CN113566234B - 半导体设备的点火装置及半导体设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体设备的点火装置及半导体设备，进气管组与点火腔室的进气口连通，用于向点火腔室内同时分别输送第一气体和第二气体；加热组件设置在进气管组上，用于加热第一气体和第二气体，使第一气体和第二气体在点火腔室内燃烧产生反应气体；反应气体管的进气端口与点火腔室的出气口连通，出气端口能够与工艺腔室的进气口连通，用于将反应气体输送向工艺腔室；稀释气体管路与反应气体管相互隔绝，并能够与工艺腔室的进气口连通，用于向工艺腔室内输送稀释气体，对输送至工艺腔室内的反应气体进行稀释。本发明提供的半导体设备的点火装置及半导体设备，能够避免冷凝水进入工艺腔室，从而减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

Description

半导体设备的点火装置及半导体设备

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种半导体设备的点火装置及半导体设备。

背景技术

湿氧(Wet Oxide)工艺是利用氢气和氧气燃烧产生的水蒸气与晶圆反应，在晶圆表面生成二氧化硅膜的一种工艺。在湿氧工艺中，氢气和氧气分别通入点火装置，并在点火装置中燃烧产生水蒸气，水蒸气通过点火装置进入工艺腔室与晶圆反应。在一些湿氧工艺中，还需要向氢气和氧气燃烧后产生的水蒸气中通入氮气，对水蒸气进行稀释。

但是，在现有的需要向氢气和氧气燃烧后产生的水蒸气中通入氮气，对水蒸气进行稀释的湿氧工艺中，水蒸气可能会进入输送氮气的管路中，并且水蒸气可能会由于输送氮气的管路的温度较低而在输送氮气的管路中冷凝形成冷凝水，造成输送氮气的管路在向水蒸气中输送氮气时，可能会将冷凝于输送氮气的管路中的冷凝水带入至水蒸气中，并随水蒸气最终进入工艺腔室，从而造成晶圆表面生成的二氧化硅膜颗粒超标，导致产品良率较差。

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，提出了一种半导体设备的点火装置及半导体设备，其能够避免冷凝水进入工艺腔室，从而减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

为实现本发明的目的而提供一种半导体设备的点火装置，包括点火腔室、进气管组、加热组件、反应气体管和稀释气体管路，其中，所述进气管组与所述点火腔室的进气口连通，用于向所述点火腔室内同时分别输送第一气体和第二气体；所述加热组件设置在所述进气管组上，用于加热所述第一气体和所述第二气体，使所述第一气体和所述第二气体在所述点火腔室内燃烧产生反应气体；所述反应气体管的进气端口与所述点火腔室的出气口连通，所述反应气体管的出气端口能够与所述半导体设备的工艺腔室的进气口连通，用于将所述反应气体输送向所述工艺腔室；

所述稀释气体管路与所述反应气体管相互隔绝，并能够与所述工艺腔室的进气口连通，用于向所述工艺腔室内输送稀释气体，对输送至所述工艺腔室内的所述反应气体进行稀释。

可选的，所述稀释气体管路包括第一气源管和第一输气管，其中，所述第一气源管的出气端口与所述第一输气管的进气端口连通，用于向所述第一输气管内输送所述稀释气体；所述第一输气管环绕所述反应气体管设置，所述第一输气管的出气端口和所述反应气体管的出气端口用于共同与所述工艺腔室的进气口连通，分别向所述工艺腔室内输送所述稀释气体和所述反应气体。

可选的，所述第一输气管外套于所述反应气体管上，所述第一输气管的内周壁与所述反应气体管的外周壁之间形成供所述稀释气体流入所述工艺腔室的输气通道；

所述第一输气管沿轴向的一端与所述点火腔室的侧壁密封连接，所述第一输气管沿轴向的另一端用于和所述工艺腔室连通。

可选的，所述点火装置还包括匀气结构，所述匀气结构设置在所述第一输气管的出气端口，用于使经过所述输气通道的所述稀释气体，均匀的通过所述第一输气管的出气端口进入所述工艺腔室内。

可选的，所述匀气结构包括呈环状的匀气板，所述匀气板上设有匀气孔组，所述匀气板的内环壁与所述反应气体管的外壁密封配合，所述匀气板的外环壁与所述第一输气管的内壁密封配合。

