[发明专利]一种进气装置及反应腔室

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备制造领域，具体地，涉及一种进气装置及反应腔室。

背景技术

等离子体加工设备主要用于对被加工工件的刻蚀等工艺。其具体过程是：在工艺过程中，向反应腔室内通入工艺气体，并将工艺气体激发为等离子体；而后使上述等离子体中的离子轰击被加工工件或与被加工工件发生化学反应，从而完成对被加工工件的刻蚀。

图1为现有的等离子体加工设备的反应腔室的结构示意图。请参看图1，反应腔室包括侧壁1、底壁2和石英盖4，其中，石英盖4上设置有进气孔5，在工艺过程中，通过进气孔5可以向反应腔室内通入工艺气体；石英盖4的具体结构如图2所示，其上设置的进气孔5的数量为多个，并且上述多个进气孔5在石英盖4上均匀分布；这样设置可以使不同的进气孔5分别向反应腔室内部的不同区域通入工艺气体，从而使工艺气体在反应腔室内的各个区域的分布密度均匀。

上述反应腔室在实际应用中不可避免地存在下述问题，即：为使工艺气体在反应腔室内的分布密度均匀，石英盖4上需要设置很多进气孔5，这样使得石英盖4具有较为复杂的进气结构，并使石英盖4的结构强度降低；同时，由于多个进气孔5在石英盖4上均匀分布，这使得在将等离子体加工设备的其他部件设置在石英盖4上方时会受到进气孔5的很大影响，甚至由于没有足够的空间而无法设置在石英盖4上方，从而限制了石英盖4上部的结构布局。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种进气装置及反应腔室，其可以向反应腔室内的各区域通入均匀的工艺气体，从而使反应腔室内的气体分布均匀；并且，上述进气装置仅具有一个贯穿石英盖的进气通道，使其对石英盖的结构强度和石英盖上方的结构布局不产生明显影响。

为实现本发明的目的而提供一种进气装置，其设置于反应腔室的顶部，其包括进气喷嘴和石英盖；其中，所述进气喷嘴包括进气通道和喷淋板；所述进气通道的下端与所述喷淋板垂直连接；所述喷淋板上设置有多个通气孔，所述进气通道下端与所述通气孔连通；所述进气通道从所述石英盖的下方插入固定在石英盖上，使所述喷淋板与所述石英盖之间形成匀流层；所述进气通道下端设有缓冲通气孔，所述缓冲通气孔与所述匀流层连通，使部分工艺气体通过所述进气通道进入所述匀流层，然后通过所述喷淋板上的通气孔进入反应腔室。

其中，所述缓冲通气孔与所述匀流层连通于所述匀流层的中心位置。

其中，在所述缓冲通气孔与所述匀流层的连通处，所述缓冲通气孔的孔径小于所述匀流层上表面与下表面之间的距离。

其中，所述缓冲通气孔的数量为多个，所述多个缓冲通气孔沿所述进气通道的径向在所述进气通道的侧壁上均匀设置。

其中，所述缓冲通气孔为圆柱形、多棱柱形或圆台形。

其中，所述多个通气孔与所述匀流层连通的一端在所述匀流层的下表面上均匀设置。

其中，所述多个通气孔设置在以所述匀流层下表面中心为圆心的多个同心圆上，且所述多个通气孔在圆的周向上均匀设置。

其中，沿所述匀流层的径向，位于外侧的通气孔的孔径大于位于内侧的通气孔的孔径。

其中，所述石英盖下壁上设有凹槽，所述喷淋板置于所述凹槽内，且使所述喷淋板的下壁与所述石英盖的下壁处于同一平面上。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种反应腔室，其包括进气装置，所述进气装置用于向所述反应腔室内通入工艺气体，其中，所述进气装置采用本发明提供的上述进气装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的进气装置，在其向反应腔室内通入工艺气体的过程中，部分或全部工艺气体从其进气通道进入匀流层内，并扩散至整个匀流层，这使工艺气体的流速降低，并使工艺气体在匀流层内分布的均匀性提高；从而使从匀流层流入反应腔室内的工艺气体较为均匀，并使反应腔室内工艺气体分布的均匀性相应提高，进而可以在工艺过程中提高工艺的均匀性；同时，本发明提供的进气装置，其仅具有一个贯穿石英盖的进气通道，这使石英盖上无需设置较多的通孔，从而保证石英盖具有较高的结构强度；并且，本发明提供的进气装置仅具有一个进气通道，还可以使其对石英盖上方的结构布局的限制减小，从而使石英盖上方具有足够空间用来设置相应的设备。