JP2003274633A

JP2003274633A - 処理反応炉のためのリニア誘導プラズマポンプ

Info

Publication number: JP2003274633A
Application number: JP2002375113A
Authority: JP
Inventors: Andrej Mitrovic; アンドレイ・ミトロビック; Wayne Johnson; ウェイン・ジョンソン
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-12-31
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2003-09-26
Also published as: US20030123992A1; US6824363B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマ（１４）を含む第１の領域（１２）か
ら、高い圧力の第２の領域（１６）へと粒子を排気する
ようなプラズマポンプ（２０）、プラズマ処理システム
（１０）、方法を提供する。【解決手段】前記プラズマポンプ（２０）及びプラズマ
処理システム（１０）は、内壁と外壁とにより規定され
た通路（３０）内に配置されている磁場生成部材（２
４）を有する。この磁場生成部材（２４）は、前記通路
（３０）にほぼ垂直に延びる交流磁場を生成する。前記
通路（３０）の外部に、電場生成部材（３２）が、配置
され、前記通路（３０）にほぼ垂直、かつ、前記磁場に
ほぼ垂直な方向に電場を生成させる。好ましい一実施形
態で、前記通路（３０）は、鉛直に延びており、また、
別の好ましい一実施形態で、前記通路（３０）は、水平
に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、処理反応炉に関
し、特に、処理ガスとプラズマソースとを利用する反応
炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的に、プラズマは、ほぼ等しい数量
の正と負との電荷キャリアを含んでいる荷電粒子の集ま
りであり、幅広い用途に有用である所定のプラズマ処理
システムで使用され得る。例えば、プラズマ処理システ
ムは、材料処理において、また、例えば、半導体ウェハ
のような基板におけるエッチング及び膜堆積のような、
半導体、集積回路、ディスプレイ、その他の電子デバイ
スの製造及び処理においてかなり使用されている。

【０００３】通常、このようなシステムの基礎的な構成
部材として、プラズマが形成される処理領域と真空ポー
トに接続されているポンプ領域とを囲んでいるプラズマ
チャンバがある。このようなシステムの他の基礎的な構
造部材として、通常、ウェハ支持チャックがあり、この
ウェハ支持チャックは、ＲＦ電力供給装置に接続され、
プラズマイオンを加速して、所望のエネルギーでウェハ
の一面に衝突させる。追加の電極、又は、ＲＦアンテナ
が、処理プラズマを生成させるように使用され得る。前
記チャックは、通常、筒形で平らであり、処理のため
に、基板を支持する。チャンバスペースの効果的な使用
のため、即ち、ガス流の均一性を最大化させ、反応炉の
フットプリントを最小化させるように、処理ガスが、プ
ラズマ領域の上方又は周囲に注入され、そして、使用さ
れたガスは、前記チャックと側壁との間の環状通路を通
って、真空チャンバの下部に与えられている真空ポンプ
ポートへと除去される。大きな質量流速の処理ガスを用
いる場合、使用されたガスを除去するための大きな排気
速度が、エッチング速度、高アスペクト比エッチング、
外形、損傷、汚染のようなファクターを含んでいる処理
性能にとって重要である。環状領域のガスのコンダクタ
ンスは、しばしば、前記処理領域に与えられる排気速度
を強く拘束する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】チャンバの大きなコン
ダクタンスに加えて、処理作動の圧力範囲、即ち、５な
いし１００ｍＴｏｒｒで、比較的大きな排気速度が、高
密度プラズマ（ＨＤＰ）エッチングシステムのために通
常必要とされる。例えば、排気ガスの除去に必要とされ
る排気速度を与えるため、プラズマ真空ポンプシステム
が、処理システムのために提案されている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様が、プラ
ズマを含む第１の領域から、入口端部と出口端部とを有
する通路を通じて、第２の領域へと粒子を排気する方法
を提供することである。この通路は、内壁と外壁とによ
り規定されている。前記方法は、交流磁場を生成させる
ことと、電場を生成させることとを含んでいる。この交
流磁場は、前記通路にほぼ垂直に（ｔｒａｎｓｖｅｒｓ
ｅｔｏ）延びる。前記電場は、前記通路にほぼ垂直、
かつ、前記磁場（交流磁場）にほぼ垂直な方向に生成さ
れる。

【０００６】本発明の別の一態様が、プラズマを含む第
１の領域から、高い圧力のプラズマを含む第２の領域へ
と粒子を排気するように形成されているプラズマポンプ
を提供する。このプラズマポンプは、入口端部と出口端
部とを有する通路を有する。この通路は、内壁と外壁と
によって規定されている。磁場生成部材が、前記通路に
ほぼ垂直に延びる交流磁場を生成させるように構成並び
に配置されている。電場生成部材が、前記通路にほぼ垂
直、かつ、前記磁場にほぼ垂直な方向の電場を生成させ
るように構成並びに配置されている。

【０００７】また、上で述べたプラズマポンプを有する
プラズマ処理システムが、提供され得る。このプラズマ
処理システムは、プラズマ処理領域を収容するチャンバ
と、このチャンバ内のプラズマ処理領域に基板を支持す
るように構成並びに配置されているチャックとを有す
る。チャンバ出口部によって、前記プラズマ処理領域内
の粒子が、前記チャンバから前記プラズマポンプへと排
出され得る。

【０００８】本発明のさらに別の一態様が、プラズマを
含む第１の領域から、高い圧力のプラズマを含む第２の
領域へと粒子を排気するように形成されているプラズマ
ポンプを提供する。このプラズマポンプは、中央の入口
領域と、周辺の出口領域とを有する通路を有する。この
通路は、内壁と外壁とにより規定されている。この通路
の実質的な径は、前記入口領域と出口領域との間で延び
ている。磁場生成部材が、前記通路の径にほぼ垂直な方
向に延びる交流磁場を生成させるように構成並びに配置
されている。電場生成部材が、前記通路の径にほぼ垂
直、かつ、前記磁場にほぼ垂直な方向の電場を生成させ
るように構成並びに配置されている。

【０００９】また、上で述べたプラズマポンプを有する
プラズマ処理システムが、提供され得る。このプラズマ
処理システムは、プラズマ処理領域を収容するチャンバ
と、このチャンバ内のプラズマ処理領域に基板を支持す
るように構成並びに配置されているチャックとを有す
る。チャンバ出口部によって、前記プラズマ処理領域内
の粒子が、前記チャンバから前記プラズマポンプへと排
出され得る。

【００１０】

【発明の実施の形態】添付図面が、組み入れられて、本
発明の実施形態と詳細な説明の一部とを構成し、上述し
た一般的な説明及び以下に述べる幾つかの実施形態の詳
細な説明と共に、本発明の本質を説明するために役立
つ。

【００１１】図１は、本発明のプラズマ処理システム及
びプラズマポンプの構造を示している。このプラズマ処
理システムは、全体を通じて参照符号１０が付され、前
記プラズマポンプを有し、このプラズマポンプは、全体
を通じて参照符号２０が付されている。

【００１２】このプラズマポンプ２０は、処理プラズマ
１４を含む第１の領域１２から、排気プラズマ１８を含
む第２の領域１６を通して、排気ポートの近くの第３の
領域２２へとガスを排気するように形成されており、こ
の第３の領域は、典型的に、前記処理プラズマ１４に等
しい又はこれよりも大きい圧力である。磁場生成部材
が、全体を通じて参照符号２４が付され、コイルの形態
であり、前記プラズマポンプ２０内に配置されている。
この磁場発生部材２４は、交流磁場２６（図３）を生成
させるように構成並びに配置されている。この交流磁場
２６は、通路３０にほぼ垂直に延び、この通路３０は、
内壁４９と、外壁５１、５３（これら壁（外壁）５１と
５３とは、共同して、前記通路３０の外壁を形成してい
る）とによって規定され、また、前記交流磁場２６は、
径方向成分を有する。前記通路３０の外部に、コイルの
形態の周縁電場生成部材３２が、配置され、前記通路３
０にほぼ垂直、かつ、前記磁場（交流磁場）２６にほぼ
垂直な交流電場３４（図３）を生成させるように構成並
びに配置されている。

