CN115074701B - 半导体工艺设备的进气装置及半导体工艺设备 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
可选地，所述环形挡板的顶部与所述进气圆筒的底部通过多个支撑杆连接，每个所述支撑杆与一个所述第一进气管在竖直方向上重合。
可选地，所述环形挡板的侧壁内部具有第二环形空腔，所述环形挡板的侧壁的内壁面沿所述环形挡板的周向设有多层第二出气通孔，所述第二出气通孔的直径不大于所述预设值；
所述进气装置还包括多个第二进气管，多个所述第二进气管沿所述环形挡板的周向等间隔设置于所述环形挡板侧壁外表面的底端，所述第二进气管沿所述环形挡板的径向延伸，所述第二进气管的一端连通所述第二环形空腔，多个所述第二进气管的另一端用于通入第二工艺气体。
可选地，所述进气装置还包括多个第二边缘进气管路，每个所述第二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二进气管连通；
所述第二进气管的另一端的顶部具有横向延伸的第三延伸部，所述第二边缘进气管路的所述一端的底部具有横向延伸的第四延伸部，所述第三延伸部用于与所述第四延伸部搭接配合，以使所述第二进气管与所述第二边缘进气管路连通。
可选地，所述预设值为0.1mm～1mm。
可选地，所述进气装置还包括位于所述反应腔室顶部的中心进气管路，所述中心进气管路用于通入第二工艺气体。
第二方面，本发明提出一种半导体工艺设备，包括所述反应腔室和设置于所述反应腔室内用于承载晶圆的所述承载装置，所述进气装置采用第一方面所述的半导体工艺设备进气装置。
本发明的有益效果在于：
本发明的进气装置采用进气圆筒进行侧向进气，进气圆筒侧壁外表面的顶端沿进气圆筒的周向等间隔设置有多个第一进气管，进气圆筒的侧壁内部具有第一环形空腔，进气圆筒的侧壁沿进气圆筒的周向开设有多个第一出气通孔，第一进气管的一端连通第一环形空腔，另一端用于通入第一工艺气体，由于第一出气通孔的直径不大于预设值，孔径较小，因此通入工艺气体时气流流出的速快，可以避免等离子体倒灌进入第一出气通孔内形成堵塞，而且在等离子体环境下，孔径很小的第一出气通孔内不容易被放电启辉，等离子体很难钻入到第一出气通孔内，能够进一步避免产生堵塞物，同时由于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侧壁的顶端，能够有效提高第一空腔内的气体分布均匀性。
本发明的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了现有技术一的进气装置的结构图。
图2示出了现有技术二的进气装置的结构图。
图3示出了本发明实施例1的一种进气装置的正视图。
图4示出了本发明实施例1的一种进气装置的俯视图。
图5示出了本发明实施例1的一种进气装置在反应腔室内进行顶部边缘进气的示意图。
图6示出了本发明实施例1的一种进气装置中第一进气管与第一边缘进气管路搭接配合额示意图。
图7示出了本发明实施例2的一种进气装置在反应腔室内进行底部边缘进气的示意图。
图8示出了本发明实施例3的一种进气装置在反应腔室内进行顶部边缘和底部边缘同时进气的示意图。
图9示出了本发明实施例3的一种进气装置在反应腔室内进行另一种顶部边缘和底部边缘同时进气的示意图。
具体实施方式
