晶圆冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种晶圆冷却装置，包括：冷却腔体，限定出真空环境的冷却腔室，晶圆容纳在冷却腔室内，冷却腔体的底部边缘处设有充气进口和抽气管道，充气进口和抽气管道分别与冷却腔室相连通，冷却气体通过充气进口进入冷却腔室内以对晶圆上表面进行冷却，且冷却后气体通过抽气管道被抽出；冷却承载台，冷却承载台位于冷却腔室内用于承载晶圆；升降装置，升降装置连接在冷却承载台上，升降装置包括：顶升件，顶升件固定在顶升件固定座上，顶升件穿过冷却承载台的中部适于顶起冷却承载台上的晶圆；驱动件，驱动件与顶升件固定座相连以驱动顶升件固定座和顶升件上升或下降。根据本发明专利技术实施例的晶圆冷却装置，提升晶圆表面的冷却效率，降温速度加快。降温速度加快。降温速度加快。

【技术实现步骤摘要】
晶圆冷却装置


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种晶圆冷却装置。

技术介绍

[0002]对晶圆进行等离子刻蚀时，一般会采用多种气体(例如O2、N2、CF4、NF3、BCl3、CH2F2、CHF3、COS、CO、CO2、NO、AR等)来进行反应。前述气体通过真空作用之后生成等离子体，该等离子体和晶圆表面的物质发生相应的化学反应和物理作用，该过程中会产生大量成分复杂的副产物，这些副产物中含有较强活性和刺激性气体，并且会存在于晶圆电路的相关沟槽、孔洞中，由于该气体的活性比较强，会对晶圆形貌产生额外的腐蚀，导致晶圆良率降低，增加晶圆厂家的运营成本，降低芯片的电性表现，影响晶圆制造企业的经济收益。同时，该物质存在于晶圆表面，持续挥发，暴露在周围环境中会影响整体的工作环境和操作人员的身体健康。
[0003]为了减少上述晶圆等离子刻蚀时产生的副产物，现有技术中一般采用真空内晶圆自然冷却系统的方式对晶圆进行降温冷却，但是该传统自然冷却速度慢，由于处于真空环境中，换热介质的导热性差，导致降温速度慢。

