DE19950381A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Sputtern - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Sputtern von Materialien auf Werkstücke zur Verfügung gestellt. Die Sputtervorrichtung 10 ist mit zusätzlichen Gleichstromspulen 23 bis 25 versehen zur Erzeugung einer erhöhten Gleichförmigkeit der Deposition.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Sputtern und im besonderen, jedoch nicht ausschließlich, auf das Sputtern von Material auf Werkstücke mit einem hohen Geometrieverhältnis der Oberflächen­ gestalt.

Wie im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, besteht das Sputterverfahren normalerweise darin, daß man energetische Ionen aus einem Plasma veranlaßt, auf ein Target des gewünschten Materials oder eines Komponententeils hiervon aufzutreffen, so daß Atome von dem Target ejiziert werden. Beim Sputterauftrag sollen diese ejizierten Atome auf der Oberfläche eines Werkstückes deponiert werden. Die ursprüngliche Bewegungsrichtung der Atome verläuft nahe eines Ko­ sinus, wobei jedoch offenbar mehrere Konfliktfaktoren bestimmen können, wie viele Atome das Werkstück erreichen und mit welchem Niveau der Gleichförmig­ keit über die Oberfläche des Werkstückes, in welcher Winkelverteilung und in wel­ chem Ausmaß ein Eindringen in die Oberflächengestalt mit hohem Geometriever­ hältnis eintritt.

Somit erzeugt beispielsweise bei einer vorgegebenen gleichförmigen Erosion ei­ nes großen Targets (wie dies typischerweise der Fall ist) ein niedriger Kammer­ druck normalerweise eine gute Gleichförmigkeit über eine im wesentlichen ebene Oberfläche. Dies liegt an der relativ niedrigen Arbeitsgasdichte, die die Anzahl der Streukollisionen reduziert. Für diejenigen Atome, die im wesentlichen senkrecht zum Target ejiziert werden, gibt es eine geringe Wahrscheinlichkeit der Kollision und dementsprechend eine höhere Wahrscheinlichkeit, daß sie das Werkstück mit der gleichen Winkelverteilung erreichen. Umgekehrt erzeugen höhere Drücke eine höhere Anzahl von Kollisionen, wodurch mehr der gesputterten Atome an den Kammerwänden verloren gehen. Dies neigt dazu, daß eine deponierte Schicht dicker ist in Richtung auf das Zentrum als auf die Außenseite des Werkstückes. Bei höheren Drücken mit der relativ hohen Wahrscheinlichkeit von Kollisionen des gesputterten Materials ist jedoch die Wahrscheinlichkeit höher, daß das gesput­ terte Material aufgrund dieser Kollisionen ionisiert wird. Ionisiertes gesputtertes Material kann dann normalerweise auf die Substratoberfläche aufgetragen werden durch die Anwendung einer negativen Ladung, d. h. durch den Einsatz einer Hochfrequenz- oder Gleichstromspannung oder eines Eigendruckes, der gesteuert wird durch eine variable Impedanz zum Erdpotential. Die Notwendigkeit, daß ein guter Prozentsatz der ejizierten Atome ionisiert wird, ist besonders groß, wenn ein hohes Geometrieverhältnis in der Oberflächengestalt des Werkstückes vorliegt, da es nur diejenigen Atome sind, die sich senkrecht oder nahezu senkrecht zu den Öffnungen der Vertiefungen der Oberflächengestalt bewegen. Wenn das Geome­ trieverhältnis ansteigt, d. h., wenn ein Vertiefungsdurchmesser abnimmt und/oder die Tiefe zunimmt, muß die Richtung des ankommenden Materials in stärkerem Maße senkrecht sein. Hierdurch wird vermieden, daß die Vertiefung an ihrer Ein­ gangsöffnung verschlossen wird durch gesputtertes Material, welches in einem nicht senkrechten Winkel ankommt und sicherzustellen, daß eine gleichmäßige Abdeckung des Bodens der Vertiefung gegeben ist. Dementsprechend erreicht ein ionisiertes Hochdrucksputterverfahren eine verbesserte Bodenabdeckung in einer Vertiefung mit hohem Geometrieverhältnis, jedoch zu Lasten der Gesamtoberflä­ chengleichförmigkeit über das Werkstück.

