统喷淋头400a 中的较大体积可导致针对增压体积430a中的气体流动的再循环区。传统喷淋头400a中的 较大体积也可能导致更长的清洗时间和增加的过渡时间，由此导致降低的产量。
[0047] 另外，喷淋头400a、400b包括挡板410a、410b，其中传统喷淋头400a包括大的、非 多孔挡板410a，而低体积喷淋头400b包括小的、多孔挡板410b。在一些实施方式中，小的、 多孔挡板410b凹进增压体积430b和茎状部422b之间的区域435b内。在一些实施方式中， 区域435b可构成茎状部422b的延伸段，其中区域435b具有比狭窄管424b更大的直径。在 这些实施方式中，小的、多孔挡板410b可被视为在茎状部422b之内。在一些实施方式中， 区域435b可充当扩散区，其中扩散区可以是圆锥形的或圆柱形的。小的、多孔挡板410b相 比大的、非多孔挡板410a可增加通过面板404中央的通量。在一些实施方式中，小的、多孔 挡板410b中的孔数和孔配置能够提供通过面板404b的空间上更为均一的气体流动。在一 些实施方式中，面板404b中的孔数和孔配置也可能影响通过面板404b的气体流动的空间 上均一性。例如，面板404b中减少的孔数可增加跨面板404b的压降以更向外地朝向面板 404b的边缘推动气体流动。
[0048] 表1示出传统喷淋头400a和低体积喷淋头400b之间的特征和值的比较。 表1
[0049] 本公开的低体积喷淋头400b可具有小于约700毫升、或者在大约50毫升和大约 500毫升之间或者在大约100毫升和大约300毫升之间的总内部体积。在表1中，本公开的 低体积喷淋头400b将传统喷淋头400a的总内部体积从742. 7毫升减小至256. 4毫升，这代 表65 %的体积减小。传统喷淋头400a中的增压结构高度在低体积喷淋头400b中从0. 25 英寸减小至0. 125英寸。传统喷淋头400a中的增压结构形状可以是基本圆锥形的，或至少 包括基本圆锥形部分和基本圆柱形部分的组合。基本圆锥形部分的圆锥发散度可以大于约 90度，或者大于约120度。低体积喷淋头400b中的增压结构形状可以是圆柱形或基本圆柱 形。传统喷淋头400a中的茎状部直径在低体积喷淋头400b中可以从1.21英寸的直径减 小至大约0. 125英寸和更高的直径。在一些实施方式中，这可减少清洗时间并提高半导体 应用（例如对于ALD应用）的产量。在一些实施方式中，低体积喷淋头400b中的茎状部直 径在过渡区域435b中可从较小直径过渡至较大直径，其中较大直径可以是大约1. 21英寸 或更小尺寸。
[0050] 在一些实施方式中，面板404a、404b中的通孔数目可能影响到跨面板404a、404b 的流动均一性。当减小喷淋头的内部体积时，提供跨面板的流动的更均一分布可能需要使 增压体积和处理室之间的压降增加。总体来说，气体沿最小阻力的路径流动，因此如果低体 积喷淋头400b中的面板404b具有低压降，则气体流动将通过面板404b的中央喷射。然 而，较高的压降将更向外地朝向面板404b的边缘推动气体流动。为了促成较高的压降，可 减少面板404b中的通孔的数目以伴随从传统喷淋头400a至低体积喷淋头400b的内部体 积减小。否则，如果在面板404b中存在过多数量的通孔，则压降可能过低并且跨面板404b 从中央至边缘的通量将不是均一的。在一些实施方式中，低体积喷淋头400b中的面板404b 中的通孔数可在大约1000个通孔和大约3000个通孔之间，或者在大约1500个通孔和大约 2500个通孔之间。例如，在表1中，传统喷淋头400a可从3292个通孔减少至低体积喷淋头 400b中的2257个通孔。
[0051] 对于通过低体积喷淋头400b的气体的给定流率，面板404b中的通孔数目可取得 特定的压降并由此提供跨面板404的特定的流动分布。如果气体流率低，则需要较少的通 孔以取得跨面板404b的要求的流动均一性。
[0052] 在一些实施方式中，面板404a、404b中的通孔布置也可能影响跨面板404a、404b 的流动均一性。在一些实施方式中，通孔的几何布置可以是六边形。例如，传统喷淋头400a 可具有带通孔的六边形布置的面板404a。在一些实施方式中，通孔的几何布置可以是三角 形。例如，低体积喷淋头400b可具有带通孔的三角形布置的面板404b。
[0053] 传统喷淋头400a可包括大的、非多孔挡板410a，其居中在茎状部422a之下以避 免或以其它方式最小化通过面板404a的中央喷射的影响。大的、非多孔挡板410a可具有 2. 13英寸的直径。在传统喷淋头400a中，非多孔挡板410a的直径可大于扩大管426a的直 径。然而，为了充分的流动均一性，可增加增压体积430a的体积以适应在莖状部422a之下 的大的、非多孔挡板410a。可通过增压体积430a的圆锥部分提供增加的体积以使气体流动 可向外地分配。后板402a可向后倾斜以提供增压体积430a的圆锥部分。
[0054] 相比而言，本公开的低体积喷淋头400b可包括小的、多孔挡板410b，该挡板410b 居中在茎状部422b之下以避免或以其它方式最小化通过面板404b中央的喷射影响。在一 些实施方式中，小的、多孔挡板410b可以明显比大的、非多孔挡板410a更小。小的、多孔挡 板410b可具有在大约0. 1英寸和大约2. 0英寸之间的直径。例如，小的、多孔挡板410b可 具有0.79英寸的直径。面板404b的直径可显著大于小的、多孔挡板410b的直径。例如， 面板404b的直径可以是13英寸。在一些实施方式中，面板404b的直径可以比小的、多孔 挡板410b的直径大出至少四倍，或者比小的、多孔挡板410b的直径大出至少十倍。
