（例えば、３０３Ｂ）内に約１８巻のツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルを有し、一組の終端容量素子の各終端容量素子（例えば、１４３Ａ−１４３Ｈ）は、約０．１マイクロファラッドの静電容量値を有する。
【００５２】
図６は、本開示のいくつかの実施形態による、ＲＦ電力をフィルタリングするための方法を提示する。方法は、電源（例えば、１３１）とこの電源（例えば、１３１）から電力を受け取ることになる電気部品（例えば、１２５）との間にＲＦフィルタ（例えば、１２９）を接続することを含む。図６の方法では、ＲＦフィルタ（例えば、１２９）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルを集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）を有する誘導素子（例えば、１４１）を含む。各コイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）で構成された部分を含む。少なくとも２つの隣接するコイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、異なる巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）を有する。ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルは、チャネルごとに２つのワイヤを含み、少なくとも１つのチャネル用に構成される。ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルは、誘導素子（例えば、１４１）の第１の端部において、電気部品（例えば、１２５）に接続される。ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルは、誘導素子（例えば、１４１）の第２の端部において、電源（例えば、１３１）に接続される。ＲＦフィルタ（例えば、１２９）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの各ワイヤ（例えば、１４２Ａ−１４２Ｈ）のための別個の終端容量素子（例えば、１４３Ａ−１４３Ｈ）を含む。各終端容量素子（例えば、１４３Ａ〜１４３Ｈ）は、誘導素子（例えば、１４１）の第２の端部と電源（例えば、１３１）との間の場所で、基準接地電位（例えば、１４５）とツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルのそれぞれのワイヤ（例えば、１４２Ａ〜１４２Ｈ）との間に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の数は、ＲＦフィルタ（例えば、１２９）によってフィルタリングされる複数の異なるＲＦ周波数に対応する。いくつかの実施形態では、所与のコイルセクション（例えば、３０１、３０３）の巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）は、所与のコイルセクション（例えば、３０１、３０３）がＲＦフィルタ（例えば、１２９）によってフィルタリングされる複数の異なるＲＦ周波数の１つと共振するように設定される。いくつかの実施形態では、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの各ワイヤ（例えば、１４２Ａ−１４２Ｈ）は、低周波電流のワイヤ間導通を防止するとともにＲＦ電力のワイヤ間伝送を可能にする電気絶縁コーティング材料でコーティングされた導電体である。
【００５３】
図７は、本開示のいくつかの実施形態による、ＲＦ電力をフィルタリングするための方法を提示する。方法は、電力を電源（例えば、１３１）から入力構成内のワイヤ（例えば、１４２Ａ−１４２Ｈ）に伝送するための動作７０１を含む。ワイヤ（例えば、１４２Ａ−１４２Ｈ）は、それぞれの容量素子（例えば、１４３Ａ−１４３Ｈ）に接続される。ワイヤ（例えば、１４２Ａ−１４２Ｈ）の各別個のペアは、ＲＦ電力に曝される電気部品（例えば、１２５）に電力を供給するように指定される。方法はまた、誘導素子（例えば、１４１）の入力において、電力を入力構成内のワイヤ（例えば、１４２Ａ−１４２Ｈ）から、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブル内の対応する磁気ワイヤに送るための動作７０３を含む。誘導素子（例えば、１４１）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルを誘導素子（例えば、１４１）の入力と誘導素子（例えば、１４１）の出力との間に集合的に形成する少なくとも２つのコイルセクション（例えば、３０１、３０３）を含む。各コイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、ツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブルの非分割コイルの一部分として、対応する巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）で構成された部分を含む。少なくとも２つの隣接するコイルセクション（例えば、３０１、３０３）は、異なる巻ピッチ（例えば、３１１、３１３）を有する。方法はまた、誘導素子（例えば、１４１）の出力において、電力をツイスト磁気ワイヤ（例えば、１４２）のケーブル内の磁気ワイヤから、ＲＦ電力に曝される電気部品（例えば、１２５）に接続された対応するワイヤ（例えば、１３２Ａ、１３２Ｂ、１３３Ａ、１３３Ｂ、１３４Ａ、１３４Ｂ、１３５Ａ、１３５Ｂ）に送るための動作７０５を含む。
【００５４】
