本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體處理裝置，尤其涉及一種噴淋頭及包含所述噴淋頭的等離子體處理裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有等離子體處理裝置中，大多是通過在反應(yīng)腔室中形成的等離子體對襯底進(jìn)行等離子體處理。裝置中通常將噴淋頭作為上極板、載物臺(tái)作為下電極來使用。進(jìn)行等離子體處理時(shí)，噴淋頭先以噴淋狀將氣體輸送至載物臺(tái)上的襯底，真空泵再將從載物臺(tái)周圍的氣體均勻的排出，然后控壓裝置進(jìn)行穩(wěn)壓處理，最后在噴淋頭上極板和載物臺(tái)下電極之間施加電壓，以形成等離子體對襯底進(jìn)行等離子處理。

在上述工藝過程中，因所使用的噴淋頭的通氣孔的結(jié)構(gòu)各處都相同，所以氣體運(yùn)輸方向是由載物臺(tái)中心向外圍輸送，這樣容易造成載物臺(tái)中心的氣體與外圍氣體分布不均，從而造成等離子體分布的不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率不均勻。

為了避免等離子體分布的不均勻，現(xiàn)有技術(shù)US6793733公開了一種氣體分配噴頭，通過在噴淋頭上設(shè)置氣體入口部的面板和氣體出口部，且出口部分是細(xì)長的狹縫，所述狹縫的長至少為面板厚度的一半，以控制噴淋氣體的均勻性，所述方法雖然在一定程度上減少了所述襯底上的斑點(diǎn)及條紋，但是所述均勻分布的狹縫，還是會(huì)造成反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率不均勻的問題。

目前，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，所需處理襯底的面積會(huì)不斷增大，傳統(tǒng)噴淋頭的處理方式所導(dǎo)致的薄膜均勻性降低問題會(huì)越發(fā)顯著。因此，需要設(shè)計(jì)一種新型的噴淋頭，提高反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率均勻性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述背景技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種噴淋頭及其等離子體處理裝置以提高反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率均勻性。

為了解決上述技術(shù)問題本實(shí)用新型提供了一種噴淋頭，用于半導(dǎo)體等離子體處理裝置，所述半導(dǎo)體等離子體處理裝置包括反應(yīng)腔及設(shè)置于所述反應(yīng)腔中的載物臺(tái)，所述載物臺(tái)用以承載襯底，所述噴淋頭相對于所述載物臺(tái)設(shè)置于所述反應(yīng)腔中，用以將反應(yīng)氣體沿著所述襯底的方向噴淋，所述噴淋頭包括噴淋頭通孔以將所述反應(yīng)氣體通入所述反應(yīng)腔，所述噴淋頭通孔包括第一通孔與第二通孔，所述第一通孔具有第一流阻，所述第二通孔具有第二流阻，所述第一流阻不等于所述第二流阻，所述第一通孔在噴淋頭中所形成的區(qū)域位置及區(qū)域形狀不同于所述第二通孔在噴淋頭中所形成的區(qū)域位置及區(qū)域形狀以均勻所述反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率。

較佳的，所述噴淋頭通孔包括進(jìn)氣端及與所述進(jìn)氣端相連通的出氣口，所述進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有進(jìn)氣橫截面積，所述出氣口沿著垂直氣體流向的方向具有出氣橫截面積，所述進(jìn)氣橫截面積大于所述出氣橫截面積，所述進(jìn)氣橫截面積為0.00785-7.85平方毫米，所述出氣橫截面積為0.00785-0.785平方毫米，所述第一進(jìn)氣端長度與第二出氣口長度之和為5-20mm，第一進(jìn)氣端長度范圍為2-20mm，第二出氣口長度范圍為2-20mm。

較佳的，所述第一通孔具有第一進(jìn)氣端和第一出氣口，所述第一進(jìn)氣端和所述第一出氣口相連通，所述第一進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第一進(jìn)氣橫截面積，所述第一進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第一出氣橫截面積，所述第一進(jìn)氣橫截面積大于所述第一出氣橫截面積。

