CN208985964U - 工艺腔室和半导体处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工艺腔室和半导体处理设备。包括腔室本体；腔室上盖，上盖设在腔室本体上；喷淋头，吊装在腔室上盖下侧，且喷淋头上设置有若干个匀流接口；若干个外转接管组件，每个外转接管组件对应至少一个匀流接口，外转接管组件的第一端用于与供给箱密封连接，外转接管组件的第二端穿过腔室上盖并伸入腔室本体内与对应的匀流接口密封连接；并且，外转接管组件能够相对腔室本体移动和/或转动，以调整外转接管组件的第二端在腔室本体内的位置。当匀流接口出现误差时，可以调整外转接管组件的第二端在腔室本体内的位置，从而可以确保各外转接管组件可靠地与对应的匀流接口密封连接。

Description

工艺腔室和半导体处理设备

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种工艺腔室和一种半导体处理设备。

背景技术

一般地，半导体处理设备包括腔室本体、盖设在腔室本体上的腔室上盖以及吊装在腔室上盖下侧的喷淋头，喷淋头用于将工艺气体从腔室本体外引入腔室本体内，并进行匀气和布气。

为了实现匀气和布气的功能，喷淋头需要有多根管路引入、引出气体和液体，同时为了保证腔室本体内部的结构紧凑，喷淋头本身与腔室上盖之间的间距很小，无法伸手进去操作，装配难度加大。

此外，在利用管路引入气体和液体时，一般是将一个焊接有金属管的法兰固定到腔室上盖上，内侧通过硬管与喷淋头上的匀流接口连接，在实际加工和装配过程中，匀流接口往往存在加工、装配误差，所以实际装配过程中，原设计的硬管连接点和焊接法兰位置会存在偏差，用接头连接好以后，接头处受力，容易漏液。

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，提出了一种工艺腔室和一种半导体处理设备。

为了实现上述目的，本实用新型的第一方面，提供了一种工艺腔室，包括：

腔室本体；

腔室上盖，盖设在所述腔室本体上；

喷淋头，吊装在所述腔室上盖的下侧，且所述喷淋头上设置有若干个匀流接口；

若干个外转接管组件，每个所述外转接管组件对应至少一个所述匀流接口，所述外转接管组件的第一端用于与供给箱密封连接，所述外转接管组件的第二端穿过所述腔室上盖并伸入所述腔室本体内与对应的所述匀流接口密封连接；并且，

所述外转接管组件能够相对所述腔室本体移动和/或转动，以调整所述外转接管组件的第二端在所述腔室本体内的位置。

可选地，所述外转接管组件包括：

引入管，所述引入管的第一端用于与所述供给箱密封连接，所述引入管的第二端穿过所述腔室上盖并伸入所述腔室本体内与对应的所述匀流接口密封连接；

弹性套筒结构，套设在所述引入管外部，所述弹性套筒结构的第一端与所述引入管连接，所述弹性套筒结构的第二端与所述腔室上盖密封连接，所述弹性套筒结构能够沿所述腔室本体的轴向发生弹性形变，以沿所述腔室本体的轴向调整所述引入管的第二端在所述腔室本体内的位置。