Zusätzlich wurde durch die Anmelder bestimmt, daß dort, wo insbesondere eine interne oder eingetauchte Hochfrequenzspule zum Einsatz kommt, eine mangeln­ de Gleichförmigkeit auftritt durch unsymmetrische Kupplung an den Übertragun­ gen zur Hochfrequenzspule. Diese Effekte steigen signifikant mit dem Kammer­ druck an. Die vorliegende Erfindung erreicht eine verbesserte Basisandeckung, die zuvor erreicht wurde durch Hochdruckionisationsverfahren, während gleichzei­ tig eine gute Oberflächengleichförmigkeit erreicht wird, wie sie zuvor erreicht wur­ de durch Niedrigdruckverfahren ohne die Ungleichförmigkeiten, wie sie bei inter­ nen Hochfrequenzspulenanordnungen nach dem Stand der Technik vorlagen.

Unter einem Gesichtspunkt liegt die Erfindung in einem Verfahren zum Sputtern von einem oder mehreren Targets auf ein negativ vorgespanntes Werkstück auf einer Abstützung, wobei das Target und die Abstützung sich in einer Vakuum­ kammer befinden, die ein Plasma enthält mit einer Hochfrequenzspule zur Ver­ stärkung der Ionisation des Sputtermaterials. Dabei umfaßt das Verfahren: Span­ nungszufuhr zur Hochfrequenzspule mit einer Frequenz im Bereich von 100 kHz bis 2 MHz und zu gleicher Zeit die Induzierung eines Gleichstrommagnetfeldes in der Nähe der Hochfrequenzspule.

Das Gleichstrommagnetfeld, welches sich vorzugsweise senkrecht durch die Hochfrequenzspule erstreckt, kann induziert werden durch eine Gleichstromspule, die sich zwischen dem Target und in der Nähe der Abstützung befindet. Vorzugs­ weise befindet sich die Gleichstromspule außerhalb der Vakuumkammer, während sich jedoch die Hochfrequenzspule im Inneren befinden kann. Unter bestimmten Umständen kann die Hochfrequenzspule die Gleichstromspule bilden.

Das Gleichstrommagnetfeld kann induziert werden durch ein Paar von Spulen, die sich zwischen dem Target und in der Nähe der Abstützung befinden, wobei in die­ sem Fall das Verhältnis der Ströme in der Spule, die weiter von der Abstützung weg liegt, und der Spule, die näher an der Abstützung liegt, etwa 1 : 3 beträgt.

Der Kammerdruck kann zwischen 10 und 40 mT liegen und beträgt vorzugsweise etwa 30 mT.

Praktischerweise sind die Hochfrequenz- und Gleichstromspulen symmetrisch an­ geordnet.

Unter einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung aus einer Sputtervorrichtung einschließlich einer Vakuumkammer, einer Einrichtung zur Bildung eines Plasmas in der Kammer, einem Target oder mehreren Targets, die sich in der Kammer be­ finden, einer Hochfrequenzspule zur Verstärkung der Ionisation des Sputtermate­ rials, einer negativ vorgespannten Abstützung für ein Werkstück, welche sich in­ nerhalb der Kammer dem Target gegenüberliegend befindet, mindestens einer externen Gleichstromspule, die sich zwischen dem Target und in der Nähe der Abstützung befindet, zur Induzierung eines Magnetfeldes in der Nähe der Hoch­ frequenzspule, einem Hochfrequenzspannungsanschluß zur Zuführung einer Spannung zur Hochfrequenzspule in einem Frequenzbereich von 100 kHz bis zwei MHz sowie einem Gleichspannungsanschluß zur Zuführung von Gleichspan­ nung zur Gleichstromspule.

Eine einzige Spule kann die Hochfrequenzspule und die Gleichstromspule bilden und die Hochfrequenzspule kann innerhalb der Kammer liegen, wobei sie in die­ sem Fall ein Sekundärtarget bilden kann.

