晶圆的热处理装置

摘要

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、加热部和压力调节管路。腔体包括第一开口；托盘设置在腔体的腔室内，托盘的第一端面用于支撑晶圆；加热部与腔体连接，用于加热晶圆；压力调节管路包括真空管和泵体，真空管设置在第一开口和泵体之间，真空管上设置有第一阀门、真空规和第一压力开关，泵体用于对腔室抽真空；第一阀门用于根据真空规检测的腔室的真空度和第一压力开关检测的腔室的压力，对腔室的压力进行调节。根据本公开的技术，通过压力调节管路进行压力调节，能够使腔室内形成低压环境，同时利用加热部对晶圆辐射加热，可以有效避免图形效应，优化晶圆应力。

权利要求

1.一种晶圆的热处理装置，其特征在于，包括：

腔体，包括沿水平方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁开设第一开口，所述第二侧壁开设第二开口，所述第二开口用于向所述腔体的腔室输送气体；其中，所述第二开口为两个，两个所述第二开口沿竖直方向间隔设置，所述晶圆所在的水平面位于两个所述第二开口的轴线所在的水平面之间，所述第一开口的轴线所在的水平面与所述晶圆所在的水平面重合；

托盘，设置在所述腔室内，所述托盘的第一端面用于支撑晶圆；

加热部，与所述腔体连接，用于加热所述晶圆；

压力调节管路，包括真空管和泵体，所述真空管设置在所述第一开口和所述泵体之间，所述真空管上设置有第一阀门、真空规和第一压力开关，所述泵体用于对所述腔室抽真空，以及用于在所述第二开口向所述腔室输送气体的同时抽吸所述腔室内的气体，使所述晶圆的上、下表面形成沿水平方向流动的气流；所述第一阀门用于根据所述真空规检测的所述腔室的真空度和所述第一压力开关检测的所述腔室的压力，对所述腔室的压力进行调节。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力调节管路还包括第一旁路，所述第一旁路的一端与所述真空管连接，所述第一旁路的另一端与所述泵体连接，所述第一旁路上设置有第二阀门和第二压力开关，所述第二阀门用于根据所述第二压力开关检测的所述腔室的压力调节自身的开合状态；其中，所述第二阀门的开合状态被配置为与所述第一阀门的开合状态相反。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力调节管路还包括第二旁路，所述第二旁路的一端与所述真空管连接，所述第二旁路上设置有第三阀门；以及所述真空管上还设置有第三压力开关，所述第三阀门用于根据所述第三压力开关检测的所述腔室的压力调节自身的开合状态，在所述第三阀门打开的状态下，所述第二旁路对所述腔室进行泄压。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力调节管路还包括供气管和配气箱，所述供气管设置在所述第二开口与所述配气箱之间，所述配气箱用于向所述供气管输送所述气体。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述配气箱通过排气管与所述泵体连接。

6.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述加热部包括加热灯和石英板，所述腔体具有沿竖直方向相对设置的顶面和底面，所述顶面和所述底面均设置有所述加热灯，所述石英板与所述加热灯朝向所述腔室内部的一侧端面连接，所述石英板上间隔设置有多个凹槽，相邻的凹槽之间形成有肋板，所述肋板和所述凹槽均为透明的石英材质，所述凹槽的厚度小于所述肋板的厚度。

7.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述托盘的第一端面上沿竖直方向设置有多个顶针，所述多个顶针用于支撑所述晶圆；所述多个顶针和所述托盘均为透明的石英材质。

