JPH10510676A - プラズマ発生用埋込み形コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 半導体製造システムにおけるプラズマチャンバ用埋込み形コイルを提供する。コイルを埋め込むことにより、コイル上への材料堆積が減少し、その結果、コイルによってワークピース上へ投射される微粒子材料が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】 プラズマ発生用埋込み形コイル 関連出願 この出願は、同時継続中の出願であるところの、１９９６年５月９日に出願さ れた、出願番号第０８／６４７，１８２号、発明の名称「プラズマ発生用埋込み 形コイル」の一部継続出願である（Attorney Docket No．1186/PVD/DV）。 発明の分野 この発明は、プラズマ発生装置に関し、より詳細には、半導体デバイス製造に おいてプラズマを発生させるための方法と装置に関する。 発明の背景 高周波（ＲＦ）発生プラズマは、表面処理、堆積、およびエッチングプロセス を含む種々の半導体製造装置プロセスに用いられる、エネルギイオンや活性化原 子の適切なソースとなってきた。例えば、スパッタ堆積プロセスを用いて半導体 ウェーハ上に材料を堆積させるには、負のバイアスを掛けられたスパッターター ゲット材料の近傍にプラズマを生成する。プラズマ内に生成されたイオンは、タ ーゲットの表面に衝撃を与えて、ターゲットから材料を追い出す、すなわち「ス パッタ」する。スパッタされた材料は、引き続き搬送され、半導体表面上へ堆積 する。 スパッタされた材料は、基板面に対して斜めに、ターゲットから被堆積基板へ の直線経路を飛来する傾向がある。その結果、深さ対幅、のアスペクト比の大き い溝や穴を持つ半導体デバイスのエッチングされた溝や穴に堆積された材料がブ リッジを形成し、堆積層内に望ましくないキャビティができる可能性がある。そ のようなキャビティを防止するため、スパッタされた材料がプラズマによって十 分にイオン化された場合、基板または基板サポートを負に帯電させ、垂直方向に 向けられた適当な平行化電界を基板近傍に掛けることによって、スパッタされた 材料を、ターゲットと基板との間の実質的に垂直な経路に「平行化」することが できる。しかし、低密度のプラズマによってスパッタされた材料のイオン化度は 、しばしば１％末満であって、これでは多数のキャビティの形成は避けられない 。従って、堆積層内の望ましくないキャビティ形成の程度を減らすため、プラズ マ密度を高めてスパッタされた材料のイオン化率を高めることが求められる。こ の明細書において、「高密度プラズマ」とは、電子密度とイオン密度の高いもの を意味する。 ＲＦ電界を用いてプラズマを励起する公知の方法として、容量結合、誘導結合 、およびウェーブ加熱などがある。標準的な誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発生装 置においては、プラズマを取り囲むコイルを流れるＲＦ電流がプラズマ内に電磁 電流を誘導する。これらの電流は、オーム加熱によって導電性のプラズマを加熱 し、その結果プラズマが定常状態に維持される。例えば米国特許第 4,362,632 号に示されているように、電流は、インピーダンスマッチングネットワークを介 してコイルヘ結合されたＲＦ発生装置によって供給され、その結果、コイルは変 圧器の一次巻き線として作用する。プラズマは、変圧器の一回巻きの二次巻き線 として作用する。 コイルからプラズマへ結合されているエネルギーを最大にするため、コイルを プラズマ自身にできるだけ近付けて配置することが望ましい。しかし、同時にチ ャンバ内部の洗浄を容易にして内面から放射される微粒子を最少にするため、ス パッタされる材料に晒されるチャンバ取付け具や他の部品の数を少なくすること も望ましい。内面から放射されるこれら微粒子は、ウェーハ自体の上に落ち、製 品を汚染する可能性がある。従って、多くのスパッタリングチャンバは、ターゲ ットと、ウェーハを支持するペデスタルとの間のプラズマ生成領域を取り囲む、 ほぼ環状のシールドを備えている。このシールドは、滑らかで緩やかに湾曲した 面を備えているので、洗浄が比較的容易で、スパッタリング材料がチャンバ内部 に堆積するのを防止する。これに対して、本発明の発明者たちは、コイルと、コ イル何れの支持構造も、比較的きつい湾曲した表面を有する傾向があり、コイル とその支持構造に堆積した材料の洗浄除去がより困難であろう。更に、シールド の滑らかで緩やかに湾曲した面は、コイルとその支持構造のきついカーブを描く 表面よりも放射する微粒子が少ないと考えられる。 このように、一方では、（この出願の譲受人へ譲渡され、引用によって本明細 書の一部とする、同時係属中の米国特許出願、出願番号第 08/559,345 号、出願 日１９９５年１１月１５日、発明の名称「プラズマ内にヘリコンウェーブを発射 するための方法と装置」に記載されているように）堆積される材料からコイルが シールドされるように、コイルをシールドの外側に配置することが望ましい。そ のような構成は、コイルとその支持構造体からの微粒子の発生を最少にし、チャ ンバの洗浄を容易にする。他方、プラズマからの離間による、或いはシールド自 体による減衰を避け、もって、コイルからプラズマまでのエネルギ移送を最大に するため、コイルをシールド内のプラズマ生成領域にできるだけ近付けて配置す ることが望ましい。従って、微粒子の発生を最少にして洗浄を容易にしつつ、コ イルからプラズマまでのエネルギー移送を増加させることは、これまで困難であ った。 好ましい実施例の概要 本発明は、上記制限を実用上排除し、チャンバ内のプラズマ生成のための改良 された方法と装置を提供することを目的とする。 上記およびその他の目的と利点は、本発明の一態様に従って、コイルへのター ゲット材料の堆積を最小にするように、ターゲットのスパッタリング面に対して 引っ込んでいる（is recessed）コイルからの電磁エネルギーを誘導結合する、 プラズマ発生装置を提供することである。更に、このコイルは、コイル上に堆積 し、その後コイルからワークピース上へ放出される何れのターゲット材料も最少 になるように、ペデスタル（支持部材）の周囲およびペデスタル上に支持される ワークピースの堆積面に対して引っ込んでいる。その結果、コイルから放出され る微粒子物質によるワークピースの汚染が低減される。 一実施例では、ターゲット材料のかなりの部分がコイル上へ堆積しないように 、コイルはコイルの上方に位置するダークスペースシールドによって堆積材料か ら部分的にシールドされている。他の実施例では、コイルは、コイルを堆積材料 から保護するためのコイルチャンバを備える別のアダプタリングによって担持さ れている。更に、コイルチャンバは、ワークピースの汚染低減のため、コイルに よ って放出される微粒子物質を捕捉するため、コイルの下方に位置するフロアを有 する。更になお、アダプタリングのコイルチャンバは、シールドとは別になって いる。その結果、シールドを別に洗浄する、或いは廃棄することができ、それに よってシールドとチャンバの洗浄が実質的に容易になり、シールド自体のコスト も低減できる。 本発明の他の態様によると、コイルは、シールド上またはアダプタリングチャ ンバ内に内部ラビリンス構造を有する複数の新規のコイル隔離部材（coil stand off）とＲＦフィードスルー隔離部材によって担持される。以下に説明するよう に、このラビリンス構造は、通常は接地されているシールドへコイルからの短絡 （ショート）を起こす可能性のあるコイルからシールドへの堆積材料の完全導通 経路が形成されることを防止しつつ、ターゲットからコイル隔離部材上へ、伝導 性材料の反復堆積を許容する。