CN104681385A - 一种进气装置、反应腔室及等离子体加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种进气装置、反应腔室及等离子体加工设备，包括进气管路、多个出气管路、比例控制装置和旋转驱动装置；旋转驱动装置的驱动轴与比例控制装置连接，用于驱动比例控制装置绕其中心轴作旋转运动；比例控制装置的一端设有与进气管路连通的第二进气孔，其侧面设有第二出气孔组，每个第二出气孔组包括多组第二出气孔，每组第二出气孔包括多个与第二进气孔连通的第二出气孔；每组第二出气孔中第二出气孔的数量与出气管路的数量相等；且每组第二出气孔的多个第二出气孔用于与多个第一进气孔一一对应地连通；每个第二出气孔在与第一进气孔连通时开启。上述进气装置可以在更大范围内控制工艺气体在腔室内的分布，从而使其适用的工艺环境更广泛。

Description

一种进气装置、反应腔室及等离子体加工设备

技术领域

本发明涉及半导体设备制造领域，具体地，涉及一种进气装置、反应腔室及等离子体加工设备。

背景技术

等离子体加工设备主要用于对被加工工件的刻蚀、沉积等工艺。以等离子体加工设备对被加工工件的刻蚀工艺为例，其具体过程是：在工艺过程中，向反应腔室内通入工艺气体，并将工艺气体激发为等离子体；而后使上述等离子体中的离子轰击被加工工件或与被加工工件发生化学反应，从而完成对被加工工件的刻蚀。

图1为现有的等离子体加工设备的结构示意图。请参看图1，等离子体加工设备包括反应腔室1、静电卡盘2、进气装置3、感应线圈4、射频电源5和偏压电源6；其中，静电卡盘2设于反应腔室1内部，其用于承载被加工工件；进气装置3与反应腔室1内部连通，其用于在工艺过程中向反应腔室1内部通入工艺气体；感应线圈4设于反应腔室1的顶壁上方，其与射频电源4连接，用以在射频电源4的激励下，将通入反应腔室1内的工艺气体激发为等离子体；偏压电源6与静电卡盘2连接，其用于向静电卡盘2加载偏压，从而吸引上述等离子体中的离子轰击被加工工件或与被加工工件发生反应。

在上述等离子体加工设备中，进气装置3具有分别与反应腔室1内不同区域连通的两个气路，且在工艺过程中，经上述两个气路通入反应腔室1内的工艺气体的体积流量不同；这样使工艺气体在反应腔室1内的不同区域具有相应的分布密度，从而满足工艺的要求。具体地，如图2所示，每个气路上设有第一限流垫片7和与第一限流垫片7并联的由气动阀8和第二限流垫片9组成的第二支路。在工艺过程中，通过开启或关闭每个气路上的气动阀8，可以调节经该气路通入反应腔室1内的工艺气体的体积流量，并改变经上述进气装置3的两个气路的工艺气体的体积流量的比值，从而可以控制工艺气体在反应腔室1内不同区域的密度分布。

在实际使用中，上述进气装置3不可避免地存在下述问题，即：进气装置3通过控制每个气路上的气动阀8的开闭，来调节经其两个气路的工艺气体的体积流量的比值，这使得经进气装置3的两个气路的工艺气体的体积流量的比值的可调节范围较小，其仅有四种可调节的比值，即两个气路上的气动阀8全开、全闭以及一开一闭等四种情形；从而在某些情况下，进气装置3无法通过改变经其两个气路的工艺气体的体积流量的比值来控制工艺气体在反应腔室1内各个区域的密度分布满足工艺的需要；另一方面，若使经进气装置3的两个气路的工艺气体的体积流量的比值的可调节范围较大，则需要增加每个气路中与第一限流垫片7并联的第二支路的数量，这样不仅使进气装置3的结构复杂程度增大，从而增加其加工制造成本，还使进气装置3的体积相应增大，使其在等离子体加工设备中需要占用更大的空间。

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、反应腔室及等离子体加工设备，其具有多个向反应腔室内通入工艺气体的出气管路，且其可以在较大范围内调节经上述多个出气管路通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，从而其可以在较大的范围内控制工艺气体在反应腔室内各个区域的密度分布，进而使进气装置适用的工艺环境更广泛。

