CN114075660B - 喷淋头、化学气相沉积设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷淋头、化学气相沉积设备及其工作方法，喷淋头包括壳体。壳体的第二端设有出风面板，出风面板的板面上设有若干个出气孔，出风面板板面的中部部位相对于边缘部位更加远离于第一端。在对半导体衬底进行化学气相沉积工作时，反应气体通过进气口进入到壳体的内腔，并通过出风面板的出气孔向外排放，并吹向半导体衬底在半导体衬底的表面上沉积形成薄膜。其中，由于出风面板的中部部位相对于边缘部位更加远离于第一端，如此出风面板的中部部位相对于出风面板的边缘部位靠近于半导体衬底，能实现半导体衬底上沉积得到的薄膜的中部部位厚度相对增大，在半导体衬底的表面上沉积的薄膜的均匀性得到改善。

Description

喷淋头、化学气相沉积设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及化学气相沉积技术领域，特别是涉及一种喷淋头、化学气相沉积设备及其工作方法。

背景技术

在集成电路(integrated circuit，IC)的制作中，主要采用化学气相沉积(chemical vapordeposition，CVD)工艺在半导体衬底(例如晶圆)上形成薄层或薄膜。在化学气相沉积工艺中，半导体衬底被暴露至前体气体(precursor gas)，前体气体在半导体衬底的表面处进行反应并在其上沉积反应产物。

在实际沉积过程中，在表面平整的半导体衬底上沉积得到的薄膜普遍会出现均匀度较差的情况。半导体衬底上沉积的薄膜不均匀会影响后续工艺，如使得刻蚀出现不均匀情况或者半导体衬底化学研磨出现不均匀情况，最终影响半导体产品质量。

发明内容

基于此，有必要针对在半导体衬底上沉积的薄膜普遍出现的均匀度较差问题，提供一种喷淋头、化学气相沉积设备及其工作方法，能够有效提高半导体衬底上沉积的薄膜厚度均匀性。

其技术方案如下：一种喷淋头，所述喷淋头包括：壳体，所述壳体包括相对设置的第一端与第二端，所述壳体的第一端设有进气口，所述壳体的第二端设有出风面板，所述出风面板的板面上设有若干个出气孔，所述出风面板板面的中部部位相对于边缘部位更加远离于所述第一端。

上述的喷淋头，在对半导体衬底进行化学气相沉积工作时，反应气体通过进气口进入到壳体的内腔，并通过出风面板的出气孔向外排放，并吹向半导体衬底在半导体衬底的表面上沉积形成薄膜。其中，由于出风面板的中部部位相对于边缘部位更加远离于第一端，如此出风面板的中部部位相对于出风面板的边缘部位靠近于半导体衬底，相对于传统采用平整的出风面板而言，能实现半导体衬底上沉积得到的薄膜的中部部位厚度相对增大，这样在半导体衬底的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性便得到改善。

在其中一个实施例中，所述出风面板可拆卸地设置于所述壳体的第二端。

在其中一个实施例中，所述出风面板为锥体结构或圆锥台结构。

在其中一个实施例中，所述的喷淋头还包括驱动组件，所述出风面板为可变形板，所述驱动组件装设于所述壳体上，所述驱动组件用于驱动所述可变形板的中部部位朝向远离于所述第一端的方向移动。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括设置于所述第一端的螺母，及与所述螺母配合的螺杆，所述螺杆的一端位于所述壳体外，所述螺杆的另一端伸入到所述壳体内并与所述出风面板的中部部位相连；或者，所述驱动组件包括推拉杆，所述推拉杆贯穿所述壳体伸入到所述壳体内，所述推拉杆的端部与所述出风面板的中部部位相连；或者，所述驱动组件包括设置于所述壳体内的伸缩调节杆，所述伸缩调节杆的端部与所述出风面板的中部部位相连。

在其中一个实施例中，所述的喷淋头还包括设置于所述壳体上的第一推动组件，所述出风面板包括外围面板及位于所述外围面板的中部区域的第一中部面板，所述外围面板固定设于所述壳体的第二端，所述外围面板的中部部位设有第一活动口，所述第一中部面板的板缘绕设有第一挡风套，所述第一挡风套可活动地设置于所述第一活动口中，所述第一推动组件与所述第一中部面板相连，用于推动所述第一中部面板远离或者靠近所述第一端。

