CN1169094A - 等离子体源 - Google Patents

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Abstract

按照本发明，当一高频电源向天线14供电时，便在加工室11产生一准静电感应电场Eps，而且在宽区域内产生高密度等离子体P。并且，由一多相交流倒相器电源给多相交流磁铁17提供交流电流(为几十Hz至几十KHz)，从而在半导体晶片13上产生一水平磁场(磁通量密度B)。由此产生的磁场以与多相交流倒相器电源中设定频率的相应的频率旋转，而且该磁场的旋转导致在半导体晶片13表面上产生一个旋转电场E。在半导体晶片13的表面区域，在垂直方向产生一个电场Ev。

Description

等离子体源
本发明涉及一种利用等离子体来加工待加工工件(以下称“加工目标”)如半导体晶片或其他同类工件的等离子体源，尤其是涉及一种带有控制器来控制等离子体的组成粒子、如等离子体中的离子、电子、原子团(中性活化元素)或其他同类粒子的速度和方向(矢量控制)的等离子体源。
在半导体加工中利用等离子体的已知加工方法有等离子体CVD(化学蒸气淀积)法，等离子体RIE(反应离子蚀刻)法、溅射法等。按照这些方法，在一加工室内产生预定的等离子体，并于加工室内放置工件(半导体晶片)，通过如离子、电子或其他同类粒子之类的等离子体组成粒子的作用，在加工目标上形成一层薄膜，或在加工目标上进行蚀刻处理。
上述类型的等离子体源所实际采用的产生等离子体的方法至今已有多种。正如H.Hara等在“Proc.Workshop on Industrial plasmaApplications”ISPC-9，1，62～69页(1989，意大利)中披露的，目前，有关在低加工气压下获得高密度的均匀的等离子体的新型等离子体源的研究和开发日益增多。然而，用这些等离子体源不可能对象反应气体、离子或其他同类粒子之类的等离子体组成粒子的速度和移动方向都进行控制，而且这些等离子体源是以一维控制为基础的。即，通过调节加工气体的压力、基于输入电能的等离子体电势、热运动方向、基于偏置电场的在垂直于半导体晶片表面的方向上的粒子加速度等，来进行晶片上的控制。也就是说，从等离子体的矢量控制的观点来看，目前的现有等离子体源不能进行矢量控制。
因此，在垂直于加工目标表面的方向上可以进行控制，即在加工目标表面上薄膜的厚度、蚀刻的深度等能够得到控制，然而，在除加工目标表面垂直方向以外的其他方向上，实施控制是困难的，所以，现有的等离子体源不适用于加工复杂的结构。也就是说，常规的等离子体源不能作出足够的控制来进行半导体器件中的带锥度的沟槽、通路孔、接点孔之类的加工，或进行在沟槽内表面覆盖上所希望厚度的氧化膜的加工等，而这正是复杂加工工艺中的关键问题。
而且，从半导体布线图案的微切削加工的未来趋势看，在布线加工中晶片表面的平整工艺日益重要。目前一种CMP(化学和机械磨光)工艺被考虑作为平整工艺。然而，今后在薄膜形成加工中将需要直接地和三维地把膜形成在窄而深的通路孔、沟槽、接点孔中的工艺。而按目前的情况，以CMP为基础的方法有各种问题有待解决，例如生产率、尘埃管理、污染、防水以及未来微切削加工。
针对上述问题，申请人已发明了一种新型的等离子体加工方法，能够在除垂直于加工目标表面的方向以外的方向上对等离子体中的离子、电子或其它同类粒子进行控制，因而也能进行复杂的蚀刻、加工和其它工作。
按照本方法，在垂直于加工目标(半导体晶片)表面的方向产生一个电场，在该表面水平方向也产生一个电场，从而在垂直和水平电场的复合电场的基础上，控制等离子体中离子、电子或其它同类粒子的方向。以下将参照图1详细描述本方法。
