半导体立式炉保温筒及半导体立式炉

技术领域

本申请属于半导体装置领域，具体涉及一种半导体立式炉保温筒及半导体立式炉。

背景技术

半导体立式炉是用于晶圆加工(例如：热氧化、薄膜沉积、扩散掺杂、退火等)的一种工艺设备。硅片加工是一种非常精密的工艺，温度是硅片加工工艺中非常重要的指标，直接影响硅片膜厚的厚度和均匀性。

为保证立式炉的炉管腔室内温度的稳定，并提高保温效果，在立式炉内设置了保温筒，保温筒位于炉管的下部与炉管的炉门的连接，用于支撑石英舟，使炉管内部保温隔热。保温筒包括多片在垂直方向间隔设置形状尺寸相同的石英隔热片，实现保温隔热的效果。但是，由于隔热片的放置，会影响石英舟底部区域的晶圆承载位上晶圆受热，导致在薄膜沉积工艺中，石英舟底部的晶圆承载位上晶圆与其它晶圆承载位上晶圆相比，形成的膜层的厚度和均匀性显著降低，影响晶圆的良率。

为解决上述问题，现有技术中一般采用下述方法解决：一、在石英舟底部区域的晶圆承载位上放置晶圆假片(dummy wafer)替代产品晶圆，但晶圆假片的放置使立式炉的有效产能率降低15～25％；二、为补偿晶舟底部区域晶圆沉积薄膜的厚度，对炉管腔室进行分区加热温度设定，设定炉管腔室的加热温度从上到下呈梯度增大的趋势，但石英舟从上到下的热预算存在很大差异同样会影响晶圆的良率。

因此，亟需研究一种新的半导体立式炉保温筒，对石英舟底部区域的晶圆承载位上晶圆受热不产生影响或者影响较小，在增加半导体立式炉的有效产能率的同时不会影响晶圆的良率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种半导体立式炉保温筒及半导体立式炉，以减小保温筒对石英舟底部区域的晶圆承载位上晶圆受热均匀性的影响，在不影响晶圆的良率的条件下，提高半导体立式炉的有效产能。

为了达到上述目的，本申请提供了一种半导体立式炉保温筒，包括：

底部隔热片、中间隔热片组、支撑杆和顶部隔热片，所述支撑杆为多个，所述支撑杆连接垂直方向间隔设置的所述底部隔热片和所述顶部隔热片；所述中间隔热片组中的隔热片数量为若干片，在垂直方向上间隔安装在所述底部隔热片和所述顶部隔热片之间的所述支撑杆上；

所述顶部隔热片为镂空结构，包括镂空孔；所述底部隔热片为实心结构；

所述保温筒中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓都为圆形且同心。

可选的，所述中间隔热片组包括镂空隔热片组和/或实心隔热片组，所述镂空隔热片组位于所述实心隔热片组上方；

所述镂空隔热片组包括至少一片镂空隔热片，所述实心隔热片组包括至少一片实心隔热片。

可选的，所述中间隔热片组包括镂空隔热片组和实心隔热片组，每片所述镂空隔热片的形状尺寸均与所述顶部隔热片的形状尺寸相同，每片所述实心隔热片的形状尺寸均与所述底部隔热片的形状尺寸相同，所述顶部隔热片的外形尺寸与所述底部隔热片的外形尺寸相同。

可选的，所述镂空隔热片上设有一个镂空孔，所述镂空隔热片的镂空孔的中轴线与所述镂空隔热片的中轴线之间的距离小于2毫米。

可选的，所述镂空隔热片的镂空孔为圆柱形，所述镂空隔热片的镂空孔的水平截面圆形的半径范围为0～120毫米；

所述保温筒中所有隔热片的厚度均相同，厚度范围为3～8毫米；

所述中间隔热片组中的所述镂空隔热片的数量为2～9片，所述保温筒中隔热片的总数为6～17片。

可选的，所述中间隔热片组至少包括镂空隔热片组，所述保温筒中所有隔热片的厚度均相同；

所述镂空隔热片组包括从上至下设置的：至少一片第1镂空隔热片，至少一片第2镂空隔热片，…，以及至少一片第n镂空隔热片，其中，n大于等于1，n为所述镂空隔热片组中镂空隔热片的种类数量；

