TWI399454B - 微波電漿反應器 - Google Patents

Description

微波電漿反應器

本發明係關於一種微波電漿反應器。該裝置在一電漿減量系統中具有特定用途，然而本發明不僅限於此類系統。

CF₄ 、C₂ F₆ 、NF₃ 及SF₆ 普遍使用於半導體製造工業中，例如用於介電層蝕刻及腔室清洗中。在製造或清洗製程後，通常在自處理工具抽汲的排出氣體流中存在一殘留PFC含量。PFC很難自排出氣流中移除，且其釋放至環境中為不良的，因為已知其具有相對高的溫室活性。

已證實電漿減量為一種用於將PFC降解至較少損害物質的有效方法。在電漿減量製程中，包含待毀物質的排出氣體得以流動至一高密度電漿中，且在電漿內的密集條件下，PFC經受與高能電子的碰撞，進而導致解離成反應性物質，該反應性物質可與氧或氫結合而產生相對穩定、低分子量的副產物例如CO、CO₂ 及HF，其接著可在另一處理步驟中被移除。

在一種先前已知之電漿減量的形式中，電漿為一微波電漿。一微波電漿反應器的實例在UK專利第GB 2,273,027號中有所描述。在該設備中，一微波電漿產生於兩個以緊密相對關係位於一腔室中的電極之間，其中該等電極中之一者具有一軸向孔，一激發的氣體介質經由該軸向孔自該腔室中排氣。

在此種反應器中，微波輻射由一波導自一微波產生器輸送至該腔室。為了減少由波導反射回微波產生器中之微波輻射的量，該波導具備大體上在其中正交延伸的一或多個調整螺桿。藉由調節每一螺桿延伸至波導中的量，可最小化由波導反射回微波產生器中之微波輻射的量。然而，調整螺桿的存在係用以減少進入電漿中的能量吸收。

本發明提供一種微波電漿反應器，其包含：一反應器腔室；一位於該反應器腔室內的微波諧振腔；一用於將微波輻射輸送至該諧振腔的波導，該波導具有一收斂的錐形部分；用於在該諧振腔內自該微波輻射形成一電磁駐波以便在該諧振腔內維持一電漿的構件，該諧振腔具有一氣體入口及一氣體出口，及自該氣體出口延伸的管道構件，用以容納一藉由一自該氣體入口流至該氣體出口之氣體而自該諧振腔輸送之電漿。

該波導之該錐形部分的存在係用以調整波導，以抑制波導內之微波輻射的反射，而不減少進入在諧振腔內所產生之電漿中的能量吸收。

該波導之該錐形部分較佳位於該腔室附近，且較佳在自其穿過之微波輻射的傳播方向上具有一約等於該微波輻射之波長之一半的長度。

該波導之該錐形部分較佳具有一較佳大體為矩形之第一端面及一較佳大體為矩形之第二端面，該第一端面用於接收微波輻射且具有一大體上平行於微波輻射之TE_{0 1} 電場的第一高度，而該第二端面與該第一端面相對且具有一小於該第一高度之第二高度。第二端面之高度較佳大體上等於諧振腔之高度。藉由將波導之高度自第一高度減小至第二高度，電場的強度得到增加。該波導之該錐形部分較佳包含兩個收斂的側表面，每一側表面在其間延伸且以一銳角傾斜至第一端面。

對於近似地具有與電場正交之相同寬度的矩形波導，電場強度的增加與波導之高度的減小成正比。電場強度的增加可足以使可在諧振腔內單獨自微波輻射產生一電漿。

由於該管道構件內含有一電漿，故較佳提供用以冷卻該管道構件的構件。舉例而言，可提供將一冷卻劑(諸如水或其他水溶液)噴射至管道構件之外表面上以便冷卻管道構件的構件。

用於在諧振腔內形成一電磁駐波之該構件較佳包含一安裝於反應器腔室上與波導相對的第二腔室，其用以自諧振腔接收微波輻射，且具有一大體上垂直於穿過腔室之微波之傳播方向而延伸的端面，用以將微波輻射反射回至諧振腔。為了最優化進入維持於諧振腔內之電漿中的能量吸收，該第二腔室較佳容納與該第二腔室之該端面間隔開的調整構件。該調整構件可包含一較佳為圓柱形的導電調整器，其垂直於穿過第二腔室之微波輻射的傳播方向延伸，且較佳可相對於第二腔室移動以調整第二腔室。