如图1所示，现有技术一公开了一种高密度等离子体化学气相沉积设备的进气结构，SiH4和O2分别从腔室的顶部和侧部通入反应腔室内(图中仅示出了侧部进气孔，顶部进气孔未示出)，图中腔室侧壁102的周向这里有多个用于侧向进气的进气管106，进气管106的端部设有进气孔110，该进气孔110的孔径较大，存在SiH4和O2提前混合产生颗粒并将进气口堵住的问题，并且在设备维护时需要将进气孔逐个进行更换，比较浪费时间，而且进气口结构106需要旋钮旋下来再装上新的，而且拆卸安装的位置每次均需要采取标号对应，才能保证均匀性，同时该进气结构还存在腔室壁被沉积物污染的问题。
如图2所示，现有技术二公开了一种高密度等离子体化学气相沉积设备的环形进气结构，SiH4和O2分别从腔室的顶部和侧部通入反应腔室内(图中仅示出了侧部进气孔，顶部进气孔未示出)，环形进气管路96的内缘壁面开有通气孔104，但该环形进气管路96仅有一端通过连接管98连通外部气路，导致整个环形进气管路96内的气体分布不均匀，而且该环形进气管路96加工比较困难，设备维护成本高，而且存在腔室壁被沉积物污染的问题。
本发明提供等离子体半导体工艺设备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，同时还能够有效避免反应物污染腔室壁。
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
如图3-图6所示，一种半导体工艺设备的进气装置，半导体工艺设备包括反应腔室和设置于反应腔室200内用于承载晶圆的承载装置，进气装置包括进气圆筒1和多个第一进气管2，进气圆筒1的侧壁内部具有第一环形空腔，进气圆筒1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2沿进气圆筒1的周向等间隔设置于进气圆筒1的侧壁的外表面的顶端，第一进气管2沿进气圆筒1的径向延伸，第一进气管2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。
本实施例中，进气圆筒1的侧壁包括同心设置的第一侧壁和第二侧壁，第二侧壁位于第一侧壁的外周，第一侧壁和第二侧壁之间形成第一环形空腔，第一侧壁和/或第二侧壁开设有多个第一出气通孔。可选地，预设值为0.01～1mm，优选地，第一出气通孔的直径为0.1mm。
具体地，如图3和图4所示，进气圆筒1整体呈花洒状，进气圆筒1的侧壁为双层结构，内层侧壁与外层侧壁之间具有间隙夹层，该环形间隙夹层形成上述环形空腔，进气圆筒1的顶部一圈的多个第一进气管2用于均匀地把气瓶中的工艺气体输运到进气圆筒1上，以避免各个部分的气体压力不同造成进气不均匀，第一进气管2的数量可以根据需要进行更改，但需保持对称性，如可以为2个、4个、6个或者8个等。进气圆筒1上的第一出气通孔的开孔直径可选范围为0.01～1mm，优选为0.1mm，该开孔小于现有技术的进气孔尺寸(一般为0.35～0.5mm)，可以有效避免反应物倒灌入进气口产生颗粒而堵塞进气口。
避免第一进气通孔堵塞的具体原理为：
由于第一进气通孔的孔径小，因此气流流速大，可以避免等离子体倒灌进入孔内形成堵塞；同时，在等离子体环境下，进气孔内表面会聚集电场，并在附近增强寄生等离子体，根据帕邢定律(二电极间开始形成电弧或放电的击穿电压是气体的压力和电极距离乘积的函数)，当尺寸(间隙)小到一定程度以后，气体在尺寸越小的地方越不容易被放电启辉，也就是等离子体很难钻入到气孔内，从而避免产生堵塞物。
帕邢定律：平行板电容器DC击穿电压VB是腔压p和间隙间距d的函数如下：
其中，A和B是与气体特性相关的常数，γ是与平行板电极材料相关的常数。
需要注意的是，进气圆筒1的内周壁表面无孔的位置由于尺寸大，根据帕邢定律会有等离子体分布，因此也有副产物沉积，后续只需在腔室维护的时候将整个装置拆下清洗即可。
