CN113000233B - 等离子体反应器及其气体喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等离子体反应器及其气体喷嘴，所述等离子体反应器具有内衬，所述气体喷嘴包括：插入部，所述插入部的第一端用于插入固定在管道的气体出口，与所述第一端相对的第二端用于置于所述管道外部；出气部，所述出气部的一侧表面具有安装槽，所述安装槽朝向所述插入部的第二端，且所述插入部的第二端与所述安装槽底部连接，所述出气部相对的另一侧表面具有主气体喷口；其中，所述气体喷嘴内具有连通所述插入部第一端与所述主气体喷口的主气体喷射通道；所述内衬具有用于放置在所述安装槽内的安装部，所述安装部位于所述内衬具有所述气体出口的表面，凸出该表面。应用本发明提供的技术方案，可以有效防止气体腐蚀现象发生。

Description

等离子体反应器及其气体喷嘴

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体的说，涉及一种等离子体反应器及其气体喷嘴。

背景技术

随着半导体设备规模的不断扩大，对工艺复杂度的要求也越来越高，腐蚀性气体广泛应用于等离子体刻蚀。气体传输管道是等离子体刻蚀室的基本组成部分，不锈钢和含铝材料被广泛应用于输气管道、腔室壁和电子稳定控制系统等。等离子体刻蚀过程需要卤素气体(如Cl₂、BCl₃)和其他气体(如COS)，然而，这些气体对不锈钢和含铝材料具有严重的腐蚀作用。

现有技术中采用碳基材料涂层的方法来隔离等离子体与零件表面的接触，但是由于工艺条件限制，无法使得涂层很好保护等离子体反应器中安装气体喷嘴的区域，导致该区域容易受到腐蚀气体的损坏，降低了等离子体反应器的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种等离子体反应器及其气体喷嘴，有效防止气体腐蚀现象发生，从而延长等离子体反应器中各种零部件的使用寿命。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种用于等离子体反应器的气体喷嘴，所述等离子体反应器具有内衬，所述内衬内具有用于气体传输的管道，所述气体喷嘴包括：

插入部，所述插入部的第一端用于插入固定在所述管道的气体出口，与所述第一端相对的第二端用于置于所述管道外部；

出气部，所述出气部的一侧表面具有安装槽，所述安装槽朝向所述插入部的第二端，且所述插入部的第二端与所述安装槽底部连接，所述出气部相对的另一侧表面具有主气体喷口；

其中，所述气体喷嘴内具有连通所述插入部第一端与所述主气体喷口的主气体喷射通道；所述内衬具有用于放置在所述安装槽内的安装部，所述安装部位于所述内衬具有所述气体出口的表面，凸出该表面，且环绕所述气体出口；所述安装槽的内侧壁用于与所述安装部的外侧面相对密封固定。

