KR20090042955A - Ｅｃｒ 플라즈마 소스 - Google Patents

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KR20090042955A
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요아힘 마이
발레리 펠
베른트 라우
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로트 운트 라우 악치엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 내부 도체(2) 및 외부 도체(3)를 갖춘 동축의 마이크로파 공급 라인(1)으로 이루어진 ECR 플라즈마 소스에 관한 것으로서, 내부 도체(2)의 한 단부는 안테나(7)로서 절연 방식으로 진공 플랜지(5)를 관통하고, 이 진공 플랜지는 벽 안에 있는 개구를 플라즈마 공간(6) 쪽으로 폐쇄한다. 마이크로파 공급 라인(1)에 대하여 동축으로 배치된 다중극 자석 장치(8)가 제공되고, 이 다중극 자석 장치의 자기장은 진공 플랜지(5)를 관통하여 플라즈마 공간(6) 내에서 안테나(7)에 대하여 동축으로 환상 갭-자기장(12)을 형성한다. 안테나(7)는 플라즈마 공간(6) 안으로 직접 돌출하고, 내부 도체(2)에 비해 방사상으로 더 큰 안테나 헤드(14)를 구비하며, 이 안테나 헤드에 진공 플랜지(5)와 평행한 하부면(15)이 제공됨으로써, 진공 플랜지(5)와 하부면(15) 사이에서는 환상 갭(16)이 형성되고, 플라즈마 공간(6)은 차폐(13)에 의하여 안테나(7)에 대해서는 동축으로 그리고 환상 갭-자기장(12) 외부에서는 방사상으로 제한되며, 진공 플랜지로부터 떨어져서 마주한 상기 차폐의 정면은 플라즈마 배출 개구(25)를 규정한다.

Description

ＥＣＲ 플라즈마 소스 {ECR PLASMA SOURCE}
[1] 본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 특히 예컨대 기판의 표면 활성화, 세척, 제거 또는 코팅을 위하여 저압 영역에 있는 표면을 처리하기 위한 ECR-플라즈마 소스에 관한 것이다. ECR-플라즈마 소스는 내부 도체 및 외부 도체를 갖춘 동축의 마이크로파 공급 라인으로 이루어지며, 상기 마이크로파 공급 라인은 절연 방식으로 진공 플랜지를 관통하고, 상기 진공 플랜지는 벽 안에 있는 개구를 플라즈마 공간 쪽으로 폐쇄한다. 또한, ECR-플라즈마 소스는 안테나 및 마이크로파 공급 라인에 대하여 동축으로 배치된 다중극 자석 장치를 포함하며, 상기 안테나는 내부 도체의 단부로서 절연 방식으로 진공 플랜지를 관통하고, 상기 다중극 자석 장치의 자기장은 진공 플랜지를 관통하여 플라즈마 공간 내에서 안테나 둘레에 환상 자기장을 형성한다.
[2] 선행 기술에는 다양한 ECR-플라즈마 소스 그리고 플라즈마-방법 및 이온 방출 방법이 공지되어 있다. 예를 들어 EP 0 448 077 B1호는 자기장의 지원을 받는 마이크로파-방전을 형성하기 위한 마이크로파-플라즈마트론(Plasmatron)을 제시하고 있으며, 상기 마이크로파-플라즈마트론은 방전 공간, 마이크로파를 상기 방전 공간 안에 결합하기 위한 장치 그리고 자석으로 이루어진다. 표면파 도체 상에는 중공 실린더 모양의 하나 또는 다수의 자석이 배치되어 있으며, 상기 자석은 개방된 측이 표면파 도체에 접하도록 그리고 중공 실린더 모양의 자석 중앙에 마이크로파를 위한 결합 장치가 설치되도록, U자 모양으로 형성되고 강자성 재료로 이루어진 재킷에 의해서 둘러싸여 있다. 방전 공간을 마이크로파의 결합 장소로부터 진공 분리시키는 과정은 마이크로파를 투과시키는 석영 유리컵에 의해서 보장된다. 중공 실린더 모양의 자석들은 코일 또는 영구 자석일 수 있다.
