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CN105789084B - 加热腔室以及半导体加工设备 - Google Patents

加热腔室以及半导体加工设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种加热腔室以及半导体加工设备。该加热腔室包括加热筒体，设置在加热腔室内，且位于传片口的上方；环形加热装置，环绕设置在加热筒体内侧，用以自加热筒体的周围向内部辐射热量；片盒，用于承载多个基片，且使多个基片沿加热筒体的轴向间隔排布；片盒升降装置，用于驱动片盒上升至由环形加热装置限定的内部空间内，或者下降至与传片口相对应的位置处。本发明提供的加热腔室，其不仅可以实现单次对在竖直方向上间隔排布的多个基片同时进行加热，从而成倍地增加单位时间内加工基片的数量，而且更容易保证基片各区域之间以及各基片间的温度均匀性，从而可以提高工艺均匀性。

Description

加热腔室以及半导体加工设备
技术领域
本发明涉及半导体设备制造领域，具体地，涉及一种加热腔室以及半导体加工设备。
背景技术
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，以下简称PVD)技术是微电子领域常用的加工技术，如，用于加工集成电路中的铜互连层。制作铜互连层主要包括去气、预清洗、Ta(N)沉积以及Cu沉积等步骤，其中，去气步骤是去除基片等被加工工件上的水蒸气及其它易挥发性杂质。在实施去气步骤时，需要利用加热腔室将基片等被加工工件加热至300℃以上。
图1为现有的加热腔室的结构示意图。请参阅图1，加热腔室由屏蔽件3和设置在其顶部的反射板2构成，且在该加热腔室的内部设置有密封石英窗9，借助密封石英窗9将加热腔室分隔为上子腔室和下子腔室，上子腔室为大气环境，下子腔室为真空环境。其中，在下子腔室内的底部设有用于承载基片4的支撑针10；在上子腔室内设置有加热灯泡6，加热灯泡6通过灯泡安装座7固定在灯泡安装板1上，且位于反射板2的下方，用以通过热辐射方式透过密封石英窗9对基片4进行加热。另外，在屏蔽件3上还设置有传片口11，用于供基片4传入或传出加热腔室。
上述加热腔室在实际应用中不可避免地存在以下问题：
其一，由于加热灯泡6离散配置，因而加热灯泡6向基片4的各区域辐射的热量不均匀，导致基片4各个区域的温度不均，从而造成工艺不均匀。而且，在加热基片4的过程中，由于基片4边缘区域更靠近屏蔽件3，因而其热散失速率高于基片4中心区域的热散失速率，导致基片4的中心区域与边缘区域存在温差，进一步降低了工艺均匀性。
其二，由于目前上述加热腔室单次仅能对有限的几个基片进行去气步骤，且用时较长(接近200秒，是例如铜阻挡层工艺用时的4倍)，因而单位时间内加工基片的数量较少，且其工艺时间在某些PVD工艺的总工艺时间中所占比例最大，这使得去气步骤成为了制约整套PVD设备产能的关键因素。因此，目前亟需一种高效率的加热腔室，以提高PVD设备的产能。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种加热腔室以及半导体加工设备，其不仅可以实现单次对在竖直方向上间隔排布的多个基片同时进行加热，从而成倍地增加单位时间内加工基片的数量，而且更容易保证基片各区域之间以及各基片间的温度均匀性，从而可以提高工艺均匀性。
为实现本发明的目的而提供一种加热腔室，其为真空环境，且具有可供基片通过的传片口，所述加热腔室包括：加热筒体，设置在所述加热腔室内，且位于所述传片口的上方；环形加热装置，与所述加热筒体固定连接，环绕设置在所述加热筒体内侧，用以自所述加热筒体的周围向内部辐射热量；片盒，用于承载多个基片，且使所述多个基片沿所述加热筒体的轴向间隔排布；片盒升降装置，用于驱动所述片盒上升至由所述环形加热装置限定的内部空间内，或者下降至与所述传片口相对应的位置处。