为实现本发明的目的而提供一种进气装置，包括进气管路、多个出气管路、比例控制装置和旋转驱动装置，所述每个出气管路包括第一进气孔和第一出气孔，所述多个出气管路的第一出气孔分别与反应腔室内的不同区域连通，所述旋转驱动装置的驱动轴与所述比例控制装置连接，用于驱动所述比例控制装置绕其中心轴作旋转运动；所述比例控制装置的侧壁以所述比例控制装置的中心轴为旋转对称轴呈中心对称；所述比例控制装置的一端设有与进气管路连通的第二进气孔，其侧面设有第二出气孔组，第二出气孔组包括多组第二出气孔，每组第二出气孔包括多个与第二进气孔连通的第二出气孔；所述每组第二出气孔中第二出气孔的数量与所述出气管路的数量相等；且所述每组第二出气孔中的多个第二出气孔用于与所述多个第一进气孔一一对应地连通；所述每个第二出气孔在与所述第一进气孔连通时开启；并且所述第一进气孔的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔的孔径；在第二出气孔组的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径不完全相等；所述第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔对应的第二出气孔均处于所述比例控制装置的一垂直于中心轴的截面上。

其中，所述进气装置还包括第一安装件，所述第一安装件上设有凹部，所述凹部的侧壁的形状与所述比例控制装置的侧壁的形状相对应，且所述比例控制装置置于所述凹部内；所述第一安装件上设有与所述凹部的底壁连通的第一通孔和与所述凹部的侧壁连通的第二通孔；所述进气管路穿过所述第一通孔与所述比例控制装置的第二进气孔连通；所述第二通孔的数量与所述多个出气管路的数量相等，且所述多个出气管路穿过所述第二通孔，用于与所述第二出气孔组的每组第二出气孔中的多个第二出气孔连通。

其中，所述进气装置还包括第一密封件，所述第一密封件设于第一进气孔处，且与所述比例控制装置的侧壁相接触；所述第一密封件用于在所述第二出气孔与所述第一进气孔连通时，将二者之间的连接处密封。

其中，所述多个出气管路的第一进气孔以所述比例控制装置的中心轴为对称轴呈中心对称。

其中，所述比例控制装置通过连接轴与所述旋转驱动装置连接，且所述连接轴与所述旋转驱动装置连接的端部设有定位面，使所述旋转驱动装置可驱动所述比例控制装置旋转相应角度，以使第二出气孔组中不同组的多个第二出气孔与所述多个出气管路连通。

其中，所述旋转驱动装置为旋转电机。

其中，每个所述第二出气孔均设有开闭装置。

其中，所述比例控制装置为圆柱形、圆台形或圆锥形。

其中，所述进气装置还包括升降装置，所述升降装置的驱动轴与所述比例控制装置连接，用于驱动所述比例控制装置沿与其侧壁相平行的方向作升降运动；所述第二出气孔组的数量为多个，所述多个第二出气孔组沿平行于所述比例控制装置作升降运动的方向间隔设置于所述比例控制装置的侧壁上。

作为另一个技术方案，本发明还提供另一种进气装置，其包括进气管路、多个出气管路、比例控制装置和升降装置，所述每个出气管路包括第一进气孔和第一出气孔，所述多个出气管路的第一出气孔分别与反应腔室内的不同区域连通；所述升降装置的驱动轴与所述比例控制装置连接，用于驱动所述比例控制装置沿与其侧壁相平行的方向作升降运动；所述比例控制装置的一端设有与进气管路连通的第二进气孔，其侧壁设有第二出气孔组，第二出气孔组包括多组第二出气孔，每组第二出气孔包括多个与第二进气孔连通的第二出气孔；所述每组第二出气孔中第二出气孔的数量与所述出气管路的数量相等；且每组第二出气孔的多个第二出气孔用于与所述多个第一进气孔一一对应地连通；所述每个第二出气孔在与所述第一进气孔连通时开启；所述第一进气孔的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔的孔径；在第二出气孔组中的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径不完全相等；所述第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔对应的第二出气孔沿平行于所述比例控制装置作升降运动的方向依次设置于所述比例控制装置的侧壁上。

其中，所述比例控制装置为多棱柱形或圆柱形。

其中，所述升降装置为升降电机。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种反应腔室，包括进气装置，所述进气装置用于向反应腔室内通入工艺气体，且所述进气装置采用本发明提供的上述进气装置。