在n大于1时，所述第n镂空隔热片的镂空孔在水平截面的面积小于或等于第(n-1)镂空隔热片的镂空孔在水平截面的面积，且所述第1镂空隔热片的镂空孔在水平截面的面积小于或等于所述顶部隔热片的镂空孔在水平截面的面积。

可选的，所述镂空隔热片组中的每种所述镂空隔热片和所述顶部隔热片均分别设置一个圆柱形镂空孔，所述圆柱形镂空孔的水平截面圆形独立设定，半径范围为0～120毫米，即从上到下，所述保温筒中镂空隔热片的圆柱形镂空孔的孔径为从大到小排列的趋势。

可选的，所述保温筒中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓重合，每种所述镂空隔热片的中轴线和所述镂空隔热片的圆柱形镂空孔的中轴线重合，且所述顶部隔热片的圆柱孔的中轴线与所述顶部隔热片的中轴线重合。

可选的，所述保温筒中所有隔热片的厚度均相同，厚度为3～8毫米。

可选的，所述中间隔热片组至少包括镂空隔热片组，所述镂空隔热片组包括从上至下设置的：至少一片第1镂空隔热片，至少一片第2镂空隔热片，…，以及至少一片第n镂空隔热片，其中，n大于等于1，n为所述镂空隔热片组中镂空隔热片的种类数量；

在n大于1时，所述第n镂空隔热片的镂空孔在水平截面的面积小于或等于第(n-1)镂空隔热片的镂空孔在水平截面的面积，且所述第1镂空隔热片的镂空孔在水平截面的面积小于或等于所述顶部隔热片的镂空孔在水平截面的面积；

所述第n镂空隔热片的厚度大于所述第(n-1)镂空隔热片的厚度，且所述第1镂空隔热片的厚度大于或等于所述顶部隔热片的厚度。

可选的，所述镂空隔热片组中的每种所述镂空隔热片和所述顶部隔热片均分别设置一个圆柱形镂空孔，所述圆柱形镂空孔的水平截面圆形独立设定，半径范围为0～120毫米，即从上到下，所述保温筒中镂空隔热片的圆柱形镂空孔的孔径为从大到小排列的趋势；

且，从上到下，所述保温筒中镂空隔热片的厚度为从薄到厚排列的趋势，所述顶部隔热片的厚度大于或等于1毫米，所述第n镂空隔热片的厚度小于或等于6毫米。

可选的，所述中间隔热片组至少包括实心隔热片组，所述实心隔热片组包括从上至下设置的：至少一片第1实心隔热片，至少一片第2实心隔热片，…，以及至少一片第m实心隔热片，其中，m大于等于1，m为所述实心隔热片组中实心隔热片的种类数量；

在m大于1时，所述第m实心隔热片的厚度大于或等于第(m-1)实心隔热片的厚度，且所述第m实心隔热片的厚度小于或等于所述底部隔热片的厚度；

所述第1实心隔热片的厚度大于或等于任意一片所述镂空隔热片的厚度。

可选的，所述实心隔热片组中的所有实心隔热片的厚度和所述底部隔热片的厚度均相同，且所述底部隔热片的厚度小于或等于10毫米。

可选的，从上到下，所述保温筒中实心隔热片的厚度为从薄到厚排列的趋势，且所述底部隔热片的厚度小于或等于10毫米。

可选的，所述保温筒中所有隔热片的材质均为石英。

可选的，所述中间隔热片组中的所有隔热片分别为可拆卸地安装在所述支撑杆上。

本申请还提供一种半导体立式炉，包括所述保温筒，石英舟和炉管；

所述石英舟安装在所述保温筒的上方，所述保温筒用于所述石英舟的保温和与所述炉管的炉门的连接。

本申请公开的半导体立式炉保温筒及半导体立式炉具有以下有益效果：

本申请中，半导体立式炉保温筒包括底部隔热片、中间隔热片组、顶部隔热片和支撑杆，支撑杆为多个且连接垂直方向间隔设置的底部隔热片和顶部隔热片，中间隔热片组中的隔热片数量为若干片，在垂直方向上间隔安装在支撑杆上，顶部隔热片为镂空结构，包括镂空孔，底部隔热片为实心结构，保温筒中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓都为圆形且同心。由于顶部隔热片进行了镂空设计，顶部隔热片吸收石英舟底部晶圆热量减少，石英舟底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度改善，石英舟底部的放置晶圆假片的位置可以放置产品晶圆，提高了半导体立式炉的有效产能。

