CN1576391A - 用于半导体制造设备的气体喷射器 - Google Patents

Abstract

一种用于向一在其中放置有基板的反应室供给气体的气体喷射器，其包括：一主供气管，其贯穿反应室，使得该主供气管的出口端被安置在反应室的内部；从该主供气管的出口端分出的支管；以及连接到该等支管各自出口端的喷射器排气口部件。将来自于外部气体供给源的气体供给到该主供气管中。每一个喷射器排气口部件都具有多个喷注孔。因为气体首先通过该等支管得到分配，然后通过该等喷注孔在每一个喷射器排气口部件处被喷射，所以有可能实现均匀的气体喷射，因此而有可能在处理均匀性方面得以改善。

Description

用于半导体制造设备的气体喷射器

技术领域

本发明是关于一种气体喷射器，尤其是关于一种能够在增大的面积上实现均匀气体喷射的气体喷射器。

背景技术

为了跟上半导体装置集成程度日益增加的发展，近来人们需要开发新的薄膜沉积技术。这种技术中具有代表性的一种是原子层沉积工艺过程。

原子层沉积是一种通过交替地在一个基板上提供组成该薄膜的组成元素，因此为了沉积一个薄膜而交替地沉积其上的原子层，从而沉积成一薄膜的技术，而普通的化学气相沉积(CVD)方法则是在一个基板上同时提供组成元素的材料。因此，对于这样一种原子层沉积工艺过程而言，有必要使用一种与在普通的化学气相沉积工艺过程中所使用的气体喷射系统不同的气体喷射系统。在该原子层沉积工艺过程中使用的一种具有代表性的气体喷射系统是一种螺旋桨型气体喷射器。尽管这样一种螺旋桨型气体喷射器主要用在原子层沉积工艺过程中，但它同时也可应用在其它传统的薄膜沉积工艺过程中。

图1A和1B图示说明了一种传统的螺旋桨型气体喷射器。

参考图1A和1B，来自一外部气体供给源的气体被供给到一根主供气管10中，该主供气管垂直延伸。被供给到该主供气管10中的气体然后通过喷注孔25被喷射进一个被确定在晶片30上的空间中，该等喷注孔25位于喷射器排气口部件20上，而这些排气口部件20从该主供气管10沿径向被水平地分出。这时，由于该喷射器的结构之故，在区域A处所喷射出的气体量比在区域B处所喷射出的气体量少。因此，发生了处理均匀性方面的降低。

也就是说，传统的螺旋桨型气体喷射器存在的问题在于，由于当该喷射器排气口部件20沿径向向外伸出时，所喷射的气体量逐渐减少，从而导致处理均匀性降低。

发明内容

因此，本发明的一个目标是提供一种能够在一个增加的面积上实现均匀气体喷射的气体喷射器，因此而实现在处理均匀性方面得到改善。

根据本发明，通过提供一种用于向一其中放置有一基板的反应室供给气体的气体喷射器，可以实现这个目标，该气体喷射器包括：一主供气管，该主供气管贯穿该反应室，使得该主供气管的一个出口端就位于该反应室的内部，该主供气管接收一个外部气体供给源所供给的气体；多个从该主该供气管的出口端分出来的支管；且被连接至该等支管各自的出口端的至少一个喷射器排气口部件，该喷射器排气口部件上具有多个喷注孔。

该至少一个喷射器排气口部件可包括一个单独的、被连接至该等支管的出口端的喷射器排气口部件。在可以选择的方法中，该至少一个喷射器排气口部件可包括多个喷射器排气口部件，该多个喷射器排气口部件分别被连接至该等支管的出口端。在前一种情况下，每一根支管的每一个出口端都可被连接至该等喷射器排气口部件的一个关联喷射器排气口部件，该关联喷射器排气口部件位于被安置在靠近该支管的出口端处的喷注孔之间，这样该支管的出口端以同样的距离与该等喷注孔间隔开。在后一种情况下，该等支管可具有相同的长度，且该等支管可自该主供气管的出口端沿径向分出。

