本發明涉及半導體設備制造技術領域，具體涉及一種均流裝置及反應腔室。

背景技術：

等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)設備主要用于對藍寶石或硅片表面進行沉積鍍膜，pecvd設備的反應腔室作為鍍膜發生場所，其結構尤其重要，進行沉積鍍膜的很多重要指標都與腔室結構緊密相關，例如氣流均勻性、腔室大小，腔室導電性能等，pecvd設備一般采用射頻蓋和噴淋盤組成均流裝置,目的是使反應氣體更加均勻的進入反應區域，將薄膜沉積到晶片上，進行反應，進氣的均勻性很重要，能夠間接反應區域的氣流均勻性，同時，均流裝置的密閉性和導電性也與工藝結果息息相關。

現有技術中，如圖1所示，pecvd設備的反應腔室中，射頻蓋1和噴淋盤2通過螺釘3固定連接在一起，組成均流裝置，在射頻蓋1和噴淋盤2的外側還設置有聚焦環4和陶瓷環5。進行工藝時，氣體經過射頻蓋1上的進氣口進入均流裝置內部形成的腔室中，并通過噴淋盤2均勻的向下噴入到反應腔室內，進行工藝。

由于pecvd設備進行工藝時長期處于加熱高溫狀態，噴淋盤2在輻射加熱的工藝方式下膨脹，由于噴淋盤2被螺釘3固定，因此在徑向方向膨脹受到限制，當螺釘3過緊時，由于徑向外脹無法滿足熱膨脹需求，導致噴淋盤2底部向下凸，如圖1所示。

當螺釘3沒有旋緊時，即螺釘3未能將噴淋盤2和射頻蓋1固定，雖然噴淋盤2能夠橫向和縱向移動，但是由于噴淋盤2與射頻蓋1之間留有縫隙(最小可達0.1mm以內)，如圖2所示，此時工藝氣體會通過此縫隙，沿射頻蓋1和噴淋盤2和聚焦環4和陶瓷換5之間的縫隙溢出到反應室內(見圖中螺釘3周圍箭頭指向)，影響氣體分布狀態，進而影響沉積均勻性。

如何從根本上解決現有技術中噴淋盤和射頻蓋之間的連接導致的噴淋盤變形和漏氣的問題，是半導體制造設備領域亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中所存在的上述缺陷，提供一種均流裝置及反應腔室，用以解決現有技術中存在的噴淋盤變形和漏氣的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種均流裝置，包括射頻蓋和噴淋盤，所述射頻蓋包括固定連接于一體的上下兩部分，其上部為圓盤狀的第一本體，其下部為環狀的第一連接部，所述第一連接部的外徑小于所述第一本體的直徑，所述噴淋盤包括固定連接于一體的上下兩部分，其上部為環形的第二連接部，其下部為圓盤狀的第二本體，所述第二連接部的外徑大于所述第二本體的直徑，所述第一連接部與所述第二連接部分別在其各自的外側壁上沿周向設置有相互配合的卡合部件，以使所述射頻蓋和所述噴淋盤固定連接。

優選的，所述卡合部件包括在所述第二連接部外側壁上沿周向均勻設置的至少兩個倒l形卡鉤，且所述卡鉤高于所述第二連接部的外側壁上表面，

以及在所述第一連接部外側壁上沿周向均勻設置的至少兩個與所述卡鉤形狀相配合的卡合槽，當所述卡鉤卡合于所述卡合槽時，所述卡鉤可在開啟位置和閉合位置間旋轉，以使所述射頻蓋和所述噴淋盤開啟和閉合。

優選的，所述卡合槽內設置有鎖緊裝置，如鋼珠彈簧鎖緊裝置，當所述射頻蓋和所述噴淋盤卡合并旋轉至閉合位置后，所述鎖緊裝置鎖緊所述射頻蓋和所述噴淋盤。

優選的，所述第一連接部的下表面設置有環形凹槽，所述第二連接部的上表面設置有與所述環形凹槽形狀相配合的環形凸臺，所述第二連接部的環形凸臺與所述第一連接部的環形凹槽插接，以形成迷宮式路徑。

