CN113373522A - 扩散设备和扩散系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种扩散设备和扩散系统，用于对晶圆进行氧化沉积制程，其特征在于，包括：炉体、进气口、出气口和晶舟以及导流管，炉体内部中空结构；进气口设置在所述炉体上，用于进气；进气口和出气口分别位于炉体底部的两侧；晶舟设置在炉体内，用于承载晶圆；导流管设置在炉体内，导流管的一端与进气口连接，另一端延伸至炉体的上部，导流管设置有第一开口，第一开口设置在导流管上，靠近炉体的上部；其中，扩散设备还设置有第二开口，对应晶舟的下部设置，将反应气体导入到晶舟的下部。以使整个炉体都能迅速接触到气体参与反应，改善晶圆氧化沉积的均匀性。

Description

扩散设备和扩散系统
技术领域
本申请涉及半导体电子技术领域，尤其涉及一种扩散设备和扩散系统。
背景技术
多晶硅在半导体器件制造过程中，应用非常广泛，主要用为栅极、互连、填充材料；通常，多晶硅反应设备为立式炉管设备。
目前的立式工艺炉设备都是通过单根进气管插入炉体底部，从底端进气，气体流动方向大致是从下到上，从左到右，从右上再到右下通过排气排走，这样的一个坏处就是炉体最底部的晶圆先接触到气体，参与反应，在相同反应时间内，对应的厚度也最大，实际工艺中为了调节这种误差，整个炉体温度从上到下依次递减，以保证整体工艺晶圆的均匀性，但是一味的调节温度去减少这种差异就会使整个炉体温度差异过大，有的最上端温度和最下端温差甚至多达上百摄氏度，并不能对由于气体流向和流速对晶圆氧化沉积形成的膜层厚度的均匀性造成的影响有明显改善。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种立式工艺炉，可以在加快气体达到炉体上部，与晶圆进行反应，改善炉体上部和下部的晶圆形成镀膜的均匀性。
本申请实施例公开了一种扩散设备和扩散系统，用于对晶圆进行氧化沉积制程，其特征在于，包括：炉体、进气口、出气口和晶舟以及导流管，炉体内部中空结构；进气口设置在所述炉体上，用于进气；进气口和出气口分别位于炉体底部的两侧；晶舟设置在炉体内，用于承载晶圆；导流管设置在炉体内，导流管的一端与进气口连接，另一端延伸至炉体的上部，导流管设置有第一开口，第一开口设置在导流管上，靠近炉体的上部；其中，扩散设备还设置有第二开口，对应晶舟的下部设置，将反应气体导入到晶舟的下部。
可选的，所述导流管上对应所述晶舟的位置还设置有第三开口，所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口分别依次设于所述晶舟的顶部、第一三等分部、第二三等分部。
可选的，所述导流管还设置有第三开口，所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口分别依次设于所述炉体的顶部、中部、底部。
可选的，所述导流管上的开口数量与所述晶舟的晶圆承载部的数量相同，所述导流管上的开口的位置与所述晶舟的晶圆承载部的位置一一对应。
可选的，所述导流管的数量有两个，两个所述导流管间隔预设距离设置，所述扩散设备还包括进气管，所述进气管的一端与所述进气口连通，所述进气管的另一端分别与两个所述导流管的进气端口连通。
可选的，所述导流管上的开口包括若干通孔。
可选的，各所述开口上的所述通孔的数量和孔径均相同，同一所述导流管上的所述开口上的所述通孔均匀分布。
可选的，各所述开口上的所述通孔的数量相同，且各所述开口上的所述通孔的孔径随与所述进气端口的距离的减少而增大；或者，各所述开口上的所述通孔的孔径相同，且各所述开口上的所述通孔的数量随与所述进气端口的距离的减少而增加。
可选的，所述扩散设备还包括加热装置，所述加热装置设于所述炉体外，用于对所述炉体加热；所述加热装置包括若干加热部，靠近所述加热部的所述开口上的通孔的数量大于远离所述加热部的所述开口上的通孔的数量。
本申请还公开了一种扩散系统，包括晶舟以及上述的所述扩散设备。
