CN101499407B - 一种气体分配装置及应用该分配装置的半导体处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体分配装置，其包括从上至下依次层叠设置的支撑板、阻流板和喷淋头电极。所述支撑板上设置有进气通道，喷淋头电极上开设有排气通道。其中，该阻流板的至少一个表面上设置有阻流板内凹部分，且该阻流板内凹部分设置有纵向贯通该阻流板的通孔，以使来自该支撑板进气通道的气体在该阻流板内凹部分进行扩散后，再经由该通孔而输送至喷淋头电极，并通过该喷淋头电极上的排气通道输送至反应腔室。此外，本发明还公开一种应用上述气体分配装置的半导体处理设备。本发明提供的气体分配装置和半导体处理设备能够将诸如工艺气体等的气体较为均匀地分配到反应腔室内，从而获得较为均匀的等离子体分布，进而获得较为均匀的加工/处理结果。

Description

一种气体分配装置及应用该分配装置的半导体处理设备

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体而言，涉及一种气体分配装置以及应用该气体分配装置的半导体处理设备。

背景技术

随着电子技术的高速发展，人们对集成电路的集成度要求越来越高，这就要求生产集成电路的企业不断地提高半导体器件的加工/处理能力。目前，在半导体器件的加工/处理过程中广泛采用等离子体刻蚀技术。所谓等离子体刻蚀技术指的是，工艺气体在射频功率的激发下产生电离形成含有大量电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子的等离子体，这些活性粒子与被刻蚀物体(例如，晶片)的表面发生各种物理和化学反应并形成挥发性的生成物，从而使得被刻蚀物体表面的性能发生变化。

等离子体刻蚀技术是依靠半导体刻蚀设备来实现的。通常，工艺气体通过设置在半导体刻蚀设备反应腔室上的气体分配装置而进入到反应腔室，并在此受到射频功率的激发产生电离而形成等离子体。等离子体与被刻蚀物质表面产生物理和化学反应，并形成挥发性的反应生成物。该反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出反应腔室。

目前，半导体刻蚀设备的种类较多，根据工作原理不同，主要包括RIE、MERIE、ICP、ECR等刻蚀设备。其中，因RIE或者MERIE模式的平行板等离子体刻蚀设备更为稳定的工作性能，而使其在等离子体刻蚀领域中被广泛采用。例如，图1就示出了目前广泛采用的一种平行板式的半导体刻蚀设备中的部分结构。

请参阅图1，半导体刻蚀设备包括反应腔室94，在反应腔室94的上方设置有石英盖92，在石英盖92的大致中心位置处设置有进气喷嘴安装孔91，安装于此的进气喷嘴用于将反应腔室94外部的气体(例如，工艺气体)喷射到位于其下部的气体分配腔室90内。

在反应腔室94内设置有静电卡盘97，在该静电卡盘97上设置有聚焦环98，晶片等半导体器件99就置于该聚焦环98上。其中，静电卡盘97吸附并固定晶片等半导体器件99，聚焦环98保护着下电极零部件，以防止其受到等离子体的轰击。

环绕反应腔室94的内壁设置有反应腔室内衬93，用以防止刻蚀生成物污染反应腔室94。在内衬93的底部设置有许多小孔，以供气体流动。

在反应腔室94一侧的靠下位置处设置有抽气腔室95，用于将上述反应生成物抽出反应腔室94。在该抽气腔室95的下表面设置有抽气腔室出气口96，上述反应生成物经此而被排出。

气体在半导体刻蚀设备内的流动过程为：首先，工艺气体由气体分配装置进入反应腔室94，并在此进行反应。反应后的生成物经过分布在内衬93上的小孔向下流动，而后进入抽气腔室95，并从抽气腔室95的出气口96流出。内衬93上的这些小孔均匀地分布在静电卡盘97的周围，形成环形的小孔环带，其限制着气体在反应腔室94内的流动途径。

