气体喷淋结构及薄膜沉积装置的制作方法

本发明涉及薄膜沉积，具体涉及气体喷淋结构及薄膜沉积装置。

背景技术：

1、薄膜沉积是晶圆加工制造中重要的一环，其通过薄膜沉积设备在晶圆表面形成薄膜。化学气相薄膜沉积设备是其中的一种，其通过将晶圆放置在反应腔室内，将反应气体通过气体分配盘进入反应腔，并使用射频装置将反应气体等离子化，反应腔内的加热盘提供晶圆反应所需的温度，使晶圆上沉积薄膜。

2、现有技术中，薄膜沉积装置中的气体喷淋头是一个关键组件。气体喷淋头的作用是将气体均匀地喷洒在晶圆表面，以确保气体薄膜均匀地沉积在表面上。现有的气体喷淋头是通过直接将盖板和喷淋板沿其边缘焊接在一起而制造的。然而，在长时间高温状态下使用后，焊接部位由于强度不足可能会导致气体喷淋头变形或断裂。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种气体喷淋结构及薄膜沉积装置，以解决现有的喷淋头在高温状态下容易发生变形或断裂的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种气体喷淋结构，包括：

3、盖板，开设有进气孔和至少一个贯穿所述盖板两侧的通孔；

4、喷淋板，与所述盖板密封连接且之间留有与所述进气孔连通的空腔，所述喷淋板上开设有若干个与所述空腔连通的喷淋孔；

5、定位柱，至少设有一个，与所述通孔一一对应设置，所述定位柱具有连接端和安装端，所述连接端设于所述喷淋板上，所述安装端焊接设于所述通孔内，所述定位柱的外表面与对应的所述通孔内壁接触，所述定位柱的外表面上设有第一阶梯槽，所述第一阶梯槽的阶梯面与所述盖板的下表面抵接。

6、有益效果：此气体喷淋结构，在安装盖板和喷淋板时，将盖板盖设在喷淋板上，定位柱的连接端设置在喷淋板上，盖板上开设有与定位柱一一对应的通孔，使定位柱的安装端插入对应的通孔内。定位柱的外表面与对应的通孔内壁接触，从而实现了喷淋板与盖板的精确定位，简化了装配过程，提高了装配效率和精度，避免了错位带来的工艺误差。通过在定位柱的外表面上开设第一阶梯槽，使第一阶梯槽的阶梯面与盖板的下表面抵接，形成良好的密封，防止气体泄露，同时使定位柱能够有效的支撑盖板，并将盖板的自身重量均匀分担至喷淋板上，增加了整个喷淋结构的机械稳定性，避免焊接后盖板因自身受力不均而导致的变形问题。将定位柱的安装端通过焊接固定在通孔内，增强了喷淋板与盖板的连接强度，特别是在高温或长期使用下，有效的避免了喷淋头在长期使用后发生变形或结合部位断裂的问题，降低喷淋结构的维护成本，延长喷淋结构的使用寿命。

7、晶圆在进行薄膜沉积时，气体通过进气孔进入至空腔内，然后再通过喷淋板的喷淋孔均匀地喷洒在晶圆表面，以确保气体薄膜均匀地沉积在晶圆表面上。

8、在一种可选的实施方式中，所述定位柱的外表面靠近所述安装端处设有第二阶梯槽，使所述定位柱靠近所述安装端的外表面与所述通孔内壁之间形成焊接槽，所述焊接槽内适于容纳焊料。

9、有益效果：通过在定位柱外表面开设第二阶梯槽，使定位柱靠近安装端的外表面与通孔内壁之间形成间隙，该间隙为焊接槽，操作人员在对安装端和通孔进行焊接时，可以将焊料填充至焊接槽内，进而对定位柱的外表面与通孔的内壁进行充分焊接，增加了焊接面，进而增强了焊接强度，提高了盖板和喷淋板连接的质量和可靠性，避免定位柱与通孔焊接处因焊料不足而发生断裂的问题。同时，由于定位柱的第一阶梯槽的阶梯面与盖板的下表面抵接，能够有效阻止焊接槽内的焊料进入至空腔内。

10、在一种可选的实施方式中，所述通孔的孔深大于所述定位柱的所述第一阶梯槽的阶梯面到所述安装端的长度。

11、有益效果：由于通孔孔深大于第一阶梯槽的阶梯面到安装端的长度，因此定位柱与通孔配合后，定位柱的安装端位于通孔的内部，并且安装端到通孔的孔口之间有一定的间距，在对定位柱与通孔焊接时，焊接过程中产生的焊料可以完全填充在通孔内，避免焊料溢出通孔，无需额外进行打磨或清理，保证喷淋结构外观整洁，减少了后续处理工作量，提高了整体的美观度。

12、在一种可选的实施方式中，所述通孔包括装配段和安装段，所述定位柱设于所述装配段内，所述安装段的孔径大于所述装配段的孔径。

13、有益效果：将定位柱安装在通孔的装配段，装配段的孔径与定位柱的外表面相适配，便于定位柱的插入和定位，确保了盖板安装的准确性，避免因通孔的孔径过大而导致定位柱晃动。将通孔的安装段孔径设置的大于装配段孔径，提供了充足的焊接空间，以便于对定位柱的安装端或外表面进行焊接操作。

