CN115938995B - 晶圆加热装置以及半导体加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种晶圆加热装置以及半导体加工设备，其中，晶圆加热装置包括：传热壳；加热件，设置在所述传热壳的内腔中；隔热垫，与所述传热壳的底面的中部连接，所述隔热垫的导热率低于所述传热壳的导热率；支撑杆，与所述隔热垫的底面连接。半导体加工设备包括：基壳以及晶圆加热装置，所述晶圆加热装置的支撑杆可转动地设置于所述基壳，所述晶圆加热装置的传热壳随所述支撑杆的转动而绕着所述支撑杆的轴向转动。本申请实施例提供的晶圆加热装置以及半导体加工设备，具有减小因支撑杆传热引起的漏热，利于均衡传热壳的热量，利于晶圆的均衡受热，更利于依托于该晶圆制成的半导体的加工的优点。

Description

晶圆加热装置以及半导体加工设备

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种晶圆加热装置以及半导体加工设备。

背景技术

近年来，随着半导体行业的快速发展，半导体工艺技术也取得长足的进展。半导体制造过程，包括晶圆制造、沉积、光刻、刻蚀、扩散、离子注入、封装等工艺。其中，晶圆加热器是半导体制造设备的生产工艺中的关键部件。

图1为相关技术的晶圆加热装置的示意图。参考图1，相关技术的晶圆加热装置包括承载台910、加热丝920以及转轴930。承载台910的顶面能够放置晶圆，承载台910的底面与转轴930连接，且承载台910可随转轴930的转动而转动。加热丝920设置于承载台910，且加热丝920产生的热量能够通过承载台910向晶圆传递，以加热晶圆。

然而，采用上述晶圆加热装置加热的晶圆受热不均，影响半导体的加工。

发明内容

本申请实施例提供一种晶圆加热装置以及半导体加工设备，用于解决采用相关技术的晶圆加热装置加热的晶圆受热不均，影响半导体的加工的问题。

为此，本申请的实施例中采用如下技术方案：

本申请实施例的其中一个方面提供了一种晶圆加热装置，包括：传热壳；加热件，设置在所述传热壳的内腔中；隔热垫，与所述传热壳的底面的中部连接，所述隔热垫的导热率低于所述传热壳的导热率；支撑杆，与所述隔热垫的底面连接。

本申请实施例提供的晶圆加热装置，通过设置传热壳与加热件，传热壳的顶面用于供晶圆放置，加热件设置在传热壳的内部，且加热件散发出来的热量可通过传热壳向晶圆传递，以加热晶圆；并通过在传热壳与支撑杆之间设置隔热垫，使得加热件散发出来的热量可通过传热壳先传递给隔热垫，隔热垫的导热率设置成低于传热壳的导热率，以减少传递至支撑杆的热量。相比于相关技术中支撑杆与承载台的中部直接连接，导致承载台的中部的热量被支撑杆导出而低于承载台的外围温度，本申请实施例提供的加热装置具有减小因支撑杆传热引起的漏热，利于均衡传热壳的热量，利于晶圆的均衡受热，更利于依托于该晶圆制成的半导体的加工的优点。

在一种实施方式中，所述加热件包括同心设置的多个加热部，且每个所述加热部的形状均为环状；所述多个加热部包括第一加热部，所述第一加热部位于所述加热件的中心；所述第一加热部沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的底面的投影为第一投影；所述隔热垫和所述支撑杆的接触面位于所述第一投影的外侧。

在该实施方式中，常温（20℃）下，空气导热率为0.0267W/(m•K)。气体导热率远低于固体的导热率。隔热垫为固体，在距离隔热垫较近处，热量极大可能选择穿过隔热垫这一路径。故，第一加热部朝向下方散发的大部分热量会依次经过隔热垫与支撑杆。其中，热量在隔热垫内的路径越长，表示热阻越大，热量越不易向支撑杆传递。若将隔热垫和支撑杆的接触面位于第一加热部的下方，则，第一加热部散发的热量沿纵向传递，热量的传递路径较短，不利于阻隔热量。由此，将隔热垫和支撑杆的接触面设置在第一加热部的斜下方，则，热量的传递路径较长，以便于进一步增大热阻，减小漏热。

在一种实施方式中，所述多个加热部还包括第二加热部，所述第二加热部邻近所述第一加热部且环绕在所述第一加热部的外周；所述第二加热部沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的底面的投影为第二投影；所述隔热垫与所述支撑杆的接触面位于所述第二投影和所述第一投影之间。

