用于热处理设备的冷却装置及热处理设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于热处理设备的冷却装置及热处理设备，所述热处理设备具有通气腔(102)，所述通气腔(102)用于气体流通换热，所述冷却装置包括连接管道(210)和抽气组件(220)，所述连接管道(210)的一端用于和所述通气腔(102)连通，所述连接管道(210)的另一端与所述抽气组件(220)连通，所述抽气组件(220)包括至少两个功率不同的风机，根据所述热处理设备的不同的降温温度段，选择与其对应的所述风机抽取所述通气腔(102)内的气体。上述方案能够解决热处理设备的加工效率较低的问题。够解决热处理设备的加工效率较低的问题。够解决热处理设备的加工效率较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于热处理设备的冷却装置及热处理设备


[0001]本专利技术涉及半导体芯片制造
，尤其涉及一种用于热处理设备的冷却装置及热处理设备。

技术介绍

[0002]在半导体芯片制造时，利用热处理设备对晶圆实施CVD、扩散、氧化、退火等处理。晶圆在工艺结束时的温度较高，因此需要对晶圆进行降温处理。
[0003]专利技术人在实现本专利技术创造的过程中发现，相关技术中，热处理设备在进行低速降温时，采用自然降温的方式。此种降温方式工艺时间较长，进而造成热处理设备的加工效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开一种用于热处理设备的冷却装置及热处理设备，以解决热处理设备的加工效率较低的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0006]一种用于热处理设备的冷却装置，所述热处理设备具有通气腔，所述通气腔用于气体流通换热，所述冷却装置包括连接管道和抽气组件，所述连接管道的一端用于和所述通气腔连通，所述连接管道的另一端与所述抽气组件连通，所述抽气组件包括至少两个功率不同的风机，根据所述热处理设备的不同的降温温度段，选择与其对应的所述风机抽取所述通气腔内的气体。
[0007]一种热处理设备，包括炉体、进气组件和冷却装置，所述炉体内设有通气腔，所述进气组件用于向所述通气腔内通入气体，所述冷却装置为上述的冷却装置，所述冷却装置与所述通气腔相连通，用于抽出所述通气腔内的气体。
[0008]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0009]本专利技术公开的冷却装置中，可以根据热处理设备的不同降温温度段，选择不同功率的风机进行降温，在满足热处理设备的降温速率的情况下，还能够缩短工艺时间，从而提高了热处理设备的加工效率。
附图说明
[0010]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0011]图1为相关技术中热处理设备的结构示意图；
[0012]图2为本专利技术实施例公开的热处理设备的结构示意图。
[0013]附图标记说明：
[0014]100
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炉体、101
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第一通孔、102
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通气腔、110
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隔热通道、111
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第二通孔、
[0015]210
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连接管道、211
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主管道、212
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第一支管道、213
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第二支管道、220
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抽气组件、
221
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第一风机、222
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第二风机、231
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第一阀门、232
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第二阀门、233
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第三阀门、240
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热交换器、
[0016]300
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进气组件、310
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进风管、320
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第四阀门、330
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主进风管、
