CN115011948A - 改善薄膜颗粒度装置及其气体输送方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改善薄膜颗粒度装置及其气体输送方法,涉及半导体沉积设备的技术领域,包括反应主体和气体喷头;反应主体内设置有反应腔室,气体喷头上设置有第一进气通道和第二进气通道,第一气体能够进行沉积反应,也可以利用第一气体对反应腔室内清洁;第二气体能够在反应腔室的侧壁形成第二气体保护层,也可以利用第二气体对反应腔室的侧壁位置进行清洁,通过在沉积过程中减少副产物的累计,还能够提高清洁过程对反应腔室的内表面污染物残留层的全面清洁,改善薄膜颗粒度,缓解了现有技术中存在的在沉积和清洁过程中,会在反应腔室内表面形成污染物残留层,影响薄膜颗粒度性能的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体沉积设备技术领域,尤其是涉及一种改善薄膜颗粒度装置及其气体输送方法。
背景技术
半导体设备进行沉积反应时,需要较高的温度和压力尤其是HARP(high-arearatio process,高面积比工艺)工艺,在沉积和清洁过程中腔体的内表面上会形成污染物残留层,污染物残留层来自反应气体和已经附着到处理室内表面的其他副产物的副产物,随着累积一部分会剥落并沉积在薄膜上,影响基板上沉积的薄膜性能,尤其是颗粒度。
现有技术中,针对沉积系统会在反应腔室内安置有辅助屏蔽,其由渗气结构形成,从而利用渗气结构使得反应腔室内的气体浓度均匀,使得薄膜沉积更均匀。
但是,针对现有技术中的沉积系统,仍然存在在反应腔室的内表面附着的污染物残留层,副产物的累积仍然会影响薄膜的性能,尤其是颗粒度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善薄膜颗粒度装置及其气体输送方法,以缓解现有技术中存在的在沉积和清洁过程中,会在反应腔室内表面形成污染物残留层,影响薄膜颗粒度性能的技术问题。
本发明提供的一种改善薄膜颗粒度装置,包括:反应主体和气体喷头;
所述反应主体内设置有反应腔室,所述气体喷头位于所述反应腔室内,且所述气体喷头与所述反应主体的侧壁连接;
所述气体喷头上设置有第一进气通道和第二进气通道,所述第一进气通道与所述反应腔室正对布置,所述气体喷头用于通过所述第一进气通道向所述反应腔室内输送第一气体,以使第一气体在所述反应腔室内反应;
所述第二进气通道沿着所述反应腔室的边缘周向环形布置,所述气体喷头用于通过所述第二进气通道沿着所述反应腔室的侧壁输送第二气体,以使所述反应腔室的侧壁形成第二气体保护层。
在本发明较佳的实施例中,还包括晶圆承载主体;
所述晶圆承载主体位于所述反应腔室内,所述第一进气通道与所述晶圆承载主体正对布置,所述晶圆承载主体用于与第一气体反应。
在本发明较佳的实施例中,所述反应主体对应所述气体喷头的位置开设有第一气体进气口和第二气体进气口,所述第一气体进气口与所述第一进气通道连通,所述第二气体进气口与所述第二进气通道连通。
在本发明较佳的实施例中,所述气体喷头包括喷头上板和喷头下板;
所述喷头上板呈环形设置,所述喷头上板沿着所述喷头下板的周向布置,所述喷头上板分别与所述喷头下板和所述反应主体连接;
所述喷头上板和所述喷头下板之间设置有第二气体环形通道,所述第二气体环形通道沿着所述喷头上板的周向环形设置,所述喷头上板上设置有第二气体接收口,所述喷头上板通过所述第二气体接收口与所述第二气体进气口连通,所述喷头下板沿着所述第二气体环形通道贯穿设置有第二气体出气口,所述喷头下板通过所述第二气体出气口沿着所述反应腔室的内壁环形输出第二气体;
所述喷头下板对应所述反应主体的位置设置有第一气体出气口,所述第一气体出气口与所述第一气体进气口连通。
在本发明较佳的实施例中,所述第一气体出气口设置有多个,多个所述第一气体出气口沿着所述喷头下板的表面均匀布置;
所述第一气体进气口位于所述喷头下板的中心位置,以使经所述第一气体进气口输送的第一气体均匀输送至每个所述第一气体出气口处。
在本发明较佳的实施例中,所述反应腔室与所述喷头下板的第二气体出气口对应位置设置有倾斜平面,所述第二气体出气口朝向所述倾斜平面,所述第二气体出气口输出的第二气体通过所述倾斜平面缓冲后沿着所述反应腔室的内壁表面输送。
在本发明较佳的实施例中,所述反应主体远离所述气体喷头的一端开设有排气口,所述排气口与所述反应腔室连通。
