CN101346206B - 等离子系统 - Google Patents

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Abstract

一种等离子生成装置，其配置为将等离子向下提供至等离子处理室。该装置包括微波波导管总成，该总成具有平行于第一轴的纵轴。该装置还包括等离子管总成，其与该微波波导管总成相交。该等离子管总成具有平行于第二轴的纵轴，该第二轴基本上正交于该第一轴。该等离子管总成还具有由上游多个等离子阱和下游多个等离子阱限定的等离子保持区域。

Description

等离子系统
背景技术
等离子处理的发展为半导体产业的成长做好了准备。随着半导体产业的成长，使用微波作为功率源，用于基片处理中剥除和非关键蚀刻。剥除应用包括，但不限于，去除大块光刻胶，后金属蚀刻剥除，用于腐蚀控制的钝化，后硅蚀刻剥除，后离子植入剥除，后聚乙烯剥除和后电介质剥除。 
一种表现出持续有希望的发展是在等离子处理机器中使用新的和不同的几何图形。在一种尝试中，使用不同的几何图形，如长直等离子管和盘绕的等离子管，以充分吸收微波功率或者将吸收的微波功率转换为有益等离子物质。为了便于讨论，图1示出现有技术盘绕的等离子管总成的简图。可在等离子管102内通过一种或多种气体(例如，O2、N2、N2H2、HeH2、水蒸汽和氟化化合物)与微波功率耦合而形成等离子112，该微波功率由微波功率发生器106经过波导管108传输。本领域的技术人员知道传统的直径一英寸或者更小的等离子管由于热载荷会损失所产生微波功率中的大部分。因为等离子112会包括有害等离子物质和有益等离子物质，可以控制等离子管的形状和直径以允许有害物质重新组合入有用物质。因此，不同的几何图形可转化为更高效的设备。 
考虑这种情况，其中，例如，等离子112穿过等离子管102并且撞上弯曲116。因为等离子112在弯曲116与等离子管102壁相互作用，一些等离子物质会重新组合。然而，利用盘绕的等离子管的情况下， 中性物质重新组合的机会也会增加。结果，等离子管盘绕越多，等离子管将中性物质传输到等离子处理室的效率越低。 
为了减少有益等离子物质重新组合的数量，一些制造商使用直的等离子管。在没有弯曲的情况下，等离子管内等离子物质重新组合率降低。然而，制造商延伸了等离子管以使有害等离子物质进入等离子处理室的可能性最小。 
尽管等离子管的几何形状可提供用于将有益等离子物质传输到等离子处理室的部分解决方案，但是需要的是用于产生高效下游微波等离子系统的方法和装置。 
发明内容
在一个实施方式中，本发明涉及一种等离子生成装置，其配置为将等离子向下提供至等离子处理室。该装置包括微波波导管总成，该总成具有平行于第一轴的纵轴。该装置还包括等离子管总成，其与该微波波导管总成相交。该等离子管总成具有平行于第二轴的纵轴，该第二轴基本上与该第一轴正交。该等离子管总成还具有由上游多个等离子阱和下游多个等离子阱限定的等离子保持区域。 
在另一个实施方式中，本发明涉及等离子生成装置，配置为将等离子向下游提供至等离子处理室。该装置包括微波波导管总成，该总成具有平行于第一轴的纵轴。该装置还包括等离子管总成，其与该微波波导管总成相交。该等离子管总成具有平行于第二轴的纵轴，该第二轴基本上与该第一轴正交。该等离子管总成还具有由上游等离子阱组和设在相对于该上游等离子阱下游的下游等离子阱组限定的等离子保持区域。该等离子管总成进一步包括下游冷却歧管。该下游冷却歧管设置在与该下游等离子阱组有关的第一总成装置和第二总成之一中。该第一总成装置特征在于在该下游冷却歧管 面向上游表面和该下游等离子阱组的面向下游表面之间基本上没有空气间隙。该第二总成装置特征在于该下游冷却歧管设为邻近该下游等离子阱组。 
在又一个实施方式中，本发明涉及等离子生成装置，配置为将等离子向下游提供至等离子处理室。该装置包括微波波导管总成，该总成具有平行于第一轴的纵轴。该装置还包括等离子管总成，其与该微波波导管总成相交。该等离子管总成平行于第二轴的纵轴，该第二轴基本上与该第一轴正交。该等离子管总成还具有由上游多个等离子阱和下游多个等离子阱限定的等离子保持区域。该下游多个等离子阱至少包括下游外部等离子阱和下游内部等离子阱。该下游外部等离子阱设在相对于该下游内部等离子阱的下游。该装置进一步包括下游冷却歧管，其设置在与该下游外部等离子阱有关的第一总成装置和第二总成装置之一中。该第一总成装置特征在于在该下游冷却歧管的面向上游表面和该下游外部等离子阱的面向下游表面之间基本上没有空气间隙。该第二总成装置特征在于该下游冷却歧管设置为邻近该下游外部等离子阱。 
