DE69839302T2 - Vakuumplasmabehandlungsgerät mit einer spule, deren zwischenteil eine höhere magnetische kopplungsdichte zum plasma als deren mittel- und aussenteile aufweist - Google Patents

Vakuumplasmabehandlungsgerät mit einer spule, deren zwischenteil eine höhere magnetische kopplungsdichte zum plasma als deren mittel- und aussenteile aufweist Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes

Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Vakuumplasmabehandlungsgerate mit verbesserten Plasmaerregungsspulen und insbesondere einer solchen Spule, die miteinander verbundene innere, Zwischen- und äußere Wicklungsabschnitte aufweist, deren räumliche Lage so geartet sind, daß der Zwischenabschnitt eine wesentlich geringere magnetische Flußdichte zum Behandlungsplasma aufweist als die magnetische Flußdichte beträgt, die an das Plasma durch die inneren und äußeren Teile gekoppelt ist.
  • Stand der Technik
  • Für die Bereitsstellung von RF-Feldern für ein ionisierbares Gas in einer Plasma-Vakuumbehandlungskammer sind vielfältige Vorrichtungen entwickelt worden, um das Gas durch Anregen in einen Plasmazustand zu bringen. Das angeregte Plasma reagiert mit einem Werkstück in der Plasma-Vakuumbehandlungskammer, um Materialien von einer freiliegenden Werkstückoberfläche zu ätzen oder Materialien auf die Oberfläche abzuscheiden. Das Werkstück ist typischerweise ein Halbleiterwafer mit einer ebenen, kreisrunden Oberfläche, einer metallenen ebenen Oberfläche oder ein dielektrisches Werkstück, daß einen rechteckigen Umfang haben kann, wie auf einem flachen Tafeldisplay.
  • Ein Prozessor zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem induktiv gekoppelten, planaren Plasma (ICP) ist u. a. von von Ogle im US-Patent 4 948 458 beschrieben, das allgemein der vorliegenden Erfindung zuzuordnen ist. Ein magnetisches Feld wird von einer Spule erzeugt, die auf oder neben einem einzelnen ebenen, dielektrischen Fenster angeordnet ist, welches sich in eine Richtung im allgemeinen parallel zu der ebenen Werkstückoberfläche erstreckt. In handelsüblichen Vorrichtungen ist das Fenster gewöhnlich Quarz, weil Quarz eine geringe Materialunreinheit aufweist und optimale Ergebnisse für die RF-Koppelung bietet. Die Spule ist so gestaltet, daß sie auf eine RF-Quelle reagiert, die eine Frequenz im Bereich von 1 bis 100 MHz hat, jedoch typischerweise 13,56 MHz. Ein an das Netz angepaßter Scheinwiderstand ist zwischen die Spule und die Quelle geschaltet, um dadurch RF-Reflektionen, die von einer Last, zu der die Spule und das Plasma gehören, auf die Quelle zurückwirken, auf ein Mindestmaß zu beschränken.
  • Das US-Patent 5 589 737 von Barnes et al. beschreibt einen Plasmaprozessor mit einer Spule zur induktiven Herleitung eines RF-Plasmaanregungsfeldes zwecks Behandlung relativ großer Substrate, beispielsweise dielektrischer Substrate, die rechteckige, flache Tafeldisplays bilden. In dem Patent von Barnes et al. wird das RF-Feld, das von der Spule abgeleitet wird, über mehrere einzeln getragene dielektrische Fenster mit dem Plasma gekoppelt. Bei der bevorzugten Ausführungsform des genannten Patents sind vier derartige Fenster vier unterschiedlichen Quadranten zugeordnet. Zur Maximierung der RF-Koppelung von der Spule, durch die Fenster, zum Plasma haben die Fenster eine Dicke, die erheblich kleiner ist als die Dicke eines einzelnen Fensters mit derselben kombinatorischen Fläche wie die mehreren Fenster, um der Druckdifferenz zwischen dem Vakuum im Inneren der Kammer und dem Atmosphärendruck, der auf dem Kammeräußeren liegt, zu widerstehen.
  • In dem US-Patent 5 589 737 sind mehrere unterschiedliche Spulenkonfigurationen beschrieben. Einige dieser Spule haben mehrere Wicklungssegmente, die elektrisch zwischen ersten und zweiten Anschlußklemmen parallel geschaltet sind, welche über ein passendes Netz an eine RF-Erregungsquelle gekoppelt sind. Einige der Spulenkonfigurationen des genannten Patents haben parallele Spulensegmente derselben elektrischen Länge zwischen den ersten und zweiten Anschlußklemmen.
  • Um eine gleichförmigere Plasmaflußdichte auf den relativ großen, ebenen, flachen Tafeldisplayoberflächen mit einem rechteckigen Umriß zu erhalten, wurden die verschiedenen Spulenkonfigurationen, die in dem genannten US-Patent dargestellt sind, wie aus 1 ersichtlich, neu entworfen, wobei 1 eine Bodenansicht der neu entworfenen Spule darstellt. Die bekannte Spule 10 von 1 weist zwei spiralähnliche, elektrisch parallele Kupferwicklungen 12 und 14 auf, von denen jede mehrere spiralförmige Windungen hat, die in Bezug auf den Spulenmittelpunkt 16 im wesentlichen symmetrisch angeordnet sind.
  • Die Wicklungen 12 und 14 sind koplanar und Kupferleiter mit quadratischen Querschnitten (wobei jede Seite eine Länge von etwa 1,25 cm aufweist), mit unteren Rändern, welche im annähernden Abstand von 3 cm über den oberen Seiten der vier rechteckigen Quarzfenster 21, 22, 23 und 24 liegen, welche einzeln von einem einstückigen, starren Rahmen 26 getragen werden, der aus nicht magnetischem Metall, vorzugsweise eloxiertem Aluminium besteht. Der Rahmen 26 ist vorzugsweise in einer Weise gebaut, die der in dem US-Patent 5 589 737 dargestellten und beschriebenen gleich ist mit Ausnahme der Tatsache, daß die inneren, wechselweise lotrechten Schienen 28 und 30 mit dem Kopf der koplanaren Flächen der Fenster 21–24 im wesentlichen koplanar sind. Die Spule 10 ist an dielektrischen Hängern an der Decke eines nicht eisenmetallenen (vorzugsweise eloxiertes Aluminium), elektromagnetischen Schutzabdeckung des in dem genannten Patent von Barnes et al. beschriebenen Typs aufgehängt.
  • Die Wicklungen 12 bzw. 14 weisen innere Anschlußklemmen 32 und 34 auf, die in gleichem Abstand von dem Spulenmittelpunkt 16 längs der Schiene 28 entfernt sind. Die Anschlußklemmen 32 und 34 laufen elektrisch parallel und sind durch ein Metallband 35 und Kabel 36 mit der äußeren Anschlußklemme 38 des passenden Netzwerkes 40 verbunden, das eine Eingangsklemme aufweist, die so angeschlossen ist, daß sie auf die RF-Quelle 42 reagiert. Typischerweise hat das Band 35 eine umgekehrte U-Form, wobei ein erster Schenkel des U erheblich weiter von den Fenstern 21 und 24 mit Abstand getrennt ist als die Wicklungen 12 und 14, während die anderen Schenkel zwischen dem ersten Schenkel und den Anschlußklemmen 32 und 34 verlaufen. Das Band 35 ist zur Vereinfachung der Zeichnung versetzt dargestellt.
  • Die Wicklungen 12 und 14 weisen ebenfalls an ihren diametral gegenüberliegenden Ecken Anschlußklemmen 44 bzw. 46 auf, die durch Kondensatoren 48 und 50 geerdet sind. Die Ausgangsklemme 52 des passenden Netzes 40 ist ebenfalls geerdet, um dadurch einen Rückführstromweg durch die Kondensatoren 48 und 50 zu der geerdeten Klemme des passenden Netzes für die parallelen Ströme zu schaffen, die durch die Wicklungen 12 und 14 fließen. Die Wicklungen 12 und 14 haben eine solche Geometrie und die Werte der Kondensatoren 48 und 50 sind so gewählt, daß entlang der Längen der Wicklungen 12 und 14 ein Maximum stehender Wellenströme auftreten, und zwar an Stellen, die elektrisch gesehen ziemlich nahe den Klemmen 44 und 46 liegen. Typischerweise tritt das Maximum stehender Wellenströme in der äußersten Windung jeder Wicklung 12 und 14, in der Nähe der Schiene 26 auf. Der stehende Wellenstrom wird nahe am Umfang der Spule 10 maximiert, um dadurch die magnetische Flußdichte am Umfang der Spule zu vergrößern und damit die Plasmaflußdichte neben dem Werkstückumfang zu erhöhen.
  • Jede Wicklung 12 und 14 hat eine spiralförmige Konfiguration und ist lang genug, damit die Übertragungsleitungswirkungen in ihr bei der Frequenz der Quelle 42 auftreten, wie in den früheren, oben erwähnten, mitanhängigen Anmeldungen beschrieben. Die Konfiguration jeder der Wicklungen 12 und 14 wird häufig als eine "quadratische oder rechteckige" Spirale bezeichnet. Jede der Wicklungen 12 und 14 weist 2125 Windungen auf, die von neun geraden Segmenten gebildet werden. Jede Wicklung ist mit vier geraden, metallenen Leitersegmenten versehen, die sich parallel zu der Schiene 28 erstrecken, sowie mit fünf geraden, metallenen Leitersegmenten, die sich parallel zu der Schiene 30 erstrecken, wodurch jedes gerade Leitungssegment sein anstoßendes Segment nahezu im rechten Winkel schneidet. Die Anschlußklemmen 32 und 44 der Spule 12 befinden sich auf der einen Seite der Schiene 30, während die Anschlußklemmen 34 und 46 der Spule 14 auf der entgegengesetzten Seite der Schiene 30 liegen. Die Steigungen der Windungen der Wicklungen 12 und 14 sind über die gesamte Länge der Spulen zwischen den Klemmen 32, 34 und 44, 46 im wesentlichen gleich.
  • Die Spule von 1 kann angesehen werden, als ob sie zentrale, mittlere und äußere Teile aufweist, die mit annähernd zwei, einer bzw. zwei Windungen versehen sind. Die Windungen des zentralen Teils weisen gerade, metallene Leitersegmente 21–64 der Wicklung 12 auf sowie gerade, metallene Leitersegmente 71–74 der Wicklung 14. Die eine Windung des mittleren Teils ist mit geraden Segmenten 75 und 76 der Wicklung 12 versehen sowie geraden Segmenten 77 und 78 der Wicklung 14. Die Windungen des äußeren Teils weisen gerade Segmente 81–83 der Wicklung 12 sowie gerade Segmente 84–86 der Wicklung 14 auf.
  • Die in 1 gezeigte Spule wurde vorher benutzt, um ein Plasma für das Ätzen rechteckiger, dielektrischer, flacher Tafeldisplaywerkstücke zu ätzen, die gerade, rechtwinklige Umfangsseiten von 550 × 650 mm und 600 × 720 mm aufweisen. Derartige Werkstücke waren auf einem elektrostatischen Spannfutter so fixiert, daß die Oberseitenfläche des Substrats annähernd 10 cm vom Boden entfernt lag, und zwar auf der Innenseite der Fenster 21–24. Der rechteckige Umfang der Spule 10 war bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung größer als der Umfang des rechteckigen Werkstücks. Bei einer bekannten Konfiguration war die Spule 10 so bemessen, daß ihre umfänglichen, geraden, wechselweise lotrechten Rändern annähernd 650 × 750 mm lang waren, so daß sich die Spule bis zum Umfang des rechteckigen Bereiches erstreckte, der von den Fenstern 21–24 begrenzt war, sowie über den rechteckigen Umfang des Werkstücks hinaus.
