專利名稱：氣體噴灑頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種氣體噴灑頭，且特別是有關(guān)于一種可以噴灑兩種以上氣體，且能達(dá)到均勻混合效果的氣體噴灑頭。
背景技術(shù)：
隨著鍍膜制程的發(fā)展，在化學(xué)氣相沈積的反應(yīng)過程中，如何將氣體均勻地噴灑到腔室中便成為重要的問題。對(duì)此，氣體分布模塊(gas distribution module),特別是氣體噴灑頭(gas showerhead)扮演了重要的角色。針對(duì)氣體分布模塊或氣體噴灑頭的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，已經(jīng)有數(shù)種專利提出。美國專利US 7138336B2與美國專利US 7641939B2采用噴灑頭進(jìn)氣、腔室側(cè)邊抽氣的方式控制氣體 進(jìn)出。美國專利US 6921437揭露一種可預(yù)先混合先驅(qū)氣體的氣體分布模塊，但不適用于先驅(qū)氣體不可預(yù)先混合的制程。美國專利US 6478872揭露一種將氣體輸送至腔室的方法，以及用于輸送氣體的噴灑頭。然而該設(shè)計(jì)的構(gòu)造復(fù)雜，且制造成本昂貴。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種氣體噴灑頭，可以噴灑兩種以上氣體，且達(dá)到均勻混合的效
果O本實(shí)用新型提出一種氣體噴灑頭，包括一噴灑頭主體，其特征在于噴灑頭主體具有氣體作用表面與位于氣體作用表面上的多個(gè)進(jìn)氣孔，其中各進(jìn)氣孔包括第一進(jìn)氣道與開設(shè)于第一進(jìn)氣道周圍的至少一第二進(jìn)氣道，且第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積與第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積的比例在I : 1.5 I : 2.5之間。在進(jìn)氣孔的進(jìn)氣方向上，第一進(jìn)氣道的長度比第二進(jìn)氣道的長度多O. 5mm I. 5mm。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積例如在I. 8mm2 2. Imm2 之間。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積例如在3. 6mm2 4. 2mm2 之間。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該至少一第二進(jìn)氣道為一環(huán)狀進(jìn)氣道，且該環(huán)狀進(jìn)氣道環(huán)繞該第一進(jìn)氣道。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該至少一第二進(jìn)氣道為多個(gè)第二進(jìn)氣道，圍繞該第一進(jìn)氣道。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向例如與第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向平行。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向與第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向例如成一夾角。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的進(jìn)氣孔還包括錐形開口，與第一進(jìn)氣道以及第二進(jìn)氣道相連通。[0013]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的第一進(jìn)氣道與噴灑頭主體例如為一體成型。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的第一進(jìn)氣道例如是利用螺接或緊密配合的方式連接于噴灑頭主體上。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，氣體噴灑頭還包括位于氣體作用表面的中心位置的中央排氣口。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的中央排氣口例如是由多個(gè)排氣孔所構(gòu)成。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的中央排氣口的排氣面積與進(jìn)氣孔的總進(jìn)氣面積的比例例如為O. 03 O. 04。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的中央排氣口的排氣面積與進(jìn)氣孔的總進(jìn)氣面積的比例例如小于O. 03。 在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的噴灑頭主體還包括至少一環(huán)狀排氣口，環(huán)狀排氣口例如是以中央排氣口為中心，呈同心圓狀配置。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的環(huán)狀排氣口由多個(gè)排氣孔所構(gòu)成。本實(shí)用新型的有益效果基于上述，本實(shí)用新型的氣體噴灑頭由于其第一進(jìn)氣道與第二進(jìn)氣道具有優(yōu)化的進(jìn)氣面積比例，在噴灑氣體時(shí)，能使其均勻地混合。

圖IA是依照本實(shí)用新型第一實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的立體示意圖。圖IB是依照本實(shí)用新型第一實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的正視圖。圖IC是圖IB的氣體噴灑頭的進(jìn)氣孔局部放大圖。圖ID是沿著圖IC的BB線的剖面圖。圖2A是依照本實(shí)用新型第二實(shí)施例所繪示的進(jìn)氣孔的正視圖。圖2B是沿著圖2A的C-C聯(lián)機(jī)的剖面圖。圖3A是依照本實(shí)用新型第三實(shí)施例所繪示的一種進(jìn)氣孔的剖面圖。圖3B是依照本實(shí)用新型第三實(shí)施例所繪示的另一種進(jìn)氣孔的剖面圖。圖4是依照本實(shí)用新型第四實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的正視圖。圖5是依照本實(shí)用新型第五實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的正視圖。主要元件符號(hào)說明100,400,500 :氣體噴灑頭102、402、502 :噴灑頭主體104,404,504 :氣體作用表面106,200,300,406,506 :進(jìn)氣孔106a、200a、300a :第一進(jìn)氣道106b,200b,300b :第二進(jìn)氣道300c:錐形開口408、508 :中央排氣口408a、510a :排氣孔510:環(huán)狀排氣口具體實(shí)施方式
