DE3729347A1

DE3729347A1 - Plasmaprozessor

Info

Publication number: DE3729347A1
Application number: DE19873729347
Authority: DE
Inventors: Koichiro Nakanishi; Hiroki Ootera; Minoru Hanazaki; Toshihiko Minami
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1987-09-02
Publication date: 1988-03-17
Also published as: DE3729347C2; US4894510A

Description

Die Erfindung betrifft einen Plasmaprozessor. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Plasmaprozessor in Form einer Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitern, wobei der Plasmaprozessor unter Verwendung der Elektronen-Zyklotronresonanz ein Plasma erzeugt und in der Lage ist, über eine große Fläche eines Substrates eine gleichmäßige Plasmaverarbeitung durchzuführen.

Fig. 1 zeigt im Schnitt, teilweise in Form von Blöcken, den Aufbau eines Beispiels eines herkömmlichen Plasmaprozessors, der in der JP-OS 79 621/1982 beschrieben ist.

Der herkömmliche Plasmaprozessor weist einen Plasmaerzeugungsbereich 1 auf. Dieser Plasmaerzeugungsbereich 1 umfaßt ein Plasmaerzeugungsgefäß, beispielsweise ein Glasrohr 2, einen Hochfrequenz-Wellenleiter 3, in welchem das Plasmaerzeugungs- Glasrohr untergebracht ist und der ein nicht-homogenes elektrisches Hochfrequenzfeld senkrecht zu einer axialen Richtung erzeugt (wobei die z-Richtung als Axialrichtung genommen wird), sowie eine Magnetspule 5, die um den Hochfrequenzwellenleiter 3 angeordnet und an eine Gleichstromversorgung 4 angeschlossen ist, um ein nicht-homogenes magnetostatisches Feld in Axialrichtung zu erzeugen. Die Hochfrequenzenergie wird dem Hochfrequenz-Wellenleiter 3 über ein Magnetron 7 zugeführt, das im oberen Bereich des Hochfrequenz-Wellenleiters 3 angebracht und an eine Antriebsvorrichtung 6 angeschlossen ist. Außerdem wird ein Gas über eine Gaszuführungsleitung 8 in das Plasmaerzeugungs- Glasrohr 2 eingeleitet.

Der herkömmliche Plasmaprozessor enthält weiterhin einen Plasmareaktionsbereich 9. In diesem Plasmareaktionsbereich 9 ist ein Objekttisch 10 angeordnet, auf dem ein Substrat 11 angeordnet ist, das mit einem Plasma zu bearbeiten ist. Eine Auslaßleitung 12 zum Abziehen des verbrauchten Gases ist an das Unterteil des Plasmareaktionsbereiches 9 angeschlossen.

Ein herkömmlicher Plasmaprozessor hat einen Aufbau der oben beschriebenen Art, und er bildet das Plasma auf der Basis der Elektronen-Zyklotronresonanz aus. Somit läßt sich diese Elektronen-Zyklotronresonanz wie folgt erläutern:

Sei B(z) die Intensität des nicht-homogenen magnetostatischen Feldes in axialer Richtung. Die elektrische Hochfrequenzenergie, die dem Hochfrequenz-Wellenleiter 3 über das Magnetron 7 zugeführt wird, bildet ein nicht-homogenes, elektrisches Hochfrequenzfeld E _rf (z) in dem Plasmaerzeugungsbereich 1 aus, das so ausgebildet ist, daß es mit der Frequenz der Hochfrequenzenergie in Resonanz ist. Das magnetostatische Feld in z-Richtung, welches die Elektronen-Zyklotronresonanz mit dem elektrischen Hochfrequenzfeld E _rf (z) in dem Plasmaerzeugungsbereich 1 hervorruft, liegt in einem Bereich innerhalb des Plasmaerzeugungsbereiches 1, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das bedeutet, eine Kurve vom Punkt A zum Punkt B wird erhalten, indem man die Punkte der magnetischen Feldstärke verbindet, an denen die magnetostatische Feldstärke B _z (z) in der z-Richtung eine Resonanz mit dem elektrischen Hochfrequenzfeld E _rf (z) hervorruft.

Ein Elektron führt eine bekannte Zyklotronbewegung in dem magnetostatischen Feld B aus, und die Winkelfrequenz ω _c der Zyklotronbewegung läßt sich ausdrücken durch ω _c=eB/m, wobei e den Absolutwert der Elektronenladung angibt und m die Masse des Elektrons bezeichnet. Sei l die Winkelfrequenz des elektrischen Hochfrequenzfeldes E _rf (z) in dem Plasmaerzeugungsbereich 1, wenn die Zyklotron-Resonanzbedingung von l=ω _c gilt, so wird die Energie der Hochfrequenzversorgung dem Elektron kontinuierlich zugeführt, und die Energie des Elektrons nimmt zu.

Unter derartigen Zyklotron-Resonanzbedingungen wird ein Gas mit geeignetem Gasdruck über die Gaszuführungsleitung 8 eingeleitet. Dann werden die Elektronen, die in einem vorläufigen Entladungszustand erzeugt werden, kontinuierlich mit Energie von der Hochfrequenzversorgung versorgt, so daß sie in einen Zustand hoher Energie fallen, und durch den Prozeß der Zusammenstöße oder Kollisionen wird das Plasma ausgebildet. Die Hochfrequenzenergie wird dort in das so gebildete Plasma unter Resonanzbedingungen weiter eingeleitet.

