CN218372508U - 一种气体分配装置 - Google Patents

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CN218372508U CN202221216309.0U CN202221216309U CN218372508U CN 218372508 U CN218372508 U CN 218372508U CN 202221216309 U CN202221216309 U CN 202221216309U CN 218372508 U CN218372508 U CN 218372508U
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杨德赞
周仁
荒见淳一
吴飚
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Abstract

本实用新型涉及一种气体分配装置。在各实施例中,一种装置包括:第一喷淋板,其经配置以输入第一反应气体和第二反应气体;第一匀气板,其经配置以将所述第二反应气体分配至第二气体第一分配区以及与所述第二气体第一分配区连通的第二气体第二分配区;第二匀气板,其经配置以将所述第一反应气体分配至第一气体第一分配区以及与所述第一气体第一分配区连通的第一气体第二分配区;以及第二喷淋板,其经配置以输出所述第一反应气体和所述第二反应气体。

Description

一种气体分配装置
技术领域
本实用新型大体上涉及气体分配装置,尤其涉及具有多区多匀气结构的装置。
背景技术
具有气体分配装置的设备可对晶圆进行例如沉积镀膜等工艺。例如原子层沉积(Atomic layer deposition,ALD)镀膜、化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)、等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)等加工工艺。
上述设备或装置可包括喷淋头(Shower head)(亦可称作喷淋组件)。两种以上反应源(亦可称作反应气体或工艺气体)可通过喷淋头或喷淋组件对晶圆进行沉积镀膜。
然而,在传统喷淋组件中,来自两个反应源的气体可在喷淋组件内相遇发生化学反应,从而生成颗粒物并堵塞通孔。这将导致混合气体匀气通孔的流通能力下降,并不利地影响晶圆的镀膜质量。尽管可增加具有吹扫功能的部件及步骤以及时吹扫颗粒物防止其堵塞通孔,但会导致成本增加。此外,可在喷淋组件中设置两个独立的腔室或空间,使两个反应气体在不同通孔中匀气以避免其在喷淋组件内相遇,但两个反应气体仅能进行一次匀气,从而将导致气体分布状态不佳,仍不利地影响晶圆的镀膜质量。
因此,本领域面临着如何在不增加具有吹扫功能的部件及步骤的前提下,避免不同反应气体在喷淋组件内相遇产生颗粒物并使反应气体分别经历多次匀气获得有效均匀分散的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的一些实施例提供一气体分配装置,其包括:第一喷淋板,其经配置以输入第一反应气体和第二反应气体;第一匀气板,其经配置以将所述第二反应气体分配至第二气体第一分配区以及与所述第二气体第一分配区连通的第二气体第二分配区;第二匀气板,其经配置以将所述第一反应气体分配至第一气体第一分配区以及与所述第一气体第一分配区连通的第一气体第二分配区;以及第二喷淋板,其经配置以输出所述第一反应气体和所述第二反应气体。
本实用新型的另一些实施例提供一种加工方法,包括:使用前述所述一些实施例所提供的装置执行以下操作:对所述第一反应气体执行两次分配和两次匀气,且对所述第二反应气体执行两次分配和两次匀气;以及输出所述第一反应气体和所述第二反应气体。
应了解,本实用新型的广泛形式及其各自特征可以结合使用、可互换及/或独立使用,并且不用于限制参考单独的广泛形式。
附图说明
当结合附图阅读时,从以下具体实施方式容易理解本实用新型的各方面。应注意,各个特征可以不按比例绘制。实际上,为了论述清晰起见,可任意增大或减小各种特征的尺寸。
图1所示为根据本案的某些实施例的装置的剖面图。
图2所示为根据本案的其他实施例的装置的剖面图。
图3A所示为根据本案的其他实施例的气体分配装置的剖面图。