可选地，所述弹性套筒结构的第一端可预先绕所述腔室本体的轴向偏转或转动预设角度后，其第二端再与所述腔室上盖密封连接；和/或，

所述弹性套筒结构的第一端可预先沿所述腔室本体的径向偏移预设距离后，其第二端再与所述腔室上盖密封连接。

可选地，所述弹性套筒结构包括波纹管、活套法兰、安装法兰以及过渡套筒；其中，

所述过渡套筒套设在所述引入管外部，所述过渡套筒的内孔与所述引入管的外周壁固定连接，所述过渡套筒朝向所述波纹管的端面与所述波纹管的第一端固定连接；

所述波纹管的第二端与所述安装法兰固定连接，并且，所述安装法兰经由所述活套法兰压入所述腔室上盖以与所述腔室上盖密封连接。

可选地，所述外转接管组件还包括若干个引入接头，每个所述引入接头分别与对应的所述引入管和所述匀流接口密封连接。

可选地，所述引入接头包括VCR接头或卡套接头。

可选地，所述工艺腔室还包括：

若干个第一内转接管，每个所述第一内转接管分别与对应的所述外转接管组件和所述匀流接口密封连接；并且，

所述第一内转接管与所述外转接管组件相连接的位置在所述喷淋头上的正投影落在所述喷淋头外。

可选地，所述第一内转接管包括：

第一接口部；

连接部，自所述第一接口部向靠近所述腔室本体中心方向弯折延伸形成；

第二接口部，自所述连接部向靠近所述匀流接口的方向弯折延伸形成；其中，

所述第一接口部与对应的所述外转接管组件密封连接，所述第二接口部与对应的所述匀流接口密封连接。

可选地，所述喷淋头包括层叠设置的第一喷淋层和第二喷淋层，所述第一喷淋层夹设在所述第二喷淋层和所述腔室上盖之间；

所述若干个匀流接口包括位于所述第一喷淋层上的多个第一匀流接口以及位于所述第二喷淋层上的多个第二匀流接口，每个所述第二匀流接口与其所对应的所述第一内转接管密封连接；

所述工艺腔室还包括若干个第二内转接管，所述第二内转接管分别与对应的所述连接部和所述第一匀流接口密封连接。

本实用新型的第二方面，提供了一种半导体处理设备，包括前文记载的所述的工艺腔室。

本实用新型的工艺腔室和半导体处理设备，其包括若干个外转接管组件，该外转接管组件的第一端用于与供给箱密封连接，外转接管组件的第二端穿过腔室上盖并伸入腔室本体内与对应的匀流接口密封连接。并且，外转接管组件能够相对腔室本体向移动和/或转动，以调整外转接管组件的第二端在腔室本体内的位置。这样，当喷淋头上的匀流接口因为加工出现误差或者安装出现误差时，可以调整外转接管组件的第二端在腔室本体内的位置，从而可以确保各外转接管组件可靠地与对应的匀流接口密封连接，可以大大降低喷淋头的匀流接口的加工精度要求，降低工艺腔室的制作成本，提高经济效益。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型第一实施例中半导体处理设备的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例中半导体处理设备的剖视图；

图3为本实用新型第三实施例中半导体处理设备中的外转接管组件和第一内转接管组件连接处的局部示意图；

图4为本实用新型第四实施例中半导体处理设备中的外转接管组件的局部示意图。

附图标记说明

100：工艺腔室；

110：腔室本体；

120：腔室上盖；

130：喷淋头；

131：匀流接口；

131a：第一匀流接口；

131b：第二匀流接口；

132：第一喷淋层；

133：第二喷淋层；

140：外转接管组件；

141：引入管；

142：弹性套筒结构；

142a：波纹管；

142b：活套法兰；

142c：安装法兰；

142d：过渡套筒；

143：引入接头；

150：吊杆组件；

151：吊杆；

152：圆螺母；

153：垫板；

160：第一内转接管；

161：第一接口部；

162：连接部；

163：第二接口部；

170：第二内转接管；

200：半导体处理设备；

210：供给箱；

220：支撑架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1至图4所示，本实用新型的第一方面，涉及一种工艺腔室100，该工艺腔室100包括腔室本体110、腔室上盖120和喷淋头130。腔室上盖120盖设在腔室本体110的上方。喷淋头130吊装在腔室上盖120的下侧，例如，喷淋头130可以通过吊杆组件150吊装在腔室上盖120的下侧，吊杆组件150一般包括吊杆151、圆螺母152和垫板153，吊杆151的一端与腔室上盖120固定连接，另一端通过圆螺母152和垫板153与喷淋头130固定连接，喷淋头130上设置有若干个匀流接口131。

