天线结构以及使用其的电感耦合等离子体产生装置的制作方法

1.本发明涉及一种天线结构及使用其的等离子体产生装置，且更特定言之，涉及一种通过使用包含多个天线段及多个电容元件的天线结构产生感应电场及感应磁场而感应等离子体产生的装置。


背景技术：

2.使用等离子体的技术用于各种工业领域中，诸如空气、水以及土壤纯化环境技术领域，及太阳能电池及氢气能源技术领域，以及半导体、显示器以及医疗设备技术领域。
3.存在广泛多种产生此类等离子体的方法，诸如直流电放电方法，包含电晕放电、辉光放电以及电弧放电；交流电放电方法，包含电容耦合放电及电感耦合放电；冲击波放电方法；以及高能束放电方法。在所述方法当中，使用简单结构且具有高利用率的电感耦合放电处于聚光灯下。
4.另一方面，在现有电感耦合等离子体产生装置中，归因于诸如内部/外部压力、所供应气体的类型或性质、施加至装置的电力、在组件中流动的电流或向其中施加的电压以及功率消耗的因素，等离子体控制已不稳定，且装置的耐久性已受损。此外，随着等离子体产生装置的体积、面积及类似者增大，此类问题变得更加严重，且因此，需要解决此等问题的方法。


技术实现要素：

5.所欲解决的问题
6.本发明是针对提供一种包含多个段及多个电容元件的天线结构，及使用所述天线结构的等离子体产生装置。
7.本发明是针对提供一种天线结构及使用其的等离子体产生装置，所述天线结构具有大体积或大面积以便在大的面积中产生等离子体。
8.本发明是针对提供一种天线结构及使用其的等离子体产生装置，所述天线结构具有以下结构：电压分布于其中以便在归因于高驱动频率或大输入电流而形成于电感器中的高电压下安全地产生等离子体。
9.本发明是针对提供一种等离子体产生装置，其用于防止归因于在感应等离子体时产生的热而损坏等离子体产生装置。
10.本发明是针对提供一种等离子体产生装置，其使用冷却剂来有效地吸收在感应等离子体时产生的热。
11.本发明的目标不限于前述目标，且本发明所属领域中技术人员将自以下实施方式及附图清楚地理解本文中未描述的其他目标。
12.解决问题的手段
13.根据本发明的实施例，提供一种天线结构，其通过接收交流电而在腔室中感应等离子体，所述天线结构包括：第一天线段及第二天线段，配置于与虚拟中心轴相交的第一平
面上，其中第一天线段具有围绕中心轴的第一曲率半径，且第二天线段具有围绕中心轴的第二曲率半径；以及第一电容负载，串联电连接第一天线段与第二天线段；其中具有第一曲率半径的第一天线段自第一电容负载的一个末端延伸第一长度，且具有第二曲率半径的第二天线段自第一电容负载的另一末端延伸第二长度，且其中第一长度及第二长度的总和小于对应于第一曲率半径或第二曲率半径的圆周。
14.根据本发明的另一实施例，提供一种等离子体产生装置，包括：等离子体产生单元，包含感应等离子体的内部空间；以及第一天线结构，具有围绕虚拟中心轴的第一曲率半径且安置于等离子体产生单元外部；其中第一天线结构包含具有第一曲率半径的多个第一天线段及配置于多个第一天线段之间以使得多个第一天线段串联电连接的至少一个第一电容负载，其中多个第一天线段至少部分地与垂直于中心轴的虚拟第一平面重叠，且其中多个第一天线段中的每一者具有第一长度，且多个第一天线段的总长度小于对应于第一曲率半径的圆周。
15.根据本发明的另一实施例，提供一种天线结构，安置在等离子体产生单元外部且提供感应电场以在等离子体产生单元内部感应等离子体，天线结构包括：第一天线，沿等离子体产生单元的外表面安置且感应电场；其中冷却剂流动的第一冷却剂通道形成于第一天线内部，其中第一天线包含平行于等离子体产生单元的外壁的第一内径表面且经由第一内径表面与等离子体产生单元表面接触，其中第一天线包含界定第一冷却剂通道且平行于等离子体产生单元的外壁及第一内径表面的第一表面，且其中天线结构经由内径表面及第一表面自等离子体产生单元吸收热以防止等离子体产生单元的温度通过等离子体而升高。
16.本发明的技术解决方案可不限于上文，且本发明所属领域中技术人员将自本说明书及附图清楚地理解本文中未描述的其他技术解决方案。
17.发明效果
18.根据本发明，当驱动等离子体产生装置时，施加至天线的最大电压可归因于天线结构中的电容元件而降低。
19.根据本发明，当驱动等离子体产生装置时，通过天线结构诱发高电动势，由此将等离子体维持较长时间。
20.根据本发明，当驱动等离子体产生装置时，施加至天线结构的电压降低，由此减小产生于等离子体中的能量损失。
21.根据本发明，大面积显示制程或多个半导体制程可经由大区域中的等离子体感应而执行。
22.根据本发明，有可能减少通过等离子体产生装置中的天线结构消耗的功率。
23.根据本发明，减小了天线结构中的天线之间的电位差，由此更安全地产生高密度等离子体。
24.根据本发明，即使在使用高功率高频电源驱动天线结构时，亦有可能防止归因于高功率高频电源而对腔室或介电管造成损坏。
25.根据本发明，即使在通过等离子体产生热时，亦可归因于天线结构的有效热吸收功能而防止对等离子体产生装置的热损坏。
26.根据本发明，当天线结构执行有效冷却功能时，亦有可能减小寄生电容器的影响。
27.根据本发明，当天线结构执行有效冷却功能时，亦有可能防止电弧放电在等离子
体产生装置中发生。
28.本发明的效应可不限于上文，且本发明所属领域中技术人员将自本说明书及附图清楚地理解本文中未描述的其他效应。
附图说明
29.图1为根据本说明书的一个实施例的等离子体系统的图。
30.图2示出根据本说明书的一个实施例的等离子体系统的实施例的图。
31.图3为示出根据本说明书的一个实施例的等离子体产生单元的图。
32.图4为根据本说明书的一个实施例的射频(rf)电源的图。
33.图5及图6为根据本说明书的一个实施例的配置天线段的方法的图。
34.图7至图10为根据本说明书的一个实施例的包含天线段及电容元件的天线结构的图。
35.图11为根据本说明书的一个实施例的天线结构的等效电路的图。
36.图12为根据本说明书的一个实施例示出根据天线结构中的位置的电压的曲线图的图。
37.图13示出根据本说明书的一个实施例示出根据包含电容元件的天线结构中的位置的电压的曲线图的图。
38.图14为根据本说明书的一个实施例的具有矩形横截面的天线结构的图。
39.图15为根据本说明书的一个实施例的天线结构的横截面的图。
40.图16为根据本说明书的一个实施例的具有矩形横截面及圆形横截面的天线结构的图。
41.图17及图18为根据本说明书的一个实施例的具有至少两个横截面形状的天线结构的横截面的图。
42.图19至图22为根据本说明书的一个例示性实施例的连接天线结构中具有不同横截面的天线的方法的图。
43.图23为示出根据本说明书的一个例示性实施例的热传递构件的图。
44.最佳实施方式
45.根据本公开的一个方面，提供了一种通过接收交流电在腔室中感应等离子体的天线结构，包括：第一天线段和第二天线段，配置于与虚拟中心轴相交的第一平面上，其中所述第一天线段具有围绕中心轴的第一曲率半径，且所述第二天线段具有围绕所述中心轴的第二曲率半径；第一电容负载，串联电连接所述第一天线段与所述第二天线段；其中具有所述第一曲率半径的所述第一天线段自所述第一电容负载的一个末端延伸第一长度，且具有所述第二曲率半径的所述第二天线段自所述第一电容负载的另一末端延伸第二长度，并且其中所述第一长度及所述第二长度的总和小于对应于所述第一曲率半径或所述第二曲率半径的圆周。
具体实施方式
46.本发明的上述目标、特性以及优势将通过参考附图的以下实施方式更加显而易见。由于本发明可以不同方式修改且具有各种实施例，因此特定实施例将示出于附图中且
详细描述于实施方式中。
47.进行本说明书中所描述的实施例以向所属领域中技术人员清楚地解释本发明的范畴且并不意欲限制本发明。应解释，本发明可包含在本发明的技术范畴内的替代及修改。
48.附图是为了便于解释本发明，且出于方便解释的目的，可放大附图中的形状，因此本发明不应限于所述附图。
49.此外，将排除关于与本发明相关联的熟知功能或组态的详细描述，以免不必要地混淆本发明的本质。亦应注意，尽管在以下描述中使用序号(诸如第一及第二)，但其仅用于区分类似组件。
50.另外，用于在以下描述中使用的元件的术语“模块”、“单元”以及“零件”可互换地给定或使用以便于制备本说明书，且因此其不被授予特定意义或功能。
51.根据本发明的实施例，提供一种天线结构，其通过接收交流电而在腔室中感应等离子体，所述天线结构包括：第一天线段及第二天线段，配置于与虚拟中心轴相交的第一平面上，其中第一天线段具有围绕中心轴的第一曲率半径，且第二天线段具有围绕中心轴的第二曲率半径；以及第一电容负载，串联电连接第一天线段与第二天线段；其中具有第一曲率半径的第一天线段自第一电容负载的一个末端延伸第一长度，且具有第二曲率半径的第二天线段自第一电容负载的另一末端延伸第二长度，且其中第一长度及第二长度的总和小于对应于第一曲率半径或第二曲率半径的圆周。
52.另外，第一曲率半径及第二曲率半径相等且第一长度及第二长度相等，且第一天线段及第二天线段具有相等电感。
53.另外，天线结构还包括：第三天线段，配置于第一平面上且具有大于第一曲率半径的第三曲率半径；第四天线段，配置于第一平面上且具有大于第二曲率半径的第四曲率半径；以及第二电容负载，串联电连接第三天线段与第四天线段；其中第三天线段自第二电容负载的一个末端延伸比第一长度长的第三长度，且第四天线段自第二电容负载的另一末端延伸比第二长度长的第四长度。
54.另外，穿过第一电容负载及第二电容负载的直线穿过中心轴。
55.另外，具有呈弧线的第一天线段的扇区的中心角等于具有呈弧线的第三天线段的扇区的中心角。
56.另外，天线结构还包括串联电连接第二天线段与第三天线段的匝间电容负载。
57.另外，第一电容负载、第二电容负载以及匝间电容负载具有相等电容。
58.另外，天线结构还包括：第五天线段，具有围绕中心轴的第一曲率半径；第六天线段，具有第二曲率半径；以及第三电容负载，定位于第五天线段与第六天线段之间且串联电连接第五天线段与第六天线段；其中第五天线段及第六天线段配置于与中心轴相交的第二平面上，且其中第一平面及第二平面为不同平面。
59.另外，天线结构还包括串联电连接第二天线段与第五天线段的第一层间电容负载。
60.另外，天线结构还包括：第七天线段，具有围绕中心轴的第一曲率半径；第八天线段，具有第二曲率半径；第四电容负载，定位于第七天线段与第八天线段之间且串联电连接第七天线段与第八天线段；以及第二层间电容负载，串联电连接第六天线段与第七天线段；其中第七天线段及第八天线段配置于与中心轴相交且与第一平面及第二平面不同的第三
平面上，且其中第一层间电容负载及第二层间电容负载具有围绕中心轴的预定角度。
61.另外，第一天线段自一个末端延伸至另一末端，并且第一天线段的另一末端电连接至第一电容负载的一个末端，且第二天线段自一个末端延伸至另一末端，并且第二天线段的另一末端电连接至第一电容负载的另一末端。
62.另外，当交流电施加至天线结构时，至在第一天线段的另一末端处的参考节点的最大电压对应于至在第二天线段的另一末端处的参考节点的最大电压。
63.另外，当交流电施加至天线结构时，第二天线段的另一末端至第二天线段的一个末端的电压对应于第一天线段的另一末端至第一天线段的一个末端的电压。
64.另外，当交流电施加至天线结构时，第一天线段的另一末端至参考节点的最大电压值对应于第二天线段的一个末端至参考节点的最大电压值。
65.另外，在交流电施加至天线结构之后的任意时间点处，第一天线段的另一末端至参考节点的电压具有与第二天线段的一个末端至参考节点的电压相反的正负号。
66.另外，天线结构还包括：第一点，位于第一天线段的一个末端与另一末端之间；以及第二点，位于第二天线段的一个末端与另一末端之间；其中当交流电施加至天线结构时，第一点至参考节点的最大电压对应于第二点至参考节点的最大电压。
67.另外，在交流电施加至天线结构之后的任意时间点处，第一天线段的另一末端至参考节点的电压对应于第二天线段的一个末端至参考节点的电压。
68.另外，天线结构实施于以下类型中的至少一者中：平面类型，用于在天线结构的上部部分或下部部分中感应等离子体；及管类型，用于在天线结构的中心中感应等离子体。
69.根据本发明的另一实施例，提供一种等离子体产生装置，包括：等离子体产生单元，包含感应等离子体的内部空间；以及第一天线结构，具有围绕虚拟中心轴的第一曲率半径且安置于等离子体产生单元外部；其中第一天线结构包含具有第一曲率半径的多个第一天线段及配置于多个第一天线段之间以使得多个第一天线段串联电连接的至少一个第一电容负载，其中多个第一天线段至少部分地与垂直于中心轴的虚拟第一平面重叠，且其中多个第一天线段中的每一者具有第一长度，且多个第一天线段的总长度小于对应于第一曲率半径的圆周。
70.另外，等离子体产生装置还包括第二天线结构，具有围绕中心轴的大于第一曲率半径的第二曲率半径且配置于第一平面上；其中第二天线结构包含具有第二曲率半径的多个第二天线段及配置于多个第二天线段之间以使得多个第二天线段串联电连接的至少一个第二电容负载，且其中多个第二天线段中的每一者具有第一长度，且多个第二天线段的总长度小于对应于第二曲率半径的圆周。
71.同时，上文所描述的第一天线段至第八天线段可解译为分别指示天线结构中的任一天线段，而不管次序如何。举例而言，第一天线段及第二天线段可意谓安置于相同平面上的天线段。
72.此外，上文所描述的串联连接可包含元件直接连接的情况，以及元件通过在元件之间包含其他元件而间接连接的情况。
