KR101016835B1 - 플라즈마 처리장치 및 그 장치내의 하이브리드 볼-록장치의 사용방법 - Google Patents

플라즈마 처리장치 및 그 장치내의 하이브리드 볼-록장치의 사용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나사가 형성된 고정기구로서 하이브리드 볼-록장치을 사용한다. 고정기구의 부품들은 고정기구의 남은 부분들에 대한 차폐물로서 플라즈마에 직접 노출되거나 또는 실제로 플라즈마 특성을 제고하는 재료로서 사용된다. 본 발명은 또한 어떠한 공구를 사용하지 않고서, 구성부품 사이의 일정한 전기적 및 기계적 접속을 제공한다.

Description

플라즈마 처리장치 및 그 장치내의 하이브리드 볼-록장치의 사용방법{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF USING HYBRID BALL-LOCK DEVICE IN THE APPARATUS}
[관련출원들의 상호참조]
본 출원은 2003년 4월 30일에 출원된 미국 가출원 일련번호 60/466,416 호의 우선권을 주장하였으며, 그에 관련된 것이다. 그 출원의 내용은 참조로 본 명세서에 포함되어 있다.
본 발명은 플라즈마 처리시스템용의 개선된 구성부품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엑츄에이팅방식 또는 스프링 플런저방식의 하이브리드 볼-록(Hybrid ball-lock)장치를 사용한 고정기구와 같은 플라즈마 처리실내의 내부 처리실 부품용의 철물 고정기구에 관한 것이다.
반도체 산업에 있어서의 집적회로(IC)의 제조는, 전형적으로는 기판상에 재료를 증착하거나 재료를 제거하기 위하여 필요한 플라즈마 반응로내에서 표면 화학반응을 일으키거나 보조하기 위하여 플라즈마를 채택하고 있다. 일반적으로, 공급된 처리가스와의 이온화 충돌을 유지하는데 충분한 에너지를 생성하기 위하여 플라즈마가 진공조건하에서 가열전자에 의하여 플라즈마 반응로내에서 형성된다. 더우기, 가열된 전자들은 해리충돌을 유지하는데 충분한 에너지를 가질 수 있으며, 따라서, 소정의 조건(예를 들면, 챔버압력, 가스유량등)하에서 특정한 가스세트들이 선택되어, 예를 들어 재료들이 기판에 부가되는 증착이나 기판으로부터 제거되는 에칭처리등과 같이 챔버내에서 수행될 특정한 처리에 적절한 화학적 반응종 및 하전종의 집단을 생성하게 된다.
비록 하전종(이온 등) 및 화학적 반응종의 집단의 형성이 기판면에서의 플라즈마 처리시스템의 기능(재료의 에칭, 재료의 증착등)을 수행하는데에는 필수적이지만, 플라즈마 처리실 내부의 다른 부품의 표면은 물리적 및 화학적으로 활성인 플라즈마에 노출되어 있으며, 시간이 되면 부식할 수 있다. 플라즈마 처리실내의 노출된 부품들의 부식은 플라즈마 처리성능의 점진적인 열화 및 궁극적인 시스템의 장애로 이르게 된다.
플라즈마 처리실의 내부 구성부품을 조립하는데 필요한 철물을 최소화하는 부착장치에 대한 필요성이 존재해왔다. 철물, 특히 나사가 형성된 철물로 유지된 부품을 유지하는 것은 시간소비적이며, 수동 또는 전동공구를 필요로 하며, 철물이 제거되고 또한 교체됨에 따라 입자를 생성하는 경향이 있다. 철물의 각각은 조달, 검품, 세척, 조립 및 제어되어야 하는 다른 부품들을 더하게 된다.
