(57)【要約】【課題】改善され、より一層産業上適用可能なカスケード源およびその制御方法に関する。【解決手段】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が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、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において、プラズマチャンネルごとにカソードが、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な電極を有している。クランプ装置はコレット・チャック型のものであることが好ましい。また、このようなカスケード源の使用時の制御方法が挙げられる。
2006528415.tif 000002
【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が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、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ていることを特徴とする請求項１または２記載のカスケード源。
【請求項４】
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乃至３のいずれか一項に記載のカスケード源。
【請求項５】
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４記載のカスケード源。
【請求項６】
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５記載のカスケード源。
【請求項７】
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４乃至６のいずれか一項に記載のカスケード源。
【請求項８】
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４乃至６のいずれか一項に記載のカスケード源。
【請求項９】
光学センサシステム等の少なくとも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８記載のカスケード源。
【請求項１０】
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おり、この制御器は、例えばガス供給の変動、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を行うことを特徴とする請求項９記載のカスケード源。
【請求項１１】
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乃至１０のいずれか一項に記載のカスケード源。
【請求項１２】
前記クランプ装置はコレット・チャック型のものであることを特徴とする少なくとも請求項３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に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３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５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乃至１５のいずれか一項に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乃至１８のいずれか一項に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乃至１９のいずれか一項に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乃至２１のいずれか一項に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、例えば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乃至２６のいずれか一項に記載の方法。
【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乃至２７のいずれか一項に記載の方法。
【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乃至２８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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が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に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなカスケード源は、実際に既に知られている。原初のカスケード源は、１９５６年にＭａｅｃｋｅｒにより発明された。そして、アルゴンプラズマ源がＫｒｏｅｓｅｎ等により開発されている。公知のカスケード源は、銅製のカソードハウジングと、タングステン製の先端がこのカソードハウジング内まで延びるような３つのカソードとを備えている。公知の装置において、カスケードプレートは銅から製造され、カスケードプレートを冷却するために送られる水が通過する冷却チャンネルを有している。互いに表面が積み重ねられた各々の２つの銅プレートの間に、Ｏリング、例えばＰＶＣからなる絶縁プレートおよび窒化ホウ素プレートが設けられている。これらにより真空シールおよび電気的な絶縁が形成される。プラズマがカソードの先端とアノードの流出開口との間で延びる。一般的に、カスケード源は、非常に減圧された状態となっているプロセスチャンバーに接続されている。カソードハウジングの内部において、高圧で流体が供給される。この流体は、カソードハウジングからプラズマチャンネルを介してプロセスチャンバーまで高速で流れる。このガスの流れにより、プラズマがプロセスチャンバーまで十分に延び、活性化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
