匀气装置及半导体工艺设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种匀气装置及半导体工艺设备，包括沿进气方向依次设置的第一匀气盘、第二匀气盘和第三匀气盘，其中，第一匀气盘的中心设置有第一进气孔，第二匀气盘的中心设置有第二进气孔；第一匀气盘和第二匀气盘之间形成有相对于第一匀气盘的中心对称分布的多个第一匀气通道；第二匀气盘与第三匀气盘之间设置有多个第二匀气通道和多个第三匀气通道，且多个第二匀气通道与多个第三匀气通道均相对于第一匀气盘的中心对称分布，且相互隔离；各个连接通道的出气端一一对应地与各个第二匀气通道连通。本发明专利技术提供的匀气装置及半导体工艺设备，不仅可以降低加工难度，提高洁净度，而且还可以提高匀气效果和进气效率。还可以提高匀气效果和进气效率。还可以提高匀气效果和进气效率。

【技术实现步骤摘要】
匀气装置及半导体工艺设备


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种匀气装置及半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)工艺作为一种先进的薄膜沉积工艺，具有自限制周期性生长、薄膜质量优、台阶覆盖率优等的优势，可以应用于沉积Al2O3、HfO、HfZrO、TaN、TiN、TaO、W等的薄膜，且适用于大多数IC领域，如逻辑器件、DRAM、3D nand等。
[0003]典型的ALD工艺设备在工艺过程中，要求进气均匀且进气迅速，同时需要两种不同的反应气体先经进气通道再经匀气装置交替进入反应腔室，进而到达晶圆表面进行ALD反应制备薄膜。对于部分ALD工艺，由于两种反应气体反应剧烈，且工艺过程中吹扫不彻底等因素，容易在匀气装置中的气路生成颗粒，这些颗粒如果被气体携带至晶圆表面，会造成晶圆表面薄膜颗粒超标，为此，要求两种反应气体必须沿匀气装置中不同气路进入反应腔室，以尽可能减少两种反应气体的汇合几率，即，要求匀气装置既可以使输送两种不同工艺气体的气路相互隔离，又具有匀气和快速进气等功能。
[0004]但是，现有的匀气装置在实际应用中不可避免地存在以下问题，即：
[0005]其一，匀气装置为整体加工零件，即，在整体式结构上加工构成气路的长深孔、密集孔道等，加工难度较大，在加工过程中容易产生颗粒物遗留在匀气装置内，导致匀气装置的洁净度较差，而且由于各气路间隙较小，容易出现加工失误和加工偏差，从而导致不同工艺设备的工艺重复性较差。
[0006]其二，由于需要两种反应气体沿匀气装置中不同气路进入反应腔室，现有的匀气装置无法实现两种反应气体对应的气路均相对于匀气装置的中心对称，从而影响进入反应腔室的气体分布均匀性。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种匀气装置及半导体工艺设备，不仅可以降低加工难度，提高洁净度，而且还可以提高匀气效果和进气效率。
[0008]为实现本专利技术的目的而提供一种匀气装置，应用于半导体工艺设备，包括沿进气方向依次设置的第一匀气盘、第二匀气盘和第三匀气盘，其中，所述第一匀气盘的中心设置有第一进气孔，所述第二匀气盘的中心设置有第二进气孔，所述第一进气孔与所述第二进气孔之间通过隔离件相互隔离；
[0009]所述第一匀气盘和所述第二匀气盘之间形成有相对于所述第一匀气盘的中心对称分布的多个第一匀气通道，每个所述第一匀气通道的进气端均与所述第一进气孔连通；
[0010]所述第二匀气盘上设置有多个连接通道，各个所述连接通道的进气端一一对应地与各个所述第一匀气通道的出气端连通；
[0011]所述第二匀气盘与所述第三匀气盘之间设置有多个第二匀气通道和多个第三匀气通道，且多个所述第二匀气通道与多个所述第三匀气通道均相对于所述第一匀气盘的中心对称分布，且相互隔离；