在该实施方式中，隔热垫与传热壳之间的接触面积越大，传热壳向传热壳传递的热量越大。另外，若将隔热垫处于第二加热部的正下方，由第二加热部散发的热量沿纵向传递，热量的传递路径较短，不利于阻隔热量。有鉴于此，将隔热垫与支撑杆的接触面设置在第一加热部和第二加热部之间的区域，即，隔热垫与支撑杆的接触面设置在第二加热部的斜下方，可减小隔热垫与传热壳的接触面积，也可增长第二加热部散发的热量的传热路经，以便于进一步增大热阻，减小漏热。

在一种实施方式中，每个所述加热部均为螺旋型电阻线；所述第一加热部具有第一螺距，且所述第一加热部与所述第二加热部之间具有第一间距；所述加热部的数量至少为三个；在排除所述第一加热部之外的所述加热部中，每个所述加热部均具有第二螺距，且相邻两个所述加热部之间具有第二间距；所述第一螺距小于所述第二螺距，所述第一间距大于所述第二间距。

在该实施方式中，隔热垫与支撑杆的接触面距离第一加热部（或第二加热部）的距离越远，由第一加热部（或第二加热部）散发出的热量的传递路径越长，越利于减小漏热。另外，第一加热部与第二加热部之间的距离越远，第一距离（或第二距离）越大，越利于减小漏热。然而，第一加热部与第二加热部之间的距离越远，传递至第一加热部与第二加热部之间的区域的中部的热量越小，不利于均衡散热。

另外，螺旋型的电阻线可在有限的长度下，具有较大的传热面积，产生较大的热量。且螺距越小，传热面积越大，产生的热量越大。

综上，可将第一间距设置成大于所述第二间距，以利用较大的第一间距减小漏热；另外，可将第一螺距设置成小于所述第二螺距，以利用较小的第一螺距，增大第一加热部所散发的热量。如此，以便于均衡第一加热部与第二加热部之间的热量传递、排除第一加热部之外的加热部中的相邻两个加热部之间的热量传递。

在一种实施方式中，所述隔热垫和所述支撑杆的接触面具有相对设置的第一端与第二端，所述接触面的第一端朝向所述第一加热部，所述接触面的第二端朝向所述第二加热部；至少部分所述隔热垫超出所述接触面的第一端；和/或，至少部分所述隔热垫超出所述接触面的第二端。

在该实施方式中，在至少部分所述隔热垫超出所述接触面的第一端时，可使得第一加热部散发出的部分热量能够在隔热垫中沿横向传递至接触面，以利于提高热阻，降低的漏热。在至少部分所述隔热垫的端面超出所述接触面的第二端时，可使得第二加热部散发出的部分热量能够在隔热垫中沿横向传递至接触面，以利于提高热阻，降低的漏热。

在一种实施方式中，所述支撑杆具有贯穿孔，所述贯穿孔沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的底面的投影为第三投影；所述第一投影位于所述第三投影的内侧。

在该实施方式中，贯穿孔的内腔中充填有空气，空气的导热率较低。将贯穿孔设置在第一加热部的正下方，可提高支撑杆的热阻，降低漏热。另外，也可使得第一加热部散发的热量经位于贯穿孔旁的支撑杆的实体部分传递，以避免热量纵向传递，利于增长热量的传递路径。

在一种实施方式中，所述隔热垫的形状为环形；所述第一加热部沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的顶面的投影，位于所述隔热垫的环内侧。

在该实施方式中，隔热垫的内环充填有空气，空气的导热率低于隔热垫等固定的导热率。将隔热垫的内环设置在第一加热部的正下方，可提高隔热垫的热阻，降低漏热。另外，也可使得第一加热部散发的热量经位于隔热垫的内环旁的隔热垫的实体部分传递，以避免热量纵向传递，利于增长热量的传递路径。