[0017]400
‑
工艺管。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]以下结合附图，详细说明本专利技术各个实施例公开的技术方案。
[0020]在对热处理设备的炉体进行降温的相关技术中，如图1所示，热处理设备包括炉体510、连接管520和风机530，炉体510的内腔511通过连接管520与风机530相连通。风机530为负压状态，因此能够将炉体510内的热气体抽出，进而加快了炉体510内的气体流动，从而实现炉体的降温。
[0021]专利技术人在实现本专利技术创造的过程中发现，为了实现炉体510的快速降温，需要使用较大功率的风机530进行降温，因此使得炉体510的降温速率较快。在较高的温度范围内，温度降低过快容易造成晶圆的表面温度骤降，会导致晶圆的晶格错位，从而容易导致晶圆的质量下降。因此通常会采用自然降温的方式，也就是关闭风机530，随炉体510自然冷却，此种降温方式降温速率较慢，因此使得降温时间较长，进而使得热处理设备的加工效率较低。
[0022]另外，风机530也可以采用变频风机，风机530的频率变化，能够改变风机的排气量。相关技术中大功率风机的频率在30Hz至50Hz之间。在低速降温时，若将风机530的功率强行降至30Hz以下，风机530会因为低频使用产生的发热量过大，造成风机530故障，从而损坏风机530，因此大功率的风机530也无法在低频状态下使用。
[0023]本专利技术公开的方案如图2所示，本专利技术实施例公开一种用于热处理设备的冷却装置，该冷却装置应用于热处理设备中，用于对热处理设备的炉体100进行降温，热处理设备具有通气腔102。具体地，通气腔102开设于炉体100内。所公开的冷却装置包括连接管道210和抽气组件220。
[0024]连接管道210的一端用于和通气腔102连通，连接管道210的另一端与抽气组件220连通，抽气组件220包括至少两个功率不同的风机，根据热处理设备的不同的降温温度段，选择与其对应的风机抽取通气腔102内的气体，抽气组件220排气至厂务端进行处理。
[0025]具体的降温过程中，在温度较高的温度段，可以采用功率较小的风机抽取通气腔102内的气体，此时，风机的功率较小，因此风机的抽气量较小，因此能够实现炉体100的低速降温。
[0026]在温度较低的温度段，为了加快炉体100降温，可以采用功率较大的风机抽取通气腔102内的气体，此时风机的功率较大，因此风机的抽气量较大，能够快速的将通气腔102内的热空气抽出，从而能够实现炉体100的快速降温。当然，还可以开启多个风机，从而能够进一步提高降温速率。
[0027]本申请公开的实施例中，可以根据热处理设备的不同降温温度段，选择不同功率
的风机进行降温，在满足热处理设备的降温速率的情况下，还能够缩短工艺时间，从而提高了热处理设备的加工效率。
[0028]另外，由于风机的数量为多个，因此可以设置一个功率和频率都小的风机，从而满足风机在低频状态下正常使用，进而使得风机的频率和功率相匹配，防止风机损坏。
[0029]例如，炉体100在降温的过程中，炉体100的温度需要从1000℃降至600℃。但1000℃至800℃的降温温度段，温度较高，如果降温较快的话容易造成晶圆的表面温度骤降，会导致晶圆的晶格错位，从而容易导致晶圆的质量下降。因此从1000℃低速降温至800℃，再从800℃快速降温至600℃。首先1000℃至800℃的降温温度段采用小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于热处理设备的冷却装置，所述热处理设备具有通气腔(102)，所述通气腔(102)用于气体流通换热，其特征在于，所述冷却装置包括连接管道(210)和抽气组件(220)，所述连接管道(210)的一端用于和所述通气腔(102)连通，所述连接管道(210)的另一端与所述抽气组件(220)连通，所述抽气组件(220)包括至少两个功率不同的风机，根据所述热处理设备的不同的降温温度段，选择与其对应的所述风机抽取所述通气腔(102)内的气体。2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述抽气组件(220)包括第一风机(221)和第二风机(222)，所述第一风机(221)的功率大于所述第二风机(222)的功率；所述连接管道(210)包括主管道(211)、第一支管道(212)和第二支管道(213)，所述主管道(211)与所述通气腔(102)连通，所述第一风机(221)通过所述第一支管道(212)与所述主管道(211)连通，所述第二风机(222)通过所述第二支管道(213)与所述主管道(211)连通。3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述第一风机(221)和所述第二风机(222)均为变频风机，所述第一风机(221)的频率范围与所述第二风机(222)的频率范围不同。4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述第一风机(221)的频率在30Hz～50Hz之间，所述第二风机(222)的频率在1Hz～30Hz之间。5.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述第二支管道(213)的进气口位于所述第一支管道(212)的进气口的上游，且所述第一支管道(212)的通气截面积大于所述第二支管道(213)的通气截面积。6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述第二支管道(213)上设有第一阀门(231)，所述第一阀门(231)用于控制所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯建明，王艾，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：