【００１３】前記プラズマ処理システム１０は、全体を
通じて参照符号３６が付されている真空チャンバとチャ
ック３８とを有し、この真空チャンバは、前記第１の領
域即ちプラズマ処理領域１２を規定しており、前記チャ
ック３８は、このチャンバ（真空チャンバ）３６内の処
理領域（プラズマ処理領域）１２に、例えば半導体ウェ
ハのような基板を支持するように構成並びに配置されて
いる。前記通路３０は、前記処理領域１２から、前記チ
ャンバ出口領域（第３の領域）２２へと延び、前記プラ
ズマ処理領域１２内のガスが、前記チャンバ３６から排
出され得るように、前記チャンバ３６と接続されて形成
され得る。

【００１４】通常、プラズマ発生ガス４０が、プラズマ
を生成させるようにイオン化可能であるどんなガスでも
あり得、前記チャンバ３６中へと導入され、プラズマ
が、形成される。このプラズマ発生ガス４０は、当業者
に理解されるように、所望の用途に従って選択され得、
例えば、窒素、キセノン、アルゴン、フッ化炭素化学の
ためのカーボン四フッ化物（ＣＦ_４）若しくはオクタフ
ロロシクロブタン（Ｃ_４Ｆ_８）、塩素（Ｃｌ_２）、水素
臭化物（ＨＢｒ）、又は、酸素（Ｏ_２）であり得る。

【００１５】ガスインジェクタ４２が、前記チャンバ３
６に接続され、前記プラズマ処理ガス（プラズマ発生ガ
ス）４０を前記プラズマ処理領域１２中へと導入するよ
うに形成されている。プラズマ発生装置４４が、前記チ
ャンバ３６に接続され、例えばＲＦ又はＤＣ電力を供給
することにより、前記プラズマ処理ガス４０をイオン化
させることによって、前記プラズマ処理領域１２内でプ
ラズマ（処理プラズマ）１４を発生させる。

【００１６】前記ガスインジェクタ４２の変形例及び様
々なガス注入作動が、使用され得、前記プラズマ処理ガ
ス４０を前記プラズマ処理領域１２中へと導入する。発
生ガス（プラズマ発生ガス）４０のような、プラズマ処
理ガスは、しばしば、基板の近くに又はこれに対面して
配置されるガスインジェクタ４２から導入される。例え
ば、図２で示されているように、前記ガス（プラズマ処
理ガス）４０は、静電遮蔽無線周波数（ＥＳＲＦ）プラ
ズマソースで、基板に対面するガス注入プレート（図示
されていない）を通じて注入され得る。

【００１７】図２で最も良く示されているように、無線
周波数（ＲＦ）ソース４６が、前記処理プラズマ１４を
発生させるように使用され得、アンテナコイル４８によ
って形成されている接続部を介して、前記チャンバ３６
に接続されている。マッチングネットワーク５０が、こ
れらＲＦソース４６とアンテナコイル４８との夫々に、
当業者に通常知られているように接続されている。前記
ＲＦソース４６とマッチングネットワーク５０とは、図
１で示されているプラズマ発生装置４４として機能す
る。

【００１８】前記チャンバ３６は、密閉されており、前
記プラズマ発生ガス４０は、前記ガスインジェクタ４２
により、このチャンバ３６中へと導入される。排気ガス
は、前記チャンバ３６の外部に形成された通路を通じて
除去され得る。プラズマに供給されたＲＦ電力が、前記
チャンバ３６中へと導入されたプラズマ発生ガス４０に
おいてイグナイタ放電を生じさせ得、プラズマ（処理プ
ラズマ、排気プラズマ）１４、１８のようなプラズマを
発生させる。例えば、前記ＲＦソース４６は、前記アン
テナコイル即ちＲＦコイル４８から、誘電体窓を通じ
て、ＲＦ場と誘導型結合をし得る。図示されていない別
の実施形態で、前記ＲＦソース４６は、前記プラズマ発
生ガス４０と接触する電極からのＲＦ場と容量型結合を
し得る。

【００１９】前記ＲＦコイル４８は、前記真空チャンバ
３６を囲み得、この真空チャンバ３６内で無線周波数電
場を生成させ、そして、前記プラズマ処理領域１２を誘
導的に生成させ、このプラズマ処理領域１２は、前記プ
ラズマ発生ガス４０において、例えば２０ボルトの電圧
を有する前記処理プラズマ１４を含む。前記処理プラズ
マ１４は、当業者に通常知られているように、他の電圧
も有し得る。

【００２０】代わって、図示されていない実施形態で、
ガスは、電磁型結合プラズマ（ＴＣＰ）ソースにおい
て、基板に対面する誘電体窓を通じて、あるいは、容量
型結合プラズマ（ＣＣＰ）ソースにおいて、基板に対面
する注入電極を通じて注入され得る。他のガスインジェ
クタの形態が、当業者に知られており、本発明と共同し
て利用され得る。

【００２１】前記チャンバ３６は、アルミニウム又は別
の適切な材料によって形成され得る。前記チャック３８
は、このチャンバ３６内に、プラズマ処理によって処理
される基板を保持するために与えられている。このチャ
ック３８は、例えば、半導体ウェハ、集積回路、被覆さ
れるポリマー材のシート、イオン衝突により一面を硬化
（ｈａｒｄｅｎ）される金属、又は、エッチング若しく
は堆積されるその他の半導体材を保持し得る。

【００２２】図示されていないが、冷却剤が、前記チャ
ンバ３６、及び／又は、前記導管（通路）３０に接続さ
れている複数の冷却剤供給路を通じて、前記チャック３
８、及び／又は、前記磁場発生装置（磁場生成部材）２
４に供給され得る。各冷却剤供給路は、各々の冷却剤供
給ソースに接続され得る。また、例えば、前記複数の冷
却剤供給路は、１つの冷却剤供給ソースに夫々接続され
得る。代わって、前記複数の冷却剤供給路は、これら供
給路を相互接続するネットワークによって、互いに接続
され得、このネットワークは、所定のパターンで、全て
の冷却剤供給路を接続させている。

【００２３】様々なリード（図示されていない）、例え
ば、電圧プローブ又はその他のセンサーが、前記プラズ
マ処理システム１０に接続され得る。

【００２４】図３は、前記通路３０を有する前記プラズ
マポンプ２０を、図１及び２で示されているよりも詳細
に示している。前記通路３０は、概念的には、プラズマ
真空ポンプ導管、即ち、導管と呼ばれ得る。この通路３
０は、前記チャンバ３６の近くに配置されている入口端
部５２と、前記チャンバ出口領域２２の近くに配置され
ている出口端部５４とを有する。この通路３０は、前記
第２の領域即ちプラズマ排出領域１６を規定しており、
この領域で、プラズマの運動は、以下で詳細に説明され
るように、例えばＥ×Ｂドリフトによる影響を受け得
る。

