CN111304740A - 外延生长装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种外延生长装置及其制作方法，属于半导体技术领域。外延生长装置，包括：第一石英钟罩和漏斗形的第二石英钟罩，第一石英钟罩和第二石英钟罩组成反应腔室，在反应腔室内部设置有放置硅晶圆的基座和用于支撑基座的基座支撑架，在反应腔室外部设置有提供反应能量的加热灯泡，加热灯泡包括位于基座靠近第一石英钟罩一侧的第一加热灯泡和位于基座靠近第二石英钟罩一侧的第二加热灯泡，外延生长装置还包括：位于反应腔室内、设置于第二加热灯泡与基座之间的光路控制结构，光路控制结构能够将第二加热灯泡发出、经第二石英钟罩的漏斗面入射反应腔室的部分光线折射至远离硅晶圆中心的区域。本发明能够提高外延薄膜的成膜均匀性。

Description

外延生长装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是指一种外延生长装置及其制作方法。
背景技术
外延晶圆一般是通过化学气相沉积的方式在硅晶圆上生长一层外延薄膜得到。在外延生长装置内，将硅晶圆暴露于反应气体中，通过化学气相反应，在硅晶圆表面形成一层硅单晶薄膜。
现有的外延生长装置如图1所示，包括上部石英钟罩1和下部石英钟罩6，上部石英钟罩1和下部石英钟罩6通过安装部件3组成反应腔室，反应腔室包括有进气口和排气口，其中，4为气流方向，在反应腔室内部设置有放置硅晶圆2的基座5，用于支撑基座5的基座支撑架7。在反应腔室外，设置有负责提供反应能量的加热灯泡8，通过热辐射的方式为反应提供能量。
外延薄膜的厚度是最重要的技术指标之一，在外延反应过程中，经常会出现因硅晶圆中心区域温度过高从而导致的膜厚不均匀现象，即硅晶圆中心区域的温度偏高，导致该区域的化学反应速率快，生成的硅薄膜偏厚甚至过厚。因此，如何控制硅晶圆中心区域温度过高问题，已成为非常重要的课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种外延生长装置及其制作方法，能够提高外延薄膜的成膜均匀性。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供一种外延生长装置，包括：
第一石英钟罩和漏斗形的第二石英钟罩，所述第一石英钟罩和所述第二石英钟罩通过安装部件组成反应腔室，在所述反应腔室内部设置有放置硅晶圆的基座和用于支撑所述基座的基座支撑架，在所述反应腔室外部设置有提供反应能量的加热灯泡，所述加热灯泡包括位于所述基座靠近所述第一石英钟罩一侧的第一加热灯泡和位于所述基座靠近所述第二石英钟罩一侧的第二加热灯泡，所述外延生长装置还包括：
位于所述反应腔室内、设置于所述第二加热灯泡与所述基座之间的光路控制结构，所述光路控制结构能够将所述第二加热灯泡发出、经所述第二石英钟罩的漏斗面入射所述反应腔室的部分光线折射至远离所述硅晶圆中心的区域。
进一步地，所述光路控制结构包括：
中空的支撑杆；
位于所述支撑杆的端部、与所述支撑杆连接的凹透镜，所述凹透镜的中心设置一通孔，所述通孔与所述支撑杆的内部连通，且所述通孔的孔径与所述支撑杆的内径相等。
进一步地，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为向靠近所述基座一侧凹陷的凹面。
进一步地，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为平面。