众所周知，刻蚀均匀性(EU，etch uniformity)是刻蚀工艺中一个极其重要的指标，其通常也被称为刻蚀负载，主要包括微负载和宏观负载。其中，宏观负载主要是指在整个晶片表面、晶片与晶片之间、批次与批次之间、设备与设备之的刻蚀速率差异；微负载主要是由不同密度图形的刻蚀速率差异引起的。

在实际应用中，若要获得良好的刻蚀均匀性，则需要先获得较为均匀的等离子体。然而，等离子体的均匀性与多种因素相关，例如，工艺气体流量、气体分配装置的结构、抽气腔室的结构、晶片表面温度控制、电场控制、电极组件等等。其中，气体分配装置的结构是一个重要的影响因素，其直接影响工艺气体进入反应腔室后的分布状况。如果腔室内的气体分布不均匀，则会导致在腔室内部的晶片等半导体器件表面上的刻蚀速率和刻蚀均匀性有较大的变化，这将影响最终的刻蚀效果。

为此，人们一直试图寻找到一种能够均匀分配气体的气体分配装置。例如，专利号为6245192，发明名称为“Gas distribution apparatusfor semiconductor processing”的美国专利中就公开了这样一种气体分配装置。

请参阅图2，该美国专利中公开的气体分配装置包括：位于上方的支撑板20和位于下方的喷淋头电极22，它们装配在一起形成一个气体分配腔室。为使气流分布更加均匀，在上述气体分配腔室内设置阻流组件30，其包括一个或者多个阻流板(30A、30B、30C……)。该气体分配装置尤为适用于双区(双路)进气系统，其中，第一路气体(即，中央区域的气体)由设置在支撑板20上的中央进气通道40进入该装置，第二路气体(即，边缘区域的气体)由设置在支撑板20上的边缘进气通道40进入该装置。最靠近支撑板20的阻流板30A采用密封圈38将其中心区域和边缘区域隔开，这样可使第一路气体进入气体分配腔室的中央区域，第二路气体进入气体分配腔室的边缘区域，并最终在喷淋头电极22的背面28处得到均匀的气体分布。然后，在此均匀分布的气体通过喷淋头电极22(本文中所说的喷淋头电极即为半导体加工处理设备中通常所说的上电极。)进入到反应腔室，并在反应腔室中的被加工晶片的上方形成均匀的气体分布。

此外，阻流组件30的上下表面彼此大致平行，类似地，喷淋头电极22的上下表面也彼此大致平行。而且，阻流组件30和喷淋头电极22上均匀分布着大致垂直于其上下表面的气孔通道，并且如果阻流组件30由多层阻流板(30A、30B、30C……)构成，则各层阻流板之间的气孔通道的位置可按照一定规则排列，以使诸如工艺气体等的气体可以通过，而反应腔室中的等离子体不能通过，从而防止等离子体对反应腔室及其内的部件造成不必要的腐蚀。

尽管现有技术一提供的气体分配装置能够对欲进入反应腔室的诸如工艺气体等的气体进行分配，然而在实际应用中，其不可避免地存在气体分布不均匀等缺陷。这是因为：现有技术一提供的气体分配装置在支撑板上的两个进气通道处气体分布不均匀，而且，支撑板与阻流组件之间的距离较小，使得二者之间形成的气体分配腔室的高度也较小，这样，经由上述两个进气通道而进入反应腔室的气体来不及在支撑板与阻流组件之间的气体分配腔室内扩散均匀就进入下层阻流板或者喷淋头电极，从而使最终经由喷淋头电极而进入到反应腔室内的工艺气体等分布不均匀，进而导致所产生的等离子体分布不均匀，并最终影响刻蚀等加工/处理的均匀性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种气体分配装置，其能够将诸如工艺气体等的气体较为均匀地分配到反应腔室内，从而获得较为均匀的等离子体分布，进而获得较为均匀的加工/处理结果。

本发明还提供一种应用该气体分配装置的半导体处理设备，其同样能够将诸如工艺气体等的气体较为均匀地分配到反应腔室内，并最终能够获得较为均匀的半导体器件加工/处理结果。