該諧振腔較佳包含至少一位於其中的介電插入物，其界定一大體為圓柱形的氣體腔室，該氣體腔室用以自氣體入口接收氣體並將氣體輸送至氣體出口，且其中該氣體出口與該氣體腔室大體上同軸。該氣體腔室可具有一圓形或橢圓形橫截面。該至少一介電插入物可便利地包含兩個各具有一彎曲側壁部分的介電板部件。

為了增加諧振腔內的電場，該反應器較佳包含一在諧振腔內突出至電磁場中的導電部件，其較佳在電場強度處於一峰值的位置，且較佳延伸至大體上垂直於穿過反應器腔室之微波之傳播方向的電磁場中。發明者已發現，單一導電部件的存在突出至諧振腔中，可加強電場至一程度，即電漿可由具有相對低功率(例如2與6 kW之間)的微波輻射點燃及維持。

歸因於在使用反應器期間導電部件的可能侵蝕，該導電部件較佳包含一突出至諧振腔中的可換端部。該端部較佳由耐蝕耐熱材料形成，諸如鎢、銅或鎢合金。在使用反應器期間，為了提供對端部的冷卻，從而延長其壽命，該端部可視需要為中空且包含在其周圍延伸的複數個孔隙。在諧振腔之氣體入口與氣體出口之間的氣體流動可穿過該等孔隙以冷卻該端部。該等孔隙之每一者較佳具有一能使微波輻射自其穿過之直徑尺寸。

該導電部件較佳包含一嚙合端部的導電主體部分。可提供一環形冷卻劑通道，該環形通道環繞導電主體部分延伸，其中提供構件以將冷卻劑輸送至環形通道及自其輸出。

該導電主體部分較佳包含一氣體入口端，其用於接收一與經由諧振腔輸送之氣體反應的反應物，該導電主體部分較佳包含一用於將該反應物輸送至諧振腔中的過道。當反應器提供為一電漿減量系統之部分時，根據經腔室輸送之待減量氣體之化合物，將反應物引入諧振腔中以與待減量氣體反應係有利的。舉例而言，當待減量氣體為全氟化物或氫氟碳化物(例如CF₄ 、C₂ F₆ 、CHF₃ 、C₃ F₈ 、C₄ F₈ 、NF₃ 及SF₆ 中之一者)時，可經由該導電部件之一孔將一反應物(諸如H₂ 或H₂ O)輸送至諧振腔中，以在電漿內形成與待減量氣體反應的H或OH自由基。

該導電部件較佳位於氣體出口的相對處。氣體入口較佳穿過該至少一介電插入物延伸，且較佳經配置以大體成切線地將氣體引入氣體腔室中。此促使在腔室內的氣體成螺旋形且在端部下方之氣體中達成均一壓降以最優化電漿。該反應器腔室較佳包含一位於其一側壁中的透明檢視窗，該至少一介電插入物具有一形成於其中在氣體腔室與窗之間延伸的孔。

導電部件在電場內的存在可干擾波導與諧振腔之間的阻抗匹配，且因此可導致微波輻射穿過波導朝微波產生器反射回來，且因此減少進入電漿中的能量吸收。若反射的能量太高，則微波產生器可受到損壞。因此，可與導電部件同軸地提供一調整器，以使得導電部件之平面中的阻抗匹配微波輻射之頻率下之波導的阻抗。

該導電部件較佳固持於一安裝於腔室上的固持器內。該腔室較佳包含一位於諧振腔附近的圓柱形孔，其中該固持器延伸至該孔中。固持器與腔室皆較佳由導電材料形成，其中固持器與腔室進行電接觸。該固持器較佳包含一安裝於腔室上之向外延伸的裙套，以在腔室與固持器之間形成一氣密密封部分。該裙套可與腔室進行電接觸。另外，一自裙套向下懸垂的環形圈可與腔室進行電接觸。較佳對裙套基座與導電部件末端之間的距離加以選擇以最大化諧振腔內的電磁場。該固持器較佳包含一具有一圓錐投影的狹長體部分，用於在其中固定導電部件之端部。

