CN210136851U - 一种反应腔室的气体分配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种反应腔室的气体分配装置，气体分配装置分别连接反应腔室的多个进气孔，包括：一供给管道，连接一气体分配室的一端，供给管道用于提供反应气体；一第一分气管道和一第二分气管道，第一分气管道的入口端和第二分气管道的入口端均连接于气体分配室的另一端，第一分气管道的出口端和第二分气管道的出口端分别连接不同的进气孔；一分气器，设置于第一分气管道的入口端和第二分气管道的入口端，用于分配第一分气管道和第二分气管道的进气量。本实用新型的有益效果：通过气体分配装置调节反应腔室内各个区域的反应气体的密度，以使各个区域内的反应气体的密度均衡，从而提升氧化层的均匀性。

Description

一种反应腔室的气体分配装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种反应腔室的气体分配装置。

背景技术

在半导体的制造过程中，提供给快速热退火机台的反应腔室的反应气体是从反应腔室的多个进气孔等量流入，如图1所示，气体供给管道直接与反应腔室的进气孔连接，由于反应腔室2的形状和进气孔201排列的问题，导致反应气体流过反应腔室2各个区域的密度不一样，反应腔室2内的中心区域流经的反应气体的密度较大，而反应腔室2的边缘区域流经的反应气体密度较小。在反应腔室2的各区域气体密度不均匀的影响下，生成的氧化层也不均匀，尤其是中间区域和边缘区域的厚度相差约为3％，氧化层的均匀性远达不到要求。因此，现需一种反应腔室的气体分配装置，对反应腔室内各个区域的反应气体进行分配，以提高氧化层的均匀性。

发明内容

针对现有技术中在存在的上述问题，现提供一种反应腔室的气体分配装置。

具体技术方案如下：

本实用新型包括一种反应腔室的气体分配装置，所述气体分配装置分别连接所述反应腔室的多个进气孔，包括：

一供给管道，连接一气体分配室的一端，所述供给管道用于提供一反应气体；

一第一分气管道和一第二分气管道，所述第一分气管道的入口端和所述第二分气管道的入口端均连接于所述气体分配室的另一端，所述第一分气管道的出口端和所述第二分气管道的出口端分别连接不同的所述进气孔；

一分气器，设置于所述第一分气管道的入口端和所述第二分气管道的入口端，用于分配所述第一分气管道和所述第二分气管道的进气量。

优选的，多个所述进气孔尺寸相同，且均匀地设置于所述反应腔室的周向的一弧线上。

优选的，所述第一分气管道的出口端连接位于所述反应腔室内的一第一预设位置的多个所述进气孔；

所述第二分气管道的出口端连接位于所述反应腔室内的一第二预设位置的多个所述进气孔。

优选的，所述第一预设位置为所述反应腔室周向的一弧线的中间位置。

优选的，所述第二预设位置为所述中间位置的两侧。

优选的，所述分气器包括：

一挡板，同时覆盖于量所述第一分气管道的入口端和所述第二分气管道的入口端；

一驱动机构，连接所述挡板，用于调节所述挡板的位置。

优选的，所述挡板的材质为铁。

优选的，所述反应腔室还包括一气体出口，多个所述进气孔中直接对应于所述气体出口的所述进气孔连接所述第一分气管道，将其余的所述进气孔连接所述第二分气管道。

优选的，连接所述第一分气管道的所述进气孔的数量为12～16个。

优选的，连接所述第二分气管道的所述进气孔的数量为4～8个。

本实用新型技术方案的有益效果在于：提供一种气体分配装置，通过气体分配装置调节流经反应腔室内各个区域的反应气体的密度，以使各个区域内的反应气体的密度均衡，从而提升氧化层的均匀性。

附图说明

图1为现有技术中反应腔室的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的气体分配装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的气体分配装置与反应腔室的连接示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

本实用新型提供一种反应腔室的气体分配装置，气体分配装置1分别连接反应腔室2的多个进气孔201，如图2所示，包括：

一供给管道101，连接一气体分配室102的一端，供给管道101用于提供一反应气体；

一第一分气管道103和一第二分气管道104，第一分气管道101的入口端和第二分气管道104的入口端均连接于气体分配室102的另一端，如图3所示，第一分气管道103的出口端和第二分气管道104的出口端分别连接不同的进气孔201；

一分气器，设置于第一分气管道103的入口端和第二分气管道104的入口端，用于分配第一分气管道103和第二分气管道104的进气量；

反应腔室2还包括一气体出口202，多个进气孔201中直接对应于气体出口202的进气孔201连接第一分气管道103，将其余的进气孔201连接第二分气管道104。

具体地，如图3所示，反应腔室2为圆柱形，多个尺寸相同的进气孔201均匀地分布于反应腔室2周向的一条弧线上，且对应弧线的另一侧设有出气口202，由于进气孔201的排列方式，进气孔201与出气口202直接对应的区域流经的反应气体的密度较大，而边缘区域流经的反应气体的密度相对较小。因此，在本实施例中，如图2所示，首先，将供给管道101提供的反应气体通过第一分气管道103和第二分气管道104进行分流；然后，在将多个进气孔201分为第一组进气孔和第二组进气孔，如图3所示，第一分气管道103和第二分气管道104分别与不同位置的进气孔201连通，第一分气管道103连接第一预设位置的进气孔201，第一预设位置为弧线的中间位置，并对应反应腔室2的出气口202，第二分气管道104连接第二预设位置的进气孔201，并对应出气口202的两侧。

