TW384628B - Device for exciting a gas with a surface-wave plasma - Google Patents

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A7 _ B7___' 五、發明説明（1) 本發明乃關於一激發表面導引(sufaguide)或表面電子導 引(Surfatron-gdde)式氣體之裝置，在裝置中’待激發之氣 體以面波電漿（特別在大氣壓力下）予以處理。 爲了激發一氣體，使其通過介電管’最好在此氣體中 以與表面波有關之電場方式維持一超出熱動平衡以外之放 電。此表面波由一電場施加器予以激發’該施加器本身自 一傳統波導供應一微波電源。 第〜種形式之施加器，稱爲表面電子導引’其包括一 由導電材料製成之空心結構，其包括第一部分，其爲入射 波界定一集中區，並由形成一短路之移動波導短路器 (plunger)所包封，及第二部分與第一部分成垂直延伸，待激 發之氣體由該處通過，第二部分成軸向安裝’第二部分備 有軸向可移動調諧短路器以匹配裝置之阻抗。 另~種形式之施加器，名稱爲表面導引，亦包括一空 心結構而形成一波導，其由導電材料製成並與微波產生器 連接，其亦備有一通道以使介質空心管通過，激發之氣體 即通過空心管。空心結構有一縱向形狀並有波集中區，以 使由產生器送出之微波電源在裝置工作時集中在管內以產 生電漿於氣體中，最好是表面波電漿。 表面導引並無如表面電子導引之第二部分中之調諧噴I 筒。因此較後者便宜。此外，由表面導引所建立之電漿長 度’在相同電源下，較由表面電子導引所建立之電漿長度 稍長。 但在某些作業條件下，當放電管道直徑超過20mm， 本)氏張尺度適國家( CNS ) A4規格dl〇x297公釐1 ~~ "" A7 _________B7____；_ 五、發明説明（2 ) 頻率爲2.45GH2時，表面導引之效率較表面電子導引爲差 此外，在高作業電源之下，在表面導引之環境中會發 生輻射損失，此一損失對裝置之能源平衡非常不利，並且 會引起可靠性及安全問題。 此外，由於其結構問題，此二種激發裝置所處理之氣 體之轉換量相當有限。 例如，以C2F6而言，最大氣體流出速率爲每分鐘在 500標準cm3(SCCM)，此一流動速率可能破壞90%以上。 此一流動速率在許多情況下係不足，如在淸潔薄膜沉積反 應器以製造半導體裝置期間流出氣體之處理時爲甚。 事實上，吾人得知，傳輸至放電管之某微波電源及一 固定流率之管子直徑之增加會引起一低値至轉換量之降低 。此點可由放電管直徑之增加可降低電子之平均能量，因 而降低由電子撞擊而起之激發而予以解釋β 與放電管之直徑有關之另一重要現象爲大氣壓力下之 放電之徑向收縮，不論是由直流、射頻或微波電場引起皆 然。此一現象在氣體爲低熱傳導率時更爲顯著’如以氪氣 體時爲然。 如收縮很明顯，電漿則爲絲狀形式。一旦有收縮，由 於放電之結果，氣體受到之效應由於自管軸之距離增加而 越來越少。 結果，放電管直徑之增加伴隨一或更多電漿絲之產生 ，在其間待激發之氣體可以流過而無任何激發。 ____4_______ ‘張尺度適州中國國家標準（CNS )以規格（2】〇χ297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再^本頁) -訂 Α7 Β7 五、發明説明（3) 此外’在固定氣體流速下，鑒於增加轉換童，應該增 加輸送至面波放電之電源，但不能增加而超過一限定値， 除非冒著在裝置之開始間隙產生電弧之危險β 本發明之目的爲克服以往技藝中之表面導引及表面電 子導引式裝置之缺點，及提供一氣體激發器，其可一方面 增加氣體流速以達某一產量，另一方面亦可增加一固定氣 體流速之產量。 本發明因此乃關於一激發氣體之裝置，其包括一空心 結構’由導電材料製成而形成一波導管並與一微波產生器 連接，及包括一裝置以使待激發氣體經該結構通過，該結 構爲一縱向形狀及含一由該產生器射出之輻射集中區，其 設計爲在氣體中產生電漿，其特徵爲該令氣體通過之裝置 含一組至少二個由電介質材料製成之相同之空心管通過該 結構之集中區，該處之與入射波有關之電場幅度相等。 