TWI517765B - 具內部變壓器之電漿反應器 - Google Patents

Description

具內部變壓器之電漿反應器

本發明關係於電漿反應器，用以藉由電漿放電產生作用氣體，包含有離子、自由原子團、原子及分子，並藉由使用作用氣體執行固體、粉末、氣體或類似物之電漿處理，更明確地說係有關於多路徑電感耦合電漿。

電漿放電係用於氣體點引，以產生包含離子、自由原子團、原子及分子之作用氣體。作用氣體被大量用於各種領域。作用氣體通常被用於半導體製程中，例如，蝕刻、沈積、清洗、去灰等等。

用以製造半導體裝置的晶圓或LCD玻璃基材變得愈來愈大。因此，一電漿源需要有很高能力以控制電漿離子能量並有容易擴張為大面積處理的能力。

有各種類型之用以產生電漿的電漿源類型。典型使用射頻之電漿源例包含電容耦合電漿及電感耦合電漿。已知電感耦合電漿係適用以取得高密度電漿，因為當射頻功率增加時，其能相當容易增加離子密度。

然而，在電感耦合電漿類型中，使用高壓驅動線圈，因為相較於所供給之能量，綁住電漿的能量很低。因此，因為離子能量很高，所以，電漿反應器內的表面可能為離子轟擊所損壞。為離子轟擊對電漿反應器內面的損壞不只縮短電漿反應器的壽命，同時，也影響成為電漿處理的污 染源，造成負輸出。當減少離子能量時，因為綁住電漿的能量很低，所以，電漿放電可能關閉。因此，在電感耦合電漿中，很困難穩定地保持住電漿。

同時，遠端電漿很有用地應用於使用電漿於半導體製程中之程序中。例如，遠端電漿係有用於處理室的清洗程序或光阻剝離的去灰程序。然而，因為當予以被處理之基材變大時，處理室的容積增加，所以，電漿源需要遠端地供給足夠量的高密度作用氣體。

為了產生大量之高密度電漿，需要增加電漿反應器的容積。在多數遠端電漿反應器中，反應器通常安裝在處理室的上位置。然後，當反應器的尺寸增加時，並不容易安裝反應器。再者，在具有形成變壓器的磁心繞著電漿室的結構，即所謂環形結構之電漿反應器中，一或更多絕緣區係被包含，以中斷被產生於電漿反應室中之渦流。具有前述分開結構的電漿室可能具有安裝大容量電漿反應室的安全及同調性降低的問題。再者，當射頻產生器及電漿反應器如傳統技術般地構成單一單元時，更有可能有前述問題。

因此，本發明係有關於提供一具有一內部變壓器的電漿反應器，其能藉由在電漿室內不包含絕緣區，而更穩定及容易地構成一電漿室，並且，能藉由提高轉移能量的效率而更穩定地產生大量之電漿。

依據本發明之一態樣，其中提供有一電漿反應器，其包含：一電漿室，其有氣體入口及氣體出口，用以提供電漿放電空間；一或更多核心圓柱套管，用以在該電漿放電空間中，提供一核心儲存空間並用以藉由包含一或更多通孔，形成一電漿集中通道及一電漿分散通道；及一或更多變壓器，各個變壓器包含一磁心，具有一次繞組，該磁心圍繞該通孔並被安裝在該核心儲存空間中，其中該電漿放電空間包含一或更多第一空間區，以形成電漿集中通道及一或多數第二空間區，以形成電漿分散通道。

在例示實施例中，該第一空間區可以包含電漿室的內側及該核心圓柱套管的一側，其與電漿室的一側相對隔開一第一間隙，該第二空間區可以包含電漿室的另一側及該核心圓柱套管之相對於電漿室側的一側隔開第二間隙，及該第二間隔可以小於該第一間隙。

在例示實施例中，第一空間區及第二空間區可以包含一間隔塊在該第一與第二空間區之間。

在一例示實施例中，電漿室可以包含一冷卻通道。

在一例示實施例中，核心圓柱套管可以包含一冷卻通道。

在一例示實施例中，電漿反應器可以更包含：一或一個以上之連接橋在連接於電漿室與核心圓柱套管間之管結構中，用以可操作地連接該電漿室外側至該核心儲存空間。

在一例示實施例中，電漿反應室可以更包含：一冷卻 單元，用以經由該連接橋供給冷卻水或冷卻風至核心儲存空間。

在一例示實施例中，電漿反應器更包含：一或更多放電感應塊，定位在該電漿室與該核心圓柱套管之間，用以在該電漿放電空間中界定該電漿放電通道。

在例示實施例中，核心圓柱套管及電漿室可以由導電材料構成，但彼此電絕緣，因為變壓器係以接地電漿室驅動，所以核心圓柱套管及電漿室可以產生電位差。

在一例示實施例中，電漿反應器可以更包含：一點引電極，用以產生協助電漿點引向電漿放電空間的自由電荷。

在一例示實施例中，電漿反應器可以更包含：一紫外線源，光學地連接至該電漿放電空間，用以產生協助電漿點引之自由電荷。

在一例示實施例中，電漿反應器可以更包含：一點引維持電極，位在該電漿放電通道中，用以產生點引及維持電漿的自由電荷。

在一例示實施例中，電漿反應器可以更包含：一或更多開關半導體裝置；及一交流開關電源，用以產生射頻並供給射頻至該一或更多變壓器。

在一例示實施例中，該一或更多開關半導體裝置可以包含一或更多開關電晶體。

在一例示實施例中，該交流開關電源可以驅動兩個或更多串聯或並聯之變壓器。

在一例示實施例中，該電漿反應器可以更包含：一量測電路，用以量測有關於變壓器之該一次繞組及產生於該電漿放電空間內之電漿之至少一者的電或光參數值；及一功率控制電路，用以根據該量測電路所量測之電或光參數值，控制該交流開關電源的操作，來控制供給至該變壓器的一次繞組的電壓及電流。

在一例示實施例中，電漿反應器可以更包含：一或更多開關半導體裝置；及兩或更多交流開關電源，用以產生射頻及供給該射頻至其該一或更多變壓器之對應變壓器。

在一例示實施例中，該一或更多開關半導體裝置可以包含一或更多開關電晶體。

在一例示實施例中，該電漿反應器可以更包含：一量測電路，用以量測有關該變壓器的一次繞組與在該電漿放電空間內所產生之電漿之至少之一的電或光參數值；及一功率控制電路，用以根據該量測電路所量測得之電或光參數值，控制該交流開關電源的操作，而控制被供給至該變壓器的一次繞組的電壓與電流。