图3B显示了图3A所示气体分配装置的立体剖面图。
图3C所示为根据本案图3A所示的气体分配装置的爆炸图。
图3D所示为根据本案图3C所示气体分配装置的喷淋组件部分结构示意图。
图3E所示为根据本案图3A所示的气体分配装置的爆炸图。
图3F所示为根据本案图3E所示的喷淋板的示意图及局部放大图。
图4所示为将图3A所示的气体分配装置安装于反应腔体的立体外廓图。
图5所示为图4的侧剖图。
具体实施方式
以下公开内容提供用于实施所提供的标的物的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例。当然,这些只是实例且并不意欲为限制性的。在本实用新型中,在以下描述中对第一特征形成在第二特征上或上方的叙述可包含第一特征与第二特征直接接触形成的实施例,并且还可包含额外特征可形成于第一特征与第二特征之间从而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外,本实用新型可以在各种实例中重复参考标号和/或字母。此重复是出于简化和清楚的目的,且本身并不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
下文详细论述本实用新型的实施例。然而,应了解,本实用新型提供的许多适用概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅是说明性的且并不限制本实用新型的范围。
图1所示为根据本案的某些实施例的装置的剖面图。
参考图1,半导体装置例如可包含喷淋组件(100)。喷淋组件(100)可具有腔体(101)和喷淋板(102)。
喷淋板(102)中有通孔(1021)。通孔(1021)均匀分布于喷淋板(102) 中。腔体(101)和喷淋板(102)可围成腔室(103)。腔室(103)可包括进气道(1031)。
来自反应源A(图1未绘示)和反应源B(图1未绘示)的气体(11)(如图1中单箭头所示)可经由腔体(101)形成的进气道(1031)通入腔室(103)。通入腔室(103)中的混合气体(11)可进一步在通孔(1021)匀气,再从喷淋组件 (100)喷出至晶圆(109)的表面(1091),从而在表面(1091)处形成薄膜。应可理解,晶圆(109)可以任意方式安置于喷淋组件(100)下方。
在喷淋组件(100)中,来自反应源A与反应源B的气体(11)在喷淋组件 (100)内相遇可发生化学反应。例如,气体可能在腔室(103)或通孔(1021) 内发生化学反应,从而生成颗粒物并堵塞通孔(1021)。这一方面会导致混合气体匀气通孔(1021)的流通能力下降,另一方面会不利地影响晶圆的镀膜质量。
可增加具有吹扫(Purge)功能的部件及步骤,以便及时吹扫颗粒物,防止其堵塞通孔(1021)。然而,增加具有吹扫功能的部件及步骤可能导致成本(例如支出费用、时间)的增加。
图2所示为根据本案的其他实施例的装置的剖面图。
参考图2,喷淋组件(200)具有腔体(201)、喷淋板(202)及喷淋板(203)。
喷淋板(203)具有通孔(2011)及通孔(2012)。通孔(2011)及通孔(2012) 彼此间隔排列。
喷淋板(202)具有匀气通孔(2021)。通孔(2021)与喷淋板(203)的通孔(2011)对应连通。
喷淋板(202)和腔体(201)可构成分配区(204)。
腔体(201)、喷淋板(202)以及喷淋板(203)可构成分配区(205)。
充当反应源A的反应气体(21)(如图2中单箭头所示)经由腔体(201) 上部的进气道通入分配区(204),并经由喷淋板(202)的通孔(2021)及喷淋板(203)的通孔(2011)后喷出至晶圆(209)的待加工表面(2091)。
充当反应源B的反应气体(22)(如图2中点划线箭头所示)可经由腔体(201) 上部的进气道以及喷淋板(202)的进气道直接通入分配区(205)而与进入分配区(204)的反应气体(21)彼此隔绝。通入分配区(205)的反应气体(22)进一步经由喷淋板(203)的通孔(2012)喷出至晶圆(209)的待加工表面(2091)。应可理解,晶圆(209)可以任意方式安置于喷淋组件(200)下方。
