【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及等离子体处理室等半导体加工设备的工艺气体进气结构。本专利技术还涉及设有所述多区喷气进气结构的喷气系统。
技术介绍
1、在晶圆上刻蚀材料以及将材料沉积到晶圆上时，会使用到等离子体处理室。实际使用中，一般通过等离子体处理室顶部介质窗的开口安装工艺气体喷嘴，等离子体处理室的上表面的中心孔与气体喷嘴配合，将工艺气体喷入等离子体处理室的内部。因此，喷嘴的进气结构对保证刻蚀和沉积的均一性具有很大的影响。
2、在刻蚀等设备上，相关喷嘴的进气方式多数为中心与边缘两路进气。为保证刻蚀设备的进气均匀性，防止发生电弧放电现象而造成晶圆瑕疵，大多数喷嘴的进气路会分为中心与边缘进气路，以做到匀气的效果。
3、例如，有些喷嘴取消中心进气路，作为光学访问通道，以使光线进出工艺室。这种结构的喷嘴，由于中部为碗形匀气结构，存在电弧放电的风险。
4、另外一些喷嘴的中部为光学访问通道，不通气体，边缘分为边缘中心与边缘外围两路进气，中部不进气，其中部光学访问通道不通气体，容易沉积无法清洗，造成颗粒污染。
5、还有一些喷嘴设有边缘两路进气和具有光学访问路径的内腔。该内腔配有访问区域，且访问区域被配置为流通工艺气体并传送具有想要的信噪比的光学访问信号，其容纳于内腔的隔膜将内腔的访问区域分割为至少两个独立的通孔，至少两个独立的通孔平行于指向光学访问窗口的光学路径地延伸。并且此两个通孔中的每一个都被配置为与其他通孔协作，以流通该工艺气体并将该具有想要的光学访问信号通过该光学访问窗口进行传送，结构异常
6、可见，在相关技术中，喷嘴的进气结构皆为两路进气，即中心进气与边缘进气或者边缘中心进气与边缘外围进气，在进气均匀性与匀气调节方面的性能十分有限，会对刻蚀与沉积的均匀性造成不利影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多区喷气进气结构。该进气结构可单独控制多路进气中的任意一路进气，从而有效的控制进气的均匀性、实现进气比例的调节、降低电弧放电的风险、减少气体沉积与颗粒的产生，进而提高半导体芯片的生产质量。
2、本专利技术的目的在于提供一种设有所述多区喷气进气结构的多区喷气系统。
3、为实现上述目的，本专利技术提供一种多区喷气进气结构，包括位于上部的进气连接件和位于下部的气体喷嘴，所述进气连接件与气体喷嘴相互连接；所述气体喷嘴设有中心进气气路、中间进气气路和边缘进气气路，所述中心进气气路包括中心匀气孔和连通所述中心匀气孔下端的中心进气孔，所述中间进气气路包括中间匀气孔和连通所述中间匀气孔下端的中间进气孔，所述边缘进气气路包括边缘匀气孔和连通所述边缘匀气孔下端的边缘进气孔；所述进气连接件与所述气体喷嘴之间设有将所述中心进气气路、中间进气气路和边缘进气气路相互独立密封的密封件。
4、在一种实施方式中，所述进气连接件设有中心匀气槽、中间匀气槽和边缘匀气槽，所述中心匀气槽对接于所述中心匀气孔，所述中间匀气槽对接于所述中间匀气孔，所述边缘匀气槽对接于所述边缘匀气孔，所述中心匀气槽、中间匀气槽和边缘匀气槽分别设有独立的进气口。
5、在一种实施方式中，所述进气连接件设有对应于所述气体喷嘴的中心进气管、中间进气管和边缘进气管，所述中心进气管、中间进气管和边缘进气管的直径由内到外依次增大且相互嵌套，所述中心进气管与所述中心匀气孔相连通，所述中间进气管与所述中心进气管之间形成的环形通道与所述中间匀气孔相连通，所述中间进气管与所述边缘进气管之间形成的环形通道与所述边缘匀气孔相连通，所述中心进气管、中间进气管和边缘进气管分别设有独立的进气口。
6、在一种实施方式中，所述中心进气气路在中心匀气孔的上部设有中心匀气缓冲通道。
7、在一种实施方式中，所述中心匀气缓冲通道同时用作光学访问通道，所述进气连接件设有相应的光学访问窗口。
8、在一种实施方式中，所述中心匀气缓冲通道的内腔中设有遮挡体，所述遮挡体将内腔的访问区域分割为至少两个独立的通孔，至少两个独立的通孔平行于指向光学访问窗口的光学路径地延伸。
9、在一种实施方式中，所述中心进气气路的中心进气孔垂直向下。
10、在一种实施方式中，所述中心进气气路设有两圈同圆心的中心匀气孔，每一圈所述中心匀气孔的下端分别设有至少两个独立的中心进气孔。
11、在一种实施方式中，所述中间进气气路的中间进气孔与所述气体喷嘴的中心线成设定的角度α。
12、在一种实施方式中，所述中间进气气路的中间进气孔与所述气体喷嘴的中心线的角度α为30°-60°。
13、在一种实施方式中，所述中间进气气路的中间进气孔与所述气体喷嘴的中心线的角度α为45°。
14、在一种实施方式中，所述边缘进气气路的边缘进气孔与所述气体喷嘴的中心线成设定的角度β，且β＞α。
15、在一种实施方式中，所述边缘进气气路的边缘进气孔与所述气体喷嘴的中心线成的角度β为60°-90°。
16、在一种实施方式中，所述边缘进气气路的边缘进气孔与所述气体喷嘴的中心线成的角度β为90°。
17、在一种实施方式中，所述中间进气气路自上而下向内倾斜，与所述边缘进气气路相互交错，且不在同一平面内。
