【手続補正書】
【提出日】平成25年8月22日(2013.8.22)
【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】
高真空処理チャンバーと、
前記高真空処理チャンバーと連結されたトランスフォーマー型プラズマトロンと、
前記トランスフォーマー型プラズマトロンに少なくとも１つのガスを導入する、前記トランスフォーマー型プラズマトロンに連結された少なくとも１つのガス源と、
を具備するプラズマ発生装置であって、
前記高真空処理チャンバーは少なくとも１つのエントリーポートを具備し、
前記トランスフォーマー型プラズマトロンは、
交流電流を発生させるラジオ周波数電力源と、
前記ラジオ周波数電力源と接続された複数の導体と、
前記少なくとも１つのガスを閉じ込める閉ループ・ディスチャージチャンバーと、
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの周りに取り付けられ前記複数の導体と接続された複数の透磁性の高い磁気鉄心と、
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの内側に沿って配置した複数の開口と、
前記内側部分と前記外側部分とを連結する少なくとも１つの絶縁ガスケットと、
を具備し、
前記少なくとも１つのエントリーポートは、前記内側部分が前記高真空処理チャンバーに物理的に貫通するよう前記内側部分を受け取るように構成され、
前記複数の導体は前記複数の透磁性の高い磁気鉄心の周りに１次巻き線を形成し、
前記閉ループ・ディスチャージチャンバー中の前記少なくとも１つのガスは前記複数の透磁性の高い磁気鉄心の周りに２次巻き線を形成し、
前記トランスフォーマー型プラズマトロンは、前記導体に前記交流電流が供給されたとき、前記少なくとも１つのガスをそれぞれのプラズマの少なくとも１つに点火し、
前記複数の開口は、前記内側部分から前記それぞれのプラズマの少なくとも１つを前記高真空処理チャンバーに放出し、
前記外側部分及び前記内側部分とは、前記高真空処理チャンバーに対する前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの相対位置を意味することを特徴とする、
プラズマ発生装置。
【請求項２】
圧力ゲージと、
質量分析計と、
反射高速電子線回折装置ツールと
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３】
対象物移送機構と、
赤外線パイロメーターと、
膜厚モニターと、
膜蒸着制御装置と、
イオン源と、
偏光解析器と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマ発生装置であって、前記高真空処理チャンバーは、
前記高真空処理チャンバーから空気を排気する高真空ポンプと、
前記それぞれのプラズマを吹き付ける対象物と、
前記対象物を保持する対象物ホルダーと、
前記対象物を加熱する対象物ヒーターと、
前記対象物を覆うシャッターと、
前記対象物を操作する対象物遠隔操作器と、
少なくとも１つの構成要素から前記高真空処理チャンバーに蒸気を供給する少なくとも１つのクヌーセンセル蒸発源と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記高真空ポンプ、前記シャッター、前記対象物遠隔操作器、前記少なくとも１つのクヌーセンセル蒸発源、及び前記電子ガン蒸発器は、前記高真空処理チャンバーの外側で連結されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６】
前記対象物、前記対象物ホルダー、及び前記対象物ヒーターは、前記高真空処理チャンバーの内側で連結されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７】
前記トランスフォーマー型プラズマトロンは、
前記外側部分と連結される少なくとも１つの接続フランジと、
前記外側部分に接続されたキャパシタンス圧力ゲージと、
をさらに具備し、
前記少なくとも１つの接続フランジのそれぞれは、前記少なくとも１つの絶縁ガスケットのそれぞれを介して前記少なくとも１つのエントリーポートのそれぞれと連結していることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８】
前記高真空処理チャンバー内の圧力は、実質的に１０−４パスカルから１０−１０パスカルの間であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項９】
前記トランスフォーマー型プラズマトロンは、インピーダンスマッチング回路網をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１０】
前記外側部分は、前記それぞれのプラズマの少なくとも１つを発生させるための部分であり、前記内側部分は、前記それぞれのプラズマの少なくとも１つを前記高真空処理チャンバーに放出するための部分であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１１】
前記内側部分は、前記対象物を囲むように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１２】
前記内側部分は、前記高真空処理チャンバー内の、前記対象物の少し下に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１３】
前記複数の開口は、前記対象物から、前記それぞれのプラズマの少なくとも１つの平均自由行程より小さい距離に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１４】
前記複数の開口は、前記対象物の周りに対称的に前記内側部分に沿って配置されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１５】
複数のスリーブをさらに具備し、前記複数のスリーブは前記複数の開口のそれぞれに挿入され、前記複数のスリーブのそれぞれは、前記高真空処理チャンバーに向けたノズル端を具備し、前記ノズル端は半径方向に対象物に向かっていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１６】
前記ノズル端は、特定の断面形状を有することを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１７】
前記複数のスリーブは、
耐熱性金属、
セラミックス、
石英ガラス、
熱分解窒化ホウ素、及び
グラファイト、
の中から選択された材料により造られることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１８】
前記トランスフォーマー型プラズマトロンは、
ガス入口リーク弁と、
のぞき窓と、
