用于半导体工艺件处理反应器的气体分布装置及其反应器 【技术领域】

本发明涉及一种用于半导体工艺件处理反应器的气体分布装置，尤其涉 及一种安装在半导体工艺件处理反应器中的气体分布装置，该气体分布装置 可用于向半导体工艺件传送气相化学物质，以便通过化学气相沉积、原子层 沉积或类似方法，在半导体工艺件的表面上沉积均匀的薄膜或薄层。与此相 关，本发明还涉及一种使用该气体分布装置的半导体工艺件处理反应器。

【背景技术】

化学气相沉积和原子层沉积是半导体制造中关键的工艺步骤。尤其氧化 物层的沉积是集成电路制造中的重要环节。更具体地讲，若需要填充集成电 路结构中的空隙， 一般必须使用热处理工艺。通常使用正硅酸乙脂

(tetraethylorthosilicate, TEOS)及臭氧（Ozone)来制造不掺杂的热处理 氧化物薄膜。直至今日，传统设计的化学气相沉积腔室都包括一个化学物质 分布喷淋头(showerhead chemical distribution system),现有4支术中的分布喷 淋头大体上可以分为两种形式， 一种为预混合分布喷淋头（pre-mixing showerheads),另一种为后〉'昆合分布喷淋头(post-mixing showerheads)。在 预混合分布喷淋头中，所有的参与反应的化学物质都在分布喷淋头中预先混 合好，随后才从分布喷淋头中逸出进入反应区域，最终沉积在半导体工艺件 上。

现有技术的预混合分布喷淋头技术的优点是，所有化学反应物在分布喷 淋头内部被基本上充分混合，最后得到的化合物可以被均匀地沉积在半导体 工艺件表面上。但是，在这些预混合分布喷淋头中，分布喷淋头的温度必须 严格控制，以减少在预混合分布喷淋头内部可能发生的化学反应。在使用例 如正硅酸乙脂和臭氧等化学物质进行热氧化物沉积处理时，由于正硅酸乙脂 为液相化学物质，提高分布喷淋头的温度一般可以降低正硅酸乙脂液体冷凝 的可能性，由此有利于正硅酸乙脂的传送。然而，分布喷淋头内的较高温度 一般会降低臭氧的浓度，原因是臭氧的半衰期与温度密切相关。

更进一步地，人们已经熟知，当正硅酸乙脂和臭氧在分布喷淋头内预混 合时，可能会发生聚合并生成颗粒。若这些聚合物颗粒被沉积到半导体工艺 件表面，会降低在集成电路结构中最后得到的氧化物薄膜填补空隙的能力。

为解决现有预混合分布喷淋头的不足，人们由此提出了后混合分布喷淋

头。例如,现有技术中存在的后混合分布喷淋头设计，如美国专利号5,624,498; 5,963,834; 6,148,761; 6,086,677; 6,089,184; 6,245,192; 6,302,964; 6,415,736; 6,435,428 ;以及美国专利申请公开号US2005/0263248; US2006/0021703。虽然这些原有设备取得了不同程度的成功，然而业界精英 们仍在搜寻一种可以更可靠地传送多种反应化学物质到半导体工艺件的分布 喷淋头，并根本避免现有技术的缺陷，包括形成可能沉积到半导体工艺件上 或分布喷淋头内部的颗粒等。