其中，所述环形加热装置包括：多个加热灯管，沿所述加热筒体的周向环绕形成筒状热源；支撑组件，用于固定所述多个加热灯管；电引入组件，用于将电流传导至各个加热灯管。
其中，所述支撑组件包括上层内环、下层内环和内环连接件，三者均采用绝缘材料制作，其中，所述上层内环和下层内环在所述加热筒体的轴向上相对设置，每个加热灯管位于所述上层内环和下层内环之间，且分别与二者固定连接；所述内环连接件的数量为多个，且沿所述加热筒体的周向间隔设置；每个内环连接件分别与所述上层内环和下层内环连接，且对二者进行支撑。
其中，所述电引入组件包括上导电环、下导电环和电极组，其中，所述上导电环环绕设置在所述上层内环的外侧，所述下导电环环绕设置在所述下层内环的外侧；每个加热灯管的正极/负极分别与所述上导电环/下导电环电连接；所述电极组包括正电极和负电极，所述正电极/负电极的内端通过所述上导电环/下导电环同时与各个加热灯管的正极/负极对应连接，所述正电极/负电极的外端位于所述加热筒体的外部。
优选的，所述多个加热灯管被平均分配形成至少两组加热灯管组；并对应地，所述上导电环和下导电环分别被分割形成不相接触的至少两个上半环和至少两个下半环；所述电极组的数量与所述加热灯管组的数量一致；每组加热灯管组中的每个加热灯管的正极/负极分别和与该组加热灯管组一一对应的上半环/下半环电连接；每组电极组的正电极/负电极的内端和与该组电极组一一对应的上半环/下半环电连接。
优选的，所述电引入组件还包括：至少两个上绝缘件，每个上绝缘件设置在相邻的两个上半环之间的间隙内，用以使所述相邻的两个上半环电绝缘；至少两个下绝缘件，每个下绝缘件设置在相邻的两个下半环之间的间隙内，用以使所述相邻的两个下半环之间电绝缘。
优选的，所述电引入组件还包括：两个导电转接件，用于分别将所述电极组中的正电极和负电极的内端对应地与所述上导电环和下导电环电连接；两个导电压板，用于分别将所述两个导电转接件对应地与所述电极组中的正电极和负电极固定在一起。
优选的，所述电引入组件还包括：两个绝缘保护罩，每个绝缘保护罩用于包覆所述导电转接件、导电压板以及所述电极的内端；两个绝缘套管，分别套制在所述正电极和负电极上，用以包覆所述正电极和负电极的位于所述加热筒体内侧的部分以及内嵌在所述加热筒体内部的部分。
优选的，所述加热灯管为条状灯管，所述条状灯管的长度方向与所述加热筒体的轴向相互平行，且多个所述条状灯管沿所述加热筒体的周向间隔排布。
优选的，所述支撑组件还包括上环外壳、下环外壳和外环连接件，三者均采用绝缘材料制作，其中，所述上环外壳罩设在所述上层内环的外部；所述下环外壳罩设在所述下层内环的外部；所述外环连接件的数量为至少两个，且沿所述加热筒体的周向间隔设置，每个外环连接件分别与所述上环外壳和下环外壳连接，且对二者进行支撑。
优选的，所述上环外壳由依次可拆卸地连接的至少两个上外分体组成，所述下环外壳由依次可拆卸连接的至少两个下外分体组成，所述至少两个上外分体与所述至少两个下外分体一一对应。
其中，所述环形加热装置包括：加热丝或加热管，在所述加热筒体的内侧环绕形成筒状热源；电引入组件，用于将电流传导至所述加热丝或加热管。
其中，所述加热腔室还包括腔门，通过开启所述腔门来更换所述片盒。
优选的，在所述加热筒体内还设置有的冷却通道，通过向所述冷却通道中通入冷却水，来冷却所述加热筒体。
优选的，所述加热腔室还包括：温控安全装置，用于监测所述加热筒体的温度，并在所述加热筒体的温度高于预设的安全阈值时发出报警信号。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，其包括加热腔室，所述加热腔室采用了本发明提供的上述加热腔室。
优选的，还包括：缓冲存储区，用于存储自所述加热腔室内完成工艺的基片。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的加热腔室，其通过在其内部设置加热筒体、环绕在该加热筒体内侧的环形加热装置、可承载多个基片、且使多个基片沿加热筒体的轴向间隔排布的片盒以及用于驱动该片盒上升至由环形加热装置限定的内部空间内，或者下降至与传片口相对应的位置处的片盒升降装置，可以实现单次对在竖直方向上间隔排布的多个基片同时进行加热，从而成倍地增加单位时间内加工基片的数量，进而可以提高半导体加工设备的产能。此外，由于环形加热装置是自片盒的外围同时朝向各个基片辐射热量，这与现有技术相比，更容易保证基片各区域之间以及各基片间的温度均匀性，从而可以提高工艺均匀性。
