TW201700782A - 薄膜沉積用的噴灑頭以及含有此噴灑頭的薄膜沉積裝置 - Google Patents

Abstract

一種薄膜沉積用的噴灑頭，包括一上表面及與該上表面相對的一下表面；複數個第一排氣孔位於該下表面；一進氣口，可供一第一製程氣體經由該進氣口輸送至此些第一排氣孔；及一氣體供應管路，連接於此進氣口與此些第一排氣孔之間，使得此第一製程氣體可經由此氣體供應管路進入此些第一排氣孔噴灑出來，其中一第一排氣孔之一排氣方向相對於此下表面的一法線傾斜一銳角β。一種薄膜沉積裝置包括上述薄膜沉積用的噴灑頭亦予提供。

Description

薄膜沉積用的噴灑頭以及含有此噴灑頭的薄膜沉積裝置

本發明是有關於一種薄膜沉積用的噴灑頭以及含有此噴灑頭的薄膜沉積裝置。

傳統製作薄膜發光二極體時，可利用分子束磊晶製程(Molecular Beam Epitaxy; MBE)、化學氣相沉積法製程(Chemical Vapor Deposition; CVD)、電漿輔助化學氣相沉積製程(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)、原子層磊晶製程(Atomic Layer Epitaxy; ALE)或原子層沉積製程(Atomic Layer Deposition; ALD)來生長構成發光二極體所需要的各種薄膜。其中，利用原子層沉積製程以及電漿輔助化學氣相沉積製程來生長構成發光二極體所需要的各種薄膜已經逐漸成為趨勢。

對於現今製程技術而言，原子層沉積製程與電漿輔助化學氣相沉積製程分屬兩個不同製程腔體，不僅設備成本高，在元件轉移(transfer)的過程中，未完成封裝的發光二極體元件會暴露於環境中，造成薄膜品質的降低。薄膜沉積裝置

本發明提供一種薄膜沉積用的噴灑頭，以及包含此噴灑頭之薄膜沉積裝置。此薄膜沉積用的噴灑頭，包括一上表面及與該上表面相對的一下表面；複數個第一排氣孔位於該下表面；一進氣口，可供一第一製程氣體經由該進氣口輸送至此些第一排氣孔；及一氣體供應管路，連接於此進氣口與此些第一排氣孔之間，使得此第一製程氣體可經由此氣體供應管路進入此些第一排氣孔噴灑出來，其中一第一排氣孔之一排氣方向相對於此下表面的一法線傾斜一銳角β。

以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定形式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。 實施例：

首先，請參照第1圖，其顯示的是根據本發明的薄膜沉積裝置的剖面示意圖。如第1圖所示，根據本發明的薄膜沉積裝置包括一腔體100，其係由一上腔體110、一下腔體120及一固定裝置130所構成，上腔體110包括一上腔體上部件110A及一上腔體下部件110B所組成。腔體100內包括一表面環繞有一阻氣環145的承載座140，設置於下腔體120內，用以承載一基板200、一設置於承載座140上方且位在上腔體上部件110A的電漿產生系統，其包括一進氣室180及一電漿氣體分散盤170。此外，根據本發明的薄膜沉積裝置更包括一第一進氣系統300適於提供一第一薄膜沉積模式時所需的第一製程氣體，及一第二進氣系統400連接於電漿產生系統，適於提供一第二薄膜沉積模式時所需的第二製程氣體。腔體100內更包括一氣相沉積用的噴灑頭150，其包括一第一階氣盤150A以及一第二階氣盤150B，設置於承載座140上方與電漿產生系統之間的上腔體下部件110B內。

