CN213988834U - 一种晶圆热处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆热处理装置，包括壳体、底座、加热器(2)和气体输送组件，在所述壳体的封闭端处安装有气体喷头(6)，所述气体输送组件与所述气体喷头(6)连接，所述壳体的开口端处安装有排气管(8)，所述晶舟(7)位于所述气体喷头(6)和排气管(8)之间，所述晶舟(7)包括第一连接环(73)、第二连接环(72)和连接所述第一连接环(73)和第二连接环(72)的多根支撑杆(71)，在所述支撑杆(71)上固定有用于放置晶圆的卡槽。本实用新型提供的晶圆热处理装置能够有效减少紊流，在降低挡片的使用数量的同时，可以提高产品的质量和良率。

Description

一种晶圆热处理装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆热处理技术领域，尤其涉及一种晶圆热处理装置。

背景技术

在晶圆缺陷分析、半导体器件和集成电路芯片制造工艺中，高温扩散炉(furnace)是一个不可或缺的设备，用于晶圆的预淀积、氧化、扩散、退火等工艺。利用高温扩散炉在晶圆上形成不同种类薄膜的工艺是半导体芯片的基本制程。在对晶圆缺陷分析中，由于工艺时间较长，为了提高生产效率，通常采用批量生产，一个批次可以生产50至150片的产品，将多个产品片(晶圆)放置在一个晶舟的卡槽上，再将晶舟放置在炉中，接着将气体由炉膛顶部通入炉内，气流自上而下流经炉内晶舟及晶圆表面，从炉膛底部排气管流出，在这个过程中晶圆在低温(600—750℃)或高温(1100—1400℃)的氧气或氮气或在惰性气体的环境下进行热处理，以使得晶圆具备更好的内部吸杂能力或电阻率，将晶体缺陷放大，在晶圆表面形成符合要求的薄膜，便于对晶圆体金属、COP(空洞型原生微缺陷)和体微缺陷等进行分析。

在这些工艺中，气体都是从炉膛顶部通入炉内，由于气体通入时温度远小于炉内温度，炉顶温度因之有所降低，气体进入高温扩散炉后迅速膨胀，气体流量和流速均数倍增加，气流在炉顶形成的紊流区延伸到工艺恒温区范围，导致靠近炉顶的气体流动不稳定，晶舟顶部晶圆区域温度不均匀，造成晶圆薄膜层一侧厚一侧薄，薄膜厚度很难做到一致；另外，炉底部抽取气体用的排风亦造成炉底附近的气流紊乱，同样导致气流不稳定和温度不均匀。正是由于气流没有受控，炉内中的气流不均匀，可能导致在炉内的不同位置的晶圆处于不同的温度环境下，晶圆不同区域的反应条件不一致，对晶舟上不同位置处晶圆的薄膜厚度、薄膜的均匀性都有较大影响，造成无法准确分析晶圆缺陷。

为了保持工艺的稳定性和统一性，减少气流不稳定对产品片膜厚和均匀性的影响，在对产品片热处理过程中还会采用挡片或陪片(Dummy Wafer)，分别置于晶舟上部和下部，用于稳定气流和平衡炉内的温度。但是，晶舟上部和下部过少使用挡片，不能起到稳定气流和平衡炉内的温度的作用；过多使用挡片虽能起到很好的稳定气流和平衡炉内的温度的作用，但是会占用晶舟卡槽位置，减少产品片的处理数量，降低生产效率。同时，挡片重复次数有限，过多挡片会增加生产成本且重复多次使用的挡片会发生翘曲，卡在晶舟卡槽中，机械臂取片时容易碎片在炉中或卡在机械臂上，影响炉子处理效率和机械臂运行，增加维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆热处理装置，能够有效减少紊流，在降低挡片的使用数量的同时，提高产品的质量和良率。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：