8.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

加热环，设置在所述托盘的所述第一端面的上方，所述加热环用于加热所述晶圆的外缘；

气浮旋转机构，设置在所述腔室内，且与所述托盘的第二端面对应设置；所述气浮旋转机构具有多个喷嘴，所述多个喷嘴用于通过喷气驱动所述托盘悬浮并旋转；

传感器，与所述腔体连接，所述传感器的检测端延伸至所述腔室。

说明书

晶圆的热处理装置

技术领域

[0001] 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

[0002] 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

[0003] 根据本公开的一方面，提供了一种晶圆的热处理装置，包括：

[0004] 腔体，包括第一开口；

[0005] 托盘，设置在腔体的腔室内，托盘的第一端面用于支撑晶圆；

[0006] 加热部，与腔体连接，用于加热晶圆；

[0007] 压力调节管路，包括真空管和泵体，真空管设置在第一开口和泵体之间，真空管上设置有第一阀门、真空规和第一压力开关，泵体用于对腔室抽真空；第一阀门用于根据真空
规检测的腔室的真空度和第一压力开关检测的腔室的压力，对腔室的压力进行调节。

[0008] 在一种实施方式中，压力调节管路还包括第一旁路，第一旁路的一端与真空管连接，第一旁路的另一端与泵体连接，第一旁路上设置有第二阀门和第二压力开关，第二阀门
用于根据第二压力开关检测的腔室的压力调节自身的开合状态；其中，第二阀门的开合状
态被配置为与第一阀门的开合状态相反。

[0009] 在一种实施方式中，压力调节管路还包括第二旁路，第二旁路的一端与真空管连接，第二旁路上设置有第三阀门；以及

[0010] 真空管上还设置有第三压力开关，第三阀门用于根据第三压力开关检测的腔室的压力调节自身的开合状态，在第三阀门打开的状态下，第二旁路对腔室进行泄压。

[0011] 在一种实施方式中，腔体具有沿水平方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁开设第一开口，第二侧壁开设第二开口，第二开口用于向腔室输送气体。

[0012] 在一种实施方式中，压力调节管路还包括供气管和配气箱，供气管设置在第二开口与配气箱之间，配气箱用于向供气管输送气体。

[0013] 在一种实施方式中，配气箱通过排气管与泵体连接。

[0014] 在一种实施方式中，第二开口为两个，两个第二开口沿竖直方向间隔设置，晶圆所在的水平面位于两个第二开口的轴线所在的水平面之间，第一开口的轴线所在的水平面与
晶圆所在的水平面重合。

[0015] 在一种实施方式中，加热部包括加热灯和石英板，腔体具有沿竖直方向相对设置的顶面和底面，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，石英板上间隔设置有多个凹槽，相邻的凹槽之间形成有肋板，肋板和凹槽均为透明的石
英材质，凹槽的厚度小于肋板的厚度。

[0016] 在一种实施方式中，托盘的第一端面上沿竖直方向设置有多个顶针，多个顶针用于支撑晶圆；多个顶针和托盘均为透明的石英材质。

[0017] 在一种实施方式中，晶圆的热处理装置还包括：

[0018] 加热环，设置在托盘的第一端面的上方，加热环用于加热晶圆的外缘；

[0019] 气浮旋转机构，设置在腔室内，且与托盘的第二端面对应设置；气浮旋转机构具有多个喷嘴，多个喷嘴用于通过喷气驱动托盘悬浮并旋转；

[0020] 传感器，与腔体连接，传感器的检测端延伸至腔室。

[0021] 根据本公开的技术，通过压力调节管路进行压力调节，能够使腔室内形成低压环境，同时利用加热部对晶圆辐射加热，可以有效避免图形效应，优化晶圆应力。

[0022] 应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理
解。

附图说明

[0023] 结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

[0024] 图1示出根据本公开实施例的晶圆的热处理装置的结构示意图；

[0025] 图2示出根据本公开另一实施例的晶圆的热处理装置的结构示意图；

[0026] 图3示出根据本公开实施例的石英板的结构示意图。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识
到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同
样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