为此，本发明提供了一种气体分配装置，其用于将诸如工艺气体等的气体均匀地分配至反应腔室内，所述气体分配装置包括从上至下依次层叠设置的支撑板、阻流板和喷淋头电极，所述支撑板上设置有进气通道，用于将气体引入到所述气体分配装置内；所述喷淋头电极上开设有排气通道。其中，所述阻流板的至少一个表面上设置有阻流板内凹部分，且所述阻流板内凹部分设置有纵向贯通所述阻流板的通孔，以使来自所述支撑板进气通道的气体在所述阻流板内凹部分进行扩散后，再经由所述通孔而输送至喷淋头电极，并通过所述喷淋头电极上的排气通道输送至反应腔室内。

其中，所述阻流板内凹部分设置在所述阻流板的上表面，并与所述支撑板进气通道相对应，所述通孔自阻流板内凹部分向下延伸至所述阻流板的下表面，以纵向贯通所述阻流板。

其中，所述阻流板内凹部分设置在所述阻流板的下表面，并与所述支撑板进气通道相对应，所述通孔自阻流板内凹部分向上延伸至所述阻流板的上表面，以纵向贯通所述阻流板。

其中，在所述阻流板的上表面和下表面均设置有阻流板内凹部分，所述阻流板内凹部分与所述支撑板进气通道相对应，所述通孔自阻流板上表面的内凹部分向下延伸至阻流板下表面的内凹部分，以纵向贯通所述阻流板。

其中，至少所述阻流板内凹部分的顶部区域在垂直于水平面的平面上的投影呈圆弧状。

其中，所述支撑板进气通道包括支撑板中央进气通道和支撑板边缘进气通道，相应地，所述阻流板内凹部分包括对应于所述支撑板中央进气通道的阻流板中央内凹部分以及对应于所述支撑板边缘进气通道的阻流板边缘内凹部分。

其中，所述通孔沿所述阻流板内凹部分的表面非均匀地分布。优选地，所述通孔沿所述阻流板内凹部分的表面由中央区域向边缘区域逐渐增多。

其中，所述通孔的孔径沿所述阻流板内凹部分的表面由中央区域向边缘区域逐渐增大。

其中，所述阻流板设置为单层阻流板，或者设置为多层阻流板的组合。

其中，所述单层阻流板一体成型或者由中央部分和外围部分嵌套组合而成；所述多层阻流板中的每一层阻流板一体成型或者由中央部分和外围部分嵌套组合而成。

其中，对应于所述阻流板内凹部分，而在所述支撑板下表面设置支撑板中央凹进区域和/或支撑板边缘凹进区域，以增大气体的扩散区域，并且所述进气通道设置在所述凹进区域内，并纵向贯穿所述支撑板

其中，对应于所述阻流板内凹部分，而在所述喷淋头电极的上表面设置喷淋头电极凹进区域，以增大气体的扩散区域，并且所述排气通道设置在该区域内，并纵向贯穿所述喷淋头电极。

此外，本发明还提供一种半导体处理设备，其包括反应腔室和置于反应腔室内的静电夹持装置，而且，对应于所述静电夹持装置而在反应腔室上方设置本发明提供的上述气体分配装置，用以向反应腔室内均匀地分配气体。

相对于现有技术，本发明具有这样的有益效果，即，气体分配较为均匀。这是因为：本发明提供的气体分配装置中的阻流板上设置有阻流板内凹部分，该内凹部分可以使来自支撑板的诸如工艺气体等的气体在此得到扩散，以使气体更为均匀地进入到喷淋头电极，并被喷淋头电极输送至反应腔室内，从而使反应腔室中的被加工晶片上方的工艺气体等分布较为均匀，进而使所产生的等离子体也能够均匀地分布，并最终获得较为均匀的半导体器件加工/处理结果。

此外，在本发明的优选实施例中，可以对应于阻流板内凹部分而在支撑板的下表面和/或在喷淋头电极的上表面上也设置凹进区域，这样便使得诸如工艺气体等气体的扩散区域增大，从而更有利于气体的均匀分布。

