TW201331979A - 具有沿通道變化橫截面面積之環向電漿通道 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種總成，其用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用，該總成包含一環向電漿室。該環向電漿室具有全部經連接之一注射部件、一輸出部件、一第一側部件及一第二側部件。該第一側部件具有在該第一側部件之至少一部分中之一第一內橫截面面積及在該第一側部件之至少另一部分中之一第二內橫截面面積，其中該第一內橫截面面積與該第二內橫截面面積係不同的。該第二側部件具有在該第二側部件之至少一部分中之一第三內橫截面面積及在該第二側部件之至少另一部分中之一第四內橫截面面積，其中該第三內橫截面面積與該第四內橫截面面積係不同的。

Description

具有沿通道變化橫截面面積之環向電漿通道
本技術一般而言係關於環向電漿裝置，且更特定而言係關於帶有具有變化大小以適應不同電漿大小之通道之環向電漿裝置。
可使用電漿放電來激發氣體以產生含有離子、自由基、原子及分子之活化氣體。活化氣體用於眾多工業及科學應用，包含處理諸如半導體晶圓、粉劑及其他氣體等固體材料。電漿之參數及電漿曝露於正經處理之材料之條件取決於應用而廣泛變化。
可以各種方式產生電漿，包含DC放電、射頻(RF)放電及微波放電。藉由在一氣體中之兩個電極之間施加一電位來達成DC放電。藉由將來自一電力供應器之能量以靜電或電感方式耦合至一電漿中來達成RF放電。平行板通常用於將能量以靜電方式耦合至一電漿中。感應線圈通常用於將電流感應至電漿中。藉由將微波能量透過一微波傳遞窗直接耦合至含有一氣體之一放電室中來達成微波放電。微波放電係有利的，此乃因可使用微波放電來支援一寬廣範圍之放電條件，包含高度離子化電子回旋共振(ECR)電漿。RF放電及DC放電固有地產生高能量離子，且因此經常用於為其中正經處理之材料與電漿直接接觸之應用產生電漿。微波放電產生密集、低離子能量電漿，且因此經常用於產生活化氣體流用於「下游」處理。微波放電對於其 中期望產生低能量之離子且然後藉助一所施加電位將該等離子加速至處理表面之應用亦係有用的。
一環向電漿裝置在一電感放電中產生電漿，在該電感放電中電漿電流在一環向電漿通道中循環。藉由消除靜電耦合，一環向電漿裝置中之電漿電流在電極或室壁處不終止。與以電容方式耦合之放電相比，此顯著地減少離子能量及表面腐蝕。在現有環向電漿裝置中，一環向電漿室通常具有具有幾乎統一之橫截面面積之電漿通道。氣體注射可係用於調整電漿通道內之氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用之一方法。然而，電漿裝置之效能仍受室之設計限制。
在一環向電漿通道中，氣體溫度、組合物、離子化率及電漿阻抗並非沿通道之尺寸恆定。隨著氣體沿填充有電漿之通道流動，氣體由電漿加熱且解離。在具有一幾乎統一橫截面面積之現有環向電漿通道設計中，氣體或電漿條件之此等改變形成不期望或不受控制之氣體流動型樣及電漿型面。藉由旋轉注射器對氣體流動型樣之控制，雖然在接近注射器所位於之入口處有效，但隨著氣體沿一電漿通道進一步向下流動而減弱。因此，電漿裝置未在整個電漿通道中最佳化。由於不充分之氣體-電漿相互作用及過度之電漿-表面相互作用而使用較多電力來達成所需要之氣體解離。一電漿通道中之腐蝕亦係高的，尤其在電漿被推動至室壁或接近出口之區域中，在該等區域中溫度及經解離原子物質之密度係高的。電漿通道中之腐蝕位置亦難以預 測，此乃因其取決於電力、流動、壓力及物質。因此，環向電漿裝置具有一有限壽命。
本技術特徵在於一種具有沿通道變化橫截面面積以最佳化氣體流動及氣體-電漿相互作用之環向電漿通道。該電漿通道亦可消除在先前環向電漿通道設計中發生之在某些特定流動速率下解離率之一急劇下降。另外，可藉由利用針對一特定應用或用途客製化之通道設計來最佳化電漿流動及氣體-電漿相互作用。此外，此電漿通道設計可藉由使電漿在通道中集中且控制其型面來減少表面腐蝕，藉此延長電漿室之有用壽命。