更に、このラビリンス構造は、隔離部材の高さを 低くすることを可能にし、これによって、チャンバ全体のサイズを小さくするこ とができる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の一実施例によるプラズマ発生チャンバの一部破断斜視図であ り、 図２は、真空チャンバに取付けた状態の図１に示したプラズマ発生チャンバの 部分断面図であり、 図３は、この発明のもう一つの実施例によるプラズマ発生チャンバの部分断面 図であり、 図４は、図２のプラズマ発生チャンバのコイル隔離部材の断面図であり、 図５は、図２のプラズマ発生チャンバのコイルフィードスルー・隔離部材の断 面図であり、 図６は、図１のプラズマ発生チャンバの電気的相互接続の略図であり、 図７は、他の実施例によるコイル隔離部材の断面図であり、 図８は、他の実施例によるコイルフィードスルー隔離部材の断面図である。 図面の詳細な説明 まず、図１と図２を参照すると、本発明の第１実施例によるプラズマ発生装置 は、真空を維持することができる実質的に円筒形のプラズマチャンバ１００を備 えるとともに、本実施例において、シールド１０６によってチャンバ壁１０８の 内側に担持されるシングルヘリカルコイル１０４を備える。このシールド１０６ は、プラズマチャンバ１００内部において堆積する材料から真空チャンバ１０２ の内壁１０８（図２）を保護する。 高周波（ＲＦ）発生装置からのＲＦエネルギーが、コイル１０４からプラズマ チャンバ１００の内部へ放射され、プラズマチャンバ１００のプラズマ閉じ込め 領域内のプラズマへエネルギーを与える。エネルギーを与えられたプラズマは、 プラズマイオンフラックスを発生し、このフラックスは、プラズマチャンバ１０ ０の上方に位置決めされ負のバイアスをかけられたターゲット１１０に衝突する 。プラズマイオンは、ターゲット１００から材料を追い出し、追い出された材料 は、プラズマチャンバ１００の底にペデスタル１１４によって支持されている他 のワークピース１１２またはウェーハ上へ堆積する。以下に詳細に説明するよう に、この発明の一態様によれば、コイル１０４は、コイル１０４上へのターゲッ ト材料の堆積を最少にするように、ターゲット１１０の周囲より引っ込んでいる （is recessed）。更に、コイル１０４は、コイル１０４によって後にワークピ ース１１２上へ放射されるターゲット材料を最少にするように、チャック周辺ま たはペデスタル１１４と、その上に支持されているワークピース１１２より引っ 込んでいる。その結果、コイル１０４が放射する微粒子物質によるワークピース １１２の汚染が低減される。 この発明のもう一つの態様によれば、コイル１０４は、シールド１０６上に複 数の新規コイル隔離部材１２０によって坦持され、このコイル隔離部材１２０は 、コイル１０４を電気的に支持シールド１０６から絶縁している。以下に詳細に 説明するように、絶縁コイル支持隔離部材１２０は、内部ラビリンス構造を持ち 、これによって、コイル１０４からシールド１０６への堆積材料の完全導通経路 の形成を防止しつつ、ターゲット１１０からコイル隔離部材１２０へ導電材料を 繰り返し堆積させることができ、完全導通経路は、コイル１０４を（通常は接地 されている）シールド１０６へショートさせる可能性がある。 コイルをサーキットパスとして使用可能にするため、ＲＦパワーをチャンバ壁 とシールド１０６を通してコイル１０４の対向両端へ通す必要がある。チャンバ の外側に配置されることが望ましい発生装置からＲＦ電流を供給するため、真空 フィードスルー（図示せず）がチャンバ壁を貫通して延在する。シールド１０６ を介してＲＦ電流を通すフィードスルー１２４、１２４ａは、シールド１０６の 両側が同一圧力（pressure）であるので、真空フィードスルーである必要はない 。しかしこれらは、その上に堆積層が形成されてコイル１０４からシールド１０ ６へ導電経路が形成されることを防ぐように、チャンバ環境に対して保護される ことが是非必要である。 ＲＦパワーは、絶縁フィードスルー隔離部材１２４によって支持されたフィー ドスルー１２２によってコイル１０４へ供給される。フィードスルー隔離部材１ ２４は、コイル・隔離部材１２０と同様に、コイル１０４をシールド１０６へシ ョートさせる恐れのある導通経路を形成することなく、ターゲットからの導電性 材料をフィードスルー隔離部材１２４上へ、繰り返し堆積させることを可能にす る。 図２は、ある物理蒸着（ＰＶＤ＝physical vapor deposition）システムの真 空チャンバに取付けたプラズマチャンバ１００を示す。本発明のプラズマ発生装 置を、説明の便宜上、ＰＶＤシステムに関連して説明するが、本発明によるプラ ズマ発生装置は、プラズマエッチング、化学蒸着（ＣＶＤ）、および種々の表面 処理プロセスを含むプラズマを利用する他の半導体製造プロセス用に適している 。 図２からよく分かるように、プラズマチャンバ１００は、上方に負のバイアス をかけられたターゲット１１０に対して接地平面(ground plane)を提供する、ダ ークスペースシールドリング１３０を備える。更に、シールドリング１３０は、 ターゲットの外縁のスパッタリングを低減するためターゲットの外縁をプラズマ に対してシールド（遮蔽）する。本発明の一態様によれば、ダークスペースシー ルド１３０は、コイル１０４（およびコイル支持隔離部材１２０とフィードスル ー隔離部材１２４）を、ターゲット１１０からスパッターされる材料に対してシ ールドするように配置されているので、もう一つの機能を発揮する。スパッター される材料の一部が、プラズマチャンバ１００の垂直軸に対して傾斜角で飛来す るので、ダークスペースシールドリング１３０は、コイル１０４とその関連する 支持構造を、スパッターされる材料のすべてに対して完全にシールドする訳では ない。しかし、スパッターされる材料の大部分は、チャンバの垂直軸に対して平 行に、または垂直軸に対して比較的小さい傾斜角で飛行するので、コイル１０４ の上方に重なるように配置されたダークスペースシールドリング１３０は、スパ ッターされる材料の大部分がコイル１０４上へ堆積することを防止する。上記対 策がなければコイル１０４上に堆積する材料の量を減らすことによって、コイル １０４（およびその支持構造物）上に堆積する材料による微粒子の発生が、実質 的に低減される。また、これら構造物の寿命も延長される。 図示の実施例において、ダークスペースシールドリング１３０は、ほぼ逆円錐 台形でチタンまたはステンレス鋼の閉じた連続リングである。もちろん、このダ ークスペースシールドは、他の種々の導電性材料で作ることができ、ターゲット から堆積させられる材料の少なくとも一部に対してコイル１０４とその支持構造 物をシールドするような他の形状とすることができる。図示の実施例において、 ダークスペースシールドは、プラズマチャンバ１００の中央へ向かって内側へ、 距離ｄが１／４インチだけコイル１０４に重なるように延びている。もちろん、 この重なり量は、コイルの相対寸法と配置、およびその他の要因によって変更す ることができる。例えば、コイル１０４を、スパッターされる材料に対してより 多くシールドするため、重なりを増すことはできるが、このことはまた、ターゲ ットをプラズマに対してより多くシールドすることになり、用途によっては望ま しくないことがある。 チャンバシールド１０６は、ほぼお椀形（bowl-shaped）であり、ほぼ円筒形 の垂直壁１４０を備え、コイル１０４を絶縁支持する隔離部材１２０、１２４が この垂直壁１４０に取付けられている。このシールドは更に、ワークピース１１ ２を支持するチャックまたはペデスタル１１４を取り囲む、ほぼ環状のフロア壁 １４２を備える。クランプリング１５４が、ウェーハをチャック１１４へクラン プし、シールド１０６のフロア壁１４２とチャック１１４との間のギャップを覆 っている。従って図２から明らかなように、チャンバシールド１０６は、クラン プリング１５４とともに、プラズマチャンバ１００内においてワークピース１１ ２上へ堆積させられる堆積材料に対して真空チャンバ１０２の内部を保護する。 真空チャンバ壁１０８は上部環状フランジ１５０を備える。プラズマチャンバ １００は、真空チャンバ壁フランジ１５０に係合するアダプタリングアセンブリ １５２によって支持されている。チャンバシールド１０６は、アダプタリングア センブリ１５２の水平に延在するフランジ部材１６２へ、複数の締め付けネジ（ 図示せず）によって締め付けられた水平に延在するアウターフランジ部材１６０ を備える。チャンバシールド１０６は、アダプタリングアセンブリ１５２を介し て、システムのグラウンド（接地部）へ接地されている。 