CN112410693B - 退火腔进气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种退火腔进气装置，包括供气管路、多条供气支路、多个散气腔和多个气流控制楔子，每个散气腔通过一条供气支路与供气管路相连通，每个供气支路与供气管路之间安装有一个气流控制楔子；气流控制楔子包括固定端和导气管，导气管的一端与固定端相连，另一端开有出气口，固定端与供气管路可拆卸固定，导气管穿入供气管路后伸入供气支路中，导气管上还开设有贯穿的导气孔，所述导气孔与供气管路相通。本发明使用一个混气模块供应多个退火腔体的工艺气体，减少了成本以及设备体积，通过在退火腔进气装置上增加气流控制楔子，在工艺过程中通过更换不同内管径的气流控制楔子，达到多个腔体的气流均匀稳定，实现了工艺稳定、降低成本的目的。

Description

退火腔进气装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种退火腔进气装置。
背景技术
在超大规模集成电路铜互连技术中，晶圆经过湿法镀铜加工后需要进行退火及CMP抛光加工。铜退火工艺不仅有利于消除残余应力，稳定尺寸，细化晶粒，调整组织，减少晶圆出现变形或裂纹的情况，而且还对后续CMP抛光加工有着重要影响。
现有半导体工艺当中，芯片内部金属互联线使用ECP镀铜工艺非常之广泛，而在ECP镀铜工艺后，都需要在经过退火工艺，使得电镀上去的铜层达到稳定，形成稳定的晶格结构。在退火过程中需要通入N2，H2等工艺气体，同时为了达到生产效率，机台中会包含多个退火腔。ECP镀铜之后的退火工艺正常使用的工艺气体是4％以下H2和N2的混合气体，厂务提供的是纯H2气体和纯N2气体，进入设备后再按照设定的比例进行混合，混合后再作为工艺气体通入到工艺腔内，这样的混气装置我们称之为混气模块。然而生产用的ECP设备内一般需要配备多个退火腔，若每个退火腔都配一个混气模块，会大大提高设备制造成本，但如果使用同一个混气模块向多个退火腔供应工艺气体，每个腔体的气流量又不能很好的控制。
发明内容
因此，本发明提供了一种退火腔进气装置，包括供气管路、多条供气支路、多个散气腔和多个气流控制楔子，每个所述散气腔通过一条供气支路与供气管路相连通，每个供气支路与供气管路之间安装有一个气流控制楔子；
其中，气流控制楔子包括固定端和导气管，导气管的一端与固定端相连，另一端开有出气口，固定端与供气管路可拆卸固定，导气管穿入供气管路后伸入供气支路中，导气管上还开设有贯穿的导气孔，所述导气孔与供气管路相通。
优选地，所述气流控制楔子的导气管截面大小与供气支路的截面大小相同。
优选地，所述气流控制楔子的固定端与供气管路的安装面间设有密封件。
优选地，所述供气管路的下端与外部进气装置相连。
优选地，多个所述气流控制楔子的出气口大小自下而上逐层递减。
本发明使用一个混气模块供应多个退火腔体的工艺气体，减少了成本以及设备体积，通过在退火腔进气装置上增加气流控制楔子，在工艺过程中通过更换不同内管径的气流控制楔子，达到多个腔体的气流均匀稳定，实现了工艺稳定且降低成本的目的。
附图说明
图1揭示了现有技术中的一种退火腔进气装置的模块图。
图2揭示了现有技术中的另一种退火腔进气装置的模块图。
图3揭示了根据本发明一个实施例的多个退火腔进气装置的结构图。
图4揭示了根据本发明一个实施例的任意一个退火腔进气装置的结构图。
图5揭示了根据本发明一个实施例的任意一个退火腔进气装置的截面图。
图6揭示了根据本发明一个实施例的气流控制楔子的结构图。
图7揭示了根据本发明一个实施例的气流控制楔子的截面图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及效果，下面将结合实施例并配合图式予以详细说明。