在其中一个实施例中，所述的喷淋头还包括设置于所述壳体上的第二推动组件，所述出风面板还包括第二中部面板，所述第一中部面板的中部部位设有第二活动口，所述第二中部面板的板缘绕设有第二挡风套，所述第二挡风套可活动地设置于所述第二活动口中，所述第二推动组件与所述第二中部面板相连，用于推动所述第二中部面板远离或者靠近所述第一端。

在其中一个实施例中，所述出风面板包括两个转动面板及两个柔性板；所述壳体的第二端设有出气口；两个所述转动面板的一端可转动相连，所述转动面板的另一端与所述壳体的第二端滑动配合，其中一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的其中一侧以及所述第二端相连，另一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的另一侧以及所述第二端相连；两个所述柔性板与两个所述转动面板围住所述出气口，所述转动面板上设有所述出气孔。

在其中一个实施例中，所述的喷淋头还包括设置于所述壳体上的移动组件，所述移动组件用于驱动调整两个所述转动面板之间形成的角度。

在其中一个实施例中，所述的喷淋头还包括设置于所述壳体上的移动组件，所述出风面板包括两个转动面板、两个转动连接板及两个柔性板；所述移动组件用于驱动调整两个所述转动面板之间形成的角度；所述壳体的第二端设有出气口；两个所述转动面板的一端可转动相连，所述转动面板的另一端通过所述转动连接板与所述壳体的第二端可转动相连，其中一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的其中一侧、两个所述转动连接板的其中一侧以及所述第二端相连，另一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的另一侧、两个所述转动连接板的另一侧以及所述第二端相连；两个所述柔性板、两个所述转动连接板及两个所述转动面板围住所述出气口，所述转动面板与所述转动连接板均设有所述出气孔。

一种化学气相沉积设备，包括：所述的喷淋头，还包括用于提供真空环境的外壳，以及用于装设半导体衬底的承载台，所述喷淋头与所述承载台均设置于所述外壳内，所述出风面板对着所述承载台。

上述的化学气相沉积设备，在对半导体衬底进行化学气相沉积工作时，反应气体通过进气口进入到壳体的内腔，并通过出风面板的出气孔向外排放，并吹向半导体衬底在半导体衬底的表面上沉积形成薄膜。其中，由于出风面板的中部部位相对于边缘部位更加远离于出风面板的第一端，如此出风面板的中部部位相对于出风面板的边缘部位靠近于半导体衬底，相对于传统采用平整的出风面板而言，能实现半导体衬底上沉积得到的薄膜的中部部位厚度相对增大，这样在半导体衬底的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性便得到改善。

在其中一个实施例中，所述的化学气相沉积设备还包括旋转机构，所述旋转机构用于驱动所述承载台转动。

一种所述的化学气相沉积设备的工作方法，包括如下步骤：通过调整出风面板板面的中部部位相对于边缘部位远离于所述第一端的程度，来相应调整在半导体衬底上沉积的薄膜的均匀性；或者，通过调整出风面板板面的中部部位与出风面板的边缘部位之间的高度差，来相应调整在半导体衬底上沉积的薄膜的均匀性。

上述的化学气相沉积设备的工作方法，相对于传统采用平整的出风面板而言，能实现半导体衬底上沉积得到的薄膜的中部部位厚度相对增大，这样在半导体衬底的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性便得到改善。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例所述的喷淋头装设其中一种锥面倾斜角度出风面板的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的喷淋头装设另一种锥面倾斜角度出风面板的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的喷淋头装设又一种锥面倾斜角度出风面板的结构示意图；

