專利名稱：等離子體反應器的制作方法
等離子體反應器 本發(fā)明涉及等離子體反應器。所述裝置可特別用于等離子體消除(abatement)系 統(tǒng)，用于處理從工藝室中排出的氣體物流。 制造半導體設備的主要步驟是通過蒸氣前體的化學反應在半導體基板上形成薄 膜。 一種已知的在基板上沉積薄膜的技術(shù)是化學氣相沉積(CVD)。在這種技術(shù)中，將工藝氣 體提供給安放基板的工藝室，并且反應而在基板表面上形成薄膜。提供給工藝室而形成薄 膜的氣體的實例包括，但不局限于
硅烷和氨，用于形成氮化硅薄膜； 硅烷、氨和氧化亞氮(nitrous oxide)，用于形成SiON薄膜；
TEOS和氧氣與臭氧之一，用于形成氧化硅薄膜；禾口
Al (CH3) 3和水蒸氣，用于形成氧化鋁薄膜。 等離子體蝕刻工藝通常也在工藝室中進行以蝕刻電路特征。蝕刻氣體一般是全氟 化合物(perf luorocompound)氣體如CF4、 C2F6、 CHF3、 NF3和SF6。 工藝室的內(nèi)表面還定期地進行清洗而從所述室中除去不需要的沉積材料。清洗 所述室的一種方法是提供全氟化合物清洗氣體，如NF3或C2F6，以便與不需要的沉積材料反應。 工藝工具通常具有多個工藝室，每個可在沉積、蝕刻或清洗工藝相應的不同階段。 從工藝室排出的氣體物流的組成典型地包括剩余量的提供給工藝室的氣體以及來自工藝 的副產(chǎn)物。因此，在加工期間，由從各室排出的氣體的組合形成的廢物物流可以具有各種不 同的組成。 工藝氣體如硅烷和TEOS，和清洗氣體如全氟化合物是非常危險的，如果排出到大 氣的話，并且因此，在將排出氣體排放到大氣前，它們被送到消除裝置。消除裝置將排出氣 體中更危險的組分轉(zhuǎn)化成可容易地通過常規(guī)洗刷除去的物質(zhì)和/或可被安全地排出到大 氣的物質(zhì)。 目前趨勢是朝著無燃料的消除技術(shù)發(fā)展，并且眾所周知使用等離子體消除設備， 在來自蝕刻工藝室的排出氣體中的不期望的物質(zhì)能夠高效率地且以較低成本被除去。在等 離子體消除工藝中，使得氣體物流流入高密度等離子體并且在強化條件下氣體物流中的等 離子體物質(zhì)經(jīng)受高能電子的撞擊，使得分解成反應性物質(zhì)，其能夠與氧氣或氫氣結(jié)合而產(chǎn) 生相對穩(wěn)定的副產(chǎn)物。例如，C2F6能夠被轉(zhuǎn)化為C0、 C02和HF，其能夠在其它處理步驟中被 除去。因此令人期望的是擴展等離子體消除技術(shù)以便能夠使單個無燃料的消除設備用于處 理來自一定范圍的工藝室的排出氣體。 然而，取決于在各室中進行的工藝，不同的排出氣體可能包含彼此不相容的化學 物質(zhì)。例如，來自其中進行氧化硅沉積工藝的室的排出氣體可能包含TEOS、氧氣和Si(^顆 粒物(其在該室中產(chǎn)生)。另一方面，來自其中進行NF3清洗工藝的室的排出氣體可能包含 氟氣(F2)。 TEOS和氟氣將在接觸時自發(fā)地燃燒，這潛在地在排出氣體管道系統(tǒng)中導致火災 或爆炸。雖然這些氣體物流可以使用相應的消除裝置來分別處理，但是這增加了與消除系 統(tǒng)有關的成本。
此外，為了優(yōu)化微波等離子體消除設備的破壞效率，氣體入口典型地是大約1平方毫米。因此，在排出氣體中直徑為僅僅數(shù)微米的顆粒物的存在可能導致等離子體消除設備的入口的迅速阻塞。 本發(fā)明的至少優(yōu)選的實施方案的目標是設法解決這些和其它問題。
在第一方面中，本發(fā)明提供了等離子體反應器，其包括
反應室； 入口頭，其具有連接到反應室的開口端，位于與開口端相對的等離子體入口，從開口端向等離子體入口逐漸變小的內(nèi)表面，和各自位于等離子體入口和開口端之間的第一和第二氣體入口 ；禾口 用于通過等離子體入口將等離子體物流注入反應室的等離子炬； 其中，等離子體入口被成形為使得等離子體物流朝著氣體入口向外散布(spread