ダークスペースシールド１３０はまた、アダプタリングアセンブリ１５２の水 平フランジ部材１６２へ締め付けられた上部フランジ１７０を備える。ダークス ペースシールド１３０は、チャンバシールド１０６と同様に、アダプタリングア センブリ１５２を介して接地されている。 ターゲット１１０はほぼ円盤形であって、同じくアダプタリングアセンブリ１ ５２によって支持されている。しかし、ターゲット１１０は負のバイアスをかけ られているので、接地されているアダプタリングアセンブリ１５２からは絶縁さ れているべきである。従って、ターゲット１１０の下側に形成された円形の溝の 中に、セラミック絶縁リングアセンブリ１７２が嵌められ、これは更にターゲッ ト１５２の上側の対応する溝１７４に嵌められている。絶縁リングアセンブリ１ ７４は、セラミック等の種々の材料からなることができ、ターゲット１１０に十 分に負のバイアスがかけられるように、ターゲット１１０をアダプタリングアセ ンブリ１５２から離間させる。ターゲット、アダプタ、およびセラミックリング アセンブリは、真空チャンバフランジ１５０からターケット１１０までの真空保 持アセンブリを提供するため、Ｏリングシール面（図示せず）を備えている。 図３は、本発明の他の実施例による埋込み形コイルを示し、ここではワークピ ースの汚染を防止するための別の構造によって、コイルによる微粒子物質の発生 が低減される。図３の実施例では、アダプタリングアセンブリ２００は、埋込み 形コイルチャンバ２０２の三つの側でヘリカルコイル２０６を収容し、開放され た第四の側でコイル２０６をプラズマへ露出する、埋込み形コイルチャンバ２０ ２を形成するように変形されている。図示の実施例では、埋込み形コイルチャン バ２０２は、ほぼ環状であって、図１と図２の実施例の隔離部材１２０および１ ２４に類似の絶縁隔離部材（図示せず）上にコイル２０６を担持する、ほぼ円筒 形の垂直壁２１０によって画成される。埋込み形コイルチャンバ２０２はまた、 図１と図２の実施例のダークスペースシールド１３０と類似の機能を果たす上部 天井壁２１４を備える。更に具体的には、このコイルチャンバ天井壁２１４は、 負にバイアスをかけられたターゲット１１０に対する接地面を提供するとともに 、ターゲット１１０の周縁をプラズマからシールドする。更にまた、このコイル チャンバ天井壁２１４は、ターゲット１１０から放出される堆積材料から、ある 程度コイル２０６をシールドする。アダプタリングアセンブリ２００は、アダプ タリングアセンブリ２００のチャンバシール壁２１４の上面とターゲット１１０ の間の絶縁リングアセンブリ２１６によって、ターゲット１１０から絶縁状態で 間隔を空けられている。 図３の実施例のもう一つの態様によれば、アダプタリングアセンブリ２００の コイルチャンバ２０２は、コイル２０６の下方に位置するフロア壁２２０を更に 備える。コイルチャンバ２０２内のコイル２０６は、ターゲット１１０に対して 引っ込んでいるので、コイル２０６（およびその支持構造物）上へ堆積するター ゲット材料の量は、低減されると考えられる。しかし、ターゲット材料がコイル ２０６上へ堆積する程度まで、コイルチャンバのフロア壁２２０はコイル２０６ によって放射される微粒子物質の大部分を捕捉する位置にあり、その結果、微粒 子物質は、ウェーハまたはワークピース上でなく、コイルチャンバのフロア壁２ ２０に堆積する。その結果、ワークピースの汚染は更に低減されると考えられる 。 図３のプラズマチャンバ１９０は、図１と図２の実施例のシールド１０６に類 似のお椀形シールド２３０を備える。しかし、本発明のもう一つの態様によれば 、このシールド２３０は、アダプタリングアセンブリ２００の下部フランジ２３ ２へ、ネジその他の適当な固定具によって、取外し可能に取付けられている。こ のような構成により、シールド２３０は、アダプタリングアセンブリ２００から 取外して別途洗浄し、アダプタリングアセンブリ２００へ再取付けすることがで きる。シールド２３０の有用寿命が終われば、廃棄して、新しいシールド２３０ をアダプタリングアセンブリ２００へ取付けることができる。 図３の実施例において、コイルがシールド２３０によって支持されておらず、 シールド面がコイルを支持するための隔離部材によって妨げられないので、シー ルド２３０の表面をより容易に洗浄することができる。従って、シールド２３０ の使用寿命の延長が可能である。更に、このシールドはより速く洗浄することが でき、プロセスチャンバが使用されない休止時間を短縮することができる。更に また、シールド２３０は、コイルも、コイルに取付けられた隔離部材も備えてい ないので、より経済的に製造でき、従って有用寿命が終われば、より経済的に廃 棄できる。 他方、アダプタリングアセンブリ２００のコイルチャンバ２０２は、ターゲッ ト堆積材料からコイルを保護することによって、堆積した材料をコイルから除去 するのに必要な洗浄の量を減らすことができる。このことはまた、休止時間の短 縮と、コイル寿命の延長に寄与する。更に、アダプタリングのコイルチャンバ２ ０２は、シールド２３０から容易に分離できるので、シールド２３０が交換を必 要とするとき、コイル２０６とコイルチャンバ２０２を交換しなくてもよい。シ ールドはコイルより頻繁に交換を必要とする傾向があるので、コイル２０６の交 換頻度をシールド２３０のそれより少なくすることによって、運転コストを下げ ることができる。 次に図４は、本発明のもう一つの態様によるコイル隔離部材１２０の内部構造 をより詳細に示す。コイル隔離部材１２０は、ほぼ円盤状のベース部材２５０を 備え、これはセラミック等の絶縁材料で作られていることが望ましい。堆積材料 と同じ材料で作られていることが望ましい、ほぼ円筒形のカバー部材２５２が、 ベース部材２５０をカバーし、シールドする。従って、堆積材料がチタンであれ ば、カバー部材２５２もチタンで作られていることが望ましい。堆積材料（ここ では例えばチタン）の付着を容易にするため、堆積材料からの微粒子の放射を低 減するビードブラストによって、金属の表面を処理することが望ましい。 カバー部材の前面には、ほぼフック状のビードブラスト処理されたチタン製の ブラケット２５４が取付けられ、コイル１０４の巻き線が配置され支持される。 ベース部材２５０は、ボルト２５１または他の適当な固定具によってシールド１ ０６の壁１４０へ取付けられている。（ベース部材２５０は、図３の実施例のコ イルチャンバ２０２の壁２１０へ、類似の方法で取付けられる。） 以下に述べるように、ベース部材２５０とカバー部材２５２の両方は、コイル をシールド（または図３の実施例のアダプタリング）へショートさせる恐れのあ る、隔離部材を横切る導通経路の形成を抑制するラビリンス構造を画成する。ベ ース部材２５０は、ベース部材２５０の上面２６２をカバー部材２５２の内面２ ６４から遠ざけてギャップＧ０を画成するのに十分な高さの直立内部円形壁２６ ０を備える。更に、ベース部材２５０の外径Ｄ１は、ベース部材２５０の外周面 ２７０とカバー部材２５２の内周面２７２の間にギャップＧ１を画成するため、 カバー部材２５２の内径より小さい。更にまた、カバー部材２５２の厚さは、カ バー部材２５２の背面２８０がシールド１０６の壁１４０から離れて、もう一つ のギャップＧ２を画成するよう十分に小さい。ギャップＧ２、Ｇ１、Ｇ０は、カ バー部材２５０とシールドの壁１４０との間、およびカバー部材２５０と絶縁ベ ース部材２５０との間に、矢印２９０で示した複数の経路を形成することが分か る。矢印２９０は、隔離部材１２０の内部を堆積材料が被覆するためにたどらね ばならない複数回屈曲した経路を表す。コイル１０４をシールド壁１４０へショ ートさせるためには、カバー部材２５２から絶縁ベース部材２５０まで、堆積材 料によって完全導電経路が形成される程度に、隔離部材１２０の内面を堆積材料 によって被覆する必要がある。そのような完全導電経路を形成するためには、導 電材料は、導電性堆積材料が絶縁ベース部材２５０の一番奥の壁２６０にまで達 しない限り、隔離部材１２０の内部の入口のギャップＧ２または内部通路２９０ のギャップＧ１またはＧ０をブリッジしなければならない。