CN108677167A - 半导体镀膜设备的喷淋装置、化学气相沉积设备及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种半导体镀膜设备的喷淋装置，包括顶板、第一进气部、第二进气部、第一气体分配单元、第二气体分配单元、间隔孔板、第一排气管路、第二排气管路和喷淋头。本发明在所述第一气体分配单元和所述第二气体分配单元内设置第一扩散孔板和第二扩散孔板，使第一反应气体和第二反应气体在进入所述喷淋头之前能够通过所述第一扩散孔板和所述第二扩散孔板进行充分扩散，结合设置相互独立的所述第一排气管路和所述第二排气管路，将留在所述喷淋装置中的反应气体或反应副产物以向上排出的方式经不同排气管路排出，在提高排气效率的同时提高了薄膜的沉积质量。本发明还提供了所述喷淋装置在化学气相沉积中的应用。

Description

半导体镀膜设备的喷淋装置、化学气相沉积设备及其操作 方法

技术领域

本发明涉及半导体镀膜设备领域，尤其涉及半导体镀膜设备的喷淋装置、包括所述喷淋装置的化学气相沉积设备及所述化学气相沉积设备的操作方法。

背景技术

半导体镀膜设备，特别是原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)设备进行镀膜时，至少两种反应气体通过喷淋装置交替进入反应室并在基体表面分别发生反应，即化学吸附反应和表面化学反应而形成薄膜。为保证薄膜均匀性和成膜质量，传统ALD工艺采用在前驱气体完成反应之后和反应气体进入反应室之前引入惰性气体的方法冲洗反应室中的多余的反应气体和反应副产物。这种方法的沉积速率低，工艺时间长，不利于实现大规模的量产。

改进喷淋装置的结构可以在不同的物理位置连续且同时向反应腔室提供不同反应气体，将反应通过空间隔离开，节省了净化气体的时间，获得了高的沉积速率和产率。例如公开号为US7273526B的美国发明专利揭示了一种后混合式喷淋装置，该喷淋装置的内部采用多层结构来形成两个相互隔离的气体通道且在不同气体分配室中分别设置了专用的排气口和排气阀以快速清除多余的反应气体和反应副产物，通过控制进气管路气体的流量、排气阀的开闭以及喷头板与反应腔中的基板之间的距离实现了薄膜的快速沉积。但是，由于不同气体通过上述喷淋装置的进气管路进入不同分配空间后直接流经喷淋孔板的气体排出孔并输送到基板上，容易使前驱气体或反应气体在到达反应腔的基板之前扩散不均匀，进而影响镀膜的质量。

所以，有必要设计一种新型喷淋装置以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体镀膜设备的喷淋装置，以实现薄膜的快速和均匀沉积，避免现有技术存在的反应气体在到达反应腔的基板之前扩散不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种半导体镀膜设备的喷淋装置，包括顶板、第一进气部、第二进气部、第一气体分配单元、第二气体分配单元、间隔孔板和喷淋头，所述第一进气部用于向所述第一气体分配单元输送第一反应气体或吹扫气体，所述第二进气部用于向所述第二气体分配单元输送第二反应气体或所述吹扫气体，位于所述第一气体分配单元和所述第二气体分配单元之间的所述间隔孔板用于使所述第一反应气体和所述第二反应气体通过不同的气体通道到达所述喷淋头的底部。所述第一气体分配单元包括第一扩散孔板，所述第一扩散孔板将所述第一气体分配单元分割成由上至下平行设置的第一膨胀腔和第一扩散腔，所述第二气体分配单元包括第二扩散孔板，所述第二扩散孔板将所述第二气体分配单元分割成由上至下平行设置的第二膨胀腔和第二扩散腔；所述喷淋装置包括第一排气管路和第二排气管路，所述第一排气管路贯穿所述顶板、所述第一扩散孔板和所述间隔孔板并与所述第二气体分配单元相通，所述第二排气管路贯穿所述顶板并与所述第一气体分配单元相通；所述第一进气部包括第一进气管路和第二进气管路，所述第一进气管路贯穿所述顶板并向所述第一膨胀腔输送所述第一反应气体或所述吹扫气体中的任意一种，所述第二进气管路贯穿所述顶板和所述第一扩散孔板并向所述第一扩散腔输送所述吹扫气体，所述第二进气部包括第三进气管路和第四进气管路，所述第三进气管路贯穿所述顶板、所述第一扩散孔板和所述间隔孔板并向所述第二膨胀腔输送所述第二反应气体或所述吹扫气体中的任意一种，所述第四进气管路贯穿所述顶板，所述第一扩散孔板、所述间隔孔板和所述第二扩散孔板并向所述第二扩散腔输送所述吹扫气体。

本发明的所述喷淋装置的有益效果在于：在所述第一气体分配单元和所述第二气体分配单元内分别设置所述第一扩散孔板和所述第二扩散孔板，使所述第一反应气体和所述第二反应气体在进入所述喷淋头之前能够分别通过所述第一扩散孔板和所述第二扩散孔板进行充分的扩散，结合设置相互独立的所述第一排气管路和所述第二排气管路，将留在所述第一气体分配单元和所述第二气体分配单元的残余反应气体或反应副产物以向上排出的方式经不同的排气管路排出，在提高排气效率的同时提高了薄膜的沉积质量。

优选的，所述顶板的下端面与所述第一扩散孔板的上端面之间限定的空间内具有环状的第一匀气部，所述第一匀气部的内部具有第一环形腔，所述第一匀气部的内侧壁具有第一导气通道，所述第一进气管路与所述第一环形腔相通，所述第一反应气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述第一进气管路进入所述第一环形腔，然后由所述第一导气通道进入所述第一膨胀腔。其有益效果在于：相比现有技术中气体通过进气管路直接进入喷淋装置内部的腔体进行扩散的技术手段，本申请的气体先进入所述第一匀气部进行预扩散，可使气体实现更均匀的扩散，进而提高后续的镀膜质量。

进一步优选的，所述第一匀气部的外径与所述第一扩散孔板的直径相适应，所述第一匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述顶板的下端面和所述第一扩散孔板的上端面之间的高度相适应。其有益效果在于：环状的所述第一匀气部放置在所述第一扩散孔板的上端面上且其上端面与所述顶板相接，而所述第一膨胀室由所述顶板、所述第一扩散孔板和所述喷淋头的内侧壁围成，所述第一匀气部的外径与所述第一扩散孔板的直径相适应，有利于保证所述第一膨胀室的气密性。