outwardly)。 入口頭和等離子體入口的這種成形能夠使得等離子體物流可以撞擊到氣體物流上，當氣體物流從氣體入口離開時。等離子體物流能夠提供能量源，其能夠引起相當大比例的氣體物流的至少一種組分在氣體物流開始在室內(nèi)混合前進行反應。 例如，如果氣體物流的一種組分是可燃性的并且與足夠量的氧化劑一起被輸送到
反應器中，等離子體物流能夠在反應器內(nèi)氣體物流與其它氣體物流混合前提供用于引起該
可燃性組分的基本上完全的、受控燃燒的著火能量。這可能抑制在一種氣體物流的可燃性
組分例如TEOS與其它氣體物流的組分例如氟氣之間的在等離子體反應器中發(fā)生的非受控
反應。其他氣體物流的這種組分能夠與反應物例如水蒸氣(單獨提供給反應室的或者先前
在氣體物流中夾帶的)反應，其中等離子體物流提供了促進該反應的能量源。 結(jié)果，等離子體反應器可以用于以降低的功率消耗和成本同時處理從兩個工藝室
排出的氣體物流，相比于為每一個氣體物流包括等離子體反應器的消除系統(tǒng)來說。 為產(chǎn)生其中工藝粉末不能聚集的高溫反應器，反應室優(yōu)選包括環(huán)形主體和向環(huán)形
主體的內(nèi)表面提供氣體的裝置(means)以便抑制沉積物在其上的堆積。這種特征可以在不
具有上述入口頭的等離子體反應器中提供，并且因此在第二方面中，本發(fā)明提供了等離子
體反應器，其包括 反應室； 至少一個用于向反應室等離子體中提供氣體的氣體入口 ；禾口
用于將等離子體物流注入反應室的等離子炬； 其中反應室包括環(huán)形主體和向環(huán)形主體的內(nèi)表面提供氣體的裝置以便抑制沉積物在其上的堆積。 環(huán)形主體可包括多孔環(huán)形構(gòu)件，其中氣體提供裝置包括用于接收氣體的在環(huán)形構(gòu)件周圍延伸的充氣室(ple皿m chamber)。在壓力下氣體從充氣室通過環(huán)形構(gòu)件并且逐出任何可能已經(jīng)積聚在環(huán)形構(gòu)件內(nèi)表面上的沉積物。 可以提供裝置(means)以便加熱提供給環(huán)形主體的內(nèi)表面的氣體。裝置可以由位于充氣室中的電阻加熱器來提供，或者備選地由圍繞充氣室的加熱器來提供。加熱提供給反應器室的氣體可以使得高溫能夠沿反應器室的長度被保持，由此提高氣體物流的組分暴露于在室中產(chǎn)生的高溫條件的時間長度并且因此提高反應器的消除性能。
氣體可以是惰性吹掃氣體，例如氮氣或氬氣，并且可以包括反應物，例如水蒸氣， 氧氣，氫氣或甲烷，用于與通過氣體入口之一進入反應器的氣體物流的組分反應。這可以提 供用于將反應物提供給反應器室的適宜的機構(gòu)，因為不要求另外的氣體提供來將反應物提 供給反應器室。 冷卻塔可以與用于保持沿冷卻塔的內(nèi)表面的水流量的裝置一起在反應室下并且 與反應室流體連通地提供。這能夠使得離開反應室的反應產(chǎn)物物流可以被冷卻，同時使得 氣體物流中所含的酸性氣體如HF能夠通過包覆塔內(nèi)表面的水流被帶入溶液，以及此外使 得固體顆粒物能夠被這種水流捕獲。冷卻塔還可包括熱交換器以便回收熱量來提供給反應 器的其它部分。 第一氣體入口優(yōu)選地位于與第二氣體入口在直徑上相對。優(yōu)選地選擇內(nèi)表面的 形狀以便其嚴格地符合等離子體物流的形狀，由此最小化在氣體入口和等離子體物流之 間的氣體路徑的長度。例如，入口頭的內(nèi)表面可以基本上是圓錐形的或者截頭圓錐形的 (frustro-conical)，其中內(nèi)表面的錐角被選擇為嚴格地匹配等離子體物流從等離子體入 口向外擴張(flare outwardly)所處的角度。 