进一步地，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为向远离所述基座一侧凸起的凸面。
进一步地，所述第二面与所述漏斗面相贴合。
进一步地，所述第二石英钟罩具有圆筒状的颈部，所述颈部内设置有硅晶圆支撑杆；所述支撑杆套设于所述硅晶圆支撑杆之外且位于所述颈部内，所述硅晶圆支撑杆的外径与所述支撑杆的内径之差不超过第一阈值，所述支撑杆的外径与所述颈部的内径之差不超过第二阈值。
进一步地，所述第一阈值为0.5mm，所述第二阈值为0.5mm。
进一步地，所述第二石英钟罩具有圆筒状的颈部，所述颈部内设置有硅晶圆支撑杆；所述光路控制结构包括：
凹透镜，所述凹透镜的中心设置一通孔，所述硅晶圆支撑杆位于所述通孔内，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，所述第二面与所述漏斗面相贴合。
本发明实施例还提供了一种外延生长装置的制作方法，所述外延生长装置包括第一石英钟罩和漏斗形的第二石英钟罩，所述第一石英钟罩和所述第二石英钟罩通过安装部件组成反应腔室，在所述反应腔室内部设置有放置硅晶圆的基座和用于支撑所述基座的基座支撑架，在所述反应腔室外部设置有提供反应能量的加热灯泡，所述加热灯泡包括位于所述基座靠近所述第一石英钟罩一侧的第一加热灯泡和位于所述基座靠近所述第二石英钟罩一侧的第二加热灯泡，所述制作方法包括：
在所述反应腔室内、所述第二加热灯泡与所述基座之间形成光路控制结构，所述光路控制结构能够将所述第二加热灯泡发出、经所述第二石英钟罩的漏斗面入射所述反应腔室的部分光线折射至远离所述硅晶圆中心的区域。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，在第二加热灯泡与基座之间设置光路控制结构，光路控制结构能够将第二加热灯泡发出、经第二石英钟罩的漏斗面入射反应腔室的至少部分光线折射至远离硅晶圆的中心区域，这样能够减少照射到硅晶圆中心区域的光线，进而降低硅晶圆的中心区域的温度，降低该区域的化学反应速率，利用光路控制结构的光路分散以及遮光隔热的效果，解决了硅晶圆受热不均匀现象，能够提高外延薄膜的成膜均匀性。
附图说明
图1为现有外延生长装置的结构示意图；
图2-图4为本发明实施例一外延生长装置的结构示意图；
图5-图7为本发明实施例二外延生长装置的结构示意图；
图8-图10为本发明实施例三外延生长装置的结构示意图；
图11为本发明实施例形成的外延薄膜的厚度示意图。
附图标记
1 上部石英钟罩
2 硅晶圆
3 安装部件
4 气流方向
5 基座
6 下部石英钟罩
7 基座支撑架
8 加热灯泡
9 光路控制结构
10 硅晶圆支撑杆
91 第一面
92 第二面
93 支撑杆
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
现有的外延生长装置如图1所示，包括上部石英钟罩1和下部石英钟罩6，上部石英钟罩1呈圆形，下部石英钟罩6呈漏斗形，上部石英钟罩1和下部石英钟罩6通过安装部件3组成反应腔室，反应腔室包括有进气口和排气口，反应气体从进气口进入，通过高温化学反应，沉积外延薄膜，产生的尾气通过排气口排出，其中，4为气流方向。在反应腔室内部设置有放置硅晶圆2的基座5，基座5通过基座支撑架7固定保持水平状态。在化学气相反应过程中，基座支撑架7通过电机带动基座5匀速转动。在上部石英钟罩1上方和下部石英钟罩6下方均设置有提供反应能量的加热灯泡8，通过热辐射的方式为反应提供能量。