更进一步优选的，所述第一匀气部的上端面设置有若干第一导气槽道，所述第一匀气部的外侧壁开设有若干第一外侧壁通孔。其有益效果在于：尽管所述第一匀气部的外径与所述第一扩散孔板的直径相适应，所述第一匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述顶板的下端面和所述第一扩散孔板的上端面之间的高度相适应，但所述喷淋头的内侧壁、所述第一匀气部外侧壁、所述顶板和所述第一扩散孔板之间仍存在密闭的狭缝区，设置若干所述第一外侧壁通孔和若干所述第一导气槽道可以避免由于所述第一膨胀腔的气体，尤其是反应副产物残留在所述狭缝区造成的气体难以排出的问题，提高排气效率。

优选的，所述第一扩散孔板的下端面与所述间隔孔板的上端面之间限定的空间内设置有环状的第二匀气部，所述第二匀气部的内部具有第二环形腔，所述第二匀气部的内侧壁具有第二导气通道，所述第二进气管路与所述第二环形腔相通，所述吹扫气体经所述第二进气管路进入所述第二环形腔，然后由所述第二导气通道进入所述第一扩散腔。其有益效果在于：在所述第二反应气体喷出所述喷淋头之前通过所述第二进气管路向所述第一扩散腔通入所述吹扫气体，一方面有助于将位于所述第一气体分配单元的所述第一反应气体或反应副产物向上通过所述第二排气管路排出所述喷淋装置，同时设置所述第二匀气部，有利于所述吹扫气体进入所述第一扩散腔之前实现更均匀的扩散，以便于进行后续的反应，提高镀膜的质量。

进一步优选的，所述第二匀气部的外径与所述间隔孔板的直径相适应，所述第二匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述第一扩散孔板的下端面和所述间隔孔板的上端面之间的高度相适应。其有益效果在于：由于环状的所述第二匀气部放置在所述间隔孔板的上端面上且所述第二匀气部的上端面与所述第一扩散孔板的下端面相接，而所述第一扩散室由所述间隔孔板、所述第一扩散孔板和所述喷淋头的内侧壁围成，所述第二匀气部的外径与所述间隔孔版的直径相适应，有利于保证所述第一扩散室的气密性。

更进一步优选的，所述第二匀气部的上端面设置有若干第二导气槽道，所述第二匀气部的外侧壁开设有若干第二外侧壁通孔。其有益效果在于：尽管所述第二匀气部的外径与所述间隔孔板的直径相适应，所述第二匀气部的高度与所述间隔孔板和所述第一扩散孔板之间限定的空间的高度相适应，但所述喷淋头的内侧壁、所述第二匀气部、所述间隔孔板和所述第一扩散孔板之间仍存在密闭的狭缝区，设置若干所述第二外侧壁通孔和若干所述第二导气槽道可以避免由于所述第一扩散腔的气体，尤其是反应副产物残留在所述狭缝区造成的气体难以排出的问题，提高排气效率。

优选的，所述间隔孔板的下端面与所述第二扩散孔板的上端面之间限定的空间内设置有环状的第三匀气部，所述第三匀气部的内部具有第三环形腔，所述第三匀气部的内侧壁具有第三导气通道，所述第三进气管路与所述第三环形腔相通，所述第二反应气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述第三进气管路进入所述第三环形腔，然后由所述第三导气通道进入所述第二膨胀腔。其有益效果在于：相比现有技术中气体通过进气管路直接进入喷淋装置内部的腔体进行扩散的技术手段，本申请的气体先进入所述第三匀气部进行预扩散，可使气体实现更均匀的扩散，进而提高后续的镀膜质量。

进一步优选的，所述第三匀气部的外径与所述第二扩散孔板的直径相适应，所述第三匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述间隔孔板的下端面和所述第二扩散孔板的上端面之间的高度相适应。其有益效果在于：由于环状的所述第三匀气部放置在所述第二扩散孔板的上端面上且所述第三匀气部的上端面与所述间隔孔板的下端面相接，而所述第二膨胀腔由所述间隔孔板、所述第二扩散孔板和所述喷淋头的内侧壁围成，所述第三匀气部的外径与所述第二扩散孔板的直径相适应，有利于保证所述第二膨胀腔的气密性。

更进一步优选的，所述第三匀气部的上端面设置有若干第三导气槽道，所述第三匀气部的外侧壁开设有若干第三外侧壁通孔。其有益效果在于：尽管所述第三匀气部为环状部件，所述第三匀气部的外径与所述第二扩散孔板的直径相适应，所述第三匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述间隔孔板的下端面和所述第二扩散孔板的上端面之间的高度相适应，但所述喷淋头的内侧壁、所述第三匀气部、所述间隔孔板和所述第二扩散孔板之间仍存在密闭的狭缝区，设置若干所述第三外侧壁通孔和若干所述第三导气槽道可以避免由于所述第一扩散腔的气体，尤其是反应副产物残留在所述狭缝区造成的气体难以排出的问题，提高排气效率。

优选的，所述第二扩散孔板的下端面与所述喷淋头底部的上端面之间限定的空间内设置有环状的第四匀气部，所述第四匀气部的内部具有第四环形腔，所述第四匀气部的内侧壁具有第四导气通道，所述第四进气管路与所述第四环形腔相通，所述吹扫气体经所述第四进气管路进入所述第四环形腔，然后由所述第四导气通道进入所述第二扩散腔。其有益效果在于：在所述第一反应气体喷出所述喷淋头之前通过所述第四进气管路向所述第一扩散腔通入所述吹扫气体，一方面有助于将位于所述第二气体分配单元的所述第二反应气体或反应副产物向上通过所述第一排气管路排出所述喷淋装置，同时设置所述第四匀气部，有利于所述吹扫气体进入所述第二扩散腔之前实现更均匀的扩散，以便于进行后续的半反应，提高镀膜的质量。

进一步优选的，所述第四匀气部的外径与所述喷淋头底部上端面的直径相适应，所述第四匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述第二扩散孔板的下端面和所述喷淋头底部的上端面之间的高度相适应。其有益效果在于：由于环状的所述第四匀气部放置在所述喷淋头底部的上端面上且所述第四匀气部的上端面与所述第二扩散孔板的下端面相接，而所述第二扩散腔由所述喷淋头底部上端面、所述第二扩散孔板和所述喷淋头的内侧壁围成，所述第四匀气部的外径与所述喷淋头底部上端面的直径相适应，有利于保证所述第二扩散腔的气密性。

更进一步优选的，所述第四匀气部的上端面设置有若干第四导气槽道，所述第四匀气部的外侧壁开设有若干第四外侧壁通孔。其有益效果在于：尽管所述第四匀气部为环状部件，所述第四匀气部的外径与所述喷淋头底部上端面的直径相适应，所述第四匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述第二扩散孔板的下端面和所述喷淋头底部的上端面之间的高度相适应，但所述喷淋头的内侧壁、所述第四匀气部、所述喷淋头底部上端面和所述第二扩散孔板之间仍存在密闭的狭缝区，设置若干所述第四外侧壁通孔和若干所述第四导气槽道可以避免由于所述第二扩散腔的气体，尤其是反应副产物残留在所述狭缝区造成的气体难以排出的问题，提高排气效率。