由于本发明提供的气体分配装置具有上述有益效果，因此应用该气体分配装置的半导体处理设备同样也具有这样的特点，即，能够均匀地将诸如工艺气体等的气体分配至反应腔室内，进而获得较为均匀的等离子体分布，并最终获得较为均匀的半导体器件加工/处理结果。

附图说明

图1为现有技术中提供的半导体处理设备的结构示意图；

图2为现有技术中提供的一种气体分配装置的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的气体分配装置的剖视图；

图4为本发明第一实施例所采用的阻流板的立体图；

图5为本发明第二实施例提供的气体分配装置的剖视图；

图6为本发明第三实施例提供的气体分配装置的剖视图；以及

图7为本发明提供的气体分配装置所采用的分立结构阻流板的立体图。

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的气体分配装置以及应用该气体分配装置的半导体处理设备进行详细描述。

请参阅图3，本发明第一实施例提供的气体分配装置100包括从上到下依次层叠设置的支撑板1、阻流板2和喷淋头电极3。

其中，支撑板1呈板状结构，且其形状与反应腔室内部的形状相适配。贯通支撑板1的上下表面而设置气体进气通道(10、11)，以便将诸如工艺气体等的气体引入到该气体分配装置100内。为了更好地改善反应腔室中心区域和边缘区域气体分布的均匀性，本实施例中的气体分配装置100优选双区(即，双路)进气方式。也就是说，在支撑板1的大致中央位置处设置中央进气通道10(即，第一路气体进气通道)，在支撑板1的边缘位置处设置边缘进气通道11(即，第二路气体进气通道)。并且在支撑板1的下表面上围绕中央进气通道10的设置位置而形成向其上表面凹进的支撑板中央凹进区域12，该区域12与中央进气通道10连通，这样，来自中央进气通道10的工艺气体便可以进入到该凹进区域12内，并在此进行扩散。类似地，在支撑板1的下表面上围绕边缘进气通道11的设置位置而形成向其上表面凹进的支撑板边缘凹进区域13，该区域13与边缘进气通道11连通，以便来自边缘进气通道11的工艺气体可以进入到该凹进区域13内，并在此进行扩散。该支撑板边缘凹进区域13可以是环绕支撑板1一整圈的环形凹进区域。

此外，支撑板中央凹进区域12和支撑板边缘凹进区域13在支撑板1的纵向剖面图中呈矩形，换言之，上述中央凹进区域12在其凹进部分内的内径始终相同，类似地，边缘凹进区域13在其凹进部分内的内径也始终相同。而且，支撑板中央凹进区域12和支撑板边缘凹进区域13之间的区域为平面，以便于支撑板1能够稳定地与阻流板2装配在一起。

阻流板2呈大致板状结构，且其形状与支撑板1相适配。并且，对应于支撑板1上的支撑板中央凹进区域12而在阻流板2的上表面设置阻流板中央上凹区域22，对应于支撑板1上的支撑板边缘凹进区域13而在阻流板2的上表面设置阻流板边缘上凹区域23。由阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23的下表面向下方开凿贯通阻流板2的通孔21。这样，来自支撑板中央凹进区域12的工艺气体首先进入到阻流板中央上凹区域22，在此进行扩散后经由通孔21而输送至喷淋头电极3。类似地，来自支撑板边缘凹进区域13的工艺气体首先进入到阻流板边缘上凹区域23，在此进行扩散后经由通孔21而输送至喷淋头电极3。

此外，阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23在阻流板2的纵向剖面图上呈圆弧形，或者说，阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23在垂直于水平面的平面上的投影呈圆弧形。这样，对每一个上凹区域而言，其底部到阻流板2上表面的距离从该区域的中心向边缘逐渐减小，直至距离为零。而进气通道(10或11)的正下方通常对应着上凹区域(22或23)的大致中心位置处。这样，工艺气体从进气通道(10或11)的正下方直接进入阻流板2上的通孔21所经历的垂直路程最长，于是沿着这个路径向下传输的工艺气体将有可能偏离该路径而向周边扩散，从而使得进气通道(10或11)正下方的工艺气体分布密度逐渐降低，同时使周边工艺气体分布密度逐渐增高，进而进一步改善工艺气体分布的均匀性。

