[发明专利]喷嘴及反应腔室

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体加工设备部件，尤其涉及一种喷嘴及反应腔室。

背景技术

在半导体加工工艺中，等离子体处理方法是通过将基片放在反应腔室中，然后将基片 片表面暴露在等离体环境中，进行等离子体加工工艺。而等离子体的产生一般是反应腔室 室上部的喷嘴向反应腔室中通入反应气体，在射频的激发下形成由电子、离子、以及一部 分活性基团。

反应腔室内的气体状态直接影响到等离子的形成，从而对工艺产生影响，如气体气流 的均匀性或者分布对刻蚀工艺中的刻蚀速率分布以及关键尺寸的分布都能产生一定的影 响。反应腔室内气体气流分布受工艺气体的种类及其物理特性、腔室的结构设计、喷嘴的 结构设计、喷嘴相对于基片的位置等多种因素的影响。其中，喷嘴的结构对反应腔室内气 体分布的均匀性的影响尤为关键。

如图1所示，现有技术中的喷嘴，包括圆柱本体1，在圆柱本体1内设有气体主流道2， 主流道2底端部的中央位置设有与之相通的中心喷气孔3，在气体主流道2底端部圆周方向分 布有与之相通的圆周喷气孔4。

上述现有技术至少存在以下缺点：

喷嘴的中心喷气孔3的喷射能力过强，圆周喷气孔4的喷射能力不足，使反应腔室中间 的气流密度大，周边密度低，气体分布不均匀。

发明内容

本发明的目的是提供一种能使反应腔室内气体分布均匀的喷嘴及反应腔室。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的喷嘴，包括喷嘴主体，所述喷嘴主体内设有气体主通道，所述喷嘴主体的前 端设有喷嘴头，所述喷嘴头包括中间盘、侧壁，所述中间盘和侧壁之间设有周边环孔，所 述中间盘上设有多个小孔，所述周边环孔和所述多个小孔分别与所述气体主通道相通。

本发明的反应腔室，该反应腔室设有上述的喷嘴，所述中间盘上的多个小孔的直径和 分布密度参照反应腔室内对气体分布的均匀性要求进行设计。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的喷嘴及反应腔室，由于喷嘴主 体的前端设有喷嘴头，喷嘴头包括中间盘、侧壁，中间盘和侧壁之间设有周边环孔，中间 盘上设有多个小孔，周边环孔与多个小孔分别与气体主通道相通。可以参照反应腔室内对 气体分布的均匀性要求对中间盘上的多个小孔的直径和分布密度进行设计。能使反应腔室 内气体分布均匀。

附图说明

图1为现有技术中喷嘴的结构示意图；

图2为本发明中喷嘴主体的立体结构示意图；

图3为本发明中喷嘴主体的纵向剖视结构示意图；

图4为本发明中喷嘴头的立体结构示意图；

图5为本发明中喷嘴头的端面结构示意图；

图6为图5的A-A向剖视图。

具体实施方式

本发明的喷嘴，其较佳的具体实施方式如图2、图3所示，包括喷嘴主体6，喷嘴主体6 内设有气体主通道8，喷嘴主体6的壁上开有与气体主通道8相通的进气口5。

喷嘴主体的前端设有喷嘴头，气体通过进气口5、气体主通道8由喷嘴头喷出。

如图4、图5、图6所示，喷嘴头包括中间盘10、侧壁12，中间盘10和侧壁12之间设有 周边环孔11，中间盘10上设有多个小孔13，周边环孔11和多个小孔13分别与喷嘴主体6内的 气体主通道8相通。气体主通道8中的气体分别通过周边环孔11和多个小孔13喷出。

周边环孔11可以为扇形孔，也可以为圆形孔，也可以是其它的形状的孔。

也可以是中间盘10和侧壁12之间设有间隙，并通过连接筋14连接，中间盘10和侧壁12 之间没有连接筋14处的间隙便形成了周边环孔11。

连接筋14可以为板状的立筋，也可以为方杠或圆杠等。

喷嘴主体6的气体主通道8的内表面与喷嘴头的侧壁12的内表面可以平齐，便于气体流 通，根据工艺需要也可以采用不平齐的结构。

喷嘴主体6与喷嘴头分体设置、固定连接。喷嘴主体6与喷嘴头之间可以通过螺纹连 接；也可以通过卡槽、卡榫连接；也可以用其它的连接方式。

通过卡槽、卡榫连接时，可以在喷嘴主体6的内壁设有卡槽7，卡槽7包括纵向槽71， 纵向槽71的后部连接有横向槽72，喷嘴头的外壁设有卡榫9，卡榫9沿纵向槽71插入，之 后，旋转喷嘴头，卡榫9沿横向槽72插入，实现喷嘴主体6与喷嘴头之间的固定连接。