冷却装置以及冷却系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冷却装置，包括：腔室；位于所述腔室内的相对设置的两个中空设置的冷却盘，用于对位于两个所述冷却盘之间的待冷却件进行冷却；每个所述冷却盘设置有与外部冷却水供给结构连通的冷却水进口以及与外部冷却水回收结构连通的冷却水出口；用于支撑待冷却件的支撑结构，所述支撑结构设置于所述腔室的侧壁上，且所述支撑结构位于两个所述冷却盘之间；调节结构，用于控制至少一个所述冷却盘移动以使得两个所述冷却盘与待冷却件之间的距离相等。本发明专利技术还涉及一种冷却系统。

Cooling unit and cooling system

【技术实现步骤摘要】
冷却装置以及冷却系统
本专利技术涉及冷却
，尤其涉及一种冷却装置及冷却系统。
技术介绍
高温制程是半导体制造工艺中不可或缺的重要组成。而高温制程的存在，对半导体加工设备提出了更高的要求。高温硅片被放入腔室内时，温度大概在300℃～400℃之间。主要的冷却方式是依赖背面的金属板来冷却和正面的N2气体氛围冷却。在冷却过程中，硅片背面靠近金属冷却板，金属比热容小，硅片背面冷却速度快；硅片正面主要靠N2传热冷却，气体比热容大，硅片正面冷却速度慢。这就导致高温硅片的正面和背面存在温度差异，这些温度差会导致硅片内部应力不均匀，产生表面缺陷，严重时硅片出现变形，发生“内凹”或者“外凸”等现象。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种冷却装置及冷却系统，解决硅片的两面冷却不均产生缺陷甚至变形的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种冷却装置，包括：腔室；位于所述腔室内的相对设置的两个中空结构的冷却盘，用于对位于两个所述冷却盘之间的待冷却件进行冷却；每个所述冷却盘设置有与外部冷却水供给结构连通的冷却水进口以及与外部冷却水回收结构连通的冷却水出口；用于支撑待冷却件的支撑结构，所述支撑结构设置于所述腔室的侧壁上，且所述支撑结构位于两个所述冷却盘之间；调节结构，用于控制至少一个所述冷却盘移动以使得两个所述冷却盘与待冷却件之间的距离相等。可选的，还包括分别与两个所述冷却盘的所述冷却水进口连通的第一进水管道和第二进水管道，所述第一进水管道和所述第二进水管道连接同一冷却水供给结构。可选的，还包括分别与两个所述冷却盘的所述冷却水进口连通的第一进水管道和第二进水管道，所述第二进水管道的一端连接于相应的所述冷却盘的冷却水进口，所述第二进水管道的另一端与所述第一进水管道的侧壁上的通孔连通。可选的，所述调节结构包括独立控制两个所述冷却盘移动的驱动部，以及与相应的所述冷却盘连接的传动部，所述驱动部通过所述传动部的传动以控制相应的所述冷却盘向靠近或远离另一个所述冷却盘的方向移动。可选的，每个所述冷却盘与待冷却件之间的距离为2mm-5mm。可选的，所述支撑结构包括位于所述腔室的至少两个相对的侧壁上的支撑部，所述支撑部倾斜设置于相应的所述侧壁上。可选的，所述腔室的第一侧壁上还设置有冷却气体入口，所述腔室的与所述第一侧壁相对的第二侧壁上设置有冷却气体出口。可选的，还包括温度传感器和气体冷却结构，所述温度传感器设置于所述腔室的内侧壁上，所述气体冷却结构的一侧通过管道与冷却气体供给结构连通，所述气体冷却结构的另一侧通过管道与所述冷却气体入口连通，所述气体冷却结构用于根据所述温度传感器的信号调节输入所述腔室内部的冷却气体的温度和/或冷却气体的流速和/或冷却气体的流量以使得所述腔室内的温度保持在预设范围内。本专利技术还提供一种冷却系统，包括上述的冷却装置，还包括冷却水供给结构、冷却水回收结构、冷却气体供给结构以及冷却气体回收结构。本专利技术的有益效果是：通过两个冷却盘对位于两个冷却盘之间的待冷却件进行冷却，保证待冷却件的两个表面的温度均匀。附图说明图1表示相关技术中半导体加工设备示意图；图2表示相关技术中冷却装置的结构示意图；图3表示本专利技术实施例中的冷却装置结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。图1为常见的一种用于高温工艺的半导体加工设备。该半导体设备结构如下：硅片装卸台(Loadport)01，大气机械手运载模块(AMTrobotmodule)02，硅片传送腔室(Loadlock)03，缓冲腔室(Bufferrobotchamber)04和高温反应腔室(ChamberA/B/C)05。使用该半导体加工设备生产硅片的流程如下：大气机械手将硅片装卸台01上硅片取下，放入传送腔室03上层(图2中表示出了放入传送腔室上层的第一硅片20)。