具有用于中空阴极放电抑制的流孔的喷头面板

技术领域

本发明涉及半导体装置制造。

背景技术

许多现代的半导体芯片制造处理包含生成等离子体，从中衍生出离子和/或自由基成分以用于直接或间接影响被暴露于等离子体的衬底的表面上的变化。例如，可使用诸多基于等离子体的处理从衬底表面蚀刻材料、将材料沉积至衬底表面上、或修饰已存在于衬底表面上的材料。通常通过以下方式生成等离子体：将处理气体供给至等离子体处理区中并将射频(RF)功率施加至处理气体以使处理气体被激励并且转变为等离子体处理区域内的所需等离子体。等离子体的特性会受到许多处理参数的影响，处理参数尤其例如但不限于处理气体的材料组成、处理气体的流率、处理气体的分布、压强、等离子体处理区及周围结构的几何特征、处理气体及周围材料的温度、所施加的RF功率的频率与大小、被施加以将等离子体的带电成分吸引至晶片的偏置电压等。本发明就是该背景下产生的。

发明内容

在一些实施方案中，公开了一种用于将处理气体输送至衬底处理系统内的等离子体生成区域的喷头。该喷头包含面板，所述面板具有下侧与上侧。所述面板的所述下侧在所述衬底处理系统的操作期间面对所述等离子体生成区域。所述面板的所述上侧面对一或多个充气腔，在所述衬底处理系统的操作期间，一或更多种处理气体被供给至所述一或多个充气腔中。所述面板具有在所述面板的所述下侧与所述上侧之间测量到的总厚度。所述面板包含穿过所述面板的所述下侧所形成的孔口。所述面板包含穿过所述面板的所述上侧所形成的开口。所述孔口中的每一者形成为延伸穿过所述面板的所述总厚度的一部分，以与所述开口中的至少一者相交而形成穿过所述面板的用于处理气体的对应的流动路径。所述孔口中的每一者具有平行于所述面板的所述下侧定位的横截面。所述孔口中的每一者的所述横截面在至少一个方向上具有中空阴极放电抑制尺寸。所述开口中的每一者具有平行于所述面板的所述上侧定位的横截面。所述开口中的每一者所具有的最小横截面尺寸大于所述中空阴极放电抑制尺寸。

在一些实施方案中，公开了一种用于喷头的面板，所述喷头用于将处理气体输送至衬底处理系统内的等离子体生成区域。所述面板包含碟，所述碟具有下侧与上侧。所述碟的所述下侧被配置成在所述衬底处理系统的操作期间面对所述等离子体生成区域。所述碟的所述上侧被配置成面对一或多个充气腔，在所述衬底处理系统的操作期间，一或更多种处理气体被供给至所述一或多个充气腔中。所述碟具有在所述碟的所述下侧与所述上侧之间测量到的总厚度。所述碟包含穿过所述碟的所述下侧所形成的孔口。所述碟包含穿过所述碟的所述上侧所形成的开口。所述孔口中的每一者形成为延伸穿过所述碟的所述总厚度的一部分以与所述开口中的至少一者相交，从而形成穿过所述碟的用于处理气体的对应的流动路径。所述孔口中的每一者具有平行于所述碟的所述下侧定位的横截面。所述孔口中的每一者的所述横截面在至少一方向上具有中空阴极放电抑制尺寸。所述开口中的每一者具有平行于所述碟的所述上侧定位的横截面。所述开口中的每一者所具有的最小横截面尺寸大于所述中空阴极放电抑制尺寸。

在一些实施方案中，公开了一种喷头的面板的制造方法，所述喷头用于将处理气体输送至衬底处理系统内的等离子体生成区域。所述方法包含：提供碟，所述碟具有下侧与上侧。所述碟的所述下侧被配置成在所述衬底处理系统的操作期间面对所述等离子体生成区域。所述碟的所述上侧被配置成面对一或多个充气腔，在所述衬底处理系统的操作期间，一或更多种处理气体被供给至所述一或多个充气腔中。所述碟具有在所述碟的所述下侧与所述上侧之间测量到的总厚度。所述方法还包含：形成穿过所述碟的所述下侧的孔口。所述孔口中的每一者具有平行于所述碟的所述下侧定位的横截面。所述孔口中的每一者的所述横截面形成为在至少一个方向上具有中空阴极放电抑制尺寸。所述方法还包含：形成穿过所述碟的所述上侧的开口，以与所述碟内的所述孔口中的至少一者相交，从而形成穿过所述碟的用于处理气体的对应的流动路径。所述开口中的每一者具有平行于所述碟的所述上侧定位的横截面。所述开口中的每一者形成为具有大于所述中空阴极放电抑制尺寸的最小横截面尺寸。

附图说明

图1显示了根据一些实施方案的一示例性衬底处理系统的竖直横截面图，衬底处理系统用于进行等离子体处理以修改衬底。

图2A显示了根据一些实施方案的面板的仰视图。

图2B显示了根据一些实施方案的面板的竖直横截面图，其对应于图2A中的视图A-A。

图2C显示了根据一些实施方案的图2B中所识别的区域的竖直横截面放大图。

图3A显示了根据一些实施方案的面板152A的仰视图。

图3B显示了根据一些实施方案的面板152A的俯视图。

图3C显示了根据一些实施方案的面板152A的透视图，因此可看见平行槽口的配置与孔洞的配置的相互关系。

图3D显示了根据一些实施方案的面板152A的竖直横截面图，其对应于图3C中引用的视图A-A。

图3E显示了根据一些实施方案的图3D中所识别的区域的竖直横截面放大图。

图3F显示了根据一些实施方案的面板152A的竖直横截面放大图，其对应于图3E中引用的视图B-B。

图3G显示了根据一些实施方案的图3A-3F中所示的面板152A 的底部等角视图。

图3H显示了根据一些实施方案的面板152A的一部分的底部等角视图。

图3I显示了根据一些实施方案的面板152A的一部分的仰视图。

图3J显示了根据一些实施方案的面板152A的一部分的上部等角视图。

图3K显示了根据一些实施方案的面板152B，其具有配置成方形格阵列的孔洞。

图3L显示了根据一些实施方案的面板152C，其具有配置成矩形格阵列的孔洞。

图3M显示了根据一些实施方案的面板152D，其具有配置成菱形格阵列的孔洞。

图3N显示了根据一些实施方案的面板152E，其具有配置成平行四边形格阵列的孔洞。

图3O显示了根据一些实施方案的面板152F，其具有配置成自定义模式的孔洞。

图3P显示了根据一些实施方案的面板152F的上部等视角图。

图3Q显示了根据一些实施方案的面板152F的一部分的仰视图。

图4A-1显示了根据一些实施方案的经修改的面板152G的一部分的仰视图，经修改的面板152G包含在每一孔洞位置处分别形成的具有矩形横截面形状的孔口。

图4A-2显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152G的孔洞的竖直横截面图，其对应于图4A-1中的视图A-A。

图4A-3显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152G的孔洞的竖直横截面图，其对应于图4A-1中的视图B-B。

图4B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152H内的每一孔洞位置处分别形成的具有矩形横截面形状的孔口，这些孔口以相对于彼此不平行且有序的方式排列。

图4C显示了根据一些实施方案的经修改的面板1521内的每一孔洞位置处分别形成的具有矩形横截面形状的孔口，这些孔口以相对于彼此不平行且随机的方式排列。

图5A-1显示了根据一些实施方案的经修改的面板152J的一部分的仰视图，经修改的面板152J包含在每一孔洞位置处分别形成的具有曲线横截面形状的孔口。

图5A-2显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152J的孔洞的竖直横截面图，其对应于图5A-1中的视图A-A。

图5B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152J1的一部分的下部等视角图，在经修改的面板152J1中的孔洞是以如图3O与3P所示的自定义模式配置。

图5C显示了根据一些实施方案的经修改的面板152K1内的每一孔洞位置处分别形成的具有曲线横截面形状的孔口，这些孔口具有围绕其对应孔洞的轴的变化的方位角定位。

图5D显示了根据一些实施方案的经修改的面板152K2的一部分的下部等视角图。

图6A-1显示了根据一些实施方案的分别形成在经修改的面板 152L内的每一孔洞位置处的具有括号横截面形状的孔口。

图6A-2显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152L的孔洞的竖直横截面图，其对应于图6A-1中的视图A-A。

图6B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152M内的每一孔洞位置处分别形成的具有括号横截面形状的孔口，这些孔口具有围绕其对应孔洞的轴的变化的方位角定位。

图7A-1显示了根据一些实施方案的分别形成在经修改的面板 152N内的每一孔洞位置处的具有圆形横截面形状的孔口。

图7A-2显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152N的孔洞的竖直横截面图，其对应于图7A-1中的视图A-A。

图7B-1显示了根据一些实施方案的经修改的面板152O内的每一孔洞的具有圆形横截面形状的多个孔口。

图7B-2显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152O的孔洞的竖直横截面图，其对应于图7B-1中的视图A-A。

图7C显示了根据一些实施方案的经修改的面板152O的一部分的下部等视角图。

图8A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的俯视图，经修改的面板152P具有以沃尔格(Vogel)模式布置的孔洞。

图8B显示了根据一些实施方案的参考图8A的经修改的面板 152P的部分的放大图，经修改的面板152P具有矩形横截面形状的孔口。

图8C显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的一部分的放大图，经修改的面板152P具有曲线的横截面形状的孔口。

图8D显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的一部分的放大图，经修改的面板152P具有括号横截面形状的孔口。

图8E显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的一部分的放大图，经修改的面板152P具有圆形横截面形状的孔口。

图9A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152Q的透视图，经修改的面板152Q包含穿过面板下侧形成的沃尔格模式沟槽以与通过面板上侧形成的沃尔格模式沟槽相交。

图9B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152Q的一部分的放大图。

图10A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152R的透视图，经修改的面板152R包含通过面板下侧形成的第一沃尔格模式下侧沟槽以与通过面板上侧的第二沃尔格模式上侧形成的沟槽相交。

