控溫型雙氣體通道均勻噴氣噴淋板制造技術(shù)

控溫型雙氣體通道均勻噴氣噴淋板，主要解決現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)不夠合理而導(dǎo)致傳熱效率低，噴淋部件體積大等問題。其結(jié)構(gòu)是：噴淋板內(nèi)部設(shè)有相互隔離的兩個(gè)氣體通道、一個(gè)傳熱效率高的蛇形液態(tài)傳熱介質(zhì)通道。所述的相互隔離的兩個(gè)氣體通道及一個(gè)蛇形液態(tài)傳熱介質(zhì)通道由該部件所包括的噴淋上板、擴(kuò)散擋板、進(jìn)氣環(huán)、封閉環(huán)及噴淋孔板五個(gè)部分組合而成。本發(fā)明專利技術(shù)利用兩個(gè)零件焊接形成液態(tài)傳熱介質(zhì)通道的形式將對(duì)流傳熱的位置設(shè)置在噴淋小孔一側(cè)，將傳熱效率最大化，實(shí)現(xiàn)了在可控的溫度條件下兩種氣體同時(shí)通入腔體或切換通入腔體進(jìn)行反應(yīng)的工藝要求，減小了噴淋部件的體積，提高了傳熱效率，使噴淋部件的可靠性得以保證。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體設(shè)備采用的噴淋部件，具體地說是一種控溫型雙氣體通道均勻噴氣噴淋板，屬于半導(dǎo)體薄膜沉積應(yīng)用及制造

技術(shù)介紹
現(xiàn)有的半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備，在工藝過程中，往往需要在特定的溫度場(chǎng)內(nèi)且兩種或多種氣體同時(shí)通入腔體或切換通入腔體進(jìn)行反應(yīng)。而且大多數(shù)情況下，此特定的溫度場(chǎng)會(huì)直接以熱輻射的形式影響噴淋部件，導(dǎo)致噴淋部件達(dá)到或接近其熔點(diǎn)變形失效，這時(shí)，噴淋部件的控溫功能就轉(zhuǎn)化為對(duì)噴淋部件主體的冷卻。為達(dá)到目前的兩種或多種氣體同時(shí)通入腔體或切換通入腔體而且在特定的溫度條件下反應(yīng)的工藝要求，人們提出了多種形式的多氣體通道液態(tài)介質(zhì)對(duì)流傳熱類噴淋部件結(jié)構(gòu)形式，這些噴淋部件多采用摩擦焊或埋設(shè)其他材料管路形成液態(tài)傳熱介質(zhì)通道，但是半導(dǎo)體設(shè)備采用的噴淋部件普遍設(shè)有密集排列的噴淋小孔，噴淋小孔下方即是為晶圓或其他形式的薄膜基底加熱的加熱器，則噴淋部件的噴淋小孔一側(cè)最接近加熱器，受到加熱器的熱輻射量最大，若液態(tài)傳熱介質(zhì)通道設(shè)置在噴淋部件的噴淋小孔一側(cè)則其冷卻效果最佳，但密集排列的噴淋小孔限制了摩擦焊焊接或埋設(shè)管路所需空間，迫使液態(tài)傳熱介質(zhì)通道的位置遠(yuǎn)離噴淋小孔一側(cè)，即遠(yuǎn)離所在的接近晶圓或其他形式的薄膜基底的位置而設(shè)置在了被迫增大體積的噴淋部件的上端，這時(shí)在噴淋部件上方即遠(yuǎn)離噴淋小孔所在的接近晶圓或其他形式的薄膜基底的位置的液態(tài)傳熱介質(zhì)通道若通入冷卻液，則其冷卻效率會(huì)降低，即使液態(tài)傳熱介質(zhì)通道以夾層的形式設(shè)置在了最接近熱源的噴淋小孔一側(cè)，其傳熱效果也會(huì)因液態(tài)傳熱介質(zhì)在夾層邊緣形成繞流堆積而降低其傳熱效率，若噴淋部件所吸收的熱量使其升溫到接近熔點(diǎn)甚至熔點(diǎn)之上，會(huì)導(dǎo)致噴淋部件變形失效。此外，在等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，噴淋部件主體會(huì)加載高頻電壓，所以不采用摩擦焊接來形成液態(tài)傳熱介質(zhì)通道而采取噴淋部件內(nèi)部埋設(shè)不同于噴淋部件材料的液態(tài)傳熱介質(zhì)管路的方式則會(huì)影響噴淋部件主體的電性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)以解決上述問題為目的，主要解決現(xiàn)有噴淋部件結(jié)構(gòu)中存在的噴淋小孔一偵牝即最接近熱源一側(cè)與液態(tài)傳熱介質(zhì)通道因空間所限不能有效接近導(dǎo)致傳熱效率低，噴淋部件體積大，以及噴淋部件中不宜埋設(shè)其他材料的液態(tài)傳熱介質(zhì)管路的問題。