[发明专利]扩散炉

说明书

本申请公开了一种扩散炉，包括：炉管结构，其包括炉管本体和炉底，所述炉管本体的底端与所述炉底连接围成反应腔；承载结构，其包括基座和设于所述基座上的晶舟，所述晶舟设为多个，所述基座设于所述炉底上。通过将晶舟设为多个，可将炉管本体的高度降低，同时可将炉管本体的宽度加宽，这样设备维修和保养的空间变大，有利于对设备进行维修和保养；同时反应腔的高度降低，上下反应条件差异变小，可使得晶圆成膜质量差异变小，可提高产品良率，而且由于上下反应条件差异变小可减少制程时间，提高生产效率。

技术领域

本申请涉及半导体制造的技术领域，特别涉及一种扩散炉。

背景技术

扩散炉是半导体器件制造过程中用于对硅片进行扩散、氧化及烧结等工艺的一种热加工设备。主要反应装置一般分为水平式和直立式两种，目前在12寸的晶圆制造中，扩散炉的反应腔通常为直立石英管结构；晶圆通过晶舟承载结构从上到下单行依次排列，每次加工数量为100-125张，为了节省高度空间晶圆排列很密集；该结构简单、适用性广，但也由于反应腔高度高，上下反应条件差异大造成成膜质量差异大的问题；即使目前采用成膜最好的原子气相沉积制程，上下也会有差异存在，难以消除，而且会增加成倍的制程时间；此外由于直立炉管高度高宽度窄，造成设备维修或保养空间小难度大，造成人力和时间浪费；在未来随着半导体制造中晶圆尺寸的增加，直立反应腔结构的炉管高度会更高，以上缺陷更加明显。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种扩散炉，包括：炉管结构，其包括炉管本体和炉底，所述炉管本体的底端与所述炉底连接围成反应腔；承载结构，其包括基座和设于所述基座上的晶舟，所述晶舟设为多个，所述基座设于所述炉底上。

本申请一实施例，所述基座与所述炉底旋转连接。

本申请一实施例，所述晶舟与所述基座旋转连接。

本申请一实施例，所述炉管本体与所述炉底设为可相对升降移动。

本申请一实施例，多个所述晶舟以所述基座与所述炉底旋转的中心轴线呈圆周阵列间隔分布。

本申请一实施例，多个所述晶舟环绕的中心设有第一加热器，所述第一加热器与所述基座连接。

本申请一实施例，所述炉管结构还包括第二加热器，所述第二加热器分布于所述炉管本体的外侧。

本申请一实施例，所述炉管结构还包括气路系统，其用于向所述反应腔提供反应气体，所述气路系统包括进气结构和排气结构，所述进气结构和排气结构均设于所述炉管本体上，且所述进气结构和排气结构均与所述反应腔连通。

本申请一实施例，所述进气结构包括进气管、所述排气结构包括排气口，所述气路系统还包括与所述进气管连通的立管，所述进气管设于靠近所述炉管本体的底端，所述排气口设于所述炉管本体的顶部，所述立管上沿其纵向设有若干间隔分布的气孔，以使所述立管内的反应气体吹向上下间隔的晶圆之间的间隙。

本申请一实施例，所述立管以所述基座与所述炉底旋转的中心轴线呈圆周阵列间隔分布。

本申请一实施例，所述立管与所述晶舟一一对应，所述晶舟位于所述立管与所述第一加热器之间。

本申请一实施例，每个所述晶舟设为相对于所述基座单独旋转；和/或多个所述晶舟通过所述基座相对于所述炉底共同旋转。

本申请一实施例，所述进气管包括进气总口和与所述进气总口连通的环形管道，所述环形管道沿多个所述晶舟呈圆形设置，所述立管与所述环形管道连通。