一种晶圆热处理装置，包括壳体、底座、加热器和气体输送组件，所述壳体一端开口一端封闭，所述壳体的内腔为容纳晶舟的反应腔，所述底座能够与所述壳体的开口端密封连接，以封闭所述壳体的开口，所述加热器设置在所述壳体外侧用于加热所述反应腔，在所述壳体的封闭端处安装有气体喷头，所述气体输送组件与所述气体喷头连接，所述壳体的开口端处安装有排气管，所述晶舟位于所述气体喷头和排气管之间，所述晶舟包括第一连接环、第二连接环和连接所述第一连接环和第二连接环的多根支撑杆，在所述支撑杆上固定有用于放置晶圆的卡槽。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型提供的晶圆热处理装置通过在壳体封闭端处安装气体喷头，气体喷头上的多个喷嘴能够分解气流进入反应腔内的气压和流速，稳定气流，并且由于位于反应腔内的晶舟是由第一连接环、第二连接环和支撑杆组成，其中第一连接环靠近气体喷头并且呈环形，气体喷头与之配合，也可以有效避免气流紊乱，降低气流的不稳定性和不均匀性，使得反应腔内的气流和晶圆表面温度均匀，产品片表面反应条件相同，薄膜沉积速度一致。因此本实用新型提供的晶圆热处理装置，能够有效减少紊流，在降低挡片的使用数量的同时，可以提高产品的质量和良率。

另外，根据本实用新型上述实施方式的，还可以具有如下附加的技术特征：

优选地，所述气体喷头朝向所述晶舟的端面为椭球面，在所述气体喷头上设置的喷嘴分布在所述气体喷头的椭球面上。

优选地，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第二壳体套在所述第一壳体外侧，所述第一壳体外壁和第二壳体的内壁之间具有间距，形成容纳腔，在所述容纳腔内设置有第一温度传感器，所述第一壳体的内腔为所述反应腔。

优选地，所述第一温度传感器设置在所述容纳腔的两端和中部。

优选地，所述第一壳体为石英罩，所述第二壳体为SiC罩。

优选地，所述气体输送组件包括供气管、汇聚管、加热件、进气管、控制器和第二温度传感器，所述供气管有多根，多根所述供气管输送的气体经所述汇聚管汇聚后，经所述进气管输送至所述气体喷头，所述控制器控制经所述进气管输送至所述气体喷头的气体的流量和流速，所述加热件加热所述汇聚管汇聚后的气体，所述第二温度传感器检测所述加热件加热后的气体温度，所述进气管的数量为1根或多根。

优选地，所述进气管穿过所述容纳腔后与所述气体喷头连接，所述进气管从第二壳体远离所述气体喷头的一端进入所述容纳腔并紧贴所述第一壳体的外壁。

优选地，所述底座包括能够封闭所述壳体的开口的密封盖和固定在所述密封盖上的支撑座，所述支撑座位于所述反应腔内，所述晶舟可拆卸地安装在所述支撑座上。

优选地，所述底座还包括绝缘板，所述绝缘板固定在所述密封盖上，所述绝缘板和所述支撑座分别位于所述密封盖的两侧。

优选地，所述支撑座包括底板和固定在所述底板上的支撑架，所述底板和所述支撑架之间形成中空的腔体。

以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种实施方式的晶圆热处理装置的结构示意图；

图2是图1所示的晶圆热处理装置中放置的晶舟的结构示意图；

图3是图2所示的晶舟的俯视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-绝缘板；2-加热器；3-第二壳体；4-进气管；5-第一壳体；6-气体喷头；61-喷嘴；7-晶舟；71-支撑杆；72-第二连接环；73-第一连接环；74- 卡板；8-排气管；9-侧支撑架；10-顶支撑架；11-底板；12-反应腔；13-加热件；14-汇聚管；15-氮气管；16-氧气管；17-氯化氢管；18-氢气管；19- 容纳腔；20-挡片；21-产品片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

适当参考图1所示，本实用新型提供的基本实施方式的晶圆热处理装置，包括壳体、底座、加热器2和气体输送组件。所述壳体一端开口一端封闭，所述壳体的内腔为容纳晶舟7的反应腔12。所述底座能够与所述壳体的开口端密封连接，以封闭所述壳体的开口，所述加热器2设置在所述壳体外侧用于加热所述反应腔12。在所述壳体的封闭端处安装有气体喷头6，所述气体输送组件与所述气体喷头6连接，所述壳体的开口端处安装有排气管8，所述晶舟7位于所述气体喷头6和排气管8之间。参考图2、图3所示，所述晶舟7包括第一连接环73、第二连接环72和连接所述第一连接环73和第二连接环72的多根支撑杆71，在所述支撑杆71固定有用于放置晶圆的卡槽。