可选的，所述匀气孔组包括多个匀气孔，多个所述匀气孔沿所述输气通道的周向均匀间隔分布。

可选的，所述匀气孔组的数量为多个，不同所述匀气孔组中的多个所述匀气孔所处的圆周的半径不同。

可选的，所述稀释气体管路还包括第一管接头，所述第一气源管的出气端口通过所述第一管接头与所述第一输气管的进气端口连接，且所述第一管接头位于所述第一输气管的预设位置，所述预设位置满足在半导体工艺中所述预设位置的温度小于或等于所述第一管接头的耐温温度。

可选的，所述第一管接头的材质包括可溶性聚四氟乙烯。

可选的，所述第一气体包括氢气，所述第二气体包括氧气，所述反应气体包括水蒸气。

本发明还提供一种半导体设备，包括工艺腔室和如本发明提供的所述点火装置，所述点火装置与所述工艺腔室连通，用于向所述工艺腔室内输送所述反应气体和所述稀释气体，所述工艺腔室用于半导体工艺的进行。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的半导体设备的点火装置，通过使稀释气体管路与反应气体管相互隔绝，可以避免反应气体管在将反应气体输送至工艺腔室之前，反应气体进入稀释气体管路，这样在进行湿氧工艺时，就可以避免水蒸气进入稀释气体管路，并在稀释气体管路中冷凝形成冷凝水，从而避免稀释气体管路向工艺腔室内输送稀释气体时，稀释气体将冷凝于稀释气体管路中的冷凝水带入工艺腔室内，继而避免由于冷凝水进入工艺腔室，而导致的湿氧工艺制备的薄膜所产生的颗粒，进而能够减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

本发明提供的半导体设备，借助本发明提供的半导体设备的点火装置，向工艺腔室内输送反应气体和稀释气体，能够避免冷凝水进入工艺腔室，从而减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的半导体设备的点火装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的半导体设备的点火装置的一种匀气结构的图1中A部分的右视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的半导体设备的点火装置的一种匀气结构的图1中A部分的截面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的半导体设备的点火装置的另一种匀气结构的图1中A部分的截面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的半导体设备的点火装置及半导体设备的结构示意图；

附图标记说明：

1-点火腔室；2-进气管组；21-第一气体管路；211-第二气源管；212-第二管接头；213-第二输气管；22-第二气体管路；221-第三气源管；222-第三管接头；223-第三输气管；23-气体通道；3-加热组件；31-加热管；32-加热件；4-反应气体管；5-稀释气体管路；51-第一气源管；52-第一管接头；53-第一输气管；54-输气通道；6-匀气结构；61-匀气板；62-匀气孔；63-反应气体出气口；7-工艺腔室；71-腔室本体；72-进气管。

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半导体设备的点火装置及半导体设备进行详细描述。

本发明的发明人在对湿氧工艺进行研究之后，发现在需要向氢气和氧气燃烧后产生的水蒸气中通入氮气，对水蒸气进行稀释的湿氧工艺中，进行湿氧工艺的工艺腔室7处于负压状态，用于输送氮气的氮气管路是与用于向工艺腔室7内输送水蒸气的水蒸气管连通的，氮气管路通过向水蒸气管中输送氮气，对流经水蒸气管的水蒸气进行稀释，氮气与水蒸气共同流经水蒸气管之后进入工艺腔室7内，但是，由于氮气管路与水蒸气管是连通的，因此，水蒸气管在向工艺腔室7内输送水蒸气的过程中，当水蒸气流动至氮气管路与水蒸气管的连通处时，水蒸气会经过氮气管路与水蒸气管的连通处进入氮气管路，由于氮气管路中温度较低，因此，水蒸气会在氮气管路中冷凝形成冷凝水，而当氮气管路向水蒸气管中输送氮气时，氮气会将冷凝于氮气管路中的冷凝水带入至水蒸气管中，使得冷凝水随氮气和水蒸气共同流经水蒸气管，并进入工艺腔室7内，导致在进行湿氧工艺的过程中，工艺腔室7内存在冷凝水，从而导致湿氧工艺制备的薄膜的颗粒增加甚至超标，造成产品良率较差。

如图1和图5所示，本发明实施例提供一种半导体设备的点火装置，包括点火腔室1、进气管组2、加热组件3、反应气体管4和稀释气体管路5，其中，进气管组2与点火腔室1的进气口连通，用于向点火腔室1内同时分别输送第一气体和第二气体；加热组件3设置在进气管组2上，用于加热第一气体和第二气体，使第一气体和第二气体在点火腔室1内燃烧产生反应气体；反应气体管4的进气端口与点火腔室1的出气口连通，反应气体管4的出气端口能够与半导体设备的工艺腔室7的进气口连通，用于将反应气体输送向工艺腔室7；稀释气体管路5与反应气体管4相互隔绝，并能够与工艺腔室7的进气口连通，用于向工艺腔室7内输送稀释气体，对输送至工艺腔室7内的反应气体进行稀释。