73.根据本发明的另一实施例，提供一种天线结构，安置在等离子体产生单元外部且提供感应电场以在等离子体产生单元内部感应等离子体，天线结构包括：第一天线，沿等离子体产生单元的外表面安置且感应电场；其中冷却剂流动的第一冷却剂通道形成于第一天
线内部，其中第一天线包含平行于等离子体产生单元的外壁的第一内径表面且经由第一内径表面与等离子体产生单元表面接触，其中第一天线包含界定第一冷却剂通道且平行于等离子体产生单元的外壁及第一内径表面的第一表面，且其中天线结构经由内径表面及第一表面自等离子体产生单元吸收热以防止等离子体产生单元的温度通过等离子体而升高。
74.另外，第一匝天线包含连接至第一内径表面的第一外径表面，且第一外径表面在沿纵向方向远离等离子体产生单元的方向上弯曲。
75.另外，天线结构还包括：第二天线，电连接至第一天线且安置成环绕第一天线；及第三天线，电连接至第二天线且安置成环绕第二天线，其中第二天线及第三天线安置成使得第一天线与第二天线之间的距离长于第二天线与第三天线之间的距离。
76.另外，天线结构还包括第二天线，其电连接至第一天线，安置成环绕第一天线，且形成有至少第二内径表面及第二外径表面，其中第二内径表面安置成比第二外径表面更接近等离子体产生单元，且其中第二天线的第二内径表面不平行于第一天线的第一内径表面。
77.另外，天线结构还包括第二天线，其电连接至第一天线、安置于第一天线的同一平面上以环绕第一天线，且形成有至少第二内径表面及第二外径表面，其中第二内径表面安置成比第二外径表面更接近等离子体产生单元，且其中第二内径表面与第一外径表面之间的距离沿等离子体产生单元远离平面时的纵向方向增大。
78.另外，天线结构还包括电连接至第一天线且安置成环绕第一天线的第二天线，其中第二天线的横截面与第一天线的横截面不同。
79.另外，天线结构还包括：第二天线，电连接至第一天线且安置成环绕第一天线；及连接构件，连接第一天线与第二天线，其中第一天线及第二天线具有不同横截面，且其中连接构件的一个末端的横截面对应于第一天线的横截面，且连接构件的另一末端的横截面对应于第二天线的横截面。
80.另外，连接构件包含第一天线的末端部分的至少一部分及第二天线的扩展末端部分的至少一部分。
81.另外，连接构件包含电容元件。
82.另外，天线结构包含组合至第一天线且向第一天线提供紧固力的紧固构件。
83.根据本发明的另一实施例，提供一种等离子体产生装置，包括：等离子体产生单元，包含感应等离子体的内部空间；以及天线结构，安置在等离子体产生单元外部且提供感应电场以在等离子体产生单元的内部空间中感应等离子体；其中天线结构包含沿等离子体产生单元的外表面安置且感应电场的第一天线，其中冷却剂流动的第一冷却剂通道形成于第一天线内部，其中第一天线包含平行于等离子体产生单元的外壁的第一内径表面且经由第一内径表面与等离子体产生单元表面接触，其中第一天线包含界定第一冷却剂通道且平行于等离子体产生单元的外壁及第一内径表面的第一表面，且其中天线结构经由内径表面及第一表面自等离子体产生单元吸收热以防止等离子体产生单元的温度通过等离子体而升高。
84.另外，等离子体产生单元的厚度为0.5毫米或更大及30毫米或更小。
85.另外，等离子体产生单元的直径为10毫米或更大及300毫米或更小。
86.另外，等离子体产生装置还包括分别热连接至等离子体产生单元及天线结构的热
传递构件，其中等离子体产生单元及天线结构彼此间隔开，且其中热传递构件安置于等离子体产生单元与天线结构之间。
87.另外，等离子体产生单元的至少一部分由以下中的至少一者制成：氧化铝、氮化硅、二氧化硅、氧化钇、陶瓷、碳化硅，以及其组合。
88.另外，界定内部空间的等离子体产生单元的内表面由碳化硅制成。
89.本说明书涉及一种天线结构及使用其的等离子体产生装置。
90.此处，等离子体为其中材料接收待分离成带正电荷电子及带负电荷离子的高能量的相。可经由各种方法感应或产生等离子体。其中，电感耦合等离子体(inductively coupled plasma；icp)为归因于在电力供应至线圈、天线或类似物时形成于特定空间中的电感电场或电容电场而产生的等离子体。icp通常可由诸如射频(rf)源的高频电源驱动。同时，在下文中，为便于描述，将假定由等离子体产生装置产生的等离子体为icp来进行描述，但本说明书的技术概念不限于此。
91.此处，天线可为电感元件或负载，电感元件或负载在电压或电流施加至其时形成围绕其的电场或磁场，且可指代线圈或电感器。此外，天线可指通过除电感元件以外的元件实施的等效电路。
92.此处，天线结构可指包含一或多个天线的结构。此外，天线结构可包含一或多个电容元件或负载，且可以其中一或多个天线或一或多个电容元件可以特定方式连接或安置的形式实施。
93.同时，根据本说明书的一个实施例的等离子体产生装置可广泛用于各种领域中，诸如半导体、显示处理、环境以及能源领域。下文待描述的等离子体产生装置不限于仅在特定领域中使用，且可在利用等离子体的领域中共同使用。
94.在下文中，将参考图1及图2描述根据本说明书的一个实施例的icp系统(10)。
95.图1为根据本说明书的一个实施例的等离子体系统(10)的图。等离子体系统(10)可通过使用rf电源将rf功率供应至天线结构而在等离子体产生单元中感应icp产生。
96.参考图1，等离子体系统(10)可包含rf电源(200)以及包含天线结构(1000)及等离子体产生单元(2000)的等离子体产生装置(100)。
97.等离子体产生装置(100)可通过自rf电源(200)接收rf功率而产生等离子体。具体而言，当rf功率供应至天线结构(1000)时，时变电流可流动，且基于所述时变电流，天线结构(1000)可产生感应电场以在等离子体产生单元(2000)中感应等离子体。
98.天线结构(1000)可电连接至rf电源(200)。举例而言，天线结构(1000)可经由导线或经由电气元件与rf电源(200)串联或并联连接。
99.天线结构(1000)可实体连接或电连接至等离子体产生单元(2000)。将在下文详细描述天线结构(1000)与等离子体产生单元(2000)之间的连接关系。
100.等离子体产生单元(2000)可包含感应等离子体产生的区域。举例而言，等离子体产生单元(2000)可指其中可产生及维持等离子体的空间，诸如腔室或管。
101.图2示出根据本说明书的一个实施例的等离子体系统(10)的实施例的图。
102.参考图2，可根据使用等离子体的方法不同地实施等离子体系统(10)。具体而言，可根据使用等离子体的方法设定rf电源(200)、天线结构(1000)以及等离子体产生单元(2000)之间的位置关系。
103.参考图2a，等离子体系统(10)可在天线结构(1000)上方或下方产生等离子体。举例而言，天线结构(1000)可实施为平面类型且安置于等离子体产生单元(2000)的顶部上，且等离子体产生单元(2000)可提供为包含待处理物件(诸如半导体晶片、硅基底或显示器)的腔室，且可使用引入至等离子体产生单元(2000)中且等离子体感应于其中的处理气体执行半导体制程或显示制程。另举例而言，天线结构(1000)可实施为平面类型且安置于等离子体产生单元(2000)的底部上，且等离子体产生单元(2000)可提供为包含待处理物件(诸如半导体晶片、硅基底或显示器)的腔室，且可使用引入至等离子体产生单元(2000)中且等离子体感应于其中的处理气体执行半导体制程或显示制程。
104.参考图2b，等离子体系统(10)可在天线结构(1000)的中心部分中产生等离子体。举例而言，天线结构(1000)实施为管类型且以环绕等离子体产生单元(2000)或卷绕于其上的形式提供，且等离子体产生单元(2000)可提供为介电管且可使用等离子体及供应至等离子体产生单元(2000)的处理气体产生自由基且将自由基提供至单独处理腔室。
105.同时，如图2中所示，天线结构(1000)的形状不限于平面形状或管形状，且当然，天线结构(1000)可实施为图2a中的管类型及图2b中的平面类型。
106.在下文中，将参考图3详细描述可用于等离子体系统(10)中的等离子体产生单元(2000)。
107.图3为示出根据本说明书的一个实施例的等离子体产生单元(2000)的图。
108.等离子体产生单元(2000)可以各种形状实施。举例而言，参考图3，等离子体产生单元(2000)可以包含感应等离子体的内部空间的形状实施。具体而言，等离子体产生单元(2000)可具有诸如空心圆柱形状、环形形状或管形状的形状。
109.等离子体产生单元(2000)可具有特定厚度(t)。举例而言，参考图3，当等离子体产生单元(2000)以管形状实施时，等离子体产生单元(2000)的厚度t可在0.5毫米至30毫米范围内判定。此处，当等离子体产生单元(2000)的厚度t小于0.5毫米时，归因于天线结构(1000)，副产物可易于产生于等离子体产生单元(2000)中，且实体耐久性可减弱。此处，当等离子体产生单元(2000)的厚度t多于30毫米时，安置于等离子体产生单元(2000)周围的天线结构(1000)与等离子体产生单元(2000)中感应的等离子体之间的电感耦合可减弱以使得难以感应或维持等离子体，且可降低通过待在下文描述的天线结构(1000)的相对于等离子体产生单元(2000)的冷却效率。因此，当天线结构(1000)如下文所描述电耦接至等离子体产生单元(2000)时，等离子体产生单元(2000)的厚度t的上述范围就能够稳定地在等离子体产生单元(2000)中感应及维持等离子体且提高等离子体产生单元(2000)的耐久性而言可具有关键意义。
110.等离子体产生单元(2000)可具有特定直径(d)。举例而言，参考图3，当等离子体产生单元(2000)具有管形状时，可在10毫米至300毫米范围内判定直径(d)。此处，直径(d)可指等离子体产生单元(2000)的内表面的直径、其外表面的直径，或内表面及外表面的直径的平均直径。此处，当等离子体产生单元(2000)的直径(d)小于10毫米时，在等离子体产生单元(2000)中感应的等离子体具有其表面积相比于其体积相对较大的形状，由此导致能量损失。另外，此处，当等离子体产生单元(2000)的直径(d)大于300毫米时，感应等离子体所需的感应功率密度极低，由此导致难以制造天线结构(1000)、rf电源(200)或类似物。因此，等离子体产生单元(2000)的直径(d)的上述范围就使得更易于制造等离子体系统(10)的rf
电源(200)及天线结构(1000)且防止等离子体能量损失以改良感应等离子体的效率而言可具有关键意义。
111.在上文中，已主要描述等离子体产生单元(2000)的形状空心圆柱形状或管形状的情况，但本说明书的技术理念不限于此。举例而言，等离子体产生单元(2000)可具有包含可感应等离子体的内部空间的多边形形状，且当然，即使在此情况下，亦可应用厚度t及直径(d)的上述内容。
112.等离子体产生单元(2000)可由各种材料制成。举例而言，等离子体产生单元(2000)可由非导体制成。另举例而言，等离子体产生单元(2000)可由具有高热导率的材料制成。具体而言，等离子体产生单元(2000)可由氮化铝(aln)、氧化铝(al2o3)、氮化硅(sin)、氮化硅(si3n4)、二氧化硅(sio2)、氧化钇(y2o3)或碳化硅(sic)制成。
113.此外，等离子体产生单元(2000)可由经由与气体(例如nf3、ar、co2、ch4、nf3、o2或h2)反应而不产生杂质的材料制成，所述气体引入至等离子体产生单元(2000)中以便感应等离子体。举例而言，等离子体产生单元(2000)可由碳化硅(sic)制成。
114.在下文中，将参考图4详细描述rf电源。
115.图4为根据本说明书的一个实施例的rf电源(200)的图。
116.参考图4，rf电源(200)可包含交流电源(210)、整流器(220)、反相器(230)、控制器(240)以及传感器模块(250)。rf电源(200)可将自交流电源(210)供应的第一交流电转换成第二交流电以将第二交流电供应至负载。举例而言，rf电源(200)可将在典型家庭或工业中使用的第一交流电转换成具有数百khz至数十mhz的频率且具有数kw或更大的第二交流电以将第二交流电供应至天线结构(1000)。
117.此处，负载可包含天线结构(1000)及由天线结构(1000)产生的等离子体。
118.整流器(220)可将交流电源(210)的输出转换成直流电。举例而言，整流器(220)可将自交流电源(210)供应的第一交流电转换成直流电以将直流电施加至反相器(230)的两端。
119.反相器(230)可所述整流器(220)接收直流电以将第二交流电供应至负载。在此情况下，反相器(230)可使用自控制器(240)接收到的切换信号将第二交流电供应至负载。此处，反相器(230)可包含通过切换信号控制的至少一个开关元件，且自反相器(230)供应至负载的第二交流电可具有基于自控制器(240)供应至反相器(230)的切换信号设定的驱动频率。为此目的，反相器(230)可提供为经由脉宽调变(pulse width modulation；pwm)方法控制的半桥接器类型或全桥接器类型。
120.同时，电容元件可安置于整流器(220)与反相器(230)之间。举例而言，rf电源(200)可包含与整流器(220)及反相器(230)并联连接的电容器，且电容器可将施加至反相器(230)的电力的ac分量放电至接地节点gnd。
121.控制器(240)可通过自传感器模块(250)接收感测数据而产生切换信号。举例而言，控制器(240)可包含场可程序化闸阵列(field-programmable gate array；fpga)且可通过自传感器模块(250)获取与负载的谐振频率相关的数据而产生切换信号。