導電性堆積材料がカ バー部材２５２の内面２６４、２７２と、絶縁部材の面２６２、２７０と、ベー ス部材２５０の内壁２６０を被覆すれば、コイル１０６からシールド壁１４０ま で、完全導電経路が形成される。 そのような完全導電経路の形成を更に遅らせるため、ベース部材２５０の前面 ２６２は複数の同心状の溝３００ａ、３００ｂ、３００ｃを備え、これらの溝は 、ターゲットからの堆積材料が内壁２４０に到達してショートを発生しないよう に、堆積材料が堆積するように位置決めされている。これら同心状の溝の幅はそ れぞれ異なり、ギャップＧ０に多くの材料が堆積してギャップＧ０をブリッジす ることを防止するように、外側の溝幅を大きくすることが望ましい。このラビリ ンス構造によって、コイルとシールドの間にショートを発生することなく、導電 性材料の比較的多数回の堆積のために、プラズマチャンバを使用できることが判 明した。なお、隔離部材１２０全体の厚さは比較的薄い。その結果、隔離部材の 厚さを減少させて、プラズマチャンバ全体の直径を小さくすることができる。 図示の実施例において、絶縁ベース部材２５０の直径Ｄ１は１．５０インチ、 ベース部材２５０の外周２７０とカバー部材２５２の内周２７２の間のギャップ Ｇ１は０．１０インチである。絶縁ベース部材２５２の外径Ｄ１と、ベース部材 ２５０の外周面２７０とカバー部材２５２の内周面２７２との間のギャップＧ１ との比は、１４以上であることが望ましいことが判明した。図４の実施例の直径 対ギャップ比は１５である。 隔離部材を介するショートの防止にとって重要であることが判明したもう一つ の比は、カバー部材２５２の背面２８０と絶縁ベース部材２５０の前面２６２と の間の距離Ｌ１対ギャップＧ１である通路幅の比である。図示の実施例において 、通路Ｌ１の長さは０．１９インチ、ギャップＧ１は０．１０インチであるので 、これらによるアスペクト比は１．９すなわち約２である。隔離部材を介するシ ョートの防止には、実質的に２未満のアスペクト比は効果的でないことが判明し た。 内壁２６０方向への堆積材料の飛行を遅らせるためにギャップＧ０の幅を小さ くすることも望まれる。他方、ギャップの両側を互いにショートさせる恐れのあ るギャップＧ０を横切る堆積材料のブリッジの形成を容易にする程度にまで、ギ ャップＧ０を狭くするべきではない。図示の実施例においては、０．０５インチ のギャップＧ０が、上記のように好適であることが判明した。更に図示の実施例 においては、絶縁ベース部材２５０の外周２７０から内壁２６０までの飛行距離 Ｌ２は、０．５０インチである。従って通路のこの部分のアスペクト比は、０． ５／０．０５すなわち１０である。アスペクト比が低い程、ショートが発生し易 く、望ましくないと考えられる。 先に述べたように、ベース部材２５０は、堆積材料を堆積させ、それを内壁２ ６０に到達させないように、複数の同心状の溝３００ａ、３００ｂ、３００ｃを 備えている。図示の実施例においては、溝３００ａ、３００ｂ、３００ｃの幅は それぞれ０．１０、０．０５および０．０５である。これら溝の数と幅を増加さ せればショートの可能性は更に減るが、隔離部材全体の幅が大きくなり、用途に よっては適当でないことがある。更に、製作を容易にするため、溝の数を１個に まで減らすことができるが、そのような単純化設計は、ショートの可能性を高め る。ここでも、ギャップＧ０、Ｇ１およびＧ２は、上記のようにショートの可能 性を減らすように選ぶべきである。 図５は、コイルフィードスルー隔離部材１２４を、更に詳細に示す。コイルフ ィードスルー隔離部材１２４は、コイル隔離部材１２０と同様に、ほぼ円盤状の 絶縁ベース部材３５０と、絶縁ベース部材３５０を覆いビードブラスト処理され たチタン製のほぼ円筒形のカバー部材３５２を備える。しかし、このフィードス ルー隔離部材１２４は、ＲＦパワーをコイル１０４へ印加するネジ付き導体フィ ードスルーボルト３５６が貫通する中央開口部を備えている。フィードスルーボ ルト３５６は、チタン製スリーブ３５８内へ挿入され、このスリーブ３５８は、 ビードブラスト処理されたチタン製の端部スリーブ３５９を備え、このスリーブ ３５９内へコイル１０４が配置されている。ＲＦ電流はスリーブ３５８と３５９ の表面に沿ってコイル１０４へ伝播する。このフィードスルー隔離部材１２４は 、壁１４０内側の絶縁ベース部材と、壁１４０外側のフィードスルーボルト３５ ６に螺合するナット３６６とによってシールドの壁１４０の内側へ固定される。 ナット３６６は、コネクター３６８と絶縁スペーサ３７４によって壁１４０から 隔てられている。この電気コネクター３６８は、マッチングネットワーク（図示 せず）を介してＲＦ発生装置（同じく図示せず）へフィードスルーを接続する。 フィードスルー隔離部材１２４も、コイル１０４とシールドの壁１４０との間 のショートの形成防止のため、コイル隔離部材１２０の内部ラビリンス構造とあ る程度同様な、内部ラビリンス構造を備えている。ここで、絶縁ベース部材３５ ０の直径Ｄ２は０．８４インチ、ベース部材３５０の外周３７０とカバー部材３ ５２の内周３７２との間のギャップＧ３は０．０６インチである。従って、直径 Ｄ２対ギャップＧ３の比は、図４のコイル隔離部材１２０の直径対ギャップ比の １５と同様に、１４である。しかし、図５のフィードスルー隔離部材１２４のア スペクト比は、図４のコイル隔離部材１２０のアスペクト比より大きい。ここで 、絶縁ベース部材３５０の外周３７０とカバー部材３５２の内周３７２との間の 通路の長さＬ３は、０．２７インチである。従って、長さＬ３対ギャップＧ３の アスペクト比は４．５である。従って、図５の実施例のより大きなアスペクト比 は、望ましくないショートの防止に、より有効である。 図示の実施例において、ベース部材３５０の前面３６２とカバー部材３５２の 背面３６４との間のギャップＧ４は０．０４インチが好適であることが判明した 。更に図示の実施例において、絶縁ベース部材３５０の周辺３７０から内壁３６ ０までの飛行距離Ｌ４は０．２４インチである。従って通路３９０のこの部分の アスペクト比は０．２４／０．０４、すなわち６である。アスペクト比が低い程 、 ショートが発生し易く、望ましくないと考えられる。 ベース部材３５０は、ベース部材２５０と同様に、堆積材料を堆積させ、それ を内壁３６０に到達させないように、複数の同心状の溝４００ａ、４００ｂを備 えている。図示の実施例において、溝４００ａ、４００の幅はそれぞれ０．０６ インチ、０．０４インチである。カバー部材３５０の背面３８０とシールドとの 間のギャップＧ５は、０．１２インチである。 特定の用途次第で、ラビリンスの溝の他の寸法、形状、数が可能であることを 認識するべきである。ラビリンスの設計に影響を及ぼす要因には、上記の他に、 被堆積材料のタイプ、および隔離部材を洗浄または交換するまでに行おうとする 堆積の回数がある。 上記の各実施例では、プラズマチャンバ内に単一のヘリカルコイルを用いた。 本発明は、２個以上のコイルを備えたプラズマチャンバにも適用可能であること を認識するべきである。例えば、本発明は、先に引用した同時係属中の出願番号 第 08/559,345号に記載されたタイプのヘリコンウェーブ発射用多コイルチヤン バにも適用可能である。 図示の実施例のコイル１０４は、１／２インチ ｘ１／８インチのヘビーデュ ーティのビードブラスト処理済みのチタンリボンまたは銅リボンを３回巻きヘリ カルコイルに形成したものである。しかし、他の高導電性材料や形状を用いるこ ともできる。例えば、コイルの厚さを１／１６インチに減らし、幅を２インチに 増すことができる。また、中空の銅の管材料を、特に水冷が必要な場合、用いる ことができる。適当なＲＦ発生装置とマッチング回路は、当該技術に精通する者 には周知のコンポーネントである。例えば、マッチング回路とアンテナへの最適 周波数適合を「周波数空き選択（frequency hunt）」能力を持った ENI Genesis シリーズのようなＲＦ発生装置が適している。コイルへのＲＦパワーを発生す る発生装置の周波数は、２ＭＨｚが望ましいが、他の交流周波数(a.c．frequenc y)、例えば１ＭＨｚから１００ＭＨｚ、および非ＲＦ周波数に変更することも予 期される。 