每一氣體入口包括用于接收待在反應室中處理的氣體物流的噴嘴，和用于接收吹 掃氣體的在噴嘴周圍延伸的環(huán)形通道。這種吹掃氣體可以用來冷卻入口頭，另外的優(yōu)點在 于由吹掃氣體從入口頭中取出的熱量通過吹掃氣體被再次引入回到反應室。吹掃氣體可以 包括相對惰性氣體，如氮氣或氬氣，并且還可包括反應物，如氫氣，水蒸氣，氧氣或甲烷，用 于與通過氣體入口被輸送到反應器中的氣體物流的組分反應。噴嘴可以在氣體入口中終止 以便提供反應物在其離開氣體入口前與氣體物流混合的機會。入口還可包括反應物氣體入 口管，其延伸到噴嘴中，被噴嘴和環(huán)形通道同心圍繞。通到反應物氣體入口管的反應物氣體 可以包括，例如，氫氣，水蒸氣，甲烷或氧氣。通到反應物氣體入口管的反應物氣體可以是除 任何通到環(huán)形通道的反應物之外的，或者是替代任何通到環(huán)形通道的反應物的。
入口頭可以包括位于等離子體入口和反應室之間的裝置，用于朝著第一和第二氣 體入口引導等離子體物流，由此進一步減小從氣體入口延伸到等離子體物流的氣體路徑。 例如，陶瓷主體可以位于入口頭之中并且被成形為使得將等離子體物流引導到位于主體和 入口頭的內(nèi)表面之間的圓錐形或截頭圓錐形通道中?？梢蕴峁┭b置以便在主體外表面上產(chǎn) 生氣體層。例如，陶瓷主體可以是多孔的，其中氣體物流被提供給該主體從而在主體的外表 面上產(chǎn)生氣體層。這種氣體層能夠為陶瓷主體提供保護性氣體邊界。氣體還可包括反應物， 用于與通過氣體入口之一進入反應器的氣體物流的組分反應。如果將冷卻水提供給主體， 這可以提供水蒸氣源，其用于與氣體物流的組分反應。 參考附圖，僅僅作為舉例，現(xiàn)將描述本發(fā)明的優(yōu)選特征，在附圖中


圖1是等離子體反應器的第一實施方案的剖視圖；
圖2是等離子體反應器的第二實施方案的剖視圖；禾口
圖3是等離子體反應器的第三實施方案的剖視圖。
圖4是等離子體反應器的第四實施方案的剖視圖。 首先參看圖l，等離子體反應器的第一實施方案包括反應器室12。反應器室12基 本上是圓柱形的，并且被環(huán)形主體16的內(nèi)表面14限界。在這個實施例中，環(huán)形主體16由 多孔陶瓷環(huán)形構(gòu)件提供，其被在環(huán)形主體外表面和圓柱形外殼20之間形成的充氣體積18圍繞。如下文更詳細描述的，通過一個或多個入口噴嘴22，氣體被引入充氣體積18，以便， 在使用期間，氣體通過環(huán)形主體16進入反應器室12，如圖1中24處所指出的。
反應器室12的下端(如所示)是開放的以便允許反應產(chǎn)物從反應器室12輸出。 反應器室12的上端(如所示)連接到入口頭30，以便提供待處理的氣體給反應器室12。入 口頭30包括連接到反應室12的開口下端32和位于與開口端32相對的等離子體入口 34， 其中入口頭30的內(nèi)表面36從開口端32朝著等離子體入口 34逐漸變小。
dc等離子炬38位于入口頭30的外部以便通過等離子體入口 34注入等離子體物 流。等離子體物流可以由任何可電離的等離子體源氣體，例如氬氣或氮氣產(chǎn)生。等離子體 入口 34被成形為使得等離子體物流向外散布，當其離開等離子體入口 34時。在這個實施 例中，等離子體入口34具有內(nèi)壁，其具有與等離子炬38相鄰的收斂段，和與入口頭30的內(nèi) 表面36相鄰的擴散段，以便等離子體物流以等離子體擴張角a從等離子體入口34向外擴 張。入口頭30的內(nèi)表面36被成形以便嚴格地符合等離子體物流的形狀。在這個實施例 中，內(nèi)表面36基本上是截頭圓錐形的，其具有錐角P，該錐角13嚴格地匹配等離子體擴張 角a 。 