如图1所示，在加工室100中，置有上电极101和下电极102，在上下电极之间的空间中产生等离子体103，本方法控制等离子体中的离子或电子的移动方向。为进行上述的等离子体控制，同时产生两个电场，一个是垂直于象半导体晶片或其它同类工件之类的加工目标104的表面的电场Ev，(在下称为垂直电场Ev)，另一个是平行于(水平于)加工件104表面的电场EH(以下称为水平电场EH)，而且这两个电场以预定的比值互相结合，产生一复合电场EC，利用复合电场EC来控制等离子体103中离子或电子的速度和移动方向。
垂直电场EV包括一个在加工目标104表面上自然产生的等离子体壳层电场、一个由作用于下电极102的直流偏压产生的直流偏压电场和一个由例如13.56MHZ的射频偏压106产生的射频偏电场。而且，水平电场Eh包括一个感应电场，例如，在加工目标104的两侧放一对对应的线圈，从一个单相交流电源向线圈中供应具有预定周期的交流电流，以产生一个方向平行于(水平于)加工目标104的表面的磁场，并周期地反转该磁场的方向，便产生该感应电场，围绕着磁场。
如上所述，按照上述等离子体控制方法，通过利用由垂直电场EV和水平电场EH组成的复合电场EC，可以控制等离子体103中的离子、电子等同类粒子的移动方向。然而，在该方法中，垂直电场仍比水平电场大一些，这是因为垂直电场是由直流偏压105或射频偏压106产生于加工目标104表面上的。所以，获得足够大的水平电场EH是困难的，以致不能充分实现该复合电场的控制能力，即对离子、电子或其它同类粒子的速度和方向的控制能力。
本发明的目的是提供一种等离子体源，它能在加工目标表面上提供一个足够大的水平电场，从而高精度地控制等离子体中的离子、电子或其它同类的等离子体组成粒子的速度和方向，使得容易利用等离子体进行复杂加工。
本发明的等离子体源包括等离子体发生器、水平电场发生器和控制器。等离子体发生器从一个进行等离子体处理的加工室的外面产生一个进入该加工室内的感应电场，从而产生等离子体。水平电场发生器在由等离子体发生器产生的等离子体中产生一个方向水平于加工目标表面的电场。控制器控制由水平电场发生器产生的水平电场，以控制等离子体中等离子体组成粒子的速度和方向。
按照该等离子体源，从加工室外穿入加工室内的感应电场是通过等离子体发生器的无电极放电过程产生的，由此在加工室中产生等离子体。方向水平于加工目标表面的电场是通过水平电场发生器在由等离子体发生器产生的等离子体气氛下产生的。控制器控制由水平电场发生器产生的水平电场，以改变由水平电场和方向垂直于加工目标表面的电场(等离子体壳层电场)组成的复合电场的强度和方向，从而能够控制等离子体中离子等等离子体组成粒子的速度和移动方向。在这里，方向垂直于加工目标表面的电场(即垂直电场)仅仅由等离子体本身在与加工目标的界面产生的等离子体壳层电场构成。所以，水平电场强度与垂直电场强度的比率增大了。
按照本发明的等离子体源，通过无电极放电产生从加工室外指向加工室内的感应电场，而且是在等离子体中加工目标表面上产生水平电场。通过控制该水平电场来控制离子等等离子体组成粒子的速度和移动方向，方向垂直于加工目标的电场仅由通过无极放电所产生的等离子体本身在与加工目标的界面上产生的等离子体壳层电场构成。所以，水平水电场可获得相对较大的强度。相应地，水平电场和垂直电场的复合电场的强度和方向，也就是说，等离子体中的离子等等离子体组成粒子的速度和移动方向，能够得到高精度控制。尤其是，本发明可更有效地和精确地适用于半导体晶片表面的平整加工，膜形成加工，沟槽、通路孔或接点孔的蚀刻加工，沟槽内壁的角度控制加工等的矢量控制。所以，本发明能够完成复杂加工工作，满足半导体器件微切削加工的需要。
