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半导体工艺设备及其匀气装置的制作方法

2022-08-13 23:22:43 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及半导体设备技术领域,具体地,涉及一种半导体工艺设备及其匀气装置。


背景技术:

2.在半导体工艺设备中,匀气装置用于将工艺气体均匀的输送至工艺腔室内,以提高工艺腔室内工艺气体的均匀性,提高半导体工艺结果的均匀性。在一些半导体工艺中,需要将不同的工艺气体输送至工艺腔室内,为了避免不同的工艺气体在进入工艺腔室前相遇,产生颗粒堵塞匀气装置的出气孔以及污染工艺腔室,匀气装置内会设置有相互隔离的不同的匀气腔,以借助相互隔离的不同的匀气腔将不同的工艺气体分别输送至工艺腔室内。
3.但是,现有的设置有相互隔离的不同的匀气腔的匀气装置的加工难度大、加工精度低,并且,在加工过程中容易产生颗粒物遗留在匀气装置内,导致匀气装置的洁净度较差,对匀气装置的质量和使用寿命造成影响,并且,还会对半导体工艺结果造成影响。


技术实现要素:

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种匀气装置及半导体工艺设备,其能够降低匀气装置的加工难度,提高加工精度,提高洁净度,从而改善匀气装置的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
5.为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺设备的匀气装置,用于将不同的工艺气体输送至所述半导体工艺设备的工艺腔室中,所述匀气装置包括依次层叠设置的上匀气件、中匀气件和下匀气件;其中,
6.所述上匀气件上设置有第一进气通道和第二进气通道,且所述上匀气件的下表面开设有第一匀气槽部;
7.所述中匀气件上设置有第三进气通道,所述第三进气通道与所述第二进气通道连通;所述中匀气件的上表面开设有第二匀气槽部,所述第一匀气槽部与所述第二匀气槽部相对设置,以形成第一匀流通道部,所述第一进气通道与所述第一匀流通道部连通,所述中匀气件上还设置有第一排气通孔部,所述第一排气通孔部与所述第一匀流通道部连通;所述中匀气件的下表面开设有第三匀气槽部,所述第三匀气槽部与所述第一排气通孔部错位设置;
8.所述下匀气件上开设有贯穿其厚度的第二排气通孔部,所述第二排气通孔部与所述第一排气通孔部连通设置;所述下匀气件的上表面开设有第四匀气槽部,所述第三匀气槽部与所述第四匀气槽部相对设置,以形成第二匀流通道部,所述第三进气通道与所述第二匀流通道部连通,所述下匀气件上还设置第三排气通孔部,所述第三排气通孔部与所述第二匀流通道部连通,所述第四匀气槽部和所述第三排气通孔部均与所述第二排气通孔部错位设置。
9.可选的,所述第一匀气槽部包括至少一个第一主匀气凹槽和多个间隔设置的第一支匀气凹槽,所述第二匀气槽部包括至少一个第二主匀气凹槽和多个间隔设置的第二支匀气凹槽,所述第二主匀气凹槽与所述第一主匀气凹槽对应设置,以形成第一主匀流通道,多个所述第二支匀气凹槽与多个所述第一支匀气凹槽一一相对设置,以形成多个间隔的第一支匀流通道,所述第一主匀流通道用于连通所述第一进气通道和多个所述第一支匀流通道,所述第一主匀流通道与所述第一支匀流通道形成所述第一匀流通道部;
10.所述第三匀气槽部包括至少一个第三主匀气凹槽和多个间隔设置的第三支匀气凹槽,所述第四匀气凹槽部包括至少一个第四主匀气凹槽和多个间隔设置的第四支匀气凹槽,所述第四主匀气凹槽与所述第三主匀气凹槽相对设置,以形成第二主匀流通道,多个所述第四支匀气凹槽与多个所述第三支匀气凹槽一一相对设置,以形成多个间隔的第二支匀流通道,所述第二主匀流通道用于连通所述第二进气通道和多个所述第二支匀流通道,所述第二主匀流通道与所述第二支匀流通道形成所述第二匀流通道部。
11.可选的,所述第一排气通孔部包括多个第一排气通孔,所述第一排气通孔开设于所述第二支匀气凹槽的槽底,每个所述第二支匀气凹槽的槽底开设有多个间隔设置的所述第一排气通孔;所述第二排气孔部包括多个第二排气孔,多个所述第二排气孔与多个所述第一排气孔一一对应设置;