本实施例中的晶圆承载装置为反应腔室200内的静电卡盘203，进气装置与静电卡盘203的位置关系为：进气圆筒1的底端高于静电卡盘203的承载面，在其他实施方式中，静电卡盘203的承载面也可以位于进气圆筒1的内部，区别在于这样的方式会增加进气孔被堵上的风险：过于靠近静电卡盘203甚至位于静电卡盘203以下会使进气孔吸收晶圆上的副产物形成颗粒而堵塞，因此优选进气圆筒1的底端高于静电卡盘203的承载面。
本实施例中，进气圆筒1的内侧和外侧可以单侧单独进气，也可以双侧同时进气，即第一出气通孔可以仅设置在进气圆筒1侧壁的内壁面(内侧进气)或外壁面(外侧进气)，也可以在进气圆筒1侧壁的内表面和外表面同时设置第一出气通孔(内外侧同时进气)。优选地，第一出气通孔为多层排布，且在圆筒侧壁上沿进气圆筒1的周向均匀开设，以此保证进气的均匀性。
如图4所示，本实施例中，进气装置还包括多个第一边缘进气管路5，每个第一边缘进气管路5的一端穿过反应腔室200的侧壁与一个第一进气管2连通。本实施例的第一边缘进气管路5的一端从反应腔室200顶部延伸至反应腔室200的侧壁，贯穿腔室侧壁后与第一进气管2连通，第一边缘进气管路5的另一端与第一工艺气体的气源(如气瓶)连接。
如图5所示，第一进气管2的另一端的顶部具有横向延伸的第一延伸部21，第一边缘进气管路5的一端的底部具有横向延伸的第二延伸部51，第一延伸部21用于与第二延伸部51搭接配合，以使第一进气管2与第一边缘进气管路5连通。
具体地，采用搭接配合的方式，在进行安装时，第一边缘进气管路5与第一进气管2的连接只需直接搭上即可，无需密封(必要时也可以采用磁流体密封)，以此便于将进气圆筒1和环形挡板3整体进行取放操作，方便安装和拆卸，便于维护。
参考图3-图6，本实施例中，进气装置还包括环形挡板3，环形挡板3呈圆筒状，环形挡板3设于进气圆筒1的下方，环形挡板3的顶部与进气圆筒1的底部连接，进气圆筒1与环形挡板3同轴设置，环形挡板3用于环绕承载装置，且沿承载装置的轴向，环形挡板3能够至少部分容纳承载装置。
优选地，进气圆筒1的外径小于环形挡板3的内径，环形挡板3的内径大于静电卡盘203的直径，且环形挡板3包围静电卡盘203。
环形挡板3的顶部与进气圆筒1的底部通过多个支撑杆4连接，每个支撑杆4与一个第一进气管2在竖直方向上重合，能够避免工艺过程中支撑杆4在竖直方向上对气流场造成额外的影响。
具体地，位于进气圆筒1底部的环形挡板3可以吸附反应腔室200内的反应副产物，避免腔室壁被副产物污染，并且将反应腔室200分割成两个部分，改善腔室内部的气流场。
本实施例中，环形挡板3的直径范围300～400mm，不同晶圆尺寸的腔室直径下限值不同，优选与其晶圆尺寸相近的直径尺寸。环形挡板3的高度范围1～200mm，优选50mm。由于环形挡板3的高度对于副产物的吸收效果有影响，一般环形挡板3的底端至少需要下探至超过静电卡盘203表面所在平面，最大可延伸至下电极204的最底部。
本实施例中，进气圆筒1和环形挡板3的材质为金属或陶瓷，当选用金属材质时需要接地。
本实施例中，还包括位于反应腔室200顶部的中心进气管路，中心进气管路用于通入第二工艺气体。本实施例涉及的第一工艺气体与第二工艺气体可以直接发生化学反应生成颗粒物。例如，对于采用高密度等离子体化学气相沉积设备进行氧化硅的等离子体沉积，第一工艺气体可以为O2，第二工艺气体可以为SiH4，或者，第一工艺气体可以为SiH4，第二工艺气体可以为O2。
