專利名稱：化學(xué)氣相沉積裝置及其噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)氣相沉積裝置及其噴頭。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中，經(jīng)常需要利用化學(xué)氣相沉積(CVD，Chemical VaporDeposition)的方法形成膜層，例如氧化硅層、氮化硅層等等介質(zhì)層。CVD通常是在反 應(yīng)腔室內(nèi)進行，首先將包括器件層的晶片放置于反應(yīng)腔內(nèi)的基臺上，然后通入反應(yīng)氣體，反 應(yīng)氣體被解離成原子、離子，或原子團，吸附在晶片表面，當(dāng)反應(yīng)氣體分子相遇時，化學(xué)沉積 反應(yīng)便得以進行，然后經(jīng)由晶粒生長、晶粒聚結(jié)，縫道填補等步驟，晶片表面被膜層覆蓋，通 過控制反應(yīng)時間，便可以沉積不同厚度的薄膜。隨著晶片尺寸變大，均勻的處理晶片表面變得更加困難。為了解決這個問題，處理 晶片表面所用的氣體利用噴頭注入反應(yīng)腔室內(nèi)。因為噴頭上具有很多小孔，因此可以使得 反應(yīng)氣體均勻的進入反應(yīng)腔室中，這樣就可以在晶片表面上進行一均勻的CVD過程。例如在專利號為“4邪似63”的美國專利文獻中，提供了一種用于通入CVD(化學(xué)氣 相沉積)反應(yīng)氣體的噴頭。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種CVD裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括CVD腔室10，在腔室10內(nèi)具有 設(shè)置于腔室10下方的基臺20，基臺20可借著驅(qū)動裝置30而上下或者傾斜移動，加熱器40 設(shè)置于基臺20中用來加熱晶片50，噴頭60設(shè)置于反應(yīng)腔室10的上方，噴頭60包括本體 60a和位于本體60a上的底板60b，所述本體60a和底板60b圍成一個空腔，本體60a連接 有氣體供應(yīng)管70，底板60b上具有多個小孔60c，反應(yīng)氣體從氣體供應(yīng)管70道進入噴頭60 內(nèi)，然后從底板60b的小孔60c噴出。現(xiàn)有的噴頭60的本體60a與底板60b固定連接，因此當(dāng)出現(xiàn)CVD形成的膜層均勻 性不好時，例如晶片兩邊的膜層厚度不均勻，則可以通過調(diào)整基臺20的高度和傾斜度來調(diào) 整膜層厚度，但是當(dāng)膜層的均勻性出現(xiàn)某一點或者某一區(qū)域偏高或偏低時，現(xiàn)有的CVD設(shè) 備沒辦法解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題提供一種化學(xué)氣相沉積裝置及其噴頭，提高CVD膜層的均 勻性。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)氣相沉積裝置的噴頭，所述噴頭包括 主體，所述主體的一側(cè)具有進氣口，另一側(cè)具有出氣口 ；底板，所述底板與主體活動連接，并 密封所述出氣口，所述底板包括至少兩部分，所述底板的各部分之間密封活動連接，所述底 板的各部分上具有通孔，氣體從主體的進氣口進入后，從所述通孔排出。相應(yīng)的本發(fā)明還提供了一種化學(xué)氣相沉積裝置，包括上述噴頭，還包括反應(yīng)腔 室；基座，用于放置待進行化學(xué)氣相沉積的晶片；進氣管，與主體的進氣口連接；控制裝置， 與所述底板的各部分單獨連接，控制所述底板的各部分相對主體移動。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要具有以下優(yōu)點本發(fā)明通過將噴頭的底板設(shè)置為可相對噴頭的主體移動的底板，并且底板分為至 少兩個部分，不同部分可以單獨移動，從而使得針對膜層上某一點或者某一區(qū)域出現(xiàn)膜層 不均勻的問題時，調(diào)整該膜層區(qū)域?qū)?yīng)的底板部分，從而解決了膜層上某一點或者某一區(qū) 域出現(xiàn)膜層不均勻的問題。


通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目 的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按 實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種CVD裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置的噴頭一實施例的示意圖；圖3為圖2的仰視圖；圖4為本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置的噴頭另一實施例的示意圖；圖5是本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有的噴頭的本體與底板固定連接，因此當(dāng)出現(xiàn)CVD形成的膜 層均勻性不好時，例如晶片兩邊的膜層厚度不均勻，則可以通過調(diào)整基臺的高度和傾斜度 來調(diào)整膜層厚度，但是當(dāng)膜層的均勻性出現(xiàn)某一點或者某一區(qū)域偏高或偏低時，現(xiàn)有的CVD 設(shè)備沒辦法解決。本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗，認為通過改造噴頭的結(jié)構(gòu)，使得噴頭上底板相 對于噴頭主體可以移動，而且底板的各部分都可以分別相對主體移動，這樣當(dāng)晶片上某一 點的膜層均勻性出現(xiàn)問題時，例如過薄或過厚，則可以調(diào)整其對應(yīng)的底板部分和晶片的距 離和角度，從而使得晶片上膜層的均勻性變好。