CN117165924B - 一种喷淋装置、处理设备及处理设备的喷淋工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种喷淋装置、处理设备及处理设备的喷淋工艺,其中,喷淋装置包括基板、分配部和至少一个管组;分配部设有至少一个腔室,管组包括多根喷淋管,各喷淋管沿分配部的周向均匀间隔布置,喷淋管的一端与分配部固定并与腔室连通,喷淋管的另一端封堵,喷淋管背向基板的一侧沿轴向间隔设置有多个喷淋孔;分配部可转动地连接于基板,基板设有与腔室连通的进气管。本方案能够提高基片成膜均一性,并且适用于基片数量较多的情况,同时不会对基片和载具造成损坏。
Description
技术领域
本申请涉及喷淋设备技术领域,具体涉及一种喷淋装置、处理设备及处理设备的喷淋工艺。
背景技术
通过喷淋装置将工艺气体通入载具的反应腔室内,并在反应腔室内的基片表面成膜,在成膜过程中,为使膜层更加均一,可将待成膜的基片以一定速度均匀旋转,但是此种方式适用于基片数量较少、旋转速度较小的情况,随着生产的批量化,产能增加,载具变得庞大,基片载量增多,使基片旋转的方式会增加结构的复杂程度,同时对基片及载具来说损坏的风险也较大。
因此,如何提高基片成膜均一性,并且适用于基片数量较多的情况,同时不会对基片和载具造成损坏,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种喷淋装置、处理设备及处理设备的喷淋工艺,能够提高基片成膜均一性,并且适用于基片数量较多的情况,同时不会对基片和载具造成损坏。
为解决上述技术问题,本申请提供一种喷淋装置,包括基板、分配部和至少一个管组;所述分配部设有至少一个腔室,所述管组包括多根喷淋管,各所述喷淋管沿所述分配部的周向均匀间隔布置,所述喷淋管的一端与所述分配部固定并与所述腔室连通,所述喷淋管的另一端封堵,所述喷淋管背向所述基板的一侧沿轴向间隔设置有多个喷淋孔;所述分配部可转动地连接于所述基板,所述基板设有与所述腔室连通的进气管。
可选地,所述腔室的数量为两个,两个所述腔室分别为第一腔室和第二腔室,所述第一腔室和所述第二腔室沿所述分配部的轴向间隔设置;所述第一腔室位于靠近所述基板的一侧,所述第二腔室位于远离所述基板的一侧;所述管组的数量为两个,两个所述管组的所述喷淋管沿所述分配部的轴向间隔设置,并分别与所述第一腔室及所述第二腔室对应连通。
可选地,所述基板朝向出气侧的表面设有环形挡板,所述分配部朝向基板的一侧设有凹槽,所述环形挡板和所述凹槽的槽壁能够通过插接连接并围合形成所述第一腔室。
可选地,所述环形挡板和所述凹槽的槽壁之间,沿周向还夹设有第一密封条。
可选地,所述凹槽的槽底壁的开口端端面和所述基板之间还夹设有第一润滑垫。
可选地,所述基板还设有至少一个第一进气管,所述第一进气管穿过所述基板并与所述第一腔室连通。
可选地,所述基板还贯穿设有第二进气管,所述第二进气管穿过所述第一腔室并与所述第二腔室连通固定,所述第二进气管与所述分配部同轴设置。
可选地,所述基板的进气侧还固设有连接筒,所述第二进气管的第二端部穿过所述连接筒并被封堵;所述第二进气管的外壁和所述连接筒的内壁之间,沿周向夹设有第二密封条和第三密封条,并在所述第二密封条和所述第三密封条之间形成进气腔;所述连接筒的侧壁开设有与所述进气腔连通的进气口,所述第二进气管的侧壁开设有与所述进气腔连通的进气孔。
可选地,所述第二端部伸出所述连接筒外,所述连接筒的内壁沿周向设有台阶结构,且所述连接筒还螺纹连接有调节环;所述调节环和所述台阶结构的台阶面之间还安装有所述第三密封条和隔圈,所述隔圈与所述调节环抵接;所述第二端部的外壁沿周向还设有卡槽,所述卡槽内安装有卡簧,所述卡簧用于限制所述调节环与所述第二端部脱离。
可选地,所述卡簧和所述调节环的端部之间还设有第二润滑垫。
可选地,还包括驱动部,所述驱动部与所述第二端部传动连接,并通过所述第二进气管驱动所述分配部相对于所述基板转动。
可选地,相邻两个所述喷淋孔之间的间距,由朝向所述分配部的一侧向远离所述分配部的一侧逐渐减小。
可选地,所述基板沿厚度方向还贯穿设有吹气孔。
本申请还提供了一种处理设备,包括载具以及如上所述的喷淋装置,所述载具包括反应腔室,所述喷淋装置设于所述反应腔室的进气口侧,并用于向所述反应腔室内喷气。