In idealer Weise schließt eine einzige Gleichstromspule das Volumen zwischen dem Target und dem Werkstück ein und schließt insbesondere das Volumen ein, welches durch die Hochfrequenzspule umfaßt wird. Praktische Einschränkungen können jedoch den Einsatz einer Anzahl von Gleichstromspulen erfordern, um eine Näherung zu diesem Ideal zu erreichen. Um diese Näherung besser zu errei­ chen, kann die Gleichstromspule bei unterschiedlichen Stromniveaus betrieben werden und bei einer besonderen Anordnung betrug das Verhältnis der Ströme 1 3. Es kann erforderlich sein, den Stromfluß durch die Gleichstromspulen, die dem Target am nächsten sind, zu begrenzen, um eine magnetische Zwischenwirkung zu vermeiden, da das Target üblicherweise an eine Magnetroneinrichtung ange­ schlossen ist.

Obwohl die Erfindung voranstehend definiert wurde, leuchtet ein, daß sie auch jegliche erfinderische Kombination der Merkmale umfaßt, wie sie zuvor ausgeführt wurden oder in der nachfolgenden Beschreibung enthalten sind.

Die Erfindung kann auf unterschiedlichen Wegen zur Ausführung kommen und spezielle Ausführungsformen sollen nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 bis 14 Schichtwiderstandskonturdarstellungen von Schichten, die auf einem Werkstück deponiert wurden, unter den jeweiligen Bedingungen, wie sie in Tabelle 1 wiedergegeben sind,

Fig. 15 eine schematische Darstellung der Vorrichtung, die eingesetzt wurde zur Deposition der Schichten entsprechend den Erläuterungen in den Fig. 1 bis 14 und

Fig. 16 eine genauere Querschnittsdarstellung durch die Kammer gemäß Fig. 15, wobei der Ort der Gleichstromspule klarer dargestellt ist.

Es soll zunächst auf Fig. 15 Bezug genommen werden, die eine Vorrichtung zum Aufsputtern eines Überzuges auf ein Werkstück, wie etwa eine Halbleiterscheibe, zeigt, die allgemein durch die Bezugsziffer 10 identifiziert ist. Die Vorrichtung um­ faßt eine Vakuumkammer 11, ein Sputtertarget 12 mit einer zugeordneten Mag­ netroneinrichtung 13, eine beheizte Scheibenabstützung 14, eine interne Hoch­ frequenzspule 15, einen Hochfrequenzspannungsanschluß 16, einen Target­ gleichspannungsanschluß 17 sowie einen wahlweisen Hochfrequenzspannungs­ anschluß 18 für die Abstützung 14. Die Vakuumkammer 11 ist mit einem Gasein­ laß 19 sowie einem Auslaß 20 versehen zur Herstellung eines Anschlusses an eine nicht dargestellte Vakuumpumpe.

Bis zu diesem Punkt ist die Vorrichtung insgesamt herkömmlich und wird in einer hinlänglich bekannten Weise betrieben. Zusammengefaßt wird ein Plasma auf­ rechterhalten und erzeugt in der Vakuumkammer 11 durch den Targetgleichspan­ nungsanschluß 17. Ionen von dem Plasma treffen auf das Target 12 auf, welches negativ vorgespannt ist durch den Gleichspannungsanschluß 17, um Material zu ejizieren. Die Magnetroneinrichtung ist vorgesehen, um Elektronen in der Nähe des Targets einzufangen, und somit ihren Ionisierungseffekt zu erhöhen. Das Material, welches von dem Target gesputtert wird, trifft auf der Hochfrequenzspule 15 auf und kann durch das Plasma erneut gesputtert werden. Zusätzlich oder al­ ternativ kann die Hochfrequenzspule aus dem Targetmaterial hergestellt sein. Ein weiteres Target kann vorgesehen sein, wobei in diesem Fall die Hochfrequenz­ spule extern angeordnet sein kann.