接著，請參照第2A圖，其所顯示的是如第1圖所示的噴灑頭150的第一階氣盤150A和第二接氣盤150B的俯視圖。如第2A圖所示，第一階氣盤150A具有相對的一第一上表面150A1及一第一下表面150A2，且包括複數個具第一孔徑r1(介於3mm以及9mm之間)的第一凹穴151，以第一距離d1彼此互相間隔排列形成於第一上表面150A1，且每一第一凹穴151包括一第一排氣孔153貫穿第一階氣盤150A至第一下表面150A2且具第二孔徑r2(介於0.5mm以及2.5mm之間)；以及複數個具第三孔徑r3(介於5mm以及15mm之間)的第二凹穴152，以第二距離d2彼此互相間隔排列形成於第一上表面150A1，且每一第二凹穴152包括一貫穿第一下表面150A2且具第四孔徑r4(介於0.5mm以及2.5mm之間)的第二排氣孔154。其中，第一凹穴151與第二凹穴152彼此交錯排列。

同樣地，如第2A圖所示，第二階氣盤150B具有相對的一第二上表面150B1及一第二下表面150B2，且第二階氣盤150B包括一第一製程氣體進氣口165，連接於一第一進氣系統300(如第1圖所示)，以在第一薄膜沉積模式啟動時導入第一製程氣體。第二階氣盤150B更包括一主氣體供應管160連接第一製程氣體進氣口165且設置於第二階氣盤150B內、複數個彼此相間隔的分支氣體供應管162分別與主氣體供應管160連接且設置於第二階氣盤150B內、複數個歧管164形成於主氣體供應管160及此些分支氣體供應管162上，此些歧管164以第一距離d1彼此互相間隔排列且貫穿第二階氣盤150B第二下表面150B2，且每一歧管164分別對應於第一階氣盤150A上的每一第一凹穴151。在第一薄模沉積模式啟動時，在本實施例為原子層沉積模式，第一製程氣體經第一製程氣體進氣口165進入主氣體供應管160以及分支氣體供應管162，然後再經由連接於主氣體供應管160以及分支氣體供應管162的歧管164被導入第一凹穴151內，然後再經由每一第一凹穴151內的第一排氣孔153均勻噴灑於基板200表面。

此外，第二階氣盤150B更包括複數個第一開口166，形成於主氣體供應管160及些分支氣體供應管162以外的區域，第一開口166以第二距離d2彼此互相間隔排列方式貫穿第二上表面150B1及第二下表面150B2，且每一第一開口166分別對應於第一階氣盤150A上的每一第二凹穴152，使得第二薄膜沉積模式啟動時所產生的電漿可經第一開口166進入第二凹穴152，以形成複數個矩陣排列的電漿源，並經由每一第二凹穴152內的第二排氣孔154將電漿均勻噴灑於基板200表面。

接著，請參照第2B圖，其顯示的是第2A圖所示的第一階氣盤150A和位在B-B’剖面線上的第一排氣孔153及第二排氣孔154的排氣方向示意圖。其中，位在B-B’剖面線上的第一排氣孔153及第二排氣孔154，其排氣方向相對於垂直第一階氣盤150A的第二法線N2均傾斜一銳角β，且其水平方向分量垂直於第一排氣孔153及第二排氣孔154與通過第一階氣盤150A中心軸法線Nc所形成的連線，位在其他位置的第一排氣孔153及第二排氣孔154也是以相同方式設置於第一階氣盤150A上。在一實施例中，30゜≦β≦60゜。在本實施例中，各第一排氣孔153及各第二排氣孔154由於是以相對於垂直第一階氣盤150A的法線N2傾斜一銳角β方式排氣，故除了垂直噴灑於基板200表面外，其水平排氣方向分量形成一順時針渦旋，使得反應氣體可更均勻地分佈於腔體100內。雖然本實施例的渦旋是順時針方向旋轉，但本領域熟悉此技藝者，當可視需要調整第一排氣孔153及第二排氣孔154的排氣方向，使各第一排氣孔153及各第二排氣孔154的水平排氣方向分量形成一逆時針旋轉的渦旋。