較佳的，所述第二通孔具有第二進(jìn)氣端和第二出氣口，所述第二進(jìn)氣端和所述第二出氣口相連通，所述第二進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第二進(jìn)氣橫截面積，所述第二出氣口沿著垂直氣體流向的方向具有第二出氣橫截面積，所述第二進(jìn)氣橫截面積大于所述第二出氣橫截面積。

較佳的，所述第一出氣口的長度與所述第一通孔的長度具有第一長度比值，所述第二出氣口與所述第二通孔具有第二長度比值，所述第一長度比值不等于所述第二長度比值。

較佳的，所述第一進(jìn)氣橫截面積與所述第一出氣橫截面積具有第一面積比值，所述第二進(jìn)氣橫截面積與所述第二出氣橫截面積具有第二面積比值，所述第一面積比值不等于所述第二面積比值。

較佳的，所述噴淋頭還包括第三通孔，所述第三通孔具有第三進(jìn)氣端和第三出氣口，所述第三進(jìn)氣端和所述第三出氣口相連通，所述第三進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第三進(jìn)氣橫截面積，所述第三出氣口沿著垂直氣體流向的方向具有第三出氣橫截面積，所述第三進(jìn)氣橫截面積大于所述第三出氣橫截面積。

較佳的，所述第三出氣口的長度與所述第三通孔的長度具有第三長度比值，所述第一出氣口的長度與所述第一通孔的長度具有第一長度比值，所述第二出氣口的長度與所述第二通孔的長度具有第二長度比值，所述第三長度比值、所述第一長度比值與所述第二長度比值互不相等。

較佳的，所述第三進(jìn)氣橫截面積與所述第三出氣橫截面積具有第三面積比值，所述第三面積比值、所述第一面積比值與所述第二面積比值互不相等。

較佳的，所述噴淋頭具有圓形的出氣面，所述出氣面包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，所述第一區(qū)域?yàn)榈谝粌?nèi)嵌三角形面，所述第二區(qū)域?yàn)榈诙?nèi)嵌三角形面，所述第三區(qū)域?yàn)榈诙?nèi)嵌三角形外的弧面，所述第一通孔在所述出氣面上形成若干第一出氣口，所述第一出氣口形成于所述第一區(qū)域，所述第二通孔在所述出氣面上形成若干第二出氣口，所述第二出氣口形成于所述第二區(qū)域，所述第三通孔在所述出氣面上形成若干第三出氣口，所述第三出氣口形成于所述第三區(qū)域。

較佳的，所述噴淋頭具有圓形的出氣面，所述出氣面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域?yàn)閮?nèi)嵌三角形面，所述第二區(qū)域?yàn)閮?nèi)嵌三角形外的弧面，所述第一通孔在所述出氣面上形成若干第一出氣口，所述第一出氣口形成于所述第一區(qū)域，所述第二通孔在所述出氣面上形成若干第二出氣口，所述第二出氣口形成于所述第二區(qū)域。此外，本實(shí)用新型還提供了一種設(shè)置所述的噴淋頭的等離子體處理裝置，所述等離子體處理裝置用于以化學(xué)氣相沉積的方法在所述襯底上沉積薄膜，所述襯底為硅片。

較佳的，還包括：設(shè)置在所述反應(yīng)腔下方的排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括控壓單元和排氣泵，所述控壓單元用以控制所述腔內(nèi)的氣壓，所述的反應(yīng)腔具有側(cè)壁，所述側(cè)壁設(shè)置有反應(yīng)腔閥門，所述反應(yīng)腔閥門與傳輸腔相連接，用以將傳輸腔內(nèi)的襯底經(jīng)由所述反應(yīng)閥門傳輸至所述反應(yīng)腔內(nèi)。

較佳的，在所述噴淋頭和所述載物臺(tái)間施加電壓形成等離子體，用于對所述襯底進(jìn)行等離子體處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種噴淋頭及其等離子體處理裝置，通過在噴淋頭設(shè)有具有第一流阻的第一通孔和具有第二流阻的第二通孔，且所述第一流阻不等于所述第二流阻，所述第一通孔在噴淋頭中所形成的區(qū)域位置及區(qū)域形狀不同于所述第二通孔在噴淋頭中所形成的區(qū)域位置及區(qū)域形狀以提高反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率均勻性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示的等離子體處理裝置的噴淋頭的布置示意圖。