[0028] 如图1和图2所示，本公开实施例提供了一种晶圆的热处理装置，包括：腔体1、托盘2、加热部和压力调节管路3。

[0029] 腔体1开设有第一开口11。第一开口11与腔体1内部的腔室12连通。

[0030] 托盘2设置在腔体1的腔室12内，托盘2的第一端面用于支撑晶圆4。

[0031] 加热部与腔体1连接，用于加热晶圆4。

[0032] 压力调节管路3包括真空管31和泵体32，真空管31设置在第一开口11和泵体32之间，真空管31上设置有第一阀门311、真空规312和第一压力开关313，泵体32用于对腔室12
内部抽真空，使腔室12获得低于大气压的反应压力。第一阀门311用于根据真空规312检测
的腔室12的真空度和第一压力开关313检测的腔室12的压力，对腔室12的压力进行调节。

[0033] 需要说明的是，定义本公开各实施例中所述的水平方向为图1和图2中的晶圆的热处理装置由左到右的方向。所述的竖直方向为图1和图2中由上到下的方向。

[0034] 腔体1的形状、材质和尺寸，可以根据需要进行选择和调整，在此不做具体限定。只要能够满足待加工晶圆4的热处理需求即可。腔室12的内部构造和尺寸也可以根据待加工
晶圆4的需求进行选择和调整，只要能够满足将晶圆4放入并进行热处理即可。

[0035] 托盘2支撑晶圆4，可以理解为晶圆4直接放置在托盘2的第一端面上，也可以理解为托盘2上设置有多个顶针21，通过多个顶针21将晶圆4支撑于托盘2的第一端面的上方。

[0036] 第一开口11的口径大小、形状，可以根据需要进行选择和调整，在此不做具体限定。

[0037] 泵体32可以采用现有技术中心的任意泵结构，在此不做具体限定，只要能够实现抽吸腔室12内的气体，以及能够实现将腔室12内部形成低压的真空环境即可。例如，泵体32
可以采用干泵或真空泵。低压的真空环境可以理解为控制腔室12内的工艺压力小于
760Torr（托，压强单位）。

[0038] 加热灯5可以采用任意的加热结构，只要能够实现对晶圆4加热即可。为了保证腔室12内的工艺加工过程的稳定性，可以利用加热灯5控制腔室12内的温度。例如，将腔室12
内的温度控制在300℃ 1300℃。
~

[0039] 第一阀门311可以采用现有技术中的任意阀门结构，在此不做具体限定。真空规312可以采用现有技术中的任何真空规管结构，只要能够实现检测腔室12内的真空度即可。
第一压力开关313可以采用现有技术中的任何压力开关结构，在此不做具体限定。

[0040] 在利用本公开实施例的晶圆的热处理装置对晶圆4进行工艺加工时，泵体32、加热部、托盘2可以同时工作。具体的，泵体32将腔室12内部抽至真空状态，托盘2带动晶圆4转
动，加热部对晶圆4进行加热。在泵体32、加热部、托盘2的同时作用下，实现晶圆4的热处理
加工工艺。

[0041] 根据本公开的技术，通过压力调节管路3进行压力调节，能够使腔室12内形成低压环境，同时利用加热部对晶圆4辐射加热，可以有效避免图形效应，优化晶圆4的应力。本公
开实施例的方案，可以保证晶圆4的热处理工艺的质量和稳定性，使得晶圆4的孔洞生长高
质量的二氧化硅薄膜，以及满足高深宽比孔洞侧壁二氧化硅薄膜的阶梯覆盖率。从而可以
满足3D NAND（三维计算机闪存）产品工艺对二氧化硅薄膜的需求，提升晶圆4升温速度和设
备工艺效率。

[0042] 在一个示例中，第一阀门311与真空规312和第一压力开关313电连接，第一阀门311根据真空规312和第一压力开关313的检测结果，调节自身开度，以配合泵体32对腔室12
的压力进行调节。

[0043] 在一种实施方式中，如图1和图2所示，压力调节管路3还包括第一旁路33，第一旁路33的一端与真空管31连接，第一旁路33的另一端与泵体32连接。第一旁路33上设置有第
二阀门331和第二压力开关332，第二阀门331用于根据第二压力开关332检测的腔室12的压
力调节自身的开合状态。其中，第二阀门331的开合状态被配置为与第一阀门311的开合状
态相反。