【发明内容】

本发明的发明目的在于提供一种用于半导体工艺件处理反应器的气体分 布装置，其克服了现有技术的不足，可以使得反应气体在进入反应区域之前

被充分均匀地分布扩散，并同时克服在气体分布装置内部产生颗粒的不足，从而 改善沉积于半导体工艺件上的薄膜性能。

本发明的又一发明目的在于提供一种使用该气体分布装置的半导体工艺件 处理反应器，其同样能够改善沉积于半导体工艺件上的薄膜性能。

本发明是通过以下技术方法实现的：

依据本发明的一个方面， 一种气体分布装置，包括：反应气体供应板，其至 少与第一种和第二种反应气体相连通，其上设置有至少一个反应气体第一通道 (51)及若干个反应气体第二通道(52),其中，第一种反应气体(21)与反应气体第 一通道(51 )连通，第二种反应气体(22)与所述若干个反应气体第二通道(52)连通； 至少一反应气体分布板，其与所述反应气体供应板相连接，所述反应气体分布板 (32)上设置有相互以预设间距间隔开的若干个第一气体分隔装置(71),所述反应 气体第一通道(51)与所述若干个第一气体分隔装置(71)之间所形成的空间相连 通，并使所述第一种反应气体在所述若干个第一气体分隔装置(71)之间获得充分 均匀地分布扩散，所述若干个第一气体分隔装置(71)上设置有贯穿所述反应气体 分布板(32)的若干个反应气体第三通道(83),所述若干个第一气体分隔装置(71) 之间设置有贯穿所述反应气体分布板(32)的若干个反应气体第四通道(84)，所述 若干个反应气体第三通道(83)与所述多个反应气体第二通道(52)连通；以及反应 气体传送面板，其与所述反应气体分布板相连接，所述反应气体传送面板(33) 上设置有相互以预设间距间隔开的若千个第二气体分隔装置(102),所述若干个 第二气体分隔装置(102)上设置有贯穿所述反应气体传送面板(33)的若干个反应 气体第五通道(105),所述若千个第二气体分隔装置(102)之间设置有贯穿所述反 应气体传送面板(33)的若干个反应气体第六通道(106),所述第四通道(84)与第五 通道(105)相互连通，用于接收和传送第一种反应气体(21)，所述第三通道(83) 与第六通道(106)相互连通，用于接收和传送第二种反应气体(22)，在所述第一 种和第二种反应气体分别经过所述反应气体供应板、反应气体分布板和反应气体 传送面板的过程中，第一种和第二种反应气体一直保持隔离，最后以一种大体上 均匀的分布方式逸出所述反应气体传送面板。

依据本发明的另一个方面， 一种气体分布装置，包括：反应气体供应板，其 与至少第 一和第二反应气体源连通，其中所述反应气体供应板包括顶面和底面，

在其大体中心位置处设置有一贯穿顶面和底面的反应气体第一通道，第一种反应 气体与所述反应气体第 一通道连通并从所述底面逸出，所述顶面进一步包括多个 贯穿至底面的反应气体第二通道，所述多个反应气体第二通道分布在顶面上第一

组预设的间隔区域上；至少一个反应气体分布板，包括一个与反应气体供应板的

底面并置的顶面和一 个相对于顶面的底面，其中所述反应气体分布板的顶面包括 多个间隔开的气体导向块，排列在若干个第二区域中，该若干个第二区域与所述 反应气体供应板上形成的若干个第一区域各自对齐，且在各个气体导向块上形成

第三通道分别与所述反应气体供应板中形成的反应气体第二通道连通，第二种反 应气体流过所述若干个反应气体第三通道，在所述反应气体分布板的顶面和底面

间设置有反应气体第四通道，第一种反应气体与之连通并从中流过；以及反应气 体传送面板，包括一个与反应气体分布板底面并置的顶面和一个相对于顶面的底 面，其中在所述顶面上安装有多个间隔开的气体围边，对应的气体围边中设置有 贯穿至底面的反应气体第五通道，第一种反应气体从中流过；在所述反应气体传 送面板的顶面上，多个气体围边之间设置有贯穿至底面的反应气体第六通道，第 二种反应气体从中流过；第一种和第二种反应气体以一种充分均匀分布的方式逸 出所述反应气体传送面板的底面。

依据本发明的再一个方面， 一种气体分布装置，包括：连接在一起的第一、 第二和第三气体分布板，其中第二气体分布板置于第 一和第三气体分布板之间，

在第 一 气体分布板和第二气体分布板间形成第 一 空腔，在第二气体分布板和第三 气体分布板间形成第二空腔；若千个与所述第二气体分布板连接并与之大体垂直

的第一气体分隔装置，相互之间留有预设间距，且该第一气体分隔装置相对于第 一气体分布板并置，并处于第一空腔中；若干个反应气体笫一通道，至少部分地， 由所述多个第一气体分隔装置形成，并且贯穿第二气体分布板，用于接收和传送 第一气体；若干个反应气体第二通道,设置在所迷第二气体分布板上并贯穿其中， 并且均勻地分布在所述第一气体分隔装置周围，用于接收和传送第二气体；若干 个与所述第三气体分布板连接并与之大体垂直的第二气体分隔装置，用于接收和 传送该第二气体,所述若干个第二气体分隔装置位于第二空腔中并相对于第二气 体分布板并置，第二气体分隔装置相互之间以一预设间距的方式排列；若干个反

