CN117904601A - 一种衬底处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种衬底处理设备，衬底处理设备包括反应腔室，反应腔室包括腔室主体、上腔室盖和下腔室盖，在腔室主体的侧面相对地设有工艺气体入口和出口，反应腔室还包括位于所述腔室主体的内侧壁的上衬套和下衬套；腔室主体上还设有用于注入吹扫气体的第一通道，上衬套的顶表面设置有第一匀气结构；吹扫气体经第一通道被注入到第一匀气结构进行匀气，匀气后从所述上衬套和上腔室盖之间的缝隙喷射出沿所述上腔室盖流动的气流。本发明还提供一种衬底处理方法。通过本发明能够减少上衬套与上腔室盖之间的沉积物，减少上腔室盖的沉积物，提高了工艺气体的利用率以及工艺气体流场分布的均匀性，保证了基片加工的良率。

Description

一种衬底处理设备及方法

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种衬底处理设备及方法。

背景技术

化学气相沉积(CVD)是半导体工业中一种应用广泛的外延技术。具体方法是将混合均匀的工艺气体输送至反应腔室，经过化学反应生成固态沉积物并沉积在基片(或称晶圆)上，生长出外延层。在外延生长过程中，为了保证外延层厚度的均匀性，需要严格控制反应腔室内的气体流场。通过基片的工艺气体的混合气流要尽可能地均匀一致，以保证外延层在基片的不同区域实现均匀生长。

通常衬底处理设备包含反应腔室、进气装置和排气管路。反应腔室由侧壁、上腔室盖和下腔室盖围封而成。上腔室盖、下腔室盖可以是平坦的或者具有大致为圆顶的形状，通常由透光性较好的石英材料制成。基片处理过程中通过上腔室盖上方和/或下腔室盖下方的加热灯使基片达到所需的高温。进气装置和排气管路设置在反应腔室的侧壁的不同位置。

反应腔室还包括设置在侧壁内侧的上衬套及下衬套，用于防止工艺气体与反应腔室的侧壁的内表面(其通常由例如不锈钢或铝等金属材料制造)之间的反应。上衬套及下衬套可由例如石英等的非反应性材料制造。

在操作中，由各种反应气体、载气混合得到的工艺气体通过进气装置而流入到反应腔室中。然后，工艺气体在基片表面上方流动，实现将膜沉积在基片表面上，最后，工艺气体通过排气管路从反应腔室流出。

由于上腔室盖与上衬套之间、下腔室盖与下衬套之间不可避免地存在缝隙，反应气体扩散进入该缝隙中并发生化学反应，在上腔室盖与上衬套之间、下腔室盖与下衬套之间产生沉积物。随着时间的累积，沉积物剥落并对反应腔室造成颗粒污染。这些颗粒污染会在基片表面产生缺陷，影响基片的良品率。

另一方面，输入反应腔室的工艺气体同时会向上扩散并沿着上腔室盖的内表面流动。因此，基片表面的工艺气体流量会减少，工艺气体的有效利用率较低还容易使上腔室盖产生沉积物。上腔室盖的沉积物不仅对反应腔室造成污染，还会降低上腔室盖的透光性，造成加热灯的热损失，影响基片的加热效果。为了提高基片的成品率，需要增加反应腔室清洗、维护频率，大大影响基片加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种衬底处理设备及方法，本发明中在上衬套的顶表面设置有第一匀气结构，用于自上衬套和上腔室盖之间的缝隙均匀地向反应腔室内注入沿上腔室盖流动的吹扫气体。本发明中还可以在下衬套的底表面设置第二匀气结构，用于自下衬套和下腔室盖之间的缝隙均匀地向反应腔室内注入沿下腔室盖流动的吹扫气体。本发明不仅能够防止工艺气体在上衬套和上腔室盖之间的缝隙内沉积，还大大减少了上腔室盖、下腔室盖的沉积物，有效降低了反应腔室内的颗粒污染。本发明在提高上腔室盖、下腔室盖透光性的同时，保证了基片的加热效果。同时，沿上腔室盖流动的吹扫气体还能够将基片上方的工艺气体压向基片表面，不仅提高了工艺气体的利用率，还能够使工艺气体的气流场更加均匀，保证了基片表面薄膜的沉积效果，提高了基片生产的良品率。