在一例示實施例中，該第一空間區可以包含該兩或更多通孔，該第二空間區可以包含該電漿室的一側與該核心圓柱套管相對於該電漿室側的一側，相隔開一間隙，及該第二空間區的間隙可以較該各個該兩通孔的內徑為小的一值。

在一例示實施例中，該氣體入口可以包含兩或更多分開之氣體入口。

在一例示實施例中，該兩或更多分開氣體入口可以為一第一氣體入口，用以供給反應氣體及第二氣體入口，用以供給惰性氣體。

在一例示實施例中，該電漿反應器可以更包含：一多孔氣體取入板，位在該氣體入口處，用以分配氣體，以流入該電漿室。

在一例示實施例中，該氣體出口可以包含兩或更多分開之氣體出口。

在一例示實施例中，該氣體入口與該氣體出口可以被結構以對準朝向該電漿集中通道。

在一例示實施例中，該核心圓柱套管可以由一導電材料構成，但包含一或更多電絕緣區，以在該導電材料內形成電不連續。

在一例示實施例中，該電漿室與該核心圓柱套管之至少之一可以由導電材料構成。

在一例示實施例中，該導電材料可以為鋁及化合材料(由碳奈米管及鋁的共價鍵所造成)之任一。

在一例示實施例中，該電漿室與該核心圓柱套管之至少之一可以由絕緣材料構成。

在一例示實施例中，該絕緣材料可以包含石英。

在一例示實施例中，該電漿反應器可以更包含：一處理室，用以接收在該電漿室中產生之電漿；及一轉接器，連接於該處理室之電漿入口與該電漿室的氣體出口之間。

在一例示實施例中，該電漿反應器可以更包含：一冷 卻通道，安裝在該轉接器內。

在一例示實施例中，該轉接器可以包含一或更多氣體入口，並不通過電漿室。

在一例示實施例中，該轉接器可以包含一窗，用以量測該電漿的光參數。

在一例示實施例中，該電漿反應器可以更包含：一擴散器，位在該處理室內之電漿入口下，用以將電漿擴散流入電漿室中。

在一例示實施例中，該電漿反應器可以更包含：一擋板，位在該處理室內的電漿入口下，用以擴散電漿流入電漿室。

在一例示實施例中，該電漿反應器更包含：一電源單元，用以供給射頻以驅動該一或更多變壓器，及其中該電源單元被建構為與電漿室實體分開，及該電源單元的電源輸出端與連接至該一或更多變壓器之一次繞組的電源輸入端係經由一射頻供給纜線加以遠端連接。

依據具有本發明之內部變壓器的電漿反應器，因為變壓器被安裝在電漿室中，所以，能量係幾乎無損被由變壓器轉移至電漿放電空間，因此，能量轉移效率很高。因此，電漿反應器很適合產生大量之作用氣體。再者，即使電漿室係由導電材料構成，因為並不需要形成特殊絕緣區，所以，很容易構成電漿室。再者，因為電漿室本身足夠形成一外殼，所以電漿反應室很簡單製造。當使用兩或更多變壓器時，可以產生相當大量之作用氣體。再者，當經由 若干氣體出口，供給作用氣體至處理室時，可以有效使用具有內部變壓器之電漿反應器。再者，因為電漿反應器使用若干低容量變壓器，所以，可以防止當使用一高容量變壓器時所造成之很多問題。

本發明之上述及其他特性與優點可以由熟習於本技藝者參考附圖配合上以下之實施方式加以了解。

本發明將參考附圖作更詳細說明，其中，顯示了本發明之較佳實施例。然而，本發明可以以不同形式加以實施，因此本發明並不是限定於所述例示實施例。相反地，這些實施例被提供以對本案有更完全了解，使熟習於本技藝者可以了解本發明之範圍。

於此所用之專有名詞係只作描述特定實施例的目的，並不是用以限定本發明之例示實施例。如於此所用，除非特別明確指出，否則，單數“一”及“該”也可能包含多數形式。在圖中，元件的形狀可能為清楚起見而放大。整個說明書中相同元件符號表示相同元件。當功能與結構為相關技藝者所知時，就不在詳述於本發明中，以避免不必要地使本發明之本質不清楚。

例示實施例1

圖1顯示依據本發明較佳實施例之電漿反應器100的電漿處理設備。

參考圖1，電漿反應器100包含一電漿室110，其中安裝有變壓器130。電漿室110設有有氣體入口112及氣體出口114的電漿放電空間。在電漿室110中包含有一核心圓柱套管120，其提供一核心儲存空間。核心圓柱套管120與該電漿室110的內壁相隔並經由一連接橋122連接至電漿室110。核心圓柱套管120的核心儲存空間係可操作地經由該連接橋122連接至電漿室110的外側。變壓器130被安裝在該核心圓柱套管120的核心儲存空間中。變壓器130包含一具有一次繞組134之磁心132。磁心132被安裝在核心儲存空間中，並包含該核心圓柱套管120的通孔124。一次繞組經由連接橋122延伸出電漿室110外，並能電連接至供給射頻的電源單元200。電漿室110的氣體出口114係經由一轉接器310連接至處理室300。

核心圓柱套管120包含通孔124並形成電漿集中及分散通訊電漿集中通道150及152，通過在該電漿室110中之電漿放電空間中之通孔124。電漿放電空間係為核心圓柱套管120所分割成若干空間區。一個為形成電漿集中通道150之第一空間區140，而另一為形成電漿分散通道152之第二空間區146。第一空間區140包含電漿室110的一側及核心圓柱套管120之一側，其係彼此相對並彼此分隔開一第一間隙。第二空間區146包含電漿室110的另一側及該核心圓柱套管120彼此相對的另一側並彼此分隔開第二間隙。第一間隙具有較第二間隙為大之值。通孔124的內徑具有較第二間隙為大之值。電漿集中通道150 及電漿分散通道152共享核心圓柱套管120之通孔124。

當一處理氣體由氣體供給源(未示出)供給至電漿反應器100及射頻由電源單元200供給至變壓器130時，電漿被產生於電漿室110內之放電空間中。藉由電漿產生所在電漿室110內產生之作用氣體被經由連接至氣體入口114的轉接器310，提供給處理室300。然後，因為多數氣體流經第一空間區140及電漿室110中之通孔124，所以，多數作用氣體被產生於電漿集中通道150。

在上述電漿反應器100中，因為變壓器130係安裝在電漿室110，因此，能量被以幾乎無損地由變壓器130轉移至電漿放電空間，能量轉移效率很高。因此，電漿反應器100很適於產生大量之作用氣體。再者，即使電漿室110使用導電材料加以形成，因為並不必形成分開之絕緣區，所以，很容易構成電漿室110。再者，因為電漿室110本身足以形成外殼，所以，其很容易製造電漿反應器100。