因而提供一激發裝置，其可配有複數個放電管，氣體 以相當小之流速通過該管，流過該裝置之待激發之氣體之 總流速可大量增加。 本發明之激發裝置尙含有一或更多之下列特性： -該集中區包括一組至少二個在該結構之縱向對稱平 面之壁中形成之通道，每一通道均有一空心管通過其中； —該通道係沿結構之對稱平面而形成： . 一該通道沿二條縱軸形成並在結構之對稱平面之每一 側延伸，自此平面之距離爲等距； -該通道沿對稱平面成對安排，每對通道對稱安排在 _____ 5 -------- 本紙張尺度適Λ1丨，國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再_ —裝-- 本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明（4 ) 該平面之兩側； -該通道與結構之縱向對稱平面成規則地形成，二通 道之間距離與該結構之縱向成平行，等於裝置之工作頻率 之波導之半波長λg/2至少爲1之一整數倍數； —該集中區包含一單通道，形成於該結構之壁中’並 可使該空心管通過其中； -形成一波導之該空心結構，有第一開口端與微波產 生器連接，一對面開口端備有阻抗調節裝置形成一短路， 及一狹窄剖面之一區，該通道即在該區中形成，其在該第 一及第二開口間延伸並界定該輻射集中區； -該狹窄剖面稹區有一部分爲不變剖面，通道即在該 部分中形成，並在二個有剖面之部分延伸，在該終端之方 向線性增加； 此裝置尙含有至少一個由導電材料製成之電磁套管固 定在該結構上，並以通道成繼續延伸以將該空心管加以包 圍， -該至少一套管之長度至少等於在氣體中形成之電漿 之長度： 一每一套管之自由端有一凸緣，其上設有一洞穴以使 該空心管通過； 一至少一個管之長度等於電漿長度與真空中該微波輻 射之波長之總和； 一至少一套管之壁至少備有一孔以供觀察電漿，其大 小在設計上可防止辐射通過； _________^^_ 氏張尺度適州中國國豕標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ 29*7公瘦） (請先閱讀背面之注意事項再^¾本頁) _裝·

*1T 五、發明説明（F) A7 B7 一每一通道之直徑大於該空心管之外徑； —其構成表面導引型之表面波激發器； —其構成表面電子導引型之表面波激發器。 自下列之敘述可產生其他之特性，該敘述僅以舉例表 示並參考所附各圖式，其中， 圖1爲以往技藝之一激發裝置之平面圖； 圖2爲圖1中裝置之等效電路圖； 圖3爲本發明之激發裝置之簡略側面圖； 圖4爲另一實施例之激發器之透視圖； 圖5爲又一實施例之激發器之透視圖； 圖6爲本發明一裝置之反射功率與入射功率比値之曲 線，及調諧短路器在有效位置時最小反射功率與以 2.45GHz時波導之波長特性作爲每管之氣體流速之函數， 以500W之入射功率之比値β - 圖1代表一傳統型式之表面導引之平面圖，以10表之 〇 導引10主要由一空心結構12組成，其形成一波導， 其材料爲導電材料，並備有第一端14與一微波產生器（未 7Γ：出）相接，另有對面末端16由~移動板18所封閉，該 板形成一短路，並與結構12之縱軸Χ·Χ，成橫向安排。 移動板18備有一操作桿19與驅動裝置(未示出)連接。 其構成一移動之短路器，可與結構12成軸向位移。 空心結構12備有一區供入射微波之集中’與一橫向孔 穿出而界定一通道20,通道中有一由介電材料製成之空心 請 先 聞 讀 背 注 ! i 訂 卜紙張尺度適用中國國家標準（CNS )从規格（2丨0x297公釐） ^---- 五、發明说明（6 ) 管22,此管與結構 之氣體柱通過其中 作業期間，由微 A7 B7 2之軸X-X’成垂直延伸，並有待激發 【波產生器產生之微波輻射由結構12所 導引，其將入射電磁^量向管子22集中，以便造成一前進 之表面電磁波在其內傳播，並經由其中所含之氣體混合物 ，與此波相關之電場，在氣體柱中產生並維持一放電》 圖2代表圖1中裝置之等效電路，以說明發生在場施 加器內之功率轉移現象。 此圖式顯示氣體激發器12可由二個導納Yp及Ys之組 合代表，該二導納安排成並聯，並與在氣體柱中產生之電 漿及短路器18分別對應》 此電路之多組件與發生在裝置中不同部分中之儲存或 耗損電磁能量之程序對應。 導納Yp及Ys各含有電導G，此名詞與能量之耗損有 關，及電納B，此詞與能量儲存有關之並聯組合，並由下 列方程式所限定：