另外，阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23之间的区域为平面，并与支撑板中央凹进区域12和支撑板边缘凹进区域13之间的平面区域相对应，以便于阻流板2能够稳定地与支撑板1装配在一起。然而事实上，为了使气体更为均匀地进入到喷淋头电极3内，进而更为均匀地进入到反应腔室中，优选地使阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23等凹进部分尽可能地大，相应地，阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23之间的平面区域尽可能地小。当然，也可以使阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23完全连同而形成一个上凹区域。

喷淋头电极3也呈大致板状结构，且其形状与阻流板2相适配。对应于阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23而在喷淋头电极3的上表面设置向其下表面凹进的喷淋头电极凹进区域31。遍布喷淋头电极凹进区域31的下表面而设置贯穿该喷淋头电极3上下表面的排气通道32。这样，来自阻流板2的工艺气体便可以进入到喷淋头电极凹进区域31内，在此进行进一步的扩散，然后经由排气通道32而输送至该气体分配装置100下方的反应腔室内。

在实际应用中，将上述支撑板1、阻流板2和喷淋头电极3这三部分装配在一起之后，支撑板中央凹进区域12与阻流板中央上凹区域22之间形成中央气体分配腔室(以下称为第一分配腔室)。类似地，支撑板边缘凹进区域13与阻流板边缘上凹区域23之间形成边缘气体分配腔室(以下称为第二分配腔室)。而且，阻流板2的下表面和喷淋头电极凹进区域31之间可形成第三分配腔室30。这样，欲进入反应腔室的工艺气体便可以经由支撑板1、阻流板2和喷淋头电极3进行分配后进入到反应腔室。具体地，第一路气体经由支撑板1上的中央进气通道10而进入到第一分配腔室，再经过阻流板2上相应的通孔21而进入到第三分配腔室30，最后经喷淋头电极3上的排气通道32而进入反应腔室。类似地，第二路气体经由支撑板1上的边缘进气通道11而进入到第二分配腔室，再经过阻流板2上相应的通孔21而进入到第三分配腔室30，最后经喷淋头电极3上的排气通道32而进入反应腔室，并在反应腔室中的被加工晶片的上方形成均匀的气体分布，进而使产生的等离子体更为均匀地分布，以最终获得更为均匀的刻蚀等加工/处理结果的均匀性。

需要指出的是，由于本发明提供的气体分配装置中，仅需要在阻流板内凹部分设置可以纵向贯穿该阻流板的通孔，而无需像现有技术那样，需要遍布整个阻流板来设置这样的通孔。因此，相对于现有技术，本发明提供的气体分配装置加工较为简单。

更进一步地，由于本发明提供的气体分配装置加工较为简单，因此加工成本较低。而且，在本发明提供的气体分配装置中可以仅仅使用单层阻流板就能够获得较为均匀的气体分布，因此，相对于现有技术，本发明提供的气体分配装置的成本较低。

此外，在实际工艺过程中，第一路气体和第二路气体可以是相同的工艺气体，也可以是不同的工艺气体。而且，第一路气体和第二路气体可以同时提供，也可以不同时提供。

请参阅图4，本实施例中的阻流板2为圆形的板状结构，且一体成型。该阻流板2上表面的大致中央位置处向其下表面凹进而形成阻流板中央上凹区域22，并且其上表面的边缘位置处向其下表面凹进而形成阻流板边缘上凹区域23。

请参阅图5，本发明第二实施例提供的气体分配装置100包括支撑板1、阻流板2以及喷淋头电极3。其中，支撑板1和喷淋头电极3的结构与第一实施例类似，在此不再赘述。下面详细说明本实施例中阻流板2的结构。