在本发明实施例提供的半导体设备的点火装置中，本发明的发明人通过使稀释气体管路5与反应气体管4相互隔绝的设计，可以避免反应气体管4在将反应气体输送至工艺腔室7之前，反应气体进入稀释气体管路5，这样在进行湿氧工艺时，就可以避免水蒸气进入稀释气体管路5，并在稀释气体管路5中冷凝形成冷凝水，从而避免稀释气体管路5向工艺腔室7内输送稀释气体时，稀释气体将冷凝于稀释气体管路5中的冷凝水带入工艺腔室7内，继而避免由于冷凝水进入工艺腔室7，而导致的湿氧工艺制备的薄膜所产生的颗粒，进而能够减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

在进行湿氧工艺时，借助与点火腔室1的进气口连通的进气管组2，可以向点火腔室1内同时分别输送氢气作为第一气体和氧气作为第二气体，进气管组2向点火腔室1内同时输送氢气和氧气，是指进气管组2向点火腔室1内输送氢气和氧气，并使氢气和氧气同时进入点火腔室1内，进气管组2向点火腔室1内分别输送氢气和氧气，是指进气管组2向点火腔室1内输送氢气和氧气，使氢气和氧气分别进入点火腔室1内，即，氢气和氧气在进入点火腔室1之前处于进气管组2中时不接触，这样借助设置在进气管组2上的加热组件3加热流经进气管组2的氢气和氧气，使氢气和氧气的温度升高，从而使氢气和氧气在进入点火腔室1后，在点火腔室1内燃烧产生水蒸气，并避免氢气和氧气在进气管组2中发生燃烧。

借助进气端口与点火腔室1的出气口连通，出气端口能够与工艺腔室7的进气口连通的反应气体管4，可以将点火腔室1内的水蒸气输送向工艺腔室7，点火腔室1内的水蒸气依次经过点火腔室1的出气口和反应气体管4的进气端口进入反应气体管4，在流经反应气体管4后，依次经过反应气体管4的出气端口和工艺腔室7的进气口进入工艺腔室7。

借助与工艺腔室7的进气口连通的稀释气体管路5，可以向工艺腔室7内输送氮气作为稀释气体，对输送至工艺腔室7内的水蒸气进行稀释，即，稀释气体管路5向工艺腔室7内输送的氮气，在流经稀释气体管路5后直接进入工艺腔室7内，在工艺腔室7内与水蒸气混合，在工艺腔室7内对水蒸气进行稀释，经过稀释后的水蒸气能够与放置于工艺腔室7内的晶圆反应，在晶圆的表面产生二氧化硅薄膜。由于稀释气体管路5与反应气体管4相互隔绝，即，稀释气体管路5不与反应气体管4连通，不向反应气体管4中输送氮气，并且，与反应气体管4连通的工艺腔室7处于负压状态，因此，反应气体管4在向工艺腔室7内输送水蒸气的过程中，水蒸气会全部流经反应气体管4进入工艺腔室7内，不会再进入稀释气体管路5中，这样就可以使得稀释气体管路5中不会再出现因氢气和氧气燃烧产生的水蒸气冷凝形成的冷凝水，也就使得在进行湿氧工艺的过程中，工艺腔室7内不会存在因氢气和氧气燃烧产生的水蒸气在稀释气体管路5中冷凝形成的冷凝水，从而能够减少二氧化硅薄膜的颗粒数量，提高二氧化硅薄膜的良率，进而减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

但是，本发明实施例提供的半导体设备的点火装置并不限于应用于湿氧工艺，不限于制备二氧化硅薄膜。

在本发明一优选实施例中，第一气体可以包括氢气，第二气体可以包括氧气，反应气体可以包括水蒸气。

可选的，稀释气体可以包括氮气或惰性气体。

但是，第一气体、第二气体、反应气体和稀释气体的种类并不以此为限，第一气体、第二气体、反应气体和稀释气体的种类可以根据半导体工艺类型，以及所需的反应气体进行调整。

如图1和图5所示，在本发明一优选实施例中，稀释气体管路5可以包括第一气源管51和第一输气管53，其中，第一气源管51的出气端口与第一输气管53的进气端口连通，用于向第一输气管53内输送稀释气体；第一输气管53环绕反应气体管4设置，第一输气管53的出气端口和反应气体管4的出气端口用于共同与工艺腔室7的进气口连通，分别向工艺腔室7内输送稀释气体和反应气体。