18、在一种实施方式中，所述气体喷嘴的内端设有倒角部位，其外周面设有台阶部位。
19、在一种实施方式中，所述中心进气孔位于所述气体喷嘴的下端面，所述中间进气孔位于所述气体喷嘴的倒角部位，所述边缘进气孔位于所述气体喷嘴的外周面。
20、在一种实施方式中，所述中心进气孔和中间进气孔位于所述气体喷嘴的下端面，所述边缘进气孔位于所述气体喷嘴的倒角部位。
21、在一种实施方式中，所述中心进气孔22的孔径大于1.5mm，所述中间进气孔24的孔径小于2mm，所述边缘进气孔26的孔径在1mm-1.5mm之间。
22、为实现上述另一目的，本专利技术提供一种多区喷气系统，包括工艺气室和设于所述工艺气室上表面中心孔的进气结构，所述进气结构为上述任一项所述的多区喷气进气结构。
23、在一种实施方式中，所述中心进气气路通过第一进气管连接中心进气流量控制单元，所述中间进气气路通过第二进气管连接中间进气流量控制单元，所述边缘进气气路通过第三进气管连接边缘进气流量控制单元。
24、本专利技术所提供的多区喷气进气结构，主要由进气连接件和气体喷嘴上下两部分组成，其进气路径为三路，分别是中心进气气路、中间进气气路、边缘进气气路，三路进气均经过匀气槽进入工艺腔体，且三路进气通道相互独立密封，可单独控制三路进气中的任一进气气路，且进气比例可调，可以有效的控制进气的均匀性、降低电弧放电的风险、减少气体沉积与颗粒的产生，且结构简单，易于维护。
25、本专利技术所提供的多区喷气系统设有所述多区喷气进气结构，由于所述多区喷气进气结构具有上述技术效果，则设有该多区喷气进气结构的多区喷气系统也应具有相应的技术效果。
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1.一种多区喷气进气结构，其特征在于，包括进气连接件(10)和气体喷嘴(20)，所述进气连接件(10)与气体喷嘴(20)相互连接；所述气体喷嘴(20)设有中心进气气路、中间进气气路和边缘进气气路，所述中心进气气路包括中心匀气孔(21)和连通所述中心匀气孔下端的中心进气孔(22)，所述中间进气气路包括中间匀气孔(23)和连通所述中间匀气孔下端的中间进气孔(24)，所述边缘进气气路包括边缘匀气孔(25)和连通所述边缘匀气孔下端的边缘进气孔(26)；所述进气连接件(10)与所述气体喷嘴(20)之间设有将所述中心进气气路、中间进气气路和边缘进气气路相互独立密封的密封件。
2.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述进气连接件(10)设有中心匀气槽(11)、中间匀气槽(13)和边缘匀气槽(15)，所述中心匀气槽(11)对应于所述中心匀气孔(21)，所述中间匀气槽(13)对应于所述中间匀气孔(23)，所述边缘匀气槽(15)对应于所述边缘匀气孔(25)，所述中心匀气槽(11)、中间匀气槽(13)和边缘匀气槽(15)分别设有独立的进气口。
3.根据权利要求1
4.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心进气气路在中心匀气孔(21)的上部设有中心匀气缓冲通道(27)。
5.根据权利要求4所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心匀气缓冲通道(27)同时用作光学访问通道，所述进气连接件(11)设有相应的光学访问窗口(40)。
6.根据权利要求5所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心匀气缓冲通道(27)的内腔中设有遮挡体(271)，所述遮挡体(271)将内腔的访问区域分割为至少两个独立的通孔，至少两个独立的通孔平行于指向光学访问窗口(40)的光学路径地延伸。
7.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心进气气路的中心进气孔(22)垂直向下。
8.根据权利要求7所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心进气气路设有两圈同圆心的中心匀气孔(21)，每一圈所述中心匀气孔(21)的下端分别设有至少两个独立的中心进气孔(22)。
9.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中间进气气路的中间进气孔(24)与所述气体喷嘴(20)的中心线成设定的角度α。
10.根据权利要求9所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中间进气气路的中间进气孔(24)与所述气体喷嘴(20)的中心线的角度α为30°-60°。
11.根据权利要求10所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中间进气气路的中间进气孔(24)与所述气体喷嘴(20)的中心线的角度α为45°。
12.根据权利要求9所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述边缘进气气路的边缘进气孔(26)与所述气体喷嘴(20)的中心线成设定的角度β，且β＞α。