应气体第三通道，至少部分地，由所述多个第二气体分隔装置形成，并且贯穿第

三气体分布板，用于接收和传送第二气体；；以及若干个反应气体第四通道，设 置在所述第三气体分布板上并贯穿其中，均匀分布在所述第二气体分隔装置周 围，用于接收和传送第一气体，其中，第一种和第二种反应气体的路径由所述反 应气体第一、第二、第三和第四通道确定，两种反应气体分别沿第一种和第二种 反应气体路径传输并保持相互隔离，直至逸出第三气体分布板。

依据本发明的又一个方面， 一种半导体工艺件处理反应器，包括：处理腔室， 其包括沉积区域；可移动的基座，用于在处理时支撑并水平地移动处于所述处理 腔室的沉积区域中待处理的半导体工艺件；以及安装在所述处理腔室中并靠近半 导体工艺件的气体分布装置，其包括多个反应气体分布板，每一个反应气体分布 板上分别设置至少一组相互隔离的反应气体通道，并且该多个反应气体分布板上 的该至少 一组相互隔离的反应气体通道之间以预设连接关系分别对应地相互连 通，以提供至少两种相互隔离的反应气体路径，从而可将至少第一和第二反应气 体相互隔离地并且以一种充分均匀分布的方式传送到该可移动的半导体工艺件 上。

【附图说明】

图1是运用本发明气体分布装置的半导体工艺件处理反应器的简化的横断纵 向剖视图。

图2是用于半导体工艺件处理的本发明气体分布装置的分解横断纵向剖视图。

图3是本发明气体分布装置的反应气体供应板的顶视图。

图4是如图3所示的本发明气体分布装置的反应气体供应板的底视图。

图5是本发明气体分布装置的反应气体分布板的顶视图。

图6是本发明气体分布装置的反应气体分布板的底视图。

图7是本发明气体分布装置的反应气体传送面板的顶视图。

图8是如图7所示的本发明气体分布装置的反应气体传送面板的底视图。

图9是图7和图8所示反应气体传送面板的横断纵向剖视图。

图10是图9所示横断纵向剖视图中的标示数字10部分的局部放大图。

图11是图7所示反应气体传送面板的局部放大顶视图。

【具体实施方式】

请参阅图1，图1是运用本发明气体分布装置的半导体工艺件处理反应器 的简化的橫断纵向剖视图。本发明所述的气体分布装置可以被用于化学气相 沉积(chemical vapor deposition, CVD)或原子层沉积(atomic layer deposition, ALD)。在如下说明中将以化学气相沉积为例说明，如图所示的气体分布装置 10设置于处理反应器11中。处理反应器11包括环绕侧壁12以及由其环绕 侧壁12形成的内部腔室13，内部腔室13内可接收并处理半导体工艺件 (semiconductor work piece) 14。所述半导体工艺件可以包括用于制造芯片 的半导体基片（substrate)或晶圓(wafer),也可以包括用于制造平板显示器的玻 璃基板。如图1所示，处理反应器11还包括一个顶面15,以及多个化学反 应物质（此处示例表示为第一反应物质21和第二反应物质22)与该气体分 布装置10连通。在下文的讨论中，作为本发明的一方面，所述第一种和第二 种反应物质将被示例地描述为TEOS和OZONE，应当了解，反应物质不限 于此。比如，本气体分布装置10也可以用于金属化合物的气相沉积(metal exposition),用于此目的时，第一和第二反应物可以包括TiCl4和NHa来沉积 TiN。当气体分布装置10被用于原子层沉积时，还可以沉积高介电常数K(法 拉每厘米）的材料，例如，Al203, HF02,HFSi02, HFxSiy02,ATA205。还可 以用CVD或ALD方式来沉积WN膜，所用的第一和第二反应物的来源包括 WFe和NH3。再者，第一和第二反应物可以被用来沉积TaN或TiN，包括Ta/Ti 和H/N先驱气体。同时应当了解的是， 一般会应用各种阀门和其它控制装置(未图示）来测量和控制这些第一种和第二种反应物质（21和22)以不同剂