接著，請參照第2C圖，其顯示的是如第2A圖所示的第一階氣盤150A和第二階氣盤150B組合成一氣相沉積用的噴灑頭150，且沿剖面線B-B’所呈現的剖面示意圖。如第2C圖所示，連接於位在第二階氣盤150B上的主氣體供應管160或分支氣體供應管162的各個歧管164，乃對準伸入位在第一階氣盤150A上的各個第一凹穴151內，在第一薄膜沉積模式啟動時，使第一製程氣體經由第一排氣孔153均勻噴灑於基板表面；位在第二階氣盤150B上的第一開口166乃對準於位在第一階氣盤150A上的第二凹穴152，且在第二薄膜沉積模式啟動時，使容納於進氣室180(如第1圖所示)內的第二製程氣體190(如第5圖所示)，通過如第1圖所示的電漿氣體分散盤170，產生第二薄膜沉積模式所需的電漿，然後先經第二階氣盤150B上的第一開口166進入第二凹穴152，形成複數個矩陣排列的電漿源，然後再經由每一第二凹穴152內的第二排氣孔154將電漿均勻噴灑於基板200表面。

如上所述，第一排氣孔153及第二排氣孔154之排氣方向，均相對於垂直第一階氣盤150A的法線N1傾斜一銳角β。此外，為了使第一排氣孔153在噴灑第一製程氣體時的效率更好，第一排氣孔153可以設計成如第2C圖所示般，使其截面積隨接近第一下表面150A2之距離逐漸增加，使得第一排氣孔153具有較大的噴灑覆蓋面積，且相鄰的第一排氣孔所噴出的第一製程氣體彼此互相重疊。同樣地，第二排氣孔153也可以相同的原理設計。

接著，請參照第2D圖所示，其顯示的是第1圖所示的電漿氣體分散盤170的剖面放大圖，其包括一第一電漿氣體分散盤170A、一第二電漿氣體分散盤170B以及一第三電漿氣體分散盤170C，且利用一石英固定環178夾持固定，其中第一電漿氣體分散盤170A及第三電漿氣體分散盤170C均由絕緣材質(例如石英)所構成。第一電漿氣體分散盤170A包括複數個以第二距離d2互相間隔排列且具第五孔徑r5(介於0.5mm以及2.5mm之間)並貫穿第一電漿氣體分散盤170A的第三排氣孔172；第二電漿氣體分散盤170B設置於第一電漿氣體分散盤170A下方，且第二電漿氣體分散盤170B包括複數個以第二距離d2互相間隔排列且具第六孔徑r6(介於0.5mm以及5mm之間)並貫穿第二電漿氣體分散盤170B的第四排氣孔174，每一第四排氣孔174對應於每一第三排氣孔172；第三電漿氣體分散盤170C，設置於第二電漿氣體分散盤170B與氣相沉積用的噴灑頭150的第二階氣盤150B之間，且第三電漿氣體分散盤170C包括複數個以第二距離d2互相間隔排列並貫穿第三電漿氣體分散盤170C的偏壓電極177，其內部設置有具第七孔徑r7的第五排氣孔176。此外，第三排氣孔172的孔徑小於第四排氣孔174的孔徑。

接著，請參照第2E圖及第2E’圖。其中，第2E圖顯示的是上述偏壓電極177及電漿產生部的詳細剖面圖，其中偏壓電極177包括一金屬電極177B以及上、下夾持金屬電極177B的介電層177A、177C。如第2E圖所示，電漿氣體經第五排氣孔176通過偏壓電極177時，會被金屬電極177B施加一偏壓，接著經氣相沉積用的噴灑頭150的第二階氣盤150B上的第一開口166進入第一階氣盤150A上的第二凹穴152，形成複數個矩陣排列的電漿源，然後再經由每一第二凹穴152內的第二排氣孔154將電漿均勻噴灑出來。第2E圖所顯示的是一種圓柱形電漿產生部，其電極177B是平面電極。在根據本發明的其他實施例中，可將平面電極之圓柱形電漿產生部修改為同心球形之上、下電極，如第2E’圖所示，形成碗狀之電漿產生部在同電位面上各點至電極177B的距離D相等，相較圓柱形電漿產生部有較均勻之電位分佈，電漿密度亦較均勻，電漿反應產生的熱可均勻分散，不易集中於特定點，且可消除圓柱形底部周圍之死角，減少製程應用時particle之產生。

