[實用新型]一種用于控制半導(dǎo)體設(shè)備溫度的冷熱交換循環(huán)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821853508.6
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN209165833U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張寶曜;林立崧
• 申請（專利權(quán)）人: 博斯科技股份有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;F25B49/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本實用新型提供了一種用于控制半導(dǎo)體設(shè)備溫度的冷熱交換循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)于一半導(dǎo)體設(shè)備中，并包含有：一傳導(dǎo)本體，其內(nèi)部具有一冷熱交換空間，并且，所述傳導(dǎo)本體還具有復(fù)數(shù)隔板、一組接口、一進(jìn)液孔、一出液孔及復(fù)數(shù)組接部；至少一蓋體，所述蓋體對應(yīng)蓋設(shè)于所述組接口，所述蓋體對應(yīng)所述組接部設(shè)有復(fù)數(shù)連接部，所述連接部設(shè)于所述組接部，使所述蓋體封蓋所述組接口；所述隔板，凸設(shè)于所述冷熱交換空間的內(nèi)周壁，并使所述冷熱交換空間形成有一流道，而所述組接口、所述進(jìn)液孔及所述出液孔設(shè)于所述傳導(dǎo)本體的外側(cè)；另外，所述傳導(dǎo)本體連接一制冷模塊。本實用新型裝設(shè)于半導(dǎo)體設(shè)備中，能達(dá)到精準(zhǔn)冷熱補償控制制程、機臺溫度的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型與一種冷熱交換結(jié)構(gòu)有關(guān)，特別是指一種用于控制半導(dǎo)體設(shè)備溫度的冷熱交換循環(huán)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，在半導(dǎo)體制造與處理過程中，包括蝕刻與沉積處理，其處理質(zhì)量主要取決于半導(dǎo)體處理裝置的基板溫度，所以一般會由熱交換設(shè)備控制基板的溫度，以使半導(dǎo)體處理的處理質(zhì)量更為良好。

例如，低溫以及制冷冷卻被典型地使用來冷卻用于制冷分離的流體，捕捉水蒸氣用于在真空處理程序中產(chǎn)生低蒸氣壓力，以及用于在制造程序中對物體進(jìn)行冷卻，例如在半導(dǎo)體晶圓處理、影像偵測器及輻射偵測器的冷卻、工業(yè)熱傳、以及生化制藥和生醫(yī)應(yīng)用、以及生醫(yī)儲存、以及化學(xué)處理程序中；一般而言，冷卻循環(huán)會對一冷卻氣體進(jìn)行壓縮，經(jīng)由以冷卻劑所進(jìn)行的熱交換而對氣體進(jìn)行冷凝、并且可能更進(jìn)一步地與返回中的已減壓或已膨脹氣體進(jìn)行熱交換，用來達(dá)成額外的冷卻；通常，冷卻循環(huán)的各部分具有二相態(tài)的液體/氣體流動。

另外，用于制造半導(dǎo)體的某些工藝可能需要復(fù)雜的工藝以使外延層生長來創(chuàng)建多層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)用于制造高性能裝置；在所述工藝中，外延層是透過被稱之為化學(xué)氣相沉積(CVD，Chemical Vapor Deposition)的一般工藝而生長的。一種類型的CVD工藝被稱之為金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD，Metal-organic Chemical Vapor Deposition)。在MOCVD中，將反應(yīng)氣體導(dǎo)入使反應(yīng)氣體沉積在襯底(通常被稱之為芯片)上以生長薄外延層的受控環(huán)境內(nèi)的密封的反應(yīng)室中。

再者，現(xiàn)今半導(dǎo)體系統(tǒng)設(shè)備中，以MOCVD系統(tǒng)設(shè)備為例，在MOCVD系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)的氣體控制系統(tǒng)(Gas handling&mixing system)中，具有針對載體氣體進(jìn)行調(diào)控溫度的設(shè)備，其主要是透過壓縮機來運作，但是由于壓縮機的設(shè)置會形成一組大型的設(shè)備，且不能夠安靜的運作，從而使整體設(shè)備體積大，且不能有效地在半導(dǎo)體制程中控制在測試要求的溫度。

另外，關(guān)于熱的傳遞有三種模式，即傳導(dǎo)、對流及輻射。傳導(dǎo)是將兩個物體相互接觸，而使熱量自高溫物體朝低溫物體傳遞。對流是指液體或氣體等流體的流動而傳遞熱量，其中包括有由于流體內(nèi)部的溫度不同而導(dǎo)致密度或壓力變化所致的自然對流，以及對系統(tǒng)施以外力而被迫發(fā)生的強制對流。輻射則是源自物體自身的溫度而朝外發(fā)射電磁波形式能量的作用，其強度取決于溫度的高低。

利用上述熱傳原理，業(yè)界開發(fā)了空冷式散熱器，其以一導(dǎo)熱座接觸熱源，并自導(dǎo)熱座伸出許多鰭片，所述導(dǎo)熱座將熱源所產(chǎn)生的熱量導(dǎo)向鰭片，當(dāng)空氣流過這些鰭片時即可由上述熱的傳導(dǎo)模式帶走熱量，以達(dá)到降低熱源溫度的目的；其中，散熱的效率取決于物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)，而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)甚小，因而空冷式散熱器的散熱效率不佳。

所以，本實用新型發(fā)明人在觀察到上述缺失后，創(chuàng)作了本實用新型。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的主要目的是提供一種用于控制半導(dǎo)體設(shè)備溫度的冷熱交換循環(huán)結(jié)構(gòu)，所述用于控制半導(dǎo)體設(shè)備溫度的冷熱交換循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)于半導(dǎo)體設(shè)備中，并能達(dá)到精準(zhǔn)冷熱補償控制制程、機臺溫度的目的。

為達(dá)上述目的，本實用新型所提供的用于控制半導(dǎo)體設(shè)備溫度的冷熱交換循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)于一半導(dǎo)體設(shè)備中，并包含有：

一傳導(dǎo)本體，所述傳導(dǎo)本體內(nèi)部具有一冷熱交換空間，并具有：