本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的上述加热腔室，不仅可以实现单次对在竖直方向上间隔排布的多个基片同时进行加热，从而成倍地增加单位时间内加工基片的数量，而且更容易保证基片各区域之间以及各基片间的温度均匀性，从而可以提高工艺均匀性。
附图说明
图1为现有的加热腔室的结构示意图；
图2A为本发明实施例提供的加热腔室的剖视图；
图2B为本发明实施例提供的加热腔室的分解示意图；
图3A为本发明实施例提供的加热腔室的半剖图；
图3B为本发明实施例提供的加热腔室所采用的加热灯管的分布示意图；
图3C为图3A中I区域的放大图；
图4A为本发明实施例提供的加热腔室所采用的支撑组件的分解示意图；
图4B为图4A中II区域的放大图；
图4C为图4A中支撑组件所采用的上导电环的剖视图；以及
图5为本发明实施例的一个变型实施例提供的加热腔室的剖视图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的加热腔室以及半导体加工设备进行详细描述。
图2A为本发明实施例提供的加热腔室的剖视图。图2B为本发明实施例提供的加热腔室的分解示意图。请一并参阅图2A和图2B，加热腔室100其由腔室组件101限定而成，且为真空环境，并且在腔室组件101上，且位于加热筒体17的下方设置有传片口121，用于供基片12通过。而且，该加热腔室100包括加热筒体17、环形加热装置15、片盒14和片盒升降装置13。其中，加热筒体17设置在该加热腔室100内，且位于传片口121的上方；环形加热装置15环绕设置在加热筒体17内侧，用以自加热筒体17的周围向内部辐射热量。容易理解，由该加热筒体17限定而成的内部空间用于作为对基片进行加热的工艺环境，且同样为真空环境。
片盒14用于承载多个基片12，且使多个基片12沿加热筒体17的轴向(垂直于基片12表面的方向)间隔排布。片盒14的具体结构如图2B所示，片盒14由天板、底板和多个立柱组成，其中，在立柱上沿加热筒体17的轴向间隔设置有多个槽口，用以支撑基片12。片盒升降装置13用于驱动片盒14作升降运动，在升降装置13的驱动下，片盒14可以经由加热筒体17的底端开口处升入加热筒体17的内部空间，此时环形加热装置15环绕在片盒14的周围，从而可以同时朝向片盒14内的各个基片辐射热量。需要说明的是，由于片盒14具有底板，该底板通过采用合适的外径，可以在片盒14升入加热筒体17的内部空间时，封闭加热筒体17的底端开口，从而使得加热筒体17的内部空间形成相对封闭的独立环境，进而可以避免外部空间对该独立环境温度分布的干扰。当然，在设计片盒14的底板外径时，应保证片盒14能够相对于加热筒体17顺利地进行升降运动，即使片盒14的底板与加热筒体17的底端开口之间具有间隙，该间隙对加热筒体17的内部空间的温度分布均匀性的影响也很小，可以忽略不计。
而且，在片盒升降装置13的驱动下，片盒14可以经由加热筒体17的底端开口自加热筒体17的内部空间下降至与传片口121相对应的位置处，并且通过调节片盒14相对于传片口121的高度，可以将不同高度的各个基片12逐一传输至与传片口121相同高度的位置处，并由机械手经由传片口121移入加热腔室100内，并取出位于与传片口121相同高度的位置处的基片12。