图1是申请人以前发明的等离子体源结构示意图；
图2是本发明第一实施例的等离子体源功能结构示意图；
图3是图2所示的等离子体源结构示意图；
图4是图3所示的等离子体源的一个主要部件结构透视图，部分剖开显示；
图5是图3所示的等离子体源中所用天线结构的侧视图；
图6是图3所示的等离子体源电场产生的示意图；
图7是本发明第二实施例的等离子体源结构示意图；
图8是本发明第三实施例的等离子体源的一个主要部件的结构示意图；
图9是本发明第四实施例的等离子体源的一个主要部件的结构示意图；
图10是本发明第五实施例的等离子体源的一个主要部件的结构示意图；
图11是图9所示的等离子体源中水平电场产生的示意图。
以下参照附图详细介绍本发明的最佳实施例。
图2显示了本发明第一实施例的等离子体源10的功能结构。该等离子体源由加工室1、等离子体发生器2、水平电场发生器3和控制器4组成。加工室1中安置加工目标(要被加工的工件)，等离子体发生器2用于从加工室1外在加工室内产生一个感应电场来产生等离子体，水平电场发生器3用于在等离子体发生器2所产生的等离子体中产生一个方向水平于加工目标表面的电场，控制器用于控制水平电场发生器3所产生的水平电场，以控制该水平电场和方向垂直于加工目标表面的电场的复合电场的强度和方向，从而控制等离子体中离子之类的等离子体组成粒子的速度和方向。
第一实施例利用放电装置(天线)作为等离子体发生器2，通过无电极放电过程产生感应电场，水平电场发生器3用旋转磁场感应产生水平旋转电场，控制器4控制旋转电场的旋转频率。
图3显示了等离子体源10的结构，图4显示了等离子体源10的一主要部件的形状，并作了部分剖视。
该实施例的等离子体源10有一个石英制成的圆筒形室(反应容器)11作为加工室1。室11的内部被抽气装置(泵)(未示出)抽空并保持在高真空状态下。在室11中配有供应加工气体的气体环11a。在室11中还配备有晶片支座12，半导体晶片13作为加工目标安置在晶片支座12上。
而且，在加工室11外配有一加工气体瓶11b，该气瓶与室11内的气体环11a连接，通过气体环11a将加工气体瓶11b中的加工气输入加工室11。此外，围绕加工室11安置有一天线14。天线14由铜或其它材料制成，并设计成环状，沿着加工室的圆形壳体外放置。天线14上开有长口14a，用作如下所述的磁场通道，该开口沿天线的纵向形成，如图5所示。天线14通过一匹配电路(匹配盒)15与一射频电源(例如频率13.56MHz)16连接。由射频电源16给该天线提供电能，以便从加工室11外对加工室内感应放电，从而在加工室内感应产生感应电场，以产生等离子体P。天线14、匹配电路15和射频电源16组成图2所示的等离子体发生器。
沿天线14的圆形部分，还配备有多块多相交流磁铁17，用于在加工室11中产生一个方向平行于(水平于)半导体晶片13表面的电场。每块多相交流磁铁17都开有口17a，用作如下所述的磁场通道，所以磁铁上的开口面对天线14的长口14a。多相交流磁铁17与一个多相交流倒相电源18连接，以便多相(例如三相)交流电流入磁铁17。多相交流磁铁17和多相倒相器电源18构成图2所示的水平电场发生器3。即通过把交流电供入多相交流磁铁17，在半导体晶片表面上便产生一个水平方向的赝磁场(磁通量密度B)，然后通过使该磁场旋转，产生一个旋转磁场。即通过该旋转磁场感应产生水平的旋转电场。
以下将描述本实施例的等离子体源10的运行。