Die Fig. 1 bis 8 erläutern den Einsatz einer solchen Vorrichtung unter verschiede­ nen Verfahrensbedingungen. Die Ergebnisse, die durch diese Figuren und dar­ über hinaus durch die Fig. 9 bis 14 angezeigt werden, sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt. Es leuchtet ein, daß, obwohl die Konturen den lokalen elek­ trischen Widerstand zeigen, diese Messung direkt indikativ für die Dicke ist und als solche gelten kann. Speziell die Dicke der Ungleichförmigkeit wird angezeigt durch eine prozentuale Standardabweichung einer niedrigeren Figur, die ein gleichförmi­ geres Feld anzeigt.

Somit ergibt sich aus Fig. 1, daß bei geringem Druck eine gute Gleichförmigkeit der Niederschlagsdicke erzielt werden kann ohne jegliche Hochfrequenzspule. Die Fig. 1 bis 3 zeigen, daß die Gleichförmigkeit schlechter wird, wenn der Druck ansteigt, während jedoch die Konturmuster annehmbar radialsymmetrisch sind. In der Abwesenheit eines Hochfrequenzanschlusses an die Spule 16 ist jedoch das Ionisationsausmaß des ejizierten Materials extrem niedrig und somit ist auf der Scheibe 21, die auf der Abstützung 14 montiert ist, die relative Menge des Mate­ rials, welches auf dem Boden der Oberflächengestalt mit hohem Geometriever­ hältnis auf dieser Scheibe deponiert ist, niedrig.

In den Fig. 4 bis 6 wird die Hochfrequenzspule bei 13,56 MHz betrieben und zu­ sätzlich zur Abnahme der Gleichförmigkeit bei ansteigendem Druck zeigt sich, daß eine ernsthafte Störung des Konturmusters eintritt. Jede Scheibe war derart orien­ tiert, daß die Scheibenkerbe angrenzend an den Hochfrequenzspulendämpfungs­ übergang bei 22 angeordnet war und die Unordnung eintritt in der Nähe des Hochfrequenzspuleneinganges. In Fig. 7 sind die Hochfrequenzanschlüsse zu den Dämpfungsübergängen umgekehrt und es zeigt sich, daß das Konturmuster sich umkehrt um die Achse der Dämpfungsanschlüsse, während in Fig. 8 ein symme­ trischer Hochfrequenzantrieb zum Einsatz kommt, mit dem Ergebnis, daß die Konturen dem Nullspannungspunkt folgen.

Es wurden dann obere, mittlere und untere Gleichstromspulen 23-25 eingeführt, die jeweils getrieben wurden durch eine Spannungszuführeinheit 26. Wie sich aus den Fig. 15 und 16 ergibt, liegt die obere Spule 23 zwischen dem Target 12 und der Hochfrequenzspule 15, während die mittlere Spule 24 in der Nähe der Abstüt­ zung 14 liegt und die untere Spule 25 sich unter der Abstützung 14 befindet. Wenn Ströme an die jeweiligen Gleichstromspulen angelegt werden, wurde die Gleich­ förmigkeit überraschenderweise schlechter. Dies zeigt sich durch einen Vergleich der Fig. 4 und 9.

Bei einem Versuch, die Unordnung der Konturen zu reduzieren durch die Hoch­ frequenzankopplung, wurde die Hochfrequenz reduziert auf 375 kHz, ohne jedoch daß die Gleichstromspulen angeschlossen waren, wobei das Ergebnis in Fig. 10 wiedergegeben ist. Radialsymmetrie kehrte zurück, aber die Gleichförmigkeit ist schlecht.

