一种气体扩散系统及半导体设备技术方案

本公开提供了一种气体扩散系统及半导体设备，气体扩散系统设置于制程腔室，包括第一气流通道，用于提供第一气流；第二气流通道，用于提供第二气流；加热装置，用于对制程腔室进行加热；气体扩散装置，气体扩散装置与第一气流通道和第二气流通道连通，气体扩散装置用于将第一气流和第二气流混合形成混合气流，并将混合气流输出至制程腔室中。通过气体扩散系统中的气体扩散装置，使得第一气流和第二气流可以在气体扩散装置中混合形成混合气流，降低气流混合时间；加热装置在加热制程腔室的过程中还可以对气体扩散装置中的混合气流进行预热，提高通入制程腔室内的混合气流的温度均匀性，提高半导体器件形成的薄膜厚度的均一性，提高产品的整体性能。产品的整体性能。产品的整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种气体扩散系统及半导体设备


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种气体扩散系统及半导体设备。

技术介绍

[0002]在半导体器件的制造过程中，常需要在半导体器件上形成薄膜，薄膜的形成方法可以包括热氧化法、化学气相沉积法和物理气相沉积法等等。原位水蒸汽氧化工艺(In
‑
Situ Steam Generation，ISSG)是一种通过高温水汽氛围形成薄膜的工艺，在ISSG工艺中，反应气体通入制程腔室中混合，在高温低压的环境下形成活性自由基，活性自由基与半导体器件表面的硅发生反应，以在半导体器件的表面形成氧化薄膜。
[0003]在目前的ISSG工艺中，反应气体通常由制程腔室的一侧单独通入，且在制程腔室内混合，通入的反应气体的温度相对制程腔室内部的高温环境较低，使得半导体器件靠近反应气体的入口的温度低于半导体器件其它位置的温度，使得半导体器件靠近反应气体的入口的位置形成的氧化薄膜的厚度较低，半导体器件上的薄膜均一性较低，导致半导体器件的不同位置的电性能不一致，影响半导体器件的整体性能。