本实施例中，进气圆筒1的直径范围为0～400mm，对于12英寸晶圆的反应腔室200优选为300mm(对于不同晶圆尺寸的腔室优选值不同)。进气圆筒1的直径可以小于或等于晶圆的直径，当小于晶圆直径时，其可以位于晶圆直径以内，从而将晶圆直接分成中心区域和边缘区域，进气圆筒1直径的上限范围与晶圆尺寸相关，例如对于12吋晶圆而言，400mm直径为上限，优选直径与晶圆直径尺寸相同。
进气装置中，由于在晶圆尺寸较大时仅用中心进气或者边缘进气很难调节气流场的均匀性，本申请通过进气圆筒1和环形挡板3的结构设计，能够将晶圆上方的反应腔室200割成两个部分，从而改善腔室内部的气流场。具体来说，进气圆筒1中心的空白区域可以利于第二工艺气体从腔室顶部的中心进气直接到达晶圆的中央区域，进气圆筒1的侧壁能够直接在进气圆筒1与环形挡板3之间的空白区域进气，因此利于边缘进气到直接达晶圆的边缘区域，以此本装置能够分割成中心进气和边缘进气，环形挡板3***区域的气体将被真空装置205(真空泵)直接抽走而不到达晶圆，从而优化了气流场的分布，具体的立体关系如图5所示。
更进一步的，当进气圆筒1的直径等于晶圆的直径时，此时进气圆筒1主要对晶圆边缘区域的工艺气体进行补充，选择仅在进气圆筒1内侧的第一侧壁上设置第一出气通孔，此时可以弥补中心进气对晶圆边缘区域的进气量。当进气圆筒1的直径小于晶圆的直径时，进气圆筒1可以将晶圆表面分隔成中心区域和边缘区域，此时可以选择仅在进气圆筒1外侧的第二侧壁上设置第一出气通孔，此时进气圆筒1内侧空间暴露出的晶圆能够接触腔室顶部通入的中心进气，进气圆筒1以外的晶圆可以通过第二侧壁上第一进气通孔进气，以补充晶圆边缘的气体，调整气流场的均匀性。当进气圆筒1的直径小于晶圆的直径时，还可以在进气圆筒1的第一侧壁和第二侧壁上同时设置第一通气通孔，此时进气圆筒1的内侧可以对晶圆的中心区域进气，进气圆筒1的外侧可以对晶圆的边缘区域进气，该情况比较适用于尺寸较大的晶圆。
另外，还可以单独使用本实施例的进气装置而不使用腔室顶部的中心进气，仅通过进气圆筒1实现两种工艺气体的进气，此时可以在进气圆筒1内的第一环形空腔内设置一第三侧壁，第三侧壁与第一侧壁和第二侧壁同心设置，第三侧壁将第一环形空腔分隔成内外两层分别独立的环形子空腔，此时部分第一进气管的一端与内层子空腔连通，用于通入第一工艺气体，其余第一进气管与外层子空腔连通，用于通入第二气体(避免两种工艺气体提前混合)，同时第一侧壁和第二侧壁上同时设置第一进气通孔，第一工艺气体和第二工艺气体能够分别进入内层子空腔和外层子空腔，并分别从第一侧壁和第二侧壁上的第一出气通孔进入腔室，实现进气圆筒11的内外层同时进气。需要注意的是，该种进气方式需要设置通气圆筒的直径较小，例如选择通气圆筒的直径为晶圆直径的三分之一或二分之一等，此时进气圆筒1将晶圆表面分隔成中心区域和边缘区域，进气圆筒1能够对晶圆的中心区域和边缘区域同时进气，因此可以不使用腔室顶部的中心进气。同时还可以根据实际需求调整进气圆筒1第一侧壁和第二侧壁上第一进气通孔的数量，进而对进气量进行调整。
实施例2
如图7所示，在实施例1的基础上，本实施中的环形挡板3的侧壁内部具有第二环形空腔，环形挡板3的侧壁的内壁面沿环形挡板3的周向设有多层第二出气通孔；
相应地，还包括多个第二进气管7，多个第二进气管7沿环形挡板3的周向等间隔设置于环形挡板3侧壁外表面的底端，第二进气管7沿环形挡板3的径向延伸，第二进气管7的一端连通第二环形空腔，多个第二进气管7的另一端用于通入第二工艺气体。
以及，还包括多个第二边缘进气管路6，每个第二边缘进气管路6的一端穿过反应腔室200的侧壁与一个第二进气管7连通。
第二进气管7的另一端的顶部具有横向延伸的第三延伸部，第二边缘进气管路6的一端的底部具有横向延伸的第四延伸部，第三延伸部与第四延伸部搭接配合后，第二进气管7与第二边缘进气管路6连通。第三延伸部与第四延伸部的配合方式参考图6第一延伸部21和第二延伸部51的配合方式。