为了达到上述目的，本发明提供一种衬底处理设备，所述衬底处理设备用于在衬底上沉积薄膜，所述衬底处理设备包括反应腔室，所述反应腔室包括腔室主体、上腔室盖和下腔室盖，在所述腔室主体的侧面设有工艺气体入口和出口，所述反应腔室还包括位于所述腔室主体的内侧壁的上衬套和下衬套；

所述腔室主体上还设有用于注入吹扫气体的第一通道，所述上衬套的顶表面设置有第一匀气结构；所述吹扫气体经所述第一通道被注入到所述第一匀气结构进行匀气，匀气后从所述上衬套和上腔室盖之间的缝隙喷射出沿所述上腔室盖流动的气流。

可选的，所述第一匀气结构包含贯通的环形第一进气匀气槽，所述第一进气匀气槽开设在上衬套顶表面的外周缘。

可选的，所述上衬套的顶表面的外周缘为水平的面；第一进气匀气槽与所述第一通道的出口相齐平。

可选的，所述第一匀气结构还包含沿上衬套的周向方向分布的多个第一通气槽，所述第一通气槽与所述第一进气匀气槽连通。

可选的，第一通气槽在水平面的投影沿着上衬套的径向方向延伸。

可选的，上衬套的顶表面还具有第一环形斜面；自下而上的，所述第一环形斜面向内渐缩；上衬套顶表面的外周缘围绕在第一环形斜面底部的外周；所述第一通气槽的至少部分区段分布在第一环形斜面上。

可选的，第一匀气结构还包含分布在第一环形斜面的至少一个贯通的环形第一匀气槽，通过第一通气槽连通第一进气匀气槽和第一匀气槽。

可选的，最接近上衬套内侧壁的第一匀气槽与第一环形斜面的顶端间隔设置。

可选的，第一通气槽的顶端不自所述最接近上衬套内侧壁的第一匀气槽的上方伸出。

可选的，腔室主体上还设有用于注入吹扫气体的第二通道，吹扫气体经所述第二通道被注入到所述下衬套和下腔室盖之间的缝隙。

可选的，下衬套的底表面设置有第二匀气结构，所述第二匀气结构包含贯通的环形第二进气匀气槽；所述第二进气匀气槽开设在下衬套底表面的外周缘。

可选的，所述下衬套的底表面的外周缘为水平的面；第二进气匀气槽与所述第二通道的出口相齐平。

可选的，所述第二匀气结构还包含沿下衬套的周向方向分布的多个第二通气槽，所述第二通气槽与所述第二进气匀气槽连通。

可选的，第二通气槽在水平面的投影沿着下衬套的径向方向延伸。

可选的，下衬套的底表面还具有第二环形斜面；自上而下的，所述第二环形斜面向内渐缩；下衬套底表面的外周缘围绕在第二环形斜面顶部的外周；所述第二通气槽的至少部分区段分布在第二环形斜面上。

可选的，第二匀气结构还包含分布在第二环形斜面的至少一个贯通的环形第二匀气槽，通过第二通气槽连通第二进气匀气槽和第二匀气槽。

可选的，最接近下衬套内侧壁的第二匀气槽与第二环形斜面的底端间隔设置。

可选的，第二通气槽的底端不自所述最接近下衬套内侧壁的第二匀气槽的下方伸出。

可选的，第一通气槽和第二通气槽中至少一个的数量不少于30个。

可选的，第一进气匀气槽、第一匀气槽、第一通气槽、第二进气匀气槽、第二匀气槽和第二通气槽的槽宽为1mm～5mm，槽深为1mm～3mm。

可选的，吹扫气体包含氮气、氢气、惰性气体中的一种或多种。

本发明还提供一种衬底处理方法，用于如本发明所述的衬底处理设备，所述方法包含：

在所述衬底处理设备的反应腔室内进行衬底处理工艺的过程中，通过工艺气体入口向反应腔室内注入工艺气体；同时通过第一通道向反应腔室内注入吹扫气体，或者通过第一通道和第二通道向反应腔室内注入吹扫气体。

可选的，所述方法还包含：

在所述衬底处理设备的反应腔室内不进行衬底处理工艺期间，通过第一通道和第二通道中的至少一个向反应腔室内注入吹扫气体。

与现有技术相比，本发明的衬底处理设备及方法的有益效果在于：

1)本发明中在上衬套的顶表面设置有第一匀气结构，并在腔室主体上设有向第一匀气结构注入吹扫气体的第一通道。吹扫气体经第一匀气结构匀气后从上衬套和上腔室盖之间的缝隙喷射至反应腔室内，并沿上腔室盖流动。本发明能够防止工艺气体流入上衬套和上腔室盖之间的缝隙内，避免工艺气体在该缝隙内沉积。同时，本发明还大大减少了上腔室盖的沉积物，有效降低了反应腔室内的颗粒污染，提高了基片加工的良率。