Yp=Gp+jBp (1) 及 Ys=Gs+jBs (2) 以其餘之敘述中，將使用以下之正規化導納： yp=gp+jbp=Υ ρ/Υ ο (3) 及 y«=gs+jbs=Ys/Yo (4) 其中Yo代表波導之特性導納 吾人應注意，正規化之導納Yp之値與注入之微波功 率及管子22在波導中之點有關，意即在此點之電場密度。 (請先閲讀背面之注意事項再Jr艿本頁) 裝· 訂 卜紙張尺度適扪中國國家標率（CNS ) A4规格（21〇Χ297公釐） 經 Μ部中头^Γ2ί·^,-=;:.τ;νίφ;合竹；卬欠 A7 B7 ' 五、發明説明（7) 此外，移動之短路器18爲一不損耗能量之元件。此短 路器18之電導gs爲零。 尤有進者，短路器18之電納bs在短路器在本裝置之 工作頻率相關之半波長Xg特性移動時可假定爲負無窮大與 正無窮大間之任何値。 此波長λδ由下列方程式定：

Ag=Ao/(l-(Ao/2a)2)1/2 (5) 其中： λ〇爲在真空中微波輻射之波長，及 a爲結構12(圖1)之矩形截面之長側之長度，此長度與 孔隙20所在波導部分有關。 由於bs —詞可假定爲任何値，可由調整短路器18之 位置而補償電漿之電納bp，俾使正規化之導納yP等於gp。 此舉導致反射功率之最小値，即： PR/Pi=l(l-gp)/(l+gp)l2 (6) 其中PR代表反射功率，及&代表入射功率。 爲了使反射功率能接近0,必須使正規化之導納yP之 値等於gP接近1，意即使電漿之阻抗能充分匹配波導之特 性阻抗。 吾人應了解，gP之値與電漿之特性及轉移至一固定氣 體混合氣之微波能源有關，亦與開始間隙之位置及幾何形 狀有關，意即在管子22附近之波導壁之薄度及空心管22 之通道孔隙之直徑等有關。 當達到最佳之阻抗調諧時，由結構12輸送之電磁能實 9 (請先閲讀背面之注意事項再r,寫本頁) 裝 訂 泉 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 _B7__1 五、發明説明（s) 質上有一駐波之結構，其連續最大爲Ag/2分隔，由通道孔 隙所界定之管之開始間隙位於一此等最大之處。 如上所述，此形式之裝置備有一單一管，有某些缺點 ，特別是由於其有限之產量。 圖3代表可以克服此等缺點之一激發裝置。 圖3顯示之激發器，以23代表，包括一空心結構24 ’ 其一縱向形狀，由導電材料所造，爲適於作結構之使用’ 特別如金屬。 空心結構24最好有一平行六面體之截面稹。有一對稱 之平面位於圖3之平面中，並與波導之短面平行β其有二 個開口端，26及28，其中之一連接至一微波產生器(未示 出），另一開口端則連接至一裝置，其適於形成一可調節之 短路，最好是一導電板，安排成與橫向，並可在縱向調節 ，如圖1中所代表之裝置。 在開口端26及28區之間，結構24含有一狹窄截面之 區30，在二部分34及36之間延伸，而其截面部分在終端 區26及28之方向成線性增加。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 圖3亦顯示中央部分32之連續壁均備一孔隙，如38 及40，此等孔隙分別形成通過42及44以供相同之管子44 、46之用，該管由電介質材料所造，如矽，該管子在圖3 中所顯示者較實際上爲短，待激發之氣體柱即通過該管。 此等通道係安排在與裝置操作期間入射波相關之電場 幅度相同之區內。 