用于半导体处理腔室窗的冷却板的制作方法

用于半导体处理腔室窗的冷却板
相关申请部分
1.pct请求表作为本技术的一部分与本说明书同时提交。在同时提交的pct请求表中确定的本技术要求权益或优先权的每个申请通过引用以其整体并入本文并用于所有目的。


背景技术：

2.在使用外部射频(rf)发生器的某些类型的半导体处理腔室中，rf透射窗可用于形成腔室的一部分，使得来自rf发生器的rf能量可以穿过其中以在正进行晶片处理的腔室内产生等离子体。这种布置可以例如用于变压器耦合等离子体(tcp)反应器中，其中线圈或其他rf发射器件被定位在用作半导体处理腔室顶部的rf透射窗上方。
3.由于这种腔室内的处理条件，这种窗可经受高热负荷，该高热负荷可导致窗达到不安全或不期望温度。为了抵消这种热效应，通常使用利用多个“空气放大器”或“空气倍增器”的冷却系统，其将例如由设施cda歧管或系统提供的清洁干燥空气(cda)以高速引导通过喷嘴，使得喷射的cda将额外的环境空气从设施本身抽吸到窗上方的公共开放增压空间以便冷却窗。在这种传统冷却系统的示例中，～400-500标准升/分钟(slm)的cda可流过空气放大器系统，以抽吸入用于冷却这种窗的额外2000至2500slm的设施环境空气；结果，2400slm到3000slm(43到50升/秒)的气流可以流过被这种系统冷却的窗。支持这种流速所需的气流速度非常高，并导致这种系统生成大量噪音，例如，大约85db(与碾磨机或食品搅拌机发出的噪音相当)，以及由于大量空气被置换而导致半导体处理设施内潜在的不期望有的空气流动。


技术实现要素：

4.本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征、方面和优点将从描述、附图和权利要求中变得显而易见。
5.本发明人构思了一种用于半导体处理腔室中使用的rf透射窗的改进的新冷却系统。下面讨论的冷却系统可允许避免使用空气放大器，并且可以在不使用设施环境空气的情况下仅使用来自cda源的cda来操作。这些冷却系统比在这种半导体处理腔室中使用的传统冷却系统要安静得多，在某些情况下，产生低于70db的噪音，即比这种传统冷却系统安静80％以上。除了本文公开的冷却系统提供的上述益处之外，这种冷却系统还可以允许对与它们一起使用的窗进行更均匀的冷却，例如，使用代表性的传统冷却系统冷却的窗在整个窗上可出现达40℃的温度变化，而如果使用改进的冷却系统(例如下面讨论的冷却系统之一)进行冷却，同一窗在整个窗上可出现小于15℃的温度变化。一般而言，下面提供的冷却系统也可比使用空气放大器的传统冷却系统便宜得多，包含更少的零件并且具有小得多的包装体积。
6.下面讨论的改进的冷却系统通常可以描述为包含具有顶板部分的冷却板，例如大致平坦的表面，其平行于窗的平面并且与窗偏移一定距离以在顶板部分和窗之间形成间隙；以及一组或多组壁，其从顶板部分朝向窗延伸，以便形成围绕公共中心轴线以一个或多
个圆形阵列布置的多个蛇形通道(或通路)。壁通常可以跨越窗和顶板部分之间的间隙，使得窗实际上形成了用于蛇形通道的底板。在某些情况下，这些结构可以集成到窗本身，从而允许冷却体系(cooling solution)成为窗的组成部分，这可以提供更安静的操作、更小的包装要求和更有效的冷却。
7.这种冷却系统可以因此以一个或多个环形区域为特征，每个环形区域在其内具有蛇形通道的圆形阵列，cda(或其他流体，例如气体，或在一些情况下，液体)可以流过这些蛇形通道以便向窗提供冷却；可以提供多个这种环形区域，对于给定的冷却系统，每个环形区域都有其自己的蛇形通道的圆形阵列，以允许“分区的”冷却体系，其中窗的不同环形区域可经受不同程度的冷却，例如通过改变流过每个环形区域的蛇形通道的流体的体积流量进行。