优选的，所述喷淋头底部的上端面设置有若干凸起的导气柱，所述导气柱的上端面与所述间隔孔板的下端面以O型圈密封的方式相接。其有益效果在于：有利于位于所述第一扩散室的所述第一反应气体沿所述导气柱半通孔和所述导气柱通孔喷出所述喷淋装置且在所述喷淋装置的内部不与所述第二反应气体相遇，且O型圈密封的方式便于对喷淋装置进行拆卸和维护。

优选的，所述喷淋头的内侧壁由上至下依次设置有相互平行的第一槽道、第二槽道和第三槽道，所述第一槽道的外径与所述第一扩散孔板的直径相适应，所述第二槽道的外径与所述间隔孔板的直径相适应，所述第三槽道的外径与所述第二扩散孔板的直径相适应。其有益效果在于：通过所述第一槽道、所述第二槽道和所述第三槽道来分别放置所述第一扩散孔板、所述间隔孔板和所述第二扩散孔板，有助于形成所述喷淋装置内部的四个腔室，即所述第一膨胀腔、所述第一扩散腔、所述第二膨胀腔和第二扩散腔，且便于将所述第一扩散板、所述间隔板和所述第二扩散板从所述喷淋装置中拆卸出来以进行清洗维护；另外，所述第一槽道、所述第二槽道和所述第三槽道的外径分别与所述第一扩散孔板、所述间隔孔板和所述第二扩散孔板的直径相适应，保证了所述喷淋装置内部四个腔室的气密性。

优选的，所述顶板包括由上至下依次排列的上顶板和下顶板，所述上顶板的下端面中部开设有上顶板凹槽，所述上顶板凹槽与所述下顶板的上端面之间限定的空间为顶板空腔，所述下顶板的中心附近分布有若干下顶板排气通孔，所述下顶板排气通孔与所述顶板空腔相通，所述第一排气管路贯穿所述上顶板的中心、所述下顶板的中心、所述第一扩散孔板的中心和所述间隔孔板的中心并与所述第二扩散腔相通，所述第二排气管路贯穿所述上顶板并与所述顶板空腔相通。其有益效果在于：一方面使完成镀膜反应但留在所述喷淋装置内部的反应气体在向上排出所述喷淋装置的过程中不与另一将要参与镀膜反应的反应气体相遇，以实现不同气体分配单元的分别排气，增强了排气效率；另一方面，留在所述第一气体分配单元的气体通过若干所述下顶板排气通孔进入所述顶板空腔后再进入所述第二排气管路以排出所述喷淋装置，有利于减少抽气过程中产生的涡流。

本发明提供了一种化学气相沉积设备，包括所述喷淋装置、气体存储设备和流量控制阀，所述气体存储设备包括第一存储单元、第二存储单元和第三存储单元，所述第一存储单元通过所述喷淋装置的第一进气管路向所述喷淋装置的第一膨胀腔输送第一反应气体，所述第二存储单元通过所述喷淋装置的第三进气管路向所述喷淋装置的第二膨胀腔输送第二反应气体，所述第三存储单元通过所述第一进气管路、所述第三进气管路以及所述喷淋装置第二进气管路和第四进气管路向所述喷淋装置输送吹扫气体，所述流量控制阀包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述第一阀门用于控制进入所述第一膨胀腔的气体的流量，所述第二阀门用于控制进入所述喷淋装置的第一扩散腔的所述吹扫气体的流量，所述第三阀门用于控制进入所述第二膨胀腔的气体的流量，所述第四阀门用于控制进入所述喷淋装置的第二扩散腔的所述吹扫气体的流量，所述第五阀门用于控制所述第二反应气体或所述吹扫气体通过所述第一排气管路排出所述喷淋装置，所述第六阀门用于控制所述第一反应气体或所述吹扫气体通过所述第二排气管路排出所述喷淋装置。

本发明还提供了所述化学气相沉积设备的操作方法，包括：

S1：提供化学气相沉积设备、第一反应气体、第二反应气体和吹扫气体，所述化学气相沉积设备包括如权利要求1-16中任意一项所述的喷淋装置、气体存储设备和流量控制阀，所述气体存储设备包括用于存储第一反应气体的第一存储单元、用于存储第二反应气体的第二存储单元和用于存储吹扫气体的第三存储单元，所述流量控制阀包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述喷淋装置包括第一进气管路、第二进气管路、第三进气管路、第四进气管路、第一排气管路和第二排气管路；

S2：关闭所述第五阀门和所述第六阀门，调节所述第一阀门以使所述第一存储单元经所述第一进气管路向所述喷淋装置的第一膨胀腔通入所述第一反应气体，调节所述第二阀门以使所述第三存储单元经所述第二进气管路向所述喷淋装置的第一扩散腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元经所述第二进气管路、第三进气管路和第四进气管路分别向所述喷淋装置的第一扩散腔、第二膨胀腔和第二扩散腔通入所述吹扫气体，所述第一反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量；

S3：打开所述第六阀门，调节所述第一阀门以使所述第三存储单元经所述第一进气管路向所述第一膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元向所述第二进气管路、所述第三进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体；

S4：关闭所述第六阀门，调节所述第三阀门以使所述第二存储单元经所述第三进气管路向所述第二扩散腔通入所述第二反应气体，调节所述第一阀门以使所述第三存储单元经所述第一进气管路向所述第一膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元向所述第二进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体，所述第二反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量；

S5：打开所述第五阀门，调节所述第三阀门以使所述第三存储单元经所述第三进气管路向所述第二膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第一阀门、所述第二阀门和所述第四阀门以向所述第一进气管路、所述第二进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体。

本发明所述化学气相沉积设备的操作方法的有益效果在于：由于所述喷淋装置具有相互独立的四腔室结构和能够实现上排气效果的独立设置的所述第一排气管路和所述第二排气管路，且四个腔室分别对应不同的进气管路，使得所述喷淋装置应用于所述化学气相沉积的过程中，在所述步骤S2中调控所述第一反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量，在所述步骤S4中调控所述第二反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量，能在避免气体反流的同时使所述第一反应气体或所述第二反应气体顺利通过所述喷淋头的底部进入所述化学气相沉积设备的反应室。

优选的，所述步骤S2中，所述第一反应气体的流量是所述吹扫气体流量的2倍。其有益效果在于，进一步避免了所述吹扫气体进入所述第一进气管路而发生气体反流，有利于所述第一反应气体进入所述第一膨胀腔并通过所述第一扩散孔板、所述第一扩散腔和所述间隔孔板进入所述喷淋头，以实现沉积反应。