首先，等离子体发生器2利用天线14，在加工室11内产生等离子体P。天线14的电感用Li(亨)表示，天线电流用Icosωt(ω：角频率)表示，一个ωLi Icosωt的电压施给天线14，从而在加工室中产生准静电感应电场EPS，以产生稀有等离子体。而且，在感应电场EPS的帮助下，可高效率地由天线向等离子体注入电能，所以能在加工室11中大面积地产生高密度等离子体。
其次，水平电场发生器3在等离子体P中产生一个旋转电场，旋转电场围绕垂直于半导体晶片13的表面的轴线作水平方向的旋转。多相交流倒相器18的频率设定为约几十HZ到几十KHZ，向多相交流磁铁17供以交流电。在这种情况下，如图6示意显示的，磁场(磁通量密度B)在半导体晶片13上以水平方向产生。在这里假定半导体晶片13的右侧定为磁场运动方向的前方，半导体晶片13的左侧定为磁场运动方向的后方。在这种情况下，磁通量密度B在磁场前方密，而在磁场后方疏。然而根据电磁感应定律，磁通量被改变，以减少磁场前方的磁通量密度，增加磁场后方的磁通量密度。即在磁场前后方之间，磁通量的增加/减少方向是不同的，在这种状态下，磁场按照在多相倒相器电源18中设定的频率围绕垂直于半导体晶片13表面的轴线13a旋转。
再者，根据以下麦克斯韦方程(1)，在等离子体P中产生大量的涡电流19，来围绕在等离子体中穿过的许多磁通量。在等离子体P中彼此邻近的涡电流互相抵消，因为电流方向在此彼此相反，所以，总的电流只是沿等离子体P的周边流动，以至从总体上产生一个沿一个方向的电场。也就是说，在磁场的前方和后方，分别以不同方向产生感应电场E，围绕着磁场。而且感应电场E象磁场的旋转一样，围绕垂直于半导体晶片13表面的轴线13a旋转，从而在半导体晶片13表面上，产生水平方向的旋转电场EMAG。相应地，在半导体晶片13的表面区域，产生垂直方向的电场EV(等离子壳层电场Esheath)，而在水平方向产生一个电场EH，电场EH由旋转电场EMAG和天线感应电场EPS组成。从而，电场EH和电场EV的复合电场EC的方向可以与半导体晶片13的表面成一预定的角度。
rotE＝- B/ t…(1)
如上所述，按照本实施例的等离子体源10，放电是由等离子体发生器2利用天线14、匹配电路15和射频电源16来进行的，从而能够在室11中的大区域产生高密度等离子体P。
而且，按照本实施例的等离子体源10，能在室11中不用电极地产生等离子体，即通过无电极放电。相应地，垂直于半导体晶片表面的电场EV仅由等离子体壳层电场Esheath构成，等离子体壳层电场Esheath是由无电极放电产生的等离子体本身在半导体晶片13的界面上产生的。等离子体壳层电场Esheath仍小于直流或交流偏置电场，而由水平电场发生器3可获得比常规大的水平旋转电场EMAG，水平电场发生器3由多相交流磁铁17和多相交流倒相器电源18组成，以便增加水平电场EH与垂直电场EV的比值。相应地，水平感应电场EH和垂直电场EV(即等离子体壳层电场Esheath)的复合电场EC的强度和方向可更容易由控制器4进行控制，等离子体中的离子的速度和方向能够被高精度控制。离子的运动促进了等离子体中其他等离子体组成粒子诸如反应气体、电子、原子团等的运动，而这有利于半导体晶片13表面的平整加工、膜形成和沟槽、通路孔和接点孔的蚀刻加工以及沟槽的角度控制等。
下面将更详细地描述等离子体中的离子等等离子体组成粒子的速度和运动方向的控制方法。
总的来说，在等离子体P的壳层界面，作用于离子的电场被看作是上述的指向半导体晶片13表面的垂直和水平电场的复合电场。由于电子质量小于离子质量，为简明描述起见，可假设电子的运动完全独立于电磁波的频率。在本实施例中，仅是等离子体壳层电场Esheath对复合电场中垂直于半导体晶片13表面的电场作出贡献。另一方面，考虑到时间的变化，由水平地施于半导体晶片13表面的旋转磁场感应生成的旋转电场EMAGcosωMAGt