根據第一個說明之實施例，此裝置設備有二個通道42 __—__10__ t悵尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（9 ) 及44，位於結構24之對稱平面中，即位於由結構之上方大 面49及對稱平面之交叉之縱軸，該通道每個均由一空心管 46及48所通過並以與縱軸成垂直之方向延伸β 吾人了解，此種裝置可備有較多之通道以增加管之數 目供激發具有較高流速之氣體，此等通道規則地分布於結 構24之對稱平面。 圖4中所代表者爲一欒化例，其可提供通道如50及52 ，沿結構之對稱平面成對安排之一電介管54與56通過該 通道，即沿縱軸Υ-Υ’，每對中之通道50及52沿二個平行 行軸Ζ1·Ζ’1及Ζ2·Ζ’2安排於對稱平面之二側。 再參考圖3,可看出此一裝置尙包括安裝在中央部分 32之大表面上之套管58及60，均由與結構2#相同之導電 孔隙38及40 及48。 (請t閱讀背面之注I項再本頁) -裝 經濟部中央椟準局貝工消費合作衽印袈 材料所造成β此等套管最好爲圓筒形，並與由 構成之通道42及44成同軸配罝以包圔住管46 吾人應了解，此等套管58及60應由具高傳導率之 材料所造》更必須使此等管與結構成極佳之電接觸。此乃 因爲電磁波以2.45GHz之頻率在結構24中傳播時，任何電 傳導之中斷將會提供由產生器產生之輻射之外洩，即使有 極緊密之機械調整亦然。 因此，結構24、管58及60最好由黃銅製成以避免在 此等組件安裝之地區造成絕緣之氧化物層。 自圖3可以看出，套管58及60彼此相連，其終端係 安裝在彼此相對之波導上，每個均配有一平板如62，此等 板62以一螺釘64夾在中心部分32上。此舉可提供一極緊 11 良紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ______B7_ . 五、發明説明（丨〇) 密之金躕表面間之機械接觸。 此外，套管58及60之自由終端均配有一凸緣如66， 以適當技術固定其上，並備有一孔隙68以使各別對應之介 質管46及48從其中通過。 如以下所述，凸緣66可由導電材料、絕緣材料所造， 或者不用，視套管之長度而定。 最後，圖3中顯示構成管58及60之壁備有孔隙70， 在裝置工作期間可以觀察在氣體柱中之電漿。 操作期間，波導24將自產生器方向之入射微波輻射導 向狹窄截面部分區30，該區構成微波之集中區，特別導向 介質管46及48。 事實上，狹窄截面之區30將入射之電磁能向中央部分 32集中以使行進之電磁波通過管子而傳播，並通過所會之 氣體柱，與此波有關之電場在氣體柱中產生並維持一電漿 以激發及離子化氣體顆粒。 如以前之單一管情況下，在安裝於與未端26相反方向 並與微波產生器連接之結構24之末端28上移動短路器上 作用以實施調節時，裝置之正規化導納等於管導以之和β 當導納調諧至波導之特性導納，此係藉助於額外之調 諧裝置以便獲得儘可能低之反射功率Pr，例如傳統形式之 三短路器’平行螺釘轉接器等，裝置之正規λ化導納實質 上等於1 〇於是在結構24中獲得一最大分離Ag/2之駐波。 鑑於要得到在許多電漿間足夠而且相等之功率轉移， 通道42及44在構成結構24之壁中形成，其距離相隔Ag/2 (請先閲讀背•面之注意事項再0¾本頁) 裝

.«T 本紙張尺度通財關家轉（CNS) A4j%^ (2ωχ297公着） 經濟部中央橾準局員工消費合作社印装 A7 _B7_ , 五、發明説明（η ) ，調諧加以調節，俾使每一管之位置與一區重合，而該區 之與波導中入射波有關之電場之強度爲相對最大，意即， 在一區中，其中沿χ·χ’軸之電場値之部分導數爲〇β在此 情況下，由孔隙38及40所形成之開始間隙被安排在區中 ，其中之入射波之電場結構相同β故轉移至二電漿之功率 亦相同。 因此吾人了解，此舉可使對於一固定轉換量而言，顯 著增加被處理之氣體流速。 如上所述，可以提供該壁以一組通道，該通道與波導 之主軸對齊以分隔開;lg/2，或者爲圖4所代表者，其中之 套管已被取消以便更爲淸晰，而安排複數個位於與對稱平 面成對稱之位置或波導之主軸Y*Y’之二孔隙組，每一對沿 此軸相距Ag/2» 在此情況下，孔隙之位置距波導之主軸X-X’一距離X ，電漿之正規化導納可由下列方程式獲得： gB=gP〇.coS2( πχ/a) (7) 其中gP。