上述基本实施方式提供的晶圆热处理装置在使用时，将放置有晶圆的晶舟7通过销钉可拆卸地固定在底座上，然后控制底座移动，使得底座封闭所述壳体的开口端，随着底座的移动，安装在底座上的晶舟7进入壳体的反应腔12内。通过气体输送组件将气体输送至气体喷头6，气体喷头6安装在壳体封闭端处，排气管8位于壳体的开口端处，气体从气体喷头6上的多个喷嘴中喷出，流经第一连接环73、晶圆和第二连接环72，经排气管8流出反应腔12外。由于气体喷头6上的多个喷嘴能够分解气流进入反应腔12内的气压和流速，稳定气流，并且晶舟7由第一连接环73、第二连接环72和支撑杆71组成，第一连接环73靠近气体喷头6并且呈环形，气体喷头6与之配合，也可以有效避免气流紊乱，降低气流的不稳定性和不均匀性，使得反应腔12内的气流和晶圆表面温度均匀，晶圆表面反应条件相同，薄膜沉积速度一致。

本实用新型提供的晶圆热处理装置可以横向设置，也可以竖向设置，当晶圆热处理装置横向设置时，气体喷头6位于壳体的左端或右端，排气管8 位于壳体的右端或左端，晶圆在晶舟7上竖直排列放置；当晶圆热处理装置竖向设置时，气体喷头6位于壳体的上端，排气管8位于壳体的下端，晶圆在晶舟7上水平排列放置。晶圆热处理装置横向设置和竖向设置的工作原理均相同，以下以竖向设置的晶圆热处理装置的对本实用新型做具体说明。

在本实用新型中，所述壳体可以采用现有的高温扩散炉的壳体。在本实用新型的一个优选实施方式中，如图1所示，所述壳体包括第一壳体5和第二壳体3，所述第二壳体3套在所述第一壳体5外侧，所述第一壳体5外壁和第二壳体3的内壁之间具有间距，形成容纳腔19，在所述容纳腔19内设置有第一温度传感器，所述第一壳体5的内腔为所述反应腔12。通过在第一壳体5和第二壳体3之间形成容纳腔19，可以起到温度梯度过渡的作用，使得反应腔12内的温度更加稳定和均匀。通过在容纳腔19内设置第一温度传感器，可以监测其内温度。优选地，在所述容纳腔19的两端和中部均设置有第一温度传感器，用以监测各区域的温度。第一壳体5应当具有足够的高度或长度(处理装置横向设置时)以容纳晶舟7，第一壳体5可以容纳卡槽的数量在50-150范围的晶舟7，优选可以容纳具有120个卡槽的晶舟。

所述第一壳体5和第二壳体3优选同轴设置。所述加热器2沿着第二壳体3的侧壁排列，位于第二壳体3外侧一定距离且优选与第一壳体5和第二壳体3同轴设置。加热器2优选采用电热丝，包括沿着第二壳体3从底端排列至顶端的多组电热丝。

在本实用新型中，所述第一壳体5和第二壳体3可以采用各种适当材料。优选地，所述第一壳体5为石英罩，所述第二壳体3为SiC罩。由于晶圆热处理装置的壳体采用双层结构，靠近加热器2周围温度较高，第二壳体3使用SiC罩，能够承受更高的温度，化学性能稳定，高温时能抗氧化。但由于加热器2与第二壳体3温度梯度较大，难以使温度更加均匀，同时SiC(碳化硅)材料较脆，不易于加工，SiC的热传导率比石英低，而石英相对容易加工，导热性好，为了使晶圆受热温度更加均匀稳定，因此第一壳体5采用石英罩，形成SiC罩内置石英罩结构，使反应腔12内温度更加均匀稳定。