此外，本申请中保温筒的部分隔热片为镂空结构，减小了保温筒对石英舟底部区域的晶圆承载位上晶圆受热均匀性的影响，与为补偿晶舟底部区域晶圆沉积薄膜的厚度，对炉管腔室进行分区加热温度设定，设定炉管腔室的加热温度从上到下呈梯度增大的趋势的方案相比，可取消采用温度梯度设定的方式，从而避免温度梯度设定导致的晶圆的良率下降。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中半导体立式炉的保温筒的俯视示意图。

图2是图1中截面A-A示意图。

图3是本申请实施例中石英舟设置在保温筒上示意图。

图4是石英舟上不同位置的晶圆上膜层均匀性和厚度示意图。

图5是晶圆中心和相对边缘温度差对膜层形貌的影响示意图。

图6是本申请实施例中中间隔热片组包括实心隔热片的保温筒示意图。

图7是本申请实施例中中间隔热片组包括镂空隔热片的保温筒示意图。

图8是本申请实施例中镂空孔渐变保温筒的结构示意图。

图9是本申请实施例中镂空孔及厚度渐变的保温筒的结构示意图。

图10是本申请实施例中隔热片安装在支撑杆上示意图。

附图标记说明：

100、底部隔热片；200、中间隔热片组；210、实心隔热片组；211、实心隔热片；220、镂空隔热片组；221、镂空隔热片；300、顶部隔热片；400、支撑杆；410、卡槽；

10、保温筒；20、石英舟。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本申请各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

参见图1至图3所示，半导体立式炉保温筒10包括：底部隔热片100、中间隔热片组200、顶部隔热片300和支撑杆400。支撑杆400为多个，具体数量不受限制，例如可设置3～4个支撑杆400。支撑杆400连接垂直方向间隔设置的底部隔热片100和顶部隔热片300。具体的，支撑杆400可设置在间隔设置的底部隔热片100和顶部隔热片300之间，底部隔热片100与支撑杆400的底面连接，顶部隔热片300与支撑杆400的顶面连接。应当理解的是，支撑杆400的底面也可低于底部隔热片100的底面，支撑杆400的顶面也可高于底部隔热片100的底面，底部隔热片100和顶部隔热片300与支撑杆400的侧面连接或从侧面卡入支撑杆400中。也就是说，底部隔热片100、顶部隔热片300和支撑杆400构成安装中间隔热片组200的筒状框架结构。

中间隔热片组200中的隔热片数量为若干片，在垂直方向上间隔安装在底部隔热片100和顶部隔热片300之间的部分支撑杆400上。顶部隔热片300为镂空结构，包括镂空孔，底部隔热片100为实心结构。保温筒10中所有隔热片(包括底部隔热片100、中间隔热片组200中隔热片和顶部隔热片300)在水平面上的正投影的外轮廓都为圆形且同心。优选的，保温筒10中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓重合。

需要说明的是，保温筒10中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓都为圆形且重合，但不限于此，每个隔热片的外轮廓也可以近似为圆形，相邻隔热片也可以略有错位，底部隔热片100和顶部隔热片300的外径也可略大于中间隔热片组200中的隔热片的外径，具体可视情况而定。