當核心圓柱套管120及電漿室110被以包含導電材料構成時，核心圓柱套管120及電漿室110被構成為電絕緣。在此結構中，因為變壓器130驅動電接地電漿室110，所以，在核心圓柱套管120與電漿室110間發生電位差。由於電漿室110與核心圓柱套管120間發生之電位差造成，電位差產生電容耦合電漿。即，為變壓器130所電感耦合電漿及為電漿室110與核心圓柱套管120間之電位差造成之電容耦合電漿係在電漿室110內組合產生。

電漿反應器100可以包含一點引電極352，產生自由電荷，以協助在電漿室110中之電漿放電空間中之電漿點引。點引電極352係為接收電力所驅動以經由點引電路350產生自由電荷。例如，如圖2所示，點引電路350被電連接至一點引電力感應線圈354，其繞著該變壓器130的磁心132，以接收被供給之點引電力並根據一開關控制信號(其係由包含在電源單元200中之控制電路230所提供)，驅動在電漿點引操作段中之點引電極。

一種供給點引電力方法可以以各種方式加以修改。再者，點引電漿反應器100之方法可以以另一形式修改。例如，電漿反應器100可以包含一紫外線源，其光學地連接至電漿放電容間並產生協助電漿點引之自由電荷。或者，電漿反應器100可不必另外包含點引電極352。例如，協助電漿點引之自由電荷可以藉由在形成電漿分散通道152之第二空間區146中，形成足夠窄之第二間隙加以產生。

變壓器130之一次繞組134被電連接至電源單元200，用以供給射頻。電源單元200包含一或更多開關半導體裝置及包含：一交流開關電源220，用以產生射頻；功率控制電路230；及電壓供給源210。該一或更多開關半導體裝置包含例如一或更多開關電晶體。

電壓供給源210將由外部供給之交流轉換為予以供給至交流開關電源220之定電壓。交流開關電源220係為功率控制電路230的控制所操作，以產生並經由電源輸出端202輸出射頻以驅動變壓器130。功率控制電路230控制 交流電源220之操作，以控制被供給至變壓器130之一次繞組134之電壓與電流。

功率控制電路230的控制係根據有關於變壓器130之一次繞組134與在電漿室110內產生之電漿之至少之一的電或光參數值。為此目的，量測電路240係被包含以量測有關於變壓器130之一次繞組134及在電漿放電空間內所產生之電漿之至少之一的電或光參數值。

例如，用以量測電漿之電及光參數之量測電路240包含一電流探棒360及一光檢測器365。用以量測一次繞組134之電參數之量測電路240量測一次繞組134之驅動電流、在一次繞組134之端電壓、產生於電壓供給源210之電壓、一次繞組134之平均功率及最大功率。功率控制電路230透過量測電路連續地監視有關於一次繞組134及產生於電漿室110內之電漿的電或光參數值，並比較量測值與根據標準操作之標準值，以控制交流開關電源220，以控制供給至一次繞組134之電壓及電流。

電漿反應器100包含一保護電路，用以防止可能為異常操作環境所造成之損壞；及一冷卻單元，用以防止電漿反應器100過熱。

電源單元200係連接至系統控制單元250，用以冷卻整個電漿處理系統。電源單元200提供電漿反應器100之操作狀態給系統控制單元250。系統控制單元250產生一控制信號242，用以整個電漿處理系統，藉以在電漿反應器100仍操作時，控制處理室300的操作。

電源單元200係在結構上，實際與電漿室110分開。電源單元200之電源輸出單元202及連接至變壓器130之一次繞組134的電源輸入單元106係藉由射頻供給纜線104彼此遠端連接。此分開結構使得其容易維持及安裝電漿反應器100。然而，電源單元200及電漿室110可以實體上為單一單元。

在電漿室110中產生之電漿係被輸出至處理室300並被接收於處理室300中。電漿室110之氣體出口114係經由轉接器310連接至處理室300的電漿入口308。較佳地，轉接器310可以包含電絕緣區，使得電漿室110係與處理室300電氣絕緣。轉接器310可以冷卻通道312，用以防止過熱。轉接器310可以包含一或更多氣體入口(未示出)，其並不會通過電漿室110。310可以包含一窗(未示出)，用以量測流入電漿室300之電漿的光學參數。

一安裝在電漿入口308下之擴散器330可以包含在處理室300內，以擴散該電漿進入電漿室300。擋板306可以包含在處理室300內之上面位置。擋板306可以安裝在電漿入口308下，以擴散流入電漿室300之電漿。

一基板支撐床302係包含在處理室300內，以支撐予以處理之基板304。予以處理的基板304例如為用以製造半導體裝置的矽晶圓基板或製造LCD顯示器、電漿顯示器或類似物之玻璃基板。基板支撐床302可以連接至一或一個以上之單偏壓或多偏壓的偏壓電源340及341。

圖3為依據圖1之實施例的修改例之電漿室400的立 體圖，及圖4為圖3之電漿室400的主結構的分解立體圖。

參考圖3及4，依據本發明實施例之電漿室400包含一室體410，用以提供電漿放電空間，及一室蓋416。室體410及室蓋416係被一O型環(未示出)所真空絕緣組合在一起。因為電漿室400具有安裝有變壓器430之結構，所以即使室體410及室蓋416係由金屬材料形成，也不需要任何特殊絕緣區。一氣體入口412係被形成在室蓋416中，及一氣體出口414係被形成在該室體410的底部。兩連接至核心圓柱套管420之連接橋423的橋連接開口451係被形成在室蓋416中。

一核心圓柱套管420被安裝在電漿室400中。核心圓柱套管420包含一套管體421及一套管蓋422。套管體421及套管蓋422係被組合在一起，以形成真空並為一O型環472及一絕緣環473所電絕緣，該O型環472及絕緣環473將隨後參考圖12至18加以說明。當核心圓柱套管420係由導電材料形成時，絕緣環473具有電不連續性的絕緣區功能，以中斷在核心圓柱套管420中之渦流的產生。套管體421包含垂直穿透核心儲存空間427的通孔424。形成變壓器430的磁心432係被安裝成核心開口433收納該通孔424。

核心圓柱套管420包含一或一個以上之連接橋423。例如，兩連接橋423被形成在套管蓋422中，及連接橋423被連接至形成在416中之橋連接開口451。連接橋 423與橋連接開口451係為O型環(未示出)所真空絕緣。連接橋423保持核心圓柱套管420在電漿室400內之電漿放電空間中，同時，維持一預定間隙。連接橋423具有一管結構，使得電漿室400的外側係可操作地連接至核心儲存空間427。變壓器430之一次繞組434係經由兩連接橋423延伸至電漿室400外側，以電連接至一電源(未示出)。