122.传感器模块(250)可获取关于负载的谐振频率的数据或关于供应至用于控制器(240)的负载的电力的数据。为此目的，传感器模块(250)可检测在负载或反相器(230)中流动的电流的量值及相位、施加至其的电压的量值及相位、相对电位或功率量值。
123.如上文所描述，rf电源(200)可基于关于负载的谐振频率的数据控制供应至负载的第二交流电的驱动频率。换言之，rf电源(200)可通过追踪根据等离子体产生而改变的负载的谐振频率来设定第二交流电的驱动频率以便类似于负载的谐振频率。因此，有可能防止不必要的功率消耗且改良等离子体系统的耐久性。
124.在下文中，将参考图5及图6描述天线结构(1000)的组态及配置方法。
125.图5及图6为根据本说明书的一个实施例的配置天线段的方法的图。
126.参考图5，天线结构(1000)可包含多个天线段。天线结构(1000)可根据等离子体应用领域中所需的等离子体的强度、密度或产生范围而具备多个天线段。举例而言，天线结构(1000)可安置于宽区域以便在宽范围中供应等离子体，且在此情况下，为了防止天线结构(1000)的电位归因于天线结构(1000)的长度的过度增大而增大，天线结构(1000)可分成多个天线段。
127.在下文中，为便于描述，将描述天线段包含第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)，但天线结构(1000)可包含m个天线段(其中m为自然数)。以下描述可适用于每一情况。
128.天线段可提供为天线、感应线圈或电感器的一部分、铜线或类似物。诸如天线段的横截面形状、横截面积、厚度及宽度的物理性质可基于天线结构(1000)或天线段所需的电性质而判定，所述电性质诸如电感、互感、寄生电感、电容、寄生电容、电阻或寄生电阻。
129.另外，在下文中，为便于描述，假定天线段具有弧线形状，但本说明书的技术理念不限于此。除弧线形状以外，天线段可具有特定图形状，诸如直线、曲线、虚直线、虚曲线、圆形、多边形、环形或螺线管形状，且通常可以三维形状实施。当然，天线段可以诸如薄膜或镀层的二维形状实施。
130.天线段距中心轴(ca)可具有预定距离且可安置于第一平面(p1)上。具体而言，天线段可安置于第一平面(p1)上且可以预设定距离与中心轴(ca)间隔开。
131.此处，中心轴(ca)可指虚拟轴。举例而言，中心轴(ca)可理解为穿过在等离子体系统(10)中产生的等离子体的中心的虚拟直线。
132.此处，第一平面(p1)可指其上安置有天线段的虚拟平面。举例而言，第一平面(p1)可指垂直于中心轴(ca)的虚拟平面。另举例而言，第一平面(p1)可指与中心轴(ca)相交的虚拟平面。同时，所有天线段均可安置于第一平面(p1)上，其至少一些可安置于第一平面(p1)上，且另一些可安置于与第一平面(p1)不同的平面上。
133.天线段可具有特定曲率或特定曲率半径。举例而言，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)可以具有第一曲率半径(rc1)的弧线形状实施。另举例而言，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)可具有彼此对应的曲率或曲率半径。举又一实例，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)可具有不同曲率或不同曲率半径。
134.此处，可基于天线结构(1000)的大小设定曲率半径或曲率。举例而言，随着天线结构(1000)的大小或体积增大，曲率半径可增大，且曲率可减小。
135.天线段可延伸特定长度。举例而言，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)可安置成延伸彼此对应的长度或延伸不同长度。具体
而言，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)可具有相同第一长度或不同长度。
136.天线段的总长度可设定为小于或等于预设定值。举例而言，相对于第一平面(p1)上的中心轴(ca)，当第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)具有第一曲率半径(rc1)且安置成延伸第一长度时，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)的长度的总和可小于具有第一曲率半径(rc1)作为半径的圆的圆周的长度。另举例而言，相对于第一平面(p1)上的中心轴(ca)，当第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)中的至少一些具有第一曲率半径(rc1)且安置成延伸第一长度，且另一些具有第二曲率半径(rc2)且安置成延伸第二长度时，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)的长度的总和可小于具有第一曲率半径(rc1)或第二曲率半径(rc2)作为半径的圆的圆周的长度。在此情况下，第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)可不安置成彼此物理接触。
137.同时，电气元件可安置于天线段之间。举例而言，电容元件可安置于天线段之间且可电连接天线段。将在下文详细描述电气元件的配置。
138.包含在天线结构(1000)中的天线段可安置于多个匝中。参考图6，天线段可相对于中心轴(ca)安置于第一平面(p1)上的两个匝中。具体而言，第一匝可包含第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)，且第二匝可包含第五天线段(1210)、第六天线段(1220)、第七天线段(1230)以及第八天线段(1240)。此处，第一匝的天线段可具有第一曲率半径(rc1)，且第二匝的天线段可具有大于第一曲率半径(rc1)的第二曲率半径(rc2)。
139.第二匝的天线段中的每一者可安置成对应于第一匝的天线段中的每一者。举例而言，当第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)分别安置在第一平面(p1)的第一象限至第四象限中时，第五天线段(1210)、第六天线段(1220)、第七天线段(1230)以及第八天线段(1240)可分别安置于第一平面(p1)的第一象限至第四象限中。
140.此处，第一天线段(1110)可在弧形方向上邻近于第二天线段(1120)及第四天线段(1140)，且可在垂直于中心轴(ca)的方向上邻近于第五天线段(1210)。第二天线段(1120)可在弧形方向上邻近于第一天线段(1110)及第三天线段(1130)，且可在垂直于中心轴(ca)的方向上邻近于第六天线段(1220)。第三天线段(1130)可在弧形方向上邻近于第二天线段(1120)及第四天线段(1140)，且可在垂直于中心轴(ca)的方向上邻近于第七天线段(1230)。第四天线段(1140)可在弧形方向上邻近于第一天线段(1110)及第三天线段(1130)，且可在垂直于中心轴(ca)的方向上邻近于第八天线段(1240)。
141.第二匝的天线段可延伸一长度，所述长度大于第一匝的天线段的长度。举例而言，当第一天线段(1110)安置成延伸第一长度时，第五天线段(1210)可延伸大于第一长度的第二长度。此处，第二长度比第一长度的比率可对应于第五天线段(1210)的第二曲率半径(rc2)比第一天线段(1110)的第一曲率半径(rc1)的比率。另外，此处，由中心轴(ca)及延伸对应第一长度的第一天线段(1110)形成的中心角可对应于由中心轴(ca)及延伸第二长度的第五天线段(1210)形成的中心角。替代地，具有以第一长度延伸作为弧线的第一天线段
(1110)的扇区的中心角可对应于具有以第二长度延伸作为弧线的第五天线段(1210)的扇区的中心角的大小。替代地，连接第一天线段(1110)的一个末端与第五天线段(1210)的一个末端的延长线可与中心轴(ca)相接。
142.此处，可根据每匝安置的天线段的数目设定中心角。举例而言，当每匝安置x个天线段(其中x为自然数)时，由每一天线段及中心轴(ca)形成的中心角可小于或等于约(360/x)
°
。具体而言，再次参考图5，天线段可包含第一天线段(1110)至第四天线段(1140)，且在此情况下，由每一天线段及中心轴(ca)形成的中心角可小于或等于约90
°
。
143.第一匝与第二匝之间的距离可基于天线结构(1000)的电性质而设定。作为实例，第一匝与第二匝之间的距离可基于可发生在天线段之间的寄生电容而设定。举例而言，第一匝与第二匝之间的距离可设定为在电力施加至天线结构(1000)时最小化第一天线段(1110)与第五天线段(1210)之间的寄生电容的影响的距离。另举例而言，可考虑到天线结构(1000)的总体积来设定第一匝与第二匝之间的距离。举例而言，为了在制造容限范围内减小天线结构(1000)的宽度，第一匝与第二匝之间的距离可设定为约1毫米或在0.5毫米至3.5毫米范围内。在此情况下，第一匝与第二匝之间的距离可设定为在以特定驱动频率驱动等离子体系统(10)时不会发生匝之间的电弧作用的距离。另举例而言，可考虑到等离子体产生单元(2000)的灵活性来设定第一匝与第二匝之间的距离。当然，设定第一匝与第二匝之间的距离的上述方法亦可用于设定天线结构(1000)的匝之间的距离，诸如第二匝与第三匝之间的距离。
144.第二匝的天线段的电感可基于第一匝的天线段的电感而设定。举例而言，第五天线段(1210)的电感可对应于第一天线段(1110)的电感。另举例而言，第五天线段(1210)的电感可设定为大于第一天线段(1110)的电感。
145.同时，第一匝及第二匝的天线段可安置于不同平面上。举例而言，第一匝的天线段可安置于第一平面(p1)上，且第二匝的天线段可安置于平行于第一平面(p1)的平面或与第一平面(p1)形成预定角度的平面上。
146.另外，第一匝及第二匝可包含相同数目个天线段或不同数目个天线段。举例而言，第一匝可包含四个第一至第四天线段(1110、1120、1130以及1140)，且第二匝可仅包含安置成关于中心轴(ca)对称的第五天线段(1210)及第七天线段(1230)。
147.在上文中，为便于描述，已基于通过两个匝实施的天线结构(1000)给出描述，但本说明书的技术理念不限于此。天线结构(1000)可通过n个匝实施(其中n为自然数)。此外，天线结构(1000)可包含包含m个天线段的n个匝。上文所描述的配置天线段的方法可类似地应用于包含如上文所描述的多个段及多个匝的天线结构(1000)的情况。举例而言，当天线结构(1000)通过各自包含六个天线段的三个匝实施时，第一匝可包含具有第一曲率半径(rc1)及第一长度的六个天线段，第二匝可包含具有第二曲率半径(rc2)及第二长度的六个天线段，且第三匝可包含具有第三曲率半径及第三长度的六个天线段。另外，每一匝中的天线段的长度的总和可小于具有每一匝中的天线段的曲率半径作为半径的圆的圆周。
148.在下文中，将参考图7至图10描述连接天线结构(1000)中的天线段的方法。
149.图7至图10为根据本说明书的一个实施例的包含天线段及电容元件的天线结构(1000)的图。
150.参考图7，天线结构(1000)可实施为平面类型，且可包含天线段、第一主电容元件
(1500)、第二主电容元件(1600)以及辅助电容元件。由于天线结构(1000)包含辅助电容元件，因此多个天线段可电连接或实体连接，且可经由第一主电容元件(1500)及第二主电容元件(1600)连接至rf电源(200)。
151.此处，辅助电容元件可包含：第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)、第三辅助电容元件(1713)、第四辅助电容元件(1721)、第五辅助电容元件(1722)以及第六辅助电容元件(1723)，其电连接或实体连接匝中的天线段；及第一匝间电容元件(1731)，其电连接或实体连接不同匝。
152.此处，主电容元件(1500)及主电容元件(1600)以及辅助电容元件可为电容器或表达为电容器的等效电路的元件，且可指代具有预定电容或电容电抗的元件。举例而言，主电容元件(1500)及主电容元件(1600)以及辅助电容元件可包含具有优良高频率特性的陶瓷电容器或多层陶瓷电容器(multi-layer ceramic capacitors；mlcc)或电容器阵列，其中多个电容器串联和/或并联连接。
153.辅助电容元件可电连接或实体连接多个天线段。举例而言，再次参考图7，第一辅助电容元件(1711)的一个末端可连接至第一天线段(1110)的一个末端，且第一辅助电容元件(1711)的另一末端可连接至第二天线段(1120)的一个末端。第一天线段(1110)可自第一辅助电容元件(1711)的一个末端延伸具有第一曲率半径(rc1)的第一长度，且第二天线段(1120)可自第一辅助电容元件(1711)的另一末端延伸具有第一曲率半径(rc1)的第一长度。
154.另举例而言，第一天线段(1110)可自第一辅助电容元件(1711)的一个末端延伸具有第一曲率半径(rc1)的第一长度，且第二天线段(1120)可自第一辅助电容元件(1711)的另一末端延伸具有第二曲率半径(rc2)的第一长度。在此情况下，第一曲率半径(rc1)与第二曲率半径(rc2)可相同或不同。
