TWM652702U - 氣體擴散噴頭及薄膜沉積裝置 - Google Patents

Abstract

本創作公開一種氣體擴散噴頭，包括通氣板及多個噴嘴。通氣板具有相對的第一表面及第二表面，通氣板包括二相互渦卷的通氣管，每一通氣管一端具有入氣孔，入氣孔對應位於通氣板的外緣，二通氣管之間形成渦卷的溝槽。多個噴嘴位在第二表面，且開設在溝槽上，多個噴嘴分別連通通氣管，且相鄰噴嘴具有間隔，每一噴嘴具有出氣孔。本創作另提供一種薄膜沉積裝置。

Description

氣體擴散噴頭及薄膜沉積裝置

本創作涉及一種氣體噴頭及其薄膜沉積裝置。

有機金屬化學氣相沉積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 是在基板上成長半導體薄膜的一種方法。藉此基板可製作成不同的光電元件。有機金屬化學氣相沉積普遍使用於半導體製程。

有機金屬化學氣相沉積的噴頭設計是影響氣流場均勻與鍍膜速率的主要因素。現有技術是將噴頭設置在製造的腔體的上方，晶片載盤位於腔體內且位於噴頭下方，噴頭朝向晶片載盤上的晶片噴灑反應氣體。

誠如上述，噴頭影響氣流場均勻性與鍍膜的速率，噴於腔體內的氣體濃度會產生滯流現象，或是發生膜層厚度不均勻的問度，影響晶圓邊緣波長均勻度(wavelength uniformity)分佈。現有技術中，有採用腔體側邊抽氣的方式改善上述的問題。然而，抽氣作用反而使反應氣體無法在腔體內完全的反應，降低反應氣體的使用率，進而影響鍍膜的效率。

故，如何通過噴頭的結構設計的改良，來提升沉積裝置的鍍膜效果，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本創作提供一種氣體擴散噴頭及薄膜沉積裝置，以侷限反應氣體以及控制反應氣體在反應空間內的濃度，增加反應氣體在反應空間的停滯時間，藉以提升反應氣體利用率、均勻薄膜的厚度，提高鍍膜率與降低生產成本。

本創作提供一種氣體擴散噴頭，包括通氣板及多個噴嘴。通氣板具有相對的第一表面及第二表面，通氣板包括二相渦卷的通氣管，每一通氣管一端具有一入氣孔，入氣孔對應位於通氣板的外緣，二通氣管之間形成渦卷的溝槽。多個噴嘴位在第二表面，且開設在溝槽上，多個噴嘴分別連通通氣管，且相鄰噴嘴具有間隔，每一噴嘴具有出氣孔。

依據一可行的實施方案，氣體擴散噴頭還進一步包括腔體，具有相對的兩洞口，通氣板經由其中一洞口連接腔體，其中第二表面朝向腔體的外部。

依據一可行的實施方案，通氣板與腔體為一體成型。

依據一可行的實施方案，多個噴嘴分別垂直於第二表面。

依據一可行的實施方案，多個噴嘴分別與第二表面形成一銳角，朝向通氣板的中心傾斜。

本創作還提供一種薄膜沉積裝置，包括氣體噴灑單元及氣體擴散噴頭。氣體噴灑單元用以提供反應氣體。氣體擴散噴頭位於氣體噴灑單元的下方，反應氣體經由通氣管的入氣孔進入，並由多個噴嘴噴出。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的氣體擴散噴頭，其能通過“通氣板包括二相渦卷的通氣管，每一所述通氣管一端具有一入氣孔，通氣管之間形成渦卷的溝槽”以及“多個噴嘴位在第二表面，且開設在溝槽上，多個噴嘴分別連通通氣管，且相鄰噴嘴具有一間隔，每一噴嘴具有出氣孔”的技術方案，以侷限反應氣體以及控制反應氣體在反應空間內的濃度，增加反應氣體在反應空間的停滯時間，藉以提升反應氣體利用率、均勻薄膜的厚度，提高鍍膜率與降低生產成本。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“氣體擴散噴頭及薄膜沉積裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參閱圖1及圖2，圖1為本創作第一實施例的氣體擴散噴頭1A的外觀示意圖。圖2為圖1所示實施例另一視角的外觀示意圖。氣體擴散噴頭1A包括通氣板11及多個噴嘴12。通氣板11具有相對的第一表面11a（見圖1）及第二表面11b（見圖2），通氣板11包括二相渦卷的通氣管111，二通氣管111一端具有入氣孔111a，二通氣管111之間形成渦卷的溝槽112。多個噴嘴12位在第二表面11b，且開設在溝槽112上，多個噴嘴12分別連通通氣管111，且相鄰噴嘴12具有間隔，每一噴嘴12具有出氣孔121。

在圖2所示的實施例中，多個噴嘴12分別垂直於第二表面11b。然而，本創作並不以此為限制。依據一些實施例，多個噴嘴12可分別與第二表面11b形成銳角，噴嘴12朝向通氣板11的中心傾斜。而另依據一些實施例，多個噴嘴12為隨機式的設置在溝槽112上（即每一噴嘴12與第二表面11b的銳角可相同或不相同）。

請參閱圖3至圖4，圖3為本創作第二實施例的氣體擴散噴頭1B的外觀示意圖。圖4為圖3所示實施例另一視角的外觀示意圖。在此實施例中，氣體擴散噴頭1B還進一步包括腔體13（腔體13內具有通氣空間131，見圖7），具有相對的兩洞口，通氣板11經由其中一洞口連接腔體13，第二表面11b朝向腔體13的外部。依據該實施例，通氣板11與腔體13為一體成型。然而，依據一些實施例，通氣板11與腔體13可為組合式結構，兩者可拆卸分離。

