噴淋頭設置於CVD、PECVD、ALD、蝕刻設備的腔體上方,是將製程氣體從大量微細孔均勻吹向晶圓的氣體分配零組件。氣體的面內分布會直接反映在成膜速率與蝕刻速率的均勻性上,因此在腔體設計中,它是特別需要同時滿足流體、熱、電三項要素的零件。
其結構由上方的氣體集氣室(擴散室),以及開有數百~數千個直徑約0.5~1mm孔洞的下方板件構成。透過調整孔徑、配置與板厚,刻意改變晶圓中心與外圍的氣體供應量,以調整面內均勻性。讓多種氣體不混合、經由不同路徑供應的「雙通道」結構,用於像ALD這類需避免前驅物彼此發生氣相反應的製程。
在CCP(電容耦合電漿)方式的設備中,噴淋頭兼作上電極。也就是說,它既是RF功率的輸入路徑,也是氣體分配器,並直接暴露於電漿中而持續耗損。材質依用途分別使用鋁(表面塗覆氧化釔等)、矽、SiC,作為上電極的Si製噴淋頭是典型的耗材。
運用上的課題是孔洞堵塞與沉積。PECVD中,孔洞內壁會沉積薄膜使有效孔徑改變,氣體分布偏移,導致晶圓面內膜厚分布失衡。為防止此情形,需定期進行腔體清潔(以NF₃遠端電漿分解等方式),依沉積量最佳化清潔週期,直接關係到設備稼動率。
供應以設備廠商原廠零件為主,但負責精密加工與表面處理的零組件廠商及再生服務業者支撐著實際的供應網路。孔加工精度與表面處理品質決定微粒表現,因此加工業者的技術能力直接左右設備性能。