如图8及图9所示；在此过程中，首先由真空机械手将被加工工件从反应腔室中取出，并传输至加载腔室内；此时，使顶针机构22处于顶针高位，即多个顶针221的顶端高出上层冷却盘211的上表面的位置，在此情况下，真空机械手到达顶针机构22的上方，并相对于顶针机构22向下运动，直至低于多个顶针221的顶端，从而将放置于真空机械手上的被加工工件转移至多个顶针221的顶端；而后，驱动装置220驱动多个顶针221向下运动,使多个顶针221的顶端低于上层冷却盘211的上表面,从而将放置于多个顶针221的顶端的被加工工件转移至上层冷却盘211上；在此情况下，上层冷却盘211对被加工工件进行冷却，将其冷却至常温。
[0034]在将一被加工工件放置于上层冷却盘211上后，真空机械手退出加载腔室，并再次进入到反应腔室中，将反应腔室中完成工艺处理的被加工工件取出，并传输至加载腔室内；此时，使顶针机构22处于顶针低位，即多个顶针221的顶端位于上层冷却盘211下方，且高出下层冷却盘212上表面的位置，在此情况下，真空机械手到达顶针机构22的上方与上层冷却盘211下方之间的位置处，并相对于顶针机构22向下运动，直至低于多个顶针221的顶端，从而将放置于真空机械手上的被加工工件转移至多个顶针221的顶端；而后，驱动装置220驱动多个顶针221向下运动，使多个顶针221的顶端低于下层冷却盘212的上表面，从而将放置于多个顶针221的顶端的被加工工件转移至下层冷却盘212上；在此情况下，下层冷却盘212对被加工工件进行冷却，将其冷却至常温。
[0035]在将上层冷却盘211和下层冷却盘212上都放置被加工工件后，多个顶针221的顶端低于下层冷却盘212的上表面，在此情况下，驱动装置220驱动多个顶针221向下运动，使顶针机构22到达顶针HOME位，即多个顶针221的顶端低于下层冷却盘212的位置处。在实际应用中，顶针HOME位为顶针机构22的预设原点位置。
[0036]在上层冷却盘211和下层冷却盘212将被加工工件冷却至常温后，如图9所示，驱动装置220驱动多个顶针221向上运动，使多个顶针221的顶端高出下层冷却盘212的上表面，即顶针机构22由顶针HOME位上升至顶针低位，在此过程中，放置于下层冷却盘212上的被加工工件转移至多个顶针221的顶端上；而后，大气机械手进入到加载腔室中多个顶针221的顶端下方和下层冷却盘212上表面之间的位置处，并相对于顶针机构22向上运动，使其高出多个顶针221的顶端，从而将放置于多个顶针221的顶端上的被加工工件转移至大气机械手上；最后，大气机械手携带着被加工工件退出加载腔室，并将被加工工件传输至片盒内。
[0037]在将下层冷却盘212上的被加工工件传输至片盒后，驱动装置220继续驱动多个顶针221向上运动，使多个顶针221的顶端高出上层冷却盘211的上表面，即顶针机构22由顶针低位上升至顶针高位，在此过程中，放置于上层冷却盘211上的被加工工件转移至多个顶针221的顶端上；而后，大气机械手进入到加载腔室中多个顶针221的顶端下方和下层冷却盘212上表面之间的位置处，并相对于顶针机构22向上运动，使其高出多个顶针221的顶端，从而将放置于多个顶针221的顶端上的被加工工件转移至大气机械手上；最后，大气机械手携带着被加工工件退出反应腔室，并将被加工工件传输至片盒内。
[0038]本实施例提供的冷却装置，其包括沿竖直方向间隔设置的多个冷却盘，在工艺过程中，多个冷却盘可以同时对多个被加工工件冷却，使冷却装置具有较高的冷却效率；从而，本实施例提供的冷却装置可以更快地将反应腔室中完成工艺处理的被加工工件冷却，缩短被加工工件在反应腔室内等待冷却的时间，使反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理的时间增加，进而可以提高设备的生产效率和产能。
[0039]作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种加载腔室，其包括冷却装置，该冷却装置采用本发明上述实施例提供的冷却装置。
[0040]本发明实施例提供的加载腔室，其采用本发明上述实施例提供的冷却装置，可以更快地将反应腔室中完成工艺处理的被加工工件冷却，缩短被加工工件在反应腔室内等待冷却的时间，使反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理的时间增加，进而可以提高设备的生产效率和产能。
[0041]作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种半导体加工设备，其包括加载腔室、机械手和反应腔室，其中，加载腔室采用本发明上述实施例提供的加载腔室。机械手包括真空机械手和大气机械手，真空机械手用于在加载腔室和反应腔室之间传输被加工工件，大气机械手用于在片盒和加载腔室之间传输被加工工件。
[0042]具体地，在完成对被加工工件的工艺后，在驱动装置的驱动下，多个顶针的顶端首先到达位置最高的冷却盘的上方；而后，真空机械手承载着被加工工件运动至位置最高的冷却盘上方，且高于多个顶针的顶端的位置处；通过多个顶针和真空机械手之间在竖直方向上的相对运动，使被加工工件由真空机械手转移至多个顶针上；并通过驱动装置驱动多个顶针向下运动，使被加工工件转移至冷却盘上。由冷却盘对被加工工件进行冷却。
