[实用新型]一种提高晶圆受热均匀性的均热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体制造领域，具体涉及一种提高晶圆受热均匀性的均热装置。

背景技术

当前市场采用红外加热原理的快速退火炉对晶圆进行加热，应用比较广泛，现有的晶圆加热装置如图1-2所示，晶圆3上下分别设有间隔相同距离的第一灯管组1和第二灯管组2，第一灯管组1由若干平行的第一灯管11组成，第二灯管组2由若干平行的第二灯管21组成，第一灯管11和第二灯管21相互平行，晶圆3放置在3个穿过第二灯管组2的第一支架4上。但该装置在加工小尺寸晶圆的时候，由于晶圆的尺寸变化，容易导致温场不均匀，晶圆中部温度高，边缘温度低，从而影响退火后的工艺效果，为方便加工，上下灯管布局均为平行布局，每只灯管独立控制，温场温度的均匀性通过调整每只灯管的电流，进而改变每只灯管的辐射功率来实现温场的调整，因为灯管是平行布局，所以在温场的调整上，只能实现单只灯管“线性”上的整体调整，温场均匀性调整不够灵活。

因此，急需一种结构简单，使用方便，可达到点状温场调整的提高晶圆受热均匀性的均热装置。

实用新型内容

为了解决现有晶圆加热时受热不均的问题，本实用新型的目的是提供一种提高晶圆受热均匀性的均热装置，具有结构简单，使用方便，可达到点状温场调整的优点。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种提高晶圆受热均匀性的均热装置，包括第一灯管组、第二灯管组、设置在所述第一灯管组和所述第二灯管组之间的晶圆和若干第一支架，所述第一支架穿过所述第二灯管组，所述晶圆放置在所述第一支架上，所述第一灯管组与所述晶圆之间的距离和所述第二灯管组与所述晶圆之间的距离相等，所述晶圆的外围还设有间隔一定距离的均热环，所述均热环放置在若干第二支架上，所述第二支架也穿过所述第二灯管组，所述均热环与所述晶圆在同一水平面上。

本实用新型与现有技术相比在所述晶圆外围增加了所述均热环，假性增大了所述晶圆的面积，增大遮光面积，使热辐射更均匀，确保所述晶圆受热更均匀。

优选的，所述第一灯管组包括若干平行的第一灯管，所述第二灯管组包括若干平行的第二灯管，所述第一灯管和所述第二灯管相互垂直。所述第一灯管和所述第二灯管垂直时，若需改变所述晶圆上某一点的温场，只需调整照在某一点的上下相垂直的所述第一灯管和所述第二灯管的辐射功率，即可实现“点状”调节，理论上，可以实现所述晶圆上全部温场的“点状”调节，使温场调整更灵活，工艺扩展度更大。

优选的，所述第一支架的数量为3个，所述第一支架在所述晶圆下面均匀分布。所述第一支架的数量越少，对所述晶圆的受热均匀性影响越小，但是为了保证所述晶圆放置稳定，所述第一支架的数量3个最适宜。

优选的，所述第二支架的数量为3个，所述第二支架在所述均热环的下面均匀分布。所述第二支架的数量越少，对所述晶圆的受热均匀性影响越小，但是为了保证所述均热环放置稳定，所述第二支架的数量3个最适宜。

优选的，所述均热环和所述晶圆的径向间隔距离为2mm。所述均热环和所述晶圆的间隔距离较小，所述均热环相当于假性增大所晶圆的直径，增大其受热均匀性。

优选的，所述第一支架和所述第二支架的直径为2-3mm。所述第一支架和所述第二支架的直径越小，对所述晶圆的受热性影响越小。

优选的，所述均热环的材质为碳化硅，碳化硅耐高温，适应所述晶圆在加热装置内的温度变化，达到在8秒钟内从室温升温至1200度，恒温一段时间后，在2分钟之内强制降温至室温不变形的效果。

优选的，所述第一支架和所述第二支架的材质为石英。石英为透明材料，透光率大，不会对所述晶圆的受热性造成影响。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型与现有技术相比在晶圆外围增加了均热环，假性增大了晶圆的面积，增大遮光面积，使热辐射更均匀，确保晶圆受热更均匀。

2、第一灯管和第二灯管垂直时，若需改变晶圆上某一点的温场，只需调整照在某一点的上下相垂直的第一灯管和第二灯管的辐射功率，即可实现“点状”调节，理论上，可以实现晶圆上全部温场的“点状”调节，使温场调整更灵活，工艺扩展度更大。

3、均热环的材质为碳化硅，碳化硅耐高温，适应晶圆在加热装置内的温度变化，达到在8秒钟内从室温升温至1200度，恒温一段时间后，在2分钟之内强制降温至室温不变形的效果。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：