CN111947450A - 半导体腔室及退火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种半导体腔室及退火装置，该半导体腔室包括腔体，以及用于去除该腔体内的金属污染物的吹扫装置，该吹扫装置包括至少两条进气管路和匀流结构，其中，匀流结构设置在腔体内，且具有匀流腔；至少两条进气管路均与匀流腔连通，用于向匀流腔分别输送至少两种气体，以使至少两种气体在匀流腔混合后流入腔体的内部，至少两种气体用于反应生成能够与金属污染物结合的自由基。本发明实施例提供的半导体腔室及退火装置，其不仅可以有效去除腔室内的金属污染，而且无需拆装清洗腔室，减少了设备维护时间和设备运行成本，从而增加了设备正常运行时间，提高了产能，此外还减少了后续工艺过程中的不确定性和不稳定因素，提高了工艺可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种半导体腔室及退火装置。
背景技术
随着集成电路制造技术不断进步、特征尺寸不断缩小，就需要工艺设备不断改进，工艺过程不断优化。例如，对包括金属污染等在内的各项工艺指标都提出了更高的要求，特别是在加工环节，在包括腔室的高纯石英材料的加工成型过程中，往往都不可避免地引入金属污染源，从而恶化工艺后金属污染水平。
例如，对于工艺气体为H2的中、高温退火工艺，金属离子在高温下活性增强，相应的检出金属污染数量也随之成倍增加，为了解决金属污染的问题，目前采用的方式是在发现退火装置中的金属污染超标后，对腔室进行拆装清洗，替换可能污染的部件，以及清理相关晶片传送区域。
但是，上述拆装清洗的方式不仅增加了设备维护时间，缩短了设备在周期内正常运行时间，降低了产能；而且，拆装清洗后也无法保证能够有效去除残存和持续渗出的金属污染，增加了后续工艺过程中的不确定性和不稳定因素；此外，还需要储备更多更换备件，增加了设备运行成本。
发明内容
本发明实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体腔室及退火装置，其不仅可以有效去除腔室内的金属污染，而且无需拆装清洗腔室，减少了设备维护时间和设备运行成本，从而增加了设备正常运行时间，提高了产能，此外还减少了后续工艺过程中的不确定性和不稳定因素，提高了工艺可靠性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种半导体腔室，包括腔体，还包括用于去除所述腔体内的金属污染物的吹扫装置，所述吹扫装置包括至少两条进气管路和匀流结构，其中，
所述匀流结构设置在所述腔体内，且具有匀流腔；
所述至少两条进气管路均与所述匀流腔连通，用于向所述匀流腔输送至少两种气体，以使所述至少两种气体在所述匀流腔混合后流入所述腔体的内部，所述至少两种气体用于反应生成能够与所述金属污染物结合的自由基。
可选的，所述匀流结构包括匀流板，所述匀流板将所述腔体分成匀流空间和工艺空间，所述匀流空间用作所述匀流腔；并且，所述匀流板上设置有多个出气孔，用于将所述匀流空间与所述工艺空间相连通；所述至少两条进气管路的出气端均与所述匀流空间连通。
可选的，所述匀流板用于使所述匀流空间位于所述工艺空间的上方；所述至少两条进气管路的出气端自所述腔体的底部竖直向上穿过所述匀流板，并延伸至所述匀流空间中。
可选的，多个所述出气孔分布在以所述匀流板的径向截面的中心为圆心，且半径不同的多个圆周上，每一所述圆周上的多个所述出气孔相对于所述圆心均匀分布；
不同的所述圆周上的所述出气孔的直径不同，且所述圆周的直径越小，所述圆周上的所述出气孔的直径和/或数量越小；和/或，
在至少一组相邻的两个所述圆周中，其中一个所述圆周上的各个所述出气孔与其中另一个所述圆周上的各个所述出气孔交错设置。
可选的，在所述匀流板的外周壁上，且沿其周向间隔设置有多个第一连接部；并且，对应地在所述腔体的侧壁上间隔设置有多个第二连接部；
在所述第一连接部上设置有定位槽，所述第二连接部位于所述定位槽中；或者，在所述第二连接部上设置有定位槽，所述第一连接部位于所述定位槽中，以限定所述匀流板在所述腔体中的位置。