図示の実施例においては、シールド１０６の内径は１６インチであるが、６イ ンチから２５インチまでの範囲で好結果が得られることが予期される。シールド は、セラミックや石英を含む種々の材料で製作することができる。しかし、ター ゲット材料によって被覆される可能性の高いシールドやすべての金属面は、スパ ッタリングされるターゲット材料と同じ材料で製作されない限り、ステンレス鋼 または銅で製作するべきである。被覆される構造物の材料の熱膨張率は、スパッ タリンダされる材料がシールドまたは他の構造物からウェーハ上へ剥離落下する のを減らすため、スパッタリングされる材料の熱膨張率にできるだけ近いことが 望ましい。更に、被覆される材料は、スパッタリングされる材料に対して良好な 付着性を呈するべきである。従って例えば、堆積させられる材料がチタンであれ ば、シールド、コイル、ブラケット、および被覆される可能性の高い他の構造物 の材料は、ビードブラストされたチタンであることが望ましい。もちろん、堆積 させられる材料がチタン以外の材料であれば、望ましい金属は、堆積させられる 材料、ステンレス鋼、または銅である。ターゲットをスパッタリングする前に、 構造物をモリブデンによって被覆することによって付着性が改善される。 ウェーハからターゲットまでの空間は１４０ｍｍが望ましいが、１．５インチ から８インチまでの範囲が可能である。プラズマを発生させるため、Ａｒ，Ｈ₂ 、Ｏ₂または反応性ガス、例えばＮＦ₃、ＣＦ₄、その他多くの前駆体ガスを用い ることができる。様々な前駆体ガスの圧力には、０．１ｍＴｏｒｒから５０ｍＴ ｏｒｒまでが適している。イオン化ＰＶＤ用には、スパッタリングされる材料の イオン化を最良にするため、１０ｍＴｏｒｒから１００ｍＴｏｒｒまでの圧力が 望ましい。 図６は、図示の実施例のプラズマ発生装置の電気接続の略図である。プラズマ によって発生させられたイオンを引きつけるため、可変ＤＣ電力源４００により ＤＣ電力３ｋＷでターゲット１１０に負のバイアスをかけることが望ましい。同 じ方法で、−３０ボルトＤＣで負のバイアスをかけられた電力源４０１によって 基板１１２に負のバイアスをかけて、イオン化された堆積材料を基板へ吸引する ことができる。コイル１０４の一端は、アンプの出力端のようなＲＦ電力源とマ ッチングネットワーク４０２に接続され、その入力端は、約４．５ｋＷでＲＦパ ワーを供給するＲＦ発生装置４０４に接続される。コイル１０４の他端は、コン デンサー４０６を介して接地されることが望ましく、このコンデンサーは可変コ ンデンサーとすることができる。 出願番号第 08/680,335号、発明の名称「プラズマ発生用スパッタリングコイ ル」 出願日 1996年7月10日で、本出願の譲受人へ譲渡され、引用によってすべてをこ の出願の一部とする同時係属出願に記載されているように、コイル１０４は、タ ーゲットもスパッタリングすることができる位置に配置してもよい。その結果、 堆積させられた材料はターゲットとコイルの両方によって寄与されることができ る。そのような構成は、堆積層の均一性を改善することが判明した。更に、コイ ルの巻き数を１にまで減らし、複雑さとコストを減らし、洗浄を容易にすること ができる。 図７は、他の実施例によるサポート隔離部材５００の断面図である。図７の実 施例において、隔離部材５００は、円筒形絶縁ベース部材５０２と、シールドの 壁１４０に対して実質的に横断方向に配向されるラビリンス通路５１０を形成す るように、ベース部材５０２の側面５０８から離れた円筒形側壁５０６を有する カップ状金属カバー部材５０４を備えている。隔離部材５００のベース部材５０ ２は、図４の隔離部材のベース部材２５０が備えているような同心状チャネル３ ００は備えていない。多くの用途において、コイル１０４をシールド１０６へシ ョートさせる恐れのある、隔離部材を横切る堆積材料の経路の形成の防止には、 図７の隔離部材５００の通路５１０が十分であると考えられる。このような単純 化によって、ベース部材５０２は、特にセラミックのような機械加工性の悪い材 料を用いて製作する場合、ベース部材２５０より容易かつ低コストで製作可能で ある。 本発明のもう一つの態様によれば、図７の隔離部材５００は、ショートした導 電経路形成の可能性を更に低減するため、通路５１０にほぼ平行な第２のラビリ ンス通路５１６を形成するように、第１のカバー部材５０２の側部５０６から間 隔をあけた円筒形の側壁５１４を備えた、第２のカップ状金属製カバー部材５１ ２を備える。しかし、第２のカバー部材５１２は、別の機能を果たす。第２のカ バー部材５１２は、ベース部材５０２のショルダ５２０とシールド壁１４０との 間に位置する背面壁５１８を備えている。ベース部材のショルダ５２０は、第２ のカバー部材５１２が、電気的接地状態に維持されているシールド壁１４０に対 して確実に係合され、良好な電気的接触を保つようにする。従って、第２のカバ ー部材５１２は、第１のカバー部材５０４から間隔をあけて、同様に接地状態に 維持される。他方、第１のカバー部材５０４はコイル１０４に密着している。従 って、カバー部材５０４はコイルと同一電位にあるので、スパッタリングするこ とができる。第２のカバー部材５１２は接地電位にあり、第１のカバー部材５０ ４の露出面の大部分を覆っているので、第２のカバー部材は、隔離部材のスパッ タリングが望ましくない用途において、第１のカバー部材５０４のスパッタを実 質的に低減すると考えられる。基板上の堆積の均一性を高めるため、コイル１０ ４がスパッタリングされる用途においてさえ、隔離部材は普通、基板の周囲に連 続リングとして配列されていないので、隔離部材のスパッタリングは不均一性を もたらす可能性がある。従って多くの用途において、隔離部材のスパッタリング を遅延させることが有用となる可能性がある。 第１の絶縁ベース部材５０２は、シールド壁１４０の開口部を貫通して延びる カラー５２８を備える。隔離部材５００は更に、第１の絶縁ベース部材５０２に 対してシールド壁１４０の反対側に位置する第２の絶縁ベース部材５３０を備え る。メタルスリーブ５３１、第２の絶縁ベース部材５３０、シールド壁１４０、 第２のカバー部材５１２、および第１の絶縁ベース部材５０２の各内部開口部を 貫通するボルト５３２が、メタルスリーブ５３１内に挿入されている。フランジ ５３６を有するナット５３４が、コイル１０４、第１のカバー部材５０４、およ び第１の絶縁ベース部材５０２の各開口部を貫通し、ボルト５３２をネジによっ て締結する。ナットのフランジ５３６はコイル１０４に係合し、隔離部材５００ のアセンブリを押しつけて一体化し、隔離部材とコイル１０４をシールド壁１４ ０へ固定する。 第１の絶縁ベース部材５０２のカラー５２８は、メタルスリーブ５３１とボル ト５３２を、接地されたシールド壁１４０から絶縁する。ボルト５３２とナット ５３４の圧縮力が、セラミック等の壊れやすい材料で作られている絶縁部材を壊 さないように、カラー５２８と第２の絶縁ベース部材５３０の間に間隔５３８が 空けられている。ボルト５３２の頭は、第３の絶縁部材５４０でカバーしてもよ く、これは図示の実施例においてはボタン状である。第２の絶縁ベース部材は、 絶縁カバー部材５４０を所定位置に保持するため、絶縁カバー部材５４０のリッ プ５４４が挿入されるシールド壁１４０から間隔を空けた、フランジ５４２を備 える。 図８は、代替実施例によるフィードスルー隔離部材６００の断面図である。図 ７の支持隔離部材５００と同様に、フィードスルー隔離部材６００は、円筒形絶 縁ベース部材６０２と、シールドの壁１４０に対して実質的に横断方向のラビリ ンス通路６１０を形成するため、ベース部材６０２の側面６０８から間隔を空け た円筒形の側壁６０６を備えた第２のカップ状金属製カバー部材６０４とを備え る。更に、図８の隔離部材６００は、ショートした導電経路形成の可能性を更に 低減するため、通路６１０にほぼ平行に配向される第２のラビリンス通路６１６ を形成するように、第１のカバー部材６０２の側面６０６から間隔をあけた円筒 形の側壁６１４を備えた、第２のカップ状金属製カバー部材６１２を備える。 