具體的，本發(fā)明提供了一種化學(xué)氣相沉積裝置的噴頭，所述噴頭包括主體，所述 主體的一側(cè)具有進氣口，另一側(cè)具有出氣口 ；底板，所述底板與主體活動連接，并密封所述 出氣口，所述底板包括至少兩部分，所述底板的各部分之間密封活動連接，所述底板的各部 分上具有通孔，所述氣體從主體的進氣口進入后，從所述通孔排出。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā) 明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不 違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表 示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實例，其在此不應(yīng) 限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。圖2為本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置的噴頭一實施例的示意圖。如圖2所示，所述 噴頭100包括主體200和底板300。所述主體200的一側(cè)具有進氣口 200a，另一側(cè)具有 出氣口 200b。所述主體200還可以包括與主體側(cè)壁連接的邊沿202。底板300連接在主體200的出氣口 200b上，與出氣口 200b密封活動連接。圖3為圖2的仰視圖，參考圖3，所述底板300包括至少兩部分，第一部分300a和 第二部分300b，所述底板300的各部分之間密封活動連接，所述底板300的各部分上具有通 孔400，所述氣體從主體200的進氣口 200a進入后，從所述通孔400排出。優(yōu)選的，上述底 板300為網(wǎng)狀。在一個優(yōu)選實施方式中，所述主體200的外表面為圓柱形，中間為空，在圓柱形主 體200的一端底面具有進氣口 200a，進氣口 200a為圓形，進氣口 20a的直徑小于主體200 的橫截面直徑。進氣口 200a連接有進氣管(未圖示)。在圓柱形主體200的另一端底面 具有出氣口 200b，出氣口 200b為圓形，出氣口 200b的直徑等于主體20的橫截面直徑。當(dāng) 然，在另一實施例中，出氣口 200b的直徑也可以小于主體的橫截面直徑。在主體200的出氣口 200b連接有底板300，出氣口 200b即為主體200的另一端圓 形的敞口，底板500也為圓形，恰好可以將出氣口 200b密封。底板300連接在主體200的 圓周側(cè)壁上，底板300與主體200密封活動相連，換言之，底板300與主體200之間是密閉 的，并且底板300可以相對于主體移動。例如底板300與主體200的連接方式可以類似于 活塞的連接方式，換言之，主體200相當(dāng)于氣缸，底板500相當(dāng)于氣缸中的活塞，活塞可以在 氣缸內(nèi)沿氣缸內(nèi)壁滑動，并且將氣缸的內(nèi)部密封，這樣出氣口 200b就被底板密封。當(dāng)然，除 此之外，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它的連接方式。底板30包括至少兩部分，例如2部分、3部分、4部分、5部分、6部分......在本實施例中，優(yōu)選的包括4部分，即第一部分300a、第二部分300b、第三部分300c、第四部分 300d，每部分的形狀相同，為四分之一圓形，所述底板300的每部分能夠相對于主體200沿 主體200的中心軸200c方向移動或者相對于主體中心軸200c傾斜。底板300的相鄰部分之 間可以互相擠壓連接，換言之，相鄰部分的底板側(cè)壁互相擠壓，且可以相對滑動，除此之外， 也可以如圖4所示，在主體200內(nèi)設(shè)置兩個經(jīng)過圓心的、互相垂直的擋板200d，擋板200d連 接在主體200的側(cè)壁上，使得底板300的各部分可以以活塞的形式嵌在主體200內(nèi)。因為 上述連接方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，因此不再贅述，所有能夠?qū)崿F(xiàn)密封活動連接的 實現(xiàn)方式都在本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。另外也可以將主體的內(nèi)壁設(shè)置為圓弧曲面，并且也可以將擋板200d的表面也設(shè) 置為和主體的內(nèi)壁相同的圓弧曲面，底板的外壁設(shè)置為和主體內(nèi)壁互補的曲面，從而底板 可以相對主體的中心軸傾斜。在底板300的各部分上具有通孔400，所述通孔400使得從進氣口 200a噴頭內(nèi)部 的氣體，可以從通孔400噴出。優(yōu)選的，通孔400均勻分布在底板300的各部分上，從而使 氣體可以均勻的分布在晶片表面。所述底板300的材料為鋁。圖5是本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本發(fā)明的 化學(xué)氣相沉積裝置包括反應(yīng)腔室301、基座302、進氣管306、控制裝置308以及噴頭100。其中，所述噴頭100和上述實施例中相同，因此不再贅述。所述反應(yīng)腔室301用于進行化學(xué)氣相沉積，其為桶狀密封容器，通過進氣管306和 噴頭100通入反應(yīng)氣體，然后生成沉積物質(zhì)，沉積晶片表面?；?02用于放置待進行化學(xué)氣相沉積的晶片，其內(nèi)部具有加熱管，可以進行加 熱，從而升高晶片的溫度，便于進行化學(xué)氣相沉積工藝。
