TW201602398A - 用於將製程氣體混合物供給至ｃｖｄ或ｐｖｄ塗佈裝置之裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明首先係有關一種供氣裝置，包括：進入通道(22)，用於將分別由一氣體源(21)提供之單一氣流送入第一混合室(12)，其中在該第一混合室(12)中，特定言之藉由一或數個第一氣體致偏元件(13)使該等單一氣流發生單一偏轉或多重偏轉並將該等單一氣流混合；溢流障壁(14)，由所有單一氣流組成之第一氣流越過該溢流障壁而由該第一混合室(12)進入第二混合室(15)，在該第二混合室中，特定言之藉由第二氣體致偏元件(16)使該第一氣流發生單一偏轉或多重偏轉；及排氣通道(8)，用於將該氣流由該第二混合室(15)排出至CVD或PVD塗佈裝置(1)之進氣機構(5)。提出以下創新方案：該等單一氣流在該等氣體源(21)與該進氣機構(5)間具有相同之有效徑長。本發明另亦有關一種將製程氣體供給至CVD或PVD塗佈裝置之進氣機構(9)的方法，其特徵在於，該等氣體在該氣體源(21)與該進氣機構(5)間之路徑上的有效停留時間至多相差十毫秒。

Description

用於將製程氣體混合物供給至CVD或PVD塗佈裝置之裝置及方法
本發明係有關一種供氣裝置，包括：進入通道，用於將分別由一氣體源提供之單一氣流送入第一混合室，其中在該第一混合室中，特定言之藉由一或數個第一氣體致偏元件使該等單一氣流發生單一偏轉或多重偏轉並將該等單一氣流混合；溢流障壁，由所有單一氣流組成之第一氣流越過該溢流障壁而由該第一混合室進入第二混合室，在該第二混合室中，特定言之藉由第二氣體致偏元件使該第一氣流發生單一偏轉或多重偏轉；及排氣通道，用於將該氣流由該第二混合室排出至CVD或PVD塗佈裝置之進氣機構。
本發明另亦有關一種將製程氣體供給至CVD或PVD塗佈裝置之進氣機構的方法，包括以下步驟：- 分別用一氣體源提供數種製程氣體；- 將該等製程氣體以單一氣流之形式由各氣體源分別透過一進入通道分開送入第一混合室；- 在該第一混合室中，特定言之藉由第一氣體致偏元件使該等單一氣流發生偏轉並將該等單一氣流混合；- 由所有單一氣體組成之第一氣流越過溢流障壁而進入第二混合室；- 特定言之藉由第二氣體致偏元件使該氣流發生偏轉； - 將由所有單一氣流組成之氣流由排氣通道排出至該進氣機構。
氣體混合裝置用於混合多種不同之氣體，該等氣體分別由一例如管件形式之進入通道導入預混室並於該處進行第一次混合。氣體在預混室中發生偏轉並被送往第二混合室(例如混氣管)。US 2009/0120364 A1即描述此種氣體混合裝置，其強制氣體打旋以改良混合效果。設有嵌件形式之氣體致偏裝置，該嵌件插入混氣管。
上述混合裝置應用於CVD或PVD裝置。此類裝置具有反應器殼體、設於該反應器殼體內之蓮蓬頭型進氣機構及上面平放有基板之基座。基座可被加熱或冷卻，具體視需於基板表面進行熱激發化學反應抑或僅需在基板表面完成冷凝而定。透過進氣機構將氣體混合物導入設於基板上方之處理室。氣體混合裝置用於混合該由數種單一氣體組成之氣體混合物。
US 7,540,305 B2例如揭露一種CVD處理室，其包含被構造成蓮蓬頭之進氣機構，可將不同製程氣體送入該進氣機構。該蓮蓬頭上游設有氣體混合裝置。
DE 10 2005 003 984 A1描述一種環形室，其包圍蓮蓬頭，用於混合製程氣體。US 2003/0019428 A1亦描述一種沿流向設於進氣機構前面之混合室。
DE 10 2013 113 817描述一種扁平柱形殼體形式之氣體混合裝置。該殼體包含兩混合室。在設於徑向外側之混合室中，透過呈星型佈置之進入通道將不同製程氣體送入設於徑向外側之 預混室。預混室中設有能使被送入預混室之單一氣流發生偏轉之第一氣體致偏元件。其中，單一氣流沿一橫向於進入通道所在之進入平面之延伸平面的方向偏轉。其越過溢流障壁而進入第二混合室，該第二混合室設於氣體混合裝置中央且具有開口朝下之排氣通道，在該排氣通道中設有第二氣體致偏元件。此未出版公開案與本發明屬同一類型。