磁石リング電流ゲージと、
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項１９】
前記内側部分は、冷却液を前記内側部分に循環させるために、少なくとも１つの入口管と、少なくとも１つの出口管を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２０】
前記外側部分は、冷却液を前記外側部分に循環させるために、少なくとも１つの入口管と、少なくとも１つの出口管を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２１】
真空処理チャンバーと
前記真空処理チャンバーと連結されたトランスフォーマー型プラズマトロンと、
前記トランスフォーマー型プラズマトロンに少なくとも１つのガスを導入する、前記トランスフォーマー型プラズマトロンに連結された少なくとも１つのガス源と
を具備するプラズマ発生装置であって、
前記真空処理チャンバーは少なくとも１つのエントリーポートを具備し、
前記トランスフォーマー型プラズマトロンは、
交流電流を発生させるラジオ周波数電力源と、
前記ラジオ周波数電力源と接続された複数の導体と、
前記少なくとも１つのガスを閉じ込める閉ループ・ディスチャージチャンバーと、
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの周りに取り付けられ前記複数の導体と接続された複数の透磁性の高い磁気鉄心と、
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの内側に沿って配置した少なくとも１つの開口と、
前記内側部分は前記外側部分から電気的に絶縁されている状態で、前記内側部分と前記外側部分とを連結する少なくとも２つの絶縁ガスケットと、
を具備し、
前記少なくとも１つのエントリーポートは、前記内側部分が前記真空処理チャンバーに物理的に貫通するよう前記内側部分を受け取るように構成され、
前記複数の導体は前記複数の透磁性の高い磁気鉄心の周りに１次巻き線を形成し、
前記閉ループ・ディスチャージチャンバー中のガスは前記複数の透磁性の高い磁気鉄心の周りに２次巻き線を形成し、
前記トランスフォーマー型プラズマトロンは、前記導体に前記交流電流が供給されたとき、前記少なくとも１つのガスをそれぞれのプラズマの少なくとも１つに点火し、
前記少なくとも１つの開口は、前記内側部分から前記それぞれのプラズマの少なくとも１つを前記真空処理チャンバーに放出し、
前記外側部分及び前記内側部分とは、前記真空処理チャンバーに対する前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの相対位置を意味することを特徴とする、
プラズマ発生装置。
【請求項２２】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの電圧を測るために、前記トランスフォーマー型プラズマトロンに結合されたワイヤループをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２３】
前記キャパシタンス圧力ゲージは、前記閉ループ・ディスチャージチャンバー内の圧力を計測するものであることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２４】
前記それぞれのプラズマの少なくとも１つは生のプラズマであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２５】
前記対象物は、
ウエハー、
フィルム、
ファイバー、及び
ロール、
の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２６】
前記高真空処理チャンバーの形状は、
円筒、
立方体、及び
球体、
の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２７】
前記高真空処理チャンバーは、ステンレス鋼で組み立てられていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２８】
前記高真空処理チャンバーは、
バレル型処理チャンバー、
バッチ・ウエハー処理チャンバー、及び
ロール・ツー・ロール処理チャンバー、
の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項２９】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの形状は、
長方形の形状、
トロイダル形状、
スプリット・ループ形状、
対称形状、
円環形状、
相互に貫通するループ形状、
相互に貫通する矩形、
矩形、
相互に貫通するシャフト形状、及び
直線形状
の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３０】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーは、低真空状態で動作することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３１】
前記低真空状態は、実質的に０．１パスカルから１０パスカルの間であることを特徴とする請求項３０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３２】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーは、非導電の壁からなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３３】
前記複数の開口の隣り同士の距離は、前記複数の開口と前記対象物との間の距離に実質的に等しいことを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１つのクヌーセンセル蒸発源は、前記対象物の表面の大部分に前記蒸気が蒸着するような角度となっていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３５】
前記複数の開口は、前記それぞれのプラズマの少なくとも１つの平均自由行程より大きな、前記対象物からの距離に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３６】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの内壁に前記複数のスリーブを取り付けるために、複数のそれぞれのフランジをさらに具備することを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３７】
前記特定の断面形状は、
円筒、
円錐形状、
楕円形状、
楕円形状、
双曲線形状、
円形の輪郭を有する直線形状、
楕円の輪郭を有する傾いた形状、