8.在一些实施方式中，可以提供一种装置，该装置包括具有顶板部分的冷却板、一组或多组壁，以及多个流体入口。每组壁中的壁可以至少部分地限定多个蛇形通道。每个蛇形通道可以具有第一端和第二端，由每组壁限定的蛇形通道可以布置成以冷却板的第一轴线为中心的一个或多个圆形图案，每组壁中的壁可以在具有平行于第一轴线的主要分量的方向上从顶板部分突出，并且每个流体入口与冷却板内的至少一个蛇形通道的第一端流体连接。
9.在一些实施方式中，该装置可以进一步包括具有射频透射窗的半导体处理腔室，并且冷却板可以抵靠着该窗定位，使得该窗进一步限定蛇形通道。
10.在一些实施方式中，该装置可以进一步包括加压的空气源，并且加压的空气源可以与一个或多个流体入口中的至少一个流体连接。
11.在一些实施方式中，一组或多组壁可以包括第一组壁和第二组壁。第一组壁可以占据第一环形区域，该第一环形区域的外径小于由第二组壁占据的第二环形区域的内径。
12.在一些实施方式中，由一组或多组壁中的至少一组壁限定的蛇形通道可以是开放通道。
13.在一些这种实施方式中，冷却板可以进一步包括一个或多个底板部分。每个底板部分可以定位成使得当沿第一轴线观察时与流体入口中的一个重叠并且与顶板部分偏移以便在顶板部分和该底板部分之间形成间隙。
14.在一些实施方式中，冷却板可以进一步包括底板部分。在这种实施方式中，壁可以包括最靠近第一轴线的第一子组壁和离第一轴线最远的第二子组壁，底板部分可以跨越在第一子组壁和第二子组壁之间，并且每组壁的壁可以跨越在顶板部分和底板部分之间。
15.在一些这种实施方式中，顶板部分、底板部分和一组或多组壁的壁可以由对射频能量可透射的材料制成。
16.在一些实施方式中，一组或多组壁可以包括第一组壁并且第一组壁可以限定多对蛇形通道，其中每对蛇形通道包括第一蛇形通道和第二蛇形通道。在这种实施方式中，每对蛇形通道的第一蛇形通道可以包括多个第一和第二流动反向区段，使得从该第一蛇形通道的第一端流到第二端的流体以交替方式遇到其第一和第二流动反向区段，每对蛇形通道的第二蛇形通道可以包括多个第三和第四流动反向区段，使得从该第二蛇形通道的第一端流到第二端的流体以交替方式遇到其第三和第四流动反向区段，并且每对蛇形通道的第一蛇形通道的第一流动反向区段和该对蛇形通道的第二蛇形通道的第三流动反向区段可以是
流体相邻的。
17.在一些实施方式中，一组或多组壁可以包括第一组壁并且第一组壁可以包括多个子组壁，每个子组壁包括第一径向壁、第二径向壁、一个或多个岛壁，以及一对或多对半岛壁。在这种实施方式中，每个第一径向壁可以沿着相对于第一轴线的大致径向方向延伸，每个第二径向壁可以沿着相对于第一轴线的大致径向方向延伸，每个子组壁的每对半岛壁可以包括从该子组壁的第一径向壁向外延伸的第一半岛壁和从该子组壁的第二径向壁向外延伸的第二半岛壁，每个子组壁的每对半岛壁的第一半岛壁和第二半岛壁可以分别从该子组壁的第一径向壁和该子组壁的第二径向壁向外并朝向彼此延伸，间隙可以存在于每对半岛壁的第一半岛壁和第二半岛壁之间，每个子组壁的每个岛壁可以位于该子组壁的第一径向壁和该子组壁的第二径向壁之间，第一间隙可以存在于每个子组壁的每个岛壁与该子组壁的第一径向壁之间，第二间隙可以存在于每个子组壁的每个岛壁与该子组壁的第二径向壁之间，并且每个子组壁的一个或多个岛壁和该子组壁的一对或多对半岛壁可以沿与第一轴线相交并垂直的对应第二轴线以交替方式布置，使得该子组壁的一个或多个岛壁中的一个在该子组壁的每两对相邻的半岛壁之间，并且该子组壁的一对或多对半岛壁中的一个在该子组壁的每两个相邻岛壁之间。在一些实施方式中，第一组壁的径向壁和半岛壁都可以是弓形的并且彼此同心。
18.在一些实施方式中，一组或多组壁可以包括第一组壁，其包括多个子组壁，每个子组壁包括第一径向壁、第二径向壁、一个或多个第一半岛壁，以及一个或多个第二半岛壁。在这种实施方式中，对于每个子组壁，每个第一径向壁可以沿着相对于第一轴线的大致径向方向延伸，每个第二径向壁可以沿着相对于第一轴线的大致径向方向延伸，该子组壁的每个第一半岛壁可以从该子组壁的第一径向壁朝向该子组的第二径向壁向外延伸，该子组的每个第二半岛壁可以从该子组的第二径向壁朝向该子组壁的第一径向壁向外延伸，该子组壁的每个第一半岛壁和该子组壁的每个第二半岛壁可以分别与该子组壁的第二径向壁和该子组壁的第一径向壁分开相应的间隙，该子组壁的一个或多个第一半岛壁和该子组壁的一个或多个第二半岛壁可以沿着与第一轴线相交并垂直的对应第二轴线以交替方式布置，使得该子组壁的每两对相邻的半岛壁在其间具有该子组壁的一个或多个岛壁中的一个的一部分，并且该子组壁的每两个相邻的岛壁在其间具有一对或多对半岛壁中的一个的一部分。