进一步地，采用分气器控制第一分气管道103和第二分气管道104的进气量，减小第一分气管道103的进气量，增大第二分气管道104的进气量，以平衡反应腔室2内的中心区域和边缘区域的反应气体的浓度，从而减小氧化层中心区域和边缘区域的厚度差，提升氧化层的均匀性。

在一种较优的实施例中，如图2所示，分气器包括：

一挡板105，同时覆盖于第一分气管道103的入口端和第二分气管道104的入口端；

一驱动机构106，连接挡板105，用于调节挡板105的位置。

本实施例中采用了一种结构较简单的分气器。具体地，如图2所示，在第一分气管道103的入口端和第二分气管道104的入口端设置一挡板105，挡板105采用铁芯制作，挡板105同时覆盖于第一分气管道103的入口端和第二分气管道104的入口端。当挡板105处于图2所示的初始位置时，第一分气管道103和第二分气管道104的进气量相等，挡板105可以在驱动机构106的控制下左右移动，当挡板105向左移动时，第一分气管道103的进气量减小，第二分气管道104的进气量增大；同理，当挡板105向右移动时，第一分气管道103的进气量增大，第二分气管道104的进气量减小，从而在不改变反应气体的供给量的情况下，通过调节驱动机构106达到调节反应气体密度的目的。

具体地，驱动机构106包括一步进马达，挡板105通过一连杆机构铰接于步进马达的驱动端。步进马达是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，就会驱动电机按设定的方向转动一个固定的角度，其旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制电机的角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进马达可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100％)的特点，广泛应用于各种开环控制。在本实施例中，采用步进马达可以更加精确地控制反应腔室2内的各个区域的反应气体密度。

在一种较优的实施例中，如图2所示，第一分气管道103的入口端到供给管道101的距离与第二分气管道104到供给管道101的距离相等。

具体地，供给管道101与两根分气管道之间的距离需要保持均匀，以确保挡板5处于初始位置时，第一分气管道103和第二分气管道104的进气量是相等的，有利于更好地控制反应腔内2的工艺参数.

在一种较优的实施例中，连接第一分气管道103的进气孔201的数量为12～16个；

连接第二分气管道104的进气孔201的数量为4～8个。

具体地，在本实施例中，反应腔室2包括20个进气孔201，其中，位于弧线的中间位置并对应出气口202的14个进气孔201形成第一组进气孔，第一组进气孔连接第一分气管道103；位于第一组进气孔两侧的6个进气孔201组成第二组进气孔，第二组进气孔连接第二分气管道104。第一组进气孔和第二组进气孔的数量可以根据实际需要的工艺参数进行调节。

本实用新型技术方案的有益效果在于：提供一种气体分配装置，通过气体分配装置调节流经反应腔室内各个区域的反应气体的密度，以使各个区域内的反应气体的密度均衡，从而提升氧化层的均匀性。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种反应腔室的气体分配装置，所述气体分配装置分别连接所述反应腔室的多个进气孔，其特征在于，包括：

一供给管道，连接一气体分配室的一端，所述供给管道用于提供一反应气体；

一第一分气管道和一第二分气管道，所述第一分气管道的入口端和所述第二分气管道的入口端均连接于所述气体分配室的另一端，所述第一分气管道的出口端和所述第二分气管道的出口端分别连接不同的所述进气孔；

一分气器，设置于所述第一分气管道的入口端和所述第二分气管道的入口端，用于分配所述第一分气管道和所述第二分气管道的进气量。

2.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，多个所述进气孔尺寸相同，且均匀地设置于所述反应腔室周向的一弧线上。

3.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述第一分气管道的出口端连接位于所述反应腔室内的一第一预设位置的多个所述进气孔；

所述第二分气管道的出口端连接位于所述反应腔室内的一第二预设位置的多个所述进气孔。

4.根据权利要求3所述的气体分配装置，其特征在于，所述第一预设位置为所述反应腔室周向的一弧线的中间位置。

5.根据权利要求4所述的气体分配装置，其特征在于，所述第二预设位置为所述中间位置的两侧。

6.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述分气器包括：

一挡板，同时覆盖于所述第一分气管道的入口端和所述第二分气管道的入口端；

一驱动机构，连接所述挡板，用于调节所述挡板的位置。

7.根据权利要求6所述的气体分配装置，其特征在于，所述挡板的材质为铁。

8.根据权利要求1所述的气体分配装置，其特征在于，所述反应腔室还包括一气体出口，多个所述进气孔中直接对应于所述气体出口的所述进气孔连接所述第一分气管道，将其余的所述进气孔连接所述第二分气管道。

9.根据权利要求8所述的气体分配装置，其特征在于，连接所述第一分气管道的所述进气孔的数量为12～16个。

10.根据权利要求8所述的气体分配装置，其特征在于，连接所述第二分气管道的所述进气孔的数量为4～8个。

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