梳状气体混合单元及梳状气体混合器

摘要

本发明提供的梳状气体混合单元通过设置多个镀膜区域，并对每个镀膜区域对应设置喷气组件，其中喷气组件包括至少两个进气腔，这样，可将不会发生化学反应的两种或多种工作气体采用同一进气腔进行输送，使得工作气体在进气腔内进行第一次混合，来自不同进气腔的工作气体则由各自的喷气口喷出，并于所述喷气口与所述承载板之间的间距区域进行第二次混合。由于不同类型的工作气体在第一次混合中没有发生化学反应，只在第二次混合中才发生化学反应，于此可见本发明提供的梳状气体混合单元能够减少工作气体在混合气路上的化学反应。另外，本发明同时提供的梳状气体混合器通过将本发明提供的梳状气体混合单元并联设置，方便实现规模化管理。

说明书

技术领域

本发明属于化学气相沉积领域，尤其涉及用于化学气相沉积设备上的梳状 气体混合单元及梳状气体混合器。

背景技术

化学气相沉积是一种用来产生纯度高、性能好的固态材料的化学技术。半 导体产业使用此技术来成长薄膜。典型的CVD制程是将晶圆（基底）暴露在 一种或多种不同的前驱物下，在基底表面发生化学反应或/及化学分解来产生欲 沉积的薄膜。反应过程中通常也会伴随地产生不同的副产品，但大多会随着气 流被带走，而不会留在反应腔中。

化学气相沉积技术已在镀膜领域广泛运用，现有技术中，在化学气相沉积 领域中气体混合器通常采用中央气通式和气垫浮动式两种设置方式。由于化学 气相沉积过程中通常会使用到多种工作气体，且上述两种设计方式均存在混合 气路太长，因气体进入气体混合器后通常是处于高温状态，化学性质稳定性不 佳，因此不同类型的工作气体容易在混合气路上发生化学反应，而理想的状态 下所有的工作气体应当在基底表面发生化学反应来产生薄膜。为此，中央气通 式和气垫浮动式这两种设置方式为了尽量减少混合气体在混合气路上的反应程 度，需增加多种控制手段，导致化学气相沉积技术在实施上对设备的制造成本 有着较高的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供的梳状气体混合单元及梳状气体混合器旨在通 过改变混合气路的设置方式减少工作气体在混合气路上的化学反应。

本发明提供的梳状气体混合单元是这样实现的：梳状气体混合单元，包括 一密封箱体，所述密封箱体内设有承载板；所述承载板一侧设有若干镀膜区域， 另一侧对应各所述镀膜区域设有若干喷气组件；所述喷气组件包括至少两个进 气腔，任一所述进气腔上远离所述承载板的第一箱壁上开设有进气口、靠近所 述承载板的第二箱壁上开设有若干个喷气口，所述喷气口与所述承载板间距设 置。

具体地，所述进气腔包括远离所述承载板的气体扩散部和靠近所述承载板 的气体混合部，所述气体扩散部横截面大于所述气体混合部横截面，所述进气 口设于所述气体扩散部上，所述喷气口设于所述气体混合部上。

具体地，所述气体扩散部和所述气体混合部之间通过横截面渐变的气体过 渡部连接。

具体地，所述气体过渡部横截面由靠近所述气体扩散部向靠近所述气体混 合部逐渐变小。

具体地，所述气体混合部外围设有冷却装置。

本发明同时提供的梳状气体混合器，包括如上若干所述的梳状气体混合单 元及数量与同一所述梳状气体混合单元上所述进气口数量相等的进气主管，各 所述梳状气体混合单元上位置相同的进气口通过进气支管与同一进气主管连 接。

本发明的有益效果在于：本发明提供的梳状气体混合单元通过设置多个镀 膜区域，并对每个镀膜区域对应设置喷气组件，其中喷气组件包括至少两个进 气腔，这样，可将不会发生化学反应的两种或多种工作气体采用同一进气腔进 行输送，使得工作气体在进气腔内进行第一次混合，来自不同进气腔的工作气 体则由各自的喷气口喷出，并于所述喷气口与所述承载板之间的间距区域进行 第二次混合。由于不同类型的工作气体在第一次混合中没有发生化学反应，只 在第二次混合中才发生化学反应，于此可见本发明提供的梳状气体混合单元能 够减少工作气体在混合气路上的化学反应。另外，本发明同时提供的梳状气体 混合器通过将本发明提供的梳状气体混合单元并联设置，方便实现规模化管理。

附图说明

图1是本发明提供的梳状气体混合单元一优选实施例的结构示意图；

图2是图1中喷气组件的正视图；

图3是图2中A-A截面的剖视图；

图4是本发明提供的梳状气体混合器一优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图1-4及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本实施例为本发明提供的梳状气体混合单元一优选实施例，请参照图1-3。

梳状气体混合单元100，包括一密封箱体1，所述密封箱体1内设有承载板 2；所述承载板2一侧设有若干镀膜区域3，另一侧对应各所述镀膜区域3设有 若干喷气组件4；所述喷气组件4包括至少两个进气腔41，任一所述进气腔41 上远离所述承载板1的第一箱壁411上开设有进气口5、靠近所述承载板3的 第二箱壁412上开设有若干个喷气口6，所述喷气口6与所述承载板2间距设 置。

本发明提供的梳状气体混合单元通过设置多个镀膜区域3，并对每个镀膜 区域3对应设置喷气组件4，其中喷气组件4包括至少两个进气腔41，这样， 可将不会发生化学反应的两种或多种工作气体采用同一进气腔进行输送，使得 工作气体在进气腔41内进行第一次混合，来自不同进气腔的工作气体则由各自 的喷气口喷出，并于所述喷气口与所述承载板之间的间距区域进行第二次混合。 由于不同类型的工作气体在第一次混合中没有发生化学反应，只在第二次混合 中才发生化学反应，于此可见本发明提供的梳状气体混合单元能够减少工作气 体在混合气路上的化学反应。此外，由于工作气体经过充分的混合，还可以提 高镀膜的质量。

在本实施例中，所述进气腔41包括远离所述承载板2的气体扩散部413 和靠近所述承载板2的气体混合部414，所述气体扩散部413横截面大于所述 气体混合部414横截面，所述进气口5设于所述气体扩散部413上，所述喷气 口6设于所述气体混合部414上。这样，工作气体由所述进气口5进入所述进 气腔41后，先经所述气体扩散部413的扩散作用，再经所述气体混合部414 的混合作用，能够达到较佳的混合效果。进一步，所述气体扩散部413和所述 气体混合部414之间通过横截面渐变的气体过渡部415连接。这样，有利于工 作气体缓和的由所述气体扩散部413进入所述气体混合部414。更具体地，所 述气体过渡部415横截面由靠近所述气体扩散部413向靠近所述气体混合部 414逐渐变小。更进一步，为防止所述气体混合部414温度过高，所述气体混 合部414外围设有冷却装置（图中未画出）。

实施例二

本实施例是本发明提供的梳状气体混合器一优选实施例，本实施例所采用 的梳状气体混合单元100是基于实施例一中所述的梳状气体混合单元100，请 参照图4。具体如下：

梳状气体混合器，包括如实施例中所述的梳状气体混合单元100及数量与 同一所述梳状气体混合单元100上所述进气口5数量相等的进气主管7，各所 述梳状气体混合单元100上位置相同的进气口5通过进气支管8与同一进气主 管7连接。本发明同时提供的梳状气体混合器通过将本发明提供的梳状气体混 合单元并联设置，方便实现规模化管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。