可选的，在上述的气体喷嘴中，所述安装槽的侧壁厚度由所述安装槽的底部至所述安装槽的顶部逐渐减小，或增大，或均匀不变。

可选的，在上述的气体喷嘴中，所述安装槽侧壁的外表面具有至少一个辅助气体喷口；

所述辅助气体喷口通过位于所述出气部内的辅助气体喷射通道与所述主气体喷射通道连通。

可选的，在上述的气体喷嘴中，所述安装槽侧壁的外表面具有多个所述辅助气体喷口，所述辅助气体喷口均匀分布在所述安装槽侧壁的外表面。

可选的，在上述的气体喷嘴中，所述辅助气体喷口位于所述安装槽侧壁的相同高度位置；

所述辅助气体喷射通道与所述主气体喷射通道垂直连通；或所述辅助气体喷射通道与所述主气体喷射通道斜向连通。

可选的，在上述的气体喷嘴中，所述辅助气体喷射通道的轴线通过所述主气体喷射通道的轴线，或所述辅助气体喷射通道的轴线与所述主气体喷射通道的轴线不相交。

可选的，在上述的气体喷嘴中，所述辅助气体喷射通道的直径由所述主气体喷射通道至所述辅助气体喷口逐渐变小，或逐渐增大，或均匀不变。

可选的，在上述的气体喷嘴中，所述主气体喷射通道的直径由所述插入部至所述出气部逐渐变小，或均匀不变。

本发明还提供一种等离子体反应器，所述等离子体反应器包括：

反应腔、内衬以及气体喷嘴，所述气体喷嘴为上述任一项所述的气体喷嘴；

所述反应腔包括反应腔侧壁，所述反应腔侧壁围成的空间为等离子体环境；

所述内衬位于所述反应腔侧壁上，所述内衬内具有用于气体传输的管道；所述气体喷嘴安装在所述管道的气体出口中；所述气体喷嘴具有安装槽，所述内衬具有凸出其表面的安装部，用于放置在所述安装槽内；所述内衬朝向所述等离子体环境的表面涂覆有第一保护层。

可选的，在上述的等离子体反应器中，所述安装部的侧壁外表面具有环绕所述安装部的凹槽，所述凹槽用于放置第一垫圈，所述第一垫圈用于密封安装槽侧壁的内表面与所述安装部侧壁的外表面。

可选的，在上述的等离子体反应器中，还包括：

第二垫圈，所述第二垫圈设置在所述安装部顶面与所述安装槽底部之间，以密封所述安装部顶面与所述安装槽底部相对区域；

和/或，第三垫圈，所述第三垫圈设置在所述安装槽侧壁的顶面与所述内衬具有所述气体出口的一侧表面之间，以密封所述安装槽侧壁的顶面与所述内衬具有所述气体出口的一侧表面相对区域。

可选的，在上述的等离子体反应器中，所述安装部高出所述内衬具有所述气体出口的一侧表面。

可选的，在上述的等离子体反应器中，所述内衬具有所述气体出口的一侧表面还有凸起结构，所述凸起结构环绕所述安装部，且与所述安装部之间具有间隙，所述安装槽的侧壁置于所述间隙内。

可选的，在上述的等离子体反应器中，所述内衬具有所述气体出口的一侧表面内具有容纳槽，所述安装槽的侧壁置于所述容纳槽内，所述容纳槽环绕所述气体出口，所述容纳槽与所述气体出口之间的所述容纳槽侧壁为所述安装部。

可选的，在上述的等离子体反应器中，所述第一保护层的材料包括：氧化钇。

可选的，在上述的等离子体反应器中，所述气体出口侧壁涂覆有第二保护层，所述第二保护层的材料包括：特氟龙。

可选的，所述第一垫圈的材料为特氟龙塑胶。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

本发明技术方案中，设置喷嘴具有安装槽，可以与内衬表面凸起的安装部相互嵌套密封，在气体出口外部形成密封结构，延长了等离子体的扩散路径，使得等离子体在向管道内扩散路径中逐渐熄灭，避免等离子体对气体出口侧壁的腐蚀。而且由于内衬表面具有凸起的安装部，该凸起安装部外朝向所述安装槽的外表面能够通过PS工艺形成氧化钇涂层，即便发生等离子体扩散问题，等离子体首先接触也是安装部外表面的耐等离子体腐蚀的氧化钇涂层，可以很好的防止等离子体腐蚀问题。避免了管道的铝基材由于表面保护层被腐蚀而暴露出来的问题，可以有效防止金属污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为一种气体喷嘴连接内衬的截面图；

图2为另一种气体喷嘴连接内衬的截面图；

图3为本发明提供的一种凸形内衬连接凹形气体喷嘴的截面图；

图4为本发明提供的一种凸形内衬气体出口处的截面图；

图5为本发明提供的凸形内衬与凹形气体喷嘴在气体出口处的连接结构的截面图；

图6为本发明提供的一种气体喷嘴的截面图；

图7为本发明提供的气体喷嘴中主气体喷射通道与辅助气体喷射通道的设计结构图；

图8为本发明提供的一种等离子体反应器气体出口处气体喷嘴的截面图；

图9为本发明提供的凸形内衬与凹形气体喷嘴在气体出口处的连接结构的截面图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，图1为一种气体喷嘴连接内衬的截面图。图1所示方式中，气体喷嘴15通过卡环(图中未示出)固定在等离子体反应器的气体出口处，该气体喷嘴15具有第一垫圈17、第二垫圈20、第三垫圈16以及连通气体喷嘴15的主气体喷射通道10，其中，在气体喷嘴15与气体出口之间的间隙用第一垫圈17、第二垫圈20以及第三垫圈16进行密封，该等离子体反应器具有内衬14、第二保护层13、气体传输管道12以及在等离子体反应器气体出口的一侧表面具有第一保护层19，其中，气体传输管道12用于传输腐蚀性气体。