公知のカスケード源においては、３つのカソードが全て銅製のカソードハウジング内に挿入されている。公知のカスケード源において、導電性のカソードハウジングとカソードの電極先端との間の距離が非常に小さいので、プラズマの発火の間に、短い時間で、破裂放電が電極チップとカソードハウジングとの間で発生してしまうおそれがある。このような破裂放電は、電極先端の寿命を大きく縮めるような電極先端のスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）に伴って発生する。さらに、スパッタリングにより、銅または電極材料が、処理環境を、プロセスチャンバー内で処理されるべき基材にとって悲惨な結果となるようにする場合がある。このため、公知のカスケード源において、カソードは定期的に交換が行われる。カソードの交換およびこれにともなう電極先端のカソードハウジング内における再配置は、公知の装置では、時間がかかるものであり困難な作業であった。このことは、とりわけ、カソードハウジングの取り外しの際に、カソードプレート間の相互接続が失われることにより引き起こされる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、異なる態様によって、改善され、より一層産業上適用可能なカスケード源について検討している。
【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することを特徴としている。
【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。
【０００７】
本発明の更なる詳細事項によれば、電極は、標準的な溶接電極からなることがとりわけ好ましい。
【０００８】
電極が標準的な溶接電極として形成されることにより、世界中のどこでも使用することができる。カスケード源は、例えばＴＩＧ溶接電極のような標準的な電極が調整なしに直接用いることができるよう構成されている。このような電極は、これまでの公知のカスケードアークの電極よりも高いアンペア値の電流に対して耐性がある。公知のアークにおいては、必要とされる電極先端が特別に製造されていた。標準的な溶接電極は、費用に関して非常に有利になるばかりでなく、非常に長い寿命を得ることができる。さらに、メンテナンスが非常に単純となる。標準的な溶接電極の先端を磨くだけで、溶接電極を再配置することができる。
【０００９】
本発明の更なる詳細事項によれば、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ている。
【００１０】
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。
【００１１】
本発明の更なる詳細事項によれば、カソードハウジングは、非導電性の材料から形成されることがとりわけ好ましい。このことにより、電極の先端が他の金属部分から離間した場所に位置するようにすることができるという利点が得られる。公知のカスケード源においては、電極先端は銅製のカソードハウジングの壁の近傍に配置されていた。公知のカスケード源において、このような圧力条件下では、とりわけプロセスの開始時に、破裂放電が電極先端とカソードハウジングとの間でしばしば発生していた。このような破裂放電は、電極先端の寿命を大きく縮めるような電極先端のスパッタリングに伴って発生する。また、破裂放電により、しばしば、基板がおかれる処理環境について、銅によってプロセス結果が破壊されるようになっている。
【００１２】
破裂放電が発生する可能性を最小限とするために、本発明の更なる詳細事項によれば、電極の先端は、絶縁カソードハウジングの底部側近傍に位置し、クランプ装置を有する電極ハウジングは絶縁カソードハウジングの頂部側近傍に位置し、電極は、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ている。このような構成によれば、破裂放電により電極がクランプ装置と融合することはない。
【００１３】
さらに、カスケード源の立ち上げ時および通常の使用の間において破裂放電が発生しないような電極チャンネル内のガス圧力の変動を常時維持するために、本発明の更なる詳細事項によれば、電極チャンネルの直径は、電極の直径よりもわずかに大きくなっていることが好ましい。
【００１４】
本発明の更なる詳細事項によれば、非導電性の材料はセラミックである。
【００１５】
本発明の他の更なる詳細事項によれば、非導電性の材料は石英である。石英は、透明であるという良好な性質を有し、電極を視覚的に観察することができるようになる。電極先端の位置および状態を観察することができるのみならず、プラズマが発火しているか否かを一目で観察することができる。
【００１６】
本発明の更なる詳細事項によれば、石英からなるカソードハウジングに、少なくとも１つのセンサが設けられている。このセンサは、例えばプラズマのスペクトル線を測定する光学センサシステムからなる。ここで、センサから送られる信号は制御器に送られるようになっている。この制御器は、例えばガス供給の変動、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を行うようになっている。一方、観測された信号に基づいて、プロセスの保護を認識することもできる。発光分析を用いることにより、カソードハウジング内に形成されるプラズマの化学分析を実行することもできる。