图10B显示了根据一些实施方案的通过下侧沟槽与上侧沟槽相交所形成的孔口的横截面。

图11A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152S的俯视图，经修改的面板152S包含穿过面板下侧形成的径向辐条模式的下侧沟槽以与穿过面板上侧形成的对应径向辐条模式的下侧沟槽相交。

图11B显示了根据一些实施方案的通过下侧沟槽与上侧沟槽相交所形成的孔口的竖直横截面。

图12A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152T的透视图，经修改的面板152T包含穿过面板下侧形成的同心图模式的下侧沟槽以与穿过面板上侧形成的径向辐条模式的下侧沟槽相交。

图12B显示了根据一些实施方案的对应于图12A引用的视图A-A的竖直横截面图，其中孔口被显示于下侧沟槽与上侧沟槽的相交处。

图13显示了根据一些实施方案的喷头制造方法的流程图，喷头被用于将处理气体输送至衬底处理系统内的等离子体生成区域。

具体实施方式

图1显示了根据一些实施方案的一示例性衬底处理系统100的竖直横截面图，衬底处理系统100用于进行等离子体处理以修改衬底101。衬底处理系统100包含处理室102，处理室102具有上室主体102A与下室主体102B。中央柱118被限定于下室主体102B中并用于支撑基座140。在一些实施方案中，基座140为被通电的下电极。基座140提供衬底支撑表面，衬底101置于衬底支撑表面上而进行处理。基座140通过匹配网络106而电偶合至电源104。电源104由控制模块110(如控制器)控制。控制模块110配置为通过执行处理输入与控制指令108而操作衬底处理系统100。处理输入与控制指令108可包含处理配方和用于处理参数(例如功率电平、时序参数、处理气体(如前体)、处理气体的流率、衬底101的机械移动、处理室102内的压强、温度等)的控制规格，以引导在衬底101上的基于等离子体的制造处理的进行，尤其例如是通过原子层沉积(ALD)或等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)方法在衬底101上沉积/形成膜，和/或从衬底101蚀刻材料。

中央柱118还可包含升降销120，升降销120受到升降销控制系统122控制。升降销120用于将衬底101从基座140升高以使机器衬底搬运系统的末端执行器能拾取衬底101以及在末端执行器释放衬底101后能将衬底101降低。升降销控制系统122由控制模块110控制。衬底处理系统100 还包含气体供给歧管112，气体供给歧管112连接至处理气体源114，如来自设施的气体供给源。根据在衬底101上进行的处理，控制模块110通过气体供给歧管112控制输送至喷头150中的处理气体114。在一些实施方案如图1 的实例中，喷头150具有“吊灯型喷头”的配置。喷头150包含一或多个充气腔区151和面板152。面板152包含多个通道，来自充气腔区151的处理气体通过该多个通道而到达面板152与基座140之间的等离子体处理区154。面板152配置为使处理气体分布于整个等离子体处理区154中。在一些实施方案中，在操作期间，射频(RF)功率通过匹配网络106从电源104供给至基座 140的电极且喷头150电连接至参考地电位以使RF功率经由等离子体处理区 154传输而将处理气体转变为等离子体处理区154内的等离子体。

在一些实施方案中，喷头150的充气腔区由单一充气腔区所限定。在一些实施方案中，喷头150的充气腔区151包含内充气腔区与外充气腔区，其中外充气腔区用于包围内充气腔区。在这些实施方案中，处理气体被提供于处理窗中，控制处理气体流入喷头150的内充气腔区和/或外充气腔区而部分控制提供于处理窗中的处理气体。阀与质量流量控制(MFC)机构可用于确保在衬底101上进行基于等离子体的制造处理的期间输送正确的处理气体至预定位置/充气腔。阀与MFC机构可受到控制模块110控制。用过的处理气体以及挥发性的副产物材料(如果有的话)从等离子体处理区154流至出口(未显示)以离开处理室102。真空源(未显示)(如一或两阶段的机械干式泵和 /或涡轮分子泵)经由出口抽取用过的处理气体及挥发性的副产物材料。真空源还会具有在处理室102内维持适当低的压强的功能。

在一些实施方案中，衬底处理系统100可包含承载环153，承载环153围绕基座140的外部区域。承载环153座落在承载环支撑区域上方，承载环支撑区域是从基座140的中央中的晶片支撑区域往下的台阶。承载环153包含其碟状结构的外边缘侧(如外半径等)与其碟状结构的最靠近衬底 101座落位置的晶片边缘侧(如内半径等)。承载环153的衬底边缘侧包含多个接触支撑结构，在承载环153被蜘蛛叉180举起时，所述多个接触支撑结构举起晶片101。承载环153的移动受到承载环升降与旋转控制模块124控制以响应承载环升降与旋转控制模块124所连接的控制模块110所提供的信号。例如，可使用承载环升降与旋转控制模块124举起承载环153及衬底 101并将衬底101移入或移出如单站系统中的处理室102。替代地，可使用承载环升降与旋转控制模块124将承载环153和衬底101旋转至多站系统中的另一站。

本文中公开针对喷头150、且更具体而言针对喷头150的面板 152的修改配置的多种实施方案。应理解，以实例的方式提供图1的衬底处理系统100。本文中所公开的喷头150及面板152的修改配置的实施方案基本上可用于使用喷头150或等效版本将处理气体分散至将处理气体转变为等离子体的区域的任何等离子体处理室中。因此应理解，本文中所公开的实施方案可与衬底处理系统100的许多变化以及其他类型的基于等离子体的衬底处理/制造系统一起使用。

图2A显示了根据一些实施方案的面板152的仰视图。面板152 包含贯穿孔201的配置(典型(typ.))，其显示为图2A中的小圆圈。图2A的实例显示以方形格阵列配置的多个贯穿孔201(典型)。图2B显示了根据一些实施方案的面板152的竖直横截面，其对应于图2A中的视图A-A。图2C显示了根据一些实施方案的在图2B中所识别为区域203的放大竖直横截面图。如图2C中所示，面板152具有竖直即z方向的厚度D1。在多种实施方案中，设定面板152的厚度D1以使面板152在处理期间提供充分的热效能并维持结构完整性。在一些实施方案中，面板152的厚度D1是在从约0.25英寸至约2 英寸的范围内。在一些实施方案中，面板的厚度D1约为0.375英寸。然而，应理解，在一些实施方案中，面板152的厚度可小于0.25英寸或大于2英寸。在一些实施方案中，贯穿孔201在水平方向上即x-y平面中具有圆形形状。在这些实施方案中，贯穿孔201的每一个(典型)沿着水平方向测量即在 x-y平面中具有直径D2。在一些实施方案中，直径D2落在从约0.02英寸至约0.08英寸的范围内。在一些实施方案中，直径D2为约0.08英寸。在一些实施方案中，直径D2落在从约0.02英寸至约0.04英寸的范围内。在一些实施方案中，直径D2约为0.04英寸。

在一些实施方案中，面板152是由铝尤其例如6061铝或3003 铝所形成。在一些实施方案中，面板152由陶瓷材料尤其例如是陶瓷材料中的氧化铝(Al

参考图2C，在处理期间，取决于处理条件如压强与RF功率以及贯穿孔201的几何特征与尺寸，中空阴极放电(HCD)205可形成在靠近面板 152的下侧的贯穿孔201内。处理条件的特定组合决定了中空阴极放电抑制的关键尺寸。大于关键尺寸的凹特征能使等离子体鞘形成强健的HCD，但小于关键尺寸的凹特征部无法支持明显的HCD的形成。有些处理(例如可灰化硬掩模(AHM)处理)需要大于约11Torr、或甚至大于约13Torr的压强，且在较高频率需要超过9千瓦(kW)在较低频率处需要超过3kW的RF功率。在这些以及其他处理中，当处理期间的压强和/或RF功率增加时，HCD205可发生在直径D2被设定为约0.08英寸或更大的具有圆柱形状的贯穿孔201中。当HCD205形成在面板152的贯穿孔201中时，HCD205附近的局部等离子体密度扰动，其不利地影响整个衬底101的处理均匀度。另外，面板152的贯穿孔201中局部形成HCD205可使电弧发生在HCD205位置处而损伤衬底 101并造成衬底101上的非均匀性处理结果。因此，希望能避免HCD205形成在面板152的贯穿孔201中以减少/消除处理非均匀性与电弧。

减少HCD205形成的一种方式是将贯穿孔201的直径D2减少至HCD形成的极限以下。然而，利用传统钻孔制造方法，贯穿孔201的直径 D2可以减少的量有实际上的限制。另外，当减少贯穿孔201的直径D2时，必须增加贯穿孔201的总数才能维持所需的通过面板152的总处理气体流导率并维持跨越面板152(介于充气腔区151与等离子体处理区154之间)的所需压降。由于通过给定贯穿孔201的处理气体流导率为给定贯穿孔201的流动面积的函数并且是与沿着给定贯穿孔201的侧边的流动边界层相关的摩擦的函数，因此贯穿孔201的所需总数会随着直径D2减少至约0.08英寸以下而非线性增加(近似指数增加)。此外，处理均匀度对于跨越面板152的压降敏感。因此，期望能在调整面板152内的贯穿孔201的尺寸与数目时，维持跨越面板152的相同压降。