EP 1 252 363 B1描述一種CVD反應器，其氣體混合系統設於進氣機構上方，處理室頂部正上方。
US 6,758,591 B1描述一種氣體混合裝置，包括居中佈置之第一混合室，該第一混合室由數個呈星型佈置之進氣通道饋氣。所饋送之氣流在中央混合室中打旋並經由渦旋格柵沿軸向離開第一混合室以沿徑向向外流動，其中該氣流大約偏轉90度。在中央第一混合室中經預混之氣流穿過設於中央第一混合室徑向外側之第二混合室，以便離開呈星型佈置之排出通道而進入進氣機構。
US 6,495,233 B1描述一種CVD反應器，包括蓮蓬頭以及設於該蓮蓬頭上方之用於混合製程氣體的混合裝置。由電漿發生器提供之製程氣體沿平行分佈之進入通道流入渦旋室並於該處打旋。
EP 1 452 626 B1描述一種用於混合兩氣體之氣體混合裝置，此二氣體經相互分離之進氣通道進入第一混合室。一間壁將第一混合室與擴散室隔開。經進入通道流入且在第一混合室中經預混之兩製程氣體透過該間壁之開口而進入擴散室並該處進一步混合。
US 6,068,703描述一種用於混合數種製程氣體之氣體 混合裝置，該等製程氣體經由若干沿徑向朝中心延伸之進氣通道進入混合室。該混合室具有呈環形圍繞中心佈置之停留室，製程氣體須呈迴形穿過該等停留室以實現混合。總氣流透過設於中央之排氣口而進入進氣機構。
US 2011/0223334 A1描述一種CVD反應器，包括反應器護蓋，在該反應器護蓋上設有氣體源及混合室。該混合室設於中央且由沿徑向朝中心延伸之進氣通道饋氣。單一氣流在混合室中進行混合。
WO 97/35107揭露管段形氣體致偏元件。淨切(freigeschnitten)彎曲致偏板由圓柱形管件之壁部伸入該管件之流道。
本發明之目的在於對用於將製程氣體供給至進氣機構之供氣裝置或方法進行技術改良。
該目的透過申請專利範圍所給出的本發明而達成。
作為申請專利範圍主題之各項特徵的優點如下：本發明之裝置被構造成使得該等單一氣流在該等氣體源與該進氣機構間具有相同之有效徑長。該等單一氣流若具有相同之有效徑長，則該等不同氣體在該供氣裝置中具有相同之停留時間。在進入通道具有不同直徑或混合室區段採用不同構造之情況下，可透過不同壓力比來保持該相同之停留時間。但亦可透過不同之管線長度來補償不同直徑。對稱方案為較佳之選，其中進入通道及相對應之混合室區段採用相同構造。故此，「有效徑長」具體係指單一氣流以相同時間穿過第一混合室時所沿之流動路徑。可透過不同壓力比來補償各 流道間可能存在之幾何差別。在進入通道採用使得所有進入通道皆具有相同截面且在相同之幾何環境中通入混合室的對稱方案情況下，有效徑長乃是每個單一氣流由相關進入通道通往混合室之出口到排氣通道起點之流動路徑的幾何距離。該等單一氣流較佳分別為一層流，故該等徑長基本取決於流線。單一氣流在第一混合室中基本透過單一氣流之橫向擴散及多重偏轉而實現混合。設於第一混合室中之第一氣體致偏元件可被佈置成使得其大體具有增長流徑之特性。第一氣體致偏元件相對於進氣通道之星型排佈較佳對稱設於第一混合室內部，從而使得各單一氣流至少沿等效之流動路徑流動。第一氣體致偏元件可被佈置成使得單一氣流呈螺旋線形穿過環柱形第一混合室。在此過程中，單一氣流具有橫向於該進入平面之延伸平面的運動分量。在此過程中，單一氣流具有橫向於該進入平面之延伸平面的運動分量。但單一氣流在形成該延伸平面之方向上亦具有運動分量。在此等方向上較佳形成圓周運動或渦旋運動。其中，單一氣流沿螺旋線穿過第一混合室，例如沿混合室之虛軸由下向上。在第一混合室內側可設有第二混合室。