一种气体喷淋头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气体喷淋头，用于向反应室内输入反应气体，包括：若干气体扩散室，所述气体扩散室包括位于最上层的顶部气体扩散室和与所述顶部气体扩散室顺次堆叠的至少一个底部气体扩散室，所述顶部气体扩散室的顶面设有进气口，每个所述底部气体扩散室的侧壁设有进气口；若干匀气管，分设于所述顶部气体扩散室和每个所述底部气体扩散室，不同所述气体扩散室中的所述匀气管相互隔离并通过所述喷淋口一一对应地与所述反应室相通；流阻调节机构，设于至少一个所述匀气管，以调节所述反应气体流经所述至少一个匀气管时的阻力，使通出气体喷淋头时的反应气体的流量均匀化，从而达到匀气的效果

【技术实现步骤摘要】
一种气体喷淋头


[0001]本技术涉及半导体设备
，尤其涉及一种气体喷淋头
。

技术介绍

[0002]请参阅图
16。
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<br/>。

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，提供一种气体喷淋头
。
[0005]为实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0006]本技术提供一种气体喷淋头，用于向反应室内输入反应气体，包括：
[0007]若干气体扩散室，所述气体扩散室包括位于最上层的顶部气体扩散室和与所述顶部气体扩散室顺次堆叠的至少一个底部气体扩散室，所述顶部气体扩散室的顶面设有进气口，每个所述底部气体扩散室的侧壁设有进气口，位于最下层的所述底部气体扩散室的底部设有若干喷淋口；
[0008]若干匀气管，分设于所述顶部气体扩散室和每个所述底部气体扩散室，不同所述气体扩散室中的所述匀气管相互隔离并通过所述喷淋口一一对应地与所述反应室相通；
[0009]流阻调节机构，设于至少一个所述匀气管，以调节所述反应气体流经所述至少一个匀气管时的阻力
。
[0010]进一步地，至少一个所述匀气管包括设置于侧壁的导气结构，所述流阻调节机构自上端密封地活动穿设于包含所述导气结构的至少一个所述匀气管中以使所述反应气体经所述导气结构进入对应所述匀气管中，以及通过使所述流阻调节机构沿对应所述匀气管的轴向运动来调节所述导气结构的导气量来调节对应所述匀气管的流阻
。
[0011]进一步地，所述流阻调节机构包括封堵件和紧固件，所述紧固件设置于对应所述匀气管的顶部以封堵对应所述匀气管的上端，所述封堵件的外径与对应所述匀气管的内径
相适应，且贯穿所述紧固件并与对应所述匀气管密封活动设置
。
[0012]进一步地，所述封堵件和所述紧固件之间螺纹连接
。
[0013]进一步地，所述流阻调节机构包括自上端密封地活动穿设于至少一个所述匀气管中的内套管，所述内套管的顶端设有导气结构使所述反应气体经所述导气结构进入对应所述匀气管并通过使所述内套管在对应所述匀气管中上下移动来调节所述内套管露出于对应所述匀气管上端的高度，以调节所述反应气体流经对应所述匀气管时的阻力
。
[0014]进一步地，所述进气口在对应的所述气体扩散室中具有相应的匀气管区，同一个所述匀气管区中，靠近对应的所述进气口的所述匀气管上的所述导气结构的导气量小于远离对应的所述进气口的所述匀气管上的所述导气结构的导气量
。
[0015]进一步地，所述进气口在对应的所述气体扩散室中具有相应的匀气管区，同一个所述匀气管区中，靠近对应的所述进气口的所述匀气管上所述内套管露出于所述匀气管上端的高度大于远离对应的所述进气口的所述匀气管上所述内套管露出于所述匀气管上端的高度
。
[0016]进一步地，在所述顶部气体扩散室和
/
或所述底部气体扩散室中，所述进气口包括多个，各所述进气口对应的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
的在所在的所述气体扩散室的底面投影出的圆形区域与所在的所述气体扩散室的底面之间形成的相交区域，每个所述相交区域之间互不重叠，其中
0.25R≤r
＜
0.5R
，
R
为所述气体喷淋头的等效半径
。