2)沿上腔室盖流动的吹扫气体还能够将基片上方的工艺气体压向基片表面，不仅提高了工艺气体的利用率，还能够使工艺气流更加均匀、平缓，大大提高了基片表面薄膜沉积的均匀性和基片生产的良品率。通过第一匀气结构，使得上衬套和上腔室盖之间由各个方位角喷射至反应腔室的吹扫气体具有相同的流速和气压，不会使工艺气体产生紊流。

3)本发明中还在下衬套的底表面设置第二匀气结构，并在腔室主体上设有向第二匀气结构注入吹扫气体的第二通道。吹扫气体经第二匀气结构匀气后从下衬套和下腔室盖之间的缝隙喷射至反应腔室内，并沿下腔室盖流动。通过本发明能够防止工艺气体扩散至下衬套与下腔室盖之间的缝隙内，有效避免工艺气体在该缝隙内沉积。通过本发明还大大减少了下腔室盖的沉积物，进一步降低了反应腔室内的颗粒污染，提高了基片加工的良品率。

4)由于减少了反应腔室内的颗粒污染物，通过本发明还大大减少了打开反应腔室对反应腔室内部进行清洗的频率，不仅节约了生产成本，还提高了基片加工的效率。

5)本发明通过减少上腔室盖、下腔室盖的沉积物，提高上腔室盖、下腔室盖透光性。本发明不仅保证了基片的加热效果，还保证了采集的基片表面温度的真实性，因此能够有效控制基片表面温度，以在基片表面生长所需质量的薄膜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例一中，衬底处理设备的示意图；

图2为本发明的一个实施例中，上衬套顶表面的第一匀气结构的示意图；

图3为本发明实施例一中，上衬套的示意图；

图4为本发明实施例一中，上衬套顶表面的第一匀气结构的示意图；

图5为本发明实施例二中，衬底处理设备的示意图；

图6为本发明实施例二中，下衬套底表面的第二匀气结构的示意图；

图7为本发明的另一个实施例中，下衬套底表面的第二匀气结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本实施例的衬底处理设备10的横截面示意图。如图1所示，所述衬底处理设备10包含反应腔室100、腔室体101、预热环104、基座105、工艺气体入口113、工艺气体出口115。

衬底处理设备10用于在基片W上沉积薄膜。如图1所示，所述反应腔室100由腔室体101、上腔室盖102和下腔室盖103围封而成，通过所述腔室体101、上腔室盖102和下腔室盖103大体上界定反应腔室100的内部区域。上腔室盖102、下腔室盖103可以是平坦的或者具有大致为圆顶的形状。

所述工艺气体入口113设置在反应腔室100的一端，所述工艺气体出口115设置在反应腔室100的与工艺气体入口113相对的另一端。需要说明的是，图1中工艺气体入口113和工艺气体出口115的位置仅作为示例，不作为本发明的限制。

如图1所示，所述基座105用于承载基片W，所述预热环104环绕设置在基座105的外围，用于在流入反应腔室内的工艺气体与基片W接触之前，加热工艺气体。预热环104及基座105通常都不透明，以吸收由位于反应腔室上方及反应腔室下方的红外加热灯组106产生的辐射加热光。本发明实施例中，预热环104及基座105的材质可以为碳化硅、涂覆碳化硅的石墨中的任一种。

所述红外加热灯组106可用于将热提供到反应腔室100，使预热环104及基座105维持在反应所需温度，通过一控制器(图中未示出)基于红外测温仪109获取的温度对红外加热灯组106的功率进行控制。图1中红外加热灯组106的形状、布置方式仅作为示例，不应作为本发明的限制。为了保证反应腔室内的温度均匀，或为了实现对反应腔室内局部区域的温控，本发明还可以使用长度不同的直线形加热灯、或者非直线形的异形加热灯，多个加热灯还可以分组布置成灯阵列。

当基座105位于处理位置时(基座105上的基片W与预热环104具有大约相同的高度)，基座105将反应腔室100的内部空间划分为上部区域和下部区域。所述上部区域位于基座上方，所述下部区域位于基座下方。