ＲＦフィルタ１２９のいくつかの利点を理解するために、ＲＦフィルタ１２９を他の可能なＲＦフィルタ構成と対比することが有益である。２つ以上の異なる一次ＲＦ周波数をフィルタリングする目的で、いくつかの他の可能なＲＦフィルタ構成は、異なる一次ＲＦ周波数の各々に対して物理的に別個の組のインダクタと終端コンデンサを実装することがある。例えば、一次ＲＦ周波数が２つの場合、他の可能なＲＦフィルタ構成は、第１の一次ＲＦ周波数用に１組のインダクタと終端コンデンサを実装し、第２の一次ＲＦ周波数用に物理的に別個の１組のインダクタと終端コンデンサを実装することがある。ＲＦフィルタ１２９と比較すると、この他の可能なＲＦフィルタ構成は、２倍の数のインダクタと２倍の数の終端コンデンサを有する。ＲＦフィルタ１２９がこの他の可能なＲＦフィルタ構成と異なる点は、ＲＦフィルタ１２９の異なるコイルセクション、例えば、３０１、３０３が同じコイル巻線の一部であり、物理的に別個のインダクタではない点であることを理解および認識されたい。また、ＲＦフィルタ１２９がこの他の可能なＲＦフィルタ構成とさらに異なる点は、異なるコイルセクション、例えば３０１、３０３の数に関係なく、一組の終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈが使用される点である。
【００５５】
加えて、他の可能なＲＦフィルタ構成では、一部の終端コンデンサは、静電容量値が比較的低く、静電容量の製造公差が数パーセント以上と比較的高いことがある。終端コンデンサの静電容量に対するこれらの製造公差が組み合わさり、他の可能なＲＦフィルタ構成内で達成可能なチャネル間のインピーダンス均一性を本質的に制限する可能性がある。また、他の可能なＲＦフィルタ構成では、より低いＲＦ周波数をフィルタリングするために定義された別個のインダクタは、（必要に迫られて）無撚導線が巻き付けられたフェライトコアを有するように構成されることがある。この他の可能なＲＦフィルタ構成におけるフェライトコアは、ユニット間の透磁率のばらつきが大きく、最大で３０％となる場合があり、異なるＲＦフィルタユニット間の達成可能なインピーダンス均一性を本質的に制限している。フェライトコア材料の透磁率のユニット間のばらつきの低減は、コストが高くなる可能性があるとともに、より大きいフェライトコア構造の使用を必要とする可能性がある。他の可能なＲＦフィルタ構成に関しては、小さな終端コンデンサの静電容量の製造ばらつきと、低周波巻線のフェライトコア材料の透磁率に関連する製造ばらつきが集合的に、ＲＦフィルタの特性および性能（ＲＦフィルタによってＲＦ発生器に与えられるインピーダンスなど）におけるチャンバ間のばらつきを増加させ、そのようなばらつきがＲＦ電力伝送特性に影響を及ぼすことになる。また、他の可能なＲＦフィルタ構成では、ＲＦフィルタのいずれかの部品が故障すると、多くの場合ＲＦフィルタ全体が交換される。したがって、他の可能なＲＦフィルタ構成では、終端コンデンサの数が多いほど、故障率が高くなる可能性がある。
【００５６】
上述の他の可能なＲＦフィルタ構成と比較して、本明細書で開示されるＲＦフィルタ１２９は、複数組の終端コンデンサを含まない。本明細書で開示されるＲＦフィルタ１２９によって提供される大きな全体インダクタンスは、より小さい静電容量の終端コンデンサを使用する必要性を回避し、フェライトコアの周りにインダクタを形成する必要性を回避する。本明細書で開示されるＲＦフィルタ１２９は、インダクタ１４１と電源１３１への電気接続１３７との間のそれぞれの場所に一組の終端コンデンサ１４３Ａ−１４３Ｈを含む。また、上述の他の可能なＲＦフィルタ構成と比較して、本明細書で開示されるＲＦフィルタ１２９は、静電容量が比較的低く、製造公差が高い終端コンデンサを利用しない。したがって、本明細書で開示されるＲＦフィルタ１２９は、チャネル間のインピーダンス均一性を改善するとともに、対応するチャンバ間のインピーダンス均一性を改善することができる。また、上述の他の可能なＲＦフィルタ構成と比較して、本明細書で開示されるＲＦフィルタ１２９は、より低いＲＦ周波数をフィルタリングするように定義されたインダクタ用のフェライトコア構造を含まず、それによってフェライトコア構造に関連する透磁率の大きな製造ばらつきを回避し、チャンバ間のインピーダンス均一性を改善する。
【００５７】
加えて、本明細書で開示されるＲＦフィルタ１２９では、インダクタ１４１内でワイヤ１４２のツイストアセンブリのケーブルを使用することにより、チャネル間のインピーダンス均一性および再現性が改善され、プロセス均一性に対する負荷効果を最小限に抑えることを認識されたい。ＲＦフィルタ１２９により、ユニット間のばらつきに対する静電容量公差の影響が排除される。ＲＦフィルタ１２９により、ユニット間のばらつきに対するフェライトコア磁性材料の透磁率公差の影響が排除される。ＲＦフィルタ１２９により、周波数同調を可能にするために、広帯域でより高いインピーダンスを達成することができる。ＲＦフィルタ１２９により、チャネル間の再現性が、プロセス均一性に対する負荷効果を最小限に抑える。ＲＦフィルタ１２９により、ＲＦフィルタ１２９内のＲＦ電力損失を最小限に抑えることによって、より高いＲＦ電力効率を達成することができる。ＲＦフィルタ１２９は、高いインピーダンス（最大３キロオーム、またはそれ以上）を提供し、これによりＲＦフィルタ１２９の負荷効果を最小限に抑え、広い帯域幅を提供して、レベル間のＲＦ電力パルス方式を使用するプラズマプロセスでの周波数同調動作を可能とする。ＲＦフィルタ１２９は段間コンデンサを使用せず、フェライトコア構造を使用しないため、ユニット間のばらつきに対する静電容量公差と透磁率公差の影響がＲＦフィルタ１２９では排除される。また、ＲＦフィルタ１２９のインダクタ１４１の巻線にツイスト磁気ワイヤを使用することにより、チャネル間のばらつきが最小限に抑えられ、したがってプラズマプロセス均一性に対するチャネル間の負荷効果が最小限に抑えられる。
【００５８】
前述の開示は、理解を明確にする目的でいくらかの詳細を含んでいるが、添付の特許請求の範囲内で特定の変更および修正を実施することができることは明らかであろう。したがって、本実施形態は例示的であって限定的ではないと考えるべきであり、特許請求の範囲は、本明細書に与えられた詳細に限定されるものではなく、説明された実施形態の範囲および均等物内で修正することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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