Es wurden dann die obere und die mittlere Spule 23 und 24 eingeschaltet, wobei der oberen Spule 50A und der mittleren Spule 150A zugeführt wurden, wobei das Ergebnis in Fig. 11 wiedergegeben ist. In vollständigem Gegensatz zur Hochfre­ quenzsituation stieg die Gleichförmigkeit dramatisch an, verglichen mit Fig. 10, obwohl der Kammerdruck in diesem Experiment höher liegt, was, wie sich bei­ spielsweise aus Fig. 3 ergibt, normalerweise die Gleichförmigkeit reduziert. Die Fig. 12 bis 14 erläutern weitere Experimente und diese scheinen anzuzeigen, daß die untere Spule 25 nur eine geringe oder keine Auswirkung besitzt und die Gleichförmigkeit am besten ist, wenn die mittlere Spule 24 mit einem höheren Strom gefahren wird als die obere Spule 23 und daß dann, wenn die Ströme zu stark reduziert werden, die Vorteile verschwinden können. Die speziell dargestell­ ten Ströme beziehen sich klar auf die spezielle Anordnung, wie sie durch die An­ melder zum Einsatz kamen und ein Fachmann auf diesem Gebiet kann leicht die erforderlichen geeigneten Bedingungen herstellen durch ein Experimentieren mit speziellen Stromniveaus und einer speziellen Zahl von Gleichstromspulen, Posi­ tionen und Längen sowie der Anzahl der Spulenwindungen.

Wie sich aus Fig. 16 ergibt, besaßen bei der experimentellen Anordnung die obere und die mittlere Spule 23 und 24 die gleichen Anteile von Windungen, nämlich 8.

Somit wurde durch die Erfindung dargelegt, daß in überraschender Weise dann, wenn die Frequenz des Hochfrequenzanschlusses an die eingetauchte Hochfre­ quenzspule reduziert wird, auf hinreichendes Niveau zur Reduzierung der kapazi­ tiven Kopplung an das Plasma auf ein Niveau, bei welchem die Dämpfungsüber­ gänge nicht die gleichförmige Deposition stören und ein Gleichstrommagnetfeld aufgebaut wird zwischen dem Target und dem Werkstück, es möglich ist, eine gute Gleichförmigkeit zu erreichen, während die Sputtervorrichtung bei einem Druck gefahren wird, der hoch genug ist, um einen guten Prozentsatz des ejizier­ ten Materials zu ionisieren und hierbei eine gute Abdeckung des Bodens der Oberflächengestalt mit hohem Geometrieverhältnis sicherzustellen. Es wird davon ausgegangen, daß der Vorgang darauf beruht, daß die Reduktion der Frequenz die kapazitive Kopplung an den Dämpfungsübergängen reduziert, während das Magnetfeld, welches in der Nähe der Hochfrequenzspule 16 aufgebaut wird, die Elektronen lokal einfängt, mit dem Ergebnis, daß ein erneutes Sputtern (oder ein Sputtern wenn die Hochfrequenzspule aus Targetmaterial besteht) von der ein­ getauchten Hochfrequenzspule in großem Maße verstärkt wird, was zu einer gleichmäßigeren Niederschlagung führt.

Das folgende Experiment wurde ausgeführt:
Bei der Deposition eines dünnen Titanfilms für eine Kontaktanwendung auf einer 200 mm Halbleiterscheibe kam eine relativ niedrige Gleichstromtargetleistung von 2 kW zum Einsatz auf einem Target von 330 mm (aktivem) Durchmesser, ange­ schlossen an ein abgelenktes Magnetron.

4 kW Leistung von 375 kHz wurden an eine eingetauchte Spule mit zwei Windun­ gen und 375 mm Durchmesser angelegt. Das Sputtergas war Argon bei 300 Milli­ torr während des Sputterns.

Die Scheibe war gleichstromvorgespannt auf 35-40 V durch den Einsatz eines 13,56 MHz Hochfrequenzanschlusses und einer Anpassungseinheit.

Wenn der Titanfilm im Querschnitt in einem Abtastelektronenmikroskop inspiziert wurde (Sichtstärkeinspektion) und vermessen wurde durch eine 4 Punkt-Sonde (elektrische Widerstandsmessung) konnte die Gleichförmigkeit der Dicke über das Substrat und an der Basis der Vertiefung gemessen werden.

Die drei Gleichstromspulen, wie sie sich aus dem Diagramm ergeben wurden be­ trieben gemäß der nachfolgenden Zusammenstellung. Die Gleichförmigkeitser­ gebnisse waren wie folgt:

Die magnetische Feldstärke in der Substratebene wurde gemessen mit 50 Gauß für die besten Ergebnisse einer 4%igen Gleichförmigkeit.