12.所述第三排气孔部包括多个第三排气孔,所述第三排气孔开设于所述第四支匀气凹槽的槽底,每个所述第四支匀气凹槽的槽底开设有多个间隔设置的所述第三排气通孔。
13.可选的,所述第一主匀气凹槽和所述第二主匀气凹槽为多个,多个所述第一主匀气凹槽和多个所述第二主匀气凹槽一一相对设置,形成多条所述第一主匀流通道,多条所述第一主匀流通道交叉设置,且多条所述第一主匀流通道交叉处与所述第一进气通道连通;
14.多条所述第一支匀流通道沿与所述上匀气件的径向方向平行的方向延伸,每条所述第一支匀流通道与一条所述第一主匀流通道连通。
15.可选的,所述第三主匀气凹槽和所述第四主匀气凹槽为多个,多个所述第三主匀气凹槽和多个所述第四主匀气凹槽一一相对设置,形成多条所述第二主匀流通道,多条所述第二主匀流通道交叉设置,且多条所述第二主匀流通道交叉处与所述第二进气通道连通;
16.多条所述第二支匀流通道沿与所述中匀气件的径向方向平行的方向延伸,每条所述第二支匀流通道与一条所述第二主匀流通道连通。
17.可选的,所述第二排气通孔的出气口的口径大于所述第二排气通孔的进气口的口径;所述第三排气通孔的出气口的口径大于所述第三排气通孔的进气口的口径。
18.可选的,所述第一匀气槽部、所述第二匀气槽部、所述第三匀气槽部、所述第四匀气槽部的表面粗糙度均小于ra0.4。
19.可选的,所述匀气装置还包括多个定位件,所述上匀气件和所述中匀气件通过两个所述定位件定位连接,所述中匀气件和所述下匀气件通过两个所述定位件定位连接。
20.可选的,所述上匀气件的下表面与所述中匀气件的上表面、所述中匀气件的下表面与所述下匀气件的上表面均通过扩散焊接,以将所述上匀气件、中匀气件和下匀气件固定连接。
21.本发明还提供一种半导体工艺设备,包括工艺腔室和如本发明提供的所述匀气装置,所述匀气装置设置在所述工艺腔室上,用于将不同的工艺气体输送至所述工艺腔室中。
22.本发明具有以下有益效果:
23.本发明提供的匀气装置,通过设置分体的上匀气件、中匀气件和下匀气件,并在上匀气件的下表面设置第一匀气槽部,在中匀气件的上表面设置第二匀气槽部,下表面设置第三匀气槽部,在下匀气件的上表面设置第四匀气槽部,且使第一匀气槽部与第二匀气槽部相对设置,第三匀气槽部与第四匀气槽部相对设置,可以在上匀气件、中匀气件和下匀气件依次层叠设置是,由第一匀气槽部与第二匀气槽部形成第一匀流通道部,由第三匀气槽部与第四匀气槽部形成第二匀流通道部,这样由于上匀气件、中匀气件和下匀气件为分体式设计,使得在对上匀气件、中匀气件和下匀气件的表面上的第一匀气槽部、第二匀气槽部、第三匀气槽部和第四匀气槽部进行加工时,上匀气件、中匀气件和下匀气件的表面能够暴露在外,便于对第一匀气槽部、第二匀气槽部、第三匀气槽部和第四匀气槽部的加工,使第一匀气槽部、第二匀气槽部、第三匀气槽部和第四匀气槽部的表面粗糙度等工艺参数能够得到改善,降低工艺气体流过第一匀流通道部和第二匀流通道部的阻力,并且加工第一匀气槽部、第二匀气槽部、第三匀气槽部和第四匀气槽部的过程中产生的颗粒物不容易遗留在匀气装置内,从而能够降低匀气装置的加工难度,提高加工精度,提高洁净度,进而能够改善匀气装置的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
24.本发明提供的半导体工艺设备,通过将本发明提供的匀气装置设置在工艺腔室上,可以借助本发明提供的匀气装置将不同的工艺气体输送至工艺腔室,从而能够降低匀气装置的加工难度,提高加工精度,提高洁净度,进而能够改善匀气装置的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
附图说明
25.图1为本发明实施例提供的匀气装置的结构示意图;
26.图2为本发明实施例提供的匀气装置的俯视结构示意图;
27.图3为本发明实施例提供的匀气装置的仰视结构示意图;
28.图4为图2的a-a向的剖视结构示意图;
29.图5为图4中i处的放大结构示意图;
30.图6为图2的b-b向的剖视结构示意图;
31.图7为图6中ii处的放大结构示意图;
32.图8为图2的h-h向的剖视结构示意图;
33.图9为图3的c-c向的剖视结构示意图;
34.图10为图9中iii处的放大结构示意图;
35.图11为图6的d-d向的剖视结构示意图;
36.图12为图6的e-e向的剖视结构示意图;