19.在该装置的一些实施方式中，一组或多组壁可以包括第一组壁，其包括多个子组壁，每个子组壁包括内壁、外壁、一个或多个第一径向壁，以及一个或多个第二径向壁。在这种实施方式中，对于每个子组壁，该子组壁的每个第一径向壁可以从该子组壁的外壁并且相对于第一轴线径向朝内延伸，该子组壁的每个第二径向壁可以从该子组壁的内壁并且相对于第一轴线径向朝外延伸，该子组壁的内壁可以比该子组壁的外壁更靠近第一轴线，并且该子组壁的一个或多个第一径向壁和该子组壁的一个或多个第二径向壁可以沿着以第一轴线为中心的弓形路径以交替方式布置。
20.在该装置的一些实施方式中，每组壁可以是(a)第一组壁，(b)第二组壁，或(c)第三组壁。(a)的每个第一组壁可以包括多个第一子组壁，每个第一子组壁包括第一径向壁、第二径向壁、一个或多个岛壁，以及一对或多对半岛壁。对于每个第一子组壁，每个第一径向壁可以沿着相对于第一轴线的大致径向方向延伸，每个第二径向壁可以沿着相对于第一
轴线的大致径向方向延伸，该第一子组壁的每对半岛壁可以包括从该第一子组壁的第一径向壁向外延伸的第一半岛壁和从该第一子组壁的第二径向壁向外延伸的第二半岛壁，该第一子组壁的每对半岛壁的第一半岛壁和第二半岛壁可以分别从该第一子组壁的第一径向壁和该第一子组壁的第二径向壁向外并且朝向彼此延伸，间隙可以存在于该第一子组壁的每对半岛壁的第一半岛壁和第二半岛壁之间，该第一子组壁的每个岛壁可以位于该第一子组壁的第一径向壁和该第一子组壁的第二径向壁之间，第一间隙可以存在于该第一子组壁的每个岛壁和该第一子组壁的第一径向壁之间，第二间隙可以存在于该第一子组壁的每个岛壁和该第一子组壁的第二径向壁之间，并且该第一子组壁的一个或多个岛壁和该第一子组壁的一对或多对半岛壁可以沿与第一轴线相交并垂直的对应第二轴线以交替方式布置，使得该第一子组壁的一个或多个岛壁中的一个在该第一子组壁的每两对相邻的半岛壁之间，并且该第一子组壁的一对或多对半岛壁中的一个在该第一子组壁的每两个相邻的岛壁之间。(b)的每个第二组壁可以包括多个第二子组壁，每个第二子组壁包括第三径向壁、第四径向壁、一个或多个第三半岛壁，以及一个或多个第四半岛壁。对于每个第二子组壁，每个第三径向壁可以沿着相对于第一轴线的大致径向方向延伸，每个第四径向壁可以沿着相对于第一轴线的大致径向方向延伸，该第二子组壁的每个第三半岛壁可以从该第二子组壁的第三径向壁朝向该第二子组壁的第四径向壁向外延伸，该第二子组壁的每个第四半岛壁可以从该第二子组壁的第四径向壁朝向该第二子组壁的第三径向壁向外延伸，该第二子组壁的每个第三半岛壁和该第二子组壁的每个第四半岛壁可以分别与该第二子组壁的第四径向壁和该第二子组壁的第三径向壁分离相应的间隙，以及该第二子组壁的一个或多个第三半岛壁和该第二子组壁的一个或多个第四半岛壁可以沿与第一轴线相交并垂直的对应第二轴线以交替方式布置，使得该第二子组壁的每两对相邻的半岛壁在其间具有该第二子组壁的一个或多个岛壁中的一个的一部分，并且该第二子组壁的每两个相邻岛壁在其间具有一对或多对半岛壁中的一个的一部分。(c)的每个第三组壁可以包括多个第三子组壁，每个第三子组壁包括内壁、外壁、一个或多个第五径向壁和一个或多个第六径向壁。对于每个第三子组壁，该第三子组壁的每个第五径向壁可以从第三子组壁的外壁并且相对于第一轴线径向朝内延伸，该第三子组壁的每个第六径向壁可以从该第三子组壁的内壁并且相对于第一轴线径向朝外延伸，该第三子组壁的内壁可以比该第三子组壁的外壁更靠近第一轴线，并且该第三子组壁的一个或多个第五径向壁和该第三子组壁的一个或多个第六径向壁可以沿着以第一轴线为中心的弓形路径以交替方式布置。