在一种实施方式中，至少部分所述传热壳位于所述隔热垫的环内侧并与所述隔热垫连接。

在该实施方式中，以提高隔热垫与传热壳之间的接触面积，进而提高隔热垫与传热壳之间的连接强度。

在一种实施方式中，所述传热壳设有凹槽，所述隔热垫内嵌在所述凹槽中。

在该实施方式中，以利用凹槽便于隔热垫的定位，以及提高隔热垫与传热壳之间的连接强度。

在一种实施方式中，所述传热壳由氮化铝制成；和/或，所述隔热垫的导热率为10W/(m•K)。

在该实施方式中，在传热壳由氮化铝制成时，可利用导热率较高的氮化铝将加热件的热量传递给待加热的晶圆。在隔热垫的导热率为10W/(m•K)时，可均衡加热件的散热。

本申请实施例的其中一个方面提供了一种半导体加工设备，包括基壳以及如上文提到的晶圆加热装置，所述晶圆加热装置的支撑杆可转动地设置于所述基壳，所述晶圆加热装置的传热壳随所述支撑杆的转动而绕着所述支撑杆的轴向转动。

本申请实施例提供的半导体加工设备，具有减小因支撑杆传热引起的漏热，利于均衡传热壳的热量，利于晶圆的均衡受热，更利于依托于该晶圆制成的半导体的加工的优点。

附图说明

下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。

图1为相关技术的晶圆加热装置的示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种晶圆加热装置的部分剖视图；

图3为图2示出的加热件的部分俯视图；

图4为选取不同的导热率的隔热垫的传热壳的部分顶面在同一径向上的温度分布图；

图5为本申请实施例中提供的另一种晶圆加热装置的部分剖视图；

图6为本申请实施例中提供的又一种晶圆加热装置的部分剖视图；

图7为本申请实施例中提供的再一种晶圆加热装置的部分剖视图；

图8为本申请实施例提供的一种半导体加工设备的部分示意图。

附图标记：

100-传热壳；110-温度传感器；

200-加热件；210-第一加热部；220-第二加热部；230-第三加热部；240-连接部；

300-隔热垫；

400-支撑杆；410-贯穿孔；

500-供电线；

600-基壳；610-进气口；620-出气口；

700-花洒组件；

800-泵板；

910-承载台；920-加热丝；930-转轴。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

正如背景技术所叙述，采用相关技术的晶圆加热装置加热的晶圆存在受热不均的问题。经本申请发明人研究发现，出现上述问题的原因在于，转轴930与承载台910的底面的中部连接，加热丝920产生的部分热量会经过承载台910漏热至转轴930，使得承载台910的顶面的中部的热量低于其它部位，导致承载台910的顶面的温度分布不均，进而导致放置在承载台910的顶面的晶圆受热不均。

为解决上述问题，本申请实施例提供的晶圆加热装置，加热件设置在传热壳内，以使得加热件可通过传热壳向外散热；在传热壳与支撑杆之间设置隔热垫，以减小传热壳与支撑杆之间的热量传递，以利于晶圆的均匀受热。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2为本申请实施例中提供的一种晶圆加热装置的部分剖视图。参考图2，本申请实施例中提供的晶圆加热装置可包括传热壳100、加热件200、隔热垫300以及支撑杆400。传热壳100可具有相对设置的顶面与底面（图2中传热壳100的顶面朝上，传热壳100的底面朝下），传热壳100的顶面可用来放置晶圆，传热壳100的内腔可用于放置加热件200，传热壳100的底面可与支撑杆400连接。

其中，加热件200散发出来的热量可向上传递，并通过传热壳100的顶面向晶圆传递，以加热晶圆。为了便于传热壳100的传递热量，传热壳100可选用如氮化铝等导热率较好的材料制成。传热壳100的顶面可以设置有如凹槽等固定结构，以便晶圆的定位与装配。晶圆的部分或全部可嵌入在传热壳100的固定结构中，以便于降低晶圆与传热壳100的整体厚度，有利于半导体加工设备的体积小型化。在其它实施例中，固定结构的形状可以与晶圆的外表面的形状可相同。

另外，支撑杆400可支撑传热壳100，并可通过带动传热壳100绕着支撑杆400的轴向转动，进而带动晶圆绕着支撑杆400的轴向转动。为了减小漏热，传热壳100与支撑杆400之间可设置隔热垫300。具体地，隔热垫300的顶面可与传热壳100的底面的中部连接，隔热垫300的底面可与支撑杆400的顶面连接。可选地，隔热垫300可由陶瓷或者金属材质制成，且隔热垫300可通过真空钎焊工艺与传热壳100和支撑杆400连接。