[3] 자기장과 방전의 조합에 의해서는 간략히 ECR-효과로 언급되는 전자-사이클로트론(cyclotron)-효과가 이용된다. 그럼으로써, 특히 사용 압력 범위는 훨씬 더 낮은 압력까지, 약 10-5 mbar까지 확대될 수 있다.
[4] 예를 들어 10-2 Pa의 압력 범위 안에 있는 마이크로파-플라즈마트론은 400 W의 마이크로파 파워에서 작동되고, 플라즈마는 확실하게 점화된다. 이온 밀도는 가스 종류와 무관하게 3 내지 10 x 1010 cm-3에 도달된다. 플라즈마로부터는 3 mA/cm2까지 균일한 흐름 밀도 분포를 갖는 이온 흐름이 6인치 직경에 걸쳐서 추출된다.
[5] 상기와 같은 플라즈마 소스의 실제 적용례에서는 특히 방전 공간을 위해서 상당한 관리 조치들이 필요하다는 단점이 있다. 그래서 코팅 시스템의 반복적인 세척이 반드시 필요하며, 이로 인해 코팅 처리 비용은 현저히 증가하게 된다.
[6] 사용된 층 재료에 따라 특히 플라즈마-코팅 방법에서는 전기적으로 전도 성이 낮은 내지 전도성이 높은 층들이 나타난다. 이 경우 성장 층들은 사용된 견본체를 덮을 뿐만 아니라 전체 코팅 시스템의 부품들의 직접 주변에 있는 모든 표면도 어느 정도 덮게 된다. 이와 같은 상태는 시간이 지남에 따라 코팅 결과에 영향을 미치거나 또는 가능한 코팅 시간을 제한하게 된다.
[7] 코팅 기간을 제한하는 주된 원인은 전압- 또는 전류 가이드의 경우에 단락을 발생시키거나 또는 전극이 없는 플라즈마 소스의 커플링 윈도우에서 전기적인 파워의 추가 결합을 방해하는 전도성 층들이다.
[8] 본 발명의 과제는, 간단한 방식으로 선행 기술의 단점들을 제거하고 ECR-플라즈마 소스의 장시간에 걸친 장애 없는 작동 가능케 하는 ECR-플라즈마 소스를 제공하는 것이다.
[9] 본 발명은 청구항 1에 기재된 특징들에 의해서 상기 과제를 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들의 특징이 되고, 도면을 포함한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 기재와 함께 이하에서 상세하게 설명된다.
[10] 선행 기술에 따른 ECR-플라즈마 소스는 내부 도체 및 외부 도체를 구비한 동축의 마이크로파 공급 라인 그리고 상기 마이크로파 공급 라인에 대하여 동축으로 배치된 다중극 자석 장치로 이루어지며, 이 경우 내부 도체의 한 단부는 안테나로서 절연 방식으로 진공 플랜지를 관통하고, 상기 진공 플랜지는 벽 안에 있는 개구를 플라즈마 공간 쪽으로 개방하며, 상기 다중극 자석 장치의 자기장은 진공 플랜지를 관통하고 플라즈마 공간 내에서 안테나 둘레에 환상 갭-자기장을 형성하며, 이와 같이 구성된 선행 기술에 따른 ECR-플라즈마 소스는 바람직한 방식으로 더욱 개선되었다.
[11] 본 발명에 따르면, 안테나는 플라즈마 공간 안으로 직접 돌출한다. 선행 기술에 따라 제공된, 안테나를 둘러싸고 있는 석영 유리컵 또는 세라믹컵은 본 발명에서는 존재하지 않는다.