可选地,还包括筒状腔室,所述载具位于所述筒状腔室内,且所述筒状腔室的内壁设有加热装置。
可选地,所述载具包括壳体,所述壳体的轴向两端开口;所述处理设备还包括导流罩,所述导流罩包括一体成型或固定连通的第一段和第二段,所述第一段的端部与所述基板贴合,所述第二段的端部与所述载具的壳体端部贴合。
可选地,所述反应腔室与所述筒状腔室连通;所述处理设备还包括遮挡罩,所述遮挡罩的一端与所述基板的出气侧贴合,所述遮挡罩的另一端与所述筒状腔室的侧壁贴合。
可选地,还包括设于所述反应腔室进气口侧的匀流片。
可选地,还包括加热盘,所述加热盘固设于所述喷淋装置的基板的出气侧,所述加热盘能够用于加热所述喷淋装置的喷淋管。
可选地,所述加热盘与所述基板之间能够围合形成加热气腔,所述基板设有与所述加热气腔连通的吹气孔,所述加热盘设有与所述加热气腔连通的通气孔。
本申请还提供了一种处理设备的喷淋工艺,基于如上所述的处理设备,所述处理设备的喷淋工艺包括如下步骤:
S1:加热盘以第一温度加热,向反应腔室内通入惰性气体;
S2:加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入第一工艺气体;
S3:加热盘以第二温度加热,向反应腔室内通入吹扫气体;
S4:加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入第二工艺气体;
S5:加热盘以第二温度加热,向反应腔室内通入吹扫气体。
可选地,步骤S1中,加热盘以第一温度加热,分配部以第一转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入惰性气体;
步骤S3中,加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入吹扫气体;
步骤S5中,加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入吹扫气体。
本申请所提供的喷淋装置、处理设备及处理设备的喷淋工艺,相较于现有技术,具有如下技术效果:
分配部相对于基板转动时,能够带动各管组的喷淋管一同转动,喷淋管在转动过程中,通过喷淋孔向反应腔室内喷入工艺气体,如此一来,能够增加工艺气体的气流扰动,改善气流的均一性,使得工艺气体均匀地弥散在反应腔室内部,进而保证在基片表面成膜的均一性。
通过分配部带动喷淋管转动,相较于通过将基片旋转的方案来说,能够在保证气体均匀和成膜均一性的同时,不受基片数量的限制,基片载量较小时适用,基片载量较大时也能够适用,适用范围广,并且整体结构简单,避免由于载量较大的基片转动导致基片或载具发生损坏的风险。
喷淋管位于基板外,便于拆装和维修操作。基板内无需加工孔道,并且,基板的侧表面也无需加工,从而能够简化加工工艺、降低成本。
并且,由于在向反应腔室内通入工艺气体的过程中,基板无需转动,因此,该基板能够封堵反应腔室的进气口侧,避免工艺气体由进气口侧漏出,保证反应腔室的密封性,进而保证反应效果,也就是说,基板还相当于反应腔室的封门。
基板用于安装分配部并可封堵反应腔室,无需在基板内加工孔道,因此,对于该基板的结构强度要求较小,同时,对于基板的厚度要求也较小,基板可采用5mm-10mm厚的不锈钢板,如此能够降低基板的体积、重量和成本。
附图说明
图1是本申请实施例所提供的喷淋装置的结构示意图;
图2是图1中喷淋装置朝向出气侧的一侧结构示意图;
图3是图2中A-A剖视图;
图4是图3中C的放大图;
图5是图2中B-B剖视图;
图6是图5中D的放大图;
图7是图1中喷淋装置朝向进气侧的一侧结构示意图;
图8是图7中E-E剖视图;
图9是图7中F-F剖视图;
图10是图1中分配部的结构示意图;
图11是图10的剖视图;
图12是图1中喷淋管的结构示意图;
图13是本申请实施例所提供的处理设备的结构示意图;
图14是图13中的导流罩的结构示意图;
图15是本申请实施例所提供的处理设备的结构示意图;
图16是处理设备的加热盘朝向基板的一侧的结构示意图;
图17是处理设备的加热盘背向基板的一侧的结构示意图;
图18是本申请实施例所提供的处理设备的喷淋工艺的流程框图;
图19是本申请实施例所提供的处理设备的喷淋工艺的详细流程框图。
附图1-图19中,附图标记说明如下:
100喷淋装置;200筒状腔室;300载具,301反应腔室;400加热装置;500导流罩,501第一段,502第二段;600遮挡罩;700加热盘,701加热丝,702通气孔,703环形凸缘;800匀流片;900基片;
1基板,11环形挡板,12连接筒,121进气腔,122进气口,123台阶结构,124内螺纹,125密封槽,13调节环;
2分配部,21第一腔室,22第二腔室,23凹槽,24翻边;
3喷淋管,31第一喷淋管,32第二喷淋管,33喷淋孔;
41第一密封条,42第二密封条,43第三密封条;
51第一润滑垫,52第二润滑垫;
6第一进气管;
7第二进气管,71第一端部,72第二端部,73进气孔,74卡槽,75卡簧;
8隔圈;
9驱动部。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步的详细说明。
本申请实施例提供了一种喷淋装置,该喷淋装置100和处理设备,其中,处理设备包括载具300和喷淋装置100,载具300包括反应腔室301,反应腔室301内设有基片900,喷淋装置100设于反应腔室301的进气口侧,并用于向反应腔室301内喷入工艺气体,以在基片900的表面成膜。
如图1所示,本申请实施例提供的喷淋装置100包括基板1、分配部2和至少一个管组,其中,分配部2包括至少一个腔室,各腔室与各管组一一对应设置。
每个管组分别包括多根喷淋管3,各喷淋管3沿分配部2的周向均匀间隔布置,如图12所示,喷淋管3的一端开口,该开口端与分配部2固定并与腔室连通,喷淋管3的另一端封堵,并形成类似车轮辐条的结构(如图1和图2所示)。喷淋管3背向基板1的一侧沿轴向间隔设置有多个喷淋孔33。喷淋管3具体可采用内部抛光的标准管即可,取材方便。
分配部2可转动地连接于基板1,基板1设有与腔室连通的进气管,进气管与气源连通,通过进气管向腔室内通入工艺气体,腔室内的工艺气体会进入各喷淋管3内,并由各喷淋孔33喷出至反应腔室301内。
分配部2相对于基板1转动时,能够带动各管组的喷淋管3一同转动,喷淋管3在转动过程中,通过喷淋孔33向反应腔室301内喷入工艺气体,如此一来,能够增加工艺气体的气流扰动,改善气流的均一性,使得工艺气体均匀地弥散在反应腔室301内部,进而保证在基片900表面成膜的均一性。
通过分配部2带动喷淋管3转动,相较于将基片900旋转的方案来说,能够在保证气体均匀和成膜均一性的同时,不受基片900数量的限制,基片900载量较小时适用,基片900载量较大时也能够适用,适用范围广,并且整体结构简单,避免由于载量较大的基片900转动导致基片900或载具300发生损坏的风险。
本实施例中,喷淋管3位于基板1外,便于拆装和维修操作。基板1内无需加工孔道,并且,基板1的侧表面也无需加工,从而能够简化加工工艺、降低成本。
并且,由于在向反应腔室301内通入工艺气体的过程中,基板1无需转动,因此,该基板1能够封堵反应腔室301的进气口侧,避免工艺气体由进气口侧漏出,保证反应腔室301的密封性,进而保证反应效果,也就是说,基板1还相当于反应腔室301的封门。
基板1用于安装分配部2并可封堵反应腔室301,无需在基板1内加工孔道,因此,对于该基板1的结构强度要求较小,同时,对于基板1的厚度要求也较小,基板1可采用5mm-10mm厚的不锈钢板,如此能够降低基板1的体积、重量和成本。
腔室的数量为两个,如图4和图6所示,这两个腔室分别为第一腔室21和第二腔室22,第一腔室21和第二腔室22相互独立,并且第一腔室21和第二腔室22沿分配部2的轴向间隔设置,第一腔室21是朝向基板1的一侧的腔室,第二腔室22是远离基板1的一侧的腔室。
管组的数量与腔室的数量相同,因此,管组的数量也是两个,通过两个管组向反应腔室301内通入两种工艺气体。为方便说明,将两个管组分别称为第一管组和第二管组,第一管组包括第一喷淋管31,第二管组包括第二喷淋管32,如图1-图6所示,第一喷淋管31和第二喷淋管32在分配部2的周向方向间隔错开设置,第一喷淋管31和第二喷淋管32在分配部2的轴向方向间隔设置,如此设置,能够避免喷淋管3对喷淋孔33的喷气造成影响。
当然,管组的数量也可以是一个、三个或更多个,腔室的数量对应与管组的数量相同,各腔室互不连通。而两个腔室和两个管组的设置,能够向反应腔室301内通入两种不同的工艺气体,满足反应需求的同时,简化整体结构、降低成本且便于实现分配部2带动管组相对于基板1的转动。