图4为本发明另一实施例所述的喷淋头的结构示意图；

图5为本发明又一实施例所述的喷淋头的结构示意图；

图6为本发明再一实施例所述的喷淋头的结构示意图；

图7为本发明再一实施例所述的喷淋头的结构示意图；

图8为本发明再一实施例所述的喷淋头的结构示意图；

图9为本发明再一实施例所述的喷淋头的其中一个状态结构示意图；

图10为本发明再一实施例所述的喷淋头的另一个状态结构示意图；

图11为本发明一实施例所述的化学气相沉积设备的简化结构示意图；

图12为本发明另一实施例所述的化学气相沉积设备的简化结构示意图。

10、喷淋头；11、壳体；111、进气口；112、出气口；113、出风面板；1131、外围面板；1132、第一中部面板；1133、第一活动口；1134、第一挡风套；1135、第二中部面板；1136、第二活动口；1137、第二挡风套；1138、第三中部面板；1139、第三活动口；11391、第三挡风套；11392、转动面板；11393、柔性板；11394、转动连接板；114、出气孔；115、参考面；116、主体结构；12、驱动组件；121、螺母；122、螺杆；13、第一推动组件；14、第二推动组件；15、第三推动组件；16、移动组件；161、活动孔；162、导向梁；17、进气管；20、外壳；30、半导体衬底；40、承载台；50、旋转机构。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

一般而言，传统的化学气相沉积设备的喷淋头的出气面为与半导体衬底相平行设置的平面，喷淋头的出气面正对着半导体衬底，喷淋头的出气面外排的气体在半导体衬底的表面处进行反应并在其上沉积反应产物。然而，半导体衬底的表面沉积形成的薄膜为中部薄边缘厚。

本例中，以大气压化学气相沉积(SACVD)设备为例，此外也可以采用气体化学气相沉积设备。通过设定特殊形状的喷淋头，提高沉积薄膜的均匀性。

基于此，参阅图1，图1示意出了本发明一实施例的喷淋头10装设其中一种锥面倾斜角度出风面板113的结构示意图。本发明一实施例提供的一种喷淋头10，喷淋头10包括壳体11。壳体11包括相对设置的第一端与第二端，第一端与第二端分别如图1所示意出壳体11的上侧部位与下侧部位。壳体11的第一端设有进气口111，壳体11的第二端设有出风面板113。出风面板113的板面上设有若干个出气孔114，出风面板113板面的中部部位相对于边缘部位更加远离于第一端。

上述的喷淋头10，在对半导体衬底30(如图11所示)进行化学气相沉积工作时，反应气体通过进气口111进入到壳体11的内腔，并通过出风面板113的出气孔114向外排放，并吹向半导体衬底30在半导体衬底30的表面上沉积形成薄膜。其中，由于出风面板113的中部部位相对于边缘部位更加远离于第一端，如此出风面板113的中部部位相对于出风面板113的边缘部位靠近于半导体衬底30，在沉积的时候，能够实现中部沉积的粒子较多，从中部到边缘区域沉积的粒子逐渐减少。相对于传统采用平整的出风面板而言，能实现半导体衬底30上沉积得到的薄膜的中部部位厚度相对增大，这样在半导体衬底30的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性便得到改善。

需要说明的是，以出风面板113的中部部位相对于边缘部位对半导体衬底30的不同靠近程度进行化学气相沉积试验可以得到，当出风面板113的中部部位相对于边缘部位越靠近于半导体衬底30时，半导体衬底30的表面上沉积得到的薄膜的中部部位厚度将相对增大。

请参阅图1至图3，图2示意出了本发明一实施例所述的喷淋头10装设另一种锥面倾斜角度出风面板113的结构示意图；图3示意出了本发明一实施例所述的喷淋头10装设又一种锥面倾斜角度出风面板113的结构示意图。进一步地，出风面板113可拆卸地设置于壳体11的第二端。其中，拆卸方式例如包括采用例如螺钉、螺栓、卡接件、销钉、铆钉等安装件进行可拆卸式连接，在此不进行限定。当出风面板113可拆卸地装设于壳体11的第二端时，可以根据实际情况更换不同形状的出风面板113，具体而言，不同形状的出风面板113的中部部位相对于边缘部位远离于第一端的程度不同，也就是在化学气相沉积时靠近于半导体衬底30表面的程度不同。当需要增加半导体衬底30(如图11所示)表面上沉积得到的薄膜的中部部位厚度时，可以选择中部部位相对于边缘部位更加远离于第一端的出风面板113(也即是选择的出风面板113的中部部位更加向外凸)，这样出风面板113的中部部位更加靠近于半导体衬底30表面，使得半导体衬底30的表面上沉积得到的薄膜的中部部位厚度将相对增大。反之，当需要减小半导体衬底30表面上沉积得到的薄膜的中部部位厚度时，可以选择中部部位相对于边缘部位远离第一端的程度更小的出风面板113(也即是选择的出风面板113的中部部位向外凸的程度减小)，这样出风面板113的中部部位靠近于半导体衬底30表面的程度减小，使得半导体衬底30的表面上沉积得到的薄膜的中部部位厚度将相对减小。

