一种气体输送装置包含输出可控流量反应气体的反应气体调节器；第一输气管将第一流量的反应气体，分别通过第一、第二限流装置输送到第一、第二气体分布区；第三输气管通过一个可控阀门连通到第一输气管，并通过第三限流装置也连通到第一气体分布区；第二输气管将第二流量的反应气体输送至第三气体分布区。本发明专利技术能够实现流量比不同的多路反应气体在喷淋头上多个区域的分布控制，从而在晶片表面获得均匀的等离子体处理效果。由于使用阀门等构成切换开关，只需要具备开启和关闭两种状态，控制简单；并且，阀门、限流孔的设置成本远低于流量控制装置（MFC），可以节约大量的生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气体输送装置，特别涉及一种通过开关切换及限流孔的组合布置，对引入的反应气体实现分布控制的多分区气体输送装置。
技术介绍
目前在制造半导体器件的过程中，反应气体一般通过反应腔上部设置的喷淋头或类似装置输送，进入到反应腔内以形成对晶片进行刻蚀、沉积等处理的等离子体。由于气体输送、电场作用或抽气不均勻等多种原因，容易使产生的等离子体在晶片中心和边缘位置的分布不均勻，从而对晶片表面不同区域的反应效果和反应效率有很大影响。为了解决该问题，现有如图1所示的等离子体处理装置上，在两条进气通道100上分别设置流量控制装置400，用来调节并引入两路流量不同的反应气体，并对应输送至喷淋头300的中心和边缘区域，从而在其下方获得密度不同的等离子体，以改善对整个晶片表面处理的均勻性。虽然如果在喷淋头300上划分更多的区域，就能够使等离子体的均勻性控制更加精确，但是每增加一个区域，就需要为该区域独立配置一条进气通道100并配置昂贵的流量控制装置400 (如图1中虚线所示)，增加了生产成本，而且会使整个等离子体处理装置的系统布置和控制更加复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多分区气体输送装置，通过开关切换及多个限流孔的组合布置，以低廉的成本，控制两路反应气体经由喷淋头上多个气体分布区引入反应腔，例如是径向上从中心到边缘划分的、同圆心布置的三个区域。通过控制各个区域输送气体的流量，来改善晶片表面的等离子体分布及处理的均勻性。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种多分区气体输送装置，其包含一个反应气体调节器，输出具有可控流量的反应气体；多个输气管包括输入端接收所述可控流量的反应气体，并包括各自的输出端连通至喷淋头上对应设置的多个气体分布区；其中包括第一输气管通过第一限流装置连通到第一气体分布区，还通过第二限流装置连通到第二气体分布区；一个第三输气管通过一个可控阀门连通到所述第一输气管，并通过一个第三限流装置也连通到所述第一气体分布区。所述气体输送装置用于输送反应气体调节器输出的第一流量和第二流量的反应气体；所述气体输送装置还包含第二输气管连通至所述第三气体分布区； 并且，其中所述第一输气管用于输送第一流量的反应气体；所述第二输气管用于输送第二流量的反应气体。所述第一、第二、第三气体分布区是在所述喷淋头上，从边缘到中心沿径向依次布置的三个同圆心的气体分布区。所述第二输气管设置有第二常开阀门和过滤器；在第二常开阀门开启时，所述第二输气管将第二流量的反应气体输送至所述第三气体分布区。在一个优选实施例中，所述限流装置为限流孔。所述可控阀门开通时流过第一和第三输气管的气压大于反应腔内气压的两倍以上。与现有技术相比，本专利技术所述多分区气体输送装置，其优点在于本专利技术能够实现流量比不同的多路反应气体在喷淋头上多个区域的分布控制，从而在晶片表面获得均勻的等离子体处理效果。由于使用阀门等构成切换开关，只需要具备开启和关闭两种状态，控制简单；并且，阀门、限流孔的设置成本远低于流量控制装置(MFC)，可以节约大量的生产成本。附图说明图1是现有等离子体处理装置的进气通道的结构示意图； 图2是本专利技术所述多分区气体输送装置的总体结构示意图；图3是本专利技术所述多分区气体输送装置中喷淋头的分区结构俯视图。具体实施方式以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。