参考图2，可选地，传热壳100的底面可设有凹槽，隔热垫300可内嵌在凹槽中。如此，以利用凹槽便于隔热垫300的定位，以及提高隔热垫300与传热壳100之间的连接强度。另外，也可降低隔热垫300与传热壳100的整体厚度，有利于半导体加工设备的体积小型化。在其它实施例中，传热壳100底面的凹槽形状可与隔热垫300的外表面的形状相同。

继续参考图2，隔热垫300的导热率可低于传热壳100的导热率，以减小传热壳100与支撑杆400之间的热量传递，进而减小漏热。相比于相关技术中支撑杆400与承载台的中部直接连接，导致承载台的中部的热量被支撑杆400导出而低于承载台的外围温度，本申请实施例提供的晶圆加热装置具有减小因支撑杆400传热引起的漏热，利于均衡传热壳100的热量，利于晶圆的均衡受热，更利于依托于该晶圆制成的半导体的加工的优点。

图3为图2示出的加热件200的部分俯视图。参考图2与图3，加热件200可为通电后能够产热的电阻线。为了便于电路连接，加热件200可具有一个输入端与一个输出端。也就是说，加热件200可由一根电阻线绕制而成。可选地，电阻线可为丝状或带状。

其中，为了晶圆的均匀受热，加热件200可包括同心设置的多个加热部。也就是说，加热件200包括多个加热部，每个加热部的形状均可为环形，且多个加热部可同心设置。为了采用一根电阻线绕制出多个加热部，加热件200还可包括多个连接部240。

具体地，参考图2与图3，加热件200可包括第一加热部210、第二加热部220以及第三加热部230。第一加热部210可位于多个加热部的最内侧，第二加热部220可位于多个加热部的第二内侧。换句话说，第一加热部210可位于加热件200的中心，第二加热部220可邻近第一加热部210，且第二加热部220可环绕在第一加热部210的外周。

第三加热部230可为一个或多个。在第三加热部230为一个时，第三加热部230可绕制在第二加热部220的外侧。参考图3，在第三加热部230为多个时，多个第三加热部230可同心设置。且多个第三加热部230中位于最内侧的第三加热部230可绕制在第二加热部220的外侧。

参考图2，示例性地，在绕制时，可先由左至右形成圆弧形的第一加热部210的上半部分，再向右形成直线形的连接部240，再由右至左形成圆弧形的第二加热部220的上部分，再向左形成直线形的连接部240。

可推断地，在第三加热部230为一个时，可由左至右形成圆弧形的第三加热部230的上半部分，再由右至左形成圆弧形的第三加热部230的下半部分，再向右形成直线形的连接部240，再由左至右形成圆弧形的第二加热部220的下半部分，在向左形成直线形的连接部240，再由右至左形成圆弧形的第一加热部210的下半部分。

在第三加热部230为图2示出的多个时，可在形成最外侧的第三加热部230的上半部分后，可形成最外侧的第三加热部230的下半部分，形成第二外侧的第三加热部230的下半部分…；在形成最内侧的第三加热部230的下半部分后，可参考上段形成第二加热部220的下半部分、第一加热部210的下半部分。

图4为选取不同的导热率的隔热垫300的传热壳100的部分顶面在同一径向上的温度分布图。图4中，横坐标表示传热壳100的顶面的位置，纵坐标表示温度。其中，第一加热部210设置在X11与X12处，第二加热部220设置在X21与X22处。由图3可知，加热部处的温度最高，远离加热部的温度低，靠近加热部的温度高。

另外，曲线①中，隔热垫300的导热率为80W/(m•K)；曲线②中，隔热垫300的导热率为75W/(m•K)；曲线③中，隔热垫300的导热率为15W/(m•K)；曲线④中，隔热垫300的导热率为10W/(m•K)，曲线⑤表示隔热垫300的导热率为5W/(m•K)。由图3可知，曲线④中，X21处、X21与X11之间、X11处、X11与X12之间、X12与X22之间、X22处的温度较均衡。由此，隔热垫300的导热率可选为10W/(m•K)。

需要说明的是，空气的导热率一般较低（常温（20℃）下，空气导热率为0.0267W/(m•K)）。参考图2，隔热垫300为固体，在距离隔热垫300较近处，部分热量极大可能如图2中的箭头所示选择向下穿过隔热垫300、支撑杆400这一路径。为了减小漏热，使得加热件200散发的热量尽量向上传递至传热壳100的顶面，可减少热量在传热壳100-隔热垫300-支撑杆400该条路径上的传递。