附图说明
21.图1描绘了变压器耦合等离子体(tcp)反应器的示例。
22.图2描绘了示例性冷却板的下侧的等距视图。
23.图3描绘了图2的示例性冷却板的下侧的透视图，其示出了其进一步的细节。
24.图4a描绘了图2的示例性冷却板的下侧的平面图，其强调了第一组壁。
25.图4b描绘了图4a的平面图，但强调了第二组壁。
26.图4c描绘了图4a和4b的平面图，但显示了与每组壁相关联的环形区域。
27.图5描绘了图2的示例性冷却板的平面图，其强调了第一组壁的子组壁和第二组壁的子组壁。
28.图6描绘了图2的示例性冷却板的平面图，其示出了各种蛇形通道。
29.图7描绘了图6的两个蛇形通道的详细视图。
30.图8描绘了图2的示例性冷却板的平面图，其示出了蛇形通道内的空气流体路径。
31.图9描绘了放置在窗上方的图2的示例性冷却板，如它在组装到半导体处理工具中时可能那样的。
32.图10描绘了另一个示例性冷却板的下侧的透视图。
33.图11描绘了图10的冷却板的平面图，其强调了一组壁中的子组壁。
34.图12描绘了与窗组合成一个集成结构的示例性冷却板的透视图。
35.图13描绘了图12的示例性冷却板的下侧的透视局部剖视图。
36.图14描绘了图12的示例性冷却板的侧剖视图。
具体实施方式
37.如前所述，本文所讨论的冷却系统可以包括冷却板，其具有顶板部分和从顶板部分延伸的多个壁。壁可以从顶板部分在大致垂直于顶板部分的方向上延伸；当冷却板处于使用中的配置时，例如放置在半导体处理腔室的窗顶部时，壁可以从顶板部分向下并朝向窗延伸。还如前所述，这种冷却板可以具有一组或多组壁，其中每组壁限定多个蛇形通道，这些蛇形通道以圆形阵列分布在对应的环形区域内。这种冷却系统的进一步细节和特征将在下文关于附图进行讨论。
38.如上所述，本文所讨论的冷却板可用于以rf透射窗(其形成腔室的一部分，例如顶板部分)为特征的半导体处理腔室或工具中；这种设备件的示例是tcp反应器；图1描绘了这种tcp反应器的一个示例。
39.在图1中，描绘了半导体处理工具100。半导体处理工具100可以包括腔室102，该腔室102包括窗108和支撑腔室102内的晶片106的基座或晶片支撑件104。窗108可以由rf透射材料制成，例如石英，并且可用于允许维持腔室102内的压力条件，在腔室102内容纳处理气体，并允许rf能量经由线圈112从外部rf发生器(例如与地线118连接的rf发生器116之一)传输到腔室102的内部，其中rf能量可以激发等离子体114，该等离子体114可以用于例如蚀刻晶片106。rf发生器116可以例如由控制器120控制，该控制器120还可以控制可用来在半导体处理工具100中提供功能的其他设备(例如阀门、质量流量控制器、加热器等)。
40.图1中还可见冷却板110，其可以是如下文更详细讨论的冷却板。冷却板110可以与可以经由一个或多个管子、软管或管道向冷却板110提供处于正表压的流体的一个或多个流体源122[例如cda源(或者，如果正在使用液体热交换流体，则为液体源)]连接；在一些实施方式中，将流体供应到由冷却板110中的一组或多组不同的壁限定的蛇形通道的管子、软管或管道可以由一个或多个阀控制，该阀被配置为允许流体的量流向每组壁的蛇形通道，以进行单独调整。
[0041]
图2描绘了示例性冷却板的下侧的等距视图。示例性冷却板210可以包括顶板部分228，在这种情况下，该顶板部分228通常由多个壁224从其延伸的冷却板的环形或垫圈形表面提供。壁224可以限定多个蛇形通道，如将参考后面的附图更详细地讨论的。冷却板210还可以包括一个或多个流体入口(未示出，但参见后面的图)和多个流体出口232；在许多情况下，每个流体出口232通常可以位于蛇形通道之一的与流体入口相对的端部。在所描绘的示