圖3是圖2所示的噴淋頭通孔的布置示意圖。

圖4是圖1所示的等離子體處理裝置的噴淋頭的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4所示的噴淋頭的第一通孔和第二通孔的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖4所示的噴淋頭在第一種等離子體處理工藝中形成的沉積速率分布的影響示意圖。

圖7是圖1所示的等離子體處理裝置的噴淋頭的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖7所示的噴淋頭的第一通孔和第二通孔的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是圖7所示的噴淋頭在第二種等離子體處理工藝中形成的沉積速率分布的影響示意圖。

圖10是圖1所示的等離子體處理裝置的噴淋頭的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是圖10所示的噴淋頭的第一通孔、第二通孔和第三通孔的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是圖10所示的噴淋頭在第三種等離子體處理工藝中形成的沉積速率分布的影響示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實(shí)施方式。

為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。在本文中，“一個(gè)”不僅表示“僅此一個(gè)”，也可以表示“多于一個(gè)”的情形。

參考圖1所示，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體等離子體處理裝置100，具體包括:反應(yīng)腔101及設(shè)置于所述反應(yīng)腔中的載物臺(tái)150，所述載物臺(tái)150用以承載襯底160，所述噴淋頭130相對于所述載物臺(tái)150設(shè)置于所述反應(yīng)腔101中，用以將反應(yīng)氣體沿著所述襯底160的方向噴淋。所述噴淋頭130和所述載物臺(tái)150間施加電壓形成等離子體，用于對所述襯底160進(jìn)行等離子處理。

在本實(shí)用新型的某些具體實(shí)施方式中，所述等離子體處理裝置100用于以化學(xué)氣相沉積的方法在所述襯底160上沉積薄膜，所述襯底160為硅片。所述硅片160的直徑為300毫米。

在本實(shí)用新型的某些具體實(shí)施方式中，所述反應(yīng)腔101設(shè)置在所述反應(yīng)腔下方的排氣系統(tǒng)120，所述排氣系統(tǒng)120包括控壓單元1202和排氣泵1201，所述控壓單元1201用以控制所述腔內(nèi)的氣壓，所述的反應(yīng)腔101具有側(cè)壁102，所述側(cè)壁102設(shè)置有反應(yīng)腔閥門170，所述反應(yīng)腔閥門170與傳輸腔180相連接，用以將傳輸腔180內(nèi)的襯底160經(jīng)由所述反應(yīng)閥門170傳輸至所述反應(yīng)腔101內(nèi)。

參考圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的所述等離子體處理裝置100的噴淋頭130整體結(jié)構(gòu)為圓盤形狀，所述噴淋頭130包括噴淋頭通孔，所述噴淋頭通孔布置以圓盤中心向外呈等邊三角形陣列分布1301，且所述噴淋頭通孔之間間距離為3-8mm,在本實(shí)用新型的較優(yōu)的實(shí)施方式為5mm。所述噴淋頭通孔包括第一通孔與第二通孔。在本實(shí)用新型的某些其他實(shí)施方式中，所述噴淋頭通孔還包括第三通孔。所述噴淋頭通孔包括進(jìn)氣端和出氣口，所述進(jìn)氣端及與所述出氣口相連通，所述進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有進(jìn)氣橫截面積，所述出氣口沿著垂直氣體流向的方向具有出氣橫截面積，所述進(jìn)氣橫截面積大于所述出氣橫截面積，所述進(jìn)氣橫截面積為0.00785-7.85平方毫米，所述出氣橫截面積為0.00785-0.785平方毫米，所述進(jìn)氣端長度與出氣口長度之和為5-20mm，進(jìn)氣端長度范圍為2-20mm，出氣口長度范圍為2-20mm。具體地，所述噴淋頭通孔的結(jié)構(gòu)和布置具有多種實(shí)施方式，容后詳述。