接著，請參照第2F圖，其顯示的是沿第2A圖所示的第二階氣盤150B的A-A’剖面線所呈現的主氣體供應管160和歧管164的剖面示意圖。如第2F圖所示，本發明為了解決第一製程氣體在主氣體供應管160內流速不均的缺點，故本發明所揭露的主氣體供應管160在鄰近第二階氣盤150的第二下表面150B2處具有一第一傾斜管壁161，使得主氣體供應管160的橫截面隨著與進氣口165的距離

增加而逐漸減小。第一傾斜管壁161上具有複數個以第一距離d1彼此互相間隔排列的氣孔163，而原本垂直於第二上表面150B1且連接於氣孔163的歧管164，更可設計成包括一彎曲部164A及一垂直部164B的彎曲歧管164’，其中彎曲部164A與通過第二上表面150B1的第一法線N1間夾一銳角α，而垂直部164B則垂直於第二上表面150B1，藉此使得進入主氣體供應管160內的第一製程氣體較容易流入彎曲部164A。此外，更可在歧管164及/或彎曲歧管164’所連接的氣孔邊緣的下風處上形成一阻流塊167，以增加進入歧管164及/或彎曲歧管164’內的第一製程氣體流量。同樣地，分支氣體供應管162也可依照上述方式設計，在此將不再贅述。

接著，請參照第3圖，其顯示的是第1圖所示的承載座140的俯視圖。如第3圖所示，承載座140表面承載一待沉積薄膜於其表面的基板200，且承載座140上包括一呈環狀體之阻氣環145環繞於其周圍。在另一實施例中，阻氣環145與承載座140間隔一距離。阻氣環上包括複數個彼此互相間隔的抽引流道148，此抽引流道148可設置於阻氣環145之上表面或下表面，並內凹於該環狀體，且每一抽引流道148的方向均對應於渦旋氣流的切線方向。換句話說，每一抽引流道148的方向與阻氣環145之環狀體之圓心向圓周之徑向具有一夾角，因而使第一製程氣體或第二製程氣體構成的電漿在抽氣系統運作時，經由抽引流道148被抽離腔體100，藉此增加第一排氣孔153及/或第二排氣孔排氣時所造成的順時針或逆時針渦旋的效果，如圖中環狀體內部之兩圓弧箭頭所示，此渦旋氣流大致環繞環狀體之圓心流動，使反應氣體可更均勻地分佈於腔體100內。

如第1圖所示，本實施例所揭示的第一進氣系統300，其包括原子層沉積模式所需的第一前驅物氣體供應源310、第二前驅物氣體供應源320、潔淨氣體供應源330、第一製程氣體導管125，其一端連接第二階氣盤150B的第一製程氣體進氣口165，而另一相異端則連接一高壓控制閥350、一第一高壓管315連接於第一前驅物氣體供應源310與高壓控制閥350之間、一第二高壓管325連接於第二前驅物氣體供應源320與高壓控制閥350之間、以及一第三高壓管335連接於潔淨氣體供應源330與高壓控制閥350之間。其中，第一進氣系統300藉由控制高壓控制閥350切換第一前驅物氣體、第二前驅物氣體或潔淨氣體供應進入第一製程氣體進氣口165。潔淨氣體可選自不會與第一前驅物氣體和第二前區域氣體產生化學反應的惰性氣體，例如氮氣或鈍氣。