三角の輪郭を有する三角形状、
円錐の輪郭を有する円錐形状、
放物線の輪郭を有する放物線形状、及び
双曲線の輪郭を有する双曲線形状、
の中から選択されることを特徴とする請求項１６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３８】
前記特定の断面形状における寸法の長いほうが、対象物の方向を向いていることを特徴とする請求項１６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項３９】
前記のぞき窓は、前記少なくとも１つのプラズマの分光分析を行うためのものであることを特徴とする請求項１８に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４０】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーは、複数の電気的に絶縁されたセクションに分割されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４１】
前記複数の電気的に絶縁されたセクションの各々は、二重壁水冷ステンレス鋼のチューブで造られていることを特徴とする請求項４０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４２】
前記二重壁水冷ステンレス鋼のチューブの内径は、前記少なくとも１つのプラズマの平均自由行程より大きいことを特徴とする請求項４１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４３】
前記複数の電気的に絶縁されたセクションの少なくとも１つのもっとも低い位置で、前記複数の電気的に絶縁されたセクションの前記二重壁水冷ステンレス鋼のチューブの二重壁に冷却液が導入され、前記複数の電気的に絶縁されたセクションの少なくとも１つのもっとも高い位置で、前記複数の電気的に絶縁されたセクションの前記二重壁水冷ステンレス鋼のチューブの二重壁から冷却液が排出されることを特徴とする請求項４１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの絶縁ガスケットは、前記複数の電気的に絶縁されたセクションを電気的に分離することを特徴とする請求項４０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの絶縁ガスケットは、少なくとも２つのフランジの間にはさまれていることを特徴とする請求項４０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４６】
前記複数の電気的に絶縁されたセクションは、高真空処理チャンバーと共に接地されていることを特徴とする請求項４０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの絶縁ガスケットは、テフロン（登録商標）で造られていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４８】
前記高真空処理チャンバーは、前記閉ループ・ディスチャージチャンバーから電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項４９】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの前記内側部分は、前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの前記外側部分と角度を持たせて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５０】
前記少なくとも１つのエントリーポートをシールするために、それぞれ少なくとも１つのテフロン（登録商標）リングをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５１】
前記複数の開口の寸法は、前記高真空処理チャンバー内のクヌーセン数を維持するために十分小さいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの入口管及び前記少なくとも１つの出口管は、複数の絶縁フィードトラス（ｆｅｅｄ−ｔｈｒｕｓ）を用いて前記内側部分と連結されていることを特徴とする請求項１９に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５３】
前記少なくとも１つの入口管及び前記少なくとも１つの出口管は、複数の絶縁フィードトラス（ｆｅｅｄ−ｔｈｒｕｓ）を用いて前記外側部分と連結されていることを特徴とする請求項２０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５４】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーは、分離した形状のセクションを具備し、前記分離した形状のセクションは複数の対称的な経路を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５５】
前記複数の対称的な経路の各々は、接続形態、直径、及び長さが、実質的に同じであることを特徴とする請求項５４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５６】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーは、相互に貫通する形状を有し、前記相互に貫通する形状は、大口径配管と小口径配管とからなり、前記小口径配管は前記大口径配管内に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５７】
前記小口径配管の形状は、
円形、
矩形、及び
六角形、
の中から選択されることを特徴とする請求項５６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５８】
前記大口径配管の形状は、
矩形、
長方形、及び
直線、
の中から選択されることを特徴とする請求項５６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項５９】
前記小口径配管の中心線は、前記大口径配管の中心線とは、ずれていることを特徴とする請求項５６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６０】
前記大口径配管の直径は、実質的に前記小口径配管の直径の２倍であることを特徴とする請求項５６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６１】
前記小口径配管は、前記大口径配管の内壁に隣接することを特徴とする請求項５６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６２】