如图8和图9所示,基板1朝向出气侧的一侧表面还设置有环形挡板11,如图10和图11所示,分配部2朝向基板1的一侧还设置有凹槽23,环形挡板11与凹槽23的槽壁能够通过插接连接,并围合形成上述第一腔室21(如图4和图6所示)。
具体的,可以是如图4和图6所示的,环形挡板11插入凹槽23内,并且在环形挡板11的外壁和凹槽23的内侧槽壁之间沿周向夹设有第一密封条41,以保证该第一腔室21的密封性,避免工艺气体漏出。也可以是凹槽23的槽壁插入环形挡板11内,并在凹槽23的外侧槽壁和环形挡板11的内壁之间沿周向夹设第一密封条41,以保证第一腔室21的密封性,避免工艺气体漏出均可。
基板1还设有至少一个第一进气管6,该第一进气管6穿过基板1与第一腔室21连通。具体的,第一进气管6的数量可以是一个也可以是至少两个,当第一进气管6的数量为至少两个时,各第一进气管6可沿第一腔室21的周向均匀间隔设置,以保证第一腔室21内的气体分布的均匀性。
当然,也可以将第一腔室21完全内置于分配部2内,第一进气管6穿过基板1和第一腔室21的侧壁并与第一腔室21连通即可。或者,还可以是基板1未设置环形挡板11,凹槽23的侧壁的开口端直接抵接贴合于基板1的表面并沿周向密封,以围合形成第一腔室21即可。
而通过环形挡板11和凹槽23的槽壁围合形成第一腔室21时,能够简化分配部2的整体结构、简化加工工艺,同时便于对第一腔室21实现密封。
如图4和图6所示,凹槽23的槽壁的开口端的端面与基板1之间还夹设有第一润滑垫51,保证分配部2相对于基板1转动顺畅,减小转动的阻力。如图10和图11所示,该凹槽23的槽壁的开口端还沿径向向外延伸设有翻边24,翻边24与基板1之间夹设第一润滑垫51,如此一来,能够增大槽壁的开口端的面积,保证第一润滑垫51的位置稳定,进而保证润滑稳定性。
如图4、图6、图10和图11所示,基板1还设有第二进气管7,第二进气管7包括第一端部71和第二端部72,其中,第一端部71穿过基板1和第一腔室21并与第二腔室22连通,第二进气管7的数量为一个,并与第二腔室22同轴设置,该第一端部71与分配部2固定,当分配部2相对于基板1转动时,该第二进气管7也一同转动。
如图3-图9所示,基板1的进气侧还固定设置有连接筒12,第二进气管7穿过基板1和连接筒12,第二端部72穿过连接筒12并被封堵,第二进气管7的外壁和连接筒12的内壁之间,沿周向夹设有第二密封条42和第三密封条43,并在第二密封条42和第三密封条43之间围合形成沿周向设置的进气腔121,连接筒12的侧壁还开设有进气口122,第二进气管7的侧壁还开设有进气孔73,进气口122、进气孔73分别与进气腔121连通,并且进气孔73和进气口122的数量均不作限制,二者数量可以相同也可以不同。
进气口122与气源连通,气源通过进气口122向进气腔121内通入工艺气体,工艺气体能够由进气口122进入进气腔121内,并由进气孔73进入第二进气管7内,然后沿着第二进气管7进入第二腔室22内,最终由第二喷淋管32喷出。
连接筒12与基板1固定,该连接筒12并不随分配部2发生转动,分配部2带动第二进气管7在连接筒12内转动,通过进气腔121实现向第二进气管7内供气。
当然,本实施例中,还可以将第二端部72和气源直接连通,并在二者之间设置轴承连接件等保证第二端部72和气源之间的可转动连接和供气。而连接筒12的设置,能够简化气源和第二进气管7之间的连接结构,并可有效保证密封性和连接稳定性。
如图4和图6所示,第二密封条42位于朝向第一端部71的一侧,第三密封条43位于朝向第二端部72的一侧,其中,第二密封条42设置有两条,并沿轴向间隔设置,以进一步保证密封性,避免第一腔室21和第二进气管7发生窜气的情况。如图8和图9所示,连接筒12的内壁沿周向设有用于安装第二密封条42的密封槽125,或者,还可以是第二进气管7的外壁沿周向设置有用于安装第二密封条42的密封槽均可。
如图8和图9所示,该连接筒12的内壁设有台阶结构123,并且连接筒12还螺纹连接有调节环13,调节环13的外壁设有外螺纹,连接筒12的内壁设有内螺纹124,调节环13的端部位于连接筒12内并与连接筒12螺纹连接,并且,如图4和图6所示,调节环13和台阶结构123的台阶面之间还设有上述第三密封条43和隔圈8,具体的,第三密封条43夹设于台阶面和隔圈8之间,以保证第三密封条43的密封性,隔圈8的设置能够对第三密封条43提供防护,防止调节环13在安装过程中转动并对第三密封条43造成摩擦磨损的情况,延长第三密封条43的使用寿命。