该气体喷射器可进一步包括从该等支管的各个出口端伸出的扩展支管，每一扩展支管将该等支管的关联支管所确定的一条气道至少分支为两路。在这种情况下，每一喷射器排气口部件可被连接至该等扩展支管的关联支管的出口端。在这种情况下，每一扩展支管的每一出口端都可被连接到该等喷射器排气口部件的一个关联喷射器排气口部件上，该关联喷射器排气口部件位于被安置在靠近该扩展支管的出口端处的该等喷注孔之间，这样该扩展支管的出口端以同样的距离与该等喷注孔间隔开。该气体喷射器可进一步包括从每一扩展支管各自的出口端伸出的再扩展支管。每一根再扩展支管可将由该扩展支管确定的气道至少分为两路。在这种情况下，与该扩展支管关联的该喷射器排气口部件可被连接到该等再扩展支管的出口端上。

每一个喷射器排气口部件都可为条形或者盘形。该等支管没有喷注孔，所以它们只被用作气道。

该等喷射器排气口部件可平行于该基板得到布置。

该主供气管可绕其一轴线旋转。

附图说明

借助所附图形，详细阅读随后的详细说明后，可更好地理解本发明的上述目标、其它特征和优点，其中：

图1A和1B为示意图，图示说明一种传统的螺旋桨式气体喷射器；及

图2至5为示意图，分别图示说明根据本发明的各种具体实施例的气体喷射器。

具体实施方式

图2图示说明了一种根据本发明的一个具体实施例的气体喷射器。显示于图2中的该气体喷射器适合于向一其中放置有一基板的反应室(图中没有显示)供给气体。一主供气管110贯穿该反应室，使得该主供气管110的一个出口端就位于该反应室的内部。

从该主供气管110的该出口端沿径向向外分出来多个支管130，以便沿该等分别由支管130所确定的气道分配由一个外部气体源供给到该主供气管内的气体。在该等支管130的各个出口端提供喷射器排气口部件120，以便该等喷射器排气口部件120与各个支管130连通。分配进该等支管130中的气体然后通过形成于该等支管130上的多个喷注孔125喷射到在该基板上所确定的一个空间中。

提供在每一个支管130上的该等喷注孔125沿该支管130相互均匀地间隔排列，以便均匀地喷射气体。为在该基板上均匀地喷射气体，该等支管130最好具有相同的长度。该等支管在圆周上相互形成均匀间隔的同时，也最好从该主供气管110沿径向向外分出。

每一喷射器排气口部件120可采用合适的形状，比如为盘形或者条形。为实现均匀地喷射气体，该等喷射器排气口部件120最好平行于该基板伸出。该等支管130没有喷注孔，所以它们仅用作为气道。

根据本发明一种更佳的具体实施例，每一喷射器排气口部件120都通过一根扩展支管140可被连接到该关联支管130上。该扩展支管140从该关联支管130的出口端伸出，用来将该支管130的气道分为两路。在该扩展支管140的另一端，该扩展支管140被连接在该关联喷射器排气口部件120上。在这种情况下，通过该等支管130，输入到该主供气管110中的气体主要分配到四个方向上，其次通过每一个扩展支管140分配到两个气道中。因此，分配到该等喷注孔125中的各自的气体量大体上相同，与图2中的情况相比，这样就有可能进一步使得处理均匀性得到改善。在这种情况下，每一个扩展支管140的每一端也最好连接到该关联喷射器排气口部件120上，该关联喷射器排气口部件120位于靠近该扩展支管140的该出口端处的该等喷注孔125之间，这样该扩展支管140的该出口端以同样的间距与该等喷注孔间隔开。与该主供气管110相似，该扩展支管140没有喷注孔，所以它们仅用作为气道。

在上述的情况中，尽管每一扩展支管140具有一个提供两个分路的结构，但其结构并不仅限于此。考虑到该等喷注孔125的排列方式与数量，每一个扩展支管140也可具有提供恰当数量分路的结构。图4图示说明了一种提供四个分路的扩展支管结构形式。然而，在一种扩展支管结构提供了过多数量的分路后，通过提供分路而期望实现的预期效果将远远低于图3中所示的情况。也就是说，在图4中所示的情况下，该等分别从每一个支管130伸出而到达该等关联喷注孔125的通路的长度不同，所以和图3中的情况相比，向喷注孔125供给的各个气体量就可能不均匀。当然，在喷注孔125的数量大、且所供给的气体压力足够高时，则可有效地使用这样一种提供更多分路的结构。

