CN114164412B - 半导体原子层沉积装置的喷洒头结构 - Google Patents

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Abstract

一种半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，包括一扩散盘、一盘盖、一气体引流管及一气体引入器，该扩散盘具有贯穿的复数喷孔，该盘盖结合在该扩散盘顶面，中央具有一穿孔，底面具有与该穿孔相通的一扩槽，该气体引流管结合于该盘盖上且具有呈倒漏斗状的一引流槽道，该气体引入器封盖于该气体引流管上端，底面具有一内槽，周面具有至少一进气流道，该进气流道的内端具有向下倾斜一角度以连通该内槽的一出气段，该出气段的中心轴线形成一偏心角度使偏离该气体引入器的中心轴线；藉此可使气体形成涡流以大幅提升沉积薄膜的均匀度。

Description

半导体原子层沉积装置的喷洒头结构
技术领域
本发明是一种在基板上沉积薄膜的半导体原子层沉积装置中用于导入并散布气体的喷洒头结构方面的技术领域，尤指一种可改善基板边缘处薄膜的不均匀性，以使整体薄膜较具均匀性的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构。
背景技术
一种在基板上沉积薄膜的习知半导体原子层沉积装置中的喷洒头结构，如美国US20140090599 A1、US 20180158671 A1及US 20180166298 A1专利所示，其主要是利用于一扩散盘的上方设置有复数导流道分别供将气体导送至该扩散盘的中央及周围处，以使气体能供给密布在该扩散盘上的所有喷孔。然而，由于各导流道的长短不一，因此会使各进气流道中气体的流量难以控制，进而导致由各流道喷向该扩散盘各区域的气体流量不一，相对的便会使由各对应喷孔喷出的气体会不均匀(距离越远流量越小)，因此在沉积薄膜时易有基板边缘处薄膜不均匀的问题。
另一种习知半导体原子层沉积装置中的喷洒头结构，如美国US 20190048467 A1专利所示，请配合参阅图1，由于其进气流道186的中心轴线B与气体引入器192的中心轴线A相交(即进气流道186直通气体引入器192中心)，因此当气体由该进气流道186导入至气体引入器192的内部通道193时，会直吹内部通道193的一侧壁而产生乱流，进而使导向扩散盘的气体无法控制，相对的便会使气体无法均匀的扩散到扩散盘的靠近周边处，因此在沉积薄膜时会有基板边缘处薄膜不均匀的问题。
有鉴于此，本发明人乃针对上述的问题，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于解决习知半导体原子层沉积装置中的喷洒头结构所存在的沉积薄膜均匀度不佳的问题。
本发明所述的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，包括一扩散盘、一盘盖、一气体引流管及一气体引入器。其中，该扩散盘具有贯穿上、下的复数喷孔。该盘盖结合在该扩散盘的顶面，中央具有贯穿的一穿孔，底面具有与该穿孔连通的一扩槽，该扩槽的底面开口涵盖该复数喷孔。该气体引流管结合于该盘盖上且内部具有贯通上、下的一引流槽道，该引流槽道的下端与该穿孔相通，且由下向上呈逐渐缩小的倒漏斗状。该气体引入器封盖于该气体引流管的上端，底面具有与该引流槽道相通的一内槽，周面具有可供连接该进气管的至少一进气流道，该进气流道的内端具有向下倾斜一角度以连通该内槽的一出气段，该出气段的中心轴线形成一偏心角度使偏离该气体引入器的中心轴线。
本发明所提供的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，当气体由导入该进气流道中时，可藉由该出气段的向下倾斜角度及偏心角度，使气体喷入该气体引流管中后，会顺着倒漏斗状的引流槽道形成由上向下扩大的涡流，然后再顺着该扩槽均匀分布于该扩散盘的顶面，如此便可使该扩散盘的复数喷孔均匀喷出气体，进而在沉积薄膜时能大幅提升基板上的整体薄膜的均匀度，以有效改善习知基板边缘处薄膜不均匀的缺点。
附图说明
图1为习知喷洒头结构的气体引入器的俯视示意图。
图2为本发明的立体分解示意图。
图3为本发明的立体组合示意图。
图4为本发明的气体引入器的剖面放大示意图。
图5为本发明的气体引入器的俯视放大示意图。
图6为本发明的使用状态示意图。
具体实施方式
请参阅图2～图6所示，显示本发明所述的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构包括一扩散盘10、一盘盖20、一气体引流管30及气体引入器40，其中：
该扩散盘10，顶面具有一凹槽11，该凹槽11的槽底具有贯穿到底面的复数喷孔12。
该盘盖20，结合于该扩散盘10的凹槽11中，中央具有贯穿的一穿孔21，底面具有由该穿孔21的下端逐渐扩大至靠近周边处而呈锥状的一扩槽22，该扩槽22的底面开口涵盖该复数喷孔12。
该气体引流管30，结合于该盘盖20上，且内部具有贯通上、下的一引流槽道31，该引流槽道31的下端与该穿孔21相通，且由下向上呈逐渐缩小的倒漏斗状。
该气体引入器40，封盖于该气体引流管30的上端，底面具有一内槽41供与该引流槽道31相通，周面具有至少一进气流道42贯通到该内槽41。该进气流道42包含一进气段43及一出气段44，该进气段43呈水平设置，外端延伸到该气体引入器40的周面可供与一进气管50导接以供导入气体，该进气段43的中心轴线X延伸至与该气体引入器40的中心轴线Y呈相交状态，该出气段44由该进气段43的内端向下倾斜一角度的延伸贯通到该内槽41，且并使该出气段44的中心轴线Z形成偏离该气体引入器40的中心轴线Y的一偏心角度。该出气段44向下倾斜角度以30度为最佳，偏心角度以10度为最佳。
在图4～图6中可看出，当气体由该进气管50导入该气体引入器40的进气流道42中时，便可藉由该出气段44的向下倾斜角度及偏心角度，使气体喷入该气体引流管30中时，会顺着倒漏斗状的引流槽道31形成由上向下扩大的涡流，然后再顺着该盘盖20的锥状的扩槽22均匀分布于该扩散盘10的凹槽11的槽底面，如此便可使该扩散盘10的复数喷孔12均匀喷出气体，进而在沉积薄膜时能大幅提升基板60上的整体薄膜的均匀度，以有效改善习知基板边缘处薄膜不均匀的缺点。
综上所述，由于本发明具有上述优点及实用价值，而且在同类产品中均未见有类似的产品发表，故已符合发明专利的申请要件，因此依法提出申请。
【符号说明】
[先前技术]
186:进气流道
192:气体引入器
193:内部通道
A:气体引入器的中心轴线
B:进气流道的中心轴线
[本发明]
10:扩散盘
11:凹槽
12:喷孔
20:盘盖
21:穿孔
22:扩槽
30:气体引流管
31:引流槽道
40:气体引入器
41:内槽
42:进气流道
43:进气段
44:出气段
50:进气管
60:基板
X:进气段的中心轴线
Y:气体引入器的中心轴线
Z:出气段的中心轴线