第二端部72伸出连接筒12外,该第二端部72的外壁还设有卡槽74,卡槽74内安装有卡簧75,卡簧75能够抵接调节环13的端部,并对调节环13进行限位,防止调节环13与第二进气管7脱离,进而防止分配部2与基板1脱离,保证分配部2与基板1之间的安装稳定性。
并且,调节环13和卡簧75之间还设有第二润滑垫52,卡簧75可随着第二进气管7一起转动,调节环13不发生转动,因此,分配部2在相对于基板1转动的过程中,卡簧75和调节环13之间会发生相对转动,第二润滑垫52的设置,能够保证卡簧75和调节环13之间相对转动的顺畅性,减小分配部2转动的阻力。
当然,可以在连接筒12的内壁或者第二进气管7的外壁设置用于安装第三密封条43的密封槽均可,而将第三密封条43安装至台阶结构123,并通过调节环13和隔圈8抵紧,可简化整体结构和加工工艺,同时简化该第三密封条43的安装操作。并且,台阶结构123的设置,还能够通过调节环13和卡簧75保证分配部2的安装稳定性。
安装时,将分配部2的凹槽23和环形挡板11插接,使得第二进气管7的第二端部72依次穿过基板1和连接筒12,将第三密封条43和隔圈8依次套接于第二进气管7外,并使得第三密封条43与连接筒12的台阶结构123的台阶面抵紧,安装调节环13,使其与连接筒12的螺纹配合,直至调节环13抵紧隔圈8,最后安装卡簧75,使得卡簧75抵紧调节环13即可,安装操作较为方便。
第二端部72被封堵并形成动力部,如图13所示,该喷淋装置100还包括驱动部9,该驱动部9设于基板1的进气侧并与第二端部72传动连接,并通过第二端部72驱动分配部2相对于基板1转动。驱动部9可根据工艺调节分配部2的转速。
该驱动部9可以是任何能够提供转矩的装置,驱动部9能够驱动分配部2按照设的转速和方向转动,并能够调节转速。
当然,还可以将该驱动部9设置在基板1的出气侧,并通过齿轮组件等驱动分配部2转动均可,而通过设于进气侧的驱动部9与第二端部72作用并驱动分配部2转动时,能够简化整体结构。
设于同一喷淋管3的喷淋孔33,相邻两个喷淋孔33之间的间距由朝向分配部2的一侧向远离分配部2的一侧逐渐减小。也就是说,如图12所示,喷淋管3靠近开口端一侧的喷淋孔33的孔间距较大,远离开口端的一侧的喷淋孔33的孔间距较小,如此设置,能够使气体在反应腔室301内分布均匀。
若处理设备对残留气体的要求较高,需要在基板1和喷淋管3之间的间隙处增加吹扫气体,该吹扫气体可以是由第一喷淋管31喷入,也可以是由第二喷淋管32喷入均可。或者,还可以在基板1沿厚度方向贯穿设有吹气孔(图中未示出),通过吹气孔通入吹扫气体均可。
当第一种工艺气体由第一喷淋管31通入反应腔室301内反应后,在通入第二种工艺气体之前,向反应腔室301内通入吹扫气体,将残留的第一种工艺气体吹扫完成后,再通过第二喷淋管32向反应腔室301内通入第二种工艺气体即可,避免反应腔室301内残留的第一种工艺气体对第二种工艺气体造成影响。
如图13和图15所示,该喷淋装置100包括加热盘700,该加热盘700固设于基板1的出气侧,并位于管组的喷淋管3和基板1之间,该加热盘700能够用于对管组的喷淋管3进行加热,以满足反应腔室301内对喷淋气体的温度需求,保证反应效果。具体的,如图16所示,该加热盘700设置有加热丝701,通过加热丝701加热,并对各喷淋管3进行加热。加热丝701可以是多圈结构或者螺旋缠绕或者回形布置均可,加热丝701可以是固设于加热盘700的表面也可以内嵌于加热盘700内均可。
进一步的,该加热盘700与基板1之间还能够围合形成加热气腔,基板1设置的吹气孔与该加热气腔连通,加热盘700还设有与加热气腔连通的通气孔702(如图16和图17所示),由基板1的吹气孔通入加热气腔内的气体(可以是吹扫气体也可以是预热气体),能够由通气孔702通入反应腔室301内。通过该加热盘700向反应腔室301内通入具有一定温度的预热气体,能够对反应腔室301进行充分预热,从而缩短预热时间。