請參閱圖5至圖6，圖5為本創作第三實施例的氣體擴散噴頭1C的外觀示意圖。圖6為圖5所示實施例另一視角的外觀示意圖。在此實施例中，與圖1所示的實施例差異在於，通氣板11還包括一板體14，與通氣管111結合一體。

請參閱圖7及圖8，圖7為本創作一實施例的薄膜沉積裝置100使用狀態示意圖。圖8為圖7所示實施例的局部放大圖。薄膜沉積裝置100包括氣體噴灑單元及氣體擴散噴頭1B。氣體噴灑單元20用以提供反應氣體。氣體擴散噴頭1B位於氣體噴灑單元20的下方，反應氣體經由通氣管111的入氣孔111a進入，並由多個噴嘴12噴出。依據此實施例，採用圖3所示實施例的氣體擴散噴頭1B，其噴嘴12朝向晶片（晶圓），反應氣體在晶圓上沉積為薄膜層。

然而，上述所舉的例子只是其中一個可行的實施例而並非用以限定本創作。

依據一些實施例，薄膜沉積裝置100為機金屬化學氣相沉積之沉積裝置，但不以此為限制，也可以為電漿輔助化學氣相沉積(plasma enhanced CVD, PECVD)的沉積裝置、大氣壓化學氣相沉積(atmospheric pressure CVD, APCVD)的沉積裝置、低壓化學氣相沉積((low pressure CVD, LPCVD)的沉積裝置。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的氣體擴散噴頭，其能通過“通氣板包括二相渦卷的通氣管，每一所述通氣管一端具有一入氣孔，通氣管之間形成渦卷的溝槽”以及“多個噴嘴位在第二表面，且開設在溝槽上，多個噴嘴分別連通通氣管，且相鄰噴嘴具有一間隔，每一噴嘴具有出氣孔”的技術方案，以侷限反應氣體以及控制反應氣體在反應空間內的濃度，增加反應氣體在反應空間的停滯時間，藉以提升反應氣體利用率、均勻薄膜的厚度，提高鍍膜率與降低生產成本。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

100:薄膜沉積裝置 1A,1B,1C:氣體擴散噴頭 11:通氣板 11a:第一表面 11b:第二表面 111:通氣管 111a:入氣孔 112:溝槽 12:噴嘴 121:出氣孔 13:腔體 131:通氣空間 14:板體 20:氣體噴灑單元

圖1為本創作第一實施例的氣體擴散噴頭的外觀示意圖。

圖2為圖1所示實施例另一視角的外觀示意圖。

圖3為本創作第二實施例的氣體擴散噴頭的外觀示意圖。

圖4為圖3所示實施例另一視角的外觀示意圖。

圖5為本創作第三實施例的氣體擴散噴頭的外觀示意圖。

圖6為圖5所示實施例另一視角的外觀示意圖。

圖7為本創作一實施例的薄膜沉積裝置使用狀態示意圖。

圖8為圖7所示實施例的局部放大圖。

1A:氣體擴散噴頭

11:通氣板

11a:第一表面

111:通氣管

111a:入氣孔

112:溝槽

12:噴嘴

Claims (10)

1. 一種氣體擴散噴頭，包括： 一通氣板，具有相對的一第一表面及一第二表面，所述通氣板包括二相渦卷的通氣管，每一所述通氣管一端具有一入氣孔，所述入氣孔對應位於所述通氣板的外緣，二所述通氣管之間形成一渦卷的溝槽；以及 多個噴嘴，位在所述第二表面，且開設在所述溝槽上，所述多個噴嘴分別連通所述通氣管，且相鄰所述噴嘴具有一間隔，每一噴嘴具有一出氣孔。
2. 如請求項1所述的氣體擴散噴頭，還進一步包括一腔體，具有相對的兩洞口，所述通氣板經由其中一所述洞口連接所述腔體，其中所述第二表面朝向所述腔體的外部。
3. 如請求項2所述的氣體擴散噴頭，其中所述通氣板與所述腔體為一體成型。
4. 如請求項1所述的氣體擴散噴頭，其中所述多個噴嘴分別垂直於所述第二表面。
5. 如請求項1所述的氣體擴散噴頭，其中所述多個噴嘴分別與所述第二表面形成一銳角，朝向所述通氣板的中心傾斜。
6. 一種薄膜沉積裝置，包括： 一氣體噴灑單元，用以提供一反應氣體；以及 如請求項1所述的氣體擴散噴頭，位於所述氣體噴灑單元的下方，所述反應氣體經由所述通氣管的所述入氣孔進入，並由所述多個噴嘴噴出。
7. 如請求項6所述的薄膜沉積裝置，其中所述氣體擴散噴頭還進一步包括一腔體，具有相對的兩洞口，所述通氣板經由其中一所述洞口連接所述腔體，其中所述第二表面朝向所述腔體的外部。
8. 如請求項7所述的薄膜沉積裝置，其中所述通氣板與所述腔體為一體成型。
9. 如請求項6所述的薄膜沉積裝置，其中所述多個噴嘴分別垂直於所述第二表面。
10. 如請求項6所述的薄膜沉積裝置，其中所述多個噴嘴分別與所述第二表面形成一銳角，朝向所述通氣板的中心傾斜。