TW201741491A - 噴淋頭及其電漿處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種噴淋頭，其用於半導體電漿處理裝置，半導體電漿處理裝置包括反應腔及設置於反應腔中之載物台，載物台用以承載基板，噴淋頭相對於載物台設置於反應腔中，用以將反應氣體沿著基板之方向噴淋，噴淋頭包括噴淋頭通孔以將反應氣體通入反應腔，噴淋頭通孔包括第一通孔與第二通孔，第一通孔具有第一流阻，第二通孔具有第二流阻，第一流阻不等於第二流阻，第一通孔在噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀不同於第二通孔在噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀以均勻反應氣體在基板上之沉積速率。此外本發明還提供了一種電漿處理裝置。本發明之噴淋頭及電漿處理裝置有效提高了反應氣體在基板上之沉積速率均勻性。

Description

噴淋頭及其電漿處理裝置

本發明涉及一種半導體處理裝置，尤其涉及一種噴淋頭及包含所述噴淋頭之電漿處理裝置。

在現有電漿處理裝置中，大多是藉由在反應腔室中形成的電漿對基板進行電漿處理。裝置中通常將噴淋頭作為上極板、載物台作為下電極來使用。進行電漿處理時，噴淋頭先以噴淋狀將氣體輸送至載物台上之基板，真空泵再將從載物台周圍之氣體均勻的排出，然後控壓裝置進行穩壓處理，最後在噴淋頭上極板和載物台下電極之間施加電壓，以形成電漿對基板進行等離子處理。

在上述製程過程中，因所使用之噴淋頭之通氣孔之結構各處都相同，所以氣體運輸方向是由載物台中心向週邊輸送，這樣容易造成載物台中心之氣體與週邊氣體分佈不均，從而造成電漿分佈的不均勻，進而導致反應氣體在基板上之沉積速率不均勻。

為了避免電漿分佈的不均勻，習知技術US6793733公開了一種氣體分配噴頭，藉由在噴淋頭上設置氣體入口部之面板和氣體出口部，且出口部分是細長的狹縫，狹縫的長至少為面板厚度的一半，以控制噴淋氣體之均勻性，所述方法雖然在一定程度上減少了基板上之斑點及條紋，但是均勻分佈之狹縫，還是會造成反應氣體在基板上之沉積速率不均勻之問題。

目前，隨著半導體技術之不斷發展，所需處理基板之面積會不斷增大，傳統噴淋頭之處理方式所導致之薄膜均勻性降低問題會越發顯著。因此，需要設計一種新型的噴淋頭，提高反應氣體在基板上之沉積速率均勻性。

為了克服上述背景技術之缺陷，本發明提供一種噴淋頭及其電漿處理裝置以提高反應氣體在基板上之沉積速率均勻性。

為瞭解決上述技術問題本發明提供了一種噴淋頭，用於半導體電漿處理裝置，半導體電漿處理裝置包括反應腔及設置於反應腔中之載物台，載物台用以承載基板，噴淋頭相對於載物台設置於反應腔中，用以將反應氣體沿著基板之方向噴淋，噴淋頭包括噴淋頭通孔，以將反應氣體通入反應腔，噴淋頭通孔包括第一通孔與第二通孔，第一通孔具有第一流阻，第二通孔具有第二流阻，第一流阻不等於第二流阻，第一通孔在噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀不同於第二通孔在噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀以均勻反應氣體在基板上之沉積速率。

較佳的，噴淋頭通孔包括進氣端及與進氣端相連通之出氣口，進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有進氣橫截面積，出氣口沿著垂直氣體流向之方向具有出氣橫截面積，進氣橫截面積大於出氣橫截面積，進氣橫截面積為0.00785-7.85平方毫米，出氣橫截面積為0.00785-0.785平方毫米，進氣端長度與出氣口長度之和為5-20mm，進氣端長度範圍為2-18mm，出氣口長度範圍為2-18mm。

較佳的，第一通孔具有第一進氣端和第一出氣口，第一進氣端和第一出氣口相連通，第一進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第一進氣橫截面積，第一進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第一出氣橫截面積，第一進氣橫截面積大於第一出氣橫截面積。