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，包括反应腔室，所述反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理，且所述反应腔室采用本发明提供的上述反应腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的第一种进气装置，其比例控制装置的侧壁以比例控制装置的中心轴为旋转对称轴呈中心对称，且在设置于比例控制装置的侧壁上的第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔对应的第二出气孔均处于比例控制装置的一垂直于中心轴的截面上，使旋转驱动装置驱动比例控制装置绕其中心轴旋转的过程中，多组第二出气孔通过其多个第二出气孔依次与多个出气管路的第一进气孔连通，并且，每个第二出气孔仅在与第一进气孔连通时开启；同时，在第二出气孔组的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径不完全相等，使第二出气孔组中不同组的第二出气孔与多个出气管路的第一进气孔连通时，经每个出气管路通入反应腔室的工艺气体的体积流量不完全相等，并使通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布不同；从而，本实施提供的进气装置可以通过旋转驱动装置驱动比例控制装置绕其中心轴旋转，使第二出气孔组中不同组的第二出气孔与多个出气管路的第一进气孔连通，进而改变进气装置通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布；并且，在实际应用中，本发明提供的进气装置可以在第二出气孔组内设置较多组的第二出气孔，使其在更大范围内调节经其多个出气管路通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及使其在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使本发明提供的进气装置适用的工艺环境更广泛；此外，在第二出气孔组内设置较多组的第二出气孔，对进气装置的结构复杂程度和其体积不产生明显影响，使进气装置的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制。

本发明提供的第二种进气装置，其升降装置驱动比例控制装置沿与其侧壁相平行的方向作升降运动，且在第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔对应的第二出气孔沿平行于比例控制装置作升降运动的方向依次设置于比例控制装置的侧壁上，使升降装置驱动比例控制装置沿与其侧壁相平行的方向作升降运动的过程中，第二出气孔组的多组第二出气孔通过其多个第二出气孔依次与多个出气管路的第一进气孔连通，并且，每个第二出气孔仅在与第一进气孔连通时开启；同时，在第二出气孔组中的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径不完全相等，使第二出气孔组中的不同组第二出气孔与多个出气管路的第一进气孔连通时，经每个出气管路通入反应腔室的工艺气体的体积流量不完全相等，并使通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布不同；从而，本实施提供的进气装置可以通过升降装置驱动比例控制装置沿与其侧壁相平行的方向作升降运动，使第二出气孔组中的不同组第二出气孔与多个出气管路的第一进气孔连通，进而改变进气装置通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布；并且，在实际应用中，本发明提供的进气装置可以通过在第二出气孔组中设置较多组第二出气孔，使其在更大范围内调节经其多个出气管路通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及使其在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使本发明提供的进气装置适用的工艺环境更广泛；此外，在第二出气孔组中设置较多组第二出气孔，对进气装置的结构复杂程度和其体积不产生明显影响，使进气装置的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制。

本发明提供的反应腔室，其采用本发明提供的上述进气装置，使其可以在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使工艺气体在反应腔室内的密度分布可以适用的工艺环境更广泛；并且，上述进气装置不具有较为复杂的结构和较大的体积，使本发明提供的反应腔室的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制。

本发明提供的等离子体加工设备，其采用本发明提供的上述反应腔室，使其可以在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使工艺气体在反应腔室内的密度分布可以适用的工艺环境更广泛；并且，上述反应腔室的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制，使本发明提供的等离子体加工设备的加工制造成本及其占用的空间相应较小。