已展示出，在一些处理如AHM处理中，利用包含了3,870个柱形贯穿孔201及平坦下侧的面板152，HCD205仍会发生在直径D2被设定至约0.02英寸的贯穿孔201中。因此判断，应将贯穿孔的直径D2减少至约 0.012英寸、或约0.01英寸、或甚至更小，以避免HCD205形成在较高的处理压强与RF功率下，如在AHM处理中的压强与RF功率下。此外，利用直径D2被设定至0.012英寸的柱形贯穿孔201，针对给定下游压强及通过喷头 150的流量，需要多于50,000个贯穿孔201以匹配通过面板152的特定总处理气体流导率以及匹配跨越面板152的特定压降。然而，利用传统钻孔技术制造面板152而形成50,000个直径D2被设定至0.012英寸的贯穿孔201是不切实际的。其中一个原因是，当钻凿直径小于约0.02英寸的孔洞时，钻头破损会变成明显的问题。并且，如果当钻凿许多(如50,000个)贯穿孔201中的任何贯穿孔时钻头破损，则很可能会损伤面板152而使面板152无法使用。应理解，当试着制造小到足以抑制HCD205的贯穿孔201时，成功制造面板 152受限于贯穿孔201的形状、尺寸、以及数量。由于钻头在钻凿期间可能破损且可能倾向于形成/加工出较不精密的贯穿孔201，因此不仅仅是贯穿孔 201的所需数目让人望而却步，贯穿孔201的所需直径D2也使“钻凿良率”让人望而却步。

可以使用贯穿轴冷却技术协助钻凿直径小至约0.02英寸的孔洞。在贯穿轴冷却技术中，钻头包含冷却剂通道，在钻凿时冷却剂流过冷却剂通道，由此避免钻头过热及对应的机械故障。虽然贯穿轴冷却技术能在钻头不破损的情况下更快速且更一致地钻凿贯穿孔201，但贯穿轴冷却技术不适用于尺寸小于0.02英寸的钻头。因此，必须使用寻常(非经贯穿轴冷却的) 钻头形成直径D2小于0.02英寸的贯穿孔201。此外，在直径D2尺寸小于 0.02英寸处，必须使用啄钻处理钻凿贯穿孔201以处理在钻凿处理期间产生的材料碎裂。并且，当利用未经贯穿轴冷却的小直径(小于0.02英寸)钻头进行啄钻处理时，甚至更容易发生钻头破损。

可能可以进行直径D2小于抑制HCD形成所需的临界尺寸的圆形贯穿孔201的机械钻凿，但为了钻凿足够的贯穿孔201以维持充分高的处理气体流导率与均匀度，面板152的制造变得非常昂贵且良率低。例如，必须钻凿数万个直径D2约为0.012英寸的贯穿孔201穿过面板152，以匹配具有3,870个直径D2为0.02英寸的贯穿孔201的面板152的处理气体流导率。有鉴于直径D2小于约0.02英寸的贯穿孔201无法以贯穿轴冷却技术钻凿，钻凿直径D2约0.012英寸的每一贯穿孔201的所需时间变得更久。另外，当不使用贯穿轴冷却技术而期望钻凿大量贯穿孔201时，钻头破损以及面板 152损坏的风险变得明显较高，且对应的面板152良率极低。这与增加的匹配时间相结合，使得每片面板152的成本变得非常昂贵。有鉴于直径D2约 0.02英寸的机械钻凿的限制以及有鉴于贯穿孔201的直径D2必须小于约 0.012英寸以避免在预期较高的压强与RF功率处理设定下形成HCD205，本文中公开了不需要钻凿贯穿面板152的整个厚度D1的贯穿孔201的面板152 的替代配置。

本文中所公开的经修改的面板(152A-152T)即喷头150的面板 152的修改的多种实施方案能消除HCD形成在经修改的面板(152A-152T)内。经修改的面板(152A-152T)中的每一者都具有一定几何结构，该几何结构用于在存在较高的处理压强与较高的处理RF功率(如在AHM处理与其他处理中存在的)时消除在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧(下侧)处的处理气体通道内的HCD形成。为了抑制HCD，所关注的经修改的面板(152A-152T)的刚好在等离子体侧(下侧)处的处理气体通道(即流动孔洞)的横截面尺寸最小。本文中所公开的经修改的面板(152A-152T)包含形成在经修改的面板(152A- 152T)的等离子体侧中的小孔口以给等离子体处理区154提供处理气体流。这些小孔口在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧的平面内可具有诸多横截面形状，尤其例如是矩形横截面形状、曲线形的横截面形状、圆形横截面形状、弯折的横截面形状。形成在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧中的每一小孔口在至少一个方向上具有HCD抑制尺寸。HCD抑制尺寸足够地小以在较高的处理压强与较高的处理RF功率存在时避免HCD形成于孔洞内。例如，在一些实施方案中，孔口的HCD抑制尺寸小于或等于约0.012英寸。

形成在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧中的小孔口与形成在经修改的面板(152A-152T)的充气侧(上侧)中的较大开口相交。为了实现经修改的面板(152A-152T)的可靠与效率制造，形成较难制造的小孔口并使其延伸进入经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧有限距离。此外，形成较容易制造的较大孔洞并使其自经修改的面板(152A-152T)的充气侧延伸穿过经修改的面板(152A-152T)的大部分总厚度，以与一或多个小孔口相交，由此形成穿过经修改的面板(152A-152T)的流体通道路径以用于处理气体的流动。因此，将形成在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧的孔口的较小的横截面尺寸与浅深度维持在可利用机械钻凿/匹配方法或全厚度钻凿不太可行的方法制造的范围内，全厚度钻凿不太可行的方法尤其例如是激光钻凿/切割方法、和/或其他切割方法(如水射流切割、等离子体切割等)、和/或电火花线切割加工(EDM)方法(如冲钻(sinker)EDM、线EDM等)。并且，将形成在经修改的面板(152A-152T)的充气侧中的开口的较大横截面尺寸与较大深度维持在尤其可利用机械钻凿方法和/或匹配方法和/或激光切割方法制造的范围内。

形成在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧内的小孔口的分布使得处理气体流实质均匀分散至等离子体处理区154中。此外，可限定小孔口的数目以及几何规格，例如横截面开口面积、长度、深度等，以使经修改的面板(152A-152T)所提供的流入等离子体处理区154内的处理气体流导率实质上匹配现行喷头设计的处理气体流导率，以实质上匹配处理效能，例如处理气流均匀度、跨越面板的压降等。可配置穿过经修改的面板(152A-152T) 的充气侧的较大开口以提供与现行喷头设相匹配的处理气体流导率与压降，并且同时减少经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧的小孔口的深度(切割/ 加工深度)。

通过使用在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧处具有浅深度的小孔口并结合与穿过经修改的面板(152A-152T)的充气侧的较大较深开口相交，可以更轻易地制造具有较低处理气流限制的经修改的面板(152A-152T) 并且同时允许经修改的面板(152A-152T)的主体变得更厚以提供适当的热与机械效能。此外，相较于使用类似数目的贯穿面板15整个厚度的具有均匀横截面的钻孔的面板152，使用在经修改的面板(152A-152T)的等离子体侧具有浅深度结合与穿过经修改的面板(152A-152T)的充气侧的较大较深开口相交的小孔口的经修改的面板(152A-152T)可以更轻易地进行调节以输送更宽范围的期望处理气体流导率。

图3A显示了根据一些实施方案的面板152A的仰视图。面板 152A包含延伸横跨面板152A的下侧302的平行槽口301的配置。槽口301 在图3A中显示为延伸横跨面板152A的下侧302的水平线。槽口301形成下侧孔口，处理气体经由下侧孔口而流入等离子体处理区154中。图3B显示了根据一些实施方案的面板152A的俯视图。图3B显示孔洞303延伸穿过面板152A的上侧304至面板152内的一定深度，在该深度处孔洞303与槽口301 相交。孔洞303在图3B中显示为横跨面板152A的上侧304分布的小圆。在图3B的示例中，孔洞303是以六角形格阵列配置的。然而，在其他实施方案中，孔洞303可以其他模式配置如方形格阵列、或矩形格阵列、或菱形格阵列、或平行四边形格阵列、或沃尔格模式、或另一模式。孔洞303形成上侧孔口，处理气体经由上侧孔口流至槽口301(下侧孔口)。图3C显示了根据一些实施方案的面板152A的透视图，使得可以看见平行槽口301的配置与孔洞303的配置的彼此关系。在面板152A内的某深度处，每一孔洞303与槽口 301中的一者相交而形成通过面板152A的流体通道，处理气体可以流过流体通道到达等离子体处理区154内。

图3D显示了根据一些实施方案的面板152A的竖直横截面图，其对应于图3C中引用的视图A-A。图3E显示了根据一些实施方案的图3D 中所识别的区域305的竖直横截面放大图。如图3E中所示，面板152A具有沿着竖直方向即z方向在面板152A的上侧304与下侧302之间测量到的总厚度306。在多种实施方案中，设定面板152A的总厚度306以使面板152A能在处理期间提供充分的热效能并且维持结构完整性。在一些实施方案中，面板152A的总厚度306是在从约0.25英寸至约2英寸的范围内。在一些实施方案中，面板的总厚度306约为0.375英寸。然而应理解，在一些实施方案中，面板152A的总厚度306可小于0.25英寸或大于2英寸。

孔洞303从面板152A的上侧304延伸进入面板152A距离 307。距离307为面板152A的总厚度306的一部分。此外，槽口301从面板 152A的下侧302延伸进入面板152A距离308。距离308至少大到足以使槽口301与在空间上与槽口301重合的孔洞303相交。因此横跨面板152A的等离子体侧(下侧)形成浅深度的槽口301，每一槽口301形成多个小孔口，并且每一孔口与穿过面板152A的充气侧(上侧)的较大深度的较大孔洞303相交。应理解，距离308被设定得够小以实现槽口301的可靠与经济制造。因此形成孔洞303(上侧开口)延伸穿过面板152A的总厚度306的一部分(距离307)以与槽口301(下侧孔口)的至少一者相交而形成穿过面板152A的用于处理气体的对应的流动路径。

在一些实施方案中，距离308即槽口301的深度是在从约0.001 英寸至约0.03英寸的范围内。在一些实施方案中，距离308为约0.03英寸。在一些实施方案中，距离308大于0.03英寸。在一些实施方案中，距离308 小于或等于面板152A的总厚度306的约50％。在一些实施方案中，距离308 小于或等于面板152A的总厚度306的约10％。