本申请发明人发现，若将隔热垫300和支撑杆400的接触面位于第一加热部210的下方，则，第一加热部210散发的热量沿纵向（支撑杆400的轴向）传递，热量的传递路径较短，不利于阻隔热量。有鉴于此，参考图2，本申请实施例可将隔热垫300和支撑杆400的接触面设置在第一加热部210的斜下方，也就是说，第一加热部210沿支撑杆400的轴向在隔热垫300的底面的投影为第一投影，隔热垫300和支撑杆400的接触面可位于该第一加热部210的第一投影的外侧。如此，热量的传递路径较长，以便于进一步增大热阻，减小漏热。

值得说明的是，隔热垫300与传热壳100之间的接触面积越大，传热壳100向传热壳100传递的热量越大。另外，若将隔热垫300处于第二加热部220的正下方，由第二加热部220散发的热量沿纵向传递，热量的传递路径较短，不利于阻隔热量。有鉴于此，可将隔热垫300与支撑杆400的接触面设置在第一加热部210和第二加热部220之间的区域，即，隔热垫300与支撑杆400的接触面设置在第二加热部220的斜下方；也就是说，第二加热部220沿支撑杆400的轴向在隔热垫300的底面的投影可为第二投影，隔热垫300与支撑杆400的接触面可位于，该第二加热部220的第二投影与第一加热部210的第一投影之间。

另外，隔热垫300与支撑杆400的接触面距离第一加热部210（或第二加热部220）的距离越远，由第一加热部210（或第二加热部220）散发出的热量的传递路径越长，越利于减小漏热。另外，第一加热部210与第二加热部220之间的距离越远，第一加热部210与接触面之间的第一距离（或第二加热部220与接触面之间的第二距离）可被允许设置较大的值，也越利于减小漏热。然而，第一加热部210与第二加热部220之间的距离越远，传递至第一加热部210与第二加热部220之间的区域的中部的热量越小，不利于均衡散热。故，第一加热部210与第二加热部220之间的距离不能太大。

参考图3，波浪型的电阻线与螺旋型的电阻线均可在有限的长度下，具有较大的传热面积，产生较大的热量。对于波浪型的电阻线，相邻两个波峰之间的波距越小，传热面积越大，产生热量越大；对于螺旋型的电阻线，螺距越小，传热面积越大，产生的热量越大。如此，为了提高加热件200产生的热量，加热件200可由波浪型或者螺旋型电阻线绕制形成。下面以加热件200由螺旋型电阻线绕制形成为例描述加热件200的设置方式，对于波浪型的电阻线，可将下文中示出的螺距换成波距得出，在此就不再赘述。

结合上文提到的间距特点与螺距特点，为达到均衡散热的效果，参考图2与图3，可选地，第一加热部210可具有第一螺距L1，且第一加热部210与第二加热部220之间可具有第一间距D1。加热部的数量至少为三个。在排除第一加热部210之外的加热部中，每个加热部均可具有第二螺距L2，且相邻两个加热部之间可具有第二间距D2。也就是说，第二加热部220与第三加热部230均可具有第二螺距L2，第二加热部220与第三加热部230之间可具有第二间距D2。在第三加热部230为多个时，相邻两个第三加热部230之间可具有第二间距D2。

可如图2所示将第一间距D1设置成大于第二间距D2，以利用较大的第一间距D1减小漏热；另外，可如图3所示将第一螺距L1设置成小于第二螺距L2，以利用较小的第一螺距L1，增大第一加热部210所散发的热量。如此，以便于均衡第一加热部210与第二加热部220之间的热量传递、排除第一加热部210之外的加热部中的相邻两个加热部之间的热量传递。

另外，也可根据第一螺距L1与第二螺距L2的大小关系（或比例关系），匹配设置第一加热部210与接触面之间的第一距离、第二加热部220与接触面之间的第二距离的大小关系（或比例关系），以便进一步均衡散热。举例地，在第一螺距L1为第一螺距L2的1/2倍时，第一距离可为第二距离的2倍。此外，第一间距D1可为第二间距D2的2倍-3倍；和/或，第二螺距L2可为第一螺距L1的2倍-3倍，以便于利用有限的传热壳100的空间，均衡散热。

图5为本申请实施例中提供的另一种晶圆加热装置的部分剖视图。参考图5，进一步地，隔热垫300和支撑杆400的接触面可具有相对设置的第一端与第二端，该接触面的第一端可朝向第一加热部210，该接触面的第二端可朝向第二加热部220。至少部分隔热垫300超出接触面的第一端；或，至少部分隔热垫300超出接触面的第二端；或，隔热垫300超出接触面的第一端与第二端。