本发明的这些和其他特征将在下面的具体描述中结合附图更详细地说明。 
附图说明
在附图中，本发明作为示例而不是作为限制来说明，其中类似的参考标号指出相似的元件，其中： 
图1示出现有技术盘绕的等离子管总成的简图。 
图2示出在一个实施方式中，等离子生成装置的剖面。 
图3示出在一个实施方式中，微波波导管总成的简图。 
图4示出在一个实施方式中，气体分配总成的简图。 
图5示出在一个实施方式中，等离子管总成连同波导管的简图。 
图6示出在一个实施方式中，多个等离子阱的简图。 
图7示出在一个实施方式中，具有波状表面和顶点的等离子阱 
图8示出在一个实施方式中，如何偏移等离子阱的波峰。 
图9示出在一个实施方式中，冷却总成的简图。 
具体实施方式
现在将根据如在附图中说明的几个实施方式来具体描述本发明。在下面的描述中，阐述许多具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域技术人员，显然，本发明可不利用这些具体细节的一些或者全部而实施。在有的情况下，公知的工艺步骤和/或结构没有说明，以避免不必要的混淆本发明。 
依照本发明的实施方式，在下游微波等离子系统内提供等离子生成装置。该等离子生成装置配置为生成等离子和将该等离子的一部分向下游引导至等离子处理室。在一些实施方式中，该等离子生成装置可具有小型面(low profile)构造以能够将更有效地将有益等离子物质传输至该等离子处理室。 
图2示出，在一个实施方式中，等离子生成装置的横截面图。该等离子生成装置可包括微波波导管总成210，其能够将微波功率传输至等离子管总成220。等离子生成装置还可包括气体分配总成 230，其可将一种或者多种气体喷入等离子管总成220。在等离子管总成220内，微波功率可与一种或多种气体耦合(如O2，N2，N2H2，HeH2，水蒸汽和氟化化合物)以生成等离子200。进一步，等离子生成装置可包括多个等离子阱240以大大减少可能发生的微波辐射泄露。另外，等离子生成装置可包括冷却总成260以降低由于过多的功率而可能发生的热载荷。 
图3示出，在一个实施方式中，微波波导管总成210的简图，其可包括微波功率发生器212，如Hitachi磁控管，以及波导管214。微波功率发生器212可将微波功率经过波导管214发送到等离子管总成220的等离子保持区域216。微波波导管总成210，其具有平行于第一轴的纵轴，可与等离子管总成220相互作用，该等离子管总成具有平行于第二轴的纵轴，第二轴大体上与第一轴正交。 
如这里所讨论的，波导管是设计为引导微波功率的矩形或者圆柱形管。波导管214可延伸贯穿等离子管总成220的等离子保持区域216。波导管214的一端可包括滑动短柱(滑动短柱)218。通过操控滑动短柱218，操作者可以调节波导管214内的微波功率传输。 
图4示出，在一个实施方式中，气体分配总成230的简图。气体分配总成230可包括气体分配喷头232，其可将一种或多种气体引入等离子管总成220的等离子保持区域216。如上面提到的，微波功率可与这些气体耦合以产生等离子200。气体分配喷头232可进一步包括紫外(UV)透明窗234与引发器(igniter)模块236。引发器模块236可用来引发等离子200。 
如上面提到的，微波功率与一种或多种气体可在等离子保持区域216内耦合以产生基片处理所需的等离子200。图5示出，在一个实施方式中，等离子管总成220连同波导管214的简图。等离子管总成基本上平行于波导管214设置。等离子管220可配置为允许等离子 向下行进至等离子处理室。等离子管总成220可以是圆柱形结构，其可分为三个主要部分：上部222、下部224和等离子保持区域216。如这里所讨论的，等离子保持区域指的是等离子管总成被波导管围绕的部分。进一步，该等离子保持区域可以是微波功率与一种或多种气体在其中耦合产生等离子的区域。 
为了提供更大的等离子保持区域，可以改变所使用的等离子管的几何形状。如上面提到的，现有技术的等离子管通常配置为直径大约1英寸。在一个实施方式中，等离子管总成220可具有比现有技术中常规的管更大的直径。 
