专利名称：气体喷洒头的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种气体喷洒头，且特别是有关于一种可以喷洒两种以上气体，且能达到均匀混合效果的气体喷洒头。
背景技术：
随着镀膜制程的发展，在化学气相沈积的反应过程中，如何将气体均匀地喷洒到腔室中便成为重要的问题。对此，气体分布模块(gas distribution module),特别是气体喷洒头(gas showerhead)扮演了重要的角色。针对气体分布模块或气体喷洒头的设计与结构，已经有数种专利提出。美国专利US 7138336B2与美国专利US 7641939B2采用喷洒头进气、腔室侧边抽气的方式控制气体 进出。美国专利US 6921437揭露一种可预先混合先驱气体的气体分布模块，但不适用于先驱气体不可预先混合的制程。美国专利US 6478872揭露一种将气体输送至腔室的方法，以及用于输送气体的喷洒头。然而该设计的构造复杂，且制造成本昂贵。
实用新型内容本实用新型提供一种气体喷洒头，可以喷洒两种以上气体，且达到均匀混合的效
果O本实用新型提出一种气体喷洒头，包括一喷洒头主体，其特征在于喷洒头主体具有气体作用表面与位于气体作用表面上的多个进气孔，其中各进气孔包括第一进气道与开设于第一进气道周围的至少一第二进气道，且第一进气道的进气面积与第二进气道的进气面积的比例在I : 1.5 I : 2.5之间。在进气孔的进气方向上，第一进气道的长度比第二进气道的长度多O. 5mm I. 5mm。在本实用新型的一实施例中，上述的第一进气道的进气面积例如在I. 8mm2 2. Imm2 之间。在本实用新型的一实施例中，上述的第二进气道的进气面积例如在3. 6mm2 4. 2mm2 之间。在本实用新型的一实施例中，该至少一第二进气道为一环状进气道，且该环状进气道环绕该第一进气道。在本实用新型的一实施例中，该至少一第二进气道为多个第二进气道，围绕该第一进气道。在本实用新型的一实施例中，上述的第二进气道的进气方向例如与第一进气道的进气方向平行。在本实用新型的一实施例中，上述的第二进气道的进气方向与第一进气道的进气方向例如成一夹角。在本实用新型的一实施例中，上述的进气孔还包括锥形开口，与第一进气道以及第二进气道相连通。[0013]在本实用新型的一实施例中，上述的第一进气道与喷洒头主体例如为一体成型。在本实用新型的一实施例中，上述的第一进气道例如是利用螺接或紧密配合的方式连接于喷洒头主体上。在本实用新型的一实施例中，气体喷洒头还包括位于气体作用表面的中心位置的中央排气口。在本实用新型的一实施例中，上述的中央排气口例如是由多个排气孔所构成。在本实用新型的一实施例中，上述的中央排气口的排气面积与进气孔的总进气面积的比例例如为O. 03 O. 04。在本实用新型的一实施例中，上述的中央排气口的排气面积与进气孔的总进气面积的比例例如小于O. 03。 在本实用新型的一实施例中，上述的喷洒头主体还包括至少一环状排气口，环状排气口例如是以中央排气口为中心，呈同心圆状配置。在本实用新型的一实施例中，上述的环状排气口由多个排气孔所构成。本实用新型的有益效果基于上述，本实用新型的气体喷洒头由于其第一进气道与第二进气道具有优化的进气面积比例，在喷洒气体时，能使其均匀地混合。
图IA是依照本实用新型第一实施例所绘示的气体喷洒头的立体示意图。图IB是依照本实用新型第一实施例所绘示的气体喷洒头的正视图。图IC是图IB的气体喷洒头的进气孔局部放大图。图ID是沿着图IC的BB线的剖面图。图2A是依照本实用新型第二实施例所绘示的进气孔的正视图。图2B是沿着图2A的C-C联机的剖面图。图3A是依照本实用新型第三实施例所绘示的一种进气孔的剖面图。图3B是依照本实用新型第三实施例所绘示的另一种进气孔的剖面图。图4是依照本实用新型第四实施例所绘示的气体喷洒头的正视图。图5是依照本实用新型第五实施例所绘示的气体喷洒头的正视图。主要元件符号说明100,400,500 :气体喷洒头102、402、502 :喷洒头主体104,404,504 :气体作用表面106,200,300,406,506 :进气孔106a、200a、300a :第一进气道106b,200b,300b :第二进气道300c:锥形开口408、508 :中央排气口408a、510a :排气孔510:环状排气口具体实施方式