圖5為圖3之電漿室400的水平剖面圖，及圖6為電漿室400沿著圖5之線A-A所取之剖面圖。

參考圖5及圖6，核心圓柱套管420被安裝以一間隙分隔開電漿室400之內面，藉以形成電漿集中通道450及電漿分散通道452，這些通過電漿放電空間中之通孔424。電漿放電空間係被核心圓柱套管420所分成兩空間區。 一為用以形成電漿集中通道450之第一空間區440，而另一為形成電漿分散通道452之第二空間區446。

用以形成電漿集中通道450之第一空間區440包含電漿室400之一側442及核心圓柱套管420的一側441，其中電漿室400及核心圓柱套管420彼此相對間隔一間隙。電漿室400之側442及核心圓柱套管420的側441在整個為中空之圓柱結構中，形成第一空間區440。第一空間區440之第一間隙(其係實質為中空圓柱結構的內徑)可以與核心圓柱套管420之通孔424內徑相同或較小。電漿集中通道450係藉由通過第一空間區440及通孔424加以形成。

用以形成電漿分散通道452之第二空間區446包含電漿室400之另一側448與核心圓柱套管420的另一側447，其中電漿室400及核心圓柱套管420彼此相對分隔開一第二間隙。第二間隙具有較第一間隙為小之值。電漿分散通道452係藉由通過第二空間區446及通孔424加以形成。第二空間區446實質對應於電漿室400之內壁與核心圓柱套管420之外壁中之第一空間區440以外之其他部份。

因為第二空間區446之間隙相對於第一空間區440的間隙係相對地窄，多數氣體多數流經電漿室400中之第一空間區440及通孔424，及多數作用氣體被產生於電漿集中通道450中。

如圖6所示，形成在電漿室400中之氣體入口412及氣體出口414係位置朝向電漿集中通道450。即，因為電漿集中通道450係位於氣體入口412與氣體出口414間，流經氣體入口412之氣體多數分配流經第一空間區440及通孔424。因此，經過電漿集中通道450產生之作用氣體被經由連接至414之轉接器310提供至處理室300。

圖7顯示在電漿集中通道450旁之介電阻障層例。

參考圖7，一間隔塊460可以安裝在第一空間區440及第二空間區446之間，在電漿室400中的放電區中，以更安全地形成電漿集中通道450。間隔塊460被安裝成插入在電漿室400之內面與核心圓柱套管420的外面之間，在第一空間區440與第二空間區446間之邊界。較佳地，460可以由絕緣材料，例如陶瓷所形成。

電漿室400及核心圓柱套管420各包含冷卻通道418及428。冷卻通道418及428係連接至包含在室蓋416中之若干冷卻水注入/排出開口419。冷卻水循環冷卻通道418及428，以冷卻過熱電漿室400及核心圓柱套管420。較佳地，冷卻通道418及428可以安裝在形成電漿集中通道450的第一空間區440旁，但如果想要的話，可以額外安裝在其他位置。

圖8顯示包含依據本發明實施例之電漿室400內之多數電漿集中通道的修改例。

參考圖8，在電漿室400內之排放區係被分成多數空間區440a、440b、440c及440d，以形成多數電漿集中通道。因此，電漿集中通道係被經由多數第二空間區446a、446b、446c及446d所形成。第一空間區440a、440b、440c及440d各包含電漿室400之側442a、442b、442c及442d與核心圓柱套管420之側441a、441b、441c及441d，其中電漿室400及核心圓柱套管420係彼此相對。第二空間區446a、446b、446c及446d各包含電漿室400的另一側448a、448b、448c及448d及核心圓柱套管420之另一側447a、447b、447c及447d。再者，若干冷卻通道418a、428a、418b、428b、418c、428c、418d及428b係形成在電漿室400及核心圓柱套管420中之第一空間區440a、440b、440c及440d旁。

圖9為電漿室400之沿著圖5之線B-B所取之垂直剖面圖，及圖10及11顯示固定核心圓柱套管420的方法之 修改例。

參考圖9，連接至核心圓柱套管420之連接橋423具有一管結構，使得電漿室400之外側係可操作地連接至核心儲存空間427。冷卻水或冷卻風可以經由連接橋423供給至核心儲存空間427。為此目的，一冷卻單元可以被使用。兩連接橋423之一可以被使用以輸入/輸出冷卻水(或冷卻風)。

在用以將核心圓柱套管420固定在電漿室400之方法中，兩連接橋423可以定位在核心圓柱套管420上，如圖9所示，但一連接橋423可以定位在核心圓柱套管420上，而另一則可以定位在核心圓柱套管420下，如圖10及11所示。雖然未示於圖中，連接橋423可以位於電漿室電漿室400與核心圓柱套管420之側壁上。用以輸入/輸出冷卻水或冷卻風之方法可以取決於固定核心圓柱套管420的方法而加以變化。

另外，電漿室400及核心圓柱套管420可以由導電材料作成，例如鋁作成。或者，電漿室400及核心圓柱套管420之任一可以由絕緣材料，例如石英作成。當使用導電材料時，較佳可以使用陽極化材料。當使用導電材料用於電漿室400及核心圓柱套管420時，使用一化合物材料也很有用，例如由碳奈米管及鋁的共價鍵合所造成之化合物材料。化合物材料的強度係約三倍於傳統鋁，及其重量相較於強度係較輕。當電漿室400及核心圓柱套管420由化合物材料構成時，其中可以維持在一穩定結構中，即使在 各種製程環境及熱環境中，有關設備的負擔，即大容量電漿室也可以減少。

當核心圓柱套管420係由導電材料作成時，在電漿放電時可能感應渦流。較佳地，中斷渦流因為它會降低能量傳遞效率。由於此理由，核心圓柱套管420包含一電絕緣區，以具有電不連續性。作為形成電絕緣區的方法之一，套管體421及套管蓋422組合在一起，彼此以絕緣環471間隙470分開。O型環472可以與絕緣環471一起用以真空絕緣。為了有效電絕緣及真空絕緣，間隙470之結構及絕緣環471之結構可以改變如圖12至18所示。例如，圖12至14所示，絕緣環471可以在剖面結構中為正方形。如圖15所示，可以使用兩絕緣環471及絕緣環473。如圖16及17所示，絕緣環471乭以為在其剖面中之任一方向為楔形。或者，如圖18所示，絕緣環471在其剖面結構為不規則型。除了絕緣環471的各種結構外，間隙470的剖面結構也可以為各種不同方式。