缓冲腔室04的机械手进行接力，将传送腔室03内的硅片取下，放入到高温反应腔室05内。完成高温反应后，缓冲腔室04内的机械手将高温反应腔室05内的硅片取出，放到传送腔室03的下层(图2中表示出了放入传送腔室下层的第二硅片10)，进行冷却降温后，再用大气机械手取出，放回装卸台。而在高温硅片被放入到传送腔室后，不可避免的存在两个问题：1.高温硅片正面和背面温度不一致的问题：如图2所示，传送腔室03主要由腔室壁，硅片倾斜支撑结构07，冷却金属板06以及供气口031、排气口032和冷却水系统(包括进水口08和出水口09)组成。高温硅片被放入传送腔室内时，温度大概在300℃～400℃之间。主要的冷却方式是依赖背面的金属板06来冷却和正面的N2气体氛围冷却。在冷却过程中，硅片背面靠近金属冷却板，金属比热容小，硅片背面冷却速度快；硅片正面主要靠N2传热冷却，气体比热容大，硅片正面冷却速度慢。这就导致高温硅片的正面和背面存在温度差异，这些温度差会导致硅片内部应力不均匀，产生表面缺陷，严重时硅片出现变形，发生“内凹”或者“外凸”等现象。2.高温硅片在传送腔体内的冷却时间过长问题：高温硅片需要在传送腔体内降温到某一设定温度后，才能从传送腔体内取出。在传送腔体内的冷却速度直接影响到半导体加工设备的产能。如何提高冷却速度，缩短冷却时间，会半导体加工设备的生产效率至关重要。针对硅片的两面冷却不均的问题，以及硅片冷却速度慢的问题，本实施例提供一种冷却装置，通过位于待冷却件两面的冷却盘对待冷却件进行冷却，防止待冷却件两面的冷却不均，并且可快速的将待冷却件冷却至预设温度，提高产能。需要说明的是，本实施例的冷却装置可应用于对硅片的冷却，对并不限于对硅片的冷却。具体的，本实施例提供一种冷却装置，如图3所示，包括：腔室1；位于所述腔室1内的相对设置的两个中空设置的冷却盘2，用于对位于两个所述冷却盘2之间的待冷却件100进行冷却；每个所述冷却盘2设置有与外部冷却水供给结构连通的冷却水进口以及与外部冷却水回收结构连通的冷却水出口；用于支撑待冷却件100的支撑结构，所述支撑结构设置于所述腔室1的侧壁上，且所述支撑结构位于两个所述冷却盘2之间；调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却装置，其特征在于，包括：/n腔室；/n位于所述腔室内的相对设置的两个中空结构的冷却盘，用于对位于两个所述冷却盘之间的待冷却件进行冷却；每个所述冷却盘设置有与外部冷却水供给结构连通的冷却水进口以及与外部冷却水回收结构连通的冷却水出口；/n用于支撑待冷却件的支撑结构，所述支撑结构设置于所述腔室的侧壁上，且所述支撑结构位于两个所述冷却盘之间；/n调节结构，用于控制至少一个所述冷却盘移动以使得两个所述冷却盘与待冷却件之间的距离相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷却装置，其特征在于，包括：
腔室；
位于所述腔室内的相对设置的两个中空结构的冷却盘，用于对位于两个所述冷却盘之间的待冷却件进行冷却；每个所述冷却盘设置有与外部冷却水供给结构连通的冷却水进口以及与外部冷却水回收结构连通的冷却水出口；
用于支撑待冷却件的支撑结构，所述支撑结构设置于所述腔室的侧壁上，且所述支撑结构位于两个所述冷却盘之间；
调节结构，用于控制至少一个所述冷却盘移动以使得两个所述冷却盘与待冷却件之间的距离相等。


2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，还包括分别与两个所述冷却盘的所述冷却水进口连通的第一进水管道和第二进水管道，所述第一进水管道和所述第二进水管道连接同一冷却水供给结构。


3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，还包括分别与两个所述冷却盘的所述冷却水进口连通的第一进水管道和第二进水管道，所述第二进水管道的一端连接于相应的所述冷却盘的冷却水进口，所述第二进水管道的另一端与所述第一进水管道的侧壁上的通孔连通。


4.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述调节结构包括独立控制两个所述冷却盘移动的驱动部，以及与相应的所述冷却盘连接的传动部，所述驱动部通过所述传动部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，金柱炫，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61