本申请实施例提供的扩散设备，通过在所述炉体内加入所述导流管，同时在所述导流管的上部设有第一开口，气体进入到炉体内时，通过所述导流管改变原本气体进入到所述炉体内以后，从所述炉体下部缓慢发散至所述炉体上部，将原本进入到所述炉体内的气体集中起来，使得单位时间内通过的气体面积变小，速度变快，气体快速的到达所述的晶舟的上部与所述晶舟上部的晶圆进行反应，同时处于所述炉体下部的所述第二开口与处于所述晶舟下部的晶圆进行反应，改善所述炉体上部与所述炉体下部晶圆形成镀膜的均匀性。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请的一实施例的工艺炉的结构示意图；
图2是本申请的一实施例的导流管在工艺炉中的示意图；
图3是本申请的一实施例的导流管在工艺炉中的示意图；
图4是本申请的另一实施例的导流管在工艺炉中的示意图；
图5是本申请的又一实施例的导流管在工艺炉中的示意图；
图6是本申请的一实施例的导流管上第一、第二和第三开口的示意图；
图7是本申请的一实施例的开口和晶圆承载部的示意图；
图8是本申请的一实施例的导流管上开口设置通孔的示意图；
图9是本申请的一实施例的散流板的示意图；
图10是本申请的另一实施例的散流板的示意图；
图11是本申请的一实施例的第一、第二和第三散流板安装后的示意图；
其中，10、扩散设备；100、工艺炉；200、晶舟；400、导流管；410、第一开口；420、第二开口；430、第三开口；440、散流板；450、开口；451晶圆承载部；442、第一散流板；443、第二散流板；444、第三散流板；300、炉体；310、进气口；320、出气口；330、进气管；340、进气端口；500、晶圆；800、转轴；441、通孔；600、加热装置；610、加热部。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。
多晶硅在半导体器件制造过程中，应用非常广泛，主要用为栅极、互连、填充材料。如在多晶硅用于栅极和互连材料；沟槽栅产品制造过程中，多晶硅来用作沟槽填充材料。
原位掺杂多晶硅是多晶硅工艺中一个重要分支：其反应温度520-560℃，采用硅烷和磷烷同时通入炉管进行工艺。
在实际应用场景中，参考图1所示，设备都是通过单根进气管插入炉体300底部的进气口310，从炉体300的底部进气，气体流动方向大致是从炉体300的下部到炉体300的上部，从炉体300的左部到炉体300的右部，从炉体300的右上再到炉体300的右下，最后通过炉体300下部的出气口320排走。这样的一个坏处就是炉体300最底部的晶圆500先接触到气体，参与反应，在相同反应时间内，对应的厚度也最大。实际工艺中为了调节这种误差，整个炉体300温度从上到下依次递减，以保证整体工艺晶圆500的均匀性，但是一味的调节温度去减少这种差异就会使整个炉体300温度差异过大，有的甚至多达上百摄氏度，所以目前这种调节温度的缺点还是很明显的。
针对上述问题，参考图2所示，本申请实施例公开了一种扩散设备10，用于对晶圆500进行氧化沉积制程，包括：炉体300、进气口310、出气口320和晶舟200以及导流管400，炉体300内部中空结构；进气口310设置在炉体300上，用于进气；进气口310和出气口320分别位于炉体300底部的两侧；晶舟200设置在炉体300内，用于承载晶圆500；导流管400设置在炉体300内，导流管400的一端与进气口310连接，另一端延伸至炉体300的上部，导流管400设置有第一开口410，第一开口410设置在导流管400上，靠近炉体300的上部；其中，扩散设备10还设置有第二开口420，对应晶舟200的下部设置，将反应气体导入到晶舟200的下部。通过在炉体300内加入导流管400，同时在导流管400的上部设有第一开口410，气体进入到炉体300内时，通过导流管400改变原本气体进入到炉体300内以后，从炉体300下部缓慢发散至炉体300上部，将原本进入到炉体300内的气体集中起来，使得单位时间内通过的气体面积变小，速度变快，气体快速的到达晶舟200的上部与晶舟200上部的晶圆500进行反应，同时处于炉体300下部的第二开口420与处于晶舟200下部的晶圆500进行反应，改善炉体300上部与炉体300下部晶圆500形成镀膜的均匀性。
本申请中的扩散设备10可以不仅仅是立式工艺炉100，也可以是卧式工艺炉或者其他炉体，本实施例以立式工艺炉为例，举例说明，且本申请所提及的工艺炉均为立式工艺炉100。当扩散设备10为立式工艺炉100，立式工艺炉100设备的反应腔室为石英的内管、外管，以及碳化硅的晶舟200。