请参阅图1至图3，在一个实施例中，出风面板113为锥体结构或圆锥台结构。如此，在半导体衬底30的表面上沉积得到的薄膜各个部位较为均匀。当喷淋头10正对半导体衬底30进行化学气相沉积工作时，选取喷淋头10上平行于半导体衬底30的面为参考面115，具体而言，锥体结构的出风面板113为多个，不同形状的出风面板113的锥型面与参考面115之间形成的夹角a不同，当夹角a越大时，意味着出风面板113的中部部位相对于边缘部位靠近于半导体衬底30的程度越大；当夹角a越小时，表示出风面板113的中部部位相对于边缘部位靠近于半导体衬底30的程度越小。

可选地，出风面板113也可以是其它不规则的形状结构，只要出风面板113的板面的中部部位相对于边缘部位更加远离于出风面板113的第一端即可，在此不进行限定是锥体结构或圆锥台结构。

请参阅图1及图4，图4示意出了本发明另一实施例所述的喷淋头10的结构示意图。需要说明的是，本实施例中半导体衬底30具体是晶圆，壳体11的主体结构116(主体结构116指的是壳体11上去除出风面板113以后的结构)例如为圆柱体、半球体或者圆柱体与半球体相结合的结构体，壳体11在半导体衬底30上投影与半导体衬底30的表面形状相适应，如此能实现半导体衬底30的表面上的各个部位均匀地沉积得到薄膜。当然，壳体11的主体结构116也不限于是上述结构，还可以是其它不规则结构，在此不进行赘述。

请参阅图5，图5示意出了本发明又一实施例所述的喷淋头10的结构示意图。在另一个实施例中，喷淋头10还包括驱动组件12。出风面板113为可变形板，驱动组件12装设于壳体11上，驱动组件12用于驱动可变形板的中部部位朝向远离或靠近于第一端的方向伸缩移动。具体而言，可变形板例如为弹性面板或柔性材质板，只要能在驱动组件12的推动下相应发生变形即可，在此不进行限定。以可变形板为弹性面板为例进行说明，通过驱动组件12驱动可变形板的中部部位朝向远离于第一端的方向移动，使可变形板发生形变，出风面板113板面与参考面115之间形成的夹角a变大，能实现增大出风面板113板面的中部部位相对于边缘部位远离于第一端的程度；反之，驱动组件12缩回时，可变形板在弹性力作用下恢复，出风面板113板面与参考面115之间形成的夹角a变小。

进一步地，驱动组件12包括设置于第一端的螺母121，及与螺母121配合的螺杆122。螺杆122的一端位于壳体11外，螺杆122的另一端伸入到壳体11内并与出风面板113的中部部位相连。

作为一个示例，不同于上述螺母121及螺杆122配合的组合结构，驱动组件12包括推拉杆，推拉杆贯穿壳体11伸入到壳体11内，推拉杆的端部与出风面板113的中部部位相连。作为另一个示例，不同于上述螺母121及螺杆122配合的组合结构，驱动组件12包括设置于壳体11内的伸缩调节杆，伸缩调节杆的端部与出风面板113的中部部位相连。