155.举又一实例，第一天线段(1110)可自第一辅助电容元件(1711)的一个末端延伸具有第一曲率半径(rc1)的第一长度，且第二天线段(1120)可自第一辅助电容元件(1711)的另一末端延伸具有第一曲率半径(rc1)的第二长度。在此情况下，第一长度与第二长度可相同或不同。
156.辅助电容元件可安置于天线段之间。举例而言，再次参考图7，第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)以及第三辅助电容元件(1713)可在天线结构(1000)的第一匝中安置于第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)之间。第一辅助电容元件(1711)可安置于第一天线段(1110)与第二天线段(1120)之间。第二辅助电容元件(1712)可安置于第二天线段(1120)与第三天线段(1130)之间。第三辅助电容元件(1713)可安置于第三天线段(1130)与第四天线段(1140)之间。第四辅助电容元件(1721)、第五辅助电容元件(1722)以及第六辅助电容元件(1723)可在天线结构(1000)的第二匝中安置于第五天线段(1210)、第六天线段(1220)、第七天线段(1230)以及第八天线段(1240)之间。第四辅助电容元件(1721)可安置于第五天线段(1210)与第六天线段(1220)之间。第五辅助电容元件(1722)可安置于第六天线段(1220)与第七天线段(1230)之间。第六辅助电容元件(1723)可安置于第七天线段(1230)与第八天线段(1240)之间。
157.此处，第一辅助电容元件(1711)可在弧形方向上邻近于第二辅助电容元件(1712)而安置，且可在垂直于中心轴(ca)的方向上邻近于第四辅助电容元件(1721)而安置。第二
辅助电容元件(1712)可在弧形方向上邻近于第一辅助电容元件(1711)及第三辅助电容元件(1713)而安置，且可在垂直于中心轴(ca)的方向上邻近于第五辅助电容元件(1722)而安置。第三辅助电容元件(1713)可在弧形方向上邻近于第二辅助电容元件(1712)而安置，且可在垂直于中心轴(ca)的方向上邻近于第六辅助电容元件(1723)而安置。
158.辅助电容元件可安置成与天线段具有特定位置关系。举例而言，第一辅助电容元件(1711)可安置成穿过连接第一天线段(1110)的另一末端与第二天线段(1120)的一个末端的虚拟线。另举例而言，第一辅助电容元件(1711)可经由诸如导线的电连接构件连接至第一天线段(1110)及第二天线段(1120)，且可安置成相比于连接至其的天线段与中心轴(ca)更远地间隔开。举又一实例，第一辅助电容元件(1711)可安置于第一匝与第二匝之间。具体而言，第一辅助电容元件(1711)可安置成以大于第一曲率半径(rc1)且小于第二曲率半径(rc2)的距离与中心轴(ca)间隔开。
159.替代地，辅助电容元件可安置于与其上安置有天线段的平面不同的平面上。举例而言，第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)、第三辅助电容元件(1713)、第四辅助电容元件(1721)、第五辅助电容元件(1722)以及第六辅助电容元件(1723)中的至少一者可安置成以预设定距离与第一平面(p1)间隔开。此处，预设定距离可考虑到辅助电容元件的体积、大小或类似者而设定。
160.辅助电容元件可安置成在天线段之间彼此具有预设定位置关系。举例而言，再次参考图7，第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)、第三辅助电容元件(1713)、第四辅助电容元件(1721)、第五辅助电容元件(1722)以及第六辅助电容元件(1723)中的至少两者可安置成关于中心轴(ca)对称。具体而言，第一辅助电容元件(1711)及第三辅助电容元件(1713)可关于中心轴(ca)对称。另举例而言，第一匝的辅助电容元件及第二匝的辅助电容元件可安置于彼此对应的位置处。具体而言，连接第一辅助电容元件(1711)与第四辅助电容元件(1721)的延长线可与中心轴(ca)相接。替代地，连接第一辅助电容元件(1711)与第四辅助电容元件(1721)的延长线可穿过第三辅助电容元件(1713)及第六辅助电容元件(1723)。替代地，连接第一辅助电容元件(1711)与第四辅助电容元件(1721)的延长线及连接第二辅助电容元件(1712)与第五辅助电容元件(1722)的延长线可在距中心轴(ca)的预设定范围内相接或可处于偏斜位置。
161.第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)可以与上文所描述的方式类似的方式经由第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)以及第三辅助电容元件(1713)电连接。另外，第五天线段(1210)、第六天线段(1220)、第七天线段(1230)以及第八天线段(1240)可经由第四辅助电容元件(1721)、第五辅助电容元件(1722)以及第六辅助电容元件(1723)电连接。
162.辅助电容元件的数目可基于天线结构(1000)中的层的数目、匝的数目以及天线段的数目而设定。举例而言，再次参考图7，当天线结构(1000)经提供为包含各自具有四个天线段的两个匝的一个层时，天线结构(1000)可包含七个辅助电容元件。
163.同时，构成天线结构(1000)的多个匝可包含不同数目个天线段。作为实例，参考图8，天线结构(1000)可包含：第一匝，包含第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)；及第二匝，包含第五天线段(1210)、第六天线段(1220)、第七天线段(1230)、第八天线段(1240)、第九天线段(1250)以及第十天线段(1260)。
164.此处，天线结构(1000)中的天线段可具有实质上相同的长度或不同的长度。举例而言，第一匝的天线段及第二匝的天线段中的全部可具有相同长度。另举例而言，第一匝的天线段中的每一者可具有第一长度，且第二匝的天线段中的每一者可具有小于第一长度的第二长度。在此情况下，第一长度及第二长度可基于每一匝的曲率半径而设定。此处，构成天线结构(1000)的每一匝的天线段不必延伸相同长度。
165.同时，当构成天线结构(1000)的多个匝包含不同数目个天线段时，天线结构(1000)中的匝可包含不同数目个辅助电容元件。作为实例，再次参考图8，天线结构(1000)的第一匝可包含第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)以及第三辅助电容元件(1713)，且其第二匝可包含第四辅助电容元件(1721)、第五辅助电容元件(1722)第六辅助电容元件(1723)、第七辅助电容元件(1724)以及第八辅助电容元件(1725)。
166.此处，包含在天线结构(1000)的第一匝中的辅助电容元件及包含在其第二匝中的辅助电容元件可具有预设定位置关系。具体而言，包含在第一匝中的辅助电容元件中的至少一者及包含在第二匝中的辅助电容元件中的至少一者可定位于直线上。举例而言，再次参考图8，天线结构(1000)的第一匝的第二辅助电容元件(1712)及其第二匝的第六辅助电容元件(1723)可安置于自垂直于中心轴(ca)的直线预设定的区域内且穿过天线结构100的中心。然而，天线结构(1000)中的辅助电容元件之间的位置关系不限于上述情况，且不管彼此的特定位置关系，天线结构(1000)中的辅助电容元件可任意地安置。
167.构成天线结构(1000)的多个层可包含不同数目个天线段及不同数目个辅助电容元件。包含在不同层中的天线段的数目及辅助电容元件的数目可经由与设定包含在不同匝中的天线段的数目及辅助电容元件的数目的上述方法类似的方法而设定。
168.辅助电容元件可安置于匝之间以电连接或实体连接天线段。举例而言，再次参考图7，辅助电容元件可安置于第一匝与第二匝之间以电连接第一匝与第二匝。具体而言，第一匝间电容元件(1731)可串联连接构成第一匝的第四天线段(1140)与构成第二匝的第五天线段(1210)。在此情况下，第一匝间电容元件(1731)可直接地或经由诸如导线的单独连接构件连接至天线段，且因此，连接至第一匝间电容元件(1731)的天线段可比其他天线段更短或更长。尽管未示出，但第一匝间电容元件(1731)可串联连接构成第一匝的第一天线段(1110)与构成第二匝的第八天线段(1240)。在此情况下，天线结构(1000)可在自第一平面(p1)至第二平面(p2)的方向上自内部匝逆时针卷绕至外部匝。
169.此处，为了连接所述匝，匝间电容元件可具有与其他辅助电容元件不同的形状或可包含单独连接构件。举例而言，第一匝间电容元件(1731)的一个末端及另一末端可以不同距离与中心轴(ca)间隔开。具体而言，连接至第一匝的第四天线段(1140)的第一匝间电容元件(1731)的一个末端与连接至第二匝的第五天线段(1210)的第一匝间电容元件(1731)的另一末端相比可具有距中心轴(ca)的更短距离。另举例而言，第一匝间电容元件(1731)可包含自第一匝间电容元件(1731)的一个末端延伸至第四天线段(1140)的第一连接构件及自第一匝间电容元件(1731)的另一末端延伸至第五天线段(1210)的第二连接构件。在此情况下，第一连接构件及第二连接构件可包含笔直或弯曲的导线，且可以不同距离与中心轴(ca)间隔开。
170.由于天线结构(1000)包含匝间电容元件，因此天线结构(1000)中的所有天线段可电连接。
171.主电容元件(1500)及主电容元件(1600)可实体连接或电连接天线段与rf电源(200)。举例而言，再次参考图7，第一主电容元件(1500)可电连接第一天线段(1110)与反相器(230)的第一端子，且第二主电容元件(1600)可电连接第八天线段(1240)与反相器(230)的第二端子。
172.替代地，不同于图7中所示出的情况，第一主电容元件(1500)可电连接第四天线段(1140)与反相器(230)的第一端子，且第二主电容元件(1600)可电连接第五天线段(1210)与反相器(230)的第二端子。
173.同时，当天线结构(1000)通过包含第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)的第一匝实施时，第一天线段(1110)及第四天线段(1140)中的一者可经由第一主电容元件(1500)电连接至反相器(230)的第一端子，且其另一者可经由第二主电容元件(1600)电连接至反相器(230)的第二端子。
174.主电容元件(1500)及主电容元件(1600)可具有特定形状或包含单独连接构件，以便连接rf电源(200)与天线结构(1000)。举例而言，第一主电容元件(1500)可在平行于中心轴(ca)的方向上自第一天线段(1110)的一个末端延伸。替代地，第一主电容元件(1500)可在远离中心轴(ca)的方向自第一天线段(1110)的一个末端延伸。替代地，第一主电容元件(1500)可安置成使得当在垂直于第一平面(p1)的方向上查看时，第一主电容元件(1500)的至少一部分可与第一匝间电容元件(1173)及天线段的至少一部分重叠。第二主电容元件(1600)可自第八天线段(1240)的另一末端延伸以便平行于第一平面(p1)。替代地，第二主电容元件(1600)可在平行于中心轴(ca)的方向上自第八天线段(1240)的另一末端延伸。
175.同时，第一主电容元件(1500)及第二主电容元件(1600)中的至少一者可自天线结构(1000)省略。在此情况下，rf电源(200)可提供对应于主电容元件(1500)及主电容元件(1600)的电气元件。另外，可省略辅助电容元件中的至少一些。
176.此外，主电容元件(1500)及主电容元件(1600)以及辅助电容元件可安置成以预定距离与天线段间隔开。举例而言，当辅助电容元件的大小或体积极大时，辅助电容元件可在以预定距离与天线段间隔开的状态中经由诸如导体或导线的单独连接构件连接至天线段。
177.可根据连接主电容元件(1500)及主电容元件(1600)、辅助电容元件以及天线段的方法而判定电流在天线结构(1000)中流动的方向。举例而言，再次参考图7，当第一主电容元件(1500)串联连接至第一天线段(1110)，第四天线段(1140)及第五天线段(1210)经由第一匝间电容元件(1731)串联连接，且第二主电容元件(1600)串联连接至第八天线段(1240)时，且当电力施加至天线结构(1000)时，电流可在相同方向上(顺时针或逆时针)在第一匝及第二匝中流动。另举例而言，不同于图6中所示出的情况，当第一主电容元件(1500)串联连接至第四天线段(1140)，第一天线段(1110)及第八天线段1210经由第一匝间电容元件(1731)串联连接，且第二主电容元件(1600)串联连接至第五天线段(1210)时，且当电力施加至天线结构(1000)时，电流可在相同方向上(顺时针或逆时针)在第一匝及第二匝中流动。在此情况下，当电流在相同方向上在第一匝及第二匝中流动时，与电流在不同方向上在第一匝及第二匝中流动的情况相比，用于等离子体产生的感应电场的强度可增加，且天线段之间的电位差可减小，由此减小寄生电容器的影响。
178.天线结构(1000)可通过经由主电容元件(1500)及主电容元件(1600)自rf电源(200)接收具有可变驱动频率的ac信号而产生等离子体