示例性面板152A包含109个槽口301和7,043个孔洞303。然而应理解，在多种实施方案中，面板152A可包含所需的任何数目的槽口301 与任何数目的孔洞303以具有预定的流至等离子体处理区154的处理气流分布、预定的横跨面板152A的压降、以及预定的通过面板152A的处理气体流导率，并且同时维持面板152A的充分机械与热效能。

在一些实施方案中，孔洞303在水平方向上即x-y平面中具有圆形形状。在这些实施方案中，每一孔洞303沿着水平方向测量即在x-y平面具有直径309。在一些实施方案中，直径309是在从约0.02英寸至约0.09 英寸的范围内。在一些实施方案中，直径309大于或等于约0.02英寸。在一些实施方案中，直径309大于或等于约0.04英寸。在一些实施方案中，直径 309大于或等于约0.08英寸。在一些实施方案中，直径309大于或等于约0.1 英寸。应理解，直径309可大于导致HCD预期会发生的直径，因为是槽口 301被设定尺寸以避免HCD。还应理解，可指定直径309以使孔洞303的制造较容易。另外，在多种实施方案中，可调整给定孔洞303的尺寸以使其与一个槽口301或与多个槽口301相交。在一些实施方案中，调整直径309的尺寸以实现穿过面板152A的期望处理流导率。另外，在实施方案中，可以以不同方式限定孔洞303的空间分布，以实现流至等离子体处理区154的期望处理气体流动均匀度并且适应形成为了实现穿过面板152A的目标总处理气体流导率以及跨越面板152A的目标压降所需的孔洞303的总数目。在一些实施方案中，相邻孔洞300之间的中央至中央的距离为约0.16英寸。然而应理解，在其他实施方案中，相邻孔洞300之间的中央至中央的距离可以小于约0.16英寸或大于约0.16英寸。

图3F显示了根据一些实施方案的面板152A的竖直横截面放大图，其对应于图3E中引用的视图B-B。图3F显示，每一槽口301沿着垂直于槽口301所定位的平行方向的方向水平(即在x-y平面中)测量具有槽口开口距离311。槽口开口距离311限定了槽口301的下侧孔洞的HCD抑制尺寸。更具体而言，调整槽口开口距离311的尺寸使其小到足以避免利用槽口301形成HCD。应理解，给定的下侧孔洞在x-y平面中的横截面仅需要在一个方向上具有HCD抑制尺寸便能有效避免利用给定的下侧孔洞形成HCD。例如，槽口开口距离311仅需在一个方向上具有小到足以避免利用槽口301 形成HCD的尺寸。然而，在一些实施方案中，给定的下侧孔洞在x-y平面中的横截面可在一个以上的方向上具有HCD抑制尺寸。例如，如果给定的下侧孔洞在x-y平面中具有圆形横截面，则该给定的下侧孔洞的横截面的直径限定了HCD抑制尺寸。

应理解，避免在槽口301内形成HCD所需的槽口开口距离311 至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，对于具有较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言，槽口开口距离311可能必须要更小才能避免在槽口301内形成HCD。但对于具有较低的处理压强和/或较低的处理 RF功率的一些处理而言，槽口开口距离311可能较大且仍能有效避免在槽口301内形成HCD。在一些实施方案中，槽口开口距离311是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内。在一些实施方案中，槽口开口距离311是在从约 0.008英寸至约0.018英寸的范围内。在一些实施方案中，槽口开口距离311 是在上至约0.008英寸的范围内。在一些实施方案中，槽口开口距离311是在上至约0.08英寸的范围内。在一些实施方案中，槽口开口距离311是在上至约0.1英寸的范围内。在一些实施方案中，槽口开口距离311是在上至约 0.2英寸的范围内。在一些实施方案中，槽口开口距离311为约0.08英寸。在一些实施方案中，槽口开口距离311为约0.01英寸。另外，槽口开口距离 311的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定的槽口301内形成HCD的可能性取决于处理。此外，给定槽口301具有距离 311/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在一些实施方案中，给定槽口301的宽深比小于或等于约1。在一些实施方案中，给定槽口301的宽深比小于或等于约0.3。在一些实施方案中，给定槽口301的宽深比小于或等于约0.1。

图3G显示了根据一些实施方案的图3A-3F中所示的面板152A 的底部等角视图。图3H显示了根据一些实施方案的面板152A的一部分的底部等角视图。图3I显示了根据一些实施方案的面板152A的一部分的仰视图。图3J显示了根据一些实施方案的面板152A的一部分的上部等角视图。在一些实施方案中，面板152A由铝(尤其例如6061铝或3003铝)形成。在一些实施方案中，面板152A由陶瓷材料(尤其例如是陶瓷材料中的氧化铝 (A1

在一些实施方案中，可通过锯切处理如使用劈锯在面板152A 中形成槽口301。在一些实施方案中，可通过EDM处理如线EDM或冲钻 EDM在面板152A中形成槽口301。在一些实施方案中，可通过切割处理如水射流切割、或等离子体切割、或其他类型的切割处理在面板152A中形成槽口301。在一些实施方案中，可通过机械加工处理在面板152A中形成槽口301。应理解，在形成槽口301时从面板152A所移除的材料量少于为了实现相同的总处理气体流导率在形成贯穿面板152A的具有均匀直径的贯穿孔而不是槽口301的情况下从面板152A所移除的材料量。因此使用槽口301在面板的下侧152A上限定孔口能减少从面板152A所移除的总材料量，因此在面板152A制造时间与成本上提供相应的改善。

在一些实施方案中，面板152A是整体形成的，以使槽口301 与孔洞303形成在单一的整块材料内。在一些实施方案中，面板152A形成为板的组合。例如，在一些实施方案中，面板152A包含下板与上板，其中下板具有等于距离308的厚度而上板具有等于距离307的厚度。在这些实施方案中，槽口301形成于下板内，而孔洞303形成于上板内。在这些实施方案中，上板与下板结合在一起，以使槽口301与孔洞303对准而形成面板 152A。另外，在这些实施方案中，上板与下板以热与电接触的方式彼此结合在一起以形成面板152A。在一些实施方案中，面板152A为喷头150内的可替换组件。

如前所述，在多种实施方案中，孔洞303可以许多不同的模式配置而仍对准以与槽口301相交。图3K显示了根据一些实施方案的面板 152B，其具有配置成方形格阵列的复数孔洞303。图3K为面板152B的透视图，其显示彼此相对可见的平行槽口301的配置以及孔洞303的方形格阵列配置。在面板152B内的某深度处，每一孔洞303与槽口301中的对应的一者相交，从而形成穿过面板152B的流体通道，处理气体可穿过流体通道而流至等离子体处理区154中。

图3L显示了根据一些实施方案的面板152C，其具有配置成矩形格阵列的孔洞303。图3L为面板152C的透视图，其显示了彼此相对可见的平行槽口301的配置以及孔洞303的矩形格阵列配置。在面板152C内的某深度处，每一孔洞303与槽口301中的对应的一者相交，从而形成穿过面板 152C的流体通道，处理气体可穿过流体通道而流至等离子体处理区154中。

图3M显示了根据一些实施方案的面板152D，其具有配置成菱形格阵列的孔洞303。图3M为面板152D的透视图，其显示彼此相对可见的平行槽口301的配置以及孔洞303的菱形格阵列配置。在面板152D内的某深度处，每一孔洞303与槽口301中的对应的一者相交而形成穿过面板152D的流体通道，处理气体可穿过流体通道，从而流至等离子体处理区154中。

图3N显示了根据一些实施方案的面板152E，其具有配置成平行四边形格阵列的孔洞303。图3N为面板152E的透视图，其显示彼此相对可见的平行槽口301的配置以及孔洞303的平行四边形格阵列配置。在面板 152E内的某深度处，每一孔洞303与槽口301中的对应的一者相交，从而形成穿过面板152E的流体通道，处理气体可穿过流体通道而流至等离子体处理区154中。

图3O显示了根据一些实施方案的面板152F，其具有配置成自定义模式的孔洞303。图3O为面板152F的透视图，其显示彼此相对可见的平行槽口301的配置以及孔洞303的自定义模式配置。在面板152F内的某深度处，每一孔洞303与槽口301中的对应的一者相交，从而形成穿过面板 152F的流体通道，处理气体可穿过流体通道而流至等离子体处理区154中。图3P显示了根据一些实施方案的面板152F的上部等视角图。图3Q显示了根据一些实施方案的面板152F的一部分的仰视图。

在多种实施方案中，形成在经修改的面板(152A-152T)的下侧 302中的与对应孔洞303流体连通的每一孔口(如槽口101)可具有许多横截面形状中的一者。更具体而言，在多种实施方案中，形成在喷头150的经修改的面板(152A-152T)的下侧302中的给定孔洞的横截面形状可以是任何形状，其适合提供通过给定孔洞而流入等离子体处理区154的处理气流的期望形状的喷射流。例如，给定孔洞在经修改的面板(152A-152T)的下侧302的平面内可具有诸多横截面形状，尤其例如矩形横截面形状、曲线的横截面形状、圆形横截面形状、弯折的横截面形状，以实现通过给定孔洞的处理气体喷射流的期望形状。另外，在一些实施方案中，形成在经修改的面板(152A-152T)的下侧302的孔口在横跨经修改的面板(152A-152T)的下侧302具有相同横截面形状。并且，在一些实施方案中，形成在经修改的面板(152A-152T)的下侧 302的孔口在横跨经修改的面板(152A-152T)的下侧302具有不同的横截面形状。无论横跨经修改的面板(152A-152T)的下侧302的孔口的横截面形状(多个形状)如何，形成在经修改的面板(152A-152T)的下侧302中的每一孔洞至少在一方向上具有HCD抑制尺寸。另外，在多种实施方案中，可调节形成在经修改的面板(152A-152T)的下侧302内的孔口，使得穿过经修改的面板(152A- 152T)的总处理气体流导率实质上匹配目标总处理气体流导率值。在一些实施方案中，穿过经修改的面板(152A-152T)的目标总处理气体流导率值实质上匹配穿过用于先前等离子体处理操作中的先前面板设计的总处理气体流导率值。在一些实施方案中，取决于处理需求，穿过经修改的面板(152A-152T)的目标总处理气体流导率值可高于或低于穿过先前面板设计的总处理气体流导率值。