附图说明

图1为现有的等离子体加工设备的结构示意图；

图2为图1所示等离子体加工设备中进气装置的结构示意图；

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4为图3所示进气装置中比例控制装置的结构示意图；

图5为多个出气管路的第一进气孔以比例控制装置的中心轴为对称轴呈中心对称的结构示意图；

图6为本发明第一实施例的一个变型实施例提供的进气装置的结构示意图；

图7为本发明第二实施例提供的进气装置的结构示意图；以及

图8为图7所示进气装置中比例控制装置的结构示意图。

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。请参看图3，进气装置10用于向反应腔室内通入工艺气体，其包括进气管路11、多个出气管路12、比例控制装置13和旋转驱动装置14。其中，每个出气管路12包括第一进气孔121和第一出气孔122，且多个出气管路12的第一出气孔122分别与反应腔室内的不同区域连通。比例控制装置13的侧壁以比例控制装置13的中心轴为旋转对称轴呈中心对称，如图4所示；具体地，在本实施例中，其整体为圆柱形、圆台形或圆锥形；比例控制装置13的一端设有与进气管路11连通的第二进气孔131，其侧面设有第二出气孔组，该第二出气孔组包括多组第二出气孔，每组第二出气孔包括多个与第二进气孔131连通的第二出气孔132；每组第二出气孔中第二出气孔132的数量与出气管路12的数量相等；且每组第二出气孔的多个第二出气孔132用于与多个第一进气孔121一一对应地连通；每个第二出气孔132在与第一进气孔121连通时开启；并且，第一进气孔121的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔132的孔径；在第二出气孔组中的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径不完全相等；第二出气孔组中的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔121对应的第二出气孔132均处于比例控制装置13的一垂直于中心轴的截面上。旋转驱动装置14的驱动轴与比例控制装置13连接，用于驱动比例控制装置13绕其中心轴作旋转运动；具体地，在本实施例中，旋转驱动装置14为旋转电机；比例控制装置13通过连接轴133与旋转电机连接，且连接轴133与旋转电机连接的端部设有定位面，使旋转电机可驱动比例控制装置13旋转相应角度，以使第二出气孔组中不同组的多个第二出气孔132与多个出气管路12连通。

在本实施例中，当第二出气孔组中一组第二出气孔中的多个第二出气孔132与多个出气管路12的第一进气孔121一一对应地连通时，该组第二出气孔中的多个第二出气孔132开启，而其他组第二出气孔中的第二出气孔132关闭；在此情况下，进气管路11中的工艺气体通过第二进气孔131进入到比例控制装置13中，并通过第二出气孔132及第一进气孔121进入到多个出气管路12中；而后多个出气管路12中的工艺气体通过第一出气孔122进入到反应腔室内，从而本实施例提供的进气装置10将工艺气体通入到反应腔室内。

在本实施例中，由于比例控制装置13的侧壁以比例控制装置13的中心轴为旋转对称轴呈中心对称；且第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔121对应的第二出气孔132均处于比例控制装置13的一垂直于中心轴的截面上，因此，在比例控制装置13绕其中心轴旋转时，多组第二出气孔会通过其多个第二出气孔132依次与多个出气管路12的第一进气孔121一一对应地连通。由于第一进气孔121的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔132的孔径，因此，与第一进气孔121连通的第二出气孔132的孔径决定经该第一进气孔121所在的出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量。同时，由于在第二出气孔组中的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径不完全相等，因此，在第二出气孔组中不同组的第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通时，经每个出气管路12通入反应腔室的工艺气体的体积流量不完全相等，并且，通入反应腔室的工艺气体在反应腔室内的密度分布不同。从而，在进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布不能满足工艺环境的要求时，进气装置10可以通过旋转驱动装置14驱动比例控制装置13绕其中心轴作旋转运动，使第二出气孔组中不同组的第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通，从而改变进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布，进而满足工艺环境的要求。

在本实施例中，第二出气孔组中多组第二出气孔的具体数量可以根据工艺环境的要求设置。在实际应用中，第二出气孔组包括越多组的第二出气孔，进气装置10可以使多个出气管路12的第一进气孔121与更多组第二进气孔中的多个第二出气孔132连通，从而使进气装置10在更大范围内调节经多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，进而使进气装置10适用的工艺环境更广泛。

本实施例提供的进气装置，其比例控制装置13的侧壁以比例控制装置13的中心轴为旋转对称轴呈中心对称，且在设置于比例控制装置13的侧壁上的第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔121对应的第二出气孔132均处于比例控制装置13的一垂直于中心轴的截面上，使旋转驱动装置14驱动比例控制装置13绕其中心轴旋转的过程中，多组第二出气孔通过其多个第二出气孔132依次与多个出气管路12的第一进气孔121连通，并且，每个第二出气孔132仅在与第一进气孔121连通时开启；同时，在第二出气孔组中的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径不完全相等，使第二出气孔组中不同组的第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通时，经每个出气管路12通入反应腔室的工艺气体的体积流量不完全相等，并使通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布不同；从而，本实施提供的进气装置10可以通过旋转驱动装置14驱动比例控制装置13绕其中心轴旋转，使第二出气孔组中不同组的第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通，进而改变进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布；并且，在实际应用中，本实施例提供的进气装置10可以通过在第二出气孔组内设置较多组第二出气孔，使其在更大范围内调节经其多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及使其在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使本实施例提供的进气装置10适用的工艺环境更广泛；此外，在第二出气孔组内设置较多组第二出气孔，对进气装置10的结构复杂程度和其体积不产生明显影响，使进气装置10的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制。

