CN205319132U - 气流控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气流控制装置，本实用新型的气流控制装置，包括气体输送构件和喷头；喷头包括腔体和多个喷嘴；腔体上设置有进口端，气体输送构件上设置有出口端，所述进口端与所述出口端连通，喷嘴设置在腔体的外壳上远离所述进口端的一侧，且均与腔体相通，每个喷嘴与出口端的轴心线均呈0-90°的夹角设置，且所有所述喷嘴将气体喷射在平面的面积大于所述出口端在所述基板平面的投影面积。采用本实用新型的技术方案，能够减少整个基板的表面上HMDS气体的扩散区，使HMDS气体喷向基板的表面时，与基板的表面有足够的接触力，从而很容易附着在基板上，进而在该基板涂布光刻胶时，增强了光刻胶与基板的粘合度，使光刻胶不易从基板上剥离。

Description

气流控制装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种气流控制装置。

背景技术

六甲基二硅胺烷(HexMethyDiSilylamine，简称HMDS)是半导体光刻工艺中一种常用的耗材。一般在光刻工艺中，在基板上涂布光刻胶之前，先在基板上均匀涂布一层气态形式的HMDS，用以增大光刻胶与基板表面之间的粘合度。

相关技术中，HMDS直接从气流控制装置的管路出口垂直沉积到出口的正下方的基板表面，然后通过表面扩散方式，扩散到基板表面的其他位置，进而完成HMDS的涂布。因此，位于管路出口正前方的光刻胶区域被称之为沉积区域，而通过表面扩散方式所形成的光刻胶区域被称之为扩散区域。

但是，相关技术中，HMDS垂直沉积到基板表面后，由于HMDS气体被加压后从气流控制装置的管路出口直接附着在基板上，HMDS气体在压力和重力的作用下，会与基板之间形成较大的接触力，从而很容易附着在基板上，而HMDS气体向其它区域扩散后，这些扩散后的HMDS气体仅在重力的作用下堆积在基板表面，因此与基板的接触力较小，从而不易附着在基板上。这就导致在涂布光刻胶后，处于扩散区域内的光刻胶与基板的粘合度较低，使光刻胶易从基板上剥离。

实用新型内容

本实用新型提供一种气流控制装置，以实现减少整个基板的表面上HMDS气体的扩散区，使HMDS气体喷向基板的表面时，与基板的表面有足够的接触力，从而很容易附着在基板上，进而实现了在该基板涂布光刻胶时，增强光刻胶与基板的粘合度，使光刻胶不易从基板上剥离。

本实用新型提供一种气流控制装置，包括气体输送构件和喷头；所述喷头包括腔体和多个喷嘴；

所述腔体上设置有进口端，所述气体输送构件上设置有出口端，所述进口端与所述出口端连通，所述喷嘴设置在所述腔体的外壳上远离所述进口端的一侧，且均与所述腔体相通，每个所述喷嘴与所述出口端的轴心线均呈0-90°的夹角设置，且所有所述喷嘴将气体喷射在基板平面的面积大于所述出口端在所述平面的投影面积。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，多个所述喷嘴围绕所述轴心线呈多层环形分布。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，每层所述喷嘴与所述轴心线之间的夹角均相等。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，每层所述喷嘴与所述轴心线之间的夹角由内至外依次增大。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，所述腔体的外壳上远离所述进口端的一侧呈弧面，且所述轴心线穿过所述弧面的中心。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，所述喷头沿所述轴心线的方向的截面呈扇形形状。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，所述喷头还包括挡片和支撑杆，所述支撑杆的一端与所述挡片连接；所述支撑杆的另一端固定设置；

所述挡片设置在所述腔体内部，当所述挡片与所述出口端投影于同一基板平面时，所述挡片的投影区域位于所述出口端的投影区域的中部。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，所述气流控制装置还包括调节构件；所述支撑杆远离所述挡片的一端设有螺纹；所述调节构件包括与所述支撑杆螺纹连接的螺母和开孔；

所述气体输送构件包括盖板和气体输送通道，所述气体输送通道设置在所述盖板内部，所述出口端设置在所述盖板的底部，所述开孔设置在所述盖板背离所述出口端的一侧，且与所述轴心线共轴设置；

所述支撑杆远离所述挡片的一端由所述气体输送通道穿过所述开孔，并与所述螺母螺纹配合。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，所述调节构件还包括密封垫片，所述密封垫片套设在所述支撑杆上，且位于所述螺母与所述盖板的外壁之间。

