CN206849812U - 气体导入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气体导入装置。本实用新型的气体导入装置，包括导管体和喷嘴，所述导管体固定在所述喷嘴的上表面上，且所述导管体中的气体通道与所述喷嘴中的气体通道相连通，在所述导管体与所述喷嘴的接触面上设置有第一垫片；所述第一垫片用于缓冲所述导管体对所述喷嘴的施加的作用力。本实用新型的气体导入装置通过在导管体和喷嘴二者的接触面上设置第一垫片，能够有效延长气体导入装置的使用寿命，提高气体导入装置的可靠性。

Description

气体导入装置

技术领域

本实用新型属于半导体加工技术领域，具体涉及一种气体导入装置。

背景技术

常规的等离子体刻蚀设备包括：反应室、气体导入装置。其中，气体导入装置用于将气体喷入反应室内，在接通射频电源的情况下，气体导入装置喷入的气体在反应室中形成等离子体。气体导入装置是气体均匀进入反应室的进气口，气体导入装置的进气均匀性会直接影响刻蚀工艺的均匀性，且其密封环节的密封性能会直接影响到整个设备的维护性能。

在现有的等离子体设备中，气体导入装置包括导管体和喷嘴等组件。导管体固定在喷嘴的上表面上，且导管体中的气体通道与喷嘴中的气体通道相连通。

但现有技术中至少存在如下问题：

第一，由于导管体主要由诸如金属等的刚性材料制成，喷嘴采用诸如石英等的易碎材料制成，导管体与喷嘴通过在喷嘴的上表面以硬接触形式施加密封预紧力，在受热膨胀或局部受力不均时，喷嘴很容易出现压溃及碎裂现象；

其二，导管体是长导管，维护人员在操作过程中对导管体的远离喷嘴的一端施加一个微小的力，基于杠杆原理，该力通过整个导管体的力矩施加在喷嘴上，该力会对喷嘴产生损伤性压力；而且，由于整个气体导入装置牢固安装在石英窗上，喷嘴固定在石英窗的轴孔内，并且，石英窗也采用石英等的易碎材料制成，因此，上述力矩会通过该轴孔将力传递到石英窗上，会对石英窗产生损坏。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种气体导入装置，其使用寿命长、可靠性高。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种气体导入装置，包括导管体和喷嘴，所述导管体固定在所述喷嘴的上表面上，且所述导管体中的气体通道与所述喷嘴中的气体通道相连通，在所述导管体与所述喷嘴的接触面上设置有第一垫片；

所述第一垫片用于缓冲所述导管体对所述喷嘴的施加的作用力。

其中，所述气体导入装置还包括：环形压板和套筒；

所述喷嘴的上表面的外沿区域沿其周向设置有第一环形凹部；

所述环形压板套置在所述喷嘴的侧壁外侧，所述环形压板的下表面的内沿区域位于所述第一环形凹部上，且在该内沿区域和所述第一环形凹部的接触面上设置有第二垫片，所述第二垫片用于缓冲所述环形压板对所述喷嘴的施加的作用力；

所述环形压板与所述导管体固定；

所述套筒套设于所述喷嘴的侧壁外侧，所述套筒的一端与所述环形压板固定，所述套筒的另一端与用于安装所述气体导入装置的安装件相固定，用以实现所述导管体、所述喷嘴与所述安装件固定。