나사가 형성된 철물을 사용하는 부품을 설치할 때, 일관적인 조립은 달성하기 어렵다. 나사가 형성된 고정기구에 의하여 유지된 부품사이의 일관적인 인터페이스를 확보하기 위하여, 고정기구는 특정한 토르크 요구치로 고정되어야 한다. 이는 또한 부가적인 공구를 필요로 한다. 특별한 공구, 처리 및 검사가 없이도 일관적으로 내부 플라즈마 처리부품을 조립하려는 필요성이 존재하였다.
대부분의 현재의 플라즈마 공구들은, 필요에 따라 내부 처리실 부품들을 고정하기 위하여 나사가 형성된 철물들을 이용한다. 철물은 제 자리에 고정되고 특 정한 토르크 요구치로 고정될 수 있다. 일반적으로, 설치후에 철물들을 차폐하기 위하여 부가적인 부품들이 요구된다. 차폐부품들은 복수의 철물기구들을 덮을 수 있거나, 또는 각 철물을 개별적으로 덮도록 만들어질 수도 있다.
공지의 플라즈마 처리실들은 관련된 차폐장치들을 이용하여 플라즈마로부터 차폐될 수 있는 최소한의 나사가 형성된 고정기구들을 채택하고 있다.
이들 및 기타의 문제점들은 본 발명에 의하여 해결되며, 본 발명은 처리실을 세정한다는 그러한 요구가 감소되는 처리실내의 교체가능한 부품을 부착하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 나사가 형성된 고정기구를 감소하기 위하여 하이브리드 볼-록 장치 또는 하이브리드 스프링-플런저방식 볼-록 을 이용한다.
본 발명의 상술한 또한 기타의 실시형태들은 도면과 관련하여 읽을 때, 바람직한 실시예의 상세한 내용으로부터 볼 때 보다 명백해진다.
도 1은 하이브리드 볼-록 장치가 개시된 플라즈마 처리실의 단면도를 나타낸다;
도 2A는 액츄에이팅 하이브리드 볼-록 장치의 내부구성이 보다 상세하게 개시된 플라즈마 처리실의 확대단면도이다;
도 2B는 하이브리드 볼-록장치의 구성의 확대도를 나타낸다;
도 2C는 조립유지핀의 위치를 나타내는 도 2B의 실시예의 단면도를 나타낸 다.
도 2D는 하이브리드 볼-록장치로의 해제버튼의 선택적인 부착을 나타낸다;
도 3A는 내부식강(Corrosion resistant steel:CRES)재료의 얇은 클램핑 핑커를 가진 헤드에 내부식강축이 부착된 하이브리드 볼-록장치의 작동 실시예의 측면도를 나타낸다.
도 3B는 내부 구성부품을 나타내는 도 3A의 실시예의 단면도를 나타낸다;
도 3C는 헤드, 클램핑 핑거 및 CRES축을 나타내는 도 3A의 실시예의 단면도를 나타낸다;
도 4A는 헤드가 CRES축으로 땜이 되어 있는 작동상태의 하이브리드 볼-록장치의 실시예의 평면도를 나타낸다;
도 4B는 내부 구성부품을 나타내는 도 4A의 일 실시예의 단면도를 나타낸다;
도 5A는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치의 내부구성이 보다 상세하게 나타낸 플라즈마 처리실의 확대단면도를 나타낸다;
도 5B는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치의의 구성이 보다 상세하게 나타낸 도 5A의 실시예의 확대도를 나타낸다;
도 5C는 헤드가 CRES슬리브내에 열적으로 끼워진 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치의 실시예를 나타낸다;
도 5D는 헤드가 CRES 생크(shank)로 땜이 된 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치의 일 실시예를 나타낸다;
도 5E는 CRES 재료의 얇은 클램핑 핑커에 의하여 헤드에 부착된 슬리브를 가 지며 스프링 및 볼들이 제 자리에 유지된 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치의 일 실시예를 나타낸다;
도 5F는 관련된 클램핑 핑거를 가진 슬리브 및 헤드를 나타내는 도 5E의 실시예의 단면도를 나타낸다;
도 5G는 내부 구성부품을 나타내는 도 5E의 실시예의 단면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 처리장치(10)가 도시되어 있다. 플라즈마 처리장치(10)는 처리실(20), 척조립체(30), 배출판(40), 세라믹 절연체(50)와, 상부전극부(60)를 포함하는 상부전극과, 하부전극부(70)를 포함할 수 있다. 배플판(80)이 플라즈마 처리장치(10)의 구성에 포함될 수도 있다. 플라즈마 처리장치(10)는, 전형적으로는 상부 하우징(90)이 세라믹 절연체(50)에 의하여 상부 전극부(60) 및 하부 전극부(70)로부터 전기적으로 절연되도록 구성된다.
