[发明专利]上电极组件、反应腔室以及原子层沉积设备

说明书

本公开提供了一种上电极组件、反应腔室以及原子层沉积设备，上电极组件包括进气结构和上电极板，所述上电极板开设有主管路，所述进气结构用于将工艺气体自所述主管路引入反应腔室，所述进气结构包括：绝缘组件，置于所述上电极板上；进气部件，置于所述绝缘组件上，并开设有第一进气管路，所述第一进气管路通过所述绝缘组件与所述主管路连通，且所述第一进气管路内壁通过所述绝缘组件与所述主管路内壁电气隔离。

技术领域

本公开涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种上电极组件、反应腔室以及原子层沉积设备。

背景技术

目前，薄膜沉积反应工艺广泛应用于半导体制造，原子层沉积(Atomic LayerDeposition，ALD)工艺生成的薄膜非常薄，较其他工艺具有显著优点。

ALD工艺中的等离子体增强型ALD(Plasma Enhanced ALD，PE-ALD)工艺可以用于制备各种薄膜。其中，电容式等离子体增强型ALD将两种在通常情况下不反应的工艺气体一并通入其反应腔室中，并通过调节射频周期进行ALD工艺。

现有的电容式等离子体增强型ALD设备如图1所示，包括：反应腔室100和上电极组件，上电极组件包括喷淋板200和进气管路300等。电容式等离子体增强型ALD设备工作时，喷淋板200作为正极，反应腔室100的外壁接地，工艺气体经进气管路300、喷淋板200进入反应腔室100。

申请人在实现本公开的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：

电容式等离子体增强型ALD设备的进气端口400接地，其与喷淋板200之间易产生电位差，电位差会导致在二者这之间产生等离子体，等离子体的存在会使得在进气管路300的内壁沉积导电薄膜，导电薄膜的沉积会使得进气端口400与喷淋板200之间产生电短路，从而容易出现打火现象。

发明内容

本公开旨在至少部分地解决现有技术中存在的技术问题，提出了一种上电极组件、反应腔室以及原子层沉积设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种上电极组件，包括进气结构和上电极板，所述上电极板开设有主管路，所述进气结构用于将工艺气体自所述主管路引入反应腔室，其中，所述进气结构包括：绝缘组件，置于所述上电极板上；进气部件，置于所述绝缘组件上，并开设有第一进气管路，所述第一进气管路通过所述绝缘组件与所述主管路连通，且所述第一进气管路内壁通过所述绝缘组件与所述主管路内壁电气隔离。

在本公开的一些实施例中，所述绝缘组件包括：绝缘部件，置于所述上电极板上，并开设有与所述主管路连通的第二进气管路；进气隔离结构，置于所述第二进气管路内，用于连通所述第一进气管路和所述第二进气管路。

在本公开的一些实施例中，所述进气隔离结构为进气栅，所述进气栅的轴线与所述第二进气管路的轴线重合。

在本公开的一些实施例中，所述进气栅包括第一进气孔，所述第一进气孔沿所述进气栅的轴向延伸。

在本公开的一些实施例中，所述进气栅包括第二进气孔，所述第二进气孔的轴向与所述进气栅的轴向不平行，且二者成预设角度。

在本公开的一些实施例中，所述进气栅的进气孔包括：至少一个第一进气孔和至少一个第二进气孔，所述第一进气孔沿所述进气栅的轴向延伸，所述第二进气孔的轴向与所述进气栅的轴向呈预设角度。

在本公开的一些实施例中，所述预设角度的取值范围为30度至89度。

在本公开的一些实施例中，所述第一进气孔的垂直于所述进气栅轴向的第一横截面形状与所述第二进气孔的垂直于所述进气栅轴向的第二横截面不同。

在本公开的一些实施例中，所述第一横截面形状为圆形，所述第二横截面形状为矩形，所述矩形的长边方向沿所述进气栅径向延伸。