37.图13为图6的f-f向的剖视结构示意图;
38.图14为图6的g-g向的剖视结构示意图;
39.图15为本发明实施例提供的半导体工艺设备及其匀气装置的结构示意图;
40.附图标记说明:
41.1-匀气装置;111-上匀气件;112-中匀气件;113-下匀气件;121-第一匀气槽部;1211-第一主匀气凹槽;1212-第一支匀气凹槽;122-第二匀气槽部;1221-第二主匀气凹槽;1222-第二支匀气凹槽;123-第三匀气槽部;1231-第三主匀气凹槽;1232-第三支匀气凹槽;124-第四匀气槽部;1241-第四主匀气凹槽;1242-第四支匀气凹槽;131-第一匀流通道部;132-第二匀流通道部;141-第一连接凸部;142-第二连接凸部;143-第三连接凸部;144-第四连接凸部;151-第一进气通道;152-第二进气通道;153-第三进气通道;161-第一排气通孔部;162-第二排气通孔部;163-第三排气通孔部;164-出气口;171-第一密封槽;172-第二密封槽;181-第一定位槽;182-第二定位槽;183-第三定位槽;184-第四定位槽;185-定位件;191-第一连接孔;192-第二螺纹孔;2-工艺腔室;3-进气装置。
具体实施方式
42.为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,首先对本发明的发明人正在研究的两种匀气装置进行详细描述,其中一种本发明的发明人正在研究的匀气装置是通过钻孔的方式在一个一体式的匀气主体上开设不同的匀流通道结构,由于各匀流通道结构均包括多个通道,且多个通道较为密集,多个通道之间的间距较小,使得各通道均较为细长,这就使得钻孔形成多个通道的方式的加工难度较大,且容易出现加工失误和加工偏差,并且,难以对各通道的表面粗糙度进行处理,导致各通道的表面粗糙度较差,对工艺气体的阻力较大,影响工艺气体的流速和流量,并且,由于钻孔形成多个通道的方式需要直接钻通匀气主体,因此,还需要在各通道的端口处焊接密封件,对各通道的端口进行封堵,而由于焊接位置多,焊接难度大,容易出现焊接质量问题,并且,焊接过程中产生的颗粒可能会遗留在通道内部,且遗留在通道内部的颗粒难以通过清洗和吹扫等方式处理干净,导致匀气装置内部的洁净度较差,影响匀气装置的质量和使用寿命,并影响半导体工艺结果。
43.另一种本发明的发明人正在研究的匀气装置是具有分体式的多个匀气主体,其是通过螺钉将相邻的两个匀气主体的边缘进行螺接,以对分体式的多个匀气主体进行连接,并在相邻的两个匀气主体的边缘之间设置密封圈,对相邻的两个匀气主体之间进行密封,但是,这会导致相邻的两个匀气主体的中部的相对的两个表面可能在一些位置处无法完全贴合,使得相邻的两个匀气主体的中部的相对的两个表面之间可能存在缝隙,使得不同的工艺气体在匀气装置内可能发生混合,造成不同的工艺气体在进入工艺腔室前相遇,产生颗粒堵塞匀气装置的出气孔以及污染工艺腔室,并且,密封圈由于老化或过热等因素还可能产生颗粒,堵塞匀气装置的出气孔以及污染工艺腔室,导致匀气装置内部的洁净度较差,影响匀气装置的质量和使用寿命,并影响半导体工艺结果。
44.为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明提供的半导体工艺设备及其匀气装置进行详细描述。
45.如图1-图15所示,本发明实施例提供一种半导体工艺设备的匀气装置1,用于将不同的工艺气体输送至半导体工艺设备的工艺腔室2中,匀气装置1包括依次层叠设置的上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113;上匀气件111上设置有第一进气通道151和第二进气通道152,且上匀气件111的下表面开设有第一匀气槽部121;中匀气件112上设置有第三进气通道153,第三进气通道153与第二进气通道152连通;中匀气件112的上表面开设有第二匀气槽部122,第一匀气槽部121与第二匀气槽部122相对设置,以形成第一匀流通道部131,