如图17所示,加热盘700呈环形结构,该加热盘700的内圈和外圈分别沿周向设置有环形凸缘703,并在加热盘700的表面形成环形槽,加热盘700与基板1固定后,环形凸缘703贴合于基板1的表面,环形槽和基板1之间围合形成上述加热气腔。
如图13和图15所示,处理设备还包括筒状腔室200,载具300位于该筒状腔室200内,筒状腔室200的内壁还设置有加热装置400,加热装置400可实现温度调节的检测功能,加热装置400的规格、数量、位置等均不做限制,具体根据保证筒状腔室200内部温场均一的前提下按实际情况布置。
如图13所示,载具300为长方体,其截面为方形结构,该长方体的轴向两端均开口设置,其余四个侧面封闭,载具300的一端开口形成进气端,另一端开口形成抽气端,载具300靠近喷淋装置100的一侧布置有与基片900排列方式一致的匀流片800,该匀流片800位于反应腔室301的进气口侧,匀流片800等距均匀排列,进一步保证进入反应腔室301内的气体的均匀性。载具300靠近抽气端也设置导流的椎体结构。
旋转喷淋装置100将工艺气体喷入反应腔室301内,由于各分配部2带动各喷淋管3转动,使得通入反应腔室301内的工艺气体能够充分扰动和均匀混合,然后工艺气体再经过导流罩500吹向匀流片800,利用匀流片800使气流层状流向基片900。
如图13所示,基板1的出气侧还可设置有导流罩500,该导流罩500能够避免由喷淋装置100喷入的气体泄漏,保证筒状腔室200的进气口侧的密封性。
具体的,如图13和图14所示,导流罩500包括第一段501和第二段502两部分,其中,第一段501的端部与基板1贴合,第二段502的端部与载具300的壳体端部贴合,保证由喷淋装置100喷入的气体全部进入载具300的反应腔室301内,而不会进入筒状腔室200内,保证反应效果。该遮挡罩600可以是与基板1固定的也可以是载具300固定的均可,并且第一段501的端部用于与基板1之间的贴合的密封面,或第二段502的端部用于与载具300壳体端部贴合的密封面,可以是柔性的也可以是刚性的。
第一段501的截面形状为圆形,各管组均位于该第一段501内,第二段502的截面形状可根据载具300的壳体的形状设置,如载具300的壳体形状为方形,第二段502的截面形状为方形,若载具300的壳体形状为圆形,则第二段502的截面形状为圆形。
第一段501和第二段502为一体形成的结构,二者之间平滑过渡,可简化加工工艺。
或者,如图15所示,载具300的轴向两端开口,并且其余四个面也是敞开设置的,也就是说,载具300内部的反应腔室301和筒状腔室200连通,匀流片800可以置于载具300内部,也可在外部,需保证通入载具300内的气体经过匀流片800即可。
此时,如图1所示,基板1的出气侧设置有遮挡罩600,该遮挡罩600为筒型结构,并沿基板1的周向设置,该遮挡罩600可与筒状腔室200的侧壁套接或贴合,避免由喷淋装置100喷入的气体泄漏,保证筒状腔室200的进气口侧的密封性。
基于上述处理设备,本实施例还提供了一种处理设备的喷淋工艺,如图18所示,该处理设备的喷淋工艺包括如下步骤:
S1:加热盘700以第一温度加热,向反应腔室301内通入惰性气体。
通过加热盘700加热,使得向反应腔室301内通入的惰性气体具有一定的温度,并对反应腔室301进行预热,保证后期反应效果。
具体的,惰性气体可以是由第一喷淋管31通入反应腔室301内也可以是由第二喷淋管32通入反应腔室301内均可。
此时,如图19所示,该步骤S1具体包括:加热盘700以第一温度加热,分配部2以第一转速转动,并通过喷淋管3向反应腔室301内通入惰性气体。
或者,惰性气体还可以是由设于基板1的吹气孔通入加热气腔内,然后由加热盘700的通气孔702喷出至反应腔室301内均可。
S2:加热盘700以第二温度加热,分配部2以第二转速转动,并通过喷淋管3向反应腔室301内通入第一工艺气体。
其中,第二温度不高于第一温度,也就是说,预热时的气体温度要不低于反应过程中所需的气体温度,如此能够在步骤S1中,实现对反应腔室301的快速预热。
第一转速和第二转速可以相同也可以不同,具体可根据实际情况设置即可。
具体通过第一喷淋管31向反应腔室301内通入第一工艺气体。
S3:加热盘700以第二温度加热,向反应腔室301内通入吹扫气体。
在通入第一工艺气体之后、通入第二工艺气体之前,向反应腔室301内通入吹扫气体,该吹扫气体可以采用步骤S1中的惰性气体,将反应腔室301内的第一工艺气体吹扫干净,避免残留的第一工艺气体对后期通入的第二工艺气体造成影响。