可选的，所述半导体腔室还包括用于排出所述腔体中的尾气的排气结构，所述排气结构包括设置在所述腔体底部的排气口、与所述排气口连接的排气管、套设在所述排气管外部的保护套管以及保护气体组件，其中，所述保护套管与所述排气管之间形成环形空间，并且在所述保护套管中设置有进气口；所述保护气体组件与所述进气口连接，用于向所述环形空间中输送保护气体，所述保护气体用于防止包含所述自由基的尾气腐蚀所述排气管。
可选的，在所述排气管与所述保护套管之间，且位于所述进气口的下游环绕设置有固定环，所述固定环用于支撑所述保护套管，且在所述固定环中设置有沿其轴向间隔设置的匀流孔，用于使所述环形空间中的气体均匀地流出。
可选的，所述保护气体组件包括气源、进气管路及设置在所述进气管路上的流量调节阀和通断阀，其中，所述进气管路的进气端与所述气源连接，出气端与所述进气口连接；所述气源用于提供所述保护气体。
可选的，所述至少两条进气管路均还用于向所述匀流腔输送惰性气体，以作为工艺气体。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种退火装置，包括加热炉体和设置在所述加热炉体中的工艺腔室，所述工艺腔室采用本发明实施例提供的上述半导体腔室。
本发明实施例的有益效果：
本发明实施例提供的半导体腔室，其借助吹扫装置去除腔体内的金属污染物，该吹扫装置中的至少两条进气管路均与匀流结构的匀流腔连通，用于向匀流腔分别输送至少两种气体，以使至少两种气体在匀流腔混合后流入腔体的内部，至少两种气体用于反应生成能够与金属污染物结合的自由基，例如氧气和氢气可以反应生成羟基自由基，其中的OH-可以与附着在腔室内壁上的金属离子结合，结合后的氢氧化物会随气流排出腔体，可以有效去除腔室内的金属污染。同时，借助上述匀流结构，可以优化气流的导入方向，且使混合后的至少两种气体能够均匀地流入腔体中，从而可以避免因气流分布不均而造成吹扫效果产生差异，充分去除吹扫盲区中的金属污染，有效降低了金属污染，特别是难以清除的铜污染。本发明实施例提供的半导体腔室，无需拆装清洗腔室，减少了设备维护时间和设备运行成本，从而增加了设备正常运行时间，提高了产能，此外还减少了后续工艺过程中的不确定性和不稳定因素，提高了工艺可靠性。
本发明实施例提供的退火装置，其通过采用本发明实施例提供的上述半导体腔室，不仅可以有效去除腔室内的金属污染，而且无需拆装清洗腔室，减少了设备维护时间和设备运行成本，从而增加了设备正常运行时间，提高了产能，此外还减少了后续工艺过程中的不确定性和不稳定因素，提高了工艺可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的半导体腔室的剖视图；
图2A为本发明实施例提供的半导体腔室的径向截面图；
图2B为本发明实施例采用的匀流板的俯视图；
图3A为本发明实施例采用的匀流板的剖视图；
图3B为本发明实施例采用的匀流板与腔体的连接图；
图4为本发明实施例提供的半导体腔室的气流分布图；
图5为本发明实施例采用的吹扫工艺的相关参数的曲线图；
图6为本发明实施例提供的半导体腔室的吹扫效果图。
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，下面结合附图对本发明实施例提供的半导体腔室及退火装置进行详细描述。
请参阅图1，本发明实施例提供的半导体腔室，其例如应用于退火装置，该退火装置包括加热炉体1和设置在该加热炉体1中的工艺腔室，该工艺腔室包括构成工艺空间的石英管，该石英管的底部具有开口，用于供晶舟3进出，石英管的顶部是封闭的，晶舟3用于承载多个晶片，且使晶片沿竖直方向间隔设置。本发明实施例提供的半导体腔室包括腔体2，该腔体2为上述石英管。
本发明实施例提供的半导体腔室还包括吹扫装置，该吹扫装置用于去除腔体2内的金属污染物，例如Cu。吹扫装置包括至少两条进气管路和匀流结构，其中，匀流结构设置在腔体2内，且具有匀流腔；至少两条进气管路均与该匀流腔连通，用于向匀流腔分别输送至少两种气体，以使至少两种气体在匀流腔混合后流入腔体2的内部，至少两种气体用于反应生成能够与金属污染物结合的自由基。
