[发明专利]一种匀流板、进气装置及外延设备

说明书

本发明提供一种匀流板，用于外延设备的进气装置，包含：匀流板主体，包括相对的第一平面以及第二平面；多个第一台阶和多个第二台阶，多个所述第一台阶设置于所述第一平面，多个所述第二台阶设置于所述第二平面；所述多个第一台阶分别与所述多个第二台阶位置对应；多组通孔，每一组通孔对应设置于一个第一台阶，所述通孔依序穿设所述第一台阶、匀流板主体、第二台阶，用于在所述外延设备的工艺期间提供通过所述匀流板的气体通道；多个所述第一台阶、多个所述第二台阶分别嵌入进气焊件、进气插入件内，用于减小匀流板与进气焊件、进气插入件之间的间隙，防止匀流板的振动。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，特别涉及一种匀流板、进气装置及外延设备。

背景技术

化学气相沉积(CVD)是半导体工业中一种应用广泛的外延技术。具体方法是将混合均匀的工艺气体输送至反应室，经过化学反应获得生长原子并沉积在基片(或称晶圆)上，生长出单晶层。在外延生长过程中，为了保证外延层厚度的均匀性，需要严格控制反应室内的气流场。通过基片的工艺气体的混合气流要尽可能地均匀一致，以保证外延层在基片的不同区域实现均匀生长。

现有外延设备的进气装置，采用平板型的匀流板将工艺气体均匀地输入反应室。匀流板通常采用耐腐蚀的石英材质，因此具有硬脆的特点，匀流板与进气装置的其他部件之间为硬接触。且为防止匀流板破碎，不能够向匀流板施加过大压力使其与其他部件的接触面完全贴合。

由于工艺气体具有腐蚀性且进气装置内存在较高的温度，为保证输入反应室的工艺气体的高洁净度，无法在进气装置内使用各类柔性密封件(常见的密封件如密封圈，会被工艺气体腐蚀而产生颗粒物，颗粒物最终进入反应室会沉积在外延层内，导致工艺失败)。因此，匀流板和与其接触的部件之间难以避免的存在间隙。

为了保证基片上沉积的外延层厚度的均一性，需要精确控制基片上不同区域的工艺气体的流量，现有技术会将进气装置划分为多个区域从而实现多区控气，然而由于上述的匀流板和与其接触的部件之间的间隙的存在，导致各个区域之间出现串气现象，因此无法精确控制各个区域工艺气体的流量，而且工艺气体容易在这些间隙处产生不期望的沉积物，又由于间隙的存在，导致匀流板在工艺期间会在气流波动的带动下产生振动，从而不期望的沉积物在振动下脱落，产生颗粒物，进一步影响工艺的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种匀流板、进气装置及外延设备，本发明的进气装置具有多个互不连通的区域，通过进气装置的各个区域向基片上各个对应区域输入对应流量的工艺气体，实现精确控制基片上不同区域的工艺气体流量，保证了外延层在基片的不同区域实现均匀生长。本发明的匀流板与进气焊件、进气插入件的接触面之间无间隙，那么进气装置的各区域之间不会串气，且匀流板不会振动，在匀流板与进气焊件、进气插入件之间不容易产生沉积物，因此保证了各区域之间气体流量稳定、精确地控制，且有效减少了因沉积物脱落进入反应室内造成的颗粒污染，显著提高了工艺质量。

为了达到上述目的，本发明提供一种匀流板，用于外延设备的进气装置，所述进气装置包括进气焊件、进气插入件，及设置在进气焊件、进气插入件之间的匀流板，所述匀流板包含：

匀流板主体，包括相对的第一平面以及第二平面；

多个第一台阶和多个第二台阶，多个所述第一台阶设置于所述第一平面，多个所述第二台阶设置于所述第二平面；所述多个第一台阶分别与所述多个第二台阶位置对应；

多组通孔，每一组通孔对应设置于一个第一台阶，所述通孔依序穿设所述第一台阶、匀流板主体、第二台阶，用于在所述外延设备的工艺期间提供通过所述匀流板的气体通道；

多个所述第一台阶、多个所述第二台阶分别嵌入进气焊件、进气插入件内，用于减小匀流板与进气焊件、进气插入件之间的间隙，防止匀流板的振动。

可选的，匀流板主体具有一字型结构，多个第一台阶沿匀流板主体的长度方向分布，相邻的第一台阶之间设有间隔；多个第二台阶沿匀流板的长度方向分布，相邻的第二台阶之间设有间隔。