本实用新型专利技术涉及一种喷淋冷却组件及气体喷淋装置。喷淋冷却组件包括喷淋板，喷淋板包括中心区以及由内向外依次包围中心区的若干个闭合冷却区，若干个闭合冷却区至中心区的距离不断增大且互不重叠；每一个闭合冷却区内设有至少一组冷却通道，冷却通道分布在闭合冷却区的周向上并且将中心区包围；冷却通道包括至少一个输送通道，输送通道与闭合冷却区的闭合路径平行；冷却通道具有导入口和导出口，输送通道的两端分别与导入口和导出口连通；每个冷却通道的温度与其对应的晶圆区域温度相适应；中心区、若干个闭合冷却区的输送通道之间均匀分布有喷淋孔。本实用新型专利技术的喷淋冷却组件优化了喷淋板的温度控制能力，可以提升所沉积薄膜的质量。的质量。的质量。
【技术实现步骤摘要】
喷淋冷却组件和气体喷淋装置
[0001]本技术涉及半导体薄膜沉积
，特别是涉及一种喷淋冷却组件及气体喷淋装置。
技术介绍
[0002]在现有的半导体薄膜沉积设备的工艺过程中,往往需要在特定的温度场内将两种或多种气体切换通入反应腔，或同时通入反应腔进行薄膜沉积反应。该温度场通常以热辐射的形式影响喷淋装置，导致其温度过高，从而影响流经该喷淋装置的某些化学反应气体的稳定性。尤其是对于一些热分解温度较低的化学反应气体，这些化学反应气体进入反应腔之前就可能因为流经的喷淋装置的温度过高而导致其在喷淋装置内分解，从而形成大量的纳米/微米颗粒。这些纳米/微米颗粒会随着反应气体一起进入反应腔室并附着在晶圆的表面，导致沉积的薄膜产生大量的缺陷并对芯片的良率和可靠性产生不良影响。此外，大量的纳米/微米颗粒在喷淋装置内长期沉积会导致喷淋装置的化学反应气体输送孔道的堵塞，降低其喷淋装置的使用寿命和维护周期，从而降低生产效率。
[0003]传统技术中，为了解决喷淋装置温度过高的问题，喷淋装置内通常均匀分布多条平行的冷却管道，在冷却管道内通入冷却液或者冷却气，通过冷却通道散发的冷量将喷淋装置的温度降低。然而需要指出的是，整体降温的反应气体虽然不会再大量分解产生纳米/微米颗粒，但是受温度场影响晶圆表面的温度同样不均匀，反应气体在晶圆表面不同温度处的沉积速率不同，无法形成厚度均匀的半导体薄膜。
技术实现思路
[0004]基于此，本技术提出了一种喷淋冷却组件及气体喷淋装置，通过将喷淋冷却组件的喷淋板由中心向外分为多层闭合冷却区，并在每层闭合冷却区内设置温度可调的冷却通道，所有冷却通道的相邻的输送通道之间设置喷淋孔，并控制每个所述冷却通道的温度与其对应的晶圆区域温度相适应，使晶圆表面可以沉积厚度均匀的薄膜。
[0005]本技术一方面公开了一种喷淋冷却组件，所述喷淋冷却组件包括喷淋板，所述喷淋冷却组件包括喷淋板，所述喷淋板包括中心区以及由内向外依次包围所述中心区的若干个闭合冷却区，若干个所述闭合冷却区至所述中心区的距离不断增大且互不重叠；每一个所述闭合冷却区内设有至少一组冷却通道，所述冷却通道分布在所述闭合冷却区的周向上并且将所述中心区包围；所述冷却通道包括至少一个输送通道，所述输送通道与所述闭合冷却区的闭合路径平行；所述冷却通道具有导入口和导出口，所述输送通道的两端分别与所述导入口和所述导出口连通；每个所述冷却通道的温度与其对应的晶圆区域温度相适应；所述中心区、若干个所述闭合冷却区的所述输送通道之间均匀分布有喷淋孔。
[0006]在其中部分实施例中，所述中心区为圆形，所述闭合冷却区为与所述中心区同心的环形，所述冷却通道为与所述中心区同心的扇形，所述输送通道位于与所述中心区同心的圆上。
[0007]在其中部分实施例中，自所述中心区向外排布的相邻的所述输送通道之间设置有单排且沿着所述输送通道布置的所述喷淋孔。
[0008]在其中部分实施例中，同一组冷却通道内，当所述输送通道至少为两个时，自所述中心区向外排布的所述输送通道的长度逐渐增加。
[0009]在其中部分实施例中，同一个所述闭合冷却区内设置有至少两组所述冷却通道。
[0010]在其中部分实施例中，每一个所述闭合冷却区内设有数量相同且在周向上位置对应的所述冷却通道。
[0011]在其中部分实施例中，每一组所述冷却通道还包括导入通道和导出通道，所述导入通道将所述导入口与所述输送通道连通，所述导出通道将所述导出口与所述输送通道连通，所述导入口、所述导出口设置在所述喷淋板的外缘，所述导入通道、所述导出通道由内向外延伸。