在现有技术中，由于可能在等离子管中发生的热载荷，有益等离子物质的产生会在大约2300瓦特达到收效递减(diminishingreturn)。对于通常在大直径构造中使用在2450MHZ频率、3000瓦特微波功率的基片处理，等离子管总成220可提供更大的可在其中生成等离子200的容积。更大的容积允许更小的热载荷，其相应地导致微波功率更高的吸收率以与一种或多种气体耦合产生等离子物质。如这里所讨论的，等离子物质可包括有害和有益等离子物质。有害等离子物质可包括，但不限于，UV光子和高能物质，如离子。有益等离子物质通常是中性物质，如自由基(radical)。尽管有害等离子物质会损坏基片和/或处理室，但是需要有益等离子物质在基片上进行剥除和/或非关键蚀刻。 
在另一个实施方式中，等离子管总成220可配置具有小型面以降低壁面面积。在较小的壁面面积下，有益等离子物质接触等离子管总成壁的机会更小。因此，本领域的技术人员明白重新组合率会减小以及传输到等离子处理室、用于基片处理的有益等离子物质会增加。等离子管总成220的长度由多个因素确定，包括但不限于，波导管214的尺寸、多个等离子阱240的轮廓(见图2)和冷却总成260的轮廓(见图2)。 
该波导管214的尺寸/形状可根据使用的微波波长和该波导管所选择的模式而变化。在通常的基片处理中，所采用的微波功率发生器能够产生在2450MHz、3000瓦特的微波功率。为了支持这个数量的微波功率以及最小化热载荷，在一个实施方式中，波导管214可以是矩形波导管，具有横电场子模式10(TE10)。 
另一个有助于缩短等离子管总成220长度的因素是如上面提到的多个等离子阱240的轮廓。如这里所讨论的，等离子阱可以是中空的和/或实心的导电圆盘，其可以围绕该等离子管总成。等离子阱通常用来引导微波功率并且防止微波泄漏。通过防止微波泄漏，等离子阱可防止等离子扩张超出波导管界限，使得在等离子处理室附近产生有害等离子物质的机会更小。 
图6示出在一个实施方式中，多个等离子阱的简图。多个等离子阱240可包括一个或多个等离子阱。多个等离子阱240可基本上消除微波泄漏，尤其是在包括大量运行参数的工艺条件中。在一个实施方式中，多个等离子阱240可包括两组多个等离子阱，上游等离子阱组244和下游等离子阱组246。 
在一个实施方式中，上游等离子阱组244可包括上游外部等离子阱244a和上游内部等离子阱244b，上游内部等离子阱244b可设置在波导管214上方。上游外部等离子阱244a可设置在上游内部等离子阱244b上方以形成中空或者实心的圆盘形间隙区(间隙区)244c。在一个实施方式，该间隙区可以是空气间隙或者可以填充空气以外的材料，如固体材料。 
类似地，下游等离子阱组246可包括下游外部等离子阱246a和下游内部等离子阱246b。下游内部等离子阱246b可设置在波导管214下方，以及下游外部等离子阱246a可设置在下游内部等离子阱246b下方。在下游内部等离子阱246b和下游外部等离子阱246a之间 可以是中空的或者实心的圆盘形间隙区246c，其可以是空气间隙或者填充空气以外的材料，如固体材料。 
在一个实施方式中，每个等离子阱(244a，244b，246a和246b)的表面可以是带有波峰的波状表面，如图7所示。在一个示例中，下游内部等离子阱246b可具有上游波状表面254a和下游波状表面254b。在每个波状表面上有多个波峰(250a，250b，250c和250d)。类似地，下游外部等离子阱246a可具有上游波状表面256a和下游波状表面256b。在每个表面上有多个波峰(252a，252b，252c和252d)。 
尽管对于每组多个等离子阱仅描述了两个等离子阱，但是每组可包括任意数量的等离子阱。另外，在每个组中，该多个等离子阱可以类似于上面描述的多个等离子阱来设置。并且，每组多个等离子阱可包括不同数量的等离子阱。在一个示例中，该上游等离子阱组可具有两个等离子阱，而该下游等离子阱组可具有三个等离子阱以降低微波辐射泄露的风险。 
图8示出，在一个实施方式中，如何偏移波峰。在一个示例中，可相对于波峰252a和252b偏移波峰250c和250d。通过偏移这些波峰，使得每个等离子阱之间的中空或实心的圆盘形间隙区最小化，由此减少等离子管总成的长度。 