量输入气体分布装置10。从图1中还可看到，在气体分布装置10和基座23 之间还设置有一个支撑元件或基座23，用于在水平方向上可水平移动地支撑 半导体工艺件14。基座或支撑元件23可以包含加热元件，可选的方案包括 电阻性发热元件、电感发热线圏元件、发热灯泡元件或其它可以用来向半导 体工艺件14提供热量的加热方案。另外，应当理解的是，在反应器处理过程 中，基座或支撑元件23可以被设置成能够水平的移动，以配合本发明的气体 分布装置10共同作用在半导体工艺件14沉积出均匀的薄膜。该基座23的水 平运动能够提高半导体工艺件14上沉积的膜的厚度的均一性、增强间隙填充 能力、减少颗粒的产生、同时减少反应气体的用量。该水平的移动可以包括 各种水平的运动方式：旋转、抖动、 一前一后运动、非线性运动或上述运动 的组合。作为本发明的一种较优的实施方式，所述可水平移动的基座23寸以 被设计为能够使半导体工艺件14以预设的转速水平转动。

半导体工艺件14置于化学反应区24中，该化学反应区24位于气体分布 装置10和放置半导体工艺件14的基座23之间。应当了解，本发明气体分布 装置10可如图1所示配置于单个工作平台或基座23的处理腔室中，用于处 理一片半导体工艺件14，也可配置于含多个工作平台的处理腔室中，在不同 的工作平台上可同时处理几片半导体工艺件14,每一个工作平台对应一个气 体分布装置10。因此，广义来说，本发明涉及的半导体工艺件14的处理反 应器"，包括设置于处理反应器11内部的沉积区域24、基座23以及气体 分布装置10，所述基座23用于支撑待处理的半导体工艺件14，并且在处理 半导体工艺件14时可以水平方向地移动，以提高半导体工艺件14上所沉积 的薄膜的均一性；气体分布装置10安装在处理反应器11中靠近半导体工艺 件14的位置处，用于向半导体工艺件14传送至少第一种反应气体21和第二

种反应气体22，在传送过程中，该至少两种反应气体在穿过气体分布装置10 时保持分离，不同的反应气体具有不同的气体传输路径，从而确保反应气体 在气体分布装置10不会混合反应而产生影响薄膜品质的颗粒的问题。应当理 解，本发明所述的第一种反应气体21或第二种反应气体22可以是仅包含一 种化学反应物（如TEOS或OZONE)的反应气体，也可以是包含多种化学 反应物的混合气体，比如，反应气体中包含一种或多种掺杂气体（dopant gas)。

请参阅图2,图2是用于半导体工艺件处理的本发明气体分布装置的分解 横断纵向剖视图。气体分布装置10包含多个气体分布板30，此处表示为一 个第一反应气体分布板或反应气体供应板31、至少一个第二反应气体分布板 32、 一个第三反应气体分布板或第三反应气体传送面板33。所述多个气体分 布板30可以通过机械连接方式密封地连接在一起，也可以通过真空钎焊 (vacuum braze welding)或真空炫焊(vacuum fuse welding)而形成一个整 体的密闭的气体分布装置。请参阅图3和图4，图3和图4分别显示了第一 反应气体分布板或反应气体供应板31的顶视图和底视图。该第一反应气体分 布板31包括主体40，主体40包含顶面41、与顶面41相对的底面42以及 外边沿43。主体40上设置有反应气体第一通道51，反应气体第一通道51 在主体40的大致中心位置处设置或形成，并且贯穿顶面41和底面42„进一 步地，在反应气体供应板31内设置有一组或若干个反应气体第二通道52, 反应气体第二通道52贯穿其顶面和底面41和42。在如图所示结构中，第一 种反应气体21通入反应气体第一通道51，而第二种反应气体22通入多个反 应气体第二通道52。在图2所示情况下，第一、第二和第三反应气体分布板 31、 32和33分别包含一组反应气体通道，这一点在后文中将详述，这些通 道以预定的连通方式分别连接，以提供相互的隔离的两种气体通道或路径来