Nimmt man daher beispielsweise an, daß das Gas, welches durch die Gaszuführungsleitung 8 eingeleitet wird, SiH₄ ist, so wird die Hochfrequenzenergie in geeigneter Weise zusätzlich zum Gasdruck eingestellt, so daß die Arten, Konzentrationen und/oder Energieniveaus der jeweiligen Ionen, wie z. B. Si⁺, SiH₂⁺ und SiH₃⁺ gesteuert werden können. Gleichzeitig können die Arten, Konzentrationen und/oder Energieniveaus der Radikale, wie z. B. Si* und SiH_x* gesteuert werden. Inzwischen wirkt eine axiale Kraft Fz, entsprechend der nachstehenden Gleichung, auf das Elektron in Anwesenheit des nicht-homogenen magnetostatischen Feldes B(z) und des nicht-homogenen elektrischen Feldes F _rf (z), so daß das Elektron in der axialen Richtung beschleunigt wird:

Dabei sind folgende Abkürzungen verwendet:

μ= magnetisches MomentB= magnetische Flußdichtez= Abstand in axialer Richtungω₀= Energie der Kreisbewegung des Elektrons B₀= magnetische Flußdichte im Plasmaerzeugungsbereich 1 m= Elektronenmasse M= Ionenmasse

Dementsprechend werden die Elektronen in dem Plasma, das durch den Plasmaerzeugungsbereich 1 gemäß Fig. 1 erzeugt wird, in axialer Richtung zu dem Plasmareaktionsbereich 9 beschleunigt. Infolgedessen wird ein elektrostatisches Feld E₀(z), das die Ionen beschleunigt, in dem Plasma in axialer Richtung ausgebildet. Dieses elektrostatische Feld E₀(z) beschleunigt das Plasma insgesamt in axialer Richtung, so daß ein Plasmastrom 13, der in axialer Richtung verläuft, in dem Plasmareaktionsbereich 9 auftritt. Da die magnetischen Kraftlinien, die von der Magnetspule 5 erzeugt werden, Komponenten in r-Richtung im Plasmareaktionsbereich 9 erhalten, breitet sich der Plasmastrom 13 längs der magnetischen Kraftlinien aus.

Ein derartiger Plasmaprozessor kann bei verschiedenen Oberflächenprozessen eingesetzt werden, zu denen das Plasmaätzen, das Plasma-CVD-Verfahren und die Plasmaoxidation gehören, un diese Prozesse in wirksamer Weise durchführen.

Bei dem herkömmlichen Plasmaprozessor, der die Elektronen- Zyklotronresonanz verwendet, deckt die in z-Richtung verlaufende Komponente B _z (z) des magnetostatischen Feldes, welches die Resonanz mit dem elektrischen Hochfrequenzfeld E _rf (z) hervorruft, nicht die gesamte Region des Plasmaerzeugungsbereiches in seiner radialen Richtung oder r-Richtung ab, wie sich aus Fig. 2 ergibt. Dies führt zu dem Problem, daß ganz allgemein eine Homogenität in dem Plasmaprozeß schwer zu erreichen ist. Wenn beispielsweise ein Film mit einem Plasma-CVD-Verfahren hergestellt wird, wird die Verteilung der Filmdicke oder Schichtdicke ungleichmäßig, wie es in Fig. 3 angedeutet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Plasmaprozessor anzugeben, mit dem es möglich ist, ein Substrat mit großem Durchmesser in gleichmäßiger Weise mit einem Plasma zu bearbeiten.

Der erfindungsgemäße Plasmaprozessor weist einen Plasmaerzeugungsbereich zur Erzeugung eines Plasmas auf. Dabei ist ein Plasmaerzeugungs-Glasrohr vorgesehen, das ein Plasmaerzeugungsgas liefern kann. In einem Hochfrequenz-Wellenleiter ist das Plasmaerzeugungs-Glasrohr untergebracht, wobei ein nicht-homogenes elektrisches Hochfrequenzfeld in axialer Richtung des Prozessors erzeugt wird. Eine Spulenanordnung ist um den Hochfrequenz-Wellenleiter angeordnet, um ein nicht-homogenes magnetostatisches Feld in axialer Richtung zu erzeugen. Ferner ist ein Plasmareaktionsbereich vorgesehen, um ein Substrat mit dem Plasma zu bearbeiten oder zu behandeln. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, die mit mindestens einem Teil der Spulenanordnung verbunden ist, um ein magnetisches Feld, das von mindestens einem Teil der Spulenanordnung erzeugt wird, einer Bewegung zu unterwerfen.

Gemäß der Erfindung wird das Magnetfeld, das von zumindest einem Teil der Spulenanordnung erzeugt wird, einer Drehbewegung oder einer geradlinigen Bewegung unterworfen, so daß das Plasma auf eine große Fläche herausgezogen werden kann. Auf diese Weise kann ein Substrat mit großem Durchmesser in gleichmäßiger Weise mit dem Plasma bearbeitet werden.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung des Aufbaus eines herkömmlichen Plasmaprozessors,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Verteilung einer magnetostatischen Feldstärke B _z (z) in Richtung der z-Achse, die eine Elektronen- Zyklotronresonanz im herkömmlichen Plasmaprozessor hervorruft,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Verteilung der Dicke eines Dünnfilmes, der mit dem herkömmlichen Plasmaprozessor hergestellt wird,

Fig. 4 eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung des Aufbaus einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4A eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung des Aufbaus einer Modifizierung der Ausführungsform gemäß Fig. 4,

Fig. 5 eine Draufsicht zur Erläuterung der Anordnung einer Vielzahl von zweiten Magnetspulen gemäß Fig. 4,

Fig. 6 ein Blockschaltbild zur Erläuterung von Einzelheiten einer Stromversorgungseinrichtung gemäß Fig. 4,

Fig. 7 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Ströme, die, hervorgerufen durch die Stromversorgungseinrichtung, durch die Vielzahl von zweiten Magnetspulen fließen,

Fig. 8 eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung des Aufbaus einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung,

Fig. 9 eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Antriebs, der in Fig. 8 schematisch mit einem Block angedeutet ist,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung der Verteilungen der Magnetflußdichten in der Nähe eines Substrats in dem Plasmaprozessor gemäß Fig. 4,

Fig. 11 eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung,

Fig. 11A eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung des Aufbaus einer Modifizierung der Ausführungsform gemäß Fig. 11,

Fig. 12 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Konfiguration einer Magnetspule, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 einsetzbar ist,

Fig. 13 eine Draufsicht zur Erläuterung der Anordnung einer Vielzahl von Wicklungen der Magnetspule und in