較佳的，第二通孔具有第二進氣端和第二出氣口，第二進氣端和第二出氣口相連通，第二進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第二進氣橫截面積，第二出氣口沿著垂直氣體流向之方向具有第二出氣橫截面積，第二進氣橫截面積大於第二出氣橫截面積。

較佳的，第一出氣口之長度與第一通孔之長度具有第一長度比值，第二出氣口與第二通孔具有第二長度比值，第一長度比值不等於第二長度比值。

較佳的，第一進氣橫截面積與第一出氣橫截面積具有第一面積比值，第二進氣橫截面積與第二出氣橫截面積具有第二面積比值，第一面積比值不等於第二面積比值。

較佳的，噴淋頭還包括第三通孔，第三通孔具有第三進氣端和第三出氣口，第三進氣端和第三出氣口相連通，第三進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第三進氣橫截面積，第三出氣口沿著垂直氣體流向之方向具有第三出氣橫截面積，第三進氣橫截面積大於第三出氣橫截面積。

較佳的，第三出氣口之長度與第三通孔之長度具有第三長度比值，第一出氣口之長度與第一通孔之長度具有第一長度比值，第二出氣口之長度與第二通孔之長度具有第二長度比值，第三長度比值、第一長度比值與第二長度比值互不相等。

較佳的，第三進氣橫截面積與第三出氣橫截面積具有第三面積比值，第三面積比值、第一面積比值與第二面積比值互不相等。

較佳的，噴淋頭具有圓形之出氣面，出氣面包括第一區域、第二區域和第三區域，第一區域為第一內嵌三角形面，第二區域為第二內嵌三角形面，第三區域為第二內嵌三角形外之弧面，第一通孔在出氣面上形成複數個第一出氣口，第一出氣口形成於第一區域，第二通孔在出氣面上形成複數個第二出氣口，第二出氣口形成於第二區域，第三通孔在出氣面上形成複數個第三出氣口，第三出氣口形成於第三區域。

較佳的，噴淋頭具有圓形之出氣面，出氣面包括第一區域和第二區域，第一區域為內嵌三角形面，第二區域為內嵌三角形外之弧面，第一通孔在出氣面上形成複數個第一出氣口，第一出氣口形成於第一區域，第二通孔在出氣面上形成複數個第二出氣口，第二出氣口形成於第二區域。此外，本發明還提供了一種設置之噴淋頭之電漿處理裝置，電漿處理裝置用於以化學氣相沉積之方法在基板上沉積薄膜，基板為矽片。

較佳的，其進一步包括：設置在反應腔下方之排氣系統，排氣系統包括控壓單元和排氣泵，控壓單元用以控制腔內之氣壓，所述之反應腔具有側壁，側壁設置有反應腔閥門，反應腔閥門與傳輸腔相連接，用以將傳輸腔內之基板經由反應閥門傳輸至反應腔內。

較佳的，在噴淋頭和載物台間施加電壓形成電漿，用於對基板進行電漿處理。

與習知技術相比，本發明之噴淋頭及其電漿處理裝置，藉由在噴淋頭設有具有第一流阻之第一通孔和具有第二流阻之第二通孔，且第一流阻不等於第二流阻，第一通孔在噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀不同於第二通孔在噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀以提高反應氣體在基板上之沉積速率均勻性。

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中之技術方案，下面將對照發明圖式說明本發明之具體實施方式。顯而易見地，下面描述中之圖式僅僅是本發明之一些實施例，對於本領域之通常知識者而言，在不付出進步性勞動的前提下，還可以根據這些圖式獲得其他的圖式，並獲得其他的實施方式。

為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本發明相關的部分，它們並不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便於理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多於一個”之情形。

參考第1圖所示，本發明之半導體電漿處理裝置100，具體包括:反應腔101及設置於反應腔中之載物台150，載物台150用以承載基板160，噴淋頭130相對於載物台150設置於反應腔101中，用以將反應氣體沿著基板160的方向噴淋。噴淋頭130和載物台150間施加電壓形成電漿，用於對基板160進行等離子處理。