优选地，第二出气通孔的直径为0.01～1mm，更优选为0.1mm。
参考图7，本实施例采用底部边缘进气与中心进气结合的方式，即第二边缘进气管路6从反应腔室200的底部向环形挡板3底部输送第一工艺气体，通过环形挡板3上的第二出气孔进入反应腔室200内，完成底部边缘进气(此时进气圆筒1并不需要与外部气路连通，仅通过第二边缘进气管路6向环形挡板3底部进气)，反应腔室200的顶部通过中心进气管路向工艺腔室内输送第二工艺气体，完成中心进气。第一工艺气体可以为O2，第二工艺气体可以为SiH4，或者，第一工艺气体可以为SiH4，第二工艺气体可以为O2。
此时，环形挡板3不仅起到避免沉积物污染腔室壁的作用，还能够起到导气的作用。
在其他实施例中，环形挡板的圆筒形侧壁也可以为单层侧壁且侧壁上也不具有开孔，第二进气管的一端直接连通环形挡板3内部围成的空间，第一工艺气体能够直接从多个第二进气管进入到环形挡板3围成的空间内，此时环形挡板也能起到避免沉积物污染腔室壁和导气的作用。
实施例3
在实施例1和实施例2的基础上，本实施例的进气装置中可以利用进气圆筒1和环形挡板3同时进行边缘进气，实现同时将两种工艺气体分开进行边缘进气。
如图8所示，第一边缘进气管路5的一端从反应腔室200顶部延伸至反应腔室200的侧壁，贯穿腔室侧壁后与第一进气管2连通，第一边缘进气管路5的另一端与第一工艺气体的气源(如气瓶)连接，能够将第一工艺气体输送至进气圆筒1的顶部，实现顶部边缘进气。
同时，第二边缘进气管路6的一端从反应腔室200底部延伸至反应腔室200的侧壁，贯穿腔室侧壁后与第二进气管7连通，第二边缘进气管路6的另一端与第二工艺气体的气源(如气瓶)连接，能够将第二工艺气体输送至环形挡板3的底部的顶部，实现底部边缘进气。
本实施例的第一工艺气体与第二工艺气体可以直接发生化学反应生成颗粒物，因此第一工艺气体的顶部边缘进气和第二工艺气体的底部边缘进气需要同时进行。对于采用高密度等离子体化学气相沉积设备进行氧化硅的等离子体沉积，第一工艺气体可以为O2，第二工艺气体可以为SiH4。
本实施例的另一种边缘进气方式如图9所示，当两种气源的位置固定时，如第一工艺气体(如O2)的气源来自于工艺腔室的顶部，第二工艺气体(如SiH4)的气源来自于工艺腔室的底部，第一工艺气体和第二工艺气体的供气方式可以互换，即第一工艺气体通过第二边缘进气管路6输送至环形挡板3底部，第二工艺气体通过第一边缘进气管路5输送至环形挡板3底部。
相应地第一边缘进气管路5和第二边缘进气管路6需要重新设计，参考图9，第二边缘进气管路6的一端从反应腔室200顶部延伸至反应腔室200的侧壁，贯穿腔室侧壁后与环形挡板3底部的第二进气管7连通，第二边缘进气管路6的另一端与第一工艺气体(O2)的气源连接，能够将第一工艺气体输送至环形挡板3的底部，实现底部边缘进气。同时，第一边缘进气管路5的一端从反应腔室200底部延伸至反应腔室200的侧壁，贯穿腔室侧壁后与第一进气管2连通，第一边缘进气管路5的另一端与第二工艺气体(SiH4)的气源连接，能够将第二工艺气体输送至进气圆筒1的顶部，实现顶部边缘进气。
本实施例的第一工艺气体和第二工艺气体可以直接反应形成反应物，因此两种工艺气体的顶部边缘和底部边缘进气需要同时进行。
在其他实施例中，在第一边缘进气管路5和第二边缘进气管路6位置固定的情况下，也可以选则更换气源的位置，实现顶部边缘进气和底部边缘进气两种气体的互换。
实施例4
