半导体工艺腔室的冷却装置及半导体工艺腔室制造方法及图纸

技术编号:32640817 阅读:81 留言:0更新日期:2022-03-12 18:16
本发明专利技术提供一种半导体工艺腔室的冷却装置及半导体工艺腔室,冷却装置用于冷却腔体顶壁,固定板与腔体连接,并与腔体顶壁相对设置,形成安装冷却管路的容纳空间,且设有与多个冷却管路的进风口一一对应连接的多个通孔;阻隔组件分腔体顶壁为中间和边缘冷却区域,容纳空间分中间和边缘冷却空间,多个冷却管路间隔排布于边缘冷却空间内;冷却管路的一端与固定板连接,并设有沿腔体顶壁径向方向延伸的主管道,主管道管壁设有朝向腔体顶壁并与腔体顶壁之间具有间距的出风口。本发明专利技术提供的半导体工艺腔室的冷却装置及半导体工艺腔室,能够提高半导体工艺腔室的冷却效果,从而减小半导体工艺腔室热源反射受到的影响,提高半导体工艺腔室的使用寿命。室的使用寿命。室的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
半导体工艺腔室的冷却装置及半导体工艺腔室


[0001]本专利技术涉及半导体设备
,具体地,涉及一种工艺腔室的冷却装置及工艺腔室。

技术介绍

[0002]在化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)工艺中,工艺腔室内的温度可达1100℃左右,因此,工艺腔室需要采用石英材质来为工艺提供所需的温度环境,且在透明的石英的外表面镀金,以借助镀金层将热源反射至工艺腔室内,增加热源反射率,保证工艺腔室内的温度能够维持在工艺所需的温度范围,而工艺腔室外的机架、传输结构等金属固定结构很难承受这么高的温度,因此,需要对工艺腔室的外部进行冷却。
[0003]如图8所示,现有的一种对工艺腔室的外部进行冷却的方式,是在工艺腔室的顶部设置冷却装置6,冷却装置6从工艺腔室顶部相对的两侧向中间输送冷风,并且,工艺腔室的顶部还会设置有围堰7,冷风会从围堰7的边缘沿围堰7的弧线向围堰7的弧顶流动(如图8中箭头所示),对工艺腔室的顶部外缘进行冷却。但是,这样会使得冷风由两侧向中间相对流动,且由于流动的距离较长,区域较大,当冷风流动到工艺腔室的中间时,冷风的温度已经升高,且风速已经降低,导致冷风对工艺腔室中间的冷却效果减弱,造成工艺腔室的外部冷却不均匀,并且,由于围堰7的边缘具有拐角,冷风在该拐角区域(如图8中区域P所示)风速较低不易流动,导致冷风对该拐角区域的冷却效果较差,并且,由于冷风在围堰7的弧顶区域(如图8中区域Q所示)的风速较低,且冷风受到弧形围堰7阻挡,冷风到达弧顶区域时的风向会改变,导致冷风可能无法到达围堰7的弧顶区域,造成围堰7的拐角区域及弧顶区域形成“死区”冷却效果较差。在实际应用中,由于工艺腔室的外部冷却不均匀,会造成工艺腔室的镀金层产生裂纹甚至脱落,并且,由于围堰7的拐角区域及弧顶区域的冷却效果较差,围堰7的拐角区域及弧顶区域的镀金层会较易脱落,且由于工艺腔室中间的冷却效果较差,工艺腔室中间的镀金层会最先脱落,影响工艺腔室的热源反射效果和使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种半导体工艺腔室的冷却装置及半导体工艺腔室,其能够提高半导体工艺腔室的冷却效果,从而减小半导体工艺腔室热源反射受到的影响,提高半导体工艺腔室的使用寿命。
[0005]为实现本专利技术的目的而提供一种半导体工艺腔室的冷却装置,设置在所述半导体工艺腔室的腔体顶壁上,用于对所述腔体顶壁进行冷却,所述冷却装置包括固定板和多个冷却管路,其中:
[0006]所述固定板与所述腔体连接,所述固定板与所述腔体顶壁相对设置,配合形成用于安装所述冷却管路的容纳空间;
[0007]所述冷却装置还包括阻隔组件,所述阻隔组件将所述腔体顶壁分为中间冷却区域和边缘冷却区域,所述容纳空间与所述腔体顶壁对应分为中间冷却空间和边缘冷却空间,
多个所述冷却管路间隔排布于所述边缘冷却空间内,用于向所述腔体顶壁吹送冷却气体;
[0008]所述冷却管路的一端与所述固定板连接,所述固定板上开设有多个通孔,多个所述冷却管路的进风口与多个所述通孔一一对应连接;所述冷却管路设置有沿所述腔体顶壁径向方向延伸的主管道,所述主管道的管壁开设有朝向所述腔体顶壁的出风口,所述出风口与所述腔体顶壁之间具有间距。
[0009]可选的,所述冷却管路还包括进气管道,所述进气管道的一端为冷却管路的进风口,所述进气管道沿所述腔体顶壁的竖直方向延伸,并与所述主管道的一端连接;所述进气管道与所述主管道的连接处设置为折弯段,用于匀流所述冷却气体。
[0010]可选的,多个所述冷却管路包括多个第一冷却管路和多个第二冷却管路,其中:
[0011]所述第一冷却管路的出风口与所述腔体顶壁平行设置,所述第二冷却管路的出风口与所述腔体顶壁具有夹角。
[0012]可选的,所述第一冷却管路排布于所述边缘冷却空间内的中间位置,多个所述第二冷却管路对称间隔排布于所述第一冷却管路的两侧,且所述第二冷却管路的出风口背离所述第一冷却管路的方向设置。
[0013]可选的,所述阻隔组件包括两个弧形阻隔板,两个所述弧形阻隔板与所述腔体顶壁的边缘形成边缘冷却区域;所述第一冷却管路和所述第二冷却管路沿两个弧形阻隔板的弧线方向间隔排布于所述边缘冷却空间内,并与所述固定板连接。
[0014]可选的,所述第二冷却管路的出风口与所述腔体顶壁的夹角为50
°‑
70
°

