灯头结构、外延装置以及半导体设备的制作方法

本技术涉及集成电路制造，尤其涉及一种灯头结构、外延装置以及半导体设备。

背景技术：

1、在制作各种半导体产品(例如芯片)的过程中，需要通过半导体设备的外延装置在晶圆(wafer)的表面上形成外延(epitaxy，epi)层。外延装置包括腔体及灯头，灯头装于腔体上。腔体用于收容晶圆，灯头通过装于其内部的多个灯组对晶圆进行加热。在外延层生长的过程中，外延装置通过多个灯组调节晶圆的温度，以控制形成在晶圆表面上的外延层的晶向和生长速率。现有的外延装置中，操作者需围绕灯头一圈以对装于灯头内部的多个灯组进行维护，但这需要为外延装置提供额外的操作空间，不利于半导体设备的小型化设计。

技术实现思路

1、本技术提供了一种灯头结构、外延装置以及半导体设备，灯头结构应用于外延装置中，外延设备应用于半导体设备，本技术提供的灯头结构，旨在避免因维护灯组为外延装置提供额外的操作空间，有利于半导体设备的小型化设计。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种灯头结构，灯头结构包括：

3、安装件；

4、灯头，灯头的一部分位于安装件内，并与安装件间隔设置，灯头的一部分与安装件形成安装空间，安装空间包括第一壁面及第二壁面，第一壁面与第二壁面相对设置，第一壁面与第二壁面中的一个位于安装件上，另一个位于灯头的一部分上；

5、多个支撑件，多个支撑件收容于安装空间中，并围绕灯头设置，支撑件包括主体部及滚动体，主体部固定连接于第一壁面，滚动体可转动地装于主体部并与第二壁面抵接；以及

6、多个灯组，多个灯组装于灯头；

7、其中，灯头能够相对安装件转动，滚动体能够相对第二壁面转动并移动。

8、本技术实施例提供的灯头结构可应用于外延装置中。外延装置可应用于半导体设备中。外延装置收容于半导体设备的壳体中。其中，灯头结构的安装件可用于与外延装置的腔体连接。腔体用于收容晶圆。灯头结构的多个灯组可射出发热光，以对收容于腔体中的晶圆进行加热，以便在晶圆的表面上形成外延层。

9、本技术实施例提供的灯头结构中，由于灯头能够相对安装件转动，在对装于灯头内部的多个灯组进行更换及维护的过程中，操作者仅需相对安装件转动灯头，使得目标灯组靠近操作者所在一侧，操作者便可对目标灯组进行更换及维护。也即是说，操作者可在灯头的一侧实现对装于灯头内部的多个灯组的更换及维护，便于对多个灯组的更换及维护。相较于现有操作者需围绕灯头一圈才可对装于灯头内部的多个灯组进行维护的方案，这样，可避免因对灯组的维护需求，在半导体设备的壳体预留操作空间，有利于壳体的小型化设计，进而有利于半导体设备的小型化设计。

10、另外，滚动体与安装空间的第二壁面抵接的设计，保证在灯头相对安装件转动的过程中，灯头与安装件之间的摩擦为滚动摩擦，有利于减小灯头相对安装件转动的摩擦阻力，有利于提高灯头相对安装件的顺畅度，便于对装于灯头内部的多个灯组进行更换及维护。而且，结构简单且稳定，有利于节省加工成本。

11、一种可能的实施方式中，主体部设有安装槽，滚动体可转动地收容于安装槽中，滚动体的一部分露于安装槽的外部并与第二壁面抵接。

12、安装槽的设计，有利于提高主体部与滚动体的空间利用率，有利于支撑件的小型化设计，进而有利于灯头结构的小型化设计。

13、一种可能的实施方式中，安装槽具有安装开口，安装开口的宽度小于滚动体的直径。

14、由于安装开口的宽度小于滚动体的直径，在保证滚动体可在主体部的安装槽中自由转动的基础上，滚动体不会自安装槽的安装开口脱离，有利于提高支撑件的结构稳定性，且结构简单、便于设计，有利于降低加工成本。

15、一种可能的实施方式中，安装件包括第一安装部及第二安装部，第二安装部围设于第一安装部的外部，灯头的一部分位于第二安装部的内部，且灯头的一部分与第一安装部间隔，第一壁面或者第二壁面位于第一安装部上。

16、由于灯头的一部分位于第二安装部的内部，这样，灯头的一部分被安装件的第二安装部遮挡，可避免灯头的一部分与外部环境直接接触，起到防尘的作用，有利于提高灯头的工作寿命及工作效率。而且有利于提高灯头与安装件的空间利用率，进而有利于灯头结构的小型化设计。