在吹扫过程中,加热盘700同样以第二温度加热,保证反应腔室301内的温度稳定。
同样的,吹扫气体可以是由第一喷淋管31通入反应腔室301内也可以是由第二喷淋管32通入反应腔室301内均可。
此时,该步骤S3具体包括:加热盘700以第二温度加热,分配部2以第二转速转动,并通过喷淋管3向反应腔室301内通入吹扫气体。
或者,吹扫气体还可以是由设于基板1的吹气孔通入加热气腔内,然后由加热盘700的通气孔702喷出至反应腔室301内均可。
S4:加热盘700以第二温度加热,分配部2以第二转速转动,并通过喷淋管3向反应腔室301内通入第二工艺气体。
在将反应腔室301内的第一工艺气体吹扫干净后,再向反应腔室301内通入第二工艺气体。
具体通过第二喷淋管32向反应腔室301内通入第二工艺气体。
S5:加热盘700以第二温度加热,向反应腔室301内通入吹扫气体。
在第二工艺气体通入完成后,向反应腔室301内通入吹扫气体,以将反应腔室301内的第二工艺气体吹扫干净。
同样的,吹扫气体可以是由第一喷淋管31通入反应腔室301内也可以是由第二喷淋管32通入反应腔室301内均可。
此时,该步骤S5具体包括:加热盘700以第二温度加热,分配部2以第二转速转动,并通过喷淋管3向反应腔室301内通入吹扫气体。
或者,吹扫气体还可以是由设于基板1的吹气孔通入加热气腔内,然后由加热盘700的通气孔702喷出至反应腔室301内均可。
不难理解,若工艺气体还包括第三工艺气体,则在步骤S5之后还包括如下步骤:
S6:加热盘700以第二温度加热,分配部2以第二转速转动,并通过喷淋管3向反应腔室301内通入第三工艺气体;
S7:加热盘700以第二温度加热,分配部2以第二转速转动,并通过喷淋管3向反应腔室301内通入吹扫气体。
该处理设备的喷淋工艺,还包括在步骤S1之前的步骤S0:对反应腔室301进行抽真空处理。
在通过喷淋管3向反应腔室301内通入工艺气体时,分配部2相对于基板1转动时,能够带动各管组的喷淋管3一同转动,喷淋管3在转动过程中,通过喷淋孔33向反应腔室301内喷入工艺气体,如此一来,能够增加工艺气体的气流扰动,改善气流的均一性,使得工艺气体均匀地弥散在反应腔室301内部,进而保证在基片900表面成膜的均一性。
并且,通过分配部2带动喷淋管3转动,相较于通过将基片900旋转的方案来说,能够在保证气体均匀和成膜均一性的同时,不受基片900数量的限制,基片900载量较小时适用,基片900载量较大时也能够适用,适用范围广,并且整体结构简单,避免由于载量较大的基片900转动导致基片900或载具300发生损坏的风险。
以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (22)
1.一种喷淋装置,其特征在于,包括基板、分配部和至少一个管组;
所述分配部设有至少一个腔室,所述管组包括多根喷淋管,各所述喷淋管沿所述分配部的周向均匀间隔布置,所述喷淋管的一端与所述分配部固定并与所述腔室连通,所述喷淋管的另一端封堵,所述喷淋管背向所述基板的一侧沿轴向间隔设置有多个喷淋孔;
所述分配部可转动地连接于所述基板,所述基板设有与所述腔室连通的进气管。
2.根据权利要求1所述的喷淋装置,其特征在于,所述腔室的数量为两个,两个所述腔室分别为第一腔室和第二腔室,所述第一腔室和所述第二腔室沿所述分配部的轴向间隔设置;
所述第一腔室位于靠近所述基板的一侧,所述第二腔室位于远离所述基板的一侧;
所述管组的数量为两个,两个所述管组的所述喷淋管沿所述分配部的轴向间隔设置,并分别与所述第一腔室及所述第二腔室对应连通。
3.根据权利要求2所述的喷淋装置,其特征在于,所述基板朝向出气侧的表面设有环形挡板,所述分配部朝向基板的一侧设有凹槽,所述环形挡板和所述凹槽的槽壁能够通过插接连接并围合形成所述第一腔室。
4.根据权利要求3所述的喷淋装置,其特征在于,所述环形挡板和所述凹槽的槽壁之间,沿周向还夹设有第一密封条。
5.根据权利要求3所述的喷淋装置,其特征在于,所述凹槽的槽壁的开口端端面和所述基板之间还夹设有第一润滑垫。
6.根据权利要求2-5任一项所述的喷淋装置,其特征在于,所述基板还设有至少一个第一进气管,所述第一进气管穿过所述基板并与所述第一腔室连通。
