本公開(kai)涉(she)及(ji)(ji)集成(cheng)電路制(zhi)造，特別是涉(she)及(ji)(ji)一種噴淋頭、化學(xue)氣相沉積(ji)設備及(ji)(ji)其工作(zuo)方法。

背景技術：

1、集(ji)成(cheng)電路(lu)制(zhi)造工藝(yi)中(zhong)包(bao)括各種技術沉(chen)積的(de)(de)多層材料(liao)，其中(zhong)，化學(xue)氣相沉(chen)積(chemical?vapor?deposition，cvd)在半導(dao)體基(ji)材上沉(chen)積材料(liao)是制(zhi)造集(ji)成(cheng)電路(lu)的(de)(de)工藝(yi)中(zhong)的(de)(de)關(guan)鍵步驟，cvd是利用(yong)(yong)氣態(tai)(tai)或(huo)蒸汽(qi)態(tai)(tai)的(de)(de)物質在氣相或(huo)氣固(gu)界面上發生(sheng)反應生(sheng)成(cheng)固(gu)態(tai)(tai)沉(chen)積物的(de)(de)過程。?典型的(de)(de)cvd設(she)備用(yong)(yong)于(yu)在處理期間加熱晶圓(yuan)基(ji)材的(de)(de)加熱載臺、用(yong)(yong)于(yu)將(jiang)工藝(yi)氣體導(dao)進腔室的(de)(de)氣體通(tong)口、以及用(yong)(yong)于(yu)維持腔室內處理壓力、移除過剩氣體或(huo)處理副(fu)產(chan)物的(de)(de)泵抽通(tong)口等。

2、相關技術中(zhong)，一(yi)(yi)般通過(guo)將要反(fan)(fan)應的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)源(yuan)提(ti)前(qian)預混(hun)(hun)(hun)，如圖1中(zhong)所示，在(zai)噴(pen)淋頭前(qian)形成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)混(hun)(hun)(hun)合(he)區102，使得需要參與反(fan)(fan)應的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)源(yuan)在(zai)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)混(hun)(hun)(hun)合(he)區102里進行充分(fen)混(hun)(hun)(hun)合(he)，然后通入到(dao)噴(pen)淋頭103的(de)(de)多個(ge)出(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)(kong)中(zhong)，達(da)到(dao)提(ti)升反(fan)(fan)應均勻的(de)(de)目的(de)(de)，但(dan)是，將需要參與反(fan)(fan)應的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)源(yuan)在(zai)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)混(hun)(hun)(hun)合(he)區102里進行充分(fen)混(hun)(hun)(hun)合(he)也會引發其他問題，例如，當兩個(ge)反(fan)(fan)應源(yuan)活性(xing)較(jiao)高時，會在(zai)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)混(hun)(hun)(hun)合(he)區102內發生(sheng)常溫(wen)反(fan)(fan)應，?氣(qi)(qi)(qi)體(ti)混(hun)(hun)(hun)合(he)區102內會有較(jiao)多的(de)(de)反(fan)(fan)應副產物(wu)生(sheng)成(cheng)，容易(yi)導致傳輸至(zhi)出(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)(kong)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)源(yuan)被(bei)污染，氣(qi)(qi)(qi)源(yuan)混(hun)(hun)(hun)合(he)均勻性(xing)效果也不佳。

技術實現思路

1、基于此，有必要針對上述技術問(wen)題(ti)，提供(gong)一種噴(pen)淋頭、化學氣(qi)(qi)相(xiang)沉積(ji)設備及(ji)其(qi)工作方法(fa)，至少能(neng)夠避免(mian)化學氣(qi)(qi)相(xiang)沉積(ji)過程中反應副產物(wu)生成，避免(mian)傳輸至出氣(qi)(qi)孔的氣(qi)(qi)源(yuan)被(bei)污(wu)染，同時(shi)也(ye)能(neng)夠避免(mian)氣(qi)(qi)源(yuan)混合均(jun)勻性效果也(ye)不(bu)佳的問(wen)題(ti)。