本申请的晶舟200的材质例如为石英或碳化硅，或者其它具有耐高温性能的材质，外部气体通过进气口310插入导流管400，导流管400的材质与晶舟200的材质相同，在导流管400上打孔，这样炉体300整个都能迅速接触到气体参与反应，不用再单一通过调节温度时间来改善均匀性。
导流管400为一根石英细管，导流管400的一端固定连接到进气口310上，另一端延伸至炉体300的上部。气体从进气口310进入到导流管400中，导流管400相对于炉体300内部的空间更狭长，导致在单位时间内通过的气体面积相对于原来在炉体300内通过的气体面积变小，使得气体的流速加快。通过导流管400将原本需要缓慢发散到炉体300上部的气体，快速上升到炉体300的上部与位于炉体300上部的晶圆500进行反应，减小了气体到炉体300上部和下部与晶圆500进行反应的时间差，改善了晶舟200上位于炉体300的上部和下部的晶圆500与气体进行反应后，形成多晶硅膜层厚度的均匀性；不会因为其它先与位于炉体300下部的晶圆500发生反应，再延后较长时间与位于炉体300上部的晶圆500发生反应，导致炉体300下部的晶圆500的多晶硅膜层厚度明显大于位于炉体300上部的晶圆500的多晶硅膜层厚度的情况发生。
导流管400上设置有第一开口410，第一开口410设置在导流管400靠近炉体300上部的侧壁上，第一开口410的开口方向是朝向晶舟200的方向设置；立式工艺炉100还设置有第二开口420，第二开口420设置导流管400上在靠近炉体300的下部的位置，与进气口310连通；气体从进气口310进入到导流管400后，导流管400将气体快速的引导到炉体300上部，让气体从第一开口410处吹出；由于，第一开口410的开口方向是朝向晶舟200的，因此，气体能够迅速的接触到晶舟200上的晶圆500，并与晶圆500进行反应，缩短位于炉体300上部的晶圆500与气体参与反应的时间，气体从第二开口420流向位于炉体300下部的晶圆500，与炉体300下部进行反应，避免仅从炉体300上部进行出气，气体不容易从炉体300上部流向炉体300下部,导致位于炉体300下部的晶圆500不容易与气体进行反应，影响整个晶舟200内的晶圆500氧化沉积形成多晶硅镀膜的效果。
进一步的，如图3所示，导流管400可以不完全与进气口310连接，导气管连接到进气口310二分之一的位置，第二开口420可以是进气口310未与导流管400连接的二分之一部分。气体进入到进气口310时，有一半的气体流入导流管400中通过，被导流管400迅速传送到炉体300的上部与位于炉体300上部的晶圆500进行反应，另一半气体从进气口310直接流向炉体300的下部，与位于炉体300下部的晶圆500进行反应，气体再从炉体300下部上升至整个晶舟200，与整个晶舟200内的晶圆500进行反应。这样仅需要在导流管400的上部设置一个第一开口410即可实现减少气体与位于晶舟200上部的晶圆500和位于晶舟200下部的晶圆500反应的时间差，使整个晶舟200内的晶圆500形成的多晶硅镀膜的厚度的均匀性得到改善。
如图4所示，导流管400的数量有两个，两个导流管400间隔预设距离设置，扩散设备10还包括进气管330，进气管330的一端与进气口310连通，进气管330的另一端分别与两个导流管400的进气端口340连通。具体的，一根导流管400的一端通过进气管330连接进气口310上半部分的位置，另一端延伸至炉体300的上部，并且在导流管400靠近炉体300的上部，且朝向晶舟200的侧壁上设置第一开口410；另一根导流管400通过进气管330水平插入进气口310下半部分的位置，第二开口420为水平插入的导流管400靠近炉体300的下部的开口。当气体进入到炉体300内时，有一半的气体被处于进气口310上半部分的导流管400迅速导入到了炉体300的上部，从第一开口410排出，与位于炉体300上部的晶圆500进行反应；另一半的气体被处于进气口310下半部分的导流管400水平排出到了炉体300的下部，气体自下而上蔓延到整个炉体300，也可以达到上述效果，在此不再一一赘述。
如图5所示，第一开口410和第二开口420的朝向不一定是正对着晶舟200的，也可以是其它的朝向，如背对着晶舟200的方向，只要保证导流管400内的气体能够迅速到达炉体300上部，都可以缩短位于炉体300上部的晶圆500与炉体300下部的晶圆500与气体进行反应的时间差，使整个晶舟200内的晶圆500形成的多晶硅镀膜的厚度的均匀性得到相应的改善。