該導電部件可容納用於在諧振腔內點燃電漿之構件。該用於點燃電漿之構件較佳包含用於產生一輝光放電之構件，其較佳包含一位於導電部件內的狹長電極。一輝光放電氣體較佳經輸送至電極以用於形成輝光放電，該導電部件提供一過道，用以使輝光放電氣體能夠將輝光放電輸送至諧振腔以便點燃其中的電漿。該輝光放電氣體可為氮或稀有氣體或任何其他實質上之惰性及可電離氣體。當需要一反應物與經由諧振腔輸送之氣體反應時，該反應物可包含於輝光放電氣體內。

可提供電路以用於提供一足夠高的電壓以起始輝光放電及用於維持輝光放電較佳達至少0.1秒。在諧振腔內點燃電漿後可停止產生輝光放電；因此輝光放電可產生達10秒或例如達5秒，例如1秒至5秒。

該反應器較佳包含一用於產生微波輻射的微波產生器。作為提供一用於點燃電漿之構件的替代，該產生器可經組態以在一足以在諧振腔內點燃電漿之功率下(例如2與6 kW之間)產生微波輻射。該產生器可經組態以將在一預定時段(例如1秒至5秒)後產生微波輻射之功率減少至例如2與3 kW之間。

本發明亦提供用於處理自一處理工具中排出之氣體流的裝置，該裝置包含一如上所述的微波電漿反應器。

參看圖1至圖4，一微波電漿反應器10包含一導電外殼12。該外殼12較佳由導電材料(諸如不銹鋼)形成，或可具有內部導電表面。如圖所示，外殼12可具有一矩形橫截面。一槽14例如藉由機械加工而形成於外殼12中，且橫跨外殼12之寬度延伸以提供反應器10之一諧振腔。該諧振腔14之一端連接至一用於自一微波產生器(未圖示)將微波輻射輸送至諧振腔14中的波導16。該諧振腔14之另一端連接至一短路18。

該波導16包含一大體為矩形的第一主體部分20，其高度h₁ 大體上平行於經由波導16輸送至諧振腔14之微波輻射之TE_{0 1} 電場，且其寬度w與微波輻射之電場正交。波導16亦包含一面向諧振腔14之大體為矩形的第二主體部分22，該第二主體部分22具有一高度h₂ 及一寬度w，其中h₂ <h₁ 。在說明的實例中，第二主體部分22具有一約為第一主體部分20高度之三分之一的高度。

波導16進一步包含一寬度為w的錐形的收斂部分24，其位於第一主體部分20與第二主體部分22之間。錐形部分24包含一緊鄰高度為h₁ 寬度為w之第一主體部分20的第一端面25a及一緊鄰高度為h₂ 寬度為w之第二主體部分22的第二端面25b。該錐形部分24進一步包含第一側表面25c及第二側表面25d，其在端面25a、25b之間延伸，且以一銳角傾斜至第二側表面25b，以使得第一主體部分20與第二主體部分22為同軸的。錐形部分24在穿過波導16之微波輻射的傳播方向上具有一長度1，其中1約等於微波輻射之波長的一半。

短路18在諧振腔14之相對側上提供波導16的延伸。短路18包含一部分地由一端板26界定的腔室27，該端板26遠離波導16之第二部分22的末端，以使得入射微波輻射由端板26反射而在諧振腔14內形成一電磁駐波。可調節端板26相對於波導16之第二部分22之末端的位置。

短路18包含一與端板26間隔開用於調整短路18的調整器29。在說明的實例中，該調整器包含一螺桿29，其穿入短路18之上表面中，以使得螺桿之主體大體上垂直於穿過腔室27之微波輻射的傳播方向延伸至腔室27中。藉由轉動螺桿29之頭部29a，螺桿29之末端可在腔室27內得到升高或降低以調整短路18。

諧振腔14容納兩個介電板部件28、30，其較佳由PTFE或其他用於維持足夠耐蝕性同時大體上對經由諧振腔14輸送之微波輻射為透明的適當材料形成。每一板部件28、30具有一正交於穿過諧振腔14之微波輻射之傳播方向延伸的平坦側壁部分32及一在諧振腔14內部分地界定一大體為圓柱形之氣體腔室36的彎曲側壁部分34。該氣體腔室36可具有一圓形或橢圓形橫截面。