2、為了(le)實現上(shang)述(shu)目的(de)(de)及其他目的(de)(de)，第(di)一方面(mian)，本公開提供了(le)噴淋頭，包括：殼(ke)體(ti)(ti)，殼(ke)體(ti)(ti)包括相(xiang)對設置(zhi)的(de)(de)第(di)一端與(yu)第(di)二(er)端，殼(ke)體(ti)(ti)的(de)(de)第(di)一端設有多(duo)個(ge)進氣(qi)(qi)(qi)口，殼(ke)體(ti)(ti)的(de)(de)第(di)二(er)端設有出(chu)風(feng)(feng)面(mian)板；多(duo)個(ge)出(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)(kong)，位于(yu)出(chu)風(feng)(feng)面(mian)板的(de)(de)板面(mian)上(shang)，多(duo)個(ge)出(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)(kong)呈環(huan)(huan)裝(zhuang)均勻排布，從出(chu)風(feng)(feng)面(mian)板的(de)(de)邊緣至(zhi)中心形(xing)成(cheng)多(duo)個(ge)出(chu)風(feng)(feng)環(huan)(huan)，相(xiang)鄰的(de)(de)兩個(ge)出(chu)風(feng)(feng)環(huan)(huan)用于(yu)輸出(chu)不同(tong)種(zhong)類(lei)的(de)(de)反應氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)；多(duo)個(ge)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)存儲區(qu)(qu)，位于(yu)殼(ke)體(ti)(ti)內多(duo)個(ge)出(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)(kong)與(yu)多(duo)個(ge)進氣(qi)(qi)(qi)口之間，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)存儲區(qu)(qu)包括多(duo)層(ceng)，每層(ceng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)存儲區(qu)(qu)用于(yu)存儲一種(zhong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)，每個(ge)出(chu)風(feng)(feng)環(huan)(huan)的(de)(de)多(duo)個(ge)出(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)(kong)通過(guo)導氣(qi)(qi)(qi)管連接至(zhi)對應的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)存儲區(qu)(qu)。

3、上述實(shi)施例中的(de)噴淋頭中，通過從出風面板的(de)邊緣至中心(xin)形(xing)成多個(ge)(ge)出風環(huan)，且多個(ge)(ge)出風環(huan)的(de)出氣孔從多個(ge)(ge)氣體存儲區輸(shu)出不同種(zhong)類(lei)的(de)氣體，多個(ge)(ge)反應源(yuan)的(de)反應氣體不需要提(ti)前進行(xing)混合，避(bi)(bi)免(mian)了反應副產物生(sheng)成，避(bi)(bi)免(mian)了傳輸(shu)至出氣孔的(de)氣源(yuan)被污染，同時也避(bi)(bi)免(mian)了氣源(yuan)混合均勻性(xing)效(xiao)果(guo)也不佳的(de)問(wen)題。

4、在其中一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)實(shi)施例中，?多(duo)個(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)包括第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)和(he)(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)，第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)和(he)(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)于出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)面(mian)板的(de)(de)(de)(de)(de)板面(mian)上交替(ti)設(she)置，相鄰的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)和(he)(he)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)二(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)形成一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)組(zu)，與每個(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)組(zu)連(lian)接的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)向(xiang)外傾斜(xie)，每個(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)組(zu)連(lian)接的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)二(er)(er)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)向(xiang)內傾斜(xie)，第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)為與第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)個(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)氣(qi)(qi)孔連(lian)接的(de)(de)(de)(de)(de)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)，第(di)(di)(di)二(er)(er)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)為與第(di)(di)(di)二(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)個(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)氣(qi)(qi)孔連(lian)接的(de)(de)(de)(de)(de)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)。通過第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)和(he)(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)環(huan)(huan)(huan)于出(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)面(mian)板的(de)(de)(de)(de)(de)板面(mian)上交替(ti)設(she)置，可以達到使多(duo)種反應氣(qi)(qi)體(ti)(ti)均(jun)勻交替(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)布滿整個(ge)(ge)反應空間，并通過第(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)和(he)(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)導氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)傾斜(xie)設(she)置，進一(yi)(yi)(yi)(yi)步保證了多(duo)種反應氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)均(jun)勻混合。

5、在其中一(yi)個實施例中，第一(yi)導(dao)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)向外(wai)傾斜的第一(yi)角(jiao)度(du)與(yu)第二導(dao)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)向內(nei)傾斜的第二角(jiao)度(du)相同。通過(guo)對(dui)第一(yi)導(dao)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)和第二導(dao)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)的傾斜角(jiao)度(du)的設置，能夠使反應氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的混合更加(jia)均(jun)勻。