在一項態樣中，存在一種總成，其用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用，該總成包含一環向電漿室及一氣體注射器。該環向電漿室包含一注射部件、一輸出部件、一第一側部件及一第二側部件。該等第一及第二側部件連接至該注射部件及輸出部件。該第一側部件具有在該第一側部件之至少一部分中之一第一內橫截面面積及在該第一側部件之至少另一部分中之一第二內橫截面面積，以使得該第一內橫截面面積與該第二內橫截面面積係不同的。該第二側部件具有在該第二側部件之至少一部分中之一第三內橫截面面積及在該第二側部件之至少另一部分中之一第四內橫截面面積，以使得該第三內橫截面面積與該第四內橫截面面積係不同的。該氣體注射器可將氣體注射至該環向電漿室中且產生用於該環向電漿室內之電漿之形 成之一氣體流。
在另一態樣中，存在一種總成，其用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用，該總成包含一環向電漿室。該環向電漿室包含一注射部件、一輸出部件、一第一側部件及一第二側部件。該等第一及第二側部件連接該注射部件及輸出部件。該第一側部件具有不同於該第二側部件之內橫截面面積之一內橫截面面積。一氣體注射器用於將氣體注射至該環向電漿室中，以使得氣體之該注射產生用於該環向電漿室內之電漿之形成之一氣體流。
在又一態樣中，存在一種套組，其用於構造一環向電漿室，該套組包含能夠接收及遞送一氣體之一注射部件及能夠允許經解離氣體流出該環向電漿室之一輸出部件。一第一側部件及一第二側部件能夠允許氣體及電漿分別流過在至少一第一部分中之一第一內橫截面面積及在至少一第二部分中之一第二內橫截面面積。該套組亦包含小於該注射部件或該輸出部件之一連接部分之一內橫截面面積之一第一內橫截面面積，及小於該注射部件或該輸出部件之一連接部分之一內橫截面面積之一第二內橫截面面積。水冷卻式連接器形成一真空密封以防止氣體及電漿之洩漏及一斷電器。
在又一態樣中，存在一種方法，其用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用，該方法包含將一第一側部件***至具有基於一電漿之一第一預定大小之一第一內橫截面面積之一環向電漿室中及將一第二側部件***至具有基於 一電漿之一第二預定大小之一第二內橫截面面積之一環向電漿室中。該方法亦包含將一氣體注射至該環向電漿室中，從而在該環向電漿室內產生一氣體流且在該環向電漿室內產生電漿以使得電漿流過該第一側部件之一開口且流過該第二側部件之一開口。
在又一態樣中，存在一種方法，其用於替換一環向電漿室之一側部件，該方法包含移除連接一第一側部件與一注射部件之一第一連接器、移除連接該第一側部件與一輸出部件之一第二連接器、將該第一側部件自該環向電漿室移除及將一第二側部件安裝至該環向電漿室中，該第二側部件係該第一側部件之一替換。該方法亦可包含安裝該第一連接器以連接該第二側部件與該注射部件及安裝該第二連接器以連接該第二側部件與該輸出部件。
上文所闡述之每一態樣可包含以下特徵中之一或多者。在實施例中，第一及第二側部件以各種形狀及組態出現以增強總成、套組或方法之效能。舉例而言，在一實施例中，第一內橫截面面積(例如，第一側部件之一截面)與第三內橫截面面積(例如，第二側部件之一截面)可係相同的。在各種實施例中，第一側部件與第二側部件具有一互補形狀。在某些實施例中，第一側部件與第二側部件可係平行的。在實施例中，可以一平滑輪廓連接沿第一側部件之一內橫截面面積與沿第二側部件之一內橫截面面積用於連續流體流動。