  • Obgleich die in 1 gezeigte Struktur unter bestimmten Umständen zufriedenstellend arbeitet, ist die Gleichförmigkeit der Plasmaflußdichte über die großen Werkstückflächen nicht so groß wie gewünscht. Die Plasmaflußdichte auf den flachen Tafeldisplay-Werkstücken, die sich aus der Spule ergibt, welche in 1 dargestellt ist, neigt dazu, in der Mitte und an dem Umfangsabschnitten des Werkstücks, die der ebenen, rechteckigen Fläche ausgesetzt sind, verhältnismäßig gering zu sein, während sie in den mittleren Abschnitten des Werkstücks, zwischen der Mitte und den Umfangsabschnitten des Werkstücks, relativ groß zu sein scheint. Daher hat die Plasmaflußdichte auf dem Werkstück eine Tendenz, unter der Spule, in dem mittleren Abschnitt, also unter der zweiten Hälfte der ersten Windung und der ersten Windung der zweiten Wicklung jeder Wicklung 12 und 14 am größten zu sein und am geringsten unter den Mittel- und Umfangs- bzw. äußeren Abschnitten der Spule 10. Die Abnahme der Plasmaflußdichte an den Ecken der äußeren Bereiche des rechteckigen Werkstücks geschieht im großen Maße aufgrund der Eigenschaft des Plasmas, die sich aus der Erregung durch die Spule ergibt, einen kreisförmigen Umfang zu bilden. Die Neigung des Plasmaentstehungsbereiches zu einem kreisförmigen Umfang ist auf die Plasmaflußdichte in den äußeren Bereichen des Werkstücks zurückzuführen, die sich unmittelbar unter den äußeren Spulenabschnitten befinden, welche von den Spulenecken entfernt liegen, so daß die Plasmaflußdichte dort wesentlich größer ist als die Plasmaflußdichte in den äußeren Eckbereichen des Werkstücks. Das Plasmaflußdichtenprofil längs einer Diagonalen der behandelten Werkstückoberfläche weicht annähernd 21% von der kompletten Gleichförmigkeit ab. Die relativ niedrige Plasmaflußdichte auf den Substratoberflächenabschnitten unter den Mittel- und Umfangsabschnitten der Spule tritt aufgrund der Tatsache auf, daß der Plasmafluß eine Neigung zeigt, aus der Mitte des Plasmas in Richtung auf den Zwischenabschnitt des Plasmas zu difundieren. Der Spulenmetallschildaufbau, der zu der Vakuumplasmabehandlungskammer gehört, neigt dazu, den magnetischen Fluß, der von der Spule 10, wie in 1 gezeigt, ausgeht, von dem Kammerumfang in Richtung auf die Mitte der Kammer zu bewegen, wie dies in der anhängigen, allgemein zuzuordnenden Anmeldung US 5 800 619 beschrieben ist.
  • Auch die EP-A-0 759 632 offenbart einen Vakuumplasmaprozessor mit einer Vakuumkammer, die zur Aufnahme eines Gases geeignet ist und eine Spule aufweist, mit der das Gas so erregt wird, so daß ein Plasma entsteht, wobei die Spule innere und äußere Abschnitte aufweist.
  • Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen neuen und verbesserten Vakuumplasmaprozessor zur Erzeugung einer relativ gleichförmigen Plasmaflußdichte auf der Oberfläche eines verhältnismäßig großen Werkstücks zu schaffen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, einen neuen und verbesserten Vakuumplasmaprozessor zu schaffen, der eine Spule aufweist, die insbesondere so ausgelegt ist, daß die von ihr ausgehende magnetische Flußdichte derart ist, daß die Plasmaflußdichte auf einem verhältnismäßig großen rechteckigen Werkstück, beispielsweise einem flachen Tafeldisplay, relativ gleichförmig ist, um dadurch die Tendenz für die Plasmaflußdichte zu vermeiden, über der Mitte und den Umfangsbereichen des Werkstücks einen relativ niedrigen Wert anzunehmen.
  • Des weiteren ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, eine neue und verbesserte Spule für einen Vakuumplasmaprozessor zu schaffen, die insbesondere zur Erzeugung einer relativ gleichförmigen Plasmaflußdichte auf der Oberfläche eines verhältnismäßig großen Werkstücks, insbesondere Werkstücken mit einem rechteckigen Umfang, zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Vakuumplasmaprozessor zur Behandlung eines Werkstücks mit einem Plasma geschaffen, der eine Vakuumkammer aufweist, in welcher das Werkstück angeordnet werden kann und die eine Öffnung für die Einleitung eines Gases in die Kammer aufweist, welches zur Behandlung des Werkstücks in das Plasma verwandelt werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Spule angeordnet, die ein RF-Feld mit dem Gas zwecks Erregung des Gases in einen Plasmazustand koppelt, die innere, mittlere und äußere Abschnitte aufweist, wobei die inneren und äußeren Abschnitte mit Windungen versehen sind, die über den mittleren Abschnitt miteinander verbunden sind, und die inneren, mittleren und äußeren Abschnitte so angeordnet sind, daß die magnetische Flußdichte, die mit dem Plasma durch jeden der inneren und äußeren Spulenabschnitte gekoppelt ist, die magnetische Flußdichte übersteigt, die mit dem Plasma durch den mittleren Spulenabschnitt gekoppelt ist und wobei darüber hinaus die Spule so angeordnet ist, daß die Stromdichte in der Spule in den mittleren und äußeren Spulenabschnitten erheblich größer ist als in dem mittleren Spulenabschnitt, und die Umfänge der Spule und des Werkstücks ähnliche Umfangsabmessungen und Geometrien aufweisen, und wobei der Prozessor dadurch gekennzeichnet ist, daß der Spulenmittelabschnitt mit Windungen versehen ist, die enger gewickelt sind als die Windungen im äußeren Abschnitt der Spule.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der das Werkstück rechteckig ist, beispielsweise ein flaches Paneldisplay bildet, besteht der Spulenumfang aus mehreren geraden Leitersegmenten, die ein Rechteck bilden, welches in Größe und Form dem rechteckigen Werkstück gleicht, um dadurch die Bildung einer gleichförmigen Plasmaflußdichte auf dem rechteckigen Werkstück zu unterstützen. Wenigstens eine, vorzugsweise jedoch alle Windungen der Spule weisen mehrere gerade Segmente auf.
  • Die Spule ist vorzugsweise so angeordnet, daß die Stromdichte in ihr in der Mitte und den äußeren Spulenabschnitten erheblich größer ist als in den mittleren Spulenabschnitten. Aus diesem Grund hat die Spule vorzugsweise in ihrer Mitte und den äußeren Abschnitten eine größere Windungszahl als in ihrem mittleren Abschnitt, und der Spulenmittenabschnitt weist Windungen auf, die enger gewickelt sind als Windungen im Spulenaußenabschnitt.
  • Vorzugsweise weist die Spule mehrere Wicklungen auf, die elektrisch parallel miteinander verbunden sind, so daß Strom durch die Anschlußklemmen der Windungen zwischen den Ausgangsklemmen eines passenden Netzes parallel fließt. Die Vielzahl der Wicklungen sind räumlich und elektrisch im wesentlichen symmetrisch um einen Mittelpunkt der Spule angeordnet. Jede der Wicklungen weist eine Vielzahl Windungen auf, die sich radial und in Umfangsrichtung zwischen den inneren und äußeren Anschlußklemmen ähnlich einer Spirale erstrecken.
  • Die obigen und noch weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Betrachten der folgenden detaillierten Beschreibungen der verschiedenen speziellen Ausführungsformen der Erfindung verdeutlicht, insbesondere wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gesehen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist, wie oben beschrieben, eine Bodenansicht einer bekannten, im wesentlichen planaren Spule in Kombination mit vier sich selbst tragenden Fenstern eines Vakuumplasmaprozessors für relativ großflächige Werkstücke, insbesondere flache Tafeldisplays;
  • 2 ist eine Bodenansicht einer modifizierten Spule gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit vier selbstgetragenen Fenstern;
  • 3 ist eine Bodenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Spule gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit vier selbstgetragenen Fenstern;
  • 4 ist eine Bodenansicht einer weiteren Spule gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit vier selbstgetragenen Fenstern;
  • 4A und 4B sind Seitenansichten der Abschnitte der Spule, die in 4 gezeigt ist;
  • 5 zeigt eine Reihe Kurven, die eine Funktion der Plasmaflußdichte in Abhängigkeit von der Werkstückposition für die in den 1 bis 4 gezeigten Spulen;
  • 5A bzw. 5B sind zweidimensionale Verläufe der Siliziumätzgeschwindigkeit für zwei flache Tafelglasplatten, die durch den in den 1 bis 4 gezeigten Spulen erregt werden;
  • 6 ist eine Ansicht, bei der von der Linie 6-6 in 7 durch ein Werkstück in einem Vakuumplasmaprozessor mit der Spule von 4 nach oben geschaut wird, wobei der Prozessorteil mit Fenstern versehen ist;
  • 7 ist eine Seitenansicht des inneren des Vakuumplasmaprozessors gemäß 6,
  • 8 ist eine Ansicht des in den 6 und 7 gezeigten Prozessors, gesehen von den Linien 8-8 in 7 nach unten;
  • 9 und 10 sind weitere Ausführungsformen zweier verschiedener Spulen gemäß der Erfindung, wobei jede Spule eine Reihe Segmente aufweist, die mit einem Hauptspulenteil verbunden sind;
  • 11 ist eine Draufsicht einer weiteren Spule, die mehrere geschachtelte Leiterecksegmente gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es wird nunmehr auf 2 der Zeichnung Bezug genommen, in der die bekannte Spule von 1 so modifiziert ist, daß sie (1) einen Zwischenabschnitt zur Kopplung einer erheblich geringeren magnetischen Flußdichte an den Zwischenabschnitt des Plasmaflusses aufweist, der auf das Werkstück relativ zu den Mitten- und Außenabschnitten der Spule auftrifft, und (2) einen äußeren Abschnitt aufweist, der zusätzliche metallene Leitersegmente für zusätzlichen Magnetfluß zu dem Plasma aufweist. Der zusätzliche magnetische Fluß ergänzt den magnetischen Fluß, der dem Plasma durch einen Hauptteil der Spule, beispielsweise den Teil der Spule, der die zusätzlichen Segmente nicht aufweist, zugeführt wird, um dadurch die magnetische Flußdichte in den äußeren Abschnitten des Plasmas zu erhöhen, wodurch die magnetische Plasmaflußdichte an einer rechteckigen, freiliegenden Werkstückoberfläche gleichförmiger wird. In 2 sind die zusätzlichen Segmente mit dem Hauptteil der Spule parallel geschaltet.
  • Die Spule 100 von 2 hat einen rechteckigen Umfang, der seiner Form nach ähnlich und in seiner Größe geringfügig größer ist als das Werkstück. Der Prozessor der Figuren behandelt die rechteckigen Werkstücke, und zwar vorzugsweise querflächige Plattendisplays. Die Spule 100 weist zwei elektrisch parallele Wicklungen 102 und 104 auf, die elektrisch mit den ungeerdeten und geerdeten Ausgangsklemmen 38 und 52 des zugehörigen Netzes 40, das seinerseits mit einer 13,56 MHz RF-Quelle 42 verbunden ist. Die Wicklungen 102 und 104 haben eine gemeinsame zentrale Anschlußklemme 106, die mit dem Spulenmittelpunkt 16 zusammen fällt, um den die ganze Spule im wesentlichen diagonal 8u deshalb diametral) symmetrisch angeordnet ist. Die Anschlußklemme 106 steht elektrisch durch eine Leiterbahn (nicht gezeigt) mit der passenden Ausgangsklemme 38 in Verbindung. Die Wicklungen 102 und 104 weisen diagonal entgegengesetzte äußere Anschlußklemmen 108 und 109 an gegenüberliegenden Umfangsecken der Spule 100 auf.
  • Die Anschlußklemmen 108 und 109 sind an die geerdete Klemme 52 des passenden Netzes 40 über Kondensatoren 48 und 50 angeschlossen. Jede der Wicklungen 102 und 104 hat für die Frequenz der Quelle 42 eine elektrische Länge, die so geartet ist, daß in den Wicklungen Übertragungsleitungseffekte auftreten. Die Längen der Wicklungen 102 und 104 und die Frequenz der Quelle 42 sind gewöhnlich so gewählt, daß die Entfernung entlang jeder Wicklung geringfügig kleiner ist als eine halbe Wellenlänge der Quellenfrequenz. Die Werte der Kondensatoren 48 und 50 sind so gewählt, daß in den äußeren und inneren Abschnitten der Wicklungen Spitzen- bzw. minimale stehende Wellenströme auftreten. Bei einer Ausführungsform sind die höchsten stehenden Wellenströme in der Nähe der Stelle der äußersten Windungen der Wicklungen 102 und 104 zu erwarten, die annähernd mit der Schiene 30 fluchten, welche die Fenster 21–24 trägt, während die geringsten stehenden Wellenströme annähernd an der Anschlußklemme 106 auftreten, wo die stehende Wellenspannung einen Spitzenwert hat. Da die maximalen stehenden Wellenströme etwa 3/8 einer Windung von jeder Anschlußklemme 108 und 109 erscheinen, werden von dem äußeren Hauptteil der Spule 100 auf den äußeren Abschnitt des Plasmas, der auf den äußeren Abschnitt des Werkstücks einfällt, relativ große Magnetflußdichten übertragen.
