晶圆冷却装置的制作方法

本申请涉及半导体工艺设备，尤其涉及一种晶圆冷却装置。

背景技术：

1、在实施半导体工艺的过程中，有时需要对晶圆进行冷却。例如，在对晶圆实施化学气相淀积工艺后，晶圆的圆度可达到1000多摄氏度，在对晶圆实施化学气相淀积工艺后，需要对晶圆进行冷却。在相关技术中，一般利用晶圆冷却装置对晶圆进行冷却。相关技术中的晶圆冷却装置存在晶圆的冷却不均匀的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种晶圆冷却装置，以解决晶圆冷却装置存在晶圆的冷却不均匀的问题。

2、本申请实施例提供的晶圆冷却装置，包括冷却器；所述冷却器包括：托承件、多个散热片和调节阀；所述托承件用于托承晶圆；所述散热片与所述托承件导热连接，多个所述散热片沿与承载于所述托承件的所述晶圆的厚度方向相垂直的方向间隔设置，各个所述散热片之间形成多个冷却流体流道；所述调节阀用于调节通过各个所述冷却流体流道的流体流量，以使得所述托承件表面温度均匀。

3、可选地，所述冷却器还包括：多个温度传感器，各所述温度传感器间隔设置于所述托承件，以分别用于检测承载于所述托承件的所述晶圆的对应区域的温度；以及，控制器，所述控制器用于接收所述温度传感器所检测的所述晶圆的温度，并基于所述晶圆的温度调整所述调节阀的开度，以调节通过各个所述冷却流体流道的流体流量，从而使得所述托承件表面温度均匀。

4、可选地，所述冷却器还包括冷却流体输送器，所述冷却流体输送器的流体出口与所述冷却流体流道的入口连通；所述调节阀的数量为多个，各个所述调节阀具有全开状态和闭合状态，所述调节阀的开度能够在所述全开状态和所述闭合状态之间进行调整。

5、可选地，所述冷却流体输送器为风机，所述调节阀为风阀，多个所述冷却流体流道形成多个通风区，各个所述通风区具有至少一个所述冷却流体流道，所述通风区的数量与所述风阀的数量相等，所述风阀一一对应地设置于各所述通风区的出口处。

6、可选地，各所述风阀分别活动设置于各所述通风区的出口处，所述冷却器还包括多个风阀驱动器，所述风阀驱动器一一对应地与所述风阀驱动连接，各所述风阀驱动器用于驱动与之对应的所述风阀运动，以使与之对应的所述风阀的开度在所述全开状态和所述闭合状态之间进行调整。

7、可选地，所述晶圆的各区域分别与所述通风区一一对应地导热配合；所述温度传感器与所述风阀驱动器控制连接。

8、可选地，所述托承件开设有容置槽，所述容置槽内设有支撑球，所述支撑球用于托承移动至所述托承件上所述晶圆。

9、可选地，所述晶圆冷却装置还包括：晶圆移载器，用于将所述晶圆移动至所述托承件上。

10、可选地，所述晶圆移载器包括晶圆支架和升降机构，所述升降机构与所述晶圆支架驱动连接，所述晶圆支架用于承载所述晶圆，所述升降机构用于驱使所述晶圆支架在竖直方向上移动，以将所述晶圆移动至所述托承件上或从所述托承件取出所述晶圆。

11、可选地，所述晶圆移载器还包括至少三个圆周分布的晶圆支撑件，所述晶圆支撑件设置于所述晶圆支架，以承载所述晶圆。

12、可选地，所述托承件的与所述晶圆支撑件相对的部位设置有避让槽，在所述晶圆支撑件随所述晶圆支架移动至靠近所述托承件的位置的情况下，所述晶圆支撑件容置于所述避让槽。

13、可选地，所述晶圆冷却装置还包括腔体，所述腔体设置有腔室，所述托承件设置有托承区，所述托承区用于托承所述晶圆，所述托承区位于所述腔室内，所述散热片位于所述腔室外。

14、可选地，所述晶圆冷却装置还包括：晶圆移载器，用于将所述晶圆移动至所述托承件上；所述晶圆移载器包括晶圆支架和升降机构，所述升降机构与所述晶圆支架驱动连接，所述晶圆支架用于承载所述晶圆，所述升降机构用于驱使所述晶圆支架在竖直方向上移动，以将所述晶圆移动至所述托承件上或从所述托承件取出所述晶圆；所述晶圆支架位于所述腔室内。