在噴淋部件中，通過設(shè)置在其內(nèi)部的傳熱介質(zhì)通道、兩種氣體獨(dú)立流動(dòng)通道，來實(shí)現(xiàn)溫度可控且兩種氣體在噴淋部件內(nèi)部相互隔離流動(dòng)，以達(dá)到控溫、兩種氣體切換供給或同時(shí)供給且在噴淋部件內(nèi)不能混合而進(jìn)行薄膜沉積的工藝要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用下述技術(shù)方案:控溫型雙氣體通道均勻噴氣噴淋板，所述噴淋板內(nèi)部設(shè)有相互隔離的兩個(gè)氣體通道、一個(gè)傳熱效率高的蛇形液態(tài)傳熱介質(zhì)通道。所述的相互隔離的兩個(gè)氣體通道及一個(gè)蛇形液態(tài)傳熱介質(zhì)通道由該部件所包括的噴淋上板、擴(kuò)散擋板、進(jìn)氣環(huán)、封閉環(huán)及噴淋孔板五個(gè)部分組合而成。所述的噴淋上板為圓形板狀，其下端面邊緣上設(shè)置環(huán)形凸臺(tái)，在環(huán)形凸臺(tái)的端面上開矩形槽。兩種氣體通道的進(jìn)氣位置分別在噴淋上板的中心處和邊緣處，邊緣處的進(jìn)氣通道與噴淋上板下端面的矩形槽相通，中心處的進(jìn)氣通道為噴淋上板中心處的通孔。將板狀噴淋孔板用去除材料的方式，使其內(nèi)部形成夾層及夾層中規(guī)律分布導(dǎo)氣柱，在每個(gè)導(dǎo)氣柱中心鉆一個(gè)通孔，在噴淋孔板下端面導(dǎo)氣柱之間規(guī)律地鉆至夾層中形成半通孔，在所鉆的半通孔另一端，即噴淋孔板的上端面至夾層的材料上，沿板面方向上且避開導(dǎo)氣柱中心所鉆有的通孔鉆一列長(zhǎng)通孔，形成上述結(jié)構(gòu)后再將板狀的噴淋孔板加工成圓形。將內(nèi)徑與噴淋孔板外徑一致的進(jìn)氣環(huán)的內(nèi)側(cè)壁開一系列與噴淋上板所鉆有的長(zhǎng)通孔相對(duì)應(yīng)的短槽，在進(jìn)氣環(huán)套在噴淋孔板外緣且進(jìn)氣環(huán)上端面與噴淋孔板上端面共面時(shí)，所述的短槽應(yīng)與噴淋上板所鉆有的一列長(zhǎng)通孔結(jié)合使所述的短槽與噴淋上板所鉆有的一列長(zhǎng)通孔結(jié)合成為封閉的蛇形管路。進(jìn)氣環(huán)的上端面圓周方向上避開短槽的位置設(shè)置一系列通道。進(jìn)氣環(huán)焊接在噴淋孔板上，封閉環(huán)將噴淋孔板與進(jìn)氣環(huán)形成的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成雙通道氣路。將中心處焊有擴(kuò)散擋板的噴淋上板同心置于噴淋孔板、進(jìn)氣環(huán)、封閉環(huán)焊接好形成的零件的上端，使噴淋上板下端面邊緣處的矩形槽與進(jìn)氣環(huán)的上端面圓周方向上避開短槽的位置設(shè)置的一系列通道相通。在噴淋上板上端面鉆兩個(gè)孔分別與蛇形管路的頭尾對(duì)應(yīng)相通。這樣，第一種氣體由噴淋部件的噴淋上板中心處的第一氣體入口進(jìn)入，經(jīng)過擴(kuò)散擋板的作用充分?jǐn)U散到整個(gè)噴淋部件的內(nèi)腔中，經(jīng)噴淋孔板上的設(shè)置在各導(dǎo)氣柱中的各通孔流出噴淋部件。第二種氣體由噴淋裝置的噴淋上板邊緣處的第二氣體入口進(jìn)入，在噴頭上板下端面上設(shè)置的矩形槽內(nèi)流動(dòng)，在流動(dòng)過程中通過進(jìn)氣環(huán)的上端面圓周方向上避開短槽的位置所設(shè)置一系列通道進(jìn)入到噴淋孔板的夾層中，充滿夾層空間的同時(shí)通過導(dǎo)氣柱之間所鉆的半通孔流出噴淋部件。兩種氣體則根據(jù)工藝需要以同時(shí)或切換的方式進(jìn)入反應(yīng)腔中。與此同時(shí)，將液態(tài)傳熱介質(zhì)通入在噴淋上板上端面所鉆的孔進(jìn)入蛇形管路并經(jīng)蛇形管路往復(fù)流動(dòng)后流出噴淋部件，達(dá)到憑借液態(tài)傳熱介質(zhì)特定的流速及溫度對(duì)噴淋部件控溫的目的。