图1和图2所示为现有退火腔的两种进气方式。一种方式为多个退火腔对应配有相应数量的混气模块，每个混气模块通过独立设置的供气管路向对应退火腔供气，这种进气方式成本过高，如图1。另一种方式为一个混气模块通过多个供气支路向多个退火腔供气，这种方式可以大大降低设备的制造成本，然而这种进气方式不能保证每个退火腔的供气均匀性。
图3所示为本发明一种具体实施方式中的多个退火腔进气装置的结构图。进气装置包括供气管路101、多条供气支路102和多个散气腔103，散气腔103的数量与供气支路102数量相同，多个散气腔103和供气管路101之间通过多条供气支路102相通，供气管路101的下端与外部供气装置相连，通过供气管路101和供气支路102向散气腔103内供应工艺气体，进而向退火腔内供应工艺气体。与图1、图2现有退火腔进气装置相比，本发明的退火腔进气装置还包括多个气流控制楔子104，气流控制楔子104可拆卸地安装在供气管路101上，用于连接供气管路101和供气支路102，且在安装面上设有密封件。
如图4和图5所示，供气管路101上开有小孔，小孔的位置与供气支路102相对，气流控制楔子104插入小孔与供气管路101可拆卸的固定，且气流控制楔子104穿过供气管路101后伸入供气支路102内，气流控制楔子104的截面大小与供气支路102的截面大小相同。气流控制楔子104和小孔之间利用密封圈密封。
参见图6和图7，气流控制楔子104包括固定端1041和导气管1042，固定端1041用于与供气管路101可拆卸的固定。导气管1042内部为空心，导气管1042一端与固定端1041相连，另一端设有出气口1044。导气管1042上开有与导气管1042贯穿的导气孔1043，导气孔1043位于供气管路101内。外部供气装置向供气管路101内供气后，工艺气体在供气管路101内向上运动，供气气体遇到气流控制楔子104后通过导气孔1043一部分继续向上运动，一部分分流到导气管1042内水平运动，通过出气口1044进入散气腔103内。使用本发明退火腔进气装置，在使用过程中，当气流控制楔子导气管1042内管径尺寸不利于气流均匀性时，可以快速更换其他尺寸内管径的气流控制楔子。每个退火腔有一个气流控制楔子，由于供气管路101的下端与外部进气装置相连，因此供气管路101顶部的压力最大，为了保证每个退火腔进气气流的均匀性，导气管1042的出气口1044口径大小自下而上逐层递减。
本发明使用一个混气模块供应多个退火腔体的工艺气体，减少了成本以及设备体积，通过在退火腔进气装置上增加气流控制楔子，在工艺过程中通过更换不同内管径的气流控制楔子，达到多个腔体的气流均匀稳定，实现了工艺稳定且降低成本的目的。
综上所述，本发明通过上述实施方式及相关图式说明，己具体、详实的揭露了相关技术，使本领域的技术人员可以据以实施。而以上所述实施例只是用来说明本发明，而不是用来限制本发明的，本发明的权利范围，应由本发明的权利要求来界定。至于本文中所述元件数目的改变或等效元件的代替等仍都应属于本发明的权利范围。

Claims (3)

1.一种退火腔进气装置，其特征在于，包括供气管路、多条供气支路、多个散气腔和多个气流控制楔子，每个散气腔通过一条供气支路与供气管路相连通，每个供气支路与供气管路之间安装有一个气流控制楔子；
其中，气流控制楔子包括固定端和导气管，导气管的一端与固定端相连，另一端开有出气口，固定端与供气管路可拆卸固定，导气管穿入供气管路后伸入供气支路中，导气管上还开设有贯穿的导气孔，所述导气孔与供气管路相通；
其中，所述供气管路的下端与外部进气装置相连，多个所述气流控制楔子的出气口大小自下而上逐层递减。
2.根据权利要求1所述的退火腔进气装置，其特征在于，所述气流控制楔子的导气管的截面大小与供气支路的截面大小相同。
3.根据权利要求1所述的退火腔进气装置，其特征在于，所述气流控制楔子的固定端与供气管路的安装面间设有密封件。
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