入口頭30還包括第一氣體入口 40和第二氣體入口 42，各自位于等離子體入口 34 和入口頭30的開口端32之間并且以基本上平行方向延伸通過入口頭30。每一氣體入口 40、42連接到相應的氣體提供管道44、46，其將待在等離子體反應器中處理的氣體提供到 其相應的氣體入口 40、42。如圖l-3所示，入口 40、42可以被排列以便沿與環(huán)形主體16的 內(nèi)表面14平行的向下方向提供待通過等離子體反應器處理的氣體。入口 40、42還可被排 列以便通過以某一角度引導入口40、42到入口頭30中(未示)而沿向下的螺旋方向提供 待處理的氣體通過等離子體反應器，并且因此提高了氣體在反應器中的停留時間。噴嘴48 被提供在每個氣體入口 40、42中以便接收來自氣體供給管道44、46的氣體并且將氣體注入 到反應室12中。每一噴嘴48被在噴嘴48的外表面和氣體入口 40、42的內(nèi)表面之間限定 的環(huán)形氣體通道50圍繞，并且向其中提供吹掃氣體以便在等離子體反應器的使用期間冷 卻入口頭30。 提供給氣體入口 40、42的氣體可以包括來自半導體工藝室的排出氣體，其中每一 氣體入口 40、42被安排接收來自不同的工藝室的氣體。例如，在一定時刻，被輸送到氣體管 道44的氣體可以是來自其中進行氧化硅沉積工藝的工藝室的排出氣體，并且被輸送到氣 體管道46的氣體可以是來自其中進行清洗工藝的不同的工藝室的排出氣體。因此，被提供 給反應器的氣體可以是不相容的；在這個實施例中，一種氣體可以包含TEOS，而其他氣體 可以包含氟氣。 入口頭30的設計能夠使得等離子體物流可以撞擊到這些氣體上，當它們從氣體 入口 40、42進入等離子體反應器時。內(nèi)表面36的形狀意味著在各個氣體入口 40、42和等 離子體物流之間僅僅存在相對短的氣體路徑，并且因此在被等離子體物流撞擊前氣體混合 的機會很小。等離子體物流能夠提供能量源，其能夠引起相當大比例的氣體的至少一種組 分在氣體開始在反應室12內(nèi)混合前進行反應。例如，等離子體物流能夠提供用于消除與 來自沉積工藝室的排出氣體一起包含的可燃性氣體如TEOS的著火源。TEOS通常從具有一 定量的氧化劑如氧氣或臭氧的這樣的室中排出，并且因此前提是在氣體中存在足夠的氧化 劑，可燃性氣體的基本上完全燃燒可以在反應器中進行。如果對于可燃性氣體的完全燃燒來說，在排出氣體中所含的氧化劑不足，可以將另外的氧化劑提供給吹掃氣體，該吹掃氣體 被提供給圍繞氣體入口 44的噴嘴48的環(huán)形通道50。 如上所述，被輸送到氣體管道46的氣體可以是來自其中進行清洗工藝的工藝室 的排出氣體，并且因此可以包含清洗氣體，如NF3，以及在清洗工藝期間產(chǎn)生的氟氣(F2)和 SiF4。通過由等離子體物流加熱氣體至足夠的溫度來實現(xiàn)F2和SiF4的消除，這些物質(zhì)與水 蒸氣的反應是迅速且完全的。此外，水蒸氣可以被提供給反應器，夾帶在吹掃氣體中，該吹 掃氣體被提供給圍繞氣體入口 46的噴嘴的氣體通道50，使得反應能夠在入口頭30中開始。 或者，當可燃性氣體已經(jīng)在非常接近氣體入口 44之處被消除時，在反應室12中將存在很 少的可燃性氣體，即使有的話，并且因此水蒸氣可以被提供給反應室12，夾帶在被提供給充 氣室18的吹掃氣體中，以便氟氣和SiF4與水蒸氣的反應完全在反應室12中進行。N&和 其它全氟化合物的消除需要提高的溫度和較長的停留時間，這是通過加熱提供給充氣室18 的(含水的)吹掃氣體而實現(xiàn)的。吹掃氣體可以使用位于充氣室18中的電阻加熱器或者 通過圍繞充氣室18的加熱夾套來加熱。 當進入等離子體反應器的氣體之一可以是來自其中進行二氧化硅沉積的工藝室 的排出氣體時，二氧化硅的顆粒物可以進入反應器。這是因為在沉積工藝期間，在緊接基板 的條件被優(yōu)化以便最小化氣相反應和最大化表面反應以便在基板上形成連續(xù)薄膜。