請參照第4圖，其顯示的是根據本發明以進行第一薄膜沉積模式時，薄膜沉積裝置內的製程氣體流動示意圖。如上所述，本發明所揭示的第一薄膜沉積模式是原子層沉積製程，當第一薄膜沉積模式啟動時，第一進氣系統300中的第一前驅物氣體供應源310被開啟，使得第一前驅物氣體自第一高壓管315經高壓控制閥350進入第一製程氣體導管125，然後進入氣相沉積用的噴灑頭150中的第二階氣盤150B的進氣口165，接著再通過主氣體供應管160和分支氣體供應管162，並藉由連接於主氣體供應管160和分支氣體供應管162的歧管164將第一前驅物氣體導入第一凹穴151內，然後再經由每一第一凹穴151內的第一排氣孔153使第一前驅物氣體被均勻噴灑於基板200表面。之後，先關閉第一前驅物氣體供應源310，然後開啟潔淨氣體供應源330，以如上所述的方式將潔淨氣體沿第三高壓管335導入氣相沉積用的噴灑頭150內，並且藉由抽氣泵500使得殘留的第一前驅物氣體以及潔淨氣體經由抽氣管550被抽出腔體100。接著，先關閉潔淨氣體供應源330，然後開啟第二前驅物氣體供應源320，使第二前驅物氣體供應源320以如上所述的方式將第二前驅物氣體沿第二高壓管325導入氣相沉積用的噴灑頭150內，並噴灑於附著有第一前驅物的基板200表面，使第二前驅物與基板200表面的第一前驅物進行反應，形成所要的薄膜。最後，先關閉第二前驅物氣體供應源320，然後開啟潔淨氣體供應源330，以如上所述的方式將潔淨氣體沿第三高壓管335導入氣相沉積用的噴灑頭150內，並且開啟抽氣泵500，使得殘留的第二前驅物氣體以及潔淨氣體經由抽氣管550被抽出腔體100，以上便可完成一個原子層沉積製程循環。上述的原子層沉積製程循環次數，可視所需要的薄膜厚度，多次重複進行。

如第1圖所示，本實施例所揭示的第二進氣系統400包括一第二製程氣體供應源410、一第四高壓管415以及一高壓控制閥450，藉由控制高壓控制閥450，在第二薄膜沉積模式啟動時將第二製程氣體經由第四高壓管415輸送至進氣室180的第二製程氣體導管115，然後進入進氣室180內。

請參照第5圖，其顯示的是根據本發明以進行第二薄膜沉積模式時，薄膜沉積裝置內的製程氣體流動示意圖。如上所述，本發明所揭示的第二薄膜沉積模式是電漿輔助化學氣相沉積製程，當第二薄膜沉積模式被啟動時，第二進氣系統400的第二製程氣體供應源被開啟，且第二製程氣體在高壓控制閥450控制下，經由第四高壓管415進入第二製程氣體導管115，並輸入進氣室180內。進入進氣室180的第二製程氣體190先經第三排氣孔172通過第一電漿氣體分散盤170A，然後經過第四排氣孔174通過第二電漿氣體分散盤170B，接著進入第三電漿氣體分散盤170C的第五排氣孔176並被偏壓電極177施加一偏壓。接著，經氣相沉積用的噴灑頭150的第二階氣盤150B上的第一開口166進入第一階氣盤150A上的第二凹穴152，形成複數個矩陣排列的電漿源，然後再經由每一第二凹穴152內的第二排氣孔154將電漿均勻噴灑於基板200表面，形成一想要的電漿輔助的化學氣相沉積薄膜。本實施例的第二製程氣體例如包括矽甲烷(silane)、氬氣、氫氣、氧氣其中之一或其組合。

第6A以及6B圖顯示一實施例係利用本發明的薄膜沉積裝置以形成半導體元件之各步驟結構示意圖。

請先參照第6A圖，半導體元件之形成方法包括提供一半導體基底10，在半導體基底10上形成一磊晶疊層1000，依序包括一半導體基底10、一緩衝層20、一第一半導體層30、一主動層40、一第二半導體層600。在本實施例中，第一半導體層30包含n型氮化鎵層(n-GaN)，第二半導體層600包含p型氮化鎵層(p-GaN) ，主動層40包含氮化鎵系列的材料所形成之多重量子井結構(Multiple Quantum Well, MQW)用以發出光。然後利用本發明的薄膜沉積裝置100，在第二半導體層600表面以第一薄膜沉積模式，例如為前述之原子層沉積法(ALD)沉積一厚度介於1～10nm的金屬層620，其中金屬層620與第二半導體層600為歐姆接觸。此金屬層620之材料可選自銅、箔或鎳。然後利用本發明的薄膜沉積裝置以一第二薄膜沉積模式，例如為前述之電漿輔助化學氣相沉積法(PECVD)，於溫度小於攝氏350度C的條件下，在上述的金屬層620表面沉積一厚度介於1～5nm的石墨烯層640，以形成一包含金屬層620與石墨烯層640的複合電流擴散層，其中金屬層620與石墨烯層640為歐姆接觸用以提高橫向電流散佈的能力。