如图1和图2所示，工艺腔室100还包括若干个外转接管组件140，每个外转接管组件140对应至少一个匀流接口131，外转接管组件140的第一端用于与供给箱210密封连接，外转接管组件140的第二端穿过腔室上盖120并伸入腔室本体110内与对应的匀流接口131密封连接。并且，安装时外转接管组件140能够相对腔室本体110移动和/或相对腔室上盖120转动，以调整外转接管组件140的第二端在腔室本体110内的位置。

本实施例结构的工艺腔室100，其包括若干个外转接管组件140，该外转接管组件140的第一端用于与供给箱210密封连接，外转接管组件140的第二端穿过腔室上盖120并伸入腔室本体110内与对应的匀流接口131密封连接。并且，外转接管组件140能够相对腔室本体110的移动和/或转动，以调整外转接管组件140的第二端在腔室本体110内的位置。这样，当喷淋头130上的匀流接口131因为加工出现误差或者安装出现误差时，可以调整外转接管组件140的第二端在腔室本体110内的位置，从而可以确保各外转接管组件140可靠地与对应的匀流接口131密封连接，可以大大降低喷淋头130的匀流接口131的加工精度要求，降低工艺腔室100的制作成本，提高经济效益。

如图2、图3和图4所示，外转接管组件140包括引入管141和弹性套筒结构142。引入管141的第一端可以与供给箱210密封连接，引入管141的第二端可以穿过腔室上盖120并伸入腔室本体110内与对应的匀流接口131密封连接。弹性套筒结构142套设在引入管141外部，该弹性套筒结构142的第一端与引入管141连接，弹性套筒结构142的第二端与腔室上盖120密封连接，例如，弹性套筒结构142可以通过密封圈结构或者法兰安装结构实现与腔室上盖120的密封连接。弹性套筒结构142可以沿腔室本体110的轴向发生弹性形变，以沿腔室本体110的轴向调整引入管141的第二端在腔室本体110内的位置。

具体地，如图2和图3所示，当匀流接口131出现加工或者安装误差时，例如，在沿腔室本体110的轴线方向上，匀流接口131的实际位置比其目标位置高，此时，可以沿腔室本体110的轴线方向向上(图3中的顶部)提升弹性套筒结构142，从而可以使得引入管141的第二端向上调整，直至其第二端与匀流接口131的实际位置相匹配即可。因此，借助弹性套筒结构142的弹性变形，可以消除匀流接口131因加工误差或者安装误差的缺陷，使得引入管141可靠地与匀流接口131密封连接。

如图3和图4所示，为了可以沿腔室本体110的径向方向调节引入管141的第二端在腔室本体110内的位置，在安装时，弹性套筒结构142的第一端可以预先绕腔室本体110的轴向偏转或转动预设角度，这样，可以沿腔室本体110的径向方向调节引入管141的第二端在腔室本体110内的位置，之后，弹性套筒结构142的第二端再与腔室上盖120密封连接，或者，在安装时，弹性套筒结构142的第一端也可以预先沿腔室本体110的径向偏移预设距离，同样可以沿腔室本体110的径向调节引入管141的第二端在腔室本体110的位置，之后，弹性套筒结构142的第二端再与腔室上盖120密封连接，从而可以进一步提高引入管141与对应的匀流接口131的稳定性和可靠性。

具体地，如图3和图4所示，弹性套筒结构142可以包括波纹管142a、活套法兰142b、安装法兰142c以及过渡套筒142d。其中，过渡套筒142d套设在引入管141外部，过渡套筒142d的内孔与引入管141的外周壁固定连接(例如，可以焊接固定等)，过渡套筒142d朝向波纹管142a的端面与波纹管142a的第一端固定连接(例如，可以焊接固定等)。波纹管142a的第二端与安装法兰142c固定连接，并且，安装法兰142c经由活套法兰142b压入腔室上盖120以与腔室上盖120密封连接。安装法兰142c可以为刀口内法兰。

具体地，如图3和图4所示，在将弹性套筒结构142与腔室上盖120固定之前，通过所设置的活套法兰142b的结构，其可以允许安装法兰142c可以相对腔室本体110的轴向发生转动，从而可以调整引入管141的第二端相对腔室本体110的角度，也即可以沿腔室本体110的径向调整引入管141的第二端在腔室本体110内的位置，之后，利用活套法兰142b将安装法兰142c压入腔室上盖120实现其与腔室上盖120的密封连接。