图1所示方式中，通过主气体喷射通道10将所述气体传输管道12内的气体喷出进入反应腔内形成等离子体。等离子体中具有自由基分子11，该自由基分子11对第二保护层13具有腐蚀作用，自由基分子11从间隙中进入气体传输管道12，导致保护层侵蚀点18被腐蚀，降低了第二保护层13的使用寿命。侵蚀点18位置由于气体喷嘴15和其他出口之间不能实现完全密封以及部件棱角位置保护层覆盖质量差等原因，容易受到腐蚀。

需要说明的是，所述第一保护层的材料包括氧化钇，所述第二保护层的材料包括特氟龙。

如图2所示，图2为另一种气体喷嘴连接内衬的截面图。图2所示方式中，气体喷嘴25通过卡环(图中未示出)固定在等离子体反应器的气体出口处，在气体喷嘴25与气体出口之间的间隙用垫圈和O型圈进行密封，该气体喷嘴25具有主气体喷射通道28，该等离子体反应器具有内衬24、第二保护层23、气体传输管道22以及室壁27，其中，气体传输管道22用于传输腐蚀性气体。

图2所示方式中，在理想状况下，气体出口内表面用垫圈与等离子体或自由基分子21隔离。该方式仅能一定程度上改善腐蚀问题，但是改善效果较差，仍然不能保证完全密封效果以及由于棱角处膜层覆盖差导致的第二保护层23在侵蚀点易被腐蚀的问题。

上述两种方式描述的气体喷嘴都不能很好的改善自由基分子进入气体传输管道，导致气体出口表面第二保护层腐蚀的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种等离子体反应器及其气体喷嘴，所述等离子体反应器具有内衬，所述内衬内具有用于气体传输的管道，所述气体喷嘴包括：

插入部，所述插入部的第一端用于插入固定在所述管道的气体出口，与所述第一端相对的第二端用于置于所述管道外部；

出气部，所述出气部的一侧表面具有安装槽，所述安装槽朝向所述插入部的第二端，且所述插入部的第二端与所述安装槽底部连接，所述出气部相对的另一侧表面具有主气体喷口；

其中，所述气体喷嘴内具有连通所述插入部第一端与所述主气体喷口的主气体喷射通道；所述内衬具有用于放置在所述安装槽内的安装部，所述安装部位于所述内衬具有所述气体出口的表面，凸出该表面，且环绕所述气体出口；所述安装槽的内侧壁用于与所述安装部的外侧面相对密封固定。

由此可知，本发明提供的技术方案中，在等离子体反应器中气体出口处具有凸出的安装部，凸出的安装部与凹形气体喷嘴连接，凹形气体喷嘴插入气体出口中。通过气体喷嘴和安装部的凹凸嵌套设计结构，可以有效提高气体喷嘴与气体出口结合位置的密封性，有效改善等离子体中自由基分子对所述结合位置腐蚀的问题。

另外，在本发明提供的技术方案中，进一步的，还可以通过在气体喷嘴的侧壁设置辅助气体喷射通道，气体可以同时从主气体喷射通道和辅助气体喷射通道喷出，而侧喷气体可以将喷嘴四周的反应腔内的等离子体吹离气体出口，从而抑制了自由基分子扩散对气体出口内表面第二保护层的损伤，从而防止气体腐蚀第二保护层问题的发生。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

实施例一

参考图3和图4，图3为本发明提供的一种凸形内衬连接凹形气体喷嘴的截面图，图4为本发明提供的一种凸形内衬气体出口处的截面图。

如图3所示，等离子体反应器中气体出口处的凸形内衬与凹形气体喷嘴连接，凹形气体喷嘴插入气体出口中。通过气体喷嘴和内衬的凹凸嵌套设计结构，可以有效提高气体喷嘴与气体出口结合位置的密封性，有效改善等离子体中自由基分子对所述结合位置腐蚀的问题。