15、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

16、在本申请的实施例中，可以将晶圆设置于托承件。晶圆上的热量可以经托承件传递至散热片。进而，可以通过向散热片之间的冷却流体流道中输送冷却流体的方式，利用冷却流体将散热片的热量带走，从而实现对晶圆进行冷却的效果。此外，可以理解的是，冷却流体流道的流体流量越大，与之对应的部位的冷却效果就越好，这样，在本申请的实施例中，可以通过利用调节阀调节各冷却流体流道的流体流量的方式，实现按需调整冷却器的各部位对晶圆的冷却效果的目的，以提高晶圆冷却装置对晶圆进行冷却的冷却均匀性。

技术特征：

1.一种晶圆冷却装置，其特征在于，包括冷却器(110)；所述冷却器(110)包括：托承件(111)、多个散热片(113)和调节阀(116)；

2.根据权利要求1所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述冷却器(110)还包括：多个温度传感器(118)，各所述温度传感器(118)间隔设置于所述托承件(111)，以分别用于检测承载于所述托承件(111)的所述晶圆的对应区域的温度；以及

3.根据权利要求2所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述冷却器(110)还包括冷却流体输送器(112)，所述冷却流体输送器(112)的流体出口与所述冷却流体流道(115)的入口连通；所述调节阀(116)的数量为多个，各个所述调节阀(116)具有全开状态和闭合状态，所述调节阀(116)的开度能够在所述全开状态和所述闭合状态之间进行调整。

4.根据权利要求3所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述冷却流体输送器(112)为风机，所述调节阀(116)为风阀，多个所述冷却流体流道(115)形成多个通风区，各个所述通风区具有至少一个所述冷却流体流道(115)，所述通风区的数量与所述风阀的数量相等，所述风阀一一对应地设置于各所述通风区的出口处。

5.根据权利要求4所述的晶圆冷却装置，其特征在于，各所述风阀分别活动设置于各所述通风区的出口处，所述冷却器(110)还包括多个风阀驱动器(117)，所述风阀驱动器(117)一一对应地与所述风阀驱动连接，各所述风阀驱动器(117)用于驱动与之对应的所述风阀运动，以使与之对应的所述风阀的开度在所述全开状态和所述闭合状态之间进行调整。

6.根据权利要求5所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆的各区域分别与所述通风区一一对应地导热配合；所述温度传感器(118)与所述风阀驱动器(117)控制连接。

7.根据权利要求1所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述托承件(111)开设有容置槽，所述容置槽内设有支撑球(119)，所述支撑球(119)用于托承移动至所述托承件(111)上所述晶圆。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆冷却装置还包括：晶圆移载器(120)，用于将所述晶圆移动至所述托承件(111)上。

9.根据权利要求8所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆移载器(120)包括晶圆支架(121)和升降机构(122)，所述升降机构(122)与所述晶圆支架(121)驱动连接，所述晶圆支架(121)用于承载所述晶圆，所述升降机构(122)用于驱使所述晶圆支架(121)在竖直方向上移动，以将所述晶圆移动至所述托承件(111)上或从所述托承件(111)取出所述晶圆。

10.根据权利要求9所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆移载器(120)还包括至少三个圆周分布的晶圆支撑件(123)，所述晶圆支撑件(123)设置于所述晶圆支架(121)，以承载所述晶圆。

11.根据权利要求10所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述托承件(111)的与所述晶圆支撑件(123)相对的部位设置有避让槽(1111)，在所述晶圆支撑件(123)随所述晶圆支架(121)移动至靠近所述托承件(111)的位置的情况下，所述晶圆支撑件(123)容置于所述避让槽(1111)。

12.根据权利要求1所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆冷却装置还包括腔体(130)，所述腔体(130)设置有腔室(131)，所述托承件(111)设置有托承区，所述托承区用于托承所述晶圆，所述托承区位于所述腔室(131)内，所述散热片(113)位于所述腔室(131)外。

13.根据权利要求12所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆冷却装置还包括：晶圆移载器(120)，用于将所述晶圆移动至所述托承件(111)上；

技术总结本申请实施例提供了一种晶圆冷却装置，涉及半导体工艺设备技术领域，以解决晶圆冷却装置存在晶圆的冷却不均匀的问题。所述晶圆冷却装置包括：冷却器；所述冷却器包括：托承件、多个散热片和调节阀；所述托承件用于托承晶圆；所述散热片与所述托承件导热连接，多个所述散热片沿与承载于所述托承件的所述晶圆的厚度方向相垂直的方向间隔设置，各个所述散热片之间形成冷却流体流道；所述调节阀用于调节通过所述冷却流体流道的流体流量，以使得所述托承件表面温度均匀。技术研发人员：乔亮波受保护的技术使用者：北京北方华创微电子装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19