控制裝置308與所述底板300的每部分單獨連接。所述控制裝置308包括與所述 底板的各部分?jǐn)?shù)量一致的子控制裝置，例如4個子控制裝置，第一子控制裝置308a、第二子 控制裝置308b、第三子控制裝置308c、第四子控制裝置308d。在本實施例中，子控制裝置為 步進馬達。第一子控制裝置308a與底板300的第一部分300a相連，第二子控制裝置308b 與底板300的第二部分300b相連，第三子控制裝置308c與底板300的第三部分300c相連， 第四子控制裝置308d與底板300的第四部分300d相連。從而，第一子控制裝置308a可以 控制底板300的第一部分300a相對主體移動，例如控制第一部分300a相對于主體300沿 主體300的中心軸200c方向移動或者相對于主體中心軸200c傾斜。在本實施例中，還包括驅(qū)動裝置309，和基座302相連，用于控制基座302的移動。下面結(jié)合化學(xué)氣相沉積裝置的工作方式，對本發(fā)明的化學(xué)氣相沉積裝置及噴頭進 行說明。首先，將晶片放置在基座302上，并加熱基座302 ；接著，向進氣管306通入反應(yīng)氣體，反應(yīng)氣體從底板的通孔內(nèi)噴出，開始進行化學(xué) 氣相沉積工藝；當(dāng)發(fā)現(xiàn)晶片上的膜層的某一部分沉積的不均勻，則調(diào)整對應(yīng)該位置的底板部分， 使該部分底板距離晶片的距離變化。例如發(fā)現(xiàn)晶片某一點膜層過薄，則將對應(yīng)該位置的部 分底板沿主體中心軸方向靠近晶片；如發(fā)現(xiàn)晶片某一點膜層過厚，則將對應(yīng)該位置的部分 底板沿主體中心軸方向遠離晶片；發(fā)現(xiàn)晶片某一點膜層過薄，而相鄰位置的膜層過厚，則將 對應(yīng)該位置的部分底板相對于主體中心軸傾斜，使該部分底板遠離膜層過厚的晶片位置， 靠近膜層較薄的晶片位置。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。任 何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方 法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實 施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做 的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)氣相沉積裝置的噴頭，其特征在于，所述噴頭包括 主體，所述主體的一側(cè)具有進氣口，另一側(cè)具有出氣口 ；底板，所述底板與主體活動連接，并密封所述出氣口，所述底板包括至少兩部分，所述 底板的各部分之間密封活動連接，所述底板的各部分上具有通孔，氣體從主體的進氣口進 入后，從所述通孔排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴頭，其特征在于，所述主體的出氣口為圓形，所述底板為圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴頭，其特征在于，所述主體的外表面為圓柱形，所述底板各 部分的形狀相同，所述底板的各部分能夠相對于主體沿主體的中心軸方向移動或者相對于 主體中心軸傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴頭，其特征在于，所述底板為網(wǎng)狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴頭，其特征在于，所述通孔在底板的各部分上均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴頭，其特征在于，所述底板與主體之間的連接方式為活塞 式連接，所述底板能夠沿主體的內(nèi)壁滑動。
7.一種包括權(quán)利要求1至4所述的噴頭的化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于，還包括 反應(yīng)腔室；基座，用于放置待進行化學(xué)氣相沉積的晶片； 進氣管，與主體的進氣口連接；控制裝置，與所述底板的各部分單獨連接，控制所述底板的各部分相對主體移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴頭，其特征在于，所述控制裝置包括與所述底板的各部分 數(shù)量一致的子控制裝置，各子控制裝置分別控制所述底板的對應(yīng)部分相對于主體沿主體的 中心軸方向移動或者相對于主體中心軸傾斜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴頭，其特征在于，所述控制裝置為步進馬達。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴頭，其特征在于，還包括驅(qū)動裝置，和基座相連，用于控制 基座的移動。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種化學(xué)氣相沉積裝置及其噴頭，所述噴頭包括主體，所述主體的一側(cè)具有進氣口，另一側(cè)具有出氣口；底板，所述底板與主體活動連接，并密封所述出氣口，所述底板包括至少兩部分，所述底板的各部分之間密封活動連接，所述底板的各部分上具有通孔，氣體從主體的進氣口進入后，從所述通孔排出。本發(fā)明提高了化學(xué)氣相沉積的膜層均勻性。
文檔編號C23C16/44GK102051595SQ20091020883
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者卜維亮, 平延磊, 張炳一 申請人:無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司, 無錫華潤上華科技有限公司