CN104073782A - 进气装置、反应腔室以及等离子体加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种进气装置、反应腔室以及等离子体加工设备，其进气装置包括中央进气口、扩散板单元和第一驱动源，其中，中央进气口的下端与反应腔室的内部连通；扩散板单元与中央进气口的下端形成水平进气口，且扩散板单元包括相互叠置的上扩散板和下扩散板，并且在上扩散板和下扩散板上分别设置有多个通孔，用以形成可供工艺气体通过的垂直进气口；第一驱动源用于单独驱动上扩散板相对于下扩散板旋转或水平移动，以调节垂直进气口的通气截面积。本发明提供的进气装置，其可以调节反应腔室内部的不同区域的气流量，以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，从而可以提高工艺均匀性。

Description

进气装置、反应腔室以及等离子体加工设备

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，具体地，涉及一种进气装置、反应腔室以及等离子体加工设备。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，以下简称PECVD）技术是被广泛用于沉积高质量薄膜的一种方法，该方法是将基片置于真空的反应腔室中的间隔设置且相互平行的两个电极板之间，两个电极板中的其中一个电极板与射频电源连接，其中另一个电极板接地，而且，向两个电极板之间通入工艺气体，在射频电源开启之后，工艺气体被激发而在两个电极板之间形成等离子体，等离子体会与基片发生反应，从而在基片表面形成工艺所需的薄膜。

图1为现有的应用上述方法的PECVD设备。图2为图1中PECVD设备的进气装置的扩散板的俯视图。请一并参阅图1和图2，PECVD设备包括反应腔室10，在反应腔室10内设置有接地的载板11，其作为两个电极板中的下电极板且用以承载多个基片12；在反应腔室10的顶部设置有射频盖板13，其与射频电源（图中未示出）连接，用以作为两个电极板中的上电极板，并且，在射频盖板13与载板11之间设置有匀流板16，匀流板16与射频盖板13形成匀流腔室18，且在匀流板16上均匀分布有使匀流腔室18和反应腔室10相连通的多个出气口17；而且，在反应腔室10的顶部还设置有进气装置，其包括气源（图中未示出）、中央进气口14和扩散板15。其中，中央进气口14设置在射频盖板13的中心位置处，且与匀流腔室18相连通；扩散板15设置在匀流腔室18内，且位于中央进气口14的端部下方，并与中央进气口14的端部形成水平进气口，并且，在扩散板15上分布有多个垂直进气口151，在进行薄膜沉积工艺的过程中，自气源的输出端流出的工艺气体中的一部分气体经由中央进气口14和垂直进气口151进入匀流腔室18的中心区域，并经由出气口17进入反应腔室10内的中心区域；其余气体经由中央进气口14和扩散板15与中央进气口14的端部形成的水平进气口进入匀流腔室18，且沿水平方向朝向四周扩散，并经由出气口17进入反应腔室10内的边缘区域。

在实际应用中，在使用上述PECVD设备时，由于等离子体除了在基片上沉积薄膜之外，还会在反应腔室的腔室壁和其他零部件上沉积薄膜，该薄膜会在累积一定的厚度之后掉落污染颗粒，导致基片被污染，从而降低了产品质量。为此，就需要在完成预定次数的薄膜沉积工艺之后对反应腔室的内部进行清洗。目前，干法清洗（Dry clean）是人们普遍应用的一种清洗工艺，其在无需打开反应腔室的前提下即可对反应腔室中的腔室内壁和零部件表面进行清洗。

然而，上述PECVD设备在进行薄膜沉积工艺和干法清洗工艺相结合的工艺过程中，其不可避免地存在以下问题：

其一，由于扩散板15与中央进气口14的端部形成的水平进气口的尺寸（例如，扩散板15与中央进气口14的端部之间的垂直距离D）是固定的，而且水平进气口的尺寸、气体流量和腔室压力这三个参数与工艺气体自水平进气口向四周扩散的半径（以下简称扩散半径）之间具有一定的对应关系，即，在水平进气口的尺寸不变的前提下，气体流量和腔室压力越大，则扩散半径越大；反之，则扩散半径越小，而干法清洗工艺所采用的气体流量和腔室压力往往高于薄膜沉积工艺所采用的气体流量和腔室压力，这使得在进行干法清洗工艺时工艺气体的扩散半径比在进行薄膜沉积工艺时工艺气体的扩散半径大，也就是说，在保证薄膜沉积工艺获得理想的气体扩散效果的前提下，必然无法保证干法清洗工艺获得理想的气体扩散效果，从而不仅导致干法清洗工艺所采用的工艺气体的利用率降低，造成设备的运行成本增加，而且还会导致干法清洗工艺的清洗效果较差，以至于必须通过增加清洗时间才能对反应腔室进行彻底清洗，进而降低了工艺效率。