每一板部件30、32具有一形成於其中的第一孔38，其提供一進入諧振腔14之氣體腔室36中的氣體入口。在說明的反應器10中，孔38中之一者與一形成於外殼12之側壁中的氣體入口端40對準，以便自一安裝於外殼12上之第一氣體管道42接收氣體。一第二氣體端可視需要形成於外殼12之相對的側壁中，以便自第二氣體管道接收氣體，該氣體可與自第一氣體管道42進入氣體腔室36的氣體相同或不同。每一氣體入口較佳經組態以使得氣體大體成切線地自第一氣體管道40進入氣體腔室36，從而氣體在氣體腔室36內朝氣體腔室36之中心向內旋轉。一氣體出口端44形成於外殼12之基座中，用於將氣體自氣體腔室36輸送至第二氣體管道46。該氣體出口端44沿氣體腔室36橫向延伸且較佳與氣體腔室36同軸。

每一板部件30、32亦具有一形成於其中之較小的第二孔48。孔48中之一者與一形成於外殼之側壁中且由一透明覆蓋板52關閉的孔隙50對準，以提供一檢視窗，使一使用者能夠在使用反應器10期間觀察諧振腔14之氣體腔室36內產生的電漿。

一圓柱形孔54亦形成於外殼12中，孔54橫跨諧振腔14延伸，且可與諧振腔一起界定反應器10之一反應器腔室。孔54較佳大體上與氣體腔室36及氣體出口端44同軸。孔54接收一導電總成56。該總成56包含一導電部件58及一用於固持導電部件58的固持器60。

該導電部件58包含一狹長管62，其可由銅或其他導電材料形成，且其嚙合一管狀端部64，如圖5中更詳細地說明。該端部64較佳由耐蝕耐熱材料形成，諸如鎢或鎢合金(例如鎢與鑭的合金)。端部64可具備在其周圍延伸的複數個孔隙65，以使在氣體入口38與氣體出口44之間流動的氣體能夠徑向地穿過端部64，且藉此增強端部64的冷卻。孔隙65較佳形成所需尺寸以使得微波輻射穿過孔隙65。

固持器60較佳由導電材料(諸如不銹鋼或陽極氧化鋁)形成。導電部件58及固持器60較佳在使用反應器10期間處於電接地。固持器60具有一中空內部，在該中空內部內導電部件58之管62及端部64較佳為一滑動配合。固持器60包含具有一向外延伸之裙套68的第一主體部分66，該裙套68位於外殼12之孔54的凸緣開口70上。在裙套68與凸緣開口70之間提供一O形環72，以形成一氣密密封件，裙套68藉由一繞其延伸的夾持鏈74夾持至凸緣開口70。如圖3中說明，O形環72較佳位於反應器腔室之外部，且因此位於其中產生之電磁場的外部，且可環繞一自裙套68向下懸垂的環形圈76延伸，該環形圈具有一大體上等於孔54之直徑的內徑，且其可與外殼12進行電接觸。或者，裙套68之基座可與外殼12進行電接觸。

固持器60進一步包含一延伸至孔54中之狹長的第二主體部分78。固持器60之第二主體部分78終止於一圓錐投影80，該圓錐投影80較佳不突出至氣體腔室36中。第二主體部分78之內徑在圓錐投影80處減少以提供一肩部82，該肩部82嚙合端部64之輪緣84以便將端部64固定於固持器60內。固持器60之第二主體部分78較佳與第一主體部分66及裙套68整合。

如圖5中說明，端部64較佳突出至氣體腔室36中。較佳根據供應至諧振腔14之微波輻射的頻率，對端部64之長度及/或固持器60之第二主體部分78的長度加以選擇，以使得端部64向在諧振腔14內產生的駐波中延伸一預定距離。

管62較佳保持與固持器60之電接觸。如所說明，一金屬彈簧86或其他導電項目可位於固持器60內以使得彈簧86之一端嚙合一形成於管62上的第一環形突出物88，且彈簧86之另一端嚙合一穿入固持器60的金屬鎖定螺母90。

管62具有一第二環形突出物92，其與第一環形突出物88間隔開以界定一位於固持器60與管62之間的環形通道94。一冷卻水流經供應至環形通道94，該水經由一穿過固持器60的冷卻劑入口端96而供應至環形通道94，且經由一穿過固持器60且大體上位於冷卻劑入口端96之相對處的冷卻劑出口端98而自環形通道94排氣。