进一步可选地，上述所述的气流控制装置中，所述喷头与所述盖板分开设置或者为一体化结构。

本实用新型气流控制装置，通过在气体输送构件的出口端设置喷头，由喷头上的喷嘴向气体输送构件的出口端的轴心线的四周喷射HMDS气体，实现了增加基板的表面上HMDS气体的沉积区域的面积，进而减小了整个基板的表面上HMDS气体的扩散区域的面积，使HMDS气体喷向基板的表面时，与基板的表面有足够的接触力，从而很容易附着在基板上，进而在该基板涂布光刻胶时，增强了光刻胶与基板的粘合度，使光刻胶不易从基板上剥离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型气流控制装置一实施例的剖视图；

图2为本实用新型气流控制装置另一实施例的剖视图；

图3为图2中A部的放大图。

附图标记：

1-气体输送构件；

11-盖板；

12-气体输送通道；

B-出口端；

2-喷头；

21-腔体；

22-喷嘴；

23-支撑杆；

24-挡片；

3-调节构件；

31-螺母；

32-开孔；

33-密封垫片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型气流控制装置一实施例的剖视图，如图1所示，本实施例的气流控制装置可以包括气体输送构件1和喷头2，其中喷头2包括腔体21、多个喷嘴22、支撑杆23和挡片24。

本实施例的气流控制装置中，喷头2的腔体21上设置有进口端，气体输送构件1上设置有出口端B，喷头2的腔体21的进口端与气体输送构件1的出口端B连通。这样，可以保证HMDS气体从气体输送构件1的出口端B流出后能够顺利流入喷头2的腔体21内部。

当HMDS气体流入喷头2的腔体21内部后，为了避免HMDS气体垂直流向基板表面，可以利用多个喷嘴22实现将HMDS气体向周围喷射。例如，可以将多个喷嘴22设置在喷头2的腔体21的外壳上远离腔体21进口端的一侧，且均与腔体21相通，每个喷嘴22与气体输送构件1的出口端B的轴心线均呈0-90°的夹角设置，且所有喷嘴22将气体喷射在基板平面的面积大于气体输送构件1的出口端B在平面的投影面积。

具体地，HMDS气体流入喷头2的腔体21内部后，会再次进入喷嘴22内，最终由喷嘴22将HMDS气体喷出，如图1所示，每个喷嘴22与气体输送构件1的出口端B的轴心线均呈0-90°的夹角设置，此时，经喷嘴22喷出的HMDS气体落在基板后，HMDS气体与基板的接触区域，不再仅限于气体输送构件1的出口端B在基板的投影覆盖区域，而是在向该投影覆盖区域喷射气体的同时，能够向该投影覆盖区域以外的区域喷射气体。这样，可以使HMDS气体附着在基板平面的面积大于气体输送构件1的出口端B在平面的投影面积，使气体输送构件1的出口端B所对应的基板表面的沉积区域增大，进而减少了整个基板表面的扩散区域。

本实施例的气流控制装置能够增加基板的表面上HMDS气体的沉积区域的面积，进而减小了整个基板的表面上HMDS气体的扩散区域的面积，使HMDS气体喷向基板的表面时，与基板的表面有足够的接触力，从而很容易附着在基板上，进而在该基板涂布光刻胶时，增强了光刻胶与基板的粘合度，使光刻胶不易从基板上剥离。

如图1所示，本实施例的气流控制装置中，为了尽量扩大喷嘴22喷出的HMDS气体与基板的接触面积，可以将多个喷嘴22围绕轴心线呈多层环形分布，且使喷嘴22的出口端B朝远离气体输送构件1的出口端B的轴心线的方向倾斜，使喷嘴22能够在沿远离该轴心线的方向，向该轴心线四周喷出HMDS气体。每层喷嘴22与轴心线之间的夹角可以相等或者不相等，但实际应用中，每层喷嘴22与轴心线之间的夹角均相等，从而保证了各层喷嘴22喷出的HMDS气体在基板上的均匀度，且避免了出现喷嘴22相互影响的现象，同时增加了喷头2的美观性。

本实施例的气流控制装置中，还可以将每层喷嘴22与轴心线之间的夹角由内至外依次增大，这样相对于每层喷嘴22与轴心线之间的夹角均相等的方案，能够在使用同样数目的喷嘴22时，保证喷嘴22的喷射的范围更大。