플라즈마 처리장치(10)는 하이브리드 볼-록장치(100)를 가진다. 도 1에 있어서, 하이브리드 볼-록장치(100)는 상부 전극부(60), 하부 전극부(70) 및 배플판(80)으로 만들어지는 조립체와 배출판(40) 사이의 확고한 접촉을 유지하는 것으로 묘사되어 있다. 하이브리드 볼-록장치(100)의 사용은 플라즈마 처리장치(10)내에서 반드시 사용해야만 하는 나사가 형성된 고정기구의 수를 감소할 수 있도록 한다. 하이브리드 볼-록장치(100)는 플라즈마 처리장치(10)의 기타 부품중의 어느 것도 상호 고정시키는데 사용될 수 있으며, 이는 나사가 형성된 고정기구의 필요성을 없애준다. 부가적으로 하이브리드 스프링 플런저 또는 멈춤쇠 핀은 본 출원의 하이브리드 볼록장치 대신에 사용될 수 있다.
도 2A에서 보다 명확하게 나타낸 바와 같이, 하이브리드 볼-록장치(100)의 단면이 개시되어 있다. 하이브리드 볼-록장치는 액츄에이팅축(200), 축방향 스프링(210), 해제버튼(220), 적어도 한개의 유지볼(230), 헤드(240), CRES 고정하우징(250) 및 적어도 한개의 유지핀(275)을 포함하여 구성된다.
도 2B 및 도 2C에서 보다 명확하게 나타낸 바와 같이, CRES 고정하우징(250)은 하나 이상의 교차천공된 구멍(260)들이 CRES 고정하우징(250)의 축(270)에 수직으로 천공되어 있다. 볼-록장치(100)의 조립체에 있어서, 각 유지볼(230)은 이들 볼들이 CRES 고정하우징(250)의 외부면 근처의 더 작은 지름영역에 달하고 그의 내부에 유지될 때까지 그 구멍을 통하여 자유롭게 이동할 수 있도록 교차천공된 구멍(260)의 내에 삽입된다.
각 유지핀(275)은 헤드(240)와 CRES 고정하우징(250) 사이에 유지된 접촉을 보조한다. 본 실시예에 있어서, 적어도 한개의 유지핀(275)은 국부적인 간섭 또는 열적인 장착을 사용하여 설치된다.
액츄에이팅축(200)은 도시한 바와 같이 고정하우징(250)의 구멍내에서 축방향스프링(210) 및 해제버튼(220)과 만나는 내부 헤드(265)에 의하여 유지된다. 축방향 압축스프링(210)은 해제버튼(220)에 대하여 일정한 축방향 힘을 제공한다; 따라서, 해제버튼은 액츄에이팅축(200)에 고정되어야 한다.
볼-록장치가 조립됨에 따라 완료되는 최종작용은 해제버튼(220)을 액츄에이팅축(200)에 대하여 기계적으로 속박시키는 것이다. 이는, 헤드(240)내의 교차천 공된 구멍들(295)을 통하여 동 기술분야의 당업자에게 통상적으로 주지된 국부적인 간섭 또는 열적인 장착에 의하여 기계적으로 달성된다. 또한, 유지핀(297)은 해제버튼(220)과 액츄에이팅축(200) 사이의 접촉을 용이하게 한다.
