本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種氣體噴淋裝置。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體器件加工過程中，需要通過位于反應(yīng)腔頂部的氣體噴淋裝置將反應(yīng)氣體注入到反應(yīng)腔內(nèi)。其中，氣體噴淋裝置通常包括多個相互接觸的零部件。

一般情況下，在加工過程中或在加工完成后，需要對氣體噴淋裝置進行加熱或冷卻。然而機械加工技術(shù)無法做到零部件加工表面的絕對光滑，導(dǎo)致在零部件的加工表面形成高低不平的表面形貌。如此，當(dāng)兩個零部件的表面互相接觸時，不能做到兩個零部件的表面的完全接觸，在接觸界面上會存在一定的空隙，該空隙的存在，導(dǎo)致相互接觸的零部件之間的熱傳遞效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種氣體噴淋裝置，以提高氣體噴淋裝置內(nèi)部零部件之間的熱傳遞效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種氣體噴淋裝置，包括：氣體分布擴散板、位于所述氣體分布擴散板下方的安裝基板以及位于所述安裝基板下方的氣體噴淋頭，所述氣體分布擴散板的第一表面與所述安裝基板的第一表面接觸，形成一接觸界面處，所述安裝基板的第二表面與所述氣體噴淋頭的第一表面接觸，形成另一接觸界面處；

至少一個所述接觸界面處的至少一個表面上涂覆有導(dǎo)熱涂層，所述導(dǎo)熱涂層為易變形材料。

可選地，所述在至少一個所述接觸界面處的至少一個表面上涂覆有導(dǎo)熱涂層，具體包括：

所述氣體分布擴散板的第一表面涂覆有導(dǎo)熱涂層、所述安裝基板的第一表面和/或第二表面涂覆有導(dǎo)熱涂層、和/或，所述氣體噴淋頭的第一表面涂覆有導(dǎo)熱涂層。

可選地，所述導(dǎo)熱涂層的導(dǎo)熱系數(shù)大于等于0.5W/m·k。

可選地，所述導(dǎo)熱涂層的導(dǎo)熱系數(shù)在1-2W/m·k之間，并且包括端點值。

可選地，所述導(dǎo)熱涂層的厚度小于等于0.3mm。

可選地，所述導(dǎo)熱涂層采用噴涂的方法涂覆。

可選地，所述導(dǎo)熱涂層采用旋涂的方法涂覆。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的氣體噴淋裝置中，氣體分布擴散板的第一表面和安裝基板的第一表面接觸，形成一個接觸界面處，安裝基板的第二表面與氣體噴淋頭的第一表面接觸，形成另外一個接觸界面處。其中，至少一個接觸界面處的至少一個零部件的表面上涂覆有導(dǎo)熱涂層，并且導(dǎo)熱涂層為易變形材料。在將兩個零部件組裝在一起時，易變形的導(dǎo)熱涂層能夠填充該這兩個零部件接觸界面處的空隙，因此，該導(dǎo)熱涂層的設(shè)置有利于增大兩個零部件之間的接觸面積，接觸面積的增大有利于相接觸的兩個零部件之間的熱量傳遞，因此，通過本發(fā)明設(shè)置的導(dǎo)熱涂層能夠提高氣體噴淋裝置內(nèi)的熱量傳遞效率，進而節(jié)約能源。

附圖說明

為了清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將描述本發(fā)明的具體實施方式時用到的附圖做一簡要說明。顯而易見地，這些附圖僅是本發(fā)明的部分實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以獲得其它附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的氣體噴淋裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的氣體噴淋裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)手段和技術(shù)效果更加清楚、完整，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行描述。

通常情況下，安裝在反應(yīng)腔頂部的氣體噴淋裝置包括氣體分布擴散板、與氣體分布擴散板的下表面接觸的安裝基板，以及與安裝基板的下表面接觸的氣 體噴淋頭。反應(yīng)氣體經(jīng)過氣體分布擴散板的分布擴散后，經(jīng)由氣體噴淋頭噴出達到反應(yīng)腔內(nèi)。