圖19及20顯示使用在氣體入口412中之多孔氣體取入板480的例子。若干孔481係被形成以貫穿氣體取入板480。穿孔481可以垂直形成，如圖19所示，或如圖20所示具有不同斜率。穿孔481可以排列為線性排列結構或圓形排列結構，如圖21或22所示，其中，可以另外形成若干小於孔481之細孔481。多孔氣體取入板480均勻分配氣體流入電漿室400並當這些氣體流入電漿室400時，均勻地混合兩或更多不同氣體。

圖23及24顯示形成電漿室400之氣體入口及氣體出口的修改例。

參考圖23，電漿室400可以包含彼此分開之兩或更多氣體入口412-1及412-2。兩氣體入口412-1及412-2完成予以混合之不同氣體被供給或分開供給。例如，一反應氣體可以被經由一(第一)氣體入口412-1供給及一惰性氣體可以經由另一(第二)氣體入口412-2供給。

參考圖24，電漿室400可以包含兩或更多氣體出口414-1及414-2彼此分開。兩或更多氣體出口414-1及氣體出口414-2可以分開供給作用氣體，以較寬處理空間作為處理室(例如，處理室具有多機台，以同時處理予以處理之兩個基板)。

圖25顯示在電漿室400內之放電感應塊490的例子。

參考圖25，電漿室400可以包含一或更多放電感應塊490。例如，若干放電感應塊490可以安裝彼此分開一間隙在核心圓柱套管420上，以徑向形狀，形成多放電路徑491。雖然未示出，但若干放電感應塊490可以安裝在相同結構的核心圓柱套管420下。此放電感應塊490可以由絕緣或導電材料作成。

圖26顯示點引電極510的例子。

參考圖26，室體410可以包含點引電極510，以產生協助電漿點引的自由電荷。例如，開口520係被形成在室體410的一部份，及點引電極510係被安裝在開口520中 。點引電極510及室體410可以藉由在其間內置一絕緣蓋500，而彼此連接，以防止點引電極510及室體410彼此直接接觸並防止點引電極510被直接曝露至放電空間。再者，點引電極510及室體410可以藉由安置絕緣環530及O型環540彼此連接，用以真空及電絕緣。

圖27顯示安裝在電漿室400內之點引維持電極550的例子及圖28顯示加絕緣蓋至圖27之點引電極510的例子。

參考圖27，點引維持電極550可以安裝在電漿室400內。點引維持電極550可以定位在電漿放電空間中，及其形狀可以沿著電漿放電路徑彎曲，例如為”ㄈ”。在此結構中，點引維持電極550之兩端552及553係延伸向核心圓柱套管420之通孔424。在一側被彎曲之角落部的延伸部554可以由電漿室400向外延伸，並電連接至點引電力(未示出)。如圖28所示，點引維持電極550可以包含金屬電極551及覆蓋金屬電極551之絕緣蓋560。

較佳地，安裝在電漿室400內之點引維持電極550可以定位在電漿分散通道452中。再者，如圖29所示，在此結構中，一更集中電漿流57係藉由將電漿室400之氣體入口412及氣體出口414對準至430的通孔424而完成。再者，電漿室400係藉由點引維持電極550所更穩定地維持。

圖30為一概念圖，用以解釋依據本發明另一實施例之具有兩變壓器1130a及1130b的電漿室1110。

參考圖30，依據本發明另一實施例之電漿反應器1100包含電漿室1110，其中安裝有兩變壓器1130a及1130b。電漿室1110包含氣體入口1112及氣體出口1114並提供電漿放電空間。提供一核心儲存空間之核心圓柱套管1120包含在電漿室1110內。核心圓柱套管1120係與電漿室1110分開一間隙，並經由一連接橋1122連接至電漿室1110。核心圓柱套管1120的核心儲存空間係可操作地經由連接橋1122連接至電漿室1110的外側。兩變壓器1130a及1130b係被安裝在核心圓柱套管1120的核心儲存空間。兩變壓器1130a及1130b各包含磁心1132a及1132b，各個具有一次繞組1134a及1134b。磁心1132a及1132b係各個安裝於核心儲存空間中，包圍兩通孔1124a及1124b。一次繞組1134a及1134b各經由連接橋1122延伸至電漿室1110的外側並電連接至電源單元(未示出)，以供給射頻。電漿室1110的氣體出口1114係經由一轉接器(未示出)連接至一處理室300。

核心圓柱套管1120包含兩通孔1124a及1124b並形成電漿集中通道1150a及1150b及1152a及1152b，各個通過在電漿室1110之電漿放電空間中之通孔1124a及11124b。電漿放電空間係被核心圓柱套管1120所分割成若干空間區。其一為第一空間區1140a及1140b，以各個形成電漿集中通道1150a及1150b。另一為第二空間區1146a及1146b，各個形成電漿分散通道1152a及1152b。各個第一空間區1140a及1140b包含電漿室1110的一 側及核心圓柱套管1120的一側，其中，電漿室1110及核心圓柱套管1120彼此相對分開一第一間隙。各個第二空間區1146a及1146b包含電漿室1110的另一側與核心圓柱套管1120的另一側，其中電漿室1110及核心圓柱套管1120彼此相對分開第二間隙。第一間隙具有大於第二間隙之值。再者，各個通孔1124a及1124b之內徑具有大於第二間隙的值。電漿集中通道1150a及1150b與電漿分散通道1152a與1152b共用核心圓柱套管1120的通孔1124a及1124b。

電漿室1110係與具有一變壓器之電漿反應器100在結構及操作結構上幾乎相同。因此，將不再說明相同結構與操作。於電漿反應器1100與電漿反應器100間之差異為核心圓柱套管1120具有兩變壓器1130a及1130b，並包含兩通孔1124a及1124b。然而，電漿反應器1100及電漿反應器100在形成電漿集中通道1150a及1150b及電漿分散通道1152a及1152b的結構上，基本彼此相同，該電漿集中通道1150a及1150b各個通過在電漿室內側之電漿放電空間之第一空間區1140a及1140b，及電漿分散通道1152a及1152b各個通過在電漿室內側之電漿放電空間中之第二空間區1146a及1146b。

在電漿室1110中，因為能量幾乎無損地由兩安裝在電漿室1110內側的變壓器1130a及1130b所轉移至電漿放電空間，所以，傳遞能量的效率很高。因此，電漿反應器1100係非常適用於產生大量之作用氣體。明確地說， 因為使用兩變壓器1130a及1130b，所以電漿反應器1100係能產生相當大量之作用氣體。再者，當經由若干氣體出口供給作用氣體至處理室時，電漿反應器1100可以有效地被使用。或者，因為電漿反應器1100使用若干低容量變壓器，所以，其可以避免當使用一高容量變壓器時所造成之很多問題。