在本实用新型中，所述底座用于封闭壳体的开口，使得壳体的内腔形成封闭的反应腔12。优选地，所述底座包括能够封闭所述壳体的开口的密封盖和固定在所述密封盖上的支撑座，所述支撑座位于所述反应腔12内，所述晶舟7通过销钉等常见结构可拆卸地安装在所述支撑座上。通过在密封盖上设置支撑座，可以使得安装在支撑座上的晶舟7与位于壳体下端的排气管8 形成一定的间距，从而可以减少反应腔12底部附近气流紊流的影响。

进一步优选地，所述支撑座包括底板11和固定在所述底板11上的支撑架，所述底板11和所述支撑架之间形成中空的腔体。通过底板11和支撑架形成中空的腔体，可以减少底座下方的环境温度对反应腔12内温度的影响，提高反应腔12内温度的均匀性。支撑座可以由合适的材料制成，例如碳化硅或石英，但并不局限于此。

优选地，支撑架包括侧支撑架9和顶支撑架10，侧支撑架9为圆筒形，侧支撑架9固定在底板11上，顶支撑架10连接于侧支撑架9的上端，侧支撑架9和顶支撑架10可以一体成形制造，并且侧支撑架9和顶支撑架10可以具有相同的厚度。

在本实用新型中，所述底座还包括绝缘板1，所述绝缘板1固定在所述密封盖(图中未示出)上，所述绝缘板1和所述支撑座分别位于所述密封盖的两侧。通过在密封盖的下端设置绝缘板1，可以使得经由密封盖损失的热量最小化，进一步保证反应腔12内温度的均匀性。

如图1所示，当所述壳体包括第一壳体5和第二壳体3时，由于第一壳体5的内腔为反应腔12，因此底座能够封闭所述第一壳体5的内腔。

在本实用新型中，所述气体输送组件包括供气管、汇聚管14、加热件 13、进气管4、控制器和第二温度传感器。所述供气管有多根，多根所述供气管输送的气体经所述汇聚管14汇聚后，经所述进气管4输送至所述气体喷头6，所述控制器控制经所述进气管4输送至所述气体喷头6的气体的流量和流速，所述加热件13加热所述汇聚管14汇聚后的气体，所述第二温度传感器检测所述加热件13加热后的气体温度。

其中所述供气管的数量根据晶圆热处理装置所需反应气体的种类确定。例如，当反应气体包括氮气、氧气、氯化氢和氢气时，所述供气管的数量为 4根，分别为氮气管15、氧气管16、氯化氢管17和氢气管18，氮气管15、氧气管16、氯化氢管17和氢气管18上都可以设置有电磁流量阀，用于控制进气量，当然，也可以在为供气管提供反应气体的设备上设置电磁流量阀，以控制经供气管输送反应气体的进气量。

通过供气管输送的各反应气体在汇聚管14处汇合。如图1所示，所述汇聚管14可以设置两个进气端口，其中氮气管15、氧气管16、氯化氢管17 可以共用一个进气端口，氢气管18单独使用一个进气端口。所述汇聚管14 也可以设置多个进气端口，所述氮气管15、氧气管16、氯化氢管17和氢气管18分别与汇聚管14的一个进气端口连接。

所述加热件13用于加热所述汇聚管14汇聚后的气体，可以设置在汇聚管14和进气管4之间。加热件13可以采用现有的加热装置。第二温度传感器用于检测所述加热件13加热后的气体温度，可以设置在加热件13出气口处，或者设置在进气管4上。所述进气管4的数量可以为1根或多根，在本实施方式中，进气管4的数量优选为3根。所述进气管4穿过所述容纳腔19 后与所述气体喷头6连接。

所述进气管4从第二壳体3远离所述气体喷头6的一端进入所述容纳腔 19并紧贴所述第一壳体5的外壁。例如，如图1所示，进气管4从第二壳体3的下端进入第二壳体3和第一壳体5之间的容纳腔19，并紧贴所述第一壳体5的外壁，从第一壳体5的底部延伸到顶部，然后与气体喷头6连接。进气管4紧贴第一壳体5外壁，不仅可以起到固定进气管4作用，而且可以在气体沿着进气管4向上流动过程中对气体进一步加热，减少气体温度和炉内温度的温度差。