其二，在气体流量和腔室压力不变的前提下，扩散板15的孔隙率（所有垂直进气口151的通气截面积之和占扩散板15的总面积的百分比）与反应腔室中心区域的气流量之间具有一定的对应关系，即，扩散板15的孔隙率越大，则反应腔室中心区域的气流量越大；反之，则反应腔室中心区域的气流量越小；扩散板15的孔隙率不变，则反应腔室中心区域的气流量不变。由此可知，由于上述进气装置的扩散板15的孔隙率是固定不变的，导致无法在反应腔室中心区域的气流量与边缘区域的气流量之间存在的差异时进行调节，从而造成在位于载板11中心区域的基片12上沉积的薄膜的厚度与在位于载板11边缘区域的基片12上沉积的薄膜厚度存在差异，进而降低了工艺均匀性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种进气装置、反应腔室以及等离子体加工设备，其可以调节反应腔室内部的不同区域的气流量，以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，从而可以提高工艺均匀性。

为实现本发明的目的而提供一种进气装置，用于根据工艺需求，向反应腔室内部的不同区域输送工艺气体，所述进气装置包括中央进气口、扩散板单元和第一驱动源，其中所述中央进气口的下端与所述反应腔室的内部连通；所述扩散板单元与所述中央进气口的下端形成水平进气口，且所述扩散板单元包括相互叠置的上扩散板和下扩散板，并且在所述上扩散板和下扩散板上分别设置有多个通孔，用以形成可供工艺气体通过的垂直进气口；所述第一驱动源用于单独驱动所述上扩散板相对于所述下扩散板旋转或水平移动，以调节所述垂直进气口的通气截面积。

其中，所述上扩散板的通孔的数量和位置和所述下扩散板的通孔的数量和位置一一对应。

其中，所述进气装置还包括第一垂直连杆，所述第一垂直连杆的一端与所述上扩散板固定连接，另一端穿过所述中央进气口，且与所述第一驱动源的驱动轴固定连接。

其中，所述进气装置还包括第二驱动源，所述第二驱动源用于驱动所述上扩散板和下扩散板相对于所述中央进气口同时上升或下降，以调节所述水平进气口的通气截面积。

其中，所述进气装置还包括水平连杆和第二垂直连杆，其中所述第一驱动源借助所述水平连杆与所述第二驱动源的驱动轴固定连接；所述第二垂直连杆的数量为至少两个，并且每个所述第二垂直连杆的一端与所述下扩散板固定连接；每个所述第二垂直连杆的另一端借助所述水平连杆与所述第二驱动源的驱动轴固定连接。

其中，在所述上扩散板的上表面和下表面上，且与所述中央进气口相对应的位置处分别形成有彼此位置和形状相对应的第一圆锥状凸部和第一圆锥状凹部；并且在所述下扩散板的上表面上形成有位置和形状与所述第一圆锥状凹部相对应的第二圆锥状凸部，且所述第二圆锥状凸部位于所述第一圆锥状凹部的内部。

其中，所述上扩散板的外径小于所述下扩散板的外径。

本发明还提供一种反应腔室，包括上述的进气装置，用于向反应腔室内部的不同区域输送工艺气体；并且，所述中央进气口设置在所述反应腔室的腔室顶壁上；所述扩散板单元位于所述反应腔室内。

其中，在反应腔室顶壁上，且分别与所述至少两个第二垂直连杆一一对应的位置处设置有贯穿所述腔室顶壁厚度的连接孔；每个所述第二垂直连杆的一端与所述下扩散板固定连接，每个所述第二垂直连杆的另一端穿过相应的所述连接孔，并借助所述水平连杆与所述第二驱动源的驱动轴固定连接。