传送所述第一种和第二种反应气体21和22,从而将两种反应气体21和22 以不同的传送路径传送至图1所示的移动（旋转）的半导体工艺件H上。如 图示意，第一种反应气体21传送至反应气体第一通道51,而第二种反应气 体22传送至多个反应气体第二通道52。如图3和4所示，可以看出多个反 应气体第二通道52分布在多个预先间隔的区域53中，在各个区域53之间存 在条状的、连续的空隙54。图4显示了第一反应气体分布板或反应气体供应 板31的底视图，可以看到一组或多个径向延伸的气体导向槽55设置在若干 个预设间隔开的第一区域53之间；反应气体第一通道51与此多个径向延伸 的气体导向槽55连通。各个气体导向槽55从主体40的大体中心位置处向其 外边沿43方向延伸。

第一、第二和第三气体分布板31、 32和33之间紧密地被密封连接在一 起，如图2及随后的图中所示，第二反应气体分布板32位于第一和第三气体 分布板31和33之间。此处，第二反应气体分布板32包括一个大致呈圓形的 主体60，主体60包舍顶面61和底面62。更进一步地，主体60包含外边沿 63。观察图2和图5可看出，在第一反应气体分布板或反应气体供应板31 的底面42和第二反应气体分布板32的顶面61之间形成一个空腔64。从图 2、 5和6可最为清晰地看到，在第二反应气体分布板32的顶面61上设置有 一组或多个第一气体分隔装置71，该第一气体分隔装置71与主体60连接为 一体，且垂直其顶面61并向上延伸直至并置(juxtaposed)于反应气体供应板 31的底面42上。该多个第一气体分隔装置71均匀地分布在空腔64内，并 且每两个相邻的第一气体分隔装置71之间以一预设的间距分隔开。此外，每 个第一气体分隔装置71上包括顶面72。组装在一起后，顶面72将并置在反 应气体供应板31的底面42上。从图5最为易见，多个第一气体分隔装置71 排列在若干个第二区域73中，与反应气体供应板31中设置的若干个第一区

域53同向排列。此外，在多个若干个第二区域73相邻的地方设置有多个径 向延伸的主反应气体分布通道74。除此之外，在各个第一气体分隔装置71 之间形成若干个从反应气体分布通道75,每一个从反应气体分布通道75与 径向延伸的主反应气体分布通道74相互连通。更进一步地，尚有一环绕的气 体分布通道76，环绕着由多个第一气体分隔装置71形成的多个区域73,并 与各个主或从反应气体通道74和75连通。应当理解，前述的第一气体分隔 装置71可以多种实施方式，图中所示的为其中一种方式，即，多个线性延伸 的气体导向块71。为了方便理解，下面将以线性延伸的气体导向块71来描 述本发明。

在图5所示的结构中，在各个线性延伸的气体导向块71上设置有若干个 反应气体第三通道83,通道83贯穿气体导向块71直达反应气体分布板32 的底面62。若干个反应气体第三通道83分别与对应的反应气体供应板31中 的反应气体第二通道52相互流体连通。因此，第二种反应气体22将流过若 干个反应气体第三通道83。更进一步地，反应气体第四通道84被设置于反 应气体分布板32上并贯穿反应气体分布板32的顶面61和底面62。反应气 体第四通道分别连通流过其中的第一种反应气体21。反应气体供应板31中 设置的反应气体第二通道52与对应的气体导向块71中的反应气体第三通道 83大体上同心对齐。因此，第二种反应气体22流过一组同心对齐的第二和 反应气体第三通道52与83，并逸出反应气体分布板32的底面62。从图中 可以看出，多个径向延伸的主反应气体分布通道74与反应气体供应板31的 底面42中设置的多个径向延伸的气体导向槽55同心对齐。逸出反应气体供 应板31的第一种反应气体21沿主、从及环绕的反应气体分布通道74、 75 和76传输，并且被充分均匀地分布扩散，随后经过设于反应气体分布板32 中并贯穿顶面61和底面62的反应气体第四通道84。第一种和第二种反应气

