體分配主管最外端處的I個(gè)氣體分配支管與氣體分配主管連接處的內(nèi)端橫截面積是位于氣體分配網(wǎng)絡(luò)中心的氣體分配主管最內(nèi)端處的氣體分配支管與氣體分配主管連接處的內(nèi)端橫截面積的50?90%。
[0037]在工藝中，反應(yīng)氣體或蒸汽通過進(jìn)氣管5進(jìn)入氣體分配網(wǎng)絡(luò)6，再通過樹狀互相連通的氣體分配管路(包括主管8-11、支管8-1至8-8、9-1至9-8、10-1至10-8和11-1至11-8)進(jìn)行均勻分配；同時(shí)，在反應(yīng)周期中進(jìn)行氣體吹掃時(shí)，吹掃氣體也同樣可以通過上述通道進(jìn)入及均勻分配。經(jīng)過均勻分配的反應(yīng)氣體或蒸汽通過出氣管7、出氣口 13均勻吹向硅片2，保證了在硅片上的反應(yīng)均勻發(fā)生；同時(shí)，在反應(yīng)周期中進(jìn)行氣體吹掃時(shí)，吹掃氣體也同樣可以通過上述通道向反應(yīng)腔室4均勻吹出。由于出氣管數(shù)量較多，且規(guī)律地垂直朝向基座設(shè)置，使得出氣管下端面與硅片之間的距離可以設(shè)置得很接近，就可以保證反應(yīng)氣體快速、均勻地完全覆蓋硅片，所以，也就相應(yīng)地節(jié)約了設(shè)備腔體的內(nèi)部空間，可以減小設(shè)備的體積。這樣，不但可以節(jié)約反應(yīng)氣體的消耗量，而且，在進(jìn)行氣體吹掃時(shí)，也可以提高吹掃的效率。
[0038]此外，作為不同的可選實(shí)施方式，所述氣體分配網(wǎng)絡(luò)6在本體I內(nèi)的設(shè)置數(shù)量可為I個(gè)，或者可為2個(gè)、甚至更多個(gè)。其中，當(dāng)所述氣體分配網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量為I個(gè)時(shí)，可將圖2所示的例如I個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)以水平狀態(tài)安裝在本體I內(nèi)(請(qǐng)參考圖1)，并通過進(jìn)氣管5與本體上數(shù)量為I個(gè)的進(jìn)氣口 12相連接、通過出氣管7與本體下端面對(duì)應(yīng)數(shù)量及位置的出氣口 13相連接。工藝時(shí)，反應(yīng)氣體從進(jìn)氣管5進(jìn)入氣體分配網(wǎng)絡(luò)6的氣體分配主管8-11，并分別分配給氣體分配支管8-1至8-8、9-1至9-8、10-1至10-8和11-1至11-8，經(jīng)過出氣管7并通過出氣口 13進(jìn)入反應(yīng)腔室4，在放置在基座3上的硅片2表面發(fā)生反應(yīng)。
[0039]當(dāng)所述氣體分配網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量為2個(gè)及2個(gè)以上時(shí)，可將圖2所示的對(duì)應(yīng)個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)之間按上、下層依次錯(cuò)位獨(dú)立設(shè)置，即各氣體分配網(wǎng)絡(luò)的中心(即進(jìn)氣管位置)不在同一豎直軸線上，且各層氣體分配網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)氣體分配主管和支管相互偏移一定位置設(shè)置，使上、下層氣體分配網(wǎng)絡(luò)管路之間在布局上不會(huì)產(chǎn)生沖突。并且，各氣體分配網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)氣管分別連通本體設(shè)有的對(duì)應(yīng)進(jìn)氣口，可進(jìn)一步分別連通原子層沉積設(shè)備的其中一種進(jìn)氣源管路;各氣體分配網(wǎng)絡(luò)的出氣管分別連通本體下端面設(shè)有的對(duì)應(yīng)出氣口，各氣體分配網(wǎng)絡(luò)全部的出氣管在垂直于基座方向分別形成的投影區(qū)域能夠?qū)⒒戏胖玫墓杵采w在內(nèi)。