第２のカバー部材６１２は、ネジ固定具６１７によってシールド壁１４０へ固 定され、これによって第２のカバー部材６１２はシールド壁１４０へ確実に固定 されて電気的接触を保ち、従って接地されて第１のカバー部材６０４のスパッタ リングを遅延させる。固定具の穴に捕捉される恐れのあるガスを逃がすため、第 ２のカバー部材内の環状溝６１８が、固定具６１７用のネジ孔に通じている。第 １のカバー部材６０４の端と第２のカバー部材６１２との間のベース部材のショ ルダ６２０は、絶縁ベース部材６０２上への応力を避けるため十分な間隔を空け ている。 第１の絶縁ベース部材６０２は、シールド壁１４０の開口部を貫通して延びる カラー６２８を備える。シールド壁１４０の一方から他方へと貫通する導体金属 スリーブ６３０が、絶縁ベース部材６０２とカラー６２８内へ挿入されている。 隔離部材６００は更に、第１の絶縁ベース部材６０２に対してシールド壁１４０ の反対側に位置する第２の絶縁ベース部材６３２を備える。導体金属バー６３３ が、第２の絶縁ベース部材６３２へ挿入されて、スリーブ６３０の端に係合して いる。導体金属バー６３３に嵌合したボルト６３４が、バー６３３とスリーブ６ ３０内の孔を、シールド壁１４０のコイル側へ貫通している。フランジ６３６を 有するナット６３５が、コイル１０４、第１のカバー部材６０４、およびスリー ブ６３０の各内部開口部を貫通し、ボルト６３４へネジによって締結される。ナ ットのフランジ６３６はコイル１０４に係合し、隔離部材６００のアセンブリを 押しつけて一体化し、フィードスルー隔離部材とコイル１０４をシールド壁１４ ０へ固定する。 第１の絶縁ベース部材６０２のカラー６２８は、メタルスリーブ６３０とボル ト６３４を、接地されたシールド壁１４０から絶縁する。第２の絶縁部材６３２ は、導電性のバー６３３を、接地されたシールド壁１４０から絶縁する。ＲＦ電 流は、チャンバの外部のＲＦ電力源から導電性バー６３３の表面を沿って、スリ ーブ６３０の表面を通り、スリーブの端に係合している第１のカバー部材６０４ を通って、第１のカバー部材６０４に係合しているコイル１０４へ流れる。スリ ーブ６３０は、第１の絶縁ベース部材６０２を所定位置に保持するためのショル ダ６３７を有する。しかし、ボルト６３４とナット６３５の圧縮力が、セラミッ クなどの壊れやすい材料で作られている絶縁部材を壊さないように、ショルダ６ ３７と第１の絶縁ベース部材６０４との間に間隔６３８が空けられている。 上記のように、外部の発生装置からフィードスルーへＲＦ電流を通す導電性バ ー６３３は、第２の絶縁部材６３２内に配置されている。導電性バー６３３の他 端とボルト６３４の端を、第３の絶縁部材６４０が覆っている。両絶縁部材６３ ２、６４０は、ＲＦ導体部材の形状に倣ってその周りの空間を充たし、導電性バ ー６３３とボルト６３４からのプラズマ形成とアーク発生を抑制するため、ダー クスペースより大きい空間を残さないようになっている。 基板上への堆積の均一性改善のため、コイルのスパッタリングが望まれる用途 においては、コイル１０４が、ターゲット１１０の見通し線の範囲内にあるよう に、そのコイルを基板に近づけて配置してもよい。しかしそのように配置すると 、隔離部材上への堆積の可能性がある。更に、コイルが基板１１２に「影を落と す（shadow）」ことがないように、コイルの位置は、ターゲット１１０の縁と基 板１１２の縁とを結ぶ線を越えないことが望ましい。 もちろん、本発明の種々の態様において、本発明の変形は、当該技術に精通す る者にとっては明白であり、その変形のうちのあるものは検討後に明らかになる ものであり、またあるものは機械的および電子的設計の常套手段であると理解さ れる。特定の用途次第で特定の設計となる、他の実施例も可能である。従って、 本発明の範囲は、本明細書に記載した特定の実施例によって限定されず、添付の 各特許請求項とその同等事項によってのみ定義されるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/285 21/285 Ｓ (72)発明者 スティムソン， ブラッドリー， オー. アメリカ合衆国 カリフォルニア州 サン ノゼ ハンチェット アヴェニュー 1257 (72)発明者 エデルスタイン， セルジオ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 ロス ガトス エル アルティロ 117 (72)発明者 グルーンズ， ハワード アメリカ合衆国 カリフォルニア州 サン タ クルーズ トレヴェッサン アヴェニ ュー 237 (72)発明者 テップマン， アヴィ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 クパ ティノ レインボー ドライヴ 21610 (72)発明者 シュ， ゼン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 フォ ースター シティー ハドソン ベイ ス トリート 270

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エネルギーをプラズマ内へ結合することによって半導体製造システム内のプ ラズマにエネルギーを与える装置であって： 第１の壁と、前記第１の壁から前記チャンバの内方へ間隔をあけた第２の壁と 、前記第１と第２の壁によって少なくとも部分的に画成されるプラズマ閉じ込め 領域と、を備える半導体製造チャンバと； 前記第２の壁上で前記プラズマ閉じ込め領域に少なくとも一部が晒される位置 に支持され、エネルギーを上記プラズマ閉じ込め領域内へ結合するために配置さ れるコイルと； を備える装置。 ２．スパッタリングターゲットに垂直な軸の周りに整列した前記プラズマ閉じ込 め領域の一部を画成するため、前記プラズマ閉じ込め領域の境界に配置される前 記スパッタリングターゲットを更に備え、上記コイルが、前記ターゲットに対し て垂直に整列して前記プラズマ閉じ込め領域部分の外側に配置されるように、前 記第２の壁は、前記第１の壁から外側方向に十分に引っ込んでいる、 請求項１記載の装置。 ３．ペデスタルの周りに垂直に整列した前記プラズマ閉じ込め領域の一部を画成 するために、前記プラズマ開じ込め領域を横切って前記ターゲットに対向配置さ れる半導体ワークピースを支持するための前記ペデスタルを更に備え、上記コイ ルが上記プラズマ閉じ込め領域の外側に配置されるように、前記第２の壁は、前 記プラズマ閉じ込め領域に関して上記第１の壁から外側方向に十分に引っ込んで いる、請求項２記載の装置。 ４．上記コイルの表面から発生する微粒子物質を収集するため、上記第１と第２ の壁の間で上記コイルの下方に配置されるフロア壁を更に備える、 請求項３記載の装置。 ５．前記ターゲットの少なくとも一部による前記コイルの部分へのアクセスを阻 止するように、前記ターゲットの周りに少なくとも部分的に延在するシールド部 材を更に含む、 請求項１記載の装置。 ６．前記ターゲットの少なくとも一部による前記コイルの部分へのアクセスを阻 止するように、前記ターゲットの周りに少なくとも部分的に延在するシールド部 材を更に含む、 請求項４記載の装置。 ７．前記コイルと前記第２の壁の間に延在し、前記第２の壁から間隔をあけたラ ビリンス部材を更に含む、 請求項４記載の装置。 ８．エネルギーをプラズマ内へ結合することによって半導体製造システム内のプ ラズマにエネルギーを与える装置であって： ほぼ環状のシールド壁と； 上記シールド壁の上方に位置するほぼ円盤状のターゲットと； 上記シールド壁と上記ターゲットの間に配置されるとともに上記チャンバの内 方へ向かって露出する凹部を内部に有するアダプタリングと；を備え、前記アダ プタリングは、少なくとも一部が前記凹部内に配置されるとともに前記プラズマ 閉じ込め領域内へエネルギーを結合するため交流電源によって通電される、コイ ルを有する； 装置。 ９．上記アダプタリングが、上記コイルを担持しかつ上記凹部の境界を形成する ための壁を有し、前記アダプタ壁は上記シールド壁に対して外方へ引っ込んでい る、 請求項８記載の装置。 １０．前記アダプタリングが、上記コイルからの微粒子物質を収集するため、上 記コイルの下方に配置されたフロア壁を更に備える、 請求項９記載の装置。 １１．