图4A-1显示了根据一些实施方案的经修改的面板152G的一部分的仰视图，经修改的面板152G包含在每一孔洞303位置处分别形成的具有矩形横截面形状的孔口401。应理解，图4A-1显示了面板152G的透视图，其使槽口401与孔洞303彼此相对可见。图4A-2显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152G的孔洞303的竖直横截面图，其对应于图4A-1中的视图A-A。图4A-3显示了根据一些实施方案的穿过经修改的面板152G 的孔洞303的竖直横截面图，其对应于图4A-1中的视图B-B。在面板152G 中，孔口401基本上刚好是出现在图3C的面板152A的孔洞303位置处的槽口401的部分。每一孔口401都具有沿着横跨孔口401的最短跨距的方向测量的HCD抑制尺寸403。在图4A-2中，HCD抑制尺寸403至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸403必须要较小才能避免在孔口401内形成 HCD。但是对于较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸403可以较大而仍能有效避免在孔洞401内形成HCD。在多种实施方案中，HCD抑制尺寸403是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内、或在自约0.008英寸至约0.018英寸的范围内、或在上至约0.008英寸的范围内、或在上至约0.08英寸的范围内、或在上至约0.1英寸的范围内、或在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约0.01英寸。另外，HCD抑制尺寸403的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定的孔口401内形成HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定的孔口 401具有由HCD抑制尺寸403/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定的孔口401的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约0.1。在多种实施方案中，可通过EDM处理(如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成孔口401。

图4A-1显示了彼此平行定位的具有矩形横截面形状的孔口 401。然而，在一些实施方案中，孔口401可以以彼此不平行的方式定位。在多种实施方案中，孔口401的方位的非平行方式可以是有序的或随机的。图 4B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152H内的每一孔洞303位置处分别形成的具有矩形横截面形状的孔口401，这些孔口401以相对于彼此不平行且有序的方式定位。应理解，图4B显示了面板152H的透视图，其使孔口401与孔洞303彼此相对可见。图4C显示了根据一些实施方案的经修改的面板152I内的每一孔洞303位置处分别形成的具有矩形横截面形状的孔口 401，这些孔口401以相对于彼此不平行且随机的方式定位。应理解，图4C 显示了面板152I的透视图，其使孔口401与孔洞303彼此相对可见。

在经修改的面板152G、152H、以及152I中，孔洞303以六角形格阵列配置，类似于图3C的面板152A中的孔洞303。然而应理解，在其他实施方案中，经修改的面板152G、152H、及152I中的孔洞303可以以其他模式配置，例如以如图3K中所示的方形格阵列、以如图3L中所示的矩形格阵列、以如图3M中所示的菱形格阵列、或以如图3N中所示的平行四边形格阵列、或以实质上任何其他自定义模式(例如图3O中所示的自定义模式) 配置。

图5A-1显示了根据一些实施方案的经修改的面板152J的一部分的仰视图，经修改的面板152J包含在每一孔洞303位置处分别形成的具有曲线横截面形状的孔口501。应理解，图5A-1显示了面板152J的透视图，其使槽口501与孔洞303彼此相对可见。图5A-2显示了根据一些实施方案的通过经修改的面板152J的孔洞303的竖直横截面图，其对应于图5A-1中的视图A-A。在面板152J中，每一孔口501在面板152J的下侧302的平面内具有曲线的横截面形状，即C形。另外，图5A-1的示例显示了每个孔洞303的两个孔口501。在一些实施方案中，限定孔口501以使从对应于给定孔洞303 的一对孔口501流出的处理气体喷射流在形状上为实质轴对称的。每一孔口501具有沿着横跨孔口501的最短跨距的方向测量的HCD抑制尺寸503。

在图5A-1的经修改的面板152J中，孔洞303以六角形格阵列配置，如同图3C的面板152A中的孔洞303。然而应理解，在其他实施方案中，经修改的面板152J中的孔洞303可以其他模式配置，例如以如图3K中所示的方形格阵列、以如图3L中所示的矩形格阵列、以如图3M中所示的菱形格阵列、或以如图3N中所示的平行四边形格阵列、或以实质上任何其他自定义模式(例如图3O中所示的自定义模式)配置。例如，图5B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152J1的一部分的下部等视角图，在经修改的面板152J1中的孔洞303以如3O与3P中所示的自定义模式配置。

HCD抑制尺寸503至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对具有较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言， HCD抑制尺寸503必须要较小才能避免在孔洞501内形成HCD。但是对于较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸503 可以较大而仍能有效避免在孔洞501内形成HCD。在多种实施方案中，HCD 抑制尺寸503是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内、或是在从约0.008 英寸至约0.018英寸的范围内、或在上至约0.008英寸的范围内、或在上至约 0.08英寸的范围内、或在上至约0.1英寸的范围内、或在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约0.01英寸。此外，HCD抑制尺寸503的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定孔洞501内形成 HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定孔洞501具有由HCD抑制尺寸 503/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定孔洞501的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约 0.1。在多种实施方案中，可通过EDM处理(如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成孔口501。

在经修改的面板152J中，每个孔洞303的每一对孔口501的定位方式类似于每一孔洞303的定位方式。更具体而言，给定孔洞303的每一对孔口501绕着给定孔洞303的轴310具有特定方位角定位，其中给定孔洞 303的轴310沿着z方向向下延伸至给定孔洞303的中央。在经修改的面板152J与152J1中，横跨面板152J与152J1的每一孔洞303的每一对孔口501绕着对应孔洞303的轴310具有实质上相同的方位角定位。然而，在一些实施方案中，可限定孔口501，使得不同孔洞303的成对的孔口501围绕其对应的孔洞303的轴310具有不同的方位角定位。

图5C显示了根据一些实施方案的经修改的面板152K1内的每一孔洞303位置处分别形成的具有曲线横截面形状的孔口501，这些孔口501 具有沿着其对应孔洞303的轴310的变化的方位角定位。应理解，图5C显示了面板152K1的透视图，其使孔口501与孔洞303彼此相对可见。在一些实施方案中，可限定不同的成对的孔口501绕着其对应孔洞303的轴310的变化的方位角定位，以避免赋予处理气流的不利方向性。图5D显示了根据一些实施方案的经修改的面板152K2的一部分的下部等视角图。经修改的面板 152K1与152K2两者皆包含在每一孔洞303位置处分别形成的具有曲线横截面形状的孔口501。经修改的面板152K1具有根据六角形格阵列配置的孔洞 303，如图3B中所示的。经修改的面板152K2具有根据自定义晶格模式(如图3O与3P中所示的模式)配置的孔洞303。

图6A-1显示了根据一些实施方案的分别形成在经修改的面板 152L内的每一孔洞303位置处的具有括号横截面形状的孔口601。应理解，图6A-1显示了面板152L的透视图，其使孔口601与孔洞303彼此相对可见。图6A-2显示了根据一些实施方案的穿过经修改的面板152L的孔洞303 的竖直横截面图，其对应于图6A-1中的视图A-A。经修改的面板152L包含每个孔洞303的两个孔口601。每一孔洞601皆具有沿着横跨孔洞601的最短跨距的方向测量的HCD抑制尺寸603。在图6A-1中，HCD抑制尺寸603至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对具有较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸603必须要较小才能避免在孔洞601内形成HCD。但是对于具有较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸603可以较大而仍能有效避免在孔洞 601内形成HCD。在多种实施方案中，HCD抑制尺寸603是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内、或是在从约0.008英寸至约0.018英寸的范围内、或是在上至约0.008英寸的范围内、或是在上至约0.08英寸的范围内、或是在上至约0.1英寸的范围内、或是在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约0.01英寸。此外，HCD抑制尺寸603的上限是取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定孔洞601内形成HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定孔洞601具有由HCD抑制尺寸603/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定孔洞601的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约0.1。在多种实施方案中，可通过EDM处理(如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成孔口601。

在图6A-1的示例中，每个孔洞303的每一对孔口601的方位类似于每一孔洞303的方位。更具体而言，给定的孔洞303的每一对孔口601 绕着给定的孔洞303的轴310具有特定方位角定位。在图6A-1的示例中，横跨面板152L的每一孔洞303的每一对孔口601绕着对应孔洞303的轴310具有实质上相同的方位角定位。然而，在一些实施方案中，可限定孔口601，使得不同孔洞303的成对的孔口601围绕着其对应的孔洞303的轴310具有不同的方位角定位。

图6B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152M内的每一孔洞303位置处分别形成的具有括号横截面形状的孔口601，这些孔口601 具有沿着其对应孔洞303的轴310的变化的方位角定位。应理解，图6B显示了面板152M的透视图，其使孔口601与孔洞303彼此相对可见。在一些实施方案中，可限定不同的成对的孔口601围绕着其对应孔洞303的轴310的变化的方位角定位，以避免给处理气流赋予不利方向性。

在经修改的面板152L与152M中，孔洞303以六角形格阵列配置，类似于图3C的面板152A中的孔洞303。然而应理解，在其他实施方案中，经修改的面板152L与152M中的孔洞303可以以其他模式配置，例如以如图3K中所示的方形格阵列、以如图3L中所示的矩形格阵列、以如图3M 中所示的菱形格阵列、或以如图3N中所示的平行四边形格阵列、或以实质上任何其他自定义模式(例如图3O中所示的自定义模式)配置。

