[发明专利]半导体工艺设备的进气装置及半导体工艺设备

说明书

本发明公开了一种半导体工艺设备的进气装置及半导体工艺设备，进气装置包括：进气圆筒和多个第一进气管，进气圆筒的侧壁内部具有第一环形空腔，进气圆筒的侧壁沿其周向开设有多个第一出气通孔，第一出气通孔的直径不大于预设值，多个第一进气管沿进气圆筒的周向等间隔设置于进气圆筒的侧壁的外表面的顶端，第一进气管沿进气圆筒的径向延伸，第一进气管的一端连通第一环形空腔，第一进气管的另一端用于通入第一工艺气体。实现避免侧向进气孔被反应物颗粒堵塞并提高侧向进气均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地，涉及一种半导体工艺设备的进气装置及半导体工艺设备。

背景技术

在集成电路芯片制造过程中的一个重要工艺是氧化硅的沉积，由于集成电路制造需要考虑热预算，一般采用适用于低温沉积的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法来进行氧化硅的沉积。通常情况下基于电容耦合等离子体(CCP)原理的PECVD可以满足需求，但当氧化硅的沉积需要在一定深宽比的结构中进行时，基于CCP原理的PECVD就不能满足要求了，原因是沉积容易在具有深宽比结构的开口处产生封口效应，从而在该结构内部形成空洞(void)。针对具有深宽比结构的氧化硅沉积，人们提出了很多解决方案，如基于电感耦合等离子体(ICP)原理的高密度等离子体化学气相沉积(HDP CVD)、次常压化学气相沉积(SACVD)和可流动性化学气相沉积(FCVD)等。虽然SACVD和FCVD的填孔能力强于HDP CVD，但其膜层质量相比于HDP CVD更差，密度低，容易吸潮。

现有的HDP CVD设备常采用向工艺腔室内通入SiH₄和O₂气体实现浅沟槽隔离(STI)、层间介质(ILD)、金属间介质(IMD)和钝化(Passivation)等填孔工艺，但由于SiH₄和O₂直接混合容易发生化学反应从而带来颗粒问题，因此在现有的高密度等离子体化学气相沉积设备中需要通过进气装置将SiH₄和O₂分别从腔室顶部和侧部通入反应腔室内。

但现有进气装置的侧向进气存在进气孔容易被反应物颗粒堵塞发生异常以及侧向进气不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种半导体工艺设备的进气装置及半导体工艺设备，能够避免侧向进气孔被反应物颗粒堵塞并提高侧向进气均匀性。

第一方面，本发明提出一种半导体工艺设备的进气装置，所述半导体工艺设备包括反应腔室和设置于所述反应腔室内用于承载晶圆的承载装置，所述进气装置包括进气圆筒和多个第一进气管，所述进气圆筒的侧壁内部具有第一环形空腔，所述进气圆筒的侧壁沿其周向开设有多个第一出气通孔，所述第一出气通孔的直径不大于预设值，多个所述第一进气管沿所述进气圆筒的周向等间隔设置于所述进气圆筒的侧壁的外表面的顶端，所述第一进气管沿所述进气圆筒的径向延伸，所述第一进气管的一端连通所述第一环形空腔，所述第一进气管的另一端用于通入第一工艺气体。

可选地，所述进气圆筒的侧壁包括同心设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第二侧壁位于所述第一侧壁的外周，所述第一侧壁和所述第二侧壁之间形成所述第一环形空腔，所述第一侧壁和/或所述第二侧壁开设有多个所述第一出气通孔。

可选地，所述进气装置还包括多个第一边缘进气管路，每个所述第一边缘进气管路的一端穿过所述反应腔室的侧壁与一个所述第一进气管连通；

所述第一进气管的所述另一端的顶部具有横向延伸的第一延伸部，所述第一边缘进气管路的所述一端的底部具有横向延伸的第二延伸部，所述第一延伸部用于与所述第二延伸部搭接配合，以使所述第一进气管与所述第一边缘进气管路连通。

可选地，所述进气装置还包括圆筒状的环形挡板，所述环形挡板的顶部与所述进气圆筒的底部连接，且所述环形挡板与所述进气圆筒同轴设置，所述环形挡板用于环绕所述承载装置设置，且沿所述承载装置的轴向，所述环形挡板能够至少部分容纳所述承载装置。