其中，所述反应腔室还包括第一波纹管和第二波纹管，其中所述第一波纹管套制在所述第一垂直连杆上，且所述第一波纹管的下端与所述中央进气口的上端采用可旋转或水平移动的动密封方式连接，所述第一波纹管的上端与所述第一垂直连杆密封连接，以在所述第一波纹管的内部形成与所述中央进气口相连通的密封空间，并且所述气源的输出端与所述密封空间相连通；所述第二波纹管的数量与所述第二垂直连杆的数量相对应，且每个所述第二波纹管套制在相应的所述第二垂直连杆上，并且所述第二波纹管的下端与相应的所述连接孔的上端密封连接，所述第二波纹管的上端与所述第二垂直连杆密封连接。

其中，所述反应腔室还包括旋转密封件，用以将所述第一波纹管的下端与所述中央进气口的上端采用可旋转的动密封方式连接；所述第一驱动源为旋转驱动源，在所述旋转驱动源的驱动下，所述第一垂直连杆带动第一波纹管和上扩散板旋转。

其中，所述旋转密封件包括空心式磁流体转子和密封地嵌套在其外部的空心式磁流体定子，其中，所述空心式磁流体转子的上端与所述第一波纹管的下端密封连接；所述空心式磁流体定子的下端与所述中央进气口的上端密封连接；在所述旋转驱动源的驱动下，所述第一垂直连杆带动第一波纹管、空心式磁流体转子和上扩散板相对于所述空心式磁流体定子旋转。

其中，所述反应腔室还包括位移密封件，用以将所述第一波纹管的下端与所述中央进气口的上端采用可移动的动密封方式连接；所述第一驱动源为直线驱动源，并且在所述直线驱动源的驱动下，所述第一垂直连杆带动第一波纹管和上扩散板相对于所述下扩散板水平移动。

其中，在所述反应腔室内设置有用于承载被加工工件的载板，并且在所述载板与所述反应腔室的腔室顶壁之间，且位于所述下扩散板下方的位置处设置有匀流板，所述匀流板与所述腔室顶壁形成匀流腔室，且在所述匀流板上均匀分布有多个出气口，所述出气口用于将所述匀流腔室与所述反应腔室相连通。

本发明提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用了上述的反应腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的进气装置，其可以通过借助第一驱动源单独驱动上扩散板相对于下扩散板旋转或水平移动，而调节垂直进气口的通气截面积，即，调节扩散板单元的孔隙率，从而可以调节工艺气体朝向反应腔室中心区域流动的气流量，以补偿其与工艺气体经由水平进气口朝向反应腔室边缘区域流动的气流量之间存在的差异，以使反应腔室内的工艺气体分布均匀，进而可以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，以提高工艺均匀性。

本发明提供的反应腔室，其通过采用本发明提供的上述进气装置，可以调节反应腔室内部的不同区域的气流量，以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，从而可以提高工艺均匀性。

本发明提供的等离子体加工设备，其通过采用本发明提供的上述反应腔室，可以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，从而可以提高工艺均匀性。

附图说明

图1为现有的应用上述方法的PECVD设备；

图2为图1中PECVD设备的进气装置的扩散板的俯视图；

图3为本发明第一实施例提供的进气装置的结构示意图；

图4A为图3所示进气装置中两个扩散板在二者通孔完全重合时的俯视图；

图4B为图3所示进气装置中两个扩散板在二者通孔相互交错时的俯视图；

图5为本发明第二实施例提供的进气装置的结构示意图；

图6A为本发明实施例提供的反应腔室的结构示意图；以及

图6B为图6A中局部区域A的放大图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的进气装置、反应腔室以及等离子体加工设备进行详细描述。

图3为本发明第一实施例提供的进气装置的结构示意图。图4A为图3所示进气装置中两个扩散板在二者通孔完全重合时的俯视图。图4B为图3所示进气装置中两个扩散板在二者通孔相互交错时的俯视图。请一并参阅图3、图4A和图4B，进气装置用于向反应腔室内部的不同区域输送工艺气体，其包括中央进气口211、扩散板单元、第一驱动源40、第一垂直连杆34和第二垂直连杆33。其中，中央进气口211的下端与反应腔室的内部连通；扩散板单元包括相互叠置的上扩散板32和下扩散板31，上扩散板32与中央进气口211的下端形成可使工艺气体沿水平方向向四周扩散的水平进气口；并且，在上扩散板32和下扩散板31上分别设置有多个通孔（321，311），用以形成可供工艺气体通过的垂直进气口。在进行工艺的过程中，工艺气体经由中央进气口211和其与上扩散板32形成的水平进气口朝向反应腔室的边缘区域流动，以及经由通孔（321，311）形成的垂直进气口朝向反应腔室的中心区域流动。容易理解，所谓相互叠置的上扩散板32和下扩散板31，是指在水平面上，上扩散板32和下扩散板31的投影位置相互重叠，而且，在实际应用中，可以使上扩散板32的下表面和下扩散板31的上表面之间保持一定的间隙，且该间隙的大小在保证上扩散板32能够相对于下扩散板31旋转的前提下尽量减小，以尽可能地消除该间隙对流经垂直进气口的工艺气体的影响。