  • Die Spule 110 weist (1) einen zentralen Abschnitt 112 mit drei Wicklungen auf (einschließlich gerader, metallener Leitersegmente 113–124, die sich von der mittleren Klemme 106, mit der sie elektrisch durch Metallbänder 111 und 112 verbunden sind, in radialer und Umfangsrichtung erstrecken) des weiteren (2) annähernd eine Windung, die den Zwischenabschnitt 130 bildet (einschließlich gerader, sich in radialer Richtung und Umfangsrichtung erstreckender metallener Leitersegmente 131–134), und (3) annähernd zwei Windungen des äußeren Abschnitts 140 (einschließlich gerader, sich radial und in Umfangsrichtung erstreckender, metallener Leitersegmente 141–146). Die Windungen des äußeren Abschnitts 140 haben eine erheblich größere Steigung als die einzelne Windung 132 des mittleren Abschnitts 130, die ihrerseits eine Steigung aufweist, die beträchtlich größer ist als die eng gewickelten Windungen des Mittelteils 110. Der Zwischenabschnitt 130 ist von dem mittleren Abschnitt 130 erheblich radial verschoben, liegt jedoch in radialer Richtung nahe an dem äußeren Abschnitt 140.
  • Jedes der koplanaren, geraden, metallenen Leitersegmente 113–124, 131–134 und 141–146 der Abschnitte 110, 130, 140 besteht vorzugsweise aus Kupfer und hat einen quadratischen Querschnitt von annähernd 1,25 cm Randlänge und ist so angeordnet, daß sein unterer Rand annähernd 3 cm über den Oberseiten der Fenster 21–24 liegt, die mit Unterseiten versehen sind, welche etwa 10 cm über der planaren, bearbeiteten Werkstückoberfläche liegen. Die Wicklungen der Spule 100 sind durch dielektrische Gehänge an der Decke einer metallenen, nicht eisernen (vorzugsweise eloxiertes Aluminium) Spulenschutzabdeckung der in dem Barnes et al. Patent beschriebenen Art aufgehängt. Die äußeren Enden des mittleren Spulenabschnitts 110 sind elektrisch durch metallene, vorzugsweise aus Kupfer bestehende Bänder 150 und 152 mit den inneren Enden des Zwischenspulenabschnitts 120 verbunden. Um die Größe des magnetischen Flusses, der durch die Bänder 111, 112, 150 und 152 an dem Plasma unter den Fenstern anliegt, auf ein Mindestmaß zu beschränken, weisen die Bänder die Form eines umgekehrten U auf, wobei ein erster Schenkel in einer Ebene erheblich über der Ebene der geraden Leitersegmenteabschnitte 110, 130 und 140 liegt, und zwei nach unten hängende Schenkel vorhanden sind, die mechanisch den ersten Schenkel mit der Spule 100 verbinden. Die Bänder haben einen Querschnitt von 0,3 × 2,5 cm mit einem Rand von 2,5 cm, der parallel zu den Fenstern 21–24 liegt.
  • Die Spule der 2 ist so gebaut, daß eine größere Stromdichte in der Mitte der Spule und den Umfangsabschnitten 110 und 140 auftritt als in dem mittleren Spulenteil 130. Daher sind die magnetischen Flußdichten, die aus der Mitte, also dem Zentrum, und den Umfangsteilen der Spule abgeleitet werden, größer als die magnetische Flußdichte, die von dem Spulenzwischenteil herrührt. Demzufolge wird die Neigung der Dichte des Plasmaflusses, der auf das Werkstück in der Vakuumkammer auftritt, in den Zwischenabschnitten des Werkstücks größer zu sein als in der Mitte und den Umfangsabschnitten des Werkstücks, verringert. Die Plasmaflußdichte in dem Mittelteil des bekannten Prozessors, der mit der in der 1 gezeigten Spule ausgestattet ist, neigt dazu, verhältnismäßig gering zu sein, weil das Plasma eine Tendenz hat, vom Mittelteil des Plasmas weg zu diffundieren. Die Tendenz bei der Plasmaflußdichte bekannter Art, in den Umfangsabschnitten des Plasmas relativ gering zu sein, ist darauf zurückzuführen, daß das Plasma, das von der bekannten Spule erzeugt wird, eine maximale Plasmaflußdichte in einem ringförmigen Bereich etwa auf mittlerer Distanz zwischen der Mitte, also dem Zentrum, und dem Umfang der Spule hat. Um die erforderliche Plasmafluß dichte in der Mitte des Werkstücks herzustellen, muß der Abstand zwischen der Oberseite des Werkstücks und der Unterseite der dielektrischen Fenster ausreichend groß sein, so daß er eine Plasmadiffusion zuläßt. Die Plasmadiffusion bewirkt, daß der ringförmige Bereich sich im Werkstück in eine gleichförmigere Plasmaflußdichte weiterbildet. Der verhältnismäßig große Abstand jedoch, der zwischen dem Werkstück und der Unterseite des Fensters liegt, läßt sich nicht effizient benutzen, wenn großflächige Werkstücke bearbeitet werden, weil die Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Werkstück und den Fenstern bewirkt, daß sich die Plasmaflußdichte an den anfänglichen Eckbereichen des Werkstücks dahingehend verringert, daß diese Abnahme sich sogar noch verstärkt. Die in 2 gezeigte Spule verbessert die Plasmaflußdichte gegenüber derjenigen der bekannten Spule dadurch, daß (1) der Mitte der Plasmaabschnitte eine höhere magnetische Flußdichte zugeführt wird als den mittleren Plasmaabschnitten und (2) dem Umfang des Plasmas zusätzliche magnetische Flußdichte zugeführt wird, um wenigstens teilweise die Wirkungen der Abschirmeinrichtung zu überwinden. Die verbesserten Ergebnisse treten u. a. dadurch auf, weil die Mitte und die Umfangsabschnitte 110 und 140 der Spule 100 eine größere Anzahl Windungen haben als der mittlere Abschnitt 130.
  • Bei einer Ausführungsform ist die Windung des mittleren Abschnitts 130 von der äußeren Windung des zentralen Abschnitts 110 getrennt, so daß der Durchmesser der Windungen des mittleren Abschnitts annähernd das Zweifache des äußeren Durchmessers des zentralen Abschnitts der äußeren Windung beträgt. Mit anderen Worten, die einzelne Windung des mittleren Abschnitts 130 beschreibt einen Bereich, der annähernd das Vierfache des Bereiches ausmacht, der von den drei Windungen des zentralen Abschnitts 110 umschrieben wird, und die einzelne Windung des mittleren Abschnitts ist von dem Mittelpunkt 16 um das Zweifache des Abstandes, den die äußere Windung des zentralen Abschnitts 110 von dem Spulenmittelpunkt hat, getrennt. Die einzelne Windung des mittleren Abschnitts 130 ist von den Windungen des äußeren Abschnitts 140 um etwa dieselbe Entfernung getrennt, wie die Windungen des äußeren Abschnitts voneinander in der Spule von 2 getrennt sind. Insbesondere sind die geraden Leitersegmente 131–134 von den geraden Leitersegmenten 141–145 durch annähernd denselben Abstand getrennt, den die geraden Leitersegmente 141 und 144 von den geraden Leitersegmenten 146 bzw. 143 haben.
  • Die somit eng gewickelte Mitte des Spulenteils 110 und ihre etwas von dem Spulenmittelteil 130 entfernte Anordnung hilft, die Neigung zu einer relativ niedrigen Plasmaflußdichte, die auf die Mitte des Werkstücks auftrifft, zu überwinden. Die enge Wicklung des Spulenmittelteils 110 und ihre Trennung von dem Rest der Spule 100 bewirkt eine enge Selbstkopplung des magnetischen Flusses, der von dem Spulenmittelteil herrührt, um dadurch den magnetischen Fluß (beispielsweise Vergrößerung der magnetischen Flußdichte), der von dem Mittelteil 10 verursacht wird, zu konzentrieren.
  • Um die gewünschte im wesentlichen gleichförmige Plasmaflußdichte über dem ganzen Werkstück zu erhalten, wird der äußere Spulenabschnitt 140 in Bezug auf die bekannte in 1 gezeigte Spule geändert. Mit anderen Worten, der Hauptteil der Spule von 2 (bestehend aus den Leitersegmenten 113–128, 131–134 und 141–146 sowie den Bändern 111, 112, 150 und 152) hat eine zusätzliche Struktur, die ihrem Umfang zugefügt wird, um die magnetische Flußdichte in der Peripherie des Plasmas zu vergrößern, insbesondere in den Teilen des Plasmas, die in der Nähe der Ecken der rechteckigen Bearbeitungskammer liegen.
  • Bei der Ausführungsform von 2 weist der äußere Spulenabschnitt 140 zusätzliche elektrisch leitende Wicklungssegmente 116–168 auf, die mit Abstand neben den vier Umfangsecken der Spulenumfangsklemmen 108 und 109 angeordnet sind. Die nicht geradzahligen Wicklungssegmente 161–168 sind Teil der Wicklung 102 und dieser hinzugefügt, während die geradzahligen Wicklungssegmente 161–168 Teil der Wicklung 104 und dieser hinzugefügt sind. Die Wicklungssegmente 161–168 sind mit den Leitersegmenten 113–124, 131–134 und 141–146 koplanar und bewirken, daß ein zusätzlicher RF-Strom in den äußeren Abschnitten der Spule 100 fließt, insbesondere an den Ecken der Spule, wo die magnetische und die Plasmaflußdichten die Neigung haben, sonst relativ gering zu sein. Der RF-Strom, der in den Wicklungssegmenten 161–168 fließt, bringt magnetischen Fluß zu den Ecken der Plasmabearbeitungskammer. Der magnetische Fluß, der durch die Segmente 161–168 der Bearbeitungskammer zugefügt wird, unterstützt den magnetischen Fluß, der der Bearbeitungskammer durch die Leitersegmente 141–146 des Hauptspulenabschnitts zugeführt wird, um dadurch die Plasmaflußdichte unter den Ecken der Spule zu vergrößern und die nicht vorhandene Gleichförmigkeit der Plasmaflußdichte an den Ecken des rechteckigen Werkstücks und der Vakuumkammer in hohem Maße zu überwinden. Die magnetischen Flüsse, die von den geraden, sich schneidenden Leitersegmenten 141– 146 (die 90°-Ecken bilden) erzeugt werden, weisen Längsachsen auf, die im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen und rund um die Ecken der Spule, der Vakuumkammer und des Werkstücks gebogen sind. Die von den Segmenten 161–168 erzeugten magnetischen Flüsse haben Achsen, die sich im allgemeinen in derselben Richtung erstrecken wie die geraden Segmente 161–146, mit denen sie im Abstand nebeneinander liegen und elektrisch parallel verbunden sind.
  • Bei der in 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist jede der hinzugefügten, diagonal entgegengesetzten Spulensegmente 161 und 162 vier gerade, wechselweise lotrechte Kupferleitersegmente 182–185 auf. Die Leitersegmente 184 und 185 des Spulensegments 161 erstrecken sich parallel zu den geraden Segmenten 182 und 141 bzw. sind außerhalb von diesen Segmenten (in denselben Abständen) angeordnet, wobei das Segment 184 von dem Eckenschnitt der Segmente 132 und 134 einen kleinen Abstand aufweist als das Segment 185. Die Segmente 184 und 185 sind mit den Segmenten 132 bzw. 141 durch Stummelsegmente 182 und 183 verbunden. Das Segment 162 weist eine Geometrie auf, die identisch mit derjenigen des Segments 161 ist, befindet sich jedoch an der Ecke, die durch den Schnitt der geraden Liniensegmente 134 und 144 definiert ist.