在基片W处理过程中，基座105位于处理位置，工艺气体通过工艺气体入口113而流入到上部区域中；然后，工艺气体在基片表面上方流动，实现在基片表面上生长薄膜；最后，残留的工艺气体和副产物通过工艺气体出口115排出。图1中示出了工艺气体的气流a。

如图1所示，衬底处理设备10还设有吹扫气体入口116。基片处理的同时，吹扫气体通过吹扫气体入口116而流入到下部区域中。通过吹扫气体的流动抑制工艺气体进入下部区域。在一些情况下，不进行基片处理的时候也会向反应腔室内输入吹扫气体。本实施例中的吹扫气体包含氮气、氢气、惰性气体中的一种或多种。

如图1所示，在腔室体101的内侧壁还设有上衬套120及下衬套130，用于防止工艺气体与腔室体101(其通常由例如铝或不锈钢等金属材料制造)之间的反应。上衬套120及下衬套130可由例如石英等的非反应性材料制造。

上腔室盖102与上衬套120之间不可避免的存在缝隙，一旦工艺气体扩散至该缝隙内，容易在缝隙内产生沉积物。随着时间的累积，缝隙内的沉积物脱落并在反应腔室内造成颗粒污染，影响基片加工的良品率。为减少反应腔室内的颗粒污染，需要频繁打开反应腔室进行清洁，这大大降低了基片处理的效率。

如图1所示，本实施例中的衬底处理设备10在腔室主体101的一侧设有第一通道117(其入口连通外部吹扫气体源)，并在上衬套120的顶表面设置有第一匀气结构。吹扫气体通过所述第一通道117被注入到所述第一匀气结构进行匀气，匀气后从上衬套120和上腔室盖102之间的缝隙喷射出沿上腔室盖102流动的气流c，以此避免工艺气体在上腔室盖102与上衬套120之间的缝隙内沉积，并减少对反应腔室进行清洁的频率，从而避免上述不良后果的产生。应当理解的是，图1中第一通道117的位置和结构仅作为示例，不作为本发明的限制，任何能够将吹扫气体注入到第一匀气结构的通道结构均可以应用于本发明中。

如图2所示，本实施例中，上衬套120的顶表面的外周缘1204为水平的面。上衬套120的顶表面还具有第一环形斜面1205，上衬套顶表面的外周缘1204围绕在第一环形斜面底部的外周。自下而上的，第一环形斜面1205向内渐缩。

如图2至图4所示，所述第一匀气结构包含贯通的环形第一进气匀气槽1201和多个第一通气槽1202。需要说明的是，第一匀气结构可以仅包括第一进气匀气槽1201。

如图2所示，第一进气匀气槽1201开设在上衬套顶表面的外周缘1204。如图1所示，第一进气匀气槽1201与第一通道117的出口相齐平。如图3所示，本实施例中，多个第一通气槽1202沿上衬套120的周向方向均匀分布在第一环形斜面1205上。第一通气槽1202与第一进气匀气槽1201连通，且第一通气槽1202在水平面的投影沿着上衬套120的径向方向延伸。如图2所示，在本发明的一个实施例中，第一通气槽1202包含两个连通的区段，其中一个区段落在上衬套顶表面的外周缘1204，另一个区段落在第一环形斜面1205上。在优选的实施例中，第一通气槽1202的数量不少于30个，此仅作为示例，不作为本发明的限制。

通过第一通气槽1202将第一进气匀气槽1201内的吹扫气体引至第一环形斜面1205的顶部，最终实现从上衬套120和上腔室盖102之间的缝隙喷射出沿上腔室盖102流动的气流c。气流c能够有效防止工艺气体进入上衬套120和上腔室盖102之间的缝隙，避免在上衬套120与上腔室盖102之间产生沉积物。因此本发明不仅能够提高晶圆加工的良率，还能够大大减少打开反应腔室100对反应腔室内部进行清洗的频率，节约了生产成本并提高了基片加工的效率。

现有技术中，由于没有气流c，由工艺气体入口113注入的工艺气体不仅沿基片W的表面流动，同时还会向上扩散，一方面会导致基片上方的工艺气体分布不均匀、不利于在基片表面生长均匀的薄膜，另一方面还造成在晶圆表面的工艺气流量减少、降低了工艺气体的利用率。如图1所示，气流c还能够将基片上方的工艺气体压向基片表面。通过本发明不仅提高了工艺气体的利用率，还能够使基片表面工艺气体的流场更加均匀、平稳，提高了基片表面薄膜沉积的均匀性和基片生产的良品率。