【００２５】前記通路３０は、図３によって最も良く理
解され得、この図３は、前記通路３０が、シールド部材
７０、７２の周壁（前記内壁、外壁）４９、５３と、フ
ェライト材６８の内部周壁（前記外壁）５１とにより少
なくとも部分的に規定されていることを示している。こ
の通路３０の上部（第１の部分）８１が、前記周壁４
９、５１によって規定されており、また、前記通路３０
の下部（第２の部分）８３が、前記周壁４９、５３によ
って規定されている。図３及び４に示されているよう
に、前記通路３０は、前記上部８１と下部８３とを有
し、この上部８１の、前記通路３０に垂直な断面は、第
１の環形であり、また、前記下部８３の、前記通路３０
に垂直な断面は、第２の環形である。例えば、前記第１
の環形は、前記第２の環形よりも小さく、錐台形を形成
している。

【００２６】前記通路３０は、環状若しくは筒形チャン
ネルであり得、又は、軸２８（図３で示されているよう
に、前記入口端部５２と出口端部５４との間で延びてい
る）を中心として周縁に延びているトロイダル形態であ
り得る。図３は、前記通路３０が、前記入口端部５２か
ら前記出口端部５４へと、長軸方向に鉛直に延びている
ことを示している。前記壁（周壁）４９、５３は、石英
材又は他の絶縁若しくは誘電材により形成され得る。図
３で示されている実施形態で、前記周壁４９、５１、５
３は、前記通路３０に平行に延びている。

【００２７】前記通路３０は、前記チャンバ３６の近く
に与えられ、前記処理領域１２の高速の排気を可能に
し、前記プラズマ処理システム１０の処理性能全体を改
良している。この通路３０は、上述したプラズマ発生シ
ステムの実施例を用いて、又は、説明されていない他の
プラズマ発生装置を用いて使用され得る。

【００２８】システムポンプ（図示されていない）が、
前記通路３０の出口端部５４に接続され得、前記通路３
０から排気プラズマ１８を除去することに役立つ。この
システムポンプは、もう１つのプラズマポンプ２０、タ
ーボ分子ポンプ、又は、別のタイプのプラズマポンプで
あり得る。

【００２９】図３は、ほぼ鉛直に延び、ほぼＬ形の形態
の前記内部周壁（周壁）４９を示している。この内部周
壁４９は、前記第１のシールド部材７０によって規定さ
れており、この第１のシールド部材７０は、前記第２の
シールド部材７２に対面して配置されており、この第２
のシールド部材７２は、前記内部周壁（周壁）５３を規
定している。この内部周壁５３は、前記内部周壁４９の
鏡像をほぼなし、前記通路３０にほぼ平行に延びてい
る。また、この内部周壁５３は、前記内部周壁（周壁）
５１と同じ方向に延び、前記内部周壁４９に対面してい
る。

【００３０】図３及び４で示されているように、前記フ
ェライト材６８は、前記シールド部材７０、７２と共同
して、長さｌ_ｐ、幅ｄ_ｇの環状ギャップ７６を規定して
いる。前記内部周壁４９と５１との間のスペースは、こ
のギャップ（環状ギャップ）７６の幅ｄ_ｇを規定してい
る。前記フェライト材６８と、前記複数のシールド部材
７０、７２とは、中央部７４を規定し得、この中央部７
４は、前記環状ギャップ７６を少なくとも部分的に囲む
ように形成されている。前記複数のシールド部材７０、
７２は、前記環状ギャップ７６を少なくとも部分的に囲
むように形成されており、これにより、前記電場生成部
材（周縁電場生成部材）３２から前記環状ギャップ７６
へと結合されるエネルギーは、減衰される。前記ギャッ
プ７６は、図３及び４で示されているように、前記通路
の上部８１を横切って延び得る。

【００３１】その上、図３で示されているように、石英
シールド７５が、前記フェライト材６８をプラズマ１８
から電気的に絶縁するように使用される。冷却液（図示
されていない）が、前記フェライト材６８と石英シール
ド７５との間を巡り得、例えば、フェライトの温度を制
御する。前記石英シールド７５は、ガスの導管として機
能し得る。

【００３２】前記ギャップ７６の底部が、前記第２のシ
ールド部材７２の内部周壁５３と、前記内部周壁４９の
下部との近くにある。プラズマ１８から前記中央部７４
へのＲＦエネルギーの結合を妨げるように、前記ギャッ
プの幅ｄ_ｇは、プラズマ１８の表皮厚さ（ｓｋｉｎｄ
ｅｐｔｈ）、例えば、０ないし１０ミリメートルよりも
大きいことが可能である。前記長さｌ_ｐは、以下で詳細
に説明されるように、前記通路３０内の前記磁場２６に
おけるイオンのジャイロ半径、例えば、約３５ミリメー
トルよりも小さくなるように選択され得る。

【００３３】図３で示されているように、前記磁場生成
部材２４は、前記通路３０にほぼ垂直に延び、径方向成
分を有する前記交流磁場２６を与えるように利用され
る。図示されているように、前記磁場生成部材２４は、
前記通路３０の下部８３（図４）内に配置されており、
この通路３０は、前記フェライト材６８によって、少な
くとも部分的に規定されている。図３及び４は、以下で
詳細に説明されるように、前記磁場生成部材２４が、前
記下部８３の外側セクション８５内で、前記底部プレー
ト８０の近くに配置されていることを示している。

【００３４】前記磁場生成部材２４は、前記通路３０内
に位置されている環状ストリップとして図示されている
が、この磁場生成部材２４は、前記交流磁場２６を生成
させるような、前記通路３０内の他の位置に配置され
得、他の形状であり得る。前記磁場２６の強度は、前記
通路３０に垂直な方向に一定であり得、数百ガウスのオ
ーダー、例えば２００ガウスであり得る。前記磁場生成
部材２４は、一巻の磁場発生コイルであり得、その断面
は、例えば、幅１インチ、高さ０．１２５インチであ
る。

【００３５】ＲＦソース５６のような電力供給装置と、
ＲＦ電力アンプ５８とは、前記磁場生成部材２４に電気
的に接続され、これを駆動するように使用され得る。前
記ＲＦソース５６は、ＲＦ電力アンプ６０と共同して、
前記電場生成部材３２を駆動するように使用され得、前
記電場（交流電場）３４を生成する。前記ＲＦソース５
６は、例えばＡＣエクサイター（ｅｘｃｉｔｅｒ）であ
り得、前記磁場生成部材２４と電場生成部材３２とを同
じＡＣ周波数で駆動するように形成されている。前記磁
場生成部材２４と電場生成部材３２とは、共通の１つの
ＲＦソース、例えば、前記ＲＦソース５６によって駆動
されるため、前記磁場生成部材２４と周縁電場生成部材
３２との間の厳密な位相の関係が、維持され得る。移相
器６２が、ＲＦ電力アンプ６０と、前記ＲＦソース５６
との間に接続され得る。この移相器６２は、前記磁場２
６と電場３４との間の位相の関係を、例えば、前記磁場
生成部材２４に供給される電力と前記電場生成部材３２
に供給される電力との間の位相差を制御することによっ
て調節するように形成されている。