在本发明较佳的实施例中,还包括环形主体;
所述环形主体位于所述反应腔室远离所述气体喷头的一端,所述环形主体与所述反应腔室的侧壁之间具有排气通道,所述排气通道分别与所述排气口和所述反应腔室连通。
在本发明较佳的实施例中,所述环形主体上设置有第三进气通道,所述反应主体对应第三进气通道设置有第三气体进气口,所述第三进气通道分别与所述第三气体进气口和所述排气通道连通,所述环形主体通过所述第三进气通道向所述排气通道内输送第三气体,以使所述环形主体的外侧壁形成第三气体保护层。
在本发明较佳的实施例中,所述环形主体包括环形凸台和气体出气环;
所述第三进气通道沿着所述环形凸台的圆周方向环形布置,所述环形凸台具有所述第三进气通道的一侧与所述反应腔室远离所述气体喷头的一侧抵接,所述环形凸台和所述反应腔室的内侧壁之间形成所述排气通道,所述环形凸台开设有通孔,所述第三进气通道通过所述通孔与所述排气通道连通;
所述气体出气环与所述环形凸台靠近所述气体喷头的一端连接,所述气体出气环上设置有环形孔,所述反应腔室通过所述环形孔与所述排气通道连通。
在本发明较佳的实施例中,所述气体出气环包括气体出气内环和气体出气外环;
所述气体出气内环与所述环形凸台连接,所述气体出气外环与所述反应主体的内壁连接,所述气体出气内环与所述气体出气外环通过错牙凸台配合形成所述环形孔。
本发明提供的一种基于所述的改善薄膜颗粒度装置的气体输送方法,包括以下步骤:
经所述反应主体输送的气体包括以下工况:
工况1、薄膜沉积过程:选用反应气体作为第一气体经第一进气通道进入反应腔室,同时选用惰性气体作为第二气体经第二进气通道进入反应腔室,以使反应气体在反应腔室反应过程中,通过惰性气体在反应腔室的侧壁形成惰性气体保护层;
选用惰性气体作为第三气体经第三进气通道进入排气通道,以通过惰性气体在排气通道的侧壁形成惰性气体保护层;
工况2、反应腔室清洁过程:均选用清洁气体作为第一气体和第二气体分别经第一进气通道和第二进气通道进入反应腔室,以对反应腔室内清洁;
选用惰性气体作为第三气体经第三进气通道进入排气通道,以对所述排气通道进行降温和稀释副产物累计。
本发明提供的一种改善薄膜颗粒度装置,包括:反应主体和气体喷头;反应主体内设置有反应腔室,气体喷头位于反应腔室内,气体喷头上设置有第一进气通道和第二进气通道,第一进气通道与反应腔室正对布置,第二进气通道沿着反应腔室的边缘周向环形布置;具体地,第一进气通道能够主要对反应腔室内输送第一气体,利用第一气体能够进行沉积反应,或者,也可以利用第一气体对反应腔室内清洁;第二进气通道的输送路径为沿着反应腔室的内侧壁位置,即当第一气体进行沉积反应时,第二气体能够在反应腔室的侧壁形成第二气体保护层,或者也可以利用第二气体对反应腔室的侧壁位置进行清洁;通过第一气体通道和第二气体通道分别与反应腔室内的不同位置进行不同气体的输送,能够在沉积过程中减少副产物的累计,还能够提高清洁过程对反应腔室的内表面污染物残留层的全面清洁,改善了薄膜颗粒度,缓解了现有技术中存在的在沉积和清洁过程中,会在反应腔室内表面形成污染物残留层,影响薄膜颗粒度性能的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明实施例提供的改善薄膜颗粒度装置的整体剖面结构示意图;
图2为图1实施例提供的改善薄膜颗粒度装置的具有气体流动指示的整体结构示意图;
图3为本发明实施例提供的改善薄膜颗粒度装置的气体喷头的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的改善薄膜颗粒度装置的气体喷头的爆炸结构示意图;
图5为本发明实施例提供的改善薄膜颗粒度装置的气体喷头的另一视角下的爆炸结构示意图;
图6为本发明实施例提供的改善薄膜颗粒度装置的环形凸台的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的改善薄膜颗粒度装置的环形主体位置处的局部放大结构示意图。
