[发明专利]化学气相沉积装置及其喷头

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及化学气相沉积装置及其喷头。

背景技术

在半导体制造领域中，经常需要利用化学气相沉积(CVD，Chemical VaporDeposition)的方法形成膜层，例如氧化硅层、氮化硅层等等介质层。CVD通常是在反应腔室内进行，首先将包括器件层的晶片放置于反应腔内的基座上，然后通入反应气体，反应气体被解离成原子、离子，或原子团，吸附在晶片表面，当反应气体分子相遇时，化学沉积反应便得以进行，然后经由晶粒生长、晶粒聚结，缝道填补等步骤，晶片表面被膜层覆盖，通过控制反应时间，便可以沉积不同厚度的薄膜。

随着晶片尺寸变大，均匀的在晶片表面沉积膜层变得更加困难。为了解决这个问题，用喷头注入反应气体进入反应腔室内，使得反应气体沉积膜层在晶片表面。因为喷头上具有很多小孔，因此可以使得反应气体均匀的进入反应腔室中，这样就可以在晶片表面上进行一均匀的CVD过程。

例如在专利号为“4854263”的美国专利文献中，提供了一种用于通入CVD(化学气相沉积)反应气体的喷头。

图1为现有技术中一种CVD装置结构示意图，包括CVD腔室10，在腔室10内具有设置于腔室10下方的基座20，基座20可借着驱动装置30而上下或者倾斜移动，加热器40设置于基座20中用来加热晶片50，喷头60设置于反应腔室10的上方，喷头60包括本体60a和位于本体60a上的底板60b，所述本体60a和底板60b围成一个空腔，本体60a连接有气体供应管70，底板60b上具有多个小孔60c，反应气体从气体供应管70道进入喷头60内，然后从底板60b的小孔60c喷出。

现有的喷头60的本体60a与底板60b固定连接，因此当出现CVD形成的膜层均匀性不好时，例如晶片两边的膜层厚度不均匀，则可以通过调整基座20的高度和倾斜度来调整膜层厚度，但是当膜层的均匀性出现中间区域高边缘区域低时，现有的CVD设备没办法解决。

发明内容

本发明解决的问题是CVD设备沉积的薄膜均匀性差。

为解决上述问题，本发明提供了化学气相沉积装置的喷头，包括：第一子喷头和第二子喷头；所述第一子喷头的一侧具有第一进气口，第一子喷头的另一侧具有多个第一出气口；所述第二子喷头的一侧具有第二进气口，第二子喷头的另一侧具有多个第二出气口；所述第一子喷头嵌套在所述第二子喷头内壁且所述第一子喷头与所述第二子喷头能够相对于第一子喷头的中心轴方向移动。

可选的，所述第一子喷头为圆饼状，所述第二子喷头为圆环状。

可选的，所述第一出气口为圆形。

可选的，所述第二出气口为圆形。

本发明还提供化学气相沉积装置，包括：反应腔室；基座，用于放置待进行化学气相沉积的晶片；控制装置，控制喷头；喷头，所述喷头包括第一子喷头和第二子喷头。

可选的，控制装置包括第一控制装置和第二控制装置；第一控制装置与第一子喷头连接，第二控制装置与第二子喷头连接，第一控制装置控制第一子喷头相对第二子喷头移动，第二控制装置控制第二子喷头相对第一子喷头移动。

可选的，还包括驱动装置，和基座相连，用于控制基座的移动。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的所述第一子喷头嵌套在所述第二子喷头内壁且所述第一子喷头与所述第二子喷头能够相对于第一子喷头的中心轴方向移动，当沉积的膜层中间区域与边缘区域不均一时，能够控制第一子喷头或者第二子喷头相对于中心轴方向移动，调节中间区域或者边缘区域的沉积速率，从而改善膜层的均一性。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为现有技术中一种CVD装置结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的化学气相沉积装置的喷头示意图；

图3为第一子喷头具有第一进气口一侧的俯视图；

图4为第一子喷头具有多个第一出气口一侧的俯视图；

图5为第二子喷头具有第二进气口一侧的俯视图；

图6为第二子喷头具有多个第二出气口一侧的俯视图；

图7是本发明的化学气相沉积装置一实施例的结构示意图。

具体实施方式