其次，請參照第6B圖，薄膜沉積利用習知的微影及蝕刻製程，去除部分的金屬層620、石墨烯層640、第二半導體層600以及主動層40，露出第一半導體層30，接著分別在石墨烯層640與露出的第一半導體層30上分別形成第一電極61與第二電極62用以引入外部電流。

第7A~7C圖顯示另一實施例係利用本發明的薄膜沉積裝置以形成半導體元件之各步驟結構示意圖。

請先參照第7A圖，半導體元件之形成方法包括提供一半導體基底10，在半導體基底10上形成一磊晶疊層1000，依序包含一緩衝層20、一第一半導體層30、一主動層40以及一第二半導體層600。在本實施例中，第一半導體層30包含n型氮化鎵層(n-GaN)，主動層40包含氮化鎵系列的材料所形成之多重量子井結構(Multiple Quantum Well, MQW)用以發出光，第二半導體層600包含p型氮化鎵層(p-GaN)。然後利用本發明的薄膜沉積裝置100在第二半導體層600表面以第一薄膜沉積模式，例如為前述之原子層沉積法(ALD)沉積一厚度介於1～10nm的金屬層620。此金屬層620之材料可選自銅、箔或鎳。

其次，請參照第7B圖，然後利用本發明的薄膜沉積裝置以一第二薄膜沉積模式，例如為前述之電漿輔助化學氣相沉積法 (PECVD)，於溫度約攝氏700~1000度C的條件下，使碳原子穿透金屬層620而到達第二半導體層600的表面，在第二半導體層600與金屬層620之間形成一厚度介於1～5nm的石墨烯層650，其中，石墨烯層650與第二半導體層600形成歐姆接觸。

最後，請參照第7C圖，利用蝕刻製程去除金屬層620，露出石墨烯層650以形成一透明的電流擴散層，用以提高橫向電流散佈的能力。接著，利用習知的微影及蝕刻製程，去除部分的石墨烯層650、第二半導體層600以及主動層40，以露出第一半導體層30，接著分別在石墨烯層650與露出的第一半導體層30上分別形成第一電極61與第二電極62用以引入外部電流。

綜上所述，本發明實施例已提供一種適用於原子層沉積及電漿輔助化學氣相沉積的噴灑頭以及一種含有噴灑頭的薄膜沉積裝置，可在同一腔體內視需要切換不同沉積模式的薄膜沉積製程，解決現有無法不同模式的薄膜沉積製程於同一腔體的缺點。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可更動與組合上述各種實施例。