如上面所提到的，多个等离子阱的轮廓可影响等离子管总成的轮廓。尽管描述了小型面阱，但是该多个等离子阱必须足够大以防止微波泄漏并且包含有害等离子物质。本领域的技术人员明白宽度大约为微波功率波长四分之一的阱能够使逸出点(the points ofescape)的电压最大而电流最小，从而防止或限制微波辐射泄露。在一个实施方式中，多个等离子阱可以是波状的，可有效地减少微波功率的电气长度，类似于现有技术的采用介电材料的单个阱。本 发明的实施方式可进一步提供波状的多个等离子阱为小型面并仍保持有效。 
回头参考图6，微波功率往往沿波导管的长度传播(路径242a和242b)。考虑这种情况，其中例如已经将微波功率引入波导管214。微波功率可沿路径242a传播到达点248a，在该点，波导管214和下游内部等离子阱246b交会。在点248a，阻抗非常高而电流非常低。在一个示例中，如果阻抗高到无穷大，那么电流为零。因此，微波功率可有效地包含在该多个等离子阱内，并且不会发生微波泄漏。 
然而，如果微波泄漏确实发生了，那么微波功率会沿下游内部等离子阱246b的长度传播达到角248b，该角也具有非常高的阻抗和非常低的电流。所以，任何微波泄漏都可有效地包含在下游外部等离子阱246a内。类似地，上游多个等离子阱244可捕获沿路径242b传播的微波泄漏。 
可影响等离子管总成轮廓的第三个因素是冷却总成的大小。图9示出，在一个实施方式中，冷却总成260的简图。冷却总成260可包括冷却歧管262和中空的冷却套管264。冷却剂(即，热交换流体)可流过冷却歧管262并且向上到冷却套管264以降低热载荷，其转而降低等离子物质的重新组合率。 
为了缩短等离子管总成220的长度，可以减小冷却歧管262的高度。然而，冷却歧管262仍然必须具有足够的长度以有效降低热载荷。在一个实施方式中，冷却歧管262可接近下游外部等离子阱246a设置。在一个示例中，下游冷却歧管262的面向上游的表面266邻近下游外部等离子阱246a的面向下游的表面256b。与现有技术不同，在下游冷却歧管262和下游外部等离子阱246a之间有细微的或者没有空气间隙，由此，减小等离子管总成220的长度。类似地，对于上游冷却歧管而言存在相同的总成，其中上游冷却歧管的面向下游 表面邻近上游外部等离子阱的面向上游表面(即，基本上没有空气间隙)。 
一种冷却剂(例如，FluorinertFC-32S3)，其可以是微波透明流体，可流经冷却歧管262并且向上至冷却剂套管264。冷却套管264可以是围绕等离子管总成220的大体上圆柱形装置。流经冷却套管264的冷却剂可与等离子管总成220相互作用以促进热传递并且有效降低可能发生的热载荷，尤其是在等离子保持区域216。 
经过一段时间，冷却剂会导致冷却总成恶化。在一个实施方式中，冷却总成260可由陶瓷制成，因为陶瓷比其他材料更难与冷却剂反应。进一步，由于陶瓷对于等离子200发射出的光谱是不透明的，所以陶瓷可以阻挡一些辐射并且可以防止对下游微波等离子系统的其他组件的损伤。 
正如可以从本发明的实施方式中可以了解的，该小型面等离子生成装置通过利用通常在一般基片处理中使用的微波功率生成更多的有益等离子物质而有效地降低费用。因此，产生高效的下游微波等离子系统以提供成本效率更高的各向同性的基片处理。 
尽管本发明依照多个实施方式描述，但是存在落入本发明范围内的改变、置换和等同物。还应当注意，有许多实现本发明方法和设备的可选方式。所以，其意图是下面所附的权利要求解释为包括所有这样的落入本发明主旨和范围内的改变、置换和等同物本发明。 

Claims (52)

1.一种等离子系统，其包括：
微波波导管总成；和
等离子管总成，其与所述微波波导管总成相交，所述等离子管总成具有由上游多个等离子阱和下游多个等离子阱限定的等离子保持区域，
其中在所述上游多个等离子阱和所述下游多个等离子阱至少一个中的第一等离子阱包括第一下游波状外部表面和位于所述第一下游波状外部表面相对侧的第一上游波状外部表面，所述第一等离子阱还包括第一多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的第一方向突出于所述第一下游波状外部表面，从而形成所述第一下游波状外部表面，所述第一等离子阱还包括第二多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的第二方向突出于所述第一上游波状外部表面，从而形成所述第一上游波状外部表面，以及