[0040]例如，當(dāng)氣體分配網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量為2個(gè)時(shí)，2個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)在氣體分配器的本體內(nèi)處于不同的平面上，并且通過設(shè)置不同的進(jìn)氣管路和不同的出氣管路進(jìn)行分開，所以，在氣體分配器內(nèi)部不會(huì)發(fā)生一個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的氣體流入到另一個(gè)中發(fā)生混合的現(xiàn)象。此種設(shè)計(jì)應(yīng)用在反應(yīng)中存在2種不同反應(yīng)氣體時(shí)的情況，可以實(shí)現(xiàn)專管專用，節(jié)約不同反應(yīng)氣體切換的時(shí)間，同時(shí)也提高了氣體輸送的穩(wěn)定性和安全性。
[0041]在具體加工具有2個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)的氣體分配器時(shí)，可將本體分為上板、中板和下板三部分分別進(jìn)行加工。其中，可在上板開有貫通的進(jìn)氣口，在下板開有對(duì)應(yīng)不同氣體分配網(wǎng)絡(luò)的規(guī)律分布且貫通的多數(shù)個(gè)出氣口，全部的所述出氣口在垂直所述基座方向形成的投影區(qū)域能夠?qū)⑺龌戏胖玫乃龉杵采w在內(nèi)；在上板下表面開有形成I個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)的規(guī)律溝槽，將上板下表面與中板上表面封閉即形成一個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò);在中板下表面開有形成第2個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)的規(guī)律溝槽，將中板下表面與下板上表面封閉即形成第2個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò);然后將本體上板、中板和下板通過焊接結(jié)合在一起，完成本實(shí)用新型具有2個(gè)氣體分配網(wǎng)絡(luò)的氣體分配器的制作。
[0042]綜上所述，本實(shí)用新型通過在氣體分配器的本體內(nèi)設(shè)置輻射狀的氣體分配主管，以及在氣體分配主管兩側(cè)錯(cuò)位設(shè)置氣體分配支管，并沿氣體分配主管向氣體分配支管方向管路橫截面積逐漸減小，形成樹狀的氣體分配網(wǎng)絡(luò)，使從氣體分配網(wǎng)絡(luò)中心位置的進(jìn)氣管通入的反應(yīng)氣體或蒸汽可由眾多規(guī)律分布的出氣管垂直均勻地吹向所覆蓋的硅片表面，不但可以提高通入氣體的均勻性，縮小氣體分配器與硅片之間的安裝距離，實(shí)現(xiàn)在硅片上的均勻反應(yīng)、提高反應(yīng)效率、節(jié)約反應(yīng)氣體消耗及縮小設(shè)備體積，還可以利用各氣體分配主管、支管橫截面積逐漸縮小的特點(diǎn)，使吹掃氣體容易將位于氣體分配網(wǎng)絡(luò)邊緣位置的氣體分配主管、支管內(nèi)的殘留氣體吹掃干凈，可避免不同反應(yīng)氣體之間發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象，在實(shí)現(xiàn)減少吹掃時(shí)間、提高吹掃效率的同時(shí)，可以有效地防止在ALD反應(yīng)中誤發(fā)生CVD反應(yīng)。因此，本實(shí)用新型具有提高ALD反應(yīng)的產(chǎn)率和良率及降低成本的顯著特點(diǎn)。
[0043]以上所述的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體分配器，設(shè)于原子層沉積設(shè)備反應(yīng)腔室內(nèi)，位于放置硅片的基座正上方，其特征在于，所述氣體分配器包括一本體，所述本體內(nèi)設(shè)有氣體分配網(wǎng)絡(luò)，所述氣體分配網(wǎng)絡(luò)包括若干個(gè)氣體分配主管，其以內(nèi)端作為共同連通點(diǎn)形成均勻的輻射狀設(shè)置，各氣體分配主管兩側(cè)以相同夾角分別均勻設(shè)有若干氣體分配支管，位于相鄰氣體分配主管之間的各氣體分配支管相互平行設(shè)置，所述氣體分配主管通過由其共同連通點(diǎn)上方引出的進(jìn)氣管連通至本體的進(jìn)氣口，沿各氣體分配支管均勻地向下垂直設(shè)有若干出氣管，各出氣管分別連通至本體下端面對(duì)應(yīng)的出氣口，所述氣體分配主管、支管的外端封閉；其中，各氣體分配主管、支管的橫截面積按朝向其各自的外端方向逐漸減小