6、在(zai)其中一(yi)個實施例中，第(di)(di)一(yi)角度(du)(du)(du)的(de)范圍(wei)為(wei)0度(du)(du)(du)至45度(du)(du)(du)，第(di)(di)二(er)角度(du)(du)(du)的(de)范圍(wei)為(wei)0度(du)(du)(du)至45度(du)(du)(du)。以便(bian)于不同的(de)反應氣體的(de)傳輸和混合。

7、在(zai)其(qi)中(zhong)一個實施(shi)例中(zhong)，出(chu)風面板的板面呈圓形。

8、在其(qi)中一個(ge)(ge)實施例中，每個(ge)(ge)出(chu)風環的(de)(de)多個(ge)(ge)出(chu)氣孔的(de)(de)直徑相(xiang)(xiang)同；或每個(ge)(ge)出(chu)風環的(de)(de)至少兩個(ge)(ge)出(chu)氣孔的(de)(de)直徑不同。通過對出(chu)氣孔直徑的(de)(de)設置，能夠保證不同反(fan)應(ying)條件下對反(fan)應(ying)氣體的(de)(de)不同氣體流量的(de)(de)需求，進一步保證了化學(xue)氣相(xiang)(xiang)沉積(ji)的(de)(de)效果。

9、在其中一個實施例中，多(duo)(duo)個出氣孔(kong)(kong)的形狀為圓形孔(kong)(kong)、橢圓形孔(kong)(kong)或多(duo)(duo)邊形孔(kong)(kong)。

10、第二方面，本公開實施例還提供了(le)一(yi)種化學氣(qi)(qi)相沉積設備，包括(kuo)：上述任(ren)一(yi)實施例中的噴淋頭，還包括(kuo)用于提供真空環境的外殼，以及用于裝設半導體襯底(di)的承(cheng)載臺，噴淋頭與承(cheng)載臺均設置于外殼內，出風面板(ban)對著承(cheng)載臺。至(zhi)少能夠(gou)避免反應副產(chan)物生成，避免傳輸至(zhi)出氣(qi)(qi)孔的氣(qi)(qi)源(yuan)被污染，同時也避免了(le)氣(qi)(qi)源(yuan)混合(he)均勻性效果也不佳的問題。

11、在其中一個實施(shi)例中，化學氣相沉積設備還包括旋轉(zhuan)機(ji)(ji)構，旋轉(zhuan)機(ji)(ji)構用于驅動承載臺轉(zhuan)動。進一步提升了化學氣相沉積的均勻性。

12、第三(san)方(fang)面(mian)，本公開實施例還提供了一種化學(xue)氣(qi)(qi)(qi)(qi)相沉積設備的(de)工作(zuo)方(fang)法(fa)，包括：調節每(mei)個(ge)進氣(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)的(de)進氣(qi)(qi)(qi)(qi)速度，控制與每(mei)個(ge)進氣(qi)(qi)(qi)(qi)口(kou)對應(ying)的(de)多個(ge)出氣(qi)(qi)(qi)(qi)孔的(de)出氣(qi)(qi)(qi)(qi)速度，以提升沉積過(guo)程中(zhong)形成的(de)薄膜的(de)均勻性。

13、上述實施例(li)中的場效應晶體(ti)管制(zhi)備方法中，通過調(diao)節(jie)每(mei)個進(jin)氣(qi)口(kou)的進(jin)氣(qi)速度(du)，控制(zhi)與每(mei)個進(jin)氣(qi)口(kou)對應的多個出氣(qi)孔的出氣(qi)速度(du)，保證了在不同(tong)的工藝(yi)要求(qiu)下的氣(qi)體(ti)流速，提升了沉積(ji)過程中形成的薄膜的均(jun)勻性。