由于機械加工技術(shù)無法做到加工部件的表面達到絕對光滑，所以，在氣體分布擴散板、安裝基板以及氣體噴淋頭的表面的加工形貌在微觀上來說是凹凸不平的。而且制作氣體分布擴散板、安裝基板以及氣體噴淋頭的材料為剛性材料，通常為金屬材料，這些材料不易發(fā)生變形，因此，在安裝基板與氣體分布擴散板的接觸界面處以及在安裝基板與氣體噴淋頭的接觸界面處，會存在一定的空隙。

正如背景技術(shù)部分所述，這些空隙的存在，降低了氣體噴淋裝置的零部件之間的熱傳遞效率。

為了減少甚至消除氣體噴淋裝置的不同零部件在接觸界面處的空隙，進而提高零部件之間的熱傳遞效率，本發(fā)明提供了一種氣體噴淋裝置。

圖1是本發(fā)明實施例提供的氣體噴淋裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該氣體噴淋裝置100包括氣體分布擴散板101、位于氣體分布擴散板101下方的安裝基板102以及位于安裝基板102下方的氣體噴淋頭103。換句話說，安裝基板102分別與氣體分布擴散板101以及氣體噴淋頭103接觸。

其中，氣體分布擴散板101、安裝基板102以及氣體噴淋頭103為本發(fā)明實施例所述的氣體噴淋裝置的零部件。

另外，氣體分布擴散板101一般為氣體噴淋裝置的水冷板，所以，在氣體分布擴散板101上一般設(shè)置有冷卻水槽104，另外，在安裝基板102上還可以設(shè)置有加熱器105，并且加熱器105設(shè)置在安裝基板102的內(nèi)部。

安裝基板102包括相對的第一表面102a(相當(dāng)于安裝基板的上表面)和第二表面102b(相當(dāng)于安裝基板的下表面)，氣體分布擴散板101包括第一表面101a(相當(dāng)于氣體分布擴散板的下表面)，氣體噴淋頭103包括第一表面103a(相當(dāng)于氣體噴淋頭的上表面)。其中，安裝基板102的第一表面102a與氣體分布擴散板101的第一表面101a接觸，形成第一接觸界面處，安裝基板102的第二表面102b與氣體噴淋頭103的第一表面103a接觸，形成第二接觸界面處。需要說明的是，在本發(fā)明實施例所述的任一接觸界面處均包括相互接觸的兩個零部件的表面。具體地說，在第一接觸界面處，包括氣體分布擴散板101的第一表 面101a和安裝基板102的第一表面102a。在第二接觸界面處，包括安裝基板102的第二表面102b和氣體噴淋頭103的第一表面103a。

為了提高氣體噴淋裝置零部件之間的熱傳遞效率，在本發(fā)明提供的氣體噴淋裝置中，如圖1所示，在氣體分布擴散板101的第一表面101a上涂覆有一層導(dǎo)熱涂層20。該導(dǎo)熱涂層20由易變形材料制成。因此，在受到一定大小的作用力的情況下，該導(dǎo)熱涂層20會發(fā)生變形。通常情況下，導(dǎo)熱涂層20的材料可以為軟橡膠。所以，當(dāng)氣體分布擴散板101的第一表面101a和安裝基板的第一表面102a接觸時，在壓力的作用下，涂覆在氣體分布擴散板101的第一表面101a上的導(dǎo)熱涂層20會發(fā)生變形，因此，變形的導(dǎo)熱涂層會填充氣體分布擴散板101與安裝基板102的接觸界面處的空隙，從而使得氣體分布擴散板101與安裝基板102的接觸面積增大。接觸面積的增大，有利于氣體分布擴散板101與安裝基板102之間的熱量傳遞，從而有利于提高氣體噴淋裝置零部件之間的熱傳遞效率。

為了提高氣體分布擴散板101和安裝基板102之間的熱傳遞效率，導(dǎo)熱涂層的導(dǎo)熱系數(shù)大于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.02W/m·k，所以，導(dǎo)熱涂層的導(dǎo)熱系數(shù)大于0.02W/m·k。進一步地，導(dǎo)熱涂層的導(dǎo)熱系數(shù)大于等于0.5W/m·k。如此，導(dǎo)熱涂層的熱傳遞能力至少是空氣熱量傳遞能力的25倍，所以，導(dǎo)熱涂層的設(shè)置能夠明顯提高氣體噴淋裝置的零部件之間的熱傳遞效率。更進一步地，導(dǎo)熱涂層的導(dǎo)熱系數(shù)在1～2W/m·k之間，并且包括端點值1和2。