Fig. 14 ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Ströme, die durch die Magnetspule hindurchgeschickt werden.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 4 Bezug genommen, die eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Plasmaprozessors zeigt. Bei dieser Ausführungsform weist ein Plasmaerzeugungsbereich 1 A das Plasmaerzeugungsrohr 2, den Hochfrequenz- Wellenleiter 3 und die Magnetspule 5 auf, die im Zusammenhang mit Fig. 4 als erste Magnetspule bezeichnet wird und deren Wirkungsweise im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert worden ist. Ferner sind eine Vielzahl von zweiten Magnetspulen, beispielsweise vier zweite Magnetspulen 14 a bis 14 d vorgesehen, die um den Hochfrequenz-Wellenleiter 3 herum und auf der Seite der ersten Magnetspule 5 dicht beim Substrat 11 angeordnet sind. Diese zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d sind außerdem jeweils so angeordnet, daß ihre Mittelachsen nicht miteinander zusammenfallen und daß ihre Mittelachsen auch nicht mit der Mittelachse der ersten Magnetspule 5 und mit der des Plasmaerzeugungsbereiches 1 A zusammenfallen. Weiterhin sind diese zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d an eine Stromversorgungseinrichtung 15 angeschlossen, die dafür sorgt, daß Ströme mit verschiedenen Phasen durch diese Spulen in Folge hindurchfließen. Wie bei dem herkömmlichen Plasmaprozessor wird dem Hochfrequenz-Wellenleiter 3 die elektrische Hochfrequenzenergie über das Magnetron 7 zugeführt, welches mit der Antriebsversorgung 6 verbunden ist; Gas wird durch die Gaszuführungsleitung 8 in das Innere des Plasmaerzeugungsrohres eingeleitet.

Der Plasmareaktionsbereich 9 ist in seiner Struktur identisch mit demjenigen, der im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert worden ist.

Beim erfindungsgemäßen Plasmaprozessor wird das Plasma ebenfalls durch Elektronen-Zyklotronresonanz gebildet. Die Elektronen-Zyklotronresonanz wird gemäß der Erfindung jedoch durch das elektrische Hochfrequenzfeld E _rf (z) und das zusammengesetzte Magnetfeld B _z (z) der ersten Magnetspule (5) und der Vielzahl von zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d hervorgerufen.

Wenn das zusammengesetzte Magnetfeld B _z ein nicht-homogenes Magnetfeld ist, so läßt sich die axiale Kraft F _z, die auf Elektronen wirkt, wie im Falle des herkömmlichen Plasmaprozessors durch die nachstehende Gleichung ausdrücken:

Dementsprechend werden die Elektronen in dem Plasma, welches durch den Plasmaerzeugungsbereich 1 A in Fig. 4 erzeugt wird, in axialer Richtung zu dem Plasmareaktionsbereich 9 hin beschleunigt. Infolgedessen wird ein elektrostatisches Feld E₀(z), welches Ionen beschleunigt, innerhalb des Plasmas in axialer Richtung gebildet. Dieses elektrostatische Feld E₀(z) beschleunigt das Plasma insgesamt in der axialen Richtung, so daß ein Plasmastrom 13 in dem Plasmareaktionsbereich 9 auftritt, der sich in axialer Richtung erstreckt.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht der Anordnung, bestehend aus der Vielzahl von zweiten Magnetspulen gemäß Fig. 4. Die vier zweiten Magnetspulen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d sind jeweils so angeordnet, daß ihre Mittelachsen einen Winkelabstand von beispielsweise 90° zwischen benachbarten Mittelachsen haben und daß sie von der Mittelachse der ersten Magnetspule 5 einen Abstand haben, der mit der Strecke l bezeichnet ist. Selbstverständlich sind auch andere Winkelabstände zwischen benachbarten Achsen möglich.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung von Einzelheiten der Stromversorgungseinrichtung 15 gemäß Fig. 4. Diese Stromversorgungseinrichtung 15 kann beispielsweise folgende Baugruppen aufweisen: eine Stromversorgung 151 mit 200 V in drei Phasen, eine Stromsteuerung 152, die den Ausgangsstrom der Stromversorgung 151 steuert, eine Gleichrichterschaltung 153, welche die gesteuerten Ausgangsströme gleichrichtet, eine Triggerschaltung 154, die Zünd- oder Steuersignale auf der Basis der Ausgangssignale der Gleichrichterschaltung 153 erzeugt, und Thyristoren 155 a, 155 b, 155 c und 155 d, die einzeln zwischen die Stromsteuerung 152 und die jeweiligen zweiten Magnetspulen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d geschaltet sind und die der Reihe nach von den Steuersignalen von der Triggerschaltung 154 gezündet werden.

Fig. 7 zeigt ein Wellenformdiagramm zur Erläuterung der Ströme, die die Stromversorgungseinrichtung 15 durch die zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d hindurchfließen läßt. Wenn die Stromversorgungseinrichtung 15 dafür sorgt, daß die jeweiligen Ströme a, b, c und d mit verschiedenen Phasen durch die vier zweiten Magnetspulen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d in Folge fließen, so rotieren die Magnetfelder, die durch die zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d induziert werden. Wenn die Ströme der Wellenformen a bis d gemäß Fig. 7 wiederholt durch die Magnetspulen 14 a bis 14 d fließen, so drehen sich die Magnetfelder kontinuierlich. Die Intensität des rotierenden Magnetfeldes kann gesteuert werden, indem man die Stromstärke der Ströme i steuert, die man durch die zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d hindurchfließen läßt, und der Radius der Drehung des rotierenden Feldes kann in Abhängigkeit von dem Abstand l geändert werden.

