具体实施方式

以下描述将参考附图以更全面地描述本发明。附图中所示为本公开的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本公开透彻和完整，并且将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件，组件和/或其群组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本公开内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示；而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。

图1示出了根据本公开的一些实施例的热处理系统的示意图。所述热处理系统包括外壳、多个阀门14、加热器11、处理室13、温度传感器12、及盖子16。所述外壳包括围墙10，所述围墙10具有进口17及多个出口18，所述多个出口18具有彼此不同的直径。在一些实施例中，所述多个出口18是在所述围墙10上形成的孔。最接近所述进口的出口是在所述围墙10上的一个孔，所述孔具有距所述多个出口18最小的直径。距所述进口最远的出口是在所述围墙10上的孔，所述孔具有在所述多个出口18中最大的直径。

在一些实施例中，所述多个出口18包括四个孔，所述四个的孔第一孔和第二孔的直径为10mm，所述四个的第三孔的直径为15mm，及所述四个的第四孔的直径为20mm。

在一些实施例中，所述多个出口包括四个孔,所述四个孔的第一孔和第二孔分别用于排放所述围墙10中约25％的气流，所述四个的第三孔用于排放所述围墙10中约20％的气流，及所述四个的第四孔用于排放所述围墙10中约30％的气流。

在一些实施例中，所述多个阀门14设置在所述围墙10的外表面上。所述多个阀门14中的每一个阀门相应地联接至所述多个出口18。在一些实施例中，所述多个阀门在来自所述进口的气流压力至少为10kpa时被触发。在一些实施例中，所述多个阀门可以是蝶阀门。在一些实施例中，所述多个阀门是常闭阀门。在一些实施例中，最接近于所述进口17的阀门14在所有所述多个阀门14中最小阀门。并且，距所述进口17最远的阀门14在所有所述多个阀门14中最大阀门。

所述加热器11分布在所述围墙10的内表面上。在一些实施例中，所述多个出口18进一步由所述加热器11上的孔形成，所述传感器11上的所述孔与在所述围墙10上形成的所述孔对准。所述处理室13设置在所述围墙10内。所述加热器11设置在所述围墙10和所述处理室13的壁之间。所述加热器11进一步为所述基板20提供一层保护层，以防止所述加热器11产生的直接热量。所述温度传感器12设置在所述处理室13内。在所述处理室13内可以设置五个温度传感器12。在一些实施例中，所述五个温度传感器12彼此等距。即，相邻温度传感器12之间的所述距离全部相同。所述盖子16被配置为密封所述处理室13。此外，所述盖子16被配置为保护所述多个基板20免受外部环境的影响。

所述多个基板20设置在卡盘15上以将所述基板20保持在适当的位置。在一些实施例中，所述基板20包括硅。可选地，所述基板20可以包括锗、硅锗、砷化镓或其他合适的半导体材料。在一些实施例中，所述基板20的形状是圆形或四边形，例如正方形或矩形。同样可替代地，所述基板20可以包括至少一个外延层、硅层和二氧化硅层中。

在一些实施例中，所述热处理系统更包括多个管道，所述管道布置在所述多个出口18和所述多个阀门14之间，以相应地将所述多个出口18耦合到所述多个阀门14。

图2示出了根据本公开的一些实施例的热处理系统的示意图.所述热处理系统包括炉1。所述炉1包括外壳、多个阀门、加热器、处理室、温度传感器和盖子。在一些实施例中，所述热处理系统更包括冷却单元2耦合至所述进口的所述围墙。所述冷却单元2具有进口21和出口22。在一些实施例中，所述冷却单元2更包括阀门23和致动器。所述阀门23布置在所述冷却单元2的所述进口21上，并且所述致动器联接至所述阀门以控制所述阀门23的开口。所述箭头D1示出了空气进入所述冷却单元2的方向。所述箭头D2示出了来自所述冷却单元2的冷气被送入所述炉1的方向。由于所说的来自所述冷却单元2的冷气均匀地分布在所述炉1内，因此减少了在所述炉1中处理的所述基板的所述冷却时间。