在本發明之某些具體實施方式中，電漿處理裝置100用於以化學氣相沉積之方法在基板160上沉積薄膜，基板160為矽片。矽片160之直徑為300毫米。

在本發明之某些具體實施方式中，反應腔101設置在反應腔下方之排氣系統120，排氣系統120包括控壓單元1202和排氣泵1201，控壓單元1202用以控制腔內之氣壓，之反應腔101具有側壁102，側壁102設置有反應腔閥門170，反應腔閥門170與傳輸腔180相連接，用以將傳輸腔180內之基板160經由反應腔閥門170傳輸至反應腔101內。

參考第2圖和第3圖所示，本發明之電漿處理裝置100之噴淋頭130整體結構為圓盤形狀，噴淋頭130包括噴淋頭通孔，噴淋頭通孔佈置以圓盤中心向外呈等邊三角形陣列分佈1301，且噴淋頭通孔之間間距離為3-8mm，在本發明之較優之實施方式為5mm。噴淋頭通孔包括第一通孔與第二通孔。在本發明之某些其他實施方式中，噴淋頭通孔還包括第三通孔。噴淋頭通孔包括進氣端和出氣口，進氣端及與出氣口相連通，進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有進氣橫截面積，出氣口沿著垂直氣體流向之方向具有出氣橫截面積，進氣橫截面積大於出氣橫截面積，進氣橫截面積為0.00785-7.85平方毫米，出氣橫截面積為0.00785-0.785平方毫米，進氣端長度與出氣口長度之和為5-20mm，其中，進氣端長度範圍為2-18mm，出氣口長度範圍為2-18mm。具體地，噴淋頭通孔之結構和佈置具有多種實施方式，容後詳述。

實施例一

參考第4圖所示，在本實施例中，噴淋頭130包括噴淋頭通孔140以將反應氣體通入反應腔101，噴淋頭通孔140包括第一通孔141與第二通孔142，可參考第5圖，第一通孔141具有第一流阻，第二通孔142具有第二流阻，第一流阻不等於第二流阻以均勻反應氣體在基板上之沉積速率。

在本發明某些具體實施方式中，如第5圖所示，第一通孔141具有第一進氣端1411和第一出氣口1412，第一進氣端1411和第一出氣口1412相連通，第一進氣端1411沿著垂直氣體流向之方向具有第一進氣橫截面積，第一進氣橫截面積的為圓形，直徑為2毫米，第一進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第一出氣橫截面積，第一出氣橫截面積的為圓形，直徑為0.8毫米，第一進氣橫截面積大於第一出氣橫截面積，第一進氣橫截面積與第一出氣橫截面積比值為第一面積比值，第一面積比值為2.5。第一出氣口1412之長度與第一通孔之長度141具有第一長度比值，第一長度比值為70%，即，第一出氣口長度與第一進氣端長度之和為14毫米，第一出氣口長度為9.8毫米，第一進氣端長度為4.2毫米。

在本發明某些具體實施方式中，如第5圖所示，第二通孔142具有第二進氣端1421和第二出氣口1422，第二進氣端1421和第二出氣口1422相連通，第二進氣端1421沿著垂直氣體流向之方向具有第二進氣橫截面積，第二進氣橫截面積的為圓形，直徑為2毫米，第二進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第二出氣橫截面積，第二出氣橫截面積的為圓形，直徑為0.8毫米，第二進氣橫截面積大於第二出氣橫截面積，第二進氣橫截面積與第二出氣橫截面積比值為第二面積比值，第二面積比值為2.5，等於第一面積比值。第二出氣口1422之長度與第二通孔之長度142具有第二長度比值，第二長度比值為50%，即第二出氣口長度與第二進氣端長度之和為14毫米，第二出氣口長度為7毫米，第二進氣端長度為7毫米。第一通孔141和第二通孔142是藉由第一長度比值和所示第二長度比值來改變相應孔之流阻，進而改變藉由相應孔之流量，以實現相應基板160位置薄膜沉積速率之改變。