在每一个喷射器排气口部件120被直接连接到该关联支管140的相对端处，所喷射的气体量可变化，这取决于该等喷注孔125各自的位置，因为该等喷注孔125的数量大。为减少这样的问题，再扩展支管150可被连接在每一个扩展支管140和关联于其上的喷射器排气口部件120之间，如图5所示。每一再扩展支管150从该毗连扩展支管140的相对端的关联端伸出，将该扩展支管140的气道分为两路。每一再扩展支管150在其上的相对端处同样连接在该关联喷射器排气口部件120上。因此，与图3中的情况相比，如图5中所示，在每一个喷射器排气口部件120都较长的地方，这样使得大量喷注孔125沿该喷射器排气口部件120广泛分布，这时最好使用多级支管结构。

尽管已描述该喷射器排气口部件具有这样一种配置：其中该等喷射器排气口部件120分别连接到该等支管130的出口端上，而该等支管从该主供气管110分出，但其还可具有这样一种配置：其中一单独的排气口部件被连接到所有支管130的出口端上。通过除去该等支管130，这样使得该等扩展支管140就可被直接连接到该主供气管110上，从而可在图3所示的情况中实现这样一种配置。在这种情况下，一个单独的排气口部件可被连接到所有的支管130上。

上述根据本发明的气体喷射器在绕该主供气管110旋转的同时，可在一个晶片上实施气体喷射。然而，只要一基座(在该基座上放置有一晶片)在旋转，则该气体喷射器就不必旋转。

从上面的说明可见，根据本发明，气体首先通过多个支管得到分配，然后通过在喷射器排气口部件上所提供的喷注孔喷射。因此，有可能实现均匀的气体喷射，并因此而使处理均匀性得以改善。

尽管为了说明起见而揭示了本发明的较佳具体实施例，但是熟悉此项技术的人员将意识到，可以进行各种更改、添加和代换，而不会偏离所附权利要求书中所揭示的本发明的精神与范围。

Claims (10)

1.一种用于向一其中放置有一基板的反应室供给气体的气体喷射器，其包括：

一主供气管，该主供气管贯穿该反应室，使得该主供气管的一个出口端被安置于该反应室的内部，该主供气管接收由一外部气体供给源所供给的气体；

从该主该供气管的出口端分出来的多个支管；及

连接至该等支管各自出口端的至少一个喷射器排气口部件，该喷射器排气口部件具有多个喷注孔。

2.如权利要求1所述的气体喷射器，其中该至少一个喷射器排气口部件包括一个单独的、连接到该等支管的出口端上的喷射器排气口部件。

3.如权利要求1所述的气体喷射器，其中该至少一个喷射器排气口部件包括多个分别连接到该等支管的出口端上的喷射器排气口部件。

4.如权利要求3所述的气体喷射器，其中该等支管的长度相同。

5.如权利要求3所述的气体喷射器，其中该等支管从该主供气管的出口端沿径向分出。

6.如权利要求1所述的气体喷射器，其进一步包括：

从该等支管各自出口端伸出的扩展支管，每一个扩展支管将由该等支管的一根关联支管所确定的气道分为至少两路；

其中每一喷射器排气口部件都被连接到该等扩展支管中一个关联支管的出口端上。

7.如权利要求6所述的气体喷射器，其进一步包括：

从每一个扩展支管的各自出口端伸出的再扩展支管，每一再扩展支管将一个由该扩展支管所确定的气道分为至少两路；

其中与该扩展支管关联的该喷射器排气口部件被连接到该等再扩展支管的出口端上。

8.如权利要求1所述的气体喷射器，其中每一喷射器排气口部件为条形或者盘形。

9.如权利要求1所述的气体喷射器，其中该等喷射器排气口部件平行于该基板布置。

10.如权利要求1所述的气体喷射器，其中该主供气管可绕其一轴线旋转。

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