本实用新型专利技术公开了一种匀气装置和半导体工艺设备，匀气装置用于向反应室内输入反应气体，包括壳体、气体扩散室、进气口、多个匀气管和流阻调节机构。气体扩散室由所述壳体包绕形成；进气口由所述壳体穿入并与所述气体扩散室连通；多个匀气管设于所述气体扩散室中并与所述反应室相通；流阻调节机构设于至少部分所述匀气管以对流经对应所述匀气管的气体所受阻力进行调节，使由各匀气管通出匀气装置时的反应气体的流量均匀化，从而达到匀气的效果。使用匀气装置的半导体工艺设备，可将经匀气装置进行流阻调节后的反应气体均匀导入反应室，能够在基板表面上形成厚度均匀的膜层。够在基板表面上形成厚度均匀的膜层。够在基板表面上形成厚度均匀的膜层。
【技术实现步骤摘要】
匀气装置和半导体工艺设备
[0001]本技术涉及半导体设备
，尤其涉及一种匀气装置和半导体工艺设备。
技术介绍
[0002]请参阅图12。用于在基板(晶片)上成膜的半导体工艺设备(例如MOCVD设备等)，在反应室1中具有基板支撑部2，在基板支撑部2上放置基板3，气体喷淋头4与基板支撑部2相对设置。在气体喷淋头4上设有进气口5，反应气体6通过进气口5被导入气体喷淋头4中。在气体喷淋头4的底部具有喷淋口7，反应气体经进气口5进入气体喷淋头4，然后经喷淋口7通入反应室1中，从而在基板3上成膜，尾气经排气口8排出反应室1。
[0003]随着半导体技术的不断发展，反应室的尺寸不断增大，因而喷淋头的尺寸也需要对应增大。现有半导体工艺设备的喷淋头，在应对小尺寸反应室时，其对工艺气体的匀气效果比较均匀。但在应对大尺寸反应室时，随着喷淋头的尺寸不断增大，虽然可通过在喷淋头上增加更多的进气口，来提高由气孔喷出的工艺气体的均匀性，但是由于远离进气口处的气体压力低于靠近进气口处的气体压力，因此仍然会存在离进气口远的位置处，工艺气体出气量少的问题，导致形成在基板上的薄膜厚度不均匀。尤其是针对MOCVD工艺中的金属有机物源气体的供应，现有喷淋头更难实现对其的均匀化，从而对成膜工艺质量带来一定的影响。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供新型的匀气装置和半导体工艺设备。
[0005]为实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0006]本技术提供的所述匀气装置用于向反应室内输入反应气体，包括：
[0007]壳体；
[0008]气体扩散室，由所述壳体包绕形成；
[0009]进气口，由所述壳体穿入，与所述气体扩散室连通；
[0010]多个匀气管，设于所述气体扩散室中，并与所述反应室相通；
[0011]流阻调节机构，设于至少部分所述匀气管以对至少部分所述匀气管的流阻进行调节。
[0012]进一步地，所述流阻调节机构活动套设于所述匀气管以通过沿所述匀气管的轴向运动调节所述匀气管的流阻。
[0013]进一步地，所述匀气管包括外套管，所述外套管的下端通过所述壳体与所述反应室相通，所述流阻调节机构包括自所述外套管上端动密封套设于所述外套管中以沿所述外套管的轴向运动的内套管，所述内套管的顶端设有进气孔，以使所述反应气体经所述进气孔进入所述匀气管。
[0014]进一步地，各所述匀气管中所述内套管上的所述进气孔露出于对应所述外套管上端的高度按沿靠近所述进气口向远离所述进气口的方向递减，使气体流经各匀气管所受的阻力沿靠近所述进气口向远离所述进气口的方向对应递减。
[0015]进一步地，每个所述外套管的长度相同。
[0016]进一步地，所述外套管的长度沿靠近所述进气口向远离所述进气口的方向递减。
[0017]进一步地，所述进气口为多个，所述进气口布设于所述气体扩散室的顶面上，并相对位于各所述流阻调节机构的上方，各所述进气口对应多个匀气管区，每个所述匀气管区为以所对应的所述进气口的中心点为圆心、半径为r的在所述气体扩散室的底面投影出的圆形区域，每个所述圆形区域之间互不重叠，其中0.25R≤r＜0.5R，R为所述匀气装置的等效半径；其中，每个所述匀气管区中均包括多个所述匀气管，所述圆形区域以外的区域中也包括多个所述匀气管，位于每个所述匀气管区中的所述匀气管上设置的所述内套管上的所述进气孔露出于所述外套管上端的高度按沿所述圆形区域的圆心指向圆周的径向递减，使气体流经各匀气管所受的阻力沿所述圆形区域的圆心指向圆周的径向对应递减，位于所述圆形区域以外的区域中的所述匀气管上设置的所述内套管上的所述进气孔露出于所述外套管上端的高度与位于所述圆形区域圆周处的所述匀气管上的所述进气孔露出于所述外套管上端的高度相同。