优选的，所述步骤S4中，所述第二反应气体的流量是所述吹扫气体流量的2倍。其有益效果在于，进一步避免了所述吹扫气体进入所述第三进气管路而发生气体反流，有利于所述第二反应气体进入所述第二膨胀腔并通过所述第二扩散孔板和所述第二扩散腔进入所述喷淋头，以实现薄膜沉积。

附图说明

图1为本发明喷淋装置的结构示意图；

图2为本发明喷淋头的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4a为本发明第一匀气部的主视图；

图4b为本发明第一匀气部在喷淋头上的装配示意图；

图4c为本发明一些实施例的第一导气通道的结构示意图；

图4d为本发明另一些实施例的第一导气通道的结构示意图；

图4e为本发明第一外侧壁通孔的结构示意图；

图5a为本发明顶板的结构示意图；

图5b为本发明上顶板的仰视图；

图5c为本发明下顶板的俯视图；

图6为本发明第一扩散孔板的主视图；

图7为本发明间隔孔板的主视图；

图8为本发明第二扩散孔板的主视图；

图9为本发明化学气相沉积设备的结构示意图；

图10为本发明化学气相沉积设备的操作方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种半导体沉积设备的喷淋装置，参照图1，所述喷淋装置1包括顶板11、第一气体分配单元12、间隔孔板13、第二气体分配单元14、喷淋头15、第一进气部16、第二进气部17和排气部18。所述第一进气部16用于向所述第一气体分配单元12输送第一反应气体或吹扫气体，所述第二进气部17用于向所述第二气体分配单元14输送第二反应气体或所述吹扫气体。

所述第一气体分配单元12包括第一扩散孔板123，所述第一扩散孔板123将所述第一气体分配单元12分割成由上至下平行设置的第一膨胀腔122和第一扩散腔124。

所述第二气体分配单元14包括第二扩散孔板143，所述第二扩散孔板143将所述第二气体分配单元14分割成由上至下平行设置的第二膨胀腔142和第二扩散腔144。

所述排气部18包括第一排气管路181和第二排气管路182。所述第一排气管路181贯穿所述顶板11、所述第一扩散孔板123和所述间隔孔板13并与所述第二膨胀腔142相通，所述第二排气管路182贯穿所述顶板11并与所述第一气体膨胀腔122相通。

所述第一进气部16包括第一进气管路161和第二进气管路162，所述第一进气管路161贯穿所述顶板11并向所述第一膨胀腔122输送所述第一反应气体或所述吹扫气体中的任意一种，所述第二进气管路162贯穿所述顶板11和所述第一扩散孔板123并向所述第一扩散腔124输送所述吹扫气体。

所述第二进气部17包括第三进气管路171和第四进气管路172。所述第三进气管路171贯穿所述顶板11、所述第一扩散孔板123和所述间隔孔板13并向所述第二膨胀腔142输送所述第二反应气体或所述吹扫气体中的任意一种，所述第四进气管路172贯穿所述顶板11，所述第一扩散孔板123、所述间隔孔板13和所述第二扩散孔板143并向所述第二扩散腔144输送所述吹扫气体。

位于所述第一气体分配单元12和所述第二气体分配单元14之间的所述间隔孔板13用于使所述第一反应气体和所述第二反应气体通过不同的气体通道到达所述喷淋头15的底部。

具体的，所述喷淋头15底部的上端面设置有若干凸起的导气柱151，相邻所述导气柱151之间存在若干喷淋头通孔152，所述导气柱151的上端面与所述间隔孔板13的下端面相接，所述第一反应气体经所述第一进气管路161进入所述第一膨胀腔122，再经所述第一扩散孔板123进入所述第一扩散腔124，以实现更均匀的扩散。进入所述第一扩散腔124并均匀扩散的所述第一反应气体通过所述间隔孔板13进入所述导气柱151，进而到达所述喷淋头15的底部。所述第二反应气体经所述第三进气管路171进入所述第二膨胀腔142，再经所述第二扩散孔板143进入所述第二膨胀腔144，以实现更均匀的扩散。进入所述第二扩散腔144的所述第二反应气体经若干所述喷淋头通孔152到达所述喷淋头15的底部。所述第一反应气体和所述第二反应气体在进入所述喷淋头15之前能够分别通过所述第一扩散孔板23和所述第二扩散孔板143进行充分的扩散，且通过不同的气体通道到达所述喷淋头15的底部，有利于提高沉积薄膜的质量。

图2为本发明一些实施例的所述喷淋头的结构示意图。图3为图2的俯视图。参照图2和图3，喷淋头2的形状为上端面开口的空心圆柱，所述喷淋头2的内侧壁由上至下依次开设有内径依次减小且相互平行的第一槽道21、第二槽道22和第三槽道23。本发明另外一些实施例中，所述第一槽道21、所述第二槽道22和所述第三槽道23相互平行且内径相等。

参照图1和图2，所述第一槽道21的外径与所述第一扩散孔板123的直径相适应，所述第一扩散孔板123放置在所述第一槽道21的端面上，从而保证由所述顶板11、所述第一扩散孔板123和所述喷淋头2的内侧壁限定的所述第一膨胀腔122的良好气密性。

所述第二槽道22的外径与所述间隔孔板13的直径相适应，所述间隔孔板13放置在所述第二槽道22的端面上，从而保证由所述第一扩散孔板123、所述间隔孔板13和所述喷淋头22的内侧壁之间限定的所述第一扩散腔124的良好气密性。

所述第三槽道23的外径与所述第二扩散孔板143的直径相适应，所述第二扩散孔板143放置在第三槽道23的端面上，从而保证由所述第二扩散孔板143、所述间隔孔板13和所述喷淋头22的内侧壁之间限定的所述第二膨胀腔142的良好气密性，同时也保证了由所述第二扩散孔板143和所述喷淋头2所限定的所述第二扩散腔144的气密性。

参照图2和图3，所述喷淋头2的底部设置有若干凸起的导气柱24，相邻的所述导气柱24之间设置有喷淋头通孔25，若干所述导气柱24和若干所述喷淋头通孔25之间以环形阵列的方式分布在所述喷淋头2的底部，所述导气柱24包括第一导气道241和第二导气道242。

参照图1和图2，所述间隔孔板13放置在所述第二槽道22的端面上，所述导气柱24的上端面与所述间隔孔板13的下端面相接，进入所述第一扩散腔124的所述第一气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述间隔孔板13、所述第一导气道241和所述第二导气道242从所述喷淋头2的底部喷出。本发明一些实施例中，所述导气柱24的上端面与所述间隔孔板13的下端面以O型圈密封的方式相接。

参照图1，所述顶板11的下端面与所述第一扩散孔板123的上端面之间限定的空间内具有环状的第一匀气部121，所述第一反应气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述第一进气管路161进入所述第一匀气部121后再进入所述第一膨胀腔122。