優選的，所述環形凹槽的內側壁設置有環形臺階面，且所述環形臺階面為至少一個。

優選的，所述環形凹槽的內側壁設置有環形安裝槽，所述均流裝置還設置有彈性體，所述彈性體設置在所述安裝槽內，且所述彈性體突出所述安裝槽。

優選的，所述環形凹槽的內側壁設置有彈性體，所述彈性體和所述環形凹槽的內側壁固定連接。

其中，所述彈性體為高溫軟橡膠或軟金屬條。

優選的，當所述彈性體為高溫軟橡膠時，與彈性體同時設置有導電裝置，如螺線管。

本發明還提供一種反應腔室，包括如權利要求1-9中任意一項所述的均流裝置。

本發明提供的均流裝置，改變了射頻蓋和噴淋盤的連接方式，通過在射頻蓋和在噴淋盤周向上設置相互配合的卡合部，將射頻蓋和噴淋盤固定連接在一起，將原來螺釘的垂直連接改為旋轉連接，取消噴淋盤在軸向上的限制力。當噴淋盤受熱膨脹時，能夠橫向均勻受力，減小噴淋盤的膨脹變形，同時在射頻蓋上設置環形凹槽和在噴淋盤上設置與之對應的環形凸臺，并通過在環形凹槽內側壁設置環形臺階和彈性體，使射頻蓋和噴淋盤密封，且連接通道是迷宮式的彎折通道，極大的減小氣體泄漏的可能。

本發明提供的反應腔室，通過采用本發明提供的上述均流裝置，可以有效的解決均流裝置的變形和漏氣導致的整個反應腔室的加工工藝不理想的問題。

附圖說明

圖1為反應腔室的部分結構示意圖；

圖2為圖1中圓圈a部分的局部放大圖；

圖3為本發明實施例提供的均流裝置的連接結構示意圖；

圖4a為本發明實施例提供的均流裝置的安裝示意圖；以及

圖4b為本發明實施例提供的均流裝置的開啟位置安裝示意圖；以及

圖4c為本發明實施例提供的均流裝置的閉合位置安裝示意圖；

圖5為本發明實施例提供的均流裝置的局部剖視圖。

圖中：1-射頻蓋；1a-第一本體；1b-第一連接部；2-噴淋盤；2a-第二本體；2b-第二連接部；3-螺釘；4-聚焦環；5-陶瓷環；6-彈性體；7-卡合槽；8-卡鉤；9-緊固件；10-環形凹槽；11-環形凸臺；12-安裝槽。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述。

圖3為本發明實施例提供的均流裝置的連接結構示意圖，為解決現有技術中的螺釘連接導致的徑向膨脹受限，本實施例采用將噴淋盤2的第二連接部2b的外側壁與射頻蓋1的第一連接部1b的外側壁周向設置相互配合的卡合部件，將射頻蓋1和噴淋盤2固定連接，從而使得噴淋盤2的徑向膨脹不受限，解決噴淋盤2的變形問題。

具體的，本實施例采用了卡鉤連接的方式，在實際應用中，還可以采用其他的卡合結構，如圖3所示，在噴淋盤2的第二連接部2b的外側壁向上均勻的設置至少兩個倒l形的卡鉤8，其中卡鉤8與第二連接部2b通過緊固件9固定連接，所述緊固件9可以為螺釘連接等固定連接方式，不再詳述，同時在射頻蓋1的第一連接部1b的外側壁周向均勻設置與所述卡鉤8的形狀和數量相配合的卡合槽7，由于卡鉤8和卡合槽7卡合后還需要旋轉固定，可以理解的，卡合槽7預留有供卡鉤8旋轉的空間，當卡鉤8卡合于卡合槽7中時，射頻蓋1與噴淋盤2通過旋轉完成固定連接，具體的卡合連接方式由圖4a，圖4b和圖4c示出。