10‧‧‧半導體基底
20‧‧‧晶核層
30‧‧‧緩衝層
40‧‧‧n型氮化鎵層(n-GaN)
50‧‧‧主動層
100‧‧‧薄膜沉積裝置
110‧‧‧上腔體
110A‧‧‧上腔體上部件
110B‧‧‧上腔體下部件
115‧‧‧第二製程氣體導管
120‧‧‧下腔體
125‧‧‧第一製程氣體導管
130‧‧‧固定裝置
135‧‧‧偏壓電極
140‧‧‧承載座
145‧‧‧阻氣環
148‧‧‧抽引流道
150‧‧‧氣相沉積用的噴灑頭
150A‧‧‧第一階氣盤
150B‧‧‧第二階氣盤
150A1‧‧‧第一上表面
150A2‧‧‧第一下表面
150B1‧‧‧第二上表面
150B2‧‧‧第二下表面
151‧‧‧第一凹穴
152‧‧‧第二凹穴
153‧‧‧第一排氣孔
154‧‧‧第二排氣孔
160‧‧‧主氣體供應管
161‧‧‧第一傾斜管壁
162‧‧‧分支氣體供應管
163‧‧‧氣孔
164‧‧‧歧管
164’‧‧‧彎曲歧管
164A‧‧‧彎曲部
164B‧‧‧垂直部
165‧‧‧第一製程氣體進氣口
166‧‧‧第一開口
167‧‧‧阻流塊
170‧‧‧電漿氣體分散盤
170A‧‧‧第一電漿氣體分散盤
170B‧‧‧第二電漿氣體分散盤
170C‧‧‧第三電漿氣體分散盤
172‧‧‧第三排氣孔
174‧‧‧第四排氣孔
176‧‧‧第五排氣孔
177‧‧‧偏壓電極
177A‧‧‧介電層
177B‧‧‧金屬電極
177C‧‧‧介電層
178‧‧‧石英固定環
180‧‧‧進氣室
190‧‧‧第二製程氣體
200‧‧‧基板
300‧‧‧第一供氣系統
310‧‧‧第一前驅物氣體供應源
315‧‧‧第一高壓管
320‧‧‧第二前驅物氣體供應源
325‧‧‧第二高壓管
330‧‧‧潔淨氣體供應源
335‧‧‧第三高壓管
350‧‧‧高壓控制閥
400‧‧‧第二供氣系統
410‧‧‧第二製程氣體供應源
415‧‧‧第四高壓管
450‧‧‧高壓控制閥
500‧‧‧抽氣泵
550‧‧‧抽氣管
600‧‧‧第二半導體層
61‧‧‧第一電極
62‧‧‧第二電極
620‧‧‧金屬層
640‧‧‧石墨烯層
650‧‧‧石墨烯層
N1‧‧‧第一法線
N2‧‧‧第二法線
900‧‧‧腔體

