三种气体隔离式双匀气室喷淋装置制造方法
【专利摘要】三种气体隔离式双匀气室喷淋装置，主要解决现有技术存在的加工成本高、加工周期长及容易出现废品的问题。它主要由进气法兰、分气部件、侧壁、喷淋盘面四个部分组成。所述侧壁的外径与喷淋盘面的边沿的外径相等，侧壁的高度与喷淋盘面的沟槽的槽宽相等，将侧壁焊接在喷淋盘面的边沿上，使沟槽得以封闭，封闭后的沟槽形成匀气室A。将焊接后的两个部分钎焊在一起，使分气部件的孔A与孔C一一相通，使所有孔B与喷淋盘面腰形槽相通，上述分气部件与喷淋盘面形成空腔、腰形槽得以封闭成为匀气室B。本实用新型通过设置三种气体独立通道，来实现三种气体在流出喷淋装置前相互隔离流动，并同时流出喷淋装置进行镀膜工艺过程，缩短了加工周期，降低了加工成本及报废率，使喷淋装置的可靠性得以保证。
【专利说明】 三种气体隔罔式双勾气室喷淋装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体镀膜设备采用的喷淋装置。在此喷淋装置中，通过设置三种气体独立通道，来实现三种气体在流出喷淋装置前相互隔离流动，并同时流出喷淋装置进行镀膜工艺过程，本实用新型属于半导体薄膜沉积应用及制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有的半导体镀膜设备，因工艺过程中往往需要多种气体同时通入腔体进行反应，但在所述多种气体通入腔体前，即所述多种气体在由不同管路进入的喷淋装置中时不能相遇，若相遇，会在喷淋装置内部发生化学反应，导致所述多种气体在进入腔体前发生化学反应生成其他单种或多种化学物质而失去所述多种气体作为工艺反应物的化学性质，并因所述多种气体在喷淋装置内部提前反应形成的多为颗粒状的副产物，使晶圆或其他形式的薄膜载体表面带有颗粒而形成产品的缺陷，导致产品的良品率大大降低。为达到目前的多种气体同时通入腔室的工艺要求，人们提出了多种形式的后混合喷淋装置，但是，这些喷淋装置多采用多层结构来形成相互隔离的气体通道，并在各层板之间焊接密集的导气柱等零件，或者，在一个零件上进行线切割的方式形成夹层空间和导气柱。在焊接多层结构时，须进行多次的钎焊，多次钎焊所导致的多次回炉易使之前的钎焊熔化，影响喷淋装置的气密性也难保证各个相互隔离的气体通道完全隔离，而线切割的加工方式则需要花费大量的时间，并需要频繁地更换断掉的切割线丝。这就导致喷淋装置的加工成本，加工周期、报废率大大增加。
【发明内容】
[0003]本实用新型以解决上述问题为目的，主要解决现有技术存在的加工成本高、加工周期长及容易出现废品的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:三种气体隔离式双匀气室喷淋装置，所述喷淋装置内部设有相互隔离的三个气体通道，三种气体的三个气体入口设置在分气部件的上端。所述的分气部件为圆形板状，在其内部设有交替相邻且长短不同的放射状若干气体通道，在所述交替相邻且长短不同的放射状的若干气体通道中，较长的气体通道由分气部件中心处开始延伸，较短的气体通道由稍远离分气部件中心处的位置开始延伸。所述的两种通道均延伸至分气部件的边缘。区别是:较长的气体通道直接通向由分气部件与喷淋盘面形成的喷淋装置的空腔中，较短的气体通道与喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道相通。在所述喷淋盘面上的不钻透的若干孔道下方，加工一列或不同阵列方式的半通孔。在所述喷淋盘面上的不钻透的若干孔道之间，加工若干通孔，所述通孔与喷淋装置的空腔相通。上述的通孔与半通孔均钻在喷淋盘面上。