[0044] 第二阀门331可以采用现有技术中的任意阀门结构，在此不做具体限定。第二压力开关332可以采用现有技术中的任何压力开关结构，在此不做具体限定。

[0045] 在一种实施方式中，如图1和图2所示，压力调节管路3还包括第二旁路34，第二旁路34的一端与真空管31连接，第二旁路34上设置有第三阀门341。以及，真空管31上还设置
有第三压力开关314，第三阀门341用于根据第三压力开关314检测的腔室12的压力调节自
身的开合状态，在第三阀门341打开的状态下，第二旁路34对腔室12进行泄压。

[0046] 第三阀门341可以采用现有技术中的任意阀门结构，在此不做具体限定。第三压力开关314可以采用现有技术中的任何压力开关结构，在此不做具体限定。

[0047] 在一个示例中，第三阀门341与第三压力开关314电连接，第三阀门341根据第三压力开关314的检测结果，调节自身的开合状态。

[0048] 在一种实施方式中，如图2所示，腔体1具有沿水平方向相对设置的第一侧壁13和第二侧壁14，第一侧壁13开设第一开口11，第二侧壁14开设第二开口15，第一开口11和第二
开口15与腔室12连通，第二开口15用于向腔室12输送气体。

[0049] 需要说明的是，第二开口15向腔室12输送的气体可以是晶圆4热处理所需的工艺气体。还可以是晶圆4热处理所需的等离子体，等离子体可以是微波发生器对工艺气体进行
电离产生的等离子体（氢氧自由基的氧等离子体）。微波发生器可以采用现有技术中的任意
微波发生装置，在此不做具体限定。微波发生器只要能够实现将输入其内部的工艺气体电
离，产生的等离子体输入到腔室12中参与热处理工艺反应即可。例如，微波发生器可以采用
远程等离子体（RPS，Remote Plasma Source）发生器。

[0050] 在第二侧壁14开设第二开口15的情况下，泵体32不仅可以用于将腔室12内部抽至真空状态以供晶圆4进行热处理工艺。同时，在热处理工艺过程中，在第二开口15向腔室12
内输送气体的同时，泵体32还可以通过真空管31抽吸腔室12内的气体，可以实现在晶圆4的
上、下表面形成沿水平方向流动的气流，以使晶圆4的上、下表面在热处理过程中能够充分
利用流经上、下表面的气体参与热处理反应。

[0051] 第一开口11和第二开口15的口径大小、形状，可以根据需要进行选择和调整，在此不做具体限定。

[0052] 在一种实施方式中，如图2所示，第二开口15为两个，两个第二开口15沿竖直方向间隔设置，晶圆4所在的水平面位于两个第二开口15的轴线所在的水平面之间，第一开口11
的轴线所在的水平面与晶圆4所在的水平面重合。

[0053] 根据本公开实施例，在热处理工艺过程中，在第二开口15向腔室12内输送气体的同时，泵体32通过真空管31抽吸腔室12内的气体，可以实现在晶圆4的上、下表面形成沿水
平方向流动的气流，且两股气流不会因为抽真空导致气流紊乱。从而使得晶圆4的上、下表
面在热处理过程中能够充分利用流经上、下表面的气体参与热处理反应。

[0054] 在一种实施方式中，如图1、图2所示，第一开口11处可活动地设置有挡板9。在挡板9转动至第一位置时，第一开口11打开，晶圆4可通过第一开口11送入到腔室12内，以便进行
热处理工艺。

[0055] 在一个示例中，挡板9与第一开口11的连接处设置有密封件，以使挡板9转动至第一开口11闭合状态时，保证腔室12内形成密封空间。

[0056] 在一种实施方式中，如图2所示，压力调节管路3还包括供气管35和配气箱36，供气管35设置在第二开口15与配气箱36之间，配气箱36用于向供气管35输送气体。