参见图4所示，采用现有立式炉(保温筒包括多片实心石英隔热片)在晶圆表面进行薄膜沉积时，石英舟底部晶圆上形成的膜层的厚度相对于其它区域显著减小(石英舟底部晶圆上形成的膜层会明显小于目标厚度，石英舟底部以外区域的晶圆上形成的膜层的厚度近似等于目标厚度)；石英舟底部晶圆上形成的膜层的不均匀性相对于其它区域显著升高(石英舟底部晶圆上形成的膜层会呈现凹陷的形貌，导致膜层的不均匀性升高)。参见图5所示，晶圆上形成的膜层的形貌与晶圆中心温度及相对边缘温度有关，当晶圆中心温度与边缘温度相接近时，晶圆上形成的膜层的形貌近似为平面；当晶圆中心温度大于边缘温度时，晶圆上形成的膜层呈现凸起的形貌，而且晶圆中心温度相对边缘温度的差值越大，膜层的凸起形貌就越凸；当晶圆中心温度小于边缘温度时，晶圆上形成的膜层呈现凹陷的形貌，而且晶圆中心温度相对边缘温度的差值越大，膜层的凹陷形貌就越凹。

基于以上分析可知，当半导体立式炉中保温筒10吸收石英舟20底部的晶圆承载位上晶圆的热量，会影响石英舟20底部的晶圆的受热，一方面，石英舟20底部的晶圆的成膜温度会低于石英舟20其他部位的晶圆的成膜温度，导致石英舟20底部的晶圆上形成的膜层厚度降低；另一方面，石英舟20底部的晶圆的中心温度低于边缘温度，导致石英舟20底部的晶圆上会形成呈现凹陷形貌的膜层，即薄膜沉积工艺形成的膜层的均匀性和厚度显著降低，影响晶圆的良率。因此，现有的半导体立式炉使用时，石英舟20靠近保温筒10的部分晶圆承载位上通常会设置晶圆假片代替产品晶圆，导致半导体立式炉的有效产能下降约15～25％。

本实施例中，半导体立式炉保温筒10包括底部隔热片100、中间隔热片组200、顶部隔热片300和支撑杆400，支撑杆400为多个且连接垂直方向间隔设置的底部隔热片100和顶部隔热片300，中间隔热片组200中的隔热片数量为若干片，在垂直方向上间隔安装在支撑杆400上，顶部隔热片300为镂空结构，包括镂空孔，底部隔热片100为实心结构，保温筒10中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓都为圆形且同心。由于顶部隔热片300进行了镂空设计，顶部隔热片300吸收石英舟20底部晶圆热量减少，减小了保温筒对石英舟底部区域的晶圆承载位上晶圆受热均匀性的影响，石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度改善，石英舟20底部的放置晶圆假片的位置可以放置产品晶圆，从而在不影响晶圆的良率的条件下，提高了半导体立式炉的有效产能。

此外，现有技术为补偿晶舟底部区域晶圆沉积薄膜的厚度，对炉管腔室进行分区加热温度设定，设定炉管腔室的加热温度从上到下呈梯度增大的趋势，但石英舟从上到下的热预算存在很大差异同样会影响晶圆的良率。本申请中保温筒10的部分隔热片为镂空结构，减小了保温筒对石英舟底部区域的晶圆承载位上晶圆受热均匀性的影响，可不必采用温度梯度设定的方式，从而避免温度梯度设定导致的晶圆的良率下降。

参见图1至图3及图6所示，中间隔热片组200包括实心隔热片组210，实心隔热片组210包括至少一片实心隔热片211。

顶部隔热片300为镂空结构，包括镂空孔，底部隔热片100为实心结构，中间隔热片组200包括实心隔热片211，实心隔热片211可以增强保温隔热效果，有利于维持炉管内温度稳定。

在一些实施例中，中间隔热片组200包括镂空隔热片组220，镂空隔热片组220包括至少一片镂空隔热片221，如图7所示。

底部隔热片100为实心结构，顶部隔热片300为镂空结构，包括镂空孔，中间隔热片组200包括镂空隔热片221，可以进一步减少中间隔热片组200吸收石英舟20底部晶圆热量，可改善石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度。

优选的，中间隔热片组200包括实心隔热片组210和镂空隔热片组220，镂空隔热片组220位于实心隔热片组210上方。

中间隔热片组200包括实心隔热片组210和镂空隔热片组220，既可以减少中间隔热片组200吸收石英舟20底部晶圆热量，又可以增强保温隔热效果。

参见图1至图3所示，每片镂空隔热片221的形状尺寸均与顶部隔热片300的形状尺寸相同，每片实心隔热片211的形状尺寸均与底部隔热片100的形状尺寸相同，顶部隔热片300的外形尺寸与底部隔热片100的外形尺寸相同。

