[發(fā)明專利]半導(dǎo)體工藝用冷卻裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110191290.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN113280538A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 池玉圭;吳治勳;金榮來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: （株）PTC
• 主分類號(hào): F25B41/20
• 分類號(hào): F25B41/20;F25B49/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 李盛泉;孫昌浩

公開一種半導(dǎo)體工藝用冷卻裝置，該冷卻裝置在控制各個(gè)通道的箱的液位平衡時(shí)也能夠最小化溫度控制的影響。溫度控制模塊與連接于所述工藝腔室的熱區(qū)和冷區(qū)的兩個(gè)通道對(duì)應(yīng)地構(gòu)成，在連接于所述冷區(qū)的第一通道中，設(shè)置成從回收線到供應(yīng)線依次布置有箱、循環(huán)泵、結(jié)合于所述制冷循環(huán)的蒸發(fā)器以及線加熱器，在連接于所述熱區(qū)的第二通道中，設(shè)置成從回收線到供應(yīng)線依次布置有箱、循環(huán)泵、冷卻水熱交換器以及線加熱器，流過各個(gè)通道的制冷劑在所述第一通道的蒸發(fā)器和所述第二通道的冷卻水熱交換器中被冷卻控制，并且在所述第一通道及所述第二通道的線加熱器中被加熱控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體工藝用冷卻裝置，尤其涉及一種在按各個(gè)通道而控制箱的液位平衡時(shí)也能夠最小化溫度控制的影響的技術(shù)。

背景技術(shù)

正在積極進(jìn)行半導(dǎo)體市場(chǎng)的3D存儲(chǔ)器相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。3D存儲(chǔ)器技術(shù)是一種由于在現(xiàn)有的2D存儲(chǔ)器制造中的微處理技術(shù)的局限性而將半導(dǎo)體元件在垂直方向上堆疊多層的元件的方法。

這種3D存儲(chǔ)器工藝是要求大容量和高速處理的第四工業(yè)時(shí)代必要的技術(shù)，并且其市場(chǎng)規(guī)模正在快速增長(zhǎng)。為了在執(zhí)行3D存儲(chǔ)器工藝時(shí)確保高生產(chǎn)率和效率，需要具有比現(xiàn)有工藝更寬的溫度范圍和更快的響應(yīng)性。

半導(dǎo)體用冷卻裝置是用于維持靜電吸盤(ESC CHUCK)的精確溫度控制的裝置，所述靜電吸盤控制進(jìn)行如上所述的工藝的腔室的內(nèi)部溫度和晶圓表面的溫度。

例如，由本申請(qǐng)人提交的韓國(guó)授權(quán)專利第2070455號(hào)公開了“半導(dǎo)體工藝用冷卻裝置及其溫度控制方法”。

近來，為了對(duì)以往的在工藝溫度范圍(例如，-20℃～90℃)下根據(jù)所需的設(shè)定值來提高或降低系統(tǒng)的溫度時(shí)消耗較多時(shí)間的工藝進(jìn)行改善，利用熱區(qū)(hot zone)和冷區(qū)(cold zone)的兩個(gè)通道進(jìn)行混合或切換而進(jìn)行快速的溫度響應(yīng)的工藝逐漸增加。

但是，在進(jìn)行混合或切換工藝時(shí)，兩個(gè)溫度區(qū)域混合而溫度波動(dòng)的部分成為問題。

并且，由于在進(jìn)行混合或切換工藝時(shí)所產(chǎn)生的箱之間的制冷劑的偏移，即，制冷劑流量的不均衡，對(duì)冷卻裝置的溫度控制性造成不良影響。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠快速響應(yīng)工藝溫度變化的冷卻裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種按各個(gè)通道而控制箱的液位平衡時(shí)也能夠最小化溫度控制的影響的冷卻裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠通過瞬間加熱來提高溫度響應(yīng)性的冷卻裝置。

上述的目的借由如下的半導(dǎo)體工藝用冷卻裝置而達(dá)成，其特征在于，配備有設(shè)置于制冷循環(huán)與工藝腔室之間的溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與連接于所述工藝腔室的熱區(qū)(hot zone)和冷區(qū)(cold zone)的兩個(gè)通道對(duì)應(yīng)地構(gòu)成，在連接于所述冷區(qū)的第一通道中，設(shè)置成從回收線到供應(yīng)線依次布置有箱、循環(huán)泵、結(jié)合于所述制冷循環(huán)的蒸發(fā)器以及線加熱器，在連接于所述熱區(qū)的第二通道中，設(shè)置成從回收線到供應(yīng)線依次布置有箱、循環(huán)泵、冷卻水熱交換器以及線加熱器，流過各個(gè)通道的制冷劑在所述第一通道的蒸發(fā)器和所述第二通道的冷卻水熱交換器中被冷卻控制，并且在所述第一通道及所述第二通道的線加熱器中被加熱控制。

優(yōu)選地，在各個(gè)通道的線加熱器的后端可以設(shè)置有進(jìn)一步連接于各個(gè)通道的回收線的三通閥，從而調(diào)節(jié)各個(gè)通道的供應(yīng)線的流量。

優(yōu)選地，所述冷區(qū)和熱區(qū)執(zhí)行通過三通閥的軌道調(diào)節(jié)的混合(mixing)控制或者通過雙向電磁閥的打開/關(guān)閉控制的切換(switching)控制。

根據(jù)本發(fā)明，由于在循環(huán)過程中在各個(gè)通道的箱的后端控制溫度，因此在控制箱之間的平衡時(shí)也可以最小化溫度控制的影響，并且會(huì)提高控制響應(yīng)性。