在进行工艺的过程中，首先，利用片盒升降装置13驱动片盒14作升降运动，以使得片盒14的各个立柱上其中一个槽口移动至与传片口121相同高度的位置处，并利用机械手经由传片口121将基片12传输至加热腔室100内，并放置于位于与传片口121相同高度的位置处的槽口内，重复进行上述操作，直至所有的槽口内均装载有基片12。然后，利用片盒升降装置13驱动片盒14上升至加热筒体17的内部空间，如图2A中片盒14所在位置，然后开启环形加热装置15，以使其对多个基片12同时进行加热。待加热完成之后，关闭环形加热装置15，并利用片盒升降装置13驱动片盒14下降至与传片口121相对应的位置处，并且通过调节片盒14相对于传片口121的高度，将其中一个基片12移动至与传片口121相同高度的位置处，然后由机械手经由传片口121移入加热腔室100内，并取出位于与传片口121相同高度的位置处的基片12。重复进行上述操作，直至将片盒14内的所有基片12全部或部分取出。
在实际应用中，可以根据具体情况自加热腔室移出一部分基片，或者也可以移出全部基片。具体来说，若进行下一步工序的设备单次加工基片的数量少于片盒中的基片数量，则在完成一次加热去气工艺之后，无法一次性地对全部基片进行下一步工序，而仅能对其中一部分基片进行下一步工序，其余基片还需停留在于片盒内或者被取出并放置于加热腔室之外的缓冲存储区内，等待进行下一步工序。优选的，可以对等待的基片进行恒温处理，以尽量保证同批进行加热的基片能够满足对工艺结果的一致性的要求。另外，为了使每个基片进行加热去气工艺的工艺时间大致相同，以保证工艺结果的一致性，应遵循“先进先出”的原则，即，最先进入加热腔室的基片应最先被移出进行下一步工序。这里，虽然同批进行加热的基片可能因移出加热腔室的时间不同，而导致等待进行下一步工序的等待时间不同(若进行恒温，则恒温时间不同)，但是实验表明，等待时间不同，对基片的工艺结果影响不大，从而不会影响工艺结果的一致性。
由上可知，本发明实施例提供的加热腔室的工艺时间虽然并未缩短，甚至还有所延长，即：增加了基片等待进行下一步工序的等待时间，但是从总工艺时间的角度来看，由于该加热腔室能够同时加工多个基片，这与现有技术相比，工艺效率成倍提高，例如，对于现有技术中单次仅能加工有限的几个基片的加热腔室来说，10个基片或用于承载几个基片的托盘，需要进行十次加热，而对于本发明实施例提供的加热腔室来说，由于其可以对在竖直方向上间隔排布的多个基片或托盘同时进行加热，从而可以使单位时间内提供给下一工序的基片数量成倍增加，进而可以解决去气步骤制约整个半导体加工设备的产能的问题。
下面对上述环形加热装置15的结构进行详细描述。具体地，请一并参阅图3A-图4C，环形加热装置包括多个加热灯管41、支撑组件23和电引入组件。其中，如图3B和图4A所示，在本实施例中，每个加热灯管41为条状灯管，该条状灯管的长度方向与加热筒体17的轴向相互平行，且多个条状灯管沿加热筒体17的周向间隔排布，以在加热筒体17的内侧环绕形成筒状热源，这很容易保证各基片间以及基片各区域之间的温度均匀性。当然，由于基片所获得的热量需要自其边缘逐渐向中心传递，因而只要有足够时间完成片内的热量传递，就可以保证基片各区域之间的温度均匀性。
支撑组件23用于将多个加热灯管41与加热筒体17固定连接。具体地，支撑组件23包括上层内环39、下层内环31和内环连接件38，三者均采用绝缘材料(例如陶瓷)制作，其中，上层内环39和下层内环31在加热筒体17的轴向上相对设置，每个加热灯管41位于上层内环39和下层内环31之间，且通过灯管固定件42分别与二者固定连接，如图4A和4B所示。而且，上层内环39借助四个固定件40与加热筒体17的顶部固定连接。内环连接件38的数量为多个，且沿加热筒体17的周向间隔设置；每个内环连接件38分别与上层内环39和下层内环31连接，且对二者进行支撑，即，内环连接件38在上层内环39和下层内环31之间起到支柱的作用，从而上层内环39、下层内环31和内环连接件38形成可支撑多个加热灯管41的环形架构。内环连接件38的排布应在稳定支撑上层内环39和下层内环31的前提下，避免遮挡加热灯管41。