[0015]可选的,所述出风口在所述主管道的管壁上开口的位置为所述主管道与所述弧形阻隔板相对的位置至所述主管道的末端的位置。
[0016]可选的,所述第二冷却管路的冷却气流在所述腔体顶壁的正投影,与所述弧形阻隔板的切线平行。
[0017]可选的,所述冷却管路的通道中设置有多个出风通道,多个所述出风通道的一端均延伸至所述冷却管路的进风口,且与所述通孔连通,另一端均延伸至所述冷却管路的出风口,多个所述出风通道用于匀流所述冷却气体。
[0018]可选的,多个所述通孔上一一对应设置有进气法兰,所述进气法兰用于与所述冷却气体的气源连通,每个所述进气法兰的上游均设置有流量调节装置,用于对应调节通入每个所述冷却管路的所述冷却气体的流量。
[0019]本专利技术还提供一种半导体工艺腔室,包括腔体和本专利技术提供的所述冷却装置,所述冷却装置设置在所述腔体顶壁上,用于对所述腔体顶壁进行冷却。
[0020]本专利技术具有以下有益效果:
[0021]本专利技术提供的半导体工艺腔室的冷却装置,通过在固定板与腔体顶壁配合形成的容纳空间的边缘冷却空间内间隔排布多个冷却管路,可以借助多个冷却管路向腔体顶壁的边缘冷却区域间隔的吹送冷却气体,从而可以避免由于冷却气体由腔体顶壁相对的两侧向中间相对流动而导致的温度上升以及流速降低,并且可以避免边缘冷却区域存在冷却气体无法到达的区域,使得冷却气体在腔体顶壁的边缘冷却区域各处的温度和流速均相近,并使冷却气体能够到达边缘冷却区域的各处,继而能够提高冷却气体冷却腔体顶壁的均匀性,提高对半导体工艺腔室的冷却效果,降低腔体外表面镀金层产生裂纹甚至脱落的概率,进而减小半导体工艺腔室热源反射受到的影响,提高半导体工艺腔室的使用寿命。
[0022]本专利技术提供的半导体工艺腔室,通过将本专利技术提供的半导体工艺腔室的冷却装置设置在腔体的顶壁上,可以借助本专利技术提供的半导体工艺腔室的冷却装置对腔体的顶壁进行冷却,从而能够提高半导体工艺腔室的冷却效果,进而减小半导体工艺腔室热源反射受到的影响,提高半导体工艺腔室的使用寿命。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的半导体工艺腔室的冷却装置及半导体工艺腔室的立体结构示意图;
[0024]图2为本专利技术实施例提供的半导体工艺腔室的冷却装置及半导体工艺腔室的主视结构示意图;
[0025]图3为图2的A

A方向的俯视剖面结构示意图;
[0026]图4为本专利技术实施例提供的中间冷却部件的结构示本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体工艺腔室的冷却装置,设置在所述半导体工艺腔室的腔体顶壁上,用于对所述腔体顶壁进行冷却,其特征在于,所述冷却装置包括固定板和多个冷却管路,其中:所述固定板与所述腔体连接,所述固定板与所述腔体顶壁相对设置,配合形成用于安装所述冷却管路的容纳空间;所述冷却装置还包括阻隔组件,所述阻隔组件将所述腔体顶壁分为中间冷却区域和边缘冷却区域,所述容纳空间与所述腔体顶壁对应分为中间冷却空间和边缘冷却空间,多个所述冷却管路间隔排布于所述边缘冷却空间内,用于向所述腔体顶壁吹送冷却气体;所述冷却管路的一端与所述固定板连接,所述固定板上开设有多个通孔,多个所述冷却管路的进风口与多个所述通孔一一对应连接;所述冷却管路设置有沿所述腔体顶壁径向方向延伸的主管道,所述主管道的管壁开设有朝向所述腔体顶壁的出风口,所述出风口与所述腔体顶壁之间具有间距。2.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述冷却管路还包括进气管道,所述进气管道的一端为冷却管路的进风口,所述进气管道沿所述腔体顶壁的竖直方向延伸,并与所述主管道的一端连接;所述进气管道与所述主管道的连接处设置为折弯段,用于匀流所述冷却气体。3.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,多个所述冷却管路包括多个第一冷却管路和多个第二冷却管路,其中:所述第一冷却管路的出风口与所述腔体顶壁平行设置,所述第二冷却管路的出风口与所述腔体顶壁具有夹角。4.根据权利要求3所述的冷却装置,其特征在于,所述第一冷却管路排布于所述边缘冷却空间内的中间位置,多个所述第二冷却管路对称间隔排布于所述第一冷却管路的两侧,且所述第二冷却管路的出风口背离...

【专利技术属性】
技术研发人员:任晓滨
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:

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