气流c还能够有效阻止工艺气体扩散至上腔室盖102，大大减少了上腔室盖102的沉积物。因此，本发明还能够提高上腔室盖102的透光性，保证了反应腔室上方的红外加热灯组106对基片W的加热效果，以及红外测温仪109所采集的温度值的准确性。本发明有利于对基片W进行精确控温以在基片表面生长所需的薄膜。

本实施例中，如图1至图4所示，第一匀气结构还包含设置在第一环形斜面1205上的至少一个第一匀气槽1203。在一个实施例中，如图2所示，上衬套120的顶表面可以设有3个第一匀气槽1203a、1203b、1203c。此外，如图3、图4所示，上衬套120的顶表面也可以设有2个第一匀气槽1203a、1203b。本领域技术人员可以根据实际需要设置第一匀气槽1203的数量。第一匀气槽1203连通第一通气槽1202，第一匀气槽1203可以增加吹扫气体在上衬套120与上腔室盖102之间的缝隙内的滞留时间，能够有效的防止工艺气体进入该缝隙；并且使由第一进气匀气槽1201进入的吹扫气体更均匀地分布在上衬套120与上腔室盖102形成的缝隙中，可以均分压力，实现从缝隙喷射出的气体速度、压力均匀，进而极少影响工艺气体的主气流。

本实施例中，如图3、图4所示，最接近上衬套内侧壁的第一匀气槽1203b与第一环形斜面的顶端间隔设置，并且第一通气槽1202的顶端不自该第一匀气槽1203b的上方伸出。因此，第一进气匀气槽1201内的吹扫气体不会直接通过第一通气槽1202喷射至反应腔室内，而是通过第一通气槽1202引至第一匀气槽1203a、1203b充分扩散后喷射至反应腔室内。这样可以使得在各个方位角上，通过第一匀气结构喷射至反应腔室内的吹扫气体具有相同的流速和气压，不会使基片表面上方的工艺气体产生紊流。

本实施例中，第一进气匀气槽1201、第一匀气槽1203、第一通气槽1202的槽宽为1mm～5mm，槽深为1mm～3mm，既便于在上衬套顶面进行机加工，还保证了上衬套120与上腔室盖102之间吹扫气体的流量满足需求。

实施例二

图5为本实施例中的衬底处理设备20。如图5所示，下腔室盖203与下衬套230之间不可避免的存在缝隙，一旦工艺气体扩散至该缝隙内，容易产生沉积物，影响基片加工的良品率并增加反应腔室的清洁频率。

如图5所示，除了在上衬套和上腔室盖之间引入吹扫气体外，实施例中的衬底处理设备20在腔室主体201的一侧设有第二通道218(其入口连通外部吹扫气体源)，并在下衬套230的底表面设置有第二匀气结构。吹扫气体通过所述第二通道218被注入到所述第二匀气结构进行匀气，匀气后从下衬套230和下腔室盖203之间的缝隙喷射出沿下腔室盖203流动的气流d，以此避免工艺气体在下腔室盖203与下衬套230之间的缝隙内沉积，并减少对反应腔室进行清洁的频率，从而避免上述不良后果的产生。应当理解的是，图5中第二通道218的位置和结构仅作为示例，不作为本发明的限制，任何能够将吹扫气体注入到第二匀气结构的通道结构均可以应用于本发明中。

如图6所示，下衬套230的底表面的外周缘2304为水平的面。下衬套230的底表面还具有第二环形斜面2305，下衬套230的底表面的外周缘2304围绕在第二环形斜面顶部的外周。自上而下的，第二环形斜面2304向内渐缩。

如图6、图7所示，第二匀气结构包含贯通的环形第二进气匀气槽2301、多个第二通气槽2302。

如图6所示，第二进气匀气槽2301开设在下衬套底表面的外周缘2304。如图5所示，第二进气匀气槽2301与第二通道218的出口相齐平。第二通气槽2302连通第二进气匀气槽2301。在本实施例中，第二通气槽2302在水平面的投影沿着下衬套230的径向方向延伸，多个第二通气槽2302在水平面的投影沿下衬套230的周向方向均匀分布。如图6所示，本实施例中的第二通气槽2302包含两个连通的区段，其中一个区段落在下衬套底表面的外周缘2304，另一个区段落在第二环形斜面2305上。在另一个实施例中，如图7所示，第二通气槽2302全部落在第二环形斜面2305上。在优选的实施例中，第二通气槽2302的数量不少于30个，此仅作为示例，不作为本发明的限制。