镂空隔热片221的形状尺寸均与顶部隔热片300的形状尺寸相同，实心隔热片211的形状尺寸均与底部隔热片100的形状尺寸相同，制作保温筒10时，最少可以只制作两种隔热片，有利于降低保温筒10的制作成本。

参见图2所示，镂空隔热片221上设有一个镂空孔，镂空隔热片221的镂空孔的中轴线与镂空隔热片221的中轴线之间的距离小于2毫米。也就是说，镂空孔设置在镂空隔热片221中心位置。

需要说明的是，镂空隔热片221和顶部隔热片300的镂空孔可为一个设置在中心位置的圆孔，但不限于此，镂空隔热片221和顶部隔热片300的镂空孔也可以为多个圆孔，具体可视情况而定。镂空隔热片221和顶部隔热片300的镂空孔可为圆孔，但不限于此，镂空隔热片221和顶部隔热片300的镂空孔也可为椭圆孔、多边形孔等其它形状，具体可视情况而定。

由于石英舟20底部晶圆中心位置温度低，导致晶圆上形成的膜层呈现凹陷的形貌。镂空孔设置在镂空隔热片221中心位置，减少镂空隔热片221吸热，可提高石英舟20底部晶圆中心位置温度，改善石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度。

参见图2所示，镂空隔热片221的镂空孔为1个设在中心位置的圆柱形镂空孔，镂空隔热片221的镂空孔的水平截面圆形的半径范围为0～120毫米，镂空隔热片221的水平截面圆形的半径在150毫米左右。镂空孔和镂空隔热片221的外圆柱面同轴设置或近似同轴设置。保温筒10中所有隔热片的厚度均相同，厚度范围为3～8毫米。中间隔热片组200中的镂空隔热片221的数量为2～9片，保温筒10中隔热片的总数为6～17片。

限定镂空孔的水平截面圆形的半径范围为0～120毫米，使镂空孔不至于过大，导致镂空隔热片221完全起不到保温隔热作用。限定镂空隔热片221的数量以及保温筒10中隔热片总数，既可以减少中间隔热片组200吸收石英舟20底部晶圆热量，又可以保证保温筒10的保温隔热效果。

在一些实施例中，保温筒10中所有隔热片的厚度均相同。镂空隔热片组220包括从上至下设置的：至少一片第1镂空隔热片221，至少一片第2镂空隔热片221，…，以及至少一片第n镂空隔热片221，其中，n大于等于1，n为镂空隔热片组220中镂空隔热片221的种类数量。在n大于1时，第n镂空隔热片221的镂空孔在水平截面的面积小于或等于第(n-1)镂空隔热片221的镂空孔在水平截面的面积且第1镂空隔热片221的镂空孔在水平截面的面积小于或等于顶部隔热片300的镂空孔在水平截面的面积。也就是说，从上到下，镂空孔的在水平截面的面积呈从大到小排列的趋势。

应当理解的是，不论镂空隔热片221的种类数量如何设置，每种镂空隔热片221的镂空孔的数量、形状及排列方式如何设置，只要保证从上到下，镂空隔热片221上的所有镂空孔的在水平截面的总面积呈从大到小排列的趋势即可。

优选的，镂空隔热片组220中的每种镂空隔热片221和顶部隔热片300均分别设置一个圆柱形镂空孔，圆柱形镂空孔的水平截面圆形独立设定，直径范围为0～120毫米，即从上到下，保温筒10中镂空隔热片221的圆柱形镂空孔的孔径为从大到小排列的趋势，如图8所示。

镂空隔热片221和顶部隔热片300的镂空孔为圆柱形镂空孔，且孔径为从大到小排列的趋势，从上到下，镂空隔热片221吸收石英舟20底部晶圆热量逐渐减小，可进一步提高石英舟20底部晶圆温度，改善石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度。