具体的，所述等离子体反应器具有内衬33，所述内衬33内具有用于气体传输的管道31。

所述气体喷嘴35包括：插入部00，所述插入部00的第一端用于插入固定在所述管道31的气体出口处，与所述第一端相对的第二端用于置于所述管道31外部；出气部39，所述出气部39的一侧表面具有安装槽45，所述安装槽45朝向所述插入部00的第二端，且所述插入部00的第二端与所述安装槽45底部连接，所述出气部39相对的另一侧表面具有主气体喷口；其中，所述气体喷嘴35内具有连通所述插入部00第一端与所述主气体喷口的主气体喷射通道40；所述内衬33具有用于放置在所述安装槽45内的安装部41，所述安装部41位于所述内衬33具有所述气体出口的表面，凸出该表面，且环绕所述气体出口；所述安装槽45的内侧壁用于与所述安装部41的外侧面相对密封固定。

如图3和图4中所示，还具有第二保护层32、第一保护层34。为了进一步提高密封性，还包括第一垫圈36、第二垫圈38以及第三垫圈37。其中这三层垫圈的材料均为特氟龙塑胶，均用于密封，防止气体泄漏。

需要说明的是，所述第二保护层32可以为特氟龙，所述第一保护层34可以为氧化钇。其中，氧化钇具有抗腐蚀性气体腐蚀的作用，但是由于涂喷技术限制，形成第一保护层34时，氧化钇材料不能完美地在深宽比较大的孔中进行喷涂。而本申请实施例中，由于所述内衬33外表面的安装部41为凸起结构，故氧化钇材料可以成功地喷射到内衬33凸出的外表面上。具有凸起安装部41的内衬33与安装槽45的气体喷嘴35配合，第二保护层32被保护在第一垫圈36、第二垫圈38以及第三垫圈37后面，密封区由气体出口内表面移到了气体出口的外表面，即使在最坏的情况下，三层垫圈都无法密封时，绕阻扩散路径也会增强对自由基分子阻挡效果，大大降低其对第二保护层32的腐蚀，增加内衬33与第二保护层32的使用寿命。

所述内衬33的结构与所述气体喷嘴35的结构匹配，二者可以相互嵌套安装固定。所述内衬33设置有所述气体出口的表面具有用于置于所述安装槽45内的安装部41，所述安装部41环绕所述气体出口。其中，所述安装部41的外侧壁设置有凹槽42，所述凹槽42用于安装第一垫圈。另外，图4中还示出了气体传输的管道31、第二保护层32以及第一保护层34。

在图3和图4所示方式中，所述安装槽45的侧壁厚度由所述安装槽的底部至所述安装槽45的顶部逐渐减小，其他方式中，也可以逐渐增大或均匀不变。

如图5所示，图5为本发明提供的凸形内衬与凹形气体喷嘴在气体出口处的连接结构的截面图。图5(a)和图5(c)中，所述安装槽45的侧壁厚度d由所述安装槽45的底部至所述安装槽45的顶部均匀不变。而图5(b)中，所述安装槽45的侧壁厚度d由所述安装槽45的底部至所述安装槽45的顶部逐渐增大。

本发明方案中，采用凹形结构和凸形结构相互配合的连接结构，通过将凸形结构的衬底与凹形结构的气体喷嘴相配合，密封区由气体出口内表面移动到气体出口外表面，可以有效提高气体喷嘴与气体出口结合位置的密封性，有效改善等离子体中自由基分子对所述结合位置腐蚀的问题。

根据上述描述可知，本发明技术方案中，设置喷嘴具有安装槽，可以与内衬表面凸起的安装部相互嵌套密封，在气体出口外部形成密封结构，延长了等离子体的扩散路径，使得等离子体在向管道内扩散路径中逐渐熄灭，避免等离子体对气体出口侧壁的腐蚀。而且由于内衬表面具有凸起的安装部，该凸起安装部外朝向所述安装槽的外表面能够通过PS工艺形成氧化钇涂层，即便发生等离子体扩散问题，等离子体首先接触也是安装部外表面的耐等离子体腐蚀的氧化钇涂层，可以很好的防止等离子体腐蚀问题。避免了管道的铝基材由于表面保护层被腐蚀而暴露出来的问题，可以有效防止金属污染。