例中，流体出口232全部位于冷却板210的向外或向内的外表面上，使得流出流体出口232的流体通常会在垂直于第一轴线234的方向上流动(如如图3所示)，该第一轴线234是通常垂直于窗和/或晶片的轴线，并且可以标称地以晶片中心为中心(当存在晶片并且冷却板处于使用中时)。在其他实施方式中，一些或所有流体出口可以定位在其他位置(未示出)，例如在顶板部分228中，使得离开这些流体出口的流体在向上的方向上流动，例如远离窗；流体出口(未示出)的这种替代位置在以下实施方式中可能特别有用：其中可能存在多于两组壁，每组壁限定用于不同环形区域的蛇形通道——最外和最内组的壁可以具有如图所示的流体出口232，但是其他组的壁，例如，限定位于用于最内和最外组的壁的环形区域之间的环形区域中的蛇形通道的那些壁，可以具有例如位于顶板部分228中的流体出口。
[0042]
如图2中还可见的，在一些实施方式中，冷却板210还可以包括底板部分226；在这种情况下，底板部分226是跨越各个相邻壁224之间的小而薄的材料“桥”。在该示例中，所描绘的底板部分226的每一个定位成使得当沿第一轴线234观察时与对应的流体入口重叠。因此，在冷却板110处于使用中的配置时，流入流体入口的流体将首先撞击在那些相应流体入口下方的底板部分226，然后到达可位于底板部分226下方的窗。例如，这可以防止或减轻在这些流体入口下方的窗中形成局部化的冷点；根据严重程度和其他因素，这种冷点可能会对窗的性能产生不利影响，并可能导致窗故障的可能性增加，例如由于热冲击导致如此。在这种情况下，底板部分226可以减轻这种影响。
[0043]
图3描绘了图2的示例性冷却板的下侧的透视图，其示出了其进一步的细节。上面关于图2讨论的许多特征在图3中也是可见的，尽管由于使用了较浅观察角度，每个底板部分226下方的流体入口230也是可见的。应当注意，每个底板部分226也可以用作一种分流器形式，因为流过对应的流体入口230的流体通常可以由底板部分226(或如果不使用底板部分226并且冷却板210处于使用中的配置，则由窗)分成两个不同的流体流，每个沿着不同的蛇形通道流动。然而，在其他实施方式中，两个流体入口230可以以并排配置提供，其中在两个流体入口230之间存在附加壁224，使得每个流体入口230仅将流体供应到单个蛇形通道。
[0044]
如所讨论的，根据本公开的冷却板可以具有一组或多组壁。图4a描绘了图2的示例性冷却板的下侧的平面图，其强调了第一组壁；图4b描绘了图4a的平面图，但强调了第二组壁；并且图4c描绘了图4a和4b的平面图，但显示了与每组壁相关的环形区域。
[0045]
如图4a中可见，冷却板210具有第一组236的壁224(以黑色显示，连同其底板部分226；冷却板210的其余部分以灰色显示)。如图4b中进一步以黑色示出的，冷却板210还具有第二组242的壁224(也以黑色示出，类似于图4a中第一组236的壁224的显示方式)。如关于图4c将注意到的，第一组236的壁224全部位于第一环形区域238内，该第一环形区域238是包括整个第一组236的壁224的最小环形区域。在该示例中，第一环形区域238小于第二环形区域244并且与其流体分离，尽管在一些实施方式中，这些环形区域可以流体连接，例如，由相同的流体入口230服务。类似地，第二组242的壁224全部位于第二环形区域244内。所示的流体入口230以虚线指示，以指示在该特定示例中它们实际上将在该视图中被底板部分226(没有指示，但参见前面的图)从视野中遮挡。一般而言，给定的冷却板210的每组壁224可以具有对应的环形区域，该环形区域是该组壁224的所有壁224所在的最小环形区域。在一些实施方式中，可能只有一个环形区域和一组壁224。在又一些实施方式中，可能有超过两个环形区域和两组壁224。
[0046]