7.根据权利要求6所述的喷淋装置,其特征在于,所述基板还贯穿设有第二进气管,所述第二进气管穿过所述第一腔室并与所述第二腔室连通固定,所述第二进气管与所述分配部同轴设置。
8.根据权利要求7所述的喷淋装置,其特征在于,所述基板的进气侧还固设有连接筒,所述第二进气管的第二端部穿过所述连接筒并被封堵;
所述第二进气管的外壁和所述连接筒的内壁之间,沿周向夹设有第二密封条和第三密封条,并在所述第二密封条和所述第三密封条之间形成进气腔;
所述连接筒的侧壁开设有与所述进气腔连通的进气口,所述第二进气管的侧壁开设有与所述进气腔连通的进气孔。
9.根据权利要求8所述的喷淋装置,其特征在于,所述第二端部伸出所述连接筒外,所述连接筒的内壁沿周向设有台阶结构,且所述连接筒还螺纹连接有调节环;
所述调节环和所述台阶结构的台阶面之间还安装有所述第三密封条和隔圈,所述隔圈与所述调节环抵接;
所述第二端部的外壁沿周向还设有卡槽,所述卡槽内安装有卡簧,所述卡簧用于限制所述调节环与所述第二端部脱离。
10.根据权利要求9所述的喷淋装置,其特征在于,所述卡簧和所述调节环的端部之间还设有第二润滑垫。
11.根据权利要求8所述的喷淋装置,其特征在于,还包括驱动部,所述驱动部与所述第二端部传动连接,并通过所述第二进气管驱动所述分配部相对于所述基板转动。
12.根据权利要求1-5任一项所述的喷淋装置,其特征在于,相邻两个所述喷淋孔之间的间距,由朝向所述分配部的一侧向远离所述分配部的一侧逐渐减小。
13.根据权利要求1-5任一项所述的喷淋装置,其特征在于,所述基板沿厚度方向还贯穿设有吹气孔。
14.一种处理设备,其特征在于,包括载具以及如权利要求1-13任一项所述的喷淋装置,所述载具包括反应腔室,所述喷淋装置设于所述反应腔室的进气口侧,并用于向所述反应腔室内喷气。
15.根据权利要求14所述的处理设备,其特征在于,还包括筒状腔室,所述载具位于所述筒状腔室内,且所述筒状腔室的内壁设有加热装置。
16.根据权利要求15所述的处理设备,其特征在于,所述载具包括壳体,所述壳体的轴向两端开口;
所述处理设备还包括导流罩,所述导流罩包括一体成型或固定连通的第一段和第二段,所述第一段的端部与所述基板贴合,所述第二段的端部与所述载具的壳体端部贴合。
17.根据权利要求15所述的处理设备,其特征在于,所述反应腔室与所述筒状腔室连通;
所述处理设备还包括遮挡罩,所述遮挡罩的一端与所述基板的出气侧贴合,所述遮挡罩的另一端与所述筒状腔室的侧壁贴合。
18.根据权利要求15所述的处理设备,其特征在于,还包括设于所述反应腔室进气口侧的匀流片。
19.根据权利要求14-18任一项所述的处理设备,其特征在于,还包括加热盘,所述加热盘固设于所述喷淋装置的基板的出气侧,所述加热盘能够用于加热所述喷淋装置的喷淋管。
20.根据权利要求19所述的处理设备,其特征在于,所述加热盘与所述基板之间能够围合形成加热气腔,所述基板设有与所述加热气腔连通的吹气孔,所述加热盘设有与所述加热气腔连通的通气孔。
21.一种处理设备的喷淋工艺,基于权利要求19或20所述的处理设备,其特征在于,所述处理设备的喷淋工艺包括如下步骤:
S1:加热盘以第一温度加热,向反应腔室内通入惰性气体;
S2:加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入第一工艺气体;
S3:加热盘以第二温度加热,向反应腔室内通入吹扫气体;
S4:加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入第二工艺气体;
S5:加热盘以第二温度加热,向反应腔室内通入吹扫气体。
22.根据权利要求21所述的处理设备的喷淋工艺,其特征在于,
步骤S1中,加热盘以第一温度加热,分配部以第一转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入惰性气体;
步骤S3中,加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入吹扫气体;
步骤S5中,加热盘以第二温度加热,分配部以第二转速转动,并通过喷淋管向反应腔室内通入吹扫气体。
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