然而， 在室中其它處的條件和在室下游的條件沒有被這樣優(yōu)化，并且氣相成核作用可以導致形成 顆粒物。這些顆粒物通常以一定尺寸范圍形成，直徑為幾微米直至直徑為數(shù)十或數(shù)百微米， 并且較細的顆粒物可能往往聚集而形成較大的顆粒物。將吹掃氣體提供通過環(huán)形主體16 用來從環(huán)形主體16的內(nèi)表面14中逐出任何這樣的顆粒物，由此使得反應室12可以在反應 器的使用期間被保持在相對清潔條件中。 從反應室12的開口底端排出的氣體物流因此將包括來自在反應器中進行的反應 的副產(chǎn)物，以及已經(jīng)通過反應器的其它氣體如吹掃氣體和未消耗的反應物，和固體顆粒物。 反應室的開口底端連接到圓柱形的后燃燒室60，其包括用于接收流自反應室12的氣體物 流的水冷塔62。通過管(未示)將水提供給圍繞冷卻塔62的環(huán)形槽64，以便水從槽64的 頂部溢出并且順冷卻塔62的內(nèi)表面流下。水用來冷卻氣體物流并且防止固體顆粒物沉積 在冷卻塔62的表面上。另外，氣體物流的任何酸性組分可以被水帶入溶液。如果需要任何 另外的驟冷，可以將噴霧噴射器設置在室60的下端以便引入水霧。 通過室60的出口排放的氣體物流和水可以被輸送到分離器(未示)以便從氣體 物流中分離水，現(xiàn)在其包含固體顆粒物和酸性物質(zhì)。然后氣體物流可以被輸送通過濕式洗 滌器而從氣體物流中除去剩余的酸性物質(zhì)，然后將其排放到大氣中。 等離子體反應器的第二實施方案在圖2中進行了舉例說明。第二實施方案包括第 一實施方案的全部特征，此外還包括位于與等離子體入口 34相對的圓錐形的陶瓷主體70， 以便將等離子體物流引導到位于主體70和入口頭30的內(nèi)表面36之間的圓錐形的通道72 中。主體70可以被連接到入口頭30、環(huán)形主體16或外殼20的底部。等離子體物流進入圓 錐形通道72的方向還降低了從各個氣體入口 40、42延伸到等離子體物流的氣體路徑，由此 使得在氣體已經(jīng)被處理而基本上從氣體中除去至少一種組分前氣體在反應器中進行混合 變得更困難。 等離子體反應器的第三實施方案在圖3中進行了舉例說明。第三實施方案包括第一實施方案的全部特征，并且還包括位于入口頭30和環(huán)形主體16之間的第二環(huán)形主體80。 這種第二環(huán)形主體還優(yōu)選地由多孔陶瓷環(huán)形構(gòu)件提供，所述多孔陶瓷環(huán)形構(gòu)件被在環(huán)形主 體80的外表面和圓柱形外殼84之間形成的充氣體積82圍繞。如對于環(huán)形主體16那樣， 通過一個或多個入口噴嘴86，氣體被引入充氣體積82，以便，在使用期間，氣體通過第二環(huán) 形主體80進入反應器室12，如圖3中88處所指出的，以便將顆粒物從第二環(huán)形主體80的 內(nèi)表面90逐出。如在第一實施方案中的，在進入反應室12之前，這種氣體優(yōu)選地被加熱。
除提高反應室12的長度，和因此氣體在等離子體反應器中的停留時間之外，包括 這種第二環(huán)形主體80和相關的充氣室82能夠使得沿反應室12的長度可以使用不同的吹 掃氣體流動速率、吹掃氣體組成和溫度，以便可以對待在反應器中處理的氣體優(yōu)化消除化 學過程。例如，充氣室82可以進料以用于消除氫氣的富集氧化劑的吹掃氣體，而富集水蒸 氣的吹掃氣體可以被提供給充氣室18以便消除氧化劑如氟氣或NF3。 等離子體反應器的第四實施方案在圖4中進行了舉例說明。第四實施方案包括第 三實施方案的全部特征，并且還包括反應性氣體入口管100，其提供在噴嘴48和環(huán)形氣體 通道50中并且由其同心圍繞。與任何通過氣體通道50提供的反應性氣體一起，或者代替 任何通過氣體通道50提供的反應性氣體，反應性氣體通過反應性氣體入口管100提供給待 處理的氣體。應當理解的是反應性氣體入口管100可具有圖1至3中的本文中所述的實施 方案中的任一個，并且不局限于圖4中所示的實施方案。此外，相對于吹掃氣體入口的反應 性氣體入口管的排列，不局限于圖4中所示的排列。例如，反應性氣體入口管100可以這樣 排列，使得在進入室12前，全部氣體相互混合。