在某些實施例中，第一及第二側部件具有大小可變化之 橫截面面積。該第一內橫截面面積與該第三內橫截面面積可在2 cm2至50 cm2之範圍中。該第二內橫截面面積與該第四內橫截面面積可在3 cm2至80 cm2之範圍中。該第一內橫截面面積與該第三內橫截面面積可沿該環向電漿室分別在該第二內橫截面面積及該第四內橫截面面積之下游。
在各種實施例中，第一及第二側部件係可移除的。可藉助形成一真空密封以防止氣體及電漿之洩漏及一斷電器之連接器將該第一側部件及該第二側部件兩者連接至該注射部件及該輸出部件。在某些實施例中，該等連接器可係流體冷卻的。該第一側部件及該第二側部件可係可移除的。該等第一及第二側部件之大小可實質上匹配正流過該環向電漿室之電漿之大小。
以上技術態樣具有優於習用狀態之眾多優點。舉例而言，該技術可控制氣體流動及電漿型面。該技術亦可增加反應氣體之解離率且減少環向電漿通道腐蝕。此可可能地延長產品壽命同時增加電力效率且改良電漿穩定性。本技術亦可降低製造成本且改良適用性。
可藉由結合隨附圖式參考以下說明來更好地理解上文所闡述之本技術之優點以及進一步優點。該等圖式未必按比例，而重點一般而言放在圖解說明本技術之原理。
本技術提供用於使用環向電漿裝置以調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用之總成、套組及方法。一般而言，環向電漿裝置具有一環向電漿室。
圖1展示一環向電漿室101之一先前技術實施例。環向電漿室101具有一第一側部件105及一第二側部件109。環向電漿室101亦具有一注射部件113及一輸出部件117。注射部件113係氣體被引入至環向電漿室101中之一進入點。輸出部件117係准許氣體退出環向電漿室101之一退出點。一氣體流將穿過第一側部件105及第二側部件109兩者，從而圍繞環向電漿室101內之一通道。
在現有環向電漿裝置中，電漿通道具有幾乎統一之橫截面面積。第一側部件105沿其整個長度具有一實質上統一之橫截面面積。第二側部件109亦沿其整個長度具有一實質上統一之橫截面面積。第一側部件105與第二側部件109可具有實質上相同大小之統一橫截面面積。在某些實施例中，第一側部件105與第二側部件109係相同的。另外，第一側部件105與注射部件113之間的一連接點及第一側部件105與輸出部件117之間的一連接點可具有相同橫截面面積。第二側部件109與注射部件113之間的一連接點及第二側部件109與輸出部件117之間的一連接點可具有相同橫截面面積。氣體注射可用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用；然而，此方法約束電漿裝置之效能。
圖2展示具有側通道之一環向電漿室，該等側通道具有小於環向電漿室之所有其他零件之直徑之直徑。環向電漿室201具有一第一側部件205及一第二側部件209。第一側部件205之一部分具有小於第一側部件205之另一部分之一橫截面面積(例如，第一側部件205之頂部及底部部分具有 大於中間部分之一直徑)。第二側部件209之一部分具有小於第二側部件209之另一部分之一橫截面面積(例如，第二側部件209之頂部及底部部分具有大於中間部分之一直徑)。環向電漿室201亦具有一注射部件213及一輸出部件217。
電漿通道設計可沿一電漿通道具有非統一之橫截面面積及/或形狀以更好地適應改變的氣體流動及電漿條件。舉例而言，如圖2中所展示，大部分氣體-電漿相互作用發生於其中之經分段電漿通道之中間區段(例如，第一側部件205或第二側部件209)可經製作而小於入口及出口區段。在某些實施例中，可將中間電漿通道區段之直徑(舉例而言)自1.25"減少至大約1"，同時入口及出口區段可保持為1.25"。入口區段(例如，注射部件213)可控制氣體流動型樣，而出口區段(例如，輸出部件217)可允許活化氣體平滑地流出電漿通道。經減小之中間區段之內輪廓可經確定輪廓以確保自一大直徑面積之平滑轉變以避免對電漿通道表面之腐蝕。在某些實施例中，可將一塗層施加至電漿通道以進一步避免腐蝕。