每组壁可以在其内具有多个子组壁；对于给定的一组壁，一个或多个子组壁可以以第一轴线234为中心的圆形图案重复。图5描绘了图2的示例性冷却板的平面图，其强调了第一组壁的子组壁和第二组壁的子组壁。可以看出，冷却板210的第一组236的壁224包括第一子组262的壁224，并且冷却板210的第二组242的壁224包括第二子组264的壁224。显然，第二子组264的壁224的三个附加实例围绕第一轴线234以圆形阵列重复，其中每个第二子组264的壁224占据第二环形区域244的象限。第一子组262的壁224以围绕第一轴线234的双实例圆形图案重复一次。应当注意，第一组236的壁224进一步包括另一子组壁224的两个实例，每个实例占据不同于前面讨论的由两个第一子组262占据的象限的第一环形区域238的另一个象限；在该示例中，其他子组壁224的这另外两个实例是第一子组262的壁224的镜像。因此，第一组236的壁224包括两个不同子组壁224，它们以围绕第一轴线234的两个对应的双实例圆形图案并彼此呈异相90
°
布置。
[0047]
应当理解，不同的冷却板210可以以不同数量的子组壁224为特征；在所描绘的示例中，每组壁224包括四个子组壁224，但是其他实施方式可以包括以更多或更少数量的子组(例如两个子组、三个子组、五个子组、六个子组、七个子组、八个子组等)为特征的一组或多组壁。在一些实施方式中，用于同一冷却板210的不同组的壁224还可以具有多组壁224，其中两个或更多组可以具有不同数量的子组壁。
[0048]
每个子组的壁224可以根据具体实施方式包括各种特定类型的壁。例如，第一子组262的壁224包括第一径向壁258、第二径向壁260、多个第一半岛壁254和多个第二半岛壁256。为清楚起见，如在本文中使用的术语“径向壁”是相对于第一轴线234沿大致径向方向延伸的壁224，尽管这种壁不一定必须平行于从第一轴线234向外辐射的轴线。如在本文中使用的短语径向壁通常可以表征为从沿着它们所在的环形区域的内部或在它们所在的环形区域附近的点延伸到沿着它们所在的环形区域的外部或在它们所在的环形区域附近的点的壁；这种径向壁可以是直的(如在图示的示例中)、倾斜的(即，与从第一轴线234向外辐射的半径成斜角)或非线性的(例如，呈z字形图案或具有弯曲轮廓的交替的短直段)。如本文所用的短语半岛壁通常可以表征为其一端直接邻近或接触另一壁而其另一端不接触另一壁并且与其隔开一定距离从而呈现半岛外观的壁。
[0049]
如图5中可见，第一半岛壁254从第一径向壁258朝向第二径向壁260向外(例如在大致圆周方向上)延伸。相反，第二半岛壁256从第二径向壁260朝向第一径向壁258向外(例如在大致圆周方向上)延伸。最靠近第二径向壁260和第一径向壁258的第一半岛壁254和第二半岛壁256的端部分别由对应的间隙272与其隔开。将观察到，第一半岛壁254和第二半岛壁256沿第二轴线270以交替方式布置，该第二轴线270从第一轴线234向外辐射并垂直于该第一轴线234。这导致第一半岛壁256和第二半岛壁258彼此交错，例如，每对相邻的第一半岛壁256在它们之间插有第二半岛壁258，并且每对相邻的第二半岛壁258在它们之间插有第一半岛壁256。
[0050]
应当理解，可以根据需要使用更多或更少的半岛壁，具体取决于包装约束和所需的冷却功效。此外，应当理解，如果需要，也可以使用奇数个半岛壁。对应间隙272的大小可以设置为不会不利地影响通过由第一子组262的壁224限定的蛇形通道的流体流动的多种值中的任何值。例如，在此示例中，对应的间隙272在半岛壁之间略有不同，但通常与将每个半岛壁与其相邻的一个(或多个)半岛壁分开的径向间隙具有相似的大小。
[0051]