權(quán)利要求
一種等離子體反應器，包括反應室；入口頭，其具有連接到反應室的開口端，位于與開口端相對的等離子體入口，從開口端向等離子體入口逐漸變小的內(nèi)表面，和各自位于等離子體入口和開口端之間的第一和第二氣體入口；和用于通過等離子體入口將等離子體物流注入反應室的等離子炬；其中，等離子體入口被成形為使得等離子體物流朝著氣體入口向外散布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的等離子體反應器，其中第一氣體入口位于與第二氣體入口在直徑 上相對。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的等離子體反應器，其中入口頭的內(nèi)表面基本上是截頭圓錐形的。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的等離子體反應器，其中氣體入口以基本上平行方向延 伸通過入口頭。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的等離子體反應器，其中每一氣體入口包括用于接收待 在反應室中處理的氣體物流的噴嘴，和用于接收吹掃氣體的在噴嘴周圍延伸的環(huán)形通道。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的等離子體反應器，其中等離子體入口具有內(nèi)壁，其具 有與等離子炬相鄰的收斂段，和與入口頭的內(nèi)表面相鄰的擴散段。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的等離子體反應器，包括位于與等離子體入口相對的用 于朝著第一和第二氣體入口引導等離子體物流的裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的等離子體反應器，其中引導裝置包括主體，其用于將等離子體物 流引導到位于主體和入口頭的內(nèi)表面之間的圓錐形通道中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的等離子體反應器，其中主體由陶瓷材料形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9的等離子體反應器，包括用于在主體外表面上產(chǎn)生氣體層的裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的等離子體反應器，其中氣體層包括用于與通過氣體入口之一進 入反應器的氣體物流的組分反應的反應物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8-11中任一項的等離子體反應器，包括用于冷卻主體外表面的裝置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的等離子體反應器，其中主體冷卻裝置被配置成為主體提供水。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的等離子體反應器，其中反應室包括環(huán)形主體和向環(huán) 形主體的內(nèi)表面提供氣體的裝置以便抑制沉積物在其上的堆積。