请参阅图6，图6示意出了本发明再一实施例所述的喷淋头10的结构示意图。在一个实施例中，喷淋头10还包括设置于壳体11上的第一推动组件13。出风面板113包括外围面板1131及位于外围面板1131的中部区域的第一中部面板1132。外围面板1131固定设于壳体11的第二端，外围面板1131的中部部位设有第一活动口1133。第一中部面板1132的板缘绕设有第一挡风套1134。第一挡风套1134可活动地设置于第一活动口1133中。第一推动组件13与第一中部面板1132相连，用于推动第一中部面板1132远离或者靠近第一端。如此，可以根据化学气相沉积的实际工艺需求，通过第一推动组件13推动第一中部面板1132调整第一中部面板1132的位置。当第一推动组件13推动第一中部面板1132远离第一端时，便能够实现出风面板113的中部部位相对于出风面板113的边缘部位靠近于半导体衬底30；反之，当第一推动组件13推动第一中部面板1132靠近第一端时，出风面板113的中部部位靠近于半导体衬底30表面的程度减小，使得半导体衬底30的表面上沉积得到的薄膜的中部部位厚度将相对减小。

需要说明的是，第一推动组件13的结构类似于上述实施例中的驱动组件12的结构，例如采用螺母121及与螺母121相配合螺杆122，在此不再进行赘述。

需要说明的是，为了提高在半导体衬底30上沉积得到的薄膜的均匀性，出气孔114均匀地布置于外围面板1131及第一中部面板1132上。此外，第一挡风套1134的壁上可以开设出气孔114，也可以不进行开设，在此不进行限定。

需要说明的是，第一挡风套1134的壁的作用是，实现第一挡风套1134其中一端进入的气体导向到第一挡风套1134的另一端，并从第一中部面板1132上的出气孔114向外排放气体。

在一个实施例中，为了保证第一导风套在第一活动口1133处较好的移动效果，第一导风套的外壁上例如设置有导向筋条(图中未示意出来)，第一活动口1133口壁上例如设有与导向筋条滑动配合的凹部(图中未示意出来)。此外，在另一个实施例中，第一导风套做成伸缩式的套体，套体的一端与第一活动口1133口壁相连，套体的另一端则绕第一中部面板1132的板缘周向设置。当第一推动组件13推动第一中部面板1132时，套体相应伸长或缩短。

请再参阅图6，进一步地，喷淋头10还包括设置于壳体11上的第二推动组件14。出风面板113还包括第二中部面板1135。第一中部面板1132的中部部位设有第二活动口1136。第二中部面板1135的板缘绕设有第二挡风套1137，第二挡风套1137可活动地设置于第二活动口1136中，第二推动组件14与第二中部面板1135相连，用于推动第二中部面板1135远离或者靠近第一端。如此，能提高半导体衬底30的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性。

类似于第一挡风套1134，第二挡风套1137的壁的作用是，实现第二挡风套1137其中一端进入的气体导向到第二挡风套1137的另一端，并从第二中部面板1135上的出气孔114向外排放气体。

请再参阅图6，进一步地，喷淋头10还包括设置于壳体11上的第三推动组件15。出风面板113还包括第三中部面板1138。第二中部面板1135的中部部位设有第三活动口1139。第三中部面板1138的板缘绕设有第三挡风套11391。第三挡风套11391可活动地设置于第三活动口1139中。第三推动组件15与第三中部面板1138相连，用于推动第三中部面板1138远离或者靠近第一端。

需要说明的是，第二推动组件14与第三推动组件15类似于第一推动组件13设置，在此不进行赘述。第二挡风套1137与第三挡风套11391同样类似于第一挡风套1134的设置方式，在此不再赘述。

需要说明的是，当出风面板113的中部面板数量越多，且为由外围至中性依次套设设置时，能有利于提高半导体衬底30的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性。出风面板113的中部面板的数量在此不进行限制为第一中部面板1132、第二中部面板1135及第三中部面板1138，还可以有第四中部面板与第五中部面板等等，具体可以实际需求进行设置。此外，各个面板的形状不局限为矩形，且适用于锥形体或半球体等其他形状。

请参阅图7，图7示意出了本发明再一实施例所述的喷淋头10的结构示意图；图7中两个虚线示意的为出风面板113可以调整到的两个具体位置。在一个实施例中，出风面板113包括两个转动面板11392及两个柔性板11393。壳体11的第二端设有出气口112。两个转动面板11392的一端可转动相连，转动面板11392的另一端与壳体11的第二端滑动配合。其中一个柔性板11393分别与两个转动面板11392的其中一侧以及第二端相连，另一个柔性板11393分别与两个转动面板11392的另一侧以及第二端相连。两个柔性板11393与两个转动面板11392围住出气口112。其中，转动面板11392上设有出气孔114。柔性板11393上可以设置出气孔114，也可以不进行设置，在此不进行限定。