所述控制器用于控制经所述进气管4输送至所述气体喷头6的气体的流量和流速，控制器可以采用阀门、流量计、传感器等装置。

在本实用新型中，反应气体流动方向如图1中箭头所示，反应气体经供气管进入汇聚管14汇聚后，经加热器2加热并沿着进气管4向自下而上，达到第一壳体5顶部后通过气体喷头6的喷嘴进入反应腔12，经过石英晶舟 7及晶圆表面，从反应腔12底部的排气管8排出。

如图1所示，在本实用新型中，所述气体喷头6可以设置在第一壳体5 顶侧内部上，气体喷头6可以采用现有的各种喷头，优选地，所述气体喷头 6朝向所述晶舟7的端面为椭球面，既气体喷头6下端面为椭球面。在所述气体喷头6上设置的多个喷嘴61分布在所述气体喷头6朝向所述晶舟7的椭球面上。气体喷头6的下端面为椭球形表面且设有多个喷嘴61供气体进入反应腔12，可以更好地分解气流进入炉顶的气压和流速，稳定气流。

在本实用新型中，为了与晶圆热处理装置相互配合，放入反应腔12内的晶舟7包括第一连接环73、第二连接环72和连接所述第一连接环73和第二连接环72的多根支撑杆71，在所述支撑杆71固定有用于放置晶圆的卡槽。晶舟7优选采用石英或SiC等材料制作。

在一个优选的实施方式中，如图2、图3所示，所述支撑杆71的数量为 3根，第一连接环73和第二连接环72分别位于支撑杆71的顶部和底部，并且支撑杆71与第一连接环73的下表面和第二连接环72的上表面远离圆心的一侧固定连接，第一连接环73和第二连接环72相互平行，第一连接环73 和第二连接环72均与支撑杆71垂直。进一步优选地，如图3所示，三根支撑杆71中的一根支撑杆71位于过圆心的y轴线上，另外两根支撑杆71关于y轴相对设置且位于x轴线远离第一根支撑杆71的一侧。

如图2所示，在每根支撑杆71上均设有若干卡槽，卡槽通过上下相邻的卡板74形成，卡板74的一端固定连接在每个支撑杆71内侧，另一端沿水平方向径向向内延伸，三个支撑杆71同一高度的卡板74位于同一水平面上，各卡板74沿上下方向等距分布于支撑杆71上。卡槽的内径优选比装入的晶圆的直径大3-5厘米，卡槽的内径是指三根支撑杆71的内切圆的直径。卡槽用于支撑和夹持多个垂直堆叠的晶圆(产品片和挡片)并允许反应气体在多个晶圆的表面上水平地流动，以在晶圆上形成具有一期望厚度的薄膜。

为了实现晶圆的夹取和转移，晶圆热处理装置还可以包括机械手(图中未示出)，该机械手用于取放晶圆，将其从晶舟7卡槽上取出并移动到晶圆盒中的指定位置或从晶圆盒中取出并移动到晶舟7指定卡槽上，提高晶圆的移动效率。机械手可以采用现有的可以抓取晶圆的机械手，例如 CN110091340B中公开的机械手。

下面以一个优选实施例对本实用新型提供的晶圆热处理装置进行具体说明。

如图1所示，晶圆热处理装置包括壳体、底座、加热器2气体输送组件和机械手(图中未示出)。

壳体包括第一壳体5和第二壳体3，第一壳体5和第二壳体3均上端封闭，下端开口。晶舟7可以从第一壳体5的下端开口进入第一壳体5内并从第一壳体5内移出。第一壳体5为石英罩，第二壳体3为SiC罩。第二壳体 3套在所述第一壳体5外侧，并且第一壳体5和第二壳体3同轴设置。第一壳体5的内腔为所述反应腔12。第一壳体5外壁和第二壳体3的内壁之间具有间距，形成容纳腔19，在容纳腔19内设置有第一温度传感器，第一温度传感器设置在容纳腔19的上下两端和中部，用于监测各区域的温度。加热器2沿着第二壳体3外侧壁呈环形排列，位于第二壳体3外侧一定距离并且与第二壳体3的轴线重合，加热器2包括沿着第二壳体3外侧从底端排列至顶端的多组电热丝。