[12] 본 발명의 의미에서 볼 때 플라즈마 공간은 안테나에 대하여 그리고 환상 갭-자기장에 대하여 동축으로, 진공 플랜지에 고정된 차폐에 의해서 제한된다. 진공 플랜지로부터 떨어져서 마주한 상기 차폐의 정면은 진공 챔버 또는 플라즈마-처리 챔버 쪽으로 플라즈마 배출 개구를 형성한다.
[13] 또한, 안테나가 내부 도체에 비해 방사상으로 더 큰 안테나 헤드를 구비하며, 이 안테나 헤드에 진공 플랜지와 평행한 하부면이 제공됨으로써, 진공 플랜지와 하부면 사이에서는 환상 갭이 형성된다.
[14] 환상 갭의 높이 및 방사상 길이 그리고 차폐의 기하학적인 배열 상태는, 상기 환상 갭의 방사상 내부면이 진공 챔버 또는 플라즈마-처리 챔버에 대하여 시각적인 그림자 영역 안에 있도록 설정되었다.
[15] 환상 갭의 방사상 길이는 바람직하게 여자기 주파수보다 람다/4만큼 더 크다. 환상 갭의 높이가 공지된 규칙들에 따라 암실 차폐의 치수를 설계할 목적으로 설정됨으로써, 환상 갭 안에서는 플라즈마-그림자 영역이 형성되고, 플라즈마 점화는 안전하게 예방된다.
[16] 안테나 헤드의 하부면에 마주 놓인 안테나의 커플링 면은 바람직하게 적어도 부분적으로는 원뿔로서, 원뿔대로서 또는 볼 세그먼트로서 형성되었다. 이와 같은 표면 형상은 다중극 자석 장치의 환상-자기장의 방향으로 이루어지는 마이크로파 파워의 바람직한 방출을 야기하며, 그로 인해 환상-자기장 영역에서의 ECR-플라즈마의 안전한 점화 및 유지가 보장된다. 이때에는 차폐 장치도 바람직하게 플라즈마 공간을 제한하기 위하여 환상 갭-자기장에 대하여 동축으로 작용한다.
[17] 운반 가스 및 반응 가스는 공지된 방식으로 진공 챔버 안으로 공급될 수 있다. 본 경우에 예를 들어 운반 가스를 위한 공급 라인은 보어를 통해서도 축 방향으로 내부 도체 안에 제공될 수 있다. 이때 가스 공급 라인의 배출 개구는 안테나에 의해서 송출되는 마이크로파 파워의 방출 영역 안에 직접 놓일 수 있다.
[18] 본 발명에 따른 ECR-플라즈마 소스는 크기가 더 큰 면들을 플라즈마 처리하기 위하여 또한 다수의 개별 ECR-플라즈마 소스 안에서도 행 및 열의 형태로 평행하게 어레이로서 배치될 수 있다.
[19] 본 발명은 두 가지 실시예들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 실시예 Ⅰ에 해당하는 도면으로서, 본 발명에 따른 ECR-플라즈마 소스의 단면을 보여주고 있고,
도 2는 도 1에 따른 ECR-플라즈마 소스를 전체적으로 보여주는 사시도며,
도 3은 실시예 Ⅱ에 해당하는 도면으로서, 도 1에 비해 변형되었고 플라즈마-코팅 장치 안에 있는 ECR-플라즈마 소스를 보여주고 있다.
실시예 Ⅰ
[20] 도 1은 본 발명에 따른 ECR-플라즈마 소스의 원리적인 구조를 보여주고 있다. ECR-플라즈마 소스는 내부 도체(2)를 갖는 동축의 마이크로파 공급 라인(1) 그리고 내부 도체(2)에 대하여 동축인 외부 도체(3)로 이루어진다. 내부 도체(2)는 유전성 몸체(4)에 의해서 외부 도체(3)에 대하여 절연되어 있다. 이 경우에 유전성 몸체(4)는 동시에 내부 도체(2)가 진공 플렌지(5)를 절연 방식으로 관통하도록 보장해줌으로써, 내부 도체(2)의 상응하는 단부는 플라즈마 공간 안으로 자유롭게 돌출하게 된다.
