CN204138763U - 三种气体隔离式单匀气室喷淋装置 - Google Patents

Abstract

三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，主要解决现有技术存在的加工成本高、加工周期长及容易出现废品的问题。该装置包括进气法兰、分气部件、侧壁及喷淋盘面部件。所述喷淋装置内部设有相互隔离的三个气体通道，三种气体的三个气体入口设置在分气部件的上端。所述的分气部件为圆形板状，在其内部设有交替相邻且长短不同的放射状若干气体通道。较长的气体通道直接通向由分气部件与喷淋盘面形成的喷淋装置的空腔中，较短的气体通道与喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道相通。本装置采用常规的机加工形式，实现了工艺所要求的三种气体相互隔离喷淋功能，缩短了喷淋装置的加工周期，降低了加工成本及报废率，使喷淋装置的可靠性得以保证，主要用于半导体镀膜设备中。

Description

三种气体隔离式单匀气室喷淋装置

技术领域

本实用新型涉及一种半导体镀膜设备采用的喷淋装置。在此喷淋装置中，通过设置三种气体独立通道，来实现三种气体在流出喷淋装置前相互隔离流动，并同时流出喷淋装置进行镀膜工艺过程，本发明属于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域。

背景技术

现有的半导体镀膜设备，因工艺过程中，往往需要多种气体同时通入腔体进行反应，但在所述多种气体通入腔体前，即所述多种气体在由不同管路进入的喷淋装置中时不能相遇，若相遇，会在喷淋装置内部发生化学反应，导致所述多种气体在进入腔体前发生化学反应生成其他单种或多种化学物质而失去所述多种气体作为工艺反应物的化学性质，并因所述多种气体在喷淋装置内部提前反应形成的多为颗粒状的副产物，使晶圆或其他形式的薄膜载体表面带有颗粒而形成产品的缺陷，导致产品的良品率大大降低。为达到目前的多种气体同时通入腔室的工艺要求，人们提出了多种形式的后混合喷淋装置，但是，这些喷淋装置多采用多层结构来形成相互隔离的气体通道，并在各层板之间焊接密集的导气柱等零件，或者，在一个零件上进行线切割的方式形成夹层空间和导气柱。在焊接多层结构时，须进行多次的钎焊，多次钎焊所导致的多次回炉易使之前的钎焊熔化，影响喷淋装置的气密性也难保证各个相互隔离的气体通道完全隔离，而线切割的加工方式则需要花费大量的时间，并需要频繁地更换断掉的切割线丝。这就导致喷淋装置的加工成本，加工周期、报废率大大增加。

发明内容

本实用新型以解决上述问题为目的，主要解决现有技术存在的加工成本高、加工周期长及容易出现废品的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，该装置包括进气法兰、分气部件、侧壁、喷淋盘面部件四个部分。所述喷淋装置内部设有相互隔离的三个气体通道，三种气体的三个气体入口设置在分气部件的上端。所述的分气部件为圆形板状，在其内部设有交替相邻且长短不同的放射状若干气体通道，在所述交替相邻且长短不同的放射状的若干气体通道中，较长的气体通道由分气部件中心处开始延伸，较短的气体通道由稍远离分气部件中心处的位置开始延伸。所述的两种通道均延伸至分气部件的边缘。区别是：较长的气体通道直接通向由分气部件与喷淋盘面形成的喷淋装置的空腔中，较短的气体通道与喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道相通。在所述喷淋盘面上的所述不钻透的若干孔道下方，加工一列或不同阵列方式的半通孔。在所述喷淋盘面上的所述不钻透的若干孔道之间，加工若干通孔，所述通孔与喷淋装置的空腔相通。上述的通孔与半通孔均钻在喷淋盘面上，调整喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道的数量和位置，通孔与半通孔的排布及阵列形式，使喷淋盘面的通孔与半通孔尽量均匀分布。这样，第一种气体由喷淋装置的分气部件中心处的第一入口进入，在分气部件中沿着较长的气体通道向分气部件的边缘流动，到达分气部件的边缘后，进入分气部件和喷淋盘面形成的空腔中，再由分气盘面的若干不钻透的孔道之间加工的若干通孔流出。第二种气体由喷淋装置的分气部件中心处的第二入口进入，在分气部件中沿着较短的气体通道向分气部件的边缘流动，到达分气部件的边缘后，进入喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道中，再从径向的成放射状不钻透的若干孔道下方所钻的一列或不用阵列方式的半通孔流出。第三种气体由设置在分气部件中心处并直接贯穿至喷淋盘面下端面的气柱流出，进入反应腔中。

具体结构：在分气部件的上端焊接进气法兰，进气法兰将环形沟槽A、环形沟槽B封闭，上述进气法兰上设置进气口A、进气口B、进气口C，进气口A与分气部件的环形沟槽A相通，进气口B与分气部件的环形沟槽B相通，进气口C与分气部件的圆孔相通，上述进气法兰和分气部件构成第一个部分。将侧壁焊接在喷淋盘面部件的边沿上，侧壁与喷淋盘面部件构成第二个部分。将焊接后的两个部分钎焊在一起，使分气部件的孔A与孔C一一相通，使所有孔B与喷淋盘面部件和侧壁形成的匀气室相通，上述分气部件与喷淋盘面部件形成空腔。