在所述上游多个等离子阱和所述下游多个等离子阱至少一个中的第二等离子阱包括第二上游波状外部表面和位于所述第二上游波状外部表面相对侧的第二下游波状外部表面，所述第二等离子阱还包括第三多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的所述第一方向突出于所述第二下游波状外部表面，从而形成所述第二下游波状外部表面，所述第二等离子阱还包括第四多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的所述第二方向突出于所述第二上游波状外部表面，从而形成所述第二上游波状外部表面，所述第二上游波状外部表面面向所述第一下游波状外部表面。
2.根据权利要求1所述的等离子系统，其中所述第一多个波峰至少包括第一波峰和第二波峰，所述第一波峰围绕所述等离子管总成，所述第二波峰围绕所述第一波峰。
3.根据权利要求1所述的等离子系统，其中所述下游多个等离子阱至少包括下游外部等离子阱和下游内部等离子阱，所述下游外部等离子阱设在相对于所述下游内部等离子阱的下游。
4.根据权利要求3所述的等离子系统，其进一步包括下游冷却歧管，所述下游冷却歧管相对所述下游外部等离子阱设在第一总成装置和第二总成装置的至少一个中，所述第一总成装置特征在于在所述下游冷却歧管的面向上游表面和所述下游外部等离子阱的面向下游表面之间基本上没有空气间隙，所述第二总成装置特征在于所述下游冷却歧管设为邻近所述下游外部等离子阱。
5.根据权利要求4所述的等离子系统，其中所述下游冷却歧管相对所述下游外部等离子阱设在所述第一总成装置中。
6.根据权利要求4所述的等离子系统，其中所述下游冷却歧管相对所述下游外部等离子阱设在所述第二总成装置中。
7.根据权利要求3所述的等离子系统，其中所述下游外部等离子阱由围绕所述等离子管总成内的通道的第一中空导电圆盘形成，其中第二中空导电圆盘设在所述第一中空导电圆盘的上游，所述第二中空导电圆盘也围绕所述等离子管总成内的所述通道，以及第一间质区设在所述第一中空导电圆盘和所述第二中空导电圆盘之间。
8.根据权利要求7所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成空气间隙。
9.根据权利要求7所述的等离子系统，其中所述第一间质区由固体材料而非空气形成。
10.根据权利要求7所述的等离子系统，其中所述下游内部等离子阱由所述第二中空导电圆盘形成，其中第三中空导电圆盘设在相对所述第二中空导电圆盘的上游，以及第二间质区设在所述第二中空导电圆盘和所述第三中空导电圆盘之间。
11.根据权利要求10所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成空气间隙。
12.根据权利要求10所述的等离子系统，其中所述第二间质区由固体材料而非空气形成。
13.根据权利要求3所述的等离子系统，其中所述下游外部等离子阱由围绕所述等离子管总成内的通道的第一实心导电圆盘形成，其中第二实心导电圆盘设在所述第一实心导电圆盘的上游，所述第二实心导电圆盘也围绕所述等离子管总成内的所述通道，以及第一间质区设在所述第一实心导电圆盘和所述第二实心导电圆盘之间。
14.根据权利要求13所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成空气间隙。
15.根据权利要求13所述的等离子系统，其中所述第一间质区由固体材料而非空气形成。
16.根据权利要求13所述的等离子系统，其中所述下游内部等离子阱由所述第二实心导电圆盘形成，其中第三实心导电圆盘设在所述第二实心导电圆盘的上游，以及第二间质区设在所述第二实心导电圆盘和所述第三实心导电圆盘之间。
17.根据权利要求16所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成空气间隙。
18.根据权利要求16所述的等离子系统，其中所述第二间质区由固体材料而非空气形成。
19.根据权利要求3所述的等离子系统，进一步包括上游冷却歧管，所述上游冷却歧管设为在所述上游多个等离子阱中所述上游冷却歧管的面向下游表面和上游外部等离子阱的面向上游表面之间基本上没有空气间隙。
20.根据权利要求3所述的等离子系统，进一步包括上游冷却歧管，所述上游冷却歧管设为邻近所述上游多个等离子阱中的上游外部等离子阱。
21.根据权利要求1所述的等离子系统，其中所述微波导管总成包括滑动短杆，其配置为用于调谐所述微波导管总成。