需要说明的是，弹性套筒结构142除了可以采用波纹管142a以外，还可以采用其他具有弹性功能的器件，例如，具有弹性的薄壁管等等。

如图2和图3所示，外转接管组件140还包括若干个引入接头143，每个引入接头143分别与对应的引入管141和匀流接口131密封连接。对于该引入接头143的结构没有做出限定，例如，该引入接头143可以是VCR接头(一般在外转接管组件140需要耐高温或耐腐蚀的环境下使用)，或者，引入接头143也可以是卡套接头(一般在外转接管组件140处于低温环境下使用)等等。

如图2所示，工艺腔室100还包括若干个第一内转接管160，每个第一内转接管160分别对应的引入接头143和匀流接口131密封连接。并且，第一内转接管160与引入接头143相连接的位置在喷淋头130上的正投影落在喷淋头130外。

具体地，如图3所示，第一内转接管160可以包括第一接口部161、自第一接口部161向靠近腔室本体110中心方向弯折延伸形成的连接部162以及自连接部162向靠近匀流接口131的方向弯折延伸形成的第二接口部163。其中，第一接口部161与对应的引入接头143密封连接，第二接口部163与对应的匀流接口131密封连接。也就是说，如图3所示，第一内转接管160的纵截面大致呈Z型结构，第一接口部161位于喷淋件130的轮廓外。这样，可以先将各第二接口部163与对应的匀流接口131密封连接，之后，将整体装配好的喷淋头130固定到腔室上盖120上，最后，将各第一接口部161与对应的引入接头143密封连接，由于第一接口部161位于喷淋头130的轮廓外，因此，第一接口部161与引入接头143的连接不受喷淋头130与腔室上盖120之间空间狭小的限制，降低装配难度。

此外，在拆装维护喷淋头130时，可以先断开第一内转接管160与引入接头143的连接，再拆除圆螺母152和垫板153，这样，就可以将整个喷淋头130移走；装配捡漏时，可以先将第二接口部163固定到整体喷淋头130上，即与对应的匀流接口131密封连接，通过第一接口部161进行捡漏，当所有装配好的第一内转接管160及其对应的匀流接口131捡漏通过以后，在将整体的喷淋头130固定到腔室上盖120上，之后，将第一内转接管160与外转接管组件140连接在一起，在腔室上盖120外侧进行捡漏，当腔室上盖120及喷淋头130整体捡漏通过后再安装到腔室本体110上，通过这种分步骤、分模块的捡漏方式，降低了装配、捡漏难度，外转接管组件140与腔室上盖120之间无需拆除，减少了很多需要拆装捡漏的安装法兰处，大大缩短装配、捡漏所需的时间。

如图2所示，一般地，喷淋头130包括层叠设置的第一喷淋层132和第二喷淋层133，第一喷淋层132夹设在第二喷淋层133和腔室上盖120之间。若干个匀流接口131包括位于第一喷淋层132上的多个第一匀流接口131a以及位于第二喷淋层133上的多个第二匀流接口131b，每个第一匀流接口131a与其所对应的第一内转接管160密封连接。

针对上述喷淋头130的结构，为了简化工艺腔室100内部的管路分布，工艺腔室100还包括若干个第二内转接管170，其中，第二内转接管170分别与对应的第一内转接管160的连接部162和第一匀流接口131a密封连接。

本实用新型的第二方面，提供了一种半导体处理设备200，包括前文记载的工艺腔室100，具体可以参考前文相关记载。

本实施例结构的半导体处理设备200，具有前文记载的工艺腔室100的结构，当喷淋头130上的匀流接口131因为加工出现误差或者安装出现误差时，可以调整外转接管组件140的第二端在腔室本体110内的位置，从而可以确保各外转接管组件140可靠地与对应的匀流接口131密封连接，可以大大降低喷淋头130的匀流接口131的加工精度要求，降低工艺腔室100的制作成本，提高经济效益。