根据金属污染物和具体工艺需要的不同，上述进气管路的数量以及每条进气管路输送的气体种类也相应的不同，例如，针对Cu金属污染，上述进气管路可以为两条，分别为第一进气管路41和第二进气管路42，二者均与匀流结构的上述匀流腔连通，用于向该匀流腔分别输送氧气和氢气。氧气和氢气可以反应生成羟基自由基，其中的OH-可以与附着在腔室内壁上的金属离子结合，结合后的氢氧化物会随气流排出腔体，可以有效去除腔室内的金属污染，而且对于工艺气体为H2的中、高温退火工艺，没有引入新的污染源。
例如，针对Cu金属污染，氧气和氢气与Cu金属的反应过程为：
H2+O2＝H++O2-+OH-；
Cu2++OH-＝Cu(OH)2。
在本实施例中，第一进气管路41和第二进气管路42均还可以用于向匀流腔输送诸如氮气等的惰性气体，以作为工艺气体在进行退火工艺时通入匀流腔中。也就是说，第一进气管路41和第二进气管路42既可以分别向匀流腔中通入氧气和氮气，又可以均向匀流腔中通入惰性气体。当然，在实际应用中，也可以单独设置用于向匀流腔或者腔体2中通入惰性气体的管路。
匀流结构被设置为使氧气和氢气混合后均匀地流入腔体2中。借助上述匀流结构，可以优化气流的导入方向，且使混合并反应后的氧气和氢气能够均匀地流入腔体2中，从而可以避免因气流分布不均而造成吹扫效果产生差异，充分去除吹扫盲区中的金属污染，有效降低了金属污染，特别是难以清除的铜污染。
匀流结构可以有多种结构，例如，在本实施例中，如图2A和图2B所示，匀流结构包括匀流板43，该匀流板43例如为石英板，且将腔体2分成匀流空间21和工艺空间22，其中，匀流空间21用作上述匀流腔。具体地，在本实施例中，匀流板43用于使匀流空间21位于工艺空间22的上方，如图2A所示，第一进气管路41的出气端411和第二进气管路42的出气端421自腔体2的底部竖直向上穿过匀流板43，并延伸至匀流空间21中，即，第一进气管路41的出气端411和第二进气管路42的出气端421均高于匀流板43的上表面，以能够将氧气和氢气直接通入至匀流空间21中。当然，在实际应用中，根据不同的腔室结构，匀流板所分的匀流空间和工艺空间的布局方式也不同，并且第一进气管路和第二进气管路分别引入氧气和氢气的方式也相应的不同，这些均可以根据具体情况自由设定。
并且，匀流板43上设置有多个出气孔431，用于将匀流空间21与工艺空间22相连通。如图4所示，氧气和氢气分别自第一进气管路41的出气端411和第二进气管路42的出气端421流入匀流空间21之后相互混合，混合后的气体再经由各个出气孔431流入工艺空间22中。由图4所示的虚线箭头可知，混合后的气体竖直向下流入工艺空间22中，这样可以提高气流分布均匀性，避免因气流分布不均而造成吹扫效果产生差异，充分去除吹扫盲区中的金属污染，有效降低了金属污染，特别是难以清除的铜污染。
如图2B所示，多个出气孔431分布在以匀流板43的径向截面的中心为圆心，且半径不同的多个圆周上，每一圆周上的多个出气孔相对于圆心均匀分布。这样，可以提高气流在工艺空间22的圆周方向上的分布均匀性，从而可以进一步提高吹扫效果。例如，如图2B所示，多个出气孔431分布在三个圆周上，具体地，匀流板43的半径为R0；三个圆周的半径由大至小分别为R1、R2和R3。
出气孔431的直径大小和分布数量可以根据总气体流量和进气管路的内径进行计算和测试优化。在一些实施例中，不同的圆周上的出气孔431的直径不同，且圆周的直径越小，该圆周上的出气孔431的直径和/或数量越小。例如，如图2B所示，在半径为R1的圆周上的出气孔431a的直径大于在半径为R2的圆周上的出气孔431b的直径；在半径为R2的圆周上的出气孔431b的直径大于在半径为R3的圆周上的出气孔431c的直径。在半径为R1的圆周上的出气孔431a的数量等于在半径为R2的圆周上的出气孔431b的数量；在半径为R2的圆周上的出气孔431b的数量多于在半径为R3的圆周上的出气孔431c的数量。