图4a为本发明一些实施例中的所述第一匀气部的主视图。图4b为图4所示的所述第一匀气部的装配示意图。图4c和图4d为图4a所示的A部分的左视图，图4e为图4a所示的A部分的右视图。

参照图4a和图4b，环状的所述第一匀气部4的内部具有第一环形腔43，所述第一匀气部内侧壁46分布有第一导气通道44，所述第一匀气部4的上端面开设有第一导孔42，所述第一进气管路161贯穿所述顶板11并穿过所述第一导孔42与所述第一环形腔43相通，所述第一反应气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述第一进气管路161进入所述第一环形腔43，然后由所述第一导气通道44进入所述第一膨胀腔122。

本发明一些实施例中，参照图4c，所述第一导气通道为分布在所述第一匀气部内侧壁46上的圆形通孔461，所述第一匀气部内侧壁46均匀分布有26个所述圆形通孔461。本发明另一些实施例中，参照图4d，所述第一导气通道为分布在所述第一匀气部内侧壁46上的狭缝462。

参照图4a和4b，所述第一匀气部4放置在所述第一扩散孔板123的上端面且外径与所述第一扩散孔板123的直径相适应，所述第一匀气部4的上端面和下端面之间的高度与所述顶板11的下端面和所述第一扩散孔板123的上端面之间的高度相适应。尽管如此，所述喷淋头2的内侧壁与所述第一匀气部外侧壁47之间，以及所述顶板11与所述第一匀气部4的上端面之间仍会有可供气体进入的狭缝区(图中未标示)，因此，所述第一匀气部4的上端面沿环形阵列分布有若干第一导气槽道41，所述第一匀气部外侧壁开设有若干如图4e所示的第一外侧壁通孔45，进入所述第一环形腔43的气体流经所述第一外侧壁通孔45和所述第一导气槽道41将进入所述狭缝区(图中未标示)的气体送入所述第一膨胀腔122，避免了由于进入所述第一扩散腔的气体，尤其是反应副产物残留在所述狭缝区(图中未标示)造成的气体难以排出的问题，提高排气效率。

本发明一些实施例中，所述第一匀气部外侧壁47均匀分布有26个所述第一外侧壁通孔45。

参照图1，所述第一扩散孔板123的下端面与所述间隔孔板13的上端面之间限定的空间内设置有环状的第二匀气部125，所述吹扫气体经所述第二进气管路162进入所述第二匀气部125后再进入所述第一扩散腔124。

所述第二匀气部125的结构与所述第一匀气部4相同，区别在于，所述第二匀气部125放置在所述间隔孔板13的上端面且外径与所述间隔孔板13的直径相适应，所述第二匀气部125的上端面和下端面之间的高度与所述第一扩散孔板123的下端面和所述间隔孔板13的上端面之间的高度相适应。

具体的，所述第二匀气部125的上端面有第二导孔和第二导气槽道，内部有第二环形腔、内侧壁有第二导气通道、外侧壁有若干第二外侧壁通孔。所述第二进气管路162贯穿所述顶板11和所述第一扩散孔板123并通过所述第二导孔(附图未标示)与所述第二环形腔(附图未标示)相通。所述第二导孔、所述第二环形腔、所述第二导气通道、所述第二导气槽道和若干所述第二外侧壁通孔的结构和相对位置分别与所述第一导孔41，所述第一环形腔43、所述第一导气通道44、所述第一导气槽道41和若干所述第二外侧壁通孔相同，在此不做赘述。

所述间隔孔板13的下端面与所述第二扩散孔板143的上端面之间限定的空间内设置有环状的第三匀气部141，所述第二反应气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述第三进气管路171进入所述第三匀气部141后再进入所述第二膨胀腔142。

所述第三匀气部141的结构与所述第一匀气部4相同，区别在于，所述第三匀气部141放置在所述第二扩散孔板的上端面且外径与所述第二扩散孔板143的直径相适应，所述第三匀气部141的上端面和下端面之间的高度与所述间隔孔板13的下端面和所述第二扩散孔板143的上端面之间的高度相适应。

具体的，所述第三匀气部141的上端面有第三导孔和第三导气槽道，内部有第三环形腔、内侧壁有第三导气通道、外侧壁有若干第三外侧壁通孔。参照图1，所述第三进气管路171贯穿所述顶板11、所述第一扩散孔板123和所述间隔孔板13并通过所述第三导孔(附图未标示)与所述第三环形腔(附图未标示)相通。所述第三导孔、所述第三环形腔、所述第三导气通道、所述第三导气槽道和若干所述第三外侧壁通孔的结构和相对位置分别与所述第一导孔41，所述第一环形腔43、所述第一导气通道44、所述第一导气槽道41和若干所述第三外侧壁通孔相同，在此不做赘述。

所述第二扩散孔板143的下端面与所述喷淋头15底部的上端面之间限定的空间内设置有环状的第四匀气部145，所述吹扫气体经所述第四进气管路172进入所述第四匀气部145后再进入所述第二扩散腔144。

所述第四匀气部145的结构与所述第一匀气部4相同，区别在于，所述第四匀气部145放置在所述喷淋头15底部的上端面且外径与所述喷淋头15底部的直径相适应。所述第四匀气部145上端面和下端面之间的高度与所述第二扩散孔板143的下端面和所述喷淋头15底部的上端面之间的高度相适应。

具体的，所述第四匀气部141的上端面有第四导孔和第四导气槽道，内部有第四环形腔、内侧壁有第四导气通道、外侧壁有若干第四外侧壁通孔。参照图1，所述第四进气管路171贯穿所述顶板11、所述第一扩散孔板123和所述间隔孔板13并通过所述第四导孔(附图未标示)与所述第四环形腔(附图未标示)相通。所述第四导孔、所述第四环形腔、所述第四导气通道、所述第四导气槽道和若干所述第四外侧壁通孔的结构和相对位置分别与所述第一导孔41，所述第一环形腔43、所述第一导气通道44、所述第一导气槽道41和若干所述第四外侧壁通孔相同，在此不做赘述。

图5a为本发明一些实施例中所述顶板的示意图。图5b为图5a所示的上顶板的仰视图。图5c为图5a所示的下顶板52的俯视图。

参照图5a-5c，所述顶板5包括上顶板51和下顶板52，所述上顶板端面上分布有若干上顶板通孔，所述下顶板端面上分布有若干下顶板通孔。具体的，所述第一进气管路161穿过上顶板第一通孔511和下顶板第一通孔521以贯穿所述顶板5；所述第二进气管路162穿过上顶板第一通孔512和下顶板第一通孔524以贯穿所述顶板5；所述第三进气管路171穿过上顶板第一通孔513和下顶板第一通孔523以贯穿所述顶板5；所述第四进气管路172穿过上顶板第一通孔514和下顶板第一通孔522以贯穿所述顶板5。

