[發明專利]冷卻裝置和半導體處理設備

有效

• 申請號: 201910330151.6
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN111834247B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 宋新豐
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明公開了一種冷卻裝置和半導體處理設備。所述冷卻裝置包括吹掃組件，所述吹掃組件包括進氣主管路、與所述進氣主管路并聯連接的若干個進氣支管路以及分別與各所述進氣支管路連接的若干個吹掃件，各所述吹掃件排列形成第一非完整環形結構。本發明的冷卻裝置，可以確保冷卻氣體從不同方向吹向晶圓表面，從而可以快速冷卻晶圓，并且，還能夠有效保證晶圓各部位冷卻速率一致，防止由于冷卻不均勻造成的變形、裂痕以及碎片等缺陷，提高晶圓的加工制作良率。

技術領域

本發明涉及半導體設備技術領域，具體涉及一種冷卻裝置和一種半導體處理設備。

背景技術

立式爐熱處理設備作為半導體制造工藝制程中的前道工藝處理設備，主要進行氧化薄膜、退火、低壓化學氣相沉積等熱處理工藝，其特點是產量大、工藝時間長。一臺設備一批次可以處理上百片晶圓，由于溫度高、工藝步驟多等要求，每次工藝的時間較長，處于提高產能的目的，降低每批次的工藝時間成為目前立式爐設備的迫切要求。

目前立式爐設備主要的工藝步驟包括傳輸晶圓、裝載晶圓、工藝腔室升溫至工藝溫度、工藝處理、工藝腔室降溫、晶圓冷卻、卸載晶圓等步驟。主要的時間集中在工藝腔室升降溫、工藝處理和晶圓冷卻幾個步驟上。工藝處理時間由工藝需求確定，不可變更。現有技術工藝腔室的升降溫時間已經極大壓縮，進一步降低空間非常小。因此降低晶圓冷卻時間對提升產能影響較大。

當晶圓由工藝腔室出來時，其溫度高達650-750℃，如果強行冷卻處理不當，可造成晶圓顆粒污染、變形、裂痕甚至碎片等問題。因此晶圓冷卻裝置需要冷卻均勻、高潔凈、快速冷卻等特點。

因此，如何設計一種能夠均勻冷卻晶圓的冷卻裝置成為本領域亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種冷卻裝置和一種半導體處理設備。

為了實現上述目的，本發明的第一方面，提供了一種冷卻裝置，所述冷卻裝置包括吹掃組件，所述吹掃組件包括進氣主管路、與所述進氣主管路并聯連接的若干個進氣支管路以及分別與各所述進氣支管路連接的若干個吹掃件，各所述吹掃件排列形成第一非完整環形結構。

可選地，所述吹掃組件還包括若干個第一調節閥，每個所述進氣支管路上均串接有一個所述第一調節閥，用以調節該進氣支管路的進氣量。

可選地，所述吹掃件包括一個吹掃管路，所述吹掃管路上設置有至少兩組吹掃孔，每組均包括若干個吹掃孔，并且，每組所包括的吹掃孔尺寸和/或數量不同于其他組。

可選地，所述吹掃件包括至少兩個并列設置的吹掃管路，每個所述吹掃管路上均設置有若干個吹掃孔，并且，每個所述吹掃管路上的吹掃孔尺寸和/或數量均不同于其他吹掃管路。

可選地，所述吹掃孔沿對應的所述吹掃管路的軸線方向等間距設置。

可選地，在垂直于所述第一非完整環形結構所在平面的方向上，位于頂部的吹掃孔的尺寸和數量分別小于位于底部的吹掃孔的尺寸和數量。

可選地，所述進氣主管路與各所述進氣支管路、各所述吹掃件一體成型。

可選地，所述冷卻裝置還包括排氣組件，所述排氣組件包括排氣主管路、與所述排氣主管路并聯連接的若干個排氣支管路以及與各所述排氣支管路連接的勻流件，所述勻流件上設置有若干個勻流孔，各所述勻流孔排列形成第二非完整環形結構。

可選地，所述第一非完整環形結構與所述第二非完整環形結構共同構成完整環形結構。

可選地，所述勻流件內設置有若干個隔離件，所述若干個隔離件將所述勻流件內部隔離形成若干個排氣通道，每個排氣通道與對應的所述排氣支管路連通。

可選地，所述排氣組件還包括若干個第二調節閥，每個所述排氣支管路上均串接有一個所述第二調節閥，用以調節該排支管路的排氣量。