与第一子组262一样，第二子组264的壁224也具有第一径向壁258、第二径向壁260、第一半岛壁254和第二半岛壁256，但第二子组264具有略微不同的半岛壁配置并且还以岛壁252为特征。如本文所使用的短语岛壁是指与任何附近的壁224隔开间隙(在两端并沿两侧)的壁224。在第二子组264中，第一半岛壁254和第二半岛壁256，与第一子组262中的类似壁224一样，从第一径向壁258和第二径向壁260向外朝向彼此延伸，但是，与第一子组262中的类似壁224不同，第二子组264的第一半岛壁254和第二半岛壁256被布置为相对的成对的壁。每对相对的半岛壁254和256关于从第一轴线234向外延伸的径向轴线(类似于示出的穿过第二子组264的第二轴线270)大体上对称。因此，当沿从第一轴线234向外辐射的径向轴线观察时，第二子组264的第一半岛壁254和第二半岛壁256不相互重叠，从而导致在第二子组264中的每对半岛壁的第一半岛壁254和第二半岛壁256的端部之间存在间隙。
[0052]
岛壁252可以布置成定位在第一径向壁258和第二径向壁260之间的大致中间，例如，与第一径向壁258隔开第一间隙266并且与第二径向壁260隔开第二间隙268，其中岛壁252和成对的第一半岛壁254和第二半岛壁256沿穿过第二子组264的第二轴线270以交替方式布置。
[0053]
可能已经很明显，上面讨论的冷却板210的壁224可以形成多个蛇形通道。为了清楚起见，图6描绘了图2的示例性冷却板的平面图，其示出了用于图5中所示的第一子组262和第二子组264的蛇形通道。可以看出，第一子组262的壁224形成第一蛇形通道240，并且第二子组264的壁224形成两个第二蛇形通道246a和246b；这些蛇形通道(或其镜像)围绕第一轴线234以圆形阵列重复，尽管这些额外的蛇形通道未在图6中明确指示。
[0054]
图7描绘了图6的两个蛇形通道的详细视图。在图7中，第二子组264的壁224被单独地示出，其中指示了两个第二蛇形通道246a和246b。如本文所用的短语蛇形通道是指遵循大致蛇形路径的通道，该路径例如遵循蜿蜒或曲折路线的路径，例如，包括在两个区域之间延伸的多个平行/笔直或同心/弯曲的较长区段的路径，每个这种较长区段的末端通常通过较短的区段与另一个这种较长区段的一个最近末端或两个最近末端之一连接(这种路径的开始端和结束端除外，其可能不具有这种较短的区段)。
[0055]
如图7中可见，每个第二蛇形通道246a/b以多个流动反向区段250为特征；每个流动反向区段250表示第二蛇形通道246a/b之一的区域，其中来自该第二蛇形通道246a或246b的紧邻该流动反向区段250上游的部分的流通常反向，然后沿着该第二蛇形通道246a或246b的紧邻该流动反向区段250下游的部分流动。在图7中，第二蛇形通道246a包括标记为“a”(其在本文中可以称为“第一流动反向区段”)和“b”(其在本文中可称为“第二流动反向区段”)的流动反向区段250；类似地，第二蛇形通道246b包括标记为“c”(其在本文中也可称为“第一流动反向区段”)和“d”(其在本文中也可称为“第二流动反向区段”)的流动反向区段250。通常会观察到，从流体入口230(未示出)流向流体出口232(未指示，但位于图的右上角和左下角)的流体在其沿着第二蛇形通道246a或246b行进时将穿过交替的第一流动反向区段(a或c)和第二流动反向区段(b或d)。
[0056]
应当注意的是，第二蛇形通道246a和246b实际上并没有被壁224完全彼此隔开——它们实际上是流体相邻的。如本文所使用的短语，流体相邻是指彼此直接相邻的两个体积，使得它们通常被认为是相同流体体积的子体积。例如，可能各自被认为具有其自己的流体体积的两个离散的流体通道可能在一段距离内共享一个共同的壁；如果要去除该壁