实施例二

为了防止避免等离子体中自由基分子导致的腐蚀，本发明实施例还提供了另一种气体喷嘴。

参考图6和图7，图6为本发明提供的一种气体喷嘴的截面图，图7为本发明提供的气体喷嘴中主气体喷射通道与辅助气体喷射通道的设计结构图。

如图6所示，等离子体反应器中气体出口处气体喷嘴55插入气体传输的管道52中。所述等离子体反应器具有内衬54，所述内衬54内具有用于气体传输的管道52，所述气体喷嘴55包括：插入部00，所述插入部00的第一端用于插入固定在所述管道52的气体出口处，与所述第一端相对的第二端用于置于所述管道52外部。出气部60，所述插入部00的第一端用于插入固定在所述管道52的气体出口处，所述插入部00的第二端连接固定所述出气部60，所述出气部60位于所述气体出口位置。

在图6和图7所示方式中，所述出气部60与所述内衬54相对的表面均为平面。也可以如实施例中，所述出气部60与所述内衬54通过上述凹凸嵌套结构相互固定，以提高密封性。

所述出气部60的顶部具有主气体喷口；其中，所述气体喷嘴55内具有连通所述插入部00第一端与所述主气体喷口的主气体喷射通道57。如图6和图7所示，还具有第二保护层53、室壁56以及自由基分子51。

如上述实施例，所述安装槽的侧壁厚度可以由所述安装槽的底部至所述安装槽的顶部逐渐减小，或增大，或均匀不变。

如图6-图7所示，所述安装槽侧壁的外表面具有至少一个辅助气体喷口58；所述辅助气体喷口58通过位于所述出气部内的辅助气体喷射通道59与所述主气体喷射通道57连通。如图6所示，通过所述辅助气体喷口58朝向所述出气部60四周喷出气体，可以将腔室内的等离子体吹离所述气体喷嘴55的四周，以减少等离子体中自由基分子对气体喷嘴55与气体出口相对位置处第二保护层的腐蚀。

如图6-图7所示所述安装槽侧壁的外表面具有多个所述辅助气体喷口58，所述辅助气体喷口58均匀分布在所述安装槽侧壁的外表面。所述辅助气体喷口58的数量可以基于需求进行设置。多个所述辅助气体喷口58均匀分布在所述安装槽侧壁的外表面，可以使得喷嘴四周的等离子体被均匀吹散开。

一种方式中，如图7(a)，所述辅助气体喷口58位于所述安装槽侧壁的相同高度位置；图7(a)中左图为出气部60朝向主气体喷口的俯视图，右图为气体喷嘴55的切面图。如图7(a)中右图所示，所述辅助气体喷射通道59与所述主气体喷射通道57垂直连通。

一种方式中，如图7(f)，所述辅助气体喷射通道59与所述主气体喷射通道57斜向连通。如图7(f)所示。该方式中，可选的设置所述辅助气体喷射通道59背离主气体喷射通道57方向倾斜，这样可以使得辅助气体喷射通道59出射气体朝向内衬54喷射，更好的防止等离子体中自由基分子对气体出口内第二保护层的腐蚀。

一种方式中，如图7(a)左图、图7(b)和7(d)所示，所述辅助气体喷射通道59的轴线通过所述主气体喷射通道57的轴线。

一种方式中，如图7(c)所示，所述辅助气体喷射通道59的轴线与所述主气体喷射通道57的轴线不相交。

一种方式中，如图7(d)中左图所示，所述辅助气体喷射通道59的直径由所述主气体喷射通道57至所述辅助气体喷口58逐渐变小，以增大喷射压力，或如图7(d)中右图所示，所述辅助气体喷射通道59的直径由所述主气体喷射通道57至所述辅助气体喷口58逐渐减小，或增大，或均匀不变，或如图7(a)中左图、图7(b)和图7(c)所示，所述辅助气体喷射通道59的直径均匀不变。