爲一孔隙之導納，該孔隙位於相同縱向位置， 但係在主軸上。 根據此實施例亦可使裝置之正規化導納之値最佳，即 藉在距主軸Υ-Υ’之適當距離，安排位於偏心位置之孔隙， 及作用於阻抗調節裝置上。 吾人應注意，爲了提供更多空間以安裝此等偏心之孔 隙，電場施加器最好由造在WR430型之波導部分，頻率 2.45GHz β ____13______ t張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請t閲讀背，面之注意束項再Cs 為本頁) -裝· —訂- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（) 圖5代表激發裝置之另一實施例。 如於上述之實施例中，此裝置亦包括一導電空心結構 70，備有二個相對之末端區72及74，其中之一連接至一微 波產生器，另一則備有一裝置以供形成一短路。 由此圖中可以看出，結構70備有單一通道76，通道 中，與通過76之軸成對稱安排數個放電管如78，共有四個 孔隙。 通道76安排在結構70之主軸上，其位置對應與入射 波相關之電場中最大之位置。 如上述之實施例之情況，此裝置尙包括含一或二個套 管彼此連續並與圖3中所述套管相似結構之電磁屏蔽(未示 出）。 此實施例之優點爲更爲緊密，並可能創造一個共同冷 却劑套管(未示出)以傳統方式包圍放電管78之四周。 吾人應了解，每管之外壁應位於相對地鄰接通道76之 圓形邊緣以便得到滿意之能量耦合。造成通道76之孔隙之 直徑，及管間之空間應該足夠大以減少在每一放電管所激 發之表面波間之干擾，但亦宜足夠小，以使各管緊鄰以改 進其間之功率平衡區分。 爲了進一步增加可處理之氣體流速，可以將上述之二 個實施例加以合倂於同一裝置中，意即提供複數個通道， 每一通道均可由許多放電管通過。^ 應了解在所述之不同實施例中及參考圖3至圖5,每 一套管之直徑必須予以選擇足夠大以不致與產生放電之表 14 裝-- (諳乞閲讀^.面之注意·事項再^烏本頁) —訂 Γ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 ^_B7 _ * 五、發明説明（/3) 面波之傳輸發生干擾。 此一選擇係基於下列二種考量。 在一方面’如直徑太小，管壁之微波場可變爲太大， 自管壁之相關電場之降低乃指數降低。因此，由於金屬之 導電率並非無窮大，在形成套管之壁中可能發生熱損失， 此〜加熱可能進一步損壞此等套管。 最小直徑與注入電漿之微波功率有關，即裝置之操作 條件。 例如，圖3說明之實施例中，其中每—管包圍單—管 46 ’爲了限制損失’套管之最小直徑之選擇爲等於或二倍 於該等管。 此外’如直徑太大，電磁場之結構可能失去其行波特 性，及出現諧振空腔之耦合，此舉將使在空腔模式與表面 波模式之間能量交換之放電不穩定。 尙須注意’管之長度應選擇爲至少等於電獎之長度， 故可完全包含於套管之內部。 如套管長度僅較電漿之長度稍長，凸緣66(圖3)應由導 電材料製成，以便防止輻射逸出外部。 然而’如上所述，此等凸緣6不必均由導電材料所造 ’因爲微波場之強度在此區域低於電漿之限制。 特別是，如管之長度等於電漿之長度與輻射波長之和 ’則輻射之強度在套管58及60之末端部分實際上爲0 β 此外，圖3及4中之實施例中，界定該管之通道42及 44及在構成中央部分形成之孔隙38及40之直徑有一値相 (請先閲讀f.面之注意，事項再0為本I ) -裝' 訂 鲤濟部中夬榡準局員工消費合作社印製 __15 A7 B7 經濟部中央揉準局員工消费合作社印裝 五、發明説明（+ ) 當接近管之外徑，例如大於管之外徑約1或2mm。 根據一有利之變化例，通道42及44之直徑大於管46 與48之外徑β例如，放電管46及48有一外徑約等於 15mm，逋道之直徑應選在等於20及22mm，以便在形成中 央部分32及管46間一間隙》 根據此一實施例，微波能量之集中在裝置之開始間隙 中已降低。