[发明专利]一种PECVD气体喷淋头、成膜腔室及工作方法

权利要求书

1.一种PECVD气体喷淋头，包括顶部、底部及位于所述顶部和底部之间的侧壁，所述顶部和底部之间构成气体均匀分布腔，其特征在于：所述顶部包括：中心设置有工艺气体、射频电源信号及RPS等离子体通道的顶壁和位于所述顶壁下方的工艺气体均匀分布层，所述工艺气体通道与所述工艺气体均匀分布层相连并在其中进行第一次气体均匀，然后再进入所述气体均匀分布腔内进行第二次气体均匀，所述工艺气体均匀分布层的底部设置有多个出气孔，所述工艺气体均匀分布层的进气口至所述每个出气孔的距离相等，所述气体均匀分布腔为封闭式的金属内腔，所述射频电源信号直接馈入至所述顶壁内，所述RPS 等离子体通道直接与所述气体均匀分布腔相连。

2.根据权利要求1所述的一种PECVD气体喷淋头，其特征在于：所述工艺气体、射频电源信号及RPS等离子体通道三者为位置互相独立的通道。

3.根据权利要求1所述的一种PECVD气体喷淋头，其特征在于：所述射频电源信号通道与所述工艺气体通道二者互相嵌套，或者所述射频电源信号通道及所述RPS等离子体通道二者互相嵌套。

4.根据权利要求1所述的一种PECVD气体喷淋头，其特征在于：所述工艺气体、射频电源信号及RPS等离子体通道三者互相嵌套。

5.根据权利要求1所述的一种PECVD气体喷淋头，其特征在于：所述气体均匀分布腔的底部设置有陶瓷介质层，所述陶瓷介质层上设置有多个通气孔。

6.根据权利要求1所述的一种PECVD气体喷淋头，其特征在于：所述工艺气体为由氢气、硅烷、磷烷、硼烷、TMB、N₂O、N₂、H₃、Ar中任意一种或几种气体组合形成的成膜气体，或者为由NF₃或SF₆形成的清洁气体。

7.根据权利要求1所述的一种PECVD气体喷淋头，其特征在于：所述RPS等离子体为含氟活性基团，由NF₃或SF₆气体源供应。

8.一种PECVD成膜腔室，包括腔体、上电极、下电极，其特征在于：所述上电极为权利要求1至7中任意一项所述的PECVD气体喷淋头。

9.根据权利要求8所述的一种PECVD成膜腔室，其特征在于：所述上电极的上表面与所述腔体顶壁内表面的距离范围小于等于3mm。

10.根据权利要求8所述的一种PECVD成膜腔室的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

在所述PECVD成膜腔室内的成膜步骤：向所述工艺气体通道内通入成膜气体，使所述成膜气体进入所述工艺气体均匀分布层内先进行第一次气体均匀，然后再进入气体均匀分布腔内进行第二次气体均匀；

在所述PECVD成膜腔室的清洗步骤：所述RPS等离子体沿着所述RPS等离子体通道直接进入所述气体均匀分布腔内。

11.根据权利要求8所述的一种PECVD成膜腔室的工作方法，其特征在于：在所述PECVD成膜腔室内进行清洗步骤的同时，向所述工艺气体通道内通入NF₃或者SF₆清洁气体，使其进入所述工艺气体均匀分布层内先进行第一次气体均匀，然后再进入气体均匀分布腔内进行第二次气体均匀。