调整喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道的数量和位置，调整通孔与半通孔的排布及阵列形式，使喷淋盘面的通孔与半通孔尽量均匀分布。这样，第一种气体由喷淋装置的分气部件中心处的第一入口进入，在分气部件中沿着较长的气体通道向分气部件的边缘流动，到达分气部件的边缘后，进入分气部件和喷淋盘面形成的空腔中，再由分气盘面的若干不钻透的孔道之间加工的若干通孔流出。第二种气体由喷淋装置的分气部件中心处的第二入口进入，在分气部件中沿着较短的气体通道向分气部件的边缘流动，到达分气部件的边缘后，进入喷淋盘面中径向的成放射状不钻透的若干孔道中，再从径向的成放射状不钻透的若干孔道下方所钻的一列或不用阵列方式的半通孔流出。第三种气体由设置在分气部件中心处并直接贯穿至喷淋盘面下端面的气柱流出，进入反应腔中。
[0005]具体结构:三种气体隔离式双匀气室喷淋装置，主要由进气法兰、分气部件、侧壁、喷淋盘面四个部分组成。在分气部件的上端焊接进气法兰，进气法兰将环形沟槽八、环形沟槽8封闭。进气法兰上设置进气口八、进气口 8、进气口 0，进气口八与分气部件的环形沟槽八相通，进气口 8与分气部件1的环形沟槽8相通，进气口与分气部件的圆孔4相通。上述进气法兰和分气部件就成为第一个部分。侧壁的外径与喷淋盘面的边沿的外径相等，侧壁的高度与喷淋盘面的沟槽的槽宽相等，将侧壁焊接在喷淋盘面的边沿上，使沟槽得以封闭，封闭后的沟槽形成匀气室八。侧壁与喷淋盘面就成为第二个部分。将焊接后的两个部分钎焊在一起，使分气部件的孔纟与孔一一相通，使所有孔8与喷淋盘面腰形槽相通，上述分气部件与喷淋盘面形成空腔、腰形槽得以封闭成为匀气室8。这样，第一种气体从进气法兰的进气口八进入喷淋装置，在分气部件的圆环形沟槽八中开始流入所有长孔8，在长孔8中流向分气部件的边缘，因遭遇堵头，所以从所有孔8进入匀气室中，再从环形凸台内侧壁上的所有孔进入到空腔中，最后从喷淋小孔流出喷淋装置。第二种气体从进气法兰的进气口 8进入喷淋装置，在分气部件的环形沟槽8内流动，进入所有腰形孔，再经过与所有腰形孔相通的所有长孔八，流向分气部件的边缘，因遭遇堵头，所以从所有孔纟进入与所有与孔八一一相通的所有孔中，最后，进入匀气室八，在匀气室八中充分扩散并进入所有筋板中所钻的长盲孔内部，向着喷淋盘面的中心处流动，在流动过程中，从长盲孔下方的喷淋小孔八流出喷淋装置。第三种气体从进气法兰的进气口进入喷淋装置，在分气部件的孔直接流入反应腔。
[0006]本发明的有益效果及特点:
[0007]本实用新型采用几种简单部件焊接的形式，并且，每种部件均采用行业内常见的车削、铣、钻等去除材料的加工方式，实现了工艺所要求的三种气体相互隔离喷淋功能，缩短了喷淋装置的加工周期，降低了加工成本及报废率，使喷淋装置的可靠性得以保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明的分气部件主视图。
[0009]图2是图1的左视图。
[0010]图3是图2中8-8的剖视图。
[0011]图4是图1中八-八的旋转剖视图。
[0012]图5是本发明的喷淋盘面的主视图。
[0013]图6是图5中0(:的旋转剖视图。
[0014]图7是本发明的结构示意图。
[0015]图8是图7中0-0的旋转剖视图。
【具体实施方式】