實(shí)施例1

參考圖4所示，在本實(shí)施例中，所述噴淋頭130包括噴淋頭通孔140以將所述反應(yīng)氣體通入所述反應(yīng)腔101，所述噴淋頭通孔140包括第一通孔141與第二通孔142，可參考圖5，所述第一通孔141具有第一流阻，所述第二通孔142具有第二流阻，所述第一流阻不等于所述第二流阻以均勻所述反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率。

在本實(shí)用新型某些具體實(shí)施方式中，如圖5所示，所述第一通孔141具有第一進(jìn)氣端1411和第一出氣口1412，所述第一進(jìn)氣端1411和所述第一出氣口1412相連通，所述第一進(jìn)氣端1411沿著垂直氣體流向的方向具有第一進(jìn)氣橫截面積，所述第一進(jìn)氣橫截面積的為圓形，直徑為2毫米，所述第一進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第一出氣橫截面積，所述第一出氣橫截面積的為圓形，直徑為0.8毫米，所述第一進(jìn)氣橫截面積大于所述第一出氣橫截面積，所述第一進(jìn)氣橫截面積與所述第一出氣橫截面積比值為第一面積比值，所述第一面積比值為2.5。所述第一出氣口1412的長度與所述第一通孔的長度141具有第一長度比值，所述第一長度比值為70％，即，所述第一出氣口長度與第一進(jìn)氣端長度之和為14毫米，第一出氣口長度為9.8毫米，第一進(jìn)氣端長度為4.2毫米。

在本實(shí)用新型某些具體實(shí)施方式中，如圖5所示，所述第二通孔142具有第二進(jìn)氣端1421和第二出氣口1422，所述第二進(jìn)氣端1421和所述第二出氣口1422相連通，所述第二進(jìn)氣端1421沿著垂直氣體流向的方向具有第二進(jìn)氣橫截面積，所述第二進(jìn)氣橫截面積的為圓形，直徑為2毫米，所述第二進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第二出氣橫截面積，所述第二出氣橫截面積的為圓形，直徑為0.8毫米，所述第二進(jìn)氣橫截面積大于所述第二出氣橫截面積，所述第二進(jìn)氣橫截面積與所述第二出氣橫截面積比值為第二面積比值，所述第二面積比值為2.5，等于所述第一面積比值。所述第二出氣口1422的長度與所述第二通孔的長度142具有第二長度比值，所述第二長度比值為50％，即所述第二出氣口長度與第二進(jìn)氣端長度之和為14毫米，第二出氣口長度為7毫米，第二進(jìn)氣端長度為7毫米。所述第一通孔141和所述第二通孔142是通過所述第一長度比值和所示第二長度比值來改變相應(yīng)孔的流阻，進(jìn)而改變通過相應(yīng)孔的流量，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)襯底160位置薄膜沉積速率的改變。

在本實(shí)用新型的某些具體實(shí)施方式中，所述通孔的布置不同也會(huì)對薄膜沉積速率有所影響。如圖4所示，所述噴淋頭130具有圓形的出氣面131，所述出氣面131包括內(nèi)嵌三角形面A1與內(nèi)嵌三角形面外的弧面B1，所述第一通孔141在所述出氣面上131形成若干第一出氣口1412，所述第一出氣口1412設(shè)置于所述弧面B1，所述第二通孔142在所述出氣面上形成若干第二出氣口1422，所述第二出氣口設(shè)置于所述內(nèi)嵌三角形面A1。所述弧面B1占所述鋪設(shè)有通孔的噴淋頭的出氣面面積的25％，所述內(nèi)嵌三角形面A1占所述鋪設(shè)有通孔的噴淋頭的出氣面面積的75％。

本實(shí)用新型的某些實(shí)施方式中，所述長度比值越大該通氣孔的流阻越大，對應(yīng)的氣流量越小。

如圖6所示，該圖是以所述硅片160的圓心為原點(diǎn)，X軸是沿著硅片徑向距離硅片邊3mm的坐標(biāo)由(-147mm-147mm),y軸是硅片表面沿著徑向方向經(jīng)過等離子處理的沉積速率。