在本發明之某些具體實施方式中，通孔之佈置不同也會對薄膜沉積速率有所影響。如第4圖及第5圖所示，噴淋頭130具有圓形之出氣面131，出氣面131包括內嵌三角形面A1與內嵌三角形面外之弧面B1，第一通孔141在出氣面131上形成複數個第一出氣口1412，第一出氣口1412設置於弧面B1，第二通孔142在出氣面上形成複數個第二出氣口1422，第二出氣口設置於內嵌三角形面A1。弧面B1占鋪設有通孔之噴淋頭之出氣面面積的25%，內嵌三角形面A1占鋪設有通孔之噴淋頭之出氣面面積的75%。

本發明之某些實施方式中，長度比值越大該通氣孔之流阻越大，對應之氣流量越小。

如第6圖所示，該圖是以矽片160(如第1圖所示)之圓心為原點，X軸是沿著矽片徑向距離矽片邊3mm之座標（由-147mm-147mm），y軸是矽片表面沿著徑向方向經過等離子處理之沉積速率。

在第一種電漿處理製程中，第一種等離子製程載物台溫度為400℃，工作壓力為0.9托，上下電極間距為12毫米，射頻功率為280瓦，矽烷流量為350毫升每分鐘，一氧化二氮氣體流量為5000毫升每分鐘。曲線11是噴淋頭通孔長度比值全部都相同之沉積速率趨勢線。因其噴淋頭通孔長度比值都相同，所以通孔流阻都相同，進而通孔所有之氣流量都相同，但是因為其在噴淋頭之位置對應處理之基板之位置不同，所以導致所對應位置之沉積速率不同，如沉積速率趨勢線11所示，經過等離子處理之沉積速率沿著矽片徑向呈現由中心向邊緣逐漸變大，在靠近邊緣處沉積速率又有急劇變大之趨勢，在矽片上之沉積速率非常的不均勻。

進一步的，請一併參閱第4圖及第5圖，在第一種電漿處理製程中，曲線12代表本實施例中噴淋頭130包括第一通孔141和第二通孔142之沉積速率趨勢線。因第一長度比值大於第二長度比值，所以第一通孔141之流阻大於第二通孔142之流阻，進而第一通孔141之氣流量小於第二通孔142之氣流量，最終導致第一通孔所在之相應位置之薄膜沉積速率小於第二通孔之所在之相應位置之薄膜沉積速率。

具體的，本實施方式中，藉由對噴淋頭130第一通孔141和第二通孔142分別進行如上所述之結構設計及區域佈置，使得矽片在經過噴淋頭等離子處理後，矽片沉積速率沿著矽片160徑向由中心向邊緣方向表現的很均勻。

實施例二

參閱第7圖及第8圖，本實施例所述之噴淋頭230與實施例一所述之噴淋頭130之區別在於噴淋頭之通孔240結構或佈置不同。噴淋頭之通孔240包括第一通孔241與第二通孔242，第一通孔241具有第一流阻，第二通孔242具有第二流阻，第一流阻不等於第二流阻以均勻反應氣體在基板上之沉積速率。

如第8圖所示，其中，本實施例中之第一通孔241與實施例一中第一通孔141結構相同，但是佈置不同，容後詳述。

如第8圖所示，第二通孔之長度比例與實施例一中第二通孔242相同，但面積比例不同。具體的，第二通孔242具有第二進氣端2421和第二出氣口2422，第二進氣端2421和第二出氣口2422相連通，第二進氣端2421沿著垂直氣體流向之方向具有第二進氣橫截面積，第二進氣橫截面積的為圓形，直徑為2.1毫米，第二進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第二橫截面積，第二出氣橫截面積為圓形，直徑為0.7毫米，第二進氣橫截面積大於第二出氣橫截面積，第二進氣橫截面積與第二出氣橫截面積比值為第二面積比值，第二面積比值為3，不等於第一面積比值2.5。