[0017]进一步地，至少一个匀气环绕设于所述底部气体扩散室内，并位于所述若干匀气管所在区域与所述底部气体扩散室内壁之间，所述匀气环的高度
≥0.5H
，
H
为所述匀气环所在的所述底部气体扩散室的高度，和
/
或，所述匀气环的高度不高于所述匀气环所在的所述底部气体扩散室中所述匀气管的高度
。
[0018]进一步地，所述气体喷淋头应用于金属有机化学气相沉积装置，所述反应室内设有用于设置基板的基板支撑部，所述气体喷淋头与所述基板支撑部相对设置，所述顶部气体扩散室中通入第一反应气体，所述底部气体扩散室中的至少一个通入第二反应气体，所述气体喷淋头用于将经所述气体喷淋头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
。
[0019]本技术通过在气体喷淋头上设置位于最上层的顶部气体扩散室和与所述顶部气体扩散室顺次堆叠的至少一个底部气体扩散室，并在所述顶部气体扩散室和每个所述底部气体扩散室分设若干匀气管，使不同所述气体扩散室中所述匀气管相互隔离并通过位于最下层的底部气体扩散室底部设有的若干喷淋口一一对应地与所述反应室相通，这样可通过在至少一个所述匀气管设置流阻调节机构方式，调节所述反应气体流经所述至少一个匀气管时的阻力，因此可使得由各匀气管通出气体喷淋头时的反应气体的流量均匀化，从而达到匀气的效果
。
[0020]本技术的气体喷淋头应用在金属有机化学气相沉积装置上时，可以将经气体喷淋头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
。
而且由于所述反应气体流经所述各匀气管时的阻力可单独设置，因此可适用不同工艺需求，而无需更换气体喷淋头，节省成本
。
附图说明
[0021]图1为本技术一较佳实施例的一种气体喷淋头的结构示意图；
[0022]图2为图1中一种气体喷淋头的局部结构放大示意图；
[0023]图3为图1中一种气体喷淋头的进气口设置结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种气体喷淋头，用于向反应室内输入反应气体，其特征在于，包括：若干气体扩散室，所述气体扩散室包括位于最上层的顶部气体扩散室和与所述顶部气体扩散室顺次堆叠的至少一个底部气体扩散室，所述顶部气体扩散室的顶面设有进气口，每个所述底部气体扩散室的侧壁设有进气口，位于最下层的所述底部气体扩散室的底部设有若干喷淋口；若干匀气管，分设于所述顶部气体扩散室和每个所述底部气体扩散室，不同所述气体扩散室中的所述匀气管相互隔离并通过所述喷淋口一一对应地与所述反应室相通；流阻调节机构，设于至少一个所述匀气管，以调节所述反应气体流经所述至少一个匀气管时的阻力
。2.
根据权利要求1所述的气体喷淋头，其特征在于，至少一个所述匀气管包括设置于侧壁的导气结构，所述流阻调节机构自上端密封地活动穿设于包含所述导气结构的至少一个所述匀气管中以使所述反应气体经所述导气结构进入对应所述匀气管中，以及通过使所述流阻调节机构沿对应所述匀气管的轴向运动来调节所述导气结构的导气量来调节对应所述匀气管的流阻
。3.
根据权利要求2所述的气体喷淋头，其特征在于，所述流阻调节机构包括封堵件和紧固件，所述紧固件设置于对应所述匀气管的顶部以封堵对应所述匀气管的上端，所述封堵件的外径与对应所述匀气管的内径相适应，且贯穿所述紧固件并与对应所述匀气管密封活动设置
。4.
根据权利要求3所述的气体喷淋头，其特征在于，所述封堵件和所述紧固件之间螺纹连接
。5.
根据权利要求1所述的气体喷淋头，其特征在于，所述流阻调节机构包括自上端密封地活动穿设于至少一个所述匀气管中的内套管，所述内套管的顶端设有导气结构使所述反应气体经所述导气结构进入对应所述匀气管并通过使所述内套管在对应所述匀气管中上下移动来调节所述内套管露出于对应所述匀气管上端的高度，以调节所述反应气体流经对应所述匀气管时的阻力
。6.
根据权利要求2所述的气体喷淋头，其特征在于，所述进气口在对应的所述气体扩散室中具有相应的匀气管区，同一个所述匀气管区中，靠近对应的所述进气口的所述匀气...

【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：