為讓本實(shí)用新型的上述特征能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。圖IA是依照本實(shí)用新型第一實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的立體示意圖。圖IB是依照本實(shí)用新型第一實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的正視圖。圖IC是圖IB的進(jìn)氣孔的局部放大圖。圖ID是沿著圖IC的BB線所繪示的剖面圖。請(qǐng)一并參照?qǐng)DIA與圖1B，第一實(shí)施例的氣體噴灑頭100包括噴灑頭主體102。噴灑頭主體102具有氣體作用表面104與位于氣體作用表面104上的多個(gè)進(jìn)氣孔106。請(qǐng)參照?qǐng)D1C，各進(jìn)氣孔106包括第一進(jìn)氣道106a與環(huán)繞開設(shè)于第一進(jìn)氣道106a周圍的環(huán)狀第二進(jìn)氣道106b。在本實(shí)施例中，第一進(jìn)氣道106a的進(jìn)氣面積與第二進(jìn)氣道 106b的進(jìn)氣面積的比例在I : 1.5 I : 2. 5之間。在進(jìn)氣孔的進(jìn)氣方向上，第一進(jìn)氣道的長度比第二進(jìn)氣道的長度多O. 5mm I. 5mm。第一進(jìn)氣道106a的進(jìn)氣面積例如可在I. 8mm2 2. Imm2之間，而第二進(jìn)氣道106b的面積例如可在3. 6mm2 4. 2mm2之間。請(qǐng)參照?qǐng)D1D，在第一實(shí)施例中，第一進(jìn)氣道106a的進(jìn)氣方向與第二進(jìn)氣道106b的進(jìn)氣方向互相平行。圖2A是依照本實(shí)用新型第二實(shí)施例所繪示的進(jìn)氣孔正視圖。圖2B是沿著圖2A的C-C聯(lián)機(jī)所繪示的剖面圖。請(qǐng)一并參照?qǐng)D2A與圖2B。在第二實(shí)施例中，進(jìn)氣孔200包括第一進(jìn)氣道200a與環(huán)繞第一進(jìn)氣道200a開設(shè)的六個(gè)第二進(jìn)氣道200b，然而，本實(shí)用新型并不以此為限，還可依照實(shí)際尺寸設(shè)計(jì)更少或更多個(gè)第二進(jìn)氣道。另外，在圖2B中，第二進(jìn)氣道200b的進(jìn)氣方向與第一進(jìn)氣道200a的進(jìn)氣方向成一夾角Θ。圖3A與圖3B分別是依照本實(shí)用新型第三實(shí)施例繪示的兩種進(jìn)氣孔的剖面圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D3A，進(jìn)氣孔300具有第一進(jìn)氣道300a、開設(shè)于第一進(jìn)氣道300a周圍的第二進(jìn)氣道300b，以及錐形開口 300c。錐形開口 300c與第一進(jìn)氣道300a與第二進(jìn)氣道300b相連通。然后請(qǐng)參照?qǐng)D3B，本圖與圖3A相似，不同者在于，第一進(jìn)氣道300a的進(jìn)氣方向與第二進(jìn)氣道300b的進(jìn)氣方向成一夾角Θ。在此需指出，進(jìn)氣道300b的進(jìn)氣面積是如圖3A與圖3B所示的A。圖4是依照本實(shí)用新型第四實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的正視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4。在第四實(shí)施例中，氣體噴灑頭400具有噴灑頭主體402。噴灑頭主體402包括氣體作用表面404以及位于其上的多個(gè)進(jìn)氣孔406。進(jìn)氣孔406例如與第一實(shí)施例的進(jìn)氣孔106相同。在第四實(shí)施例中，氣體噴灑頭400還包括位于氣體作用表面404的中心位置的中央排氣口408。中央排氣口 408包括多個(gè)排氣孔408a。在本實(shí)施例中，中央排氣口 408的排氣面積與進(jìn)氣孔406的總進(jìn)氣面積的比例為O. 03 O. 04。圖5是依照本實(shí)用新型第五實(shí)施例所繪示的氣體噴灑頭的正視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5。在第五實(shí)施例的氣體噴灑頭500中，噴灑頭主體502、氣體作用表面504、進(jìn)氣孔506與中央排氣口 508與第五實(shí)施例相似。所不同者在于，在第五實(shí)施例中，中央排氣口 508的排氣面積與進(jìn)氣孔506的總進(jìn)氣面積的比例小于O. 03。為了平衡排氣與進(jìn)氣，在本實(shí)施例中，于氣體作用表面504上再設(shè)置環(huán)狀排氣口 510。環(huán)狀排氣口 510包括多個(gè)排氣孔510a，且是以中央排氣口 508為中心，呈同心圓狀配置。[0054]本實(shí)用新型的氣體噴灑頭還可參考中國臺(tái)灣專利公開號(hào)第201111545號(hào)(專利名稱氣體分布板及其裝置)所揭露的氣體分布板以及中國臺(tái)灣專利申請(qǐng)?zhí)柕?00127734號(hào)所揭露的氣體噴灑頭的部份特征，在此將前述兩案以引用的方式并入本文的中，以供參考。例如，在本實(shí)用新型中，第一進(jìn)氣道可與噴灑頭主體一體成形。另外，第一進(jìn)氣道例如也可以螺接或緊密配合的方式連接于噴灑頭主體。在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，氣體噴灑頭還可包括至少一流量計(jì)(未繪示)，用以控制中央排氣口及/或環(huán)狀排氣口的排氣量。