为让本实用新型的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。图IA是依照本实用新型第一实施例所绘示的气体喷洒头的立体示意图。图IB是依照本实用新型第一实施例所绘示的气体喷洒头的正视图。图IC是图IB的进气孔的局部放大图。图ID是沿着图IC的BB线所绘示的剖面图。请一并参照图IA与图1B，第一实施例的气体喷洒头100包括喷洒头主体102。喷洒头主体102具有气体作用表面104与位于气体作用表面104上的多个进气孔106。请参照图1C，各进气孔106包括第一进气道106a与环绕开设于第一进气道106a周围的环状第二进气道106b。在本实施例中，第一进气道106a的进气面积与第二进气道 106b的进气面积的比例在I : 1.5 I : 2. 5之间。在进气孔的进气方向上，第一进气道的长度比第二进气道的长度多O. 5mm I. 5mm。第一进气道106a的进气面积例如可在I. 8mm2 2. Imm2之间，而第二进气道106b的面积例如可在3. 6mm2 4. 2mm2之间。请参照图1D，在第一实施例中，第一进气道106a的进气方向与第二进气道106b的进气方向互相平行。图2A是依照本实用新型第二实施例所绘示的进气孔正视图。图2B是沿着图2A的C-C联机所绘示的剖面图。请一并参照图2A与图2B。在第二实施例中，进气孔200包括第一进气道200a与环绕第一进气道200a开设的六个第二进气道200b，然而，本实用新型并不以此为限，还可依照实际尺寸设计更少或更多个第二进气道。另外，在图2B中，第二进气道200b的进气方向与第一进气道200a的进气方向成一夹角Θ。图3A与图3B分别是依照本实用新型第三实施例绘示的两种进气孔的剖面图。请先参照图3A，进气孔300具有第一进气道300a、开设于第一进气道300a周围的第二进气道300b，以及锥形开口 300c。锥形开口 300c与第一进气道300a与第二进气道300b相连通。然后请参照图3B，本图与图3A相似，不同者在于，第一进气道300a的进气方向与第二进气道300b的进气方向成一夹角Θ。在此需指出，进气道300b的进气面积是如图3A与图3B所示的A。图4是依照本实用新型第四实施例所绘示的气体喷洒头的正视图。请参照图4。在第四实施例中，气体喷洒头400具有喷洒头主体402。喷洒头主体402包括气体作用表面404以及位于其上的多个进气孔406。进气孔406例如与第一实施例的进气孔106相同。在第四实施例中，气体喷洒头400还包括位于气体作用表面404的中心位置的中央排气口408。中央排气口 408包括多个排气孔408a。在本实施例中，中央排气口 408的排气面积与进气孔406的总进气面积的比例为O. 03 O. 04。图5是依照本实用新型第五实施例所绘示的气体喷洒头的正视图。请参照图5。在第五实施例的气体喷洒头500中，喷洒头主体502、气体作用表面504、进气孔506与中央排气口 508与第五实施例相似。所不同者在于，在第五实施例中，中央排气口 508的排气面积与进气孔506的总进气面积的比例小于O. 03。为了平衡排气与进气，在本实施例中，于气体作用表面504上再设置环状排气口 510。环状排气口 510包括多个排气孔510a，且是以中央排气口 508为中心，呈同心圆状配置。[0054]本实用新型的气体喷洒头还可参考中国台湾专利公开号第201111545号(专利名称气体分布板及其装置)所揭露的气体分布板以及中国台湾专利申请号第100127734号所揭露的气体喷洒头的部份特征，在此将前述两案以引用的方式并入本文的中，以供参考。例如，在本实用新型中，第一进气道可与喷洒头主体一体成形。另外，第一进气道例如也可以螺接或紧密配合的方式连接于喷洒头主体。在本实用新型的各实施例中，气体喷洒头还可包括至少一流量计(未绘示)，用以控制中央排气口及/或环状排气口的排气量。综上所述，本实用新型的气体喷洒头包括第一进气道与环绕第一进气道开设的第二进气道，两进气道可供应不同气体。通过适当地控制第一进气道的进气面积与第二进气道的进气面积的比例，可调控不同气体的进气速率与扩散的程度，进而达到良好的气体混合效果。本实用新型的气体喷洒头还可包括锥形开口，使不同气体在锥形开口中先行混合，再自进气孔喷出，从而达到更均匀的混合。另外，本实用新型的气体喷洒头还可包括中央排气口及环状排气口，通过同时进行排气与进气，使配备气体喷洒头的制程腔室内的气体浓度更趋向一致，并且还可将制程反应中产生的副产物先行抽离，提升制程良率。虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属 技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定的为准。