[0016]参照图1-图4，喷淋装置的分气部件1为圆形板状，圆板上端中心处有圆形台阶5,圆形台阶5与分气部件1同心，圆板下端中心处有圆形台阶12，圆形台阶12与分气部件1同心。在圆形台阶5上加工圆孔4，圆孔4钻透。在圆形凸台5端面上、圆孔4外侧加工一圆环形沟槽八6，在圆环形沟槽八6外侧加工一圆环形沟槽82。在圆环形沟槽82的槽底开圆周阵列的若干腰形孔3，腰形孔3不钻透。在分气部件1的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔八8，长孔八8钻至腰形孔3中，上述长孔八8与腰形孔3的数量匹配。在分气部件1的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔8 9，长孔8 9钻至圆环形沟槽八6中。上述长孔八8与长孔8 9交替相邻、径向、均布在分气部件1中。上述长孔八8、长孔8 9的孔径一致，并在分气部件1的边缘处设有与之相匹配的堵头7，堵头7封堵长孔八8、长孔8 9。在分气部件1的轴线方向上，钻圆周阵列并均布的若干孔八10，孔八10所在位置为长孔八8下端并接近分气部件1边缘，孔八10与长孔八8 一一相通。
[0017]在分气部件1的轴线方向上，钻圆周阵列并均布的若干孔8 11，孔8 11所在位置为长孔8 9下端并接近分气部件1的边缘，孔8 11与长孔8 9 一一相通。
[0018]参照图5-图6，喷淋装置的喷淋盘面13为圆形板状，圆板边缘处有环形凸台14。喷淋盘面13上径向分布若干筋板18，筋板18与环形凸台14的根部相接。在接近喷淋盘面13根部位置并周向于喷淋盘面13开一沟槽20，从沟槽20底部并沿筋板18钻均布的径向长盲孔21，在环形凸台14的端面上钻若干孔17，孔17钻至沟槽20中。在所有筋板18中的长盲孔21的下方并垂直于长盲孔21轴线的方向上，钻一列喷淋小孔八22。在环形凸台14端面上并避开环形凸台14的端面上所钻有的若干孔17，即在每两个孔17之间，开均布的腰形槽15，腰形槽15不铣透。在环形凸台14的内侧壁上并径向于喷淋盘面13钻若干孔23。孔23钻至腰形槽15中，使孔23与腰形槽15—一相通。避开所有筋板18，即在喷淋盘面13上的各个筋板18之间，均匀钻若干喷淋小孔16。在喷淋盘面13的中心开设一孔19，孔19的直径与分气部件1下端中心处的圆形台阶12的直径一致。
[0019]参照图7-图8，三种气体隔离式双匀气室喷淋装置，主要由进气法兰27、分气部件1、侧壁29、喷淋盘面13四个部分组成。在分气部件1的上端焊接进气法兰27，进气法兰27将环形沟槽八6、环形沟槽82封闭。进气法兰27上设置进气口八25、进气口 824、进气口 026，进气口八25与分气部件1的环形沟槽八6相通，进气口 824与分气部件1的环形沟槽82相通，进气口 026与分气部件1的圆孔4相通。上述进气法兰27和分气部件1就成为第一个部分。侧壁29的外径与喷淋盘面13的边沿15的外径相等，侧壁29的高度与喷淋盘面13的沟槽20的槽宽相等，将侧壁29焊接在喷淋盘面13的边沿15上，使沟槽20得以封闭，封闭后的沟槽20形成匀气室八30。侧壁29与喷淋盘面13就成为第二个部分。将焊接后的两个部分钎焊在一起，使分气部件1的孔八10与孔17 一一相通，使所有孔8 11与喷淋盘面13腰形槽15相通，上述分气部件1与喷淋盘面13形成空腔28、腰形槽15得以封闭成为匀气室8 31。这样，第一种气体从进气法兰27的进气口八25进入喷淋装置，在分气部件1的圆环形沟槽八6中开始流入所有长孔8 9，在长孔8 9中流向分气部件1的边缘，因遭遇堵头7，所以从所有孔8 11进入匀气室31中，再从环形凸台14内侧壁上的所有孔23进入到空腔28中，最后从喷淋小孔16流出喷淋装置。第二种气体从进气法兰27的进气口 824进入喷淋装置，在分气部件1的环形沟槽82内流动，进入所有腰形孔3，再经过与所有腰形孔3相通的所有长孔八8，流向分气部件1的边缘，因遭遇堵头7，所以从所有孔八10进入与所有与孔八10 一一相通的所有孔17中，最后，进入匀气室30，在匀气室30中充分扩散并进入所有筋板18中所钻的长盲孔21内部，向着喷淋盘面13的中心处流动，在流动过程中，从长盲孔21下方的喷淋小孔八22流出喷淋装置。第三种气体从进气法兰27的进气口026进入喷淋装置，经分气部件1的孔4直接流入反应腔。