도 2D에 나타낸 바와 같이, 선택적으로, 해제버튼(220)을 액츄에이팅축(200)에 부착하는 방법이 사용될 수 있으며, 이 경우에는 속박시키는 장치들이 필요없다. 이 방법은, 액츄에이팅축(200)의 나사가 형성된 끝단(285)과 만나는 해제버튼(220)내에 설치되는 체결 또는 비체결 삽입물(275)을 필요로 한다. 나사가 형성된 끝단(285)에 대향하는 액츄에이팅축(200)의 헤드(265)내의 홈은 하이브리드 볼-록장치(101)의 조립체에서 필요한 특정한 토르크 필요치로 2개의 부품의 조임을 허락한다.
도 1 및 도 2B 에서 나타낸 바와 같이 하이브리드 볼-록장치(100)가 작동되면, 액츄에이팅축(200)은 그 액츄에이팅축(200)의 해제부(280)가 유지볼(230)에 인접하게 될 때까지 이동한다. 유지볼(230)이 액츄에이팅축(200)의 해제부로 이동하면, 하이브리드 볼-록장치(100)는 플라즈마 처리장치(10)로부터 제거될 수 있다.
전기적 접속장치(290)는 도 1 및 도 2A에 나타낸 바와 같다. 전기적 접속장치(290)는, 볼-록 조립체(100)가 플라즈마 처리장치내에 설치되었을 때, 배출판(40)과 하부전극(70) 사이의 일정한 전기적 및 기계적 접속을 보장한다. 전기적 접속장치(290)는 본 발명의 다양한 실시예들과 함께 사용되거나 사용되지 않을 수 있다.
예시적으로, 본 실시예에 있어서는, 해제버튼(220)이 플라즈마 처리용으로 적절한 금속재료 또는 기타의 재료를 덮는 세라믹 재료, 석영, 실리콘, 탄화실리콘, 탄소, 베스펠(Vespel), 테플론(Teflon), 산화피막 알루미늄, 미세피막 세라믹등으로 만들어 질 수 있다. 해제버튼(220)용으로는 어떠한 형상 또는 길이도 가능하다.
당 업계에 공지된 바와 같이, 불순물을 흡수하기 위하여 게터(getter)물질이 플라즈마 처리과정중에 소량 첨가되며, 이 청소물질은 플라즈마 처리공정에 특정한 물질을 도입시킬 수 있으며 처리용 화학물질에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 실리콘이 해제버트(220)용으로 사용될 때, 해제버튼(220)은 부분적으로 소모될 수 있으며, 따라서, 실리콘을 플라즈마 처리공정으로 도입하게 되고, 따라서, 플라즈마 처리공정을 변형시키게 된다. 따라서, 하이브리드 볼-록장치는 플라즈마 처리를 보다 효율적으로 할 수 있다.
도 3A, 도 3B 및 도 3C는 본 발명의 다른 실시예로서, 하이브리드 볼-록장치(300)는 액츄에이팅축(305), 축방향 스프링(310), 해제버튼(320), 적어도 한개의 유지볼(330), 헤드(340) 및 CRES 고정하우징(350)으로 구성된다.
도 3B에서 보다 확실하게 나타낸 바와 같이, CRES 고정하우징(350)은 2개 이상의 교차천공된 구멍(360)들이 CRES 고정하우징(350)의 축(370)에 수직으로 천공되도록 구성된다. 하이브리드 볼-록장치(300)의 조립체에 있어서, 각 유지볼(330)은 이들 볼들이 CRES 고정하우징(350)의 외부면 근처의 더 작은 지름영역에 달하고 그의 내부에 유지될 때까지 그 구멍을 통하여 자유롭게 이동할 수 있도록 교차천공된 구멍(360)의 내에 삽입된다. 도 3A, 도 3B 및 도 3C에 나타낸 바와 같 이, 고정하우징은 2개 이상의 얇은 유지핑거(361)들이 헤드(340)내의 홈(362)과 만나도록 형성된다. 핑거(361)는 하이브리드 볼-록장치(300)가 조립됨에 따라 고정하우징(350)을 헤드(340)에 유지한다. 유지핑거(361)들은 하이브리드 볼-록장치의 제 1 실시예에서 기술된 유지핀(275)의 선택적인 실시예이다.