Das in dem Plasmaerzeugungsbereich 1 A erzeugte Plasma wird durch das obenerwähnte elektrostatische Feld E₀(z) in den Plasmareaktionsbereich 9 herausgezogen. Bei dieser Gelegenheit wird der Plasmastrom 13 in dem Plasmareaktionsbereich 9 durch die Magnetfelder beeinflußt, die durch die zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d ausgebildet werden, so daß die Achse des Plasmastromes 13 von der Mittelachse der ersten Magnetspule 5 abweicht, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Da die Magnetfelder rotieren, die durch die zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d ausgebildet werden, dreht sich der Plasmastrom 13 um die z-Achse mit dem gleichen Durchmesser und der gleichen Geschwindigkeit wie der Drehung der Magnetfelder. Dieser Vorgang ermöglicht es dem Plasmastrom 13, das Substrat 11 in einer großen Ausdehnung zu behandeln, und ermöglicht außerdem die Realisierung eines homogenen Plasmaprozesses.

Nimmt man beispielsweise an, daß das Gas, welches mit der Gaszuführungsleitung 8 eingeleitet wird, SiH₄ ist, werden Ionen, wie z. B. Si⁺, SiH⁺, SiH₂⁺ und SiH₃⁺, sowie Radikale, wie z. B. Si* und SiH_x* in dem Plasmaerzeugungsbereich 1 A durch die Elektronen-Zyklotronresonanz erzeugt. Das erzeugte Plasma wird in axialer Richtung durch das obenerwähnte elektrostatische Feld E₀(z) beschleunigt. Weiterhin wird der Plasmastrom 13 durch das rotierende Magnetfeld gedreht. In dem Plasmareaktionsbereich 9 wird somit ein amorpher Siliziumfilm mit gleichmäßiger Dickenverteilung auf einem Substrat 11 mit großem Durchmesser ausgebildet.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 kann auf verschiedene Oberflächenprozesse angewendet werden, zu denen das Plasmaätzen, das Plasma-CVD-Verfahren und die Plasmaoxidation gehören. Weiterhin kann ein homogener Prozeß auf einer großen Fläche durchgeführt werden.

Obwohl man bei der vorstehenden Beschreibung den Strom i mit den Wellenformen a bis b gemäß Fig. 7 durch vier zweite Magnetspulen 14 a bis 14 d hindurchfließen läßt, um das rotierende Magnetfeld auszubilden, braucht lediglich eine Vielzahl von zweiten Magnetspulen vorhanden zu sein. Im Falle von zwei zweiten Magnetspulen führt das axiale Magnetfeld eine geradlinige Bewegung aus, und im Falle von drei oder mehr zweiten Magnetspulen führt das Magnetfeld eine Drehbewegung aus.

Auch wenn vorstehend hinsichtlich der Stromwellenformen trapezförmige Stromwellenformen angegeben sind, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, so können auch andere Wellenformen verwendet werden, wie z. B. Wechselstrom-Halbwellen, Dreieckwellen oder Impulswellen, die man sequentiell durch die Vielzahl von zweiten Magnetspulen hindurchfließen läßt, wobei sich gleiche Wirkungen erzielen lassen wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform.

Weiterhin sind bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Vielzahl von zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d auf der Seite der ersten Magnetspule 5 in der Nähe des Substrats 11 angeordnet. Somit wird dafür gesorgt, daß ein großer Strom durch die erste Magnetspule 5 fließt, während man kleine Ströme durch die zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d fließen läßt, um dadurch die Steuerung des Plasmastromes 13 zu erleichtern. Wie sich aus der modifizierten Ausführungsform gemäß Fig. 4A ergibt, kann jedoch das Plasma ohne weiteres nur durch die Vielzahl von zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d erzeugt und mit diesen gesteuert werden, ohne daß die erste Magnetspule 5 unbedingt vorgesehen zu sein braucht.

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung des Aufbaus einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung. Dabei umfaßt der Plasmaerzeugungsbereich 1 B bei dieser Ausführungsform eine einzige zweite Magnetspule 14, welche die Vielzahl von zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d gemäß Fig. 4 ersetzt. Die zweite Magnetspule 14 ist so angeordnet, daß ihre Mittelachse parallel zur Mittelachse der ersten Magnetspule 5 verläuft. Außerdem ist sie an eine andere Gleichstromversorgung 16 angeschlossen. Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 umfaßt ferner einen Antriebsmechanismus 17. Dieser Antriebsmechanismus 17 ist mechanisch mit der zweiten Magnetspule 14 verbunden, und er bewegt die zweite Magnetspule 14 in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse der ersten Magnetspule 5 und wiederum senkrecht zu der des Plasmaerzeugungsbereiches 1 B.

Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 wird das Plasma durch Elektronen-Zyklotronresonanz erzeugt. Die Elektronen- Zyklotronresonanz wird jedoch bei dieser Ausführungsform durch das elektrische Hochfrequenzfeld E _rf (z) der ersten Magnetspule 5 und der zweiten Magnetspule 14 induziert.

Wenn das zusammengesetzte Magnetfeld B _z ein nicht-homogenes Magnetfeld ist, so läßt sich die axiale Kraft F _z, die auf ein Elektron wirkt, wie beim herkömmlichen Plasmaprozessor durch die nachstehende Gleichung ausdrücken:

Dementsprechend werden die Elektronen in dem Plasma, das durch den Plasmaerzeugungsbereich 1 B gemäß Fig. 8 erzeugt wird, zum Plasmareaktionsbereich 9 hin axial beschleunigt. Infolgedessen wird das elektrostatische Feld E₀(z), welches die Ionen beschleunigt, in axialer Richtung innerhalb des Plasmas gebildet. Dieses elektrostatische Feld E₀(z) beschleunigt das Plasma insgesamt in der axialen Richtung, so daß ein Plasmastrom 13, der sich in axialer Richtung erstreckt, in dem Plasmareaktionsbereich 9 auftritt.

Fig. 9 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus des Antriebsmechanismus 17, der in Fig. 8 mit einem Block angedeutet ist. Der Antriebsmechanismus 17 weist einen Sockel 17 a, einen an dem Sockel 17 a befestigten Antriebsmotor 17 b für die x-Achse, eine an dem Antriebsmotor 17 b für die x-Achse befestigte Gewindespindel 17 c, einen Schlitten 17 d, der in Gewindeeingriff mit der Gewindespindel 17 c gehalten und von dem Sockel 17 a geführt ist, einen Antriebsmotor 17 e für die y-Achse und eine Führungsstange 17 f, die am Schlitten 17 d befestigt sind, eine an dem Antriebsmotor 17 e für die y-Achse befestigte Gewindespindel 17 g und einen Schlitten 17 h auf, der in Gewindeeingriff mit der Gewindespindel 17 g gehalten und von der Führungsstange 17 f geführt ist, wobei dieser Schlitten 17 h an der zweiten Magnetspule 14 befestigt ist.