在第一種等離子體處理工藝中，所述第一種等離子工藝載物臺(tái)溫度為400℃，工作壓力為0.9托，上下電極間距為12毫米，射頻功率為280瓦，硅烷流量為350毫升每分鐘，一氧化二氮?dú)怏w流量為5000毫升每分鐘。曲線11是所述噴淋頭通孔長度比值全部都相同的沉積速率趨勢線。因其所述噴淋頭通孔長度比值都相同，所以通孔流阻都相同，進(jìn)而通孔所有的氣流量都相同，但是因?yàn)槠湓谒鰢娏茴^的位置對應(yīng)處理的襯底的位置不同，所以導(dǎo)致所對應(yīng)位置的沉積速率不同，如沉積速率趨勢線11所示，經(jīng)過等離子處理的沉積速率沿著硅片徑向呈現(xiàn)由中心向邊緣逐漸變大，在靠近邊緣處沉積速率又有急劇變大的趨勢，在所述硅片上的沉積速率非常的不均勻。

進(jìn)一步的，在所述第一種等離子體處理工藝中，曲線12代表本實(shí)施例中所述噴淋頭130包括所述第一通孔141和所述第二通孔142的沉積速率趨勢線。因所述第一長度比值大于所述第二長度比值，所以所述第一通孔141的流阻大于所述第二通孔142的流阻，進(jìn)而所述第一通孔141的氣流量小于所述第二通孔142的氣流量，最終導(dǎo)致所述第一通孔所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率小于所述第二通孔的所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率。

具體的，本實(shí)施方式中，通過對所述噴淋頭130第一通孔141和第二通孔142分別進(jìn)行如上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及區(qū)域布置，使得所述硅片在經(jīng)過所述噴淋頭等離子處理后，硅片沉積速率沿著所述硅片160徑向由中心向邊緣方向表現(xiàn)的很均勻。

實(shí)施例2

參閱圖7，本實(shí)施例所述的噴淋頭230與實(shí)施例1所述的噴淋頭130的區(qū)別在于所述噴淋頭的通孔240結(jié)構(gòu)或布置不同。所述噴淋頭的通孔240包括第一通孔241與第二通孔242，所述第一通孔241具有第一流阻，所述第二通孔242具有第二流阻，所述第一流阻不等于所述第二流阻以均勻所述反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率。

如圖8所示，其中，本實(shí)施例中的第一通孔241與實(shí)施例1中第一通孔141結(jié)構(gòu)相同，但是布置不同，容后詳述。

如圖8所示，所述第二通孔的長度比例與實(shí)施例1中第二通孔242相同，但面積比例不同。具體的，所述第二通孔242具有第二進(jìn)氣端2421和第二出氣口2422，所述第二進(jìn)氣端2421和所述第二出氣口2422相連通，所述第二進(jìn)氣端2421沿著垂直氣體流向的方向具有第二進(jìn)氣橫截面積，所述第二進(jìn)氣橫截面積的為圓形，直徑為2.1毫米，所述第二進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第二橫截面積，所述第二出氣橫截面積為圓形，直徑為0.7毫米，所述第二進(jìn)氣橫截面積大于所述第二出氣橫截面積，所述第二進(jìn)氣橫截面積與所述第二出氣橫截面積比值為第二面積比值，所述第二面積比值為3，不等于所述第一面積比值2.5。

本實(shí)施方式中，所述通孔的區(qū)域布置不同也會(huì)對薄膜沉積速率有所影響。如圖8所示，所述噴淋頭230具有圓形的出氣面231，所述出氣面包括內(nèi)嵌三角形面A2與內(nèi)嵌三角形外的弧面B2，所述第一通孔241在所述出氣面上231形成若干第一出氣口2412，所述第一出氣口241設(shè)置于所述內(nèi)嵌三角形面A2，所述第二通孔242在所述出氣面上形成若干第二出氣口2422，所述第二出氣口設(shè)置于所述弧面B2。所述內(nèi)嵌三角形面A2占所述鋪設(shè)有通孔的噴淋頭的出氣面面積的25％，所述弧面B2占所述鋪設(shè)有通孔的噴淋頭的出氣面面積的75％。

本實(shí)用新型的某些實(shí)施方式中，所述長度比值越大該通氣孔的流阻越大，對應(yīng)的氣流量越小。所述面積比值越小流阻越大，對應(yīng)的氣流量越小。

