プラズマの密度、イオンエネルギー及び活性基分布はエッチング均一性を決定する基礎であり、無線周波数システム、磁場支援及びチャンバ対称性設計により正確な制御を実現する必要がある。

1.無線周波数（RF）システムの微細化制御

無線周波数電力はプラズマ生成の核心動力であり、その安定性と分布はプラズマ均一性に直接影響する：

電力安定性制御：高精度無線周波電源（例えば±0.1%の電力変動精度）を採用し、自動整合ネットワーク（AutoMatchingNetwork）を組み合わせ、リアルタイムでチャンバ室内のインピーダンス変化（サンプル状態、ガス成分変化による）を補償し、局所プラズマの「消灯」または「強すぎる」を避ける。例えば、反応性イオンエッチング（RIE）において、インピーダンス不整合はウェハエッジプラズマ密度の低下を招き、エッチング速度の偏差は10%以上に達することができ、整合ネットワークの応答速度はミリ秒級に制御する必要がある。

多周波無線周波数協同制御：二周波数（例えば13.56 MHz＋2 MHz）または三周波無線周波数システムを採用し、高周波（例えば13.56 MHz）は主にプラズマ密度（エッチング速度に影響）を制御し、低周波（例えば2 MHz）はイオン衝撃エネルギー（エッチング方向性に影響）を制御する。異なる周波数の電力占有率を調整することにより、ウェハ中心とエッジのプラズマ密度の違いなど、「密度均一性」と「エネルギー均一性」をそれぞれ最適化することができ、エッジ領域の高周波電力占有率を高めることにより（ゾーン無線周波電極を採用するなど）、密度偏差を3%以内に縮小することができる。

2.磁場支援のプラズマ拘束

高密度プラズマエッチング（例えばECRエッチング、ICPエッチング）に対して、磁場はローレンツ力によって電子運動を拘束し、プラズマ密度の均一性を高めることができる：

磁場強度と分布の最適化：複数組のコイルからなる「均一磁場システム」を採用し、シミュレーション（例えばCOMSOL磁場シミュレーション）を通じてコイル電流を調整し、チャンバ内の磁場強度偏差を≦5%にする。例えばICPエッチングでは、磁場中心が強すぎ、エッジが弱いと、中心プラズマ密度が高すぎ、エッチング速度が速い、エッジコイル電流補償により、ウエハ内のプラズマ密度分布の標準偏差を8%から2%に下げることができる。

動的磁場調整：異なるエッチングパターン（例えば高密度図形領域と低密度図形領域）に対して、リアルタイムで磁場分布を調整し（例えばプログラマブル電源によってコイル電流を制御する）、局所的な「プラズマ凝集」を避ける。例えば、大サイズの溝をエッチングする時、溝領域は電荷蓄積によってより多くのイオンを吸引しやすく、この領域の磁場の平衡イオン衝撃強度を動的に弱める。

3.チャンバの幾何学的対称性設計

チャンバの機械構造は「死角」または「非対称電場」を避け、プラズマの摂動分布がないことを確保する必要がある：

電極平行度と対称性：上下電極（陽極/陰極）の平行度は0.1 mm以内に制御する必要があり（精密ガイドレールと水平較正装置により実現）、電極が傾斜すると、局所電界強度の差（例えばエッジ電界の増強）を招き、エッチング速度の「エッジが速く、中心が遅い」を引き起こす。また、電極直径はウェハ（例えばウェハ直径300 mmの場合、電極直径320 mm）よりやや大きく、「エッジ電界減衰」を減少させる必要がある。

金属汚染と電荷蓄積を避ける：チャンバ内壁及び部品（例えばノズルヘッド、ライニングリング）は不活性材料（例えばAlタングOタング、YタングOタングコーティング）を採用し、金属原子がプラズマスパッタリングされた後にサンプルを汚染することを防止し、同時に電荷の壁面への不均一蓄積を減少する（電荷蓄積は局所電場を歪める）。