[0055] 典型地，从传统喷淋头400a至低体积喷淋头400b的内部体积减小造成"体积不 利影响"，其中减小的内部体积通过减小跨面板404b的流动均一性而不利地影响流动均一 性。为了避免低体积喷淋头400b中的这种体积不利影响，本公开能提供一种小的、多孔挡 板410b，其中小的、多孔挡板410b能位于增压体积430b和茎状部422b之间的区域435b内。 小的、多孔挡板410b能位于增压体积430b之上而不阻挡气体流动。相反，为了提高流动均 一性，小的、多孔挡板410b可位于区域435b内，其中小的、多孔挡板410b的直径以及小的、 多孔挡板410b中的通孔的尺寸、数目和布置能引导气体流动进入增压体积430b，由此影响 跨面板404b的流动均一性。另外，面板404b中的通孔的尺寸、数目和布置可被配置成取得 跨面板404b的较高压降并获得要求的流动均一性。例如，小的、多孔挡板410b中的通孔的 直径可以在大约0. 01英寸和大约0. 15英寸之间，例如大约0. 08英寸。如图5和图7B所 示，小的、多孔挡板410b可包括以六边形环布置的六个孔。六个孔相比小的、多孔挡板410b 的中央更靠近地朝向小的、多孔挡板410b的边缘定位。面板404b中的通孔的直径可以在 大约0.01英寸和大约0. 10英寸之间，例如0.04英寸。如图5所示，面板404b可包括被布 置成多个三角形图案的2000个以上的孔。
[0056] 图5示出低体积喷淋头中的面板的通孔532、552和多孔挡板的通孔512的布置的 示例性布局。传统喷淋头中的面板内的通孔532可形成六边形布置550,并且通孔552可被 添加至低体积喷淋头中的通孔532以形成三角形布置560。多孔挡板中的通孔512可位于 面板的通孔532之上。多孔挡板中的通孔512的布置和面板中的通孔532、552的布置能够 影响跨面板的流动的均一性。
[0057] 图6A示出包括挡板610a的示例性喷淋头的一部分的侧剖视图，其中箭头640a指 示喷淋头内的名义气体流动方向。图6B示出包括多孔挡板610b的示例性低体积喷淋头的 一部分的侧剖视图，其中箭头640b指示低体积喷淋头内的名义气体流动方向。来自气体入 口 620a的气体流动的流动矢量640a可由图6A中的箭头指示，而来自气体入口 620b的气 体流动的流动矢量640b可由图6B中的箭头指示。挡板610a、610b的位置、尺寸和孔隙率 能够影响通过面板604a、604b的通孔632a、632b的流动矢量640a、640b。挡板6IOb中的通 孔612b的尺寸、布置和数量能够影响通过面板604b的通孔632b的流动矢量640b。在图 6A中，挡板610a能够向外地朝向面板604a的边缘引导流动矢量640a。然而，在图6B中， 多孔挡板610b能够向外地朝向面板604b的边缘和面板604b的中央引导流动矢量640b，由 此导致朝向面板604b中央的通量增加。在ALD应用中，这可导致在衬底中央较高的配料浓 度。
[0058] 图7A示出传统喷淋头700a中的示例性挡板710a的等距图。该传统喷淋头700a 包括后板702a和气体入口 720a，该气体入口 720a通过后板702a流体地耦合至传统喷淋头 700a的增压体积。挡板710a可凹进增压体积内，其中挡板710a可经由一个或多个内部支 承柱714a从后板702a的一侧安装。
[0059] 图7B示出低体积喷淋头700b中包括多个通孔712b的示例性挡板710b的等距图。 低体积喷淋头700b包括后板702b和气体入口 720b，该气体入口 720b通过后板702b流体 地耦合至低体积喷淋头700b的增压体积。在后板702b和气体入口 720b之间的界面处， 囊穴或过渡区域735b被设置在增压体积和气体入口 720b之间。在一些实施方式中，挡板 710b可凹进过渡区域735b内或从过渡区域735b伸出，其中挡板710b可经由一个或多个内 部支承柱714b从过渡区域735b安装。挡板710b可包括多个通孔712b。在一些实施方式 中，多个通孔712b可有选择地相比挡板710b的中央更加朝向挡板710b的边缘布置。在一 些实施方式中，挡板710b的孔隙率可以在大约5%和大约25%之间，例如大约10%。在一 些实施方式中，挡板710b可由多孔材料制成或者挡板710b可由贯穿其中地设有通孔712b 的实心材料制成。在一些实施方式中，挡板710b的通孔712b可被布置成六边形图案。
[0060] 图8示出描绘来自喷淋头的面板的气体的轴向流动速度因变于面板的径向尺寸 的曲线图。在离喷淋头的面板Imm的位置测得的轴向流动速度能够反映来自喷淋头的气体 流动的不均一性，其中轴向流动速度从面板中央至面板边缘地用图形描绘。在5标准升/ 分钟（slm)的氧和6托的压力下，没有挡板的喷淋头在面板中央附近表现出极快的轴向流 动速度并在面板中央附近几毫米之内表现出极慢的轴向流动速度。没有挡板的话，从面板 中央至面板边缘的流动均一性非常糟糕。在5slm的氧和6托的压力下，具有非多孔挡板的 喷淋头在面板的中央周围表现出非常低的轴向流动速度并且朝向面板的边缘越