[发明专利]一种立式热处理装置

说明书

本发明公开了一种立式热处理装置，包括晶舟、保温桶以及工艺门，其中，保温桶包括底座、立柱、石英外罩以及若干组插片，本发明可有效固定晶舟和保温桶的各部件,使晶舟和保温桶的各部件在反应腔室中具有较好的同心性和稳定性，同时可保证保温桶插片准确定位，可根据不同工艺需要更换保温桶插片，降低设备成本，提高保温桶的兼容性，具备结构合理、便于安装的优点，同时，本发明可通过调整保温桶插片的数量、直径以及间距以适应不同工艺的温度要求，改善局部晶圆受温度变化的影响，保证反应腔室温度场的均匀性，提高晶圆反应的膜厚均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体热处理技术领域，更具体地说，涉及一种立式热处理装置。

背景技术

在半导体制造工艺中，为了对被处理晶圆，如半导体晶圆实施CVD、氧化、扩散等多道热处理工艺以达到不同的工艺目的，需要可对多个晶圆一次同时进行批式热处理的装置。请参阅图1，大部分现有的批式热处理装置具有炉体5、反应腔室3、晶舟4、保温桶2以及工艺门1，用于承载多枚晶圆(通常100枚晶圆以上)的晶舟4设置在保温桶2上，保温桶2安装在工艺门1上，升降系统(图中未示出)带动工艺门1实现升降动作可选择性地打开和关闭反应腔室3底部的开口，以将晶舟4和保温桶2搬入反应腔室3或从反应腔室3中搬出。当装载完毕，晶舟4和保温桶2完全进入到反应腔室3内时，工艺门1与反应腔室3底部密封，反应腔室3对晶圆进行所需的热处理工艺。此外，工艺门1上还具有旋转装置控制晶舟4和保温桶2的转动。

现有工艺中，晶舟采用石英材料，价格昂贵，随着工艺的发展，硅片制造成本越来越高，相应的，对于晶圆工艺过程中的稳定性提出了较高的要求。在现有立式炉设备中，对晶舟和保温桶之间的固定还没有特别有效的措施，抵抗设备振动或地震的能力不高，很容易在振动时造成晶舟和保温桶摇晃甚至倾倒，从而造成批量晶圆损坏等重大经济损失。为了防止晶舟和保温桶产生摇晃现象，往往会对晶舟与保温桶这两个部件之间进行固定，但固定效果往往不够理想，而且现有的固定方式往往针对整体式的保温筒，对于组装式的保温筒的各部件无法固定，在出现振动时，往往会出现组装式保温桶的各部件相互磕碰而损坏保温桶，最终造成晶舟倾倒而损坏晶圆。

本领域所公知的，同一立式炉设备，进行不同温度的工艺时，反应腔室炉口处的温度也不相同，使用相同的保温桶将会使反应腔室底部温度变化较大，影响硅片膜厚均匀性，因此，现有技术中，针对不同工艺需要制备不同设备或者不同保温桶，但该方式大大增加了设备成本。

因此，本领域技术人员亟需提供一种立式热处理装置，不仅能够提高晶舟和保温桶各部件的稳固性，防止其产生晃动或倾倒现象，同时在不同温度的工艺状态下，保证反应腔室温度场的均匀性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式热处理装置，不仅能够提高晶舟和保温桶各部件的稳固性，防止其产生晃动或倾倒现象，同时在不同温度的工艺状态下，保证反应腔室温度场的均匀性。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种立式热处理装置，包括晶舟、保温桶以及工艺门，所述晶舟用于承载多枚晶圆，并设置在所述保温桶上，所述保温桶安装在所述工艺门上，所述保温桶包括底座、立柱、石英外罩以及若干组插片，其中，

所述底座安装在工艺门上，所述底座上具有至少两个定位凹槽与工艺门上位置相应的定位销相配合，以对所述底座进行定位，所述工艺门上还具有至少两个压板用于按压所述底座的边缘以固定所述底座；

所述立柱为多个，均固定在所述底座上，用于支撑所述晶舟，各立柱的顶部均具有定位凸台以及第一定位孔，所述定位凸台用于限定所述晶舟环状部的内边缘，所述第一定位孔与所述晶舟上的石英螺钉相配合以固定所述晶舟；

所述石英外罩穿过所述立柱套设在所述底座上，所述石英外罩上设有第二定位孔以及第三定位孔，所述第二定位孔通过石英螺钉将所述石英外罩固定在所述底座上；