第一驱动源40为旋转驱动源，例如，旋转电机、旋转气缸或旋转液压缸等，用以单独驱动上扩散板32相对于下扩散板31旋转动，以调节垂直进气口的通气截面积。所谓垂直进气口的通气截面积，是指工艺气体通过由上扩散板32和下扩散板31的通孔（321，311）形成的孔隙的气流横截面，即，通孔（321，311）在水平面上的投影的总面积。借助第一驱动源40单独驱动上扩散板32相对于下扩散板旋转，以调节垂直进气口的通气截面积，即，调节扩散板单元的孔隙率，可以调节工艺气体朝向反应腔室中心区域流动的气流量，以补偿其与工艺气体经由水平进气口朝向反应腔室边缘区域流动的气流量之间存在的差异，以使反应腔室内的工艺气体分布均匀，从而可以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，进而可以提高工艺均匀性。

在本实施例中，第一驱动源40位于中央进气口211的上方且借助第一垂直连杆34单独与上扩散板32连接，具体地，第一垂直连杆34的一端与上扩散板32固定连接，另一端穿过中央进气口211，且与第一驱动源40的驱动轴固定连接。而且，上扩散板32的外径小于下扩散板31的外径，第二垂直连杆33的数量为至少两个，并且每个第二垂直连杆33的一端与下扩散板31固定连接，即，与下扩散板31的上表面且未被上扩散板32覆盖的位置处（例如，图4A中下扩散板31的上表面的位置312）固定连接；每个第二垂直连杆33的另一端可以固定在中央进气口211周边的部件（例如，图3中的位置）。通过使上扩散板32的外径小于下扩散板31的外径，不仅可以使第二垂直连杆33更方便地与下扩散板31的连接，而且还可以简化第二垂直连杆33的结构。当然，在实际应用中，上扩散板32的外径也可以等于或大于下扩散板31的外径，在这种情况下，可以使第二垂直连杆33采用曲杆的结构，以绕过上扩散板32且与下扩散板31连接。

而且，优选地，上扩散板32的通孔321的数量和位置与下扩散板31的通孔311的数量和位置一一对应，且上扩散板32的通孔321和下扩散板31的通孔311的尺寸相等。如图4A所示，当每个上扩散板32的通孔321和与之一一对应的下扩散板31的通孔311完全重合时，垂直进气口的通气截面积最大，即，扩散板单元的孔隙率最大，在这种情况下，工艺气体中的一部分气体经由垂直进气口朝向反应腔室中心区域流动的气流量最大；如图4B所示，在第一驱动源40驱动上扩散板32顺时针或逆时针旋转的过程中，上扩散板32的通孔321与下扩散板31的通孔311相互交错，从而垂直进气口的通气截面积逐渐减小，即，扩散板单元的孔隙率逐渐减小，在这种情况下，工艺气体经由垂直进气口朝向反应腔室中心区域流动的气流量逐渐减小，从而实现了对垂直进气口的通气截面积进行调节。在实际应用中，上扩散板32的通孔321和下扩散板31的通孔311的数量和位置也可以不一一对应，且可以根据具体情况自由设定上扩散板32的通孔321和下扩散板31的通孔311的数量和位置，只要在上扩散板32相对于下扩散板31旋转的过程中，通孔（321，311）所形成的垂直进气口的通气截面积能够发生改变即可。而且，上扩散板32的通孔321和下扩散板31的通孔311的尺寸可以相等，也可以不等，且通孔（321，311）可以为圆孔、长圆孔、锥形孔等的任意形状的通孔。