【００３６】前記周縁電場（電場）３４は、前記磁場２
６と共同して、前記磁場２６と電場３４との両方に垂直
な方向の電子のドリフト速度を生じさせ、このドリフト
速度は、式Ｖ_Ｅ×Ｂ＝（Ｅ×Ｂ）／Ｂ^２によって定義さ
れる。（Ｅ×Ｂ）／Ｂ^２は、螺旋運動を伴って、ベクト
ルＥ×Ｂによって規定される方向（前記電場３４に垂
直）にドリフトする電子の速度であり、このベクトルＥ
×Ｂは、図３において、軸方向、かつ、前記導管（通
路）３０の出口端部５４から外に向かう方向に示されて
いる。ドリフトの方向は、ベクトルＥ×Ｂによって規定
されるため、前記磁場２６と電場３４とが、互いに同位
相で交流することを確実にすることによって、一定に保
たれ得、これら位相は、前記移相器６２を用いて制御さ
れ得る。この結果、ドリフト速度Ｖ_Ｅ×Ｂは、常に、前
記プラズマ導管（通路）３０から外に向かう所定の方向
を向き、調整された（ｒｅｃｔｉｆｉｅｄ）正弦波とし
て規則正しく振舞う。電子及び陽イオンは、Ｅ×Ｂの方
向にドリフトする傾向にある。

【００３７】前記磁場２６は、前記排気プラズマ１８の
表皮厚さにおいて、周縁電場（図示されていない）を誘
導する。ＥＳＲＦ場によって軸方向に誘導された磁束密
度（例えば、プラズマ１８のプラズマ密度を維持するよ
うに使用される周縁電場３４によって生成され得る）
が、前記磁場生成部材２４によって励磁された支配的な
径方向の磁束密度ベクトルの方向を、各ＲＦ半サイクル
間で、例えば±１０°のような所定の角度だけ変化させ
得る。この結果、電子のドリフト速度（（Ｅ×Ｂ）／Ｂ
^２）は、常に前記通路３０に沿う方向を向いているとは
限らず、前記通路３０内で、所定の角度だけその方向を
変化される。この電子ドリフトの方向（Ｅ×Ｂ）は、各
ＲＦ半サイクル間で、所定の角度だけ変化され得るが、
この角度は、充分小さく、電子のドリフト速度（（Ｅ×
Ｂ）／Ｂ^２）が、前記通路３０内で、前記軸２８の方
向、かつ、前記出口端部５４から外に向かう方向に向く
ことを妨げない。電子及び陽イオンは、Ｅ×Ｂの方向に
ドリフトする傾向にある。

【００３８】図４ないし６は、前記フェライト材６８を
より詳細に示しており、図４は、前記プラズマ処理ポン
プ２０内に配置されるように形成されている前記フェラ
イト材６８を示している。このフェライト材６８は、Ｃ
形又はカップ状の壁７１の形状にされており、この壁７
１は、前記内部周壁４９に向かって開口し、前記内部周
壁５１を規定している。図示されているように、前記フ
ェライト材６８と中央部分７４とは、前記通路３０に沿
ってほぼ鉛直に延びている。前記底部プレート８０は、
前記通路の形態を完全なものにしている円形、環形、又
は、他の形態であり得、前記フェライト材６８における
磁気サーキットを閉じるように位置されている。この底
部プレート８０は、この底部プレート８０に形成された
スロット８７（図７）によって、前記通路３０を通過し
たガスが、この通路から排出されることを可能にしてい
る。前記ポールピース（周壁）５１に機械加工された側
面スロットは、前記部材（コイル）（電場生成部材）３
２による電場が、プラズマと結合されることを可能にし
ている。

【００３９】４つの扇形スロット８７が、図７で示され
ているが、１以上のサイズ及び形態のあらゆる個数のス
ロット８７が、前記底部プレート８０に形成され得る。
前記スロット８７は、必ずしも扇形である必要はなく、
あらゆる形態又はサイズであり得る。例えば、前記スロ
ットは、円形アレイに配置された環形又は長円形の孔で
あり得る。

【００４０】図５及び６は、前記フェライト材６８の磁
気サーキットにおける磁束密度を示している。図５は、
約０ないし０．３８６Ｔの範囲のスケールであり、一
方、図６は、約０ないし０．２７７Ｔの範囲のスケール
である。特に、図５は、磁束密度の輪郭プロット（ｃｏ
ｎｔｏｕｒｐｌｏｔ）であり、この図で、磁束密度
は、前記中央部７４と底部プレート８０との間に形成さ
れた交差部７７において均一でない（参照符号７９で示
されている）。図６は、前記フェライト材６８の磁気サ
ーキットにおける磁束密度のベクトルプロットを示して
いる。磁場は、前記磁場生成部材２４によって生成され
た磁場２６によって顕在化され得、図５及び６で図示さ
れ、前記中央部７４の最下部から上向き、外向きに延び
る。参照符号９１（図６で簡単な矢印が付されている）
が、強く磁化されている材料を示している。

【００４１】前記フェライト材６８は、高いエネルギー
割合のフェライト（ｈｉｇｈ−ｐｏｗｅｒｒａｔｅｄ
ｆｅｒｒｉｔｅ）であるように選択され得る。単位体
積毎のフェライトのエネルギー損失（ＬＰＵＶ）は、Ｗ
／ｃｍ^３で表現され得、テスラ（Ｔ）で測定される磁束
密度Ｂと、ヘルツ（Ｈｚ）で測定されるＡＣ励磁周波数
ｆとの関数である。ＬＰＵＶデータは、通常、フェライ
ト材の製造者によって与えられるが、このＬＰＵＶは、
式ＬＰＵＶ＝２．７５６１・１０^−７・Ｂ^１． ^９１・ｆ
^１．５２によって表現され得、ここでＢは、二乗平均で
なく、ピーク（振幅）値であり、ｆ^１．５２の値は、使
用される材料に応じている。例えば、前記磁場２６の励
磁周波数は、フェライト材が、例えばコア部における最
大磁場の位置で約１Ｗ／ｃｍ^３の、適切な単位体積毎の
エネルギー損失を維持するように、例えば１ＭＨｚに選
択され得る。適切なフェライトの１つが、Ｄｅｘｔｅｒ
Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．によって、品番３Ｃ８５
で製造されている。

【００４２】代わって、フェライト材１６８が、図８に
示されているように、前記フェライト材６８に代わっ
て、前記プラズマ処理ポンプ２０に与えられ得る。図
９、及び、１０ないし１２が、このフェライト材１６８
をより詳細に示しており、図９及び１０は、前記プラズ
マ処理ポンプ２０内に配置されるように形成されている
前記フェライト材１６８を示している。このフェライト
材１６８は、基礎的な構造及び基礎的な作動について、
前記フェライト材６８とほぼ同様であるが、このフェラ
イト材１６８は、例えば１８°の角度だけ、その中心線
（参照符号１６９が付されている）から傾いており、少
なくともこの点で前記フェライト材６８と異なってい
る。図８及び９で最も良く示されているように、傾けら
れているフェライト材１６８は、通路１３０を部分的に
規定しており、この通路１３０は、ほぼ錐台形態であ
る。例えば、この通路１３０は、上部（第１の部分）１
８１と下部（第２の部分）１８３とを有し、この上部１
８１の、前記通路１３０に垂直な断面は、第１の環形で
あり、また、前記下部１８３の、前記通路１３０に垂直
な断面は、第２の環形である。この第１の環形は、前記
第２の環形よりも小さくあり得、例えば、錐台形態の通
路１３０を形成する。

【００４３】加えて、前記フェライト材１６８は、底部
に半円フィレット１７３を有し、この半円フィレット１
７３は、前記フェライト材１６８のコーナーにおける、
磁束密度の集中を減衰させるのに役立つ。

【００４４】前記通路１３０の下部１８３は、前記磁場
生成部材２４を収容するように形成され、前記通路３０
の下部８３よりも長さが短い（軸方向に短い）。この下
部１８３は、強く磁化される中央部１７４が、長軸方向
に比較的短いため、エネルギー損失を減少させる。