第一进气通道151与第一匀流通道部131连通,中匀气件112上还设置有第一排气通孔部161,第一排气通孔部161与第一匀流通道部131连通;中匀气件112的下表面开设有第三匀气槽部123,第三匀气槽部123与第一排气通孔部161错位设置;下匀气件113上开设有贯穿其厚度的第二排气通孔部162,第二排气通孔部162与第一排气通孔部161连通设置;下匀气件113的上表面开设有第四匀气槽部124,第三匀气槽部123与第四匀气槽部124相对设置,以形成第二匀流通道部132,第三进气通道153与第二匀流通道部132连通,下匀气件113上还设置第三排气通孔部163,第三排气通孔部163与第二匀流通道部132连通,第四匀气槽部124和第三排气通孔部163均与第二排气通孔部162错位设置。
46.本发明实施例提供的匀气装置1,通过设置分体的上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113,并在上匀气件111的下表面设置第一匀气槽部121,在中匀气件112的上表面设置第二匀气槽部122,下表面设置第三匀气槽部123,在下匀气件113的上表面设置第四匀气槽部124,且使第一匀气槽部121与第二匀气槽部122相对设置,第三匀气槽部123与第四匀气槽部124相对设置,可以在上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113依次层叠设置是,由第一匀气槽部121与第二匀气槽部122形成第一匀流通道部131,由第三匀气槽部123与第四匀气槽部124形成第二匀流通道部132,这样由于上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113为分体式设计,使得在对上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113的表面上的第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123和第四匀气槽部124进行加工时,上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113的表面能够暴露在外,便于对第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123和第四匀气槽部124的加工,使第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123和第四匀气槽部124的表面粗糙度等工艺参数能够得到改善,降低工艺气体流过第一匀流通道部131和第二匀流通道部132的阻力,并且加工第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123和第四匀气槽部124的过程中产生的颗粒物不容易遗留在匀气装置1内,从而能够降低匀气装置1的加工难度,提高加工精度,提高洁净度,进而能够改善匀气装置1的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
47.并且,由于在对上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113的表面上的第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123和第四匀气槽部124进行加工时,上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113的表面能够暴露在外,使得加工第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123和第四匀气槽部124无需将上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113完全打通,因此,无需再对第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123和第四匀气槽部124焊接密封件,从而能够避免第一匀流通道部131和第二匀流通道部132内存在密封件焊接过程中产生的颗粒,继而能够提高匀气装置1的洁净度,进而能够改善匀气装置1的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