179.此处，施加至天线结构(1000)的ac信号的驱动频率可基于包含天线结构(1000)及等离子体的负载的谐振频率而时变。
180.辅助电容元件可具有预定电容量或电容。举例而言，可基于以下中的至少一者设定辅助电容元件的电容：rf电源(200)的驱动频率范围、天线结构(1000)所需的谐振频率、天线段的数目，以及天线段的电感。具体而言，当天线结构(1000)具有谐振频率f_r且天线结构(1000)中的天线电感的总电感为l_tot时，辅助电容元件的电容可设定成使得主电容元件(1500)及主电容元件(1600)以及辅助电容元件(其连接至天线段)的总电容c_tot满足以下方程式(1)。
181.(1)
182.在此情况下，当归因于第一主电容元件(1500)与第二主电容元件(1600)之间的串联连接的电容等于一个辅助电容元件的电容时，辅助电容元件中的每一者的电容c_a可设定为通过使满足方程式(1)的c_tot与包含在天线结构(1000)中的天线段的数目相乘而获得的值。替代地，当天线结构(1000)的谐振频率设定为f_r且每一天线段的电感为l_a时，辅助电容元件中的每一者的电容c_a可设定为满足以下方程式(2)。
183.(2)
184.具体而言，当天线结构(1000)中的天线段中的每一者具有约1μh的电感且天线结构(1000)的谐振频率经指定为5.03mhz的频率时，辅助电容元件中的每一者的电容可设定为约1nf。替代地，当天线结构(1000)中的天线段中的每一者具有约0.7μh的电感且辅助电容元件中的每一者的电容设定为约3.32nf时，天线结构(1000)可通过满足在约3.3mhz的驱动频率的谐振条件而驱动。
185.当辅助电容元件的电容设定为满足上述条件时，天线结构(1000)的每一天线段可具有在预定范围内的电位值，使得天线段之间的电位差可减小。因此，可减小由电容耦合引起的静电电场，可减小天线结构(1000)的功率消耗，且可改良等离子体系统(10)的耐久性或等离子体的安全性。将在下文所描述归因于辅助电容元件安置于天线结构(1000)中的天线段之间而施加至每一天线段的电位。
186.主电容元件1500及1600可具有预定电容量或电容。举例而言，可基于以下中的至少一者设定主电容元件1500及主电容元件1600的电容：rf电源(200)的驱动频率范围、天线结构(1000)所需的谐振频率、天线段的数目、天线段的电感，以及辅助电容元件中的每一者的电容。具体而言，当第一主电容元件(1500)的电容为c1时，当第二主电容元件(1600)的电容为c2时，且当辅助电容元件中的每一者的电容为c a时，c1及c2可设定为满足特定条件。更具体而言，c1及c2可设定为满足以下方程式(3)。
187.(3)
188.当主电容元件(1500)及主电容元件(1600)满足以上方程式(3)时，有可能降低施
加至天线结构(1000)中的天线段的最大电压且改良谐振效应，由此提高等离子体系统(10)的稳定性及效率。
189.在上文中，已将通过在两个匝中的每一者中配置四个天线段来实施天线结构(1000)的情况描述为主要实施例，但本说明书的技术理念不限于此。即使在通过各自包含多个天线段的多个匝实施的天线结构(1000)中，主电容元件(1500)及主电容元件(1600)以及辅助电容元件亦可类似于上述方法而安置。
190.参考图9及图10，天线结构(1000)可实施为管类型，且可包含天线段、第一主电容元件(1500)、第二主电容元件(1600)以及辅助电容元件。
191.在下文中，除非另外特别陈述，否则参考图5至图8所描述的内容可同样适用，且将省略冗余内容。举例而言，天线结构的管类型可理解为多个天线结构安置于不同平面上且彼此实体或电性地连接。
192.包含在实施为管类型的天线结构(1000)中的天线段可安置于多个层上。
193.再次参考图9，天线段可相对于中心轴(ca)安置于第一平面(p1)及第二平面(p2)上的两个层中。具体而言，第一层可包含第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)，且第二层可包含第九天线段(1310)、第十天线段(1320)、第十一天线段(1330)以及第十二天线段(1340)。此处，第一层的天线段可具有第一曲率半径(rc1)，且第二层的天线段可具有对应于第一曲率半径(rc1)的曲率半径。
194.此处，第二平面(p2)可指垂直于中心轴(ca)或在一个点处与中心轴(ca)相接的虚拟平面。替代地，第二平面(p2)可指平行于第一平面(p1)的平面。
195.第二层的天线段中的每一者可安置成对应于第一层的天线段中的每一者。举例而言，当第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)分别安置在第一平面(p1)的第一象限至第四象限中时，第九天线段(1310)、第十天线段(1320)、第十一天线段(1330)以及第十二天线段(1340)可分别安置于第二平面(p2)的第一象限至第四象限中。
196.第二层的天线段可延伸对应于第一层的天线段的长度的长度。举例而言，当第一天线段(1110)安置成延伸第一长度时，第九天线段(1310)可延伸第一长度。此处，类似地，由中心轴(ca)及延伸第一长度的第一天线段(1110)形成的中心角可对应于由中心轴(ca)及在第二平面(p2)上延伸第一长度的第九天线段(1310)形成的中心角。
197.第一层与第二层之间的距离可基于可发生在天线段之间的寄生电容而设定。举例而言，第一层与第二层之间的距离可设定为在电力施加至天线结构(1000)时最小化第一天线段(1110)与第九天线段(1310)之间的寄生电容的影响的距离。具体而言，第一层与第二层之间的距离可设定在0.5毫米至1.5毫米范围内。在此情况下，第一层与第二层之间的距离可设定为用于在以特定驱动频率驱动等离子体系统(10)时防止层之间的电弧放电发生的距离。
198.第二层的天线段的电感可基于第一层的天线段的电感而设定。举例而言，第九天线段(1310)的电感可对应于第一天线段(1110)的电感。另举例而言，第九天线段(1310)的电感可设定为大于第一天线段(1110)的电感。
199.实施为管类型的天线结构(1000)可安置于等离子体产生单元(2000)周围。举例而言，再次参考图9，天线段可安置于等离子体产生单元(2000)周围。具体而言，第一天线段
(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)以及第九天线段(1310)、第十天线段(1320)、第十一天线段(1330)以及第十二天线段(1340)可安置成与等离子体产生单元(2000)接触。
200.实施为管类型的天线结构(1000)可包含辅助电容元件。举例而言，再次参考图9，第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)以及第三辅助电容元件(1713)可在天线结构(1000)的第一层中安置于第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)之间。第一辅助电容元件(1711)可安置于第一天线段(1110)与第二天线段(1120)之间。第二辅助电容元件(1712)可安置于第二天线段(1120)与第三天线段(1130)之间。第三辅助电容元件(1713)可安置于第三天线段(1130)与第四天线段(1140)之间。第七辅助电容元件(1751)、第八辅助电容元件(1752)以及第九辅助电容元件(1753)可在天线结构(1000)的第二层中安置于第九天线段(1310)、第十天线段(1320)、第十一天线段(1330)以及第十二天线段(1340)之间。第七辅助电容元件(1751)可安置于第九天线段(1310)与第十天线段(1320)之间。第八辅助电容元件(1752)可安置于第十天线段(1320)与第十一天线段(1330)之间。第九辅助电容元件(1753)可安置于第十一天线段(1330)与第十二天线段(1340)之间。
201.此处，第七辅助电容元件(1751)可在弧形方向上邻近于第八辅助电容元件(1752)而安置，且可在平行于中心轴(ca)的方向上邻近于第一辅助电容元件(1711)而安置。第八辅助电容元件(1752)可在弧形方向上邻近于第七辅助电容元件(1751)及第九辅助电容元件(1753)而安置，且可在平行于中心轴(ca)的方向上邻近于第二辅助电容元件(1712)而安置。第九辅助电容元件(1753)可在弧形方向上邻近于第八辅助电容元件(1752)而安置，且可在平行于中心轴(ca)的方向上邻近于第三辅助电容元件(1713)而安置。
202.辅助电容元件可安置成在层之间彼此具有预设定位置关系。举例而言，再次参考图9，第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)以及第三辅助电容元件(1713)以及第七辅助电容元件(1751)、第八辅助电容元件(1752)以及第九辅助电容元件(1753)中的至少两者可安置于平行于中心轴(ca)的虚拟线上。具体而言，连接第一辅助电容元件(1711)与第七辅助电容元件(1751)的虚拟延长线可平行于中心轴(ca)。另举例而言，第一层的辅助电容元件及第二层的辅助电容元件可安置于彼此对应的位置处。具体而言，连接第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)以及第三辅助电容元件(1713)中的一者与第七辅助电容元件(1751)、第八辅助电容元件(1752)以及第九辅助电容元件(1753)中的一者的虚拟延长线及连接第一辅助电容元件(1711)、第二辅助电容元件(1712)以及第三辅助电容元件(1713)中的其他者与第七辅助电容元件(1751)、第八辅助电容元件(1752)以及第九辅助电容元件(1753)中的其他者的虚拟延长线可在中心轴(ca)处或距中心轴(ca)的预设定区域内相接或可处于偏斜位置。
203.辅助电容元件可安置成附接至等离子体产生单元(2000)或与其间隔开。举例而言，再次参考图8，第一辅助电容元件(1711)可安置成以第一曲率半径(rc1)与中心轴(ca)间隔开且与等离子体产生单元(2000)接触。另举例而言，第一辅助电容元件(1711)可以大于第一曲率半径(rc1)的距离与中心轴(ca)间隔开，且可不与等离子体产生单元(2000)接触。
204.安置于实施为管类型的天线结构(1000)中的辅助电容元件可包含层间电容元件。
举例而言，再次参考图9，第一层及第二层可经由第一层间电容元件(1741)串联电连接。具体而言，第一层间电容元件(1741)可串联连接构成第一层的第四天线段(1140)与构成第二层的第九天线段(1310)。替代地，不同于图9中所示出的情况，第一层间电容元件(1741)可串联连接构成第一层的第一天线段(1110)及构成第二层的第十二天线段(1340)。
205.此处，为了连接所述层，层间电容元件可具有与其他辅助电容元件不同的形状或包含单独连接构件。举例而言，第一层间电容元件(1741)的一个末端及另一末端可定位于不同平面上。具体而言，连接至第一层的第四天线段(1140)的第一层间电容元件(1741)的一个末端可定位于第一平面(p1)上，且连接至第二层的第九天线段(1310)的第一层间电容元件(1741)的另一末端可定位于第二平面(p2)上。另举例而言，第一层间电容元件(1741)可包含自第一层间电容元件(1741)的一个末端延伸至第四天线段(1140)的第三连接构件及自第一层间电容元件(1741)的另一末端延伸至第九天线段(1310)的第四连接构件。在此情况下，第三连接构件及第四连接构件可包含笔直或弯曲的导线，且可附接至等离子体产生单元(2000)或以预定距离与等离子体产生单元(2000)间隔开。在此情况下，连接至第一层间电容元件(1741)的天线段可比其他天线段更短或更长。
206.由于天线结构(1000)包含层间电容元件，因此天线结构(1000)中的所有天线段可电连接。
207.实施为管类型的天线结构(1000)可经由主电容元件(1500)及主电容元件(1600)实体连接或电连接至rf电源(200)。举例而言，再次参考图9，第一天线段(1110)可经由第一主电容元件(1500)电连接至反相器(230)的第一端子，且第十二天线段(1340)可经由第二主电容元件(1600)电连接至反相器(230)的第二端子。替代地，第四天线段(1140)可经由第一主电容元件(1500)电连接至反相器(230)的第一端子，且第九天线段(1310)可经由第二主电容元件(1600)电连接至反相器(230)的第二端子。
208.可根据连接主电容元件(1500)及主电容元件(1600)、辅助电容元件以及天线段的方法而判定电流在天线结构(1000)中流动的方向。举例而言，再次参考图9，当第一主电容元件(1500)串联连接至第一天线段(1110)，第四天线段(1140)及第九天线段(1310)经由第一层间电容元件(1741)串联连接，且第二主电容元件(1600)串联连接至第十二天线段(1340)时，且当电力施加至天线结构(1000)时，电流可在相同方向上(顺时针或逆时针)在第一层及第二层中流动。在此情况下，当电流在相同方向上在第一层及第二层中流动时，与电流在不同方向上在第一层及第二层中流动的情况相比，用于等离子体产生的感应电场的强度可增加，且天线段之间的电位差可减小，由此减小寄生电容器的影响。
209.实施为管类型的天线结构(1000)可包含安置于多个匝及多个层中的天线段。
