[發明專利]裝載腔室及半導體加工設備

在審

• 申請號: 202011449348.0
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112652553A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 李洪利;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;王婷

本發明提供一種裝載腔室及半導體加工設備。裝載腔室應用于半導體加工設備中，其具有與外界連通的第一模式和與外界隔離的第二模式，包括腔體和設置于腔體內的熱交換組件和可切換風道結構；可切換風道結構與熱交換組件連接，用于抽出腔體中的氣體，并在裝載腔室處于第一模式時將氣體輸送至腔體的外部，或者在裝載腔室處于第二模式時將氣體輸送至熱交換組件中；熱交換組件用于在裝載腔室處于第一模式時將外界的空氣送入腔體中；或者在裝載腔室處于第二模式時將可切換風道結構輸送的氣體進行冷卻，并送入腔體中。本發明提出的裝載腔室及半導體加工設備能夠對其中的硅片進行冷卻，以避免裝載腔室內部電子器件及線纜因高溫損壞。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體地，涉及一種裝載腔室及半導體加工設備。

背景技術

在半導體制造領域中，制備硅片工藝通常在用立式爐設備中進行。立式爐設備通常包括工藝舟、保溫桶、工藝管、裝載腔室和電子器件及線纜。在立式爐設備工作過程中，硅片在立式爐設備的工藝管內部完成工藝后，會被卸載至裝載腔室中。但在硅片被卸載至裝載腔室的過程中，硅片、工藝舟和保溫桶會將大量的熱量帶入裝載腔室中，容易損壞裝載腔室中的電子器件及線纜。

立式爐設備具有兩種工作模式，其分別為空氣模式和氮氣模式。其中，空氣模式是指在工作過程中立式爐設備內部空間與外界環境連通，以使立式爐設備內部空間為有氧狀態；氮氣模式是指在工作過程中立式爐設備內部空間與外界環境隔離，以使立式爐設備內部空間為無氧狀態。當立式爐設備處于空氣模式時，由于不需要對其內部空間中的氧含量進行控制，可以將空氣引入立式爐設備內部來對硅片進行冷卻。

現有的立式爐設備通常在裝載腔室中安裝冷卻結構，并將空氣引入該冷卻結構來冷卻硅片。具體的冷卻過程為：將空氣引入裝載腔室中并使之流向硅片以吸收硅片的熱量，隨后使空氣進入熱交換單元并被其冷卻，經過冷卻的空氣再次流向硅片以吸收硅片的熱量，并不斷重復前述的步驟以形成循環氣流，從而不斷地帶走硅片的熱量。

但在實際生產中，吸收了硅片熱量的空氣的溫度較高，因此經過熱交換單元并不能使高溫空氣迅速降為室溫，所以在其再次流向硅片時，吸熱速率會大大降低，這會造成硅片的冷卻效率較低的問題，進而導致裝載腔室內部電子器件及線纜因高溫而損壞。

發明內容

本發明實施例旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種裝載腔室及半導體加工設備，其能夠對裝載腔室中的硅片進行冷卻，從而避免裝載腔室內部電子器件及線纜因高溫而損壞。

為實現本發明的目的而提供一種裝載腔室，所述裝載腔室應用于半導體加工設備中，所述裝載腔室具有與外界連通的第一模式和與外界隔離的第二模式，其特征在于，包括腔體和設置于所述腔體內的熱交換組件和可切換風道結構，其中，

所述可切換風道結構與所述熱交換組件連接，用于抽出所述腔體中的氣體，并在所述裝載腔室處于所述第一模式時將所述氣體輸送至所述腔體的外部，或者在所述裝載腔室處于所述第二模式時將所述氣體輸送至所述熱交換組件中；

所述熱交換組件用于在所述裝載腔室處于所述第一模式時將外界的空氣送入所述腔體中；在所述裝載腔室處于所述第二模式時，所述熱交換組件停止通入外界的空氣，將所述可切換風道結構輸送的所述氣體進行冷卻，并送入所述腔體中。

可選的，所述可切換風道結構包括風道本體、第一風機和風道切換組件，其中，

所述風道本體設置在所述腔體中，且所述風道本體中形成有風道，所述風道的進氣端與所述裝載腔室內部連通，所述風道的出氣端與所述熱交換組件相連；并且，所述風道本體和所述腔體的腔體壁上對應設置有用于與外界連通的出氣口；

所述風道切換組件用于打開所述出氣口，同時在所述出氣口的下游位置封堵所述風道；或者，關閉所述出氣口，同時解除封堵所述風道；

所述第一風機設置在所述風道中，且位于所述風道的進氣端和所述出氣口之間，用于將所述腔體內部的氣體抽入所述風道內。