一种方式中，如图7(e)中所示，所述主气体喷射通道57的直径由所述插入部至所述出气部逐渐变小，以增大喷射压力，或如图7(a)中右图所示，均匀不变。如图7(e)所示。

需要说明的是，为了控制气体的流动分布，所述主气体喷射通道57与所述辅助气体喷射通道59的尺寸以及孔径结构可以基于需求进行设计，其中，气体出口的总流量大于或者等于主气体喷射通道57与辅助气体喷射通道59的气体的流量之和。

通过上述描述可知，本发明实施例中，为了防止气体腐蚀，通过在气体喷嘴侧壁设置辅助气体喷射通道，这样气体可以同时通过辅助气体喷射通道与所述主气体喷射通道喷出，有效减小由于主气体喷射通道喷射压力较大导致的气流冲击，而且通过辅助气体喷口喷出的气体可以将气体出口处的等离子体中的自由基分子吹离气体出口，从而抑制了自由基分子扩散对气体出口内表面第二保护层的损伤，从而防止气体腐蚀第二保护层问题的发生。

实施例三

基于上述描述，本发明另一个实施例还提供了一种等离子体反应器。

参考图8，图8为本发明提供的一种等离子体反应器气体出口处气体喷嘴的截面图。

如图8所示，所述等离子体反应器包括：反应腔、内衬63以及气体喷嘴65，所述气体喷嘴65为上述实施例中描述的气体喷嘴65；所述反应腔包括反应腔侧壁，所述反应腔侧壁围成的空间为等离子体环境；所述内衬63位于所述反应腔侧壁上，所述内衬63内具有用于气体传输的管道61，所述气体喷嘴65安装在所述管道61的气体出口中；所述气体喷嘴65具有安装槽45，所述内衬63具有凸出其表面的安装部00，用于放置在所述安装槽45内；所述内衬63朝向所述等离子体环境的表面涂覆有第一保护层64。该内衬63具有用于放置在所述安装槽45内的安装部00，所述安装部00位于所述内衬63具有所述气体出口的表面，凸出该表面，且安装部00环绕气体出口设置，气体喷嘴65可以通过安装部00安装在气体出口，与之匹配的所述内衬63结构也可以参考上述实施例所述方式结构。

其中，所述第一保护层64的材料可以为氧化钇。

另外，在所述气体出口侧壁还涂覆有第二保护层，所述第二保护层的材料可以为特氟龙。

需要说明的是，第一保护层64可以耐等离子体腐蚀，但是由于制备工艺的限制，不能在深宽比较大的出气口和管道内形成，所以在内衬63朝向等离子体环境的表面涂覆第一保护层64。另外，在气体出口侧壁以及管道61内表面涂覆第二保护层，所述管道61内充满了腐蚀性气体，第二保护层62具有防管道内气体腐蚀的作用，其用于保护衬里63不受气体腐蚀。

本发明实施例中，在安装部00的侧壁外表面具有环绕所述安装部00的凹槽，所述凹槽用于放置第一垫圈66，所述第一垫圈66用于密封安装槽45侧壁的内表面与所述安装部00侧壁的外表面。其中，所述第一垫圈66的材料可以为特种塑胶，耐等离子体腐蚀，如可以为特氟龙塑胶。

进一步的，所述等离子体反应器还包括：第二垫圈68，所述第二垫圈68设置在所述安装部00顶面与所述安装槽45底部之间，以密封所述安装部00顶面与所述安装槽45底部相对区域；和/或，第三垫圈67，所述第三垫圈67设置在所述安装槽45侧壁的顶面与所述内衬63具有所述气体出口的一侧表面之间，以密封所述安装槽45侧壁的顶面与所述内衬63具有所述气体出口的一侧表面相对区域。

需要说明的是，上述三种垫圈均为特种塑胶，均用于密封气体出口处的间隙，防止气体泄漏。

参考图9，图9为本发明提供的凸形内衬与凹形气体喷嘴在气体出口处的连接结构的截面图。

如图9(a)和图9(c)中，所述安装槽45的侧壁厚度d由所述安装槽45的底部至所述安装槽45的顶部均匀不变。而图9(b)中，所述安装槽45的侧壁厚度d由所述安装槽45的底部至所述安装槽45的顶部逐渐增大。