外延薄膜的厚度是最重要的技术指标之一，在外延反应过程中，下部石英钟罩6的漏斗面具有汇聚光线的作用，会将下方加热灯泡8发出的光线汇聚至硅晶圆2的中心区域，从而出现因硅晶圆中心区域温度过高从而导致的膜厚不均匀现象，即硅晶圆中心区域的温度偏高，导致该区域的化学反应速率快，生成的硅薄膜偏厚甚至过厚。因此，如何控制硅晶圆中心区域温度过高问题，已成为非常重要的课题。
一种现有技术通过在基座5下方放置一个挡光石英圆环来降低硅晶圆中心区域的温度，加热灯泡8发出的光线能够被挡光石英圆环反射，从而削弱加热灯泡8的辐射热能，但是该种方式对圆环的安装要求非常高。现有技术挡光石英圆环是通过三个支撑杆搭接在基座支撑架7上，挡光石英圆环很容易倾斜，如果挡光石英圆环发生倾斜，将会造成更严重的温度不均匀。
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种外延生长装置及其制作方法，能够提高外延薄膜的成膜均匀性。
本发明实施例提供一种外延生长装置，包括：
第一石英钟罩和漏斗形的第二石英钟罩，所述第一石英钟罩和所述第二石英钟罩通过安装部件组成反应腔室，在所述反应腔室内部设置有放置硅晶圆的基座和用于支撑所述基座的基座支撑架，在所述反应腔室外部设置有提供反应能量的加热灯泡，所述加热灯泡包括位于所述基座靠近所述第一石英钟罩一侧的第一加热灯泡和位于所述基座靠近所述第二石英钟罩一侧的第二加热灯泡，所述外延生长装置还包括：
位于所述反应腔室内、设置于所述第二加热灯泡与所述基座之间的光路控制结构，所述光路控制结构能够将所述第二加热灯泡发出、经所述第二石英钟罩的漏斗面入射所述反应腔室的部分光线折射至远离所述硅晶圆中心的区域。
本实施例中，在第二加热灯泡与基座之间设置光路控制结构，光路控制结构能够将第二加热灯泡发出、经第二石英钟罩的漏斗面入射反应腔室的至少部分光线折射至远离硅晶圆的中心区域，这样能够减少照射到硅晶圆中心区域的光线，进而降低硅晶圆的中心区域的温度，降低该区域的化学反应速率，利用光路控制结构的光路分散以及遮光隔热的效果，解决了硅晶圆受热不均匀现象，能够提高外延薄膜的成膜均匀性。
一具体实施例中，光线分散可以利用凹透镜来实现，所述光路控制结构包括：
中空的支撑杆；
位于所述支撑杆的端部、与所述支撑杆连接的凹透镜，所述凹透镜的中心设置一通孔，所述通孔与所述支撑杆的内部连通，且所述通孔的孔径与所述支撑杆的内径相等。
一具体实施例中，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为向靠近所述基座一侧凹陷的凹面，这样，第二加热灯泡发出的光线依次经过第二面和第一面时，可以发生两次折射，将第二加热灯泡发出的光线折射至远离硅晶圆的中心区域，这样就实现了硅晶圆中心区域温度的减弱。
一具体实施例中，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为平面，这样，第二加热灯泡发出的光线经过第一面时，可以发生折射，将第二加热灯泡发出的光线折射至远离硅晶圆的中心区域，这样就实现了硅晶圆中心区域温度的减弱。
一具体实施例中，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为向远离所述基座一侧凸起的凸面，这样，第二加热灯泡发出的光线经过第一面时，可以发生折射，将第二加热灯泡发出的光线折射至远离硅晶圆的中心区域，这样就实现了硅晶圆中心区域温度的减弱。
进一步地，在第二面为向远离所述基座一侧凸起的凸面时，所述第二面可以与所述漏斗面相贴合，这样可以将光路控制结构牢固地固定于基座和第二加热灯泡之间，并保证凹透镜的水平状态。