进一步的，如图6所示，导流管400还设置有第三开口430，第一开口410、第二开口420和第三开口430分别依次设于炉体300的顶部、中部、底部。进一步的，第三开口430设置在第一开口410与第二开口420之间，对应炉体300的中部位置设置，气体在进入到导流管400时，从位于导流管400底部的第二开口420、中部的第三开口430和上部的第一开口410依次与晶舟200的下部、中部和上部的晶圆500进行反应；并且由于导流管400将单位时间内通过的炉体300内的气体面积较小，提高了气体的流速，气体会迅速的到达导流管400的中部的第三开口430和上部的第一开口410，并从第一开口410、和第三开口430中排出，使得整个晶舟200上的晶圆500都能够及时的与炉体300内的气体进行反应，缩短了气体与位于炉体300上部和中部的晶圆500反应的时间差，改善了整个炉体300内，晶圆500与气体反应形成多晶硅镀膜的均匀性。
此外，本申请中，导流管400上的第三开口430还可以对应晶舟200的位置设置；第一开口410、第二开口420和第三开口430分别依次设于晶舟200的顶部、第一三等分部、第二三等分部。在实际晶舟200工作状态下，晶舟200往往位于炉体300的中部，并且晶舟200的顶部和底部往往装载一些低品质的晶圆500作为挡片，晶舟200上实际用来与气体参与反应生成多晶硅镀膜的晶圆500，主要集中在了晶舟200的中部以及靠近中部的区域，而将第一开口410、第二开口420和第三开口430的位置直接对准晶舟200上晶圆500的有效反应区域，能够提高晶圆500与气体进行氧化沉积反应的速度；并且能将气体最大化利用起来与晶圆500参与反应提高晶圆500进行多晶硅镀膜的工作效率。
进一步的，第一开口410的尺寸大于第二开口420的尺寸，由于气体是从炉体300的下部通过导流管400进入到炉体300内的，因此，气体会从位于炉体300下部的第二开口420先排出，与处于炉体300下部的晶圆500进行反应。为了减小处于炉体300上部的晶圆500和处于炉体300下部的晶圆500与气体反应的时间差，进一步限制开口的尺寸，使第一开口410的尺寸大于第二开口420的尺寸，尽管气体从第二开口420先和处于炉体300下部的晶圆500进行反应，但是，通过第二开口420的气体流量要小于第一开口410的气体流量，使得，处于炉体300下部的晶圆500接触到的气体要少于处于炉体300上部的晶圆500，炉体300下部的晶圆500的表面形成多晶硅镀膜的速度就会比较慢，让炉体300下部的晶圆500和炉体300上部的晶圆500与气体反应，趋向于相近的水平；通过控制第二开口420的气体流量来延缓气体与处于炉体300下部的晶圆500进行反应，拉近处于炉体300上部和处于炉体300下部的晶圆500与气体反应形成多晶硅镀膜的厚度的均匀性。
进一步的，第三开口430的尺寸介于第一开口410和第二开口420之间，当气体从导流管400进入到第三开口430处时，通过第三开口430处的气体流量介于第一开口410处和第二开口420处的气体流量之间。气体从第三开口430处流出，对处于炉体300中部的晶圆500进行反应，使得处于炉体300中部的晶圆500与气体反应时，在晶圆500表面形成多晶硅镀膜的速度与处于炉体300上部和炉体300下部的晶圆500反应趋向于均衡，以保证整个晶舟200内的晶圆500氧化沉积形成多晶硅膜层的均匀性。
此外，如图7所示，作为本申请的另一个实施例，导流管400上的开口450数量与晶舟200的晶圆承载部451的数量相同，导流管400上的开口450的位置与晶舟200的晶圆承载部451的位置一一对应。由于晶圆500是一片一片自上而下装载在晶舟200上的晶圆承载部451的，将开口450对应开设在晶圆承载部451的位置，能够使进入到导流管400内的气体，通过开口450到达每一片晶圆500的位置，使所有的晶圆500都能够与气体参与反应，这样，晶舟200内的晶圆500进行氧化沉积形成多晶硅就更充分，不会出现部分晶圆500没有与气体进行反应或者反应不均匀的情况发生。