其中，所述第一垫片和/或所述第二垫片为弹性垫片。

其中，所述第一垫片和/或所述第二垫片为柔性垫片。

其中，所述柔性垫片采用树脂材料制成。

其中，所述树脂材料为聚四氟乙烯。

其中，所述导管体包括相互交替串接的多个刚性管和多个柔性管。

其中，在所述导管体靠近所述喷嘴和远离所述喷嘴的两端分别设有两个柔性管。

其中，所述喷嘴的下表面的外沿区域沿其周向设置有第二环形凹部，所述第二环形凹部搭接在所述安装板上，且二者的搭接位置处设置有第一密封圈；

所述第一密封圈，用于密封所述第二环形凹部和所述安装件之间的间隙。

其中，所述喷嘴的上表面的内沿区域沿其周向设置有第三环形凹部；

所述导管体的下表面的内沿区域沿其周向设置有环形凸部；

所述环形凸部位于所述第三环形凹部内，且所述环形凸部的外周壁与所述第三环形凹部的侧壁之间形成有容纳第二密封圈的空间；

所述第二密封圈，用于密封所述导管体和所述喷嘴之间的间隙。

本实用新型的气体导入装置中，通过在导管体和喷嘴二者的接触面上设置第一垫片，能够缓冲导管体对喷嘴施加的作用力，这与现有技术相比，其一，通过避免导管体和喷嘴之间的直接接触，在受热膨胀或局部受力不均时，该第一垫片能够有效避免喷嘴出现压溃及碎裂现象；其二，即使在杠杆原理的作用下，在导管体的远离喷嘴的一端施加的微小力到达喷嘴的力变得很大，借助该第一垫片也能够对该变得很大的力进行缓冲，避免其对喷嘴甚至是石英窗造成损坏。因此，通过设置第一垫片，能够有效延长气体导入装置的使用寿命，提高气体导入装置的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的气体导入装置安装在安装件时的结构示意图；

图2为图1中区域I的局部放大图；

其中，附图标记为：1、导管体；11、刚性管；12、柔性管；2、喷嘴；31、第一垫片；32、第二垫片；4、环形压板；5、套筒；6、安装件；7、第一密封圈；8、第二密封圈。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

请参照图1和图2，本实施例提供一种气体导入装置，包括导管体1和喷嘴2，导管体1固定在喷嘴2的上表面上，且导管体1中的气体通道与喷嘴2中的气体通道相连通，在导管体1与喷嘴2的接触面上设置有第一垫片31；第一垫片31用于缓冲导管体1对喷嘴2的施加的作用力。

从图2中可以看出，导管体1位于喷嘴2的上方，与喷嘴2的上表面固定；导管体1和喷嘴2中均设置有气体通道，导管体1中的气体通道与喷嘴2中的气体通道相连通，以使气体从导管体1输送至喷嘴2中，并最终输入以安装件6为介质窗的腔室中。

在导管体1和喷嘴2二者的接触面上设置有第一垫片31，能够避免导管体1与喷嘴2进行直接接触，且利用设置第一垫片31，能够缓冲导管体1对喷嘴2施加的作用力，在受热膨胀或局部受力不均时，该第一垫片31能够有效避免喷嘴2出现压溃及碎裂现象；同时，即使在杠杆原理的作用下，使对在导管体1的远离喷嘴2的一端施加的微小力变得很大，该第一垫片31也能够对该变得很大的力进行缓冲，避免其对喷嘴2，甚至是石英窗的损坏。

需要说明的是，此处所说的作用力主要指导管体1与喷嘴2硬接触固定时所产生的压力以及在维护中施加到导管体1上远离喷嘴2的一端的可通过导管体1作用到喷嘴上的力。

在本实施例中，优选地，为了实现导管体1、喷嘴2和安装件6的固定，请参照图2，气体导入装置还包括：环形压板4和套筒5；喷嘴2的上表面的外沿区域沿其周向设置有第一环形凹部，即该第一环形凹部周向设置在喷嘴2的上表面的外沿区域；环形压板4套置在喷嘴2的侧壁外侧，环形压板4的下表面的内沿区域位于第一环形凹部上，且在该内沿区域和第一环形凹部的接触面上设置有第二垫片32，第二垫片32用于缓冲环形压板4对喷嘴2的施加的作用力；环形压板4与导管体1固定，导管体1位于环形压板4上方；套筒5套设于喷嘴2的侧壁外侧，套筒5的一端与环形压板4的下表面的沿其周向的外沿区域固定，套筒5的另一端与用于安装气体导入装置的安装件6相固定，用以实现导管体1、喷嘴2与安装件6固定。

之所以设置第二垫片32，是由于环形压板4一般采用金属材料制成，而喷嘴2一般采用脆性材料(石英)制成，若环形压板4与喷嘴2直接接触，当导管体1受力时，该力必定会通过环形压板4传递到喷嘴2的第一环形凹部上，通过第二垫片32能够对该力进行缓冲，避免因该力过大导致喷嘴2出现破碎的现象。