权利要求1.一种气体喷洒头，包括一喷洒头主体，其特征在于 该喷洒头主体具有一气体作用表面与位于该气体作用表面上的多个进气孔，其中各该进气孔包括一第一进气道与开设于该第一进气道周围的至少一第二进气道，且该第一进气道的进气面积与该至少一第二进气道的进气面积的比例在I : 1.5 I : 2. 5之间， 在该进气孔的进气方向上，该第一进气道的长度比该第二进气道的长度多O. 5mm I. 5mm。
2.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该第一进气道的进气面积在I.8mm2 2. Imm2 之间。
3.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该至少一第二进气道的进气面积在3.6mm2 4. 2mm2 之间。
4.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该至少一第二进气道为一环状进气道，且该环状进气道环绕该第一进气道。
5.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该至少一第二进气道为多个第二进气道，围绕该第一进气道。
6.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该至少一第二进气道的进气方向与该第一进气道的进气方向平行。
7.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该至少一第二进气道的进气方向与该第一进气道的进气方向成一夹角。
8.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于各该进气孔还包括一锥形开口，与该第一进气道与该至少一第二进气道相连通。
9.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该第一进气道与该喷洒头主体为一体成型。
10.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于该第一进气道是利用螺接或紧密配合的方式连接于该喷洒头主体上。
11.如权利要求I所述的气体喷洒头，其特征在于还包括位于该气体作用表面的中心位置的一中央排气口。
12.如权利要求11所述的气体喷洒头，其特征在于该中央排气口是由多个排气孔所构成。
13.如权利要求11所述的气体喷洒头，其特征在于该中央排气口的排气面积与所述进气孔的总进气面积的比例为O. 03 O. 04。
14.如权利要求11所述的气体喷洒头，其特征在于该中央排气口的排气面积与所述进气孔的总进气面积的比例小于O. 03。
15.如权利要求14所述的气体喷洒头，其特征在于该喷洒头主体还包括至少一环状排气口，该环状排气口是以该中央排气口为中心呈同心圆状配置。
16.如权利要求15所述的气体喷洒头，其特征在于该环状排气口由多个排气孔所构成。
专利摘要本实用新型是一种气体喷洒头，包括一喷洒头主体，其特征在于喷洒头主体具有气体作用表面与位于气体作用表面上的多个进气孔，其中各进气孔包括一第一进气道与开设于第一进气道周围的至少一第二进气道，且第一进气道的进气面积与第二进气道的进气面积的比例在1∶1.5～1∶2.5之间。在进气孔的进气方向上，第一进气道的长度比第二进气道的长度多0.5mm～1.5mm。
文档编号C23C16/455GK202610324SQ20122017703
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月24日 优先权日2011年12月29日
发明者黄智勇, 陈建志, 王庆钧, 简荣祯, 蔡陈德, 林龚樑 申请人:财团法人工业技术研究院