  • Jedes der Wicklungssegmente 163 bzw. 164 an den Ecken ist elektrisch mit den Ecken parallel geschaltet, wobei die Ecken durch den Schnitt der Leitersegmente 141 und 142 sowie den Schnitt der Leitersegmente 144 und 145 festgelegt sind, hat eine erheblich größere Fläche und mehr Leiter als die Segmente 161 oder 162. Demzufolge liefern die Wicklungssegmente 163 und 164 eine stärkere magnetische Flußdichte an den Plasmafluß in der Nähe der Wandung der Vakuumplasmabehandlungskammer, als durch die Segmente 161 und 162 geliefert wird. Das Wicklungssegment 163 weist zwei elektrisch parallel geschaltete und beabstandete Leitersegmente 187 und 188 auf, die außerhalb bzw. innerhalb des Leitersegmentes 142 angeordnet sind, zu dem sie parallel liegen. Das Segment 187 ist mit dem Leitersegment 189 parallel geschaltet, welches außerhalb angeordnet ist und sich parallel zu dem Leitersegment 141 erstreckt. Die Segmente 187 und 189 haben etwa dieselbe Länge, die etwas größer ist als die Länge des Segments 188. Durch die Stummelleitersegmente 191–193, die sich rechtwinklig zu den Leitersegmenten 141, 142 und 187–189 erstrecken, mit denen sie körperlich verbunden sind, werden von den Hauptspulenleitersegmenten 141 und 142 zu den parallelen Leitersegmenten 187–189 elektrisch parallele Anschlüsse geschaffen. Das Eckenwicklungssegment 164, das identisch zu dem Eckenwick lungssegment 163 aufgebaut ist, ist diametral dem Segment 163 gegenüberliegend angeordnet und schneidet die geraden Leitersegmente 144 und 145 in der von ihnen gebildeten Ecke.
  • Jedes zusätzliche diagonal gegenüberliegende Wicklungssegment 165 und 166, das an den Ecken liegt, die durch den Schnitt der Leitersegmente 142 und 143 bzw. den Schnitt der Leitersegmente 145 und 146 gebildet wird, und elektrisch mit diesen Ecken parallel geschaltet ist, weist Leitersegmente 198, 200, 204 und 206 auf. Die Segmente 198, 200, 202 und 204 bilden parallele Stromwege, die etwas außerhalb der Ecken, denen sie zugeordnet sind, verlaufen. Das Ende des Leitersegments 198, das von der Ecke entfernt liegt, liegt näher an der Mittelschiene 30 als das entsprechende Leitersegment 183 des Wicklungssegments 162, um dadurch die Magnetflußdichte in der Nähe der Wandung der Vakuumplasmabehandlungskammer weiter zu erhöhen.
  • Die Wicklungssegmente 167 und 168, die an den diagonal entgegengesetzten äußeren Ecken liegen bzw. mit diesen elektrisch parallel geschaltet sind, wo Endanschlußklemmen 109 bzw. 108 liegen, weisen längliche Leitersegmente 208 bzw. 209 auf, die sich parallel zu den Leitersegmenten 143 und 146 erstrecken und geringfügig außerhalb derselben liegen. Die Segmente 208 und 209 sind entsprechend durch die geraden Stummelleitersegmente 212 und 213 mit den Leitersegmenten 143 und 146 verbunden. Die magnetischen Flüsse der Segmente 167 und 168 unterstützen die magnetischen Flüsse der Segmente 143 und 146, um dadurch die äußere Plasmaflußdichte zu erhöhen.
  • Die äußeren Ränder jedes der äußeren Leiter der zusätzlichen umfänglichen Wicklungssegmente 163–168, d. h. der Leiter 187, 187', 200, 200', 202, 202', 208 und 209, sind geringfügig von den Außenrändern der Fenster 21–24 zurückgesetzt, so daß der magnetische Fluß, der von diesen Leitern abgeleitet wird, effektiv dem Plasma zugefügt wird. (In den 2 bis 4 tragen entsprechende Teile der entgegengesetzten äußeren Wicklungssegmente dieselben Bezugszeichen mit Ausnahme der Tatsache, daß den äußeren Wicklungssegmenten, die nicht speziell beschrieben werden, Striche hinzugefügt worden sind.) Der magnetische Fluß, der sich aus dem durch die Segmente 161–168 fließenden Strom ergibt, wird zu dem magnetischen Fluß addiert, der sich aus dem Strom ergibt, der durch den Hauptteil der Spule fließt. Der zusätzliche magnetische Fluß erhöht den magnetischen Fluß am Umfang der Vakuumplasmabehandlungskammer, insbesonde re in den Ecken der Kammer, so daß in den äußeren Abschnitten des Werkstücks die Plasmaflußdichte ansteigt und die Plasmaflußdichte, die auf das Werkstück fällt, gleichmäßiger ist als die der bekannten Konstruktion von 1.
  • Es wurde gefunden, daß eine höhere Plasmadichtegleichförmigkeit mit der in 3 gezeigten Spule erreichbar ist, als mit der Spule von 2 erhalten wird. Bei der Spule von 3 ist der mittlere Spulenabschnitt 130 in Bezug auf die in 2 gezeigte Ausführungsform dadurch geändert, daß die metallenen, elektrisch leitenden Bänder 150 und 152 und Leiter 131 und 133 ersetzt sind durch metallene, elektrisch leitende Bänder 220 und 222 sowie gerade Spulenleiterabschnitte 224 und 226. Die Leiterabschnitte 224 und 226 haben dieselben Querschnittsabmessungen wie die übrigen Leiter der Spulen der 2 und 3 und sind mit den übrigen Leitern der Spule von 3 koplanar. Die Bänder 220 und 222 haben dieselben Abmessungen und dieselbe geometrische Ausrichtung wie die Bänder 150 und 152, die die Form von umgekehrten U-Teilen haben. Dadurch wird dem Plasma durch die Bänder 220 und 222 eine vernachlässigbare Menge magnetischen Flusses zugeführt.
  • Die Leitersegmente 224 und 226 erstrecken sich parallel zu der Schiene 30, innerhalb der leitenden Segmente 132 bzw. 134. Die Länge des leitenden Segments 124 und 126 ist kleiner als die Hälfte des Abstandes der leitenden Segmente 132 und 134 von der Schiene 28. Dadurch ist das Ende jedes leitenden Segments 224 und 226, das den leitenden Segmenten 132 und 134 abgewandt ist, im wesentlichen außerhalb der äußeren Windung des inneren Spulenabschnitts 110 angeordnet. Die Bänder 220 und 222 erstrecken sich von den Endklemmen des inneren Spulenabschnitts 110 zu den Enden der Spulenabschnitte 224 und 226, die den Spulensegmenten 132 bzw. 134 abgewandt sind.
  • Die obigen Unterschiede zwischen den Spulen der 2 und 3 bewirken, daß die Spule von 3 eine größere Isolierung des magnetischen Flusses aufweist, der von dem Spulenmittelteil 110 erzeugt wird, als die Ausführung von 2. Infolgedessen ergibt sich eine höhere zentrale Magnefflußdichte bei der Ausführungsform von 3 als bei der Spule von 2. Darüber hinaus ist die Magnetflußdichte in dem mittleren Teil der Spule von 3 geringer als bei der Spule von 2. Die Magnefflußdichtenmuster, die von den Spulen der 2 und 3 hergleitet werden, sind in den äußeren Kernabschnitten 140 im wesentlichen die gleichen. All diese Faktoren bewirken, daß die Plasmaflußdichte, die durch die Spule von 3 erzeugt wird, gleichmäßiger ist als die Plasmaflußdichte, die die Spule von 2 liefert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die in den 4, 4A und 4B dargestellt ist, wird die Spule von 3 so abgeändert, daß (1) die Leiterabschnitte 224 und 226 beseitigt werden und (2) die zusätzlichen parallelen Spulenumfangssegmente 161–168 so angeordnet werden, daß sie näher an dem Plasma liegen als die übrigen Leiterspulensegmente.
  • Bei der Spule von 4 ist der mittlere Spulenabschnitt 130 so abgeändert, daß er nur annähernd eine Hälfte der Leiter 132 und 134 aufweist, d. h. der Spulenteil 130 ist nur der Teil des Leiters 132 rechts der Spule 30 und der Teil des Leiters 134 links von der Spule 30 (gesehen in 4). In 4 sind die Leiterabschnitte 224 und 226 von 3 vollständig weggelassen, und die Enden der Leiter 132 und 134 sind elektrisch mit den Endklemmen des zentralen Spulenteils 110 durch metallene, umgekehrt U-förmige Bänder 230 und 232 verbunden. Die Bänder 230 und 232 sind ziemlich ähnlich denjenigen der Bänder 220 und 222, ausgenommen die Tatsache, daß die Bänder 230 und 232 direkt mit den Enden der Leitersegmente 132 und 134 des Spulenmittelteils 110 in Verbindung stehen. Demzufolge ist die magnetische Flußdichte in dem mittleren Teil des Plasmas für die Spule von 4 kleiner als für die Spulen der 1 bis 3.
  • Bei der Spule von 4 sind die parallelen, peripheren Segmente 161–168 nicht koplanar mit den leitenden Segmenten 113–124, 132, 134 und 141–146 des Hauptteils der Spule. Statt dessen liegen diejenigen Teile der parallelen Umfangssegmente, die den größten Teil des magnetischen Flusses an das Plasma abgeben, näher an dem Plasma, und zwar als ein Ergebnis der Tatsache, daß diese parallelen Umfangsspulensegmente sehr viel näher an der Oberseite der Fenster 21–24 sind als die Leitersegmente des Hauptteils der Spule. Jedes der parallelen Umfangssegmente 161–168 der Spule von 4 weist ein gerades Leitersegment auf, das in der Nähe der Ebene der Fenster 21–24 liegt. Die Leitersegmente in den verschiedenen Ebenen sind mechanisch und elektrisch miteinander durch Metallbänder verbunden, deren Querschnittsabmessungen ähnlich denjenigen der Bänder 230 und 232 sind. Wie in den 4A und 4B dargestellt, erstrecken sich die Metallbänder von den Leitersegmenten in der Hauptebene der Spule nach unten, und damit waagerecht zu den Leitersegmenten der parallelen Segmente 161–168.
  • Bei der Spule von 4 befinden sich die Bodenflächen der parallelen Leitersegmente 184, 185, 184', 185', 187, 188, 189, 187', 188', 189', 200, 202, 200', 202', 208 und 209 nahe an den Oberseiten der dielektrischen Fenster 21–24. Diese Leitersegmente in der Nähe der Fenster 21–24 sind mechanisch und elektrisch in geeigneter Weise mit den Leitersegmenten 141–146 verbunden, und zwar durch Metallbänder 182, 183, 182', 183', 191, 192, 193, 191', 192', 193', 198, 204, 198', 204', 206, 207, 206', 207', 212, 213, 212' und 213', die sich parallel und rechtwinklig zu der Ebene der Fenster 21–24 erstrecken.
  • Aufgrund der Tatsache, daß die Leitersegmente 184, 185, 184', 185', 187, 188, 189, 187', 188', 189', 200, 202, 200', 202' 208 und 209 in der Nähe der Fenster 21 –24 neben der Peripherie des Plasmas liegen, fördern diese Leitersegmente mehr RF-Anregungsenergie zu den Plasmaecken, als mit den koplanaren, parallelen äußeren Segmenten der 2 und 3 erhalten wird. Diese größere RF-Anregung erfolgt aufgrund der höheren magnetischen Flußdichte, die sich aus der engeren Nachbarschaft der leitenden Segmente in der Nähe der Fenster 21–24 ergibt, als sie bei den koplanaren, parallelen leitenden äußeren Segmenten der 2 und 3 vorhanden ist. Dazu kommt, daß die engere Nachbarschaft der parallelen leitenden Segmente von 4 eine erhebliche elektrostatische, d. h. kapazitive, Kopplung des RF-Spulenfeldes mit dem Plasma ermöglicht. Bei den in den 2 und 3 dargestellten Spulen ist die Stärke der elektrostatischen Kopplung aller Abschnitte der Spule mit dem Plasma ziemlich klein, und zwar aufgrund der erheblichen Trennung zwischen dem Plasma und der Spule. Infolge dessen gibt es eine wesentliche Steigerung der Plasmaflußdichte in dem äußeren Bereich des Plasmas, wenn das Plasma auf die Spule von 4 reagiert, und zwar im Vergleich zu den Spulen der 1 bis 3.