本发明的有益效果及特点:

本实用新型采用几种简单部件焊接的形式，并且，每种部件均采用行业内常见的车削、铣、钻等去除材料的加工方式，实现了工艺所要求的三种气体相互隔离喷淋功能，缩短了喷淋装置的加工周期，降低了加工成本及报废率，使喷淋装置的可靠性得以保证。

附图说明

图1是本发明的分气部件主视图。

图2是图1的左视图。

图3是图2中B-B的剖视图。

图4是图1中A-A的旋转剖视图。

图5是本发明的喷淋盘面部件的主视图。

图6是图5中C-C的旋转剖视图。

图7是本发明的结构示意图。

图8是图7中D-D的旋转剖视图。

具体实施方式

参照图1-图4，喷淋装置的分气部件1为圆形板状，圆板上端中心处有圆形台阶5，圆形台阶5与分气部件1同心，圆板下端中心处有圆形台阶12，圆形台阶12与分气部件1同心。在圆形台阶5上加工圆孔4，圆孔4钻透。在圆形凸台5的端面上、圆孔4外侧加工一圆环形沟槽A6，在圆环形沟槽A6外侧加工一圆环形沟槽B2。在圆环形沟槽B2的槽底开圆周阵列的若干腰形孔3，腰形孔3不钻透。在分气部件1的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔A8，长孔A8钻至腰形孔3中，上述长孔A8与腰形孔3的数量匹配。在分气部件1的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔B9，长孔B9钻至圆环形沟槽A6中。上述长孔A8与长孔B9交替相邻、径向、均布在分气部件1中。上述长孔A8、长孔B9的孔径一致，并在分气部件1的边缘处设有与之相匹配的堵头7，堵头7封堵长孔A8、长孔B9。在分气部件1的轴线方向上，钻圆周阵列并均布的若干孔A10，孔A10所在位置为长孔A8下端并接近分气部件1边缘，孔A10与长孔A8一一相通。

在分气部件1的轴线方向上，钻圆周阵列并均布的若干孔B11，孔B11所在位置为长孔B9下端并接近分气部件1的边缘，孔B11与长孔B9一一相通。

参照图5-图6，喷淋装置的喷淋盘面部件13为圆形板状，圆板边缘处有环形凸台14，环形凸台14的外侧有边沿15。喷淋盘面部件13上径向分布若干筋板18，筋板18与环形凸台14的根部相接。从环形凸台14的外侧壁沿筋板18钻均布的径向长盲孔21，在环形凸台14的端面上钻若干孔C17，孔C17与长盲孔21相通。在所有筋板18中的长盲孔21的下方并垂直于长盲孔21轴线的方向上，钻一列喷淋小孔A22。上述长盲孔21在环形凸台14外侧壁的一端设有与之相匹配的堵头A20，堵头A20堵住长盲孔21。在环形凸台14外侧壁上并避开环形凸台14的端面上所钻有的若干孔C17，即在每两个孔C17之间，径向于喷淋盘面部件13钻一竖列孔23。避开所有筋板18，即在喷淋盘面部件13上的各个筋板18之间，均匀钻若干喷淋小孔16。在喷淋盘面部件13的中心开设一孔19，孔19的直径与分气部件1下端中心处的圆形台阶12的直径一致。

参照图7-图8，三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，包括进气法兰27、分气部件1、侧壁29、喷淋盘面部件13四个部分组成。在分气部件1的上端焊接进气法兰27，进气法兰27将环形沟槽A6、环形沟槽B2封闭。进气法兰27上设置进气口A25、进气口B24、进气口C26，进气口A25与分气部件1的环形沟槽A6相通，进气口B24与分气部件1的环形沟槽B2相通，进气口C26与分气部件1的圆孔4相通。上述进气法兰27和分气部件1就成为第一个部分。侧壁29的外径与喷淋盘面部件13的边沿15的外径相等，侧壁29的高度与喷淋盘面部件13的环形凸台14的高度相等，将侧壁焊接在喷淋盘面部件13的边沿15上，侧壁29与喷淋盘面部件13就成为第二个部分。将焊接后的两个部分钎焊在一起，使分气部件1的孔A10与孔C17一一相通，使所有孔B11与喷淋盘面部件13和侧壁29形成的匀气室28相通，上述分气部件1与喷淋盘面部件13形成空腔27。这样，第一种气体从进气法兰27的进气口A25进入喷淋装置，在分气部件1的圆环形沟槽A6中开始流入所有长孔B9，在长孔B9中流向分气部件1的边缘，因遭遇堵头7，所以从所有孔B11进入喷淋盘面部件13和侧壁29形成的匀气室28中，再从环形凸台14上的所有竖列孔23进入到空腔27中，最后从喷淋小孔16流出喷淋装置。第二种气体从进气法兰27的进气口B24进入喷淋装置，在分气部件1的环形沟槽B2内流动，进入所有腰形孔3，再经过与所有腰形孔3相通的所有长孔A8，流向分气部件1的边缘，因遭遇堵头7，所以从所有孔A10进入与所有与孔A10一一相通的所有孔C17中，最后，因遭遇堵头A20，所以进入所有筋板18中所钻的长盲孔21内部，向着喷淋盘面部件13的中心处流动，在流动过程中，从长盲孔21下方的喷淋小孔A22流出喷淋装置。第三种气体从进气法兰27的进气口C26进入喷淋装置，经分气部件1的孔4直接流入反应腔。