具体地，图2与图5中的箭头均表示部分热量的传递路径。参考图2与图5，在至少部分隔热垫300超出接触面的第一端时，可使得第一加热部210散发出的部分热量能够在隔热垫300中沿横向（横向：垂直于支撑杆400的轴向）传递至接触面，以利于提高热阻，降低的漏热。在至少部分隔热垫300的端面超出接触面的第二端时，可使得第二加热部220散发出的部分热量能够在隔热垫300中沿横向传递至接触面，以利于提高热阻，降低的漏热。

进一步地，为了均衡散热，隔热垫300伸出接触面的第一端的长度和隔热垫300伸出接触面的第二端的长度可相等；或者，隔热垫300伸出接触面的第一端的长度和隔热垫300伸出接触面的第二端的长度的大小关系（或比例关系），可根据第一加热部210的第一螺距L1、第二加热部220的第二螺距L2的大小关系（或比例关系）和/或第一加热部210与接触面之间的第一距离、第二加热部220与接触面之间的第二距离的大小关系（或比例关系）综合调控配置。

参考图2与图5，支撑杆400可具有贯穿孔410，该贯穿孔410沿支撑杆400的轴向在隔热垫300的底面的投影为第三投影。该贯穿孔410的第三投影可位于贯穿孔410沿支撑杆400的轴向在隔热垫300的底面的第三投影的内侧。

在该实施方式中，贯穿孔410的内腔中充填有空气，空气的导热率较低。将贯穿孔410设置在第一加热部210的正下方，可提高支撑杆400的热阻，降低漏热。另外，也可使得第一加热部210散发的热量经位于贯穿孔410旁的支撑杆400的实体部分传递，以避免热量纵向传递，利于增长热量的传递路径。此外，供电线500可通过贯穿孔410与第一加热部210电连接，以利用支撑杆400保护供电线500，避免供电线500暴露在基壳600的内腔中。

图6为本申请实施例中提供的又一种晶圆加热装置的部分剖视图。参考图6，可选地，隔热垫300的形状可为环形。第一加热部210沿支撑杆400的轴向在隔热垫300的顶面的投影，可位于隔热垫300的环内侧。

在该实施方式中，隔热垫300的内环充填有空气，空气的导热率低于隔热垫300等固定的导热率。将隔热垫300的内环设置在第一加热部210的正下方，可提高隔热垫300的热阻，降低漏热。另外，也可使得第一加热部210散发的热量经位于隔热垫300的内环旁的隔热垫300的实体部分传递，以避免热量纵向传递，利于增长热量的传递路径。

图7为本申请实施例中提供的再一种晶圆加热装置的部分剖视图。参考图7，可选地，至少部分传热壳100可位于隔热垫300的内环中并与隔热垫300连接。如此，可提高隔热垫300与传热壳100之间的接触面积，进而提高隔热垫300与传热壳100之间的连接强度。

本申请实施例还提供一种半导体加工设备，该半导体加工设备可包括基壳600以及如上文提到的晶圆加热装置。晶圆加热装置的支撑杆400可转动地设置于基壳600，晶圆加热装置的传热壳100可随支撑杆400的转动而绕着支撑杆400的轴向转动。

图8为本申请实施例提供的一种半导体加工设备的部分示意图。参考图8，示例性地，在半导体加工设备为CVD设备时，基壳600可具有内腔、进气口610以及出气口620，进气口610与出气口620均可与基壳600的内腔连通。如此，基壳600的外部的气态前驱物可通过进气口610进入基壳600的内腔中，并可通过出气口620流出到基壳600的外部。

进气口610与出气口620可分别位于基壳600的两个相对的表面上。晶圆加热装置的传热壳100可设置在进气口610与出气口620之间，且传热壳100的横截面可大于进气口610的截面积。如此，气态前驱物可通过进气口610进入基壳600的内腔，并可在置于传热壳100的顶面的晶圆上沉积，以避免外界的气态前驱物直接通过进气口610和出气口620流出，导致生长沉积物的效率比较低的问题。

