[實用新型]一種晶圓冷卻腔

有效

• 申請號: 201420340679.4
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN203910769U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 吳新江;曹涯路;桂鵬
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本實用新型涉及半導體設備領域，特別是涉及一種晶圓冷卻腔。

背景技術

在CVD(Chemical?Vapor?Deposition化學氣相沉積)機臺中，HDP制程(High?Density?Plasma高密度等離子體)是一種高溫工藝過程。HDP制程中，晶圓從工作腔體中出來時一般溫度在400℃左右，需要再經過冷卻腔將溫度冷卻至一定范圍才可以傳出來，進行后續操作。正是由于從工作腔體里面出來的晶圓需要進行冷卻，因此需要在HDP機臺中設計一個晶圓冷卻盤；同時HDP機臺中在對工作腔體進行制程清潔時，需要在靜電盤(ESC)的表面蓋上一個靜電盤遮蓋片(PEC)，使靜電盤在NF3的清潔過程中，高頻電流不會對靜電盤造成損傷，所以還需要設計一個靜電盤遮蓋片放置架。

如圖1所示為現有晶圓冷卻腔1，HDP機臺中的晶圓冷卻腔1是一個四層的架子，晶圓冷卻盤12和靜電盤遮蓋片放置架11疊放在一起。其中，靜電盤遮蓋片放置架11安放在晶圓冷卻腔1的上三層；而晶圓冷卻盤12放置在晶圓冷卻腔1的最下面一層。晶圓冷卻腔1的中間都是空的，便于機械手臂取放晶圓3和靜電盤遮蓋片2。

當HDP機臺中工作腔體需要做高頻清潔時，靜電盤遮蓋片2要傳到工作腔體中去遮蓋靜電盤并保護靜電盤。當工作腔體清潔完成后，靜電盤遮蓋片2會從工作腔體中傳回靜電盤遮蓋片放置架11上，靜電盤遮蓋片2背面有時會從工作腔體中帶出一些污染物顆粒，由于晶圓3在冷卻腔體里面做冷卻時是放在靜電盤遮蓋片放置架11下面的，所以偶爾會有一些污染顆粒從靜電盤遮蓋片2的背面掉到晶圓3表面，污染晶圓3，造成晶圓3的報廢，雖然月度保養時會對靜電盤遮蓋片2做定期的清潔，單每個月仍有平均2.5片晶圓3是由于這種原因造成報廢。

HDP制程的產能是比較低的，每天每個工作腔體大概生產150片晶圓，因此需要把每一個部分的效率發揮到極致。對于HDP機臺來說，晶圓冷卻腔1就是一個瓶頸，每片晶圓的冷卻時間是60s左右，它每次只能處理一片晶圓的冷卻，這樣會導致從工作腔體出來的下一片晶圓必須等到晶圓冷卻腔1體里面的晶圓出來才可以傳進去冷卻，影響了整個機臺的生產效率。

因此，如何減少靜電盤遮擋片上污染顆粒對晶圓的傷害以及如何提高HDP制程的產能，從整體上提高HDP制程的效率和良品率是本領域的技術人員亟待解決的問題之一。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種新型晶圓冷卻腔，用于解決現有技術中晶圓冷卻過程中受污染報廢及HDP機臺產能低下的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種晶圓冷卻腔，所述晶圓冷卻腔體結構至少包括：腔體，所述腔體包括上腔體及下腔體，所述上腔體設置有多個用于晶圓冷卻的冷卻盤，所述下腔體設置有多個放置盤狀工作件的支架，所述上腔體與下腔體之間通過阻擋板隔斷。

優選地，所述晶圓冷卻腔的材質為不銹鋼金屬。

優選地，所述腔體為長方體結構。

優選地，所述腔體設置有用于所述晶圓及所述盤狀工作件出入的開口。

優選地，冷卻盤的數量設定為不少于3個，所述支架的數量設定為不少于3個。

優選地，相鄰的兩個冷卻盤之間的距離設定為6.5mm～7.5mm。

優選地，相鄰的兩個支架之間的距離設定為7mm～8mm。

優選地，所述支架為框體結構。

優選地，最下層的所述冷卻盤和最上層的所述支架之間的距離設定為7mm～9mm。

優選地，所述盤狀工作件為靜電盤遮蓋片。

如上所述，本實用新型的晶圓冷卻腔，具有以下有益效果：

本實用新型的晶圓冷卻腔設計有多個晶圓冷卻盤，能同時對多片晶圓進行冷卻處理，提高了HDP制程的產能。將靜電盤遮蓋片放置在晶圓的下方，并在靜電盤遮蓋片和晶圓中間設置阻擋板，有效避免靜電盤遮蓋片上的污染物對晶圓的損傷造成報廢，提高良品率。

附圖說明

圖1顯示為現有技術中的晶圓冷卻腔示意圖。

圖2顯示為本實用新型的晶圓冷卻腔示意圖。

圖3顯示為本實用新型的支架截面示意圖。

元件標號說明

1???晶圓冷卻腔

11??靜電盤遮蓋片放置架

12??晶圓冷卻盤

2???靜電盤遮蓋片

3???晶圓

4???晶圓冷卻腔

41??冷卻盤

42??支架

43??阻擋板