[发明专利]一种可分区控制进气流量及比例的PECVD匀气装置

说明书

本发明涉及一种可分区控制进气流量及比例的PECVD匀气装置，包括上层进气圆盘、中层匀气圆盘、下层匀气圆盘，其中：三个圆盘依次上、中、下相叠，上层进气圆盘与下层匀气圆盘的接触面之间具有凸墙‑凹槽配合连接结构，上层进气圆盘与下层匀气圆盘的接触面之间通过螺丝与螺孔配合固定连接；三个圆盘均分中心环、次内环、外环三圈，三个圆盘上中心环轴向形成的区域为中心匀气，三个圆盘上次内环轴向形成的区域为中间匀气，三个圆盘上外环轴向形成的区域为边缘匀气，中心匀气、中间匀气以及边缘匀气均同轴；本发明将匀气装置分为三个独立进气的区域即中心匀气、中间匀气、边缘匀气，通过调节每个进气区域的进气量以及进气比例来获得更为均匀的薄膜。

技术领域

本发明属于微纳加工技术领域，具体涉及一种可分区控制进气流量及比例的PECVD匀气装置。

背景技术

目前，传统PECVD的匀气装置分为两层进行匀气，由一个总进气口分散至一级匀气结构，再由一级匀气结构分散至二级匀气结构获得较为均匀的气体分布，理论上，如果匀气装置和热台中间形成较为均匀分布的等子立体便可沉积均匀性较好的薄膜。但是，一般通过上述传统匀气装置沉积较好均匀性的薄膜比较困难。因为传统匀气装置产生的等离子体的分布不均匀，直接影响薄膜的均匀性，如薄膜会现出晶圆中心沉积薄膜厚（或者薄）边缘薄（或者厚）。通过调节腔压、气体流量和或比例、热台与匀气装置的距离、射频功率、热台的温度等工艺参数来沉积均匀性较好的薄膜。调节薄膜均匀性是一个复杂而投入大的菜单开发过程，上述影响薄膜沉积工艺的参数彼此之间相互影响，另外，有些情况工艺窗口受限于薄膜指标。

发明内容

本发明提供一种可分区控制进气流量及比例的PECVD匀气装置，采用铝合金材质。相对于分区陶瓷热台，铝合金匀气装置具有易于加工且良率高，成本低等优点。通过调节各个区域反应气体流量和比例可获得较为均匀的薄膜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可分区控制进气流量及比例的匀气装置，包括上层进气圆盘、中层匀气圆盘、下层匀气圆盘，其中：

三个所述圆盘依次上、中、下相叠，所述上层进气圆盘与所述下层匀气圆盘的接触面之间具有凸块-凹槽配合连接结构，同时所述上层进气圆盘与所述下层匀气圆盘的接触面之间通过螺丝与螺孔配合固定连接；

三个所述圆盘分中心环、次内环、外环三圈，三个所述圆盘上中心环轴向形成的区域为中心匀气，三个所述圆盘上次内环轴向形成的区域为中间匀气，三个所述圆盘上外环轴向形成的区域为边缘匀气；

还包括若干圆形进气孔柱，若干所述圆形进气孔柱分布在三个所述圆盘上的中心环、次内环、外环区域内；

所述中心匀气、所述中间匀气以及所述边缘匀气均同轴。

优选的，还包括圆环形浅槽a和圆环形浅槽b，所述圆环形浅槽a与所述圆环形浅槽b均设于所述上层进气圆盘靠近所述中层匀气圆盘的一面上；所述上层进气圆盘上的中心环区域与次内环区域以所述圆环形浅槽a为界，次内环区域与外环区域以所述圆环形浅槽b为界。

优选的，所述圆环形浅槽a直径大于所述圆环形浅槽b直径，所述圆环形浅槽a与所述圆环形浅槽b直径范围均为50～300mm。

优选的，所述上层进气圆盘中心环区域圆心处设有一个所述圆形进气孔柱，次内环区域和外环区域分别设有四个所述圆形进气孔柱。

优选的，还包括圆环形隔墙a、圆环形隔墙b以及侧墙a，所述圆环形隔墙a、所述圆环形隔墙b以及所述侧墙a设在所述中层匀气圆盘靠近所述上层进气圆盘的一面上，所述侧墙a垂直设于所述中层匀气圆盘外圆周处；所述圆环形隔墙a和所述圆环形隔墙b分别嵌入所述圆环形浅槽a和所述圆环形浅槽b内。