액츄에이팅축(305)은 나타낸 바와 같이 고정하우징(350)내의 구멍, 축방향 스프링(310) 및 해제버튼(320)과 만나는 내부 헤드(365)에 의하여 볼-록장치(300)내에 유지된다. 축방향 압축스프링(310)은 해제버튼(320)에 대한 일정한 축방향 힘을 제공한다; 따라서, 해제버튼은 액츄에이팅축(305)에 유지되어야 한다. 볼-록장치가 조립됨에 따른 마지막 완료동작은, 해제버튼(320)을 액츄에이팅축(305)으로 기계적으로 힘을 가하도록 하는 것이다. 이는, 헤드(340)내의 교차천공된 구멍들(390)을 통하여 동 기술분야의 당업자에게 통상적으로 주지된 국부적인 간섭 또는 열적인 장착에 의하여 기계적으로 달성된다. 또한, 도 3B에 나타낸 바와 같이, 유지핀(397)은 해제버튼(320)과 액츄에이팅축(305)사이의 접촉을 용이하게 한다.
상술한 바와 같이, 해제버튼(320)을 액츄에이팅축(305)에 부착하는 선택적인 방법은 해제버튼내에 위치된 삽입물과 액츄에이팅축상에 위치된 나사에 의하여 달성될 수 있다.
하이브리드 볼-록장치(300)가 작동함에 따라, 액츄에이팅축(305)은 그 액츄에이팅축(305)의 해제부(280)가 유지볼(330)에 인접하게 될 때까지 이동한다. 유지볼(330)이 액츄에이팅축(305)의 해제부(380)로 이동함에 따라, 하이브리드 볼-록장치(300)는 플라즈마 처리장치(10)로부터 제거될 수 있다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 다른 실시예로서, 액츄에이팅축(405)이 하이브리드 볼-록장치(400)내에 사용된다. 본 실시예는 액츄에이팅축(405), CRES 고정하우징(450), 헤드(440), 적어도 한개의 유지볼(430), 해제버튼(420), 축방향 압축 스프링(410), 유지핀(470) 및 코바르 브레이즈 조인트(kovar braze joint)(480)으로 구성된다.
축방향 압축스프링(410)은 해제버튼(420)에 대한 일정한 축방향 힘을 제공한다; 따라서, 해제버튼은 액츄에이팅축(405)에 유지되어야 한다. 볼-록장치가 조립됨에 따른 마지막 완료동작은, 해제버튼(420)을 액츄에이팅축(405)으로 기계적으로 힘을 가하도록 하는 것이다. 이는, 헤드(440)내의 교차천공된 구멍들(490)을 통하여 동 기술분야의 당업자에게 통상적으로 주지된 국부적인 간섭 또는 열적인 장착에 의하여 기계적으로 달성된다. 또한, 유지핀(470)은 해제버튼(450)과 액츄에이팅축(405)사이의 접촉을 용이하게 한다.
상술한 바와 같이, 해제버튼(420)을 액츄에이팅축(405)에 부착하는 선택적인 방법은 해제버튼내에 위치된 삽입물과 액츄에이팅축상에 위치된 나사에 의하여 달성될 수 있다.
앞서와 마찬가지로, 하이브리드 볼-록장치(400)가 액츄에이팅함에 따라, 액츄에이팅축(405)은 그 액츄에이팅축(405)의 해제부(485)가 유지볼(430)에 인접하게 될 때까지 이동한다. 유지볼(430)이 액츄에이팅축(405)의 해제부(485)로 이동함에 따라, 하이브리드 볼-록장치(400)는 플라즈마 처리장치(10)로부터 제거될 수 있다.