15. —種等離子體反應器，包括 反應室；至少一個氣體入口，用于向反應室等離子體中提供氣體；禾口 用于將等離子體物流注入反應室的等離子炬；其中反應室包括環(huán)形主體和向環(huán)形主體的內(nèi)表面提供氣體的裝置以便抑制沉積物在 其上的堆積。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15的等離子體反應器，其中環(huán)形主體包括多孔環(huán)形構(gòu)件，并且 氣體提供裝置包括用于接收所述氣體的在環(huán)形構(gòu)件周圍延伸的充氣室。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項的等離子體反應器，包括用于加熱提供給環(huán)形主體 的內(nèi)表面的氣體的裝置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項的等離子體反應器，其中氣體包括用于與進入反應 器的氣體物流的組分反應的反應物。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項的等離子體反應器，其中反應室包括位于第一次提 及的環(huán)形主體和等離子體入口之間的第二環(huán)形主體，和第二氣體提供裝置，用于將不同于 提供給第一次提及的環(huán)形主體的氣體的第二氣體提供給第二環(huán)形主體的內(nèi)表面以便抑制 沉積物在其上的堆積。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的等離子體反應器，其中第二環(huán)形主體包括多孔環(huán)形構(gòu)件，并且 第二氣體提供裝置包括用于接收所述第二氣體的在這個環(huán)形構(gòu)件周圍延伸的充氣室。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20的等離子體反應器，包括用于加熱第二氣體的裝置。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19-21中任一項的等離子體反應器，其中第二氣體包括用于與進入 反應器的氣體物流的組分反應的反應物。
23. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的等離子體反應器，包括在反應室以下并且與反應室 流體連通的冷卻塔，和用于保持沿冷卻塔的內(nèi)表面的水流量的裝置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求5和15的等離子體反應器，還包括氣體管道以便在通過所述等離子 體處理前，將反應物氣體引入到待處理的氣體。
全文摘要
等離子體反應器包括反應室和連接到反應室的入口頭。入口頭包括連接到反應室的開口端，位于與開口端相對的等離子體入口，從開口端向等離子體入口逐漸變小的內(nèi)表面，和各自位于等離子體入口和開口端之間的第一和第二氣體入口。等離子炬通過等離子體入口將等離子體物流注入到反應室中，所述等離子體入口被成形為使得等離子體物流朝著第一和第二氣體入口向外散布。入口頭和等離子體入口的這種成形能夠使得等離子體物流可以撞擊到氣體物流上，當它們從氣體入口離開時，并且由此引起相當大比例的氣體物流的至少一種組分在氣體物流開始在室內(nèi)混合前進行反應。
文檔編號H01J37/32GK101755322SQ200880025328
公開日2010年6月23日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者A·錢伯斯, G·P·奈特 申請人:愛德華茲有限公司