17、一种可能的实施方式中，灯头包括第一连接部及第二连接部，第二连接部位于第一连接部的一侧，并与第一连接部固定连接，在安装件的轴向上，第二连接部穿过第一安装部，第一连接部位于第二安装部的内部，并与第一安装部相对且间隔设置，第一壁面与第二壁面中的一个位于第一安装部上，另一个位于第一连接部上。

18、可以理解，第一壁面可位于第一安装部上，第二壁面可位于第一连接部上。由于第一壁面位于第一安装部上，第二壁面位于第一连接部上，主体部固定连接于安装件的第一安装部，滚动体与灯头的第一连接部抵接。这样，主体部固定连接于安装件的第一安装部，且滚动体与灯头的第一连接部抵接的设计，保证在灯头相对安装件转动的过程中，灯头的第一连接部与安装件的第一安装部之间的摩擦为滚动摩擦，有利于减小灯头相对安装件转动的摩擦阻力，有利于提高灯头相对安装件的顺畅度。而且，保证在灯头在相对安装件转动的过程中，滚动体与安装件不会发生移动，有利于提高灯头相对安装件转动的稳定性，进而有利于提高灯头结构的结构稳定性。另外，结构简单，便于设计，有利于节省加工成本。

19、第一壁面也可位于第一连接部上，第二壁面也可位于第一安装部上。由于第一壁面位于第一连接部上，第二壁面位于第一安装部上，主体部固定连接于灯头的第一连接部。滚动体与第一安装部抵接。这样，主体部固定连接于灯头的第一连接部，且滚动体与安装件的第一安装部抵接的设计，保证在灯头相对安装件转动的过程中，灯头的第一连接部与安装件的第一安装部之间的摩擦为滚动摩擦，有利于减小灯头相对安装件转动的摩擦阻力，有利于提高灯头相对安装件的顺畅度。而且，结构简单，便于设计，有利于节省加工成本。

20、一种可能的实施方式中，第一安装部设有通孔，通孔沿安装件的轴向贯穿第一安装部，第二连接部穿过通孔，并与通孔的孔壁间隔设置。

21、这样，通过控制第二连接部与第一安装部的通孔的孔壁之间的间距，可避免第二连接部在通孔中转动的过程中发生较大的晃动，避免灯头相对安装件转动的过程中发生较大的晃动，有利于提高灯头相对安装件转动的稳定性。

22、一种可能的实施方式中，第一连接部设有安装通孔，安装通孔沿安装件的轴向贯穿第一连接部，第二连接部设有多个安装孔，多个安装孔沿安装件的周向间隔设置，每一安装孔沿安装件的轴向贯穿第二连接部，并与安装通孔连通，多个灯组分别收容于多个安装孔中。

23、可以理解，由于多个安装孔沿安装件的周向间隔设置，多个灯组分别收容于多个安装孔中，多个灯组沿安装件的周向间隔设置。多个灯组分别收容于多个安装孔中的设计，可避免多个灯组之间发生接触，有利于提高多个灯组的安装寿命，且便于组装。

24、一种可能的实施方式中，安装孔包括第一安装子孔，在每一安装孔的第一安装子孔中，第二连接部设有多个弹性部，每一弹性部固定连接于第一安装子孔的孔壁上，并相对安装件的径向倾斜设置，多个弹性部沿安装件的周向间隔设置，灯组位于第一安装子孔中，并抵接于多个弹性部之间。

25、通过多个弹性部，灯组与灯头实现组装，这样，不仅结构简单、便于设计，便于加工，有利于节省成本；而且，操作简单，便于灯组与灯头的组装，便于将灯组自灯头中拆出以对灯组进行更换或维护。另外，多个弹性部在安装孔中占用的空间较小，空间利用率高，有利于安装孔的小型化设计，进而有利于灯头的小型化设计。

26、一种可能的实施方式中，安装孔包括第二安装子孔，在安装件的轴向上，第二安装子孔位于第一安装子孔与安装通孔之间，并与第一安装子孔及安装通孔连通，第一安装子孔与第二安装子孔之间具有台阶面，灯组包括出光面，出光面与台阶面相对并抵接。

27、这样，台阶面起到指示作用，便于灯组装于安装孔的第一安装子孔中，便于组装，有利于节省组装成本。

28、第二方面，本技术实施例还提供了一种外延装置，外延装置包括腔体及第一方面任一项所述的灯头结构，腔体与安装件连接，并与灯头间隔设置。

29、第三方面，本技术实施例还提供了一种半导体设备，半导体设备包括壳体及第二方面所述的外延装置，外延装置收容于壳体中。