取決於輸送至諧振腔之電磁輻射的功率，諧振腔14內建立之電場的強度可能不足以在氣體腔室36內點燃電漿。因此，一輝光放電電極總成100可容納於導電部件58中。該電極總成100包含一電漿點燃、輝光放電電極102，其以一狹長的高電壓電極為形式，該高電壓電極同心地位於導電部件58之管62內但與其間隔開。一連接器104連接電極102與一電源。電極102可穿入一相容穿插的孔隙中，該孔隙經定位與鎖定螺母90同中心。一氣體入口106形成於管62內，用以便自一氣體入口端108接收一輝光放電氣體流，諸如氮、稀有氣體或任何其他實質上之惰性及可電離氣體，其中該氣體入口端108穿過固持器60之第一主體部分66徑向延伸。該氣體入口端108自一附著至固持器的連接器110接收輝光放電氣體，該連接器110用於連接氣體入口端108至輝光放電氣體之源。該氣體入口106較佳相對於導電部件58之管62的孔成切線地配置，以促使一螺旋狀流動路徑在電極102周圍的形成，其通常係向下朝著導電部件58之端部64。

作為提供一輝光放電電極總成的替代，該微波產生器可經組態以使得電磁場之功率最初為相對高的，例如1至5秒之間約6 kW，以在氣體腔室36內點燃電漿。該微波產生器可經組態以接著將微波輻射之功率減少至例如至2至3 kW之間，或至任何其他足以維持氣體腔室36內之電漿的功率。

如圖2中說明，當固持器60安裝於外殼12上時，導電部件58以大體上垂直於穿過氣體腔室36之微波的傳播方向延伸至孔54中，且大體上與氣體腔室36及氣體出口端44同軸。在使用反應器10期間，較佳以諧振腔14內形成之電磁場的最大強度定位導電部件58之端部64。

在使用反應器10期間，可提供構件以用於將氣體腔室36維持於一升高的溫度，較佳於一在20與150℃之間的溫度。舉例而言，氣體腔室36可經加熱、絕緣或提供以受限冷卻，以將氣體腔室36維持於所需之升高的溫度或其附近。

在正常使用反應器10期間，冷卻水流經供應至環形通道94。氣體經由氣體入口端40抽汲至氣體腔室36中，在氣體腔室36內成螺旋形地流動，且在經由氣體出口端44離開氣體腔室36並進入第二氣體管道46之前穿過導電部件58之端部64的下方。

藉由波導16將微波輻射送至諧振腔14中，且因此送至氣體腔室36中，以用於一磁控管。短路18之端板26反射微波而在諧振腔14內形成一駐波，而導電部件58之端部64加強氣體腔室36內的電場。波導16之錐形部分24用以自波導16之第一主體部分20與第二主體部分22之間的介面中抑制微波輻射的傳輸及反射，同時最大化電漿的能量吸收。可選擇固持器60之裙套68之下表面112相對於導電部件58之端部64的幾何形狀及位置，以使得裙套68之下表面112與外殼12之孔54的內表面及固持器60之第二主體部分的外表面一起提供一同軸調整器，以用於使導電部件58之平面中的阻抗與微波輻射之頻率下之波導16的阻抗相匹配。

當使用一輝光放電電極總成100在氣體腔室36內點燃電漿時，引起輝光放電氣體流經管62之氣體入口端106且進入管62之孔。一低電壓、高電流電源連接至電極102，且一高電壓臨時施加至電極102。該高電壓導致一穿過輝光放電氣體自電極102之端部朝向管62之最近部分的電暈放電。該電暈放電提供一路徑，經由該路徑一來自該低電壓電源的較大電流可流至地面。該較大電流的流將導致一輝光放電在輝光放電氣體中的形成。因此，管62內之輝光放電氣體流使得如此形成的輝光放電自導電部件58之端部64移動至氣體腔室36中。氣體腔室36內的微波輻射能夠有效地耦合至輝光放電，且通常在小於1秒中，電漿點燃，導致一穩定的微波電漿，該穩定的微波電漿在切斷電極102之電源後(通常在2或3秒內)可單獨藉由供應至氣體腔室36的微波輻射得以保持。

在氣體腔室36內起始的電漿自氣體腔室36經由氣體出口端44(其具有流過氣體腔室36的氣體)得以運出，且容納於第二氣體管道46內。因此電漿類似於一在端部64下方產生、且經由氣體出口端44延伸出來到達第二氣體管道46中的火焰。歸因於使用反應器10期間在第二氣體管道46內引起的高溫，可將一冷卻劑(諸如水)噴射於第二氣體管道46之外表面以冷卻第二氣體管道46。