图标:100-反应主体;101-反应腔室;102-排气口;103-第一气体进气口;104-第二气体进气口;105-第三气体进气口;200-气体喷头;201-喷头上板;211-第二气体接收口;202-喷头下板;212-第一气体出气口;222-第二气体出气口;203-第二气体环形通道;300-晶圆承载主体;400-环形主体;401-环形凸台;411-第三进气通道;421-通孔;402-气体出气环;412-气体出气内环;422-气体出气外环;432-环形孔;500-排气通道。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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做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。
如图1-图7所示,本实施例提供的一种改善薄膜颗粒度装置,包括:反应主体100和气体喷头200;反应主体100内设置有反应腔室101,气体喷头200位于反应腔室101内,且气体喷头200与反应主体100的侧壁连接;气体喷头200上设置有第一进气通道和第二进气通道,第一进气通道与反应腔室101正对布置,气体喷头200用于通过第一进气通道向反应腔室101内输送第一气体,以使第一气体在反应腔室101内反应;第二进气通道沿着反应腔室101的边缘周向环形布置,气体喷头200用于通过第二进气通道沿着反应腔室101的侧壁输送第二气体,以使反应腔室101的侧壁形成第二气体保护层。
在本发明较佳的实施例中,还包括晶圆承载主体300;晶圆承载主体300位于反应腔室101内,第一进气通道与晶圆承载主体300正对布置,晶圆承载主体300用于与第一气体反应。
需要说明的是,本实施例提供的改善薄膜颗粒度装置作为半导体沉淀设备进行应用,其中,反应主体100作为气体输送的主体结构,晶圆承载主体300可以形成沉积薄膜,具体地,当反应腔室101内在进行薄膜沉积过程时,此时第一气体作为反应气体进行输送,第二气体需要作为惰性气体进行输送,反应气体可以根据半导体沉积设备的具体应用场景进行选用,惰性气体可以选用氮气,通过第一进气通道与晶圆承载主体300正对布置,即第一进气通道输送的第一气体可以直接在晶圆承载主体300进行薄膜沉积,并且第一气体会以晶圆承载主体300位置向反应腔室101的内壁进行扩散,此时由于第二气体会沿着第二进气通道沿着反应腔室101的内侧壁进行输送,即利用采用惰性气体的第二气体对反应腔室101的内侧壁形成保护层,避免了作为反应气体的第一气体在反应腔室101的内侧壁形成薄膜沉积和副产物的累积;当反应腔室101内在进行清洁过程时,此时第一气体和第二气体均可以作为清洁气体进行输送,清洁气体可以采用氩气或者含氟气体,即第一进气通道输送的第一气体可以与晶圆承载主体300表面进行清洁处理,同时第一气体会逐渐扩散至反应腔室101的侧壁进行清理,同时采用清洁气体的第二气体会沿着反应腔室101的侧壁一直输送,从而利用第一气体和第二气体的输送能够对反应腔室101实现全面清洁,可以更好的清除薄膜沉积和副产物。
其中,清洁气体和惰性气体可以根据不同的使用场景进行选用即可,此处对反应气体、清洁气体以及惰性气体的选用不作限定。
本实施例提供的一种改善薄膜颗粒度装置,包括:反应主体100、气体喷头200和晶圆承载主体300;具体地,第一进气通道能够主要对反应腔室101内输送第一气体,利用第一气体能够对晶圆承载主体300进行沉积反应,或者,也可以利用第一气体对反应腔室101内清洁;第二进气通道的输送路径为沿着反应腔室101的内侧壁位置,即当第一气体进行沉积反应时,第二气体能够在反应腔室101的侧壁形成第二气体保护层,或者也可以利用第二气体对反应腔室101的侧壁位置进行清洁,最后第一气体和第二气体均可以通过排气口102排出;通过第一气体通道和第二气体通道分别与反应腔室101内的不同位置进行不同气体的输送,能够在沉积过程中减少副产物的累计,还能够提高清洁过程对反应腔室101的内表面污染物残留层的全面清洁,改善了薄膜颗粒度,缓解了现有技术中存在的在沉积和清洁过程中,会在反应腔室101内表面形成污染物残留层,影响薄膜颗粒度性能的技术问题。
在上述实施例的基础上,进一步地,在本发明较佳的实施例中,反应主体100对应气体喷头200的位置开设有第一气体进气口103和第二气体进气口104,第一气体进气口103与第一进气通道连通,第二气体进气口104与第二进气通道连通。
可选地,反应主体100与气体喷头200的连接方式可以为多种方式,例如卡接或者通过螺钉连接,优选地,反应主体100的反应腔室101的侧壁可以开设有螺纹孔,气体喷头200上对应设置有贯穿孔,利用螺钉依次贯穿孔与螺钉孔连接,以使气体喷头200与反应主体100连接。