因此可以獲得較高功率以期獲得裝置之較佳效 率而不會冒管損壞之危險β 吾人了解以上所述之本發明之不同實施例可藉一單一 電場施加器之助而得到複數個表面波電漿，因此可以增加 待處理氣體之最大可容忍流速以獲得固定之激發產量，並 且可0比較小之總尺寸來達成。 此外，此裝置之緊密與對稱構型在效率上提供良好之 性能，並靠它將微波功率傳送至電漿，及在電漿間可有一 等劃k之功率。 圖6代表圖3中二管之曲線，說明反射功率及入射功 率之比値(PR/Pinc)(曲線I)，及調諧短路器I:之有效位置之 最小反射功率與以波導之波長Ag特性作爲管(曲線II)之流 速之函數時總入射功率500W之比値(曲線II)。 此係由利用純氬作爲激發之氣體而得之曲線。放電管 之內外徑分別爲7mm及5mm。 吾人可了解反射之功率可維持很小，且與放電之有關 參數相關之阻抗調諧條件之靈敏度以此種型式之激發裝置 而言非常小。 (請先閱讀t.面之注意.事項再0烏本頁) .裝- 訂 ΜΛ張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 五、發明説明（θ) A7 B7 在圖3及4中敘述之不同實施例中，放電管之通道孔 隙所安排之位置係對應沿X-X’軸或Y-Y’軸之波導中駐波最 大之處，並沿此縱軸分開Ag/2波長。 但亦可將此等孔隙置於將其分開一距離等於多個Ag/2 ，以佔有僅對應最大駐波之位置。 同理，以圖4中之實施例而言，其中通道係沿二軸之 Ζι-么’及 而安排，該二軸係與結構之主軸Y-Y’成平行 而對稱，亦可隨機分布此等通道在一個網路之節黏*該網 路由二縱軸ΖρΖ:’及Z2-Z2’及序列分開Ag/2之橫向軸而構成 (請尤閲讀f.面之注t事項再ζ. ，鳥本頁) 裝. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 儘管此等變化例會涉及增加之總尺寸，當使用大直徑 之管及/或套管時仍甚爲優異。 此外，雖然圖2至4中說明之激發裝置有管子與結構 之主軸成垂直延伸，視裝置之環境而定，仍然可能安置此 等管子於稍與此軸成傾斜之位置以獲得一對稱之構型》 甚者，上述之各實施例中，此激發裝置構成一表面導 引型式之施加器。 但此種型式之裝置可使用表面電子導引式之施加器作 其基本結構。吾人當了解，圖5中之實施例有一較小之管 子總尺寸，故特別適合構造表面霉子導引，因爲具通道孔 隙之直徑較大。 最後指出，圖3至5所述之： 串聯之電漿反應器之組合，其方k爲將一管之輸出饋送至 由同一施加器激發之另一管之輸入 激發器可用以產生並聯或 訂 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 * _____D8_ '中請專利範圍 1 * 一種用以激發氣體之裝置，包含一空心結構 (2七7〇)由導電材料製成，該結構形成一波導並與一微波產 &器連接，尙包含用以使待激發之氣體通過該結構之機構 ’該結構(24;70)具有一縱向之形狀並包括一區(32)用以將產 生器放射之輻射集中，其設計爲可在裝置作業期間在氣體 中產生電漿，其特徵爲該用以通過氣體之機構包括由電介 實材料製成之一組至少二個相同之空心管(46，48;54， %;78)，其分別通過該結構(24;70)之區域，該區域中與人射 波有關之電場之幅度爲最大。 2 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其特徵爲該集中 區包括一組至少二個通道(42，44;50，52)，其係形成於與 其對稱之縱向平面該結構(24)之壁中，每一通道均有一空心 管(46，48;54，56)在其中通過》 3 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵爲該通道 (42，44)係沿結構之對稱平面中形成。 4 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵爲該通道 係形成於空心結構(24;70)之對稱平面之每一側，自對稱之 該平面爲等距。 