14、在一种可选的实施方式中，所述安装端设于所述装配段与所述安装段之间。

15、有益效果：将安装端设置在装配段和安装段之间，在对定位柱进行焊接固定时，可以将定位柱的安装端的端面与装配段和安装段之间形成的阶梯面焊接在一起，进一步确保定位柱在通孔内焊接牢固。

16、在一种可选的实施方式中，所述定位柱的所述连接端与所述喷淋板的连接处设有圆角。

17、有益效果：在定位柱连接端与喷淋板的连接处设置圆角，通过圆角进行过渡，来扩大定位柱连接端与喷淋板的接触面积，防止定位柱的连接端应力集中而导致定位柱变形，延长定位柱和喷淋板的使用寿命。

18、在一种可选的实施方式中，所述定位柱设有多个，多个所述定位柱环形分布设于所述喷淋板上。

19、有益效果：多个定位柱环形分布设置在喷淋板上，可以为盖板提供均匀的支撑点，确保了整个盖板和喷淋板在安装和工作时的稳定性，减少了因受力不均而引起的变形或偏移位。

20、在一种可选的实施方式中，多个所述定位柱与所述喷淋板为一体成型设置。

21、有益效果：通过将定位柱与喷淋板一体化成型设置，可以确保定位柱与喷淋板之间无接合缝隙，结构连续无弱点，大大增强了整体的机械强度和抗扭转力，适合承受高温、振动等恶劣工况，延长了喷淋结构的使用寿命。

22、在一种可选的实施方式中，所述进气孔开设于所述盖板的中心区域。

23、有益效果：通过将进气孔开设在盖板的中心区域，使得气体从盖板中心进入空腔，有利于气体均匀地向空腔四周扩散，并从喷淋孔均匀地喷洒在晶圆表面，避免局部气流速过快或过慢，影响薄膜沉积的均匀性，提升沉积质量。

24、第二方面，本发明还提供了一种薄膜沉积装置，包括：

25、腔室；

26、气体喷淋结构，所述喷淋板设于所述腔室内。

27、有益效果：此薄膜沉积装置，将喷淋板设置在腔室内，通过喷淋板的喷淋孔均匀地将气体喷洒在晶圆表面上，进行薄膜沉积。将定位柱的安装端通过焊接固定在通孔内，增强了喷淋板与盖板的连接强度，特别是在高温或长期使用下，有效的避免了喷淋头在长期使用后发生变形或结合部位断裂的问题，降低喷淋结构的维护成本，延长喷淋结构的使用寿命。

技术特征：

1.一种气体喷淋结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的气体喷淋结构，其特征在于，所述定位柱(4)的外表面靠近所述安装端(402)处设有第二阶梯槽(404)，使所述定位柱(4)靠近所述安装端(402)的外表面与所述通孔(102)内壁之间形成焊接槽(5)，所述焊接槽(5)内适于容纳焊料。

3.根据权利要求2所述的气体喷淋结构，其特征在于，所述通孔(102)的孔深大于所述定位柱(4)的所述第一阶梯槽(403)的阶梯面到所述安装端(402)的长度。

4.根据权利要求3所述的气体喷淋结构，其特征在于，所述通孔(102)包括装配段(1021)和安装段(1022)，所述定位柱(4)设于所述装配段(1021)内，所述安装段(1022)的孔径大于所述装配段(1021)的孔径。

5.根据权利要求4所述的气体喷淋结构，其特征在于，所述安装端(402)设于所述装配段(1021)与所述安装段(1022)之间。

6.根据权利要求2所述的气体喷淋结构，其特征在于，所述定位柱(4)的所述连接端(401)与所述喷淋板(2)的连接处设有圆角(6)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的气体喷淋结构，其特征在于，所述定位柱(4)设有多个，多个所述定位柱(4)环形分布设于所述喷淋板(2)上。

8.根据权利要求7所述的气体喷淋结构，其特征在于，多个所述定位柱(4)与所述喷淋板(2)为一体成型设置。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的气体喷淋结构，其特征在于，所述进气孔(101)开设于所述盖板(1)的中心区域。

10.一种薄膜沉积装置，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及薄膜沉积技术领域，公开了气体喷淋结构及薄膜沉积装置。其中，气体喷淋结构包括盖板、喷淋板和定位柱，盖板开设有进气孔和至少一个贯穿盖板两侧的通孔，喷淋板与盖板密封连接且之间留有与进气孔连通的空腔，喷淋板上开设有若干个与空腔连通的喷淋孔，定位柱与通孔一一对应设置，定位柱具有连接端和安装端，连接端设于喷淋板上，安装端焊接设于通孔内，定位柱的外表面与对应的通孔内壁接触，定位柱的外表面上设有第一阶梯槽，第一阶梯槽的阶梯面与盖板的下表面抵接。本发明将定位柱的安装端通过焊接固定在通孔内，增强了喷淋板与盖板的连接强度，有效避免了喷淋头在长期使用后发生变形或结合部位断裂的问题，延长喷淋结构的使用寿命。技术研发人员：刘晨受保护的技术使用者：无锡金源半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5