[发明专利]等离子发生器混气管路

说明书

技术领域

本发明涉及一种混气管路，主要应用于半导体镀膜设备的等离子发生器与腔体之间，属于半导体薄膜沉积应用及制备技术领域。

背景技术

现有的12英寸半导体镀膜设备普遍采用等离子增强化学气相沉积技术（即PECVD），化学气体通过辉光放电产生的等离子体，增强反应物质的化学活性，在反应腔内部的晶圆表面，生成介质膜。工艺气体一般为两种或多种气体，需充分混合后均匀进入腔室，以保证镀膜性能的均匀性。

工艺气体与等离子体都要从圆形喷淋头的中心处进入腔室内，这需要在喷淋头和工艺气体源、等离子体源之间设置一种混气管路来连接，而且，工艺气体在进入混气管路并在其内部流动时，不能在混气管路内大量的扩散和回流，因此，混气管路内需要设置两个相互隔离的通道，即：工艺气体流动通道和等离子体流动通道。工艺气体在混气管路内流动时，应避免其直接撞击管道内壁形成湍流；等离子体在混气管路内流动时，在遇到转弯和撞击内壁时会产生高温。这就要求混气管路具备三重功能：隔离等离子体和工艺气体两个气道，防止工艺气体扩散和回流到整个混气管路；冷却等离子体因流动损失而产生的高温；防止工艺气体在混气管路内湍流流动。

发明内容

本发明以解决上述问题为目的，提供了一种用于防止工艺气体扩散和倒流，能够在晶圆表面形成均匀性良好介质膜的等离子发生器混气管路。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：等离子发生器混气管路，包括上端焊接加工件、中部混气块、底部陶瓷座及进气管路。所述上端焊接加工件，它由等离子体进气法兰连接管（2）、三通连接件（3）、圆柱管路A（4）、圆柱管路B（18）及管路端头连接件A（5）、管路端头连接件B（14）焊接而成。三通连接件（3）的底部设有水路进出口A（15）和水路进出口B（16），用于混气管路的冷却。中部设有对称的混气块A（8）和混气块B（13），内部分别嵌有倒锥形挡块A（7）与倒锥形挡块B（21），使混气块A（8）和混气块B（13）的内部形成了倒锥形的环状气道。焊接加工件分别与混气块A（8）和混气块B（13）用螺钉连接，二者分别用胶圈A（6）、胶圈B（20）密封。工艺气体进气管路A（11）和工艺气体进气管路B（12）分别与混气块A（8）和混气块B（13）连接，二者分别用胶圈C（9）、胶圈D（19）密封。工艺气体由气体通道（17）处切线方向进入混气块内的环状气道，在倒锥形挡块A(7)和倒锥形挡块B(21)周围旋转向下进入腔室内部，末端为两侧的陶瓷座A（10）及陶瓷座B（22），用于混气管路和腔室间的绝缘，上述陶瓷座A（10）与混气块A（8）、陶瓷座B（22）与混气块B（13）分别用螺钉连接，并分别通过胶圈（1）密封。

本发明的有益效果及特点在于：

主要实现了等离子体与工艺气体的隔离及冷却等离子体产生的高温及工艺气体能够平稳流动的功能。通过中部倒锥形挡块的设置，使工艺气体在其周围平稳旋转流入，并被其导流向下进入反应腔室，在晶圆表面形成均匀性良好的介质膜。本发明所设置的水路进出口，可以通入冷水进行管路冷却，也可以通入恒温流体，保持混气管路内部气体的恒温。具有结构合理，实用性强，可广泛应用于半导体镀膜技术领域。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是图1的仰视图。

图3是图1中A-A的局部放大示意图。

图4是图2中B-B的局部放大示意图。

图5是本发明的装配示意图。

具体实施方式

实施例