在一些实施例中，所述热处理系统更包括与所述炉1电耦合的能量源3。所述能量源3被配置为向所述炉1供电以进行操作。在一些实施例中，所述热处理系统更包括与所述炉1耦合的泵浦4和与耦合所述泵浦4的选择性催化剂还原(Selective CatalyticReduction，SCR)单元5。在一些实施例中，所述泵浦4用于从所述炉1中抽出不需要的废气。在一些实施例中，所述选择性催化剂还原单元5用于将所述炉1中的所述不需要的废气转化为可丢弃的废物，例如水和无害气体。

图3示出了根据本公开的一些实施例的热处理方法的流程图。在一些实施例中，热处理系统包括炉。所述炉包括具有围墙的外壳、多个阀门、加热器、处理室、温度传感器和盖子。所述热处理方法用于半导体制造包括加热放置在炉的处理室中的基板(301)，并执行冷却操作以冷却所述处理室(302)。

所述处理室设置在所述围墙内。所述温度传感器设置在所述处理室内。在一些实施例中，在所述处理室内可能装有五个温度传感器。此外，在所述处理室内可以设置多个基板。所述多个基板设置在卡盘上以将所述基板保持在适当的位置。在一些实施例中，所述基板包括硅。可选地，所述基板可以包括锗、硅锗、砷化镓或其他合适的半导体材料。在一些实施例中，所述基板的形状是圆形或四边形，例如正方形或矩形。同样可替代地，所述基板可以包括至少一个外延层，硅层和二氧化硅层中。所述盖子被配置为密封所述处理室。所述盖子被配置为保护被处理的所述多个基板不受外界环境的影响。

在所述基板的加热期间，使用分布在所述炉的围墙的内表面上的加热器来加热所述基板。所述加热器设置在所述外壳的所述围墙与所述处理室的所述墙之间，所述加热器进一步为所述基板提供直接热保护层。

在冷却操作期间，通过进口的所述围墙在所述处理室周围引入气流，并通过设置在所述围墙的外表面上的多个阀门将其排出。所述气流可以是温度低于所述炉内的所述环境空气温度的冷却气体。在一些实施例中，所述冷却气体的所述温度可以等于或低于所述炉的所述处理室的所述目标环境温度。

所述多个阀门中的每个分别耦接到布置在所述围墙中的多个出口之一。所述多个出口具有彼此不同的直径。在一些实施例中，所述多个出口包括四个孔。所述四个的孔第一孔和第二孔的直径为10mm。所述四个的第三孔的直径为15mm。所述四个的第四孔的直径为20mm。

在一些实施例中，所述多个出口包括四个孔,所述四个孔的第一孔和第二孔分别用于排放所述围墙中约25％的气流。所述四个的第三孔用于排放所述围墙中约20％的气流。所述四个的第四孔用于排放所述围墙中约30％的气流。

在一些实施例中，每个所述多个阀门相应地耦合到所述多个出口。在一些实施例中，当来自所述进口的气流的压力至少为10kpa时，触发所述多个阀门。在一些实施例中，所述多个阀门是蝶阀门。在一些实施例中，所述多个阀门是常闭阀门。在一些实施例中，最接近所述进口的阀门的尺寸最小为所述多个阀门，而离所述进口最远的阀门的尺寸最大为所述多个阀门。

在一些实施例中，所述炉更包括在所述多个出口和所述多个阀门之间布置的多个管道，以相应地将所述多个出口耦合至所述多个阀门。

在一些实施例中，所述热处理系统更包括冷却单元，所述冷却单元耦合到所述围墙的所述进口，并被配置为提供所述气流。所述冷却单元具有进口和出口。在一些实施例中，所述冷却单元更包括一个布置在所述进口的所述冷却单元上的阀门，以及与所述阀门相连的致动器，以控制所述阀门的开度。所述空气进入所述冷却单元的所述进口。来自所述冷却单元的所述出口的冷气被送入所述炉。由于来自所述冷却单元的所述冷却气体均匀地分布在所述炉内，因此减少了在所述炉中处理的所述基板的所述冷却时间。

在一些实施例中，所述热处理系统更包括与所述炉电耦合的能量源。所述能量源被配置为向所述炉供电以进行操作。在一些实施例中，所述热处理系统更包括耦合到所述炉的泵浦和耦合到所述泵浦的选择性催化剂还原单元。在一些实施例中，所述泵浦用于从所述炉中提取不需要的废气。在一些实施例中，所述选择性催化剂还原单元用于将所述不需要的废气从所述炉转化为可弃置的废物，例如水和无害气体。

