[发明专利]工艺腔室的进气组件、进气装置及半导体加工设备

说明书

本发明实施例提供一种半导体工艺设备中工艺腔室的进气组件、进气装置及半导体加工设备，该进气组件用于将工艺气体输送至与工艺腔室连通的进气管中，进气组件中沿进气方向依次设置有多个混气腔，任意相邻的两个混气腔互相连通，进气组件包括进气接头，该进气接头与位于进气方向最上游的混气腔连通，位于进气方向最下游的混气腔与进气管连通。本发明实施例提供的半导体工艺设备中工艺腔室的进气组件、进气装置及半导体加工设备，可以对工艺气体进行充分混合和匀气，从而不仅可以提高工艺气体的组分分布均匀性，而且还可以减小进气管不同区域之间的气流速度差异，从而可以提高工艺稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备中工艺腔室的进气组件、进气装置及半导体加工设备。

背景技术

外延生长是指在单晶衬底上生长一层与衬底晶向相同的单晶层。相比于硅外延的生长环境，碳化硅外延的工艺环境温度更高，通常可以达到1500℃至1800℃，且生长周期更长。目前主要采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)的方法进行碳化硅的外延层生长。

在外延生长中，对气流场的控制是影响工艺均匀性的重要因素。但是，现有的进气装置在实际应用中往往存在以下问题：

其一，通过现有的进气装置输出的包含多种气体组分的工艺气体没有经过充分混合就进入工艺腔室，导致工艺腔室中的工艺气体的组分分布不均，从而造成衬底不同位置的反应效率不同，进而影响工艺均匀性。

其二，如图1所示，现有的进气装置设置有三个分流腔，用于对工艺气体进行分流，其中，由于与中间的分流腔对应的进气孔数量较多，且进气孔位于该分流腔的中心位置，并且自该进气孔进入的工艺气体没有来得及向两侧边缘充分扩散就进入中间的分流腔，导致中间的进气孔输出的气流速度高于两侧的进气孔输出的气流速度，这种速度差会造成分流腔中的气流场产生包含死区和涡流的乱流区，如图1中的A区域所示，由于工艺气体会在死区中停留，而死区中的工艺气体在饱和之后会溢出，并流入工艺腔室与衬底反应，导致不同衬底的生产过程产生差异，从而影响了工艺稳定性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体工艺设备中工艺腔室的进气组件、进气装置及半导体加工设备，其可以对工艺气体中的多种气体组分进行充分混合，使工艺气体充分扩散，提高工艺气体的组分分布均匀性，进而可以提高工艺稳定性。

为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺设备中工艺腔室的进气组件，所述进气组件用于将工艺气体输送至与所述工艺腔室连通的进气管中，

所述进气组件中沿进气方向依次设置有多个混气腔，任意相邻的两个所述混气腔互相连通，所述进气组件包括进气接头，所述进气接头与位于所述进气方向最上游的所述混气腔连通，位于所述进气方向最下游的所述混气腔与所述进气管连通。

可选的，所述进气组件包括沿所述进气方向依次连接的进气件、一个或多个混气件、射流板，其中，

所述进气件和所述混气件上均开设有开口朝向所述进气方向的凹槽，所述进气接头设置在所述进气件上，所述进气件上的所述凹槽与位于所述进气方向最上游的所述混气件互相配合形成一所述混气腔，任意两个相邻的所述混气件中，位于上游的所述混气件上的所述凹槽与位于下游的所述混气件互相配合形成一所述混气腔；

所述射流板设置在位于所述进气方向最下游的所述混气件的凹槽的开口处，且与位于所述进气方向最下游的所述混气件上的所述凹槽互相配合形成一所述混气腔。

可选的，所述进气件的所述凹槽底部开设有进气孔，所述进气接头与所述进气孔连通，所述混气件的所述凹槽底部开设有匀气孔，任意相邻的两个所述混气腔通过所述匀气孔互相连通，所述射流板上开设有射流孔，位于所述进气方向最下游的所述混气腔通过所述射流孔与所述进气管连通。