[0043]在将被加工工件放置于位置最高的冷却盘上后，驱动装置驱动多个顶针继续向下运动，使多个顶针的顶端到达下一个冷却盘的上方；而真空机械手则返回反应腔室，并承载着下一个被加工工件运动至该冷却盘和位置最高的冷却盘之间，且高于多个顶针的顶端的位置处；通过多个顶针和真空机械手之间在竖直方向上的相对运动，使被加工工件由真空机械手转移至多个顶针上；并通过驱动装置驱动多个顶针向下运动，使被加工工件转移至冷却盘上。由冷却盘对被加工工件进行冷却。
[0044]通过重复上述步骤，可以使每个冷却盘上均放置有被加工工件，从而实现多个冷却盘同时对多个被加工工件进行冷却。
[0045]在对被加工工件的冷却完成后，驱动装置驱动多个顶针沿竖直方向向上运动，首先到达位置最低的冷却盘的上方，将完成冷却的被加工工件由冷却盘转移至多个顶针的顶端；而后，大气机械手运动至多个顶针的顶端和位置最低的冷却盘之间的位置处，通过多个顶针和大气机械手之间在竖直方向上的相对运动，使被加工工件由多个顶针的顶端转移至大气机械手上；然后，大气机械手承载着被加工工件退出加载腔室，并将被加工工件传输至片盒内。
[0046]在大气机械手承载着被加工工件退出加载腔室后，驱动装置继续驱动多个顶针沿竖直方向向上运动，通过重复上述步骤，可以使放置于每个冷却盘上方的被加工工件通过大气机械手传输至片盒内。从而完成被加工工件由加载腔室至片盒的传输过程。
[0047]本发明实施例提供的半导体加工设备，其采用本发明上述实施例提供的加载腔室，可以更快地将反应腔室中完成工艺处理的被加工工件冷却，缩短被加工工件在反应腔室内等待冷却的时间，使反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理的时间增加，进而可以提高半导体加工设备的生产效率和产能。
[0048]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种冷却装置，用于冷却完成工艺的被加工工件，其特征在于，包括多个沿竖直方向间隔设置的冷却盘，所述冷却盘上设有纵向通孔，所述纵向通孔贯通所述冷却盘； 所述冷却装置还包括顶针机构，所述顶针机构包括驱动装置和多个顶针，所述驱动装置用于驱动所述多个顶针通过所述冷却盘上的纵向通孔在竖直方向上作升降运动，以实现多个冷却盘同时冷却多个被加工工件。2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述驱动装置为电机或气缸。3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却盘的数量为两个。4.一种加载腔室，包括冷却装置，其特征在于，所述冷却装置采用权利要求1-3任意一项所述的冷却装置。5.一种半导体加工设备，包括加载腔室、机械手和反应腔室，其特征在于，所述加载腔室采用权利要求4所述的加载腔室。6.根据权利要求5所述的半导体加工设备，其特征在于，所述机械手包括真空机械手，所述真空机械手用于在所述加载腔室和所述反应腔室之间传输被加工工件； 驱动装置驱动多个顶针沿竖直方向向下移动，使多个顶针的顶端依次到达每个冷却盘的上方； 在多个顶针的顶端高于位置最高的冷却盘时，真空机械手承载着被加工工件运动至位置最高的冷却盘上方，且高于多个顶针的顶端的位置处；在多个顶针的顶端位于两个冷却盘之间时，真空机械手承载着被加工工件运动至该两个冷却盘之间，且高于多个顶针的顶端的位置处； 通过多个顶针和真空机械手之间在竖直方向上的相对运动，使被加工工件由真空机械手转移至多个顶针上；并通过驱动装置驱动多个顶针向下运动，使被加工工件转移至冷却盘上。7.根据权利要求5所述的半导体加工设备，其特征在于，所述机械手包括大气机械手，所述大气机械手用于在片盒和所述加载腔室之间传输被加工工件； 驱动装置驱动多个顶针沿竖直方向向上运动，使多个顶针的顶端依次到达每个冷却盘的上方，将完成冷却的被加工工件由冷却盘转移至多个顶针的顶端； 大气机械手运动至多个顶针的顶端和位于其下方的冷却盘之间的位置处； 通过多个顶针和大气机械手之间在竖直方向上的相对运动，使被加工工件由多个顶针的顶端转移至大气机械手上。
【专利摘要】本发明涉及一种冷却装置、加载腔室及半导体加工设备，上述冷却装置用于冷却完成工艺的被加工工件，其包括多个沿竖直方向间隔设置的冷却盘，冷却盘上设有纵向通孔，该纵向通孔贯通冷却盘，冷却装置还包括顶针机构，顶针机构包括驱动装置和多个顶针，驱动装置用于驱动多个顶针通过冷却盘上的纵向通孔在竖直方向上作升降运动，以实现多个冷却盘同时冷却多个被加工工件。本发明提供的冷却装置可以更快地将反应腔室中完成工艺处理的被加工工件冷却，缩短被加工工件在反应腔室内等待冷却的时间，使反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理的时间增加，进而可以提高设备的生产效率和产能。
【IPC分类】C23C14/58
【公开号】CN105220126
【申请号】CN201410230721
【发明人】沈围
【申请人】北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年5月28日