由于喷淋组件(200)可包含两个独立的腔室或空间(即,分配区(204)和分配区(205))。但反应气体(21)可在通孔(2021)中匀气。反应气体(22) 可在通孔(2012)中匀气。
在喷淋组件(200)中,气体(21)和气体(22)不会在喷淋组件(200)内相遇,故不会在的腔体(201)内生成颗粒物。
然而,气体(21)和气体(22)仅分别经过通孔(2021)和通孔(2012)进行一次匀气,可导致气体分布状态不佳,从而仍会不利地影响晶圆的镀膜质量。
图3A所示为根据本案的其他实施例的气体分配装置(300)的剖面图。
气体分配装置(300)或喷淋组件(300)可具有喷淋板(301)、板(302)、板(303)以及喷淋板(304)。
喷淋板(301)边缘可具有连接孔(305)以通过连接组件(例如螺栓或其他组件)将喷淋板(301)紧固至用于容置该喷淋组件(300)的腔体(图3A未绘示) 上。
喷淋板(301)边缘还可具有连接孔(306)以通过连接组件(例如螺栓或其他组件)将喷淋板(301)与喷淋板(304)实现连接。
图3A所示的气体分配装置(300)包含连接孔(305)和连接孔(306),但在本案的其他实施例中,连接孔的数量可依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如连接孔的数量可大于2个。
图3A所示的气体分配装置(300)包含连接孔(305)和连接孔(306),但在本案的其他实施例中,连接孔的数量可依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如连接孔的数量可小于2个。图3A所示的气体分配装置 (300)包含连接孔(305)和连接孔(306),但在本案的其他实施例中,连接孔的数量可依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如气体分配装置(300)的部分(或全部组件)间可使用焊接等方式进行连接。图3A所示的气体分配装置(300)包含连接孔(305)和连接孔(306),但在本案的其他实施例中,连接孔的数量可依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如气体分配装置(300)的部分(或全部组件)和设备腔体间可使用焊接等方式进行连接。
虽然图3A所示的连接孔(305)相较于连接孔(306)更接近喷淋板(301) 的边缘,但在本案的其他实施例中,连接孔(305)和连接孔(306)的配置可以依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如连接孔(306)可配置为相较于连接孔(305)更接近喷淋板(301)的边缘。
喷淋板(301)可借助于连接孔(305)方便地通过螺丝紧固等简单操作完成组装。喷淋板(301)可借助于连接孔(306)方便地通过螺丝紧固等简单操作完成组装。喷淋板(301)可借助于连接孔(305)方便地通过简单操作完成拆解,以进行清洗、维修或替换等动作。喷淋板(301)可借助于连接孔(306)方便地通过简单操作完成拆解,以进行清洗、维修或替换等动作。
气体分配装置(300)包括密封环(330)从而为喷淋板(301)与腔体(图3A 未绘示)之间提供密封。密封环(330)可设置于连接孔(305)与连接孔(306) 之间。密封环(330)可嵌入喷淋板(301)中。密封环(330)可设置于连接孔 (305)与连接孔(306)之间且嵌入喷淋板(301)中。
喷淋板(301)边缘与板(303)边缘构成分配区(311)。气体分配装置(300) 包括密封环(340),从而为喷淋板(301)与喷淋板(304)之间提供密封。气体分配装置(300)包括密封环(340),从而为喷淋板(301)和板(303)之间提供密封。
板(303)与喷淋板(304)构成分配区(312)。
喷淋板(301)与板(302)构成分配区(321)。
喷淋板(301)、板(302)与板(303)构成分配区(322)。气体分配装置(300) 包括密封环(340),从而为分配区(311)和分配区(322)之间提供密封。例如,位于气体分配装置(300)中的密封环(340)可有效地防止分配区(311)中的反应气体扩散进入分配区(322),或防止分配区(322)中的反应气体扩散进入分配区(311),从而使不同的反应气体在气体分配装置(300)中获得更好的隔离效果。