【００１７】
クランプ装置はコレット・チャック型のものであることが好ましい。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
【００１８】
また、本発明は、上記発明によるカスケード源、とりわけ石英のカスケードハウジングまたは実質的に透明なハウジング部分を有するカスケード源の制御方法に関する。ここで、このような石英のカスケードハウジングまたは実質的に透明なハウジング部分を介してカスケード源内のプラズマを観察することができるようになっている。本発明による方法によれば、プラズマの電磁放射線が実質的に透明なハウジング部分を介して観察され、観察された放射線に基づいて、例えば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、カスケード源のプラズマ形成プロセスが制御される。
【００１９】
このことを実行することにより、プラズマの内容、温度および他の性質が観察され、カスケード源の効果的かつ安全な動作を得るのに非常に望ましくなるよう、プロセスを行う間にプラズマに影響が及ぼされる。
【００２０】
この方法の更なる詳細事項によれば、実質的に透明なハウジング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。
【００２１】
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ってもよい。
【００２２】
プラズマを観察すること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。
【００２３】
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。このことにより、実行されるプロセスのために最適なプラズマが得られる。
【００２４】
さらに、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る。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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の更なる詳細事項は、従属クレームに記載されており、さらに、図面を参照して、典型的な実施の形態に基づいて明らかにされよう。
【００２６】
図１による上面図に示される、カスケード源の典型的な実施の形態は、図２および図３による断面図によって明瞭とされる。
【００２７】
図２による第１の断面図において、カスケード源１は、カソードハウジング２と、電極５のためのクランプ装置４が設けられた電極ハウジング３とを備えている。さらに、テフロン（登録商標）の絶縁プレート７により互いに絶縁されたカスケードプレート６が設けられている。カスケードプレート６および絶縁プレート７は、プラズマチャンネル８に一体的に設けられている。カスケードハウジング２に対して反対側にあるカスケードプレート６の側面において、アノードプレート９が設けられている。このアノードプレート９は、プラズマチャンネル８に連通する流出開口１０を有している。プラズマチャンネル８は複数設けることができる点に留意されたい。電極５は、例えばＴＩＧ溶接電極のような、商業的に手に入れることができる標準的な溶接電極であることが好ましい。電極ハウジング３内にあるクランプ装置４は、プラズマチャンネル８の延びる方向で電極５がカソードハウジング２に対して嵌合可能となるよう形成されている。
【００２８】
この典型的な実施の形態において、カソードハウジング２は、例えばセラミックまたは石英等の、非導電性の材料から製造される。図面により、電極５の先端５ａが絶縁カソードハウジング２の底部側の近傍に配置されることが明らかになっている。クランプ装置４を有する電極ハウジング３は、絶縁カソードハウジングの頂部側の近傍に配置されている。電極５は、絶縁カソードハウジング２内で延びる電極チャンネル１１を通過して延びている。電極チャンネル１１の直径は、電極５の直径よりもわずかに大きくなっている。
【００２９】
電極ハウジング３内に設けられたクランプ装置４は、コレット・チャック型のものである。このために、長手方向に穴を有するとともに円錐形のテーパ部分１３からなる外側ジャケットを有するクランプスリーブ１２が設けられている。円錐形のテーパ部分１３は、対応する円錐形状を有するキャビティ１４内に押圧されることができるようになっている。取り付けナット１５が締められたときに、押圧力が与えられる。電極５の上方には、保護キャップ１６が配置されている。この保護キャップ１６により、電極の先端５ａから離れた部分である電極の端部が保護されるようになっている。
【００３０】
電極ハウジング３には、冷却チャンネル１８に連通する接続ニップル１７が設けられている。さらに、とりわけ図３に示すように、ガス供給接続部３４が電極ハウジング３内に設けられている。また、カスケードプレート６内に、冷却チャンネル１９が設けられている。この冷却チャンネル１９は、接続ニップル２０に連通しており、冷却コイルとして用いられる。アノードプレート９内には、接続ニップル２２に連通した冷却チャンネル２１が設けられている。さらに、ガス供給チャンネル３１に連通した流体供給リング３０が設けられている。このガス供給チャンネル３１は供給ニップル３２に連通し、液体、ガスまたは粉末から形成された補助的な流体の供給のために用いられる。
【００３１】
