[發明專利]進氣裝置及半導體工藝腔室

有效

• 申請號: 202211062541.8
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115386860B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 聶士明
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本發明提供一種進氣裝置及半導體工藝腔室，進氣裝置的混氣結構包括混氣主體，混氣主體蓋設在半導體工藝腔室的腔室本體的頂部，并與勻氣結構層疊設置，且位于勻氣結構的上方，混氣主體中設置有多個混氣道，至少一個混氣道連接有多個進氣道，進氣道用于向對應的混氣道輸送工藝氣體，多個混氣道相互連通，用于使多種工藝氣體混合，至少一個混氣道與勻氣結構連通，用于將混合后的多種工藝氣體輸送向勻氣結構；勻氣結構位于腔室本體內，并與腔室本體連通，用于將混合后的多種工藝氣體均勻的輸送向腔室本體內。本發明提供的進氣裝置及半導體工藝腔室，能夠提高勻氣效果，并能夠提高多種工藝氣體的混合充分性及均勻性，進而能夠改善半導體工藝結果。

技術領域

本發明涉及半導體設備技術領域，具體地，涉及一種進氣裝置及半導體工藝腔室。

背景技術

原子層沉積(Atomic Layer Deposition，縮寫為ALD)工藝是一種可以將物質以單原子膜形式一層一層的鍍在基底表面的工藝方法，等離子增強原子層沉積(PlasmaEnhanced Atomic Layer Deposition，縮寫為PEALD)工藝是將等離子體與原子層沉積工藝相結合，能夠通過等離子體放電來活化前驅體源，提高對前驅體源，尤其是氣態源的利用，在等離子增強原子層沉積工藝中，多種工藝氣體混合被輸送至工藝腔室內，混合后的工藝氣體在晶圓表面反應生成薄膜。

在現有技術中，多種工藝氣體需要先通過混氣裝置進行混合，再通過進氣管路被輸送至勻氣裝置，再通過勻氣裝置被輸送至工藝腔室內，使混合后的工藝氣體能夠均勻的分布至晶圓的表面。現有的一種勻氣裝置中設置有獨立互不連通的多個勻氣區域，多個勻氣區域一一對應的通過多個進氣管路與混氣裝置連通，但是，這樣一方面由于多個進氣管路的氣流量的均勻性較難控制，并且，進氣管路的長度也會影響氣流量的控制，會導致多個勻氣區域的氣流量的均勻性較差，勻氣裝置的勻氣效果較差，造成薄膜的均勻性較低，半導體工藝結果較差，另一方面由于混合后的工藝氣體需要通過進氣管路被輸送至勻氣裝置，導致混合后的工藝氣體在流經長度較長的進氣管路的過程中，混合效果可能會下降，造成多種工藝氣體的混合的充分性和均勻性較差，導致半導體工藝結果較差。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種進氣裝置及半導體工藝腔室，其能夠提高混合后的多種氣體在勻氣結構中的均勻性，從而能夠提高勻氣效果，并且，能夠降低混合后的多種工藝氣體在被輸送至勻氣結構的過程中混合效果下降的程度，從而能夠提高多種工藝氣體的混合充分性及均勻性，進而能夠改善半導體工藝結果。

為實現本發明的目的而提供一種進氣裝置，所述進氣裝置包括混氣結構和勻氣結構，所述混氣結構包括混氣主體，所述混氣主體蓋設在半導體工藝腔室的腔室本體的頂部，并與所述勻氣結構層疊設置，且位于所述勻氣結構的上方，所述混氣主體中設置有多個混氣道，至少一個所述混氣道連接有多個進氣道，所述進氣道用于向對應的所述混氣道輸送工藝氣體，多個所述混氣道相互連通，用于使多種所述工藝氣體混合，至少一個所述混氣道與所述勻氣結構連通，用于將混合后的多種所述工藝氣體輸送向所述勻氣結構；

所述勻氣結構位于所述腔室本體內，并與所述腔室本體連通，用于將混合后的多種所述工藝氣體均勻的輸送向所述腔室本體內。

可選的，所述混氣主體中還設置有多個通氣道，多個所述混氣道呈同心環狀設置，多個所述通氣道設置在相鄰的兩個所述混氣道之間，用于連通相鄰的兩個所述混氣道。

可選的，多個所述進氣道在最外側的環狀的所述混氣道的周向上間隔設置，多個所述進氣道的進氣端口均用于與外部氣源連通，多個所述進氣道的出氣端口均與最外側的環狀的所述混氣道連通；

多個所述進氣道的進氣方向沿最外側的環狀的所述混氣道的切向設置，用于使通過所述進氣道進入所述混氣道的所述工藝氣體能夠在所述混氣道內沿周向螺旋流動。