气体(31)可从位于喷淋板(301)上方的进气口(310)通入分配区(311),并通过位于板(303)边缘的通孔(将在图3C中绘示)经第一次匀气后通入分配区(312),进而经由通孔或喷嘴(3031)第二次匀气后从喷淋板(304)喷出。气体(31)的匀气效果可由分配区、通孔和喷嘴共同达成。气体(31)的匀气效果可由分配区和喷嘴达成。气体(31)的匀气效果可由分配区和通孔达成。气体 (31)的匀气效果可由通孔和喷嘴达成。分配区可促进或帮助达成气体(31)的匀气效果。喷嘴可促进或帮助达成气体(31)的匀气效果。通孔可促进或帮助达成气体(31)的匀气效果。
分配区(311)可配置于喷淋板(301)边缘。分配区(311)可为形成于喷淋板(301)凹槽。分配区(311)可为形成于喷淋板(301)的环形凹槽。分配区(311)可为形成于喷淋板(301)边缘的凹槽。分配区(311)可为形成于喷淋板(301)边缘的环形凹槽。分配区(311)可包括例如圆形、类圆形(例如椭圆)或其他形状的凹槽。分配区(311)可包括例如环形凹槽。分配区(311)可包括例如非环形凹槽。
分配区(311)围封(enclose/encircle)分配区(322)。分配区(311)与分配区(322)间隔开来。分配区(311)围封分配区(322)并与分配区(322)间隔开来。进气口(310)例如可为连通分配区(311)的通气管。进气口(310)例如可为设置于喷淋板(301)大体中央的通气管。进气口(310)例如可为设置于喷淋板(301)靠近中央的通气管。
参考图3C,进气口(310)具有三向通路,以允许气体(31)沿进气口(310) 通入分配区(311)。虽然图3C所示进气口(310)具有三向通路,然而,应可理解,在其他实施例中,进气口(310)的配置可以依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如进气口(310)可具有多于三向的通路。虽然图3C所示进气口(310)具有三向通路,然而,应可理解,在其他实施例中,进气口(310)的配置可以依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如进气口(310)可具有少于三向的通路。
回到图3A,气体(32)可从位于喷淋板(301)上方的进气口(320)通入分配区(321),并通过板(302)中的通孔(将在图3C中绘示)经第一次匀气后通入分配区(322),进而经由通孔或通道(304a)第二次匀气后通过通孔或喷嘴(3041)从喷淋板(304)喷出。进气口(320)例如可为邻近进气口(310) 安置的直通气管。在其他实施例中,进气口(320)可设置为远离进气口(310) 安置的直通气管。
进气口(320)可经由喷淋板(301)与分配区(321)直接连通,以允许气体(32)沿进气口(320)通入分配区(321)。在其他实施例中,进气口(320) 也可以任意形式与分配区(321)实现连通。虽然图3A所示进气口(310)具有单向通路,然而,应可理解,在其他实施例中,进气口(320)的配置可以依照气体分配装置(300)不同设计需求或功能进行改变,例如进气口(320)可为多向通路。
气体(32)的匀气效果可由分配区、通孔和喷嘴共同达成。气体(32)的匀气效果可由分配区和喷嘴达成。气体(32)的匀气效果可由分配区和通孔达成。气体(32)的匀气效果可由通孔和喷嘴达成。。分配区可促进或帮助达成气体(32) 的匀气效果。喷嘴可促进或帮助达成气体(32)的匀气效果。通孔可促进或帮助达成气体(32)的匀气效果。
喷嘴(3031)与喷嘴(3041)间隔排列。从喷嘴(3031)喷出的反应气体(31) 与从喷嘴(3041)喷出的反应气体(32)可发生较均匀的混合。作为一实施例,反应气体(31)可先于反应气体(32)进入反应腔室(图3A未标示),再对反应腔室进行吹扫,以随后通入反应气体(32)。类似地,反应气体(32)可先于反应气体(31)进入反应腔室,再对反应腔室进行吹扫,以随后通入反应气体(31)。作为另一实施例,反应气体(31)可与反应气体(32)同时进入反应腔室。可根据实际需要灵活实施上述应用场景。