和由置于室11外面的天线产生的感应电场EPScosωrft都对水平于(平行于)半导体晶片13表面的电场作出贡献。旋转电场的角频率定到2π×400Hz。
垂直电场：EV＝Esheath
水平电场：EH＝EPScosωrft+EMAGcosωMAGt
         (ωrf＝2π×13.56MHz，ωMAG＝2π×400MHz)
复合电场：EC＝EV+EH
            ＝Esheath+EMAGcosωMAGt+EPScosωrft……(2)
在这里，由于等离子体中离子的质量大于电子的质量，处于由天线14感生的射频电场EPS(13.56MHz)下的离子的移动距离要比处于由旋转磁场感生的旋转电场EMAG下的移动距离短得多。更具体地考虑这个情况，由天线14感生的射频电场EPS的强度在等离子体壳层中(宽度0.5mm)约等于10V/5mm，而由旋转磁场感生的旋转电场的强度约等于0.375V/mm。根据离子处于电场下受到的作用力F，可以算出离子在每种电场下移动的距离，作用于离子的力F可以作为电荷量和电场强度E的乘积算出，如下式(3)所示。而且，作用于离子的力F也等于分子重量和加速度α的乘积：
F＝qE＝Mα……(3)
再者，根据上式，在时间t(旋转磁场的半周期)内离子在水平方向的移动距离表示如下：
LH＝(1/2)·αt2＝(1/2)(qE/M)t2……(4)
在这里，对于射频电场EPS(13.56MHz)，时间t等于(1/2)(1/13.56MHz)秒，对于基于旋转磁场的旋转电场EMAG(400Hz)，时间t等于(1/2)(1/400MHz)。根据公式(4)，例如，以射频电场频率和旋转电场频率在水平方向上CF4 +离子的移动距离LHRf、LHMAG分别等于1.49×10-6m和464.98m。也就是说，在射频电场下，CF+离子移动的距离是微米数量级的，然而，在约400Hz的旋转电场下，其移动的距离是米数量级的。这是因为离子的质量大于电子质量，所以，如果电场频率较高，离子的响应性较低。为简化计算，假设离子在移动期间不与其它分子和离子碰撞，而且CF4离子的分子重量定到1.462×10-25kg。
如上所述，很好理解，与射频电场EPS的作用相比，旋转电场EMAG对离子移动的作用更主要地影响等离子体中离子的移动距离。结果，通过在如图2所示的控制器中适当地设定感生旋转电场的旋转磁场的旋转频率，就能高精度地控制水平电场EH和垂直电场EV(等离子体壳层电场Esheath)的复合电场EC的强度和方向。即高精度地控制等离子体中离子的速度和方向。因此，离子、电子或类似粒子对半导体晶片13的入射角可随意控制。
下面将描述本发明的第二个实施例。
图7显示了本发明第二个实施例的等离子体源20的结构。根据第二个实施例，作为等离子体发生器2，感应电场是通过利用微波无电极放电产生的，而等离子体是通过感应电场产生的。图3所示的元件和标号相同。在此不再复述。
本实施例的等离子体源20包括一个磁控管21，它置于室11外，用于产生微波(频率2.45GHZ)，一个波导22，用于导引由磁控管21产生的微波进入室11，其它构件与第一个实施例的相同，在此不再复述。
用等离子体源20，通过磁控管21产生的微波，也能在室11中产生与第一个实施例的等离子体源10的情况相同的高密度等离子体P。而且，如同第一实施例，通过由多相磁铁17和多相交流倒相器电源18组成的水平电场发生器3(见图2)在半导体晶片13的表面产生水平磁场，使所产生的磁场旋转，感应生成水平旋转电场EMAG，所以作用与第一个实施例相同。