底座包括能够封闭所述壳体的开口的密封盖(图中未示出)、固定并紧贴在密封盖下侧的绝缘板1和固定在所述密封盖上侧的支撑座。第一壳体5 下端设置有凸缘，以方便与密封盖接触，用于密封。支撑座位于所述反应腔 12内，晶舟7可以通过销钉可拆卸地安装在支撑座上。支撑座包括底板11 和固定在底板11上的支撑架，底板11和支撑架之间形成中空的腔体。底板 11为石英板，支撑架也采用石英制作。支撑架包括侧支撑架9和顶支撑架 10，侧支撑架9为圆筒形，侧支撑架9固定在底板11上，并沿靠近晶舟7 且平行于晶舟7的长轴轴线方向(竖直方向)延伸，顶支撑架10连接于侧支撑架9的上端，侧支撑架9和顶支撑架10可以一体成形制造，并且侧支撑架9和顶支撑架10可以具有相同的厚度。

气体输送组件包括供气管、汇聚管14、加热件13、进气管4、控制器和第二温度传感器。供气管为4根，分别为氮气管15、氧气管16、氯化氢管 17和氢气管18，氮气管15、氧气管16、氯化氢管17和氢气管18上都设置有电磁流量阀。汇聚管14设置两个进气端口，氮气管15、氧气管16、氯化氢管17连接至一个进气端口，氢气管18连接至另一个进气端口。汇聚管14 的出气端口与加热件13连接，加热件13的出气端与三根进气管4连接，三根进气管4从第二壳体3的下端进入第二壳体3和第一壳体5之间的容纳腔 19，并紧贴所述第一壳体5的外壁，从第一壳体5的底部延伸到顶部，然后与气体喷头6连接。在第一壳体5的开口端处安装有排气管8。气体喷头6 下端面为椭球面，在气体喷头6上设置的多个喷嘴均匀分布在所述气体喷头 6朝向所述晶舟7的椭球面上。

在使用本实用新型提供的晶圆热处理装置时，为了较好地控制晶圆膜厚的均匀性，可以使用以下方法操作：

第一，使用上述晶圆热处理装置，选用120个卡槽的晶舟；

第二，使用机械手将挡片20从晶圆盒中取出并移动到晶舟7两端的卡槽上，晶舟7顶部和底部放置适当相同数量的挡片20；档片20具有与产品片21相同的边缘轮廓，档片20与产品片21具有相同类型的衬底材料，挡片20可经过酸洗后重复使用，使用次数达到或接近预设值(最大使用次数) 进行更换，以防止20挡片过度翘曲，出现卡片和碎片，在节约成本的同时保证生产的稳定性；

第三，使用机械手将产品片21从晶圆盒中取出并移动到晶舟7的其余卡槽上，使晶舟7装满，产品片21不足时，可将产品片21放于晶舟7中间区域位置卡槽上，两端放置相同数量的挡片20作为补充；挡片20和产品片 21的正面朝上，背面与卡槽接触；

第四，氮气管15的电磁流量阀打开，通入预设流量的氮气进入汇聚管 14，然后进入加热件13，将气体加热到700℃，控制器控制三个进气管4的进气量，通过气体喷头6的喷嘴进入反应腔12，充当保护气；

第五，将晶舟7固定在底座上，控制底座上升，将晶舟7放入到反应腔 12中；

第六，对反应腔12进行加热，包括：

1)、用氮气充当保护气的气氛下，以将反应腔12内的温度从650℃升到 1000℃；

2)、氮气管15和氧气管16的电磁流量阀打开，通入预设流量氧气和氮气(氧气的流量大于氮气的流量)，进入汇聚管14汇聚，然后进入加热件13，将气体加热到700℃，控制器控制三个进气管4的进气量，氧气和氮气通过气体喷头6的喷嘴进入反应腔12，在1000℃左右的氧气和氮气气氛下保温一段时间进行薄膜生长，产品片表面生长一层薄膜；

3)、氧气管16的电磁流量阀关闭，氮气管15的电磁流量阀继续打开，将反应腔内温度从1000℃降到800℃，接着再以较快的降温速率将反应腔从 800℃降到650℃；