体21和22在穿过该第二种反应气体分布板时，通过不同的路径保持相互分 离。另外，作为本发明的另外一种实施方式，前述i殳置于空腔64内的第一气 体分隔装置或气体导向块71可以由若干个相互间隔排列的独立的气体导引装 置或气体导引管（未图示）取代。所述气体导引装置或气体导引管设置于第 二反应气体分布板32上并和4^目连，气体导引装置或气体导引管设置有中空 的气体通道（相当于前述的若干个反应气体第三通道83),多个气体导引装 置或气体导引管可以实现与气体导向块71相同的功能，即， 一方面使得第二 种反应气体22流过其上设置的中空的气体通道从而流出至第二反应气体分布 板的底面，另一方面，第一反应气体可以在相互间隔设置的均匀排列的气体 导引装置或气体导引管之间被充分地扩散分布，再流出至第二反应气体分布 板的底面。可以理解，本发明所设置的第二反应气体分布板32上所设置的第 一气体分隔装置71或气体导引装置可以使得至少两种反应气体被分隔开以不 同的传送通道或路径经过第二反应气体分布板32,而且能够使至少一种反应 气体在该第二反应气体分布板32内被充分均匀地分布扩散。

本发明的气体分布装置10还包括一个第三反应气体分布板或第三反应气 体传送面板33，可分别参阅图7-10。该第三反应气体分布板或第三反应气体 传送面板33包括主体90,主体90包含顶面91和底面92。更进一步地，主 体90还包括一个外边沿93,并在顶面91和第二反应气体分布板32的底面 62之间形成了 一个空腔94。 一组第二气体分隔装置（如图所示的实施方式为： 大体呈直角形的气体围边）102与主体90的顶面91连接成一体，并与之大 体呈垂直并向上延伸。该大体呈直角形的气体围边102包括不同尺寸，并以 预设间距排列。每个直角形的气体围边102是由连续连接的侧壁103构成， 侧壁103构成一个环绕的封闭空间。側壁103还包括一个顶部边沿104。每 个气体围边102的顶部外边沿104都与第二种反应气体分布板32的底面62

并置。如图7所示，多个反应气体第五通道105设置于各个气体围边102之 中，并从其顶面91贯穿至底面。应当理解的是，第一种反应气体21先从第 二种反应气体分布板32的底面62逸出，再进入对应的气体分布围边102, 随后流过反应气体第五通道105,从而被传递到被处理的半导体工艺件14上。 更进一步地，反应气体第六通道106设置在第三反应气体传送面板33上，并 且介于多个气体分布围边102之间。反应气体第六通道接收从反应气体分布 板32逸出的第二种反应气体22。反应气体第六通道106贯穿顶面91和底面 92。第二种反应气体22大体均匀分布在反应气体传送面板33的顶面92上， 随后流过反应气体第六通道106，再被传递到被处理的半导体工艺件14上。

现在参阅图8、 9和10,反应气体第五通道105和反应气体第六通道106 以一种交替的、包括预设间距的方式贯穿反应气体传送板33的底面92,以 便将第一种和第二种反应气体21和22均匀地传送到被处理的半导体工艺件 14上。此种方式下，各个反应气体第五通道105和反应气体第六通道106都 连接到一组嵌于底面92内的圓锥形气体分布孔110上。此组气体分布孔110 包括一个中心气体传送孔110a (图11),在本发明的一种形式中，中心气体 传送孔110a与被处理的半导体工艺件14的中心之间有一横向位移。这一橫 向位移的位置用数字110b表示。当处理半导体工艺件时，该水平移动（比如， 旋转）的半导体工艺件的中心点110b可以因为该横向位移而不会在半导体工 艺件的中心点110b处沉积厚于其他位置的薄膜，因而可以保证半导体工艺件 的中心点110b处和其他位置处沉积的薄膜的厚度基4^目同，保证沉积薄膜的 均一。当然，在实际运用中，根据不同的工艺要求和操作条件，作为本发明

的另一种实施方式，该中心气体传送孔110a与被处理的半导体工艺件14的 中心也可以完全同心对齐。从前面的讨论中应当了解到，本发明的气体分布 装置10形成了第一反应气体通路1"，包括反应气体第一、第四和第五通道