  • Es wird nunmehr auf 5 Bezug genommen, die Kurven der Siliziumätzgeschwindigkeit in Ångström pro Minute von flachen, kreisrunden Werkstücken enthält, wobei jedes Werkstück eine freiliegende Oberfläche aufweist, die gleichförmig mit Silizium beschichtet ist. Die Werkstücke, die längs einer Diagonalen einer Plasmabehandlungskammer mit rechteckigem Querschnitt, wie in infra in Verbindung mit den 6–8 beschrieben, ausgelegt worden sind. Da die Atzgeschwindigkeit direkt von der Plasmaflußdichte abhängt, sind die Messungen der Ätzgeschwindigkeit direkt auf die Plasmaflußdichte bezogen. Die Atzgeschwindigkeit ist für (1), nämlich die bekannte Spule von 1 (Kurve 260) aufgezeichnet; (2), nämlich eine Spule, deren Mitte, mittlere und äußere Abschnitte, wie in 1 gezeigt, und zwar in Verbindung mit den äußeren parallelen Spulensegmenten von 2 (Kurve 262); (3), nämlich der Spule von 2 (Kurve 264); (4), nämlich der Spule von 3 (Kurve 266) und (5), nämlich der Spule von 4 (Kurve 268). Die Kurven 260–266 wurden so weit wie möglich und praktikabel von den Plasmabehandlungskammern genommen, die unter denselben Bedingungen arbeiten. Die Ätzgeschwindigkeit ist auf der Y-Achse in 5 angezeigt, während die Entfernung entlang der Diagonalen der Werkstückoberfläche die X-Achsen-Richtung zeigt. Die Werkstückmitte und die äußere Ecke entlang der Diagonalen sind durch die Angaben "2" bzw. "15" in der X-Achsenrichtung gekennzeichnet. Die in 5 dargestellten Messungen geben die Plasmaflußdichten an, die von der Gleichförmigkeit für die Spulen, die den Kurven 260, 262, 264, 266 und 268 zugeordnet sind, mit 21,5% bzw. 18,9%, 17,9%, 14,7% und 13,0% an.
  • 5 enthält gewisse interessante Daten betreffend die Plasmaflußdichte als Funktion der radialen Werkstückposition. Beim Ätzen mit einer Spule bekannter Art, dargestellt durch die Kurve 260, beträgt eine minimale Ätzgeschwindigkeit annähernd 1,825 Ångström pro Minute, die in der Mitte des Werkstücks auftritt. Für die Kurven 262–268 erscheinen jedoch die Minimalwerte am Punkt 3 auf der X-Achse, d. h. an einer Stelle, die von der Werkstückmitte verschoben ist. Der Mangel Symmetrie, der durch die Kurven 262–268 angezeigt wird, ist wahrscheinlich vorhanden, weil die magnetischen Flußdichten, die von den Spulen der 2–4 herrühren, nicht vollständig symmetrisch sind, und zwar aufgrund der zugefügten Leitersegmente 188 und 188'. Der Minimalwert der Plasmaflußdichte in der Werkstückmitte, der von der Kurve 268 angezeigt wird, ist wesentlich höher als die mittigen Ätzgeschwindigkeiten irgendeiner der Kurven 262–266. Anscheinend verursacht die stärkere magnetische Flußisolierung, die durch die in 4 gezeigte Vorrichtung für den mittleren Spulenabschnitt 110 in Bezug auf die Zwischen- und Umfangsspulenabschnitte 130 und 140, daß in der Mitte des Plasmas ein erheblich stärkerer magnetischer Fluß auftritt. Größere magnetische Flußisolierungen treten mehr in der Spule von 4 auf als in den in den 2 und 3 gezeigten Spulen, weil (1) die Leitersegmente des Zwischenabschnitts 130 in 4 kürzer sind als in den 1–3 und (2) ein erheblicher Teil des äußeren Abschnitts 140 (nämlich die Leitersegmente 184, 185, 184', 185', 187, 188, 189, 187', 188', 189', 200, 202, 200', 202', 208 und 209) weiter von dem Abschnitt 110 in 4 entfernt liegen als in den 2 und 3. Verschiebt man die zusätzlichen parallelen Leitersegmente aus der Ebene der Hauptspule in die Nähe der Oberseiten der Fenster 21–24, so bewirkt dies eine erhebliche Steigerung der äußeren Ätzgeschwindigkeit. So sind beispielsweise die Ätzgeschwindigkeiten an den Ecken der Kurven 266 und 268 für die Spulen der 3 und 4 annähernd 2275 bzw. 2315 Å/min am Randpunkt 15 und nahezu 2475 bzw. 2550 Å/min am Punkt 40, was etwa 92% der Strecke von dem Spulenmittelpunkt 16 bis zur äußeren Ecke der Spule ausmacht. Die Ätzgeschwindigkeiten in dem mittleren Teil des Werkstücks, zwischen den Ziffern 6 und 12 in X-Achsen-Richtung von 5 sind praktisch für die Spulen der 3 und 4 gleich, wie durch die Kurven 266 und 268 angezeigt. Die Ätzgeschwindigkeiten, die durch die Kurven 266 und 268 angegeben werden, sind in dem mittleren Abschnitt des Werkstücks erheblich höher als die Ätzgeschwindigkeiten für die Spule von 2 (Kurve 264) und die nicht gezeigte Spule, die durch die Kurve 262 angegeben wird. Somit wird für die Spulen der 3 und 4 eine größere Plasmaflußdichte erhalten als für die Ausführungsform von 2 und die nicht dargestellte Ausführungsform, obgleich die Spulen der 3 und 4 in Bezug auf die Spule von 2, die nicht dargestellte Spule und den Stand der Technik eine höhere Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit aufweisen.
  • Die 5A und 5B sind Darstellungen der Siliziumätzgeschwindigkeit in A/min unter identischen Bedingungen, soweit wie dies praktisch möglich ist, und zwar für zwei gläserne 600 × 720 mm große Flachtafeldisplaysubstrate, die gleichförmig mit Silizium in Vakuumkammern, welche die Spulen der 1 bzw. 4 enthalten, beschichtet worden sind. Die Ätzgeschwindigkeiten wurden an gleich beabstandeten Matrixpunkten auf dem Tafeldisplay gemessen, und die Messungen neben den Tafelrändern wurden 15 mm von diesen Rändern entfernt durchgeführt. Die Abweichungen von der Gleichförmigkeit gingen um beinahe 100% zurück, nämlich von 21% beim Stand der Technik bis 11% für die in 4 gezeigte Spule. Die Abnahme der durchschnittlichen Ätzgeschwindigkeit wurde durch eine gleichmäßigere Belastung des Plasmas der Spule von 4 erreicht, als sie beim Plasma der Spule von 1 vorhanden ist. Unter dem mittleren oder Zwischenteil der Spule von 4 ergaben sich erheblich geringere Ätzgeschwindigkeiten, also dort, wo ein wesentlich geringerer magnetischer Fluß erzeugt wird als in der Spule von 1. In dieser Hinsicht werden die Ätzgeschwindigkeiten von 1989, 1904, 2071, 2023, 2033, 2028, 2031, 1899, 1831, 1909, 2065 und 2000, die sich bei der Spule von 1 ergeben, zahlenmäßig entsprechend auf 1700, 1629, 1595, 1578, 1755, 1668, 1765, 1710, 1712, 1645, 1724 und 1611 verringert, wenn die Spule von 4 verwendet wird.
  • Es wird nunmehr auf die 6, 7 und 8 in der Zeichnung Bezug genommen, in denen die Spule von 4 als Bestandteil eines Vakuumprozessors 600 mit Vakuumkammer 602 und elektromagnetischem Schutzgehäuse 604, das vorzugsweise aus eloxiertem Aluminium hergestellt ist, dargestellt ist. Das Äußere der Vakuumkammer 602 wird durch die Fenster 21–24, die eloxierten Schienen 28 und 30, die Aluminiumseitenwände 610 und den eloxierten Aluminiumboden 214 gebildet. Die Seitenwände 610 weisen Öffnungen 612 und 618 auf, die mit einer ionisierbaren Gasquelle bzw. einer Vakuumpumpe (beide nicht gezeigt) verbunden sind. Die Vakuumpumpe erzeugt in der Kammer 602 geeignete Vakuumbedingungen, die es dem ionisierbaren Gas ermöglichen, das durch die Öffnung 616 strömt, durch das elektromagnetische Feld, das von der Spule von 4 erzeugt wird, angeregt zu werden, um dadurch einen erregten Plasmazustand zu erreichen. Die Kammer 602 und der Deckel 604 sind mechanisch und elektrisch miteinander und mit dem Erdungspotential durch geeignete Kontakte verbunden und schaffen einen Schirm, der die durch die Spule gelieferten magnetischen und elektrischen Felder umschließt. Der Schirm reduziert die RF-Felddichte, die von der Spule geliefert wird, so daß die magnetischen und elektrischen Felder, die sich in der Nähe des Schirms befinden, beträchtlich kleiner sind als die Felder in Richtung auf die Mitte des Plasmaprozessors.
  • In der Vakuumbehandlungskammer 602 ist ein elektrostatisches Spannfutter 620 angeordnet, das das Werkstück 622 an Ort und Stelle hält, während das Werkstück bearbeitet wird. Bei einer bevorzugten Anwendung des Prozessors ist das Substrat 622 ein rechteckiges Glassubstrat für eine elektrostatische Displaytafel. Das elektrostatische Spannfutter 620 ist elektrisch von dem Erdungspotential des Metalldeckels 604, der Wände 610 und des Bodens 614 durch ein elektrisch isolierendes Blech 624 isoliert. Von einer geeigneten Quelle (nicht gezeigt) wird an das elektrostatische Spannfutter 620 Gleichstromspannung als Klemmpotential geliefert, die auch über ein passendes Netz an einer RF-Quelle (nicht gezeigt) anliegt, die das elektrostatische Spannfutter und das Werkstück 622 verspannt. Dazu kommt, daß die Rückseite des Werkstücks 622 vorzugsweise durch Nuten, die im Spannfutter 620 vorgesehen werden, gekühlt wird. Bei der bevorzugten Konfiguration wird ionisierbares Gas ins Innere der Vakuumkammer 602 durch einen Raum oder eine Sammelleitung, die auf den Fenstern 21–24 angeordnet sind, eingeführt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind ein solcher Raum oder Sammelleitung nicht gezeigt, da derartige Einrichtungen den auf diesem Gebiet tätigen Fachleuten gut bekannt sind.
  • Die Kammer 602 und der Deckel 604 sind so gebaut, daß der Prozessor 600 ein echtes Parallelepiped ist, das ein rechteckiges, gläsernes Flachtafeldisplay-Werkstück 622 aufnimmt. Es versteht sich jedoch, daß der Umfang des Prozessors 600 so geändert wird, daß er der Größe und der Form nach an den Werkstückumfang angepaßt wird, wenn das Werkstück andere Umfangskonfigurationen aufweist.
  • Wie aus den 6 und 8 ersichtlich, ist der Umfang des Substrats 622 etwas kleiner als der Umfang der Spule von 4, die wiederum etwas kleiner ist als der kombinierte Umfang der Fenster 21–24. Dadurch, daß der Prozessor und das Substrat 622 so bemessen werden, daß der Substratumfang nur geringfügig kleiner ist als der rechteckige Bereich, der vom Inneren der Kammer 602 gebildet wird, wird der Wirkungsgrad bei der Erzeugung eines ausreichenden Plasmaflusses an der großen Werkstückfläche gegenüber dem in 1 gezeigten Stand der Technik verbessert, so daß die Energieanforderungen der RF-Quellen, die die Spule von 4 speisen sowie das Spannfutter 620 auf einem verhältnismäßig geringen Niveau gehalten werden können. Bei einer Ausführungsform gibt die RF-Quelle 42 eine Energie von 5 kW ab.