[21] 진공 플랜지(5)는 벽 안에 있는 개구를 플라즈마 공간(6)에 대하여 진공 밀봉 방식으로 폐쇄하는 조립 플랜지로서 형성되었다.
[22] 진공 플랜지(5)를 관통하여 플라즈마 공간(6) 안으로 돌출하는 내부 도체(2)의 단부는 마이크로파 공급 라인(1)을 위한 안테나(7)를 형성한다. 마이크로파 공급 라인(1)에 대하여 동축으로 플라즈마 공간(6) 외부에는, 영구 자석을 구비하고 있고 철 재킷(9)을 갖춘 다중극 자석 장치(8)가 배치되어 있다. 철 재킷(9)의 극편(10 및 11)(pole shoe) 영역에서는 안테나(7) 둘레에 동축으로 환상 갭-자기장(12)이 발생하며, 이 환상 갭-자기장은 진공 플랜지(5)를 관통하여 플라즈마 공간(6) 안까지 미친다.
[23] 안테나(7)에 대하여 동축으로 그리고 환상 갭-자기장(12) 외부에서 방사상으로 차폐(13)가 배치되어 있고, 진공 플랜지로부터 떨어져서 마주한 상기 차폐의 정면은 플라즈마 배출 개구(25)를 형성한다. 차폐(13)는 플라즈마 공간(6)을 제한하고, 플라즈마 공간(6) 안에서 ECR-플라즈마가 형성되는 과정에 바람직한 영향을 미친다.
[24] 본 발명에 따르면, 안테나(7)는 내부 도체(2)에 비해 방사상으로 더 큰 안테나 헤드(14)로서 형성되었으며, 상기 안테나 헤드가 진공 플랜지(5)와 평행한 하부면(15)을 구비함으로써 진공 플랜지(5)와 안테나 헤드(14)의 하부면(15) 사이에서는 환상 갭(16)이 형성된다. 안테나 헤드(14)는 자신의 하부면(15)에 비해 원뿔대 형태로 형성되었다. 그럼으로써, 환상 갭-자기장(12)의 방향으로 마이크로파 파워의 바람직한 방출이 이루어지게 된다.
[25] 실시예 Ⅰ에서 운반 가스 또는 반응 가스의 공급은 진공 플랜지(5) 안에 있는 보어(17)를 통해서 이루어진다.
[26] 실시예 Ⅰ에 따른 ECR-플라즈마 소스에 대한 이해를 돕기 위하여, 도 2는 ECR-플라즈마 소스의 사시도를 더 보여주고 있다. 도 1에 대한 보완으로서 마이크로파-적용 도구(18)(applicator)를 볼 수 있으며, 상기 적용 도구는 직사각형-중공 도체와 마이크로파 공급 라인(1) 사이에서 파장 변성기(wave transformer)로서 이용되고, 도면에 도시되지 않은 마이크로파-발생기에 대하여 마이크로파를 대략적으로 적응시키기 위해서 이용된다.
실시예 Ⅱ
[27] 실시예 Ⅱ에 해당하는 도 3은 도 1과 유사한 ECR-플라즈마 소스의 한 실시예를 보여주고 있지만, 코팅 장치를 개략적으로 함께 보여주고 있으며, 이 경우 상기 코팅 장치는 실질적으로 펌핑관(21)을 갖춘 진공 챔버(20) 및 기판 캐리 어(22)로 이루어지고, 상기 기판 캐리어 상에는 처리될 기판(23)이 위치 설정될 수 있다.
[28] 본 발명에 따른 ECR-플라즈마 소스는 진공 플랜지(5)로부터 떨어져서 마주한 차폐(13)의 정면에 상응하는 플라즈마 배출 개구(25)와 함께 기판 캐리어(22)에 대하여 평행하게 배치되어 있다.