具体地，为了套筒5与环形压板4的固定，在本实施例中，请参阅图2，套筒5与环形压板4的下表面的外沿区域固定；当然，套筒5和环形压板4之间的位置关系并不局限于此，在此不再赘述。

需要说明的是，导管体1和环形压板4之间可通过螺钉进行固定，套筒5和环形压板4之间也可通过螺钉进行固定。当然，上述固定的方式并不局限于此，还可以采用其他的方式进行固定连接，在此不再赘述。

可选地，第一垫片31和/或第二垫片32为弹性垫片。当导管体1或环形压板4对喷嘴2施加向下压的作用力时，该弹性垫片不仅能够对该向下的作用力提供缓冲，还能够提供一个向上的弹力，因而能够很好地缓冲导管体1或环形压板4对喷嘴2施加的向下的作用力，从而能够很好地避免喷嘴2出现破损。优选地，该弹性垫片可以为弹簧。

可选地，第一垫片31和/或第二垫片32为柔性垫片。当导管体1或环形压板4对喷嘴2施加向下压的作用力时，该柔性垫片能够对该向下的作用力提供缓冲，结构简单，易制作。

优选地，柔性垫片采用树脂材料制成。进一步优选地，树脂材料为聚四氟乙烯。当然，柔性垫片并不局限于此种材料，还可以采用其他材料制成，只要能够起到对导管体1或环形压板4向喷嘴2施加向下压的作用力进行缓冲的作用即可，在此不再赘述。

其中，导管体1包括相互交替串接的多个刚性管11和多个柔性管12。

请参照图1和图2，导体管1一般采用刚性材料制成，导管体1的远离喷嘴2的一端为进气端，靠近喷嘴2的一端为出气端，气体从进气端进入导管体1，并在气体通道内进行输送，最终从出气端进入喷嘴的气体通道。通过在进气端和出气端之间设置相互交替串接的多个刚性管11和多个柔性管12，这与现有技术相比，能够减小与喷嘴2连接的刚性管11的长度，从而避免因与喷嘴2连接的刚性管11的长度过大导致的出气端受力大而压迫喷嘴2的问题。当然，刚性管11和柔性管12的数量和长度并不限定，可根据实际情况进行设置，导体管1还可以设置为整段波纹管，在此不再赘述。

其中，在导管体1靠近喷嘴2和远离喷嘴2的两端，即出气端和进气端分别设有两个柔性管12。

一般来说，由于气体导入装置和上电极结构需要经常进行维护，因此，导管体1需要频繁的拆装且要避开复杂的上电极结构，为了方便维护，通过设置柔性管12可以缩短导体管1的刚性力臂，使得施加到导体管1上的力不会或者只有很少能够传导到喷嘴2处，从而提高安装效率及维护性。

在本实施例中，还优选地，喷嘴2的下表面的外沿区域沿其周向设置有第二环形凹部，第二环形凹部搭接在安装件6上，且二者的搭接位置处设置有第一密封圈7，第一密封圈7用于密封第二环形凹部和安装件6之间的间隙。

为了实现所述第二环形凹部搭接在所述安装件6上，在本实施例中，具体地，如图2所示，安装件6中设置有容纳喷嘴2的轴孔，安装件6上表面上环绕该轴孔周向设置的下凹的台阶，喷嘴2的第二环形凹部搭接该台阶上，第一密封圈7设置在该台阶上，用于密封第二环形凹部和该台阶之间的间隙。

可以理解的是，在本实施例中，借助套筒5的两端分别与安装件6和环形压板4固定，套筒5向环形压板4施加一个向下的拉力，使得环形压板4向喷嘴2的施加向下的压力，可以将第一密封圈7更好地压紧在安装件6的搭接位置处，实现更好地密封，从而更好地防止气体泄漏。