通过第二通气槽2302将第二进气匀气槽2301内的吹扫气体引至第二环形斜面2305的底部，如图5所示，最终实现从下衬套230和下腔室盖203之间的缝隙喷射出沿下腔室盖203流动的气流d。气流d能够有效防止工艺气体进入下衬套230和下腔室盖203之间的缝隙，避免在下衬套230与下腔室盖203之间产生沉积物。同时气流d还能够有效阻止工艺气体扩散至下腔室盖203，抑制在下腔室盖203形成沉积物。本发明不仅能够减少反应腔室200内的沉积物，还能够提高下腔室盖203透光性，保证了反应腔室下方的红外加热灯组206对基座205的加热效果，进而保证了通过基座205传递给基片W的热量。本发明有利于对基片W进行控温，以在基片表面生长所需质量的薄膜。

如图5所示，第二匀气结构还包含设置在第二环形斜面2305上的至少一个第二匀气槽2303。图6、图7中示出了两个第二匀气槽2303a、2303b。应当理解的是，第二匀气槽的数量仅作为本发明的示例，不作为本发明的限制。第二匀气槽2303a、2303b连通第二通气槽2302，通过第二匀气槽2303a、2303b增加吹扫气体在下衬套230与下腔室盖203之间的缝隙内的滞留时间，能够有效的防止工艺气体进入该缝隙。并且使由第二进气匀气槽2301进入的吹扫气体更均匀地分布在下衬套230与下腔室盖203形成的缝隙中，可以均分压力，实现从缝隙喷射出的气体速度、压力均匀。

如图6、图7所示，最接近下衬套内侧壁的第二匀气槽2303b与第二环形斜面2305的底端间隔设置，并且第二通气槽2302的底端不自该第二匀气槽2303b的下方伸出。因此，第二进气匀气槽2301内的吹扫气体不会直接通过第二通气槽2302喷射至反应腔室内，而是通过第二通气槽2302引至每个第二匀气槽2303充分扩散后喷射至反应腔室内。这样可以使得在各个方位角上，通过第二匀气结构喷射至反应腔室内的吹扫气体具有相同的流速和气压，使得反应腔室200的下部区域维持稳定的气压，有助于减少由反应腔室200的上部区域流入下部区域的工艺气体。

本实施例中，第二进气匀气槽2301、第二匀气槽2303、第二通气槽2302的槽宽为1mm～5mm，槽深为1mm～3mm，既便于在下衬套顶面进行机加工，还保证了下衬套230与下腔室盖203之间吹扫气体的流量满足需求。

本发明还提供一种衬底处理方法，用于如本发明所述的衬底处理设备，所述方法包含：

在所述衬底处理设备的反应腔室内进行衬底处理工艺的过程中，通过工艺气体入口向反应腔室内注入工艺气体；同时通过第一通道向反应腔室内注入吹扫气体，或者通过第一通道和第二通道向反应腔室内注入吹扫气体。

所述方法还包含：

在所述衬底处理设备的反应腔室内不进行衬底处理工艺期间，通过第一通道和第二通道中的至少一个向反应腔室内注入吹扫气体。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种衬底处理设备，所述衬底处理设备用于在衬底上沉积薄膜，其特征在于，所述衬底处理设备包括反应腔室，所述反应腔室包括腔室主体、上腔室盖和下腔室盖，在所述腔室主体的侧面设有工艺气体入口和出口，所述反应腔室还包括位于所述腔室主体的内侧壁的上衬套和下衬套；

所述腔室主体上还设有用于注入吹扫气体的第一通道，所述上衬套的顶表面设置有第一匀气结构；所述吹扫气体经所述第一通道被注入到所述第一匀气结构进行匀气，匀气后从所述上衬套和上腔室盖之间的缝隙喷射出沿所述上腔室盖流动的气流。

2.如权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，所述第一匀气结构包含贯通的环形第一进气匀气槽，所述第一进气匀气槽开设在上衬套顶表面的外周缘。