作为本申请的另一个实施例，图7结合图8所示，导流管400上的开口450处设置若干通孔441，即每个开口450都是由多个通孔441组成的，各开口450上的通孔441的数量和孔径均相同，同一导流管400上的开口450上的通孔441均匀分布。多个通孔441与进气孔连通，气体进入到导流管400中，被导流管400迅速引导到各个开口450处，经过开口450上的多个通孔441对气体进行分流，使气体吹出的方向较为分散，不会过度集中，导致只朝着一个方向对晶圆500进行反应，影响晶圆500与气体反应的均匀性。气体经过设置在开口450上的通孔441，被分成了多个方向，多个角度的发散，气体也能快速的填充整个炉体300，不仅能够使位于炉体300上部的晶圆500能够及时与气体进行氧化沉积反应，也缩短了炉体300其它位置与气体接触反应的时间，使晶圆500与气体能够充分接触，在晶圆500表面形成多晶硅镀膜的效果更好。
进一步的，各开口450上的通孔441的数量相同，且各开口450上的通孔441的孔径随与进气端口340的距离的减少而增大；由于开口都是设置在同一根导流管上的，同一根导流管的气体在管内的流速是相同的，靠近进气端口的通孔是最先通过气体的，因此，为了保证多个开口上的通孔通过的气体保持速率尽量相同，在各开口上的通孔数量相同的情况下，各开口上的通孔距离进气端口的位置越来越近时，通孔的孔径越来越大，使得靠近进气端口的通孔上气体流速越来越满，远离进气端口的通孔上气体流速越来越快，使整个炉体300都能快速的被气体进行填充，让处于炉体300内的整个晶舟200上的晶圆500能够与气体反应的更充分。
此外，在各开口上450的通孔441的孔径相同的情况下，且各开口450上的通孔441的数量随与进气端口340的距离的减少而增加。这样，单位时间内通过的气体，各开口的通孔处，在靠近进气端口340处的气体流量要小于远离进气端口340的气体流量，处于炉体300下部的晶圆500虽然是最先与气体接触的，但是与气体接触的量较少，形成的膜层速度较慢；处于炉体300上部的晶圆500虽然是最后与气体接触的，但是，处于远离进气端口340附近位置的晶圆500接触气体的面积最广，反应更充分，形成的膜层速度相对有提升。这样就拉近了处于炉体300上部的晶圆500与处于炉体300下部的晶圆500与气体反应形成的多晶硅膜层厚度。保证了整个晶舟200内的晶圆500形成多晶硅膜层的均匀性。
进一步的，扩散设备10还包括加热装置600，加热装置600设于炉体300外，用于对炉体300加热；加热装置600包括若干加热部610，靠近加热部610的开口450上的通孔441的数量大于远离加热部610的开口450上的通孔441的数量。因为温度越高，气体的流速越快，靠近加热部610的开口450的气体流速要快于远离加热部610的开口450的气体流速，这样就会导致靠近加热部610的开口450的气体先与晶圆500进行反应，出现反应的时间差，靠近加热部610的晶圆500和远离加热部610的晶圆500与气体反应就不均匀；将靠近加热部610的开口450上的通孔441的数量设置大于远离加热部610的开口450上的通孔441的数量，使气体流速快的开口450处的通孔441由于数量变多面积变小，让气体通过开口450处的速度降下来；远离加热部610的开口450处的通孔441则能通过更多的气体，这样拉进了二者的反应之间差，保证了整个晶舟200内的晶圆500形成多晶硅膜层的均匀性。
如图9所示，作为本申请的另一个实施例，导流管400上还可以设置有散流板440，散流板440设置在第一开口410处，与第一开口410的形状配合；散流板440设置有通孔441，通孔441有多个，多个通孔441与进气孔连通，气体进入到导流管400中，被导流管400迅速引导到第一开口410处，经过散流板440上的多个通孔441对气体进行分流，使气体吹出的方向较为分散，不会过度集中，导致只朝着一个方向对晶圆500进行反应，影响晶圆500与气体反应的均匀性。气体经过设置在第一开口410上的散流板440，被分成了多个方向，多个角度的发散，气体也能快速的填充整个炉体300，不仅能够使位于炉体300上部的晶圆500能够及时与气体进行氧化沉积反应，也缩短了炉体300其它位置与气体接触反应的时间，使晶圆500与气体能够充分接触，在晶圆500表面形成多晶硅镀膜的效果更好。
另外，多个通孔441分布在散流板440上，在多个通孔441尺寸一致的情况下，通孔441的尺寸小于等于散流板440尺寸的二分之一，使得在散流板440上可以至少设置两个通孔441，对气体进行分流，也可以设置更多数量的通孔441，让通过散流板440的气体被通孔441分流的效果更好，可以从不同的角度对晶圆500进行反应，避免单一角度上与晶圆500反应的不均匀性。
