专利名称：气体注射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体分布装置，尤其涉及一种半导体硅片加工设备的供气装置。
背景技术：
在微电子行业半导体晶片制造过程中，需要利用等离子体对晶片进行不同的工艺处 理，其中等离子体一般是由位于反应腔室顶部的喷嘴喷出的反应气体经过射频激发形成， 然后通过静电卡盘的偏置电压使等离子体轰击位于卡盘上的晶片，从而实现对晶片的Etch (刻蚀)、CVD (化学气相沉积)等工艺。而气体进入反应腔室的方式直接决定了气体在腔 室内流场的均匀性以及分布的均匀性，可以实现在工艺过程中反应气体能与晶片表面均匀 接触并有相同的晶片表面气压，并能够使反应完成后继续使表面的残留工艺气体被均匀的 抽走，从而最终提高晶片表面的刻蚀速率或CVD速率的均匀性。
目前，半导体刻蚀设备中采用的工艺气体注入系统中，为了在反应腔室内得到较为均 匀的工艺气体分布，有各种结构的喷嘴，但目前的喷嘴的喷气孔形式普遍存在着由于进气 的不均匀性引起的刻蚀速率的不均匀性问题。
如图l、图2所示，是现有技术的一种喷嘴，其中心开一垂直的中心喷气孔3，四周均 匀开8个孔径略小的周边喷气孔2，其发散角度为2(T35度。
这种喷嘴在(T20度以及35 90度的发散空间没有气体喷入，这样就使得喷入的气体不 够均匀，内部存在一个较大的盲区l气体无法直接喷入，气体覆盖面积也较小，而且其单个 喷孔的直径均在lmnT2. 5mm，孔径较大，气体在喷入chamber (反应腔室)时很难形成细流 状的均匀的喷洒效果。
如图3所示，为现有技术的另一种喷嘴，其已经采用了莲蓬头状的喷头设计，周边喷 气孔2按一定的角度沿中心线往两边均匀发散。
由于周边喷气孔2之间的夹角比较大，即发散角度太大，每个周边喷气孔2之间也存在 较大的盲区l,而且周边喷气孔2的直径也较大，同样存在气流不能均匀的喷洒在chamber里 面，且各束气流较大，很难在晶片表面形成均匀的气体。
发明内容
结构简单、气体注射覆盖的面积大、气体分布均匀的气体注 射装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
本发明的气体注射装置，用于向反应腔室供气，包括本体，本体内设有气体通道，所 述的本体的前端设有表面为弧面的喷头，并沿喷头的弧面设置多个喷气孔，所述喷气孔的
直径为O. 3 0. 7毫米，气体通过气体通道并由喷气孔喷入反应腔室。
所述的喷头为半球状。
所述的喷气孔的直径为O. 4 0. 6毫米。 所述的喷气孔的直径为O. 5毫米。
所述的喷气孔包括中心喷气孔和周边喷气孔，所述中心喷气孔沿气体注射装置的中心 轴线方向设置，所述周边喷气孔布置在中心喷气孔的四周，并与中心喷气孔成0 9(T的夹 角。
所述周边喷气孔与中心喷气孔成8 60。夹角。 所述周边喷气孔自中心喷气孔向四周辐射，辐射角为15 3(T 。 所述的辐射角为20。。
所述的喷气孔与相邻的喷气孔之间的夹角为5 15"。 所述的喷气孔与相邻的喷气孔之间的夹角为8 10。。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的气体注射装置，由于前端设有表面 为弧面的喷头，并沿喷头的弧面设置多个喷气孔，所述喷气孔的直径为0.3 0.7毫米，直 径较小，可以多角度较密的布置喷气孔，使喷气孔之间的盲区较小，结构简单、气体注射 覆盖的面积大、气体分布均匀。
尤其适用于半导体硅片加工设备的供气系统中，也适用于其它场合的供气。
图l为现有技术一的气体注射装置(喷嘴)的结构示意图一；
图2为现有技术一的气体注射装置的结构示意图二；
图3为现有技术二的气体注射装置的结构示意图4为本发明气体注射装置的结构示意图5为本发明气体注射装置的喷气孔分布示意图6为本发明气体注射装置的喷头的结构示意图。
具体实施例方式
本发明的气体注射装置，用于向反应腔室供气。所述反应腔室可以是电感耦合等离子 体装置的反应腔室，也可以是其它半导体加工设备的反应腔室，或其它的空腔。
如图4所示，本发明的气体注射装置包括本体5，本体5内设有气体通道4，本体5的前 端设有表面为弧面的喷头6，并沿喷头6的弧面设置多个喷气孔，气体通过气体通道4并由喷 气孔喷入反应腔室。
如图6所示，喷头6最好为半球状。也可以是其它的弧面形状。