喷淋组件(300)可包含四个独立的空间或腔室(即,分配区(311)、分配区(312)、分配区(321)以及分配区(322))。喷淋组件(300)可对气体(31) 和气体(32)分别实现两次匀气。故喷淋组件(300)可称作具有四区双匀气结构。
根据本案其他实施例,喷淋组件(300)可经调整而进一步包含更多分配区。根据本案其他实施例,喷淋组件(300)可经调整而进一步以进行更多次匀气。
在图3A所示的的喷淋组件(300)中,反应气体(31)和反应气体(32) 不会在喷淋组件(300)内相遇生成颗粒物,因而不会导致喷嘴(3031)和喷嘴 (3041)发生堵塞,故不需要额外的组件及步骤,从而节约空间并大幅提升镀膜效率。同时,由于反应气体(31)和反应气体(32)可分别经历两次匀气后从喷淋板(304)喷出,因而能够有效地均匀分散反应气体的分布及流通状态,进而显着改善晶圆的镀膜质量。
图3B显示了图3A所示半导体装置的立体剖面图。
图3B所示喷淋组件(300)与图3A所示喷淋组件(300)中的组件一一对应,仅观察视角不同,因而有助于更好地理解图3A所示的结构。
图3C所示为根据本案图3A所示的气体分配装置的爆炸图。
喷淋组件(300)可具有喷淋板(301)、板(302)、板(303)以及喷淋板(304)。
喷淋板(301)上可具有进气口(310)和进气口(320)。喷淋板(301)边缘具有连接孔(305)。
板(302)可包含通孔(3021)。
板(303)可包含多个彼此大体平行排布的板格栅(303a)以及位于板(303) 边缘的通孔(303b)。
喷淋板(304)的一表面可包含多个彼此大体平行排布的通孔或通道(304a)。
参考图3B,多个通孔或通道(304a)可为多个彼此大体平行排布的条状凸 (304a)台。条状凸台的表面(304a1)可具有多个通孔。表面(304a1)可为凸面。位于相邻条状凸台(304a)之间的表面(304a2)可具有多个通孔。表面(304a2) 可为凹面。
参考图3B和3C,通孔或通道(304a)的条状凸台的表面(304a1)可与喷淋板(304)的外边缘大致齐平。通孔或通道(304a)的条状凸台的表面(304a1) 可高于相邻条状凸台之间的表面(304a2)。表面(304a1)与喷淋板(304)的外边缘大致齐平可获得较好的密封效果。
喷淋板(304)边缘可包含用以将喷淋板(301)与喷淋板(304)实现连接的连接孔(306)。
虽然图3C所示喷淋组件(300)包含多个单体部件,然而,应可理解,在本案其他实施例中,喷淋组件(300)可为一体成形的结构。换句话说,在本案其他实施例中,图3C所示的独立单体部件,例如,喷淋板(301)、板(302)、板(303)以及喷淋板(304),可部分以一体成形的方式形成。在本案其他实施例中,图3C所示的独立单体部件,例如,喷淋板(301)、板(302)、板(303) 以及喷淋板(304),可全部以一体成形的方式形成。
图3D所示为根据本案图3C所示的喷淋组件部分结构示意图。具体地,图 3D展示了将图3C中的板(303)装配至喷淋板(304)后的示意图。
例如,但不限于,可将板(303)通过(例如电子束焊接或摩擦焊接等)焊接工艺装配至喷淋板(304)。应可理解,也可通过其他任意方式将板(303)与喷淋板(304)进行可拆卸式结合。
经装配后,板(303)的板格栅(303a)可覆盖喷淋板(304)的通孔或通道 (304a)之间的下沉区域。板(303)的板格栅(303a)可覆盖通孔或通道(304a) 与喷淋板(304)侧壁之间的下沉区域。板(303)的板格栅(303a)可覆盖喷淋板(304)的通孔或通道(304a)之间的下沉区域和通孔或通道(304a)与喷淋板(304)侧壁之间的下沉区域。可在位于喷淋板(304)的多个通孔或通道(304a) 上部设置阶梯状凸台,以便板格栅(303a)与通孔或通道(304a)更严密地彼此接合,从而获得更好的密封效果。
图3E所示为根据本案图3A所示的半导体装置的爆炸图。
喷淋组件(300)具有喷淋板(301)、板(302)、板(303)以及喷淋板(304)。
喷淋板(301)边缘具有连接孔(305)。
板(302)上包含通孔(3021)。
板(303)包含多个彼此大体平行排布的板格栅(303a)以及位于板(303) 边缘的通孔(303b)。
喷淋板(304)的下表面包含多行喷嘴(3031)和喷嘴(3041),其排列关系将在下文详述。喷淋板(304)边缘还包含用以将喷淋板(301)与喷淋板(304) 实现连接的连接孔(306)。