綜上所述，本實(shí)用新型的氣體噴灑頭包括第一進(jìn)氣道與環(huán)繞第一進(jìn)氣道開設(shè)的第二進(jìn)氣道，兩進(jìn)氣道可供應(yīng)不同氣體。通過適當(dāng)?shù)乜刂频谝贿M(jìn)氣道的進(jìn)氣面積與第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積的比例，可調(diào)控不同氣體的進(jìn)氣速率與擴(kuò)散的程度，進(jìn)而達(dá)到良好的氣體混合效果。本實(shí)用新型的氣體噴灑頭還可包括錐形開口，使不同氣體在錐形開口中先行混合，再自進(jìn)氣孔噴出，從而達(dá)到更均勻的混合。另外，本實(shí)用新型的氣體噴灑頭還可包括中央排氣口及環(huán)狀排氣口，通過同時(shí)進(jìn)行排氣與進(jìn)氣，使配備氣體噴灑頭的制程腔室內(nèi)的氣體濃度更趨向一致，并且還可將制程反應(yīng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物先行抽離，提升制程良率。雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何所屬 技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種氣體噴灑頭，包括一噴灑頭主體，其特征在于 該噴灑頭主體具有一氣體作用表面與位于該氣體作用表面上的多個(gè)進(jìn)氣孔，其中各該進(jìn)氣孔包括一第一進(jìn)氣道與開設(shè)于該第一進(jìn)氣道周圍的至少一第二進(jìn)氣道，且該第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積與該至少一第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積的比例在I : 1.5 I : 2. 5之間， 在該進(jìn)氣孔的進(jìn)氣方向上，該第一進(jìn)氣道的長度比該第二進(jìn)氣道的長度多O. 5mm I. 5mm。
2.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積在I.8mm2 2. Imm2 之間。
3.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該至少一第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積在3.6mm2 4. 2mm2 之間。
4.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該至少一第二進(jìn)氣道為一環(huán)狀進(jìn)氣道，且該環(huán)狀進(jìn)氣道環(huán)繞該第一進(jìn)氣道。
5.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該至少一第二進(jìn)氣道為多個(gè)第二進(jìn)氣道，圍繞該第一進(jìn)氣道。
6.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該至少一第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向與該第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向平行。
7.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該至少一第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向與該第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣方向成一夾角。
8.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于各該進(jìn)氣孔還包括一錐形開口，與該第一進(jìn)氣道與該至少一第二進(jìn)氣道相連通。
9.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該第一進(jìn)氣道與該噴灑頭主體為一體成型。
10.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于該第一進(jìn)氣道是利用螺接或緊密配合的方式連接于該噴灑頭主體上。
11.如權(quán)利要求I所述的氣體噴灑頭，其特征在于還包括位于該氣體作用表面的中心位置的一中央排氣口。
12.如權(quán)利要求11所述的氣體噴灑頭，其特征在于該中央排氣口是由多個(gè)排氣孔所構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求11所述的氣體噴灑頭，其特征在于該中央排氣口的排氣面積與所述進(jìn)氣孔的總進(jìn)氣面積的比例為O. 03 O. 04。
14.如權(quán)利要求11所述的氣體噴灑頭，其特征在于該中央排氣口的排氣面積與所述進(jìn)氣孔的總進(jìn)氣面積的比例小于O. 03。
15.如權(quán)利要求14所述的氣體噴灑頭，其特征在于該噴灑頭主體還包括至少一環(huán)狀排氣口，該環(huán)狀排氣口是以該中央排氣口為中心呈同心圓狀配置。
16.如權(quán)利要求15所述的氣體噴灑頭，其特征在于該環(huán)狀排氣口由多個(gè)排氣孔所構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種氣體噴灑頭，包括一噴灑頭主體，其特征在于噴灑頭主體具有氣體作用表面與位于氣體作用表面上的多個(gè)進(jìn)氣孔，其中各進(jìn)氣孔包括一第一進(jìn)氣道與開設(shè)于第一進(jìn)氣道周圍的至少一第二進(jìn)氣道，且第一進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積與第二進(jìn)氣道的進(jìn)氣面積的比例在1∶1.5～1∶2.5之間。在進(jìn)氣孔的進(jìn)氣方向上，第一進(jìn)氣道的長度比第二進(jìn)氣道的長度多0.5mm～1.5mm。
文檔編號(hào)C23C16/455GK202610324SQ20122017703
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者黃智勇, 陳建志, 王慶鈞, 簡榮禎, 蔡陳德, 林龔樑 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院