[发明专利]晶圆的热处理装置

说明书

本公开提供了一种晶圆的热处理装置。其中，晶圆的热处理装置包括：腔体、托盘、微波发生器、第一泵体和加热部；腔体具有第一侧壁、第二侧壁、顶面和底面，第一侧壁开设第一开口，第二侧壁开设第二开口；托盘设置在腔体的腔室内；微波发生器与第一开口连接；第一泵体与第二开口连接；加热部包括加热灯和石英板，顶面和底面均设置加热灯，石英板与加热灯连接，石英板形成有第一透光区，第一透光区的外围形成第二透光区，第一透光区的透光率大于第二透光区。根据本公开的技术，能够实现对晶圆的双面辐射加热，有效避免了图形效应，优化晶圆应力。同时，石英板不同透光率的透光区的配合，可以实现对晶圆的高效率、高均匀性的加热。

技术领域

本公开涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种晶圆的热处理装置。

背景技术

快速热处理(RTP，rapid thermal processing)是晶圆加工时通常会用到的一种加工工艺。快速热处理是一种升温速度非常快的，保温时间很短的热处理方式。升温速率能达到10～100摄氏度每秒，可以用于离子注入后的杂质快速激活、快速热氧化等。此方法能大量节省热处理时间和降低生产成本，是热处理上的一次革新。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种晶圆的热处理装置，包括：

腔体，具有沿水平方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁，以及沿竖直方向相对设置的顶面和底面，第一侧壁开设第一开口，第二侧壁开设第二开口；

托盘，设置在腔体的腔室内，托盘的第一端面用于支撑晶圆；

微波发生器，与第一开口连接，用于向腔室输送等离子体；

第一泵体，与第二开口连接；

加热部，包括加热灯和石英板，顶面和底面均设置有加热灯，石英板与加热灯朝向腔室内部的一侧端面连接，石英板形成有第一透光区，第一透光区的外围形成第二透光区，第一透光区的透光率大于第二透光区的透光率，第一透光区的设置位置与晶圆的端面对应。

在一种实施方式中，石英板的第二透光区的外围形成第三透光区，第二透光区的透光率大于第三透光区的透光率；其中，第一透光区对应晶圆设置且与晶圆的形状适配，第二透光区对应腔室设置且与腔室的形状适配。

在一种实施方式中，加热灯包括多个第一加热管和多个第二加热管，多个第一加热管沿第一方向间隔设置在支架上，多个第二加热管沿第二方向间隔设置在支架上；其中，第一方向与第二方向垂直。

在一种实施方式中，加热灯通过支架与腔体连接，支架上开设有透气孔。

在一种实施方式中，腔体还开设有进气口和出气口，进气口对应加热灯背离腔室内部的一侧端面设置，出气口通过管路与第二泵体连接，第二泵体用于将进气口输入的气体经由透气孔后从出气口吸出。

在一种实施方式中，进气口中设置有过滤器。

在一种实施方式中，晶圆的热处理装置还包括：

匀流器，具有进气端和出气端，进气端与微波发生器连接，出气端朝向托盘的第一端面设置，且出气端的设置位置与晶圆对应。

在一种实施方式中，出气端开设有多个第一气孔，出气端的外部罩设有罩体，罩体开设有多个第二气孔；其中，靠近第二开口一侧的多个第一气孔的孔径小于靠近第一开口一侧的多个第一气孔的孔径；靠近第二开口一侧的多个第二气孔的孔径小于靠近第一开口一侧的多个第二气孔的孔径。

在一种实施方式中，出气端由环形侧壁和端盖组成，环形侧壁的第一端与出气端连接，环形侧壁的第二端与端盖连接，环形侧壁的第二端开设有多个第三气孔，端盖开设有多个第四气孔；其中，靠近第二开口一侧的多个第三气孔的孔径小于靠近第一开口一侧的多个第三气孔的孔径；靠近第二开口一侧的多个第四气孔的孔径小于靠近第一开口一侧的多个第四气孔的孔径。