图3F所示为根据本案图3E所示的喷淋板的示意图及局部放大图。
喷淋板(304)包含多行喷嘴(3031)、多行喷嘴(3041)以及位于边缘的连接孔(306)。
将喷淋板(304)虚线框所示部分进行截取放大后可以看出,以实心原点表示的喷嘴(3031)与以空心原点表示的喷嘴(3041)彼此大体平行且呈间隔排列。
图4所示为将图3A所示的气体分配装置安装于反应腔体的立体外廓图。图 4所示的喷淋组件(400)可具有与图3A所示的喷淋组件(300)基本相同或相似的结构。
参见图4,可通过设置在喷淋板(401)边缘处的连接孔(405)方便地通过例如螺栓将喷淋板(401)装配至反应腔体(410)。
装配完成后,可将反应气体(41)和反应气体(42)分别通过进气口(410) 和进气口(420)通入具有多区多匀气结构的喷淋组件(400),以独立地经过两次匀气而从喷淋组件(400)下方喷出,从而在输送至反应腔体(410)内部的晶圆表面上形成高质量镀膜。应可理解,通入进气口(410)的反应气体(41)可进入例如图3A所示的分配区(311)并借助分配区(311)和位于板(303)边缘的通孔实现第一次匀气,进而通入分配区(312)并借助分配区(312)和通孔或喷嘴(3031)实现第二次匀气,最终借助通孔或喷嘴(3031)从喷淋板(304)喷出。仍应可理解,通入进气口(420)的反应气体(42)可进入例如图3A所示的分配区(321)并借助分配区(321)和板(302)上的通孔实现第一次匀气,进而通入分配区(322)并借助分配区(322)和通孔或通道(304a)实现第二次匀气,最终借助通孔或喷嘴(3041)从喷淋板(304)喷出。
图5所示为图4的侧剖图。
参见图5,经整合后的喷淋组件(500)通过设置在喷淋板(501)边缘处的连接孔(505)安装至反应腔体(510)。反应腔体(510)包含窗(511)、排气口(512)、反应腔(513)以及载台(514)。载台(514)例如可为晶圆载台,用以承托待加工的晶圆。窗(511)例如可为晶圆传送窗,用以传送晶圆。
例如,但不限于,一个完整的晶圆加工周期可大致经历以下主要步骤:
首先,将载台(514)降低至窗(511)下边缘附近;
然后,将晶圆(515)经由窗(511)从外部送入反应腔体(510)中并安置在载台(514)上方;
进而,将载台(514)升高至加工位置并关闭窗(511);
接下来,将不同的反应气体(51)和反应气体(52)分别经由进气口(510) 和进气口(520)通入喷淋组件(500),使得不同的反应气体(51)和反应气体 (52)在喷淋组件(500)中分别经历两次匀气后从喷淋组件(500)下方喷出(如图5中单线箭头及点划线箭头所示)并在晶圆(515)上表面混合,以实施晶圆镀膜。应可理解,通入进气口(510)的反应气体(51)可进入例如图3A所示的分配区(311)并借助分配区(311)和位于板(303)边缘的通孔实现第一次匀气,进而通入分配区(312)并借助分配区(312)和通孔或喷嘴(3031)实现第二次匀气,最终借助通孔或喷嘴(3031)从喷淋板(304)喷出。仍应可理解,通入进气口(520)的反应气体(52)可进入例如图3A所示的分配区(321)并借助分配区(321)和板(302)上的通孔实现第一次匀气,进而通入分配区(322) 并借助分配区(322)和通孔或通道(304a)实现第二次匀气,最终借助通孔或喷嘴(3041)从喷淋板(304)喷出。
最后,待晶圆镀膜完毕后,将载台(514)和晶圆(515)降低至窗(511) 下边缘附近,打开窗(511),将晶圆(515)经由窗(511)从反应腔体(510) 中取出,至此完成一个完整的晶圆加工周期。
本实用新型各个实施例所提供的半导体装置可凭借其多区多匀气结构以有效地避免不同的反应气体在喷淋组件内提前相遇发生化学反应而产生颗粒物,从而避免堵塞喷嘴。因此,本实用新型各个实施例所提供的半导体装置无需额外的组件及步骤(例如具有吹扫功能的组件和步骤),从而显著地节约空间并大幅提升镀膜效率。
同时,由于不同的反应气体分别经历多次匀气后从下喷淋板喷出,因而能够有效地均匀分散反应气体的分布及流通状态,进而显着改善晶圆的镀膜质量。