技術特征：

1.一種噴(pen)淋頭，其特征(zheng)在于，所述噴(pen)淋頭包(bao)括(kuo)：

2.根據權利要求1所述的(de)噴(pen)淋頭，其特征在(zai)于，多(duo)個(ge)(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)包括第(di)(di)(di)一(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)和(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)，所述第(di)(di)(di)一(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)和(he)第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)于出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)面板(ban)的(de)板(ban)面上交替設置，相(xiang)鄰的(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)和(he)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)形成一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)組(zu)，與(yu)每個(ge)(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)組(zu)連接的(de)多(duo)個(ge)(ge)(ge)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)導氣(qi)(qi)(qi)管(guan)向外傾(qing)斜(xie)，每個(ge)(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)組(zu)連接的(de)多(duo)個(ge)(ge)(ge)第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)導氣(qi)(qi)(qi)管(guan)向內傾(qing)斜(xie)，第(di)(di)(di)一(yi)(yi)導氣(qi)(qi)(qi)管(guan)為與(yu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)的(de)多(duo)個(ge)(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)連接的(de)導氣(qi)(qi)(qi)管(guan)，第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)導氣(qi)(qi)(qi)管(guan)為與(yu)第(di)(di)(di)二(er)(er)(er)出(chu)(chu)(chu)(chu)風(feng)(feng)(feng)環(huan)的(de)多(duo)個(ge)(ge)(ge)出(chu)(chu)(chu)(chu)氣(qi)(qi)(qi)孔(kong)連接的(de)導氣(qi)(qi)(qi)管(guan)。

3.根據權利要求2所(suo)述(shu)的(de)(de)噴(pen)淋頭，其特征(zheng)在于，所(suo)述(shu)第一導氣(qi)管(guan)向外傾斜的(de)(de)第一角度與所(suo)述(shu)第二(er)導氣(qi)管(guan)向內傾斜的(de)(de)第二(er)角度相同。

4.根據權(quan)利要求3所(suo)述(shu)的(de)噴淋頭，其(qi)特征在于，所(suo)述(shu)第(di)一(yi)角度(du)的(de)范圍為0度(du)至45度(du)，所(suo)述(shu)第(di)二角度(du)的(de)范圍為0度(du)至45度(du)。

5.根據權利要(yao)求1所述(shu)的(de)噴淋頭，其特征(zheng)在于，所述(shu)出(chu)風面(mian)板的(de)板面(mian)呈圓(yuan)形。

6.根據權(quan)利要求1所述(shu)的(de)噴淋頭，其特征在于，每個(ge)出(chu)風環的(de)多個(ge)出(chu)氣孔(kong)的(de)直(zhi)徑(jing)相同(tong)；或

7.根據權利要求(qiu)1所(suo)述的(de)噴(pen)淋(lin)頭，其特征在于，多個(ge)出氣孔(kong)的(de)形狀為圓形孔(kong)、橢圓形孔(kong)或(huo)多邊形孔(kong)。

8.一種(zhong)化學氣(qi)相沉積設(she)備，其特征(zheng)在于，包括(kuo)：如權(quan)利要求1至5任(ren)意(yi)一項(xiang)所(suo)述(shu)的噴淋頭，還(huan)包括(kuo)用(yong)于提(ti)供真空環境的外殼，以及(ji)用(yong)于裝設(she)半導(dao)體襯底的承(cheng)載臺，所(suo)述(shu)噴淋頭與所(suo)述(shu)承(cheng)載臺均設(she)置于所(suo)述(shu)外殼內，所(suo)述(shu)出(chu)風(feng)面板(ban)對(dui)著所(suo)述(shu)承(cheng)載臺。

9.根據權利要求8所述的化學氣相沉積設(she)備，其特(te)征在于(yu)，還(huan)包括旋(xuan)轉機構(gou)(gou)，所述旋(xuan)轉機構(gou)(gou)用(yong)于(yu)驅動所述承(cheng)載臺(tai)轉動。

10.一種(zhong)如權利要求8或(huo)9所述的化學(xue)氣(qi)相沉積(ji)設備的工作方法，其(qi)特征在(zai)于，包括：

技術總結
本公開涉及一種噴淋頭、化學氣相沉積設備及其工作方法，包括：殼體，殼體包括相對設置的第一端與第二端，殼體的第一端設有多個進氣口，殼體的第二端設有出風面板；多個出氣孔，位于出風面板的板面上，多個出氣孔呈環裝均勻排布，從出風面板的邊緣至中心形成多個出風環，相鄰的兩個出風環用于輸出不同種類的反應氣體；多個氣體存儲區，位于殼體內多個出氣孔與多個進氣口之間，氣體存儲區包括多層，每層氣體存儲區用于存儲一種氣體，每個出風環的多個出氣孔通過導氣管連接至對應的氣體存儲區。至少能夠避免化學氣相沉積過程中反應副產物生成，避免傳輸至出氣孔的氣源被污染，同時也能夠避免氣源混合均勻性效果也不佳的問題。

技術研發人員：儲郁冬,劉聰
受保護的技術使用者：上海積塔半導體有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14