在第二个实施例中，由于基于安置在室11外的多相交流磁铁17的磁场在等离子体中产生，导致电子回旋共振现象(ECR)，即电子在等离子体中作圆周运动。通过利用这一现象，离子化效率进一步提高，与前面的实施方式相比，可获得更高密度的等离子体。
图8显示了本发明的第三个实施例的等离子体源30的主要部件构造。在本实施例中，通过反向磁场感生水平电场的方法与图2所示的水平电场发生器3所用的相同，而且，所设计的控制器4可控制由反向磁场感生的反向电场的反向周期。在图3中示出的相同元件用相同标号表示，在此不再复述。
本实施例的等离子体源30包括一对线圈31a、31b，它们置于室11外面，彼此相对；一个单相交流电源32，用于向线圈31a、31b提供预定周期(几十Hz至若干KHz)的交流电。本实施例的其它结构与第一个实施例相同。
在如此构成的等离子体源30中，当线圈31a、31b通以交流电流(几十Hz至若干KHz)时，在等离子体P中产生一个水平于(平行于)半导体晶片13表面的磁场(磁通量密度B)，而且如此产生的磁场的方向是周期反向的。而且，该磁场产生一感生电场E，感生电场也是与该磁场的反向同步反向的。从而，水平电场ETO在半导体晶片13的表面周期反向。因此，通过垂直电场EV(等离子体壳层电场)与由电场ETO和天线14所产生的射频电场EPS组成的水平电场EH(EPS+ETO)组合，复合电场EC(见图3)的方向可以按所希望的角度反转。从而在本实施例中可获得与第一个实施例相同的效果。
图9显示了本发明的第四个实施例的等离子体源40的主要部件的结构。
与第一个实施例利用旋转磁场来感生旋转电场不同的是，本实施例使用一种如图3所示的水平电场发生器3不用旋转磁场便直接感应产生水平旋转电场的方法。而且，所设计的控制器4直接控制旋转电场的旋转周期。如图3所示的相同部件用相同的标号表示。在此不再复述。
按照本实施例的等离子体源40，水平电场发生器3由三个波导41、42、43和一个三相磁控管44构成，三个波导41、42、43以预定的间隔沿室11的圆形外壳放置，三相磁控管44通过波导41、42、43提供频率相同但相位不同(例如，相位相差120度)的微波。
在本实施例的等离子体源40中，由三相磁控管44通过相应的波导41、42、43提供相同频率、但彼此相位不同的微波，从而在室11中的等离子体中产生一个水平于(平行于)半导体晶片13表面的旋转电场E(EDR)，如图11所示，相应地，垂直电场EV(等离子体壳层电场)与由电场EDR和天线14所产生的射频电场EPS相加获得的水平电场EH(EDR+EPS)的组合，复合电场EC的方向能够以所希望的角度旋转。
本实施例中，控制器4可直接控制该旋转电场的旋转频率，因而可获得与第一实施例相同的效果。
图10显示了第五个实施例的等离子体源的主要部件的结构。按照本实施例，采用一个使输出电压频率相变的高频电源来代替如图9所示的三相磁控管44。
在本实施例的等离子体源50中，如图2所示的水平电场发生器3由多个(如3个)电极51、52、53和一个高频电源(如频率为13.56MHz)54组成，电极51、52、53以预定的间隔沿室11的圆形外壳放置，高频电源54向每个电极提供高频电能，每个电极上的高频电能的频率不变(即向三个电极51、52、53提供相同频率的高频电能)，但三个电极51、52、53中的相位可变(例如，供给每个电极的电能相位相差120度)。高频电源54的三个端子54a、54b、54c分别与围绕室11放置的三个电极51、52、53的端子51a、52a、53a连接。