有鉴于前述揭露内容，本公开的另一个方面提供了热处理系统，其包括：外壳，所述外壳包括围墙，所述围墙具有进口和多个出口，所述多个出口具有彼此不同的直径，所述多个出口具有彼此不同的直径；多个阀门设置在所述围墙的外表面上，其中每个所述多个阀门相应地联接到所述多个出口；加热器分布在所述围墙的内表面上；处理室设置在所述围墙内；温度传感器设置于所述处理室内；以及盖子配置为密封所述处理室。

在一些实施例中，所述系统更包括冷却单元耦合到所述围墙的所述进口，所述冷却单元具有进口和出口。

在一些实施例中，所述冷却单元更包括阀门布置在所述冷却单元的所述进口上，以及致动器与所述进口上的所述阀门耦合，以控制所述进口上的所述阀门的开度。

在一些实施例中，所述多个出口是在所述围墙上形成的孔，最靠近所述进口的孔具有所述孔中最小直径，而距所述进口最远的孔具有所述孔中最大直径。

在一些实施例中，所述多个出口包括四个孔，所述四个的孔第一孔和第二孔的直径为10mm，所述四个的第三孔的直径为15mm，以及所述四个的第四孔的直径为20mm。

在一些实施例中，所述多个出口包括四个孔,所述四个孔的第一孔和第二孔分别用于排放所述围墙中约25％的气流，所述四个的第三孔用于排放所述围墙中约20％的气流，以及所述四个的第四孔用于排放所述围墙中约30％的气流。

在一些实施例中，所述多个阀门在来自所述进口的气流压力至少为10kpa时被触发。

在一些实施例中，所述多个阀门是蝶阀门。

在一些实施例中，所述多个阀门是常闭阀门。

在一些实施例中，所述系统更包括多个管道，所述多个管道布置在所述多个出口和所述多个阀门之间，以相应地将所述多个出口耦合至所述多个阀门。

在一些实施例中，所述多个阀门中与所述进口最近的阀门具有最小尺寸的阀门，而所述多个阀门中距所述进口最远的阀门具有最大尺寸的阀门。

本公开的另一个方面提供了用于半导体制造的热处理方法，其包括：加热设置在炉子的处理室中的基板，其中使用分布在所述炉子的围墙内表面上的加热器加热所述基板；以及执行冷却操作以冷却所述处理室，其中通过所述围墙的进口在所述处理室周围引入气流，并且所述气流通过布置在所处理外表面上的多个阀门排出，所述多个阀门中的每个分别与布置在所述围墙中的多个出口之一相对应，所述多个出口具有彼此不同的直径。

在一些实施例中，用于所述冷却操作的所述气流由耦合到所述围墙的所述进口的冷却单元提供，其中所述冷却单元具有入口和出口。

在一些实施例中，所述冷却单元更包括阀门设置在所述冷却单元的所述进口上，以及致动器与所述进口上的所述阀门耦合，以控制所述进口上的所述阀门的开度。

在一些实施例中，所述多个出口是在所述围墙上形成的孔，最靠近所述进口的孔具有所述孔中最小直径，而距所述进口最远的孔具有所述孔中最大直径。

在一些实施例中，所述多个出口包括四个孔，所述四个的孔第一孔和第二孔的直径为10mm，所述四个孔的第三孔的直径为15mm，以及所述四个孔的第四孔的直径为20mm。

在一些实施例中，所述多个出口包括四个孔,所述四个孔的第一孔和第二孔分别用于排放所述围墙中约25％的气流，所述四个孔的第三孔用于排放所述围墙中约20％的气流，以及所述四个孔的第四孔用于排放所述围墙中约30％的气流。

在一些实施例中，所述方法更包括当来自所述进口的气流的压力至少为10kpa且所述多个阀门为常闭阀门时，触发所述多个阀门。

在一些实施例中，所述多个阀门是蝶阀门.

在一些实施例中，距所述进口最近的所述多个阀门的阀门具有所述多个阀门中最小尺寸，距所述进口最远的所述多个阀门的阀门具有所述多个阀门中最大尺寸。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。