【００４５】前記通路１３０の上部１８１（図９）が、
前記通路１３０の下部１８３よりも小さい（即ち、この
下部で、径が増大されている）実施形態で、前記磁場生
成部材２４は、前記下部１８３の外側セクション１８５
内に配置され得る。この外側セクション１８５は、例え
ば、前記ギャップ１７６の外側に配置され得る。

【００４６】上述したように、前記通路１３０は、例え
ば、錐形又は錐台形であり得、その断面は、前記フェラ
イト材１６８の底部プレート１８０に向かって増大され
ている。この増大されている断面は、磁束密度の減衰を
生じさせ、このため、前記磁場生成部材２４によって生
成され得る前記磁場１２６は、前記中央部１７４に沿っ
て均一であり得る。

【００４７】図９で示されているように、前記通路１３
０は、内壁１４９と外壁１５１、１５３（これら壁（外
壁）１５１、１５３は、共同して、前記通路１３０の外
壁を形成している）とにより規定されている。前記外壁
１５１は、例えば機械加工により、１以上のスロット１
８８を形成されている。これらスロット１８８は、円形
の孔のような、あらゆる形態であり得、また、冷却液
が、前記ギャップ１７６を通って、内側の前記フェライ
トコーン（フェライト材）１６８の内部に流入されるよ
うに、この冷却液を運ぶ。この冷却流は、内側の前記フ
ェライトコーン１６８の底部からくみ上げられ、前記ス
ロット（即ち、小さな孔）１８８を通って、前記内壁１
４９の対向している側へと通過し、この対抗している側
から前記フェライト部（フェライト材）１６８を冷却す
る。冷却液が、分けられている場合、この冷却液の一部
は、内側の前記コーン（フェライトコーン）の頂部へと
運ばれ、この頂部を横切り、前記内壁１５２に沿って下
方へと進められ、前記スロット１８８から来た冷却液と
合流する。この冷却液は、前記石英シールド７５内に収
容され、この石英シールドは、前記フェライトコーン１
６８を完全に収容し得、このフェライトコーンをプラズ
マ１８から絶縁している。冷却液は、前記石英シールド
７６と、フェライト部１６８との間で、前記通路１３０
の内壁に沿って流れる。例えば、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ
Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（３
Ｍ）によって製造されている品番ＦＣ８４又はＦＣ７２
のような誘電液体が、使用され得る。この誘電液体と前
記石英シールド７５とは、外部の電磁コイルが、扇形の
スロット（図示されていない）を通して、フェライト金
属に干渉せずに、即ち、電磁場が、前記石英シールド７
５のみを貫くように、前記交流電磁場（電場）３４に結
合されることを可能にしている。

【００４８】前記フェライト材１６８（図９及び１０）
は、１以上のスロット１８７を有し得、これらスロット
１８７の構造及び作動は、ガスが、前記通路３０を通過
することを可能にするように前記フェライト材に形成さ
れているスロット８７（図７参照）とほぼ同様である。
１つのスロットにおける静電容量を示している（図１３
及び１４で、各々、参照符号１９０、２９０によって示
されている）ポテンシャルの輪郭プロットが、前記磁場
生成部材２４及び電場生成部材３２から前記フェライト
材６８、１６８への、また、前記フェライト材６８、１
６８を介する前記コイル２４と３２との間の所望でない
ＲＦ結合によるクロス結合損失を減少させるように使用
され得る。

【００４９】図１１及び１２は、前記フェライト材１６
８の磁気サーキットにおける磁束密度を示している。図
１１は、約０ないし０．１０９Ｔの範囲にスケールされ
ており、一方、図１２は、約０ないし０．０９６Ｔの範
囲にスケールされており、両方とも、図５、６で示され
ている範囲から、減少されている。

【００５０】特に、図１１は、磁束密度の輪郭プロット
を示しており、この図で、磁束密度は、前記中央部１７
４に沿い、また、この中央部１７４と前記底部プレート
１８０との間の交差部で（参照符号１７９により示され
ているように）ほぼ均一である。図１２は、前記フェラ
イト材１６８の磁気サーキットにおける磁束密度のベク
トルプロットを示している。前記磁場１２６は、図１１
及び１２で示され、前記中央部１７４に沿って上向き
に、また、（参照符号１８１で示されているように）こ
の中央部１７４の最下部から外向きに均一に延びてい
る。

【００５１】前記フェライト材１６８は、高いエネルギ
ー割合のフェライトであるように選択される。単位体積
毎のフェライトのエネルギー損失（ＬＰＵＶ）は、Ｗ／
ｃｍ ^３で表現され得、テスラ（Ｔ）で測定される磁束密
度Ｂと、ヘルツ（Ｈｚ）で測定されるＡＣ励磁周波数ｆ
との関数である。ＬＰＵＶデータは、通常、フェライト
材の製造者によって与えられるが、このＬＰＵＶは、式
ＬＰＵＶ＝２．７５６１・１０^−７・Ｂ^１．９１・ｆ
^１．５２によって表現され得、ここでＢは、二乗平均で
なく、ピーク（振幅）値であり、ｆ^１．５２の値は、使
用される材料に応じている。例えば、前記磁場２６の励
磁周波数は、フェライト材が、例えば４２６０ワット
（Ｗ）又はそれ以下の、適切なコア部の総エネルギー損
失を維持するように、例えば１ＭＨｚに選択され得る。
適切なフェライトの１つが、ＤｅｘｔｅｒＭａｇｎｅ
ｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．によって、品番３Ｃ８５で製造され
ている。

【００５２】プラズマ処理システム１０及びプラズマポ
ンプシステム２０の別の形態が、可能である。例えば、
本発明の別の実施形態が、以下で説明されている。この
別の実施形態の説明で、第１の実施形態とこの実施形態
との相違点のみが、説明される。即ち、図１５で示され
ている別の実施形態で、第１の実施形態と同じ構成部材
は、図面で対応した参照符号が付されており、これら部
材についての説明は、省かれている。

【００５３】図１５及び１６は、プラズマポンプ１２０
を示しており、このプラズマポンプ１２０は、前記プラ
ズマポンプ２０の別の一形態である。このプラズマポン
プ１２０は、前記プラズマポンプ２０とほぼ同様に作動
するが、通路２３０から外向きに向けられるプラズマ流
を使用し、これにより、前記プラズマ処理ポンプ２０と
は別の実施形態１２０が、可能にされている。

【００５４】前記プラズマポンプ１２０は、通路２３０
を有し、この通路２３０は、水平に（図１５で示されて
いるように、径方向かつ外向きに）延び、中央の入口領
域１５２と周辺の出口領域１５４とを有する。軸（ａｘ
ｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）は、破線１２８によって
示されているように、前記入口領域１５２と出口領域１
５４との間で延びており、前記通路２３０は、前記入口
領域１５２と出口領域１５４との間で、軸方向に水平に
延びている。この通路２３０内に、磁場生成部材１２４
が、配置され、交流磁場１２６を生成させるように構成
並びに配置されている。この交流磁場１２６は、前記通
路２３０の軸１２８にほぼ垂直に延び、径方向成分を有
する。前記通路２３０の外部に、電場生成部材１３２
が、配置され、周縁電場１３４を生成させるように構成
並びに配置されている。この電場（周縁電場）１３４
は、前記通路２３０の軸１２８にほぼ垂直、かつ、前記
磁場（交流磁場）１２６にほぼ垂直である。