类似于第一实施例，本实施例中的阻流板2在其上表面同样设置有阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23。与第一实施例所不同的是，对应于阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23而在该阻流板2的下表面也设置有凹进区域，即，阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53，并且在阻流板2上设置若干通孔21，使其贯穿该阻流板2上的中央上凹区域22和中央下凹区域52，以及贯穿该阻流板2上的边缘上凹区域23和边缘下凹区域53，以便将上凹区域(22、23)内的工艺气体引入到下凹区域(52、53)，并在此进一步扩散，以使工艺气体分布更加均匀。此外，类似于阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23，阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53在阻流板2的纵向剖面图上呈圆弧形，或者说，阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53在垂直于水平面的平面上的投影呈圆弧形。

具有上述结构的阻流板2设置于支撑板1和喷淋头电极3之间，这样，阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53便与喷淋头电极凹进区域31一起形成第三分配腔室30。因此，在其他尺寸不变的情况下，本实施例中第三分配腔室30的体积要大于前述第一实施例中第三分配腔室30的体积，这将使工艺气体在第三分配腔室30更为均匀地扩散，从而更有利于工艺气体在反应腔室内均匀分布，进而使产生的等离子体更为均匀地分布，以最终获得更为均匀的刻蚀等加工/处理结果的均匀性。

请参阅图6，本发明第三实施例提供的气体分配装置100同样包括支撑板1、阻流板2以及喷淋头电极3。其中，支撑板1和喷淋头电极3的结构与第一实施例类似，在此不再赘述。下面详细说明本实施例中的阻流板2的结构。

本实施例中的阻流板2的结构与前述第二实施例类似，在阻流板2的上表面设置有阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23，在阻流板2的下表面设置有阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53。本实施例与前述第二实施例的区别在于：本实施例中的阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23是先在阻流板2的上表面向下垂直开凿出一段凹口后，再在凹口下方开凿出类似于第二实施例的阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23；类似地，本实施例中的阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53是先在阻流板2的下表面向上垂直开凿出一段凹口后，再在凹口上方开凿出类似于第二实施例的阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53。也就是说，本实施例中的阻流板中央上凹区域22、阻流板边缘上凹区域23、阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53各自的顶部区域在垂直于水平面的平面上的投影呈圆弧状。所谓顶部区域指的是，阻流板中央上凹区域22和阻流板边缘上凹区域23各自区域中最靠近阻流板2下表面的那一部分区域；以及阻流板中央下凹区域52和阻流板边缘下凹区域53各自区域中最靠近阻流板2上表面的那一部分区域。

采用本发明第三实施例所述的结构，既可以增大阻流板2上各个凹进区域的体积，进而增大第一分配腔室、第二分配腔室和第三分配腔室的体积，以使工艺气体在此扩散得更为均匀；又可以使阻流板2便于加工。

需要指出的是，尽管前述实施例中的阻流板均为一层，但是在实际应用中，在支撑板和喷淋头电极之间可以设置多层阻流板。而且，对于每一层阻流板而言，其可以是一体的，如图4所示；也可以由一个或者多个组件构成，如图7所示。图7所示阻流板也就是将图4所示阻流板拆分成中心部件28和外围部件29，其中，阻流板中央上凹区域22设置在中心部件28，阻流板边缘上凹区域23设置在外围部件29。采用图7所示分立结构可以降低加工复杂度。

进一步需要指出的是，阻流板上的通孔和/或喷淋头电极上的排气通道可以呈规则分布，也可以为非规则分布。而且，各通孔和/或排气通道的尺寸可以相同；也可以不同，例如可以是位于各个凹进区域或分配腔室中心部分处的通孔和/或排气通道的尺寸小，而位于其边缘部分处的通孔和/或排气通道的尺寸大，并且呈渐变趋势。

此外，本发明提供的气体分配装置中的支撑板和阻流板可以由导电材料制成，如Al，并对其表面进行阳极氧化。喷淋头电极可以由导电材料制成，如高纯Al，同样对其表面进行阳极氧化，或者也可以采用高纯Si、SiC、石墨等制成。