技术实现思路

[0004]以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0005]本公开提供了一种气体扩散系统及半导体设备。
[0006]本公开的第一方面，提供了一种气体扩散系统，设置于制程腔室，所述气体扩散系统包括：
[0007]第一气流通道，用于提供第一气流；
[0008]第二气流通道，用于提供第二气流；
[0009]加热装置，用于对所述制程腔室进行加热；
[0010]气体扩散装置，所述气体扩散装置与所述第一气流通道和所述第二气流通道连通，所述气体扩散装置用于将所述第一气流和所述第二气流混合形成混合气流，并将所述混合气流输出至所述制程腔室中。
[0011]本公开的一些实施例中，所述气体扩散装置包括：
[0012]混合部，所述混合部分别与所述第一气流通道的出口以及所述第二气流通道的出口连通，所述混合部用于混合所述第一气流和所述第二气流，以形成所述混合气流；
[0013]输出部，所述输出部包括输气结构，所述输气结构用于将所述混合气流输出至所述制程腔室。
[0014]本公开的一些实施例中，所述混合部包括第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述第一气流通道的出口连通，所述第二进气口与所述第二气流通道的出口连通，所述第一进气口的孔径大于所述第二进气口的孔径。
[0015]本公开的一些实施例中，所述输气结构包括多个第一输气环和多个第二输气环，
沿所述输出部的径向方向，所述第一输气环和所述第二输气环交错排布。
[0016]本公开的一些实施例中，所述第一输气环包括多个第一输气孔，所述第二输气环包括多个第二输气孔，所述第一输气孔的孔径大于所述第二输气孔的孔径。
[0017]本公开的一些实施例中，所述输气结构还包括第三输气环，沿所述输出部的径向方向，所述第三输气环设置于所述输出部的外侧；
[0018]所述第三输气环包括多个第三输气孔，所述第三输气孔为T字形输气孔。
[0019]本公开的一些实施例中，所述第三输气孔包括相互垂直的第一边和第二边，所述第一边的长度大于所述第二边的长度；
[0020]所述第二边沿所述输出部的径向方向延伸。
[0021]本公开的一些实施例中，所述气体扩散装置采用石英材质形成；和/或，
[0022]所述第一气流包括氧气，所述第二气流包括氢气。
[0023]本公开的一些实施例中，所述气体扩散系统还包括：
[0024]固定装置，所述固定装置与所述制程腔室的内壁连接，所述固定装置与所述气体扩散装置可拆卸连接，所述气体扩散装置通过所述固定装置固定于所述制程腔室的内壁。
[0025]本公开的一些实施例中，所述固定装置包括第一连杆和第二连杆，所述第二连杆设置为伸缩杆，所述第一连杆的两端分别与制程腔室的内壁和所述第二连杆连接，所述第二连杆的远离所述第一连杆的一端与所述气体扩散装置可拆卸连接。
[0026]本公开的一些实施例中，所述加热装置设置于制程腔室的顶部，所述气体扩散装置设置于所述加热装置的下方。
[0027]本公开的一些实施例中，所述加热装置在所述气体扩散装置上的投影覆盖所述气体扩散装置，所述加热装置包括多个阵列设置的加热源，多个所述加热源均布设置。
[0028]本公开的第二方面，提供了一种半导体设备，所述半导体设备包括制程腔室以及本公开第一方面所述的气体扩散系统，半导体器件在所述制程腔室中进行加工制程。
[0029]本公开的一些实施例中，沿所述制程腔室的高度方向，所述气体扩散系统的气体扩散装置设置于所述制程腔室的2/3高度处。
[0030]本公开的一些实施例中，所述制程腔室包括支撑装置，所述支撑装置包括承载盘，所述承载盘用于承载所述半导体器件，所述气体扩散装置在所述半导体器件上的投影覆盖所述半导体器件。
[0031]本公开提供的气体扩散系统及半导体设备中，通过在制程腔室中设置包括气体扩散装置的气体扩散系统，使得第一气流和第二气流可以在气体扩散装置中混合形成混合气流，加热装置在加热制程腔室的过程中还可以对气体扩散装置中的混合气流进行预热，降低气流混合时间的同时，提高通入制程腔室内的混合气流的温度均匀性，提高制程腔室中半导体器件形成的薄膜厚度的均一性，提高半导体器件的整体性能。
[0032]在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
[0033]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开实施例的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本公开的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域技术人员
来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是根据一示例性实施例示出的一种半导体设备的剖视图。
[0035]图2是根据一示例性实施例示出的一种气体扩散系统的局部剖视图。
[0036]图3是根据一示例性实施例示出的一种气体扩散装置的仰视图。
[0037]附图标记说明：
[0038]100、气体扩散系统；10、第一气流通道；20、第二气流通道；30、加热装置；31、加热源；40、气体扩散装置；41、混合部；411、第一进气口；412、第二进气口；42、输出部；43、输气结构；44、第一输气环；441、第一输气孔；45、第二输气环；451、第二输气孔；46、第三输气环；461、第三输气孔；4611、第一边；4612、第二边；50、固定装置；51、第一连杆；52、第二连杆；200、制程腔室；210、支撑装置；300、半导体器件；1000、半导体设备。
具体实施方式
[0039]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体扩散系统，其特征在于，设置于制程腔室，所述气体扩散系统包括：第一气流通道，用于提供第一气流；第二气流通道，用于提供第二气流；加热装置，用于对所述制程腔室进行加热；气体扩散装置，所述气体扩散装置与所述第一气流通道和所述第二气流通道连通，所述气体扩散装置用于将所述第一气流和所述第二气流混合形成混合气流，并将所述混合气流输出至所述制程腔室中。2.根据权利要求1所述的气体扩散系统，其特征在于，所述气体扩散装置包括：混合部，所述混合部分别与所述第一气流通道的出口以及所述第二气流通道的出口连通，所述混合部用于混合所述第一气流和所述第二气流，以形成所述混合气流；输出部，所述输出部包括输气结构，所述输气结构用于将所述混合气流输出至所述制程腔室。3.根据权利要求2所述的气体扩散系统，其特征在于，所述混合部包括第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述第一气流通道的出口连通，所述第二进气口与所述第二气流通道的出口连通，所述第一进气口的孔径大于所述第二进气口的孔径。4.根据权利要求2所述的气体扩散系统，其特征在于，所述输气结构包括多个第一输气环和多个第二输气环，沿所述输出部的径向方向，所述第一输气环和所述第二输气环交错排布。5.根据权利要求4所述的气体扩散系统，其特征在于，所述第一输气环包括多个第一输气孔，所述第二输气环包括多个第二输气孔，所述第一输气孔的孔径大于所述第二输气孔的孔径。6.根据权利要求4所述的气体扩散系统，其特征在于，所述输气结构还包括第三输气环，沿所述输出部的径向方向，所述第三输气环设置于所述输出部的外侧；所述第三输气环包括多个第三输气孔，所述第三输气孔为T字形输气孔。7.根据权利要求6所述的气体扩散系统，其特征在于，所述第三输气孔包括相互垂直的第一边和第二边，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张喜玲，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：