圖31至33顯示兩變壓器1130a及1130b彼此電連接之各種結構。

兩變壓器1130a及1130b可以以各種方式驅動。例如，如圖31所示，兩變壓器1130a及1130b可以串聯或並連接至一予以驅動之交流電源1220。如圖32所示，兩變壓器1130a及1130b可以以常見一次繞組1134a及1134b繞著該兩磁心1132a及1132b而連接至一交流開關電源1220。或者，如圖33所示，兩變壓器1130a及1130b可以使用兩交流開關電源1220a及1220b並聯驅動。然後，一共用時脈電路可以用以同步該兩交流開關電源1220a及1220b之相位。

圖34為依據本發明圖30之修改實施例的具有兩內部變壓器1410的電漿室1400的立體圖及圖35為圖34之電漿室1400之主結構的分解立體圖。

參考圖34及35，依據本發明另一實施例之電漿室包含一室體1410，提供電漿放電空間；及一室蓋1416。室體1410及室蓋1416係藉由O型環(未示出)真空絕緣組合在一起。因為電漿室1400具有一其中安裝有兩變壓 器1430的結構，即使室體1410及室蓋1416係使用金屬材料完成，也不必要構成額外之絕緣區。一氣體入口1412係被形成在室蓋1416中，及一氣體出口(未示出)係被形成在室體1410的底部。兩予以組合至核心圓柱套管1420之連接橋1423之兩橋連接開口1451係被形成在室蓋1416中。

核心圓柱套管1420係被安裝在電漿室1400外。核心圓柱套管1420包含一套管體1421及套管蓋1422。套管體1421及套管蓋1422被組合在一起，以藉由一O型環(未示出)及一絕緣環(未示出)形成真空並電絕緣。當核心圓柱套管1420由導電材料作成時，絕緣環(未示出)執行具有電不連續性的絕緣區的功能，以中斷在核心圓柱套管1420中產生渦流。套管體1421包含兩通孔1424，垂直穿透一核心儲存空間1427。一形成兩各個變壓器1430之磁心1432係安裝使得每一核心開口1433接收每一通孔1424。

核心圓柱套管1420包含一或一個以上之連接橋1423。例如，兩連接橋1423係被形成在套管蓋1422中，及連接橋1423係各個連接至形成在室蓋1416中之橋連接開口1451。兩連接橋1423及兩橋連接開口1451各個為O型環(未示出)所真空隔絕。兩連接橋1423保持核心圓柱套管1420在電漿室1400內側的電漿放電空間中，同時，維持一預定間隙。兩連接橋1423各個具有一管結構，使得電漿室1400的外側係可操作地連接至核心儲存空間 1427。在兩變壓器1430之各個變壓器中之一次繞組1434係延伸至電漿室1400的外側，通過各個連接橋1423，以電連接至電源(未示出)。

圖36為圖34之電漿室1400之平面剖面圖，及圖37為電漿室1400沿著圖36之線C-C所取之垂直剖面圖。

參考圖36及37，核心圓柱套管1420係被安裝分隔開1400之內面一間隙，藉以形成1450及電漿分散通道(未示出)，其通過在電漿放電空間中之兩通孔1424。電漿放電空間係為核心圓柱套管1420所分成兩空間區。一為用以形成電漿集中通道1450之第一空間區1440及另一為用以形成電漿分散通道(未示於圖37)之第二空間區1446。

用以形成電漿集中通道1450之第一空間區1440包含電漿室1400之一側1442及核心圓柱套管1420之一側1441，其中電漿室1400及核心圓柱套管1420彼此相對分開第一間隙。電漿室1400之側1442及核心圓柱套管1420之側1441在整個為中空之圓柱結構中，形成第一空間區1440。第一空間區1440之第一間隙(其大致係為中心圓柱結構的內徑)可以被形成與核心圓柱套管1420之通孔1424的內徑相同或較小。電漿集中通道1450係由通過第一空間區1440及通孔1424加以形成。

明確地說，在被安裝有兩變壓器1430的結構中，可以沿著一次繞組(未示出)纏繞方向，形成通過兩通孔1424之電漿集中通道1450-2。即，電漿集中通道1450可 以包含兩電漿集中通道1450-1及1450-3，通過兩第一空間區1440及兩通孔1424，及另一電漿集中通道1452只通過兩通孔1424。

形成電漿分散通道(未示出於圖37)之第二空間區1446包含電漿室1400之另一側1448及核心圓柱套管1420的另一側1447，其中電漿室1400及核心圓柱套管1420彼此相對隔開一第二間隙。該第二間隙係較第一間隙為小之值。電漿分散通道係藉由通過兩第二空間區1446及兩通孔1424形成。兩第二空間區1446實質對於由電漿室1400之內壁及核心圓柱套管1420的外壁排除兩第一空間區1440的其他部份。

因為第二空間區1446的間隙係較第一空間區1440者相當地窄，所以，多數氣體大致流經在電漿室1400內之第一空間區1440及通孔1424，及多數作用氣體被產生於電漿集中通道1450中。較佳地，冷卻通道1418及1428可以形成在形成電漿集中通道的第一空間區1440旁，但如果想要冷卻通道可以形成在任何其他位置。

圖38至44可以為顯示電漿室的結構的各種修改例。

參考圖38，依據修改實施例之電漿室1400a可以具有一結構，其中兩第一空間區1440及兩通孔1424係被安排以彼此交叉。或者，如圖39所示，依據另一修改實施例之另一電漿室1400b可以具有結構，其中只使用兩通孔1424形成電漿集中通道。

參考圖40，依據修改實施例之另一電漿室1400c可 以包含兩核心圓柱套管1420，各個具有一變壓器1430。兩核心圓柱套管1420之各個係獨立形成第一空間區1440及第二空間區1446。或者，如圖41所示，依據另一修改實施例之另一電漿室1400d包含兩核心圓柱套管核心圓柱套管1420，各個具有一變壓器1430，但形成一共同第一空間區1440及各個獨立第二空間區1446。

圖42至44顯示具有三個內部變壓器之電漿室的修改例。

如圖42至44所示，依據其他修改實施例之各個電漿室1400e、1400f及1400g包含三個內部變壓器1430。如圖42所示，在電漿室1400e中，三變壓器1430被安裝在核心圓柱套管1420中。如圖43所示，在電漿室1400f中，三變壓器電漿室1400可以分開或獨立地安裝在三核心圓柱套管1420中。或者，如圖44所示，電漿室1400g包含一核心圓柱1420，其包含三分開核心儲存空間核心儲存空間1427、三通孔1424及其他通孔1428。

在修改例子中，形成電漿集中通道的一或更多第一空間區1440可以建構為任意排列。因此，一或更多形成電漿分散通道的第二空間區1446可以具有各種配置結構。明確地說，電漿集中通道可以藉由只使用兩或更多包含在核心圓柱套管1420中之通孔1424加以形成。