在本实施例中，在上扩散板32的上表面和下表面上，且与中央进气口211相对应的位置处分别形成有彼此位置和形状相对应的第一圆锥状凸部321和第一圆锥状凹部（图中未示出）；并且，在下扩散板31的上表面上形成有位置和形状与第一圆锥状凹部相对应的第二圆锥状凸部311，且第二圆锥状凸部311位于第一圆锥状凹部的内部。借助第一圆锥状凸部321和第二圆锥状凸部311，可以增加上扩散板32和下扩散板31的强度，以防止气流的冲击力使扩散板变形或损坏。

需要说明的是，在本实施例中，第一驱动源40为旋转驱动源，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，第一驱动源40还可以为直线驱动源，即，通过将上扩散板32单独与直线驱动源连接，可以使上扩散板32相对于下扩散板31水平移动，这同样可以使垂直进气口的通气截面积增大或减小，从而可以调节扩散板单元的孔隙率。

图5为本发明第二实施例提供的进气装置的结构示意图。请参阅图5，本实施例提供的进气装置与第一实施例相比，同样包括中央进气口211、扩散板单元、第一驱动源40、第一垂直连杆34和第二垂直连杆33。由于上述部件或单元在第一实施例中已有了详细地描述，在此不再赘述。下面仅对本实施例与第一实施例之间的不同点进行详细地描述。

具体地，在本实施例中，进气装置还包括第二驱动源36和水平连杆35。其中，第二驱动源36为直线驱动源，例如，直线电机、直线气缸或直线液压缸等，用以驱动上扩散板32和下扩散板31相对于中央进气口211同时上升或下降，以调节水平进气口的通气截面积。具体地，第一驱动源40借助水平连杆35与第二驱动源36的驱动轴固定连接；第二垂直连杆33的数量为至少两个，并且每个第二垂直连杆33的一端与下扩散板31固定连接；每个第二垂直连杆33的另一端借助水平连杆35与第二驱动源36的驱动轴固定连接，从而可以实现第二驱动源36驱动上扩散板32和下扩散板31相对于中央进气口211同时上升或下降。

通过借助第二驱动源36驱动上扩散板32和下扩散板31相对于中央进气口211同时上升或下降，以调节水平进气口的通气截面积，可以根据不同的工艺需要调节经由水平进气口沿水平方向向四周扩散的扩散半径，从而可以保证不同的工艺均能够获得理想的气体扩散效果。例如，在完成一次薄膜沉积工艺之后，且进行干法清洗工艺之前，可以借助第二驱动源36驱动上扩散板32和下扩散板31相对于中央进气口211同时下降，以适当地增大水平进气口的通气截面积，进而减小工艺气体的扩散半径，以获得理想的气体扩散效果，这样不仅可以提高工艺气体的利用率，而且还可以在对反应腔室进行彻底清洗的前提下缩短清洗时间，从而提高了工艺效率。

作为另一个技术方案，图6A为本发明实施例提供的反应腔室的结构示意图。图6B为图5A中局部区域A的放大图。请一并参阅图6A和图6B，反应腔室20包括腔室顶壁21、射频电源26、载板23、匀流板25、保护罩27和进气装置。其中，载板23设置在反应腔室20中并接地，用以作为下电极板以及承载多个被加工工件24；腔室顶壁21与射频电源26连接，用以作为上电极板（即，射频盖板）；在腔室顶壁21与载板23之间设置有匀流板25，其与腔室顶壁21形成匀流腔室22，并且在匀流板25上均匀分布有多个出气口251，用以将匀流腔室22与反应腔室20相连通。保护罩27设置在腔室顶壁21的上方，且将位于腔室顶壁21上的射频电源26等的零部件包覆在其中，以防止射频向外界辐射。

进气装置采用了上述各实施例提供的进气装置，用以向反应腔室20内部的不同区域输送工艺气体；并且，中央进气口211设置在反应腔室20的腔室顶壁21上；扩散板单元位于反应腔室20内。而且，第一驱动源40和第二驱动源36分别设置在保护罩27的上方。

下面对本实施例中第一驱动源40和第二驱动源36分别与上扩散板32和下扩散板31之间的连接方式进行详细地描述。具体地，第一垂直连杆34的一端与上扩散板32的中心固定连接，另一端自下而上穿过中央进气口211，且借助第一联轴器402与第一驱动源40的驱动轴401固定连接，并且第一驱动源40借助水平连杆35与第二驱动源36的驱动轴固定连接，从而实现第一驱动源40与上扩散板32之间，以及第二驱动源36与上扩散板32之间的连接。