도 5A는 하이브리드 스프링 볼-록장치(500)의 내부구성이 보다 확실하게 묘 사된 플라즈마 처리실(505)의 단면도이다. 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(500)은 배출판(525)과 하부 전극부(540)내의 홈(590)으로 삽입된다. 적어도 한개의 서브 홈(595)이 홈(590)내에 위치한다. 각 서브 홈(595)은 각 유지볼(530)에 대응한다. 홈(590)은 CRES 생크(510)와 유사한 형상으로 되어 있으며 CRES 생크(510)를 수납하도록 된 것이다. 홈(590)의 지름은 CRES 생크(510)를 수납하기에 충분히 크다. 서브 홈(595)은 하이브리드 스프링 플런저장치(500)의 축으로부터 확장되어 간다. 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(500)가 홈(590)에 처음에 결합하면, 각 유지볼(530)은 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(500)로 향하여 축(570)쪽으로 밀어진다. 일단 각 유지볼(530)이 서브 홈(595)에 달하면, 각 유지볼(530)은, 그의 통상의 위치인, 축(570)으로부터 밀리고, 그에 의하여 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(500)를 제자리에 잠그게 한다. 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(500)를 홈(590)으로부터 제거하기 위하여는, 헤드(520)를 잡고 각 유지볼(530)이 서브 홈(595)로부터 축(570)을 향하여 회수되도록 하기에 충분한 힘으로 잡아당기기만 하면 된다.
도 5B로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이, CRES 생크(610) 및 헤드(620)가 유지핀(630)과 함께 기계적으로 고정되어 있는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(600)가 개시된다. 유지핀(630)은 CRES 또는 알루미늄으로 제조될 수 있다. 헤드(620)는 세라믹, 실리콘, 산화피막 알루미늄, 석영, 탄화실리콘, 탄소, 베스펠, 테플론 또는 미세피막 세라믹 또는 금속재료등으로 만들어 질 수 있다. 적어도 한개의 유지볼(640)이 CRES 생크(610)내에 위치된다. 유지볼(640)은 역방향 스프 링(650)에 의하여 CRES 생크(610)의 외부면으로 밀어진다.
CRES 생크(610)는 기본적으로 원통형이며 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(600)의 축(670)에 수직인 교차천공된 구멍(660)과 함께 구성된다. 교차천공 구멍(660)은 CRES 생크(610)의 외부면 근방의 지름이 각 유지볼(640)의 지름보다 작게 되는 한은 어떠한 지름을 가지더라도 상관없다. 각 유지볼(640) 및 역방향 스프링(650)들은 교차천공된 구멍(660)의 더 작은 지름에 의하여 CRES 생크(610)내에 유지된다.
교차천공된 구멍(660)은 CRES 생크(610)의 제조시에 균일한 지름을 가지게 된다. CRES 생크(610)의 제조 후에, 교차천공된 구멍(660)이 CRES 생크(610)의 외부표면 부근에서 상기 더 작은 지름을 가지도록 처리된다. 역방향 스프링(650) 및 유지볼(640)을 CRES 생크(610)에 조립한 후에 교차천공된 구멍(660)의 변형처리는 통상의 금속냉연가공기술에 의하여 달성될 수 있다.
도 5C로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(700)를 포함한다. 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(700)는, 헤드(710)와, 적어도 한개의 유지볼(720)과, CRES 슬리브(730)와, 역방향 스프링(740)을 포함하여 구성된다. 앞서의 실시예들과 마찬가지로, 헤드(710)는 세라믹, 실리콘, 석영 또는 산화피막 알루미늄일 수 있다. 헤드(710)는 미세피막 세라믹 재료로 덮인 금속재료 또는 세라믹으로 만들어질 수 있다. CRES 슬리브(730)는 본 실시예에서는 헤드(710)에 열적으로 맞추어져 있으며, 각 유지볼(720) 및 역방향 스프링(740)을 교차천공된 구멍(760)내의 제자리에서 포획하고 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(800)의 사용을 채택하고 있으며, 이는 도 5D에 표시되어 있다. 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(800)는 헤드(810), CRES 생크(820), 역방향 스프링(830), 및 적어도 한개의 유지볼(840)로 구성된다. 헤드(810)는 어떤 알루미늄 합금, 기타 세라믹, 산하피막 알루미늄 또는 미세피막 세라믹 재료로 피막된 세라믹 재료 또는 금속재료로 제조될 수 있다.