图7A-1显示了根据一些实施方案的分别形成在经修改的面板152N内的每一孔洞303位置处的具有圆形横截面形状的孔口701。应理解，图7A-1显示了面板152N的透视图，其使孔口701与孔洞303彼此相对可见。图7A-2显示了根据一些实施方案的穿过经修改的面板152N的孔洞303 的竖直横截面图，其对应于图7A-1中的视图A-A。经修改的面板152N包含每一孔洞303的单一孔洞701。在一些实施方案中，给定的孔洞303的孔洞 701实质上位于给定的孔洞303上的中央处且与给定的孔洞303流体连通。在一些实施方案中，给定的孔洞303的孔洞701并非位于给定的孔洞303上的中央处但与给定的孔洞303流体连通。

图7B-1显示了根据一些实施方案的经修改的面板152O内的每一孔洞303的具有圆形横截面形状的多个孔口701。应理解，图7B-1显示了面板152O的透视图，其使孔口701与孔洞303彼此相对可见。图7B-2显示了根据一些实施方案的穿过经修改的面板152O的孔洞303的竖直横截面图，其对应于图7B-1中的视图A-A。在多种实施方案中，两或更多个孔口 701中的任何数目的孔口可与给定的孔洞303流体连通。图7B-1的示例性实施方案显示了每个孔洞的六个孔口701。在一些实施方案中，每个孔洞303 有多达16个圆形横截面的孔口701。在一些实施方案中，与给定的孔洞303 流体连通的多个孔口701可绕着给定的孔洞303的轴310以对称模式设置，其中给定的孔洞303的轴沿着z方向向下延伸至给定的孔洞303的中心。在经修改的面板1520中，给定的孔洞303的六个孔口701围绕着给定的孔洞 303的轴310对称设置。另外，在一些实施方案中，与给定的孔洞303流体连通的多个孔口701可以围绕着给定的孔洞303的轴310以不对称图案设置。每一孔洞701具有HCD抑制尺寸703，HCD抑制尺寸703为孔口701的圆形横截面形状的直径。图7C显示了根据一些实施方案的经修改的面板152O的一部分的下部等视角图。

在经修改的面板152N与152O中，HCD抑制尺寸703至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对具有较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸703必须要较小才能避免在孔洞701内形成HCD。但是对于具有较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸703可以较大而仍能有效避免在孔洞701内形成HCD。在多种实施方案中，HCD抑制尺寸703是在从约0.005英寸至约 0.04英寸的范围内、或在从约0.008英寸至约0.018英寸的范围内、或是在上至约0.008英寸的范围内、或是在上至约0.08英寸的范围内、或是在上至约 0.1英寸的范围内、或是在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约 0.01英寸。另外，HCD抑制尺寸703的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定的孔洞701内形成HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定的孔洞701具有由HCD抑制尺寸703/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定的孔洞701的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约0.1。在多种实施方案中，可通过EDM处理(如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成孔口701。

在经修改的面板152N与152O中孔洞303以六角形格阵列配置，类似于图3C的面板152A中的孔洞303。然而应理解，在其他实施方案中，经修改的面板152N与152O中的孔洞303可以以其他模式配置，例如以如图3K中所示的方形格阵列、以如图3L中所示的矩形格阵列、以如图3M 中所示的菱形格阵列、或以如图3N中所示的平行四边形格阵列、或以实质上任何其他自定义模式(例如图3O中所示的自定义模式)配置。

图8A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的俯视图，经修改的面板152P具有以沃尔格模式配置的孔洞303。沃尔格模式对应于赫尔穆特-沃尔格(Helmut Vogel)所研发出的葵花子图案的几何配置的数学描述，即沃尔格模型。葵花子配置的沃尔格模型使用螺旋上的离散点，其具有连续点之间的极特定的旋转角度

例如在一些实施方案中，可形成上面参考经修改的面板152G、 152H、以及152I所述的具有矩形横截面形状的孔口401穿过经修改的面板 152P的下侧302而与以沃尔格模式配置的孔洞303流体连接。图8B显示了根据一些实施方案的参考图8A的经修改的面板152P的部分801的放大图，经修改的面板152P具有矩形横截面形状的孔口401。应理解，图8B显示面板152P的一部分的透视图，使得沃尔格模式的孔洞303与孔口401彼此相对可见。

在一些实施方案中，上面参考经修改的面板152J、152J1、 152K1、以及152K2所述的具有曲线横截面形状的孔口501可以穿过经修改的面板152P的下侧302形成，从而与以沃尔格模式配置的孔洞303流体连接。图8C显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的部分801的放大图，经修改的面板152P包括曲线横截面形状的孔口501。应理解，图8C显示了面板152P的一部分的透视图，使得沃尔格模式的孔洞303与孔口501彼此相对可见。

在一些实施方案中，上面参考经修改的面板152L与152M所述的具有括号横截面形状的孔口601可穿过经修改的面板152P的下侧302形成，从而与以沃尔格模式配置的孔洞303流体连接。图8D显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的部分801的放大图，经修改的面板152P包含括号横截面形状的孔口601。应理解，图8D显示了面板152P的一部分的透视图，使得沃尔格模式的孔洞303与孔口601彼此相对可见。

在一些实施方案中，上面参考经修改的面板152N与1520所述的具有圆形横截面形状的孔口701可穿过经修改的面板152P的下侧302形成，从而与以沃尔格模式配置的孔洞303流体连接。图8E显示了根据一些实施方案的经修改的面板152P的一部分的放大图，经修改的面板152P包含圆形横截面形状的孔口701。应理解，图8E显示了面板152P的一部分的透视图，使得沃尔格模式的孔洞303与孔口701彼此相对可见。

图9A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152Q的透视图，经修改的面板152Q包含穿过面板152Q的下侧形成的沃尔格模式沟槽 901以与穿过面板152Q上侧的沃尔格模式孔洞303相交。应理解，图9A显示了面板152Q的透视图，使得沟槽901与孔洞303彼此相对可见。孔洞303 被显示为圆圈，而沟槽901被显示为通过代表孔洞303的圆圈的实线。图9B显示了根据一些实施方案的经修改的面板152Q的部分902的放大图。应理解，图9B显示了面板152Q的透视图，使得沟槽901与孔洞303彼此相对可见。在面板152Q内的某深度处，每一孔洞303与沟槽901中的对应的一者相交，从而形成通过面板152Q的流体通道，处理气体可穿过流体通道而流至等离子体处理区154中。在多种实施方案中，沟槽901可以类似于图3A的槽口301的方式限定。例如，孔洞303从面板152Q的上侧304延伸进入面板 152Q距离307。另外，沟槽901从面板152Q的下侧302延伸进入面板152Q 距离308。距离308至少大到足以使沟槽901与在空间上与沟槽901重合的孔洞303相交。因此横跨面板152Q的等离子体侧(下侧)形成浅深度的沟槽 901，每一沟槽901形成多个小孔口且每一沟槽901与穿过面板152Q的充气侧(上侧)的较大深度的较大孔洞303相交。应理解，距离308被设定得足够小以实现沟槽901的可靠与经济制造。因此形成孔洞303(上侧孔口)以延伸穿过面板152Q的总厚度306的一部分(距离307)，从而与沟槽901(下侧孔口)的至少一者相交而形成对应的流动路径，以使处理气体穿过面板152Q。在多种实施方案中，距离308(即沟槽901的深度)是在从约0.001英寸至约0.03英寸的范围内、或约0.03英寸、或大于0.03英寸。在一些实施方案中，距离308(即沟槽901的深度)小于或等于面板152Q的总厚度306的约50％。在一些实施方案中，距离308(即沟槽901的深度)小于或等于面板152Q的总厚度306的约10％。

每一沟槽901都具有沿着横跨沟槽901的最短跨距的方向测量的HCD抑制尺寸903。在图9A与9B中，HCD抑制尺寸903至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对具有较高的处理压强和/或较高的处理RF 功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸903必须要较小才能避免在沟槽901内形成HCD。但是对于较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸903可以较大而仍能有效避免在沟槽901内形成HCD。在多种实施方案中，HCD抑制尺寸903是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内、或在从约0.008英寸至约0.018英寸的范围内、或是在上至约0.008英寸的范围内、或是在上至约0.08英寸的范围内、或是在上至约0.1英寸的范围内、或是在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约0.01英寸。另外，HCD抑制尺寸903的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定沟槽901内形成HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定沟槽901具有由HCD抑制尺寸903/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定沟槽901的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约0.1。在多种实施方案中，可通过EDM处理 (如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成沟槽901。

在一些实施方案中，通过经修改的面板152A-152Q的上侧的孔洞303可被不同形状与尺寸的开口取代，只要这些开口满足下列条件：1)与通过经修改的面板152A-152Q的下侧的孔口相交；2)提供穿过经修改的面板 152A-152Q的适当处理气体流导率；3)提供跨越经修改的面板152A-152Q的适当压降；4)提供横跨经修改的面板152A-152Q的适当的处理气流均匀度；5) 提供经修改的面板152A-152Q的适当机械效能；以及6)提供经修改的面板152A-152Q的适当热效能。

应理解，在多种实施方案中，孔洞303和/或孔口(如401、 501、601、701)可以基于沃尔格模式的各种配置来设置。例如，在一些实施方案中，孔洞303和/或孔口(如401、501、601、701)可设置在不同区域中，其中区域中的一或多者以分别限定的沃尔格模式设置。此类基于沃尔格模式的喷头孔洞配置的示例被描述于2018年6月12日申请的名称为"Chemical Vapor Deposition Shower Head for Uniform Gas Distribution."的美国专利申请 No.16/006,591中。

图10A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152R的透视图，经修改的面板152R包含通过面板152R的下侧形成的第一沃尔格模式的下侧沟槽1001以与通过面板152R上侧的第二沃尔格模式的上侧槽沟1003相交。第二沃尔格模式的上侧沟槽1003沿着相对于第一沃尔格模式的下侧沟槽 1001的反方向行进。应理解，图10A显示了面板152R的透视图，使得第一沃尔格模式的下侧沟槽1001与第二沃尔格模式的上侧沟槽1003彼此相对可见。下侧沟槽1001在图10A中显示为较细的线。上侧沟槽1003在图10A中显示为较粗的线。在面板152R内的某深度处，每一上侧沟槽1003与对应的下侧沟槽1001相交而形成通过面板152R的流体通道，处理气体可穿过流体通道而流至等离子体处理区154中。图10B显示了根据一些实施方案的通过下侧沟槽1001与上侧沟槽1003相交所形成的孔口1005的横截面。