另外，为了使得气态前驱物均匀地沉积在晶圆上，可在进气口610与传热壳100之间设置花洒组件700，且该花洒组件700可设有多个均匀布置的通孔。如此，由进气口610进入基壳600的内腔中的气态前驱物可通过花洒组件700的多个通孔均匀地喷向传热壳100上的晶圆。基壳600的内腔中还可设有泵板800，该泵板800可将基壳600的内腔的气态前驱物由出气口620泵出基壳600的内腔，并可提高气态前驱物的流动速度。

继续参考图8，基壳600的底壁可设有供支撑杆400穿过的通孔。部分支撑杆400可设置在基壳600的内腔中并与传热壳100连接，部分支撑杆400可设置在基壳600的外部并可与驱动器连接。该驱动器可驱动支撑杆400转动，支撑杆400可通过带动传热壳100转动带动传热壳100上的晶圆转动，以使得晶圆可与气态前驱物均匀地接触，让晶圆的表面沉积相同厚度的沉积物。

可选地，为了实时监测传热壳100的温度，传热壳100可设有温度传感器110，该温度传感器110可穿设于传热壳100，并检测传热壳100的温度。该温度传感器110可通过穿过支撑杆400的内腔的导线与设置在基壳600的外侧控制器电连接，以便实时向控制器输出传热壳100的温度。

需要说明的是，图8只是以半导体加工设备为CVD设备为例示出。本申请实施例提供的晶圆加热装置还可应用在PVD设备、光刻设备、半导体封装设备等其它半导体加工设备中。在此，就不再一一赘述。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗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。

在本申请的描述中，需要说明的是，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，还可以是抵触连接或一体的连接；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。

在本申请的描述中，术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。

在本申请实施例中，“在一个实施例中”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“在一个实施例中”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“在一个实施例中”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例中技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种晶圆加热装置，其特征在于，包括：

传热壳；

加热件，设置在所述传热壳的内腔中；

隔热垫，与所述传热壳的底面的中部连接，所述隔热垫的导热率低于所述传热壳的导热率；

支撑杆，与所述隔热垫的底面连接；

所述加热件包括同心设置的多个加热部，且每个所述加热部的形状均为环状；

所述多个加热部包括第一加热部，所述第一加热部位于所述加热件的中心；

所述第一加热部沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的底面的投影为第一投影；

所述隔热垫和所述支撑杆的接触面位于所述第一投影的外侧；

所述多个加热部还包括第二加热部，所述第二加热部邻近所述第一加热部且环绕在所述第一加热部的外周；

所述第二加热部沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的底面的投影为第二投影；

所述隔热垫与所述支撑杆的接触面位于所述第二投影和所述第一投影之间。

2.根据权利要求1所述的晶圆加热装置，其特征在于，每个所述加热部均为螺旋型电阻线；

所述第一加热部具有第一螺距，且所述第一加热部与所述第二加热部之间具有第一间距；

所述加热部的数量至少为三个；

在排除所述第一加热部之外的所述加热部中，每个所述加热部均具有第二螺距，且相邻两个所述加热部之间具有第二间距；

所述第一螺距小于所述第二螺距，所述第一间距大于所述第二间距。

3.根据权利要求1所述的晶圆加热装置，其特征在于，所述隔热垫和所述支撑杆的接触面具有相对设置的第一端与第二端，所述接触面的第一端朝向所述第一加热部，所述接触面的第二端朝向所述第二加热部；

至少部分所述隔热垫超出所述接触面的第一端；和/或，至少部分所述隔热垫超出所述接触面的第二端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的晶圆加热装置，其特征在于，所述支撑杆具有贯穿孔，所述贯穿孔沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的底面的投影为第三投影；

所述第一投影位于所述第三投影的内侧。

5.根据权利要求4所述的晶圆加热装置，其特征在于，所述隔热垫的形状为环形；

所述第一加热部沿所述支撑杆的轴向在所述隔热垫的顶面的投影，位于所述隔热垫的环内侧。

6.根据权利要求5所述的晶圆加热装置，其特征在于，至少部分所述传热壳位于所述隔热垫的环内侧并与所述隔热垫连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述的晶圆加热装置，其特征在于，所述传热壳设有凹槽，所述隔热垫内嵌在所述凹槽中。

8.一种半导体加工设备，其特征在于，包括基壳以及如权利要求1-7任一项所述的晶圆加热装置，所述晶圆加热装置的支撑杆可转动地设置于所述基壳，所述晶圆加热装置的传热壳随所述支撑杆的转动而绕着所述支撑杆的轴向转动。

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