本实施例中,第一气体进气口103可以与外部气源连接,利用第一气体进气口103可以对第一进气通道输送对应的第一气体;同样地,第二进气口也可以与外部气源连接,利用第二气体进气口104可以对第二进气通道输送对应的第二气体。
如图1-图5所示,在本发明较佳的实施例中,气体喷头200包括喷头上板201和喷头下板202;喷头上板201呈环形设置,喷头上板201沿着喷头下板202的周向布置,喷头上板201分别与喷头下板202和反应主体100连接;喷头上板201和喷头下板202之间设置有第二气体环形通道203,第二气体环形通道203沿着喷头上板201的周向环形设置,喷头上板201上设置有第二气体接收口211,喷头上板201通过第二气体接收口211与第二气体进气口104连通,喷头下板202沿着第二气体环形通道203贯穿设置有第二气体出气口222,喷头下板202通过第二气体出气口222沿着反应腔室101的内壁环形输出第二气体;喷头下板202对应反应主体100的位置设置有第一气体出气口212,第一气体出气口212与第一气体进气口103连通。
本实施例中,喷头上板201上可以设置有第二气体接收口211和第二气体进气槽,其中,第二气体进气槽沿着喷头上板201的周向环形设置,第二气体接收口211与第二气体进气槽连通,并且喷头下板202对应第二气体进气槽位置设置有第二气体接收槽,当喷头上板201和喷头下板202贴合固定后,第二气体进气槽和第二气体接收槽环形密封连接,进而形成第二气体环形通道203,并且喷头下板202沿着第二气体接收槽贯穿设置有第二气体出气口222,即当第二气体进气口104通过第二气体接收口211向第二气体环形通道203内部输送第二气体,第二气体可以沿着第二环形通道延伸输送,并且在第二气体环形通道203内的气体可以通过第二气体出气口222输送至反应腔室101,利用第二气体环形通道203沿着反应腔室101的内壁环形布置,使得第二气体可以完全沿着反应腔室101的内壁表面进行输送。
进一步地,喷头下板202相对于喷头上板201内圆周的表面可以直接与反正主体的第一气体进气口103连通,即在喷头下板202没有喷头上板201覆盖的位置上设置有第一气体出气口212,通过第一气体出气口212可以在第二气体环形通道203的内环位置向反应腔室101内输送第一气体。
可选地,喷头上板201和喷头下板202紧密贴合抵接,并且喷头上板201和喷头下板202可以通过螺钉固定连接。
在本发明较佳的实施例中,第一气体出气口212设置有多个,多个第一气体出气口212沿着喷头下板202的表面均匀布置;第一气体进气口103位于喷头下板202的中心位置,以使经第一气体进气口103输送的第一气体均匀输送至每个第一气体出气口212处。
本实施例中,第一气体出气口212可以以喷头下板202的中心为圆心进行圆形阵列分布,并且第一气体进气口103位于喷头下板202的中心位置,当第一气体进气口103向喷头下板202输送第一气体时,进入喷头下板202和反应主体100之间的空间的第一气体会以喷头下板202中心为圆心向四周扩散,保证了每个第一气体出气口212的输送。
在本发明较佳的实施例中,反应腔室101与喷头下板202的第二气体出气口222对应位置设置有倾斜平面,第二气体出气口222朝向倾斜平面,第二气体出气口输出的第二气体通过倾斜平面缓冲后沿着反应腔室101的内壁表面输送。
本实施例中,喷头下板202与倾斜平面之间具有缓冲空间,第二气体出气口222的延伸方向可以与倾斜平面呈垂直设置,即当第二气体出气口222输送的第二气体会直接与倾斜平面进行接触,倾斜平面可以对第二气体出气口222输送的第二气体进行阻碍,利用倾斜平面改变第二气体的输送方向,同时可以减缓第二气体的输送压力,使得第二气体可以沿着反应腔室101的内壁进行贴合输送,进而可以更好的保证薄膜沉积过程中的保护作用,以及清洁过程中能够更好的反应腔室101的内表面进行清洁处理。
在本发明较佳的实施例中,反应主体100远离气体喷头200的一端开设有排气口102,排气口102与反应腔室101连通。
图1、图6、图7所示,在本发明较佳的实施例中,还包括环形主体400;环形主体400位于反应腔室101远离气体喷头200的一端,环形主体400与反应腔室101的侧壁之间具有排气通道500,排气通道500分别与排气口102和反应腔室101连通。