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。
[0005]为此，本专利技术提出一种晶圆冷却装置，所述晶圆冷却装置冷却效率高、降温速度快、减少晶圆表面副产物的产生。
[0006]根据本专利技术实施例的晶圆冷却装置，包括：冷却腔体，所述冷却腔体限定出真空环境的冷却腔室，所述晶圆容纳在所述冷却腔室内，所述冷却腔体的底部边缘处设有充气进口和抽气管道，所述充气进口和所述抽气管道分别与所述冷却腔室相连通，冷却气体通过所述充气进口进入冷却腔室内以对所述晶圆上表面进行冷却，且冷却后的气体通过所述抽气管道被抽出；冷却承载台，所述冷却承载台位于所述冷却腔室内用于承载所述晶圆；升降装置，所述升降装置连接在所述冷却承载台上，所述升降装置包括：顶升件，所述顶升件固定在顶升件固定座上，所述顶升件穿过所述冷却承载台的中部适于顶起所述冷却承载台上的所述晶圆；驱动件，所述驱动件与所述顶升件固定座相连以驱动所述顶升件固定座和所述顶升件上升或下降。
[0007]根据本专利技术实施例的晶圆冷却装置，通过向冷却腔室内通入冷却气体对晶圆上表面进行气体冷却，可以提升晶圆表面的冷却效率，降温速度加快，减少晶圆表面副产物的刺激性气体的产生，同时将冷却后的气体抽出可以将副产物中的气体一并抽出，避免对周围环境造成污染，降低对工作人员的身体健康的影响。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，所述冷却承载台包括：冷却液道台，所述冷却液道台内限定有冷却液通道，所述冷却液道台上设有进液口和出液口，所述冷却液通道分别与所述进液口和所述出液口相连通；晶圆支撑台，所述晶圆支撑台盖设在所述冷却液道台的上表
面，所述晶圆支撑在所述晶圆支撑台上。
[0009]根据本专利技术一个可选的示例，所述冷却液通道包括多个，多个所述冷却液通道沿着所述冷却液道台的径向均匀间隔开设置，且多个所述冷却液通道依次首尾相连通。
[0010]进一步地，每个所述冷却液通道沿着所述冷却液道台的周向延伸。
[0011]进一步地，所述多个冷却液通道分别形成为圆环形通道。
[0012]根据本专利技术另一个可选的示例，每个所述冷却液通道均形成为顶部敞开的冷却水槽。
[0013]根据本专利技术一个可选的实施例，所述顶升件包括多个顶针，所述冷却承载台的中部均匀分布有多个通孔，所述多个通孔和所述多个顶针一一对应布置，每个所述通孔均适于对应的所述顶针穿过。
[0014]根据本专利技术另一个可选的实施例，所述冷却承载台与所述晶圆随形，在所述冷却承载台的外边缘设有限位块以限制所述晶圆的径向位移。
[0015]进一步地，所述限位块包括多个，多个所述限位块沿着所述冷却承载台的外周间隔开布置。
[0016]进一步地，每个所述限位块朝向所述晶圆的一侧设有倾斜面，所述倾斜面沿着所述冷却承载台径向内侧至径向外侧的方向上向上倾斜延伸。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是根据本专利技术实施例的晶圆冷却装置的结构示意图；
[0020]图2是根据本专利技术实施例的晶圆冷却装置另一个视角的结构示意图；
[0021]图3是根据本专利技术实施例的冷却液承载台和升降装置的结构示意图；
[0022]图4是根据本专利技术实施例的冷却液承载台和升降装置的剖视图；
[0023]图5是根据本专利技术实施例的冷却液道台和升降装置的结构示意图；
[0024]图6是根据本专利技术实施例的机械手向冷却液承载台运送晶圆的第一状态图；
[0025]图7是根据本专利技术实施例的机械手向冷却液承载台运送晶圆的第二状态图；
[0026]图8是根据本专利技术实施例的晶圆放置在顶针上的示意图；
[0027]图9是根据本专利技术实施例的晶圆放置在冷却液承载台的示意图。
[0028]附图标记：
[0029]晶圆冷却装置100，冷却腔体10，安装转接板11，穿过孔111，腔顶盖12，腔侧盖13，把手14，观察窗15，充气进口16，抽气管道17，
[0030]冷却承载台20，晶圆支撑台21，冷却液道台22，冷却液通道221，进液口222，出液口223，限位块23，倾斜面231，
[0031]顶针31，顶升件固定座32，驱动件33，气缸固定座34，
[0032]机械手200，晶圆300。
具体实施方式
[0033]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
[0035]下面参考图1
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图9描述根据本专利技术实施例的晶圆冷却装置100。
[0036]如图1和图2所示，根据本专利技术实施例的晶圆冷却装置100包括冷却腔体10、冷却承载台20和升降装置。
[0037]具体地，冷却腔体10限定出真空环境的冷却腔室，晶圆300容纳在冷却腔室内，在冷却腔体10的底部边缘处设有充气进口16和抽气管道17，充气进口16和抽气管道17分别与冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆冷却装置(100)，其特征在于，包括：冷却腔体(10)，所述冷却腔体(10)限定出真空环境的冷却腔室，所述晶圆(300)容纳在所述冷却腔室内，所述冷却腔体(10)的底部边缘处设有充气进口(16)和抽气管道(17)，所述充气进口(16)和所述抽气管道(17)分别与所述冷却腔室相连通，冷却气体通过所述充气进口(16)进入冷却腔室内以对所述晶圆(300)上表面进行冷却，且冷却后的气体通过所述抽气管道(17)被抽出；冷却承载台(20)，所述冷却承载台(20)位于所述冷却腔室内用于承载所述晶圆(300)；升降装置，所述升降装置连接在所述冷却承载台(20)上，所述升降装置包括：顶升件，所述顶升件固定在顶升件固定座(32)上，所述顶升件穿过所述冷却承载台(20)的中部适于顶起所述冷却承载台(20)上的所述晶圆(300)；驱动件(33)，所述驱动件(33)与所述顶升件固定座(32)相连以驱动所述顶升件固定座(32)和所述顶升件上升或下降。2.根据权利要求1所述的晶圆冷却装置(100)，其特征在于，所述冷却承载台(20)包括：冷却液道台(22)，所述冷却液道台(22)内限定有冷却液通道(221)，所述冷却液道台(22)上设有进液口(222)和出液口(223)，所述冷却液通道(221)分别与所述进液口(222)和所述出液口(223)相连通；晶圆支撑台(21)，所述晶圆支撑台(21)盖设在所述冷却液道台(22)的上表面，所述晶圆(300)支撑在所述晶圆支撑台(21)上。3.根据权利要求2所述的晶圆冷却装置(100)，其特征在于，所述冷却液通道(221)包括多个，多个所述冷却液通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭颂，朱小庆，卢浩，陈兆超，程实然，张怀东，胡冬冬，许开东，
申请(专利权)人：北京鲁汶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：