Wie sich aus Fig. 9 ergibt, wird die zweite Magnetspule 14 von dem Antriebsmotor 17 b für die x-Achse in Richtung der x-Achse bewegt und außerdem von dem Antriebsmotor 17 e für die y-Achse in Richtung der y-Achse bewegt. Wenn nun P(x, y) die Koordination des Zentrums der zweiten Magnetspule 14 bezüglich des Zentrums der ersten Magnetspule 5 zur Erzeugung des Plasmas im Ursprung bezeichnet, und wenn die Antriebsmotoren 17 b und 17 e gleichzeitig gesteuert werden, um die zweite Magnetspule beispielsweise gemäß den Bedingungen

x = R cos 2π ft und y = R sin 2π ft

zu steuern, wobei
R= Radius der Drehbewegung, f= Rotationsfrequenz, t= Periode des Motorantriebs,

so wird die Mittelachse der zweiten Magnetspule 14 mit dem Rotationsradius R und der Rotationsfrequenz f um die Mittelachse der ersten Magnetspule 5 gedreht, und infolgedessen wird ein von der zweiten Magnetspule 14 induziertes Magnetfeld gedreht. Der Radius der Drehbewegung des Magnetfeldes kann in Abhängigkeit von dem Wert R geändert werden, während die Drehzahl in Abhängigkeit von dem Wert f geändert werden kann.

Das Plasma, welches in dem Plasmaerzeugungsbereich 1 B erzeugt wird, wird von dort in den Plasmareaktionsbereich 9 herausgezogen, und zwar in der oben angegebenen Weise durch das elektrostatische Feld E₀(z). Bei dieser Gelegenheit wird der Plasmastrom 13 im Plasmareaktionsbereich 9 durch das Magnetfeld beeinflußt, welches von der zweiten Magnetspule 14 ausgebildet wird, und dabei um die z-Achse mit dem gleichen Durchmesser und der gleichen Drehzahl wie der Drehung des Magnetfeldes gedreht. Dieser Vorgang ermöglicht es, daß der Plasmastrom 13 das Substrat 11 über eine große Fläche behandelt und daß ein homogener Plasmaprozeß realisierbar ist.

Auf diese Weise wird, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein amorpher Siliziumfilm mit gleichmäßiger Dickenverteilung auf einem Substrat 11 mit großem Durchmesser in dem Plasmareaktionsbereich 9 gebildet.

Bei der Ausführungsform, die im Zusammenhang mit den Fig. 8 und 9 erläutert worden ist, wird die zweite Magnetspule 14 einer Drehbewegung durch den Antriebsmechanismus 17 ausgesetzt. Die Bewegung der zweiten Magnetspule 14 kann jedoch auch jede andere Bewegung sein, solange sie in der Richtung senkrecht zur Mittelachse der ersten Magnetspule 5 liegt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 unterscheiden sich dabei die Abstände der Vielzahl von zweiten Magnetspulen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d von dem Substrat für die einzelnen Spulen, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Dementsprechend unterscheiden sich die Werte der Magnetflußdichten in der Nähe des Substrats 11 in Abhängigkeit von den jeweiligen zweiten Magnetspulen 14 a, 14 b, 14 c und 14 d, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Wenn daher die Ströme in den verschiedenen Phasen der Reihe nach durch die Vielzahl von zweiten Magnetspulen 14 a bis 14 d fließen, bewegt sich eine Position mit einer bestimmten vorgegebenen Magnetfeldstärke auf der Oberfläche des Substrats, wobei sich der Rotationsradius ändert. Infolgedessen wird der Plasmastrom 13 in der Nähe des Substrats 11 etwas ungleichmäßig, und es wird schwierig, eine Homogenität in dem Plasmaprozeß zu erreichen.

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht, teilweise in Form von Blöcken, zur Erläuterung des Aufbaus einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung, die eine Weiterentwicklung und Verbesserung der Ausführungsform gemäß Fig. 4 darstellt. Dieser Plasmaprozessor weist einen Plasmaerzeugungsbereich 1 C und einen Plasmareaktionsbereich 9 in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 auf; dabei sind ein Objekttisch 10, ein Substrat 11 und eine Auslaßleitung 12 vorgesehen. Der Plasmaerzeugungsbereich 1 C umfaßt nicht nur ein Plasmaerzeugungs-Glasrohr 2, einen Hochfrequenz-Wellenleiter 3 und eine Magnetspule 5, die an eine Gleichstromversorgung 4 angeschlossen ist, und zwar in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Außerdem ist nämlich eine elektromagnetische Spule 18 vorgesehen, die um den Hochfrequenz-Wellenleiter 3 herum angeordnet und auf der Substratseite der Magnetspule 5 vorgesehen ist. Diese elektromagnetische Spule 18 ist an eine Stromversorgungseinrichtung 15 A angeschlossen, die in gleicher Weise ausgebildet ist wie die Stromversorgungseinrichtung 15 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, um sequentiell Ströme mit verschiedenen Phasen zu liefern, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit einem gleichförmigen Wert rotiert.

Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaus der elektromagnetischen Spule 18, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 verwendet wird. Diese elektromagnetische Spule 18 besteht aus einer Vielzahl, beispielsweise aus acht Teilspulen 19 bis 26, die identisch in Konfiguration und Größe sind. Jede der Teilspulen 19 bis 26 besteht aus einer Vielzahl von beispielsweise sechs Wicklungen 19 a bis 19 f, 20 a bis 20 f, . . . bzw. 26 a bis 26 f und einem Isolator 27. Die Vielzahl von Wicklungen der jeweiligen Teilspule sind jeweils in einer geometrischen Form angeordnet, bei der ihre Mittelachsen nicht miteinander zusammenfallen. Außerdem sind die Wicklungen jeder Teilspule so angeordnet, daß ihre geometrische Position mit denjenigen der entsprechenden Wicklungen irgendeiner anderen Teilspule in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse der Magnetspule 5 zusammenfallen. Die entsprechenden Wicklungen der Teilspulen, welche koinzidente geometrische Positionen haben, sind miteinander verbunden, woraufhin sie mit der Stromversorgungseinrichtung 15 A verbunden sind.

Bei dem Plasmaprozessor gemäß Fig. 11 bildet die Magnetspule 5, die an die Gleichstromversorgung 4 angeschlossen ist, ein axial nicht-homogenes magnetostatisches Feld aus, während die elektromagnetische Spule 18, die an die Sromversorgungseinrichtung 15 A angeschlossen ist, ein Magnetfeld ausbildet, welches mit einem gleichförmigen Wert rotiert, und elektrische Hochfrequenzenergie wird von dem Magnetron 7 zugeführt, das an die Antriebsversorgung 6 angeschlossen ist. Somit führt der Hochfrequenz-Wellenleiter 3 ein elektrisches Hochfrequenzfeld senkrecht zur Axialrichtung zu. Ferner wird ein geeignetes Gas durch die Gaszuführungsleitung 8 in das Plasmaerzeugungs- Glasrohr 2 eingeleitet.

Das Plasma wird wie bei den oben beschriebenen Plasmaprozessoren durch Elektronen-Zyklotronresonanz gebildet. Die Elektronen- Zyklotronresonanz wird jedoch bei dieser Ausführungsform induziert durch das elektrische Hochfrequenzfeld E _rf (z) des Hochfrequenz-Wellenleiters 3 und das zusammengesetzte Magnetfeld B _z (z) der Magnetspule 5 und der elektromagnetischen Spule 18.

Wenn das zusammengesetzte Magnetfeld B _z ein nicht-homogenes Magnetfeld ist, so ist die axiale Kraft F _z, die auf ein Elektron wirkt, wie im Falle eines herkömmlichen Plasmaprozessors gegeben durch die nachstehende Gleichung:

wobei folgende Bezeichnungen verwendet sind:

μ= magnetisches MomentB= Magnetflußdichtez= Abstand in axialer Richtungω₀= Energie der Kreisbewegung des Elektrons B₀= Magnetflußdichte im Plasmaerzeugungsbereich 1 C m= Elektronenmasse M= Ionenmasse

Somit werden die Elektronen in dem Plasma, das durch den Plasmaerzeugungsbereich 1 C gemäß Fig. 11 erzeugt wird, zum Plasmareaktionsbereich 9 axial beschleunigt. Infolgedessen wird das elektrostatische Feld E₀(z), welches die Ionen beschleunigt, in axialer Richtung innerhalb des Plasmas ausgebildet. Dieses elektrostatische Feld E₀(z) beschleunigt das Plasma insgesamt in axialer Richtung, so daß ein Plasmastrom 13, der sich in axialer Richtung erstreckt, in dem Plasmareaktionsbereich 9 auftritt.

Fig. 13 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung der Anordnung der sechs Wicklungen a, b, c, d, e und f gemäß Fig. 12. Hierbei haben die verwendeten Symbole folgende Bedeutung:

a = Sammelausdruck für Wicklungen 19 a, 20 a, . . . und 26 a b = Sammelausdruck für Wicklungen 19 b, 20 b, . . . und 26 b c = Sammelausdruck für Wicklungen 19 c, 20 c, . . . und 26 c d = Sammelausdruck für Wicklungen 19 d, 20 d, . . . und 26 d e = Sammelausdruck für Wicklungen 19 e, 20 e, . . . und 26 e f = Sammelausdruck für Wicklungen 19 f, 20 f, . . . und 26 f

Die sechs Wicklungen a, b, c, d, e und f sind jeweils so angeordnet, daß ihre Mittelachsen einen Winkelabstand von 60° zwischen benachbarten Mittelachsen haben und daß sie von der Mittelachse der Magnetspule 5 einen Abstand l haben.

Seien B _a, B _b, B _c, B _d, B _e und B _f die Werte der Magnetflußdichten in der Nähe des Substrats 11 für die sechs Wicklungen a, b, c, d, e bzw. f, so gilt ungefähr folgende Relation, da die durchschnittlichen Abstände zwischen den jeweiligen Wicklungen und dem Substrat 11 im wesentlichen gleich sind:

B _a = B _b = B _c = B _d = B _e = B _f .

Wenn man jeweils die Ströme mit den Wellenformen i _a, i _b, i _c, i _d, i _e und i _f gemäß Fig. 14 von der Stromversorgungseinrichtung 15 A durch die sechs Wicklungen a, b, c, d, e und f fließen läßt, so drehen sich die Magnetfelder, die von diesen Wicklungen a, b, c, d, e, und f induziert werden, mit gleichmäßigen Werten. Wenn man die Ströme mit den Wellenformen gemäß Fig. 14 wiederholt durch die Wicklungen a, b, c, d, e und f fließen läßt, so drehen sich die Magnetfelder kontinuierlich. Die Intensität des rotierenden Magnetfeldes wird gesteuert durch die Änderung der Stromstärke der Ströme, die man durch diese Wicklungen a, b, c, d, e und f fließen läßt, und der Rotationsradius des rotierenden Feldes kann in Abhängigkeit von dem Achsenabstand l geändert werden.

