CN101197271A - 气体注射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体注射装置，包括喷嘴，喷嘴设置在反应腔室的上盖板的安装孔中，包括中心气体通道和周边气体通道，安装孔的上部与喷嘴紧配合，中部与喷嘴之间形成密封空腔，密封空腔的上部与周边气体通道相通，下部与反应腔室相通。气体通道不是完全设置在喷嘴上，而是一部分气体通道由喷嘴与上盖板配合而成。使喷嘴的结构简单、易于加工，密封空腔对气体起到稳流和缓冲的作用，有利于气体分布均匀性。尤其适用于半导体晶片加工设备的供气系统中，也适用于其它场合的供气。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体分布系统，尤其涉及一种向半导体晶片加工腔室供气的装置。
背景技术
在半导体晶片加工过程中，工艺气体由气体注射装置注入反应腔室并扩散，在高频电场作用下产生等离子体来刻蚀位于腔室内部的晶片表面。在反应腔室内部，如果气体分布不均匀，将导致在腔室内部的晶片表面上的刻蚀速率和均匀性有较大的变化。目前随着技术进步，反应腔室的体积也相应的增大，这使得反应腔室内的气体均匀分布变得更加困难，因此设计可得到均匀气体分布的气体注射装置，显得十分重要。
目前，半导体刻蚀设备中采用的工艺气体注入系统中，为了在反应腔室内得到较为均匀的工艺气体分布，所用的气体注射装置大概有两种结构：
如图1所示，是半导体刻蚀设备中采用的工艺气体气体注射装置之一。该装置呈环形结构，包括一封闭空间主体，其中形成至少一个封闭的空腔42和多个气体注入嘴34，一管道结构延伸于封闭的空腔42和气体注入嘴34之间，工艺气体沿着一迂回通道通过封闭的空腔42和气体注入嘴34注入反应腔室12。
该装置过于复杂，喷嘴过多，导致成本过高，而且造成加工及维护上的难度加大。
如图2所示，是半导体刻蚀设备中采用的工艺气体注射装置之二。该装置喷嘴1固定于反应腔室的上盖板2上，分为多条进气通道10、11，工艺气体分为多路后流入对应的喷嘴进气口，实现对腔室的多区注入，促进了注入气体分布的均匀性。
但该装置的气体进气通道及出气口全部分布在喷嘴上，造成喷嘴的结构复杂，加工有难度，而且气体直接由喷嘴进气通道进入腔室，不利于气体的均匀分布。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、易于加工，且气体分布均匀的气体注射装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的气体注射装置，用于向反应腔室供气，包括喷嘴，所述反应腔室上设有安装孔，所述喷嘴设置在安装孔中，所述的喷嘴上设有多条气体通道，所述的多条气体通道包括中心气体通道和周边气体通道，所述中心气体通道设于喷嘴的中部，所述周边气体通道设于喷嘴的边缘部位；
所述的安装孔的上部与喷嘴紧配合，中部与喷嘴之间形成密封空腔；
所述密封空腔的上部与周边气体通道相通，下部与反应腔室相通。
所述的安装孔的下部设有内凸缘，所述内凸缘与喷嘴的外表面配合，并在配合处设有注气孔。
所述的喷嘴的下部设有外凸缘，所述外凸缘与安装孔的内表面配合，并在配合处设有注气孔。
所述的安装孔的下部设有内凸缘，所述的喷嘴的下部设有外凸缘，所述内凸缘与外凸缘配合，并在配合处设有注气孔。
所述的注气孔有一个，为环形注气孔。
所述的注气孔有多个，沿安装孔下部与喷嘴的配合面均匀分布。
所述的注气孔有4～12个。
所述中心气体通道和周边气体通道分别设有供气气路，并在各自的供气气路上分别设有流量控制元件。
所述中心气体通道有一条，设于喷嘴的中心轴线处，中心气体通道的上部设有检测装置，检测装置可通过中心气体通道对反应腔室进行检测。
所述安装孔的上部直径大于中部直径，安装孔的上部与中部形成的台阶与喷嘴之间密封配合。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的气体注射装置，由于安装孔的上部与喷嘴紧配合，中部与喷嘴之间形成密封空腔，密封空腔的上部与周边气体通道相通，下部与反应腔室相通。气体通道不是完全设置在喷嘴上，而是一部分气体通道由喷嘴与上盖板配合而成。使喷嘴1的结构简单、易于加工。另外，密封空腔对气体起到稳流和缓冲的作用，这样有利于气体分布均匀性。
本发明尤其适用于半导体晶片加工设备的供气系统中，也适用于其它场合的供气。
附图说明
图1为现有技术一的气体注射装置的结构示意图；
图2为现有技术二的气体注射装置的结构示意图；
图3为本发明的气体注射装置具体实施例一的结构示意图；
图4为本发明的气体注射装置具体实施例二的结构示意图。
具体实施方式
本发明的气体注射装置，用于向反应腔室供气，这里的反应腔室主要指半导体晶片加工设备的反应腔室，也可以是其它的腔室。