48.在实际应用中,第一进气通道151和第二进气通道152可以与提供两种不同的工艺气体的两个气源(图中未示出)一一对应连通,第二排气通孔部162与第三排气通孔部163可以与半导体工艺设备的工艺腔室2连通。两个气源中的一个气源提供的一种工艺气体通过第一进气通道151被输送至第一匀流通道部131,另一个气源提供的另一种工艺气体依次通过第二进气通道152和第三进气通道153被输送至第二匀流通道部132,进入第一匀流通道部131的工艺气体可以依次通过第一排气通孔部161和第二排气通孔部162被输送至工艺腔室2中,进入第二匀流通道部132的工艺气体可以通过第三排气通孔部163被输送至工艺腔
室2中,以使两种不同的工艺气体在匀气装置1中不相遇,从而使两种不同的工艺气体在进入工艺腔室2前不相遇。
49.可以理解的是,由于上匀气件111的上方未设置匀气件,因此,上匀气件111的上表面不存在相对的表面,上匀气件111的上表面可以不设置匀气槽部,由于下匀气件113的下方未设置匀气件,因此,下匀气件113的下表面不存在相对的表面,下匀气件113的下表面可以不设置匀气槽部,当然,也可以设置匀气槽部。
50.但是,本发明实施例提供的匀气装置1并不限于上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113三个匀气件,例如,上匀气件111的上方也可以设置匀气件、上匀气件111和中匀气件112之间也可以设置匀气件、中匀气件112和下匀气件113之间也可以设置匀气件、下匀气的下方也可以设置匀气件,当匀气装置1包括上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113三个匀气件时,匀气装置1可以将两种不同的工艺气体输送至所述工艺腔室2中,当匀气装置1包括的匀气件的数量为四个时,匀气装置1可以将三种不同的工艺气体输送至所述工艺腔室2中,当匀气装置1包括的匀气件的数量为五个时,匀气装置1可以将四种不同的工艺气体输送至所述工艺腔室2中,当匀气装置1包括的匀气件的数量为更多个时,匀气装置1可以将更多种不同的工艺气体输送至所述工艺腔室2中。
51.在本发明一优选实施例中,第一匀气槽部121、第二匀气槽部122、第三匀气槽部123、第四匀气槽部124的表面粗糙度可以均小于ra0.4。
52.如图1、图11-图14所示,在本发明一优选实施例中,第一匀气槽部121可以包括至少一个第一主匀气凹槽1211和多个间隔设置的第一支匀气凹槽1212,第二匀气槽部122可以包括至少一个第二主匀气凹槽1221和多个间隔设置的第二支匀气凹槽1222,第二主匀气凹槽1221与第一主匀气凹槽1211对应设置,以形成第一主匀流通道,多个第二支匀气凹槽1222与多个第一支匀气凹槽1212一一相对设置,以形成多个间隔的第一支匀流通道,第一主匀流通道用于连通第一进气通道151和多个第一支匀流通道,第一主匀流通道与第一支匀流通道形成第一匀流通道部131;第三匀气槽部123可以包括至少一个第三主匀气凹槽1231和多个间隔设置的第三支匀气凹槽1232,第四匀气凹槽部可以包括至少一个第四主匀气凹槽1241和多个间隔设置的第四支匀气凹槽1242,第四主匀气凹槽1241与第三主匀气凹槽1231相对设置,以形成第二主匀流通道,多个第四支匀气凹槽1242与多个第三支匀气凹槽1232一一相对设置,以形成多个间隔的第二支匀流通道,第二主匀流通道用于连通第二进气通道152和多个第二支匀流通道,第二主匀流通道与第二支匀流通道形成第二匀流通道部132。
53.在实际应用中,第一进气通道151将工艺气体输送至第一主匀流通道,第一主匀流通道将工艺气体分别匀流至多个第一支匀流通道,多个第一支匀流通道中的工艺气体通过第一排气通孔部161和第二排气通孔部162被输送至工艺腔室2中。第二进气通道152和第三进气通道153将工艺气体输送至第二主匀流通道,第二主匀流通道将工艺气体分别匀流至多个第二支匀流通道,多个第二支匀流通道中的工艺气体通过第三排气通孔部163被输送至工艺腔室2中。
54.在本发明一优选实施例中,第一主匀流通道、第一支匀流通道、第二主匀流通道和第二支匀流通道的表面粗糙度可以均小于ra0.4。
55.如图1-图14所示,在本发明一优选实施例中,第一排气通孔部161可以包括多个第
