【手続補正書】
【提出日】平成19年10月15日(2007.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソードハウジングと、互いに絶縁されるとともに各々の表面に積み重ねられた複数のカスケードプレートであって少なくとも１つのプラズマチャンネルが一体的に設けられたカスケードプレートと、前記プラズマチャンネルに連通する流出開口が設けられたアノードプレートと、を備えたカスケード源であって、
プラズマチャンネルごとにカソードが、前記プラズマチャンネルの延びる方向で前記カソードハウジングに対して嵌合可能な電極を有し、
前記カソードハウジングは、電極の適切な取り付けに用いられるクランプ装置を有する電極ハウジングに接続され、前記クランプ装置はコレット・チャック型のものであり、このクランプ装置は、複数の長手方向の穴が設けられたクランプスリーブと、このクランプスリーブと協働するための円錐形のテーパ部分が設けられた外側ジャケットとを有することを特徴とするカスケード源。
【請求項２】
前記電極は、標準的な溶接電極からなることを特徴とする請求項１記載のカスケード源。
【請求項３】
前記カソードハウジングは、実質的に非導電性の材料から形成されることを特徴とする請求項１記載のカスケード源。
【請求項４】
前記電極の先端は前記絶縁カソードハウジングの底部側近傍に位置し、
前記クランプ装置を有する前記電極ハウジングは前記絶縁カソードハウジングの頂部側近傍に位置し、
前記電極は、前記絶縁カソードハウジング内にある電極チャンネルを通過して延びることを特徴とする請求項１記載のカスケード源。
【請求項５】
前記電極チャンネルの直径は、前記電極の直径よりもわずかに大きいことを特徴とする請求項４記載のカスケード源。
【請求項６】
前記非導電性の材料はセラミックであることを特徴とする請求項３記載のカスケード源。
【請求項７】
前記非導電性の材料は石英であることを特徴とする請求項３記載のカスケード源。
【請求項８】
少なくとも１つのセンサが前記カソードハウジングに設けられていることを特徴とする請求項７記載のカスケード源。
【請求項９】
前記少なくとも１つのセンサは光学センサシステムであることを特徴とする請求項８記載のカスケード源。
【請求項１０】
プロセスの調整のために前記センサからの信号が制御器に送られるようになっていることを特徴とする請求項８記載のカスケード源。
【請求項１１】
ガス供給の変動、またはカソードとアノードとの間の電位差の変動によりプロセスの調整が行われることを特徴とする請求項１０記載のカスケード源。
【請求項１２】
前記センサは、発光分析を行う装置の一部であり、この発光分析は、カソードハウジング内に形成されたプラズマの化学分析を実行するために行われることを特徴とする請求項８記載のカスケード源。
【請求項１３】
前記カスケードプレートおよび前記カソードハウジングは第１の取り付け手段により互いに接続され、
カスケードプレートとカソードハウジングとの間の相互接続を切り離すことなくカソードプレートが設けられたカソードハウジングから電極ハウジングを取り外すことができるよう、この電極ハウジングは第２の取り付け手段によりカソードハウジングに取り付けられることを特徴とする少なくとも請求項１記載のカスケード源。
【請求項１４】
前記カスケードプレートおよび前記カソードハウジングはネジ山端部／ナット組合せ体またはボルト／ナット組合せ体により互いに接続され、この組合せ体は、アノードプレートから、カソードプレートに対して反対側にあるカソードハウジングの側面まで延び、
ネジ山端部またはボルトは、カソードハウジングの凹部に挿入されるセラミックブッシュにより絶縁されることを特徴とする少なくとも請求項４記載のカスケード源。
【請求項１５】
カスケードプレートに対して反対側にあるカソードハウジングの側面に凹部が設けられ、
ナットならびにネジ山端部の端部またはボルトが、電極ハウジングから離間した位置となるよう、この凹部は、ネジ山端部／ナット組合せ体またはボルト／ナット組合せ体のうちのナットを受けることができるようになっていることを特徴とする請求項１４記載のカスケード源。
【請求項１６】
前記プラズマチャンネルは、基材に対して無害な材料から製造される部材により全体的に画成されることを特徴とする請求項１記載のカスケード源。
【請求項１７】
前記カスケードプレート、ならびに前記流出開口を含むノズルを有するアノードプレートは、基板に対して無害な材料から製造されることを特徴とする請求項１６記載のカスケード源。
【請求項１８】
前記カスケードプレートおよび前記アノードプレートは銅から製造され、
これらのプレートにおいて、プラズマチャンネルの箇所で、基板に対して無害な材料から製造される挿入物が受けられることを特徴とする請求項１６記載のカスケード源。
【請求項１９】
導電性のカスケードプレート間に、このカスケードプレートの外形寸法よりも大きな外形寸法を有する絶縁プレートが受けられることを特徴とする請求項１記載のカスケード源。
【請求項２０】
前記電極の数は複数であり、同数のプラズマチャンネルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のカスケード源。
【請求項２１】
基板の表面全体に対して望ましい処理が行われるよう、前記プラズマチャンネルの位置は処理されるべき基板の形状に適合することを特徴とする請求項２０記載のカスケード源。
【請求項２２】
カスケードプレートのうち少なくとも１つにおいて、少なくとも１つのプラズマチャンネル内に延びるガス供給チャンネルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のカスケード源。
【請求項２３】