具体地，进气装置10还包括第一安装件15，第一安装件15上设有凹部，该凹部的侧壁的形状与比例控制装置13的侧壁的形状相对应，且比例控制装置13置于该凹部内。此外，第一安装件15上还设有与上述凹部的底壁连通的第一通孔和与上述凹部的侧壁连通的第二通孔；其中，第二通孔的数量与多个出气管路12的数量相等。在本实施例中，进气管路11穿过第一通孔与比例控制装置13的第二进气孔131连通；多个出气管路12穿过第二通孔，用于与第二出气孔中每组第二出气孔的多个第二出气孔132连通。在实际应用中，上述凹部的内壁与比例控制装置13的侧壁相接触，使每组第二出气孔中的多个第二出气孔132未与多个出气管路12的第一进气孔121一一对应地连通时关闭，从而在进气装置10向反应腔室内通入工艺气体时，工艺气体无法从上述未与第一进气孔121连通的第二出气孔132逸出。

在本实施例中，进气装置10还包括第一密封件16，第一密封件16设于第一进气孔121处，且与比例控制装置13的侧壁相接触；上述设置可以在进气装置10向反应腔室内通入工艺气体的过程中，使相对应的第二出气孔132与第一进气孔121的连接处不向外逸出工艺气体。

进一步地，在本实施例中，多个出气管路12的第一进气孔121以比例控制装置13的中心轴为对称轴呈中心对称，如图5所示，这样设置可以使一组第二出气孔对应多个经多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值。例如，在进气装置10包括3个出气管路（12a、12b和12c），每组第二出气孔内包括3个第二出气孔（132a、132b和132c），且3个第二出气孔（132a、132b和132c）的孔径均不相等的情况下，以第二出气孔132a、132b和132c分别和出气管路12a、12b和12c的第一进气孔连通时，经出气管路12a、12b和12c通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值为a：b：c；则当第二出气孔132b、132c和132a分别和出气管路12a、12b和12c的第一进气孔连通时，经出气管路12a、12b和12c通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值为b：c：a；当第二出气孔132c、132a和132b分别和出气管路12a、12b和12c的第一进气孔连通时，经出气管路12a、12b和12c通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值为c：a：b。根据上述，每组第二出气孔对应3个经多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，从而在第二出气孔组包括的多组第二出气孔的数量不变的前提下，本实施例提供的进气装置10对经其多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值的调节范围更大，相应地，其对通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布的调节范围更大。

需要说明的是，在本实施例中，通过第一安装件15上的凹部的侧壁的形状与比例控制装置13的形状相对应，使未与第一进气孔121连通的第二出气孔132关闭，但本发明并不限于此，在实际应用中，还可以在每个第二出气孔132上设置开闭装置，并使其在第二出气孔132与第一进气孔121连通时开启第二出气孔132，在第二出气孔132未与第一进气孔121连通时关闭第二出气孔132。

图6为本发明第一实施例的一个变型实施例提供的进气装置的结构示意图。请参看图6，与第一实施例相比，在本变型实施例中，进气装置10除包括进气管路11、多个出气管路12、比例控制装置13和旋转驱动装置14外，还包括升降装置（图中未示出）；升降装置的驱动轴与比例控制装置13连接，用于驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动；具体地，比例控制装置13整体上为圆柱形。并且，在本变型实施例中，第二出气孔组的数量为多个，该多个第二出气孔组沿平行于比例控制装置13作升降运动的方向间隔设置于比例控制装置13的侧壁上。具体地，多个第二出气孔组内的多组第二出气孔的数量相等；且在任意两个第二出气孔组中，一个第二出气孔组中的多组第二出气孔与另一第二出气孔组中的多组第二出气孔一一对应，且在该相对应的两组第二出气孔中，与同一出气管路12对应的第二出气孔132沿平行于比例控制装置13作升降运动的方向上间隔设置于比例控制装置13的侧壁上。

在本实施例中，由于升降装置驱动比例控制装置13沿与比例控制装置13的侧壁相平行的方向作升降运动；且沿比例控制装置13作升降运动的方向上，属于不同第二出气孔组的与同一出气管路12对应的第二出气孔132间隔设置于比例控制装置13的侧壁上，因此，在比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动时，每个第二出气孔组中的属于同一组第二出气孔的多个第二出气孔132会依次与多个出气管路12的第一进气孔121一一对应连通。从而在实际应用中，当进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布不能满足工艺环境的要求时，进气装置10可以通过升降装置14驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动，使多个第二出气孔组中与多个出气管路12的第一进气孔121相对应的每组第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通，从而调节经多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及改变进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布，进而满足工艺环境的要求。从而，与第一实施例相比，本实施例提供的进气装置10可以在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，进而使进气装置10适用的工艺环境更广泛。