Claims (5)

1.三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，该装置包括进气法兰、分气部件、侧壁及喷淋盘面部件，其特征在于：在分气部件的上端焊接进气法兰，进气法兰将环形沟槽A、环形沟槽B封闭，上述进气法兰上设置进气口A、进气口B、进气口C，进气口A与分气部件的环形沟槽A相通，进气口B与分气部件的环形沟槽B相通，进气口C与分气部件的圆孔相通，上述进气法兰和分气部件构成第一个部分，将侧壁焊接在喷淋盘面部件的边沿上，侧壁与喷淋盘面部件构成第二个部分，将焊接后的两个部分钎焊在一起，使分气部件的孔A与孔C一一相通，使所有孔B与喷淋盘面部件和侧壁形成的匀气室相通，上述分气部件与喷淋盘面部件形成空腔。 

2.如权利要求1所述的三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，其特征在于：所述喷淋装置内部设有相互隔离的三个气体通道，三种气体的三个气体入口设置在分气部件的上端，所述的分气部件为圆形板状，在其内部设有交替相邻且长短不同的放射状若干气体通道，在所述交替相邻且长短不同的放射状的若干气体通道中，较长的气体通道由分气部件中心处开始延伸，较短的气体通道由稍远离分气部件中心处的位置开始延伸，所述的两种通道均延伸至分气部件的边缘，较长的气体通道直接通向由分气部件与喷淋盘面形成的喷淋装置的空腔中，较短的气体通道与喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道相通，在所述喷淋盘面上的所述不钻透的若干孔道下方，加工一列或不同阵列方式的半通孔，在所述喷淋盘面上的所述不钻透的若干孔道之间，加工若干通孔，所述通孔与喷淋装置的空腔相通，上述的通孔与半通孔均钻 在喷淋盘面上，调整喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道的数量和位置，通孔与半通孔的排布及阵列形式，使喷淋盘面的通孔与半通孔均匀分布。 

3.如权利要求1所述的三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，其特征在于：侧壁的外径与喷淋盘面部件的边沿的外径相等，侧壁的高度与喷淋盘面部件的环形凸台的高度相等。 

4.如权利要求1所述的三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，其特征在于：分气部件为圆形板状，圆板上端中心处有圆形台阶，圆形台阶与分气部件同心，圆板下端中心处有圆形台阶，圆形台阶与分气部件同心，在圆形台阶上加工圆孔，圆孔钻透，在圆形凸台、圆孔外侧加工一圆环形沟槽A，在圆环形沟槽A外侧加工一圆环形沟槽B，在圆环形沟槽B的槽底开圆周阵列的若干腰形孔，腰形孔不钻透，在分气部件的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔A，长孔A钻至腰形孔中，上述长孔A与腰形孔的数量匹配，在分气部件的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔B，长孔B钻至圆环形沟槽A中，上述长孔A，与长孔B交替相邻、径向、均布在分气部件中，上述长孔A、长孔B的孔径一致，并在分气部件的边缘处设有与之相匹配的堵头，堵头封堵长孔A、长孔B，在分气部件的轴线方向上，钻均布的若干孔A，孔A所在位置为长孔A下端并接近分气部件边缘，孔A与长孔A一一相通，在分气部件的轴线方向上，钻均布的若干孔B，孔B所在位置为长孔B下端并接近分气部件的边缘，孔B与长孔B一一相通。 

5.如权利要求1所述的三种气体隔离式单匀气室喷淋装置，其特征在于：喷淋盘面部件为圆形板状，圆板边缘处有环形凸台，环形凸台的外侧有 边沿，喷淋盘面部件上径向分布若干筋板，筋板与环形凸台的根部相接，从环形凸台的外侧壁沿筋板钻均布的径向长盲孔，在环形凸台的端面上钻若干孔C，孔C与长盲孔相通，在所有筋板中的长盲孔的下方并垂直于长盲孔轴线的方向上，钻一列喷淋小孔A，上述长盲孔在环形凸台外侧壁的一端设有与之相匹配的堵头A，堵头A堵住长盲孔，在环形凸台外侧壁上并避开环形凸台的端面上所钻有的若干孔C，即在每两个孔C之间，径向于喷淋盘面部件钻一竖列孔，避开所有筋板，即在喷淋盘面部件上的各个筋板之间，均匀钻若干喷淋小孔，在喷淋盘面部件的中心开设一孔，孔的直径与分气部件下端中心处的圆形台阶的直径一致。