在本发明较佳的实施例中,环形主体400上设置有第三进气通道411,反应主体100对应第三进气通道411设置有第三气体进气口105,第三进气通道411分别与第三气体进气口105和排气通道500连通,环形主体400通过第三进气通道411向排气通道500内输送第三气体,以使环形主体400的外侧壁形成第三气体保护层。
本实施例中,由于排气通道500位于环形主体400和反应主体100之间,即排气通道500沿着环形主体400的外侧壁环形布置,当反应腔室101完成气体均会进入至排气通道500内部后经排气口102排出,其中第三气体进气口105可以针对第一气体和第二气体在排气通道500造成的副产物累积以及高温的情况进行防护,具体地,第三气体为惰性气体,当反应腔室101内在进行薄膜沉积过程时,完成薄膜沉积的第一气体进入至排气通道500时,此时采用惰性气体的第三气体会通过第三气体进气口105和第三进气通道411进入至排气通道500中,并且第三气体会沿着环形主体400的外侧壁表面形成保护层,利用第三气体能够对环形凸台401和排气通道500进行降温和减少副产物的累积;同样地,当反应腔室101在进行清洁过程时,作为清洁气体的第一气体和第二气体会携带的清洁下来的副产物进入至排气通道500,此时采用惰性气体的第三气体也会通过第三气体进气口105和第三进气通道411进入至排气通道500中,并且第三气体会沿着环形主体400的外侧壁表面形成保护层,利用第三气体能够对环形凸台401和排气通道500进行降温和稀释副产物的累积。
图6和图7所示,在本发明较佳的实施例中,环形主体400包括环形凸台401和气体出气环402;第三进气通道411沿着环形凸台401的圆周方向环形布置,环形凸台401具有第三进气通道411的一侧与反应腔室101远离气体喷头200的一侧抵接,环形凸台401和反应腔室101的内侧壁之间形成排气通道500,环形凸台401开设有通孔421,第三进气通道411通过通孔421与排气通道500连通;气体出气环402与环形凸台401靠近气体喷头200的一端连接,气体出气环402上设置有环形孔432,反应腔室101通过环形孔432与排气通道500连通。
本实施例中,第三进气通道411可以沿着环形凸台401的周向环形布置,并且第三进气通道411可以呈环形凹槽结构布置于环形凸台401上,当环形凸台401与反应主体100的内壁抵接后,第三进气通道411形成封闭空间,通过在环形凸台401的侧壁开设有通孔421,通孔421可以设置有多个,多个通孔421沿着环形凸台401的侧壁间隔布置,利用通孔421保证第三进气通道411和排气通道500的连通,并且在反应主体100对应第三进气通道411的位置开设有第三气体进气口105,从而能够保证第三气体的输送;进一步地,排气通道500作为第三气体输入的空间,以及排气通道500作为第一气体、第二气体以及副产物累积的空间,排气通道500和反应腔室101之间通过气体出气环402形成间隔,通过在气体出气环402上设置有环形孔432,能够保证第一气体、第二气体以及副产物的输出,最后通过排气口102能够将第一气体、第二气体、第三气体以及副产物进行排出。
可选地,环形凸台401对应气体出气环402的一端可以设置有环形卡槽,环形凸台401通过环形卡槽与气体出气环402卡接固定。
在本发明较佳的实施例中,气体出气环402包括气体出气内环412和气体出气外环422;气体出气内环412与环形凸台401连接,气体出气外环422与反应主体100的内壁连接,气体出气内环412与气体出气外环422通过错牙凸台配合形成环形孔432。
可选地,气体出气内环412与气体出气外环422通过错牙凸台配型形成环形孔432,可以通过调整错牙凸台的厚度来控制环形孔432的大小。
本实施例提供的一种基于的改善薄膜颗粒度装置的气体输送方法,包括以下步骤:经反应主体100输送的气体包括以下工况:
工况1、薄膜沉积过程:选用反应气体作为第一气体经第一进气通道进入反应腔室101,同时选用惰性气体作为第二气体经第二进气通道进入反应腔室101,以使反应气体在反应腔室101反应过程中,通过惰性气体在反应腔室101的侧壁形成惰性气体保护层;选用惰性气体作为第三气体经第三进气通道411进入排气通道500,以通过惰性气体在排气通道500的侧壁形成惰性气体保护层;