13.根据权利要求12所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述边缘进气气路的边缘进气孔(26)与所述气体喷嘴(20)的中心线成的角度β为60°-90°。
14.根据权利要求13所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述边缘进气气路的边缘进气孔(26)与所述气体喷嘴(20)的中心线成的角度β为90°。
15.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中间进气气路自上而下向内倾斜，与所述边缘进气气路相互交错，且不在同一平面内。
16.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述气体喷嘴(20)的内端设有倒角部位，其外周面设有台阶部位。
17.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心进气孔(22)位于所述气体喷嘴(20)的下端面，所述中间进气孔(24)位于所述气体喷嘴(20)的倒角部位，所述边缘进气孔(26)位于所述气体喷嘴(20)的外周面。
18.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所...
【技术特征摘要】
1.一种多区喷气进气结构，其特征在于，包括进气连接件(10)和气体喷嘴(20)，所述进气连接件(10)与气体喷嘴(20)相互连接；所述气体喷嘴(20)设有中心进气气路、中间进气气路和边缘进气气路，所述中心进气气路包括中心匀气孔(21)和连通所述中心匀气孔下端的中心进气孔(22)，所述中间进气气路包括中间匀气孔(23)和连通所述中间匀气孔下端的中间进气孔(24)，所述边缘进气气路包括边缘匀气孔(25)和连通所述边缘匀气孔下端的边缘进气孔(26)；所述进气连接件(10)与所述气体喷嘴(20)之间设有将所述中心进气气路、中间进气气路和边缘进气气路相互独立密封的密封件。
2.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述进气连接件(10)设有中心匀气槽(11)、中间匀气槽(13)和边缘匀气槽(15)，所述中心匀气槽(11)对应于所述中心匀气孔(21)，所述中间匀气槽(13)对应于所述中间匀气孔(23)，所述边缘匀气槽(15)对应于所述边缘匀气孔(25)，所述中心匀气槽(11)、中间匀气槽(13)和边缘匀气槽(15)分别设有独立的进气口。
3.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述进气连接件(10)设有对应于所述气体喷嘴(20)的中心进气管(51)、中间进气管(52)和边缘进气管(53)，所述中心进气管(51)、中间进气管(52)和边缘进气管(53)的直径由内到外依次增大且相互嵌套，所述中心进气管(51)与所述中心匀气孔(21)相连通，所述中间进气管(52)与所述中心进气管(51)之间形成的环形通道与所述中间匀气孔(21)相连通，所述中间进气管(52)与所述边缘进气管(53)之间形成的环形通道与所述边缘匀气孔(25)相连通，所述中心进气管(51)、中间进气管(52)和边缘进气管(53)分别设有独立的进气口。
4.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心进气气路在中心匀气孔(21)的上部设有中心匀气缓冲通道(27)。
5.根据权利要求4所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心匀气缓冲通道(27)同时用作光学访问通道，所述进气连接件(11)设有相应的光学访问窗口(40)。
6.根据权利要求5所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心匀气缓冲通道(27)的内腔中设有遮挡体(271)，所述遮挡体(271)将内腔的访问区域分割为至少两个独立的通孔，至少两个独立的通孔平行于指向光学访问窗口(40)的光学路径地延伸。
7.根据权利要求1所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心进气气路的中心进气孔(22)垂直向下。
8.根据权利要求7所述的多区喷气进气结构，其特征在于，所述中心进气气路设有两圈同圆心的中心匀气孔(21)，每一圈所述中心匀气孔(21)的下...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈帅，刘海洋，刘小波，李浩，李百顺，胡冬冬，许开东，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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