本實施方式中，通孔之區域佈置不同也會對薄膜沉積速率有所影響。如第7圖及第8圖所示，噴淋頭230具有圓形之出氣面231，出氣面包括內嵌三角形面A2與內嵌三角形外之弧面B2，第一通孔241在出氣面上231形成複數個第一出氣口2412，第一出氣口241設置於內嵌三角形面A2，第二通孔242在出氣面上形成複數個第二出氣口2422，第二出氣口設置於弧面B2。內嵌三角形面A2占鋪設有通孔之噴淋頭之出氣面面積的25%，弧面B2占鋪設有通孔之噴淋頭之出氣面面積的75%。

本發明之某些實施方式中，長度比值越大該通氣孔之流阻越大，對應之氣流量越小。面積比值越小流阻越大，對應之氣流量越小。

如第9圖所示，該圖是以矽片之圓心為原點，X軸是沿著矽片徑向距離矽片邊3mm的座標（由-147mm-147mm），y軸是矽片表面沿著徑向方向經過等離子處理之沉積速率。

在第二種電漿處理製程中，第二種電漿處理製程之載物台溫度為400℃，工作壓力為4托，上下電極間距為12毫米，射頻功率為300瓦，矽烷流量為300毫升每分鐘，一氧化二氮氣體流量為9000毫升每分鐘。曲線21是噴淋頭通孔長度比值全部都相同之沉積速率趨勢線。因其噴淋頭通孔長度比值都相同，所以通孔流阻都相同，進而通孔所有的氣流量都相同，但是因為其在噴淋頭之位置對應處理之基板之位置不同，所以導致所對應位置之沉積速率不同，如沉積速率趨勢線21所示，經過等離子處理之沉積速率沿著矽片徑向呈現由中心向邊緣逐漸變小，在靠近邊緣處沉積速率又有急劇變小之趨勢，在矽片上之沉積速率非常之不均勻。

進一步的，請一併參閱第7圖及第8圖，在第二種電漿處理製程中，曲線22代表本實施例中噴淋頭230包括第一通孔241和第二通孔242之沉積速率趨勢線。因第一長度比值大於第二長度比值，第一通孔241之流阻大於第二通孔242之流阻，進而第一通孔241之氣流量小於第二通孔242之氣流量，所以第一通孔241所在之相應位置之薄膜沉積速率小於第二通孔242之所在之相應位置之薄膜沉積速率。

具體的，本實施方式中，藉由對噴淋頭230第一通孔241和第二通孔242分別進行如上所述之結構設計及區域佈置，使得矽片在經過噴淋頭等離子處理後，矽片沉積速率沿著矽片徑向由中心向邊緣方向表現之很均勻。

實施例三

參閱第10圖，本實施例所述之噴淋頭330與實施例一所述之噴淋頭130和實施例二所述之噴淋頭230區別在於噴淋頭之通孔340之結構或佈置不同。噴淋頭330之通孔340包括第一通孔341、第二通孔342和第三通孔343，第一通孔341具有第一流阻，第二通孔342具有第二流阻，第三通孔343具有第三流阻，第三流阻不等於第一流阻和第二流阻以均勻反應氣體在基板上之沉積速率。

如第11圖所示，其中，本實施例中之第一通孔341和第二通孔342之結構與實施例一中第一通孔341和第二通孔342之結構相同，但是區域佈置不同，容後詳述。

如第11圖所示，本實施例中之第三通孔343具有第三進氣端3431和第三出氣口3432，第三進氣端3431和第三出氣口3432相連通，第三出氣口3432之長度與第三通孔之長度343具有第三長度比值，第三長度比值為45%，即，第三出氣口長度與第二進氣端長度之和為14毫米，第三出氣口長度為6.3毫米，第三進氣端長度為7.7毫米。第三進氣端3431沿著垂直氣體流向之方向具有第三進氣橫截面積，第三進氣橫截面積的為圓形，直徑為2.2毫米，第三進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有第三出氣橫截面積，第三出氣橫截面積的為圓形，直徑為0.7毫米，第三進氣橫截面積大於第三出氣橫截面積，第三進氣橫截面積與第三出氣橫截面積比值為第三面積比值，第三面積比值為22/7，不等於第一面積比值2.5和第二面積比值3。