CRES 생크(820)는 기본적으로 원통형이며 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(800)의 축(860)에 수직인 교차천공된 구멍(850)과 함께 구성된다. 교차천공 구멍(850)은 CRES 생크(820)의 외부면 근방의 지름이 각 유지볼(840)의 지름보다 작게 되는 한은 어떠한 지름을 가지더라도 상관없다. 각 유지볼(840) 및 역방향 스프링(830)들은 교차천공된 구멍(850)의 더 작은 지름에 의하여 CRES 생크(820)내에 유지된다.
교차천공된 구멍(850)은 CRES 생크(820)의 제조시에 균일한 지름을 가지게 된다. CRES 생크(820)의 제조 후에, 교차천공된 구멍(850)이 CRES 생크(820)의 외부표면 부근에서 상기 더 작은 지름을 가지도록 처리된다. 역방향 스프링(830) 및 유지볼(840)을 CRES 생크(820)에 조립한 후에 교차천공된 구멍(850)의 변형처리는 통상의 금속냉연가공기술에 의하여 달성될 수 있다.
CRES 생크(820)과 헤드(810)를 만나게 하는 것은 통상의 땜기술에 의하여 달성된다. 이 처리는 당업자에게는 통상적인 것이다. 코바르(Kovar)는 CRES 생크(820)와 헤드(810) 사이의 땜조인트를 형성하기에 바람직한 땜재료이다. 그러나, 코바르만이 가능한 땜합금은 아니다. 인바르(Invar) 및 기타 철, 아연 및 코발트를 포함하는 합금땜납 합금도 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(900)의 사용을 채택한 것으로서, 도 5E, 5F 및 도 5G에서 개시된다. 하이브리드 스프링 플런저 볼-록장치(900)는 헤드(910), CRES 생크(920), 역방향 스프링(930), 및 적어도 한개의 유지볼(940)로 구성된다. 헤드(910)는 알루미늄합금, 기타 세라믹, 산화피막된 알루미늄 또는 미세피막 세라믹 재료로 덮인 금속재료 또는 세라믹으로 만들어질 수 있다.
CRES 생크(920)는 2개 이상의 얇은 유지핑거(960)가 헤드(910)내의 홈(962)과 만나도록 형성된다. 핑거(961)는 스프링 플런저 볼-록장치(900)이 조립됨에 따라 헤드(910)에 CRES 생크(920)를 유지하게 된다.
하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(600)나, 하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(700)나, 하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(800) 또는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(900)나 이들의 조합을 사용하는 본 발명의 예시적인 시스템을 조립할 때, 배출판(525), 배플판(535), 하부 전극부(540), 및 상부 전극부(550)을 포함하는 부품들은 하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(600)나, 하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(700)나, 하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(800) 또는 하이브리드 스프링 플런저 볼-록방식 장치(900)와 함께 결합될 수 있다. 당업자라면, 이들 구성부품의 어느 것도 볼-록장치를 사용하여 함께 고정될 수 있다는 것을 알 수 있다.
