能产生气幕的气体喷洒装置及其薄膜沉积装置制造方法及图纸

技术编号:10071572 阅读:152 留言:0更新日期:2014-05-23 17:02
本发明专利技术公开了一种能产生气幕的气体喷洒装置,包括一第一喷洒单元以及一第二喷洒单元。该第一喷洒单元提供喷洒一反应气体以形成一工艺气体区。该第二喷洒单元环设于该第一喷洒单元周围,该第二喷洒单元具有一缓冲气供应腔与一板体。该缓冲气供应腔提供一缓冲气体。该板体环设于该第一喷洒单元周围,且具有多个通孔,以提供该缓冲气体通过产生包围在该反应气体外围的一气幕。利用该能产生气幕的气体喷洒装置,在另一实施例中,本发明专利技术还提供一种薄膜沉积装置,通过该气幕避免真空负压对反应气体直接影响,以延长反应气体滞留时间,而提高气体使用率与镀膜效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种能产生气幕的气体喷洒装置,包括一第一喷洒单元以及一第二喷洒单元。该第一喷洒单元提供喷洒一反应气体以形成一工艺气体区。该第二喷洒单元环设于该第一喷洒单元周围,该第二喷洒单元具有一缓冲气供应腔与一板体。该缓冲气供应腔提供一缓冲气体。该板体环设于该第一喷洒单元周围,且具有多个通孔,以提供该缓冲气体通过产生包围在该反应气体外围的一气幕。利用该能产生气幕的气体喷洒装置,在另一实施例中,本专利技术还提供一种薄膜沉积装置,通过该气幕避免真空负压对反应气体直接影响,以延长反应气体滞留时间,而提高气体使用率与镀膜效率。【专利说明】能产生气幕的气体喷洒装置及其薄膜沉积装置
本专利技术涉及一种气体喷洒技术,特别是一种能产生气幕的气体喷洒装置及其薄膜沉积装置。
技术介绍
有机金属化学气相沉积(metalorganic chemical vapor deposition,MOCVD)的气体喷洒头(showerhead)设计是影响气流场均匀与镀膜速率的主要因素。目前气体喷洒头设计主要为设置在工艺腔体的上方,且含盖置于腔体内部的芯片载盘。气体喷洒头由芯片载盘的上方,朝向芯片载盘上的芯片喷洒反应气体。MOCVD应用于发光二极管磊晶的工艺中,由气体喷洒头所喷洒出的反应气体所具有的气流场的均匀与停滞时间将是决定发光二极管色温(LED binning)与降低成本节能的关键技术之一。当腔体内的反应气体浓度均匀,且可以延长反应气体的停滞时间,将可使反应气体提高利用率,提高MOCVD薄膜镀率速度,达到节能与降低成本要求。公知的气体喷洒头,除了具有因腔体中央内的气体浓度产生滞流现象,造成此中央区域不能用于沉积工艺的问题之外,还会影响到晶圆边缘波长均匀度(wavelengthuniformity)分布。为了改善气流场的均匀度,在现有技术中,有采取喷洒头进气及腔体侧边抽气的方式控制气体进出。虽然,真空泵的抽气虽可以改善气流场均匀度,不过在工艺中,当反应气体通过气体喷洒头喷洒至芯片上时 ,由于真空泵的运作,会很快将反应气体抽离,如此反会造成反应气体在腔体内的反应区滞流时间缩短。当反应气体无法于反应腔体内停滞,而被真空泵抽离腔体时,即会降低反应气体使用率,进而影响镀膜效率。此外,腔体内越靠近抽气位置的区域,反应气体的浓度低,如此也会影响到晶圆边缘波长均匀度分布。
技术实现思路
本专利技术提供一种能产生气幕的气体喷洒装置及其薄膜沉积装置,其在气体喷洒装置外围设计气幕,以局限住反应气体以及控制反应气体在工艺腔体内的浓度,使反应气体于工艺腔体内的反应区停滞时间可以增加,以提升反应气体利用率,提高沉积的镀率与降低生产成本。在一实施例中,本专利技术提供一种能产生气幕的气体喷洒装置,包括有一第一喷洒单元以及依第二喷洒单元。该第一喷洒单元,用以提供喷洒一反应气体,以形成一工艺气体区。该第二喷洒单元,其环设于该第一喷洒单元周围,该第二喷洒单元还具有一缓冲气供应腔以及一气幕分布板。该缓冲气供应腔,用以提供一缓冲气体。该气幕分布板,其与该缓冲气供应腔连接且环设于该第一喷洒单元周围,该气幕分布板上具有多个通孔,以提供该缓冲气体通过产生包围该工艺气体区外围的一气幕。在另一实施例中,本专利技术提供一种薄膜沉积装置,包括:一工艺腔体、一第一喷洒单元、一真空泵以及一第二喷洒单元。第二喷洒单元该第一喷洒单元,其设置于该工艺腔体的上方用以提供喷洒一反应气体进入该工艺腔体,以于该工艺腔体内形成一工艺气体区。该真空泵,其与该工艺腔体耦接,以对该工艺腔体提供一真空负压。该第二喷洒单元,其设置于该工艺腔体之上,且环设于该第一喷洒单元周围,该第二喷洒单元还具有一缓冲气供应腔以及一气幕分布板。该缓冲气供应腔,其用以提供一缓冲气体。