[29] 실시예 Ⅰ에 상응하는 보어(17)에 추가하여 내부 도체(2)의 중앙에는 보어(24)가 존재한다. 상기 2개의 보어(17 및 24)를 통해서는 운반 가스 및 반응 가스가 선택적으로 진공 챔버(20) 안으로 공급될 수 있다.
[30] 실시예 Ⅰ에서와 마찬가지로 내부 도체(2) 및 안테나(7)는 마이크로파 공급 라인(1)의 외부 도체(3) 안에 절연 방식으로 배치되어 있다. 이로써, 추가의 전압 공급 장치(26)가 안테나(7)를 구비한 내부 도체(2)에 연결될 수 있다. 실시예 Ⅱ에서는 또한 절연 작용하는 라이닝(27)이 차폐(13) 내부에 제공되어 있다. 그럼으로써, ECR-플라즈마는 접지-전위에 대하여 다양한 높이의 전위로 조절될 수 있다.
[31] 전압 공급을 위해서는 직류 전압 소스뿐만 아니라 교류 전압 소스도 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들어 마이크로파 공급 라인(1)에서 접지-전위에 대하여 양(+)인 전위가 설정되면, 이온의 추출은 예를 들어 접지-전위에 있는 기판(23)의 방향으로 실행된다. 교류 전압이 인가되면, ECR-플라즈마와의 중첩 현상이 발생함으로써, 에지 층 전위가 교대로 형성된다. 기판 전위를 기준으로 한 ECR-플라즈마의 에지 층 전위의 순간적인 극성 및 크기에 따라, 상이한 밀도의 이 온 또는 전자가 추출된다. 그 경우 ECR-플라즈마 소스는 플라즈마 방출 소스가 된다.
[32] 본 발명에 따른 구체적인 ECR-플라즈마 소스는 예를 들어 다음과 같은 구조적인 치수들을 갖는다. 이 경우 진공 플랜지(5)의 치수는 DN 160 CF를 위한 ISO-표준 3669에 상응한다. 플라즈마 공간(6)은 45 mm의 높이 및 145 mm의 직경을 갖는 포트 형태의 차폐(13)에 의해서 결정된다. 내부의 절연 라이닝(27)은 상응하는 치수들을 갖는다. 상기 라이닝은 선택적으로 교환될 수도 있고 예를 들어 알루미늄 호일과 같은 다른 재료로 이루어질 수도 있다.
[33] 원뿔대 형태로 된 안테나 헤드(14)는 25 mm의 높이 그리고 하부면(15)에서 80 mm의 직경을 갖고, 특수강으로 제조되었다.
[34] 진공 플랜지(5)와 하부면(15) 사이의 환상 갭(16)은 4 mm의 높이 및 30 mm의 방사상 길이를 갖는다. 그럼으로써, ECR-플라즈마 소스의 통상적인 사용 분야에서 1x10-4 내지 1x10-2 mbar의 압력에서는 환상 갭(16) 안에서 플라즈마 점화가 불가능하다.
[35] 차폐(13)와의 상호 작용에 의하여, 환상 갭(16)의 방사상 내부 면은 바람직하게 진공 챔버 또는 플라즈마-처리 챔버에 비해 시각적인 그림자 영역 안에 있다. 추가로 환상 갭(16)의 방사상 내부 면이 플라즈마-그림자 영역 안에 있음으로써, 상기 환상 갭(16)은 플라즈마 안에서 움직이는 입자들에 의해서도 코팅될 수 없다.
[36] 이하에서는 플라즈마에 의해서 지원되는 층 증착 공정에 사용된 ECR-플라즈마 소스가 상세하게 기술된다.
[37] 플라즈마 공간(6)을 갖는 진공 챔버(20) 안에서 필요한 분위기를 설정한 후에는, 마이크로파-적용 도구(18)를 통해 마이크로파 공급 라인(1)에 마이크로파 파워가 공급되고, 안테나(7)의 안테나 헤드(14)에 의해서 플라즈마 공간(6) 안으로 송출된다. 차폐(13)와 관련된 안테나 헤드(14)의 특이한 형태에 의해서는 환상 갭-자기장(14)이 마이크로파 파워와 중첩되고, 플라즈마 공간(6) 내에서 전자-사이클로트론-효과가 형성되는데, 다시 말하자면 상기 영역에서는 ECR-플라즈마(19)가 점화되어 유지된다.