如圖9所示，該圖是以所述硅片的圓心為原點(diǎn)，X軸是沿著硅片徑向距離硅片邊3mm的坐標(biāo)由(-147mm-147mm),y軸是硅片表面沿著徑向方向經(jīng)過等離子處理的沉積速率。

在第二種等離子體處理工藝中，所述第二種等離子體處理工藝的載物臺(tái)溫度為400℃，工作壓力為4托，上下電極間距為12毫米，射頻功率為300瓦，硅烷流量為300毫升每分鐘，一氧化二氮?dú)怏w流量為9000毫升每分鐘。曲線21是所述噴淋頭通孔長度比值全部都相同的沉積速率趨勢線。因其所述噴淋頭通孔長度比值都相同，所以通孔流阻都相同，進(jìn)而通孔所有的氣流量都相同，但是因?yàn)槠湓谒鰢娏茴^的位置對應(yīng)處理的襯底的位置不同，所以導(dǎo)致所對應(yīng)位置的沉積速率不同，如沉積速率趨勢線21所示，經(jīng)過等離子處理的沉積速率沿著硅片徑向呈現(xiàn)由中心向邊緣逐漸變小，在靠近邊緣處沉積速率又有急劇變小的趨勢，在所述硅片上的沉積速率非常的不均勻。

進(jìn)一步的，在所述第二種等離子體處理工藝中，曲線22代表本實(shí)施例中所述噴淋頭230包括所述第一通孔241和所述第二通孔242的沉積速率趨勢線。因所述第一長度比值大于所述第二長度比值，所述第一通孔241的流阻大于所述第二通孔242的流阻，進(jìn)而所述第一通孔241的氣流量小于所述第二通孔242的氣流量，所以所述第一通孔241所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率小于所述第二通孔242的所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率。

具體的，本實(shí)施方式中，通過對所述噴淋頭230第一通孔241和第二通孔242分別進(jìn)行如上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及區(qū)域布置，使得所述硅片在經(jīng)過所述噴淋頭等離子處理后，硅片沉積速率沿著所述硅片徑向由中心向邊緣方向表現(xiàn)的很均勻。

實(shí)施例3

參閱圖10，本實(shí)施例所述的噴淋頭330與實(shí)施例1所述的噴淋頭130和實(shí)施例2所述的噴淋頭230區(qū)別在于所述噴淋頭的通孔340的結(jié)構(gòu)或布置不同。所述噴淋頭330的通孔340包括第一通孔341、第二通孔342和第三通孔343，所述第一通孔341具有第一流阻，所述第二通孔342具有第二流阻，所述第三通孔343具有第三流阻，所述第三流阻不等于第一流阻和所述第二流阻以均勻所述反應(yīng)氣體在所述襯底上的沉積速率。

如圖11所示，其中，本實(shí)施例中的第一通孔341和第二通孔的342的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中第一通孔341和第二通孔的342的結(jié)構(gòu)相同，但是區(qū)域布置不同，容后詳述。

如圖11所示，本實(shí)施例中的所述第三通孔343具有第三進(jìn)氣端3431和第三出氣口3432，所述第三進(jìn)氣端3431和所述第三出氣口3432相連通，所述第三出氣口3432的長度與所述第三通孔的長度343具有第三長度比值，所述第三長度比值為45％，即，所述第三出氣口長度與第二進(jìn)氣端長度之和為14毫米，第三出氣口長度為6.3毫米，第三進(jìn)氣端長度為7.7毫米。所述第三進(jìn)氣端3431沿著垂直氣體流向的方向具有第三進(jìn)氣橫截面積，所述第三進(jìn)氣橫截面積的為圓形，直徑為2.2毫米，所述第三進(jìn)氣端沿著垂直氣體流向的方向具有第三出氣橫截面積，所述第三出氣橫截面積的為圓形，直徑為0.7毫米，所述第三進(jìn)氣橫截面積大于所述第三出氣橫截面積，所述第三進(jìn)氣橫截面積與所述第三出氣橫截面積比值為第三面積比值，所述第三面積比值為22/7，不等于所述第一面積比值2.5和所述第二面積比值3。