兩混合室可由同心佈置之管件構成。在此情況下，第一混合室形成外圍混合室，第二混合室形成中央混合室。單一氣流在第一混合室內部匯合成預混第一氣流，該第一氣流越過溢流障壁。該溢流障壁可為一同時形成第一混合室之內壁及第二混合室之外壁之管件的端緣。在第二混合室中設有其他的第二氣體致偏元件，其能使越過溢流障壁而進入第二混合室之氣流發生單一偏轉或多重偏轉。第二氣體致偏元件以能引發渦旋之方式進行構建與佈置。第一氣體致偏元件較佳採用能使氣體層流發生單一偏轉或多重偏轉之構造與佈置方式，第二氣體致偏元 件則採用能產生渦旋之佈置方式。故此，第二氣體致偏元件係產生由全部單一氣流組成之第二氣體渦流。穿過第二混合室之氣流經排氣通道離開第二混合室，其中氣體排出方向較佳橫向於氣體饋送方向。因此，該排氣通道之延伸方向較佳橫向於該進氣平面之延伸平面。該二混合室之壁部可呈圓柱形且可由同心管件形成。該等管件之虛軸橫向於該進氣平面延伸。氣體在兩管件中以相反方向流動。該等氣體源可為蒸發源。此等蒸發源包含固態或液態起始材料，藉由施加蒸發熱將其變成氣態。藉由可定量載氣將此已蒸發起始材料透過進入通道送往第一混合室。單一氣流較佳以相同之平均流速由饋送通道進入第一混合室。可用質量流量控制器調節單一氣流之流速。但該等氣體源亦可為氣膠蒸發器。其亦藉由施加蒸發熱而將液態或固態起始材料變成氣態。蒸汽之質量流量一方面可透過蒸發面之溫度來加以控制，另一方面亦可透過載氣流量來加以控制。根據本發明，各氣體在氣體混合裝置內部(即在氣體源與CVD反應器之進氣機構間之區域)的停留時間大體為同等長度。停留時間之差至多為10毫秒。該等氣體在氣體混合裝置內部之停留時間較佳不超過100毫秒。在替代性裝置中，第一混合室亦可具有用以產生渦流之流動障礙物。第二混合室同樣可具有流動障礙物。但其亦可具有用於形成層流之導流元件。
以下結合所附圖式闡述本發明之實施例。
1‧‧‧反應器殼體
2‧‧‧處理室
3‧‧‧基座
4‧‧‧基板
5‧‧‧進氣機構
6‧‧‧排氣孔
7‧‧‧氣體分配容積
8‧‧‧排氣通道
9‧‧‧排氣機構
10‧‧‧真空泵
11‧‧‧氣體混合裝置
12‧‧‧第一混合室
13‧‧‧第一氣體致偏元件
13'‧‧‧障礙物
14‧‧‧溢流障壁
15‧‧‧第二混合室
16‧‧‧第二氣體致偏元件
17‧‧‧頂部
18‧‧‧柱面壁
19‧‧‧管件
20‧‧‧底部
21‧‧‧氣體源
22‧‧‧進入通道
22'‧‧‧進入通道
23‧‧‧饋送通道
24‧‧‧氣體致偏元件
25‧‧‧橫向通道
圖1為CVD或PVD反應器及相關氣體混合裝置之截面示意圖；圖2為沿圖1中II-II線截取之剖面圖； 圖3為氣體混合裝置第二實施例之視圖；圖4為圖3所示之氣體混合裝置的俯視圖；圖5為第三實施例透視圖，其中氣體混合裝置由U形管件形成；圖6為圖5所示混合裝置之側視圖；圖7為圖5所示混合裝置之俯視圖；圖8為混合裝置第四實施例透視圖；圖9為圖8所示之氣體混合裝置的俯視圖；圖10為沿圖9中X-X線截取之剖面圖；圖11為沿圖9中XI-XI線截取之剖面圖；圖12為氣體混合裝置第五實施例俯視圖；圖13為圖12所示之氣體混合裝置的側視圖；圖14為沿圖13中XIV-XIV線截取之剖面圖；圖15為沿圖13中XV-XV線截取之剖面圖；圖16為沿圖13中XVI-XVI線截取之剖面圖；及圖17為沿圖13中XVII-XVII線截取之剖面圖。
圖1及圖2示出本發明之第一實施例。內部可抽真空之氣密反應器殼體1包含進氣機構5，該進氣機構包括氣體分配容積7及排氣板，該排氣板具有數個似蓮蓬頭般佈置之排氣孔6，該等排氣孔指向處理室2，待塗佈基板4平放於該處理室底部。基板4平放於可被加熱裝置加熱至處理溫度或者可被冷卻裝置冷卻至處理溫度之基座3上。基座3被環形排氣機構9包圍，該排氣機構連接至真空泵10，利用該真空泵可調節處理室2或反應器殼體1內部之總壓力。