如此，通过调整两个转动面板11392之间的角度，能实现调节两个转动面板11392的连接部位(对应于出风面板113的中部部位)相对于边缘部位远离第一端的程度。

请参阅图8，图8示意出了本发明再一实施例所述的喷淋头10的结构示意图；相对于图7而言，图8中增加了移动组件16。进一步地，喷淋头10还包括设置于壳体11上的移动组件16。移动组件16用于驱动调整两个转动面板11392之间形成的角度。具体而言，移动组件16为两个，两个移动组件16分别与两个转动面板11392对应设置，移动组件16的端部设有活动孔161。转动面板11392上设有导向梁162，导向梁162的端部与转动面板11392相连，导向梁162与转动面板11392间隔设置，导向梁162穿设于活动孔161中。如此，在移动组件16驱动转动面板11392调整到不同的角度位置时，移动组件16的端部可以与转动面板11392发生位置移动，但是始终通过导向梁162与转动面板11392相连。

需要说明的是，移动组件16的结构类似于上述实施例中的驱动组件12的结构，例如采用螺母121及与螺母121相配合螺杆122，在此不再进行赘述。

请参阅图9与图10，图9示意出了本发明再一实施例所述的喷淋头10的其中一个状态结构示意图；图10示意出了本发明再一实施例所述的喷淋头10的另一个状态结构示意图。图9与图10相对于图8而言，区别在于，图9与图10中示意出的喷淋头10增加了转动连接板11394，使得转动面板11392与第二端的连接方式发生改变。在另一个实施例中，喷淋头10还包括设置于壳体11上的移动组件16。移动组件16用于驱动调整两个转动面板11392之间形成的角度。出风面板113包括两个转动面板11392、两个转动连接板11394及两个柔性板11393。壳体11的第二端设有出气口112。两个转动面板11392的一端可转动相连，转动面板11392的另一端通过转动连接板11394与壳体11的第二端可转动相连，其中一个柔性板11393分别与两个转动面板11392的其中一侧、两个转动连接板11394的其中一侧以及第二端相连，另一个柔性板11393分别与两个转动面板11392的另一侧、两个转动连接板11394的另一侧以及第二端相连；两个柔性板11393、两个转动连接板11394及两个转动面板11392围住出气口112。其中，出风面板113与转动连接板11394均设有出气孔114。柔性板11393上可以设置出气孔114，也可以不进行设置，在此不进行限定。

在一个实施例中，壳体11连接有进气管17。进气管17的一端与进气口111相连通，进气管17的另一端用于接入其它气体供应设备，气体供应设备通过进气管17将气体输送到壳体11内。

需要说明的是，在侵权对比中，该“进气管17”可以为“壳体11的一部分”，即“进气管17”与“壳体11的其他部分”一体成型制造；也可以与“壳体11的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“进气管17”可以独立制造，再与“壳体11的其他部分”组合成一个整体。如图1所示，一实施例中，“进气管17”为“壳体11”一体成型制造的一部分。

请参阅图1及图11，图11示意出了本发明一实施例所述的化学气相沉积设备的简化结构示意图。在一个实施例中，一种化学气相沉积设备，包括：上述任一实施例喷淋头10，还包括用于提供真空环境的外壳20，以及用于装设半导体衬底30的承载台40，喷淋头10与承载台40均设置于外壳20内，出风面板113对着承载台40。

上述的化学气相沉积设备，在对半导体衬底30进行化学气相沉积工作时，反应气体通过进气口111进入到壳体11的内腔，并通过出风面板113的出气孔114向外排放，并吹向半导体衬底30在半导体衬底30的表面上沉积形成薄膜。其中，由于出风面板113的中部部位相对于边缘部位更加远离于第一端，如此出风面板113的中部部位相对于出风面板113的边缘部位靠近于半导体衬底30，相对于传统采用平整的出风面板113而言，能实现半导体衬底30上沉积得到的薄膜的中部部位厚度相对增大，这样在半导体衬底30的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性便得到改善。