依據本發明之具有內變壓器之電漿反應器係有用地應用至處理各種材料的製程中，各材料例如固體、粉末、氣體等等，及清洗半導體製程環境的處理室的程序，例如蝕 刻或真空沈積中。再者，具有內部變壓器的電漿反應器可以用以作為氣體分離的設備、作用氣體源或反應氣體源。再者，具有內部變壓器之電漿反應器可以使用作為離子源，用以離子佈植或離子銑製。再者，具有內部變壓器之電漿反應器可以用作為大氣壓力電漿炬。

本發明已經使用較佳實施例加以描述。然而，可以了解的是，本發明之範圍並不限於所揭示之實施例。相反地，本發明係想要包含在熟習於本技藝者使用已知或未來技術或等效的各種修改及替代配置內。因此，申請專利範圍應被依據最廣解釋，以包含此等修改及類似配置。

100‧‧‧電漿反應器

104‧‧‧射頻供給纜線

106‧‧‧電源輸入單元

110‧‧‧電漿室

112‧‧‧氣體入口

114‧‧‧氣體出口

120‧‧‧核心圓柱套管

122‧‧‧連接橋

124‧‧‧通孔

130‧‧‧變壓器

132‧‧‧磁心

134‧‧‧一次繞組

140‧‧‧第一空間區

146‧‧‧第二空間區

150‧‧‧電漿集中通道

152‧‧‧電漿分散通道

200‧‧‧電源單元

202‧‧‧電源輸入端

210‧‧‧電壓供給源

220‧‧‧交流開關電源

230‧‧‧功率控制電路

240‧‧‧量測電路

242‧‧‧控制信號

250‧‧‧系統控制單元

300‧‧‧處理室

302‧‧‧基板支撐床

304‧‧‧基板

306‧‧‧擋板

308‧‧‧電漿入口

310‧‧‧轉接器

312‧‧‧冷卻通道

330‧‧‧擴散器

340‧‧‧偏壓電源

341‧‧‧偏壓電源

350‧‧‧點引電路

352‧‧‧點引電極

354‧‧‧點引電力感應線圈

360‧‧‧電流探棒

365‧‧‧光檢測器

400‧‧‧電漿室

410‧‧‧室體

412‧‧‧氣體入口

414‧‧‧氣體出口

416‧‧‧室蓋

419‧‧‧冷卻水注入/排出開口

423‧‧‧連接橋

451‧‧‧橋連接開口

418‧‧‧冷卻通道

420‧‧‧核心圓柱套管

421‧‧‧套管體

422‧‧‧套管蓋

424‧‧‧通孔

427‧‧‧核心儲存空間

428‧‧‧冷卻通道

432‧‧‧磁心

433‧‧‧核心開口

434‧‧‧一次繞組

440‧‧‧第一空間區

441‧‧‧側

442‧‧‧側

446‧‧‧第二空間區

430‧‧‧變壓器

447‧‧‧另一側

448‧‧‧另一側

450‧‧‧電漿集中通道

452‧‧‧電漿分散通道

460‧‧‧間隔塊

470‧‧‧間隙

471‧‧‧絕緣環

472‧‧‧O型環

473‧‧‧絕緣環

480‧‧‧多孔氣體取入板

481‧‧‧穿孔

482‧‧‧細孔

490‧‧‧放電感應塊

491‧‧‧放電路徑

500‧‧‧絕緣蓋

510‧‧‧點引電極

520‧‧‧開口

530‧‧‧絕緣環

540‧‧‧O型環

550‧‧‧點引維持電極

551‧‧‧金屬電極

552‧‧‧端

553‧‧‧端

554‧‧‧延伸路徑

560‧‧‧絕緣蓋

570‧‧‧電漿流

1100‧‧‧電流反應器

1110‧‧‧電漿室

1112‧‧‧氣體入口

1114‧‧‧氣體出口

1122‧‧‧連接橋

1124a，b‧‧‧通孔

1130a，b‧‧‧變壓器

1132a，b‧‧‧磁心

1134a，b‧‧‧一次繞組

1140，b‧‧‧第一空間區

1146a，b‧‧‧第二空間區

1150a，b‧‧‧電漿集中通道

1152a，b‧‧‧電漿分散通道

1220,a,b‧‧‧交流開關電源

1400a-g‧‧‧電漿室

1410‧‧‧室體

1412‧‧‧氣體入口

1416‧‧‧室蓋

1420‧‧‧核心圓柱套管

1423‧‧‧連接橋

1422‧‧‧套管蓋

1427‧‧‧核心儲存空間

1428‧‧‧冷卻通道

1430‧‧‧變壓器

1432‧‧‧磁心

1433‧‧‧核心開口

1434‧‧‧一次繞組

1440‧‧‧第一空間區

1441‧‧‧側

1442‧‧‧側

1446‧‧‧第二空間區

1447‧‧‧另一側

1448‧‧‧另一側

1450‧‧‧電漿集中通道

圖1為包含依據本發明較佳實施例的電漿反應器的電漿處理設備圖；圖2為點引電路之結構例示意圖；圖3為依據圖1實施例之修改例之雷漿室的立體圖；圖4為依據修改例之圖3的電漿室的主結構的分解立體圖；圖5為一水平剖面圖，顯示圖3之電漿室；圖6為沿著圖5之線A-A所取之電漿室的垂直剖面圖；圖7為在電漿集中通道旁之介電阻障結構例圖；圖8為在電漿室外之多數電漿集中通道的結構圖；圖9為電漿室沿著圖4之線B-B所取之垂直剖面圖； 圖10及11為用以固定核心圓柱套管之方法的修改例圖；圖12至18為核心圓柱套管之絕緣結構的修改例圖；圖19及20為在氣體入口中之多孔氣體取入板的結構例圖；圖21及22顯示該多孔氣體取入板的平面圖；圖23及24顯示在電漿室中之氣體入口及氣體出口結構的修改例圖；圖25為包含在電漿室內之放電感應塊的例示的示意圖；圖26為一點引電極的例子的示意圖；圖27為安裝在電漿室內之點引維持電極的例子的示意圖；圖28為額外形成在圖27之點引維持電極上之絕緣蓋示意圖；圖29為集中在電漿室內之電漿流示意圖，其中安裝有點引維持電極；圖30為解釋依據本發明另一實施例之具有兩內部變壓器的電漿室的概念圖；圖31至33為兩變壓器的電連接的各結構圖；圖34為依據圖30之實施例之修改例子之具有兩內部變壓器的電漿室立體圖；圖35為顯示圖34之電漿室的主結構的分解立體圖；圖36為圖34之電漿室的水平剖面圖； 圖37為電漿室沿著圖36之線C-C所取之垂直剖面圖；及圖38至44為各種電漿室的修改例之示意圖。