210.参考图10，实施为管类型的天线结构(1000)可包含：安置于第一层的第一匝中的第一天线段(1110)、第二天线段(1120)、第三天线段(1130)以及第四天线段(1140)；安置于第一层的第二匝中的第五天线段(1210)、第六天线段(1220)、第七天线段(1230)以及第八天线段(1240)；安置于第二层的第一匝中的第九天线段(1310)、第十天线段(1320)、第十一天线段(1330)以及第十二天线段(1340)；安置于第二层的第二匝中的第十三天线段(1410)、第十四天线段(1420)、第十五天线段(1430)以及第十六天线段(1440)；主电容元件(1500)及主电容元件(1600)，以及辅助电容元件。
211.在实施为图10中所示出的管类型的天线结构(1000)中，天线段可与参考图7至图9
所描述相同或类似地安置于多个匝及多个层中。
212.安置于通过多匝及多层实施的上述天线结构(1000)中的辅助电容元件可包含匝间电容元件及层间电容元件。举例而言，再次参考图10，通过多匝及多层实施的天线结构(1000)可包含：连接第一层中的匝的第一匝间电容元件(1731)、连接第二层中的匝的第二匝间电容元件(1733)，以及连接第一层与第二层的第一层间电容元件(1741)。
213.同时，在天线结构(1000)中，当天线段安置于三个或多于三个层中时，天线结构(1000)可包含多个层间电容元件或多个层间连接构件。
214.此处，多个层间电容元件或多个层间连接构件可安置成彼此具有预定位置关系。举例而言，层间电容元件可安置成相对于中心轴(ca)旋转预定角度。具体而言，连接第一层与第二层的第一层间电容元件(1741)可连同连接第二层与第三层的第二间层电容元件(未示出)相对于中心轴(ca)具有预定角度。
215.另外，此处，多个层间电容元件或多个层间连接构件可连接天线段，使得所述匝在层中彼此连接的匝间连接区域相对于中心轴(ca)具有预定角度。举例而言，当第一匝的第四天线段(1140)及第二匝的第五天线段(1210)经由第一层中的辅助电容元件连接时，第一层间电容元件(1741)可连接第八天线段(1240)与第十天线段(1320)，且第二匝间电容元件(1733)可连接第九天线段(1310)与第十四天线段(1420)。在此情况下，由于匝间连接区域为其中两个不同匝连接于层中的区域，因此等离子体产生单元(2000)不与匝间连接区域中的天线段接触，且因此，可能难以通过在天线段中流动的冷却剂获得冷却效应。然而，如上文所描述，由于其中匝在多个层中彼此连接的匝间连接区域形成预定角度，因此等离子体产生单元(2000)并未冷却的区域可以不同方式分布于层中。
216.在通过多匝及多层实施的天线结构(1000)中，可根据连接主电容元件(1500)及主电容元件(1600)、辅助电容元件以及天线段的方法判定电流在每一层的每一匝中流动的方向。举例而言，再次参考图10，当第一主电容元件(1500)串联连接至第一天线段(1110)，第四天线段(1140)及第五天线段(1210)经由第一匝间电容元件(1731)串联连接，第八天线段(1240)及第九天线段(1310)经由第一层间电容元件(1741)串联连接，第十二天线段(1340)及第十三天线段(1410)经由第二匝间电容元件(1733)串联连接，且第二主电容元件(1600)串联连接至第十六天线段(1440)时，且当电力施加至天线结构(1000)时，电流可在相同方向上(顺时针或逆时针)在第一层的第一匝、第一层的第二匝、第二层的第一匝以及第二层的第二匝中流动。另举例而言，当第一主电容元件(1500)串联连接至第一天线段(1110)，第四天线段(1140)及第五天线段(1210)经由第一匝间电容元件(1731)串联连接，第八天线段(1240)及第十三天线段(1410)经由第一层间电容元件(1741)串联连接，第十六天线段(1440)及第九天线段(1310)经由第二匝间电容元件(1733)串联连接，且第二主电容元件(1600)串联连接至第十二天线段(1340)时，且当电力施加至天线结构(1000)时，电流可在相同方向上(顺时针或逆时针)在第一层的第一匝、第一层的第二匝、第二层的第一匝以及第二层的第二匝中流动。
217.如上文所描述，当电流在相同方向上在层的匝中流动时，与电流在不同方向上流动的情况相比，用于等离子体产生的感应电场的强度可增加，且天线段之间的电位差可减小，由此减小寄生电容器的影响。
218.在上文中，其中通过多匝及多层实施的天线结构(1000)每匝包含四个天线段，每
层包含两个匝且通过总共两个层实施的情况已描述为主要实施例，但本说明书的技术理念不限于此。天线结构(1000)每匝可包含p个天线段，每层可包含q个匝，且可通过总共r个层实施(其中p、q以及r为自然数)，且当然，上述内容可同样/类似地应用于其上。
219.在下文中，将参考图11至图13描述电力天线结构(1000)的情况。
220.同时，在下文中，除非另外特别陈述，否则为便于描述，假定天线结构(1000)包含多个辅助电容元件及多个天线段，所述天线段如图10中所示沿弧线在一个方向上自其一个末端延伸至另一末端，但本说明书的技术理念不限于此。
221.图11为根据本说明书的一个实施例的天线结构(1000)的等效电路的图。
222.参考图11，天线结构(1000)的等效电路可包含其中电容器及电感器安置成交替地串联连接的电路。
223.天线结构(1000)的等效电路中的一个节点的电压或电位差可基于自rf电源(200)施加至天线结构(1000)的交流电或ac信号而设定。举例而言，当rf电源(200)将具有振幅v的ac电压施加至天线结构(1000)时，天线结构(1000)中的一个节点的电位差可以小于或等于振幅v的振幅振荡。
224.在下文中，当交流电施加至天线结构(1000)时，将描述根据电容元件是否存在的天线结构(1000)中的每一位置的电压。
225.此处，每一位置的电压可指相对于天线结构(1000)中的天线段的位置处的参考节点的电压。举例而言，每一位置的电压可指在交流电施加至天线结构(1000)之后的相对于每一天线段的一个末端、其另一末端处的参考节点或一个末端与另一末端之间的特定节点的电压。
226.此处，参考节点可指用于计算每一位置的电压的参考点。举例而言，参考节点可包含接地节点、第一端子、第二端子、rf电源(200)的一个末端或另一末端，以及天线结构(1000)中的点。在下文中，为便于描述，将假定参考节点为rf电源(200)的一个末端来进行描述，所述本说明书的技术理念不限于此。即使在以不同方式设定参考节点时，亦可同样/类似地应用描述。
227.图12为根据本说明书的一个实施例的示出根据天线结构(1000)中的位置的电位的曲线图的图。
228.参考图12，当天线结构(1000)中的天线段在无电容元件的情况下串联连接时，天线段可在任何时间点处具有不同范围内的电压。举例而言，当天线段在如图6中所示的安置状态下串联连接时，当施加交流电时，具有不同量值的电压可施加至彼此邻近的第一天线段(1110)及第五天线段(1210)。在此情况下，第一天线段(1110)与第五天线段(1210)之间的寄生电容器的影响可增加，此对于等离子体感应可为不合需要的。
229.再次参考图12，当天线结构(1000)中的天线段在无电容元件的情况下串联连接时，通过电容元件的电压分布是不可能的，由此增大施加至每一天线段的电压的量值。如上文所描述，当施加至每一天线段的增加电压时，可发生不必要的功率消耗，且因此，等离子体系统(10)可变得不稳定。
230.图13示出根据本说明书的一个实施例的示出根据包含电容元件的天线结构(1000)中的位置的电压的曲线图的图。
231.参考图13，天线结构(1000)可包含：第一节点(n1)，其连接第一主电容元件(1500)
与第一天线段(1110)；第二节点(n2)，其连接第一天线段(1110)与第一辅助电容元件(1711)；第三节点(n3)，其连接第一辅助电容元件(1711)与第二天线段(1120)；第四节点(n4)，其连接第二天线段(1120)与第二辅助电容元件(1712)；第一点(pt1)，其指示第一天线段(1110)中的任何位置；以及第二点(pt2)，其指示第二天线段(1120)中的任何位置。
232.此处，图13为示出当交流电施加至天线结构(1000)时施加至天线段的最大电压的曲线图，且所示正负号可指相位差。另外，图13的电压可指针对天线结构(1000)中的每一位置获得最大电压的时间点处的电压。同时，在ac波形中，最大电压可划分成具有正值的最大电压及具有负值的最大电压，且图13的曲线图可理解为基于第一节点(n1)具有具负值的最大电压的时间点示出天线结构(1000)中的每一位置的电压。举例而言，具有-v'及+v'的最大电压的第一节点(n1)及第二节点(n2)具有高达v'的绝对值的最大电压，此可意谓已施加具有相反正负号的ac电压。亦即，此可意谓具有振幅v'及半个周期的相位差的ac电压施加至第一节点(n1)及第二节点(n2)。换言之，在经由第一节点(n1)测量电压值-v'的时间点处，可经由第二节点(n2)测量电压值+v'。
233.再次参考图13，在天线结构(1000)中彼此对应的节点的电压可彼此对应。举例而言，第一节点(n1)及第三节点(n3)的电压可彼此对应。替代地，第一节点(n1)及第三节点(n3)的最大电压可彼此对应。第二节点(n2)及第四节点(n4)的电压可彼此对应。替代地，第二节点(n2)及第四节点(n4)的最大电压可彼此对应。第一天线段(1110)的一个末端的电压与第二天线段(1120)的一个末端的电压可彼此对应。第一辅助电容元件(1711)的一个末端的电压与第二辅助电容元件(1712)的一个末端的电压可彼此对应。第一天线段(1110)的一个末端的电压可对应于邻近于第一天线段(1110)的第五天线段(1210)或第九天线段(1310)的一个末端的电压。
234.同时，彼此对应的节点的电压的有效值可彼此对应。举例而言，第一节点(n1)及第三节点(n3)的电压的有效值可彼此对应，且第二节点(n2)及第四节点(n4)的电压的有效值可彼此对应。
235.此处，多个节点的电压彼此对应或多个节点具有彼此对应的电压可意谓多个节点具有相对于参考节点的相同电压或最大电压或者多个节点相对于参考节点的电压或最大电压之间的差在预设定范围内的情况。
236.多个天线段可包含彼此对应的点。举例而言，定位于第一天线段(1110)的一个末端与另一末端之间的第一点(pt1)可对应于定位于第二天线段(1120)的一个末端与另一末端之间的第二点(pt2)。具体而言，第一天线段(1110)中的第一点(pt1)与第一天线段(1110)的一个末端之间的距离可对应于第二天线段(1120)的第二点(pt2)与一个末端之间的距离。另举例而言，第一天线段(1110)中的第一点(pt1)可对应于第五天线段(1210)中的第三点(未示出)。在此情况下，由第一天线段(1110)的一个末端、中心轴(ca)以及第一点(pt1)形成的角度可对应于由第五天线段(1210)的一个末端、中心轴(ca)以及第三点形成的角度。具体而言，连接第一点(pt1)与第三点的延长线可与中心轴(ca)相接或可处于偏斜位置。举又一实例，第一天线段(1110)中的第一点(pt1)可对应于第九天线段(1310)中的第四点(未示出)。具体而言，连接第一点(pt1)与第四点的延长线可平行于中心轴(ca)或可处于偏斜位置。
237.多个天线段中彼此对应的上述点可具有彼此对应的电压。替代地，多个天线段中
彼此对应的点可具有彼此对应的有效电压。如上文所描述，当天线段彼此邻近时，天线段在彼此对应的位置处具有彼此对应的电压，使得有可能减小寄生电容的影响。
238.此处，多个点的电压彼此对应或多个点具有彼此对应的电压可意谓多个点具有相对于参考节点的相同电压或最大电压或多个点相对于参考节点的电压或最大电压之间的差在预设定范围内的情况。另外，此处，由多个点、每一天线段的一个末端以及中心轴(ca)形成的角度彼此对应可意谓多个点定位成自每一天线段的一个末端关于中心轴(ca)旋转相同角度或不同角度的情况。
239.同时，再次参考图13，天线段中的任何点处的电压的量值可小于连接天线段与电容元件的节点处的电压的量值。举例而言，第一点(pt1)及第二点(pt2)的最大电压可小于第二节点(n2)或第四节点(n4)的最大电压。
240.天线结构(1000)中的任何节点或位置处的电压可在任何时间点处具有不同相位或不同正负号。举例而言，在一个时间点处，第一节点(n1)及第三节点(n3)的电压具有相同相位，且第一节点(n1)及第二节点(n2)具有量值相同且相位或正负号相反的电压。另举例而言，第二节点(n2)及第三节点(n3)可具有量值相同且相位或正负号相反的电压。
241.在上文中，为便于描述，已基于天线结构(1000)中的特定天线段描述节点及点处的电压，但本说明书的技术概念不限于此。可以相同/类似方式将描述应用于天线结构(1000)中的每一天线段。
242.天线结构(1000)中的每一位置的电压可随着包含在天线结构(1000)中的辅助电容元件的数目增大而减小。替代地，天线结构(1000)中的每一位置的电压可基于包含在天线结构(1000)中的天线段的电感或辅助电容元件的电容而判定。具体而言，不同于图13中所示出的情况，当辅助电容元件安置于天线段之间时，施加至天线段中的每一者的电压的量值经判定为彼此对应，由此减小邻近天线段之间的寄生电容器的影响。另外，当辅助电容元件安置于天线结构(1000)中时，施加至天线段的电压的量值减小，由此减小天线结构(1000)的功率消耗且改良等离子体系统(10)的安全性。