需要说明的是，在本实施例中，多个第二出气孔组内的多组第二出气孔的数量相等；且任意两个第二出气孔组中，一个第二出气孔组中的多组第二出气孔与另一第二出气孔组中的多组第二出气孔一一对应，且在该相对应的两组第二出气孔中，与同一出气管路12对应的第二出气孔132沿平行于比例控制装置13作升降运动的方向上间隔设置于比例控制装置13的侧壁上，但本发明并不限于此，在实际应用中，在上述相对应的两组第二出气孔中，与同一出气管路12对应的第二出气孔132还可以沿与比例控制装置13作升降运动不平行的方向上间隔设置于比例控制装置13的侧壁上，在此情况下，可以通过旋转驱动装置14驱动比例控制装置13绕其中心轴作旋转运动，同时通过升降装置驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动，来使多个出气管路12与不同第二出气孔组中的多组第二出气孔连通，调节经多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及工艺气体在反应腔室内的密度分布。此外，在实际应用中，多个第二出气孔组中的多组第二出气孔的数量还可以不相等，在此情况下，同样可以通过上述方式使多个出气管路12与不同第二出气孔组中的多组第二出气孔连通，达到调节经多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及工艺气体在反应腔室内的密度分布的目的。

图7为本发明第二实施例提供的进气装置的结构示意图。请参看图7，进气装置10用于向反应腔室内通入工艺气体，其包括进气管路11、多个出气管路12、比例控制装置13和升降装置20。其中，每个出气管路12包括第一进气孔121和第一出气孔122，且多个出气管路12的第一出气孔122分别于反应腔室内的不同区域连通。升降装置20的驱动轴与比例控制装置13连接，用于驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动；在本实施例中，升降装置20为升降电机。请一并参看图7和图8，比例控制装置13的一端设有与进气管路11连通的第二进气孔131，其侧壁设有第二出气孔组，第二出气孔组包括多组第二出气孔，每组第二出气孔包括多个与第二进气孔131连通的第二出气孔132；每组第二出气孔中第二出气孔132的数量与出气管路12的数量相等；且每组第二出气孔的多个第二出气孔132用于与多个第一进气孔121一一对应地连通；每个第二出气孔132在与第一进气孔121连通时开启；并且，第一进气孔121的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔132的孔径；在第二出气孔组中的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径不完全相等；第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔121对应的第二出气孔132沿平行于比例控制装置13作升降运动的方向依次设置于比例控制装置13的侧壁上。在本实施例中，比例控制装置13为多棱柱形或圆柱形。

在本实施例中，当一组第二出气孔中的多个第二出气孔132与多个出气管路12的第一进气孔121一一对应地连通时，该组第二出气孔中的多个第二出气孔132开启，而该组第二出气孔外的其他的第二出气孔132关闭；在此情况下，进气管路11中的工艺气体通过第二进气孔131进入到比例控制装置13中，并通过第二出气孔132及第一进气孔121进入到多个出气管路12中；而后多个出气管路12中的工艺气体通过第一出气孔122进入到反应腔室内，从而本实施例提供的进气装置10将工艺气体通入到反应腔室内。

在本实施例中，由于升降装置20驱动比例控制装置13沿与比例控制装置13的侧壁相平行的方向作升降运动；且在第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔121对应的第二出气孔132沿平行于比例控制装置13作升降运动的方向依次设置于比例控制装置13的侧壁上，因此，在比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动时，第二出气孔组中的多组第二出气孔会通过其多个第二出气孔132依次与多个出气管路12的第一进气孔121一一对应连通。由于第一进气孔121的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔132的孔径，因此，与第一进气孔121连通的第二出气孔132的孔径决定经该第一进气孔121所在的出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量。同时，由于在任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径不完全相等，因此，在不同组第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通时，经每个出气管路12通入反应腔室的工艺气体的体积流量不完全相等，并且，通入反应腔室的工艺气体在反应腔室内的密度分布不同。从而，在进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布不能满足工艺环境的要求时，进气装置10可以通过升降装置20驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动，使不同组第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通，从而改变进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布，进而满足工艺环境的要求。