如图9(b)所示，所述安装部41高出所述内衬33具有所述气体出口的一侧表面。需要说明的是，所述安装部41与出气部的侧壁可以设计为锥形结构，以提高第一保护层的喷涂效率。

如图9(a)所示，所述内衬33具有所述气体出口的一侧表面还有凸起结构71，所述凸起结构71环绕所述安装部41，且与所述安装部41之间具有间隙，所述安装槽45的侧壁置于所述间隙内。需要说明的是，所述凸起结构71的数量可以基于需求进行设置，以便于更好的密封。所述凸起结构71设置在管道61外，有利于通过PS工艺涂覆氧化钇，氧化钇具有耐等离子体腐蚀的作用，另外，凸起结构71距离气体出口较远，绕阻扩散路径也会增强对等离子体阻挡效果，大大降低其对内衬33的腐蚀。

如图9(c)所示，所述内衬33具有所述气体出口的一侧表面内具有容纳槽72，所述安装槽45的侧壁置于所述容纳槽72内，所述容纳槽72环绕所述气体出口，所述容纳槽72与所述气体出口之间的所述容纳槽72侧壁为所述安装部41。容纳槽72与安装部41的凹凸结构设置，可以更有效的密封。

通过以上描述可知，本发明技术方案中，设置喷嘴具有安装槽，可以与内衬表面凸起的安装部相互嵌套密封，在气体出口外部形成密封结构，延长了等离子体的扩散路径，使得等离子体在向管道内扩散路径中逐渐熄灭，避免等离子体对气体出口侧壁的腐蚀。而且由于内衬表面具有凸起的安装部，该凸起安装部外朝向所述安装槽的外表面能够通过PS工艺形成氧化钇涂层，即便发生等离子体扩散问题，等离子体首先接触也是安装部外表面的耐等离子体腐蚀的氧化钇涂层，可以很好的防止等离子体腐蚀问题。避免了管道的铝基材由于表面保护层被腐蚀而暴露出来的问题，可以有效防止金属污染。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (17)

1.一种用于等离子体反应器的气体喷嘴，所述等离子体反应器具有内衬，所述内衬内具有用于气体传输的管道，其特征在于，所述气体喷嘴包括：

插入部，所述插入部的第一端插入固定在所述管道的气体出口，与所述第一端相对的第二端用于置于所述管道外部；

出气部，所述出气部的一侧表面具有安装槽，所述安装槽朝向所述插入部的第二端，且所述插入部的第二端与所述安装槽底部连接，所述出气部相对的另一侧表面具有主气体喷口；

其中，所述气体喷嘴内具有连通所述插入部第一端与所述主气体喷口的主气体喷射通道；所述内衬具有用于放置在所述安装槽内的安装部，所述安装部位于所述内衬具有所述气体出口的表面，凸出该表面，且环绕所述气体出口；所述安装槽的内侧壁与所述安装部的外侧面相对密封固定。

2.根据权利要求1所述的气体喷嘴，其特征在于，所述安装槽的侧壁厚度由所述安装槽的底部至所述安装槽的顶部逐渐减小，或增大，或均匀不变。

3.根据权利要求1所述的气体喷嘴，其特征在于，所述安装槽侧壁的外表面具有至少一个辅助气体喷口；

所述辅助气体喷口通过位于所述出气部内的辅助气体喷射通道与所述主气体喷射通道连通。

4.根据权利要求3所述的气体喷嘴，其特征在于，所述安装槽侧壁的外表面具有多个所述辅助气体喷口，所述辅助气体喷口均匀分布在所述安装槽侧壁的外表面。

5.根据权利要求4所述的气体喷嘴，其特征在于，所述辅助气体喷口位于所述安装槽侧壁的相同高度位置；

所述辅助气体喷射通道与所述主气体喷射通道垂直连通；或，所述辅助气体喷射通道与所述主气体喷射通道斜向连通。

6.根据权利要求3所述的气体喷嘴，其特征在于，所述辅助气体喷射通道的轴线通过所述主气体喷射通道的轴线，或所述辅助气体喷射通道的轴线与所述主气体喷射通道的轴线不相交。