51、 84和105;和第二反应气体通路112,包括反应气体第二、第三和第六 通道52、 83和106。在图示结构中，第一种反应气体21流过第一种反应气 体通路111，第二种反应气体22流过第二种反应气体通路112，并以一种交 替的方式从底面92逸出，使得第一种和第二种气体均匀分布在底面92上。 在本发明的一种形式中，反应气体传送面板33传送近乎等剂量的第一种和第 二种反应气体21和22到置于其附近的转动的半导体工艺件14上。在本发明 的另 一种形式中，反应气体传送面板33传送不等剂量的第一种和第二种反应 气体21和22到半导体工艺件14上。在被传送到半导体工艺件14上方的化 学反应区24之前，第一种和第二种反应气体在穿过第一、第二和第三反应气 体分布板31、 32和33时保持分离，不互相混合。

操作方法

针对本发明的实施方式的操作方法在此再作筒要概述。 本发明的第一个方面是， 一种用于半导体处理的气体分布装置10,包括 一个连接到第一种和第二种反应气体21和22的气源的反应气体供应板31 。 此外，气体分布装置10包括一个从反应气体供应板31接收气体的反应气体 分布板32。气体分布装置10包括一个从反应气体分布板32接收气体的反应 气体传送面板33。如前文所讨论的，第一种和第二种反应气体21和22在穿 过反应气体供应板31 、反应气体分布板32和反应气体传送面板33时保持分 离，随后以大体上均匀的方式逸出反应气体传送面板33，以传送到被处理的 半导体工艺件14上。

本发明的另一个方面是， 一种用于半导体处理的气体分布装置10，包括 连接在一起的第一、第二和第三气体分布板31、 32和33，其中第二反应气 体分布板32置于第一和第三气体分布板31和33之间。在如图所示结构中，

在第一和第二气体分布板31和32之间形成第一空腔64，在第二和第三气体 分布板32和33之间形成第二空腔94。 一组第一气体分隔装置71与第二反 应气体分布板32连接成一体并向上延伸，第一气体分隔装置71以预设的间 距排列。多个第一气体分隔装置71与第一气体分布板31并置，置于第一空 腔64中。多个第一气体分隔装置71形成若干个反应气体第一通道，即前文 中所述反应气体第三通道83。更进一步地，在第二反应气体分布板32上设

置有一组贯穿其中的反应气体第二通道，即前文所述反应气体第四通道84, 反应气体第二通道在第一气体分隔装置71四周均匀分布。本发明的气体分布

装置10进一步包括一组第二气体分隔装置102，与第三气体分布板33连接 一体并与之垂直，向上延伸，并以预设的间距排列。在如图所示结构中，第

二气体分隔装置102与第二反应气体分布板32并置，也置于第二空腔94中。 一组反应气体第三通道，即前文所述反应气体第五通道105，至少部分设置 于多个第二气体分隔装置102之中，并贯穿第三气体分布板33。更进一步地， 一组反应气体第四通道，即前文所述反应气体第六通道106设置于第三气体 分布板33上并贯穿其中，并均匀地分布于周围多个第二气体分隔装置102。 如前所述，第一种和第二种反应气体通路111和112包含多个反应气体通道， 其中第一种和第二种反应气体21和22沿第一和第二反应气体通路111和 112传送并保持相互分离，直至逸出第三气体分布板33。

本文还描述了一种半导体工艺件处理反应器，包括一个包含沉积区域24 的处理反应器11以;S^基座23,所述基座23用于水平地支撑并移动放置于其 上且位于沉积区域24中待处理的半导体工艺件14。更进一步地，本发明包 括一种安装在处理反应器11中靠近半导体工艺件14的气体分布装置10,其 中气体分布装置10包括第一、第二和第三反应气体分布板31、 32和33。各 个反应气体分布板包含多个反应气体通道51、 52、 83、 84、 105和106,以

预设的连通关系连接，以提供相互隔离的至少第一和第二反应气体通路111

和112，以将该至少两种反应气体21和22传送到水平移动的半导体工艺件 14上。所述气体分布装置10可以使得反应气体21和22在进入反应区域24 之前被充分均匀地分布扩散，并同时克服在现有技术中的气体分布装置内部 产生颗粒的不足，从而改善沉积于半导体工艺件上的薄膜性能。

以上介绍的仅仅是基于本发明的几个较佳实施例，并不能以此来限定本 发明的范围。任何对本发明的装置作本技术领域内熟知的部件的替换、组合、 分立，以及对本发曰/ 出本发明的揭露以及保护范围，