进一步地，所述第二石英钟罩具有圆筒状的颈部，所述颈部内设置有硅晶圆支撑杆；所述支撑杆套设于所述硅晶圆支撑杆之外且位于所述颈部内，所述硅晶圆支撑杆的外径与所述支撑杆的内径之差不超过第一阈值，所述支撑杆的外径与所述颈部的内径之差不超过第二阈值，这样，通过硅晶圆支撑杆与支撑杆之间的作用力、以及支撑杆与颈部之间的作用力，能够将光路控制结构牢固地固定于基座和第二加热灯泡之间，并保证凹透镜的水平放置，确保凹透镜能够有效地对第二加热灯泡发出的光线进行发散。
具体地，为了保证支撑杆的内部与硅晶圆支撑杆相贴合，支撑杆的外部与颈部相贴合，所述第一阈值可以为0.5mm，所述第二阈值可以为0.5mm。
另一具体实施例中，所述第二石英钟罩具有圆筒状的颈部，所述颈部内设置有硅晶圆支撑杆；所述光路控制结构包括：
凹透镜，所述凹透镜的中心设置一通孔，所述硅晶圆支撑杆位于所述通孔内，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，所述第二面与所述漏斗面相贴合，这样漏斗面可以有效地对凹透镜进行支撑，将凹透镜牢固地固定于基座和第二加热灯泡之间，并保证凹透镜的水平放置，确保凹透镜能够有效地对第二加热灯泡发出的光线进行发散。
下面结合附图以及具体的实施例对本发明的外延生长装置进行进一步说明：
实施例一
如图2所示，本实施例的外延生长装置包括上部石英钟罩1(即上述第一石英钟罩)和下部石英钟罩6(即上述第二石英钟罩)，上部石英钟罩1呈圆形，下部石英钟罩6呈漏斗形，上部石英钟罩1和下部石英钟罩6通过安装部件3组成反应腔室，反应腔室包括有进气口和排气口，反应气体从进气口进入，通过高温化学反应，沉积外延薄膜，产生的尾气通过排气口排出，其中，4为气流方向。在反应腔室内部设置有放置硅晶圆2的基座5，基座5通过基座支撑架7固定保持水平状态。在化学气相反应过程中，基座支撑架7通过电机带动基座5匀速转动。在上部石英钟罩1上方和下部石英钟罩6下方均设置有提供反应能量的加热灯泡8，通过热辐射的方式为反应提供能量。
本实施例中，硅晶圆2的直径为300mm，在1100℃～1150℃的高温下，使用反应气体SiHCl3生产外延薄膜。
本实施例中，在反应腔室内设置光路控制结构9，光路控制结构9靠近下部石英钟罩6侧的加热灯泡8(即上述第二加热灯泡)。
如图3和图4所示，光路控制结构9包括支撑杆93和位于支撑杆93端部的凹透镜，凹透镜包括靠近基座5的第一面91和远离基座5的第二面92，支撑杆93为中空结构，凹透镜的中心设置一通孔，该通孔与支撑杆93的内部连通，且通孔的孔径与所述支撑杆93的内径相等。
如图4所示，第一面91为向远离基座5一侧凹陷的凹面，第二面92为向靠近基座5一侧凹陷的凹面，这样，加热灯泡8发出的光线依次经过第二面92和第一面91时，可以发生两次折射，将加热灯泡8发出的光线折射至远离硅晶圆2的中心区域，这样就实现了硅晶圆2中心区域温度的减弱。另外，由于凹透镜具有一定的厚度，因此还可以实现热量的阻隔，凹透镜的厚度越大，对热量的阻隔越大。
如图2所示，下部石英钟罩6具有圆筒状的颈部，该颈部内设置有硅晶圆支撑杆10，支撑杆93套设于硅晶圆支撑杆10之外且位于该颈部内，为了使得支撑杆93与颈部以及硅晶圆支撑杆10相贴合，硅晶圆支撑杆10的外径与支撑杆93的内径之差不超过0.5mm，支撑杆93的外径与颈部的内径之差不超过0.5mm，这样可以通过硅晶圆支撑杆10与支撑杆93之间的作用力、以及支撑杆93与颈部之间的作用力，将光路控制结构牢固地固定于基座5和加热灯泡8之间，并保证凹透镜的水平放置，确保凹透镜能够有效地对加热灯泡8发出的光线进行发散。