透過排氣通道8為進氣機構5饋送製程氣體，該排氣通道經反應器殼體1之頂部而伸入內部。
排氣通道8連接氣體混合裝置之殼體的底部20，該氣體混合裝置可設於反應器殼體1之頂壁的正上方。該氣體混合裝置可與反應器殼體1之頂壁固連。該頂壁可為該氣體混合裝置之支架。
該氣體混合裝置具有圓柱形殼體，其中底部20及與底部20相對佈置之頂部17皆呈圓盤形。該氣體混合裝置之殼體具有柱形外壁18，其由第一管件形成。第二管件19位於內部且其下端與底部20固連。內管19之空腔連接排氣通道8。內管19之上緣懸空伸入外管18之空腔且形成一可被越過之邊緣。
透過與底部20鄰接且呈星型佈置之進入通道22可在不同周向位置上將不同製程氣體送入氣體混合裝置。在實施例中設有四個以均勻角分佈佈置之進入通道22，其各連接一氣體源21。氣體源21係為透過加熱來蒸發固態或液態起始材料之蒸發器。以此方式形成之蒸汽由被送入饋送通道23之載氣透過進入通道22送入氣體混合裝置。
該氣體混合裝置具有第一混合室12，該第一混合室向外由外管18界定，向內由內管19界定。在此第一混合室12中設有數個上下佈置之氣體致偏元件13。氣體致偏元件13所採用之佈置方式能使由饋送通道22進入第一混合室12之單一氣流大體發生盤旋型流動，較佳為層流。第一氣體致偏元件13相對於進入通道22之排佈對稱軸係對稱佈置，從而使得離開進入通道22後穿過第一混合室12之單一氣流分別具有相似之流型。該流型為螺旋線 形流線，氣體沿此等流線由底部20朝頂部17方向，特定言之透過繞內管19環行多次而向上運動。由所有單一氣流組成之氣流於該處越過由管端形成之溢流障壁14。此氣流係為已在第一混合室12中經預混之氣流。
該預混氣流在溢流障壁14區域偏轉180度，而後由頂部17朝底部20方向穿過由內管19形成之第二混合室15。在第二混合室15中設有第二氣體致偏元件16，其以能引發渦旋之方式進行構建與佈置。例如，氣體致偏元件16可具有氣體中斷邊緣，其後面可形成渦流。氣體致偏元件16可為流動障礙物。故此，第一氣流在第二混合室15中打旋。以此方式形成之第二渦動氣流包含全部單一氣流之氣體，其透過排氣通道8離開第二混合室15之底部20並進入進氣機構5之氣體分配容積7。載氣如此這般被送入氣體源21或進入通道22，使得進入通道22通往第一混合室12之出口截面上的平均氣體速度為同一氣體速度。故此，來自於每個進入通道22之氣體皆以同一平均流速流入混合室12。
圖3及圖4示出第二實施例，其在一共用進氣平面內共設八個呈星型朝氣體混合裝置之中心延伸的進入通道22。位於徑向外側之第一混合室12具有氣體致偏元件13，藉該氣體致偏元件形成呈螺旋線形延伸之第一混合室12。第一混合室12之末端由溢流邊緣14形成，其連接柱形第二內側混合室15。在第一混合室12中更設有階梯形障礙物13'，其同樣可具有氣體致偏及氣體起旋功能。在第二混合室中亦可設置類似之氣流影響元件。
圖3及圖4示出具有不同截面面積之進入通道22。截面面積較大之進入通道22較佳被製程氣體及運送製程氣體之載 氣穿過。截面面積較小之進入通道22'較佳僅被稀釋用氣體即載氣穿過。不輸送製程氣體之附加進入通道22'可用來在混合室中產生渦旋。由此等附加進入通道22'饋送之載氣流或稀釋用氣流的有效徑長不必與進入通道22所饋送之製程氣體的有效徑長相適配。
在圖5至圖7所示之第三實施例中，該混合裝置之殼體呈U形。該U形殼體之第一側邊形成管狀第一混合室12，設於第一平面之第一進入通道22的出口以及設於平行於該第一平面之第二平面之第二進入通道22'的出口位於該第一側邊上。此處亦共有八個各連接一氣體源之進入通道22、22'通入第一混合室12，該第一混合室具有第一氣體致偏元件13，其形式為形成於管件內壁之凸起。該等凸起為半圓形凸起，其自由直邊伸向形成第一混合室12之管件的中心。