[0012]在其中部分实施例中，所述导入通道或者所述导出通道与周向上相邻的所述导入通道或者所述导出通道之间设有单排的喷淋孔。
[0013]在其中部分实施例中，所述冷却通道为开设在所述喷淋板上的凹槽。
[0014]本技术另一方面公开了一种气体喷淋装置，包括均气系统以及前述任一所述的喷淋冷却组件，所述均气系统包括反应气体输出口，所述反应气体输出口与所述喷淋冷却组件的喷淋孔连通。
[0015]有益效果
[0016]本技术的喷淋冷却装置结合喷淋板的温度分布情况，将喷淋板由内至外分为多个闭合冷却区，并在每个闭合冷却区内设置具有独立导入口、导出口的冷却通道，在冷却通道的输送通道之间均匀分布喷淋孔，使得本技术的喷淋冷却组件可以对每组冷却通道进行单独调节，喷淋板上的不同冷却通道可以产生不同的冷量，设置每个所述冷却通道的温度与其对应的晶圆区域温度相适应，这就使得从每个冷却通道的喷淋孔喷出的反应气体温度与对应的晶圆区域温度相适应，从而实现不同冷却通道的喷淋孔喷出的反应气体可以在晶圆各位置的沉积速率相同，进而使得沉积装置通过使用这种喷淋冷却组件提升所沉积薄膜的质量。
附图说明
[0017]图1为部分实施例中本技术的所述喷淋冷却组件的示意图；
[0018]图2为部分实施例中本技术的所述喷淋冷却组件的冷却通道的示意图；
[0019]图3为部分实施例中本技术的气体喷淋装置的示意图；
[0020]图4为图3中本技术的气体喷淋装置的爆炸图；
[0021]其中，1为喷淋板，10为中心区，20为内层闭合冷却区，21为内层冷却通道，30为外层闭合冷却区，31为外层冷却通道，100为均气系统，110为顶部进气系统，120为初级均气板，130为二级均气板，200为喷淋冷却组件，210为内层导入口，211为内层导入通道，212为内层导入通道，213为内层导出通道，214为内层导出口，310为外层导入口，311为外层导入通道，312为外层导入通道，313为外层导出通道，314为外层导出口。
具体实施方式
[0022]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0023]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0024]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种喷淋冷却组件，其特征在于，所述喷淋冷却组件包括喷淋板，所述喷淋板包括中心区以及由内向外依次包围所述中心区的若干个闭合冷却区，若干个所述闭合冷却区至所述中心区的距离不断增大且互不重叠；每一个所述闭合冷却区内设有至少一组冷却通道，所述冷却通道分布在所述闭合冷却区的周向上并且将所述中心区包围；所述冷却通道包括至少一个输送通道，所述输送通道与所述闭合冷却区的闭合路径平行；所述冷却通道具有导入口和导出口，所述输送通道的两端分别与所述导入口和所述导出口连通；每个所述冷却通道的温度与其对应的晶圆区域温度相适应；所述中心区、若干个所述闭合冷却区的所述输送通道之间均匀分布有喷淋孔。2.根据权利要求1所述的喷淋冷却组件，其特征在于，所述中心区为圆形，所述闭合冷却区为与所述中心区同心的环形，所述冷却通道为与所述中心区同心的扇形，所述输送通道位于与所述中心区同心的圆上。3.根据权利要求1或2所述的喷淋冷却组件，其特征在于，自所述中心区向外相邻排布的所述输送通道之间设置有单排且沿着所述输送通道布置的所述喷淋孔。4.根据权利要求1或2所述的喷淋冷却组件，其特征在于，同一组冷却通道内，当所述输送通道至少为两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵大立，齐彪，马敬忠，
申请(专利权)人：上海星原驰半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：
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