  • Wie in 8 dargestellt, sind die Kondensatoren 48 und 50 im Raum zwischen der Oberseite der Fenster 21–24 und dem Kopf des Deckels 604 so gelagert, daß ihre kreisförmigen Querschnitte parallel zu den Fenstern liegen. Die Kondensatoren 48 und 50 sind an die Ausgangsklemmen 108 und 109 der Spule von 4 durch Kupferstränge 630 und 632 angeschlossen, die sich beide parallel zu der Schiene 28 erstrecken und in einer Ebene parallel zu den Oberseiten der Fenster 21–24 liegen.
  • Wie in den 7 und 8 gezeigt, wird die Spule von 4 durch eine Konstruktion getragen, zu der elektrisch isolierende, langgestreckte Stäbe 640, 642 und 644 gehören, die an der Decke des Deckels 604 aufgehängt sind. Der Hauptteil der Spule von 4 ist mechanisch mit den Stäben 640, 642 und 644 durch elektrisch isolierende, sich senkrecht erstreckende Tragstangen 640 verbunden, die wiederum mechanisch mit sich waagerecht erstreckenden, elektrisch isolierenden Spulentragplatten 648 und 650 in Verbindung stehen. Die Platten 650 tragen den Umfangsabschnitt 140 der Spule, während der Spulenmittenabschnitt 110 von der mittigen Stange 640 getragen wird.
  • Wie in 7 gezeigt, sind die Unterseiten der umfänglichen Eckensegmente der Spule von den Oberseiten der Fenster 21–24 geringfügig beabstandet. In 7 sind die Spulensegmente 189 und 209 als in Nachbarschaft der Oberseite des Fensters 21 liegend dargestellt und sind mit den Spulensegmenten 141 und 146 durch gebogene Stränge 193 bzw. 206' verbunden. Die Spulensegmente 141 und 146 sind wiederum als von der Bodenseite der Spulentragfläche 650 aufgehängt dargestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Unterseiten der Segmente 189 und 209 von der Oberseite des Fensters 21 um annähernd 0,56 cm senkrecht beabstandet, während die Unterseiten der Spulensegmente 141 und 192 um etwa 2,2 cm von den Unterseiten der umfänglichen Spulensegmente 189 und 209 senkrecht beabstandet sind.
  • Eine Bodenansicht einer weiteren Spule gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 9 dargestellt. Bei der Spule von 9 ist der Hauptteil der Spule, der in gewisser Hinsicht den Hauptteilen der Spulen der Ausführungsformen der 2–4 gleich ist, zusätzlich mit äußeren Segmenten versehen, die mit den Ecken in den äußeren Abschnitten des Hauptteils der Spule parallel geschaltet sind. Die Ecken werden von Leitersegmenten gebildet, die sich im wesentlichen rechtwinklig zueinander erstrecken und benachbarte, sich nicht berührende Enden haben, die sich fast treffen. Die zusätzlich in Reihe geschalteten Leitersegmente in dem äußeren Abschnitt der Spule weisen einen Strom auf, der in ihnen in derselben räumlichen Richtung fließt wie in den räumlich benachbarten Leiterelementen, so daß der magnetische Fluß, der durch diese zusätzlichen Leitersegmente dem Plasma zuströmt, dem magnetischen Fluß hinzuzufügen ist, der von dem Hauptteil der Spule kommt.
  • Die Spule von 9 weist mittige und mittlere Abschnitte 110 und 130 auf, die identisch den entsprechenden mittigen und mittleren Abschnitten der Spule von 4 sind. Der äußere Teil 140 der in der 8 gezeigten Spule unterscheidet sich jedoch ziemlich von den Spulen der Ausführungsformen gemäß 2–4. Der Hauptteil des äußeren Abschnitts 140 weist gerade Leitersegmente 270, 272, 274 und 276 auf, von denen jedes parallel zur Schiene 28 liegt, sowie gerade Leitersegmente 280, 282, 284 und 286, von denen jedes ebenfalls parallel zur Schiene 30 liegt.
  • Keines der geraden Leitersegmente 270–276 und 280–286 ist in direktem Kontakt. Statt dessen befindet sich an jeder der vier inneren Ecken 291–294 und den beiden äußeren Ecken 295 und 296, die von einem Paar benachbarter Segmente 270–276 und 280–286 gebildet werden, ein Spalt. Ein Paar ergänzender, wechselseitig lotrechter, gerader Segmente ist mit den nicht anstoßenden Enden der Spulensegmente 270–276 und 280–286 verbunden. Die ergänzenden Spulensegmente liefern zusätzlichen magnetischen Fluß an den Plasmaumfang. Die zusätzlichen in Reihe geschalteten Segmente sind in 9 als koplanar mit den geraden Segmenten der mittigen und mittleren Spulenabschnitte 110 und 130 dargestellt sowie als gerade Segmente 260–276 und 280–286 des Umfangsabschnitts des Hauptspulenteils. Die ergänzenden Abschnitte können jedoch dem Plasma näher liegen als der Rest der Spule. In einem solchen Fall würden die ergänzenden geraden Leiter etwas über den Oberseiten der Fenster 21–24 liegen und erheblich näher an den Fenstern als die Leitersegmente 270–276 und 280–286 des Hauptspulenteils. Um den magnetischen Fluß in Leitern abzukoppeln, die die ergänzenden Leiter mit den Enden der Leitersegmente 270–276 und 280–286 verbinden, sind die ergänzenden Leitersegmente mit diesen Enden der Leitersegmente des Hauptumfangsteils der Spule durch metallene, elektrisch leitende Stränge 310 verbunden, die dieselben Abmessungswerte und Positionierungswerte aufweisen, wie sie oben für die Leiterstränge der 2–4 diskutiert sind.
  • Im einzelnen ist darauf hinzuweisen, daß die Ecken 291–296, wo sich die geraden Leitersegmente 270, 272, 274, 276, 280, 282, 284 und 286 fast jedoch nicht ganz schneiden, mit zusätzlichen Leitersegmenten 301–306 durch sich diagonal erstreckende, metallene Stränge 310 entsprechend verbunden sind. Jedes der zusätzlichen Leitersegmente 301–306 weist zwei gerade, sich schneidende Leiterelemente 312 und 314 auf, die sich parallel zu den Schienen 28 bzw. 30 erstrecken. Die Leitersegmente 312 und 314 jedes ergänzenden Leiterabschnitts 301 – 306 schneiden sich an einer Stelle, die im wesentlichen mit der "Ecke" in dem Spalt fluchtet, welcher durch die Projektion der wechselseitig orthogonalen, geraden Leitersegmente des Hauptteils der Spule, der einem jeweiligen zusätzlichen Segment am nächsten liegt, gebildet wird. Die Leiterelemente 312 und 314 sind räumlich eng an den Leitersegmenten des Hauptteils der Spule angeordnet und elektrisch mit diesen geraden Leitersegmenten des Hauptteils der Spule in Reihe geschaltet. Die räumliche Anordnung der Leiter 312 und 314 sowie der geraden Leitersegmente des Spulenhauptteils ist derart, daß die Ströme in den Elementen 312 und 314 in derselben Richtung fließen wie die Ströme in den Abschnitten der Leitersegmente 270, 272, 274, 276, 280, 282, 284 und 286, denen das jeweilige Paar Leiterselemente 312 und 314 benachbart ist. Dadurch addieren sich die magnetischen Flüsse, die sich aus den Strömen ergeben, welche in den Leiterelementen 312 und 314 und den Leitersegmenten 270–276 sowie 280–286 fließen, in den Umfangsteilen des Plasmas, um dadurch die Plasmaflußdichte in der Plasmaperipherie gegenüber dem in 1 gezeigten Stand der Technik zu erhöhen.
  • Der Strom fließt in den Strängen 310 in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Stromflusses in den Elementen 310 und 312 sowie entgegengesetzt zu der Richtung des Stromflusses in den Hauptkernleitersegmenten 270–276 und 280–286, die dem jeweiligen Strang am nächsten liegen. Um zu verhindern, daß der dem Stromfluß in den Strängen 310 zugehörige Magnetfluß die Magnetflußdichte und die Plasmaflußdichte in den Umfangsteilen des Plasmas nachteilig beeinflußt, sind die oberen Schenkel der Stränge 310 von den Elementen 312 und 314 erheblich abgesetzt, wie im obigen erläutert. Bei der in 9 gezeigten speziellen Ausführungsform sind die Leiterelemente 312 und 314 koplanar zu den Leitersegmenten des Hauptteils der Spule. Es versteht sich jedoch, daß die Elemente 312 und 314 so angeordnet werden können, daß sie fast an den Flächen der Fenster 21–24 anstoßen, d. h. näher an dem Plasma sind als die Leitersegmente des Hauptteils der Spule.
  • Die Spule von 9 hat zusätzliche Reihen gerader, metallener Leiterelemente 316 und 318 (sich parallel zu der Schiene 30 erstreckend), die zwischen dem Hauptteil der Spule und den Ausgangsklemmen 108 und 109 durch Stränge 319 verbunden sind, welche mit den Strängen 310 identisch sind. Die gegenüberliegenden Enden der Elemente 316 sind an die Ausgangsklemme 108 direkt angeschlossen sowie an ein Ende des Leiters 284, das sich neben dem zusätzlichen Eckensegment 304 befindet, mit Hilfe eines der Bänder 319, während die gegenüberliegenden Enden der Elemente 318 mit der Anschlußklemme 109 direkt und mit einem Ende des Leiters 286 neben dem zusätzlichen Eckensegment 304 durch den anderen der Stränge 319 in Verbindung stehen. Die Stränge 319 haben die Form eines umgekehrten U, das so angeordnet ist, daß seine Schenkel, die sich parallel zu den Flächen 21 und 24 erstrecken, wesentlich weiter von dem Plasma entfernt liegen als die Leitersegmente im Hauptteil der Spule. Die magnetischen Flüsse von dem Element 316 und dem Leiter 284 addieren sich an der Spulenecke neben der Klemme 108, während sich die magnetischen Flüsse von dem Element 318 und dem Leiter 286 an der Spulenecke neben der Klemme 109 addieren. Es gibt vernachlässigbare Magnetflußgegenwirkungen, die von Strömen resultieren, welche in den Strängen 309 fließen.
  • Es wird nunmehr auf 10 in der Zeichnung Bezug genommen, in der eine andere Ausführungsform der in 4 gezeigten Spule dargestellt ist. In der Spule von 10 sind die magnetische Flußdichte und die Plasmaflußdichte in den äußeren Ecken des Plasmas in Bezug auf den in 1 dargestellten Stand der Technik wesentlich vergrößert, und zwar durch Änderung des Umfangsabschnitts der Spule, durch die ergänzende Leitersegmente 321–324 aufgenommen wurden, von denen sich eines an jeder der vier Umfangsecken der Spule befindet. Jedes der ergänzenden äußeren Spuleneckensegmente 321–324 weist vier gerade Leiterelemente 331–334 auf, die so angeordnet sind, daß die Elemente 331 und 333 sich parallel zu der Schiene 28 erstrecken, während die Elemente 332 und 334 parallel zu der Schiene 30 verlaufen. Die Elemente 331 und 333 schneiden sich in dem Umfangsteil der Spule an der Ecke 335, während sich die Elemente 333 und 334 an dem Umfangsteil der Spule an der Ecke 336 schneiden. Die Elemente 331 und 332 bilden auf diese Weise einen ersten Schenkel, der sich innerhalb des zweiten Schenkels befindet, der von den Elementen 333 und 334 gebildet wird und mit dem zweiten Schenkel verschachtelt ist. Die Enden der geraden Leiterelemente 331 und 333 der Eckensegmente 321 und 324, welche von den Ecken 335 und 336 entfernt sind, sind miteinander durch das gerade Leiterelement 338 verbunden, das sich parallel zu der Schiene 30 erstreckt.
  • Die Anschlußklemmen 340 und 342 der Spule, die in 10 zu sehen sind, befinden sich an den Ecken, die durch die Schnittpunkte der Elemente 333 und 338 der Eckensegmente 321 bzw. 324 definiert sind. Die Anschlußklemmen 340 und 342 sind mit der Erde oder der Ausgangsklemme des passenden Netzes (in 10 nicht gezeigt) durch Reihenverbindungen verbunden, die von den Kondensatoren 48 bzw. 50 gebildet werden. Auf diese Weise sind die äußeren Anschlußklemmen der in 10 gezeigten Spule von den Ecken der Spule verschoben, im Gegensatz zu den Spulenkonfigurationen, die in den 1 bis 4 und 9 gezeigt sind.