第一气源管51的进气端口可以与用于提供稀释气体的气源(图中未示出)连通，在稀释气体管路5向工艺腔室7内输送稀释气体时，用于提供稀释气体的气源提供稀释气体，稀释气体经过与用于提供稀释气体的气源连通的第一气源管51的进气端口进入第一气源管51，在流经第一气源管51之后，依次经过第一气源管51的出气端口和与第一气源管51的出气端口连通的第一输气管53的进气端口进入第一输气管53，在流经第一输气管53之后，依次经过第一输气管53的出气端口和与第一输气管53的出气端口连通的工艺腔室7的进气口进入工艺腔室7。在反应气体管4向工艺腔室7内输送反应气体时，反应气体在流经反应气体管4之后，依次经过反应气体管4的出气端口和与反应气体管4的出气端口连通的工艺腔室7的进气口进入工艺腔室。

通过将第一输气管53环绕反应气体管4设置，并使第一输气管53的出气端口和反应气体管4的出气端口共同与工艺腔室7的进气口连通，可以借助第一输气管53和反应气体管4分别向工艺腔室7内输送稀释气体和反应气体，使得反应气体管4在将反应气体输送向工艺腔室7内的过程中，反应气体始终是在反应气体管4内流动，而不会流动至第一输气管53内，并且，第一输气管53在将稀释气体输送向工艺腔室7内的过程中，稀释气体始终是在第一输气管53内流动，而不会流动至反应气体管4内，从而可以实现第一输气管53与反应气体管4的相互隔绝，反应气体和稀释气体只有在分别被反应气体管4和第一输气管53输送至工艺腔室7内后才会接触混合，实现稀释气体对输送至工艺腔室7内的反应气体的稀释。

如图1和图5所示，在本发明一优选实施例中，第一输气管53可以外套于反应气体管4上，第一输气管53的内周壁与反应气体管4的外周壁之间形成供稀释气体流入工艺腔室7的输气通道54；第一输气管53沿轴向的一端与点火腔室1的侧壁密封连接，第一输气管53沿轴向的另一端用于和工艺腔室7连通。

在稀释气体流经第一气源管51之后，依次经过第一气源管51的出气端口和与第一气源管51的出气端口连通的第一输气管53的进气端口，进入第一输气管53的内周壁与反应气体管4的外周壁之间形成的供稀释气体流入工艺腔室7的输气通道54，在流经输气通道54之后，进入与第一输气管53沿轴向的另一端连通的工艺腔室7。通过使第一输气管53沿轴向的一端与点火腔室1的侧壁密封连接，可以避免进入输气通道54的稀释气体从第一输气管53沿轴向的一端泄漏。

通过将第一输气管53外套于反应气体管4上，并且，使第一输气管53的内周壁与反应气体管4的外周壁之间形成供稀释气体流入工艺腔室7的输气通道54，即，使用于供稀释气体流入工艺腔室7的输气通道54位于第一输气管53的内周壁与反应气体管4的外周壁之间，由于反应气体管4在将反应气体输送向工艺腔室7内的过程中，反应气体是在反应气体管4的内周壁之内流动，而不会流至反应气体管4的外周壁之外，因此，反应气体也就不会进入位于第一输气管53的内周壁与反应气体管4的外周壁之间的输气通道54，从而可以实现第一输气管53与反应气体管4的相互隔绝。

但是，第一输气管53并不限于外套于反应气体管4外，例如，第一输气管53也可以是独立的管路，第一输气管53绕设于反应气体管4上。

如图2所示，在本发明一优选实施例中，第一输气管53可以与反应气体管4同轴设置。在此种状态下，输气通道54呈环状环绕在反应气体管4的周围，且在输气通道54周向上的各处，输气通道54的径向长度均相等，这样在稀释气体流经输气通道54进入工艺腔室7时，稀释气体可以环绕在反应气体的周围，且在反应气体周围各处的稀释气体的量均相等，从而可以提高稀释气体在工艺腔室7内与反应气体混合的均匀性，即，提高稀释气体稀释反应气体的均匀性，进而提高产品良率。

如图1所示，在本发明一优选实施例中，点火装置可以还包括匀气结构6，匀气结构6设置在第一输气管53的出气端口，用于使经过输气通道54的稀释气体，均匀的通过第一输气管53的出气端口进入工艺腔室7内。