[0057] 在一种实施方式中，如图2所示，配气箱36通过排气管37与泵体32连接。供气管35上设置有第四压力开关351，排气管37上设置有第五压力开关371。第四压力开关351可以检
测配气箱36输送至腔室12的气体的压力。第五压力开关371可以检测排气管37的排气压力。
在需要将腔室12内残留的气体排出腔室12时，可以通过泵体32和排气管37共同作用，将腔
室12内残留的气体流经供气管35、配气箱36和排气管37后快速排出。

[0058] 需要说明的是，第四压力开关351和第五压力开关371可以采用现有技术中的任何压力开关结构，在此不做具体限定。

[0059] 在一个示例中，压力调节管路3的工作过程为：泵体32通过真空管31对腔室12进行抽真空，同时第一阀门311可以通过调节自身开度，控制腔室12的内部压力大小和抽真空的
速率。当开始抽真空之前，第一阀门311完全闭合，第一旁路33上的第二阀门331打开，当第
二压力开关332检测到腔室12内的压力到达设定值时，第一阀门311打开，第二阀门331闭
合，以对腔室12内进行抽真空。当腔室12内的压力进一步降低，第一压力开关313检测到腔
室12内的压力临近工艺压力时，第一阀门311和真空规312共同作用对腔室12内的压力进行
精确调节，使腔室12的压力维持在设定的工艺压力。当第三压力开关314检测到腔室12的压
力超过设定压力值时，第三阀门341打开，通过第二旁路34对腔室12进行安全泄压。在配气
箱36为腔室12提供气体时，第四压力开关351可以检测配气箱36输送至腔室12的气体的压
力。在需要将腔室12内残留的气体排出腔室12时，可以通过泵体32和排气管37的共同作用，
将腔室12内残留的气体快速排出。

[0060] 在一种实施方式中，加热部包括加热灯5和石英板6，腔体1具有沿竖直方向相对设置的顶面16和底面17，顶面16和底面17均设置有加热灯5，石英板6与加热灯5朝向腔室12内
部的一侧端面连接。石英板6上间隔设置有多个凹槽61（如图3所示），相邻的凹槽61之间形
成有肋板62，肋板62和凹槽61均为透明的石英材质，凹槽61的厚度小于肋板62的厚度。

[0061] 需要说明的是，凹槽61的数量、深度、长度和槽型等，均可以根据需要进行选择和调整，在此不做具体限定。肋板62的数量、长度等，均可以根据需要进行选择和调整，在此不
做具体限定。

[0062] 根据本公开的技术，肋板62和凹槽61由于均为透明的石英材质，因此加热灯5辐射的热量能够穿过肋板62和凹槽61，并对晶圆4的端面进行加热。由于凹槽61的厚度小于肋板
62的厚度，因此可以减少加热灯5的热量在石英板6内部传输的距离，有效的提高对晶圆4加
热的效果。同时，设置凹槽61可以有效减轻石英板6的重量，节省资源的同时还便于维护和
拆装。

[0063] 根据本公开的技术，在泵体32制造的腔室12低压环境中，通过在腔体1的顶面16设置加热灯5和石英板6，以及在底面17设置加热灯5和石英板6，能够实现对晶圆4的双面辐射
加热，有效避免了图形效应，优化晶圆4应力。在石英板6与加热灯5的配合下，可以实现对晶
圆4的高效率、高均匀性的加热，且石英板6的透光率能够使得其自身不会不影响加热灯5对
晶圆4的加热效果，反而能够提升加热灯5的加热效果。以及设置石英板6能够使腔室12满足
抵抗真空变形的强度要求和对晶圆4进行加热的设计要求。同时，当腔体1上设置有传感器8
时，石英板6还能够满足传感器8透过石英板6对腔室12内的晶圆4进行测温的设计要求。