优选的，上层内环39和下层内环31之间的轴向间距应大于片盒14的轴向长度，以在片盒14位于由环形加热装置15限定的内部空间内时，使得靠近片盒14的天板和底板的基片12能够位于上层内环39和下层内环31之间，能够被加热灯管41辐射到的位置，即，使得全部的基片12均被笼罩在加热灯管41的辐射区域内，从而可以保证各基片间的温度均匀性，
电引入组件用于将电流传导至各个加热灯管41，以点亮加热灯管41。具体地，电引入组件包括上导电环44、下导电环33和电极组。其中，上导电环44环绕设置在上层内环39的外侧，下导电环33环绕设置在下层内环31的外侧。各个加热灯管41的正极/负极分别与上导电环44/下导电环33电连接；电极组包括正电极和负电极，正电极/负电极的内端(位于加热筒体17的内侧一端)分别与上导电环44/下导电环33电连接，正电极/负电极的外端(位于加热筒体17的外侧一端)位于加热筒体17的外部，用于与电源连接。由此可知，电极组用于引入由电源提供的电流，并通过上导电环44/下导电环33同时传导至各个加热灯管41。也就是说，上导电环44和下导电环33分别相当于所有加热灯管41共用的正极引线和负极引线，各个加热灯管41、上导电环44和下导电环33、电极组与电源形成导电回路。
优选的，为了避免因加热灯管41的数量过多，而造成电源功率供应不足，从而造成加热灯管41的辐射强度不够的问题，可以将加热灯管41分配成相互独立的至少两组加热灯管组，并将上导电环和下导电环对应地分割为多个上半环和多个下半环，各个上半环之间不相接触，各个下半环之间不相接触，并且每组加热灯管组中的每个加热灯管的正极/负极分别和与该组加热灯管组一一对应的上半环/下半环电连接；同时，电极组的数量与加热灯管组的数量一致，每组电极组的正电极/负电极的内端和与该组电极组一一对应的上半环/下半环电连接。总而言之，每组加热灯管组通过相应的上半环和下半环以及电极组与同一电源形成一个导电回路，因此，多组加热灯管组则与不同的电源形成相互独立的多个导电回路，从而可以减少与每个电源相连的加热灯管41的数量，进而可以避免因电源功率供应不足，而造成加热灯管41的辐射强度不够的问题。
进一步来说，在本实施例中，加热灯管41被平均分配成两组加热灯管组。与之相对应地，上导电环44由间隔设置的第一、第二上半环(44A，44B)组成，如图4C所示；下导电环33与其结构相类似，由间隔设置的第一、第二下半环(33A，33B)组成，如图4B所示。其中，第一上半环44A与第一下半环33A彼此相对，第二上半环44B与第二下半环33B彼此相对；并且，其中一组加热灯管组中的各个加热灯管41均匀排布在第一上半环44A与第一下半环33A之间；其中另一组加热灯管组中的各个加热灯管41均匀排布在第二上半环44B与第二下半环33B之间。并且，每个加热灯管41的正极/负极分别和与之相对的上半环/下半环电连接。电极组为两组，如图3A所示，第一组电极组19A位于加热筒体17的左侧；第二组电极组19B位于加热筒体17的右侧。其中，第一组电极组19A中的正电极/负电极的内端分别与第一上半环44A/第一下半环33A电连接；第二组电极组19B中的正电极/负电极的内端分别与第二上半环44B/第二下半环33B电连接。由此，两组加热灯管组与不同的电源形成相互独立的两个导电回路。
优选的，电引入组件还包括至少两个上绝缘件和至少两个下绝缘件，其中，每个上绝缘件设置在相邻的两个上半环之间的间隙内，用以使该相邻的两个上半环电绝缘；每个下绝缘件设置在相邻的两个下半环之间的间隙内，用以使该相邻的两个下半环之间电绝缘，从而可以进一步保证相邻两个上半环(或下半环)之间不会电导通。在本实施例中，电引入组件包括四个绝缘件43，其中两个用作上绝缘件，其余两个用作下绝缘件。其中，两个上绝缘件分别设置在第一、第二上半环(44A，44B)之间的两个间隙内，用以使第一、第二上半环(44A，44B)之间电绝缘，如图4C所示；两个下绝缘件分别设置在第一、第二下半环(33A，33B)之间的两个间隙内，用以使第一、第二下半环(33A，33B)之间电绝缘，如图4B所示。