【００５５】図示されているように、前記電場生成部材
１３２は、例えば、平らな螺旋コイルであり、フェライ
トコーン２６８の近くに配置されており、このフェライ
トコーン２６８は、例えば、前記フェライト材６８ある
いは前記フェライト材１６８と同様に構成され、作動さ
れ得る。このフェライト材（フェライトコーン）２６８
は、例えば、径方向にスロットを形成され、シールド部
材１７２によって遮蔽され得、これにより、プラズマ１
８への電場１３４の浸透が、可能にされ、前記通路３０
を通ったガスが、この通路３０から流出され得る。図９
で示されているように、石英プレート７５が、前記シー
ルド部材１７２とプラズマ１８との間に位置され得る。
冷却が、例えば、冷却液中への浸入によって、プラズマ
１８から離隔して行われるとき、前記フェライト部（フ
ェライトコーン）２６８の一方の側面でのみ冷却が行わ
れ得る。

【００５６】図１６ないし１８は、前記フェライト材２
６８を示しているが、前記フェライト材６８又はフェラ
イト材１６８が、例えば、プラズマポンプ１０又はプラ
ズマポンプ１２０におけるように、このプラズマポンプ
で使用され得ることが、理解されるだろう。図示されて
いるように、前記フェライト材２６８は、一方の端部に
半円フィレット２７３を有し、この半円フィレット２７
３は、前記壁１４９、１５３によって部分的に規定され
ている。この半円フィレット２７３は、前記フェライト
材２６８のコーナーでの磁束密度の集中を減衰させるの
に役立つ。前記フェライト材２６８の他の端部で、ギャ
ップ２７６が、前記通路２３０の壁１４９、１５１によ
って規定されている。

【００５７】前記通路２３０の拡大部２８３は、磁場生
成部材２４のような磁場生成部材を収容し、例えば前記
通路３０の下部８３よりも長さが短い（軸方向に短
い）。

【００５８】図１７及び１８は、図１５で示されている
フェライト材２６８の磁気サーキットにおける磁束密度
を示している。図１７及び１８は、約０ないし０．０９
０Ｔの範囲のスケールである。図１７は、磁束密度の輪
郭プロットを示しており、この図で、磁束密度は、均一
である（参照符号１７９で示されている）。図１８は、
図１５で示されているフェライト材２６８の磁気サーキ
ットにおける磁束密度のベクトルプロットを示してい
る。この磁場は、前記磁気生成部材（磁場生成部材）２
４によって生成された磁場２６によって顕在化され得、
図１７及び１８で図示され、前記ギャップ１７６にほぼ
垂直に均一に延びる。参照符号１９１（図１８で簡単な
矢印が付されている）は、強く磁化されている材料を示
している。

【００５９】図５及び６で示されているフェライト材６
８のように、前記フェライト材２６８は、（上述したＬ
ＰＵＶで表現されるような）高いエネルギー割合のフェ
ライトから選択され得る。

【００６０】図１９は、処理プラズマ１４を含む第１の
領域１２から、入口端部と出口端部とを有し、内壁と外
壁とによって規定された通路を通って、第２の領域１６
へと粒子を排気する方法を示している。この通路は、例
えば、前記通路３０、１３０、２３０のどれでもあり得
る。前記方法は、２００で開始される。２０２で、交流
磁場が、生成される。この交流磁場は、前記通路にほぼ
垂直に延びる。２０４で、電場が、前記通路にほぼ垂
直、かつ、前記磁場にほぼ垂直な方向に生成される。作
動中、例えば磁場１２６と電場１３４とのような互いに
直交している場が、これら両場に垂直な方向の電子のド
リフト速度を生じさせる。生成された電場が、電子をド
リフト速度まで加速し、このドリフト速度の方向は、前
記通路から外側に向かい、この通路の形態に応じて軸方
向あるいは径方向である。２０６で、この方法は、完了
する。

【００６１】本発明は、特定の構造、作用、材料を有す
る図示された所定の実施形態を参照して説明されたが、
本発明は、開示された詳細に限定されず、むしろ、特許
請求の範囲内にあるような全ての相当する構造、作用、
材料に広げられる。

【００６２】例えば、前記通路３０は、ほぼ錐台形であ
ると上で述べられたが、例えば、筒形又は環状のような
他の形状も、使用され得る。追加の排気容量が、プラズ
マポンプ２０において、ポンプのアレイを与えてポンプ
システムを拡張することにより得られ得、圧縮が、同様
のステージを次々と重ねることにより増大され得る。例
えば、１以上のプラズマ径方向ポンプ（プラズマ処理ポ
ンプ）１２０（図１５参照）が、互いに近くにあり、導
管３１０を介して互いに接続されているときに得られ得
る高圧縮のための実施形態３００が、その例である。提
案された実施形態で、最上部の径方向ポンプが、チャン
バ（図示されていない）からガスを引き出し、このガス
を径方向外向き（図２０の右側）に押し出すように形成
され得る。ガスは、外向きに流れ、そして、前記導管３
１０を通って導かれ、ここで、ガスは、径方向内向き
（図２０の左側）に向くように１８０°回転される。そ
の後、ガスは、もう１つのステージ（最下部のポンプ）
を通って導かれ、このステージは、第１のステージ（最
上部のポンプ）と、同じ電場励磁コイル１３２を共有し
得る。図２０は、２つのステージのシステムを示してい
るが、（例えば、３つのプラズマポンプ１２０を重なっ
た配置に位置させることによって）さらにもう１つのス
テージを用いて、さらにもう１回の回転が、使用され
得、このさらにもう１つのステージで、ガスは、径方向
外向きに向けられる。ガスを径方向内向き及び径方向外
向きに向けることにより、高圧縮が、比較的コンパクト
な構造で達成され得、この構造は、処理チャンバを完全
に囲み、第１の（入口の）ステージから下方に延びてい
る。

【００６３】上述された実施形態への多くの改良及び変
形が、容易に当業者に想定されるであろうから、本発明
を図示され説明された構成及び作動に厳密に限定するこ
とは、所望ではない。従って、本発明の精神及び範囲に
含まれる全ての適切な改良形態及び同等な形態が、考慮
されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の本質を実施するプラズマ処理
システムを示す概略図である。

【図２】図２は、図１のプラズマ処理システムを示し、
一方で、静電遮蔽無線周波数（ＥＳＲＦ）プラズマソー
スを示している概略図である。

【図３】図３は、本発明の本質を実施するプラズマ処理
ポンプを示している概略図であり、このプラズマ処理ポ
ンプは、図１のプラズマ処理システムで利用される。

【図４】図４は、図３で示されているプラズマ処理ポン
プ内に配置されているフェライト材によって部分的に規
定された通路を示している概略図である。

【図５】図５は、図４で示されているフェライト材の磁
気サーキットにおける磁束密度の輪郭プロットを示して
いる概略図である。

【図６】図６は、図４で示されているフェライト材の磁
気サーキットにおける磁束密度のベクトルプロットを示
している概略図である。

【図７】図７は、図４で示されているフェライト材の底
部プレートの底面図である。

【図８】図８は、本発明の本質を実施する別のプラズマ
処理ポンプを示している概略図であり、このプラズマ処
理ポンプは、図１のプラズマ処理システムで利用され
る。

【図９】図９は、フェライト材の別の実施形態を示して
いる概略図であり、このフェライト材は、部分的に通路
を規定し、図８のプラズマ処理ポンプ内に配置され得
る。

【図１０】図１０は、図９と同様の図である。

【図１１】図１１は、図９及び１０で示されているフェ
ライト材の磁気サーキットにおける磁束密度の輪郭プロ
ットを示している概略図である。

【図１２】図１２は、図９及び１０で示されているフェ
ライト材の磁気サーキットにおける磁束密度のベクトル
プロットを示している概略図である。

【図１３】図１３は、図９及び１０で示されているフェ
ライト材に形成されているスロットにおけるポテンシャ
ルの輪郭プロットを示している概略図である。

【図１４】図１４は、図９及び１０で示されているフェ
ライト材に形成されているスロットにおけるポテンシャ
ルのベクトルプロットを示している概略図である。

【図１５】図１５は、本発明の本質を実施するさらに別
のプラズマ処理ポンプを示している概略図であり、この
プラズマ処理ポンプは、図１のプラズマ処理システムで
利用される。