[0018]进一步地，所述进气口为多个，所述进气口布设于所述气体扩散室的侧面上，并相对位于所述匀气管的外侧，各所述进气口对应多个匀气管区，每个所述匀气管区为以对应的所述进气口的中心点为圆心、半径为r的在所述气体扩散室的底面投影出的第一圆形与所述气体扩散室的底面相交的区域，每个所述相交的区域之间互不重叠，其中0.25R≤r＜0.5R，R为所述匀气装置的等效半径；其中，每个所述匀气管区中均包括多个所述匀气管，所述匀气管区以外的区域中也包括多个所述匀气管，位于每个所述匀气管区中的所述匀气管上设置的所述内套管上的所述进气孔露出于所述外套管上端的高度按沿所述第一圆形的圆心指向圆周的径向递减，使气体流经各匀气管所受的阻力沿所述第一圆形的圆心指向圆周的径向对应递减，位于所述匀气管区以外的区域中的所述匀气管上设置的所述内套管上的所述进气孔露出于所述外套管上端的高度与位于所述第一圆形圆周处的所述匀气管上设置的所述内套管上的所述进气孔露出于所述外套管上端的高度相同。
[0019]进一步地，所述壳体上设有多个出气孔，所述出气孔与所述反应室连通，所述外套管的下端与所述出气孔一一对应连通设置。
[0020]本技术还提供一种半导体工艺设备，包括设于反应室内用于设置基板的基板支撑部，以及上述的匀气装置，所述匀气装置与所述基板支撑部相对设置，用于将经所述匀气装置进行流阻调节后的反应气体均匀导入所述反应室内，以在所述基板的表面上形成厚度均匀的膜层。
[0021]本技术通过在匀气装置的气体扩散室中设置与反应室相通的多个匀气管，并在至少部分匀气管上设置流阻调节机构来调节气体所进入的匀气管的流阻，可使得由各匀气管通出匀气装置时的气体的流量均匀化，从而达到匀气的效果。
[0022]本技术的半导体工艺设备上设置本技术的匀气装置，可以将经匀气装置进行流阻调节后的反应气体均匀导入反应室内，因此能够在基板表面上形成厚度均匀的膜层。而且由于各匀气管的流阻可单独设置，因此可适用不同工艺需求，而无需更换匀气装
置，节省成本。
附图说明
[0023]图1为本技术一较佳实施例一的一种匀气装置的结构示意图；
[0024]图2为本技术一较佳实施例的一种流阻调节机构的结构示意图；
[0025]图3为本技术一较佳实施例的一种顶面进气口的设置结构示意图；
[0026]图4为本技术一较佳实施例的一种顶面进气口对应匀气管区的分布形式示意图；
[0027]图5为本技术一较佳实施例的一种侧面进气口的设置结构示意图；
[0028]图6为本技术一较佳实施例的一种侧面进气口对应匀气管区的分布形式示意图；
[0029]图7为针对图6的匀气管区中的匀气管进行流阻调节时的原理图；
[0030]图8为本技术一较佳实施例二的一种匀气装置的结构示意图；
[0031]图9为图8中一种匀气装置的局部结构放大示意图；
[0032]图10为图8中一种匀气装置的进气口设置结构示意图；
[0033]图11为本技术一较佳实施例的一种匀气装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种匀气装置，用于向反应室内输入反应气体，其特征在于，包括：壳体；气体扩散室，由所述壳体包绕形成；进气口，由所述壳体穿入，与所述气体扩散室连通；多个匀气管，设于所述气体扩散室中，并与所述反应室相通；流阻调节机构，设于至少部分所述匀气管以对流经对应所述匀气管的气体所受阻力进行调节。2.根据权利要求1所述的匀气装置，其特征在于，所述流阻调节机构活动套设于所述匀气管以通过沿所述匀气管的轴向运动调节所述匀气管的流阻。3.根据权利要求2所述的匀气装置，其特征在于，所述匀气管包括外套管，所述外套管的下端通过所述壳体与所述反应室相通，所述流阻调节机构包括自所述外套管上端动密封套设于所述外套管中以沿所述外套管的轴向运动的内套管，所述内套管的顶端设有进气孔，以使所述反应气体经所述进气孔进入所述匀气管。4.根据权利要求3所述的匀气装置，其特征在于，各所述匀气管中所述内套管上的所述进气孔露出于对应所述外套管上端的高度按沿靠近所述进气口向远离所述进气口的方向递减，使气体流经各所述匀气管所受的阻力沿靠近所述进气口向远离所述进气口的方向对应递减。5.根据权利要求3所述的匀气装置，其特征在于，每个所述外套管的长度相同。6.根据权利要求3所述的匀气装置，其特征在于，所述外套管的长度沿靠近所述进气口向远离所述进气口的方向递减。7.根据权利要求3所述的匀气装置，其特征在于，所述进气口为多个，所述进气口布设于所述气体扩散室的顶面上，并相对位于各所述流阻调节机构的上方，各所述进气口对应多个匀气管区，每个所述匀气管区为以所对应的所述进气口的中心点为圆心、半径为r的在所述气体扩散室的底面投影出的圆形区域，每个所述圆形区域之间互不重叠，其中0.25R≤r＜0.5R，R为所述匀气装置的等效半径；其中，每个所述匀气管区中均包括多个所述匀气管，所述圆形区域以外的区域中也包括多个所述匀气管，位于每个所述匀气管区中的所述匀气管上设置的所述内套管上的所述进气孔露出于所述外套...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑冬，周慧娟，
申请(专利权)人：楚赟科技绍兴有限公司，
类型：新型
国别省市：
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