化学气相沉积设备可为等离子体增强型化学气相沉积(plasma-enhancedchemical vapor deposition，PECVD)设备、大气压化学气相沉积(atmospheric pressure，CVD)设备或金属有机化学气相沉积(metal organic CVD)设备。

需要说明的是，承载台40具体例如为吸盘，吸盘的直径与喷淋头10的直径实质上相同且可沿轴线垂直地移动。可移动的承载台40用于调整其在真空室中的位置。加热系统或冷却系统可设置在承载台40中，以加热或冷却半导体衬底30及/或被配置成加热或冷却真空室的壁。等离子体增强型化学气相沉积是一种工艺，其可在比标准化学气相沉积(CVD)的温度低的温度下在半导体衬底30上沉积各种材料的薄膜。可将直流(direct current，DC)电源或射频(radio frequency，RF)电源附接到真空室，以在等离子体增强型化学气相沉积工艺中生成等离子体。在等离子体增强型化学气相沉积工艺中，沉积是通过在平行的电极(射频激励电极(RF-energized electrode)或直流电极与接地电极(groundedelectrode))之间引入反应气体来实现。或者，腔室可具有线圈以生成较高密度的经电感耦合等离子体。在任一种情形中，上述实施例的喷淋头10在所得膜均匀性方面起着重要作用。电极与电极之间的电容耦合将反应气体激发成等离子体，此会引发化学反应且使得反应产物沉积在半导体衬底30上。根据特定膜要求，放置在接地电极上的半导体衬底30可被加热到250℃到350℃。

相比之下，不进行等离子体激发(plasmaexcitation)的标准化学气相沉积可能需要更高的温度，例如加热到在600℃与800℃之间的范围。由于化学气相沉积的温度可能损坏被制作的装置，因此，在许多应用中较低的沉积温度是至关重要的。通常使用等离子体增强型化学气相沉积来沉积的膜是氮化硅(SixNy)、二氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)、碳化硅(SiC)及非晶硅(α-Si)。硅烷(SiH4)(硅来源气体)与氧来源气体进行组合以形成二氧化硅，或者是硅烷(硅来源气体)与氮来源气体进行组合从而形成氮化硅。在一些实施例中，使用正硅酸乙酯(tetraethylorthosilicate，TEOS)材料并通过等离子体增强型化学气相沉积工艺来形成氧化物层(即等离子体增强型正硅酸乙酯(plasma enhanced TEOS，PETEOS)工艺)。通过等离子体激发，会从正硅酸乙酯/氧获得高的沉积速率。

请参阅图8及图12，图12示意出了本发明一实施例所述的化学气相沉积设备的简化结构示意图。在一个实施例中，化学气相沉积设备还包括旋转机构50。旋转机构50用于驱动承载台40转动。如此，通过旋转机构50驱动承载台40转动，相应带动承载台40上的半导体衬底30进行转动，能提高半导体衬底30上沉积的薄膜均匀性。

在一个实施例中，一种上述任一实施例的化学气相沉积设备的工作方法，包括如下步骤：通过调整出风面板113板面的中部部位相对于边缘部位远离于第一端的程度，来相应调整在半导体衬底30上沉积的薄膜的均匀性；或者，通过调整出风面板113板面的中部部位与出风面板113的边缘部位之间的高度差，来相应调整在半导体衬底30上沉积的薄膜的均匀性。

上述的化学气相沉积设备的工作方法，相对于传统采用平整的出风面板113而言，能实现半导体衬底30上沉积得到的薄膜的中部部位厚度相对增大，这样在半导体衬底30的表面上进行沉积得到的薄膜的均匀性便得到改善。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (12)

1.一种喷淋头，其特征在于，所述喷淋头包括：

壳体，所述壳体包括相对设置的第一端与第二端，所述壳体的第一端设有进气口，所述壳体的第二端设有出风面板，所述出风面板的板面上设有若干个出气孔，所述出风面板板面的中部部位相对于边缘部位更加远离于所述第一端；所述壳体在半导体衬底上投影与半导体衬底的表面形状相适应；驱动组件，所述出风面板为可变形板，所述驱动组件装设于所述壳体上，所述驱动组件用于驱动所述可变形板的中部部位朝向远离于所述第一端的方向移动。