カスケードプレートおよび中間にある絶縁プレートの間の接続は、はんだ付けの接続により行われることを特徴とする少なくとも請求項１記載のカスケード源。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれか一項に記載のカスケード源の制御方法であって、
このカスケード源のカソードハウジングの少なくとも一部分を実質的に透明とする工程と、
この実質的に透明なハウジングの部分を介してプラズマの電磁放射線を観察する工程と、
観察された放射線に基づいて、ガス供給を変動させることにより、あるいはカソード、アノード間の電位差、またはこれらを組み合わせたものの電位差を変動させることにより、カスケード源内におけるプラズマ形成プロセスを制御する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２５】
実質的に透明なハウジングの部分を介してプラズマを観察する工程は、カソードハウジングに設けられた少なくとも１つのセンサにより行われることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
観察される電磁放射線は、赤外線、可視光および／または紫外線スペクトル領域内にあることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
プラズマの観察により得られる信号は、カソードハウジング内で形成されるプラズマの化学分析のために、赤外線、可視光または紫外線の発光分析に用いられることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
搬送ガスおよび／または反応ガスの量は、プラズマの観察により得られるデータに基づいて調整されることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２９】
プラズマの観察により得られるデータは、カスケード源の安全性の制御に用いられ、
この安全性の制御は、プラズマの安全ではない状況が観察されたときにカスケード源の中断または他の調整法により行われることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この目的のために、本発明によれば、冒頭の段落に記載されたタイプのカスケード源において、プラズマチャンネルごとにカソードが、このプラズマチャンネルの延びる方向でカソードハウジングに対して嵌合可能な電極を有し、前記カソードハウジングは、電極の適切な取り付けに用いられるクランプ装置を有する電極ハウジングに接続され、前記クランプ装置はコレット・チャック型のものであり、このクランプ装置は、複数の長手方向の穴が設けられたクランプスリーブと、このクランプスリーブと協働するための円錐形のテーパ部分が設けられた外側ジャケットとを有することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
好ましくはロッド形状の電極の先端の位置決めは、単に電極がプラズマチャンネルの延
びる方向でカソードハウジングに対して嵌合可能となるよう、行われている。離間したカソードハウジングが、クランプ装置を有する電極ハウジングと接続するよう設けられることにより、電極ハウジングおよびカソードハウジングの材料の選択に関して、選択の自由度を大きくすることができる。クランプ装置を有する電極ハウジングは、電極に対してこの電極のクランピングのための力を伝達させる。さらに、電極ハウジングの材料は、電極内に生成される熱を分散させるのに適したものである必要がある。クランプ装置はコレット・チャック型のものである。コレット・チャック型のクランプ装置は、複数の長手方向の穴を有するクランプスリーブが設けられたクランプ装置と理解されよう。この穴は、スリーブの全長の一部に設けられており、長手方向の穴が設けられたスリーブの壁部分は、互いにわずかに押圧されるようになっている。スリーブの外側には、円錐形状のキャビティに押圧されるような円錐形状部分が設けられている。この円錐形状部分がキャビティに向かって押圧されたときに、壁部分が互いに押圧される。壁部分に設けられた内部空間、例えばスリーブにより形成されたチャンネルは、このことにより狭くなる。このため、電極がスリーブチャンネル内にあるときは、固定され、またはチャンネルの狭い部分によりクランプ結合される。円錐形状のキャビティ内のスリーブにおける圧力が失われることにより、すなわち例えば保持ナットが外されることにより、スリーブ材料および電極が長手方向に移動自在となり、スリーブチャンネルが狭くなっている状態が解除される。このようなクランピングにより、電極がクランプスリーブに対して常時中央に位置し、クランプスリーブが電極ハウジングに対して中央に位置することとなるという利点が得られる。このことにより、単純な方法によって、電極が電極チャンネルの中心で延びるようにすることができる。スリーブに設けられた長手方向の穴に対して、これらの長手方向の穴を通過して電極チャンネルに送られるようなガスをさらに供給することもできる。このガスは単にプラズマの発火ガスからなるが、反応ガスを含んでいてもよい。さらに、長手方向の穴に加えて、電極チャンネルにガスを供給するような追加のガスチャンネルが設けられていてもよい。このことにより、クランプスリーブに対して適切な冷却を行うことができるようになり、電極を適切に冷却することができるようになる。スリーブは金属から製造されることが好ましく、また電極の電源として機能することが好ましい。コレット・チャック型のクランプスリーブの機能は以下の３つのものからなる。
−  電極のクランピング位置を中央とする
−  電極に電力を供給する
−  電極を冷やす
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】