在氣體腔室36內產生的微波電漿可用於許多目的。舉例而言，該電漿可用以破壞鹵化物質，諸如未使用過的全氟化物及/或氫氟碳化物腔室清洗及蝕刻氣體、包含於穿過腔室之氣體流內的矽烷或氨。一用於與此等氣體反應的反應物(諸如H₂ 或H₂ O)可藉由輝光放電氣體供應至氣體腔室36，以與導電部件58之端部64下方產生之電漿內的氣體反應。在待破壞之氣體化學性質不相容的情況下，氣體腔室36可如上文所描述具備複數個氣體入口，以便不相容氣體可單獨輸送至氣體腔室36。

10．．．微波電漿反應器

12．．．外殼

14．．．諧振腔

16．．．波導

18．．．短路

20．．．第一主體部分

22．．．第二主體部分

24．．．錐形部分

25a．．．第一端面

25b．．．第二端面

25c．．．第一側表面

25d．．．第二側表面

26．．．端板

27．．．腔室

28．．．介電板部件

29．．．螺桿

29a．．．頭部

30．．．介電板部件

32．．．平坦側壁部分

34．．．彎曲側壁部分

36．．．氣體腔室

38．．．第一孔

40．．．氣體入口端

42．．．第一氣體管道

44．．．氣體出口端

46．．．第二氣體管道

48．．．第二孔

50．．．孔隙

52．．．透明覆蓋板

54．．．孔

56．．．導電總成

58．．．導電部件

60．．．固持器

62．．．管

64．．．端部

65．．．孔隙

66．．．第一主體部分

68．．．裙套

70．．．凸緣開口

72．．．O形環

74．．．夾持鏈

76．．．環形圈

78．．．第二主體部分

80．．．圓錐投影

82．．．肩部

84．．．輪緣

86．．．彈簧

88．．．第一環形突出物

90．．．鎖定螺母

92．．．第二環形突出物

94．．．環形通道

96．．．冷卻劑入口端

98．．．冷卻劑出口端

100．．．輝光放電電極總成

102．．．輝光放電電極

104．．．連接器

106．．．氣體入口

108．．．氣體入口端

110．．．連接器

112．．．下表面

圖1為一微波電漿反應器的外部透視圖；圖2為圖1之反應器的側視圖；圖3為沿圖2之線A－A所取貫穿反應器的橫截面圖；圖4為沿圖2之線B－B所取貫穿反應器的橫截面圖；及圖5為圖3中標識之區域C的放大視圖。

10．．．微波電漿反應器

12．．．外殼

16．．．波導

18．．．短路

20．．．第一主體部分

22．．．第二主體部分

24．．．錐形部分

25c．．．第一側表面

25d．．．第二側表面

28．．．介電板部件

30．．．介電板部件

46．．．第二氣體管道

56．．．導電總成

60．．．固持器

74．．．夾持鏈

90．．．鎖定螺母

96．．．冷卻劑入口端

98．．．冷卻劑出口端

100．．．輝光放電電極總成

Claims (34)