在一些实施例中，在至少一组相邻的两个圆周中，其中一个圆周上的各个出气孔431与其中另一个圆周上的各个出气孔431交错设置。例如，如图2B所示，在半径为R1的圆周上的各个出气孔431a与半径为R2的圆周上的各个出气孔431b交错设置；在半径为R2的圆周上的各个出气孔431b与半径为R3的圆周上的各个出气孔431c交错设置。换句话说，对于任意一个出气孔431，其与圆心的中心连线和与之相邻的圆周上的出气孔431与圆心的中心连线之间具有夹角。
在腔体2的内径为425mm的条件下，具体半径大小例如为，R0＝202mm、R1＝170mm、R2＝130mm和R3＝90mm；并且，半径为R1的圆周上的各个出气孔431a的数量为24个(图2B中仅示意性地示出了12个出气孔431a)，直径为4mm；半径为R2的圆周上的各个出气孔431b的数量为24个(图2B中仅示意性地示出了12个出气孔431b)，直径为3mm；半径为R3的圆周上的各个出气孔431c的数量为16个(图2B中仅示意性地示出了8个出气孔431c)，直径为2mm。并且，半径为R1的圆周上的任意一个出气孔431a与圆心之间的中心连线，和半径为R2的圆周上的与该出气孔431a相邻的出气孔431b与圆心之间的中心连线之间的夹角为7.5°；半径为R2的圆周上的与该出气孔431a相邻的出气孔431b与圆心之间的中心连线，和半径为R3的圆周上的与该出气孔431c相邻的出气孔431c与圆心之间的中心连线之间的夹角为7.5°，从而使得在至少一组相邻的两个圆周中，其中一个圆周上的各个出气孔431与其中另一个圆周上的各个出气孔431交错设置。
在一些实施例中，如图3A和图3B所示，在匀流板43的外周壁上，且沿其周向间隔设置有多个第一连接部432；并且，对应地在腔体2的侧壁上间隔设置有多个第二连接部23；在第二连接部23上设置有定位槽231，第一连接部432位于该定位槽231中，以限定匀流板43在腔体2中的位置。当然，在实际应用中，上述定位槽也可以设置在第一连接部上，且使第二连接部位于该定位槽中。安装时，可以调整匀流板43在圆周方向上的角度，以使各个第一连接部432与各个第二连接部23在竖直方向上不相重叠，然后使匀流板43沿竖直方向上升，直至到达各个第一连接部432高于各个第二连接部23的高度位置处；之后，旋转匀流板43，以使各个第一连接部432一一对应地位于各个定位槽231的上方；最后，下降匀流板43，直至各个第一连接部432一一对应地位于各个定位槽231中，即可实现匀流板43在腔体2中的位置限定。
如图1所示，在本实施例中，半导体腔室还包括用于排出腔体2中的尾气的排气结构，该排气结构包括设置在腔体2底部的排气口、与该排气口连接的排气管51、套设在该排气管51外部的保护套管52以及保护气体组件55，其中，保护套管52与排气管51之间形成环形空间53，并且在保护套管52中设置有进气口；保护气体组件55与该进气口连接，用于向环形空间53中输送保护气体，该保护气体例如为氮气，或者也可以为其他任意惰性气体。在利用上述吹扫装置去除腔体2内的金属污染物的过程中，通过开启保护气体组件55，向环形空间53中输送保护气体，可以避免腔体2中的腐蚀性较强的包含自由基的尾气流入环形空间53中，同时还可以加速腔体2中的气体排出管道。
另外，上述排气管51和保护套管52的出气端均与尾气处理***(图中未示出)连接，并且环形空间53中的保护气体会流向尾气处理***，不会对吹扫过程产生影响。
在本实施例中，在排气管51与保护套管52之间，且位于上述保护套管2的进气口的下游环绕设置有固定环54，该固定环54用于支撑保护套管52，以能够对长度较长的保护套管52进行固定，避免保护套管52由于频繁压力变化可能导致的受力不均而破损。并且，在固定环54中设置有沿其轴向间隔设置的匀流孔，用以使环形空间53中的气体均匀地流出，从而可以提高保护气体在排气管51圆周方向上的分布均匀性，进而可以提高保护一致性。
具体地，上述保护气体组件55包括气源(图中未示出)、进气管路551及设置在该进气管路551上的流量调节阀552和通断阀553，其中，进气管路551的进气端与气源连接，出气端与保护套管52的进气口连接；气源用于提供保护气体。流量调节阀552用于调节保护气体的流量；通断阀553用于控制进气管路551的通断。