2.根据权利要求1所述的喷淋头，其特征在于，所述出风面板可拆卸地设置于所述壳体的第二端。

3.根据权利要求2所述的喷淋头，其特征在于，所述出风面板为锥体结构或圆锥台结构。

4.根据权利要求1所述的喷淋头，其特征在于，所述驱动组件包括设置于所述第一端的螺母，及与所述螺母配合的螺杆，所述螺杆的一端位于所述壳体外，所述螺杆的另一端伸入到所述壳体内并与所述出风面板的中部部位相连；或者，所述驱动组件包括推拉杆，所述推拉杆贯穿所述壳体伸入到所述壳体内，所述推拉杆的端部与所述出风面板的中部部位相连；或者，所述驱动组件包括设置于所述壳体内的伸缩调节杆，所述伸缩调节杆的端部与所述出风面板的中部部位相连。

5.根据权利要求1所述的喷淋头，其特征在于，所述驱动组件包括设置于所述壳体上的第一推动组件，所述出风面板包括外围面板及位于所述外围面板的中部区域的第一中部面板，所述外围面板固定设于所述壳体的第二端，所述外围面板的中部部位设有第一活动口，所述第一中部面板的板缘绕设有第一挡风套，所述第一挡风套可活动地设置于所述第一活动口中，所述第一推动组件与所述第一中部面板相连，用于推动所述第一中部面板远离或者靠近所述第一端。

6.根据权利要求5所述的喷淋头，其特征在于，所述驱动组件还包括设置于所述壳体上的第二推动组件，所述出风面板还包括第二中部面板，所述第一中部面板的中部部位设有第二活动口，所述第二中部面板的板缘绕设有第二挡风套，所述第二挡风套可活动地设置于所述第二活动口中，所述第二推动组件与所述第二中部面板相连，用于推动所述第二中部面板远离或者靠近所述第一端。

7.根据权利要求1所述的喷淋头，其特征在于，所述出风面板包括两个转动面板及两个柔性板；所述壳体的第二端设有出气口；两个所述转动面板的一端可转动相连，所述转动面板的另一端与所述壳体的第二端滑动配合，其中一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的其中一侧以及所述第二端相连，另一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的另一侧以及所述第二端相连；两个所述柔性板与两个所述转动面板围住所述出气口，所述转动面板上设有所述出气孔。

8.根据权利要求7所述的喷淋头，其特征在于，所述驱动组件包括设置于所述壳体上的移动组件，所述移动组件用于驱动调整两个所述转动面板之间形成的角度。

9.根据权利要求1所述的喷淋头，其特征在于，所述驱动组件包括设置于所述壳体上的移动组件，所述出风面板包括两个转动面板、两个转动连接板及两个柔性板；所述移动组件用于驱动调整两个所述转动面板之间形成的角度；所述壳体的第二端设有出气口；两个所述转动面板的一端可转动相连，所述转动面板的另一端通过所述转动连接板与所述壳体的第二端可转动相连，其中一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的其中一侧、两个所述转动连接板的其中一侧以及所述第二端相连，另一个所述柔性板分别与两个所述转动面板的另一侧、两个所述转动连接板的另一侧以及所述第二端相连；两个所述柔性板、两个所述转动连接板及两个所述转动面板围住所述出气口，所述转动面板与所述转动连接板均设有所述出气孔。

10.一种化学气相沉积设备，其特征在于，包括：如权利要求1至9任意一项所述的喷淋头，还包括用于提供真空环境的外壳，以及用于装设半导体衬底的承载台，所述喷淋头与所述承载台均设置于所述外壳内，所述出风面板对着所述承载台。

11.根据权利要求10所述的化学气相沉积设备，其特征在于，还包括旋转机构，所述旋转机构用于驱动所述承载台转动。

12.一种如权利要求10或11所述的化学气相沉积设备的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：通过调整出风面板板面的中部部位相对于边缘部位远离于所述第一端的程度，来相应调整在半导体衬底上沉积的薄膜的均匀性；或者，通过调整出风面板板面的中部部位与出风面板的边缘部位之间的高度差，来相应调整在半导体衬底上沉积的薄膜的均匀性。

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