图11为硅晶圆2上形成的外延薄膜在硅晶圆的直径方向上的膜厚分布曲线，其中，实线为现有技术制备的外延薄膜的膜厚分布曲线，虚线为本实施例制备的外延薄膜的膜厚分布曲线，可以看出，本实施例的技术方案能够有效降低硅晶圆2中心区域的外延薄膜的厚度，可以将硅晶圆2中心区域的外延薄膜的厚度降低20nm，有效提高了外延薄膜的成膜均匀性。
其中，在对外延薄膜的厚度进行测试时，可以使用Nanometrics公司的QS4300机台，利用傅里叶红外光谱法测量(FTIR)来测试外延薄膜的厚度。
实施例二：
如图5所示，本实施例的外延生长装置包括上部石英钟罩1(即上述第一石英钟罩)和下部石英钟罩6(即上述第二石英钟罩)，上部石英钟罩1呈圆形，下部石英钟罩6呈漏斗形，上部石英钟罩1和下部石英钟罩6通过安装部件3组成反应腔室，反应腔室包括有进气口和排气口，反应气体从进气口进入，通过高温化学反应，沉积外延薄膜，产生的尾气通过排气口排出，其中，4为气流方向。在反应腔室内部设置有放置硅晶圆2的基座5，基座5通过基座支撑架7固定保持水平状态。在化学气相反应过程中，基座支撑架7通过电机带动基座5匀速转动。在上部石英钟罩1上方和下部石英钟罩6下方均设置有提供反应能量的加热灯泡8，通过热辐射的方式为反应提供能量。
本实施例中，硅晶圆2的直径为300mm，在1100℃～1150℃的高温下，使用反应气体SiHCl3生产外延薄膜。
本实施例中，在反应腔室内设置光路控制结构9，光路控制结构9靠近下部石英钟罩6侧的加热灯泡8(即上述第二加热灯泡)。
如图6和图7所示，光路控制结构9包括支撑杆93和位于支撑杆93端部的凹透镜，凹透镜包括靠近基座5的第一面91和远离基座5的第二面92，支撑杆93为中空结构，凹透镜的中心设置一通孔，该通孔与支撑杆93的内部连通，且通孔的孔径与所述支撑杆93的内径相等。
如图7所示，第一面91为向远离基座5一侧凹陷的凹面，第二面92为平面，这样，加热灯泡8发出的光线经过第一面91时，将会发生折射，将加热灯泡8发出的光线折射至远离硅晶圆2的中心区域，这样就实现了硅晶圆2中心区域温度的减弱。另外，由于凹透镜具有一定的厚度，因此还可以实现热量的阻隔，凹透镜的厚度越大，对热量的阻隔越大。
如图5所示，下部石英钟罩6具有圆筒状的颈部，该颈部内设置有硅晶圆支撑杆10，支撑杆93套设于硅晶圆支撑杆10之外且位于该颈部内，为了使得支撑杆93与颈部以及硅晶圆支撑杆10相贴合，硅晶圆支撑杆10的外径与支撑杆93的内径之差不超过0.5mm，支撑杆93的外径与颈部的内径之差不超过0.5mm，这样可以通过硅晶圆支撑杆10与支撑杆93之间的作用力、以及支撑杆93与颈部之间的作用力，将光路控制结构牢固地固定于基座5和加热灯泡8之间，并保证凹透镜的水平放置，确保凹透镜能够有效地对加热灯泡8发出的光线进行发散。
实施例三：
如图8所示，本实施例的外延生长装置包括上部石英钟罩1(即上述第一石英钟罩)和下部石英钟罩6(即上述第二石英钟罩)，上部石英钟罩1呈圆形，下部石英钟罩6呈漏斗形，上部石英钟罩1和下部石英钟罩6通过安装部件3组成反应腔室，反应腔室包括有进气口和排气口，反应气体从进气口进入，通过高温化学反应，沉积外延薄膜，产生的尾气通过排气口排出，其中，4为气流方向。在反应腔室内部设置有放置硅晶圆2的基座5，基座5通过基座支撑架7固定保持水平状态。在化学气相反应过程中，基座支撑架7通过电机带动基座5匀速转动。在上部石英钟罩1上方和下部石英钟罩6下方均设置有提供反应能量的加热灯泡8，通过热辐射的方式为反应提供能量。
本实施例中，硅晶圆2的直径为300mm，在1100℃～1150℃的高温下，使用反应气体SiHCl3生产外延薄膜。