[38] 안테나(7)의 안테나 헤드(14)를 본 발명에 따른 방식으로 형성하면, 놀랍게도 안테나(7)에서 미리 바람직하지 않은 플라즈마 점화가 이루어지지 않으면서 마이크로파 파워의 송출이 가능해지며, 이와 같은 가능성은 안테나의 방사 특성을 제한할 수 있다. 이와 같은 방사 특성의 제한은 실질적으로 안테나 헤드(14)의 특이한 형태에 의해서 그리고 ECR-플라즈마(19)가 형성되는 환상 갭-자기장(12)의 장소와 관련하여 플라즈마 공간(6)을 제한하기 위한 차폐(13)의 기하학적인 배열 상태에 의해서 이루어진다.
[39] 안테나 헤드(14)의 하부면(15)과 진공 플랜지(5) 사이에서 간단히 환상 갭(16)이 형성된다는 점이 특별한 장점이다. 본 실시예에서 환상 갭(16)은 원뿔대로 형성된 안테나 헤드(14)에 의해서 간단한 방식으로 형성된다. 안테나 헤드(14)의 특이한 형태는 또한 바람직한 마이크로파-방사체를 위한 모든 전제 조건들을 충 족시킨다.
[40] 원뿔대의 높이 및 직경을 변경함으로써, 안테나(7)의 방사 특성 및 환상 갭(16)의 방사상 길이는 간단한 방식으로 변동될 수 있다. 갭의 길이가 적어도 여자기 주파수의 람다/4(파장 길이/4)로 설정되면, 이와 같은 설정은 안테나(7)의 방사 특성에 바람직한 작용을 미친다. 방전 단락으로 인해 예기치 않게 직접 안테나에서 플라즈마 점화가 발생하게 되는 상황이 방지된다.
[41] 환상 갭(16)의 방사상 내부 면이 증착의 경우에는 절연 작용하는 층들보다 더 높은 전도성을 가져서 코팅되지 않음으로써, 결국에는 선행 기술에 따른 해결책에서 짧은 시간격 후에 필요하던 유지 작업이 생략된다는 사실이 특히 중요하다.
[42] 경험적으로 볼 때, 발생된 ECR-플라즈마(4)의 형태는 차폐(13)의 높이에 의해서 그리고 안테나(7)에 대한 차폐(13)의 간격에 의해서 쉽게 적응되거나 영향을 받을 수 있다.
[43] 한 특별한 적용례에서 ECR-플라즈마 소스는 단단한 비결정성 탄소층의 증착을 위해서 사용되었다. 이 경우 코팅 챔버 내에서는 아세틸렌을 함유하는 분위기가 반응 가스 및 탄소 캐리어로서 사용되었다. 프로세스 압력은 대략 5x10-4 mbar였다. ECR-플라즈마 소스의 차폐(13)에서 플라즈마 배출 개구(25)에 대한 기판(23)의 간격이 약 100 mm인 경우에는, 사용된 마이크로파-파워에 따라 약 20 nm/min 내지 약 40 nm/min의 평균 코팅율에 도달할 수 있었다.
