[發明專利]噴淋頭及化學氣相沉積設備

無效

• 申請號: 201210580845.3
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103074605A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 喬徽
• 申請（專利權）人: 光達光電設備科技（嘉興）有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體設備，特別是一種噴淋頭及包括該噴淋頭的化學氣相沉積設備。

背景技術

化學氣相沉積工藝中，通常是由噴淋頭（showerhead），提供相應的反應氣體，具體的，所述反應氣體采用噴淋頭在控制系統控制下提供給位于化學氣相沉積設備的反應腔中的基片，所述控制系統包括多路管路，每一路管路向噴淋頭提供一種反應氣體，通過噴淋頭的小孔實現多種反應氣體到達基片上，然后在基片上生長出所需要的結構。

化學氣相沉積設備的反應腔中，基片位于托盤上，基片和托盤與噴淋頭相對設置。在實際生產中，位于托盤邊緣的部分基片的外延工藝的生長速率小于位于托盤中心的部分基片的外延工藝的生長速率，這將導致膜層生長不均勻，達不到所需要的結構，也容易造成需要較多的反應氣體，甚至額外的工藝來處理生長不均勻的問題。如果能調節托盤上方的氣流場分布，可以實現利用托盤上方的氣流場的分布對外延工藝的生長速率進行調節，但是目前各個小孔的氣體流速一致，是無法進行調節的。

目前在噴淋頭中，已存在將其上的小孔設置成大小不同的結構，從而使得氣體能夠以不同的流量流出，但是這種設計靈活性差，比如在不同氣泵功率下，就很難保證依然達到氣體在流出小孔后有著較均勻的分布。

發明內容

本發明的目的在于提供一種噴淋頭及包括該噴淋頭的化學氣相沉積設備，以解決現有技術中氣體分布不可控的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種噴淋頭，包括頂板和氣體分配板，所述頂板與所述氣體分配板之間限定氣體擴散腔；所述氣體分配板具有多個貫穿所述氣體分配板的出氣通道，連接所述氣體擴散腔，所述噴淋頭還包括隔板；所述隔板設置在所述頂板與所述氣體分配板之間，所述隔板將所述氣體擴散腔在平行所述氣體分配板的平面上間隔成至少兩個氣體擴散區；至少兩個進氣管路分別獨立向所述至少兩個氣體擴散區輸入氣體。

本發明還提供另一種噴淋頭，包括頂板和氣體分配板，所述頂板與所述氣體分配板之間限定氣體擴散腔；所述氣體分配板具有多個貫穿所述氣體分配板的出氣通道，所述出氣通道連接所述氣體擴散腔，所述噴淋頭還包括隔板；所述隔板設置在所述頂板與所述氣體分配板之間，所述隔板將所述氣體擴散腔在平行所述氣體分配板的平面上間隔成至少兩個氣體擴散區；至少兩個氣體流量獨立控制的進氣管路分別所述至少兩個氣體擴散區。

本發明還提供一種化學氣相沉積設備，其包括反應腔，設置在所述反應腔頂部的噴淋頭，和設置在所述反應腔底部且與所述噴淋頭相對設置的承載臺，所述承載臺能夠相對噴淋頭旋轉，所述噴淋頭為如上所述的噴淋頭。

本發明提供的噴淋頭，采用了至少一個隔板，將氣體擴散腔分割成多個氣體擴散區，這樣能夠使得氣體分布到不同的區域中，能夠有效地控制氣體的分布，這也就利于透出噴淋頭后的氣流場的分布能夠滿足不同的需求。包含如上所述的噴淋頭的化學氣相沉積設備，在化學氣相沉積過程中，能夠獲得更好的沉積效果，避免了不同區域沉積率不同的問題，從而使得沉積均勻，獲得高質量的膜層。

附圖說明

圖1為本發明第一實施方式的噴淋頭的結構剖視圖；

圖2為本發明第一實施方式的噴淋頭的結構示意圖；

圖3為本發明另一實施方式的噴淋頭的結構示意圖；

圖4為本發明另一實施方式的噴淋頭的結構示意圖；

圖5為本發明另一實施方式的噴淋頭的結構示意圖。

具體實施方式

由背景技術中所記載的內容可知，現有技術的噴淋頭存在氣體分布不可控的問題。本發明的核心思想在于，通過引入至少一個隔板，將噴淋頭劃分成多個區域，從而可以實現氣體的分區控制，能夠獲得適應需求氣流場。

請參考圖1，本發明提供一種噴淋頭，包括頂板11和氣體分配板12，所述頂板11與所述氣體分配板12之間限定氣體擴散腔10；所述氣體分配板12具有多個貫穿所述氣體分配板12的出氣通道13，連接所述氣體擴散腔10，氣體通過所述出氣通道13形成氣流場；所述噴淋頭還包括隔板20；所述隔板20設置在所述頂板11與所述氣體分配板12之間，所述隔板20將所述氣體擴散腔10在平行所述氣體分配板12的平面上間隔成至少兩個氣體擴散區；至少兩個進氣管路31、32、33分別獨立向所述至少兩個氣體擴散區輸入氣體。