进一步优选地，请参照图2，喷嘴2的上表面的内沿区域设置有第三环形凹部；导管体1的下表面的内沿区域沿其周向设置有环形凸部；环形凸部位于第三环形凹部内，且环形凸部的外周壁与第三环形凹部的侧壁之间形成有容纳第二密封圈8的空间，该空间由环形凸部的外周壁、导管体1的下表面、第三环形凹部的侧壁和底壁围成，第二密封圈8位于该空间；第二密封圈8用于密封导管体1和喷嘴2之间的间隙，因而能够将导管体1和喷嘴2之间的间隙密封住，从而可以进一步避免因密封性影响维护性能的问题。

综上所述，本实施例的气体导入装置，通过在导管体1和喷嘴2二者的接触面上设置第一垫片31，使导管体1与喷嘴2的接触面以软接触形式施加作用力，能够缓冲导管体1对喷嘴2施加的作用力，在受热膨胀或局部受力不均时，该第一垫片31能够有效避免喷嘴2出现压溃及碎裂现象；同时，通过在进气端和出气端之间设置相互交替串接的多个刚性管11和多个柔性管12，能够缩短进气端和出气端之间的刚性长度，避免因刚性长度大导致的出气端受力大而压迫喷嘴2的问题。

实施例2：

本实施例提供一种半导体加工设备，包括实施例1的气体导入装置。

本实施例的半导体加工设备包括实施例1的气体导入装置，详细描述可参照实施例1的气体导入装置，在此不再赘述。

具体地，半导体加工设备包括沉积设备、刻蚀设备等。

本实施例的半导体加工设备，由于采用上述实施例1的气体导入装置，因此，可以提高半导体加工设备的使用寿命、可靠性高。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种气体导入装置，包括导管体和喷嘴，所述导管体固定在所述喷嘴的上表面上，且所述导管体中的气体通道与所述喷嘴中的气体通道相连通，其特征在于，在所述导管体与所述喷嘴的接触面上设置有第一垫片；

所述第一垫片用于缓冲所述导管体对所述喷嘴的施加的作用力。

2.根据权利要求1所述的气体导入装置，其特征在于，所述气体导入装置还包括：环形压板和套筒；

所述喷嘴的上表面的外沿区域沿其周向设置有第一环形凹部；

所述环形压板套置在所述喷嘴的侧壁外侧，所述环形压板的下表面的内沿区域位于所述第一环形凹部上，且在该内沿区域和所述第一环形凹部的接触面上设置有第二垫片，所述第二垫片用于缓冲所述环形压板对所述喷嘴的施加的作用力；

所述环形压板与所述导管体固定；

所述套筒套设于所述喷嘴的侧壁外侧，所述套筒的一端与所述环形压板固定，所述套筒的另一端与用于安装所述气体导入装置的安装件相固定，用以实现所述导管体、所述喷嘴与所述安装件固定。

3.根据权利要求2所述的气体导入装置，其特征在于，所述第一垫片和/或所述第二垫片为弹性垫片。

4.根据权利要求2所述的气体导入装置，其特征在于，所述第一垫片和/或所述第二垫片为柔性垫片。

5.根据权利要求4所述的气体导入装置，其特征在于，所述柔性垫片采用树脂材料制成。

6.根据权利要求5所述的气体导入装置，其特征在于，所述树脂 材料为聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1所述的气体导入装置，其特征在于，所述导管体包括相互交替串接的多个刚性管和多个柔性管。

8.根据权利要求7所述的气体导入装置，其特征在于，在所述导管体靠近所述喷嘴和远离所述喷嘴的两端分别设有两个柔性管。

9.根据权利要求2所述的气体导入装置，其特征在于，所述喷嘴的下表面的外沿区域沿其周向设置有第二环形凹部，所述第二环形凹部搭接在所述安装板上，且二者的搭接位置处设置有第一密封圈；

所述第一密封圈，用于密封所述第二环形凹部和所述安装件之间的间隙。

10.根据权利要求1所述的气体导入装置，其特征在于，所述喷嘴的上表面的内沿区域沿其周向设置有第三环形凹部；

所述导管体的下表面的内沿区域沿其周向设置有环形凸部；

所述环形凸部位于所述第三环形凹部内，且所述环形凸部的外周壁与所述第三环形凹部的侧壁之间形成有容纳第二密封圈的空间；

所述第二密封圈，用于密封所述导管体和所述喷嘴之间的间隙。