在本实施例中，第二出气孔组中所包含的多组第二出气孔的数量可以根据工艺环境的要求设置。在实际应用中，第二出气孔组所包含的多组第二出气孔的数量越多，进气装置10可以使多个出气管路12的第一进气孔121与更多组第二进气孔连通，从而使进气装置10在更大范围内调节经多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，进而使进气装置10适用的工艺环境更广泛。

本实施例提供的进气装置，其升降装置20驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动，且在第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔121对应的第二出气孔132沿平行于比例控制装置13作升降运动的方向依次设置于比例控制装置13的侧壁上，使升降装置20驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动的过程中，第二出气孔组的多组第二出气孔通过其多个第二出气孔132依次与多个出气管路12的第一进气孔121连通，并且，每个第二出气孔132仅在与第一进气孔121连通时开启；同时，在任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔132的孔径不完全相等，使不同组第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通时，经每个出气管路12通入反应腔室的工艺气体的体积流量不完全相等，并使通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布不同；从而，本实施提供的进气装置10可以通过升降装置20驱动比例控制装置13沿与其侧壁相平行的方向作升降运动，使不同组第二出气孔与多个出气管路12的第一进气孔121连通，进而改变进气装置10通入反应腔室内的工艺气体在反应腔室内的密度分布；并且，在实际应用中，本实施例提供的进气装置10可以通过在第二出气孔组中设置较多组第二出气孔，使其在更大范围内调节经其多个出气管路12通入反应腔室内的工艺气体的体积流量的比值，以及使其在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使本实施例提供的进气装置10适用的工艺环境更广泛；此外，在第二出气孔组中设置较多组第二出气孔，对进气装置10的结构复杂程度和其体积不产生明显影响，使进气装置10的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制。

具体地，进气装置10还包括第一安装件15，第一安装件15上设有凹部，该凹部的侧壁的形状与比例控制装置13的侧壁的形状相对应，且比例控制装置13置于该凹部内。此外，第一安装件15上还设有与上述凹部的底壁连通的第一通孔和与上述凹部的侧壁连通的第二通孔；其中，第二通孔的数量与多个出气管路12的数量相等。在本实施例中，进气管路11穿过第一通孔与比例控制装置13的第二进气孔131连通；多个出气管路12穿过第二通孔，用于与每组第二出气孔的多个第二出气孔132连通。在实际应用中，上述凹部的内壁与比例控制装置13的侧壁相接触，使每组第二出气孔中的多个第二出气孔132未与多个出气管路12的第一进气孔121一一对应地连通时关闭，从而在进气装置10向反应腔室内通入工艺气体时，工艺气体无法从上述未与第一进气孔121连通的第二出气孔132逸出。

需要说明的是，在本实施例中，通过第一安装件15上的凹部的侧壁的形状与比例控制装置13的形状相对应，使未与第一进气孔121连通的第二出气孔132关闭，但本发明并不限于此，在实际应用中，还可以在每个第二出气孔132上设置开闭装置，并使其在第二出气孔132与第一进气孔121连通时开启第二出气孔132，在第二出气孔132未与第一进气孔121连通时关闭第二出气孔132。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种反应腔室，其包括进气装置，该进气装置用于向反应腔室内通入工艺气体，并且，该进气装置采用本发明上述实施例提供的进气装置。

本发明实施例提供的反应腔室，其采用本发明上述实施例提供的进气装置，使其可以在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使工艺气体在反应腔室内的密度分布可以适用的工艺环境更广泛；并且，上述进气装置不具有较为复杂的结构和较大的体积，使本实施例提供的反应腔室的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种等离子体加工设备，其包括反应腔室，该反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理，并且，该反应腔室采用本发明上述实施例提供的反应腔室。

本发明实施例提供的等离子体加工设备，其采用本发明上述实施例提供的反应腔室，使其可以在更大范围内控制工艺气体在反应腔室内的密度分布，从而使工艺气体在反应腔室内的密度分布可以适用的工艺环境更广泛；并且，上述反应腔室的加工制造成本及其占用的空间得到很好的控制，使本实施例提供的等离子体加工设备的加工制造成本及其占用的空间相应较小。

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)

1.一种进气装置，包括进气管路和多个出气管路，所述每个出气管路包括第一进气孔和第一出气孔，所述多个出气管路的第一出气孔分别与反应腔室内的不同区域连通，其特征在于，所述进气装置还包括比例控制装置和旋转驱动装置，其中，所述旋转驱动装置的驱动轴与所述比例控制装置连接，用于驱动所述比例控制装置绕其中心轴作旋转运动；