借助匀气结构6，可以使稀释气体均匀的进入工艺腔室7内，以提高进入工艺腔室7内的稀释气体的均匀性，提高稀释气体在工艺腔室7内与反应气体混合的均匀性，即，提高稀释气体稀释反应气体的均匀性，从而提高产品良率。

如图2和图3所示，在本发明一优选实施例中，匀气结构6可以包括呈环状的匀气板61，匀气板61上设有匀气孔组，匀气板61的内环壁与反应气体管4的外壁密封配合，匀气板61的外环壁与第一输气管53的内壁密封配合。

通过使匀气板61的内环壁与反应气体管4的外壁密封配合，匀气板61的外环壁与第一输气管53的内壁密封配合，以将匀气板61设置在第一输气管53的出气端口。在第一输气管53向工艺腔室7内输送稀释气体时，稀释气体在流经输气通道54之后，依次经过第一输气管53的出气端口和开设在匀气板61上的匀气孔组进入工艺腔室7，借助匀气孔组可以使输气通道54中的稀释气体均匀通过，以使稀释气体均匀的进入工艺腔室7内。并且，借助匀气板61还可以对经过反应气体管4进入工艺腔室7的反应气体进行阻挡，避免进入工艺腔室7的反应气体倒流至输气通道54中，从而进一步避免反应气体进入稀释气体管路5，继而能够进一步减少半导体工艺产品的颗粒数量，进而进一步提高产品良率。但是，匀气结构6的结构并不以此为限。

例如，如图4所示，可选的，匀气结构6可以包括匀气板61，匀气板61上开设有反应气体出气口63和匀气孔组，匀气板61分别与反应气体管4的出气端口和第一输气管53的出气端口连接，且反应气体出气口63与反应气体管4的出气端口对应设置，用于供反应气体管4输送的反应气体通过，匀气孔组与输气通道54对应设置，用于供输气通道54中的稀释气体均匀通过。

通过使匀气板61分别与反应气体管4的出气端口和第一输气管53的出气端口连接，以将匀气板61设置在第一输气管53的出气端口。在反应气体管4向工艺腔室7内输送反应气体时，反应气体在流经反应气体管4之后，依次经过反应气体管4的出气端口和开设在匀气板61上的反应气体出气口63进入工艺腔室7。在第一输气管53向工艺腔室7内输送稀释气体时，稀释气体在流经输气通道54之后，依次经过第一输气管53的出气端口和开设在匀气板61上的匀气孔组进入工艺腔室7，借助匀气孔组可以使输气通道54中的稀释气体均匀通过，以使稀释气体均匀的进入工艺腔室7内。并且，借助匀气板61还可以对经过反应气体出气口63进入工艺腔室7的反应气体进行阻挡，避免进入工艺腔室7的反应气体导流至与工艺腔室7连通的第一输气管53中，从而进一步避免反应气体进入稀释气体管路5，继而能够进一步减少半导体工艺产品的颗粒数量，进而进一步提高产品良率。

如图2所示，在本发明一优选实施例中，匀气孔组可以包括多个匀气孔62，多个匀气孔62沿输气通道54的周向均匀间隔分布。即，多个匀气孔62沿输气通道54的周向间隔分布，且在输气通道54的周向上，相邻的两个匀气孔62的间距相等，这样可以使经过匀气孔组，即，经过多个匀气孔62进入工艺腔室7的稀释气体，在工艺腔室7内均匀分布。

如图2所示，在本发明一优选实施例中，匀气孔组的数量为多个，不同匀气孔组中的多个匀气孔62所处的圆周的半径不同。

如图2所示，可选的，匀气孔组的数量为两个，两个匀气孔组均包括多个匀气孔62，且各匀气孔组中的多个匀气孔62均沿输气通道54的周向均匀间隔分布，两个匀气孔组中的一个匀气孔组中的多个匀气孔62所处的圆周的半径，大于另一个匀气孔组中的多个匀气孔62所处的圆周的半径，多个匀气孔62所处的圆周的半径较大的一个匀气孔组中的多个匀气孔62，环绕在多个匀气孔62所处的圆周的半径较小的另一个匀气孔组中的多个匀气孔62的周围。这样可以进一步提高进入工艺腔室7内的稀释气体的均匀性，进一步提高稀释气体在工艺腔室7内与反应气体混合的均匀性，即，进一步提高稀释气体稀释反应气体的均匀性，从而进一步提高产品良率。