一排气通孔,第一排气通孔开设于第二支匀气凹槽1222的槽底,每个第二支匀气凹槽1222的槽底开设有多个间隔设置的第一排气通孔;第二排气孔部可以包括多个第二排气孔,多个第二排气孔与多个第一排气孔一一对应设置;第三排气孔部可以包括多个第三排气孔,第三排气孔开设于第四支匀气凹槽1242的槽底,每个第四支匀气凹槽1242的槽底开设有多个间隔设置的第三排气通孔。
56.在实际应用中,第一匀流通道部131中的工艺气体可以依次通过多个第一排气通孔和多个第二排气通孔被输送至工艺腔室2中,第二匀流通道部132中的工艺气体可以通过多个第三排气通孔被输送至工艺腔室2中。
57.可选的,每个第二支匀气凹槽1222的槽底的多个第一排气通孔均可以沿各第二支匀气凹槽1222的延伸方向均匀间隔设置,以使第一匀流通道部131中的工艺气体能够被多个第一排气通孔和多个第二排气通孔均匀的输送至工艺腔室2中。
58.可选的,每个第四支匀气凹槽1242的槽底的多个第三排气通孔均可以沿各第四支匀气凹槽1242的延伸方向均匀间隔设置,以使第二匀流通道部132中的工艺气体能够被多个第三排气通孔均匀的输送至工艺腔室2中。
59.如图1、图11-图14所示,在本发明一优选实施例中,第一主匀气凹槽1211和第二主匀气凹槽1221可以为多个,多个第一主匀气凹槽1211和多个第二主匀气凹槽1221一一相对设置,形成多条第一主匀流通道,多条第一主匀流通道交叉设置,且多条第一主匀流通道交叉处与第一进气通道151连通;多条第一支匀流通道沿与上匀气件的径向方向平行的方向延伸,每条第一支匀流通道与一条第一主匀流通道连通。
60.这样的设计一方面可以使得进入第一匀流通道部131的工艺气体能够通过多条第一主匀流通道向多条第一支匀流通道输送,从而可以提高向多条第一支匀流通道输送工艺气体的效率,另一方面可以使得工艺气体能够在第一匀流通道部131的较为中心的位置进入多条第一主匀流通道,从而可以提高向多条第一支匀流通道输送工艺气体的均匀性。
61.如图1、图11-图14所示,在本发明一优选实施例中,第三主匀气凹槽1231和第四主匀气凹槽1241可以为多个,多个第三主匀气凹槽1231和多个第四主匀气凹槽1241一一相对设置,形成多条第二主匀流通道,多条第二主匀流通道交叉设置,且多条第二主匀流通道交叉处与第二进气通道152连通;多条第二支匀流通道沿与中匀气件的径向方向平行的方向延伸,每条第二支匀流通道与一条第二主匀流通道连通。
62.这样的设计一方面可以使得进入第二匀流通道部132的工艺气体能够通过多条第二主匀流通道向多条第二支匀流通道输送,从而可以提高向多条第二支匀流通道输送工艺气体的效率,另一方面可以使得工艺气体能够在第二匀流通道部132的较为中心的位置进入多条第二主匀流通道,从而可以提高向多条第二支匀流通道输送工艺气体的均匀性。
63.如图1、图11-图14所示,可选的,多条第一主匀流通道交叉可以形成多个第一间隔区域,各第一间隔区域内均间隔设置有多个第一支匀流通道;多条第二主匀流通道交叉可以形成多个第二间隔区域,各第二间隔区域内均间隔设置有多个第二支匀流通道。
64.以第一主匀流通道的数量为两个为例,两个第一主匀流通道交叉可以形成四个第一间隔区域,各第一间隔区域内均间隔设置有多个第一支匀流通道,这样可以提高多个第一支匀流通道的均匀性,从而能够提高匀气装置1向工艺腔室2输送工艺气体的均匀性。以第二主匀流通道的数量为两个为例,两个第二主匀流通道交叉可以形成四个第二间隔区
域,各第二间隔区域内均间隔设置有多个第二支匀流通道,这样可以提高多个第二支匀流通道的均匀性,从而能够提高匀气装置1向工艺腔室2输送工艺气体的均匀性。
65.如图1、图11-图14所示,可选的,相对的两个第一间隔区域内的所有的第一支匀流通道可以相互平行;相对的两个第二间隔区域内的所有的第二支匀流通道可以相互平行。
66.以两个第一主匀流通道交叉形成四个第一间隔区域为例,四个第一间隔区域中的两个第一间隔区域相对,另两个第一间隔区域相对,那么在相对的两个第一间隔区域内的所有的第一支匀流通道可以相互平行,在相对的另两个第一间隔区域内的所有的第一支匀流通道可以相互平行,这样可以进一步提高多个第一支匀流通道的均匀性,从而能够进一步提高匀气装置1向工艺腔室2输送工艺气体的均匀性。