由於客製化電漿通道之內部面積，可實現氣體解離之改良，甚至在氣體相互作用較不頻繁之低壓力下。亦即，中間區段中之一較小(或經定製)橫截面面積可提供氣體與電漿反應之一較高可能性。可在各種實施例中使用電漿上之一塗層，包含，舉例而言，其中環向電漿室之材料形成部分能與電漿反應之實施例。電漿通道之直徑可慮及塗層之 一厚度。亦即，可在室壁上提供不與電漿相互作用之一電介質或其他材料。舉例而言，在某些實施例中，電漿通道由諸如鋁等金屬製成，且用一層氧化鋁、氧化矽、氮化鋁、氧化釔、氧化釔鋁或其他介電材料來塗佈內表面(例如，面積)。在其他實施例中，電漿通道亦可由諸如石英之一電介質製成。石英環向電漿室之表面可係裸露的或可包含諸如氧化鋁、氮化鋁、氧化釔或氧化釔鋁之一塗佈材料。
電漿通道之最佳化可改良環向電漿室之效能。藉由最佳化電漿通道，可控制電漿型面且可集中電漿。使環向電漿室之一直徑(或一非圓形橫截面之橫截面尺寸)略微大於電漿之直徑對環向電漿室而言可係最佳的(例如，最小化環向電漿室上之磨損)。最佳化亦可潛在地增加環向電漿室之零件之壽命。另外，某些零件可經設計以係犧牲的。環向電漿室可經設計以使得某些零件或區域將更可能受腐蝕影響。具有犧牲零件可減少成本，此乃因僅彼等零件必須替換(而非整個環向電漿室)。在某些實施例中，側通道經設計以係犧牲的。
圖3A展示具有各自具有不同的兩個橫截面直徑之側通道之一環向電漿室301。第一側部件305及第二側部件309各自具有兩個橫截面面積。第一側部件305具有一第一內橫截面面積313及一第二內橫截面面積317。第二側部件309具有一第三內橫截面面積321及一第四內橫截面面積325。環向電漿室301亦具有一注射部件329及一輸出部件333。
在某些實施例中，第一內橫截面面積313及第三內橫截面面積321可在2 cm2至50 cm2之範圍中。第二內橫截面面積317及第四內橫截面面積325可在3 cm2至80 cm2之範圍中。可以一平滑輪廓連接該等內橫截面面積用於連續流體流動。
可使用具有沿通道變化橫截面面積之一電漿通道來最佳化氣體流動及氣體-電漿相互作用。在某些臨限值電力位準處氣體解離率可增加。當使用一較高電力時，一解離率可係或接近飽和。在某些實施例中，2 kW至30 kW之電力用於環向電漿裝置。較高電力亦可消除某些特定流動速率下解離率之下降。環向電漿裝置在每分鐘1公升至100公升之一流動速率下可施加0.1托至50托之壓力。在某些實施例中，根據本技術之電漿通道設計可促使電漿流實質上沿通道之中心行進。控制電漿流可防止電漿接觸通道之側，藉此減少或消除當電漿確實與一通道之側接觸時可發生之嚴重腐蝕。亦即，在某些實施例中，可移除側部件且用具有不同橫截面尺寸之側部件替換以便增加電漿室之壽命及/或以適應一所期望之電漿流動型樣。在其他實施例中，可移除側部件且依據需要用相同側部件替換。
圖3B展示一環向電漿室351，其具有一第一側部件355，該第一側部件355具有不同於一第二側部件359之內橫截面面積之一內橫截面面積。兩個進入氣體或氣體混合物穿過氣體入口363及367(其係一注射部件371之部分，且分別位於毗鄰於第一側部件355及第二側部件359處)流動至一電 漿通道中。在電漿通道之第一及第二側部件中經激發之後，氣體在一輸出部件375中混合且隨後流出電漿室351。可基於氣體之性質(流動速率及化學性質)及電漿(例如，電阻率、電子壽命、電漿擴散長度)選擇第一側部件355及第二側部件359之內橫截面面積。此可允許能量效率之最佳化及/或對氣體化學性質之控制。