【図１６】図１６は、図１５と同様の図である。

【図１７】図１７は、図１５及び１６で示されているフ
ェライト材の磁気サーキットにおける磁束密度の輪郭プ
ロットを示している概略図である。

【図１８】図１８は、図１５及び１６で示されているフ
ェライト材の磁気サーキットにおける磁束密度のベクト
ルプロットを示している概略図である。

【図１９】図１９は、本発明の本質を実施する、プラズ
マを含む第１の領域から、通路を通して、高い圧力のプ
ラズマを含む第２の領域へと粒子を排気する方法を示し
ているフローチャートである。

【図２０】図２０は、本発明の本質を実施するためのさ
らに別のプラズマ処理ポンプを示しており、このプラズ
マ処理ポンプは、図１のプラズマ処理システムで利用さ
れる。

【符号の説明】

１２…第１の領域、１４…プラズマ、１６…第２の領
域、２０…プラズマポンプ、２４…磁場生成部材、２６
…磁場、３０…通路、３２…電場生成部材、３４…電
場、４９…内壁、５１、５３…外壁、５２…入口端部、
５４…出口端部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウェイン・ジョンソンアメリカ合衆国、アリゾナ州 85044、フェニックス、エス・サーティーセカンド・ストリート 13658 Ｆターム(参考） 4G075 AA30 BC06 CA03 CA14 CA42 DA03 EC21 EE01 FB02 FB06 FC15 5F004 BB32 BC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラズマを含む第１の領域から、高い圧
力の第２の領域へと粒子を排気するプラズマポンプであ
って、入口端部と出口端部とを有し、内壁と外壁とにより規定
された通路と、この通路内に設けられており、この通路にほぼ垂直に延
び、径方向成分を有する交流の磁場を生成させるように
構成並びに配置されている磁場生成部材と、前記通路外に設けられており、この通路にほぼ垂直、か
つ、前記磁場にほぼ垂直な周縁電場を生成させるように
構成並びに配置されている電場生成部材とを、具備する
プラズマポンプ。
【請求項２】前記磁場生成部材と電場生成部材との少
なくとも１つと電気的に接続されている電力供給装置を
さらに具備する請求項１のプラズマポンプ。
【請求項３】前記磁場生成部材と電場生成部材とに供
給される各々の電力間の位相差を制御するように構成並
びに配置されている移相器をさらに具備する請求項２の
プラズマポンプ。
【請求項４】前記外壁は、フェライト材を有する請求
項１のプラズマポンプ。
【請求項５】前記電場生成部材から前記フェライト材
へと結合されるエネルギーが、減衰されるように、前記
フェライト材を少なくとも部分的に囲むように配置され
ているシールド部材をさらに具備する請求項４のプラズ
マポンプ。
【請求項６】前記フェライト材を少なくとも部分的に
囲むように配置されている誘電シールドをさらに具備す
る請求項４のプラズマポンプ。
【請求項７】前記誘電シールドは、石英シールドであ
る請求項６のプラズマポンプ。
【請求項８】前記誘電シールドとフェライト材との間
に、冷却剤が、供給され得る請求項６のプラズマポン
プ。
【請求項９】前記外壁は、径が増大されている外側セ
クションを有し、前記磁場生成部材は、この外側セクシ
ョン内に配置されている請求項１のプラズマポンプ。
【請求項１０】前記通路の入口端部の径は、前記通路
の出口端部の径よりも小さく、前記磁場生成部材は、前
記通路の出口端部内に配置されている請求項１のプラズ
マポンプ。
【請求項１１】前記通路は、ほぼ錐台形である請求項
１のプラズマポンプ。
【請求項１２】前記通路は、ほぼ筒形である請求項１
のプラズマポンプ。
【請求項１３】前記通路は、上部と下部とを有し、こ
の上部の、長軸に垂直な断面が、第１の環形であり、ま
た、前記下部の、長軸に垂直な断面が、第２の環形であ
る請求項１のプラズマポンプ。
【請求項１４】前記第１の環形の径は、前記第２の環
形の径よりも小さい請求項１３のプラズマポンプ。
【請求項１５】前記通路は、鉛直に延びている請求項
１のプラズマポンプ。
【請求項１６】前記通路は、水平に延びている請求項
１のプラズマポンプ。
【請求項１７】プラズマ処理領域を中に有するチャン
バと、このチャンバ内のプラズマ処理領域に、基板を支持する
ように構成並びに配置されているチャックと、前記プラズマ処理領域内の粒子が、前記チャンバから排
出されることを可能にしているチャンバ出口部と、入口端部と出口端部とを有し、内壁と外壁とにより規定
された通路と、この通路内に設けられており、この通路にほぼ垂直に延
び、径方向成分を有する交流の磁場を生成させるように
構成並びに配置されている磁場生成部材と、前記通路外に設けられており、この通路にほぼ垂直、か
つ、前記磁場にほぼ垂直な周縁電場を生成させるように
構成並びに配置されている電場生成部材とを、具備す
る、プラズマ処理システム。
【請求項１８】前記磁場生成部材と電場生成部材との
少なくとも１つと電気的に接続されている電力供給装置
をさらに具備する請求項１７のプラズマ処理システム。
【請求項１９】前記磁場生成部材と電場生成部材とに
供給される各々の電力間の位相差を制御するように構成
並びに配置されている移相器をさらに具備する請求項１
８のプラズマ処理システム。
【請求項２０】前記外壁は、フェライト材を有する請
求項１７のプラズマ処理システム。
【請求項２１】前記電場生成部材から前記フェライト
材へと結合されるエネルギーが、減衰されるように、前
記フェライト材を少なくとも部分的に囲むように配置さ
れているシールド部材をさらに具備する請求項２０のプ
ラズマ処理システム。
【請求項２２】前記フェライト材を少なくとも部分的
に囲むように配置されている誘電シールドをさらに具備
する請求項２０のプラズマ処理システム。
【請求項２３】前記誘電シールドは、石英シールドで
ある請求項２２のプラズマ処理システム。
【請求項２４】前記誘電シールドとフェライト材との
間に、冷却剤が、供給され得る請求項２２のプラズマ処
理システム。
【請求項２５】前記外壁は、径が増大されている外側
セクションを有し、前記磁場生成部材は、この外側セク
ション内に配置されている請求項１７のプラズマ処理シ
ステム。
【請求項２６】前記通路の入口端部の径は、前記通路
の出口端部の径よりも小さく、前記磁場生成部材は、前
記通路の出口端部内に配置されている請求項１７のプラ
ズマ処理システム。
【請求項２７】前記通路は、ほぼ錐台形である請求項
１７のプラズマ処理システム。
【請求項２８】前記通路は、ほぼ筒形である請求項１
７のプラズマ処理システム。
【請求項２９】前記通路は、鉛直に延びている請求項
１７のプラズマ処理システム。
【請求項３０】前記通路は、第１の部分と第２の部分
とを有し、この第１の部分の、前記通路に垂直な断面
が、第１の環形であり、また、前記第２の部分の、前記
通路に垂直な断面が、第２の環形である請求項２９のプ
ラズマ処理システム。