67.以两个第二主匀流通道交叉形成四个第二间隔区域为例,四个第二间隔区域中的两个第二间隔区域相对,另两个第二间隔区域相对,那么在相对的两个第二间隔区域内的所有的第二支匀流通道可以相互平行,在相对的另两个第二间隔区域内的所有的第二支匀流通道可以相互平行,这样可以进一步提高多个第二支匀流通道的均匀性,从而能够进一步提高匀气装置1向工艺腔室2输送工艺气体的均匀性。
68.如图7和图10所示,在本发明一优选实施例中,第二排气通孔的出气口164的口径可以大于第二排气通孔的进气口的口径;第三排气通孔的出气口164的口径可以大于第三排气通孔的进气口的口径。
69.这样的设计可以降低工艺气体进入工艺腔室2受到的阻力,使工艺气体能够更顺畅的进入工艺腔室2。
70.如图7和图10所示,可选的,第二排气通孔的出气口164可以呈第一锥状;第三排气通孔的出气口164可以呈第二锥状。
71.可选的,第一锥状的角度可以为60
°
(如图10中角a所示);第二锥状的角度可以为60
°

72.如图1-图14所示,在本发明一优选实施例中,匀气装置1可以还包括多个定位件185,上匀气件111和中匀气件112通过两个定位件185定位连接,中匀气件112和下匀气件113通过两个定位件185定位连接。
73.如图1-图14所示,在本发明一优选实施例中,匀气装置1可以还包括多个定位件185,上匀气件111和中匀气件112通过两个定位件185定位连接,中匀气件112和下匀气件113通过两个定位件185定位连接。
74.如图1-图14所示,可选的,上匀气件111的下表面可以设置有两个第一定位槽181,中匀气件112的上表面可以设置有两个第二定位槽182,两个第一定位槽181与两个第二定位槽182一一对应,用于供两个定位件185插入,中匀气件112的下表面可以设置有两个第三定位槽183,下匀气件113的上表面可以设置有两个第四定位槽184,两个第三定位槽183与两个第四定位槽184一一对应,用于供两个定位件185插入。
75.在将上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113层叠设置时,可以将两个定位件185分别插入两个第一定位槽181和两个第二定位槽182,并将另两个定位件185分别插入两个第三定位槽183和两个第四定位槽184,以借助多个定位件185对上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113的相对位置进行定位,从而提高上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113安装的准确性。
76.在本发明一优选实施例中,上匀气件111的下表面与中匀气件112的上表面、中匀气件112的下表面与下匀气件113的上表面可以均通过扩散焊接(相互接触的表面通过分子扩散的原理进行的接触面焊接),以将上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113固定连接。
77.在实际应用中,上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113的材质可以相同,而同种材料进行扩散焊接,焊接后不会产生焊渣,焊接性能可靠无污染,从而能够提高匀气装置1的洁净度,进而能够改善匀气装置1的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
78.如图1、图11-图14所示,相邻的两个第一支匀气凹槽1212之间可以形成第一连接凸部141,相邻的两个第二支匀气凹槽1222之间可以形成第二连接凸部142,第一连接凸部141的下表面可以作为上匀气件111的下表面,第二连接凸部142的上表面可以作为中匀气件112的上表面,第一连接凸部141的下表面可以与第二连接凸部142的上表面扩散焊接;相邻的两个第三支匀气凹槽1232之间可以形成第三连接凸部143,相邻的两个第四支匀气凹槽1242之间可以形成第四连接凸部144,第三连接凸部143的下表面可以作为中匀气件112的下表面,第四连接凸部144的上表面可以作为下匀气件113的上表面,第三连接凸部143的下表面可以与第四连接凸部144的上表面扩散焊接。