如图5、图7、图8或图9所示，本实施例提供一种半导体工艺设备，包括反应腔室200和设置于反应腔室200内用于承载晶圆的承载装置，进气装置采用实施例1-3任意的半导体工艺设备进气装置。
具体地，反应腔室200的顶壁设有第一射频线圈201，反应腔室200的侧壁顶部设有第二射频线圈202，第一射频线圈201和第二射频线圈202用于将通入反应腔室200内的工艺气体离化为等离子体；反应腔室200内部下方设有用于承载晶圆的静电卡盘203，静电卡盘203下方设有下电极204，反应腔室200的底部与抽真空装置205连通；进气装置用于向反应腔室200内通入工艺气体。；进气装置采用实施例1-3任意的等离子体半导体工艺设备进气装置。
本实施例的半导体工艺设备可以包括高密度等离子体化学气相沉积设备、刻蚀机以及PVD设备等与等离子体相关的半导体设备。
本实施例的半导体工艺设备通过采用实施例1-3任意的进气装置，能够有效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，同时还能够有效避免反应物污染腔室壁。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一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，其特征在于，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；
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。
2.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的进气装置，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的进气装置，其特征在于，所述环形挡板的顶部与所述进气圆筒的底部通过多个支撑杆连接，每个所述支撑杆与一个所述第一进气管在竖直方向上重合。
6.根据权利要求4所述的进气装置，其特征在于，所述环形挡板的侧壁内部具有第二环形空腔，所述环形挡板的侧壁的内壁面沿所述环形挡板的周向设有多层第二出气通孔，所述第二出气通孔的直径不大于所述预设值；
所述进气装置还包括多个第二进气管，多个所述第二进气管沿所述环形挡板的周向等间隔设置于所述环形挡板侧壁外表面的底端，所述第二进气管沿所述环形挡板的径向延伸，所述第二进气管的一端连通所述第二环形空腔，多个所述第二进气管的另一端用于通入第二工艺气体。
7.根据权利要求6所述的进气装置，其特征在于，所述进气装置还包括多个第二边缘进气管路，每个所述第二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二进气管连通；
所述第二进气管的另一端的顶部具有横向延伸的第三延伸部，所述第二边缘进气管路的所述一端的底部具有横向延伸的第四延伸部，所述第三延伸部用于与所述第四延伸部搭接配合，以使所述第二进气管与所述第二边缘进气管路连通。
8.根据权利要求1或6所述的进气装置，其特征在于，所述预设值为0.1 mm~1 mm。
9.根据权利要求5所述的进气装置，其特征在于，所述进气装置还包括位于所述反应腔室顶部的中心进气管路，所述中心进气管路用于通入第二工艺气体。
10.一种半导体工艺设备，包括所述反应腔室和设置于所述反应腔室内用于承载晶圆的所述承载装置，其特征在于，所述进气装置采用权利要求1-9任意一项所述的半导体工艺设备进气装置。
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