本实施例的气流控制装置中，可以将喷头2的腔体21的外壳上远离喷头2的腔体21的进口端的一侧呈一个弧面，且气体输送构件1的出口端B的轴心线穿过该弧面的中心。具体地，喷头2沿轴心线的方向的截面可以呈扇形形状，这样在设置喷嘴22时，能够使喷嘴22与该弧面垂直安装，且安装喷嘴22时更方便快捷。同时，由于喷嘴22比较小，容易堵塞，因此，可以在该弧面设置螺纹孔，选择带有螺纹的喷嘴22，并将各喷嘴22通过喷嘴22上的螺纹与该弧面上的螺纹孔配合使用，从而可以根据实际需求安装或者拆卸喷嘴22，以对需要保养的喷嘴22进行清理维护。

需要说明的是，本实施例中，喷嘴22与腔体21之间采用带有螺纹的喷嘴22与腔体21上的螺纹孔作为设置喷嘴22的方式只是部分实现方式，本实施例的技术方案，不限制其它实现设置喷嘴22的方式。

本实施例的气流控制装置，由于气体输送构件1的出口端B始终与基板垂直，内层喷嘴22流量较大，外层喷嘴22流量较小，这样就会造成气体输送构件1的出口端B在基板上的投影区域内HMDS气体比该区域以外的其它区域内HMDS气体多，即基板平面的HMDS气体不均匀。

如图1所示，为了解决上述缺陷，可以将挡片24设置在腔体21内部，当挡片24与体输送构件1的出口端B投影于同一基板平面时，挡片24的投影区域位于体输送构件1的出口端B的投影区域的中部。出口端B挡片24的形状可以为圆形或多边形等，优选的，挡片24为圆形，且可以使气体输送构件1的出口端B的轴心线穿过挡片24的中心。

例如，可以根据实际经验，选择尺寸比较合适的挡片24以及腔体21内最合适的位置，利用支撑杆23将该挡片24固定在该位置。具体地，在固定挡片24时，需要将支撑杆23的一端与挡片24连接，支撑杆23的另一端固定设置。例如，可以将支撑杆23远离挡片24的一端固定在气体输送构件1的出口端B的内壁或者喷头2的腔体21的内部等位置，本实施例不做具体限定。

需要说明的是，本实施例中仅以在气体输送构件1上的一个出口端B、且该出口端B与喷头2连通为例，对本实用新型的技术方案进行说明，实际应用中，由于基板表面面积大于喷头2投影于基板表面的区域面积，所以在气体输送构件1上会相应设置多个出口端B，并将每个出口端B与喷头2连通。

上述实施例的气流控制装置，由于挡片24固定在腔体21内，当受到外界因素影响时，由于挡片24的位置固定，使挡片24并不能很好的控制外层喷嘴22和内层喷嘴22的流量，且由于喷嘴22各方向上与基板距离不一致，易导致基板表面的HMDS气体附着不均匀，因此，为了解决上述缺陷，本实用新型还提供以下技术方案。

图2为本实用新型气流控制装置另一实施例的剖视图，图3为图2中A部的放大图。如图2和图3所示，本实施例的气流控制装置可在图1所示实施例的基础上进一步还可以包括调节构件3。支撑杆23远离挡片24的一端设有螺纹，调节构件3包括与支撑杆23螺纹连接的螺母31、开孔32和密封垫片33。

具体地，由于基板为平面，所以为了提高HMDS气体喷洒在整个基板表面上的效率，可以增加气体输送构件1上设置有出口端B的一侧的面积，使多个喷头2均匀分布在气体输送构件1上设置有出口端B的一侧，HMSD气体喷射范围尽可能的覆盖整个基板表面，从而节省HMSD气体喷射在基板表面的时间，具体地，可以将气体输送构件1上设置有出口端B的一侧设计为平面型。

例如，气体输送构件1可以包括盖板11和气体输送通道12，气体输送通道12设置在盖板11内部，气体输送构件1的出口端B设置在盖板11的底部，开孔32设置在盖板11背离气体输送构件1的出口端B的一侧，且与气体输送构件1的出口端B的轴心线共轴设置。出口端B支撑杆23远离挡片24的一端由盖板11的内部穿过开孔32，并与螺母31螺纹配合，从而可以通过该螺母31将支撑杆23固定在盖板11上，且可以通过旋转支撑杆23远离挡片24的一端实现支撑杆23沿气体输送构件1的出口端B的轴心线方向移动，由于支撑杆23与挡片24连接，所以支撑杆23能够带动挡片24沿气体输送构件1的出口端B的轴心线方向移动。