在本实施例中，在腔室顶壁21上，且分别与至少两个第二垂直连杆33一一对应的位置处设置有贯穿腔室顶壁21厚度的连接孔212，每个第二垂直连杆33的一端与下扩散板31固定连接，每个第二垂直连杆33的另一端自下而上穿过相应的连接孔212，并借助彼此串接的第二联轴器352和固定杆351与水平连杆35固定连接，从而实现第二驱动源36与下扩散板31之间的连接。

此外，由于在进行薄膜沉积等工艺过程中，往往需要使反应腔室10保持真空状态，这就需要分别对中央进气口211和连接孔212进行密封，为此，在本实施例中，反应腔室10还包括第一波纹管37和第二波纹管41，且二者可随着上扩散板32和下扩散板31上升或下降而缩短或伸长。其中，第一波纹管37套制在第一垂直连杆34上，且第一波纹管37的下端与中央进气口211的上端采用可旋转的动密封方式连接，第一波纹管37的上端与第一垂直连杆34密封连接，以在第一波纹管37的内部形成与中央进气口211相连通的密封空间，并且气源的输出端38与密封空间相连通。在工艺过程中，自气源的输出端38流出的工艺气体经由密封空间、中央进气口211以及垂直进气口和/或水平进气口进入匀流腔室22中，而后经由出气口251进入反应腔室20中。另外，上述可旋转的动密封方式具体可以为：在第一波纹管37的下端与中央进气口211的上端之间设置旋转密封件，该旋转密封件包括空心式磁流体转子391和密封地嵌套在其外部的空心式磁流体定子392，其中，空心式磁流体转子391的上端与第一波纹管37的下端密封连接；空心式磁流体定子392的下端与中央进气口211的上端密封连接；在旋转驱动源40的驱动下，第一垂直连杆34带动第一波纹管37、空心式磁流体转子391和上扩散板32相对于空心式磁流体定子392旋转。在实际应用中，旋转密封件还可以为旋转轴承等的其他密封件，只要能够在第一驱动源40驱动上扩散板32旋转的过程中保持第一波纹管37的下端与中央进气口211的上端之间密封即可。

第二波纹管41的数量与第二垂直连杆33的数量相对应，且每个第二波纹管41套制在相应的第二垂直连杆33上，并且第二波纹管41的下端与相应的连接孔212的上端密封连接，第二波纹管41的上端与第二垂直连杆33密封连接。

需要说明的是，在实际应用中，当第一驱动源40为直线驱动源时，第一波纹管37的下端与中央进气口211的上端可以借助位移密封件采用可移动的动密封方式连接，以保证在上扩散板32水平移动时中央进气口211保持密封。

还需要说明的是，在实际应用中，反应腔室20可以应用于平板式直接法、TFT玻璃镀膜或者其他化学气相沉积的PECVD系统。而且，反应腔室的结构也并不局限于本实施例提供的反应腔室20的上述结构，只要反应腔室借助进气装置能够在工艺时获得理想的气体扩散效果，且使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀即可，而不必限制反应腔室的结构。

本实施例提供的反应腔室，其通过采用本实施例提供的上述进气装置，可以调节反应腔室内部的不同区域的气流量，以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，从而可以提高工艺均匀性。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，其包括反应腔室，该反应腔室采用了本发明实施例提供的上述反应腔室。

本实施例提供的等离子体加工设备，其通过采用本发明实施例提供的上述反应腔室，可以使在各个被加工工件上沉积的薄膜的厚度趋于均匀，从而可以提高工艺均匀性。

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 (15)

1.一种进气装置，用于根据工艺需求，向反应腔室内部的不同区域输送工艺气体，其特征在于，所述进气装置包括中央进气口、扩散板单元和第一驱动源，其中

所述中央进气口的下端与所述反应腔室的内部连通；

所述扩散板单元与所述中央进气口的下端形成水平进气口，且所述扩散板单元包括相互叠置的上扩散板和下扩散板，并且在所述上扩散板和下扩散板上分别设置有多个通孔，用以形成可供工艺气体通过的垂直进气口；

所述第一驱动源用于单独驱动所述上扩散板相对于所述下扩散板旋转或水平移动，以调节所述垂直进气口的通气截面积。

2.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述上扩散板的通孔的数量和位置和所述下扩散板的通孔的数量和位置一一对应。