在本实施例中，如图3C所示，电引入组件还包括两个导电转接件27和两个导电压板28。其中，两个导电转接件27用于分别将电极组中的正电极/负电极的内端对应地与上导电环44/下导电环33电连接。容易理解，考虑到加工和安装，电极组很难设置在靠近加热筒体17的顶部和底部的位置处，并使其正电极/负电极的内端直接与上导电环44/下导电环33相接触。在这种情况下，可以借助导电转接件27来实现正电极/负电极的内端与上导电环44/下导电环33之间的电连接。此外，若电极组与导电环之间的轴向间距较长，还可以进一步加设导电连接件30，用以使每个导电转接件27与上导电环44(或下导电环33)电连接。两个导电压板28用于分别将两个导电转接件27对应地与电极组中的正电极和负电极固定在一起。
优选的，电引入组件还包括两个绝缘保护罩和两个绝缘套管29。其中，每个绝缘保护罩采用空腔结构，且为了便于拆装，由可拆卸地连接的两个分体(25，26)构成；每个绝缘保护罩包覆在导电转接件27、导电压板28以及电极组的正电极(或负电极)的内端；两个绝缘套管29分别套制在电极组的正电极和负电极上，用以包覆正电极和负电极的位于加热筒体17内侧的部分以及内嵌在加热筒体17内部的部分，也就是说，正电极(或负电极)的位于加热筒体17以内的部分均被包覆，以对电极组的导电部分进行保护，防止真空打火。在实际应用中，本发明对绝缘保护罩和绝缘套管的结构没有特别的限制，只要二者能够将电引入组件位于加热筒体内的导电部分以及电连接处包覆在其中即可。
优选的，支撑组件23还包括上环外壳、下环外壳和外环连接件35，三者均采用绝缘材料制作。其中，上环外壳罩设在上层内环39的外部，用以与上层内环39形成空腔，以将连接在上层内环39上的各个部件容纳在其中，例如加热灯管41的正极/负极和灯管固定件42、导电连接件30与上导电环/下导电环连接的部分等等。同样的，下环外壳罩设在下层内环31的外部，以将连接在下层内环31上的各个部件容纳在其中。外环连接件35的数量为至少两个，且沿加热筒体17的周向间隔设置，每个外环连接件35分别与上环外壳和下环外壳连接，且对二者进行支撑。
优选的，由于加热灯管41属于损耗品，更换频率较高，因而考虑到拆装便携性，上环外壳可以由依次可拆卸地连接至少两个上外分体组成，下环外壳可以由依次可拆卸连接的至少两个下外分体组成，至少两个上外分体与至少两个下外分体一一对应。例如，在本实施例中，上环外壳由四个上外分体组成，下环外壳由四个下外分体组成，即，将上环外壳平均分割为四个1/4环体，下环外壳平均分割为四个1/4环体，图4A示意性地示出了上环外壳的其中两个1/4环体(34，37)，以及下环外壳的其中两个1/4环体(32，36)。这样，当个别加热灯管41损坏时，只要拆卸对应该加热灯管41的位置处的1/4环体即可，从而可以提高加热灯管的拆装便携性，有利于加热腔室的维修和维护。容易理解，在装卸时，可以整体装卸上环外壳和下环外壳的两个1/4环体以及与二者连接的至少一个外环连接件35。
优选的，本发明实施例提供的加热腔室还可以包括：设置在腔室组件101上的腔门16，可以通过开启腔门16来更换片盒14，在实际应用中，可以利用腔门更换装载不同基片尺寸的片盒，从而可以扩展加热腔室的应用范围。
优选的，由于各个加热灯管41在加热基片12的同时，也会朝向加热筒体17辐射热量，为了防止加热筒体17过热，加热腔室100还包括设置在加热筒体17内的冷却通道18，通过向冷却通道18中通入冷却水，来冷却加热筒体17。具体地，冷却通道18具有入口和出口(图中未示出)，二者分别与用于输入/输出冷却水的两个水路接头21连接，形成循环冷却。进一步优选的，加热腔室100还包括温控安全装置20，用于监测加热筒体17的温度，并在加热筒体17的温度高于预设的安全阈值时发出报警信号。
优选的，在加热筒体17的外壁上还设置有把手45，以便于加热筒体17的安装、拆卸或运输。
优选的，在加热筒体17的底部还设置有保护环46，用以对环形加热装置15起到保护作用。