如图1和图2所示，半导体处理设备200还包括供给箱210以及支撑供给箱210的支撑架220，支撑架220设置在腔室上盖120上，供给箱210与各外转接管组件140的第一端密封连接。

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)

1.一种工艺腔室，其特征在于，包括：

腔室本体；

腔室上盖，盖设在所述腔室本体上；

喷淋头，吊装在所述腔室上盖的下侧，且所述喷淋头上设置有若干个匀流接口；

若干个外转接管组件，每个所述外转接管组件对应至少一个所述匀流接口，所述外转接管组件的第一端用于与供给箱密封连接，所述外转接管组件的第二端穿过所述腔室上盖并伸入所述腔室本体内与对应的所述匀流接口密封连接；并且，

所述外转接管组件能够相对所述腔室本体移动和/或转动，以调整所述外转接管组件的第二端在所述腔室本体内的位置。

2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述外转接管组件包括：

引入管，所述引入管的第一端用于与所述供给箱密封连接，所述引入管的第二端穿过所述腔室上盖并伸入所述腔室本体内与对应的所述匀流接口密封连接；

弹性套筒结构，套设在所述引入管外部，所述弹性套筒结构的第一端与所述引入管连接，所述弹性套筒结构的第二端与所述腔室上盖密封连接，所述弹性套筒结构能够沿所述腔室本体的轴向发生弹性形变，以沿所述腔室本体的轴向调整所述引入管的第二端在所述腔室本体内的位置。

3.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述弹性套筒结构的第一端可预先绕所述腔室本体的轴向偏转或转动预设角度后，其第二端再与所述腔室上盖密封连接；和/或，

所述弹性套筒结构的第一端可预先沿所述腔室本体的径向偏移预设距离后，其第二端再与所述腔室上盖密封连接。

4.根据权利要求3所述的工艺腔室，其特征在于，所述弹性套筒结构包括波纹管、活套法兰、安装法兰以及过渡套筒；其中，

所述过渡套筒套设在所述引入管外部，所述过渡套筒的内孔与所述引入管的外周壁固定连接，所述过渡套筒朝向所述波纹管的端面与所述波纹管的第一端固定连接；

所述波纹管的第二端与所述安装法兰固定连接，并且，所述安装法兰经由所述活套法兰压入所述腔室上盖以与所述腔室上盖密封连接。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的工艺腔室，其特征在于，所述外转接管组件还包括若干个引入接头，每个所述引入接头分别与对应的所述引入管和所述匀流接口密封连接。

6.根据权利要求5所述的工艺腔室，其特征在于，所述引入接头包括VCR接头或卡套接头。

7.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室还包括：

若干个第一内转接管，每个所述第一内转接管分别与对应的所述外转接管组件和所述匀流接口密封连接；并且，

所述第一内转接管与所述外转接管组件相连接的位置在所述喷淋头上的正投影落在所述喷淋头外。

8.根据权利要求7所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一内转接管包括：

第一接口部；

连接部，自所述第一接口部向靠近所述腔室本体中心方向弯折延伸形成；

第二接口部，自所述连接部向靠近所述匀流接口的方向弯折延伸形成；其中，

所述第一接口部与对应的所述外转接管组件密封连接，所述第二接口部与对应的所述匀流接口密封连接。

9.根据权利要求8所述的工艺腔室，其特征在于，所述喷淋头包括层叠设置的第一喷淋层和第二喷淋层，所述第一喷淋层夹设在所述第二喷淋层和所述腔室上盖之间；

所述若干个匀流接口包括位于所述第一喷淋层上的多个第一匀流接口以及位于所述第二喷淋层上的多个第二匀流接口，每个所述第二匀流接口与其所对应的所述第一内转接管密封连接；

所述工艺腔室还包括若干个第二内转接管，所述第二内转接管分别与对应的所述连接部和所述第一匀流接口密封连接。

10.一种半导体处理设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的工艺腔室。