另外，需要說明的是，導(dǎo)熱涂層的厚度不能太厚，如果太厚的話，導(dǎo)熱涂層20容易從氣體分布擴散板101的第一表面101a上剝離下來。因此，在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)熱涂層20的厚度小于等于0.2mm。另外，為了防止導(dǎo)熱涂層從氣體分布擴散板101的第一表面101a上剝離下來，導(dǎo)熱涂層采用與氣體分布擴散板101的粘合力大于50N的材料。

另外，在本發(fā)明實施例中，導(dǎo)熱涂層20采用噴涂或旋涂的方法涂覆在氣體分布擴散板101的第一表面101a上。具體地，在氣體分布擴散板101與安裝基板102組裝之前，采用本領(lǐng)域慣用的技術(shù)手段在第一表面101a上噴涂或旋涂一層導(dǎo)熱涂層，然后，對該導(dǎo)熱涂層進行加熱使其固化，固化后的導(dǎo)熱涂層粘附在第一表面101a上，從而使得導(dǎo)熱涂層與氣體分布擴散板形成一個整體結(jié)構(gòu)。

為了驗證上述所述的氣體噴淋裝置的零部件之間的熱傳遞效果，本發(fā)明實施例還做了如下實驗。當(dāng)氣體噴淋頭103的溫度需要控制在150℃時，對于氣體分布擴散板的第一表面101a上未涂有導(dǎo)熱涂層時，加熱器105的功率輸出效率在5％左右。當(dāng)在氣體分布擴散板101的第一表面101a上涂覆上一層導(dǎo)熱系數(shù)為1.0W/m·k的導(dǎo)熱涂層20時，在其它條件不變的情況下，加熱器105的功率輸出效率在17％左右。由此可以證實，導(dǎo)熱涂層的設(shè)置明顯增加了氣體噴淋裝置零部件之間的熱傳遞效率。

上述圖1所示的氣體噴淋裝置在氣體分布擴散板101和安裝基板102的接觸界面處的氣體分布擴散板的第一表面101a上涂覆有一層導(dǎo)熱涂層20。作為本發(fā)明的另一實施例，也可以在安裝基板102的第一表面102a上涂有一層導(dǎo)熱涂層20。

作為本發(fā)明的又一實施例，如圖2所示，還可以在安裝基板102和氣體噴淋頭103的接觸界面處的安裝基板102的第二表面102b或者氣體噴淋頭103的第一表面103a上涂有一層導(dǎo)熱涂層20’。需要說明的是，圖2所示的氣體噴淋裝置的結(jié)構(gòu)與圖1所示的氣體噴淋裝置除了導(dǎo)熱涂層20的位置不同以外，其它均與圖1所示的氣體噴淋裝置的結(jié)構(gòu)相同。為了簡要起見，在此不再詳細描述圖2所示的氣體噴淋裝置的具體結(jié)構(gòu)。

另外，也可以在上述的氣體分布擴散板101的第一表面101a、安裝基板102的第一表面102a、安裝基板的第二表面102b、氣體噴淋頭103的第一表面103a上均涂覆一層導(dǎo)熱涂層20，以盡最大可能地提高氣體噴淋裝置內(nèi)部的零部件之間的熱傳遞性能。理論上來說，只要在每一接觸界面處均涂覆有一層導(dǎo)熱涂層就能最大可能地提高氣體噴淋裝置內(nèi)部的零部件之間的熱傳遞性能。這是因為，能夠使得氣體噴淋裝置內(nèi)部的零部件之間達到無空隙接觸，使得接觸面積達到最大。

需要說明的是，上述實施例僅是本發(fā)明提供的氣體噴淋裝置的結(jié)構(gòu)示例。實際上，只要在至少一個接觸界面處的至少一個零部件的表面上涂覆有導(dǎo)熱涂層的氣體噴淋裝置均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。