当挡片24由喷头2的腔体21内向靠近出口端B的方向移动时，由于喷头2的腔体21的界面为扇形，此时挡片24与喷头2的腔体21的外壁的间隙变小，使HMDS气体更多的从该间隙内流出，外层的喷嘴22的流量增大，内层的喷嘴22的流量减小，反之，外层的喷嘴22的流量减小，内层的喷嘴22的流量增大，这样可以根据实际需求，随时控制HMDS气体的流量，同时防止因喷嘴22各方向上与基板距离不一致导致的HMDS气体附着量不均匀。

由于支撑杆23与螺母31螺纹配合的密封性较差，因此可以利用密封垫片33实现对盖板11开孔32处进行密封。例如，可以将密封垫片33套设在支撑杆23上，且位于螺母31与盖板11的外壁之间。

本实施例的气流控制装置中，喷头2与盖板11分开设置或者为一体化结构。例如，喷头2的腔体21上的进口端的开口大小与盖板11的出口端B的开口大小相同，此时可以通过焊接的方式将的腔体21的进口端与盖板11的出口端B焊接在一起，使喷头2与盖板11为一体化结构。但为了喷头2的拆卸或者保管方便等，可以将盖板11的出口端B与喷头2的进口端采用内外螺纹套嵌的方式，将腔体21的进口端与盖板11的出口端B连接在一起，当需要对喷头2进行拆卸或者保管时，只需转动喷头2即可轻松将喷头2拆卸下来，进行保管。

本实施例的气流控制装置，通过设置调节构件3，对挡片24的位置进行调节，实现了控制喷头2的各喷嘴22的流量，同时防止因喷嘴22各方向上与基板距离不一致导致的HMDS气体附着量不均匀，增加了基板的表面上HMDS气体的沉积区域的面积，进而减小了整个基板的表面上HMDS气体的扩散区域的面积，使HMDS气体喷向基板的表面时，与基板的表面有足够的的接触力，从而很容易附着在基板上，进而在该基板涂布光刻胶时，增强了光刻胶与基板的粘合度，使光刻胶不易从基板上剥离。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气流控制装置，其特征在于，包括气体输送构件和喷头；所述喷头包括腔体和多个喷嘴；

所述腔体上设置有进口端，所述气体输送构件上设置有出口端，所述进口端与所述出口端连通，所述喷嘴设置在所述腔体的外壳上远离所述进口端的一侧，且均与所述腔体相通，每个所述喷嘴与所述出口端的轴心线均呈0-90°的夹角设置，且所有所述喷嘴将气体喷射在基板平面的面积大于所述出口端在所述平面的投影面积。

2.根据权利要求1所述的气流控制装置，其特征在于，多个所述喷嘴围绕所述轴心线呈多层环形分布。

3.根据权利要求2所述的气流控制装置，其特征在于，每层所述喷嘴与所述轴心线之间的夹角均相等。

4.根据权利要求2所述的气流控制装置，其特征在于，每层所述喷嘴与所述轴心线之间的夹角由内至外依次增大。

5.根据权利要求1所述的气流控制装置，其特征在于，所述腔体的外壳上远离所述进口端的一侧呈弧面，且所述轴心线穿过所述弧面的中心。

6.根据权利要求5所述的气流控制装置，其特征在于，所述喷头沿所述轴心线的方向的截面呈扇形形状。

7.根据权利要求1-6中任一所述的气流控制装置，其特征在于，所述喷头还包括挡片和支撑杆，所述支撑杆的一端与所述挡片连接；所述支撑杆的另一端固定设置；

所述挡片设置在所述腔体内部，当所述挡片与所述出口端投影于同一基板平面时，所述挡片的投影区域位于所述出口端的投影区域的中部。

8.根据权利要求7所述的气流控制装置，其特征在于，所述气流控制装置还包括调节构件；所述支撑杆远离所述挡片的一端设有螺纹；所述调节构件包括与所述支撑杆螺纹连接的螺母和开孔；

所述气体输送构件包括盖板和气体输送通道，所述气体输送通道设置在所述盖板内部，所述出口端设置在所述盖板的底部，所述开孔设置在所述盖板背离所述出口端的一侧，且与所述轴心线共轴设置；

所述支撑杆远离所述挡片的一端由所述气体输送通道穿过所述开孔，并与所述螺母螺纹配合。

9.根据权利要求8所述的气流控制装置，其特征在于，所述调节构件还包括密封垫片，所述密封垫片套设在所述支撑杆上，且位于所述螺母与所述盖板的外壁之间。

10.根据权利要求9所述的气流控制装置，其特征在于，所述喷头与所述盖板分开设置或者为一体化结构。