反应气体混合装置及包含该装置的等离子体处理设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种反应气体混合装置以及包含该装置的等离子体处理设备，等离子体处理设备包括反应腔室和气体喷淋头，反应气体混合装置用于将第一气体和第二气体混合为反应气体，反应气体导入等离子体处理设备中进行等离子体处理工艺，该混合装置包括：第一气体进气口、第二气体进气口、混合气体出口以及混合气体管道，混合气体管道一端连接第一气体进气口和第二气体进气口，另一端连接混合气体出口，其包括至少一个第一管道部和至少一个第二管道部，第一管道部和第二管道部为混合气体管道中相邻接的管道部分；其中，在第一管道部和第二管道部之间还接有至少一个弯角管道。其结构简单、实施便利，实现了对反应气体的均匀混合。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种与等离子体处理设备配合使用的反应气体混合装置。
技术介绍
在等离子体处理工艺中，首先需要将调制气体和制程气体混合为反应气体，再将反应气体导入反应腔室中，并施加射频功率，对半导体待加工件进行等离子体处理工艺。等离子体处理工艺要求调制气体和制程气体混合均匀，但通常情况下采用管道状或腔室形状的气体混合装置进行气体混合时，由于两种气体流速不同、气压不同，在气体混合装置中难以得到较佳程度的混合，从而导致反应腔室中反应气体的浓度和质量不符合工艺要求，给等离子体处理工艺带来不利影响。一般而言，将调制气体和制程气体通过一个大容积、长路径的混合装置，将会更好地实现对气体的混合；但采用这种混合装置会降低反应气体的气压，从而使等离子体处理工艺增加过多的开销，提升了整个工艺的复杂性。因此，研发人员期望得到一种结构简单、能使调制气体和制程气体充分均匀地混合在一起的反应气体混合装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能使调制气体和制程气体混合均匀的反应气体混合装置。为实现上述目的，本技术的技术方案如下—种反应气体混合装置，与等离子体处理设备配合使用，等离子体处理设备包括反应腔室和气体喷淋头，反应气体混合装置用于将第一气体和第二气体混合为反应气体，反应气体导入等离子体处理设备中进行等离子体处理工艺，该混合装置包括第一气体进气口，第一气体从第一气体进气口通入；第二气体进气口，第二气体从第二气体进气口通入；混合气体出口，反应气体通过混合气体出口经气体喷淋头导入反应腔室；混合气体管道，其一端连接第一气体进气口和第二气体进气口，其另一端连接混合气体出口，混合气体管道包括至少一个第一管道部和至少一个第二管道部，第一管道部和第二管道部为混合气体管道中相邻接的管道部分；其中，在第一管道部和第二管道部之间还接有至少一个弯角管道。优选地，弯角管道分别可拆卸地与第一管道部、第二管道部连接。优选地，反应气体混合装置还包括一气体分离器，连接入混合气体管道和气体喷淋头之间，气体分离器将反应气体分成多路并通过气体喷淋头导入反应腔室的不同区域。优选地，弯角管道为多个并成对设置，在任一对或任多对相邻的弯角管道之间连接有至少一个调节阀，调节阀控制混合气体管道的通断状态以及混合气体管道中反应气体的流量。本技术还公开了一种等离子体处理设备，至少包括反应腔室、气体喷淋头和反应气体混合装置，反应气体混合装置将第一气体和第二气体混合后通过气体喷淋头导入反应腔室中进行等离子体处理工艺。本技术提供的反应气体混合装置，在混合气体管道中接入了一个或多个弯角管道，以简单的结构实现了对第一气体和第二气体均匀混合，使反应腔室中反应气体浓度及分布符合工艺要求，其开销少，实施便利。附图说明图1示出本技术第一实施例的反应气体混合装置结构示意图；图2示出本技术第二实施例的反应气体混合装置结构示意图；图3示出本技术第三实施例的反应气体混合装置结构示意图；图4示出本技术第四实施例的反应气体混合装置结构示意图。具体实施方式以下结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。如图1所述，本技术第一实施例提供的反应气体混合装置包括第一气体进气口 10、第二气体进气口 20、混合气体出口 30和混合气体管道，该反应气体混合装置与等离子体处理设备配合使用。等离子体处理设备包括反应腔室和气体喷淋头，反应气体混合装置将第一气体和第二气体混合成反应气体，反应气体随后通过气体喷淋头导入反应腔室中，再向反应腔室施加射频功率作用于反应气体产生等离子体，对放置于反应腔室中的待加工半导体工件进行等离子体处理工艺。第一气体自第一气体进气口 10通入该反应气体混合装置，第二气体自第二气体进气口 20通入，两者混合形成的反应气体自混合气体出口 30导出到气体喷淋头中。其中，混合气体管道包括第一管道部401、第二管道部402和弯角管道403，第一管道部401和第二管道部402原先为相邻接的管道部分，本实施例在第一管道部401和第二管道部402之间接入弯角管道403。接入该弯角管道403相当于为第一、第二气体的混合提供了更多的空间，从而第一气体和第二气体可以在该混合装置中更均匀地混合，以使混合形成的反应气体的浓度(包括其中第一气体的浓度和第二气体的浓度)、分布等特征符合工艺要求。