在实际应用中，可以在进行验机测试之前，利用上述吹扫装置进行吹扫工艺，以去除腔体2内的金属污染物，从而有利于测试顺利开始，避免重复测试，提高验机效率。也可以定期进行吹扫工艺，例如每处理一定数量的晶片或者每经过一定的工艺时间进行至少一次上述吹扫工艺。
如图5所示，为利用吹扫装置进行吹扫工艺时，腔室温度、腔室压力、氮气、氢气和氧气等的相关参数的曲线图。以采用图1示出的半导体腔室为例，吹扫工艺包括：
步骤101、为进舟阶段，此时腔体2内部的温度为650℃，空舟自腔体2的下端开口进入腔体2的内部，完成后关闭腔体2的下端的腔门；在此过程中，利用第一进气管路41和第二进气管路42向腔体2内通入氮气；
步骤102、待温度稳定后，加热腔体2，以使腔室温度上升至吹扫温度(例如900℃)，同时对腔体2内部进行抽真空，以使腔室压力达到预设的最低压力；
步骤103、进行腔室漏率检测，完成后将腔室压力稳定在吹扫压力(例如0.38torr)；
步骤104、开启保护气体组件55，以向环形空间53中通入保护气体；
步骤105、待腔室温度及压力稳定后，利用第一进气管路41和第二进气管路42向腔体2内通入氧气和氢气，开始进行吹扫阶段；
在步骤105中，首先，在t1时刻利用第一进气管路41向腔体2内通入氧气，待氧气的流量稳定并充分填充腔室后，在t2时刻利用第二进气管路42向腔体2内通入氢气；氧气和氢气在匀流空间21中充分混合后，经由匀流板43中的各个出气孔431流入工艺空间22中。氧气和氢气在高温、低压的条件下反应生成羟基自由基，羟基自由基会与腔体2内表面的金属离子结合，并随气流经由排气结构排出腔体2。由于在环形空间53中通入保护气体，可以避免羟基自由基腐蚀排气管。
在实际应用中，上述高温、高压的条件可以满足：腔室温度为900℃；腔室压力小于0.5otrr；氢气的流量大于氢气和氧气的总流量的10％。
步骤106、待吹扫工艺完成之后，首先在t3时刻停止向腔体2通入氢气，并开始利用第二进气管路42向腔体2内通入氮气，以去除腔体2内的残留气体，维持氧气的通入以能够与腔体2中残留的氢气充分反应消耗；然后，在t4时刻停止向腔体2通入氧气，并利用第一进气管路41向腔体2内通入氮气，以去除腔体2内的残留气体。
步骤107、将腔体2抽真空至预设的最低压力，以清除残余的氧气、氢气和表面生成物；
步骤108、为出舟阶段。恢复腔室压力至常压，同时降低腔室温度，直至达到待机温度(例如650℃)，然后，将空舟移出腔体2。
图6示出了循环进行多次上述吹扫工艺和正常的退火工艺的测试之后获得的铜污染结果趋势，以验证吹扫效果，其中，纵坐标为腔室中每平方米含有的铜原子个数；横坐标为这个测试所进行的吹扫过程。其中，黑色条形柱表示晶圆顶面每平方米含有的铜原子个数；白色条形柱表示晶圆底面每平方米含有的铜原子个数。结果证明：铜金属污染均呈下降趋势，由此可知，本发明实施例提供的半导体腔室，可以有效去除腔室内的金属污染。
综上所述，本发明实施例提供的半导体腔室，其借助吹扫装置去除腔体内的金属污染物，该吹扫装置中的至少两条进气管路均与匀流结构的匀流腔连通，用于向匀流腔分别输送至少两种气体，以使至少两种气体在匀流腔混合后流入腔体的内部，至少两种气体用于反应生成能够与金属污染物结合的自由基，例如氧气和氢气可以反应生成羟基自由基，其中的OH-可以与附着在腔室内壁上的金属离子结合，结合后的氢氧化物会随气流排出腔体，可以有效去除腔室内的金属污染。同时，借助上述匀流结构，可以优化气流的导入方向，且使混合后的至少两种气体能够均匀地流入腔体中，从而可以避免因气流分布不均而造成吹扫效果产生差异，充分去除吹扫盲区中的金属污染，有效降低了金属污染，特别是难以清除的铜污染。本发明实施例提供的半导体腔室，无需拆装清洗腔室，减少了设备维护时间和设备运行成本，从而增加了设备正常运行时间，提高了产能，此外还减少了后续工艺过程中的不确定性和不稳定因素，提高了工艺可靠性。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种退火装置，以图1所示的退火装置为例，其包括加热炉体1和设置在该加热炉体1中的工艺腔室，该工艺腔室采用本发明实施例提供的上述半导体腔室。