U形管件12、15之基邊形成溢流障壁14。該處同樣有半圓形氣體致偏元件24伸入U形管件之自由截面，該氣體致偏元件之自由邊穿過管件中心。
一平行於形成第一混合室12之管件側邊的管件側邊，其形成第二混合室15且在內部同樣具有氣體致偏元件16。第一混合室中之氣體致偏元件13的自由邊大體相平行分佈，橫向伸入氣流之氣體致偏板16的自由邊則相交叉分佈。
在實施例中，氣體致偏元件13、15、24由一半周長連接管件內壁之扁平板件構成。該等板件橫向於流向延伸。
圖8至圖11示出混合裝置之第四實施例，其具有八個設於一共用饋送平面之饋送通道22。一柱形殼體橫向於該饋送平面延伸。該殼體具有外柱體18及內柱體19。內柱體19以一自由邊 形成溢流障壁14。進氣通道22在軸向鄰近底部20之處通入向外由外管18界定之第一混合室12，該第一混合室僅在上部區域(即鄰近溢流邊緣14之區域)具有氣體致偏元件13。此等氣體致偏元件13導引沿軸向穿過第一混合室12之單一氣流沿一螺旋線形流動路徑流動，單一氣流在該流動路徑上到達頂部17下方之空間並於該處在越過溢流障壁14的同時偏轉180度。
內側第二混合室15具有數個沿流向相繼佈置之氣體致偏元件16。此等氣體致偏元件係為能使氣體發生多級偏轉之彎曲扁平件。該等扁平件固定於內管19之內壁且能使穿過內側混合室15之氣流打旋，此氣流沿該柱體結構之軸向經排氣通道8離開第二混合室15。氣體致偏元件16採用相同構造。其可為相抵接(即附接於一起)之附接件。該等附接件所採用之構造使其能抵靠於管件19之內壁。
此處亦設有不同之進入通道。直徑較大之進入通道22被製程氣體及運送製程氣體之載氣穿過，直徑較小之附加進入通道22'則僅被載氣即稀釋用氣體穿過。
圖12至圖17所示之第五實施例總共具有八個呈星型設於一進入平面之進入通道22。進入通道22採用相同構造且具有沿流向逐步增大之內徑。此外，進入通道22尚透過橫向通道25分別連接相鄰之進入通道22。
在此，兩同軸佈置之管件18、19同樣形成外側第一混合室12及內側第二混合室15，其中透過進入通道22由下方為外側第一混合室12饋送待混合氣體。在第一混合室12中設有能使氣流沿周向偏轉之第一氣體致偏元件13。氣流可在致偏元件13作用 下沿不同周向發生多重偏轉，例如，氣流在第一混合室12之第一豎向區段以順時針方向穿過第一混合室12，並在隨後之豎向區段以逆時針方向穿過第一混合室12。在該順時針或逆時針流體運動上疊加有柱形管件軸向之流動分量，從而使得來自於進入通道22之單一氣流在第一混合室12內部經預混後到達第一混合室12之上部區段並於該處在越過兩相對佈置之溢流障壁14的同時偏轉180度而流入中央第二混合室15。
在中央第二混合室15中設有第二氣體致偏元件16，該等氣體致偏元件仍由可具有彎曲結構之扁平材料構成且能使穿過第二混合室15之氣體打旋。
在前述所有實施例中，該等氣體致偏元件13、16皆被構造並佈置成使得即便在考慮進入通道22之長度情況下，每個單一氣流在氣體源21與進氣機構5間皆大體流經相同之有效徑長。
氣體源21之饋送通道23分別被饋送一定之載氣流量。該載氣流量之大小使得該等氣體在混合裝置內部(即在其由氣體源21流動至進氣機構5期間)具有相同之停留時間。各停留時間之差不應超過10毫秒，其中總停留時間較佳為最長100毫秒。較佳在公差範圍內調節進入通道22中之氣體流動，使得氣體以相同之平均流速進入混合室並在相同時間內穿過混合室或整個氣體混合裝置。最佳者為，各停留時間之差小於10毫秒，例如至多僅相差2毫秒或5毫秒。
氣體混合可在大氣壓力下進行。但較佳在介於1mbar與500mbar間之壓力範圍內進行氣體混合。氣體源21與進氣機構5間之壓力差小於1mbar，較佳小於0.2mbar。該氣體混合裝置之 直徑及高度介於200mm與700mm間。