上記アダプタリングは、上記コイルを上記ターゲットの少なくとも一部か らシールドするため、上記コイルの上方に配置される天井壁を更に備える、 請求項１０記載の装置。 １２．エネルギーをプラズマ内へ結合することによって半導体製造システム内の プラズマにエネルギーを与える装置であって： シールド壁と、上記シールド壁内のプラズマ閉じ込め領域とを有する半導体製 造チャンバと； 上記壁に担持され、上記プラズマ閉じ込め領域内へエネルギーを結合するよう に配置されるコイルと； 上記プラズマ閉じ込め領域の上方に配置されるターゲットと； 上記コイルを前記ターゲットの少なくとも一部からシールドするため、上記タ ーゲットと上記シールドとの間に配置される第２のシールド壁と； を備える装置。 １３．上記コイルが上記第２のシールド壁の垂直下方に配置される、 請求項１２記載の装置。 １４．堆積材料が上に堆積させられる壁を有する半導体製造システムにおいてコ イルを支持するための隔離部材であって： 上記壁へ接続されるようになされた第１のベース部材と； 上記コイルへ接続するようになされた第１のカバー部材と；を備え、前記カバ ー部材は上記ベース部材の上方に配置され、前記カバー部材と前記ベース部材は 、上記ベース部材と上記カバー部材との間の通路を画成し、上記カバー部材と上 記ベース部材の少なくとも一方は絶縁材料で作られている； 隔離部材。 １５．前記第１のカバー部材を少なくとも部分的に覆うように配置される第２の カバー部材を更に備える、 請求項１４記載の隔離部材。 １６．前記第１と第２のカバー部材がそれぞれカップ状である、 請求項１５記載の隔離部材。 １７．前記第２のカバー部材が導体金属を含む、 請求項１５記載の隔離部材。 １８．前記第２のカバー部材が、前記第２のカバー部材のスパッタリングを抑制 するため、或る電位でバイアスをかけられる、 請求項１７記載の隔離部材。 １９．前記第２のカバー部材が電気的接地に結合されている、 請求項１８記載の隔離部材。 ２０．前記第１のカバー部材と第２のカバー部材との間に通路を画成するため、 前記第２のカバー部材は前記第１のカバー部材から間隔があいている、 請求項１５記載の隔離部材。 ２１．前記壁へ結合されるようになされた第２のベース部材と；前記第１のベー ス部材と前記第２のベース部材との間で、前記壁を押圧するため、前記第１のベ ース部材と前記第２のベース部材を締結するためのファスナーと；を更に備える 、 請求項１４記載の隔離部材。 ２２．前記第１のベース部材と前記第２のベース部材はそれぞれ、ショルダ部分 を備え、前記ショルダ部分は、前記他のベース部材のショルダ部分に対向するよ うに配置され、前記壁の一部分が前記第１のベース部材と前記第２のベース部材 との間にある、 請求項２１記載の隔離部材。 ２３．前記壁が開口部を備え、前記第１のベース部材と前記第２のベース部材の 一方が、前記壁開口部を貫通して延在するようになされたカラー部分を有する、 請求項２２記載の隔離部材。 ２４．前記カラー部分は、前記第１と第２のベース部材の他方から、間隔があい ている、請求項２３記載の隔離部材。 ２５．前記第１と第２のベース部材が電気絶縁材料で形成されている、 請求項２４記載の隔離部材。 ２６．前記第１と第２のベース部材がセラミック材料で形成されている、 請求項２４記載の隔離部材。 ２７．前記第１のカバー部材を少なくとも部分的に覆うように配置された第２の カバー部材を備え、前記ファスナーがポストと前記壁を備え、前記ポストが、前 記壁、前記第１と第２のカバー部材および前記第１と第２のベース部材、の各開 口部を貫通するように、前記第１と第２のカバー部材と、前記第１と第２のベー ス部材とがそれぞれ前記ポストを受け入れるように整列された前記開口部を備え る、 請求項２１記載の隔離部材。 ２８．前記ポストは導体材料で形成されているとともに前記コイルに結合された 第１端と、前記壁の開口部を貫通して延在する第２端とを有し、前記隔離部材は 、前記ポストの前記第２端の少なくとも一部を覆うように配置された第３のカバ ー部材を更に備え、前記第３のカバー部材は絶縁材料で形成されている、 請求項２７記載の隔離部材。 ２９．前記第３のカバー部材を前記第２のベース部材上に保持するため、前記第 ２のベース部材は、前記壁から間隔をあけられたショルダ部分を有し、前記第３ のカバー部材は、前記壁と前記第２のベース部材のショルダ部分の間に位置する リップ部分を有する、 請求項２８記載の隔離部材。 ３０．前記コイルが、前記ファスナーを受容するようになされた開口部を画成し 、前記ファスナーが、前記コイルに係合するようになされたフランジを更に備え る、 請求項２７記載の隔離部材。 ３１．前記ファスナーが、ネジ部分と前記フランジ部分とを有するナットを更に 備え、前記ポストは、前記ナットのネジ部分を係止して保持するようになされた ねじ部分を有する、 請求項３０記載の隔離部材。 ３２．前記カバー部材とベース部材は、前記カバー部材と前記ベース部材との間 に複数の通路を画成するように間隔があけられ、前記通路は、前記通路を通る堆 積材料の通過を減速するため相互に角度を持つ、 請求項１４記載の隔離部材。 ３３．前記ベース部材は、直径を定める外周を有し、前記カバー部材は、前記ベ ース部材の外周から第１の所定のギャップだけ間隔をあけた内周を有し、前記ギ ャップは、複数の前記通路のうちの第１の通路を画成し、ベース部材直径の、前 記所定のギャップに対する比が１４以上である、 請求項１４記載の隔離部材。 ３４．前記第１の通路は第１の所定の長さであり、前記第１の所定の長さの、前 記所定のギャップに対するアスペクト比が２以上である、 請求項３３記載の隔離部材。 ３５．前記ベース部材が、通路を通る堆積材料の通過を減速するため、複数の前 記通路の少なくとも一つに結合される複数の溝を画成する前面を備える、 請求項１４記載の隔離部材。 ３６．前記ベース部材が、３つの同心溝を備え、そのうち最外側の溝の幅が最も 広い、請求項３５記載の隔離部材。 ３７．前記ベース部材が前面を有し、前記カバー部材が背面を有し、前記ベース 部材と前記カバー部材のいずれか一方は、その中央に隣接する絶縁性の起立壁を 備え、前記起立壁が、ベース部材の前面をカバー部材の背面から第１の所定のギ ャップだけ離間させ、前記第１の所定のギャップが複数の通路のうち、第１の所 定の長さを有する第１の通路を画成し、前記第１の所定の長さの、前記第１の所 定のギャップに対する比が６以上である、 請求項１４記載の隔離部材。 ３８．半導体製造システムにおいて、ＲＦ電流を壁の開口部を通してコイルへ結 合するための隔離部材であって： 前記壁の開口部を貫通して延在するようになされた第１の導体部材を備え；前 記第１の導体部材は、第１端と第２端を有し、前記第１端は前記壁の第１の側に 配置されてＲＦ電流源に結合されるようになされ、前記第２端は、前記壁の第１ の側の反対の前記壁の第２の側に配置されて前記コイルへ電気的に結合されるよ うになされ； 前記壁から前記導体部材を絶縁するために、前記導体部材と前記壁との間を、 前記壁の開口部を通って延在するように成された第１の絶縁ベース部材を備え； 前記ベース部材の少なくとも一部を覆うために配置された第１のカバー部材を 備え；前記第１のカバー部材とベース部材が、前記第１のベース部材と前記第１ のカバー部材との間に通路を画成する； 隔離部材。 ３９．前記第１のカバー部材を少なくとも部分的に覆うように配置される第２の カバー部材を更に備える、 請求項３８記載の隔離部材。 ４０．前記第１と第２のカバー部材がそれぞれカップ状である、 請求項３９記載の隔離部材。 ４１．前記第２のカバー部材が導体金属を含む、 請求項３９記載の隔離部材。 ４２．前記第２のカバー部材が、前記第２のカバー部材のスパッタリングを抑制 するため、或る電位でバイアスをかけられる、 請求項４１記載の隔離部材。 ４３．前記第２のカバー部材が電気的接地に結合される、 請求項４２記載の隔離部材。 ４４．前記第１のカバー部材と前記第２のカバー部材との間に通路を画成するた め、前記第２のカバー部材は前記第１のカバー部材から間隔があいている、 請求項３８記載の隔離部材。 ４５．