[发明专利]衬底处理设备和方法

说明书

提供一种衬底处理设备，所述衬底处理设备具有反应室和衬底固持器，所述衬底固持器构造并布置成在所述反应室中固持至少一个衬底。第一和第二气体注射器从源管向所述反应室的内部提供处理气体。气体控制系统实现处理气体从所述源管流到所述第一注射器，同时限制所述同一处理气体从所述源管流到所述第二注射器。

技术领域

本发明涉及衬底处理设备和方法。具体地说，本发明涉及一种衬底处理设备，所述衬底处理设备具有反应室和衬底固持器，所述衬底固持器构造并布置成在所述反应室中固持至少一个衬底。气体注射器系统可在气体控制系统的控制下从源管向所述反应室的内部提供处理气体。

背景技术

用于处理例如半导体晶片的衬底的衬底处理设备可包含加热构件，所述加热构件围绕充当反应室的处理管放置。处理管的上端可以例如由圆顶形结构封闭，而处理管的下端表面可以是敞开的。下端可以部分地由凸缘封闭。以管和凸缘为界的反应室的内部形成反应室，待处理晶片可以在所述反应室中进行处理。凸缘可具有用于将携载晶片的晶舟插入到内部中的入口开口。晶舟可以放在门上，所述门以可竖直移动方式布置且配置成封闭凸缘中的入口开口。

所述设备可另外具有气体注射器系统，所述气体注射器系统与反应室的内部成流体连接。注射器系统可具有注射器，所述注射器中具有至少一个开口。通过注射器，处理气体可以通过至少一个开口流入到内部中以与衬底反应。

可提供与内部成流体连接的排气装置。排气装置可连接到真空泵，以从反应室的内部泵送废气。此配置可产生通过反应室从注射器到排气装置的气流。流中的气体可以是用于在衬底上进行沉积反应的反应(处理)气体。这反应气体还可沉积在反应室的内部内非衬底的其它表面上。

注射器系统的注射器内的沉积可造成注射器或注射器中的至少一个开口堵塞，这可能不利于注射器系统的工作。另外，注射器中的沉积可造成薄片在反应室的加热和/或冷却期间掉落，这可能会污染衬底。通过在设备维护期间用新的干净的注射器替换注射器，可以缓解这些问题。为了用新的干净的注射器替换注射器，必须打开反应室，这可能是一项繁琐的操作，并致使设备的停工时间和中断生产。

发明内容

因此，可能需要一种改进的使得产量增加的衬底处理设备和方法。

因此，可提供一种衬底处理设备，包括：反应室和衬底固持器，所述衬底固持器构造并布置成在所述反应室中固持至少一个衬底。所述设备可包括气体注射器系统，所述气体注射器系统构造并布置成向所述反应室的内部提供处理气体。所述气体注射器系统可具有气体控制系统，所述气体控制系统构造并布置成控制来自源管的处理气体流。所述气体注射器系统可包括用于向所述反应室提供所述同一处理气体的第一和第二注射器。所述气体控制系统可以构造和/或编程成实现所述处理气体从所述源管流到所述第一和第二注射器中的一个，同时限制所述同一处理气体流到所述第一和第二注射器中的另一个。

可以通过在使用所述第一和第二注射器中的所述一个的同时限制所述处理气体流经所述第一和第二注射器中的所述另一个以使所述第一和第二注射器中的所述另一个保持最初的干净程度来增加生产周期。所述一个注射器内的沉积可使得其劣化，并且一会之后可以使用干净的另一注射器来缓解这一问题。接着在使用所述另一注射器进行沉积时，可限制所述处理气体流经所述一个第一注射器。

在所述第一和第二注射器之间切换所述处理气体可使得生产周期更长，因为与仅在一个注射器中形成沉积的情形相比，在所述第一和第二注射器中形成沉积的时间更长。所述气体控制系统可以构造和/或编程成当所述第一注射器劣化时和/或仅定期地将所述处理气体流动从所述第一注射器切换到所述第二注射器。所述第一和第二注射器之间的切换可以进行一次或来回多次进行。

只有当所述第一和第二注射器都已经劣化时，才可能有必要替换所述第一和第二注射器，并且可以打开所述反应室。通过使用两个注射器，可以延长生产周期，使得产率提高。必须理解，所述注射器系统中的注射器的数目可以增加到三个、四个或甚至五个，以便进一步增加产量。