前記小口径配管は、複数の絶縁シールを用いて前記大口径配管と連結されていることを特徴とする請求項５６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６３】
前記小口径配管は、前記大口径配管に溶接されていることを特徴とする請求項５６に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６４】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーは、相互に貫通するシャフト形状を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６５】
対象物は、前記相互に貫通するシャフト形状の長手方向の軸に平行に置かれることを特徴とする請求項６４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６６】
対象物は、前記相互に貫通するシャフト形状の長手方向の軸に垂直に置かれることを特徴とする請求項６４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６７】
冷却液配管をさらに具備し、前記冷却液配管は、前記トランスフォーマー型プラズマトロンと実質的に同じ電位を有することを特徴とする請求項６４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６８】
前記少なくとも１つのエントリーポートと連結したベローズをさらに具備することを特徴とする請求項６４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項６９】
前記少なくとも１つのエントリーポートと連結した調和振動子をさらに具備することを特徴とする請求項６４に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７０】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの内側部分は、
少なくとも１つの絶縁ガスケットを保持するための複数のリップと、
前記少なくとも１つの絶縁ガスケットを取り囲むリングと、
複数のキャップと、
前記少なくとも１つの絶縁ガスケットを取り囲む絶縁スリーブと、
前記絶縁スリーブを取り囲む保護層と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７１】
前記リングは、
セラミックス、及び
熱分解窒化ホウ素、
の中から選択される材料で造られることを特徴とする請求項７０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７２】
前記絶縁スリーブ及び前記保護層は、それぞれ円環形状を有することを特徴とする請求項７０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７３】
前記絶縁スリーブは、
シリカ繊維テープ、
シリカ、及び
セラミックス、
の中から選択される材料で造られることを特徴とする請求項７０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７４】
前記保護層は、
タンタル、
ステンレス鋼、及び
モリブデン、
の中から選択される材料で造られた金属箔であることを特徴とする請求項７０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７５】
前記閉ループ・ディスチャージチャンバーの前記外側部分は、
少なくとも１つの絶縁ガスケットを保持するための複数のリップと、
複数のキャップと、
前記少なくとも１つの絶縁ガスケットを取り囲むシールドと、
を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７６】
前記複数のキャップは、ステンレス鋼で造られることを特徴とする請求項７５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７７】
前記シールドは溶接ジョイントにより前記外側部分と連結されていることを特徴とする請求項７５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７８】
前記シールドは、
ステンレス鋼、
タンタル、及び
モリブデン、
の中から選択される材料で造られることを特徴とする請求項７５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項７９】
前記複数のキャップの各々は、グリッピング・ツース（ｇｒｉｐｐｉｎｇ  ｔｏｏｔｈ）を具備することを特徴とする請求項７５に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８０】
前記少なくとも１つのエントリーポートは、
第１の突起部を有する内部チューブと、
第２の突起部及び第１の凹部を有するポートフランジと、
第２の凹部を有する第１のフランジと、
第２のフランジと、
ガスケットリングと、
を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８１】
前記ポートフランジ、前記第１のフランジ、及び前記第２のフランジは、各々、複数のネジ穴を具備することを特徴とする請求項８０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８２】
それぞれ前記複数のネジ穴に挿入された複数の絶縁ブッシングと
複数のスリーブと、
をさらに具備することを特徴とする請求項８１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８３】
前記ガスケットリングの形は、前記第１の凹部及び前記第２の凹部とに合致することを特徴とする請求項８０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８４】
前記ガスケットリングは、多角形の断面形状を有することを特徴とする請求項８０に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８５】
前記高真空処理チャンバー内の対象物を前進させるための複数のローラーをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８６】
前記高真空処理チャンバーと連結された少なくとも１つの他のトランスフォーマー型プラズマトロンをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
【請求項８７】
前記少なくとも１つの他のトランスフォーマー型プラズマトロンは、少なくとも１つの閉ループ・ディスチャージチャンバーを具備することを特徴とする請求項８６に記載のプラズマ発生装置。