前記壁の前記第１の側に配置されて、前記第１の導体部材に電気的に結合 されるようになされた第２の導体部材と、前記第２の導体部材を前記壁から絶縁 するため、前記第２の導体部材と前記壁との間で前記壁に結合されるようになさ れた第２の絶縁ベース部材とを更に備える、 請求項３８記載の隔離部材。 ４６．前記第１と第２の導体部材を一緒に締結するための第１のファスナーを更 に備える、 請求項４５記載の隔離部材。 ４７．前記第１のカバー部材を少なくとも部分的に覆うため配置される第２のカ バー部材と、前記第２のカバー部材を前記壁へ固定するための第２のファスナー とを更に備える、 請求項４６記載の隔離部材。 ４８．前記第２のカバーが、前記第２のファスナーを通気するため前記第２のフ ァスナーに結合される通路を画成する、 請求項４７記載の隔離部材。 ４９．前記第１と第２の導体部材がそれぞれ、前記他の導体部材の前記ショルダ 部分に対向するように配置されるショルダ部分を備える、 請求項４５記載の隔離部材。 ５０．前記壁が開口部を有し、前記第１と第２のベース部材の一方が、前記壁の 開口を通って延在するように成されたカラー部分を有する、 請求項４９記載の隔離部材。 ５１．前記部分は、前記第１と第２のベース部材のうち前記他方から間隔があい ている、 請求項５０記載の隔離部材。 ５２．前記第１と第２のベース部材が電気絶縁材料で形成されている、 請求項５１記載の隔離部材。 ５３．前記第１と第２のベース部材がセラミック材料で形成されている、 請求項３８記載の隔離部材。 ５４．前記第１のカバー部材を少なくとも部分的に覆うように配置される第２の カバー部材を更に備え、前記ファスナーがポストと前記壁を備え、前記ポストが 、前記壁、前記第１と第２のカバー部材、前記第１と第２のベース部材、の各開 口 部を貫通するように、前記第１と第２のカバー部材と、前記第１と第２のベース 部材とがそれぞれ前記ポストを受容するように整列された開口部を備える、 請求項４５記載の隔離部材。 ５５．前記ポストが導電材料で形成されているとともに前記コイルに結合された 第１端と前記壁の開口部を貫通して延在する第２端とを有し、前記隔離部材は、 前記ポストの前記第２端の少なくとも一部を覆うように配置される第３のカバー 部材を更に備え、前記第３のカバー部材が絶縁材料製である、 請求項５４記載の隔離部材。 ５６．前記第３のカバー部材を前記第２のベース部材上に保持するため、前記第 ２のベース部材は、前記壁から間隔をあけられたショルダ部分を有し、前記第３ のカバー部材は、前記壁と前記第２のベース部材のショルダ部分の間に位置する リップ部分を有する、 請求項２９記載の隔離部材。 ５７．前記コイルが、前記ファスナを受け入れるようになされた開口部を画成し 、前記ファスナが、前記コイルに係合するようになされたフランジを更に備える 、 請求項５４記載の隔離部材。 ５８．前記ファスナが、ネジ部分と前記フランジ部分とを有するナットを更に備 え、前記ポストは、前記ナットのネジ部分を係止して保持するようになされたね じ部分を有する、 請求項５７記載の隔離部材。 ５９．前記カバー部材とベース部材は、前記カバー部材と前記ベース部材との間 に複数の通路を画成するように間隔があけられ、前記通路は、前記通路を通る堆 積材料の通過を減速するため相互に角度を持つ、 請求項１４記載の隔離部材。 ６０．前記ベース部材が直径を定める外周を有し、上記カバー部材が上記ベース 部材の外周から第１の所定のギャップだけ間隔をあけた内周を有し、前記ギャッ プは複数の前記通路のうちの第１の通路を画成し、ベース部材の直径の、上記所 定のギャップに対する比が１４以上である、 請求項１４記載の隔離部材。 ６１．上記第１の通路は第１の所定の長さであり、上記第１の所定の長さの、上 記所定のギャップに対するアスペクト比が２以上である、 請求項６０記載の隔離部材。 ６２．上記ベース部材が、通路を通る堆積材料の通過を減速するため、複数の前 記通路の少なくとも一つに結合される複数の溝を画成する前面を有する、 請求項１４記載の隔離部材。 ６３．上記ベース部材が、３つの同心溝を備え、そのうち最外側の溝の幅が最も 広い、 請求項６２記載の隔離部材。 ６４．上記ベース部材が前面を有し、上記カバー部材が背面を有し、上記ベース 部材と上記カバー部材のいずれか一方は、その中央に隣接する絶縁性の起立壁（ upstanding wall）を有し、前記起立壁が、ベース部材の前面をカバー部材の背 面から第１の所定のギャップだけ離間させ、前記第１の所定のギャップが複数の 通路のうち、第１の所定の長さを有する第１の通路を画成し、前記第１の所定の 長さの、前記第１の所定のギャップに対する比が６以上である、 請求項１４記載の隔離部材。 ６５．上に堆積材料が堆積させられる壁を有する半導体製造システムにおいてコ イルを支持する方法であって： ベース部材を上記壁上に配置し； 第１のカバー部材を上記ベース部材の上方に配置して上記コイルを支持し、前 記カバー部材とベース部材は上記ベース部材と前記第１のカバー部材との間に複 数の通路を画成し、前記第１のカバー部材と前記ベース部材の少なくとも一方が 絶縁材料で形成されている； 方法。 ６６．前記通路を通る堆積材料の通過を減速するため、前記複数の通路が相互に 角度をなす（are angled）、 請求項６５記載の方法。 ６７．上記ベース部材が直径を定める外周を有し、上記カバー部材が上記ベース 部材の外周から第１の所定のギャップだけ間隔をあけた内周を有し、前記ギャッ プは上記複数の通路のうちの第１の通路を画成し、上記ベース部材の直径の、上 記所定のギャップに対する比が１４以上である、 請求項６５記載の方法。 ６８．上記第１の通路は第１の所定の長さであり、上記第１の所定の長さの、上 記所定のギャップに対するアスペクト比が２以上である、 請求項６７記載の方法。 ６９．上記ベース部材が、上記通路を通る堆積材料の通過を減速するため、複数 の前記通路の少なくとも一つに結合される複数の溝を画成する前面を有する、 請求項６５記載の方法。 ７０．前記ベース部材が、３つの同心溝を備え、そのうち最外側の溝の幅が最も 広い、請求項６９の方法。 ７１．上記ベース部材は前面を有し、上記第１のカバー部材は背面を有し、上記 ベース部材及び第１のカバー部材の一つは、当該部材の中心付近に、上記ベース 部材の前面を第１のカバー部材の背面から第１の所定ギャップだけ間隔をあける 絶縁性の起立壁を有し、この所定ギャップは、第１の所定の長さを有する上記複 数の通路の一番目を定め、上記第１の所定の長さの、上記第１の所定ギャップに 対する比は６以上である、請求項６５記載の方法。 ７２．第２のカバー部材を用いて、前記第１のカバー部材を少なくとも部分的に 覆うことを更に含む、 請求項６０記載の方法。 ７３．前記第１と第２のカバー部材がそれぞれカップ状である、 請求項６６記載の方法。 ７４．前記第２のカバー部材が導電金属を含む、 請求項６６記載の方法。 ７５．前記第２のカバー部材のスパッタリングを抑制するため、前記第２のカバ ー部材に、或る電位でバイアスをかけることを更に含む、 請求項６６記載の方法。 ７６．前記第２のカバー部材が電気的接地に結合される、 請求項７５記載の方法。 ７７．前記第１のカバー部材と前記第２のカバー部材との間に通路を画成するた め、前記第２のカバー部材は前記第１のカバー部材から間隔があいている、 請求項６６記載の方法。 ７８．前記絶縁ベース部材内に受容される第１の導電部材を介してＲＦ電流を通 すことを更に含む、 請求項６５記載の方法。 ７９．前記壁の一方の側に配置されて前記第１の導電部材へ電気的に結合される ようになされた第２の導電部材を介して、ＲＦ電流を通すこと、前記第２の導電 部材を前記壁から絶縁するため、第２の絶縁ベース部材を、前記第２の導電部材 と前記壁との間に配置することを更に含む、 請求項７８記載の方法。 ８０．前記第１と第２の導電部材を、第１のファスナを用いて一緒に締結するこ とを更に含む、 請求項７９記載の方法。 ８１．第２のカバー部材を用いて前記第１のカバー部材を少なくとも部分的に覆 うこと、第２のファスナを用いて前記第２のカバー部材を前記壁へ固定すること 、を更に含む、 請求項８０記載の方法。 ８２．前記第２のカバーによって画成される通路を用いて、前記第２のファスナ を通気する、 請求項８１の方法。