電漿之大小可不僅依據組態(例如，流動速率、溫度、壓力等)變化，而且亦依據環向電漿裝置之內而變化。為適應電漿之各種大小，一環向電漿室可以諸多形狀及大小來組態。圖4展示環向電漿室之眾多各種組態。一環向電漿室之各種零件可以任何形狀或大小出現以適應一所期望之電漿流動型樣。一環向電漿通道可經組態之方式不限於圖4中所展示之例示性圖示。在某些實施例中，側部件可具有互補形狀(例如，如圖4C及圖4D中所展示之側部件A及B)。在其他實施例中，側部件可係平行的(例如，如圖4A、圖4B、圖4E及圖4F中所展示之側部件A及B)。另外，環向電漿室之零件可係可替換及可互換的。在實施例中，一注射部件或一輸出部件可係大小及/或形狀變化之一環向電漿通道之零件(例如，如圖4A及圖4B中所展示)。在其他實施例中，一注射部件或一輸出部件可係與一第一側部件或一第二側部件相同之部件之零件(例如，如圖4F中所展示)。在各種實施例中，一環向電漿室可具有四個以上零件或少於四個零件(例如，零件不僅限於一注射部件、一輸出部件、一第一側部件及一第二側部件)。可選擇室 之形狀用於在一特定應用中使用以適應電漿流動，以使得電漿室相互作用最小化或位於可容易地替換之室零件處。
圖4A展示帶有具有大於任何其他部件之直徑之一直徑之一輸出部件之一例示性環向電漿室。圖4B展示帶有具有大於任何其他部件之直徑之一直徑之一注射部件之一例示性環向電漿室。圖4C展示一例示性橢圓環向電漿室。圖4D展示帶有具有大於側部件兩者之一直徑之輸出及注射部件之另一例示性橢圓環向電漿室。圖4E展示具有蝴蝶結形狀側通道之一例示性環向電漿室。圖4F展示帶有具有不同大小之直徑之側通道之一例示性環向電漿室。圖4F亦展示具有包含一注射部件之一第一側部件及包含一輸出部件之一第二側部件之一例示性環向電漿室。
圖5展示具有一連接器501之一經擴展影像之一環向電漿室。連接器501結合一注射部件505與一第一側部件509。在圖5中，存在四個連接器(例如，每一連接器位於W、X、Y及Z中之每一者處)。
在某些實施例中，連接器501可形成一真空密封以防止氣體及電漿之洩漏。連接器501亦可為環向電漿裝置形成一電壓或斷電器。舉例而言，在某些實施例中，連接器501包含位於其中之一介電間隔物以形成一斷電器。在圖5中所展示之實施例中，斷電器係施加至連接器501之內、外及端表面之一塗層。在某些實施例中，斷電器係施加至連接器之內、外及端表面中之一或多者之一塗層。例示性塗層材料包含但不限於氧化鋁、氧化矽、氮化鋁、氧化釔 及氧化釔鋁。
在其中連接器501包含一真空密封之實施例中，介電間隔物亦可提供對形成真空密封之一彈性體o形環之機械支撐。在此等實施例中，斷電器係保護o形環免受電漿及自電漿輻射之紫外光影響之一元件或部件。連接器501亦可確保環向電漿室之各種零件之間的一平滑連接，以使得環向電漿室之多個零件可在對內通道之平滑性具有很小影響至沒有影響之情形下合在一起，從而允許電漿在不遇到實質中斷或不連續之情形下流過環向電漿室。
在某些實施例中，電漿室部件係可自室移除的。舉例而言，可藉由在不破壞室之情形下於連接器501處斷開連接而自環向電漿室移除第一側部件509。因此，連接器501、注射部件505及/或第一側部件509可經移除及替換以增加電漿裝置之壽命。舉例而言，若第一側部件509被磨壞，則可釋放連接器501且可將第一側部件509自注射部件505斷開連接，以使得可移除第一側部件509。可將一新側部件與該磨壞者互換。另一選擇係或另外，若連接器501被磨壞，則可將該連接器與一新連接器互換。連接器501可係可再使用的。連接器501亦可與以不同形狀及大小出現之若干不同且可互換之環向電漿室零件一起使用。
在某些實施例中，連接器501由若干段形成。連接器501可由接頭組成，接頭可由若干段(例如，2、3、4及5)組成。在某些實施例中，連接器501可係4至8段。由若干零件形成之一連接器之一優點係沿一環向電漿通道分佈電位 及僅替換/互換連接器之一部分(或一段)之能力。另一優點係基於不同材料之功能由該等材料形成段。此優點可導致節約成本，此乃因昂貴材料之包含可僅限於需要之區域。
在某些實施例中，可將一塗層施加至連接器之整體。可將一塗層施加至連接器501以保護連接器以及連接器所連接之環向電漿室之零件。在某些實施例中，將塗層僅施加至犧牲零件。塗層可取決於應用而由諸如氧化鋁、氧化矽、氮化鋁、氧化釔或氧化釔鋁等材料製成。