本发明实施例提供的退火装置，其通过采用本发明实施例提供的上述半导体腔室，不仅可以有效去除腔室内的金属污染，而且无需拆装清洗腔室，减少了设备维护时间和设备运行成本，从而增加了设备正常运行时间，提高了产能，此外还减少了后续工艺过程中的不确定性和不稳定因素，提高了工艺可靠性。
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 (10)
1.一种半导体腔室，包括腔体，其特征在于，还包括用于去除所述腔体内的金属污染物的吹扫装置，所述吹扫装置包括至少两条进气管路和匀流结构，其中，
所述匀流结构设置在所述腔体内，且具有匀流腔；
所述至少两条进气管路均与所述匀流腔连通，用于向所述匀流腔输送至少两种气体，以使所述至少两种气体在所述匀流腔混合后流入所述腔体的内部，所述至少两种气体用于反应生成能够与所述金属污染物结合的自由基。
2.根据权利要求1所述的半导体腔室，其特征在于，所述匀流结构包括匀流板，所述匀流板将所述腔体分成匀流空间和工艺空间，所述匀流空间用作所述匀流腔；并且，所述匀流板上设置有多个出气孔，用于将所述匀流空间与所述工艺空间相连通；所述至少两条进气管路的出气端均与所述匀流空间连通。
3.根据权利要求2所述的半导体腔室，其特征在于，所述匀流板用于使所述匀流空间位于所述工艺空间的上方；所述至少两条进气管路的出气端自所述腔体的底部竖直向上穿过所述匀流板，并延伸至所述匀流空间中。
4.根据权利要求2或3所述的半导体腔室，其特征在于，多个所述出气孔分布在以所述匀流板的径向截面的中心为圆心，且半径不同的多个圆周上，每一所述圆周上的多个所述出气孔相对于所述圆心均匀分布；
不同的所述圆周上的所述出气孔的直径不同，且所述圆周的直径越小，所述圆周上的所述出气孔的直径和/或数量越小；和/或，
在至少一组相邻的两个所述圆周中，其中一个所述圆周上的各个所述出气孔与其中另一个所述圆周上的各个所述出气孔交错设置。
5.根据权利要求2或3所述的半导体腔室，其特征在于，在所述匀流板的外周壁上，且沿其周向间隔设置有多个第一连接部；并且，对应地在所述腔体的侧壁上间隔设置有多个第二连接部；
在所述第一连接部上设置有定位槽，所述第二连接部位于所述定位槽中；或者，在所述第二连接部上设置有定位槽，所述第一连接部位于所述定位槽中，以限定所述匀流板在所述腔体中的位置。
6.根据权利要求1所述的半导体腔室，其特征在于，所述半导体腔室还包括用于排出所述腔体中的尾气的排气结构，所述排气结构包括设置在所述腔体底部的排气口、与所述排气口连接的排气管、套设在所述排气管外部的保护套管以及保护气体组件，其中，所述保护套管与所述排气管之间形成环形空间，并且在所述保护套管中设置有进气口；所述保护气体组件与所述进气口连接，用于向所述环形空间中输送保护气体，所述保护气体用于防止包含所述自由基的尾气腐蚀所述排气管。
7.根据权利要求6所述的半导体腔室，其特征在于，在所述排气管与所述保护套管之间，且位于所述进气口的下游环绕设置有固定环，所述固定环用于支撑所述保护套管，且在所述固定环中设置有沿其轴向间隔设置的匀流孔，用于使所述环形空间中的气体均匀地流出。
8.根据权利要求6所述的半导体腔室，其特征在于，所述保护气体组件包括气源、进气管路及设置在所述进气管路上的流量调节阀和通断阀，其中，所述进气管路的进气端与所述气源连接，出气端与所述进气口连接；所述气源用于提供所述保护气体。
9.根据权利要求1所述的半导体腔室，其特征在于，所述至少两条进气管路均还用于向所述匀流腔输送惰性气体，以作为工艺气体。
10.一种退火装置，包括加热炉体和设置在所述加热炉体中的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室采用权利要求1-9任意一项所述的半导体腔室。
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