前述實施方案係用於說明本申請整體所包含之發明，該等發明至少透過以下特徵組合分別獨立構成相對於先前技術之進一步方案：一種供氣裝置，其特徵在於，該等單一氣流在該等氣體源21與該進氣機構5間具有相同之有效徑長。
一種供氣裝置，其特徵在於，該等進入通道22設於一進入平面內且特定言之對準一共用中心，及/或該排氣通道8沿橫向於該進入平面之方向延伸，及/或氣體越過該溢流障壁14時偏轉180°。
一種供氣裝置，其特徵在於，該第一混合室12為預混室，包括較佳能使相關單一氣流層流變向(laminare Richtungsänderung)之第一氣體致偏元件13，及/或該第二混合室15為渦旋室，包括用於在該第二混合室15中產生第二渦動氣流之第二氣體致偏元件16。
一種供氣裝置，其特徵在於，該等第一或第二氣體致偏元件12、13沿流向分多級相繼佈置。
一種供氣裝置，其特徵在於，該第一及第二混合室12、15由通流方向相反之同心管件18、19構成。
一種供氣裝置，其特徵在於，該第一或第二混合室12、15之直徑小於該第一或第二混合室12、15之軸向高度。
一種供氣裝置，其特徵在於，由此二混合室12、15及該等氣體源21構成之供氣裝置沿豎向設於處理室2上方，特定言之直接設於反應器殼體1之頂壁上。
一種方法，其特徵在於，該等氣體在該氣體源21與該進氣機構(5)間之路徑上的有效停留時間至多相差十毫秒。
一種方法，其特徵在於，該等氣體在該氣體源21與該進氣機構5間之路徑上的停留時間短於一百毫秒。
一種方法，其特徵在於，設於該第一混合室12中之該等第一氣體致偏元件13特定言之使該等單一氣流發生層流偏轉，及/或設於該第二混合室15中之該等第二氣體致偏元件16特定言之產生渦動第二氣流。
一種方法，其特徵在於，調節該等進入通道22中之氣體流動，使得該等單一氣流以相同之平均氣體速度離開相關進入通道22。
所有已揭露特徵(作為單項特徵或特徵組合)皆為發明本質所在。故本申請之揭露內容亦包含相關/所附優先權檔案(在先申請副本)所揭露之全部內容，該等檔案所述特徵亦一併納入本申請之申請專利範圍。附屬項以其特徵對本發明針對先前技術之改良方案的特徵予以說明，其目的主要在於在該等請求項基礎上進行分案申請。
1‧‧‧反應器殼體
2‧‧‧處理室
3‧‧‧基座
4‧‧‧基板
5‧‧‧進氣機構
6‧‧‧排氣孔
7‧‧‧氣體分配容積
8‧‧‧排氣通道
9‧‧‧排氣機構
10‧‧‧真空泵
11‧‧‧氣體混合裝置
12‧‧‧第一混合室
13‧‧‧第一氣體致偏元件
14‧‧‧溢流障壁
15‧‧‧第二混合室
16‧‧‧第二氣體致偏元件
17‧‧‧頂部
18‧‧‧柱面壁
19‧‧‧管件
20‧‧‧底部
21‧‧‧氣體源
22‧‧‧進入通道
23‧‧‧饋送通道

Claims (14)

  1. 一種供氣裝置，包括：呈星型圍繞中心佈置且分別連接一氣體源(21)之進入通道(22)，用於將分別由一氣體源(21)提供之單一氣流送入呈環柱形圍繞該中心佈置之第一混合室(12)，其中在該第一混合室(12)中，特定言之藉由一或數個第一氣體致偏元件(13)使該等單一氣流發生單一偏轉或多重偏轉並將該等單一氣流混合；溢流障壁(14)，由所有單一氣流組成之第一氣流在偏轉180°之情況下越過該溢流障壁而由該第一混合室(12)進入設於該第一混合室(12)內側之第二混合室(15)，在該第二混合室中，特定言之藉由第二氣體致偏元件(16)使該第一氣流發生單一偏轉或多重偏轉；及設於該中心之排氣通道(8)，用於將該氣流由該第二混合室(15)排出至CVD或PVD塗佈裝置(1)之進氣機構(5)，其特徵在於，由此二混合室(12、15)及該等氣體源(21)構成之該供氣裝置沿豎向設於處理室(2)上方。