进一步的，每种镂空隔热片221的中轴线和镂空隔热片221的圆柱形镂空孔的中轴线重合，且顶部隔热片300的圆柱孔的中轴线与顶部隔热片300的中轴线重合。也就是说，镂空隔热片221的镂空孔设置在镂空隔热片221中心位置，顶部隔热片300的镂空孔设置在顶部隔热片300的中心位置。即保温筒10中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓都为圆形且重合，每种镂空隔热片221的圆柱形镂空孔中轴线和顶部隔热片300的圆柱形镂空孔的中轴线重合。

由于石英舟20底部晶圆中心温度低于边缘温度，导致晶圆上形成的膜层呈现凹陷的形貌，镂空隔热片221和顶部隔热片300各自的镂空孔均设置在其中心位置，减少了隔热片的吸热，可提高石英舟20底部晶圆中心温度和成膜温度，改善石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度。

在一些实施例中，保温筒10中所有隔热片的厚度均相同且均小于等于10毫米。优选的，保温筒10中所有隔热片的厚度均为3～8毫米。

限定保温筒10中所有隔热片的厚度均为3～8毫米，一方面使隔热片的厚度不至于过薄，导致隔热片的数量显著增加但隔热片的强度显著下降，另一方面使隔热片的厚度不至于过厚，导致保温筒10的制作成本增加但保温隔热效果提升并不明显。

在一些实施例中，镂空隔热片组220包括从上至下设置的：至少一片第1镂空隔热片221，至少一片第2镂空隔热片221，…，以及至少一片第n镂空隔热片221，其中，n大于等于1，n为镂空隔热片组220中镂空隔热片221的种类数量。

在n大于1时，第n镂空隔热片221的镂空孔在水平截面的面积小于或等于第(n-1)镂空隔热片221的镂空孔在水平截面的面积，且第1镂空隔热片221的镂空孔在水平截面的面积小于或等于顶部隔热片300的镂空孔在水平截面的面积；同时，第n镂空隔热片221的厚度大于第(n-1)镂空隔热片221的厚度，且第1镂空隔热片221的厚度大于或等于顶部隔热片300的厚度。也就是说，从上到下，镂空孔的镂空面积逐渐减小，同时具有镂空孔的隔热片的厚度逐渐增大。

从上到下，镂空孔的镂空面积逐渐减小，同时具有镂空孔的隔热片的厚度逐渐增大，可以进一步减少镂空隔热片221吸收石英舟20底部晶圆热量，提高石英舟20底部晶圆中心温度和成膜温度，改善石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度。

优选的，镂空隔热片组220中的每种镂空隔热片221和顶部隔热片300均分别设置一个圆柱形镂空孔，圆柱形镂空孔的水平截面圆形独立设定，半径范围为0～120毫米，即从上到下，保温筒10中镂空隔热片221的圆柱形镂空孔的孔径为从大到小排列的趋势。同时，从上到下，保温筒10中镂空隔热片221的厚度为从薄到厚排列的趋势，顶部隔热片300的厚度大于或等于1毫米，第n镂空隔热片221的厚度小于或等于6毫米，如图9所示。

由于石英舟20底部晶圆中心温度低于边缘，导致晶圆上形成的膜层呈现凹陷的形貌，镂空隔热片221和顶部隔热片300各自的镂空孔均为设置在其中心位置的圆孔，减少了隔热片的吸热，可提高石英舟20底部晶圆中心温度和成膜温度，改善石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度。

在一些实施例中，实心隔热片组210包括从上至下设置的：至少一片第1实心隔热片211，至少一片第2实心隔热片211，…，以及至少一片第m实心隔热片211，其中，m大于等于1，m为实心隔热片组210中实心隔热片211的种类数量。在m大于1时，第m实心隔热片211的厚度大于或等于第(m-1)实心隔热片211的厚度，且第m实心隔热片211的厚度小于或等于底部隔热片100的厚度。第1实心隔热片211的厚度大于或等于任意一片镂空隔热片211的厚度。也就是说，镂空隔热片组220包括前文公开的n种镂空隔热片211时，第1实心隔热片211的厚度大于或等于第n镂空隔热片221。