所述喷气孔的直径为0.3 0.7毫米，可以是0.3、 0.4、 0.5、 0.6、 0.7毫米等优选直 径，较佳的直径为0.4 0.6毫米，最好为0.5毫米。这个尺寸比现有技术中的喷气孔的尺寸 较小，在这个尺寸范围内，可以将喷气孔布置的较密，喷气孔与喷气孔间的盲区l较小， 可以在保证气体流量的情况下使气体的注射均匀。
所述的喷气孔包括中心喷气孔3和周边喷气孔2，所述中心喷气孔3沿气体注射装置的 中心轴线方向设置，所述周边喷气孔2布置在中心喷气孔3的四周，并与中心喷气孔成0 90 °的夹角，气体注射覆盖的面积大。
所述周边喷气孔2与中心喷气孔3的夹角可以是5、 15、 30、 50、 70、 80、 85°等优选 角度， 一般是距中心较近的周边喷气孔2与中心喷气孔3的夹角较小，较远处的夹角较大。 最好是在8 60。之间。
所述的喷气孔与相邻的喷气孔之间的夹角a最好为5 15。，最佳为8 1(T 。可以是 5、 6、 7、 8、 10、 12、 13、 14、 15°等优选角度，其中8°为最佳角度。
如图5所示，喷气孔的分布方式是，周边喷气？U自中心喷气孔3向四周辐射，辐射角 e为15 3(T ，可以是15、 16、 18、 20、 23、 26、 29、 30°等优选角度，最好为20° 。
也可以根据需要采用其它的分布方式，如均匀分布、中心向四周渐密或渐疏的分布方式。
本发明尤其适用于半导体硅片加工设备的供气系统中，也适用于其它场合的供气。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任
何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都
应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种气体注射装置，用于向反应腔室供气，包括本体，本体内设有气体通道，其特征在于，所述的本体的前端设有表面为弧面的喷头，并沿喷头的弧面设置多个喷气孔，所述喷气孔的直径为0.3～0.7毫米，气体通过气体通道并由喷气孔喷入反应腔室。
2、 根据权利要求l所述的气体注射装置，其特征在于，所述的喷头为半球状。
3、 根据权利要求1或2所述的气体注射装置，其特征在于，所述的喷气孔的直径为 0.4 0.6毫米。
4、 根据权利要求3所述的气体注射装置，其特征在于，所述的喷气孔的直径为0.5毫米。
5、 根据权利要求1或2所述的气体注射装置，其特征在于，所述的喷气孔包括中心喷 气孔和周边喷气孔，所述中心喷气孔沿气体注射装置的中心轴线方向设置，所述周边喷气 孔布置在中心喷气孔的四周，并与中心喷气孔成0 90。的夹角。
6、 根据权利要求5所述的气体注射装置，其特征在于，所述周边喷气孔与中心喷气孔 成8 60°夹角。
7、 根据权利要求5所述的气体注射装置，其特征在于，所述周边喷气孔自中心喷气孔 向四周辐射，辐射角为15 3(T 。
8、 根据权利要求7所述的气体注射装置，其特征在于，所述的辐射角为2(T 。
9、 根据权利要求1或2所述的气体注射装置，其特征在于，所述的喷气孔与相邻的喷 气孔之间的夹角为5 15° 。
10、 根据权利要求9所述的气体注射装置，其特征在于，所述的喷气孔与相邻的喷气 孔之间的夹角为8 1(T 。
全文摘要
本发明公开了一种气体注射装置，用于向反应腔室供气，包括本体，本体内设有气体通道，本体的前端设有表面为弧面的喷头，并沿喷头的弧面设置多个喷气孔，喷气孔的直径为0.3～0.7毫米，气体通过气体通道并由喷气孔喷入反应腔室。中心喷气孔沿气体注射装置的中心轴线方向设置，周边喷气孔布置在中心喷气孔的四周，并与中心喷气孔成0～90°的夹角。周边喷气孔自中心喷气孔向四周辐射，辐射角为15～30°。喷气孔与喷气孔之间的夹角为5～15°。结构简单、气体注射覆盖的面积大、气体分布均匀，尤其适用于半导体硅片加工设备的供气系统中，也适用于其它场合的供气。
文档编号H01L21/00GK101174542SQ20061011420
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者魏小波 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司