3.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述进气装置还包括第一垂直连杆，所述第一垂直连杆的一端与所述上扩散板固定连接，另一端穿过所述中央进气口，且与所述第一驱动源的驱动轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述进气装置还包括第二驱动源，所述第二驱动源用于驱动所述上扩散板和下扩散板相对于所述中央进气口同时上升或下降，以调节所述水平进气口的通气截面积。

5.根据权利要求4所述的进气装置，其特征在于，所述进气装置还包括水平连杆和第二垂直连杆，其中

所述第一驱动源借助所述水平连杆与所述第二驱动源的驱动轴固定连接；

所述第二垂直连杆的数量为至少两个，并且每个所述第二垂直连杆的一端与所述下扩散板固定连接；每个所述第二垂直连杆的另一端借助所述水平连杆与所述第二驱动源的驱动轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，在所述上扩散板的上表面和下表面上，且与所述中央进气口相对应的位置处分别形成有彼此位置和形状相对应的第一圆锥状凸部和第一圆锥状凹部；并且

在所述下扩散板的上表面上形成有位置和形状与所述第一圆锥状凹部相对应的第二圆锥状凸部，且所述第二圆锥状凸部位于所述第一圆锥状凹部的内部。

7.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述上扩散板的外径小于所述下扩散板的外径。

8.一种反应腔室，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的进气装置，用于向反应腔室内部的不同区域输送工艺气体；并且，所述中央进气口设置在所述反应腔室的腔室顶壁上；所述扩散板单元位于所述反应腔室内。

9.根据权利要求8所述的反应腔室，其特征在于，在反应腔室顶壁上，且分别与所述至少两个第二垂直连杆一一对应的位置处设置有贯穿所述腔室顶壁厚度的连接孔；每个所述第二垂直连杆的一端与所述下扩散板固定连接，每个所述第二垂直连杆的另一端穿过相应的所述连接孔，并借助所述水平连杆与所述第二驱动源的驱动轴固定连接。

10.根据权利要求9所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括第一波纹管和第二波纹管，其中

所述第一波纹管套制在所述第一垂直连杆上，且所述第一波纹管的下端与所述中央进气口的上端采用可旋转或水平移动的动密封方式连接，所述第一波纹管的上端与所述第一垂直连杆密封连接，以在所述第一波纹管的内部形成与所述中央进气口相连通的密封空间，并且所述气源的输出端与所述密封空间相连通；

所述第二波纹管的数量与所述第二垂直连杆的数量相对应，且每个所述第二波纹管套制在相应的所述第二垂直连杆上，并且所述第二波纹管的下端与相应的所述连接孔的上端密封连接，所述第二波纹管的上端与所述第二垂直连杆密封连接。

11.根据权利要求10所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括旋转密封件，用以将所述第一波纹管的下端与所述中央进气口的上端采用可旋转的动密封方式连接；

所述第一驱动源为旋转驱动源，在所述旋转驱动源的驱动下，所述第一垂直连杆带动第一波纹管和上扩散板旋转。

12.根据权利要求11所述的反应腔室，其特征在于，所述旋转密封件包括空心式磁流体转子和密封地嵌套在其外部的空心式磁流体定子，其中，所述空心式磁流体转子的上端与所述第一波纹管的下端密封连接；所述空心式磁流体定子的下端与所述中央进气口的上端密封连接；

在所述旋转驱动源的驱动下，所述第一垂直连杆带动第一波纹管、空心式磁流体转子和上扩散板相对于所述空心式磁流体定子旋转。

13.根据权利要求10所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括位移密封件，用以将所述第一波纹管的下端与所述中央进气口的上端采用可移动的动密封方式连接；

所述第一驱动源为直线驱动源，并且在所述直线驱动源的驱动下，所述第一垂直连杆带动第一波纹管和上扩散板相对于所述下扩散板水平移动。

14.根据权利要求8所述的反应腔室，其特征在于，在所述反应腔室内设置有用于承载被加工工件的载板，并且在所述载板与所述反应腔室的腔室顶壁之间，且位于所述下扩散板下方的位置处设置有匀流板，所述匀流板与所述腔室顶壁形成匀流腔室，且在所述匀流板上均匀分布有多个出气口，所述出气口用于将所述匀流腔室与所述反应腔室相连通。

15.一种等离子体加工设备，包括反应腔室，其特征在于，所述反应腔室采用了权利要求8-14任意一项权利要求所述的反应腔室。