243.主电容元件(1500)及主电容元件(1600)可减小施加至天线结构(1000)的电压的振幅。替代地，主电容元件(1500)及主电容元件(1600)可降低可施加至每一天线段的电压的最大振幅。
244.替代地，由于主电容元件(1500)及主电容元件(1600)连接至天线段，因此天线结构(1000)中的节点相对于参考节点的最大电压可不为零。举例而言，当主电容元件(1500)及主电容元件(1600)相对于参考节点电压下降时，第一节点(n1)、第二节点(n2)、第三节点(n3)以及至第四节点(n4)可具有最大电压而非零。
245.替代地，归因于主电容元件(1500)及主电容元件(1600)，具有相同振幅的电压可施加至天线结构(1000)中的节点。举例而言，归因于主电容元件(1500)及主电容元件(1600)，第一节点(n1)及第二节点(n2)可具有相对于参考节点具有相同振幅的电压。作为另一实例，归因于主电容元件(1500)及主电容元件(1600)，第一节点(n1)及第二节点(n2)可接收具有相同振幅及不同正负号的电压。如上文所描述，主电容元件(1500)及主电容元件(1600)可减小施加至天线结构(1000)中的组件的电压或最大电压，且因此，可改良天线结构(1000)的电耐久性。
246.同时，当驱动等离子体系统(10)时，随着电感耦合等离子体由天线结构(1000)感
应至等离子体产生单元(2000)，温度可升高。因此，等离子体产生单元(2000)可受损。为了防止损坏等离子体产生单元(2000)，天线结构(1000)可包含冷却剂通道以自等离子体产生单元(2000)吸收热。在此情况下，产生于等离子体产生单元(2000)中的热的吸收度可根据天线结构(1000)的结构及形状而变化。
247.在下文中，根据本说明书的一个实施例，将参考图14及图15描述用于在驱动等离子体系统(10)时有效地吸收在感应等离子体时在等离子体产生单元(2000)中产生的热的天线结构(1000)的结构及形状。
248.图14为根据本说明书的一个实施例的具有矩形横截面的天线结构(1000)的图。
249.图15为根据本说明书的一个例示性实施例的天线结构(1000)的横截面a-a'的图。
250.参考图14，天线结构(1000)可包含匝天线、天线的末端、匝间连接构件，以及紧固构件(3400)。具体而言，天线结构(1000)可包含第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)、天线(3310)及天线(3320)的第一末端及第二末端、第一匝间连接构件(3210)及第二匝间连接构件(3220)以及紧固构件(3400)。
251.匝天线可指构成天线结构(1000)中的一个匝的天线。举例而言，如图14中所示，匝天线可包含第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)。具体而言，第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)可以相对于中心轴(ca)具有不同曲率半径的圆形形状或环形形状实施。更具体而言，第二匝天线(3120)可安置成环绕第一匝天线(3110)，且第三匝天线(3130)可安置成环绕第二匝天线(3120)。在此情况下，第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)可安置于垂直于中心轴(ca)的水平轴(ha)上。替代地，第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)可安置成以不同距离与水平轴(ha)间隔开。
252.匝天线可具有具矩形形状的横截面。然而，本说明书的技术理念不限于此，且匝天线的横截面可具有多边形形状、圆形形状、椭圆形形状或由除矩形形状以外的曲线及直线构成的图形状。
253.匝天线可经由天线的末端实体连接或电连接至rf电源(200)。举例而言，第一匝天线(3110)可实体连接或电连接至天线(3310)的第一端，且天线(3310)的第一端可实体连接或电连接至rf电源(200)的一个末端。另外，举例而言，第三匝天线(3130)可实体连接或电连接至天线(3320)的第二末端，且天线(3320)的第二末端可实体连接或电连接至rf电源(200)的另一末端。
254.匝天线可经由匝间连接构件电连接或实体连接至另一匝天线。举例而言，第一匝天线(3110)可电连接或实体连接至第一匝间连接构件(3210)的一个末端，且第二匝天线(3120)可电连接或实体连接至第一匝间连接构件(3210)的另一末端。另外，举例而言，第二匝天线(3120)可电连接或实体连接至第二匝间连接构件(3220)的一个末端，且第三匝天线(3130)可电连接或实体连接至第二匝间连接构件(3220)的另一末端。
255.天线的末端可实体连接或电连接匝天线与rf电源(200)。
256.天线的末端可包含在任何方向上延伸的导体。举例而言，再次参考图14，天线(3310)的第一末端可在平行于中心轴(ca)的方向上延伸，且天线(3320)的第二末端可在垂直于中心轴(ca)的方向上延伸。然而，本说明书的技术理念不限于此，且当然，天线(3310)及天线(3320)的第一及第二末端可基于匝间连接方法或类似者在任何方向上延伸。
257.匝间连接构件可以各种形状形成。举例而言，匝间连接构件可具有曲线或直线形状。将在下文详细描述匝间连接构件。
258.紧固构件(3400)可防止天线结构(1000)的至少一部分扩展或变形。具体而言，等离子体产生单元(2000)可归因于在感应等离子体时产生的高温热能扩展及变形。因此，与等离子体产生单元(2000)紧密接触的天线结构(1000)亦可扩展及变形。紧固构件(3400)可防止天线结构(1000)变形。举例而言，再次参考图14，具有弹性的紧固构件(3400)可耦接至邻近于等离子体产生单元(2000)的第一匝天线(3110)。天线结构(1000)可包含紧固构件(3400)，且因此与等离子体产生单元(2000)紧密接触。此外，即使等离子体被感应，天线结构(1000)亦可维持紧密接触状态以改良待在下文描述的通过天线结构(1000)执行的冷却的效率。
259.此处，紧固构件(3400)可向天线结构(1000)提供大于或等于预设定值的拧紧力。举例而言，紧固构件(3400)可包含具有灵活性或弹性的物件。另外，举例而言，紧固构件(3400)可包含比待拧紧的物件短的金属。
260.同时，天线结构(1000)可使用冷却剂冷却等离子体产生单元(2000)。为此目的，参考图14，天线结构(1000)中的匝天线可具有预设定形状且可包含冷却剂通道。具体而言，第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)可分别包含第一冷却剂通道(cfp_1)、第二冷却剂通道(cfp_2)以及第三冷却剂通道(cfp_3)，且第一匝天线(3110)可与等离子体产生单元(2000)接触以使用移动穿过第一冷却剂通道(cfp_1)、第二冷却剂通道(cfp_2)以及第三冷却剂通道(cfp_3)的冷却剂来吸收在等离子体产生单元(2000)中产生的热。
261.此处，冷却剂可包含低于预设定温度的流体。
262.匝天线可包含内径表面及外径表面。举例而言，第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)分别具有第一内径表面(3111)、第二内径表面(3121)以及第三内径表面(3131)及第一外径表面(3112)、第二外径表面(3122)以及第三外径表面(3132)。此处，内径表面及外径表面可为形成匝天线的多个表面中的一个。另外，此处，内径表面及外径表面可指环绕中心轴(ca)的匝天线的内表面及外表面。另外，此处，内径表面及外径表面可指安置在远离匝天线中的中心轴(ca)的方向上的对向表面，且内径表面可比外径表面更接近天线结构(1000)的中心轴(ca)。在此情况下，匝天线的横截面形状可至少基于内径表面及外径表面而形成。同时，除内径表面及外径表面以外，匝天线亦可包含上表面及下表面。
263.冷却剂通道可包含对应于匝天线的内径表面及外径表面的表面。举例而言，第一冷却剂通道(cfp_1)可包含对应于第一内径表面(3111)的第一表面(s11)及对应于第一外径表面(3112)的第二表面(s12)。此处，第一冷却剂通道(cfp_1)的横截面形状可至少基于第一表面(s11)及第二表面(s12)而形成。另举例而言，第二冷却剂通道(cfp_2)可包含对应于第二内径表面(3121)的第三表面(s21)及对应于第二外径表面(3122)的第四表面(s22)。此处，第二冷却水通道(cfp_2)的横截面形状可至少基于第三表面(s21)及第四表面(s22)而形成。同时，除对应于内径表面及外径表面的表面以外，冷却剂通道亦可包含上表面及下表面。
264.在上文中，冷却剂通道可理解为由匝天线的内表面界定。举例而言，冷却剂通道的
一个表面可理解为与匝天线的内表面实质上相同。具体而言，第一冷却剂通道(cfp_1)的第一表面(s11)及第二表面(s12)可理解为第一匝天线(3110)的内表面，且第二冷却剂通道(cfp_2)的第三表面(s21)及第四表面(s22)可理解为第二匝天线(3120)的内表面。
265.天线结构(1000)可经由与等离子体产生单元(2000)接触的匝天线的内径表面及对应于其的冷却剂通道的一个表面自等离子体产生单元(2000)吸收热。
266.为了提高冷却效率或使热传导更具活性，天线结构(1000)可与等离子体产生单元(2000)表面接触。举例而言，再次参考图15，第一匝天线(3110)的第一内径表面(3111)可平行于等离子体产生单元(2000)的外壁或中心轴(ca)而形成，且第一匝天线(3110)可经由第一内径表面(3111)与等离子体产生单元(2000)表面接触。在此情况下，第一冷却剂通道(cfp_1)的对应于第一内径表面(3111)的第一表面(s11)可平行于第一内径表面(3111)及等离子体产生单元(2000)的外壁或中心轴(ca)，且天线结构(1000)可经由第一内径表面(3111)及第一表面(s11)自等离子体产生单元(2000)吸收热。
267.用于相对于等离子体产生单元(2000)提高冷却效率的天线结构(1000)的横截面可具有矩形形状。举例而言，再次参考图15，第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)的横截面可具有矩形形状，且因此，第一内径表面(3111)、第二内径表面(3121)以及第三内径表面(3131)可分别平行于第一外径表面(3112)、第二外径表面(3122)以及第三外径表面(3132)。在此情况下，冷却剂通道的横截面亦可具有矩形形状。
268.此处，第一内径表面(3111)、第一表面(s11)、第二表面(s12)以及第一外径表面(3112)可彼此平行。因此，第一内径表面(3111)与第一表面(s11)之间的距离在距水平轴(ha)的预定范围内可恒定，且第二表面(s12)与第一外径表面(3112)之间的距离在距水平轴(ha)的预定范围内亦可恒定。
269.另外，此处，第二匝天线(3120)的第二内径表面(3121)及第二冷却剂通道(cfp_2)的第三表面(s21)可平行于第一匝天线(3110)的第一外径表面(3112)及第一冷却剂通道(cfp_1)的第二表面(s12)。因此，第二表面(s12)与第三表面(s21)之间的距离于距水平轴(ha)的预定范围内可恒定。
270.同时，当天线结构(1000)的横截面具有矩形形状时，归因于寄生电容器的能量损失可在匝天线之间发生。举例而言，如图15中所示，当第一匝天线(3110)的第一外径表面(3112)平行于第二匝天线(3120)的第二内径表面(3121)时，归因于寄生电容器的能量损失可发生。
271.归因于匝天线之间的寄生电容器的能量损失可根据匝天线之间的匝间距离而改变。举例而言，在图15中，天线结构(1000)中的寄生电容器的影响可根据第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)之间的第一匝间距离(td_1)及第二匝天线(3120)与第三匝天线(3130)之间的第二匝间距离(td_2)而改变。
272.因此，在天线结构(1000)中，可通过在预设定范围内设定匝天线之间的匝间距离来减小寄生电容器的影响。在此情况下，预设定范围可考虑寄生电容器的影响及天线结构(1000)的总宽度而设定。举例而言，匝间距离可设定在0.5毫米至3.5毫米范围内。
273.匝间距离可全都具有相同值或具有不同值。举例而言，第一匝间距离(td_1)及第二匝间距离(td_2)可具有预设定范围内的相同值。另举例而言，第一匝间距离(td_1)及第二匝间距离(td_2)可具有不同长度。例如，第一匝间距离(td_1)具有大于或小于第二匝间
距离(td_2)的值。
274.在上文中，关于用于执行冷却功能的天线结构(1000)，已描述具有矩形横截面的匝天线以及天线结构(1000)的结构及形状，所述天线结构(1000)用于根据匝天线减小寄生电容器的影响。
275.在下文中，将参考图16至图19描述天线结构(1000)的结构及形状的其他实施例，所述天线结构(1000)在执行冷却功能的同时减小寄生电容器的影响。
276.图16为根据本说明书的一个实施例的具有矩形横截面及圆形横截面的天线结构(1000)的图。