在多种实施方案中，下侧沟槽1001可以类似于图3A的槽口 301的方式限定。例如，上侧沟槽1003从面板152R的上侧304延伸进入面板152R距离307。并且，下侧沟槽1001从面板152R的下侧302延伸进入面板152R距离308。距离308至少大到足以使下侧沟槽1001与对应的上侧沟槽1003在其彼此交叉的位置处相交。因此横跨面板152R的等离子体侧(下侧)形成浅深度的下侧沟槽1001，其中每一下侧沟槽1001在与通过面板152R的充气侧(上侧)的较大深度的较大上侧沟槽1003相交处形成多个小孔口1005。应理解，距离308被设定得足够小以实现下侧沟槽1001的可靠与经济制造。因此形成每一上侧沟槽1003以延伸穿过面板152R的总厚度306的一部分(距离307)以与多个下侧沟槽1001相交而形成对应的流动路径，以用于处理气体穿过面板152R。在多种实施方案中，距离308(即下侧沟槽1001的深度)是在从约0.001英寸至约0.03英寸的范围内、或约0.03英寸、或大于0.03英寸。在一些实施方案中，距离308(即下侧沟槽1001的深度)小于或等于面板152R 的总厚度306的约50％。在一些实施方案中，距离308(即下侧沟槽1001的深度)小于或等于面板152R的总厚度306的约10％。

每一下侧沟槽1001都具有沿着横跨下侧沟槽1001的最短跨距的方向测量的HCD抑制尺寸1007。在面板152R的示例中，HCD抑制尺寸 1007至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对具有较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言，下侧沟槽1001的HCD抑制尺寸 1007必须要较小才能避免在下侧沟槽1001内形成HCD。但是对于具有较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸1007 可以较大而仍能有效避免在下侧沟槽1001内形成HCD。在多种实施方案中，下侧沟槽1001的HCD抑制尺寸1007是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内、或在从约0.008英寸至约0.018英寸的范围内、或是在上至约 0.008英寸的范围内、或是在上至约0.08英寸的范围内、或是在上至约0.1英寸的范围内、或是在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约0.01英寸。另外，下侧沟槽1001的HCD抑制尺寸1007的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定的下侧沟槽1001内形成HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定的下侧沟槽1001具有由HCD抑制尺寸 1007/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定的下侧沟槽1001的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约0.1。在多种实施方案中，可以通过EDM处理(如冲钻EDM或线 EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成下侧沟槽1001。

在多种实施方案中，上侧沟槽1003的宽度尺寸(即短水平横截面尺寸)是在从约0.02英寸至约0.09英寸的范围内、或大于或等于约0.02英寸、或大于或等于约0.04英寸、或大于或等于约0.08英寸、或大于或等于约0.1英寸。应理解，上侧沟槽1003的宽度尺寸可以大于预期会发生HCD的尺寸，因为是下侧沟槽1001的尺寸被设计成防止HCD。还应理解，可规定上侧沟槽1003的宽度尺寸，以使上侧沟槽1003的制造较容易。在多种实施方案中，可通过EDM处理(如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成上侧沟槽1003。

图11A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152S的俯视图，经修改的面板152S包含穿过面板152S下侧形成的径向辐条模式的下侧沟槽1101以与穿过面板152S上侧形成的对应径向辐条模式的下侧沟槽1103 相交。应理解，图11A显示了面板152S的透视图，使得下侧沟槽1101的径向辐条模式与上侧沟槽1103的径向辐条模式彼此可见。下侧沟槽1101在图 11A中显示为较细的线。上侧沟槽1103在图11A中显示为实质矩形的阴影区域，其与下侧沟槽1101的细线重叠。在面板152S内的某深度处，每一上侧沟槽1103与对应的下侧沟槽1101相交以形成穿过面板152S的流体通道，处理气体可通过流体通道而流至等离子体处理区154中。图11B显示了根据一些实施方案的通过下侧沟槽1101与上侧沟槽1103相交而形成的孔口1105的竖直横截面。

在多种实施方案中，下侧沟槽1101可以类似于图3A的槽0301 的方式限定。例如，上侧沟槽1103从面板152S的上侧304延伸进入面板 152S距离307。并且，下侧沟槽1101从面板152S的下侧302延伸进入面板 152S距离308。距离308至少大到足以使下侧沟槽1101与对应的上侧沟槽 1003在其彼此重叠的位置处相交。因此横跨面板152S的等离子体侧(下侧)形成浅深度的下侧沟槽1101，每一下侧沟槽1101在其与穿过面板152S的充气侧(上侧)形成的较大深度的对应的较大上侧沟槽1103相交的位置形成孔口 1005。应理解，距离308被设定得够小以实现下侧沟槽1101的可靠与经济制造。因此形成每一上侧沟槽1103以延伸穿过面板152S的总厚度306的一部分(距离307)，从而与一或多个对应的下侧沟槽1101相交以形成穿过面板 152S的用于处理气体的对应的流动路径。在多种实施方案中，距离308即下侧沟槽1101的深度是在从约0.001英寸至约0.03英寸的范围内、或约0.03英寸、或大于0.03英寸。在一些实施方案中，距离308(即下侧沟槽1101的深度)小于或等于面板152S的总厚度306的约50％。在一些实施方案中，距离 308(即下侧沟槽1101的深度)小于或等于面板152S的总厚度306的约10％。

每一下侧沟槽1101都具有沿着横跨下侧沟槽1101的最短跨距的方向测量的HCD抑制尺寸1107。在面板152S的示例中，HCD抑制尺寸 1107至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对具有较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言，下侧沟槽1101的HCD抑制尺寸 1107必须要较小才能避免在下侧沟槽1101内形成HCD。但是对于具有较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸1107 可以较大而仍能有效避免在下侧沟槽1101内形成HCD。在多种实施方案中，下侧沟槽1101的HCD抑制尺寸1107是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内、或在从约0.008英寸至约0.018英寸的范围内、或是在上至约 0.008英寸的范围内、或是在上至约0.08英寸的范围内、或是在上至约0.1英寸的范围内、或是在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约0.01英寸。另外，下侧沟槽1101的HCD抑制尺寸1107的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定的下侧沟槽1101内形成HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定的下侧沟槽1101具有由HCD抑制尺寸 1107/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定的下侧沟槽1101的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约0.1。在多种实施方案中，可以通过EDM处理(如冲钻EDM或线 EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成下侧沟槽1101。

在多种实施方案中，上侧沟槽1103的宽度尺寸(即短水平横截面尺寸)是在从约0.02英寸至约0.09英寸的范围内、或大于或等于约0.02英寸、或大于或等于约0.04英寸、或大于或等于约0.08英寸、或大于或等于约 0.1英寸。应理解，上侧沟槽1103的宽度尺寸可以大于预期会发生HCD的尺寸，因为是下侧沟槽1101的尺寸被设计成防止HCD。还应理解，可规定上侧沟槽1103，以使上侧沟槽1103的制造较容易。在多种实施方案中，可通过EDM处理(如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成上侧沟槽1103。

图12A显示了根据一些实施方案的经修改的面板152T的透视图，经修改的面板152T包含穿过面板152T下侧形成的同心图模式的下侧沟槽1201以与穿过面板152T上侧形成的径向辐条模式的上侧沟槽1203相交。应理解，图12A显示了面板152T的透视图，使得下侧沟槽1201的同心圆模式与上侧沟槽1203的径向辐条模式彼此相对可见。下侧沟槽1201在图12A 中显示为较细的线。上侧沟槽1203在图12A中显示为阴影区域。在面板 152T内的某深度处，每一上侧沟槽1203与多个下侧沟槽1201相交而形成通过面板152T的流体通道，处理气体可通过流体通道而流至等离子体处理区 154中。图12B显示了根据一些实施方案的对应图12A引用的视图A-A的竖直横截面图，其中孔口1205显示于下侧沟槽1201与上侧沟槽1203的相交处。

在多种实施方案中，下侧沟槽1201可以类似于图3A的槽0301 的方式限定。例如，上侧沟槽1203从面板152T的上侧304延伸进入面板 152T距离307。并且，下侧沟槽1201从面板152T的下侧302延伸进入面板 152T距离308。距离308至少大到足以使下侧沟槽1201与上侧沟槽1003在其彼此交叉的位置处相交。因此横跨面板152T的等离子体侧(下侧)形成浅深度的下侧沟槽1201，每一下侧沟槽1201在其与穿过面板152T的充气侧(上侧) 形成的较大深度的每一上侧沟槽1203相交的位置形成孔口1005。应理解，距离308被设定得够小以实现下侧沟槽1201的可靠与经济制造。因此形成每一上侧沟槽1203以延伸穿过面板152T的总厚度306的一部分(距离307)，从而与一或多个下侧沟槽1201相交以形成穿过面板152T的用于处理气体的流动路径。在多种实施方案中，距离308即下侧沟槽1201的深度是在从约 0.001英寸至约0.03英寸的范围内、或约0.03英寸、或大于0.03英寸。在一些实施方案中，距离308(即下侧沟槽1201的深度)小于或等于面板152T的总厚度306的约50％。在一些实施方案中，距离308(即下侧沟槽1201的深度) 小于或等于面板152T的总厚度306的约10％。