1. 一種微波電漿反應器，其包含：一反應器腔室；一位於該反應器腔室內的微波諧振腔；一用於將微波輻射輸送至該諧振腔的波導，該波導具有一收斂的錐形部分；用於在該諧振腔內自該微波輻射形成一電磁駐波以便在該諧振腔內起始及維持一電漿的構件；一突出至該諧振腔內之電磁場中的導電部件，其中該導電部件包含一突出至該諧振腔中的可換端部；該諧振腔具有一氣體入口及一氣體出口；及自該氣體出口延伸的管道構件，用以容納一藉由一自該氣體入口流至該氣體出口之氣體而自該諧振腔輸送之電漿。
2. 如請求項1之反應器，其中該波導之該錐形部分具有一在其一端處的第一大體矩形的端面、一在其鄰近該諧振腔之另一端處的第二大體矩形的端面，及一與自其穿過之微波輻射的傳播方向正交的高度，且其中該波導之該錐形部分的該高度自該第一端部分至該第二端部分減少。
3. 如請求項2之反應器，其中該波導之該錐形部分包含兩個收斂的側表面，每一側表面在其間延伸且以一銳角傾斜至該第一端面。
4. 如請求項2之反應器，其中該第一端部分之高度約為該第二端部分之高度的三倍。
5. 如請求項2之反應器，其中該第二端部分之高度約等於該諧振腔之高度。
6. 如請求項1之反應器，其中該波導之該錐形部分位於該反應器腔室附近。
7. 如請求項1之反應器，其中該波導之該錐形部分在自其穿過之微波輻射的傳播方向上具有一約等於該微波輻射之波長之一半的長度。
8. 如請求項1之反應器，其中該波導包含一第一主體部分及一第二主體部分，穿過其傳播的微波輻射自該等主體部分進入該諧振腔，該波導之該錐形部分位於該波導之該等主體部分之間。
9. 如前述請求項中任一項之反應器，其包含用於冷卻該管道構件之構件。
10. 如請求項9之反應器，其中該冷卻構件包含用於將一冷卻劑噴射至該管道構件之外表面上的構件。
11. 如請求項1至8中任一項之反應器，其中該用於在該諧振腔內形成一電磁駐波之構件包含一安裝於該反應器腔室上與該波導相對的第二腔室，用於自該諧振腔接收該微波輻射，且具有一大體上垂直於穿過該腔室之該等微波之傳播方向延伸的端面，以將該微波輻射反射回該諧振腔。
12. 如請求項11之反應器，其中該第二腔室容納與該第二腔室之該端面間隔開的調整構件。
13. 如請求項12之反應器，其中該調整構件包含一垂直於穿過該第二腔室之微波輻射之傳播方向延伸的導電調整器。
14. 如請求項13之反應器，其中該導電調整器可相對於該第二腔室移動。
15. 如請求項13之反應器，其中該調整器大體為圓柱形。
16. 如請求項1至8中任一項之反應器，其中該氣體出口正交於穿過該腔室之該等微波的傳播方向延伸。
17. 如請求項1至8中任一項之反應器，其中該諧振腔包含至少一位於其中的介電插入物，界定一用於自該氣體入口接收氣體並將氣體輸送至該氣體出口之大體為圓柱形的氣體腔室，且其中該氣體出口與該氣體腔室大體上同軸。
18. 如請求項17之反應器，其中該氣體腔室具有一圓形或橢圓形橫截面。
19. 如請求項17之反應器，其中該至少一介電插入物包含兩個介電板部件，每一介電板部件具有一彎曲的側壁部分。
20. 如請求項17之反應器，其中該氣體入口穿過該至少一介電插入物延伸。
21. 如請求項17之反應器，其中該氣體入口經配置以大體成切線向地將氣體引入該氣體腔室中。
22. 如請求項17之反應器，其中該反應器腔室包含一位於其一側壁中的透明檢視窗，該至少一介電插入物具有一形成於其中在該氣體腔室與該窗之間延伸的孔。
23. 如請求項1之反應器，其中該端部為中空的且包含在其周圍延伸的複數個孔隙。
24. 如請求項23之反應器，其中該等孔隙中之每一者的直徑經定大小以使該微波輻射能夠自其穿過。
25. 如請求項1之反應器，其中該端部由鎢、銅或一鎢合金形成。
26. 如請求項1之反應器，其中該導電部件包含一嚙合該端部的導電主體部分。
27. 如請求項26之反應器，其包含一環繞該導電主體部分延伸的環形冷卻劑通道，及用於將一冷卻劑輸送至該環形通道並自其輸出的構件。
28. 如請求項27之反應器，其中該導電主體部分包含一氣體入口端，用於接收一與一經由該諧振腔輸送之氣體反應的反應物，該導電主體部分包含一用於將該反應物輸送至該諧振腔中的過道。
29. 如請求項1之反應器，其中該導電部件大體上垂直於穿過該反應器腔室之該等微波的傳播方向延伸至該電磁場中。
30. 如請求項1之反應器，其中該導電部件位於該氣體出口的相對處。
31. 如請求項1之反應器，其中該導電部件容納用於在該諧振腔內點燃一電漿的構件。
32. 如請求項1至8中任一項之反應器，其包含一用於產生該微波輻射的微波產生器，該產生器經組態以一足以在該諧振腔內起始一電漿的功率產生該微波輻射。
33. 如請求項32之反應器，其中該產生器經組態以減少在一 預定時段後產生該微波輻射的功率。
34. 一種用於處理一自一處理工具中排出之氣體流的裝置，該裝置包含一如請求項1至8中任一項之微波電漿反應器。