本实施例中，在反应腔室内设置光路控制结构9，光路控制结构9靠近下部石英钟罩6侧的加热灯泡8(即上述第二加热灯泡)。
如图9和图10所示，光路控制结构9包括支撑杆93和位于支撑杆93端部的凹透镜，凹透镜包括靠近基座5的第一面91和远离基座5的第二面92，支撑杆93为中空结构，凹透镜的中心设置一通孔，该通孔与支撑杆93的内部连通，且通孔的孔径与所述支撑杆93的内径相等。
如图10所示，第一面91为向远离基座5一侧凹陷的凹面，第二面92为向远离基座5一侧凸起的凸面，这样，加热灯泡8发出的光线经过第一面91时，将会发生折射，将加热灯泡8发出的光线折射至远离硅晶圆2的中心区域，这样就实现了硅晶圆2中心区域温度的减弱。另外，由于凹透镜具有一定的厚度，因此还可以实现热量的阻隔，凹透镜的厚度越大，对热量的阻隔越大。
如图8所示，下部石英钟罩6具有圆筒状的颈部，该颈部内设置有硅晶圆支撑杆10，支撑杆93套设于硅晶圆支撑杆10之外且位于该颈部内，为了使得支撑杆93与颈部以及硅晶圆支撑杆10相贴合，硅晶圆支撑杆10的外径与支撑杆93的内径之差不超过0.5mm，支撑杆93的外径与颈部的内径之差不超过0.5mm，这样可以通过硅晶圆支撑杆10与支撑杆93之间的作用力、以及支撑杆93与颈部之间的作用力，将光路控制结构牢固地固定于基座5和加热灯泡8之间，并保证凹透镜的水平放置，确保凹透镜能够有效地对加热灯泡8发出的光线进行发散。
进一步地，如图8所示，第二面92与下部石英钟罩6的漏斗面的形状匹配，能够使得第二面92贴合在下部石英钟罩6的漏斗面上，这样漏斗面能够为凹透镜提供支撑，有助于将光路控制结构牢固地固定于基座5的颈部处，并保证凹透镜的水平状态。
本实施例中，由于第二面92为凸面，具有汇聚光线的作用，因此，应注意调节第一面91和第二面92的曲率，确保加热灯泡8发出的光线依次经过第二面92和第一面91后，能够折射至远离硅晶圆2的中心区域。
进一步地，在实施例三的基础上，可以对光路控制结构进行进一步改进，去除光路控制结构的支撑杆93，仅保留凹透镜。因为凹透镜的第二面92可以与下部石英钟罩6的漏斗面相贴合，只要仅依靠漏斗面就可以有效地对凹透镜进行支撑，将凹透镜牢固地固定于基座5和加热灯泡8之间，并保证凹透镜的水平放置，因此可以省去支撑杆93，简化光路控制结构的结构，降低光路控制结构的成本。
本发明实施例还提供了一种外延生长装置的制作方法，所述外延生长装置包括第一石英钟罩和漏斗形的第二石英钟罩，所述第一石英钟罩和所述第二石英钟罩通过安装部件组成反应腔室，在所述反应腔室内部设置有放置硅晶圆的基座和用于支撑所述基座的基座支撑架，在所述反应腔室外部设置有提供反应能量的加热灯泡，所述加热灯泡包括位于所述基座靠近所述第一石英钟罩一侧的第一加热灯泡和位于所述基座靠近所述第二石英钟罩一侧的第二加热灯泡，所述制作方法包括：
在所述反应腔室内、所述第二加热灯泡与所述基座之间形成光路控制结构，所述光路控制结构能够将所述第二加热灯泡发出、经所述第二石英钟罩的漏斗面入射所述反应腔室的至少部分光线折射至远离所述硅晶圆的中心区域。
本实施例中，在第二加热灯泡与基座之间形成光路控制结构，光路控制结构能够将第二加热灯泡发出、经第二石英钟罩的漏斗面入射反应腔室的至少部分光线折射至远离硅晶圆的中心区域，这样能够减少照射到硅晶圆中心区域的光线，进而降低硅晶圆的中心区域的温度，降低该区域的化学反应速率，利用光路控制结构的光路分散以及遮光隔热的效果，解决了硅晶圆受热不均匀现象，能够提高外延薄膜的成膜均匀性。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种外延生长装置，包括：