所述上顶板51的中心开设有第一中心排气通孔515，所述第一中心排气通孔515附近开设有偏心排气通孔516，所述上顶板51的下端面中部开设有上顶板凹槽517，所述上顶板凹槽517与所述下顶板52的上端面之间限定的空间为顶板空腔511。所述下顶板52的中心开设有第二中心排气通孔525，所述下顶板52的中心附近分布有6个下顶板排气通孔526，所述下顶板排气通孔526与所述顶板空腔511相通。所述第一排气管路181穿过所述第一中心排气通孔515和所述第二中心排气通孔525以贯穿所述顶板5。所述第二排气管路穿过所述偏心排气通孔516以与所述顶板空腔511相通。

所述上顶板51下端面的边沿为上顶板凸台518，所述上顶板凸台518上均匀分布有若干上顶板螺纹通孔519，以便于和其他带螺纹孔或螺纹通孔的结构件相固定。

本发明一些实施例中，所述上顶板凹槽517的形状为横置等腰梯形且所述横置等腰梯形的底边由外突的圆弧段代替，所述横置等腰梯形的短底边的中心与所述偏心排气通孔516的中心重合，所述横置等腰梯形的长底边的中心与所述第一中心排气通孔515的中心重合。

参照图2，图3和图5c，所述下顶板52的边缘分布有12个下顶板螺纹通孔527，所述喷淋头2的上端面26上分布有12个喷淋头螺孔261，所述喷淋头螺孔261为半通孔，所述下顶板螺纹通孔527的直径与所述喷淋头螺孔261的直径相适应，用以使所述喷淋头2的端面26以螺丝锁定方式固定在所述下顶板52的下端面边缘。

图6为所述第一扩散孔板123的主视图。参照图1和图6，所述第一扩散孔板123包括第二中心排气通孔1231，扩散板第一通孔1232、扩散板第二通孔1233、扩散板第三通孔1234和以所述第二中心排气通孔1231为中心呈放射状阵列分布的若干第一扩散孔1235。所述第一排气管路181穿过所述第二中心排气通孔1231以贯穿所述第一扩散孔板123；所述第二进气管路162穿过所述扩散板第三通孔1234以贯穿所述第一扩散孔板123；所述第三进气管路171穿过所述扩散板第二通孔1233以贯穿所述第一扩散孔板123；所述第四进气管路172穿过所述扩散板第一通孔1232以贯穿所述第一扩散孔板123；进入所述第一膨胀腔122的气体经若干所述第一扩散孔1235进入所述第一扩散腔124。

图7为所述间隔孔板13的主视图。参照图1和图7，所述间隔孔板13包括第三中心排气通孔131、间隔板第一通孔132、间隔板第二通孔133和以所述第三中心排气通孔131为中心呈放射状阵列分布的若干第二扩散孔134。所述第一排气管路181穿过所述第三中心排气通孔131以与所述第二膨胀腔142相通，所述第三进气管路171穿过所述间隔板第一通孔132以贯穿所述间隔孔板13，所述第四进气管路172穿过所述间隔板第二通孔133以贯穿所述间隔孔板13，进入所述第一扩散腔124的气体经若干所述第二扩散孔134进入所述导气柱151。

图8为所述第二扩散孔板143的主视图。参照图1，图2和图8，所述第二扩散孔板143包括若干阵列分布的第三扩散孔1431、扩散板第四通孔1432和若干阵列分布的扩散板第五通孔1433。所述第四进气管路172穿过所述扩散板第四通孔1432以贯穿所述第二扩散孔板143；所述导气柱24穿过所述扩散板第五通孔1433以与所述间隔孔板13相接；进入所述第二膨胀腔142的气体经若干所述第三扩散孔1431进入所述第二扩散腔144。

本发明实施例提供了一种化学气相沉积设备，参照图9，包括所述喷淋装置1、气体存储设备(图中未标示)和流量控制阀91至96。所述气体存储设备(图中未标示)包括第一存储单元(图中未标示)、第二存储单元(图中未标示)和第三存储单元(图中未标示)，所述第一存储单元(图中未标示)通过所述喷淋装置的第一进气管路161向所述喷淋装置的第一膨胀腔122输送第一反应气体，所述第二存储单元(图中未标示)通过所述喷淋装置的第三进气管路171向所述喷淋装置的第二膨胀腔142输送第二反应气体，所述第三存储单元(图中未标示)通过所述第一进气管路161、所述第三进气管路171以及所述喷淋装置第二进气管路162和第四进气管路172向所述喷淋装置输送吹扫气体，所述流量控制阀包括第一阀门91、第二阀门92、第三阀门93、第四阀门94、第五阀门95和第六阀门96，所述第一阀门91用于控制进入所述第一膨胀腔122的气体的流量，所述第二阀门92用于控制进入所述喷淋装置的第一扩散腔124的所述吹扫气体的流量，所述第三阀门93用于控制进入所述第二膨胀腔142的气体的流量，所述第四阀门94用于控制进入所述喷淋装置的第二扩散腔144的所述吹扫气体的流量，所述第五阀门95用于控制所述第二反应气体或所述吹扫气体通过所述第一排气管路181排出所述喷淋装置1，所述第六阀门96用于控制所述第一反应气体或所述吹扫气体通过所述第二排气管路182排出所述喷淋装置1。

本发明还提供了所述化学气相沉积设备的操作方法，参照图10，包括：

S1：提供化学气相沉积设备、第一反应气体、第二反应气体和吹扫气体，所述化学气相沉积设备包括如权利要求1-16中任意一项所述的喷淋装置、气体存储设备和流量控制阀，所述气体存储设备包括用于存储第一反应气体的第一存储单元、用于存储第二反应气体的第二存储单元和用于存储吹扫气体的第三存储单元，所述流量控制阀包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述喷淋装置包括第一进气管路、第二进气管路、第三进气管路、第四进气管路、第一排气管路和第二排气管路；

S2：关闭所述第五阀门和所述第六阀门，调节所述第一阀门以使所述第一存储单元经所述第一进气管路向所述喷淋装置的第一膨胀腔通入所述第一反应气体，调节所述第二阀门以使所述第三存储单元经所述第二进气管路向所述喷淋装置的第一扩散腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元经所述第二进气管路、第三进气管路和第四进气管路分别向所述喷淋装置的第一扩散腔、第二膨胀腔和第二扩散腔通入所述吹扫气体，所述第一反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量；

S3：打开所述第六阀门，调节所述第一阀门以使所述第三存储单元经所述第一进气管路向所述第一膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元向所述第二进气管路、所述第三进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体；