本实施例提供的反应气体混合装置，一方面，就其结构而言并不复杂，弯角管道403的制造也相对简单；另一方面，反应气体的流通路径仅略有增加，从而反应气体的气压不会有明显幅度的降低，使等离子体处理工艺过程不会产生不必要的开销。进一步地，弯角管道403分别可拆卸地与第一管道部401以及第二管道部402连接，从而反应气体混合装置结构简单，组装便利。进一步地，弯角管道403的弯角为90度。进一步地，弯角管道403为一体成型。进一步地，包括第一管道部401、第二管道部402和弯角管道403在内的混合气体管道由招或招合金制成。进一步地，本实施例中，第一气体为制程气体，第二气体为调制气体，调制气体配合制程气体进行等离子体处理工艺。本领域技术人员理解，在第一管道部401和第二管道部402间设置一个或多个相互连接的弯角管道403，均能实现本技术的技术效果。图2示出根据本技术第二实施例的反应气体混合装置。和第一实施例的反应气体混合装置相比，除了第一气体进气口 10、第二气体进气口 20、混合气体出口 30、第一管道部401、第二管道部402和弯角管道403外，还包括一气体分离器50，气体分离器50设有I个气体进口 51、2个气体出口 52、53。气体进口 51与混合气体出口 30连通以导入第一气体、第二气体混合形成的反应气体。气体分离器50将反应气体分别从气体出口 52、气体出口 53通过气体喷淋头(附图未示出)导出到反应腔室的不同区域中，以使反应腔室中反应气体的分布满足等离子体处理工艺的要求。弯角管道403为第一、第二气体的混合提供了更大的混合空间，以使反应气体的浓度及分布符合工艺要求。设置弯角管道403还不会降低反应气体的气压。优选情况下，弯角管道403分别可拆卸地与第一管道部401以及第二管道部402连接，从而反应气体混合装置结构简单，组装便利。图3示出根据本技术第三实施例的反应气体混合装置。和第二实施例的反应气体混合装置相比，其除了第一气体进气口 10、第二气体进气口 20、混合气体出口 30、第一管道部401、第二管道部402、弯角管道403和气体分离器50外，还包括一调节阀60。调节阀60接在混合气体出口 30和气体分离器50的气体进口 51之间，控制反应气体进入气体分离器50的流量。当调节阀60完全打开时，反应气体无阻碍地通入气体分离器50中；当调节阀60关闭时，反应气体无法通入；当调节阀60处于中间态时，反应气体以受限制的流速通入气体分离器50中。更具体地，调节阀60可以与一控制装置连接，接收该控制装置产生的控制信号，进行动作以控制反应气体进入气体分离器50的流量。进一步地，调节阀60为气动调节阀。图4示出根据本技术第四实施例的反应气体混合装置。和第二实施例的反应气体混合装置相比，其除了第一气体进气口 10、第二气体进气口 20、混合气体出口 30、第一管道部401、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应气体混合装置，与等离子体处理设备配合使用，所述等离子体处理设备包括反应腔室和气体喷淋头，所述反应气体混合装置用于将第一气体和第二气体混合为所述反应气体，所述反应气体导入所述等离子体处理设备中进行等离子体处理工艺，所述混合装置包括：第一气体进气口，所述第一气体从所述第一气体进气口通入；第二气体进气口，所述第二气体从所述第二气体进气口通入；混合气体出口，所述反应气体通过所述混合气体出口经所述气体喷淋头导入所述反应腔室；混合气体管道，其一端连接所述第一气体进气口和第二气体进气口，其另一端连接所述混合气体出口，所述混合气体管道包括至少一个第一管道部和至少一个第二管道部，所述第一管道部和第二管道部为所述混合气体管道中相邻接的管道部分；其特征在于，在所述第一管道部和所述第二管道部之间还接有至少一个弯角管道。

【技术特征摘要】
1.一种反应气体混合装置，与等离子体处理设备配合使用，所述等离子体处理设备包括反应腔室和气体喷淋头，所述反应气体混合装置用于将第一气体和第二气体混合为所述反应气体，所述反应气体导入所述等离子体处理设备中进行等离子体处理工艺，所述混合装置包括 第一气体进气口，所述第一气体从所述第一气体进气口通入； 第二气体进气口，所述第二气体从所述第二气体进气口通入； 混合气体出口，所述反应气体通过所述混合气体出口经所述气体喷淋头导入所述反应腔室； 混合气体管道，其一端连接所述第一气体进气口和第二气体进气口，其另一端连接所述混合气体出口，所述混合气体管道包括至少一个第一管道部和至少一个第二管道部，所述第一管道部和第二管道部为所述混合气体管道中相邻接的管道部分； 其特征在于，在所述第一管道部和所述第二管道部之间还接有至少一个弯角管道。2.如权利要求1所述的反应气体混合装置，其特征在于，所述弯角管道分别可拆卸地与 所述第一管道部、所述第二管道部连接。3.如权利要求2所述的反应气体混合装置，其特征在于，所述反应气体混合装置还包括一气体分离器，连接入所述混合气体管道和所述气体喷淋头之间，所述气体分离器将所述反应气体分成多路并通过所述气体喷淋头导...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，倪图强，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：