5 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵爲該通道 (50, 52)係沿二個縱軸（Ζι-ΖΓ，Ζ2·Ζ2’）%成向結構(24)之 對稱平面之每側延伸，自該平面爲等距。 6 ·如申請專利範圍第5項之裝置，其特徵爲該通道 〆. (50，52)係成對形成於對稱平面，每對該^道係在該平面之 每一側對稱方式形成。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) :nl裝- •訂 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4洗格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局只工消費合作社印裂 六、申請專利範園 7 ·如申請專利範圍第2項之裝置’其特徵爲該通道 (42，44;50，52)係以與結構之對稱之縱向平面規律地形成 ，二通道(40，42;50，52)間之距離與一在裝置之作業頻率 之波導半波長λ g/2特性之至少等於1之整數倍數相等 並與結構之縱向方向平行。 > 8 .如申請專利範圍第1項之裝置，其特徵爲該集中 區包括一單一通道(76)於結構之壁中形成’並將有該空心管 (78)於其中通過。 9 .如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵爲形成一 波導之該空心結構丨24，70)具有一第一開口末端(26;72)與該 微波產生器連接、一反向開口末端(28;74)備有一形成一短 路之阻抗調機構、及一狹窄截面之區域，其中形成該通道 ，在第一及第二末端之間延伸並界定該輻射集中區。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之裝置，其特徵爲該狹 窄截面之區域具有一固定截面積之部分(32)，通道即在其中 形成，其在截面積在該末端方向成線性增加之截面積之二 部分之間延伸。 1 1 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵爲其尙 括至少一個導電材料製成之電磁屏蔽套管(58，60)固定在結 構上，並以該通道之連續方向延伸以包圍住該空心管1 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之裝置，其特徵爲該 至少一個套管(58，60)之長度至少等於氣體中所建立之電漿 之長度》 i3 ·如申請專利範圍第1 1項之裝置，其特徵爲每一 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) C Γ T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 六、申請專利範圍 ABCD 套管(58，6Q)之自由端有一備有一洞穴(68)之凸緣以供通道 該空心管。 •如申請專利範圔第 (58，60)之長度等於*電漿之長度與在真空中該微 波輻射之波長之和。 1 5 *如申請專利範圍第1 1項之裝置，其特徵爲該 至少一套管(58，60)之壁備有至少一個孔隙(70)以觀察電漿 ，其大小尺寸之設計在於能防止輻射之通過。 1 6 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵爲每一 通道之直徑大於該空心管之外徑。 1 7 ·如申請專利範圍第1至1 6項中任何一項之裝 置，其特徵爲該裝置構成表面導引型式之一表面波激發器 14 至少一套管 1 1項之裝置，其特徵爲該 8·如申請專利範圍第1至16 項中任何一項之裝 置，其特徵爲其構成表面電子型式之一面波激發器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) T 裝· - 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