不仅如此,在本实用新型各个实施例中,组成半导体装置的各个组件(例如喷淋板和匀气板等)可采用例如开槽、打孔等简单易行的加工手段制备。并且,加工成形的各个组件可通过例如堆叠和螺丝紧固等简单操作即可组装完成,无需焊接等复杂操作。因此,本实用新型各个实施例所提供的半导体装置可进一步提高效率并降低成本。
如本文中所使用,术语“大约”、“基本上”、“大体”以及“约”用以描述和考虑小的变化。当与事件或情形结合使用时,所述术语可以指其中事件或情形明确发生的情况以及其中事件或情形极接近于发生的情况。如在本文中相对于给定值或范围所使用,术语“约”通常意指在给定值或范围的±10%、±5%、±1%或±0.5%内。范围可在本文中表示为从一个端点到另一端点或在两个端点之间。除非另外指定,否则本文中所公开的所有范围包括端点。术语“基本上共面”可指在数微米(μm)内沿同一平面定位,例如在10μm内、5μm内、1 μm内或0.5μm内沿着同一平面的两个表面。当参考“基本上”相同的数值或特征时,术语可指处于所述值的平均值的±10%、±5%、±1%或±0.5%内的值。
举例来说,当与数值结合使用时,术语可指小于或等于所述数值的±10%的变化范围,例如,小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%,或小于或等于±0.05%。举例来说,如果两个数值之间的差小于或等于所述值的平均值的±10%(例如,小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%,或小于或等于±0.05%),那么可认为所述两个数值“基本上”或“约”相同。举例来说,“基本上”平行可以指相对于0°的小于或等于±10°的角度变化范围,例如,小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°,或小于或等于±0.05°。举例来说,“基本上”垂直可以指相对于90°的小于或等于±10°的角度变化范围,例如,小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°,或小于或等于±0.05°。
举例来说,如果两个表面之间的位移等于或小于5μm、等于或小于2μm、等于或小于1μm或等于或小于0.5μm,那么两个表面可以被认为是共面的或基本上共面的。如果表面相对于平面在表面上的任何两个点之间的位移等于或小于5μm、等于或小于2μm、等于或小于1μm或等于或小于0.5μm,那么可以认为表面是平面的或基本上平面的。
如本文中所使用,除非上下文另外明确规定,否则单数术语“一(a/an)”和“所述”可包含复数指示物。在一些实施例的描述中,提供于另一组件“上”或“上方”的组件可涵盖前一组件直接在后一组件上(例如,与后一组件物理接触)的情况,以及一或多个中间组件位于前一组件与后一组件之间的情况。
如本文中所使用,为易于描述可在本文中使用空间相对术语例如“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“下部”、“左侧”、“右侧”等描述如图中所说明的一个组件或特征与另一组件或特征的关系。除图中所描绘的定向之外,空间相对术语意图涵盖在使用或操作中的装置的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转 90度或处于其它定向),且本文中所使用的空间相对描述词同样可相应地进行解释。应理解,当一组件被称为“连接到”或“耦合到”另一组件时,其可直接连接或耦合到所述另一组件,或可存在中间组件。
前文概述本实用新型的若干实施例和细节方面的特征。本实用新型中描述的实施例可容易地用作用于设计或修改其它过程的基础以及用于执行相同或相似目的和/或获得引入本文中的实施例的相同或相似优点的结构。这些等效构造不脱离本实用新型的精神和范围并且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出不同变化、替代和改变。

Claims (20)

1.一种气体分配装置,其特征在于,包括:
第一喷淋板,其经配置以输入第一反应气体和第二反应气体;
第一匀气板,其经配置以将所述第二反应气体分配至第二气体第一分配区以及与所述第二气体第一分配区连通的第二气体第二分配区;