Bei diesem Experiment ergab sich eine signifikante Verbesserung der Abdeckung an der Basis der Scheidenvertiefungen und eine gute Gleichförmigkeit, wenn die obere und die mittlere Gleichstromspule eingeschaltet waren.

Bei einem weiteren Experiment wurde eine Frequenz von 13,56 MHz an die ein­ getauchte Spule in der oben beschriebenen Vorrichtung angelegt. Bei diesem Ex­ periment war die Gleichförmigkeit für alle Gleichstromniveaus, wie sie oben aus­ geführt wurden, verschlechtert, aber die Bodenabdeckung der Scheibenvertiefun­ gen war verbessert.

Die Experimente legen nahe, daß sich bessere Ergebnisse erzielen lassen, wenn die Spulenbindungen parallel zueinander und zur Oberfläche der Abstützung 14 sowie der Ebene der Hochfrequenzspule verlaufen. Zusammenfassend wird das Aufsputtern von Materialien auf Werkstücke mit Oberflächenunebenheiten und -vertiefungen verbessert mit einer gleichmäßigen Abdeckung. Die Sputtervorrich­ tung 10 ist mit zusätzlichen Gleichstromspulen 23, 24, 25 versehen zur Erhöhung der Gleichförmigkeit der Deposition.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Cha­ rakters handelt, und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (11)

1. Verfahren zum Besputtern eines negativ vorgespannten auf einer Abstüt­ zung befindlichen Werkstückes von einem Target oder mehreren Targets, wobei sich das Target und die Abstützung in einer Vakuumkammer befinden, die ein Plasma enthält mit einer Hochfrequenzspule zur Verstärkung der Ionisation des gesputterten Materials, wobei man an die Hochfrequenzspule eine Spannung an­ legt mit einer Frequenz im Bereich von 100 kHz bis 2 MHz und gleichzeitig ein Gleichstrommagnetfeld in der Nähe der Hochfrequenzspule induziert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleich­ strommagnetfeld induziert wird durch eine externe Spule, die sich zwischen dem Target und in der Nähe der Abstützung befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gleich­ strommagnetfeld induziert durch ein Paar externer Spulen, die sich zwischen dem Target und in der Nähe der Abstützung befinden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Ströme in der Spule, die weiter von der Abstützung weg ist, und der Spule die sich näher an der Abstützung befindet, etwa 1 : 3 beträgt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kammerdruck zwischen 10 und 50 ml liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammer­ druck etwa 30 ml beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz und die Gleichstromspulen symmetrisch angeordnet sind.

8. Sputtervorrichtung mit einer Vakuumkammereinrichtung zur Bildung eines Plasmas in der Kammer, einem oder mehreren Targets, die sich in der Kammer befinden, einer Hochfrequenzspule zur Verstärkung der Ionisation des Sputter­ materials, einer negativ vorgespannten Abstützung für ein Werkstück, welches sich in der Kammer dem Target gegenüberliegend befindet, mindestens einer ex­ ternen, Gleichstromspule, die sich zwischen dem Target und in der Nähe der Ab­ stützung befindet zur Induzierung eines Magnetfeldes in der Nähe der Hochfre­ quenzspule, einem Hochfrequenznetzanschluß zur Zuführung einer Spannung zur Hochfrequenzspule in einem Frequenzbereich von 100 kHz bis 2 MHz sowie ei­ nem Gleichspannungsanschluß zur Zufuhr einer Spannung an die Gleichstrom­ spule.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Spule die Hochfrequenzspule und die Gleichstromspule bildet.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Gleichstromspulen vorgesehen ist, die in einem Abstand voneinan­ der zwischen dem Target und der Nähe der Abstützung angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Gleichspannungsanschlusses ein Stromverhältnis von 1 : 3 in der Spule die weiter von der Abstützung weg ist zu der Spule, die sich näher an der Abstützung befin­ det erzeugbar ist.