Das Plasma, welches in dem Plasmaerzeugungsbereich 1 C erzeugt wird, wird aus diesem heraus in den Plasmareaktionsbereich 9 gezogen, und zwar durch das obenerwähnte elektrostatische Feld E₀(z). Bei dieser Gelegenheit wird der Plasmastrom 13 in dem Plasmareaktionsbereich 9 durch die Magnetfelder beeinflußt, die von den Wicklungen a, b, c, d, e und f gebildet werden, so daß die Achse des Plasmastromes 13 von der Mittelachse der Magnetspule 5 abweicht, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Da jedoch die Magnetfelder, die von den Wicklungen a, b, c, d, e und f gebildet werden, sich mit gleichförmigen Werten drehen, dreht sich der Plasmastrom 13 um die z-Achse mit dem gleichen Durchmesser und mit der gleichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl wie die Rotation der Magnetfelder. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, daß der Plasmastrom 13 das Substrat 11 über eine größere Ausdehnung behandelt und daß die Realisierung eines homogenen Plasmaprozesses möglich ist.

Obwohl bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 die elektromagnetische Spule aus acht Teilspulen 19 bis 26 aufgebaut ist, kann die Anzahl der Teilspulen beliebig gewählt sein. Wenn bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Ströme durch sechs Wicklungen a, b, c, d, e und f fließen, um das rotierende Magnetfeld auszubilden, so kann auch eine andere Vielzahl von Wicklungen eingesetzt werden. Diesbezüglich wird man im Falle von zwei Wicklungen eine geradlinige Bewegung des Magnetfeldes erreichen, während im Falle von mindestens drei Wicklungen das Magnetfeld eine Drehbewegung ausführen wird.

Da die elektromagnetische Spule 18 auf der Substratseite der Magnetspule 5 angeordnet ist, wird dafür gesorgt, daß ein großer Strom durch die Magnetspule 5 fließt, während man kleinere Ströme durch die elektromagnetische Spule 18 fließen läßt, so daß die Steuerung des Plasmastromes 13 erleichtert wird. Wie durch eine Modifizierung gemäß Fig. 11A dargestellt, kann jedoch das Plasma auch erzeugt und gesteuert werden, indem man nur eine elektromagnetische Spule 18 verwendet, ohne auch die Magnetspule 5 vorzusehen.

Claims

1. Plasmaprozessor, mit einem Plasmaerzeugungsbereich (1 A), der durch Elektronen-Zyklotronresonanz ein Plasma erzeugt, und mit einem Plasmareaktionsbereich (9), in welchem ein Substrat (11) angeordnet ist, das mit dem erzeugten Plasma zu bearbeiten ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Plasmaerzeugungsbereich (1 A) ein Plasmaerzeugungsrohr (2), das ein Plasmaerzeugungsgas liefern kann, einen Hochfrequenz-Wellenleiter (3), in welchem das Plasmaerzeugungsrohr (2) untergebracht ist und der ein nichthomogenes elektrisches Hochfrequenzfeld senkrecht zur axialen Richtung des Plasmaerzeugungsbereiches (1 a) bildet, und eine Spulenanordnung (5, 14, 18) aufweist, die um den Hochfrequenz-Wellenleiter (3) herum angeordnet ist, um in axialer Richtung ein nicht-homogenes magnetostatisches Feld auszubilden,
und daß eine Einrichtung (15, 15 A, 16, 17) zumindest an einen Teil (14, 18) der Spulenanordnung (5, 14, 18) angeschlossen ist, um zumindest einem magnetischen Feld, das von dem Teil (14, 18) der Spulenanordnung induziert wird, eine Bewegung zu erteilen.

2. Plasmaprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanordnung (5, 14) eine erste Magnetspule (5), die an eine Gleichstromversorgung (4) angeschlossen ist, um durch einen großen Strom, der von der Gleichstromversorgung (4) durch die erste Magnetspule (5) fließt, ein magnetostatisches Feld auszubilden, und eine Vielzahl von zweiten Magnetspulen (14 a bis 14 d) aufweist, die auf einer Seite mit der ersten Magnetspule (5) in der Nähe des Substrats (11) angeordnet sind, um zusammen mit der ersten Magnetspule (5) ein zusammengesetztes Magnetfeld auszubilden,
daß die zweiten Magnetspulen (14 a bis 14 d) jeweils so angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen nicht miteinander zusammenfallen und nicht mit der Mittelachse der ersten Magnetspule (5) zusammenfallen,
und daß die Einrichtung, die dem Magnetfeld eine Bewegung erteilt, eine Stromversorgungseinrichtung (15) ist, die kleinere Ströme unterschiedlicher Phase durch die Vielzahl von zweiten Magnetspulen (14 a bis 14 d) nacheinander fließen läßt, um dadurch dem von den zweiten Magnetspulen (14 a bis 14 d) ausgebildeten Magnetfeld eine Bewegung zu erteilen.

3. Plasmaprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanordnung (14) eine Vielzahl von Magnetspulen (14 a bis 14 d) aufweist, wobei die Magnetspulen (14 a bis 14 d) jeweils so angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen nicht miteinander zusammenfallen und auch nicht mit der Mittelachse des Plasmaerzeugungsbereiches (1 A) zusammenfallen,
und daß die Einrichtung, um dem Magnetfeld eine Bewegung zu erteilen, eine Stromversorgungseinrichtung (15) ist, die Ströme mit verschiedenen Phasen nacheinander durch die Vielzahl von Magnetspulen (14 a bis 14 d) fließen läßt, um dem von den Magnetspulen (14 a bis 14 d) ausgebildeten Magnetfeld eine Bewegung zu erteilen.

4. Plasmaprozessor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von zweiten Magnetspulen (14 a bis 14 d) jeweils so angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen zwischen benachbarten Achsen winkelmäßig beabstandet sind und von der Mittelachse des Plasmaerzeugungsbereiches (1 A) einen Abstand (l) haben.

5. Plasmaprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest drei zweite Magnetspulen (14 a bis 14 d) vorgesehen sind, wobei das von ihnen erzeugte Magnetfeld die Drehbewegung generiert, deren Radius in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Abstand (l) geändert werden kann.

6. Plasmaprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zweite Magnetspulen vorgesehen sind, wobei das von ihnen erzeugte Magnetfeld eine geradlinige Bewegung ausführt.

7. Plasmaprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme, welche die Stromversorgungseinrichtung (15) durch die Magnetspulen fließen läßt, eine Wellenform haben, die aus der Gruppe gewählt ist, welche aus einer trapezförmigen Welle, einer Wechselstromhalbwelle, einer Dreieckwelle und einer Impulswelle besteht.

8. Plasmaprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanordnung (5, 14) eine erste Magnetspule (5), die an eine Gleichstromversorgung (4) angeschlossen ist, um durch einen von der Gleichstromversorgung (4) durch die Magnetspule fließenden Strom ein magnetostatisches Feld auszubilden, und eine zweite Magnetspule (14) aufweist, die auf der Seite der ersten Magnetspule (5) in der Nähe des Substrats (11) angeordnet und an eine weitere Gleichstromversorgung (16) angeschlossen ist, um durch einen von der anderen Gleichstromversorgung (16) durch die Magnetspule fließenden Strom zusammen mit der ersten Magnetspule (5) ein zusammengesetztes Magnetfeld auszubilden, wobei die zweite Magnetspule (14) so angeordnet ist, daß ihre Mittelachse nicht mit der Mittelachse der ersten Magnetspule (5) zusammenfällt,
und daß die Einrichtung zur Bewegung des Magnetfeldes ein mechanischer Antriebsmechanismus (17) ist, der einen Antriebsmotor (17 b) für die x-Achse und einen Antriebsmotor (17 e) für die y-Achse aufweist, um die zweite Magnetspule (14) in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse der ersten Magnetspule (5) in Richtung der x-Achse bzw. der y-Achse zu bewegen, so daß das von der zweiten Magnetspule (14) erzeugte Magnetfeld einer Bewegung unterworfen wird.

9. Plasmaprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanordnung (5, 18) eine Magentspule (5), die an eine Gleichstromversorgung (4) angeschlossen ist, um aufgrund eines von der Gleichstromversorgung (4) gelieferten großen Stromes ein magnetostatisches Feld auszubilden, sowie eine elektromagnetische Spule (18) aufweist, die auf der Seite der Magnetspule (5) in der Nähe des Substrats (11) angeordnet ist, um mit der Magnetspule (5) ein zusammengesetztes Magnetfeld zu bilden,
daß die elektromagnetische Spule (18) aus einer Vielzahl von Teilspulen (19 bis 26) zusammengesetzt sind, die in Konfiguration und Größe gleich ausgebildet sind,
daß jede Teilspule (19 bis 26) eine Vielzahl von Wicklungen (a bis f) aufweist, die so angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen zwischen benachbarten Achsen nicht zusammenfallen und auch mit der Mittelachse der Magnetspule (5) nicht zusammenfallen, wobei die Wicklungen (a bis f) jeder Teilspule (19 bis 26) so angeordnet sind, daß ihre geometrischen Positionen mit denen der entsprechenden Wicklungen (a bis f) der anderen Teilspulen (19 bis 26) in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse der Magnetspule (5) zusammenfallen, wobei die entsprechenden Wicklungen (a bis f) der jeweiligen Teilspulen (19 bis 26) mit koinzidenten geometrischen Positionen miteinander verbunden sind,
und daß die Einrichtung zur Bewegung des Magnetfeldes eine Stromversorgungseinrichtung (15 A) ist, die kleinere Ströme verschiedener Phasen nacheinander durch die miteinander verbundenen Wicklungen (a bis f) fließen läßt, um dadurch die von der Magnetspule (18) gebildeten Magnetfelder gleicher Größe einer Drehbewegung zu unterwerfen.

10. Plasmaprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanordnung (18) eine elektromagnetische Spule (18) aufweist, die aus einer Vielzahl von Teilspulen (19 bis 26) besteht, die in Konfiguration und Größe identisch sind,
daß jede Teilspule (19 bis 26) eine Vielzahl von Wicklungen (a bis f) aufweist, die so angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen zwischen benachbarten Achsen nicht zusammenfallen und auch nicht mit der Mittelachse des Plasmaerzeugungsbereiches (1 C) zusammenfallen,
daß die Wicklungen (a bis f) jeder Teilspule (19 bis 26) so angeordnet sind, daß ihre geometrischen Positionen mit denen der entsprechenden Wicklungen (a bis f) der anderen Teilspulen (19 bis 26) in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse des Plasmaerzeugungsbereiches (1 C) zusammenfallen, wobei die jeweiligen Wicklungen (a bis f) der entsprechenden Teilspulen (19 bis 26) mit koinzidenten geometrischen Positionen miteinander verbunden sind,
und daß die Einrichtungen zur Bewegung des Magnetfeldes eine Stromversorgungseinrichtung (15 A) ist, die kleinere Ströme verschiedener Phasen nacheinander durch die miteinander verbundenen Wicklungen (a bis f) fließen läßt, um dadurch die Magnetfelder gleicher Größe einer Drehbewegung zu unterwerfen.

11. Plasmaprozessor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklungen (a bis f), die in den Teilspulen (19 bis 26) der elektromagnetischen Spule (18) miteinander verbunden sind, jeweils so angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen zwischen benachbarten Achsen winkelmäßig beabstandet sind und von der Mittelachse des Plasmaerzeugungsbereiches (1 C) einen vorgegebenen Abstand (l) haben.

12. Plasmaprozessor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Wicklungen (a bis f) der Vielzahl von Teilspulen (19 bis 26) der elektromagnetischen Spule (18) miteinander verbunden sind und die von ihnen ausgebildeten Magnetfelder eine Drehbewegung ausführen, deren Radius in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Abstand (l) geändert werden kann.

13. Plasmaprozessor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Wicklungen (a bis f) in der Vielzahl von Teilspulen (19 bis 26) der elektromagnetischen Spule (18) miteinander verbunden sind, wobei die von ihnen ausgebildeten Magnetfelder eine geradlinige Bewegung ausführen.

14. Plasmaprozessor nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme, die von der Stromversorgungseinrichtung (15 A) durch die Spulen fließen, eine Wellenform haben, die aus der Gruppe gewählt ist, welche aus einer trapezförmigen Welle, einer Wechselstrom-Halbwelle, einer Dreieckwelle und einer Impulswelle besteht.