7.根据权利要求3所述的气体喷嘴，其特征在于，所述辅助气体喷射通道的直径由所述主气体喷射通道至所述辅助气体喷口逐渐变小，或逐渐增大，或均匀不变。

8.根据权利要求1-7任一项所述的气体喷嘴，其特征在于，所述主气体喷射通道的直径由所述插入部至所述出气部逐渐变小，或均匀不变。

9.一种等离子体反应器，其特征在于，包括：

反应腔、内衬以及气体喷嘴，所述气体喷嘴为如权利要求1-8任一项所述的气体喷嘴；

所述反应腔包括反应腔侧壁，所述反应腔侧壁围成的空间为等离子体环境；所述内衬位于所述反应腔侧壁上，所述内衬内具有用于气体传输的管道；所述气体喷嘴安装在所述管道的气体出口中；所述气体喷嘴具有安装槽，所述内衬具有凸出其表面的安装部，用于放置在所述安装槽内；所述内衬朝向所述等离子体环境的表面涂覆有第一保护层。

10.根据权利要求9所述的等离子体反应器，其特征在于，所述安装部的侧壁外表面具有环绕所述安装部的凹槽，所述凹槽用于放置第一垫圈，所述第一垫圈用于密封安装槽侧壁的内表面与所述安装部侧壁的外表面。

11.根据权利要求9所述的等离子体反应器，其特征在于，还包括：

第二垫圈，所述第二垫圈设置在所述安装部顶面与所述安装槽底部之间，以密封所述安装部顶面与所述安装槽底部相对区域；

和/或，第三垫圈，所述第三垫圈设置在所述安装槽侧壁的顶面与所述内衬具有所述气体出口的一侧表面之间，以密封所述安装槽侧壁的顶面与所述内衬具有所述气体出口的一侧表面相对区域。

12.根据权利要求9所述的等离子体反应器，其特征在于，所述安装部高出所述内衬具有所述气体出口的一侧表面。

13.根据权利要求12所述的等离子体反应器，其特征在于，所述内衬具有所述气体出口的一侧表面还有凸起结构，所述凸起结构环绕所述安装部，且与所述安装部之间具有间隙，所述安装槽的侧壁置于所述间隙内。

14.根据权利要求9所述的等离子体反应器，其特征在于，所述第一保护层的材料包括：氧化钇。

15.根据权利要求9所述的等离子体反应器，其特征在于，所述气体出口侧壁涂覆第二保护层，所述第二保护层的材料包括：特氟龙。

16.根据权利要求10所述的等离子体反应器，其特征在于，所述第一垫圈的材料为特氟龙塑胶。

17.一种等离子体反应器，其特征在于，包括：

反应腔、内衬以及气体喷嘴，所述内衬内具有用于气体传输的管道，所述气体喷嘴包括：插入部，所述插入部的第一端插入固定在所述管道的气体出口，与所述第一端相对的第二端用于置于所述管道外部；出气部，所述出气部的一侧表面具有安装槽，所述安装槽朝向所述插入部的第二端，且所述插入部的第二端与所述安装槽底部连接，所述出气部相对的另一侧表面具有主气体喷口；其中，所述气体喷嘴内具有连通所述插入部第一端与所述主气体喷口的主气体喷射通道；所述内衬具有用于放置在所述安装槽内的安装部，所述安装部位于所述内衬具有所述气体出口的表面，且环绕所述气体出口；容纳槽与所述安装部的凹凸结构设置，以更有效的密封；

所述反应腔包括反应腔侧壁，所述反应腔侧壁围成的空间为等离子体环境；所述内衬位于所述反应腔侧壁上；所述气体喷嘴安装在所述管道的气体出口中；所述内衬朝向所述等离子体环境的表面涂覆有第一保护层；

所述内衬具有所述气体出口的一侧表面内具有容纳槽，所述安装槽的侧壁置于所述容纳槽内，所述容纳槽环绕所述气体出口，所述容纳槽与所述气体出口之间的所述容纳槽侧壁为所述安装部。

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