  • Die Eckensegmente, die je ein Paar parallele, elektrische Leiterwege aufweisen, sind somit mit den Spulenausgangsklemmen 340 und 342 und dem Rest der Spule entsprechend in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltungen werden durch metallene Stränge 344 errichtet, von denen sich jeder von dem Hauptteil der Spule dia gonal nach außen erstreckt und elektrisch mit den Enden der Elemente 332 und 334 verbunden ist, die von den Ecken 335 und 336 entfernt liegen, um dadurch das Entstehen der parallelen Stromwege der Eckensegmente 321 und 324 zu unterstützen. Die Elemente 331 und 332 haben annähernd dieselbe Länge, die etwas kürzer als gleich ist den Längen der Elemente 333 und 334.
  • Die Eckensegmente 322 und 323 weichen etwas von den Eckensegmenten 321 und 324 ab, da sich an den Eckensegmenten 322 und 323 keine Anschlußklemmen befinden. Die Eckensegmente 322 und 323 sind elektrisch mit dem Rest der Spule durch sich diagonal und nach außen erstreckende Metallstränge 346 und 348 verbunden. Der Strang 346 ist an die Enden der Leiterelemente 331 und 333 (der Eckensegmente 322 und 323) angeschlossen, die von den Ecken 335 und 336 entfernt liegen. In ähnlicher Weise sind die Metallstränge 348 an die Enden der Leiterelemente 332 und 334 der Ecksegmente 322 und 323 elektrisch angeschlossen, wobei die Enden der genannten Elemente von den Ecken 335 bzw. 336 entfernt sind.
  • Die Enden der Leiterstränge 344 und 348, die ins Innere der in 10 gezeigten Spule gerichtet sind, stehen miteinander durch gerade Leitersegmente 350 in Verbindung, wobei sich beide parallel zu den Seiten der Schiene 30 erstrecken und auf gegenüberliegenden Seiten der Schiene liegen sowie um gleiche Strecken von der Schiene 28 in entgegengesetzte Richtungen weg verlaufen. Die Segmente 350 sind von dem äußeren Umfang der in 10 gezeigten Spule entfernt, jedoch nahe genug an den Umfängen der Fenster 21–24 positioniert, so daß sich der magnetische Fluß zu dem äußeren Abschnitt des Plasmas hinzu addiert und die magnetische Flußdichte im äußeren Teil des Plasmas in Bereichen verstärkt, die von den Ecken des Plasmas und des Werkstücks entfernt liegen.
  • Die inneren Enden der Leiterstränge 346, die von den Ecksegmenten 322 und 323 entfernt liegen, sind mit einem Ende jedes der Leitersegmente 352 und 354 verbunden, die sich beide parallel zu der Schiene 28 erstrecken. Die äußeren Enden der Leitersegmente 352 und 354 sind mit den Enden der Leitersegmente 141 bzw. 142, die von den Leitersegmenten 130 und 132 entfernt liegen, verbunden. Die Leitersegmente 352 und 354 im äußeren Abschnitt der Spule sind entsprechend an das eine Ende der Segmente 141 und 144 des mittleren Abschnitts der Spule angeschlossen, der auch die Leitersegmente 132 und 134 aufweist. Die Enden der Leitersegmente 132 und 134 sind mit dem inneren Spulenabschnitt 110 durch die Stränge 230 bzw. 232 in derselben Weise verbunden, wie der mittlere Abschnitt der Spule von 4 mit dem inneren Abschnitt 110 der Spule verbunden ist.
  • Die Segmente 350 sind vom Umfang der in 10 gezeigten Spule nach innen angeordnet, um dadurch eine größere Gleichförmigkeit der Plasmaflußdichte zu schaffen, die auf das Werkstück auftrifft, als sie mit der bekannten Spule von 1 erreicht wird. Die Plasmaflußdichte neigt dazu, in den äußeren Ecken der Kammer geringer zu sein als in den äußeren Abschnitten der Kammer, die von den Ecken entfernt liegen. Um diesen Effekt zu reduzieren, sind die geraden Segmente 350 von dem äußeren Spulenumfang zurückgesetzt.
  • Jeder der Stränge 344, 346 und 348 hat vier Schenkel, von denen sich der erste parallel zu den Flächen des Fensters 21–24 erstreckt, und ist erheblich weiter von den Fenstern 21–24 entfernt angeordnet als die Leitersegmente 331–334 der äußeren Abschnitte 321–324. Die übrigen drei Schenkel jedes der Stränge 344, 346 und 348 erstrecken sich zwischen dem ersten Schenkel des Strangs und einem der Leitersegmente 331–334, 352 und 354 in geeigneter Weise senkrecht. Die Konstruktion sowie die Lage der Stränge 344, 346 und 348 beschränkt die Magnetflußeffekte der Stränge auf das Plasma auf ein Mindestmaß.
  • Es versteht sich jedoch, daß die Leitersegmente in der Spule von 10 geändert werden können, so wie dies angemessen ist, so daß die Leitersegmente der Umfangsabschnitte 321–324 näher an den Fenstern 21–24 liegen als die übrigen Leitersegmente der Spule.
  • Es wird nunmehr auf 11 der Zeichnung Bezug genommen, die eine Bodenansicht noch einer weiteren erfindungsgemäßen Spule zeigt. In der Spule von 11 wird eine gleichförmigere Plasmaflußdichte in den Werkstückumfangsbereichen dadurch erzielt, daß den Ecklagen der Windungen eines Paares paralleler Wicklungen, die eine Hauptspule bilden, Segmente hinzugefügt werden. Die hinzugefügten Ecksegmente sind mit dem Rest jeder Wicklung in Reihe geschaltet. Jede Wicklung hat kurze (relativ zu den kurzen Segmenten der Spulen der 2–4 und 9), gerade Leitersegmente, die zwischen den zusätzlichen Segmenten an einem Paar Ecken in verschiedenen benachbarten Quadranten der Spule in Reihe liegen, d. h. an oder nahe den Umfangsecken von benachbarten Fenstern 21–24. Die kurzen, geraden Segmente bewirken einen verhältnismäßig großen Spalt zwischen den Ecksegmenten und den geraden Segmenten, und zwar im Vergleich zu den Spalten, die zwischen den Ecken und den geraden Segmenten bei der in 9 gezeigten Spule liegen, wobei natürlich zwischen den Ecken und den geraden Segmenten in den Spulen der 1 bis 4 kein Spalt vorhanden ist. Dazu kommt, daß die Längen der geraden Segmente der Hauptspule wesentlich verkleinert worden sind, um dadurch den Spalt zwischen den Ecken und den kurzen, geraden Segmenten, die von den Ecken entfernt liegen, zu vergrößern. Die Spule von 11 ist durch vollständige Symmetrie gekennzeichnet und hat durch den selektiven Gebrauch unterschiedlicher Leitersegmente der Spule eine größere Flexibilität. Die Spule von 11 weist zwei parallele Wicklungen 402 und 404 auf, die zusammen die inneren, mittleren und äußeren Abschnitte 406, 408 und 410 der Spule bilden. Die Wicklung 402 ist mit inneren und äußeren Anschlußklemmen 412 und 414 versehen, während die Wicklung 404 innere und äußere Anschlußklemmen 416 und 418 aufweist. Die inneren Anschlußklemmen 412 und 416 sind mit der ungeerdeten Ausgangsklemme 38 des zugehörigen Netzes 40 durch das Kabel 420 und einen U-förmigen Strang 422 verbunden, während die Anschlußklemmen 414 und 418 durch Kondensatoren (d. h. reaktive Scheinwiderstände) 424 und 426 an die geerdete Ausgangsklemme des zugehörigen Netzes angeschlossen sind. Die Werte des Kondensators 424 und 426 sowie die Längen der Wicklungen 402 und 404 in Bezug auf die Wellenlänge der Quelle 42 sind so gewählt, daß der Spitzenstrom der stehenden Welle annähernd im zentrum des äußeren Abschnitts 410 der Spule auftritt. Die inneren Anschlußklemmen 412 und 416 sind auf einer Linie angeordnet, die sich durch den Mittelpunkt 428 der Spule erstreckt, sowie auf der zentralen Längsachse der Schiene 28. Die äußeren Anschlußklemmen 414 und 418 sind von der Spulenmitte 428 gleich weit entfernt und diagonal auf entgegengesetzten Seiten der Längsachse der Schiene 30 angeordnet.
  • Der innere Spulenabschnitt 406 weist gerade Spulensegmente 431, 432, 433 und 434 der Wicklung 402 auf sowie gerade Spulensegmente 435, 436, 437 und 438 der Wicklung 404. Die Spulensegmente 431, 433, 435 und 437 erstrecken sich parallel zu der Schiene 30, während die geraden Spulensegmente 432, 434, 436 und 438 parallel zu dem Schienensegment 28 verlaufen, wobei das Segment 432 die Segmente 431 und 433 schneidet, die Segmente 433 und 434 sich schneiden, das Segment 436 die Segmente 435 und 437 schneidet und die Segmente 437 und 438 sich schneiden.
  • Der äußere Spulenabschnitt 410 weist an den Ecken 441, 442, 443 und 444 der Fenster 21, 22, 23 bzw. 24 gerade Leitersegmente auf. Da jedes der geraden Leitersegmente an jeder der Ecken 441–444 identisch ist, wird in den Leitersegmenten 451–458 der einzigen Ecke 441 beschrieben.
  • Die geraden Leitersegmente 451–458 bilden vier ineinander geschachtelte Ecken, so daß sich die Leitersegmente 451, 453, 455 und 457 parallel zu der Schiene 28 erstrecken, während die Leitersegmente 452, 454, 456 und 458 parallel zu der Schiene 30 verlaufen. Die geraden Leitersegmente 451–458 sind paarweise angeordnet, so daß die nebeneinander liegend bezifferten Leitersegmente ein Paar bilden und an einer Ecke aneinanderstoßende Enden haben. Die Ecken, die von den Leitersegmenten 451–458 gebildet werden, liegen auf der Linie 460, die den Spulenmittelpunkt 428 schneidet. Die Leitersegmente 451, 454, 455 und 457 haben in der genannten Reihenfolge zunehmend größer werdende Längen, während die Leitersegmente 452, 454, 456 und 458 in dieser Reihenfolge ebenfalls zunehmend größer werdende Längen aufweisen. Die Längen der Segmente 451–458 sind derart, daß die Enden der Segmente 451, 453, 455 und 457, die von der Linie 460 mit Abstand getrennt sind, zunehmend weiter von der Schiene 30 entfernt liegen, während die Enden der Segmente 454, 456 und 458, die von der Linie 460 entfernt liegen, von der Schiene 28 einen gleichen Abstand aufweisen, während das Ende des Segments 452, das von der Linie 460 mit Abstand getrennt ist, weiter von der Schiene entfernt liegt als die Segmente 454, 456 und 458. Die verschachtelte Anordnung der Leiter 451–458 bewirkt eine erhebliche Steigerung der magnetischen Flußdichte (relativ zu der Spule von 1) in der äußeren Plasmaecke unter der Spulenecke 441. Die magnetische Flußdichte, die von jeder der Ecken 441–444 kommt, ist größer unter dem äußeren Bereich der Spule und nimmt in Richtung auf die Mitte der Spule ab, so daß die magnetische Flußdichte, die von den Leitersegmenten der Ecken erzeugt wird, in dem Plasmaabschnitt unter den kurzen Leitersegmenten 451, 452 etwas kleiner ist als in dem Plasmaabschnitt unter den langen Leitersegmenten 457, 458. Diese Abweichung in der magnetischen Flußdichte im Plasma neigt dazu, die Plasmaflußdichte in den Ecken in Bezug auf den aus 1 bekannten Stand der Technik gleichförmiger zu machen.