如图1和图5所示，在本发明一优选实施例中，稀释气体管路5可以还包括第一管接头52，第一气源管51的出气端口通过第一管接头52与第一输气管53的进气端口连接，且第一管接头52位于第一输气管53的预设位置，预设位置满足在半导体工艺中预设位置的温度小于或等于第一管接头52的耐温温度。

第一管接头52的两接口端分别与第一气源管51的出气端口和第一输气管53的进气端口连通，即，第一管接头52将第一气源管51与第一输气管53连通，使得第一气源管51的出气端口通过第一管接头52与第一输气管53的进气端口连接。在稀释气体管路5向工艺腔室7内输送稀释气体时，稀释气体在流经第一气源管51之后，依次经过第一气源管51的出气端口和与第一气源管51的出气端口连通的第一管接头52的一接口端进入第一管接头52，在流经第一管接头52之后，依次经过与第一输气管53的进气端口连通的第一管接头52的另一接口端和第一输气管53的进气端口进入输气通道54。

本发明的发明人在对湿氧工艺进行研究之后，发现随着半导体工艺的发展，湿氧工艺所需的氢气的流量和氧气的流量逐渐增大，这使得氢气和氧气燃烧产生的火焰(如图1和图5中F所示)的长度逐渐增长，而氢气和氧气燃烧的火焰的热辐射会影响到第一管接头52，当第一管接头52长时间处于高于其耐温温度的温度中，第一管接头52会发生融化，即，氢气和氧气燃烧的火焰的热辐射会造成第一管接头52融化，导致湿氧工艺中所用到的气体从第一管接头52处泄漏。

在本发明实施例提供的半导体设备的点火装置中，本发明的发明人通过使第一管接头52位于第一输气管53在半导体工艺中温度小于或等于第一管接头52的耐温温度的预设位置，可以使第一管接头52在半导体工艺中处于小于或等于第一管接头52的耐温温度的温度中，避免第一管接头52发生融化，从而避免湿氧工艺中所用到的气体从第一管接头52处泄漏，提高半导体工艺的安全性。

在本发明一优选实施例中，第一管接头52的材质可以包括可溶性聚四氟乙烯(Polyfluoroalkoxy，简称PFA)。这是由于防腐蚀、防碎裂等一些要求，第一管接头52无法采用金属材质，目前能采购到的耐温温度最高的是可溶性聚四氟乙烯，可溶性聚四氟乙烯的耐温温度可以达到260℃，而氢气和氧气燃烧的火焰的外焰温度可高达1400℃，因此，这就需要将第一输气管53的进气端口开设在第一输气管53在半导体工艺中温度小于或等于260℃的预设位置，这样可以使第一管接头52在半导体工艺中处于小于或等于260℃的温度中，避免可溶性聚四氟乙烯发生融化，从而避免湿氧工艺中所用到的气体从第一管接头52处泄漏，提高半导体工艺的安全性。

如图1和图5所示，在本发明一优选实施例中，进气管组2可以包括第一气体管路21和第二气体管路22，第一气体管路21和第二气体管路22相互隔绝，并分别能够与点火腔室1的进气口连通，分别用于向点火腔室1内输送第一气体和第二气体。

通过使第一气体管路21和第二气体管路22相互隔绝，分别向点火腔室1内输送第一气体和第二气体，可以实现进气管组2向点火腔室1内分别输送第一气体和第二气体，使第一气体和第二气体在分别被第一气体管路21和第二气体管路22输送至点火腔室1内之后才相接触，避免第一气体和第二气体在分别被第一气体管路21和第二气体管路22输送至点火腔室1之前相接触，从而使第一气体和第二气体在点火腔室1燃烧，避免第一气体和第二气体在空间较小的进气管组2中燃烧，造成进气管组2的损坏，提高半导体设备的点火装置的使用稳定性及安全性。

如图1和图5所示，在本发明一优选实施例中，第一气体管路21可以包括第二气源管211、第二管接头212和第二输气管213，第二气体管路22可以包括第三气源管221、第三管接头222和第三输气管223，其中，第二气源管211的进气端口能够与用于提供第一气体的气源(图中未示出)连通；第二管接头212的两接口端分别与第二气源管211的出气端口和第二输气管213的进气端口连通；第二输气管213的出气端口与点火腔室1的进气口连通；第三气源管221的进气端口能够与用于提供第二气体的气源(图中未示出)连通；第三管接头222的两接口端分别与第三气源管221的出气端口和第三输气管223的进气端口连通；第三输气管223套设在第二输气管213外，且第三输气管223的内周壁与第二输气管213的外周壁之间具有分别与第三输气管223的进气端口和出气端口连通的气体通道23，气体通道23用于供第二气体通过，第三输气管223的出气端口与点火腔室1的进气口连通。