設(shè)置，氣體分配主管兩側(cè)的各氣體分配支管內(nèi)端之間的橫截面積按朝向其連通的氣體分配主管外端方向逐漸減小設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分配器，其特征在于，所述氣體分配網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量為I至若干個(gè);其中，當(dāng)所述氣體分配網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量為2個(gè)及以上時(shí)，各氣體分配網(wǎng)絡(luò)之間按上、下層錯(cuò)位獨(dú)立設(shè)置，各氣體分配網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)氣管分別連通本體設(shè)有的對(duì)應(yīng)進(jìn)氣口、出氣管分別連通本體下端面設(shè)有的對(duì)應(yīng)出氣口，各氣體分配網(wǎng)絡(luò)全部的出氣管在垂直于基座方向分別形成的投影區(qū)域能夠?qū)⒒戏胖玫墓杵采w在內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分配器，其特征在于，所述氣體分配主管、支管的橫截面為圓形、橢圓形、矩形、正多邊形或異形中的任意一種形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分配器，其特征在于，所述氣體分配主管、支管位于相同水平面，所述本體的下端面為水平面。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分配器，其特征在于，所述氣體分配支管在氣體分配主管的兩側(cè)錯(cuò)位設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分配器，其特征在于，各所述氣體分配主管或支管的橫截面積朝向其外端方向以等比例減小或等面積量減小方式設(shè)置;氣體分配主管兩側(cè)的各氣體分配支管內(nèi)端之間的橫截面積按朝向其連通的氣體分配主管外端方向以等比例減小或等面積量減小方式設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分配器，其特征在于，所述氣體分配主管的數(shù)量為3-6個(gè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分配器，其特征在于，所述夾角為180°/n，其中η為氣體分配主管的個(gè)數(shù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體分配器，其特征在于，所述夾角為30-60°。10.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的氣體分配器，其特征在于，各所述氣體分配主管或支管橫截面積的減小總量為50?90%;氣體分配主管兩側(cè)的各氣體分配支管內(nèi)端之間橫截面積的減小總量為10?50 %。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣體分配器，在本體內(nèi)設(shè)有輻射狀的氣體分配主管，在氣體分配主管兩側(cè)錯(cuò)位設(shè)置氣體分配支管，并沿氣體分配主管向氣體分配支管方向管路橫截面積逐漸減小，形成樹狀的氣體分配網(wǎng)絡(luò)，使從氣體分配網(wǎng)絡(luò)中心的進(jìn)氣管通入的反應(yīng)氣體或蒸汽可由眾多規(guī)律分布的出氣管垂直均勻地吹向所覆蓋的硅片表面，可實(shí)現(xiàn)在硅片上的均勻反應(yīng)、提高反應(yīng)效率、節(jié)約反應(yīng)氣體消耗及縮小設(shè)備體積，還可使吹掃氣體容易將氣體分配網(wǎng)絡(luò)邊緣位置的殘留氣體吹掃干凈，有效防止在ALD反應(yīng)中誤發(fā)生CVD反應(yīng)，具有提高ALD反應(yīng)的產(chǎn)率和良率及降低成本的顯著特點(diǎn)。
【IPC分類】C23C16/455
【公開號(hào)】CN205275699
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521013588
【發(fā)明人】蘇艷波, 趙星梅, 克雷格·伯考, 蘭云峰
【申請(qǐng)人】北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日