[44] 전술된 프로세스 파라미터로 40시간의 코팅 기간 이상으로 코팅 테스트를 하는 경우에는, 마이크로파-적응 면에서 그리고 ECR-플라즈마의 안정성 면에서 변동을 전혀 관찰할 수 없었다. 증착된 탄소층의 층 두께는 약 100 ㎛였다. 이와 같은 결과들은 전도성 박층을 증착할 때에 나타나는 본 발명에 따른 ECR-플라즈마 소스의 뛰어난 적합성을 보여준다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 마이크로파 공급 라인 2: 내부 도체
3: 외부 도체 4: 유전성 몸체
5: 진공 플랜지 6: 플라즈마 공간
7: 안테나 8: 다중극 자석 장치
9: 철 재킷 10: 극편
11: 극편 12: 환상 갭-자기장
13: 차폐 14: 안테나 헤드
15: 하부면 16: 환상 갭
17: 보어 18: 마이크로파-적용 도구
19: ECR-플라즈마 20: 진공 챔버
21: 펌핑관 22: 기판 캐리어
23: 기판 24: 보어
25: 플라즈마 배출 개구 26: 전압 공급 장치
27: 절연 작용하는 라이닝

Claims (7)

  1. ECR-플라즈마 소스로서,
    내부 도체(2) 및 외부 도체(3)를 갖춘 동축의 마이크로파 공급 라인(1)으로 이루어지며, 상기 내부 도체(2)의 한 단부는 안테나(7)로서 절연 방식으로 진공 플랜지(5)를 관통하고, 상기 진공 플랜지는 벽 안에 있는 개구를 플라즈마 공간(6) 쪽으로 폐쇄하며, 상기 마이크로파 공급 라인(1)에 대하여 동축으로 배치된 다중극 자석 장치(8)가 제공되고, 상기 다중극 자석 장치의 자기장은 진공 플랜지(5)를 관통하여 플라즈마 공간(6) 내에서 안테나(7)에 대하여 동축으로 환상 갭-자기장(12)을 형성하는, 상기 ECR-플라즈마 소스에 있어서,
    상기 안테나(7)는 플라즈마 공간(6) 안으로 직접 돌출하고, 내부 도체(2)에 비해 방사상으로 더 큰 안테나 헤드(14)를 구비하며, 상기 안테나 헤드에 진공 플랜지(5)와 평행한 하부면(15)이 제공됨으로써, 진공 플랜지(5)와 하부면(15) 사이에서는 환상 갭(16)이 형성되며, 상기 플라즈마 공간(6)은 차폐(13)에 의하여 안테나(7)에 대해서는 동축으로 그리고 환상 갭-자기장(12) 외부에서는 방사상으로 제한되며, 진공 플랜지로부터 떨어져서 마주한 상기 차폐의 정면이 플라즈마 배출 개구(25)를 규정하는 것을 특징으로 하는,
    ECR-플라즈마 소스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 환상 갭(16)의 방사상 내부 면은 플라즈마 배출 개구(25)와 안테나 헤드(14)의 하부면(15)에 있는 외부 에지 사이에서 형성된 시각적인 그림자 안에 놓이는 것을 특징으로 하는,
    ECR-플라즈마 소스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 환상 갭(16)의 방사상 길이는 여자기 주파수보다 람다/4만큼 더 크며, 상기 환상 갭(16)의 높이는 환상 갭 내에서 플라즈마-그림자 영역이 형성되어 플라즈마 점화가 안전하게 방지되도록 설정되는 것을 특징으로 하는,
    ECR-플라즈마 소스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 헤드(14)는 자신의 하부면(15)에 비해 적어도 부분적으로 원뿔, 원뿔대 또는 볼 세그먼트로 형성된 커플링 면을 갖는 것을 특징으로 하는,
    ECR-플라즈마 소스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    프로세스 가스를 공급하기 위한 보어가 내부 도체(2) 안에 축 방향으로 존재하는 것을 특징으로 하는,
    ECR-플라즈마 소스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 도체(2)는 전압 소스(26)와 추가로 연결되어 있고, 상기 차폐(13)는 절연 작용하는 라이닝(27)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    ECR-플라즈마 소스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    크기가 더 큰 면들을 플라즈마 처리하기 위한 다수의 개별 ECR-플라즈마 소스는 행 및 열의 형태로 어레이로서 배치되는 것을 특징으로 하는,
    ECR-플라즈마 소스.
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