Claims (6)

1.一种半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，其特征在于，包括：
一扩散盘，具有贯穿上、下的复数喷孔；
一盘盖，结合在该扩散盘的顶面，中央具有贯穿的一穿孔，底面具有与该穿孔连通的一扩槽，该扩槽的底面开口涵盖该复数喷孔；
一气体引流管，结合于该盘盖上且内部具有贯通上、下的一引流槽道，该引流槽道的下端与该穿孔相通，且由下向上呈逐渐缩小的倒漏斗状；以及
一气体引入器，封盖于该气体引流管的上端，底面具有与该引流槽道相通的一内槽，周面具有可供连接进气管的至少一进气流道，该进气流道的外端具有呈水平设置的一进气段，该进气流道的内端具有向下倾斜一角度以连通该内槽的一出气段，该出气段延伸自该进气段的内端，该出气段的中心轴线形成一偏心角度使偏离该气体引入器的中心轴线。
2.根据权利要求1所述的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，其特征在于，所述扩散盘的顶面具有一凹槽，所述复数喷孔由该凹槽的槽底贯穿到该扩散盘的底面，所述盘盖结合于该扩散盘的凹槽中。
3.根据权利要求1所述的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，其特征在于，所述扩槽由所述穿孔的下端逐渐扩大至靠近所述盘盖的底面周边处而呈锥状。
4.根据权利要求1所述的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，其特征在于，所述进气流道的所述进气段的中心轴线延伸至与所述气体引入器的中心轴线Y呈相交状态。
5.根据权利要求1所述的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，其特征在于，所述出气段的向下倾斜角度为30度。
6.根据权利要求1所述的半导体原子层沉积装置的喷洒头结构，其特征在于，所述出气段的偏心角度为10度。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115572958B (zh) * 2022-09-30 2023-08-11 楚赟精工科技(上海)有限公司 一种气体输送组件及气相反应装置
CN116411343B (zh) * 2023-06-12 2023-12-29 江苏微导纳米科技股份有限公司 一种反应设备、半导体镀膜设备及其镀膜方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6800139B1 (en) * 1999-08-31 2004-10-05 Tokyo Electron Limited Film deposition apparatus and method
KR100810119B1 (ko) * 2006-09-06 2008-03-07 주식회사 큐로스 박막증착용 샤워헤드
JP2013225684A (ja) * 2013-06-11 2013-10-31 Tokyo Electron Ltd ガス供給装置、処理装置及び処理方法
KR20150035247A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 군산대학교산학협력단 샤워헤드
TW201700784A (zh) * 2015-06-30 2017-01-01 晶元光電股份有限公司 薄膜沉積用的噴灑頭及包含噴灑頭之薄膜沉積裝置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001283944A1 (en) * 2000-09-22 2002-04-02 Aixtron Ag Gas inlet mechanism for cvd-method and device
US7204886B2 (en) * 2002-11-14 2007-04-17 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for hybrid chemical processing
US10829855B2 (en) * 2016-05-20 2020-11-10 Applied Materials, Inc. Gas distribution showerhead for semiconductor processing
FR3058162B1 (fr) * 2016-11-02 2021-01-01 Commissariat Energie Atomique Procede de depot de films minces de chalcogenure
US20190048467A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Applied Materials, Inc. Showerhead and process chamber incorporating same
KR102610827B1 (ko) * 2018-12-20 2023-12-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 개선된 가스 유동을 처리 챔버의 처리 용적에 공급하기 위한 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6800139B1 (en) * 1999-08-31 2004-10-05 Tokyo Electron Limited Film deposition apparatus and method
KR100810119B1 (ko) * 2006-09-06 2008-03-07 주식회사 큐로스 박막증착용 샤워헤드
JP2013225684A (ja) * 2013-06-11 2013-10-31 Tokyo Electron Ltd ガス供給装置、処理装置及び処理方法
KR20150035247A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 군산대학교산학협력단 샤워헤드
TW201700784A (zh) * 2015-06-30 2017-01-01 晶元光電股份有限公司 薄膜沉積用的噴灑頭及包含噴灑頭之薄膜沉積裝置

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