【請求項３１】前記第１の環形の径は、前記第２の環
形の径よりも小さい請求項３０のプラズマ処理システ
ム。
【請求項３２】前記通路は、水平に延びている請求項
１７のプラズマ処理システム。
【請求項３３】前記通路は、第１の部分と第２の部分
とを有し、この第１の部分の、前記通路に垂直な断面
が、第１の環形であり、また、前記第２の部分の、前記
通路に垂直な断面が、第２の環形である請求項３２のプ
ラズマ処理システム。
【請求項３４】前記第１の環形の径は、前記第２の環
形の径よりも小さい請求項３３のプラズマ処理システ
ム。
【請求項３５】プラズマを含む第１の領域から、入口
端部と出口端部とを有し、内壁と外壁とにより規定され
た通路を通して、第２の領域へと粒子を排気する方法で
あって、前記通路にほぼ垂直に延び、径方向成分を有する交流の
磁場を生成させることと、前記通路にほぼ垂直、かつ、前記磁場にほぼ垂直な周縁
電場を生成させることとを、具備する方法。
【請求項３６】前記磁場生成部材と電場生成部材との
夫々と電気的に接続されている電力供給装置を与えるこ
とをさらに具備する請求項３５の方法。
【請求項３７】前記磁場生成部材と電場生成部材とに
供給される各々の電力間の位相差を制御するように構成
並びに配置されている移相器を与えることをさらに具備
する請求項３６の方法。
【請求項３８】前記外壁は、フェライト材を有する請
求項３６の方法。
【請求項３９】前記電場生成部材から前記フェライト
材へと結合されるエネルギーが、減衰されるように、前
記フェライト材を少なくとも部分的に囲むように配置さ
れているシールド部材を与えることをさらに具備する請
求項３８の方法。
【請求項４０】前記フェライト材を少なくとも部分的
に囲むように配置されている誘電シールドを与えること
をさらに具備する請求項３８の方法。
【請求項４１】前記誘電シールドは、石英シールドで
ある請求項４０の方法。
【請求項４２】前記誘電シールドとフェライト材との
間に、冷却剤を供給することをさらに具備する請求項４
０の方法。
【請求項４３】前記通路の入口端部の径は、前記通路
の出口端部の径よりも小さく、前記磁場生成部材は、前
記通路の出口端部に配置されている請求項３５の方法。
【請求項４４】前記通路は、ほぼ錐台形である請求項
３５の方法。
【請求項４５】前記通路は、ほぼ筒形である請求項３
５の方法。
【請求項４６】前記通路は、鉛直に延びている請求項
３５の方法。
【請求項４７】前記通路は、第１の部分と第２の部分
とを有し、この第１の部分の、前記通路に垂直な断面
が、第１の環形であり、また、前記第２の部分の、前記
通路に垂直な断面が、第２の環形である請求項４６の方
法。
【請求項４８】前記第１の環形の径は、前記第２の環
形の径よりも小さい請求項４７の方法。
【請求項４９】前記通路は、水平に延びている請求項
３５の方法。
【請求項５０】前記通路は、第１の部分と第２の部分
とを有し、この第１の部分の、前記通路に垂直な断面
が、第１の環形であり、また、前記第２の部分の、前記
通路に垂直な断面が、第２の環形である請求項４９の方
法。
【請求項５１】前記第１の環形の径は、前記第２の環
形の径よりも小さい請求項５０の方法。
【請求項５２】プラズマを含む第１の領域から、高い
圧力の第２の領域へと粒子を排気するプラズマポンプで
あって、入口端部と出口端部とを有し、内壁と外壁とにより規定
された第１の通路と、この第１の通路内に設けられてお
り、この第１の通路にほぼ垂直に延び、径方向成分を有
する交流の磁場を生成させるように構成並びに配置され
ている第１の磁場生成部材と、入口端部と出口端部とを有し、前記第１の通路の近くに
配置され、内壁と外壁とにより規定された第２の通路
と、この第２の通路内に設けられており、この第２の通路に
ほぼ垂直に延び、径方向成分を有する交流の磁場を生成
させるように構成並びに配置されている第２の磁場生成
部材と、前記第１の通路と第２の通路との間に設けられており、
これら第１及び第２の通路にほぼ垂直、かつ、前記第１
及び第２の磁場にほぼ垂直な周縁電場を生成させるよう
に構成並びに配置されている電場生成部材とを、具備するプラズマポンプ。
【請求項５３】入口端部と出口端部とを有し、前記第
２の通路の近くに配置され、内壁と外壁とにより規定さ
れた第３の通路と、この第３の通路内に設けられており、この第３の通路に
ほぼ垂直に延び、径方向成分を有する交流の磁場を生成
させるように構成並びに配置されている第３の磁場生成
部材と、前記第２の通路と第３の通路との間に設けられており、
これら第２及び第３の通路にほぼ垂直、かつ、前記第２
及び第３の磁場にほぼ垂直な周縁電場を生成させるよう
に構成並びに配置されている第２の電場生成部材とを、さらに具備する請求項５２のプラズマポンプ。
【請求項５４】プラズマ処理領域を中に有するチャ
ンバと、このチャンバ内のプラズマ処理領域に、基板を支持する
ように構成並びに配置されているチャックと、前記プラズマ処理領域内の粒子が、前記チャンバから排
出されることを可能にしているチャンバ出口部と、入口端部と出口端部とを有し、内壁と外壁とにより規定
された第１の通路と、この第１の通路内に設けられており、この第１の通路に
ほぼ垂直に延び、径方向成分を有する交流の磁場を生成
させるように構成並びに配置されている第１の磁場生成
部材と、入口端部と出口端部とを有し、前記第１の通路の近くに
配置され、内壁と外壁とにより規定された第２の通路
と、この第２の通路内に設けられており、この第２の通路に
ほぼ垂直に延び、径方向成分を有する交流の磁場を生成
させるように構成並びに配置されている第２の磁場生成
部材と、前記第１の通路と第２の通路との間に設けられており、
これら第１及び第２の通路にほぼ垂直、かつ、前記第１
及び第２の磁場にほぼ垂直な周縁電場を生成させるよう
に構成並びに配置されている電場生成部材とを、具備する、プラズマ処理システム。
【請求項５５】入口端部と出口端部とを有し、前記第
２の通路の近くに配置され、内壁と外壁とにより規定さ
れた第３の通路と、この第３の通路内に設けられており、この第３の通路に
ほぼ垂直に延び、径方向成分を有する交流の磁場を生成
させるように構成並びに配置されている第３の磁場生成
部材と、前記第２の通路と第３の通路との間に設けられており、
これら第２及び第３の通路にほぼ垂直、かつ、前記第２
及び第３の磁場にほぼ垂直な周縁電場を生成させるよう
に構成並びに配置されている第２の電場生成部材とを、さらに具備する請求項５４のプラズマ処理システム。
【請求項５６】プラズマを含む第１の領域から、第１
の通路と第２の通路とを通して、第２の領域へと粒子を
排気し、これら第１及び第２の通路の各々は、入口端部
と出口端部とを有し、内壁と外壁とにより規定されてい
る方法であって、前記第１の通路にほぼ垂直に延び、径方向成分を有する
第１の磁場を生成させることと、前記第２の通路にほぼ垂直に延び、径方向成分を有する
第２の磁場を生成させることと、前記第１及び第２の通路にほぼ垂直、かつ、前記第１及
び第２の磁場にほぼ垂直な周縁電場を生成させることと
を、具備する方法。