每一下侧沟槽1201都具有沿着横跨下侧沟槽1201的最短跨距的方向测量的HCD抑制尺寸1207。在面板152T的示例中，HCD抑制尺寸 1207至少取决于处理压强与处理RF功率。因此，针对具有较高的处理压强和/或较高的处理RF功率的一些处理而言，下侧沟槽1201的HCD抑制尺寸 1207必须要较小才能避免在下侧沟槽1201内形成HCD。但是对于具有较低的处理压强和/或较低的处理RF功率的一些处理而言，HCD抑制尺寸1207 可以较大而仍能有效避免在下侧沟槽1201内形成HCD。在多种实施方案中，下侧沟槽1201的HCD抑制尺寸1207是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内、或在从约0.008英寸至约0.018英寸的范围内、或是在上至约 0.008英寸的范围内、或是在上至约0.08英寸的范围内、或是在上至约0.1英寸的范围内、或是在上至约0.2英寸的范围内、或约0.08英寸、或约0.01英寸。另外，下侧沟槽1201的HCD抑制尺寸1207的上限取决于处理，即取决于处理的压强和/或RF功率，因为在给定的下侧沟槽1201内形成HCD的可能性是取决于处理的。此外，给定的下侧沟槽1201具有由HCD抑制尺寸1207/距离308的比值所限定的宽深比(宽度比深度)。在多种实施方案中，给定的下侧沟槽1201的宽深比小于或等于约1、或小于或等于约0.3、或小于或等于约0.1。在多种实施方案中，可以通过EDM处理(如冲钻EDM或线 EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成下侧沟槽1201。

在多种实施方案中，上侧沟槽1203的宽度尺寸(即短水平横截面尺寸)是在从约0.02英寸至约0.09英寸的范围内、或大于或等于约0.02英寸、或大于或等于约0.04英寸、或大于或等于约0.08英寸、或大于或等于约 0.1英寸。应理解，上侧沟槽1203的宽度尺寸可以大于预期会发生HCD的尺寸，因为是下侧沟槽1201的尺寸被设计成防止HCD。还应理解，可规定上侧沟槽1203，以使上侧沟槽1203的制造较容易。在多种实施方案中，可通过EDM处理(如冲钻EDM或线EDM)、或通过机械加工处理、或通过激光钻凿处理、或通过切割处理(如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成上侧沟槽1203。

基于如前所述，在一些实施方案中，公开了用于将处理气体输送至衬底处理系统(例如100)的等离子体生成区域(如154)的喷头(例如150)。喷头包含面板(例如152A-152T)，面板包含下侧(例如302)与上侧(例如304)。面板的下侧在衬底处理系统的操作期间面对等离子体生成区域。面板的上侧面对充气腔(例如151)，在衬底处理系统的操作期间处理气体被供给至充气腔中。面板具有面板的下侧与上侧之间测量到的总厚度(例如306)。面板包含穿过面板的下侧所形成的孔口。面板还包含穿过面板的上侧的开口。形成每一孔口以延伸穿过面板的总厚度的一部分(例如308)以与开口中的至少一者相交，从而形成穿过面板的用于处理气体的对应的流动路径。在一些实施方案中，面板的总厚度的该部分是在从约0.001英寸至约0.03英寸的范围内。在一些实施方案中，每一开口延伸通过面板的总厚度的至少50％(例如307)。在一些实施方案中，每一开口延伸通过面板的总厚度的至少90％(例如307)。每一孔口具有平行于面板下侧定位的横截面。每一孔口的横截面在至少一方向上具有中空阴极放电抑制尺寸。每一开口具有平行于面板上侧定位的横截面。每一开口所具有的最小横截面尺寸大于中空阴极放电抑制尺寸。在一些实施方案中，中空阴极放电抑制尺寸是在从约0.005英寸至约0.04英寸的范围内。在一些实施方案中，中空阴极放电抑制尺寸是在从约0.008英寸至约 0.018英寸的范围内。

在一些实施方案中，穿过面板上侧形成的开口形成为圆形孔洞。在一些实施方案中，开口以六角形格阵列、方形格阵列、矩形格阵列、菱形格阵列、平行四边形格阵列、沃尔格模式、或自定义模式配置。

在一些实施方案中，穿过面板下侧形成的孔口形成为延伸穿过面板下侧的槽口。在一些实施方案中，每一槽口以连续方式延伸横跨面板的下侧且槽口的取向是彼此平行的。在一些实施方案中，每一槽口是分别在每一开口处形成。在一些实施方案中，每一槽口在平行于面板下侧的取向中具有实质上矩形的横截面形状。在这些实施方案中，槽口的取向可彼此相对平行、或彼此相对有序、或彼此相对随机。

在一些实施方案中，每一槽口在平行于面板下侧的取向中具有曲线横截面形状。在这些实施方案中，每一开口与面板内的一对槽口相交。在一些实施方案中，曲线横截面形状为C形或括号形状。

在一些实施方案中，通过面板下侧的每一孔口在平行于面板下侧的取向中具有圆形的横截面形状。在一些实施方案中，开口以沃尔格模式配置，而孔口形成为延伸穿过面板下侧的沟槽。在这些实施方案中，沟槽按沃尔格模式形成以与开口相交。

在一些实施方案中，开口形成为延伸穿过面板上侧的第一组沟槽，而孔口形成为延伸穿过面板下侧的第二组沟槽。在这些实施方案中，第一组沟槽以第一沃尔格模式形成，而第二组沟槽以第二沃尔格模式形成，其中第一沃尔格模式与第二沃尔格模式彼此以反方向横越。

在一些实施方案中，开口形成为延伸穿过面板上侧的第一组沟槽，而孔口形成为延伸穿过面板下侧的第二组沟槽。在这些实施方案中，第一组沟槽形成为径向辐条模式而第二组沟槽也形成为与第一组沟槽相交的径向辐条模式。

在一些实施方案中，开口形成为延伸穿过面板上侧的第一组沟槽，而孔口形成为延伸穿过面板下侧的第二组沟槽。在这些实施方案中，第一组沟槽形成为径向辐条模式，而第二组沟槽形成为与第一组沟槽相交的同心圆模式。

在一些实施方案中，公开了用于喷头(例如150)的面板(例如 152A-152T)，所述喷头用于将处理气体输送至衬底处理系统(例如100)的等离子体生成区域(例如154)。面板包含碟，该碟具有下侧(例如302)与上侧(例如 304)。碟的下侧在衬底处理系统的操作期间面对等离子体生成区域。碟的上侧面对充气腔(例如151)，在衬底处理系统的操作期间处理气体被供给至充气腔中。碟具有在碟的下侧与上侧之间测量到的总厚度(例如306)。碟包含通过碟的下侧的孔口。碟还包含穿过碟的上侧形成的开口。每一孔口形成为延伸穿过碟的总厚度的一部分(例如308)以与开口中的至少一者相交而形成穿过碟的用于处理气体的对应的流动路径。每一孔口具有平行于碟的下侧定位的横截面。每一孔口的横截面在至少一方向上具有中空阴极放电抑制尺寸。每一开口具有平行于碟的上侧定位的横截面。每一开口所具有的最小横截面尺寸大于中空阴极放电抑制尺寸。

图13显示了根据一些实施方案的喷头(例如150)的面板(例如 152A-152T)的制造方法的流程图，喷头用于将处理气体输送至衬底处理系统 (例如100)内的等离子体生成区域(例如154)。该方法包含操作1301，其提供碟，该碟具有下侧(例如302)与上侧(例如304)。碟的下侧用于在衬底处理系统的操作期间面对等离子体生成区域。碟的上侧用于面对充气腔，在衬底处理系统的操作期间处理气体被供给至充气腔中。碟具有在碟的下侧与上侧之间测量到的总厚度(例如306)。该方法还包含操作1303，其用于形成穿过碟的上侧的开口。每一开口具有平行于碟的上侧定位的横截面。每一开口所具有的最小横截面尺寸大于中空阴极放电抑制尺寸。该方法还包含操作1305，其用于形成穿过碟的下侧的孔口以与碟内的复数孔口中的至少一者相交，从而形成穿过碟的用于处理气体的对应的流动路径。每一孔口具有平行于碟的下侧定位的横截面。每一孔口的横截面在至少一方向上具有中空阴极放电抑制尺寸。

本文中所公开的多种经修改的面板152A-152T通过以下方式抑制在不同处理条件下的HCD：使浅深度的小孔口穿过面板的下侧(等离子体侧)而与穿过面板的上侧(充气侧)的较大开口相交。穿过面板的下侧形成的小孔口的水平横截面在至少一方向上具有HCD抑制尺寸。此外，穿过面板的下侧的小孔口的浅深度使得小孔口能利用诸多制造技术形成，尤其是利用例如是EDM处理(例如冲钻EDM、或线EDM)、或机械加工处理(例如钻凿)、或激光钻凿处理、或切割处理(例如水射流切割、等离子体切割、或其他类型的切割处理)形成。另外，穿过面板的下侧的小孔口的浅深度使得在形成小孔口时能更快速移除材料并使得穿过小孔口的处理气流限制能降低。

本文中所公开的多种经修改的面板152A-152T能维持穿过经修改的面板的高的处理气体流导率与均匀度，这与现行喷头设计所实现的相匹配。更具体而言，可限定穿过经修改的面板的下侧形成的小孔口的几何特征与数目以及穿过经修改的面板的上侧的开口的几何特征与数目，以维持穿过经修改的面板的高的处理气体流导率与均匀度，使其与现行喷头设计所实现的相匹配。另外，本文中所公开的各种经修改的面板152A-152T能抑制基本上所有处理条件(包含AHM处理条件)下的HCD形成。更具体而言，可设定穿过经修改的面板的下侧的孔口的HCD抑制尺寸，以确保在计划的压强和 RF功率的处理条件下不会发生HCD。另外，本文中所公开的各种经修改的面板152A-152T可在生产规模下经济制造。

虽然为了清楚理解的目的，前述公开内容包括一些细节，但是显然可以在所附权利要求的范围内实施某些改变和修改。例如，应当理解，来自本文公开内容的任何实施方案的一个或多个特征可以与本文公开的任何其他实施方案的一个或多个特征组合。因此，本文的实施方案应被认为是说明性的而非限制性的，并且要求保护的内容不受限于这里给出的细节，而是可以在所描述的实施方案的范围和等同方案内进行修改。