在本實施方式中，通孔之區域佈置不同也會對薄膜沉積速率有所影響。如第10圖所示，噴淋頭330具有圓形之出氣面331，出氣面包括第一內嵌三角形面A3、第二內嵌三角形面C和弧面B3，第一通孔341在出氣面331上形成複數個第一出氣口3412，第一出氣口341設置於第二內嵌三角形面C，第二通孔342在出氣面331上形成複數個第二出氣口3422，第二出氣口設置於第一內嵌三角形面A3，第三通孔343在出氣面331上形成複數個第三出氣口3432，第三出氣口設置於弧面B3。第一內嵌三角形面A3占鋪設有通孔之噴淋頭出氣面面積的40%，第二內嵌三角形面C占鋪設有通孔之噴淋頭出氣面面積的50%，弧面B3占鋪設有通孔之噴淋頭出氣面面積的10%。

本發明之某些實施方式中，長度比值越大該通氣孔之流阻越大，對應之氣流量越小，面積比值越小該通孔之流阻越大，對應之氣流量越小。

如第12圖所示，該圖是以矽片之圓心為原點，X軸是沿著矽片徑向距離矽片邊3mm的座標（由-147mm-147mm），y軸是矽片表面沿著徑向方向經過等離子處理之沉積速率。

在第三種電漿處理製程中，第三種電漿處理製程之載物台溫度為400℃，工作壓力為1.5托，上下電極間距17毫米，射頻功率為500瓦，矽烷流量為600毫升每分鐘，一氧化二氮氣體流量為8000毫升每分鐘。曲線31是噴淋頭通孔長度比值全部都相同之沉積速率趨勢線。因其噴淋頭通孔長度比值都相同，所以通孔流阻都相同，進而通孔所有之氣流量都相同，但是因為其在噴淋頭之位置對應處理之基板之位置不同，所以導致所對應位置之沉積速率不同，如沉積速率趨勢線31所示，經過等離子處理之沉積速率沿著矽片徑向呈現由中心向邊緣逐漸變大，在靠近邊緣處沉積速率又有急劇變大之後又急劇變小之趨勢，在矽片上之沉積速率非常之不均勻。

進一步的，請一併參閱第10圖及第11圖，在第三種電漿處理製程中，曲線32代表本實施例中噴淋頭30包括第一通孔341、第二通孔342和第三通孔343之沉積速率趨勢線。因第一長度比值大於第二長度比值，第二長度比值大於第三長度比值，第一通孔341之流阻大於第二通孔342之流阻，第二通孔342之流阻大於第三通孔343之流阻，進而第一通孔341之氣流量小於第二通孔342之氣流量，第二通孔342之氣流量小於第三通孔343之氣流量，所以第一通孔341所在之相應位置之薄膜沉積速率小於第二通孔342之所在之相應位置之薄膜沉積速率，第二通孔342所在之相應位置之薄膜沉積速率小於第三通孔343之所在之相應位置之薄膜沉積速率。

具體的，本實施方式中，藉由對噴淋頭330第一通孔341、第二通孔342和第三通孔343分別進行如上所述之結構設計及區域佈置，使得矽片在經過噴淋頭等離子處理後，矽片沉積速率沿著矽片徑向由中心向邊緣方向表現之很均勻。

需要說明的是，在上述實施例中，對各個實施例之描述都各有側重，某個實施例中沒有詳細描述之部分，可以參見其他實施例之相關描述。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述之實施例均屬於優選實施例。

應當理解，雖然本說明書按照實施例加以描述，但並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本發明所屬技術領域之通常知識者應當將說明書作為一個整體，各實施例中之技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施例。上文所列出的系列之詳細說明僅僅是針對本發明之可行性實施例之具體說明，它們並非用以限制本發明之保護範圍，凡未脫離本發明技術精神所作之等效實施例或變更均應包含在本發明之保護範圍之內。