  2. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，該等單一氣流在該等氣體源(21)與該進氣機構(5)間具有相同之有效徑長。
  3. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，該等進入通道(22)設於一進入平面內且特定言之對準一共用中心，其中該排氣通道(8)沿橫向於該進入平面之方向延伸。
  4. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，該第一混合室(12)為預混室，包括較佳能使相關單一氣流層流變向之第一氣體致偏元件(13)，並且該第二混合室(15)為渦旋室，包括該等用於在該第二混合室(15)中產生第二渦動氣流之第二氣體致偏元件(16)。
  5. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，該等第一或第二氣 體致偏元件(12、13)沿流向分多級相繼佈置。
  6. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，該第一及第二混合室(12、15)由通流方向相反之同心管件(18、19)構成。
  7. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，該第一或第二混合室(12、15)之直徑小於該第一或第二混合室(12、15)之軸向高度。
  8. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，該等氣體源(21)及該等混合室(12、15)直接設於反應器殼體(1)之頂壁上。
  9. 如申請專利範圍第1項之供氣裝置，其中，具有用於導入稀釋用氣流之附加進氣通道(22')。
  10. 一種將製程氣體供給至CVD或PVD塗佈裝置之進氣機構(9)的方法，包括以下步驟：分別用一氣體源(21)提供數種製程氣體；將每種製程氣體以單一氣流之形式由相關氣體源(21)分別透過一進入通道(22)與其他單一氣流分開地送入第一混合室(12)；在該第一混合室(12)中，特定言之藉由第一氣體致偏元件(13)使該等單一氣流發生偏轉並將該等單一氣流混合；由所有單一氣體組成之第一氣流越過溢流障壁(14)而進入第二混合室(15)；特定言之藉由第二氣體致偏元件(16)使該氣流發生偏轉；將由所有單一氣流組成之氣流由排氣通道(8)排出至該進氣機構(5)，其特徵在於，該等氣體在該氣體源(21)與該進氣機構(5)間之路徑上的有效停留時間至多相差十毫秒。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，該等氣體在該氣體源 (21)與該進氣機構(5)間之路徑上的停留時間短於一百毫秒。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，設於該第一混合室(12)中之該等第一氣體致偏元件(13)特定言之使該等單一氣流發生層流偏轉，及/或設於該第二混合室(15)中之該等第二氣體致偏元件(16)特定言之產生渦動第二氣流。
  13. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，調節該等進入通道(22)中之氣體流動，使得該等單一氣流以相同之平均氣體速度離開相關進入通道(22)。
  14. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，透過附加進入通道(22')饋送稀釋用氣流。
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