在某些實施例中，連接器501亦可係水冷卻的。圖6展示用於一環向電漿室之一水冷卻設備601。水冷卻設備601具有用於冷卻圖5之連接器W、X、Y及Z之四個連接器冷卻區域605。
水冷卻設備601可透過對流冷卻來冷卻一環向電漿室。隨著氣體被解離在環向電漿室內產生熱。水冷卻設備601可藉由透過流過之水引開熱來冷卻環向電漿室。圖5之連接器可經裝配以使得水冷卻設備601具有匹配連接器中之斷電器之間隙。舉例而言，在某些實施例中，連接器冷卻區域605a及605c自注射部件之側冷卻連接器，而連接器冷卻區域605b及605d自側部件中之一者之側冷卻連接器。
熟習此項技術者將認識到可在不背離本技術之精神或基本特性之情形下以其他特定形式實現本技術。因此，應在所有方面上將上述實施例視為圖解說明性而非限制本文中所闡述之本技術。因此，本技術之範疇係由隨附申請專利範圍而非由上述說明來指示，且因此本發明意欲涵蓋申請 專利範圍等效內容之含義及範圍內的所有改變。
101‧‧‧環向電漿室
105‧‧‧第一側部件
109‧‧‧第二側部件
113‧‧‧注射部件
117‧‧‧輸出部件
201‧‧‧環向電漿室
205‧‧‧第一側部件
209‧‧‧第二側部件
213‧‧‧注射部件
217‧‧‧輸出部件
301‧‧‧環向電漿室
305‧‧‧第一側部件
309‧‧‧第二側部件
313‧‧‧第一內橫截面面積
317‧‧‧第二內橫截面面積
321‧‧‧第三內橫截面面積
325‧‧‧第四內橫截面面積
329‧‧‧注射部件
333‧‧‧輸出部件
351‧‧‧環向電漿室/電漿室
355‧‧‧第一側部件
359‧‧‧第二側部件
363‧‧‧氣體入口
367‧‧‧氣體入口
371‧‧‧注射部件
375‧‧‧輸出部件
501‧‧‧連接器
505‧‧‧注射部件
509‧‧‧第一側部件
601‧‧‧水冷卻設備
605a‧‧‧連接器冷卻區域
605b‧‧‧連接器冷卻區域
605c‧‧‧連接器冷卻區域
605d‧‧‧連接器冷卻區域
A‧‧‧側部件
B‧‧‧側部件
W‧‧‧連接器
X‧‧‧連接器
Y‧‧‧連接器
Z‧‧‧連接器
圖1係一環向電漿室之一先前技術影像。
圖2係帶有具有較小直徑之側通道之一環向電漿室之一影像。
圖3A係具有各自具有兩個橫截面直徑之側通道之一環向電漿室之一影像。
圖3B係帶有具有彼此不同之內橫截面面積之側通道之一環向電漿室之一影像。
圖4A係帶有具有大於任何其他部件之直徑之一直徑之一輸出部件之一環向電漿室之一影像。
圖4B係帶有具有大於任何其他部件之直徑之一直徑之一注射部件之一環向電漿室之一影像。
圖4C係一橢圓環向電漿室之一影像。
圖4D係帶有具有大於側部件兩者之一直徑之輸出及注射部件之一橢圓環向電漿室之一影像。
圖4E係具有蝴蝶結形狀側通道之一環向電漿室之一影像。
圖4F係帶有具有不同大小之直徑之側通道之一環向電漿室之一影像。
圖5係具有一連接器之一詳細影像之環向電漿室之一影像。
圖6係用於一環向電漿室之水冷卻設備之一影像。
201‧‧‧環向電漿室
205‧‧‧第一側部件
209‧‧‧第二側部件
213‧‧‧注射部件
217‧‧‧輸出部件

Claims (17)

  1. 一種總成，其用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用，該總成包括：一環向電漿室，其中該環向電漿室包括一注射部件、一輸出部件、一第一側部件及一第二側部件，該等第一及第二側部件連接該注射部件及輸出部件，其中：該第一側部件具有在該第一側部件之至少一部分中之一第一內橫截面面積及在該第一側部件之至少另一部分中之一第二內橫截面面積，該第一內橫截面面積與該第二內橫截面面積係不同的，且該第二側部件具有在該第二側部件之至少一部分中之一第三內橫截面面積及在該第二側部件之至少另一部分中之一第四內橫截面面積，該第三內橫截面面積與該第四內橫截面面積係不同的；及一氣體注射器，其用於透過該注射部件將氣體注射至該環向電漿室中，氣體之該注射產生用於該環向電漿室內之電漿之形成之一氣體流。