具体的，如图10所示，通孔441有四行，每行有三个，每个通孔441的尺寸大小均相同，均匀排列在散流板440上。当气体从进气口310进入到导流管400时，进入到导流管400中的气体的流速加快，会迅速的到达散流板440处，散流板440上的多个通孔441均匀排列，使得气体经过散流板440分流出的气体趋向于均匀，气体从多个角度均匀的流向晶圆500，这样，晶圆500与气体的反应更均匀，在晶圆500表面形成的多晶硅镀膜的厚度更均匀。
此外，通孔441的形状可以是圆形，需要限定具体数量和尺寸的通孔441时，圆形的通孔441在相同的周长情况下，面积最大，这样，不仅能够保证在散流板440设置通孔441的数量可以是任意的，也能够保证气体通过散流板440上的通孔441的流量不受到影响。当然，通孔441的形状也可以是其它形状，如正方形，也可以对气体流向晶圆500的均匀性进行一定程度上的改善。
散流板440和第一开口410的形状均为圆形，散流板440的形状大小与第一开口410匹配，设置在第一开口410处；由于圆形在相同周长的情况下，面积是最大的，因此，在控制第一开口410的大小在一定范围内时，圆形的第一开口410面积最大，从导流管400通过的气体，经过第一开口410处的气体面积相对于其它形状来说也最大，能够保证在第一开口410处流出足够的气体与晶圆500进行反应，而散流板440的形状与第一开口410的形状配合，能够刚好安装在第一开口410处，起到对气体进行发散分流的作用，在保证充足气体通过的前提下，还能够避免气体仅仅朝一个位置进行流动，很难到达整个炉体300的情况发生。
当然，第一开口410以及散流板440的形状也可以是正方形或者长方形等其它形状，均可以改善气体与晶圆500反应，在晶圆500表面形成多晶硅镀膜的均匀性。
如图11所示，在第二开口420和第三开口430处都可以设置散流板440，在导流管400内设置有第一散流板442、第二散流板443和第三散流板444，第一散流板442设置在第一开口410处，第二散流板443设置在第二开口420处，第三散流板444设置在第三开口430处，第一散流板442、第二散流板443和第三散流板444上均设置有通孔441，与进气孔连通。这样使得气体不仅能够从炉体300的上部与位于炉体300上部的晶圆500进行迅速的反应，还能使位于炉体300中部和下部的的晶圆500进行反应，加快整个炉体300内的晶圆500与气体反应，形成多晶硅镀膜的时间，使炉体300内的气体与晶圆500反应的更充分。
当然，散流板440的数量不仅限于包括第一散流板442、第二散流板443和第三散流板444三个，根据在导流管400设置的开口数量，进一步确定散流板440的数量，在导流管400上的开口可以设置多个，对应的，可以设置多个散流板440对应安装在多个开口处。增大气体进入导流管400后，流向晶圆500的面积，使整个炉体300都能快速的被气体进行填充，让处于炉体300内的整个晶舟200上的晶圆500能够与气体反应的更充分。
另外，处于第二开口420处的第二散流板443的通孔441的数量与第处于第一开口410处的第一散流板442的通孔441的数量相同时，第二散流板443的通孔441的尺寸，小于第一散流板442的通孔441尺寸。由于第一开口410和第二开口420是在同一根导流管400上设置的，同一根导流管400的气体在管内的流速是相同的，第二散流板443设置在导流管400上靠近炉体300的下部，第一散流板442设置在导流管400上靠近炉体300的上部，气体进入到导流管400后，先从第二散流板443流向炉体300的下部，与处于炉体300下部的晶圆500先进行反应，再从第一散流板442向炉体300的上部，与处于炉体300上部的晶圆500进行反应，这样就会由于反应的先后顺序出现反应时间差。为了进一步缩小反应时间差，将处于第二开口420的第二散流板443和处于第一开口410的第一散流板442设置数量相同的通孔441，并且第二散流板443的通孔441尺寸，小于第一散流板442的通孔441尺寸。这样，单位时间内通过的气体，在第二散流板443处的气体流量要小于第一散流板442处的气体流量，处于炉体300下部的晶圆500虽然是最先与气体接触的，但是与气体接触的量较少，形成的膜层速度较慢；处于炉体300上部的晶圆500虽然是最后与气体接触的，但是与气体接触量最大，形成的膜层速度相对有提升。这样就拉近了处于炉体300上部的晶圆500与处于炉体300下部的晶圆500与气体反应形成的多晶硅膜层厚度。保证了整个晶舟200内的晶圆500形成多晶硅膜层的均匀性。