如图2所示，本专利技术所述的多分区气体输送装置，用于调整晶片70表面处理的均勻性。该气体输送装置连通至等离子体处理装置中反应腔顶部的喷淋头50 ；所述气体输送装置将两路反应气体调整为流量可控的三路，并对应输送至喷淋头50上设置的三个气体分布区51,52和53。以下实施例所述装置中输送的两路反应气体，是从同一路反应气体中分出的两路，例如是将一路反应气体输送至一个反应气体调节器60，通过该反应气体调节器60中设置的气体分离器及流量控制器(MFC)的对应调节后，形成流量比不同的具有第一流量和第二流量的两路反应气体，再输出至本专利技术所述气体输送装置。在其他实施例中所述气体输送装置使用的两路反应气体，也可以是不同成分的两种气体。如图3所示，所述的三个气体分布区，可以是从圆形喷淋头50的边缘到中心，沿径向依次布置的三个同圆心的气体分布区第三气体分布区53与喷淋头50的中心区域 (Central，下文及附图中简称CTR)相对应；第二气体分布区52在第三气体分布区53的外围环绕设置；第一气体分布区51进一步在第二气体分布区52的外围环绕设置，并与喷淋头 50的最边缘区域相对应(Extreme Edge，下文及附图中简称X-EDGE )；并且，本文中称喷淋头 50上与第二气体分布区52对应的区域为次边缘区域(下文及附图中简称EDGE)。配合参见图2、图3所示，图2所示的气体输送装置中设置有三个输气管1广13，其配合连通至如图3所示喷淋头50的三个气体分布区5广53。其中，第二输气管12依次设置有第二常开阀门22和过滤器30，并最终连通至位于喷淋头50中心区域(CTR)的第三气体分布区53。第一输气管11依次设置有第一常开阀门21、过滤器30和一个第二限流孔42 (Orifice)，并连通至位于喷淋头50次边缘区域(EDGE)的第二气体分布区52。第三输气管 13是连接到第一输气管11的一条支路，其在所述第一常开阀门21之后依次设置有常闭阀门23、过滤器30及一个第三限流孔43，并最终连通至位于喷淋头50最边缘区域(X-EDGE) 的第一气体分布区51。另外，还设置有一个带第一限流孔41的气体通道14，从所述第一输气管11的过滤器30之后连通到所述第三输气管13的第三限流孔43之后，也就是最终连通到所述的第一气体分布区51。所述的第一常开阀门21、第二常开阀门22和所述的常闭阀门23，都只有开启或关闭两种状态。所述的限流孔(Orifice)是只要在其输入口有气压，就可以输出特定流量气体的器件；各个限流孔输出的最大气体流量具体由该限流孔自身的规格决定，例如是限流孔的口径越大，其输出的气体流量就越大。本专利技术中将选择适应口径的第一、第二、第三限流孔4广43相互配合，来满足喷淋头50上对各个气体分布区5广53的不同的气体流量要求， 下文中会具体说明。而且限流孔具有一个特性，当限流孔上游气压大于下游2倍以上时， 其流量只与上游气压有关而与下游气压无关。所以只要选择合适的限流孔42，42，43组合， 再加上流过输气管的气压足够高就能或得稳定的气体流量比，而不用考虑反应腔内气压变化。第二输气管12的第二常开阀门22 —般处在开启状态，使流量为b的第二流量反应气体，通过第二输气管12输送至喷淋头50中心区域(CTR)的第三气体分布区53。而总流量为a的第一流量反应气体，需要由所述常闭阀门23及若干限流孔来分配调整，进而分别通过所述的第一输气管11、第一限流孔41所在的气体通道14及第三输气管13，对应输送至喷淋头50次边缘区域(EDGE)的第二气体分布区52和最边缘区域(X-EDGE)的第一气体分布区51上。在常规模式下，第一输气管11的第一常开阀门21处在开启状态，而第三输气管13 的常闭阀门23处在关闭状态，则第一流量反应气体只在第一输气管11中流过，通过其中第二限流孔42的限流作用，将第一流量反应气体中一部分流量为a本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪图强，魏强，徐朝阳，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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