第二匀气板,其经配置以将所述第一反应气体分配至第一气体第一分配区以及与所述第一气体第一分配区连通的第一气体第二分配区;以及
第二喷淋板,其经配置以输出所述第一反应气体和所述第二反应气体。
2.根据权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于所述第二气体第一分配区由所述第一匀气板和所述第一喷淋板围封。
3.根据权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于所述第二气体第二分配区由所述第一喷淋板、所述第一匀气板、所述第二匀气板以及所述第二喷淋板围封。
4.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气体第一分配区由所述第一喷淋板和所述第二匀气板围封。
5.根据权利要求4所述的气体分配装置,其特征在于所述第一气体第一分配区包含位于所述第一喷淋板的边缘的环形凹槽,所述环形凹槽围封所述第二气体第二分配区并与所述第二气体第二分配区彼此隔离。
6.根据权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于邻近所述第一喷淋板与所述第二匀气板交界面处的所述第一喷淋板中进一步包含密封环。
7.根据权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于邻近所述第一喷淋板与所述第二喷淋板交界面处的所述第一喷淋板中进一步包含密封环。
8.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气体第二分配区由所述第二匀气板和所述第二喷淋板围封。
9.根据权利要求1-8任一项所述的气体分配装置,其特征在于所述第一反应气体和所述第二反应气体同时或分时输入所述第一喷淋板。
10.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匀气板密封连接至所述第一喷淋板,且包含多个第一匀气板通孔。
11.根据权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于所述第二匀气板密封连接至所述第一喷淋板和所述第二喷淋板,且包含位于所述第二匀气板边缘的多个第二匀气板通孔。
12.根据权利要求11所述的气体分配装置,其特征在于:
所述第二匀气板包含多条第二匀气板格栅,且所述第二喷淋板包含多条第二喷淋板进气道;且
所述多条第二匀气板格栅密封连接至所述第二喷淋板,以仅曝露出所述多条第二喷淋板进气道。
13.根据权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于所述第二喷淋板包含多行第一气体喷嘴和多行第二气体喷嘴。
14.根据权利要求13所述的气体分配装置,其特征在于所述多行第一气体喷嘴和所述多行第二气体喷嘴彼此平行且间隔排列。
15.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喷淋板边缘进一步包含内连接孔,所述第一喷淋板经由所述内连接孔密封连接至所述第二喷淋板。
16.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喷淋板边缘进一步包含外连接孔,所述第一喷淋板经由所述外连接孔密封连接至反应腔体。
17.根据权利要求16所述的气体分配装置,其特征在于邻近所述第一喷淋板与所述反应腔体交界面处的所述第一喷淋板中进一步包含密封环。
18.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喷淋板包含第一气体进气口和第二气体进气口,所述第一反应气体经由第一气体进气口输入,且所述第二反应气体经由第二气体进气口输入。
19.根据权利要求18所述的气体分配装置,其特征在于所述第一气体进气口进一步包含三向通路,所述第一反应气体经由所述三向通路输入至所述第一气体第一分配区。
20.根据权利要求18所述的气体分配装置,其特征在于所述第二气体进气口包含邻近所述第一气体进气口安置的直通气管,所述第二反应气体经由所述直通气管输入至所述第二气体第一分配区。
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