S4：关闭所述第六阀门，调节所述第三阀门以使所述第二存储单元经所述第三进气管路向所述第二扩散腔通入所述第二反应气体，调节所述第一阀门以使所述第三存储单元经所述第一进气管路向所述第一膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元向所述第二进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体，所述第二反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量；

S5：打开所述第五阀门，调节所述第三阀门以使所述第三存储单元经所述第三进气管路向所述第二膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第一阀门、所述第二阀门和所述第四阀门以向所述第一进气管路、所述第二进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体。

本发明一些实施例中，所述化学气相沉积设备9应用于原子层沉积，具体的，所述步骤S2中，参照图1和图9，关闭所述第五阀门95和所述第六阀门96，向所述第一进气管路161通入所述第一反应气体，向所述第二进气管路162、第三进气管路171和第四进气管路172分别通入所述吹扫气体，所述第一反应气体的流量为V1，所述吹扫气体的流量为V2，且V1>V2，因此，所述第一反应气体不会发生倒流，而是进入所述第一膨胀腔122，经所述第一扩散孔板123进入所述第一扩散腔124以实现均匀扩散，然后经所述间隔孔板13进入所述导气柱151，进而经所述喷淋头15进入反应室(图1未标示)以在载片(图1未标示)表面发生化学吸附反应。

所述步骤S3中，参照图1和图9，打开所述第六阀门96，向所述第三进气管路171通入所述吹扫气体并调节所述第一进气管路161、所述第二进气管路162和所述第四进气管路172中所述吹扫气体的流量与通入所述第三进气管路171中的所述吹扫气体的流量相等，所述吹扫气体的流量为V3，进入所述第二气体分配单元14的所述吹扫气体将所述喷淋装置1中的所述第二气体从所述第一排气管路181排出，所述吹扫气体经所述喷淋头通孔152进入所述反应室并持续清扫所述载片。

所述步骤S4中，参照图1和图9，关闭所述第六阀门96，向所述第三进气管路171通入所述第二反应气体，所述第二反应气体的流量为V1，调节所述第一进气管路161、所述第二进气管路162和所述第四进气管路172中所述吹扫气体的流量为V2；由于V1>V2，所述第二反应气体进入所述第二扩散腔142，经所述第二扩散孔板143进入所述第二扩散腔144以实现均匀扩散然后经所述喷淋头15进入所述反应室以在所述载片上进行表面化学反应。

所述步骤S5中，打开所述第五阀门95，向所述第三进气管路171通入所述吹扫气体并调节所述第一进气管路161、所述第二进气管路162和所述第四进气管路172中所述吹扫气体的流量与通入所述第三进气管路171中的所述吹扫气体的流量相等，所述吹扫气体的流量为V3，进入所述第二气体分配单元14的所述吹扫气体将所述喷淋装置1中的所述第二气体从所述第一排气管路181排出，所述吹扫气体经所述喷淋头通孔152进入所述反应室并持续清扫所述载片。

本发明一些实施例中，V1＝2V2，具体的，V1＝42sccm，V2＝21sccm，sccm为标准毫升/分钟，V3的具体数值调整以实现所述第一反应气体完全排出所述喷淋装置1为目的，可随着工艺条件的改变而调整。本发明一些实施例中，所述化学气相沉积设备9应用于金属有机化学气相沉积。

本发明实施例所述喷淋装置的四个所述腔室均与独立的进气管路连通，且通过调控所述进气管路的气体流量使所述第一反应气体或所述第二反应气体顺利通过所述喷淋头的底部进入所述反应室。

尽管以上实施例描述了所述喷淋装置，但本发明不限于以上实施例，而是可以在不背离本发明的范围的情况下以各种形式进行修改和改进。

Claims (20)

1.一种半导体镀膜设备的喷淋装置，包括顶板、第一进气部、第二进气部、第一气体分配单元、第二气体分配单元、间隔孔板和喷淋头，所述第一进气部用于向所述第一气体分配单元输送第一反应气体或吹扫气体，所述第二进气部用于向所述第二气体分配单元输送第二反应气体或所述吹扫气体，位于所述第一气体分配单元和所述第二气体分配单元之间的所述间隔孔板用于使所述第一反应气体和所述第二反应气体通过不同的气体通道到达所述喷淋头的底部，其特征在于：

所述第一气体分配单元包括第一扩散孔板，所述第一扩散孔板将所述第一气体分配单元分隔成由上至下平行设置的第一膨胀腔和第一扩散腔，所述第二气体分配单元包括第二扩散孔板，所述第二扩散孔板将所述第二气体分配单元分隔成由上至下平行设置的第二膨胀腔和第二扩散腔；

所述喷淋装置包括第一排气管路和第二排气管路，所述第一排气管路贯穿所述顶板、所述第一扩散孔板和所述间隔孔板并与所述第二气体分配单元相通，所述第二排气管路贯穿所述顶板并与所述第一气体分配单元相通；

所述第一进气部包括第一进气管路和第二进气管路，所述第一进气管路贯穿所述顶板并向所述第一膨胀腔输送所述第一反应气体或所述吹扫气体中的任意一种，所述第二进气管路贯穿所述顶板和所述第一扩散孔板并向所述第一扩散腔输送所述吹扫气体，所述第二进气部包括第三进气管路和第四进气管路，所述第三进气管路贯穿所述顶板、所述第一扩散孔板和所述间隔孔板并向所述第二膨胀腔输送所述第二反应气体或所述吹扫气体中的任意一种，所述第四进气管路贯穿所述顶板，所述第一扩散孔板、所述间隔孔板和所述第二扩散孔板并向所述第二扩散腔输送所述吹扫气体。

2.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述顶板的下端面与所述第一扩散孔板的上端面之间限定的空间内具有环状的第一匀气部，所述第一匀气部的内部具有第一环形腔，所述第一匀气部的内侧壁具有第一导气通道，所述第一进气管路与所述第一环形腔相通，所述第一反应气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述第一进气管路进入所述第一环形腔，然后由所述第一导气通道进入所述第一膨胀腔。

3.如权利要求2所述的喷淋装置，其特征在于，所述第一匀气部的外径与所述第一扩散孔板的直径相适应，所述第一匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述顶板的下端面和所述第一扩散孔板的上端面之间的高度相适应。

4.如权利要求2或3所述的喷淋装置，其特征在于，所述第一匀气部的上端面设置有若干第一导气槽道，所述第一匀气部的外侧壁开设有若干第一外侧壁通孔。

5.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述第一扩散孔板的下端面与所述间隔孔板的上端面之间限定的空间内设置有环状的第二匀气部，所述第二匀气部的内部具有第二环形腔，所述第二匀气部的内侧壁具有第二导气通道，所述第二进气管路与所述第二环形腔相通，所述吹扫气体经所述第二进气管路进入所述第二环形腔，然后由所述第二导气通道进入所述第一扩散腔。