図３により、カスケードプレート６およびカソードハウジング２が明確に示されている。これらのカスケードプレート６およびカソードハウジング２は、第１の取り付け手段２３、２４により一体的に取り付けられている。電極ハウジング３は、第２の取り付け手段２５を介してカソードハウジング２に接続されている。このため、カスケードプレート６とカソードハウジング２との間の相互接続を切り離すことなく、カスケードプレート６に設けられたカソードハウジング２から電極ハウジング３を取り外すことができるようになる。とりわけ、電極の先端を再配置するために、カスケードプレート６間の相互接続およびカソードハウジング２に対するカスケードプレート６の接続が失われることなく、カソードハウジング２から電極ハウジング３を取り外すことができるようになっていると都合が良い。このことにより、電極の先端を再配置または再セットする際に、配置時間を大幅に短縮することができる。このような時間の短縮は、とりわけ製造環境において非常に重要である。
【００３２】
この典型的な実施の形態において、カスケードプレート６およびカソードハウジング２は、ネジ山端部／ナット組合せ体２３、２４により一体的に接続されている。この組合せ体２３、２４は、アノードプレート９から、カスケードプレート６に対して反対側にあるカソードハウジング２の側面まで延びている。ネジ山端部は、セラミックブッシュ２６により絶縁されている。このセラミックブッシュ２６は、カソードハウジング２の凹部２７まで届いている（図３参照）。その結果、アノードプレート９の電位を有するようなネジ山端部２３と、ある一つのカソードプレート６との間に破裂放電が発生する可能性が減少する。図３により、カスケードプレート６に対して反対側にあるカソードハウジング２の側面に、凹部２８が設けられていることが明確に示されている。この凹部２８は、ネジ山端部／ナット組合せ体のうちナット２４を受け入れる。このことにより、ナット２４およびネジ山端部２３の端部を電極ハウジング３から離間させることができ、このことにより、電極ハウジング３とネジ山端部／ナット組合せ体２３、２４との間に破裂放電が発生することを抑止することができる。
【００３３】
図示されていない他の実施の形態によれば、カスケードプレートおよび中間にある絶縁プレートの接続は、ネジ山端部／ナット組合せ体によるクランプ結合の代わりにはんだ付け接続により行われる。このことは、カスケードプレートが絶縁プレートと一体になることを意味する。カスケード源は、次に記す主要部分、すなわち電極ハウジング、カソードハウジング、カスケード積層体およびアノードプレートのみを備えることとなる。このことにより、カスケード積層体が閉鎖的な空間に囲まれ、短絡に対して十分な絶縁が行われ、カスケード積層体を例えば水のような冷却媒体で覆うようにすることが可能となる。この実施の形態において、例えば、絶縁プレートは酸化アルミニウム（ＡｌＯ）合金から製造することができる。例えばモリブデン層のようなはんだ付け可能な金属層における２つの平らな側面上に、このような絶縁プレートが設けられてもよい。
【００３４】
銅が処理環境を汚すことを抑止するために、基板に対して害のない材料から製造された部品によりプラズマチャンネル８を全体的に設けてもよい。太陽電池の製造のために、例えばモリブデン部品によりこのことを行うことができる。この実施の形態においては、絶縁プレート７の内部にモリブデン挿入物３３が配置されているだけである。また、流出開口１０を有するアノードプレート９内にあるノズル２９は、モリブデンから製造されている。この実施の形態において、カスケードプレート６は全体的に基板に対して害のない材料から製造されている。代わりに、カスケードプレート６は銅から製造され、プラズマチャンネル８の箇所に設けられ、絶縁プレート７として示されるような基板に対して害のない挿入物がこのカスケードプレート６に設けられていてもよい。この後者の方法は、銅の良好な熱伝導性を利用しながら、銅による処理環境の汚染の危険性を最小限にすることができるという利点がある。
【００３５】
図１により、導電性カスケードプレート６間に受けられる絶縁プレート７が、カスケードプレート６の外形寸法よりも大きな外形寸法を有することを明確に示す。このような寸法により、例えば冷却されたカスケードプレートの外側における凝縮形成より発生するような、カスケードプレート６間の短絡を防止することができる。より大きな絶縁プレート７を用いることにより、このような短絡の可能性を抑止、少なくとも減少させることができる。
【００３６】
本発明は、上述の典型的な実施の形態に限定されることはなく、クレームにより規定される本発明の範囲内で様々な変更を行うことができることは明らかであろう。
【００３７】
例えば、図４ａ、図４ｂの上面図にそれぞれ示すように、カスケードプレート６は複数のプラズマチャンネル８を有している。このような実施の形態においては、各プラズマチャンネル８は対応する電極５を有している。基板の表面全体において望ましい処理が行われるよう、プラズマチャンネル８の位置が処理されるべき基板の形状に適合することが好ましい。
【００３８】
さらに、少なくとも一つのカスケードプレートに、補助的なガスのためのガス供給チャンネルを設けることができる。このことにより、カスケード源の一部で高圧状態を維持しながら、反応ガスをプラズマに供給することができる。より迅速な反応進行が得られるような、より高いガス濃度が維持されるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】カスケード源の典型的な実施の形態の上面図である。
【図２】図１のII−IIラインによる第１の断面図である。
【図３】図１のIII−IIIラインによる第２の断面図である。
【図４】図４ａ、図４ｂは、各々、複数のプラズマチャンネルを有するカスケードプレートの例を示す。
【図１】
2006528415.tif 000003
【図２】
2006528415.tif 000004
【図３】
2006528415.tif 000005
【図４ａ】
2006528415.tif 000006
【図４ｂ】
2006528415.tif 000007
【国際調査報告】
2006528415.tif 000008
2006528415.tif 000009
2006528415.tif 000010