此外，处于第二开口420的第二散流板443的通孔441的尺寸与处于第一开口410的第一散流板442的通孔441的尺寸一致；第二散流板443的通孔441的的数量，小于第一散流板442的通孔441的数量。
为了进一步缩小反应时间差，将处于第二开口420的第二散流板443和处于第一开口410的第一散流板442设置尺寸相同的通孔441，并且第二散流板443的通孔441数量，小于第一散流板442的通孔441数量。这样，单位时间内通过的气体，在第二散流板443处的气体流量要小于第一散流板442处的气体流量，第二散流板443处的气体发散到晶圆500的位置要少于第一散流板442；处于炉体300下部的晶圆500虽然是最先与气体接触的，但是与气体接触的量较少，形成的膜层速度较慢；处于炉体300上部的晶圆500虽然是最后与气体接触的，但是，处于第一散流板442附近位置的晶圆500接触气体的面积最广，反应更充分，形成的膜层速度相对有提升。这样就拉近了处于炉体300上部的晶圆500与处于炉体300下部的晶圆500与气体反应形成的多晶硅膜层厚度。保证了整个晶舟200内的晶圆500形成多晶硅膜层的均匀性。
本申请还公开了一种扩散系统，包括上述的晶舟和扩散设备。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种扩散设备，用于对晶圆进行氧化沉积制程，其特征在于，包括：
炉体，内部中空结构；
进气口，设置在所述炉体上，用于进气；
出气口，所述进气口和所述出气口分别位于所述炉体底部的两侧；
晶舟，所述晶舟设置在所述炉体内，用于承载所述晶圆；以及
导流管，设置在所述炉体内，所述导流管的一端与所述进气口连接，另一端延伸至所述炉体的上部，所述导流管设置有第一开口，所述第一开口设置在所述导流管上，靠近所述炉体的上部；
其中，所述扩散设备还设置有第二开口，对应所述晶舟的下部设置，将反应气体导入到所述晶舟的下部。
2.根据权利要求1所述的扩散设备，其特征在于，所述导流管上对应所述晶舟的位置还设置有第三开口，所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口分别依次设于所述晶舟的顶部、第一三等分部、第二三等分部。
3.根据权利要求1所述的扩散设备，其特征在于，所述导流管还设置有第三开口，所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口分别依次设于所述炉体的顶部、中部、底部。
4.根据权利要求1所述的扩散设备，其特征在于，所述导流管上的开口数量与所述晶舟的晶圆承载部的数量相同，所述导流管上的开口的位置与所述晶舟的晶圆承载部的位置一一对应。
5.根据权利要求1所述的扩散设备，其特征在于，所述导流管的数量有两个，两个所述导流管间隔预设距离设置，所述扩散设备还包括进气管，所述进气管的一端与所述进气口连通，所述进气管的另一端分别与两个所述导流管的进气端口连通。
6.根据权利要求1-4任一项所述的扩散设备，其特征在于，所述导流管上的开口包括若干通孔。
7.根据权利要求6所述的扩散设备，其特征在于，各所述开口上的所述通孔的数量和孔径均相同，同一所述导流管上的所述开口上的所述通孔均匀分布。
8.根据权利要求6所述的扩散设备，其特征在于，
各所述开口上的所述通孔的数量相同，且各所述开口上的所述通孔的孔径随与所述进气端口的距离的减少而增大；或者，
各所述开口上的所述通孔的孔径相同，且各所述开口上的所述通孔的数量随与所述进气端口的距离的减少而增加。
9.根据权利要求6所述的扩散设备，其特征在于，所述扩散设备还包括加热装置，所述加热装置设于所述炉体外，用于对所述炉体加热；
所述加热装置包括若干加热部，靠近所述加热部的所述开口上的通孔的数量大于远离所述加热部的所述开口上的通孔的数量。
10.一种扩散系统，包括晶舟以及如权利要求1-9任一项所述的扩散设备。
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