[0064] 本公开实施例的方案，可以保证晶圆4的热处理工艺的质量和稳定性，使得晶圆4的孔洞生长高质量的二氧化硅薄膜，以及满足高深宽比孔洞侧壁二氧化硅薄膜的阶梯覆盖
率。从而可以满足3D NAND产品工艺对二氧化硅薄膜的需求，提升晶圆4升温速度和设备工
艺效率。

[0065] 在一个示例中，石英板6的一侧端面与加热灯5朝向腔室12内部的一侧端面连接，石英板6的另一侧端面的外缘63与腔体1的内壁连接，以实现相对腔体1固定。在石英板6的
另一侧端面的外缘63与腔体1的内壁的连接处设置有密封件，保证腔室12内形成密封环境。

[0066] 在一个示例中，石英板6的外缘63为不透明的石英材质。由于石英板6的边缘63不透明，因此可以有效的减少加热灯5的热量对石英板6与腔体1的内壁连接处的密封件产生
辐射，降低密封件的温度，延长其使用寿命。

[0067] 在一个示例中，加热灯5包括第一加热灯和第二加热灯。石英板6包括第一石英板和第二石英板。第一加热灯与顶面16连接，第二加热灯与底面17连接。托盘2位于第一加热
灯和第二加热灯之间，第一加热灯和第二加热灯用于对晶圆4的上、下表面进行加热。第一
加热灯朝向腔室12内部的一侧端面上设置有第一石英板，第二加热灯朝向腔室12内部的一
侧端面上设置有第二石英板。第一加热灯产生的热量可以通过第一石英板辐射到晶圆4的
上表面，第二加热灯产生的热量可以通过第二石英板辐射到晶圆4的下表面。同时，第一石
英板和第二石英板可以进一步密封腔室12的内部空间，提供低压腔体1所需的密封环境。

[0068] 需要说明的是，第一加热灯和第二加热灯可以采用现有技术中任意的加热灯结构，在此不做具体限定。

[0069] 根据本公开实施例的方案，由于托盘2设置在第一加热灯和第二加热灯之间，因此，通过第一加热灯和第二加热灯可以实现同时对托盘2支撑的晶圆4的上、下表面进行辐
射加热。双面辐射加热的方式可以有效解决单面辐射加热无法避免的图形效应问题，双面
辐射加热可以优化晶圆4应力，提升晶圆4升温速度和设备工艺效率。

[0070] 在一个示例中，由于泵体32设置在第一侧壁13的外部，因此不影响腔体1的顶面16和底面17的加热灯5安装，为第一加热灯和第二加热灯预留出了足够的安装空间。

[0071] 在一种实施方式中，加热灯5包括多个加热管。多个加热管沿第一方向间隔设置。多个加热管可以与石英板6的多个肋板62的设置位置对应，或多个加热管与石英板6的多个
凹槽61的设置位置对应，多个加热管的具体设置位置可以根据加热灯5对晶圆4的热处理工
艺的需求进行调整。加热管的数量以及各加热管的布置方式，均可以根据需要进行选择和
调整，在此不做具体限定。

[0072] 在一种实施方式中，加热部还包括第三加热灯，环设在腔体1的侧壁上。第三加热灯用于对晶圆4的周向区域进行加热。第三加热灯可以采用现有技术中任意的加热灯结构，
在此不做具体限定。

[0073] 根据本公开实施例，通过设置的第一加热灯、第二加热灯和第三加热灯，可以实现对晶圆4进行全方位的加热，保证晶圆4的每个区域都能够均匀受热，提高晶圆4的热处理质
量。

[0074] 在一种实施方式中，托盘2的第一端面上沿竖直方向设置有多个顶针21，多个顶针21用于支撑晶圆4。多个顶针21和托盘2均为透明的石英材质，以使加热灯5辐射的热量能够
穿过顶针21和托盘2，并对晶圆4的下表面进行加热。