  • Der äußere Spulenabschnitt 410 weist auch gerade Leitersegmente 471–476 gleicher Länge auf, die sich in rechten Winkeln zu der Längsachse der Schiene 28 erstrecken, so daß die Enden der Leitersegmente 471–476 von der Achse der Schiene gleichmäßig beabstandet sind. Die Segmente 471–473 liegen auf derselben Seite der Schiene 30 wie die Anschlußklemme 30, während sich die Segmente 474–476 auf der gegenüberliegenden Seite der Schiene 30 befinden. Der äußere Spulenabschnitt 410 ist auch mit geraden Leitersegmenten 481–486 gleicher Länge versehen, die sich rechtwinklig zu der Längsachse der Schiene 30 erstrecken, und entgegengesetzte Enden aufweisen, die von der Längsachse der Schiene 30 gleich beabstandet sind. Die Leitersegmente 481–483 liegen auf der Seite der Spule 400 zwischen dem Mittelpunkt 428 und der Anschlußklemme 418, während sich die Leitersegmente 484–486 auf der entgegengesetzten Seite der Spule 400 befinden, d. h. die Seite zwischen dem Spulenmittelpunkt 428 und der Anschlußklemme 414.
  • Der mittlere Spulenabschnitt 408 weist gerade Spulensegmente 491–494 auf, wobei gleichlange Spulensegmente 491 und 493 von dem Spulenmittelpunkt längs der Schiene 20 einen gleichen Abstand haben und sich rechtwinklig zu der Längsachse der Schiene 28 erstrecken, so daß die entgegengesetzten Enden jeder Spule 491 und 493 von der Längsachse der Schiene 28 einen gleichen Abstand aufweisen. Jedes Segment 491 und 493 hat dieselbe Länge wie die Spulensegmente 471–476, wodurch die Enden aller geraden Spulensegmente 471–476, 491 und 493 von der Längsachse der Schiene 28 gleich weit entfernt sind. Jedes der geraden Spulensegmente 492 und 494 hat dieselbe Länge wie die Spulensegmente 481–486 und erstreckt sich rechtwinklig zu der Längsachse der Spule 30, so daß die Mitten der Spulensegmente 492 und 494 mit der Längsachse der Schiene 30 zusammen fallen und auf gegenüberliegenden Seiten des Spulenmittelpunktes 428 liegen.
  • Die Leitersegmente der Wicklung 402 sind durch elektrisch leitende, metallene Bänder 501–516 miteinander verbunden, während die Leitersegmente der Wicklung 404 durch elektrisch leitende, metallene Bänder 521–536 in Verbindung stehen. Die Leitersegmente und Bänder sind so angeordnet, daß die verschränkten Windungen der parallelen Wicklungen 402 und 404 sich spiralartig in radialer Richtung und Umfangsrichtung zwischen den inneren Endklemmen 412 und 416 und den äußeren Endklemmen 414 und 418 erstrecken. Jedes der Bänder 501–516 und 521–536 hat die Form eines umgekehrten U und ist grundsätzlich so gebaut wie die in den 2–4, 9 und 10 gezeigten Bänder, so daß keine wesentlichen negativen Effekte auf die RF-Felder einwirken, die von den Leitersegmenten 431–438, 451–458, 471–476, 481–486 und 491–494 ausgehen. Die letzteren Leitersegmente sind in der in 11 gezeigten Spule koplanar, jedoch liegen in anderen Spulen die äußeren Leitersegmente 455, 458 näher an den Fenstern 21–24 als die anderen Leitersegmente.
  • Typischerweise ist die Länge jeder der Wicklungen 402 und 404 geringer als die Hälfte einer Wellenlänge der RF-Erregerfrequenz, die von der RF-Quelle 42 abgegeben wird. Die Werte der Kondensatoren 424 und 426 sowie die Längen der Wicklungen 402 und 404 sind so gewählt, daß (1) die Spitze des stehenden Wellenstroms in jeder Wicklung 402 und 404 in einem mittleren Teil des äußeren Wicklungsabschnitts 410 auftritt und (2) der stehende Wellenstrom in den inneren Anschlußklemmen 412 und 416 der Wicklungen 402 und 404 relativ gering ist. Typische Punkte, an denen die maximalen stehenden Wellenströme in den Wicklungen 402 und 404 auftreten, befinden sich in den Mitten der Leiterabschnitte 472 und 475. Die stehenden Wellenspannungen an den inneren Anschlußklemmen 412 und 416 sind verhältnismäßig hoch und nehmen an den äußeren Anschlußklemmen 414 und 418 auf verhältnismäßig niedrige Werte ab.
  • Der augenblickliche Stromfluß in den Leitersegmenten der Wicklungen 402 und 404 erfolgt anders als in den Bändern 501–516 und 521–536 in räumlich beabstandeten, nebeneinander liegenden Leitersegmenten in derselben Richtung. So verläuft beispielsweise der momentane Stromfluß in den Leitersegmenten 437, 491 und 471–473 in derselben räumlichen Richtung, die der räumlichen Richtung des momentanen Stromflusses in den Leitersegmenten 433, 493 und 474–476 entgegengesetzt ist. Die räumliche Richtung des momentanen Stromflusses in jedem der Leitersegmente 432, 438 und 484–486 ist gleich und entgegengesetzt zu der räumlichen Richtung des momentanen Stromflusses in jedem der Leitersegmente 434, 494 und 481–483. In ähnlicher Weise erfolgt der Stromfluß in den Leitersegmenten 451–458 einer bestimmten Ecke immer momentan in derselben räumlichen Richtung. Die Werte der Kondensatoren 48 und 50 der in den 2–4 und 9–11 gezeigten Spulen sowie die Längen der Wicklungen der vorher beschriebenen Ausführungsformen sind so gewählt, daß der stehende Wellenstrom in den beiden parallelen Wicklungen sich nicht ändert. In allen diesen Spulen ist die räumliche Richtung des momentanen Stromflusses in räumlich benachbarten Leitersegmenten dieselbe. Das hat zur Folge, daß die magnetischen Flüsse, die von räumlich benachbarten Leitersegmenten der Spulen der 2–4 und 9–11 geliefert werden, sich addieren, um dadurch die Magnetflußdichte und die Plas maflußdichte in den zentralen und Umfangsabschnitten der Vakuumkammer zu erhöhen.
  • Die Segmente 431–438 bilden einen eng gewickelten zentralen Spulenabschnitt 406, während die Segmente 451–458 (an allen vier Ecken 441–444), 481–486, 492 und 494 offen gewickelte mittlere und Umfangsabschnitte 408 und 410 bilden. Die Windungen des zentralen Teils 406 sind verbunden und von den Windungen der mittleren und Umfangsabschnitte 408 und 410 räumlich getrennt, so daß eine erhebliche Selbstkopplung des RF-Magnetfeldes, das von dem zentralen Spulenabschnitt 406 stattfindet, ohne wesentliche Magneffeldquerkopplung mit den RF-Magnetfeldern, die von dem Rest der Spule, einschließlich der Abschnitte 408 und 410, geliefert werden.
  • Dadurch wird die magnetische Flußdichte, die durch den zentralen Abschnitt 406 der Spule mit dem Zentrum des Plasmas gekoppelt ist, einfach durch geeignetes Design des zentralen Abschnittes der Spule gesteuert. In den Spulen der 2–4 und 9–11 ist die magnetische Flußdichte, die von dem zentralen Abschnitt der Spule an das Zentrum des Plasmas geliefert wird, erheblich höher als die magnetische Flußdichte, die an das Plasma durch das Zentrum der Spule von 1 gekoppelt ist, um dadurch die Plasmaflußdichten im Zentrum der Spule in Bezug auf den Stand der Technik von 1 zu erhöhen.
  • Es wurde herausgefunden, daß die Ätzgleichförmigkeit, die mit der in 11 gezeigten Spule in planarer Form erreicht wird, in Bezug auf diejenige verbessert wurde, die mit der dreidimensionalen Spule von 4 erreicht wird, wenn die Spule von 11 so abgeändert wird, daß (1) die Segmente 451–454 jeder der Ecken 441–444 weggelassen werden sowie (2) die Segmente 476, 474, 481, 484, 491–494. Bei dieser Konfiguration waren die Segmente 434 und 509 durch ein erstes Leiterband verbunden und die Segmente 438 und 529 durch ein anderes Leiterband, der zentrale Abschnitt der Spule war derselbe wie in den 2–4, 9 und 10, alle Spulensegmente hatten einen Querschnitt von 1/8'' × 1'', und alle Teile der Spule (einschließlich der Bänder) waren koplanar.
  • Obgleich mehrere spezielle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt worden sind, versteht es sich, daß Änderungen in Details der speziell dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden kön nen, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims (11)

  1. Vakuumplasmaprozessor zur Behandlung eines Werkstücks mit einem Plasma, umfassend eine Vakuumkammer (602), in der das Werkstück (66) passend plaziert wird und die eine Eintrittsöffnung für die Zufuhr eines Gases in die Kammer aufweist, das in das Plasma zur Behandlung des Werkstücks verwandelt werden kann, ferner eine Spule (100), die ein RF-Feld mit dem Gas koppelt, um das Gas in dem Plasmazustand anzuregen, wobei die Spule innere (112), mittlere (130) und äußere (140) Abschnitte aufweist, die inneren und äußeren Abschnitte mit Windungen versehen sind, die durch den mittleren Abschnitt miteinander verbunden sind, die inneren, mittleren und äußeren Abschnitte so angeordnet sind, daß die Magnefflußdichte, die mit dem Plasma durch jeden der inneren und äußeren Spulenabschnitte gekoppelt ist, die Magnefflußdichte übersteigt, die mit dem Plasma durch den mittleren Spulenabschnitt gekoppelt ist, wobei die Spule so angeordnet ist, daß die Stromdichte in der Spule in den zentralen und äußeren Spulenabschnitten erheblich größer ist als in dem mittleren Spulenabschnitt und wobei die Spule und das Werkstück gleiche Umfangsabmessungen und Geometrien aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Spulenabschnitt Windungen aufweist, die enger gewickelt sind als Windungen im Umfangsabschnitt der Spule.
  2. Vakuumplasmaprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in ihren zentralen und äußeren Abschnitten eine größere Anzahl Windungen aufweist als in ihrem mittleren Abschnitt.
  3. Vakuumplasmaprozessor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule innere (106) und äußere (108, 109) Anschlußklemmen aufweist, die durch ein passendes Netz (40) mit einer RF-Quelle (42) verbunden sind.
  4. Vakuumplasmaprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule mehrere elektrisch parallel geschaltete Wicklungen (102, 104) aufweist, wobei jede der Wicklungen eine innere (106) und eine äußere Anschlußklemme (108, 109) aufweist, und die äußeren Anschlußklemmen unterschiedlicher Wicklungen diametral gegenüberliegen.
  5. Vakuumplasmaprozessor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule Umfangsecken aufweist und die äußeren Anschlußklemmen an einem Paar der Umfangsecken der Spule liegen.
  6. Vakuumplasmaprozessor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule mehrere Wicklungen (102, 104) aufweist, die parallel geschaltet sind, so daß zwischen dem passenden Netz und der Mehrzahl der Wicklungen über die Anschlußklemmen Strom fließt.
  7. Vakuumplasmaprozessor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Wicklungen räumlich und elektrisch im wesentlichen symmetrisch um einen Mittelpunkt (16) der Spule liegen.
  8. Vakuumplasmaprozessor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wicklungen mehrere Windungen aufweist, die sich zwischen den inneren und äußeren Anschlußklemmen in radialer Richtung und am Umfang erstrecken.
  9. Vakuumplasmaprozessor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück rechteckig ist und die äußeren Spulenseiten (142, 143, 145, 146) aus mehreren geraden Leitersegmenten bestehen, die ein Rechteck bilden, welches in Größe und Form dem Rechteck des Werkstücks ähnlich ist.
  10. Vakuumplasmaprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Windungen mehrere gerade Leitersegmente enthalten.
  11. Vakuumplasmaprozessor nach einem oder mehreren der Ansprüche 4–10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wicklungen eine innere Anschlußklemme (106) und eine äußere Anschlußklemme (108, 109) sowie einen Blindwiderstand (48, 50) aufweist, der an eine der Anschlußklemmen jeder Wicklung angeschlossen ist, wobei die Werte der Blindwiderstände, die Länge jeder Wicklung und die RF-Feldanregungsfrequenz so geartet sind, daß bei der Erregungsfrequenz eine RF-Stromspitze bei der stehenden Welle in jeder der Wicklungen im äußeren Spulenabschnitt auftritt.
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