100‧‧‧電漿處理裝置
101‧‧‧反應腔
102‧‧‧側壁
120‧‧‧排氣系統
1201‧‧‧排氣泵
1202‧‧‧控壓單元
130、230、330‧‧‧噴淋頭
131、231、331‧‧‧出氣面
140、340‧‧‧通孔
141、241、341‧‧‧第一通孔
1411、2411、3411‧‧‧第一進氣端
1412、2412、3412‧‧‧第一出氣口
142、242、342‧‧‧第二通孔
1421、2421、3421‧‧‧第二進氣端
1422、2422、3422‧‧‧第二出氣口
343‧‧‧第三通孔
3431‧‧‧第三進氣端
3432‧‧‧第三出氣口
150‧‧‧載物台
160‧‧‧基板
170‧‧‧反應腔閥門
180‧‧‧傳輸腔
A1、A2‧‧‧內嵌三角形面
B1、B3‧‧‧弧面
A3‧‧‧第一內嵌三角形面
C‧‧‧第二內嵌三角形面
11、12、21、22、31、32‧‧‧曲線

第1圖是本發明之電漿處理裝置之結構示意圖。

第2圖是第1圖所示之電漿處理裝置之噴淋頭之佈置示意圖。

第3圖是第2圖所示之噴淋頭通孔之佈置示意圖。

第4圖是第1圖所示之電漿處理裝置之噴淋頭之實施例一之結構示意圖。

第5圖是第4圖所示之噴淋頭之第一通孔和第二通孔之結構示意圖。

第6圖是第4圖所示之噴淋頭在第一種電漿處理製程中形成之沉積速率分佈之影響示意圖。

第7圖是第1圖所示之電漿處理裝置之噴淋頭之實施例二之結構示意圖。

第8圖是第7圖所示之噴淋頭之第一通孔和第二通孔之結構示意圖。

第9圖是第7圖所示之噴淋頭在第二種電漿處理製程中形成之沉積速率分佈之影響示意圖。

第10圖是第1圖所示之電漿處理裝置之噴淋頭之實施例三之結構示意圖。

第11圖是第10圖所示之噴淋頭之第一通孔、第二通孔和第三通孔之結構示意圖。

第12圖是第10圖所示之噴淋頭在第三種電漿處理製程中形成之沉積速率分佈之影響示意圖。

100‧‧‧電漿處理裝置

101‧‧‧反應腔

102‧‧‧側壁

120‧‧‧排氣系統

130‧‧‧噴淋頭

140‧‧‧噴淋頭通孔

150‧‧‧載物台

160‧‧‧基板

170‧‧‧反應腔閥門

180‧‧‧傳輸腔

1201‧‧‧排氣泵

1202‧‧‧控壓單元

Claims (14)