[0012]各个所述连接通道的出气端一一对应地与各个所述第二匀气通道连通；所述第三匀气盘上，且对应于每个所述第二匀气通道设置有多个第一出气孔，每个所述第一出气孔的进气端与对应的所述第二匀气通道连通，每个所述第一出气孔的出气端位于所述第三匀气盘背离所述第二匀气盘的表面；
[0013]多个所述第三匀气通道的进气端均与所述第二进气孔连通，所述第三匀气盘上，且对应于每个所述第三匀气通道设置有多个第二出气孔，每个所述第二出气孔的进气端与对应的所述第三匀气通道连通，每个所述第二出气孔的出气端位于所述第三匀气盘背离所述第二匀气盘的表面。
[0014]可选的，所述第一匀气盘与所述第二匀气盘之间设置有第一密封结构和第二密封结构，其中，所述第一密封结构环绕于多个所述第一匀气通道的周围，用于密封多个所述第一匀气通道；
[0015]所述第一匀气盘与所述第二匀气盘通过多个第一紧固件固定连接，且多个所述第一紧固件设置于所述第一密封结构的外侧；所述第二密封结构用于将所述第一紧固件与所述第一匀气盘之间的间隙与所述第一匀气盘和所述第二匀气盘之间的空间相隔离。
[0016]可选的，所述第一密封结构外侧划分有多个安装区域，多个所述安装区域相对于所述第一匀气盘的中心对称分布；每个所述安装区域中设置有至少一个所述第一紧固件；
[0017]所述第二密封结构包括多个密封件，各个所述密封件一一对应地环绕设置于各个所述安装区域中的所述第一紧固件周围。
[0018]可选的，所述第二匀气盘与所述第三匀气盘之间设置有第三密封结构和第四密封结构，其中，所述第三密封结构用于将各个所述第二匀气通道与各个所述第三匀气通道相隔离；所述第四密封结构环绕设置于多个所述第二匀气通道、多个所述第三匀气通道和所述第三密封结构周围，用于密封多个所述第二匀气通道、多个所述第三匀气通道；
[0019]所述第二匀气盘与所述第三匀气盘通过多个第二紧固件固定连接，多个所述第二紧固件位于所述第四密封结构的外侧，且沿所述第二匀气盘的周向间隔设置。
[0020]可选的，所述第三密封结构为由一条密封线沿各个所述第二匀气通道与各个所述第三匀气通道之间的间隔的延伸方向缠绕形成的闭合结构。
[0021]可选的，所述隔离件为在所述第二匀气盘的相对于所述第一匀气盘的表面上形成的凸台，所述凸台朝向所述第一匀气盘延伸至所述第一进气孔中，且与所述第一进气孔同轴，且间隔设置；
[0022]所述凸台中形成有沿其轴向贯穿所述凸台和所述第二匀气盘的所述第二进气孔。
[0023]可选的，每个所述第一匀气通道均包括一个第一主通道和多个第一支通道，其中，
[0024]所述第一主通道的一端汇聚于与所述第一进气孔相对的位置，所述第一主通道的另一端沿所述第二匀气盘的径向延伸至靠近所述第二匀气盘的边缘处；
[0025]多个所述第一支通道对称分布于所述第一主通道两侧，每个所述第一支通道均与所述第一主通道呈第一夹角；相邻的两个所述第一主通道之间的所有所述第一支通道均相互平行；
[0026]所述第一支通道的出气端与所述连接通道连通，所述连接通道与对应的所述第二匀气通道的中心位置相对应。
[0027]可选的，每个所述连接通道沿所述第二匀气盘的轴向贯通所述第二匀气盘，所述连接通道在所述第一支通道的延伸方向上的尺寸大于垂直于该延伸方向上的尺寸。
[0028]可选的，每个所述第三匀气通道均包括一个第二主通道和多个第二支通道，其中，
[0029]所述第二主通道的一端汇聚于与所述第二进气孔相对的位置，所述第二主通道的另一端沿所述第三匀气盘的径向延伸至靠近所述第三匀气盘的边缘处；
[0030]多个所述第二支通道对称分布于所述第二主通道两侧，每个所述第二支通道均与所述第二主通道呈第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角相同；相邻的两个所述第二主通道之间的所有所述第二支通道均相互平行；
