CN1891855A - 化学蒸镀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化学蒸镀装置(CVD)，该装置包含：形成反应室的反应器，该反应室上部具有用于供应反应气体的气体流入孔；在所述反应室内用于支持作业物的支持台；用于从所述气体流入孔将反应气体喷射于所述作业物上的、具有喷嘴单元的喷头，该喷嘴单元设有从中心轴线到径向外侧流动长度逐渐变长的多个喷嘴孔。由此，本发明提供一种可以均匀地形成蒸镀膜的化学蒸镀装置。

Description

化学蒸镀装置
                         技术领域
本发明涉及一种化学蒸镀装置，尤其涉及可以均匀地形成蒸镀膜的一种化学蒸镀装置。
                         背景技术
化学蒸镀(CVD：Chemical Vapor Deposition)装置用于半导体等制造工艺，是将反应气体供应到反应室内并通过气相化学反应在作业物上形成薄蒸镀膜。该化学蒸镀装置一般包含：形成反应室的反应器，所述反应室上部具有用于供应反应气体的气体流入孔；用于在反应室内支持作业物的支持台；用于在气体流入孔与支持台之间引导及分配反应气体、并将反应气体喷向作业物的喷头。并且，由喷头喷射于作业物的反应气体通过与等离子的反应，在作业物表面形成蒸镀膜。
韩国实用新型公开公报“实2000-0010029号(公开日：2000年06月15日)”揭示了一种用于半导体蒸镀设备的喷头。该现有技术中，为了将反应气体均匀地供应于半导体晶片使喷嘴直径形成为从喷头主体的中央到边缘逐渐变小，从而使中央部和边缘的反应气体流量互不相同。并且，喷头主体的厚度从中央到边缘逐渐变薄，从而使反应气体的流动长度互不相同。
但是，这种现有技术为了使喷嘴的流出端离作业物的距离越来越远使喷头主体的厚度从中央到边缘逐渐变薄，因而喷嘴的流出端与半导体晶片的间距不相等。此外，现有技术因反应气体流出端中央为突出，从而导致等离子层不均匀，并且不能使喷头主体到半导体晶片的距离最小，从而使提高蒸镀速度及蒸镀膜的质量受到限制。
                         发明内容
为了解决现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种可以均匀地形成蒸镀膜的化学蒸镀装置。
为达到所述目的本发明所提供的化学蒸镀装置，其特征在于包含：形成反应室的反应器，该反应室上部具有用于供应反应气体的气体流入孔；在所述反应室内用于支持作业物的支持台；用于从所述气体流入孔将反应气体喷射于所述作业物上的、具有喷嘴单元的喷头，该喷嘴单元设有由中心轴线至径向外侧流动长度愈加变长而形成的多个喷嘴孔。
在此，所述多个喷嘴孔其流出端离所述支持台的间距均相等，而其流入端离所述支持台的间距为从中心轴线到径向外侧越来越远。
并且，相对于所述流出端平面而言，所述流入端被布置于0.5°到10°角度范围之内。
并且，所述喷头至少设有一个气体分配部，该气体分配部具有在所述喷嘴单元与所述气体流入孔之间用于分配所述反应气体的多个气体分配孔。
                         附图说明
图1为依据本发明所提供的纵向截面图；
图2为依据本发明所提供的反应室内表示反应气体流向的纵向截面图。
                        具体实施方式
以下，参照附图详细说明作为本发明一实施例的化学蒸镀装置。
依据本发明所提供的化学蒸镀装置10如图1所示，包含：形成反应室31的反应器30，该反应室31内具有用于供应反应气体的气体流入孔33；在反应室31内用于支持作业物20的支持台70；用于从气体流入孔33将反应气体喷射到作业物20上的、具有喷嘴单元50的喷头40，而所述喷嘴单元50设有从中心轴线到径向外侧流动长度越来越变长的多个喷嘴孔51。
如图1所示，化学蒸镀装置10被用于电子零部件制造工艺中的一道工序，通过向反应室31内供应反应气体并经气相化学反应在作业物20上形成薄的蒸镀膜。勿庸置疑，化学蒸镀装置10可以选择性地采用公知的多种技术，例如在反应室31中通过使等离子与蒸镀气体的反应而在作业物20上形成薄膜。化学蒸镀装置10也可以对应于作业物20的大小来设置。
如图1所示，作业物20被收容于反应室31内，并可以选择性地包含公知元件，例如由圆形硅晶片构成的可以用于制造多种半导体(未图示)的半导体晶片。作业物20的大小可以根据需要设置为多种规格。因此，根据作业物20的大小，将要后叙的喷嘴孔51长度的增加角度以及喷嘴单元50的流出端55与作业物20之间的间距将会产生变化。
如图1所示，反应器30包含上部具有用于供应反应气体的气体流入孔33的反应室31、用于向下排出反应气体的排出部35、用于将反应气体引导及分配于作业物20上的喷头40以及在反应室31内用于支持作业物20的支持台70。
为了在工艺过程中维持真空及温度等因素，反应室31要与外部隔离。