22.一种等离子系统，其包括：
微波波导管总成；以及
等离子管总成，其与所述微波波导管总成相交，所述等离子管总成具有由上游等离子阱组和设在相对所述上游等离子阱组下游的下游等离子阱组限定的等离子保持区域，
其中在所述上游等离子阱组和所述下游等离子阱组至少一个中的第一等离子阱包括第一多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的第一方向突出于所述第一等离子阱的外部表面，从而形成所述第一等离子阱的第一外部表面，以及
在所述上游等离子阱组和所述下游等离子阱组至少一个中的第二等离子阱包括第二多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的第二方向突出于所述第二等离子阱的外部表面，从而形成所述第二等离子阱的第二外部表面，所述第二多个波峰与所述第一多个波峰对齐，所述第一等离子阱的第一外部表面面向所述第二等离子阱的第二外部表面，
所述第一等离子阱还包括第三多个波峰，其以平行于所述等离子管总成和所述第一多个波峰的所述第二方向突出于所述第一等离子阱的外部表面，从而形成所述第一等离子阱的第二外部表面，及
所述第二等离子阱还包括第四多个波峰，其以平行于所述等离子管总成和所述第二多个波峰的所述第一方向突出于所述第二等离子阱的外部表面，从而形成所述第二等离子阱的第一外部表面。
23.根据权利要求22所述的等离子系统，进一步包括下游冷却歧管，其设置为在所述下游冷却歧管的面向上游表面和所述下游等离子阱组的、位于最下游等离子阱的面向下游表面之间基本上没有空气间隙。
24.根据权利要求22所述的等离子系统，其中所述第一多个波峰至少包括第一波峰和第二波峰，所述第一波峰围绕所述等离子管总成，所述第二波峰围绕所述第一波峰。
25.根据权利要求22所述的等离子系统，其中所述下游等离子阱组至少包括下游外部等离子阱和下游内部等离子阱，所述下游外部等离子阱设在相对所述下游内部等离子阱的下游，其中所述下游外部等离子阱由围绕所述等离子管总成内的通道的第一中空导电圆盘形成，其中第二中空导电圆盘设在所述第一中空导电圆盘的上游，所述第二中空导电圆盘也围绕所述等离子管总成内的所述通道，以及第一间质区设在所述第一中空导电圆盘和所述第二中空导电圆盘之间。
26.根据权利要求25所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成空气间隙。
27.根据权利要求25所述的等离子系统，其中所述第一间质区由固体材料而非空气形成。
28.根据权利要求25所述的等离子系统，其中所述下游内部等离子阱由所述第二中空导电圆盘形成，其中第三中空导电圆盘设在相对所述第二中空导电圆盘的上游，以及第二间质区设在所述第二中空导电圆盘和所述第三中空导电圆盘之间。
29.根据权利要求28所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成空气间隙。
30.根据权利要求28所述的等离子系统，其中所述第二间质区由固体材料而非空气形成。
31.根据权利要求22所述的等离子系统，其中所述微波导管总成包括滑动短杆，其配置为用于调谐所述微波导管总成。
32.根据权利要求22所述的等离子系统，其中在所述下游等离子阱组中的下游外部等离子阱由围绕所述等离子管总成内的通道的第一实心导电圆盘形成，其中第二实心导电圆盘设在所述第一实心导电圆盘上游，所述第二实心导电圆盘也围绕所述等离子管总成内的所述通道，以及第一间质区设在所述第一实心导电圆盘和所述第二实心导电圆盘之间。
33.根据权利要求32所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成空气间隙。
34.根据权利要求32所述的等离子系统，其中所述第一间质区由固体材料而非空气形成。
35.根据权利要求32所述的等离子系统，其中所述下游内部等离子阱由所述第二实心导电圆盘形成，其中第三实心导电圆盘设在所述第二实心导电圆盘的上游，以及第二间质区设在所述第二实心导电圆盘和所述第三实心导电圆盘之间。
36.根据权利要求35所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成空气间隙。
37.根据权利要求35所述的等离子系统，其中所述第二间质区由固体材料而非空气形成。