第二管接头212的两接口端分别与第二气源管211的出气端口和第二输气管213的进气端口连通，即，第二管接头212将第二气源管211与第二输气管213连通。第三管接头222的两接口端分别与第三气源管221的出气端口和第三输气管223的进气端口连通，即，第三管接头222将第三气源管221与第三输气管223连通。

在进气管组2向点火腔室1内同时分别输送第一气体和第二气体时，用于提供第一气体的气源提供第一气体，用于提供第二气体的气源提供第二气体，第一气体经过与用于提供第一气体的气源连通的第二气源管211的进气端口进入第二气源管211，第二气体经过与用于提供第二气体的气源连通的第三气源管221的进气端口进入第三气源管221，第一气体在流经第二气源管211之后，依次经过第二气源管211的出气端口和与第二气源管211的出气端口连通的第二管接头212的一接口端进入第二管接头212，第二气体在流经第三气源管221之后，依次经过第三气源管221的出气端口和与第三气源管221的出气端口连通的第三管接头222的一接口端进入第三管接头222，第一气体在流经第二管接头212之后，依次经过与第二输气管213的进气端口连通的第二管接头212的另一接口端和第二输气管213的进气端口进入第二输气管213，第二气体在流经第三管接头222之后，依次经过与第三输气管223的进气端口连通的第三管接头222的另一接口端和第三输气管223的进气端口，进入与第三输气管223的进气端口连通的气体通道23，第一气体在流经第二输气管213之后，依次经过第二输气管213的出气端口和点火腔室1的进气口进入点火腔室1，第二气体在流经气体通道23之后，依次经过与气体通道23连通的第三输气管223的出气端口和点火腔室1的进气口进入点火腔室1。

可选的，第三输气管223可以与第二输气管213同轴设置。在此种状态下，气体通道23呈环状环绕在第二输气管213的周围，且在气体通道23周向上的各处，气体通道23的径向长度均相等，这样在第二气体流经气体通道23进入点火腔室1时，第二气体可以环绕在第一气体的周围，且在第一气体周围各处的第二气体的量均相等，从而可以提高第一气体和第二气体在点火腔室1内混合的均匀性，从而提高第一气体和第二气体在点火腔室1燃烧的均匀性，进而提高产品良率。

如图1和图5所示，在本发明一优选实施例中，加热组件3可以包括加热管31和加热件32，其中，加热管31套设在第三输气管223外，加热件32设置在第三输气管223的周围，加热件32通过加热加热管31，以对第三输气管223和第二输气管213进行加热，从而对分别流经第二输气管213和第三输气管223的第一气体和第二气体进行加热。

可选的，加热件32可以包括加热丝。

如图5所示，本发明实施例还提供一种半导体设备，包括工艺腔室7和如本发明实施例提供的点火装置，点火装置与工艺腔室7连通，用于向工艺腔室7内输送反应气体和稀释气体，工艺腔室7用于半导体工艺的进行。

本发明实施例提供的半导体设备，借助本发明实施例提供的点火装置，向工艺腔室7内输送反应气体和稀释气体，能够避免冷凝水进入工艺腔室7，从而减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

如图4所示，工艺腔室7可以包括腔室本体71和进气管72，进气管72的进气端口与点火装置连通，即，进气管72的进气端口与点火装置的稀释气体管连通，并与点火装置的反应气体管4的出气端口连通，进气管72的出气端口与腔室本体71的进气口连通。借助进气管72可以使稀释气体和反应气体在进气管72中预混合之后，再进入工艺腔室7，由于进气管72内的空间小于工艺腔室7内的空间，因此，可以提高稀释气体与反应气体混合的效果，提高稀释气体稀释反应气体的效果，从而提高产品的良率。