工况2、反应腔室101清洁过程:均选用清洁气体作为第一气体和第二气体分别经第一进气通道和第二进气通道进入反应腔室101,以对反应腔室101内清洁;选用惰性气体作为第三气体经第三进气通道411进入排气通道500,以对排气通道500进行降温和稀释副产物累计。
本实施例中,薄膜沉积过程中,反应气体由第一气体出气口212进入反应腔室101,同时惰性气体由第二气体出气口222进入反应腔室101,在惰性气体在反应腔室101侧壁形成惰性气体保护,减少薄膜沉积和副产物累积,惰性气体通过第三气体进气口105进入环形凸台401的第三进气通道411并从通孔421排到排气通道500对环形凸台401和排气通道500进行降温减少副产物累积;腔室清洁过程中,清洁气体同时由第一气体出气口212和第二气体出气口222进入反应腔室101,对反应腔室101进行全面的清洁,清除薄膜和副产物,优化薄膜和腔室的颗粒度;惰性气体通过第三气体进气口105进入环形凸台401的第三进气通道411并从通孔421排到排气通道500对环形凸台401和排气通道500进行降温并稀释副产物累积;通过优化沉积和清洁气体进入反应主体100的方法,实现了改善薄膜颗粒度的技术效果。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,包括:反应主体(100)、和气体喷头(200);
所述反应主体(100)内设置有反应腔室(101),所述气体喷头(200)位于所述反应腔室(101)内,且所述气体喷头(200)与所述反应主体(100)的侧壁连接;
所述气体喷头(200)上设置有第一进气通道和第二进气通道,所述第一进气通道与所述反应腔室(101)正对布置,所述气体喷头(200)用于通过所述第一进气通道向所述反应腔室(101)内输送第一气体,以使第一气体在所述反应腔室(101)内反应;
所述第二进气通道沿着所述反应腔室(101)的边缘周向环形布置,所述气体喷头(200)用于通过所述第二进气通道沿着所述反应腔室(101)的侧壁输送第二气体,以使所述反应腔室(101)的侧壁形成第二气体保护层。
2.根据权利要求1所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,还包括晶圆承载主体(300);
所述晶圆承载主体(300)位于所述反应腔室(101)内,所述第一进气通道与所述晶圆承载主体(300)正对布置,所述晶圆承载主体(300)用于与第一气体反应。
3.根据权利要求1所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述反应主体(100)对应所述气体喷头(200)的位置开设有第一气体进气口(103)和第二气体进气口(104),所述第一气体进气口(103)与所述第一进气通道连通,所述第二气体进气口(104)与所述第二进气通道连通。
4.根据权利要求3所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述气体喷头(200)包括喷头上板(201)和喷头下板(202);
所述喷头上板(201)呈环形设置,所述喷头上板(201)沿着所述喷头下板(202)的周向布置,所述喷头上板(201)分别与所述喷头下板(202)和所述反应主体(100)连接;
所述喷头上板(201)和所述喷头下板(202)之间设置有第二气体环形通道(203),所述第二气体环形通道(203)沿着所述喷头上板(201)的周向环形设置,所述喷头上板(201)上设置有第二气体接收口(211),所述喷头上板(201)通过所述第二气体接收口(211)与所述第二气体进气口(104)连通,所述喷头下板(202)沿着所述第二气体环形通道(203)贯穿设置有第二气体出气口(222),所述喷头下板(202)通过所述第二气体出气口(222)沿着所述反应腔室(101)的内壁环形输出第二气体;
所述喷头下板(202)对应所述反应主体(100)的位置设置有第一气体出气口(212),所述第一气体出气口(212)与所述第一气体进气口(103)连通。
5.根据权利要求4所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述第一气体出气口(212)设置有多个,多个所述第一气体出气口(212)沿着所述喷头下板(202)的表面均匀布置;