38.一种等离子系统，其包括：
微波波导管总成；以及
等离子管总成，其与所述微波波导管总成相交，所述等离子管总成具有由上游多个等离子阱和下游多个等离子阱限定的等离子保持区域，
其中在所述上游多个等离子阱和所述下游多个等离子阱至少一个中的第一等离子阱包括第一多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的第一方向突出于所述第一等离子阱的外部表面，从而形成所述第一等离子阱的第一外部表面，
在所述上游多个等离子阱和所述下游多个等离子阱至少一个中的第二等离子阱包括第二多个波峰，其以平行于所述等离子管总成的第二方向突出于所述第二等离子阱的外部表面，从而形成所述第二等离子阱的第二外部表面，所述第二多个波峰相对所述第一多个波峰偏移，所述第一等离子阱的第一外部表面面向所述第二等离子阱的第二外部表面，
所述第一等离子阱还包括第三多个波峰，其以平行于所述等离子管总成和所述第一多个波峰的所述第二方向突出于所述第一等离子阱的外部表面，从而形成所述第一等离子阱的第二外部表面，及
所述第二等离子阱还包括第四多个波峰，其以平行于所述等离子管总成和所述第二多个波峰的所述第一方向突出于所述第二等离子阱的外部表面，从而形成所述第二等离子阱的第一外部表面。
39.根据权利要求38所述的等离子系统，进一步包括下游冷却歧管，设置为在所述下游冷却歧管的面向上游表面和所述下游多个等离子阱中的最下游外部等离子阱的面向下游表面之间基本上没有空气间隙。
40.根据权利要求38所述的等离子系统，其中所述第一多个波峰至少包括第一波峰和第二波峰，所述第一波峰围绕所述等离子管总成，所述第二波峰围绕所述第一波峰。
41.根据权利要求38所述的等离子系统，其中所述下游多个等离子阱中的下游外部等离子阱由围绕所述等离子管总成内的通道的第一中空导电圆盘形成，其中第二中空导电圆盘设在所述第一中空导电圆盘上游，所述第二中空导电圆盘也围绕所述等离子管总成内的所述通道，以及第一间质区设在所述第一中空导电圆盘和所述第二中空导电圆盘之间。
42.根据权利要求41所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成第一空气间隙。
43.根据权利要求41所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成第一实心结构。
44.根据权利要求41所述的等离子系统，其中所述下游多个等离子阱中的下游内部等离子阱由所述第二中空导电圆盘形成，其中第三中空导电圆盘设在相对所述第二中空导电圆盘上游，以及第二间质区设在所述第二中空导电圆盘和所述第三中空导电圆盘之间。
45.根据权利要求44所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成第二空气间隙。
46.根据权利要求44所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成第二实心结构。
47.根据权利要求38所述的等离子系统，其中所述下游多个等离子阱中的下游外部等离子阱由围绕所述等离子管总成内的通道的第一实心导电圆盘形成，其中第二实心导电圆盘设在所述第一实心导电圆盘上游，所述第二实心导电圆盘也围绕所述等离子管总成内的所述通道，以及第一间质区设在所述第一实心导电圆盘和所述第二实心导电圆盘之间。
48.根据权利要求47所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成第一空气间隙。
49.根据权利要求47所述的等离子系统，其中所述第一间质区形成第一实心结构。
50.根据权利要求47所述的等离子系统，其中所述下游多个等离子阱中的下游内部等离子阱由所述第二实心导电圆盘形成，其中第三实心导电圆盘设在所述第二实心导电圆盘的上游，以及第二间质区设在所述第二实心导电圆盘和所述第三实心导电圆盘之间。
51.根据权利要求50所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成第二空气间隙。
52.根据权利要求50所述的等离子系统，其中所述第二间质区形成第二实心结构。
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