[实用新型]喷淋头及化学气相沉积设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体设备，特别是一种喷淋头及包括该喷淋头的化学气相沉积设备。

背景技术

化学气相沉积工艺中，通常是由喷淋头（showerhead），提供相应的反应气体，具体的，所述反应气体采用喷淋头在控制系统控制下提供给位于化学气相沉积设备的反应腔中的基片，所述控制系统包括多路管路，每一路管路向喷淋头提供一种反应气体，通过喷淋头的小孔实现多种反应气体到达基片上，然后在基片上生长出所需要的结构。

化学气相沉积设备的反应腔中，基片位于托盘上，基片和托盘与喷淋头相对设置。在实际生产中，位于托盘边缘的部分基片的外延工艺的生长速率小于位于托盘中心的部分基片的外延工艺的生长速率，这将导致膜层生长不均匀，达不到所需要的结构，也容易造成需要较多的反应气体，甚至额外的工艺来处理生长不均匀的问题。如果能调节托盘上方的气流场分布，可以实现利用托盘上方的气流场的分布对外延工艺的生长速率进行调节，但是目前各个小孔的气体流速一致，是无法进行调节的。

目前在喷淋头中，已存在将其上的小孔设置成大小不同的结构，从而使得气体能够以不同的流量流出，但是这种设计灵活性差，比如在不同气泵功率下，就很难保证依然达到气体在流出小孔后有着较均匀的分布。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种喷淋头及包括该喷淋头的化学气相沉积设备，以解决现有技术中气体分布不可控的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种喷淋头，包括顶板和气体分配板，所述顶板与所述气体分配板之间限定气体扩散腔；所述气体分配板具有多个贯穿所述气体分配板的出气通道，连接所述气体扩散腔，所述喷淋头还包括隔板；所述隔板设置在所述顶板与所述气体分配板之间，所述隔板将所述气体扩散腔在平行所述气体分配板的平面上间隔成至少两个气体扩散区；至少两个进气管路分别独立向所述至少两个气体扩散区输入气体；每个进气管路具有流量控制单元。

本实用新型还提供另一种喷淋头，包括顶板和气体分配板，所述顶板与所述气体分配板之间限定气体扩散腔；所述气体分配板具有多个贯穿所述气体分配板的出气通道，所述出气通道连接所述气体扩散腔，所述喷淋头还包括隔板；所述隔板设置在所述顶板与所述气体分配板之间，所述隔板将所述气体扩散腔在平行所述气体分配板的平面上间隔成至少两个气体扩散区；至少两个气体流量独立控制的进气管路分别所述至少两个气体扩散区；每个进气管路具有流量控制单元。

本实用新型还提供一种化学气相沉积设备，其包括反应腔，设置在所述反应腔顶部的喷淋头，和设置在所述反应腔底部且与所述喷淋头相对设置的承载台，所述承载台能够相对喷淋头旋转，所述喷淋头为如上所述的喷淋头。

本实用新型提供的喷淋头，采用了至少一个隔板，将气体扩散腔分割成多个气体扩散区，这样能够使得气体分布到不同的区域中，能够有效地控制气体的分布，这也就利于透出喷淋头后的气流场的分布能够满足不同的需求。包含如上所述的喷淋头的化学气相沉积设备，在化学气相沉积过程中，能够获得更好的沉积效果，避免了不同区域沉积率不同的问题，从而使得沉积均匀，获得高质量的膜层。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式的喷淋头的结构剖视图；

图2为本实用新型第一实施方式的喷淋头的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施方式的喷淋头的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施方式的喷淋头的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施方式的喷淋头的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术中所记载的内容可知，现有技术的喷淋头存在气体分布不可控的问题。本实用新型的核心思想在于，通过引入至少一个隔板，将喷淋头划分成多个区域，从而可以实现气体的分区控制，能够获得适应需求气流场。

请参考图1，本实用新型提供一种喷淋头，包括顶板11和气体分配板12，所述顶板11与所述气体分配板12之间限定气体扩散腔10；所述气体分配板12具有多个贯穿所述气体分配板12的出气通道13，连接所述气体扩散腔10，气体通过所述出气通道13形成气流场；所述喷淋头还包括隔板20；所述隔板20设置在所述顶板11与所述气体分配板12之间，所述隔板20将所述气体扩散腔10在平行所述气体分配板12的平面上间隔成至少两个气体扩散区；至少两个进气管路31、32、33分别独立向所述至少两个气体扩散区输入气体。