第一石英钟罩和漏斗形的第二石英钟罩，所述第一石英钟罩和所述第二石英钟罩通过安装部件组成反应腔室，在所述反应腔室内部设置有放置硅晶圆的基座和用于支撑所述基座的基座支撑架，在所述反应腔室外部设置有提供反应能量的加热灯泡，所述加热灯泡包括位于所述基座靠近所述第一石英钟罩一侧的第一加热灯泡和位于所述基座靠近所述第二石英钟罩一侧的第二加热灯泡，其特征在于，所述外延生长装置还包括：
位于所述反应腔室内、设置于所述第二加热灯泡与所述基座之间的光路控制结构，所述光路控制结构能够将所述第二加热灯泡发出、经所述第二石英钟罩的漏斗面入射所述反应腔室的部分光线折射至远离所述硅晶圆中心的区域。
2.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，所述光路控制结构包括：
中空的支撑杆；
位于所述支撑杆的端部、与所述支撑杆连接的凹透镜，所述凹透镜的中心设置一通孔，所述通孔与所述支撑杆的内部连通，且所述通孔的孔径与所述支撑杆的内径相等。
3.根据权利要求2所述的外延生长装置，其特征在于，
所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为向靠近所述基座一侧凹陷的凹面。
4.根据权利要求2所述的外延生长装置，其特征在于，
所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为平面。
5.根据权利要求2所述的外延生长装置，其特征在于，
所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，第二面为向远离所述基座一侧凸起的凸面。
6.根据权利要求5所述的外延生长装置，其特征在于，所述第二面与所述漏斗面相贴合。
7.根据权利要求2所述的外延生长装置，其特征在于，所述第二石英钟罩具有圆筒状的颈部，所述颈部内设置有硅晶圆支撑杆；所述支撑杆套设于所述硅晶圆支撑杆之外且位于所述颈部内，所述硅晶圆支撑杆的外径与所述支撑杆的内径之差不超过第一阈值，所述支撑杆的外径与所述颈部的内径之差不超过第二阈值。
8.根据权利要求7所述的外延生长装置，其特征在于，所述第一阈值为0.5mm，所述第二阈值为0.5mm。
9.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，所述第二石英钟罩具有圆筒状的颈部，所述颈部内设置有硅晶圆支撑杆；所述光路控制结构包括：
凹透镜，所述凹透镜的中心设置一通孔，所述硅晶圆支撑杆位于所述通孔内，所述凹透镜包括朝向所述基座的第一面和背离所述基座的第二面，所述第一面为向远离所述基座一侧凹陷的凹面，所述第二面与所述漏斗面相贴合。
10.一种外延生长装置的制作方法，所述外延生长装置包括第一石英钟罩和漏斗形的第二石英钟罩，所述第一石英钟罩和所述第二石英钟罩通过安装部件组成反应腔室，在所述反应腔室内部设置有放置硅晶圆的基座和用于支撑所述基座的基座支撑架，在所述反应腔室外部设置有提供反应能量的加热灯泡，所述加热灯泡包括位于所述基座靠近所述第一石英钟罩一侧的第一加热灯泡和位于所述基座靠近所述第二石英钟罩一侧的第二加热灯泡，其特征在于，所述制作方法包括：
在所述反应腔室内、所述第二加热灯泡与所述基座之间形成光路控制结构，所述光路控制结构能够将所述第二加热灯泡发出、经所述第二石英钟罩的漏斗面入射所述反应腔室的部分光线折射至远离所述硅晶圆中心的区域。
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