79.这样可以实现上匀气件111的下表面与中匀气件112的上表面、中匀气件112的下表面与下匀气件113的上表面扩散焊接,将上匀气件111、中匀气件112和下匀气件113固定连接,避免上匀气件111的下表面与中匀气件112的上表面、中匀气件112的下表面与下匀气件113的上表面之间存在缝隙,避免不同的工艺气体在匀气装置1内发生混合,产生颗粒堵塞匀气装置1的第一排气通孔部161、第二排气通孔部162、第三排气通孔部163以及污染工艺腔室2,从而能够提高匀气装置1的洁净度,进而能够改善匀气装置1的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
80.并且,由于第一支匀气凹槽1212、第二支匀气凹槽1222、第三支匀气凹槽1232和第四支匀气凹槽1242的数量均为多个,使得第一连接凸部141、第二连接凸部142、第三连接凸部143和第四连接凸部144的数量也均为多个,因此,通过将多个第一连接凸部141与多个第二连接凸部142扩散焊接,将多个第三连接凸部143与多个第四连接凸部144扩散焊接,可以增加上匀气件111与中匀气件112、中匀气件112与下匀气件113的焊接面积,使得上匀气件111与中匀气件112、中匀气件112与下匀气件113的焊接稳固性得到提高。并且,这样也无需在上匀气件111的下表面与中匀气件112的上表面、中匀气件112的下表面与下匀气件113的上表面之间设置密封圈,从而能够避免密封圈产生颗粒堵塞匀气装置1的第一排气通孔部161、第二排气通孔部162、第三排气通孔部163以及污染工艺腔室2,继而能够提高匀气装置1的洁净度,进而能够改善匀气装置1的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
81.可选的,第二支匀气凹槽1222与第三连接凸部143对应设置,第二排气通孔部162设置在第四连接凸部144上,第三支匀气凹槽1232与第二连接凸部142对应设置,第三进气通道153贯穿第二连接凸部142与第三支匀气凹槽1232连通。
82.如图1和图2所示,可选的,上匀气件111的上表面可以设置有第一密封槽171和第二密封槽172,第一密封槽171环绕第一进气通道151设置,第一密封槽171中设置有第一密封圈,第一密封圈用于对第一进气通道151进行密封,第二密封槽172环绕第一进气通道151和第二进气通道152设置,第二密封槽172中设置有第二密封圈,第二密封圈用于对第二进气通道152进行密封。
83.如图1-图3及图15所示,可选的,上匀气件111可以通过进气装置3与气源连通,并且,上匀气件111可以设置有多个第二螺纹孔192,进气装置3上可以设置有多个第二连接孔,这样可以通过使多个第二螺钉一一对应的穿过多个第二连接孔,并一一对应的与多个第二螺纹孔192螺纹连接,从而使上匀气件111连接于进气装置3的底部,实现匀气装置1与进气装置3的连接。
84.如图15所示,本发明实施例还提供一种半导体工艺设备,包括工艺腔室2如本发明实施例提供的匀气装置1,匀气装置1设置在工艺腔室2上,用于将不同的工艺气体分别输送至工艺腔室2。
85.本发明实施例提供的半导体工艺设备,通过将本发明实施例提供的匀气装置1设置在工艺腔室2上,可以借助本发明实施例提供的匀气装置1将不同的工艺气体输送至工艺腔室2,从而能够降低匀气装置1的加工难度,提高加工精度,提高洁净度,进而能够改善匀气装置1的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
86.如图1-图3及15所示,可选的,上匀气件111可以搭接在工艺腔室2的顶部,并且,上匀气件111的边缘的周向上可以设置有多个第一连接孔191,工艺腔室2的顶部的周向上可以设置有多个第一螺纹孔,这样可以通过使多个第一螺钉一一对应的穿过多个第一连接孔191,并一一对应的与多个第一螺纹孔螺纹连接,从而使上匀气件111连接于工艺腔室2的顶部,实现匀气装置1与工艺腔室2的连接。
87.综上所述,本发明实施例提供的匀气装置1及半导体工艺设备,能够降低匀气装置1的加工难度,提高加工精度,提高洁净度,从而改善匀气装置1的质量和使用寿命,并改善半导体工艺结果。
88.可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变形和改进,这些变形和改进也视为本发明的保护范围。
再多了解一些

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