6.如权利要求5所述的喷淋装置，其特征在于，所述第二匀气部的外径与所述间隔孔板的直径相适应，所述第二匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述第一扩散孔板的下端面和所述间隔孔板的上端面之间的高度相适应。

7.如权利要求5或6所述的喷淋装置，其特征在于，所述第二匀气部的上端面设置有若干第二导气槽道，所述第二匀气部的外侧壁开设有若干第二外侧壁通孔。

8.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述间隔孔板的下端面与所述第二扩散孔板的上端面之间限定的空间内设置有环状的第三匀气部，所述第三匀气部的内部具有第三环形腔，所述第三匀气部的内侧壁具有第三导气通道，所述第三进气管路与所述第三环形腔相通，所述第二反应气体或所述吹扫气体中的任意一种经所述第三进气管路进入所述第三环形腔，然后由所述第三导气通道进入所述第二膨胀腔。

9.如权利要求8所述的喷淋装置，其特征在于，所述第三匀气部的外径与所述第二扩散孔板的直径相适应，所述第三匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述间隔孔板的下端面和所述第二扩散孔板的上端面之间的高度相适应。

10.如权利要求8或9所述的喷淋装置，其特征在于，所述第三匀气部的上端面设置有若干第三导气槽道，所述第三匀气部的外侧壁开设有若干第三外侧壁通孔。

11.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述第二扩散孔板的下端面与所述喷淋头底部的上端面之间限定的空间内设置有环状的第四匀气部，所述第四匀气部的内部具有第四环形腔，所述第四匀气部的内侧壁具有第四导气通道，所述第四进气管路与所述第四环形腔相通，所述吹扫气体经所述第四进气管路进入所述第四环形腔，然后由所述第四导气通道进入所述第二扩散腔。

12.如权利要求11所述的喷淋装置，其特征在于，所述第四匀气部的外径与所述喷淋头底部上端面的直径相适应，所述第四匀气部的上端面和下端面之间的高度与所述第二扩散孔板的下端面和所述喷淋头底部的上端面之间的高度相适应。

13.如权利要求11或12所述的喷淋装置，其特征在于，所述第四匀气部的上端面设置有若干第四导气槽道，所述第四匀气部的外侧壁开设有若干第四外侧壁通孔。

14.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述喷淋头底部的上端面设置有若干凸起的导气柱，所述导气柱的上端面与所述间隔孔板的下端面以O型圈密封的方式相接。

15.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述喷淋头的内侧壁由上至下依次设置有相互平行的第一槽道、第二槽道和第三槽道，所述第一槽道的外径与所述第一扩散孔板的直径相适应，所述第二槽道的外径与所述间隔孔板的直径相适应，所述第三槽道的外径与所述第二扩散孔板的直径相适应。

16.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于，所述顶板包括由上至下依次排列的上顶板和下顶板，所述上顶板的下端面中部开设有上顶板凹槽，所述上顶板凹槽与所述下顶板的上端面之间限定的空间为顶板空腔，所述下顶板的中心附近分布有若干下顶板排气通孔，所述下顶板排气通孔与所述顶板空腔相通，所述第一排气管路贯穿所述上顶板的中心、所述下顶板的中心、所述第一扩散孔板的中心和所述间隔孔板的中心并与所述第二扩散腔相通，所述第二排气管路贯穿所述上顶板并与所述顶板空腔相通。

17.一种化学气相沉积设备，其特征在于，包括如权利要求1-16中任意一项所述的喷淋装置、气体存储设备和流量控制阀，所述气体存储设备包括第一存储单元、第二存储单元和第三存储单元，所述第一存储单元通过所述喷淋装置的第一进气管路向所述喷淋装置的第一膨胀腔输送第一反应气体，所述第二存储单元通过所述喷淋装置的第三进气管路向所述喷淋装置的第二膨胀腔输送第二反应气体，所述第三存储单元通过所述第一进气管路、所述第三进气管路以及所述喷淋装置第二进气管路和第四进气管路向所述喷淋装置输送吹扫气体，所述流量控制阀包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述第一阀门用于控制进入所述第一膨胀腔的气体的流量，所述第二阀门用于控制进入所述喷淋装置的第一扩散腔的所述吹扫气体的流量，所述第三阀门用于控制进入所述第二膨胀腔的气体的流量，所述第四阀门用于控制进入所述喷淋装置的第二扩散腔的所述吹扫气体的流量，所述第五阀门用于控制所述第二反应气体或所述吹扫气体通过所述第一排气管路排出所述喷淋装置，所述第六阀门用于控制所述第一反应气体或所述吹扫气体通过所述第二排气管路排出所述喷淋装置。

18.如权利要求17所述的化学气相沉积设备的操作方法，包括：

S1：提供化学气相沉积设备、第一反应气体、第二反应气体和吹扫气体，所述化学气相沉积设备包括如权利要求1-16中任意一项所述的喷淋装置、气体存储设备和流量控制阀，所述气体存储设备包括用于存储第一反应气体的第一存储单元、用于存储第二反应气体的第二存储单元和用于存储吹扫气体的第三存储单元，所述流量控制阀包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门，所述喷淋装置包括第一进气管路、第二进气管路、第三进气管路、第四进气管路、第一排气管路和第二排气管路；

S2：关闭所述第五阀门和所述第六阀门，调节所述第一阀门以使所述第一存储单元经所述第一进气管路向所述喷淋装置的第一膨胀腔通入所述第一反应气体，调节所述第二阀门以使所述第三存储单元经所述第二进气管路向所述喷淋装置的第一扩散腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元经所述第二进气管路、第三进气管路和第四进气管路分别向所述喷淋装置的第一扩散腔、第二膨胀腔和第二扩散腔通入所述吹扫气体，所述第一反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量；

S3：打开所述第六阀门，调节所述第一阀门以使所述第三存储单元经所述第一进气管路向所述第一膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元向所述第二进气管路、所述第三进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体；

S4：关闭所述第六阀门，调节所述第三阀门以使所述第二存储单元经所述第三进气管路向所述第二扩散腔通入所述第二反应气体，调节所述第一阀门以使所述第三存储单元经所述第一进气管路向所述第一膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第二阀门和所述第四阀门以使所述第三存储单元向所述第二进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体，所述第二反应气体的流量大于所述吹扫气体的流量；

S5：打开所述第五阀门，调节所述第三阀门以使所述第三存储单元经所述第三进气管路向所述第二膨胀腔通入所述吹扫气体，调节所述第一阀门、所述第二阀门和所述第四阀门以向所述第一进气管路、所述第二进气管路和所述第四进气管路持续通入所述吹扫气体。

19.如权利要求18所述的操作方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一反应气体的流量是所述吹扫气体流量的2倍。

20.如权利要求18所述的操作方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述第二反应气体的流量是所述吹扫气体流量的2倍。