需要说明的是，在本实施例中，加热灯管41为条状灯管，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，加热灯管41也可以为诸如螺旋状灯管、环形灯管等的其他任意形状，并且根据不同形状的加热灯管，对加热灯管的排布方式以及电性连接方式进行适应性设计，以保证各基片间以及基片内各区域的温度均匀性。容易理解，支撑组件和电引入组件的结构均是配合加热灯管而设计的，因此，支撑组件和电引入组件并不局限于本实施例提供的上述结构，应根据加热灯管的排布方式以及电性连接方式的变化作适应性设计。
还需要说明的是，在实际应用中，片盒多个立柱的排布在保证稳定支撑基片的基础上，还应使得片盒中的基片移出片盒的开口与传片口相对，以保证基片能够依次移出片盒的开口和传片口。除此之外，多个立柱的排布还需要考虑加热灯管的布局，以避免遮挡加热灯管辐射出的光线。
作为上述实施例的一个变形实施例，图5为本发明实施例的一个变型实施例提供的加热腔室的剖视图。请参阅图5，本变型实施例提供的加热腔室200与上述实施例相比，同样包括加热筒体17、环形加热装置、片盒14和片盒升降装置13。由于上述部件或装置的结构和功能与上述实施例相同，在此不再赘述。下面仅对本变型实施例提供的加热腔室200与上述实施例之间的不同点进行详细描述。
具体地，在本变型实施例提供的加热腔室200中，环形加热装置包括加热丝(或加热管)50，其沿加热筒体17的周向螺旋缠绕形成筒状热源，用以自加热筒体17的周围向内部辐射热量，从而可以同时朝向片盒14内的各个基片辐射热量。容易理解，为了提高加热丝(或加热管)50的加热效率，由加热丝(或加热管)50缠绕形成的筒状结构的内壁应尽量靠近片盒14，但同时又不能阻碍片盒14的升降运动。
需要说明的是，在本实施例中，加热丝(或加热管)50沿加热筒体17的周向螺旋缠绕形成筒状热源，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，加热丝(或加热管)还可以采用其他任意方式缠绕，只要在加热筒体的内侧环绕形成筒状热源，以能够均匀地朝向其内部辐射热量即可。另外，加热丝(或加热管)的数量可以为一根，即，由一根加热丝(或加热管)缠绕形成筒状结构，或者，加热丝(或加热管)的数量还可以为两根以上，两根以上的加热丝(或加热管)之间可以电性连接或者相互独立，并在加热筒体的内侧均匀排布，以形成筒状热源。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，其包括加热腔室，该加热腔室采用了本发明实施例提供的上述加热腔室。
优选的，半导体加工设备包括缓冲存储区，用于存储自加热腔室内完成工艺的基片。借助该缓冲存储区，可以在进行下一步工序的设备单次加工基片的数量少于片盒中的基片数量时，放置需等待进行下一步工序的基片。
本发明实施例提供的半导体加工设备，其通过采用本发明实施例提供的上述加热腔室，不仅可以实现单次对在竖直方向上间隔排布的多个基片同时进行加热，从而成倍地增加单位时间内加工基片的数量，而且更容易保证基片各区域之间以及各基片间的温度均匀性，从而可以提高工艺均匀性。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种加热腔室，其为真空环境，且具有可供基片通过的传片口，其特征在于，所述加热腔室包括：
加热筒体，设置在所述加热腔室内，且位于所述传片口的上方；
环形加热装置，与所述加热筒体固定连接，环绕设置在所述加热筒体内侧，用以自所述加热筒体的周围向内部辐射热量；
片盒，用于承载多个基片，且使所述多个基片沿所述加热筒体的轴向间隔排布；
片盒升降装置，用于驱动所述片盒上升至由所述环形加热装置限定的内部空间内，或者下降至与所述传片口相对应的位置处；
其中,所述环形加热装置包括：
多个加热灯管，沿所述加热筒体的周向环绕形成筒状热源；
支撑组件，用于固定所述多个加热灯管；所述支撑组件包括采用绝缘材料制作的上层内环和下层内环，所述上层内环和下层内环在所述加热筒体的轴向上相对设置，每个加热灯管位于所述上层内环和下层内环之间，且分别与二者固定连接。
2.根据权利要求1所述的加热腔室，其特征在于，所述环形加热装置还包括：