在本實(shí)施方式中，所述通孔的區(qū)域布置不同也會(huì)對薄膜沉積速率有所影響。如圖10所示，所述噴淋頭330具有圓形的出氣面331，所述出氣面包括第一內(nèi)嵌三角形面A3、第二內(nèi)嵌三角形面C和弧面B3，所述第一通孔341在所述出氣面上331形成若干第一出氣口3412，所述第一出氣口341設(shè)置于所述第二內(nèi)嵌三角形面C，所述第二通孔342在所述出氣面331上形成若干第二出氣口3422，所述第二出氣口設(shè)置于所述第一內(nèi)嵌三角形面A3，所述第三通孔343在所述出氣面331上形成若干第三出氣口3432，所述第三出氣口設(shè)置于所述弧面B3。所述第一內(nèi)嵌三角形面A3占所述鋪設(shè)有通孔的噴淋頭出氣面面積的40％，所述第二內(nèi)嵌三角形面C占所述鋪設(shè)有通孔的噴淋頭出氣面面積的50％，所述弧面B3占所述鋪設(shè)有通孔的噴淋頭出氣面面積的10％。

本實(shí)用新型的某些實(shí)施方式中，所述長度比值越大該通氣孔的流阻越大，對應(yīng)的氣流量越小，所述面積比值越小該通孔的流阻越大，對應(yīng)的氣流量越小。

如圖12所示，該圖是以所述硅片的圓心為原點(diǎn)，X軸是沿著硅片徑向距離硅片邊3mm的坐標(biāo)由(-147mm-147mm),y軸是硅片表面沿著徑向方向經(jīng)過等離子處理的沉積速率。

在第三種等離子體處理工藝中，所述第三種等離子體處理工藝的載物臺(tái)溫度為400℃，工作壓力為1.5托，上下電極間距17毫米，射頻功率為500瓦，硅烷流量為600毫升每分鐘，一氧化二氮?dú)怏w流量為8000毫升每分鐘。曲線31是所述噴淋頭通孔長度比值全部都相同的沉積速率趨勢線。因其所述噴淋頭通孔長度比值都相同，所以通孔流阻都相同，進(jìn)而通孔所有的氣流量都相同，但是因?yàn)槠湓谒鰢娏茴^的位置對應(yīng)處理的襯底的位置不同，所以導(dǎo)致所對應(yīng)位置的沉積速率不同，如沉積速率趨勢線31所示，經(jīng)過等離子處理的沉積速率沿著硅片徑向呈現(xiàn)由中心向邊緣逐漸變大，在靠近邊緣處沉積速率又有急劇變大之后又急劇變小的趨勢，在所述硅片上的沉積速率非常的不均勻。

進(jìn)一步的，在第三種等離子體處理工藝中，曲線32代表本實(shí)施例中所述噴淋頭30包括所述第一通孔341、所述第二通孔342和所述第三通孔343的沉積速率趨勢線。因所述第一長度比值大于所述第二長度比值，所述第二長度比值大于所述第三長度比值，所述第一通孔341的流阻大于所述第二通孔342的流阻，所述第二通孔342的流阻大于所述第三通孔343的流阻，進(jìn)而所述第一通孔341的氣流量小于所述第二通孔342的氣流量，所述第二通孔342的氣流量小于所述第三通孔343的氣流量，所以所述第一通孔341所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率小于所述第二通孔342的所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率，所述第二通孔342所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率小于所述第三通孔343的所在的相應(yīng)位置的薄膜沉積速率。

具體的，本實(shí)施方式中，通過對所述噴淋頭330第一通孔341、第二通孔342和第三通孔343分別進(jìn)行如上所述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及區(qū)域布置，使得所述硅片在經(jīng)過所述噴淋頭等離子處理后，硅片沉積速率沿著所述硅片徑向由中心向邊緣方向表現(xiàn)的很均勻。

需要說明的是，在上述實(shí)施例中，對各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳細(xì)描述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施例加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施例。上文所列出的系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本實(shí)用新型的可行性實(shí)施例的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。