277.图17及图18为根据本说明书的一个实施例的具有至少两个横截面形状的天线结构(1000)的横截面a-a'的图。
278.参考图16及图17，天线结构(1000)可包含具有不同形状的匝天线。举例而言，天线结构(1000)可包含具有矩形横截面的第一匝天线(3110)及具有圆形横截面的第二匝天线(3120)及第三匝天线(3130)。
279.在下文中，除非另外特别陈述，否则可类似地应用参考图14所描述的天线结构(1000)的内容。
280.天线结构(1000)可包含与等离子体产生单元(2000)表面接触的匝天线。举例而言，天线结构(1000)可包含经由第一内径表面(3111)与等离子体产生单元(2000)表面接触的第一匝天线(3110)。
281.天线结构(1000)中的匝天线可具有彼此不平行的表面，以便减小匝天线之间的寄生电容器的影响。举例而言，再次参考图17，第一匝天线(3110)的第一内径表面(3111)及第一外径表面(3112)可平行于等离子体产生单元(2000)的外壁，且第二匝天线(3120)的第二内径表面(3121)及第二外径表面(3122)可不平行于等离子体产生单元(2000)及第一内径表面(3111)。
282.天线结构(1000)可包含具有不同横截面的匝天线，以便减小匝天线之间的寄生电容器的影响。举例而言，再次参考图17，天线结构(1000)可包含具有矩形横截面的第一匝天线(3110)及具有圆形横截面的第二匝天线(3120)。在此情况下，第一冷却剂通道(cfp_1)可具有矩形横截面以便对应于第一匝天线(3110)，且第二冷却剂通道(cfp_2)可具有圆形横截面以便对应于第二匝天线(3120)。然而，匝天线的横截面不限于矩形形状或圆形形状，且可为多边形形状、圆形形状、椭圆形形状，或由曲线及直线构成的图形状。
283.如上文所描述，当天线结构(1000)包含具有彼此不平行的表面或具有不同横截面的匝天线时，寄生电容器的影响可减小。
284.在具有不同横截面的匝天线中，匝间距离可相同，但匝天线的表面之间的距离可不恒定。举例而言，再次参考图17，第一匝天线(3110)、第二匝天线(3120)以及第三匝天线(3130)可安置成使得第一匝间距离(td_1)及第二匝间距离(td_2)可相对于水平轴(ha)相同。另外，举例而言，再次参考图17，第一匝天线(3110)的第一外径表面(3112)与第二匝天线(3120)的第一内径表面3121之间的距离可不恒定。具体而言，在图17中，当与水平轴(ha)的距离在平行于中心轴(ca)的方向上或在等离子体产生单元(2000)的纵向方向上增大时，由于第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)之间的距离增大，因此与第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)之间的距离恒定的情况相比，寄生电容器的影响可减小。替代地，当第一
匝天线(3110)及第二匝天线(3120)安置于同一平面上时，当与平面的距离在平行于中心轴(ca)的方向上或在等离子体产生单元(2000)的纵向方向上增大，由于第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)之间的距离增大，因此与第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)之间的距离恒定的情况相比，寄生电容器的影响可减小。
285.同时，天线结构(1000)可包含匝天线，所述匝天线包含具有不同形状的内径表面及外径表面，以便减小匝天线之间的寄生电容器的影响。
286.参考图18，与等离子体产生单元(2000)接触的第一匝天线(3110)可包含平行于等离子体产生单元(2000)的外壁的第一内径表面(3111)及不平行于等离子体产生单元(2000)的外壁的第一外径表面(3112)。替代地，第一匝天线(3110)可包含平行于等离子体产生单元(2000)的外壁的第一内径表面(3111)及在远离中心轴(ca)的方向上竖直弯曲的第一外径表面(3112)。在此情况下，第一匝天线(3110)可具有由直线及曲线构成的横截面。具体而言，第一匝天线(3110)可具有横截面，所述横截面具有矩形形状及半圆形形状的组合、半圆形形状或半椭圆形形状。
287.在包含具有如上文所描述的内径表面及外径表面或横截面的匝天线的天线结构(1000)中，虽然等离子体产生单元(2000)可高效地冷却，但归因于寄生电容器的能量损失可在内部有效地减少。
288.在上文中，关于执行冷却功能的天线结构(1000)的结构及形状，已主要描述包含构成三个匝的匝天线的天线结构(1000)，但本说明书的技术理念不限于此。描述可类似地应用于包含一或多个匝天线的天线结构(1000)。此外，描述可类似地应用于包含多个层的天线结构(1000)，且当然，描述可类似地应用于包含上文所描述的多个天线段的天线结构(1000)。
289.在下文中，将参考图16及图19至图22详细描述用于连接天线结构(1000)中的匝天线的匝间连接构件。
290.图19至图22为根据本说明书的一个实施例的连接天线结构中具有不同横截面的天线的方法的图。
291.匝间连接构件可指不同匝天线彼此连接的构件或连接不同匝天线的构件。在下文中，为了描述匝间连接构件当中连接具有不同横截面的匝天线的匝间连接构件，作为代表性实例，将主要描述图15中所示出的第一匝间连接构件(3210)，但本说明书的技术理念不限于此。
292.第一匝间连接构件(3210)可形成为弯曲的。举例而言，参考图16及图19，第一匝天线(3110)及第二匝天线(3120)可在弯曲状态下电连接或实体连接。
293.第一匝间连接构件(3210)可以线性形状形成。举例而言，参考图20及图21，第一匝天线(3110)及第二匝天线(3120)可在同一直线上电连接或实体连接。
294.第一匝间连接构件(3210)可包含连接至第一匝天线(3110)的一个末端及连接至第二匝天线(3120)的另一末端。此处，第一匝间连接构件(3210)的一个末端及另一末端可具有不同横截面。具体而言，第一匝间连接构件(3210)的一个末端的横截面可具有第一匝天线(3110)的横截面，且第一匝间连接构件(3210)的另一末端的横截面可具有第二匝天线(3120)的横截面。举例而言，第一匝间连接构件(3210)的一个末端的横截面可具有矩形形状，且第一匝间连接构件(3210)的另一末端的横截面可具有圆形形状。
295.第一匝间连接构件(3210)可通过变换第一匝天线(3110)及第二匝天线(3120)中的至少一者的形状以连接第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)而形成。
296.作为实例，再次参考图20，第一匝间连接构件(3210)可通过扩张或延伸第一匝天线(3110)的末端部分且将第二匝天线(3120)耦接至其而形成。
297.此处，第一匝间连接构件(3210)的横截面的大小或形状可在自其一个末端至另一末端的方向上改变。举例而言，第一匝间连接构件(3210)的横截面积可在自其一个末端至另一末端的方向上逐渐增大及减小。另举例而言，第一匝间连接构件(3210)的横截面积可在其一个末端至另一末端的方向上依次自矩形形状、圆形矩形角形状以及圆形形状改变。
298.举又一实例，再次参考图21，第一匝间连接构件(3210)亦可通过将第二匝天线(3120)的末端部分耦接至第一匝天线(3110)的末端部分以扩展或延伸第二匝天线(3120)而形成。
299.当连接第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)时，第一匝天线(3110)及第二匝天线(3120)的横截面可设定为彼此对应。举例而言，第一匝天线(3110)的横截面的宽度可设定为与第二匝天线(3120)的横截面的宽度相同或不同。具体而言，为了使第二匝天线(3120)容易地插入第一匝天线(3110)中，第一匝天线(3110)的横截面的宽度可大于第二匝天线(3120)的宽度。替代地，第一匝天线(3110)的横截面及第二匝天线(3120)的横截面可具有相同宽度，且如图20及图21中所示，第一匝天线(3110)及第二匝天线(3120)亦可通过扩展、延伸或收缩匝天线中的任一者而彼此连接。匝天线中的每一者的横截面大小可考虑冷却剂的平稳流动而设定。
300.第一匝间连接构件(3210)可提供为模块化类型。举例而言，参考图22，第一匝间连接构件(3210)可包含具有对应于第一匝天线(3110)及第二匝天线(3120)的横截面大小的大小的插入部分。在此情况下，第一匝天线(3110)及第二匝天线(3120)可为可自第一匝间连接构件(3210)拆卸的。此外，举例而言，第一匝间连接构件(3210)可电连接或实体连接第一匝天线(3110)与第二匝天线(3120)，且可执行特定功能。具体而言，第一匝间连接构件(3210)可包含电容元件。在此情况下，第一匝间连接构件(3210)可充当上述匝间电容元件。
301.同时，冷却剂通道的形状可在匝间连接构件中变换。举例而言，冷却剂通道可在第一匝间连接构件(3210)中逐渐变窄。另举例而言，冷却剂通道可在第一匝间连接构件(3210)中逐渐增宽。举又一实例，冷却剂通道可在第一匝间连接构件(3210)中逐渐增宽且接着变窄。在此情况下，由于冷却剂通道的形状变换，因此冷却剂的流动速率可改变。
302.在下文中，将参考图23描述有效地冷却归因于等离子体感应在等离子体产生单元(2000)中产生的热的另一方法。
303.图23为示出根据本说明书的一个例示性实施例的热传递构件(300)的图。
304.参考图23，热传递构件(300)可在天线结构(1000)与等离子体产生单元(2000)之间传递热。举例而言，热传递构件(300)可吸收归因于等离子体感应由等离子体产生单元(2000)产生的热且将所吸收的热提供至天线结构(1000)。
305.热传递构件(300)可由具有高热导率的材料制成。举例而言，热传递构件(300)可由选自以下中的至少一者制成：铝、金、银、钨和/或铜。
306.热传递构件(300)可具有各种形状。举例而言，热传递构件(300)可具有对应于等离子体产生单元(2000)的形状。具体而言，当等离子体产生单元(2000)具有空心圆柱形状
时，热传递构件(300)亦可以空心圆柱形状实施。另举例而言，热传递构件(300)可具有形状以便与等离子体产生单元(2000)的外表面表面接触。具体而言，热传递构件(300)的至少一部分可为弯曲或平坦的。举又一实例，热传递构件(300)可提供为多个实体上分离的板。同时，热传递构件(300)的形状不限于上述形状，且如下文所描述，热传递构件(300)可具有任何形状，只要热传递构件(300)的形状可与等离子体产生单元(2000)或天线结构(1000)表面接触即可。
307.热传递构件(300)可安置于天线结构(1000)与等离子体产生单元(2000)之间。举例而言，热传递构件(300)可安置成环绕等离子体产生单元(2000)，且天线结构(1000)可安置成环绕热传递构件(300)。具体而言，热传递构件(300)可安置成与等离子体产生单元(2000)的外壁表面接触，且可安置成与天线结构(1000)相对于中心轴(ca)的最内匝天线(例如第一匝天线(3110))表面接触。
308.如上文所描述，等离子体产生单元(2000)及天线结构(1000)可经由热传递构件(300)热耦接。在此情况下，由于热传递构件(300)由具有高热导率的材料制成，因此归因于等离子体感应在等离子体产生单元(2000)中产生的热可经由热传递构件(300)更快速地移动至天线结构(1000)，由此改良等离子体感应及维护效率且改良等离子体产生单元(2000)的耐久性。
309.在上文中，已主要描述天线结构(1000)具备多个匝天线的情况，但本说明书的技术理念不限于此。当然，描述亦可类似地应用于天线结构(1000)具备单匝天线、单匝天线的多个层或多个天线段的情况。
310.根据本发明的实施例的方法可以可经由各种计算装置执行的程序指令的形式实施且可记录于电脑可读媒体中。电脑可读媒体可独立地或组合地包含程序指令、数据档案、数据结构等等。记录于媒体中的程序指令可经特别设计且经组态用于实施例或可通常为电脑软件技术中技术人员所知。电脑可读记录媒体可包含：磁性媒体，诸如硬盘、软性磁盘以及磁带；光学媒体，诸如紧凑光盘只读存储器(compact disc read only memory；cd-rom)以及数位多功能光盘(digital versatile disc；dvd)；磁-光媒体，诸如光磁盘(floptical disk)；以及有意地形成以存储以及执行程序命令的硬件单元，诸如只读存储器(read only memory；rom)、随机存取存储器(random access memory；ram)以及快闪存储器。程序指令可包含可由电脑使用解译器执行的高级语言码，以及诸如由编译器制成的彼等程序码的机器语言码。硬件单元可经组态以充当一或多个软件模块以用于执行根据本发明实施例的操作，且反之亦然。
311.虽然本发明的实施例已参考其附图而展示及描述，但所属领域中技术人员应理解，可在其中作出形式以及细节上的各种改变。举例而言，尽管本发明的实施例以与描述不同的其他顺序执行，和/或诸如系统、结构、装置、电路等的元件以与描述不同的其他方式组合或组装，或由其他元件或其等效物替换或取代，但亦可达成所要结果。
312.因此，所附权利要求的其他实施、其他实施例以及等效物可包含于所附权利要求的范畴中。