【权利要求】
1.三种气体隔离式双匀气室喷淋装置，主要由进气法兰、分气部件、侧壁、喷淋盘面四个部分组成，在分气部件的上端焊接进气法兰，进气法兰将环形沟槽A、环形沟槽B封闭，进气法兰上设置进气口 A、进气口 B、进气口 C，进气口 A与分气部件的环形沟槽A相通，进气口B与分气部件的环形沟槽B相通，进气口 C与分气部件的圆孔相通，上述进气法兰和分气部件就成为第一个部分，其特征在于:所述侧壁的外径与喷淋盘面的边沿的外径相等，侧壁的高度与喷淋盘面的沟槽的槽宽相等，将侧壁焊接在喷淋盘面的边沿上，使沟槽得以封闭，封闭后的沟槽形成匀气室A，侧壁与喷淋盘面就成为第二个部分，将焊接后的两个部分钎焊在一起，使分气部件的孔A与孔C 一一相通，使所有孔B与喷淋盘面腰形槽相通，上述分气部件与喷淋盘面形成空腔、腰形槽得以封闭成为匀气室B。
2.如权利要求1所述的三种气体隔离式双匀气室喷淋装置，其特征在于:所述的喷淋装置的分气部件为圆形板状，圆板上端中心处有圆形台阶，圆形台阶与分气部件同心，圆板下端中心处有圆形台阶，圆形台阶与分气部件同心，在圆形台阶上加工圆孔，圆孔钻透，在圆形凸台端面上、圆孔外侧加工一圆环形沟槽A,在圆环形沟槽A外侧加工一圆环形沟槽B,在圆环形沟槽B的槽底开圆周阵列的若干腰形孔，腰形孔不钻透，在分气部件的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔A，长孔A钻至腰形孔中，上述长孔A与腰形孔的数量匹配，在分气部件的边缘向中心方向，即径向，钻若干长孔B，长孔B钻至圆环形沟槽A中，上述长孔A与长孔B交替相邻、径向、均布在分气部件中，上述长孔A、长孔B的孔径一致，并在分气部件的边缘处设有与之相匹配的堵头，堵头封堵长孔A、长孔B，在分气部件的轴线方向上，钻均布的若干孔A，孔A所在位置为长孔A下端并接近分气部件边缘，孔A与长孔A —一相通，在分气部件的轴线方向上，钻均布的若干孔B，孔B所在位置为长孔B下端并接近分气部件的边缘，孔B与长孔B—一相通。
3.如权利要求1所述的三种气体隔离式双匀气室喷淋装置，其特征在于:所述的喷淋盘面为圆形板状，圆板边缘处有环形凸台，喷淋盘面上径向分布若干筋板，筋板与环形凸台的根部相接，在接近喷淋盘面根部位置并周向于喷淋盘面开一沟槽，从沟槽底部并沿筋板钻均布的径向长盲孔，在环形凸台的端面上钻若干孔C，孔C钻至沟槽中，在所有筋板中的长盲孔的下方并垂直于长盲孔轴线的方向上，钻一列喷淋小孔A，在环形凸台端面上并避开环形凸台的端面上所钻有的若干孔C，即在每两个孔C之间，开均布的腰形槽，腰形槽不铣透，在环形凸台的内侧壁上并径向于喷淋盘面钻若干孔，孔钻至腰形槽中，使孔与腰形槽一一相通，避开所有筋板，即在喷淋盘面上的各个筋板之间，均匀钻若干喷淋小孔，在喷淋盘面的中心开设一孔，孔的直径与分气部件下端中心处的圆形台阶的直径一致。
【文档编号】B05B7/24GK204134774SQ201420426501
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】吴凤丽, 苏欣 申请人:沈阳拓荆科技有限公司