其较佳的具体实施例一，如图3所示，包括喷嘴1，所述反应腔室上设有安装孔，喷嘴1设置在安装孔中，反应腔室上一般设有上盖板2，安装孔可设在上盖板2上，安装孔也可以开设在反应腔室的其它的腔壁上。
喷嘴1上设有多条气体通道，多条气体通道中包括一条中心气体通道11和多条周边气体通道10，中心气体通道11设于喷嘴的中部，周边气体通道10设于喷嘴1的边缘部位。其中，中心气体通道11和周边气体通道10的数量可以根据需要任意设置，但至少包括一条中心气体通道11和一条周边气体通道10。
安装孔的上部与喷嘴1紧配合，中部与喷嘴1之间形成密封空腔3，密封空腔3的上部与周边气体通道10相通，下部与反应腔室相通。
安装孔的下部设有内凸缘21，内凸缘21与喷嘴1的外表面配合，并在配合处设有注气孔20。通过周边气体通道10的气体首先进入密封空腔3，再通过注气孔20注入反应腔室。
具体实施例二，如图4所示，喷嘴1的下部设有外凸缘22，外凸缘22与安装孔的内表面配合，并在配合处设有注气孔20。
具体实施例三，在安装孔的下部设有内凸缘21，同时喷嘴1的下部设有外凸缘22，外凸缘22与内凸缘21配合，并在配合处设有注气孔20。
所述的注气孔20可以有一个，为环形注气孔，沿安装孔与喷嘴1的配合面环形设置；
注气孔20也可以有多个，沿安装孔下部与喷嘴的配合面均匀分布，可以有4、6、8、10、12个优选的数量，最佳是8个。
所述中心气体通道11和周边气体通道10分别设有供气气路，并在各自的供气气路上分别设有流量控制元件4，便于单独控制中心气体通道11和周边气体通道10的流量。
所述中心气体通道11可以有一条，设于喷嘴1的中心轴线处，这样中心气体通道1的上部设有检测装置5，检测装置5可通过中心气体通道11对反应腔室进行检测。
上盖板1上的安装孔的上部直径大于中部直径，这样，安装孔的上部与中部便形成一个台阶，相应的喷嘴1的中部也设有一个台阶，喷嘴1的台阶设置于安装孔的台阶上，便于之间密封配合。
本发明技术方案中，气体通道不是完全设置在喷嘴1上，而是一部分气体通道由喷嘴1与上盖板2配合而成。使喷嘴1的结构简单、易于加工。
另外，通过周边气体通道10的气体首先进入密封空腔3，再通过注气孔20注入反应腔室。密封空腔3对气体起到稳流和缓冲的作用，这样有利于气体均匀性以及刻蚀工艺。
本发明尤其适用于半导体晶片加工设备的供气系统中，也适用于其它场合的供气。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气体注射装置，用于向反应腔室供气，包括喷嘴，所述反应腔室上设有安装孔，所述喷嘴设置在安装孔中，其特征在于，所述的喷嘴上设有多条气体通道，所述的多条气体通道包括中心气体通道和周边气体通道，所述中心气体通道设于喷嘴的中部，所述周边气体通道设于喷嘴的边缘部位；
所述的安装孔的上部与喷嘴紧配合，中部与喷嘴之间形成密封空腔；
所述密封空腔的上部与周边气体通道相通，下部与反应腔室相通。
2.根据权利要求1所述的气体注射装置，其特征在于，所述的安装孔的下部设有内凸缘，所述内凸缘与喷嘴的外表面配合，并在配合处设有注气孔。
3.根据权利要求1所述的气体注射装置，其特征在于，所述的喷嘴的下部设有外凸缘，所述外凸缘与安装孔的内表面配合，并在配合处设有注气孔。
4.根据权利要求1所述的气体注射装置，其特征在于，所述的安装孔的下部设有内凸缘，所述的喷嘴的下部设有外凸缘，所述内凸缘与外凸缘配合，并在配合处设有注气孔。
5.根据权利要求2、3或4所述的气体注射装置，其特征在于，所述的注气孔有一个，为环形注气孔。
6.根据权利要求2、3或4所述的气体注射装置，其特征在于，所述的注气孔有多个，沿安装孔下部与喷嘴的配合面均匀分布。
7.根据权利要求6所述的气体注射装置，其特征在于，所述的注气孔有4～12个。
8.根据权利要求1所述的气体注射装置，其特征在于，所述中心气体通道和周边气体通道分别设有供气气路，并在各自的供气气路上分别设有流量控制元件。
9.根据权利要求1所述的气体注射装置，其特征在于，所述中心气体通道有一条，设于喷嘴的中心轴线处，中心气体通道的上部设有检测装置，检测装置可通过中心气体通道对反应腔室进行检测。
10.根据权利要求1所述的气体注射装置，其特征在于，所述安装孔的上部直径大于中部直径，安装孔的上部与中部形成的台阶与喷嘴之间密封配合。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111613508A (zh) * | 2019-02-25 | 2020-09-01 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 进气装置及反应腔室 |
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