气体流入孔33如图1所示，设置于反应室31的上部，以用于向反应室31内供应反应气体。气体流入孔33至少设置为一个。
排出部35用于从反应室31内排出气体。
喷头40如图1所示，包含设置于气体流入孔33与作业物20之间的喷嘴单元50，该喷嘴单元50用于将从气体流入孔33供应的反应气体喷射到作业物20上。并且，喷头40中可以设置至少一个气体分配部60，该气体分配部60具有在喷嘴单元50与气体流入孔33之间用于分配反应气体的多个气体分配孔61。
如图1所示，喷嘴单元50设置于气体流入孔33与作业物20之间的喷头40中，以用于将反应气体喷射到作业物20上，并且设有从中心轴线到径向外侧通过反应气体的流动长度逐渐变长而形成的多个喷嘴孔51。并且，经过气体分配部60的反应气体可以从喷嘴单元50喷射到作业物20上。
如图1所示，喷嘴孔51设置于喷嘴单元50，并使从气体流入孔33喷射到作业物20上的反应气体通过。喷嘴孔51通过贯通喷嘴单元50而形成。喷嘴孔51其流出端55离支持台70的间距相等，而其流入端53离支持台70的间距从中心轴线到径向外侧越来越远。相对于喷嘴孔51流出端55而言，流入端53如图1所示，可以布置于0.5°到10°角度(θ)范围之内。这种角度(θ)可以根据作业物20的大小、蒸镀气体的流速等进行更改。
在此，由于通过喷嘴孔51的反应气体的流动长度互不相同，因而反应气体通过喷嘴孔51而产生的压差也互不相同。而且，通过位于喷嘴单元50中心轴线的短流动长度喷嘴孔51的反应气体量和通过位于外侧的长流动长度喷嘴孔51的反应气体量互不相同。反应气体可以从作业物20中心轴线到径向外侧依次喷射于作业物20表面。因此，反应气体对于作业物20整体表面来说维持均匀的流动，从而可以使作业物表面的蒸镀膜均匀形成。并且，喷嘴孔51的流出端55如图1所示，由于离支持台70的间距均相等，因而可以通过使流出端55与作业物20相接近而使相互间的间距最小。由此，可以在作业物20上迅速形成蒸镀膜，并可在喷嘴孔51流出端55与作业物20之间均匀地形成等离子层。
如图1所示，各气体分配部60a、60b至少设置一个，并包含用于将反应气体分配于供应反应气体的气体流入孔33与喷嘴单元50之间的多个气体分配孔61。设置于各气体分配部60a、60b的气体分配孔61a、61b相互交互而布置，从而可以有效地分配反应气体。气体分配孔61的截面积与排列情况可以根据反应气体量、作业物20的大小等采用多种形式。
支持台70如图1所示，可以通过上下驱动来调节高度，并通过调节高度将作业物20支持于工艺位置。支持台70根据需要可以布置用于供应热源的加热器(未图示)。
根据如上所述的结构，下面参照图2说明依据本发明所提供的化学蒸镀装置10的工作过程。
首先，如图2所示，当反应气体通过气体流入孔33供应，则通过形成于气体分配部60的多个气体分配孔61均匀地分配于整体板面。而反应气体在喷嘴单元50中，从流动长度短的中心轴线到径向外侧依次贯通喷嘴孔51而差别供应于作业物20上。排出部35用于从反应室31排出气体。支持台70根据作业物20的大小等可以使作业物20接近流出端55，并可以使喷嘴单元51流出端55到作业物20的间距最小。
此外，依据本发明喷嘴单元50的喷嘴孔51被形成为流动长度从喷嘴单元50的中心轴线到径向外侧逐渐变长。由此，反应气体被依次供应于作业物20上，并使其流动稳定和均匀，从而可以在作业物20上形成均匀的蒸镀膜。并且，依据本发明由于喷嘴单元50的流出端55离支持台70的间距相等，因而可以使作业物20最大限度地接近流出端55，由此可以在作业物20表面上迅速地形成蒸镀膜，并且还可以使等离子层的密度均匀地形成。
如上所述，依据本发明提供了可以均匀地形成蒸镀膜的化学蒸镀装置。

Claims (5)

1、一种化学蒸镀装置，其特征在于包含：
形成反应室的反应器，该反应室上部具有用于供应反应气体的气体流入孔；
在所述反应室内用于支持作业物的支持台；
用于从所述气体流入孔将反应气体喷射于所述作业物上的、具有喷嘴单元的喷头，该喷嘴单元设有从中心轴线到径向外侧流动长度逐渐变长的多个喷嘴孔。
2、根据权利要求1所述的化学蒸镀装置，其特征在于所述多个喷嘴孔其流出端离所述支持台的间距相等，而其流入端离所述支持台的间距为从中心轴线到径向外侧越来越远。
3、根据权利要求2所述的化学蒸镀装置，其特征在于相对于所述流出端平面而言，所述流入端被布置于0.5°到10°角度范围之内。
4、根据权利要求1所述的化学蒸镀装置，其特征在于所述喷头至少设有一个气体分配部，该气体分配部具有在所述喷嘴单元与所述气体流入孔之间用于分配所述反应气体的多个气体分配孔。
5、根据权利要求4所述的化学蒸镀装置，其特征在于所述气体分配部为多个，而各气体分配部的气体分配孔相互交互而布置。
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