具體結(jié)構(gòu):將擴(kuò)散擋板同心地焊接在噴淋上板的中心處，上述擴(kuò)散擋板與噴淋上板構(gòu)成第一個(gè)部分。將進(jìn)氣環(huán)與噴淋孔板焊接，使進(jìn)氣環(huán)開有的短槽與噴淋孔板所鉆有的一列長(zhǎng)通孔結(jié)合成為封閉的蛇形管路，焊接封閉環(huán)將噴淋孔板與進(jìn)氣環(huán)形成的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成雙通道氣路。上述噴淋孔板、進(jìn)氣環(huán)、封閉環(huán)構(gòu)成第二個(gè)部分。將焊接后的兩個(gè)部分釬焊在一起，形成空腔，噴淋上板上設(shè)置進(jìn)氣口 A、進(jìn)氣口 B、液路入口 C，液路出口 D，進(jìn)氣口 A與兩個(gè)部分形成的空腔相通，進(jìn)氣口 B與噴淋孔板的夾層相通。本專利技術(shù)的有益效果及特點(diǎn)本專利技術(shù)利用兩個(gè)零件焊接形成液態(tài)傳熱介質(zhì)通道的形式將對(duì)流傳熱的位置設(shè)置在噴淋小孔一側(cè)，將傳熱效率最大化，實(shí)現(xiàn)了在可控的溫度條件下兩種氣體同時(shí)通入腔體或切換通入腔體進(jìn)行反應(yīng)的工藝要求，減小了噴淋部件的體積，提高了傳熱效率，使噴淋部件的可靠性得以保證?！靖綀D說明】圖1是本專利技術(shù)的噴淋孔板主視圖。圖2是圖1的立體圖。圖3是本專利技術(shù)的進(jìn)氣環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的E處放大圖。圖5是本專利技術(shù)的封閉環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6的G-G剖視圖。圖8是圖6的F-F剖視圖。圖9是圖8的H-H剖視圖?！揪唧w實(shí)施方式】實(shí)施例參照?qǐng)D1-圖2，控溫型雙氣體通道均勻噴氣噴淋板中的噴淋孔板I為圓形板狀，應(yīng)用去除材料的加工方式，將其內(nèi)部形成夾層空間15，夾層空間15內(nèi)部均勻陣列若干柱體3，在每個(gè)柱體3中心處鉆一個(gè)通孔4，在夾層空間15的下層鉆均勻陣列的半通孔5，在夾層空間15的上層，平行于噴淋孔板I板面的方向上，鉆一列長(zhǎng)通孔2，所述的長(zhǎng)通孔2避開通孔4。參照?qǐng)D3-圖4，控溫型雙氣體通道均當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種控溫型雙氣體通道均勻噴氣噴淋板，其特征在于：所述噴淋板內(nèi)部設(shè)有相互隔離的兩個(gè)氣體通道、一個(gè)傳熱效率高的蛇形液態(tài)傳熱介質(zhì)通道，上述的相互隔離的兩個(gè)氣體通道及一個(gè)蛇形液態(tài)傳熱介質(zhì)通道由該部件所包括的噴淋上板、擴(kuò)散擋板、進(jìn)氣環(huán)、封閉環(huán)及噴淋孔板五個(gè)部分組合而成，將擴(kuò)散擋板同心地焊接在噴淋上板的中心處，上述擴(kuò)散擋板與噴淋上板構(gòu)成第一個(gè)部分，將進(jìn)氣環(huán)與噴淋孔板焊接，使進(jìn)氣環(huán)開有的短槽與噴淋孔板所鉆有的一列長(zhǎng)通孔結(jié)合成為封閉的蛇形管路，焊接封閉環(huán)將噴淋孔板與進(jìn)氣環(huán)形成的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成雙通道氣路，上述噴淋孔板、進(jìn)氣環(huán)、封閉環(huán)構(gòu)成第二個(gè)部分，將焊接后的兩個(gè)部分釬焊在一起，形成空腔，噴淋上板上設(shè)置進(jìn)氣口A、進(jìn)氣口B、液路入口C，液路出口D，進(jìn)氣口A與焊接后的兩個(gè)部分釬焊在一起后形成的空腔相通，進(jìn)氣口B與噴淋孔板的夾層相通。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂光泉，吳鳳麗，蘇欣，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沈陽拓荊科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：遼寧;21