[实用新型]用于分配工艺气体的喷头和物理气相沉积设备

说明书

本实用新型涉及一种用于分配工艺气体的喷头，包括：总气流管，其被配置为将工艺气体输入到分气流管中；恒温管，其被配置为将恒温液输入到部分地包围气室的恒温器中；恒温器，其被配置为对喷头中用于容纳工艺气体的气室进行热隔离；多个喷淋板，所述多个喷淋板在其厚度方向上彼此间隔一定距离地布置在所述气室中，使得所述气室被所述多个喷淋板分隔成多个子气室，其中所述喷淋板具有允许工艺气体透过的穿孔；第一分气流管，其被配置为将工艺气体引入到所述多个子气室至少之一的中部；以及第二分气流管，其被配置为将工艺气体引入到所述多个子气室至少之一的边缘处。通过本实用新型，可改善目标薄膜的厚度均匀性。

技术领域

本实用新型总的来说涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种用于分配工艺气体的喷头。此外，本实用新型还涉及一种采用该喷头的物理气相沉积设备。

背景技术

如今，半导体器件已深入到现代生活的方方面面。而诸如计算机、移动电话之类的大多数电子产品的核心部件、如处理器、存储器等都含有半导体器件。半导体器件已在现代信息化设备中扮演至关重要的角色。

半导体制造的一个重要工艺是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)。PVD是指，在真空条件下，采用物理方法，将镀料(固体或液体)气化并加入低压气体以形成工艺气体，最后通过所述工艺气体在基体表面沉积目标薄膜。

现有PVD设备中的一个问题是，由于在从气体管路通到喷淋组件的后制程中，气体是从中间慢慢扩散至边缘，由此导致目标薄膜的厚度呈阶梯状，厚度均匀性差，一般表现为中间厚，边缘薄。而且PVD设备的腔体越大，气流行程也就越长，由此厚度的平均值就越差，这会影响产品良率，甚至导致产品异常。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种用于分配工艺气体的喷头以及一种采用该喷头的物理气相沉积设备，通过该喷头和/或该设备，可以改善目标薄膜的厚度均匀性，从而提高产品良品率和质量。

根据本实用新型，该任务通过一种用于分配工艺气体的喷头来解决，该喷头包括：

总气流管，其被配置为将工艺气体输入到分气流管中；

恒温器，其被配置为对喷头中用于容纳工艺气体的气室进行热隔离；

恒温管，其被配置为将恒温液输入到至少部分地包围气室的恒温器中；

多个喷淋板，所述多个喷淋板在其厚度方向上彼此间隔一定距离地布置在所述气室中，使得所述气室被所述多个喷淋板分隔成多个子气室，其中所述喷淋板具有允许工艺气体透过的穿孔；

第一分气流管，其被配置为将工艺气体引入到所述多个子气室至少之一的中部；以及

第二分气流管，其被配置为将工艺气体引入到所述多个子气室至少之一的边缘处。

在本实用新型中，“中部”是指两个末端之间的中线左右一定范围内的区域，该范围例如是以中线与末端之间的子中线为界的两个区域中更靠近中线的区域。同理，“边缘”是指末端以及靠近末端的一定范围的区域，该范围例如是以中线与末端之间的子中线为界的两个区域中更靠近末端的区域。

在本实用新型的一个优选方案中规定，所述恒温器包括：

水盘，其在与喷淋板的长度方向平行的方向上延伸并覆盖气室的顶部；以及

水环，其在与喷淋板的长度方向垂直的方向上延伸并覆盖气室的侧面。

通过设置水盘和水环形式的恒温器，恒温器，可以更好地对气室进行热隔离，由此使得在工艺气体进入高温气室时，气体与在进入工艺气室之前温度基本一致，以避免气室的高温提前解离工艺气体。