该气幕分布板,其与该缓冲气供应腔相连接且环设于该第一喷洒单元周围,该气幕分布板上具有多个通孔,以提供该缓冲气体通过产生包围该工艺气体区的一气幕。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的能产生气幕的气体喷洒装置实施例的剖面示意图;图2A为第二喷洒单元的气体分布板另一实施例的剖面图;图2B为本专利技术的第二喷洒单元的气体分布板另一实施例的俯视示意图;图3为本专利技术整合该第一喷洒单元以及该第二喷洒单元的气体分布板而成单一板体的实施例的俯视不意图;图4为本专利技术的薄膜沉积装置实施例的剖面示意图;第5A与5B图为工艺空间内有无气幕时的气流流场示意图;图6为本专利技术的薄膜沉积装置另一实施例的剖面示意图。【主要元件符号说明】2-气体喷洒装置20-第一喷洒单元200-反应气供应腔2000-空间201-反应气分布板 2010-通孔202-管路21-第二喷洒单元210-缓冲气供应腔2100-空间211-气幕分布板212、212a、212b-通孔22-冷却单元23-板体230-虚线231、232-通孔3-沉积装置30-工艺腔体300-工艺空间301-开口31-真空泵32-承载台90-反应气体91-缓冲气体91a_螺旋气流的气幕92-工艺气体区93-气幕94-基板95-回流【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本专利技术作进一步的详细说明。请参阅图1所示,该图为本专利技术的能产生气幕的气体喷洒装置实施例剖面示意图。该气体喷洒装置2包括有一第一喷洒单元20以及一第二喷洒单元21。该第一喷洒单元20,用以提供接收并喷洒一反应气体90,以形成一工艺气体区92。在本实施例中,该第一喷洒单元20包括有一反应气供应腔200以及一反应气分布板201。该反应气供应腔200内具有一空间2000以提供接收经由至少一管路202进入的该反应气体90。该反应气分布板201具有多个通孔2010,可以提供该反应气体90流出而喷洒至基板上。在本实施例中,该第一喷洒单元20的外形轮廓,为圆形,该反应气供应腔200以及该反应气分布板201亦成圆形的结构。要说明的是,虽然本实施例中的第一喷洒单元20为圆形,但并不以该形状为限制。此外,虽然图1中的第一喷洒单元仅供应一种反应气体,但并不以此为限制,例如:该第一喷洒单元也可以为提供多种反应气体的气体喷洒单元。该第二喷洒单元21,其环设于该第一喷洒单元20周围。在本实施例中,由于该第一喷洒单元20为圆形,因此该第二喷洒单元21成一环状而与该第一喷洒单元20相耦接。此外,在该第一喷洒单元20与该第二喷洒单元21之间,还可以设置有一冷却单元22,以对该第一喷洒单元20进行冷却。要说明的是,该冷却单元22的有无以及设置的位置根据需求而定,并不以图示的实施例为限制。该第二喷洒单元21还具有一缓冲气供应腔210以及一气幕分布板211。该缓冲气供应腔210环设于该第一喷洒单元20周围,其内具有一空间2100,用以接收一缓冲气体91。该缓冲气供应腔210的下方连接有该气幕分布板211。该气幕分布板211环设于该第一喷洒单元20周围,该气幕分布板211上具有多个通孔212,以提供该缓冲气体91通过产生包围该工艺气体区92外围的一气幕93。该缓冲气体91可以选择为与反应气体90相同的气体,或者是不与反应气体90互相反应的气体或者是惰性气体,例如:氮气或氦气等,但不以此为限。在图1中,该通孔212为垂直通孔,在本实施例中为平行于Z轴方向的垂直通本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种能产生气幕的气体喷洒装置,包括:一第一喷洒单元,用以提供喷洒一反应气体,以形成一工艺气体区;以及一第二喷洒单元,其环设于该第一喷洒单元周围,该第二喷洒单元还具有:一缓冲气供应腔,用以提供一缓冲气体;以及一气幕分布板,其与该缓冲气供应腔连接且环设于该第一喷洒单元周围,该气幕分布板上具有多个通孔,以提供该缓冲气体通过产生包围该工艺气体区外围的一气幕。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:王庆钧黄智勇林龚梁简荣祯蔡陈德陈建志
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院
类型:发明
国别省市:

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