所述第一气体进气口(103)位于所述喷头下板(202)的中心位置,以使经所述第一气体进气口(103)输送的第一气体均匀输送至每个所述第一气体出气口(212)处。
6.根据权利要求4所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述反应腔室(101)与所述喷头下板(202)的第二气体出气口(222)对应位置设置有倾斜平面,所述第二气体出气口(222)朝向所述倾斜平面,所述第二气体出气口(222)输出的第二气体通过所述倾斜平面缓冲后沿着所述反应腔室(101)的内壁表面输送。
7.根据权利要求1-6任一项所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述反应主体(100)远离所述气体喷头(200)的一端开设有排气口(102),所述排气口(102)与所述反应腔室(101)连通。
8.根据权利要求7所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,还包括环形主体(400);
所述环形主体(400)位于所述反应腔室(101)远离所述气体喷头(200)的一端,所述环形主体(400)与所述反应腔室(101)的侧壁之间具有排气通道(500),所述排气通道(500)分别与所述排气口(102)和所述反应腔室(101)连通。
9.根据权利要求8所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述环形主体(400)上设置有第三进气通道(411),所述反应主体(100)对应第三进气通道(411)设置有第三气体进气口(105),所述第三进气通道(411)分别与所述第三气体进气口(105)和所述排气通道(500)连通,所述环形主体(400)通过所述第三进气通道(411)向所述排气通道(500)内输送第三气体,以使所述环形主体(400)的外侧壁形成第三气体保护层。
10.根据权利要求9所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述环形主体(400)包括环形凸台(401)和气体出气环(402);
所述第三进气通道(411)沿着所述环形凸台(401)的圆周方向环形布置,所述环形凸台(401)具有所述第三进气通道(411)的一侧与所述反应腔室(101)远离所述气体喷头(200)的一侧抵接,所述环形凸台(401)和所述反应腔室(101)的内侧壁之间形成所述排气通道(500),所述环形凸台(401)开设有通孔(421),所述第三进气通道(411)通过所述通孔(421)与所述排气通道(500)连通;
所述气体出气环(402)与所述环形凸台(401)靠近所述气体喷头(200)的一端连接,所述气体出气环(402)上设置有环形孔(432),所述反应腔室(101)通过所述环形孔(432)与所述排气通道(500)连通。
11.根据权利要求10所述的改善薄膜颗粒度装置,其特征在于,所述气体出气环(402)包括气体出气内环(412)和气体出气外环(422);
所述气体出气内环(412)与所述环形凸台(401)连接,所述气体出气外环(422)与所述反应主体(100)的内壁连接,所述气体出气内环(412)与所述气体出气外环(422)通过错牙凸台配合形成所述环形孔(432)。
12.一种基于如权利要求1-11任一项所述的改善薄膜颗粒度装置的气体输送方法,其特征在于,包括以下步骤:
经所述反应主体(100)输送的气体包括以下工况:
工况1、薄膜沉积过程:选用反应气体作为第一气体经第一进气通道进入反应腔室(101),同时选用惰性气体作为第二气体经第二进气通道进入反应腔室(101),以使反应气体在反应腔室(101)反应过程中,通过惰性气体在反应腔室(101)的侧壁形成惰性气体保护层;
选用惰性气体作为第三气体经第三进气通道(411)进入排气通道(500),以通过惰性气体在排气通道(500)的侧壁形成惰性气体保护层;
工况2、反应腔室(101)清洁过程:均选用清洁气体作为第一气体和第二气体分别经第一进气通道和第二进气通道进入反应腔室(101),以对反应腔室(101)内清洁;
选用惰性气体作为第三气体经第三进气通道(411)进入排气通道(500),以对所述排气通道(500)进行降温和稀释副产物累计。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220906 |