如圖4a所示，卡鉤8的形狀為倒l形，射頻蓋1和噴淋盤2按照箭頭所指方向對接在一起后，卡鉤8卡合到卡合槽7中，且卡鉤8可以在卡合槽7內旋轉移動，圖4a所示的位置為卡鉤8的開啟位置。

如圖4b所示，按照箭頭所指方向旋轉噴淋盤2，使卡鉤8在卡合槽7旋轉，當卡鉤8的勾頭部位與卡合槽7的相應勾頭槽部分貼合后，旋轉動作不能繼續，到達圖4c的卡鉤的閉合位置。

如圖4c所示，卡鉤8已經完全卡入卡合槽7中，且通過卡合槽7中設置的鎖緊裝置，如鋼珠彈簧鎖裝置，使得卡鉤8和卡合槽7鎖緊連接，從而進一步的緊固連接射頻蓋1和噴淋盤2，使得二者之間的密閉性和導電性能更好。

進一步的，本發明還提供在射頻蓋1的第一連接部1b的下表面設置有環形凹槽10，在噴淋盤2的第二連接部2b的上表面設置有與所述環形凹槽10相配合的環形凸臺11，以使射頻蓋1和噴淋盤2插接在一起，形成迷宮式路徑，以解決氣體泄漏的問題，如圖5所示，圖5為本發明提供的均流裝置的局部剖視圖。

請參閱該圖5，為更清楚的顯示，圖5與圖2相同，都是圖1中圓圈a部分的局部放大圖，如圖5所示，該均流裝置在射頻蓋1的第一連接部1b設置有環形凹槽10，同時在噴淋盤2的第二連接部2b設置有與環形凹槽10的形狀相配合的環形凸臺11，將原來的如圖2所示的射頻蓋1和噴淋盤2通過螺釘3連接的方式，改為環形插槽鏈接的方式，使兩者間的受力點由原來的徑向受力和有限的幾個點連接，改為周向一圈都可以受力，且受力面也為周向的向外，使得射頻蓋1和噴淋盤2的連接更加的緊密和均勻，在噴淋盤2受熱變形時，能夠在二者的受力面均勻的分散掉橫向的膨脹力，減小噴淋盤2的變形。同時，環形凹槽10和環形凸臺11插接形成的彎折通道，可以提高密閉性，減少氣體泄漏。如圖5所示，環形凹槽10的縱向截面為錐形，環形凸臺11為與之相配合的錐形凸臺。可以理解的是，還可以有其他形狀可以滿足需求，不再列舉。

進一步的，為提高密閉性，在環形凹槽10的內側壁設置至少一個環形的臺階面(圖5中未示出)，且在環形凹槽的內側壁設置安裝槽12，安裝槽12內設置突出于槽體的彈性體6，當環形凸臺11插接與環形凹槽10中時，彈性體6和環形臺階面的設置，都使得兩者的密封性增強，在零部件的加工精度的限制下，最大程度的減小連接處可能導致氣體泄漏的縫隙。具體的，彈性體6可以由高溫軟橡膠和軟金屬條制成。

優選的，還可以通過在環形凹槽10的內側壁固定連接彈性體6的方式(圖5中未示出)，保證所述插接方式的密封性，例如，可以將彈性體6周向粘接在環形凹槽10的內側壁上，以達到密閉的效果。

優選的，為保證連接的導電性能良好，當彈性體6采用高溫軟橡膠時，同時設置有導電裝置，如螺線管。

本發明還提供一種反應腔室，在所述反應腔室內設置有均流裝置，所述均流裝置采用了本發明提供的上述均流裝置，不再贅述。

本發明實施例所提供的反應腔室，采用本發明實施例所提供的均流裝置，能夠減小噴淋盤的膨脹變形，并同時保證連接的密閉性和導電性，使得反應腔室具備更好的工藝條件。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的遠離和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變形和改進也視為本發明的保護范圍。