需要说明的是，可以设置实心隔热片组210中的所有实心隔热片211的厚度和底部隔热片100的厚度均相同，且底部隔热片100的厚度小于或等于10毫米。也可以设置，从上到下，保温筒10中实心隔热片(包括底部隔热片100)的厚度为从薄到厚排列的趋势，且底部隔热片100的厚度小于或等于10毫米。

从上到下，保温筒10中实心隔热片(包括底部隔热片100)的厚度为从薄到厚排列趋势，相对靠近石英舟20的隔热片吸热相对更少，相对远离石英舟20的隔热片吸热相对更多，既可以不会影响保温筒10的整体隔热保温效果，又可以提高石英舟20底部晶圆的温度。

限定底部隔热片100的厚度小于或等于10毫米，使底部隔热片100的厚度不至于过大，导致保温筒10的制作成本增加但保温隔热效果增加并不明显。

限定实心隔热片组210中的所有实心隔热片211的厚度和底部隔热片100的厚度均相同，减少了实心隔热片的种类，有利于降低保温筒10的制作成本。

在以上实施例中，中间隔热片组200中的所有隔热片分别为可拆卸地安装在支撑杆400上。参见图1和图10所示，支撑杆400可设置3～4个且环绕中间隔热片组200设置。支撑杆400靠近中间隔热片组200一侧可设置卡槽410，中间隔热片组200中隔热片通过卡槽410与支撑杆400连接。其中两个支撑杆400的相同高度的卡槽410之间间距大于或等于中间隔热片组200中隔热片的直径，使隔热片能够拆卸。底部隔热片100、顶部隔热片300与支撑杆400固定连接，以便底部隔热片100、顶部隔热片300与支撑杆400构成整体式的筒状框架结构。

中间隔热片组200中隔热片可拆卸，方便隔热片的维护及更换。同时，在保温筒10使用过程中，可以灵活选择设置相同或不同镂空孔的镂空隔热片221，相同厚度或不同厚度的实心隔热片211等。

需要说明的是，中间隔热片组200中的所有隔热片分别为可拆卸地安装在支撑杆400上，但不限于此，中间隔热片组200中隔热片也可与支撑杆400固定连接。底部隔热片100、顶部隔热片300与支撑杆400可固定连接，但不限于此，底部隔热片100、顶部隔热片300与支撑杆400也可采用可拆卸连接，具体可视情况而定。在隔热片与支撑杆400固定连接时，支撑杆400可环绕隔热片均匀间隔设置。

在以上实施例中，保温筒10中所有隔热片的材质均为石英，即底部隔热片100、中间隔热片组200中的所有隔热片以及顶部隔热片300的材质均为石英。

石英具有优良的耐高温、保温及隔热性能，保温筒10中所有隔热片的材质均为石英，可增强保温筒10的保温隔热效果。

需要说明的是，保温筒10中所有隔热片的材质均为石英，但不限于此，保温筒10中隔热片的材料也可选用其它具有优良的耐高温、保温及隔热性能的材料，具体可视情况而定。

本申请还提供一种半导体立式炉，半导体立式炉包括保温筒10，石英舟20和炉管。石英舟20安装在保温筒10的上方，保温筒10用于石英舟20的保温和与炉管的炉门的连接。

半导体立式炉包括保温筒10，保温筒10包括底部隔热片100、中间隔热片组200、顶部隔热片300和支撑杆400，支撑杆400为多个且连接垂直方向间隔设置的底部隔热片100和顶部隔热片300，中间隔热片组200中的隔热片数量为若干片，在垂直方向上间隔安装在支撑杆400上，顶部隔热片300为镂空结构，包括镂空孔，底部隔热片100为实心结构，保温筒10中所有隔热片在水平面上的正投影的外轮廓都为圆形且同心。由于顶部隔热片300进行了镂空设计，顶部隔热片300吸收石英舟20底部晶圆热量减少，石英舟20底部晶圆上形成的膜层的均匀性和厚度改善，石英舟20底部的放置晶圆假片的位置可以放置产品晶圆，提高了半导体立式炉的有效产能。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本申请的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本申请专利涵盖的范围之内。