所述比例控制装置的侧壁以所述比例控制装置的中心轴为旋转对称轴呈中心对称；

所述比例控制装置的一端设有与进气管路连通的第二进气孔，其侧面设有第二出气孔组，第二出气孔组包括多组第二出气孔，每组第二出气孔包括多个与第二进气孔连通的第二出气孔；所述每组第二出气孔中第二出气孔的数量与所述出气管路的数量相等；且所述每组第二出气孔中的多个第二出气孔用于与所述多个第一进气孔一一对应地连通；所述每个第二出气孔在与所述第一进气孔连通时开启；并且

所述第一进气孔的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔的孔径；

在第二出气孔组的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径不完全相等；

所述第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔对应的第二出气孔均处于所述比例控制装置的一垂直于中心轴的截面上。

2.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安装件，所述第一安装件上设有凹部，所述凹部的侧壁的形状与所述比例控制装置的侧壁的形状相对应，且所述比例控制装置置于所述凹部内；

所述第一安装件上设有与所述凹部的底壁连通的第一通孔和与所述凹部的侧壁连通的第二通孔；

所述进气管路穿过所述第一通孔与所述比例控制装置的第二进气孔连通；

所述第二通孔的数量与所述多个出气管路的数量相等，且所述多个出气管路穿过所述第二通孔，用于与所述第二出气孔组的每组第二出气孔中的多个第二出气孔连通。

3.根据权利要求1或2所述的进气装置，其特征在于，所述进气装置还包括第一密封件，所述第一密封件设于第一进气孔处，且与所述比例控制装置的侧壁相接触；

所述第一密封件用于在所述第二出气孔与所述第一进气孔连通时，将二者之间的连接处密封。

4.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述多个出气管路的第一进气孔以所述比例控制装置的中心轴为对称轴呈中心对称。

5.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述比例控制装置通过连接轴与所述旋转驱动装置连接，且所述连接轴与所述旋转驱动装置连接的端部设有定位面，使所述旋转驱动装置可驱动所述比例控制装置旋转相应角度，以使第二出气孔组中不同组的多个第二出气孔与所述多个出气管路连通。

6.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述旋转驱动装置为旋转电机。

7.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，每个所述第二出气孔均设有开闭装置。

8.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，所述比例控制装置为圆柱形、圆台形或圆锥形。

9.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升降装置，所述升降装置的驱动轴与所述比例控制装置连接，用于驱动所述比例控制装置沿与其侧壁相平行的方向作升降运动；

所述第二出气孔组的数量为多个，所述多个第二出气孔组沿平行于所述比例控制装置作升降运动的方向间隔设置于所述比例控制装置的侧壁上。

10.一种进气装置，包括进气管路和多个出气管路，所述每个出气管路包括第一进气孔和第一出气孔，所述多个出气管路的第一出气孔分别与反应腔室内的不同区域连通，其特征在于，所述进气装置还包括比例控制装置和升降装置，其中，所述升降装置的驱动轴与所述比例控制装置连接，用于驱动所述比例控制装置沿与其侧壁相平行的方向作升降运动；

所述比例控制装置的一端设有与进气管路连通的第二进气孔，其侧壁设有第二出气孔组，第二出气孔组包括多组第二出气孔，每组第二出气孔包括多个与第二进气孔连通的第二出气孔；所述每组第二出气孔中第二出气孔的数量与所述出气管路的数量相等；且每组第二出气孔的多个第二出气孔用于与所述多个第一进气孔一一对应地连通；所述每个第二出气孔在与所述第一进气孔连通时开启；

所述第一进气孔的孔径大于每组第二出气孔中与其对应的第二出气孔的孔径；

在第二出气孔组中的任意两组第二出气孔中，其中一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径与另一组第二出气孔的多个第二出气孔的孔径不完全相等；

所述第二出气孔组的多组第二出气孔中，与同一第一进气孔对应的第二出气孔沿平行于所述比例控制装置作升降运动的方向依次设置于所述比例控制装置的侧壁上。

11.根据权利要求10所述的进气装置，其特征在于，所述比例控制装置为多棱柱形或圆柱形。

12.根据权利要求8所述的进气装置，其特征在于，所述升降装置为升降电机。

13.一种反应腔室，包括进气装置，所述进气装置用于向反应腔室内通入工艺气体，其特征在于，所述进气装置采用权利要求1-12任意一项所述的进气装置。

14.一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理，其特征在于，所述反应腔室采用权利要求13所述的反应腔室。