另外，本发明还提供了一种半导体处理设备，其包括反应腔室和置于反应腔室内的静电夹持装置。对应于所述静电夹持装置而在反应腔室上方设置本发明提供的前述气体分配装置，用以遮蔽住所述反应腔室，并向反应腔室内均匀地分配工艺气体。

可以理解的是，尽管前述实施例中以工艺气体为例对本发明进行了详细描述，然而在实际应用中，本发明提供的气体分配装置以及应用该气体分配装置的半导体处理设备也可用于对其他欲进入到反应腔室中的气体进行分配，以使所述气体较为均匀地进入到反应腔室中。

还可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种气体分配装置，用于将气体均匀地分配至反应腔室内，其包括从上至下依次层叠设置的支撑板、阻流板和喷淋头电极，所述支撑板上设置有进气通道，用于将气体引入到所述气体分配装置内；所述喷淋头电极上开设有排气通道，其特征在于，所述阻流板的至少一个表面上设置有阻流板内凹部分，且所述阻流板内凹部分设置有纵向贯通所述阻流板的通孔，以使来自所述支撑板进气通道的气体在所述阻流板内凹部分进行扩散后，再经由所述通孔而输送至喷淋头电极，并通过所述喷淋头电极上的排气通道输送至反应腔室。

2.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述阻流板内凹部分设置在所述阻流板的上表面，并与所述支撑板进气通道相对应，所述通孔自阻流板内凹部分向下延伸至所述阻流板的下表面，以纵向贯通所述阻流板。

3.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述阻流板内凹部分设置在所述阻流板的下表面，并与所述支撑板进气通道相对应，所述通孔自阻流板内凹部分向上延伸至所述阻流板的上表面，以纵向贯通所述阻流板。

4.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，在所述阻流板的上表面和下表面均设置有阻流板内凹部分，所述阻流板内凹部分与所述支撑板进气通道相对应，所述通孔自阻流板上表面的内凹部分向下延伸至阻流板下表面的内凹部分，以纵向贯通所述阻流板。

5.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，至少所述阻流板内凹部分的顶部区域在垂直于水平面的平面上的投影呈圆弧状。

6.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述支撑板进气通道包括支撑板中央进气通道和支撑板边缘进气通道，相应地，所述阻流板内凹部分包括对应于所述支撑板中央进气通道的阻流板中央内凹部分以及对应于所述支撑板边缘进气通道的阻流板边缘内凹部分。

7.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述通孔沿所述阻流板内凹部分的表面非均匀地分布。

8.根据权利要求7所述的气体分配装置，其特征在于，所述通孔沿所述阻流板内凹部分的表面由中央区域向边缘区域逐渐增多。

9.根据权利要求7所述的气体分配装置，其特征在于，所述通孔的孔径沿所述阻流板内凹部分的表面由中央区域向边缘区域逐渐增大。

10.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述阻流板设置为单层阻流板，或者设置为多层阻流板的组合。

11.根据权利要求10所述的气体分配装置，其特征在于，所述单层阻流板一体成型或者由中央部分和外围部分嵌套组合而成；所述多层阻流板中的每一层阻流板一体成型或者由中央部分和外围部分嵌套组合而成。

12.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，对应于所述阻流板内凹部分，而在所述支撑板下表面设置支撑板中央凹进区域和/或支撑板边缘凹进区域，以增大气体的扩散区域，并且所述进气通道设置在所述凹进区域内，并纵向贯穿所述支撑板。

13.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，对应于所述阻流板内凹部分，而在所述喷淋头电极的上表面设置喷淋头电极凹进区域，以增大气体的扩散区域，并且所述排气通道设置在所述凹进区域内，并纵向贯穿所述喷淋头电极。

14.一种半导体处理设备，包括反应腔室和置于反应腔室内的静电夹持装置，其特征在于，在所述反应腔室的上方设置有如权利要求1至13中任意一项所述的气体分配装置，所述气体分配装置与所述静电夹持装置对置，用以向反应腔室内均匀地分配气体。

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