[0075] 需要说明的是，顶针21的数量和排布方式可以根据需要进行选择和调整，在此不做具体限定。

[0076] 在一种实施方式中，晶圆的热处理装置还包括加热环，设置在托盘2的第一端面的上方，加热环套设在晶圆4的外缘的外部。加热环用于为晶圆4的外缘加热，可使晶圆4不同
区域受热均匀。

[0077] 在一个示例中，加热环可以设置在第一开口11和第二开口15之间形成的气流通道中。在第二开口15向腔室12输送气体的同时，第一开口11利用泵体32抽出腔室12内的气体
时，随着气流的流动，加热环产生的热量可以在加热晶圆4的外缘的基础上，流经晶圆4的
上、下表面，辅助第一加热灯和第二加热灯对晶圆4的上、下表面进行加热，保证晶圆4整体
受热均匀，提高晶圆4的加工质量。

[0078] 在一种实施方式中，如图1和图2所示，晶圆的热处理装置还包括气浮旋转机构，设置在腔室12内，且与托盘2的第二端面对应设置。气浮旋转机构具有多个喷嘴7，多个喷嘴7
用于通过喷气驱动托盘2悬浮并旋转。多个喷嘴7可以与供气的管路连接，多个喷嘴7能够同
时或分别向托盘2的第二端面喷射气体，从而驱动托盘2悬浮并旋转。多个喷嘴7可以调整托
盘2的旋转速度和旋转方向，从而配合晶圆4的不同阶段的热处理需求。气浮旋转机构控制
托盘2带动晶圆4旋转，可以保证热处理加工时的晶圆4工艺的均匀性。

[0079] 在一个示例中，托盘2通过转轴与位于底面17上的石英板6转动连接。在气浮旋转机构的作用下，托盘2可相对石英板6浮起并转动，即托盘2的转轴不与石英板6接触。

[0080] 在一种实施方式中，晶圆的热处理装置还包括一个或多个传感器8，与腔体1连接，传感器8的检测端延伸至腔室12。传感器8用于在晶圆4进行热处理的过程中，监测晶圆4的
温度、转速、气浮姿态（例如，气浮高度）、旋转姿态（例如，偏心状态）等。

[0081] 在一个示例中，传感器8为多个，通过分布在不同位置的传感器8测量晶圆4的反射率和透射率，从而推导出晶圆4不同区域的温度变化，实现工艺中对温度的控制和检测。

[0082] 在一个示例中，传感器8为两个，其中一个传感器8用于测量晶圆4中心的温度，另一个传感器8用于测量晶圆4边缘的温度，以确定晶圆4中心与晶圆4边缘的温度差是否在阈
值要求范围内，从而进一步控制加热灯5的加热温度。

[0083] 在一个示例中，多个传感器8包括边缘发射器、中心接收器、反射接收器、IR（Infrared Radiation，红外线）发射器、边缘接收器、中心发射器和折射接收器。中心接收
器和中心发射器相对设置，且中心接收器设置在腔室12的顶部中心位置，中心发射器设置
在腔室12的底部中心位置。边缘发射器和边缘接收器相对设置，且边缘发射器设置在腔室
12的顶部靠近晶圆4边缘的位置，边缘接收器设置在腔室12的底部靠近晶圆4边缘的位置。
IR发射器倾斜设置在腔室12的底部，反射接收器倾斜设置在腔室12的底部，折射接收器倾
斜设置在腔室12的顶部。

[0084] 在一个示例中，石英板6上设置有检测窗，检测窗和传感器8的检测端对应设置，传感器8的检测端可以透过检测窗对腔室12内的晶圆4进行检测。

[0085] 在一种实施方式中，本公开实施例的晶圆的热处理装置，可以理解为是晶圆的退火设备。

[0086] 在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

[0087] 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
隐含地包括一个或者多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除
非另有明确具体的限定。

[0088] 在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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；可以是机械连
接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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公开中的具体含义。

[0089] 在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0090] 上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并
且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，
这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。

[0091] 上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开
的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。