第1圖顯示的是根據本發明的薄膜沉積裝置的剖面示意圖。

第2A圖顯示的是第1圖所示的薄膜沉積裝置用的噴灑頭150的第一階氣盤150A和第二階氣盤150B的俯視圖。

第2B圖顯示的是第2A圖所示的第一階氣盤150A和位在B-B’剖面線上的第一排氣孔153及第二排氣孔154的排氣方向示意圖。

第2C圖顯示的是第2A圖所示的第一階氣盤150A和第二階氣盤150B組合成氣相沉基用的噴灑頭150且沿B-B’剖面線所呈現的剖面示意圖。

第2D圖顯示的是第1圖所示的電漿氣體分散盤170剖面放大圖。

第2E圖及第2E’圖顯示的是第2D圖 之偏壓電極177及電漿產生部的詳細剖面圖示意圖。

第2F圖顯示的是沿第2A圖所示的第二階氣盤150B的A-A’剖面線所呈現的剖面示意圖。

第3圖顯示的是第1圖所示的承載座140的俯視圖。

第4圖顯示的是根據本發明以進行第一薄膜沉積模式時，薄膜沉積裝置內的製程氣體流動示意圖。

第5圖顯示的是根據本發明以進行第二薄膜沉積模式時，薄膜沉積裝置內的製程氣體流動示意圖。

第6A~6C圖是利用根據本發明的薄膜沉積裝置在p-GaN上形成含石墨烯及金屬圖案層的複合層電極的剖面製程。

第7A~7C圖是利用根據本發明的薄膜沉積裝置在p-GaN上形成石墨烯電極的剖面製程。

無

無

100‧‧‧薄膜沉積裝置

110‧‧‧上腔體

110A‧‧‧上腔體上部件

110B‧‧‧上腔體下部件

115‧‧‧第二製程氣體導管

120‧‧‧下腔體

125‧‧‧第一製程氣體導管

130‧‧‧固定裝置

135‧‧‧偏壓電極

140‧‧‧承載座

145‧‧‧阻氣環

150‧‧‧氣相沉積用的噴灑頭

150A‧‧‧第一階氣盤

150B‧‧‧第二階氣盤

151‧‧‧第一凹穴

152‧‧‧第二凹穴

153‧‧‧第一排氣孔

154‧‧‧第二排氣孔

160‧‧‧主氣體供應管

162‧‧‧分支氣體供應管

164‧‧‧歧管

165‧‧‧第一製程氣體進氣口

166‧‧‧第一開口

170‧‧‧電漿氣體分散盤

170A‧‧‧第一電漿氣體分散盤

170B‧‧‧第二電漿氣體分散盤

170C‧‧‧第三電漿氣體分散盤

172‧‧‧第三排氣孔

174‧‧‧第四排氣孔

176‧‧‧第五排氣孔

177‧‧‧偏壓電極

178‧‧‧石英固定環

180‧‧‧進氣室

190‧‧‧第二製程氣體

200‧‧‧基板

300‧‧‧第一供氣系統

310‧‧‧第一前驅物氣體供應源

315‧‧‧第一高壓管

320‧‧‧第二前驅物氣體供應源

325‧‧‧第二高壓管

330‧‧‧潔淨氣體供應源

335‧‧‧第三高壓管

350‧‧‧高壓控制閥

400‧‧‧第二供氣系統

410‧‧‧第二製程氣體供應源

415‧‧‧第四高壓管

450‧‧‧高壓控制閥

500‧‧‧抽氣泵

550‧‧‧抽氣管

900‧‧‧腔體

Claims (10)

1. 一種薄膜沉積用的噴灑頭，包括： 　　一上表面及與該上表面相對的一下表面； 複數個第一排氣孔位於該下表面； 一進氣口，可供一第一製程氣體經由該進氣口輸送至該些第一排氣孔；及 一氣體供應管路，連接於該進氣口與該些第一排氣孔之間，使得該第一製程氣體可經由該氣體供應管路進入該些第一排氣孔噴灑出來， 其中一該第一排氣孔之一排氣方向相對於該下表面的一法線傾斜一銳角β。
2. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜沉積用的噴灑頭，更包括： 一第一階氣盤，具有相對的一第一上表面及一第一下表面，且該第一階氣盤包括： 複數個具第一孔徑的第一凹穴，以一第一距離彼此互相間隔排列形成於該第一上表面，且每一該些第一凹穴包括一貫穿該第一下表面且具第二孔徑的該第一排氣孔。
3. 如申請專利範圍第2項所述的薄膜沉積用的噴灑頭，更包括： 一第二階氣盤，設置於該第一階氣盤的上方，具有相對的一第二上表面及一第二下表面，且該第二階氣盤包括該進氣口及該氣體供應管路。
4. 如申請專利範圍第1項中所述的薄膜沉積用的噴灑頭，其中30゜≦β≦60゜。
5. 如申請專利範圍第1項中所述的薄膜沉積用的噴灑頭，其中該第一製程氣體經由一該第一排氣孔噴灑出之一排氣方向具有一水平分量平行於該下表面。
6. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜沉積用的噴灑頭，其中噴灑出該第一製程氣體之該第一排氣孔與該下表面之中心構成一連線，而該水平分量垂直於該連線。
7. 一種薄膜沉積裝置，包括： 一腔體； 一承載座，設置於該腔體內，用以承載一基板；及 一選自申請專利範圍第1~6項所述之薄膜沉積用的噴灑頭之任一，設置於該腔體內的該承載座上方。
8. 如申請專利範圍第7項所述的薄膜沉積裝置，更包括一阻氣環，形成於該承載座上，且該阻氣環上形成有複數個抽引流道。
9. 如申請專利範圍第8項所述的薄膜沉積裝置，其中噴灑出之該第一製程氣體形成一渦旋氣流。
10. 如申請專利範圍第9項所述的薄膜沉積裝置，其中每一該等抽引流道的方向均對應於該渦旋氣流的一切線方向。