  2. 如請求項1之總成，其中該第一內橫截面面積與該第三內橫截面面積係相同的。
  3. 如請求項1之總成，其中該第一側部件與該第二側部件具有一互補形狀。
  4. 如請求項3之總成，其中該第一側部件與該第二側部件係平行的。
  5. 如請求項1之總成，其中沿該第一側部件之一內橫截面 面積與沿該第二側部件之一內橫截面面積係以一平滑輪廓連接用於連續流體流動。
  6. 如請求項1之總成，其中第一內橫截面面積及該第三內橫截面面積在2 cm2至50 cm2之範圍中。
  7. 如請求項1之總成，其中該第二內橫截面面積及該第四內橫截面面積在3 cm2至80 cm2之範圍中。
  8. 如請求項1之總成，其中該第一內橫截面面積及該第三內橫截面面積沿該環向電漿室分別在該第二內橫截面面積及該第四內橫截面面積之下游。
  9. 如請求項1之總成，其中該第一側部件及該第二側部件兩者係藉助形成一真空密封以防止氣體及電漿之洩漏及一斷電器之連接器連接至該注射部件及該輸出部件。
  10. 如請求項9之總成，其中該等連接器係流體冷卻的。
  11. 如請求項1之總成，其中該第一側部件及該第二側部件係可移除的。
  12. 一種總成，其用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用，該總成包括：一環向電漿室，其中該環向電漿室包括一注射部件、一輸出部件、一第一側部件及一第二側部件，該等第一及第二側部件連接該注射部件及輸出部件，其中：該第一側部件具有不同於該第二側部件之內橫截面面積之一內橫截面面積；及一氣體注射器，其用於透過該注射部件將氣體注射至該環向電漿室中，氣體之該注射產生用於該環向電漿室 內之電漿之形成之一氣體流。
  13. 一種套組，其用於構造一環向電漿室，該套組包括：一注射部件，其能夠接收及遞送一氣體；一輸出部件，其能夠允許經解離氣體流出該環向電漿室；一第一側部件，其能夠允許氣體及電漿流過，該第一側部件具有在至少一第一部分中之一第一內橫截面面積，該第一內橫截面面積小於該注射部件或該輸出部件之一連接部分之一內橫截面面積；一第二側部件，其能夠允許氣體及電漿流過，該第二側部件具有在至少一第二部分中之一第二內橫截面面積，該第二內橫截面面積小於該注射部件或該輸出部件之一連接部分之一內橫截面面積；及水冷卻式連接器，該等水冷卻式連接器形成一真空密封以防止氣體及電漿之洩漏及一斷電器。
  14. 如請求項13之套組，其中該第一側部件及該第二側部件係可移除的。
  15. 一種方法，其用於調整氣體流動型樣及氣體-電漿相互作用，該方法包括：將一第一側部件***至具有基於一電漿之一第一預定大小之一第一內橫截面面積之一環向電漿室中；將一第二側部件***至具有基於一電漿之一第二預定大小之一第二內橫截面面積之一環向電漿室中；透過一注射部件將一氣體注射至該環向電漿室中； 在該環向電漿室內產生一氣體流；及在該環向電漿室內產生電漿以使得電漿流過該第一側部件之一開口且流過該第二側部件之一開口。
  16. 如請求項15之方法，其中該第一及該第二預定電漿大小實質上匹配正流過該環向電漿室之電漿之大小。
  17. 一種方法，其用於替換一環向電漿室之一側部件，該方法包括：移除連接一第一側部件與一注射部件之一第一連接器；移除連接該第一側部件與一輸出部件之一第二連接器；將該第一側部件自該環向電漿室移除；將一第二側部件安裝至該環向電漿室中，該第二側部件係該第一側部件之一替換；安裝該第一連接器以連接該第二側部件與該注射部件；及安裝該第二連接器以連接該第二側部件與該輸出部件。
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