在上述的等离子体源50中，由高频电源54向相应的电极51、52、53提供频率不变，但电极之间相位改变的高频电能，从而在室11中的等离子体P中产生一个方向水平于半导体晶片13表面的旋转电场E(EDR)，如图11所示。相应地，通过垂直电场EV(等离子体壳层电场)与由电场EDR和天线14所产生的高频电场EPS相加所得的水平电场EH(EDR+EPS)组合，复合电场EC的方向可以所希望的角度旋转，如同第四个实施例。
本发明并不限于上述实施例，对上述实施例可作出各种处于本发明等同范围内的改动。例如，可采用与上述相异的方法来构造等离子体发生器2和水平电场发生器3。

Claims (12)

1、一种等离子体源，它包括：
一个安置加工目标的加工室；
用于从该加工室外面在该加工室中产生一感生电场来产生等离子体的等离子体发生器；
用于在由该等离子体发生器产生的等离子体中产生一个方向水平于加工目标表面的电场的水平电场发生器；
用于控制由该水平电场发生器产生的水平电场的控制器，以控制等离子体中等离子体组成粒子的速度和运动方向。
2、根据权利要求1所述的等离子体源，其特征在于，所说的等离子体发生器包括放电器和高频电源，放电器置于加工室外面，用于加工室中的感应放电，以产生感生电场，高频电源用于给该放电器供应高频电能。
3、根据权利要求1所述的等离子体源，其特征在于，所说的等离子体发生器包括置于加工室外面的微波发生器和波导，波导用于将该微波发生器所产生的微波导入加工室，以便在加工室中产生感应电场。
4、根据权利要求1所述的等离子体源，其特征在于，所说的水平电场发生器产生一个方向水平于加工目标表面的磁场；而且改变该磁场以产生一个方向水平于加工目标表面的电场。
5、根据权利要求4所述的等离子体源，其特征在于，所说的水平电场发生器产生一个方向水平于加工目标表面的磁场，并且使该磁场旋转，以产生一个基于该旋转磁场的旋转电场，从而产生一个方向水平于加工目标表面的电场。
6、根据权利要求5所述的等离子体源，其特征在于，所说的水平电场发生器包括一个多相交流电源和多个多相交流磁铁，多相交流磁铁沿加工室的圆形壳体外放置，由该多相交流电源供电，以产生一个在围绕置于加工室内的加工目标表面的垂直轴线的水平方向旋转的旋转磁场。
7、根据权利要求4所述的等离子体源，其特征在于，水平电场产生器产生一个方向水平于加工目标表面的磁场，而且周期地使该磁场的方向反向，以产生一个方向水平于加工目标表面的电场。
8、根据权利要求1所述的等离子体源，其特征在于，所说的水平电场发生器包括多个电极和一个高频电源，多个电极以预定的间隔沿加工室的圆形壳体外放置，高频电源给每个电极提供频率不变但电极之间相位改变的高频电能，从而在加工室中产生旋转电场。
9、根据权利要求4所述的等离子体源，其特征在于，所说的控制器控制由所说的水平电场发生器产生的、方向水平于加工目标表面的磁场的时间变化率，从而控制叠加上垂直电场而成的复合电场的强度和方向，即控制等离子体中的等离子体组成粒子的速度和移动方向。
10、根据权利要求9所述的等离子体源，其特征在于，所说的控制器控制由水平电场发生器产生的、方向沿加工目标表面的旋转磁场的旋转频率。
11、根据权利要求9所述的等离子体源，其特征在于，所说的控制器控制由水平电场发生器产生的、方向水平于加工目标表面的磁场的反向频率。
12、根据权利要求8所述的等离子体源，其特征在于，控制器控制由水平电场发生器产生的、方向水平于加工目标表面的旋转场的旋转频率，由此控制叠加上垂直电场而成的复合电场的强度的方向，从而控制等离子体中的等离子体组成粒子的速度和移动方向。
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