1. 一種噴淋頭，用於一半導體電漿處理裝置，該半導體電漿處理裝置包括一反應腔以及設置於該反應腔中之一載物台，該載物台用以承載一基板，該噴淋頭相對於該載物台設置於該反應腔中，用以將一反應氣體沿著該基板之方向噴淋，其中該噴淋頭包括一噴淋頭通孔，以將該反應氣體通入該反應腔，該噴淋頭通孔包括一第一通孔以及一第二通孔，該第一通孔具有一第一流阻，該第二通孔具有一第二流阻，該第一流阻不等於該第二流阻，該第一通孔在該噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀不同於該第二通孔在該噴淋頭中所形成之區域位置及區域形狀以均勻該反應氣體在該基板上之沉積速率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之噴淋頭，其中，該噴淋頭通孔包括一進氣端以及與該進氣端相連通之一出氣口，該進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有一進氣橫截面積，該出氣口沿著垂直氣體流向之方向具有一出氣橫截面積，該進氣橫截面積大於該出氣橫截面積，該進氣橫截面積為0.00785-7.85平方毫米，該出氣橫截面積為0.00785-0.785平方毫米，該進氣端長度與該出氣口長度之和為5-20mm，其中，該進氣端長度範圍為2-18mm，該出氣口長度範圍為2-18mm。
3. 如申請專利範圍第2項所述之噴淋頭，其中，該第一通孔具有一第一進氣端和一第一出氣口，該第一進氣端和該第一出氣口相連通，該第一進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有一第一進氣橫截面積，該第一進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有一第一出氣橫截面積，該第一進氣橫截面積大於該第一出氣橫截面積。
4. 如申請專利範圍第3項所述之噴淋頭，其中，該第二通孔具有一第二進氣端和一第二出氣口，該第二進氣端和該第二出氣口相連通，該第二進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有一第二進氣橫截面積，該第二出氣口沿著垂直氣體流向之方向具有一第二出氣橫截面積，該第二進氣橫截面積大於該第二出氣橫截面積。
5. 如申請專利範圍第4項所述之噴淋頭，其中，該第一出氣口之長度與該第一通孔之長度具有一第一長度比值，該第二出氣口與該第二通孔具有一第二長度比值，該第一長度比值不等於該第二長度比值。
6. 如申請專利範圍第4項所述之噴淋頭，其中，該第一進氣橫截面積與該第一出氣橫截面積具有一第一面積比值，該第二進氣橫截面積與該第二出氣橫截面積具有一第二面積比值，該第一面積比值不等於該第二面積比值。
7. 如申請專利範圍第6項所述之噴淋頭，其中，該噴淋頭進一步包括一第三通孔，該第三通孔具有一第三進氣端和一第三出氣口，該第三進氣端和該第三出氣口相連通，該第三進氣端沿著垂直氣體流向之方向具有一第三進氣橫截面積，該第三出氣口沿著垂直氣體流向之方向具有一第三出氣橫截面積，該第三進氣橫截面積大於該第三出氣橫截面積。
8. 如申請專利範圍第7項所述之噴淋頭，其中，該第三出氣口之長度與該第三通孔之長度具有一第三長度比值，該第一出氣口之長度與該第一通孔之長度具有一第一長度比值，該第二出氣口之長度與該第二通孔之長度具有一第二長度比值，該第三長度比值、該第一長度比值與該第二長度比值互不相等。
9. 如申請專利範圍第7項所述之噴淋頭，其中，該第三進氣橫截面積與該第三出氣橫截面積具有一第三面積比值，該第三面積比值、該第一面積比值以及該第二面積比值互不相等。
10. 如申請專利範圍第9項所述之噴淋頭，其中，該噴淋頭具有圓形之一出氣面，該出氣面包括一第一區域、一第二區域和一第三區域，該第一區域為一第一內嵌三角形面，該第二區域為一第二內嵌三角形面，該第三區域為一第二內嵌三角形外之弧面，該第一通孔在該出氣面上形成複數個該第一出氣口，該複數個第一出氣口形成於該第一區域，該第二通孔在該出氣面上形成複數個該第二出氣口，該複數個第二出氣口形成於該第二區域，該第三通孔在該出氣面上形成複數個該第三出氣口，該複數個第三出氣口形成於該第三區域。
11. 如申請專利範圍第9項所述之噴淋頭，其中，該噴淋頭具有圓形之一出氣面，該出氣面包括一第一區域和一第二區域，該第一區域為一內嵌三角形面，該第二區域為一內嵌三角形外之弧面，該第一通孔在該出氣面上形成複數個該第一出氣口，該複數個第一出氣口形成於該第一區域，該第二通孔在該出氣面上形成複數個該第二出氣口，該複數個第二出氣口形成於該第二區域。
12. 一種如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之噴淋頭之電漿處理裝置，其中，該電漿處理裝置用於以化學氣相沉積之方法在該基板上沉積薄膜，該基板為矽片。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電漿處理裝置，其進一步包括設置在該反應腔下方之一排氣系統，該排氣系統包括一控壓單元和一排氣泵，該控壓單元用以控制該反應腔內之氣壓，該反應腔具有一側壁，該側壁設置有一反應腔閥門，該反應腔閥門與一傳輸腔相連接，用以將該傳輸腔內之該基板經由該反應腔閥門傳輸至該反應腔內。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電漿處理裝置，其中，在該噴淋頭和一載物台間施加電壓形成電漿，用於對該基板進行電漿處理。