第七，关闭氮气管15的电磁流量阀，将晶舟7从反应腔12中取出；

第八，使用机械手将产品片21从晶舟7的卡槽上取出并移动到晶圆盒中(连续热处理时，挡片无需取出但需要控制使用次数；若间断热处理，则需取出挡片放入另一个晶圆盒中，清洗后再进行使用，同样需要控制使用次数)；

第十，生长预设膜厚的产品片进行后续加工或性能分析。

通过使用本实用新型提供的晶圆热处理装置，并按照上述的步骤执行即可释放更多卡槽位置，提高产品片的处理数量和生产效率，降低使用挡片20 带来的成本，控制进气温度和进气流速，稳定炉内气流和温度均匀性，使得产品片21表面反应条件相同，薄膜沉积速度一致，晶圆表面边缘与中心区域薄膜层厚度相同且均匀，提高产品的质量和良率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，或者可以存在居中的零部件。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实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种晶圆热处理装置，包括壳体、底座、加热器(2)和气体输送组件，所述壳体一端开口一端封闭，所述壳体的内腔为容纳晶舟(7)的反应腔(12)，所述底座能够与所述壳体的开口端密封连接，以封闭所述壳体的开口，所述加热器(2)设置在所述壳体外侧用于加热所述反应腔(12)，其特征在于,在所述壳体的封闭端处安装有气体喷头(6)，所述气体输送组件与所述气体喷头(6)连接，所述壳体的开口端处安装有排气管(8)，所述晶舟(7)位于所述气体喷头(6)和排气管(8)之间，所述晶舟(7)包括第一连接环(73)、第二连接环(72)和连接所述第一连接环(73)和第二连接环(72)的多根支撑杆(71)，在所述支撑杆(71)上固定有用于放置晶圆的卡槽。

2.根据权利要求1所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述气体喷头(6)朝向所述晶舟(7)的端面为椭球面，在所述气体喷头(6)上设置的多个喷嘴(61)分布在所述气体喷头(6)的椭球面上。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述壳体包括第一壳体(5)和第二壳体(3)，所述第二壳体(3)套在所述第一壳体(5)外侧，所述第一壳体(5)外壁和第二壳体(3)的内壁之间具有间距，形成容纳腔(19)，在所述容纳腔(19)内设置有第一温度传感器，所述第一壳体(5)的内腔为所述反应腔(12)。

4.根据权利要求3所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述第一温度传感器设置在所述容纳腔(19)的两端和中部。

5.根据权利要求3所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述第一壳体(5)为石英罩，所述第二壳体(3)为SiC罩。

6.根据权利要求3所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述气体输送组件包括供气管、汇聚管(14)、加热件(13)、进气管(4)、控制器和第二温度传感器，所述供气管有多根，多根所述供气管输送的气体经所述汇聚管(14)汇聚后，经所述进气管(4)输送至所述气体喷头(6)，所述控制器控制经所述进气管(4)输送至所述气体喷头(6)的气体的流量和流速，所述加热件(13)加热所述汇聚管(14)汇聚后的气体，所述第二温度传感器检测所述加热件(13)加热后的气体温度，所述进气管(4)的数量为1根或多根。

7.根据权利要求6所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述进气管(4)穿过所述容纳腔(19)后与所述气体喷头(6)连接，所述进气管(4)从第二壳体(3)远离所述气体喷头(6)的一端进入所述容纳腔(19)并紧贴所述第一壳体(5)的外壁。

8.根据权利要求1或2所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述底座包括能够封闭所述壳体的开口的密封盖和固定在所述密封盖上的支撑座，所述支撑座位于所述反应腔(12)内，所述晶舟(7)可拆卸地安装在所述支撑座上。

9.根据权利要求8所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述底座还包括绝缘板(1)，所述绝缘板(1)固定在所述密封盖上，所述绝缘板(1)和所述支撑座分别位于所述密封盖的两侧。

10.根据权利要求8所述的晶圆热处理装置，其特征在于，所述支撑座包括底板(11)和固定在所述底板(11)上的支撑架，所述底板(11)和所述支撑架之间形成中空的腔体。

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