3.如权利要求2所述的衬底处理设备，其特征在于，所述上衬套的顶表面的外周缘为水平的面；第一进气匀气槽与所述第一通道的出口相齐平。

4.如权利要求2所述的衬底处理设备，其特征在于，所述第一匀气结构还包含沿上衬套的周向方向分布的多个第一通气槽，所述第一通气槽与所述第一进气匀气槽连通。

5.如权利要求4所述的衬底处理设备，其特征在于，第一通气槽在水平面的投影沿着上衬套的径向方向延伸。

6.如权利要求5所述的衬底处理设备，其特征在于，上衬套的顶表面还具有第一环形斜面；自下而上的，所述第一环形斜面向内渐缩；上衬套顶表面的外周缘围绕在第一环形斜面底部的外周；所述第一通气槽的至少部分区段分布在第一环形斜面上。

7.如权利要求6所述的衬底处理设备，其特征在于，第一匀气结构还包含分布在第一环形斜面的至少一个贯通的环形第一匀气槽，通过第一通气槽连通第一进气匀气槽和第一匀气槽。

8.如权利要求7所述的衬底处理设备，其特征在于，最接近上衬套内侧壁的第一匀气槽与第一环形斜面的顶端间隔设置。

9.如权利要求8所述的衬底处理设备，其特征在于，第一通气槽的顶端不自所述最接近上衬套内侧壁的第一匀气槽的上方伸出。

10.如权利要求1至9任一所述的衬底处理设备，其特征在于，腔室主体上还设有用于注入吹扫气体的第二通道，吹扫气体经所述第二通道被注入到所述下衬套和下腔室盖之间的缝隙。

11.如权利要求10所述的衬底处理设备，其特征在于，下衬套的底表面设置有第二匀气结构，所述第二匀气结构包含贯通的环形第二进气匀气槽；所述第二进气匀气槽开设在下衬套底表面的外周缘。

12.如权利要求11所述的衬底处理设备，其特征在于，所述下衬套的底表面的外周缘为水平的面；第二进气匀气槽与所述第二通道的出口相齐平。

13.如权利要求11所述的衬底处理设备，其特征在于，所述第二匀气结构还包含沿下衬套的周向方向分布的多个第二通气槽，所述第二通气槽与所述第二进气匀气槽连通。

14.如权利要求13所述的衬底处理设备，其特征在于，第二通气槽在水平面的投影沿着下衬套的径向方向延伸。

15.如权利要求14所述的衬底处理设备，其特征在于，下衬套的底表面还具有第二环形斜面；自上而下的，所述第二环形斜面向内渐缩；下衬套底表面的外周缘围绕在第二环形斜面顶部的外周；所述第二通气槽的至少部分区段分布在第二环形斜面上。

16.如权利要求15所述的衬底处理设备，其特征在于，第二匀气结构还包含分布在第二环形斜面的至少一个贯通的环形第二匀气槽，通过第二通气槽连通第二进气匀气槽和第二匀气槽。

17.如权利要求16所述的衬底处理设备，其特征在于，最接近下衬套内侧壁的第二匀气槽与第二环形斜面的底端间隔设置。

18.如权利要求17所述的衬底处理设备，其特征在于，第二通气槽的底端不自所述最接近下衬套内侧壁的第二匀气槽的下方伸出。

19.如权利要求13所述的衬底处理设备，其特征在于，第一通气槽和第二通气槽中至少一个的数量不少于30个。

20.如权利要求16所述的衬底处理设备，其特征在于，第一进气匀气槽、第一匀气槽、第一通气槽、第二进气匀气槽、第二匀气槽和第二通气槽的槽宽为1mm～5mm，槽深为1mm～3mm。

21.如权利要求1所述的衬底处理设备，其特征在于，吹扫气体包含氮气、氢气、惰性气体中的一种或多种。

22.一种衬底处理方法，用于如权利要求1至21任一所述的衬底处理设备，其特征在于，所述方法包含：

在所述衬底处理设备的反应腔室内进行衬底处理工艺的过程中，通过工艺气体入口向反应腔室内注入工艺气体；同时通过第一通道向反应腔室内注入吹扫气体，或者通过第一通道和第二通道向反应腔室内注入吹扫气体。

23.如权利要求22所述的衬底处理方法，其特征在于，所述方法还包含：

在所述衬底处理设备的反应腔室内不进行衬底处理工艺期间，通过第一通道和第二通道中的至少一个向反应腔室内注入吹扫气体。