[0031]每个所述第二支通道的延伸方向上均匀分布有多个所述第二出气孔。
[0032]可选的，各个所述第二匀气通道一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种匀气装置，应用于半导体工艺设备，其特征在于，包括沿进气方向依次设置的第一匀气盘、第二匀气盘和第三匀气盘，其中，所述第一匀气盘的中心设置有第一进气孔，所述第二匀气盘的中心设置有第二进气孔，所述第一进气孔与所述第二进气孔之间通过隔离件相互隔离；所述第一匀气盘和所述第二匀气盘之间形成有相对于所述第一匀气盘的中心对称分布的多个第一匀气通道，每个所述第一匀气通道的进气端均与所述第一进气孔连通；所述第二匀气盘上设置有多个连接通道，各个所述连接通道的进气端一一对应地与各个所述第一匀气通道的出气端连通；所述第二匀气盘与所述第三匀气盘之间设置有多个第二匀气通道和多个第三匀气通道，且多个所述第二匀气通道与多个所述第三匀气通道均相对于所述第一匀气盘的中心对称分布，且相互隔离；各个所述连接通道的出气端一一对应地与各个所述第二匀气通道连通；所述第三匀气盘上，且对应于每个所述第二匀气通道设置有多个第一出气孔，每个所述第一出气孔的进气端与对应的所述第二匀气通道连通，每个所述第一出气孔的出气端位于所述第三匀气盘背离所述第二匀气盘的表面；多个所述第三匀气通道的进气端均与所述第二进气孔连通，所述第三匀气盘上，且对应于每个所述第三匀气通道设置有多个第二出气孔，每个所述第二出气孔的进气端与对应的所述第三匀气通道连通，每个所述第二出气孔的出气端位于所述第三匀气盘背离所述第二匀气盘的表面。2.根据权利要求1所述的匀气装置，其特征在于，所述第一匀气盘与所述第二匀气盘之间设置有第一密封结构和第二密封结构，其中，所述第一密封结构环绕于多个所述第一匀气通道的周围，用于密封多个所述第一匀气通道；所述第一匀气盘与所述第二匀气盘通过多个第一紧固件固定连接，且多个所述第一紧固件设置于所述第一密封结构的外侧；所述第二密封结构用于将所述第一紧固件与所述第一匀气盘之间的间隙与所述第一匀气盘和所述第二匀气盘之间的空间相隔离。3.根据权利要求2所述的匀气装置，其特征在于，所述第一密封结构外侧划分有多个安装区域，多个所述安装区域相对于所述第一匀气盘的中心对称分布；每个所述安装区域中设置有至少一个所述第一紧固件；所述第二密封结构包括多个密封件，各个所述密封件一一对应地环绕设置于各个所述安装区域中的所述第一紧固件周围。4.根据权利要求1所述的匀气装置，其特征在于，所述第二匀气盘与所述第三匀气盘之间设置有第三密封结构和第四密封结构，其中，所述第三密封结构用于将各个所述第二匀气通道与各个所述第三匀气通道相隔离；所述第四密封结构环绕设置于多个所述第二匀气通道、多个所述第三匀气通道和所述第三密封结构周围，用于密封多个所述第二匀气通道、多个所述第三匀气通道；所述第二匀气盘与所述第三匀气盘通过多个第二紧固件固定连接，多个所述第二紧固件位于所述第四密封结构的外侧，且沿所述第二匀气盘的周向间隔设置。5.根据权利要求4所述的匀气装置，其特征在于，所述第三密封结构为由一条密封线沿各个所述第二匀气通道与各个所述第三匀气通道之间的间隔的延伸方向缠绕形成的闭合
结构。6.根据权利要求1所述的匀气装置，其特征在于，所述隔离件为在所述第二匀气盘的相对于所述第一匀气盘的表面上形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏景峰，朱磊，陈平，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：