以立式炉设备采用氢气和氧气产生水蒸气作为反应气体，采用氮气作为稀释气体进行湿氧工艺为例，用于提供第一气体的气源可以提供氢气，用于提供第二气体的气源可以提供氧气，用于提供稀释气体的气源可以提供氮气。在进行工艺时，用于提供氢气的气源提供的氢气依次流经第二气源管211、第二管接头212和第二输气管213进入点火腔室1，用于提供氧气的气源提供的氧气依次流经第三气源管221、第三管接头222和第三输气管223进入点火腔室1，用于提供氮气的气源提供的氮气依次流经第一气源管51和第一输气管53进入进气管72，氢气和氧气在分别流经第二输气管213和第三输气管223时，会受到加热件32及加热管31的加热，因此，氢气和氧气在进入点火腔室1后会发生燃烧产生水蒸气，水蒸气依次流经点火腔室1和反应气体管4进入进气管72，氮气和水蒸气在进入进气管72后接触预混合，氮气对水蒸气进行初步稀释，之后，氮气和水蒸气经过进气管72进入工艺腔室7进一步混合，氮气对水蒸气进行进一步稀释，稀释后的水蒸气与工艺腔室7内的晶圆反应，在晶圆表面生成二氧化硅膜。

综上所述，本发明实施例提供的半导体设备的点火装置及半导体设备，能够避免冷凝水进入工艺腔室7，从而减少半导体工艺产品的颗粒数量，提高产品良率。

可以解的是，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 (8)

1.一种半导体设备的点火装置，其特征在于，包括点火腔室、进气管组、加热组件、反应气体管和稀释气体管路，其中，所述进气管组与所述点火腔室的进气口连通，用于向所述点火腔室内同时分别输送第一气体和第二气体；所述加热组件设置在所述进气管组上，用于加热所述第一气体和所述第二气体，使所述第一气体和所述第二气体在所述点火腔室内燃烧产生反应气体；所述反应气体管的进气端口与所述点火腔室的出气口连通，所述反应气体管的出气端口能够与所述半导体设备的工艺腔室的进气口连通，用于将所述反应气体输送向所述工艺腔室；

所述稀释气体管路与所述反应气体管相互隔绝，并能够与所述工艺腔室的进气口连通，用于向所述工艺腔室内输送稀释气体，对输送至所述工艺腔室内的所述反应气体进行稀释；

所述稀释气体管路包括第一气源管和第一输气管，其中，所述第一气源管的出气端口与所述第一输气管的进气端口连通，用于向所述第一输气管内输送所述稀释气体；所述第一输气管环绕所述反应气体管设置，所述第一输气管的出气端口和所述反应气体管的出气端口用于共同与所述工艺腔室的进气口连通，分别向所述工艺腔室内输送所述稀释气体和所述反应气体；

所述第一输气管外套于所述反应气体管上，所述第一输气管的内周壁与所述反应气体管的外周壁之间形成供所述稀释气体流入所述工艺腔室的输气通道；

所述第一输气管沿轴向的一端与所述点火腔室的侧壁密封连接，所述第一输气管沿轴向的另一端用于和所述工艺腔室连通；

所述点火装置还包括匀气结构，所述匀气结构设置在所述第一输气管的出气端口，用于使经过所述输气通道的所述稀释气体，均匀的通过所述第一输气管的出气端口进入所述工艺腔室内。

2.根据权利要求1所述的半导体设备的点火装置，其特征在于，所述匀气结构包括呈环状的匀气板，所述匀气板上设有匀气孔组，所述匀气板的内环壁与所述反应气体管的外壁密封配合，所述匀气板的外环壁与所述第一输气管的内壁密封配合。

3.根据权利要求2所述的半导体设备的点火装置，其特征在于，所述匀气孔组包括多个匀气孔，多个所述匀气孔沿所述输气通道的周向均匀间隔分布。

4.根据权利要求3所述的半导体设备的点火装置，其特征在于，所述匀气孔组的数量为多个，不同所述匀气孔组中的多个所述匀气孔所处的圆周的半径不同。

5.根据权利要求1-4任一项所述的半导体设备的点火装置，其特征在于，所述稀释气体管路还包括第一管接头，所述第一气源管的出气端口通过所述第一管接头与所述第一输气管的进气端口连接，且所述第一管接头位于所述第一输气管的预设位置，所述预设位置满足在半导体工艺中所述预设位置的温度小于或等于所述第一管接头的耐温温度。

6.根据权利要求5所述的半导体设备的点火装置，其特征在于，所述第一管接头的材质包括可溶性聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1所述的半导体设备的点火装置，其特征在于，所述第一气体包括氢气，所述第二气体包括氧气，所述反应气体包括水蒸气。

8.一种半导体设备，其特征在于，包括工艺腔室和如权利要求1-7任意一项所述的点火装置，所述点火装置与所述工艺腔室连通，用于向所述工艺腔室内输送所述反应气体和所述稀释气体，所述工艺腔室用于半导体工艺的进行。

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