당업계에 주지된 바와 같이, 여기에서 기술된 하이브리드 볼-록장치들은 동일한 플라즈마 처리장치내에서 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 또한, 상이한 방식의 하이브리드 볼-록 장치들도 동일한 플라즈마 처리장치내에서 사용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 배출판과;
    상부 전극; 및,
    그 상부전극에 배출판을 부착 및 이탈가능하게 유지하는 하이브리드 볼-록 장치를 포함하고,
    상기 하이브리드 볼-록 장치는, 하나 이상의 교차천공된 구멍을 가지며, 상기 구멍을 통하여 자유롭게 이동할 수 있도록 상기 구멍내에 삽입되는 유지볼을 가지는 고정 하우징,
    상기 고정 하우징과 유지핀에 의해 접촉하여 유지되는 헤드,
    상기 고정 하우징과 헤드 내에 축방향을 따라 삽입되는 액츄에이팅축, 및
    상기 액츄에이팅축에 부착된 해제버튼을 포함하여 구성되는 플라즈마 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치는, 상기 고정 하우징 대신에 적어도 1개의 유지볼을 가지는 CRES 생크를 포함하고, CRES 생크의 외부면으로 상기 유지볼을 미는 역방향 스프링을 포함한 액츄에이팅(actuating) 하이브리드 스프링-플런저 장치인 플라즈마 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 하이브리드 볼-록 장치는 세라믹헤드를 포함하여 구성되는 플라즈마 처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치는 실리콘헤드를 포함하여 구성되는 플라즈마 처리장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치는 석영헤드를 포함하여 구성 되는 플라즈마 처리장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치는 산화피막 알루미늄헤드를 포함하여 구성되는 플라즈마 처리장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치는 금속헤드를 포함하여 구성되는 플라즈마 처리장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 헤드는 세라믹 재료로 피막되어 있는 플라즈마 처리장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치 또는 나사가 형성된 축이 해제버튼에 이탈가능하게 접속되는 플라즈마 처리장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록장치는 적어도 한개의 유지볼을 포함하여 구성되는 플라즈마 처리장치.
  13. 제 1 플라즈마 처리장치 구성부품의 제 1 면을 제 2 플라즈마 처리장치 구성부품의 제 2 면에 인접하게 위치시키는 단계와;
    하이브리드 볼-록장치를 제 1 및 제 2 플라즈마 처리장치 구성부품중의 적어도 하나에 위치된 홈내에 삽입하는 단계를 포함하여 구성되며;
    하나의 유지볼이 제 1 및 제 2 플라즈마 처리장치 구성부품중의 적어도 하나에 포함된 유지볼 수납홈과 연이어 통할 때까지 삽입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치내의 하이브리드 볼-록장치의 사용방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치는 적어도 1개의 유지볼을 가지는 CRES 생크를 포함하고, CRES 생크의 외부면으로 상기 유지볼을 미는 역방향 스프링을 포함한 하이브리드 스프링 플런저방식 볼-록장치인 것을 특징으로 하는 하이브리드 볼-록장치의 사용방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 하이브리드 볼-록 장치는 하나 이상의 교차천공된 구멍을 가지며, 상기 구멍을 통하여 자유롭게 이동할 수 있도록 상기 구멍내에 삽입되는 유지볼을 가지는 고정 하우징,
    상기 고정 하우징과 유지핀에 의해 접촉하여 유지되는 헤드,
    상기 고정 하우징과 헤드 내에 축방향을 따라 삽입되는 액츄에이팅축, 및
    상기 액츄에이팅축에 부착된 해제버튼을 포함한 액츄에이팅방식 하이브리드 볼-록장치인 것을 특징으로 하는 하이브리드 볼-록장치의 사용방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 적어도 제 2 의 하이브리드 볼-록장치가 사용되는 하이브리드 볼-록장치의 사용방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 제 1 플라즈마 처리장치 구성부품은 상부 전극부를 포함하는 상부전극과 하부 전극부를 포함하여 구성되며, 하이브리드 볼-록장치의 헤드는 배출판과 접하는 하이브리드 볼-록장치의 사용방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 배플판 및 하부전극을 상부 전극부와 배출판의 사이에 위치시키며, 배플판과 하부전극부는 하이브리드 볼-록장치를 수납하기 위하여 그의 내에 구멍를 포함하는 하이브리드 볼-록장치의 사용방법.
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