电引入组件，用于将电流传导至每个加热灯管。
3.根据权利要求2所述的加热腔室，其特征在于，所述支撑组件还包括采用绝缘材料制作的内环连接件，其中，
所述内环连接件的数量为多个，且沿所述加热筒体的周向间隔设置；每个内环连接件分别与所述上层内环和下层内环连接，且对二者进行支撑。
4.根据权利要求3所述的加热腔室，其特征在于，所述电引入组件包括上导电环、下导电环和电极组，其中，
所述上导电环环绕设置在所述上层内环的外侧，所述下导电环环绕设置在所述下层内环的外侧；每个加热灯管的正极/负极分别与所述上导电环/下导电环电连接；
所述电极组包括正电极和负电极，所述正电极/负电极的内端通过所述上导电环/下导电环同时与各个加热灯管的正极/负极对应连接，所述正电极/负电极的外端位于所述加热筒体的外部。
5.根据权利要求4所述的加热腔室，其特征在于，所述多个加热灯管被平均分配形成至少两组加热灯管组；并对应地，所述上导电环和下导电环分别被分割形成不相接触的至少两个上半环和至少两个下半环；所述电极组的数量与所述加热灯管组的数量一致；
每组加热灯管组中的每个加热灯管的正极/负极分别和与该组加热灯管组一一对应的上半环/下半环电连接；每组电极组的正电极/负电极的内端和与该组电极组一一对应的上半环/下半环电连接。
6.根据权利要求5所述的加热腔室，其特征在于，所述电引入组件还包括：
至少两个上绝缘件，每个上绝缘件设置在相邻的两个上半环之间的间隙内，用以使所述相邻的两个上半环电绝缘；
至少两个下绝缘件，每个下绝缘件设置在相邻的两个下半环之间的间隙内，用以使所述相邻的两个下半环之间电绝缘。
7.根据权利要求4所述的加热腔室，其特征在于，所述电引入组件还包括：
两个导电转接件，用于分别将所述电极组中的正电极和负电极的内端对应地与所述上导电环和下导电环电连接；
两个导电压板，用于分别将所述两个导电转接件对应地与所述电极组中的正电极和负电极固定在一起。
8.根据权利要求7所述的加热腔室，其特征在于，所述电引入组件还包括：
两个绝缘保护罩，每个绝缘保护罩用于包覆所述导电转接件、导电压板以及所述电极的内端；
两个绝缘套管，分别套制在所述正电极和负电极上，用以包覆所述正电极和负电极的位于所述加热筒体内侧的部分以及内嵌在所述加热筒体内部的部分。
9.根据权利要求2所述的加热腔室，其特征在于，所述加热灯管为条状灯管，所述条状灯管的长度方向与所述加热筒体的轴向相互平行，且多个所述条状灯管沿所述加热筒体的周向间隔排布。
10.根据权利要求3所述的加热腔室，其特征在于，所述支撑组件还包括上环外壳、下环外壳和外环连接件，三者均采用绝缘材料制作，其中，
所述上环外壳罩设在所述上层内环的外部；
所述下环外壳罩设在所述下层内环的外部；
所述外环连接件的数量为至少两个，且沿所述加热筒体的周向间隔设置，每个外环连接件分别与所述上环外壳和下环外壳连接，且对二者进行支撑。
11.根据权利要求10所述的加热腔室，其特征在于，所述上环外壳由依次可拆卸地连接的至少两个上外分体组成，所述下环外壳由依次可拆卸连接的至少两个下外分体组成，所述至少两个上外分体与所述至少两个下外分体一一对应。
12.根据权利要求1所述的加热腔室，其特征在于，所述加热腔室还包括腔门，通过开启所述腔门来更换所述片盒。
13.根据权利要求1所述的加热腔室，其特征在于，在所述加热筒体内还设置有的冷却通道，通过向所述冷却通道中通入冷却水，来冷却所述加热筒体。
14.根据权利要求1所述的加热腔室，其特征在于，所述加热腔室还包括：
温控安全装置，用于监测所述加热筒体的温度，并在所述加热筒体的温度高于预设的安全阈值时发出报警信号。
15.一种半导体加工设备，其包括加热腔室，其特征在于，所述加热腔室采用权利要求1-14任意一项所述的加热腔室。
16.根据权利要求15所述的半导体加工设备，其特征在于，还包括：
缓冲存储区，用于存储自所述加热腔室内完成工艺的基片。
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