400‧‧‧電漿室

410‧‧‧室體

412‧‧‧氣體入口

414‧‧‧氣體出口

416‧‧‧室蓋

419‧‧‧冷卻水注入/排出開口

423‧‧‧連接橋

451‧‧‧橋連接開口

418‧‧‧冷卻通道

420‧‧‧核心圓柱套管

421‧‧‧套管體

422‧‧‧套管蓋

424‧‧‧通孔

427‧‧‧核心儲存空間

428‧‧‧冷卻通道

432‧‧‧磁心

433‧‧‧核心開口

434‧‧‧一次繞組

440‧‧‧第一空間區

441‧‧‧側

442‧‧‧側

446‧‧‧第二空間區

Claims (36)

1. 一種電漿反應器，包含：一電漿室，具有氣體入口及氣體出口，用以提供電漿放電空間；包含通孔的核心圓柱套管，用以在該電漿室中提供一核心儲存空間及用以將該電漿放電空間分割成第一空間區及第二空間區，該第一空間區包括彼此相對的該電漿室的第一內壁與該核心圓柱套管的第一外側並且分隔開第一間隙，以形成電漿集中通道，該第二空間區包括彼此相對的該電漿室的第二內壁與該核心圓柱套管的第二外側並且分隔開第二外形電漿分散通道，使得該第一間隙具有大於該第二間隙的值，該通孔的內徑具有大於該第二間隙的值及該電漿集中通道及該電漿分散通道共享該通孔；及一或更多變壓器，各變壓器包含一磁心，具有一次繞組，圍繞該通孔並被安裝在該核心儲存空間中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該第一空間區及該第二空間區包含一區隔塊於該第一與第二空間區之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該電漿室包含冷卻通道。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該核心圓柱套管包含一冷卻通道。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含： 一或一個以上之呈管結構的連接橋，連接於該電漿室與該核心圓柱套管間，用以可操作地連接該電漿室的外側至該核心儲存空間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電漿反應器，更包含：冷卻單元，用以透過該一或一個以上的連接橋，供給冷卻水或冷卻風至該核心儲存空間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：一或更多放電感應塊，定位在該電漿室與該核心圓柱套管之間，用以在該電漿放電空間中，界定電漿集中通道與電漿分散通道。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該電漿室與該核心圓柱套管係由導電材料構成，但彼此電絕緣，及當該一或更多變壓器被以該電接地電漿室驅動時，該核心圓柱套管與該電漿室產生一電位差。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：點引電極，用以產生自由電荷，以協助電漿點引至該電漿放電空間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：一紫外線源，光連接至該電漿放電空間，用以產生協助電漿點引的自由電荷。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：一點引維持電極，定位在該電漿放電空間，用以產生協助電漿的點引與維持的自由電荷。
12. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：一或更多開關半導體裝置；及一交流開關電源，用以產生射頻並供給該射頻至該一或一個以上之變壓器。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電漿反應器，其中該一或更多之開關半導體裝置包含一或更多開關電晶體。
14. 如申請專利範圍第12項所述之電漿反應器，其中該交流開關電源以串聯或並聯驅動該一或更多變壓器。
15. 如申請請專利範圍第12項所述之電漿反應器，更包含：一量測電路，用以量測有關於該一或更多變壓器之一次繞組與該電漿放電空間內產生之電漿之至少之一的電或光參數值；及一功率控制電路，用以根據該量測電路所量測之該電或光參數值，藉由控制該交流開關電源的操作，來控制供給至該變壓器的該一次繞組的電壓與電流。
16. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含： 一或更多開關半導體裝置；及兩或更多交流開關電源，用以產生射頻並供給該射頻至該一或二或更多變壓器之對應變壓器。
17. 如申請專利範圍第16項所述之電漿反應器，其中該一或更多開關半導體裝置包含一或更多開關電晶體。
18. 如申請專利範圍第16項所述之電漿反應器，更包含：一量測電路，用以量測有關該一或更多變壓器的一次繞組與在該電漿放電空間內所產生之該電漿之至少之一的電或光參數值；及一功率控制電路，用以根據該量測電路所量測得之該電或光參數值，控制該交流開關電源的操作，而控制被供給至該一或更多變壓器的該一次繞組的電壓與電流。
19. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該氣體入口包含該兩或更多分開氣體入口。
20. 如申請專利範圍第19項所述之電漿反應器，其中該兩或更多分開氣體入口為用以供給反應氣體的第一氣體入口及用以供給惰性氣體的第二氣體入口。
21. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：一多孔氣體取入板，位在該氣體入口處，用以分配氣體，以流入該電漿室。
22. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該氣體出口包含兩或更多分開之氣體出口。
23. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該氣體入口與該氣體出口被建構以對準朝向該電漿集中通道。
24. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該核心圓柱套管係由一導電材料構成，但包含一或更多電絕緣區，以在該導電材料內形成電不連續。
25. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該電漿室與該核心圓柱套管之至少之一係由導電材料構成。
26. 如申請專利範圍第25項所述之電漿反應器，其中，該導電材料包含鋁。
27. 如申請專利範圍第25項所述之電漿反應器，其中該導電材料包含化合物，其在碳奈米管與鋁之間具有共價鍵。
28. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，其中該電漿室與該核心圓柱套管之至少之一係由絕緣材料構成。
29. 如申請專利範圍第28項所述之電漿反應器，其中該絕緣材料包含石英。
30. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：一處理室，用以接收在該電漿室中產生之電漿；及一轉接器，連接於該處理室之電漿入口與該電漿室的該氣體出口之間。
31. 如申請專利範圍第30項所述之電漿反應器，更包含：一冷卻通道，安裝在該轉接器內。
32. 如申請專利範圍第30項所述之電漿反應器，其中，該轉接器包含一或更多氣體入口，並不通過該電漿室。
33. 如申請專利範圍第30項所述之電漿反應器，其中該轉接器包含一窗，用以量測電漿的光參數。
34. 如申請專利範圍第30項所述之電漿反應器，更包含：一擴散器，位在該處理室內之該電漿入口下，用以將電漿擴散流入該電漿室中。
35. 如申請專利範圍第30項所述之電漿反應器，更包含：一擋板，位在該處理室內的該電漿入口下，用以擴散該電漿流入該電漿室。
36. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器，更包含：一電源單元，用以供給射頻以驅動該一或一個以上之變壓器，及其中該電源單元被建構為與該電漿室實體分開，及該電源單元的電源輸出端與連接至該一或一個以上之變壓器之一次繞組的電源輸入端係經由一射頻供給纜線加以遠端連接。