的一部分，从而允许每个通道中的流体接触，则在本披露的上下文中，其中去除了该壁的该部分的区域中每个通道的流体体积将被认为是“流体相邻的”。来自流体相邻的体积的流体可以很好地从一个体积穿到另一个体积，反之亦然。在第二蛇形通道246a和246b的情况下，第一流动反向区段250(a和c)流体相邻，这可以允许来自蛇形通道246a的流体跨过进入蛇形通道246b(或反之亦然)。然而，为了本公开的目的，尽管第一流动反向部分250(a和c)流体相邻，但这种流体相邻的蛇形通道仍被认为是蛇形通道。一般而言，如果每个蛇形通道中的流速相同，则流经这种蛇形通道布置的流体通常可以在流动反向区段中反向，即使没有将该流动反向区段与另一个蛇形通道的相邻的流动反向区段分开的壁。例如，如果两个流体流被引导朝向彼此，每个流体流将推回另一个流体流，通常导致另一个流体流改变方向，例如，从流体流一直遵循的路径急剧转向。在这种情况下，流体流通常会改变方向，二者皆径向朝外流动，直到它们撞击限定了流动反向区段250的一部分的岛壁252，此时流体流将再次大致分开并沿相反方向行进。如上所述，来自一个第二蛇形通道246a或246b的一些流体可以跨入另一个第二蛇形通道246a或246b；这是意料之中的，不应被视为影响阐释。
[0057]
图8描绘了图2的示例性冷却板的平面图，其示出了蛇形通道内的空气流体路径。可以看出，通过用于第一组236的壁224的流体入口230流入冷却板210的流体以曲折的、径向朝内的方向流过多个第一蛇形通道240，并且通过用于第二组242的壁224的流体入口230流入冷却板210的流体以曲折的、径向朝外的方向流过多个第二蛇形通道246。这提供了横跨冷却板210可以安装在其附近的窗的分布式冷却。
[0058]
图9描绘了放置在窗上方的图2的示例性冷却板，就像它在组装到半导体处理工具中时可能那样。如图所示，冷却板210的壁224可以被压成与窗208的顶面280接触，从而有效地将冷却板210的“开放”蛇形通道变成“封闭的”通道。在一些实施方式中，壁224可以例如使用双面压敏粘合剂、热界面材料和/或垫圈，粘附到窗的顶面或以其他方式与窗的顶面接合，以减少可能存在于壁224和窗208的顶面280之间的任何小间隙之间的可能从通道的一部分泄漏到另一部分的流体。为了清楚起见，术语“开放”通道等在本文中用于指代“通道结构”，其中通道结构沿其长度的至少一侧是开放，例如，它具有底板和相对的侧壁，但没有顶板，反之亦然。换句话说，开放通道具有在垂直于通道所遵循的路径的平面中截取的开放横截面。因此，如果受到合适的推动力，流过开放通道的流体将能够在沿其长度的任何点离开该开放通道。相反，如本文所用的术语，封闭的通道是指这样一种通道，其中通道在该通道的入口和出口之间的所有侧面都被封闭，例如，通道类似于隧道。换句话说，封闭的通道具有在垂直于通道所遵循的路径的平面中截取的闭合的横截面。流经封闭的通道的流体只能经由出口离开封闭的通道，并且只能经由入口进入封闭的通道。应当理解，封闭的通道可以过渡到开放通道，反之亦然，在这种情况下，每个通道的入口和出口可以被认为存在于每个通道的过渡点处。在以开放通道为特征的冷却板实施方式中，冷却板可以放置成邻近窗，使得窗进一步限定蛇形通道，这些蛇形通道部分地由冷却板的壁和顶板部分限定。在这种实施方式中，当冷却板靠着窗放置时，窗可以将冷却板的开放通道变成实际上封闭的通道。
[0059]
从前面的示例明显看出，根据本公开的冷却板可以具有壁224，该壁224是弓形壁和直壁的混合体，其可以布置成产生主要遵循弓形路径的蛇形通道。然而，其他实现方式可以被配置为生成主要遵循其他路径(例如，线性路径)的蛇形通道。下面是这种替代冷却板的示例。
[0060]
图10描绘了另一个示例性冷却板的下侧的透视图。在图10中，显示了冷却板1010；显然，冷却板1010在整体尺寸和形状因数上与前面讨论的冷却板210相似；由于这种相似性并且出于减少视觉混乱的愿望，冷却板210和1010两者中相似的特征可能不会在图10中单独提到，但仍应理解为存在，例如，冷却板1010的顶板部分没有单独提到，但仍然存在。
[0061]
将注意到，冷却板1010与冷却板210一样具有两组壁1024，尽管可以替代地使用附加组壁(或更少)。与冷却板210(两组壁224的每组中有四个子组壁224)不同，冷却板1010中的每组壁1024具有六个子组壁，每个子组壁限定单独的蛇形通道。此外，冷却板1010还以每个子组和每个蛇形通道的单个流体入口1030和单个流体出口1032为特征，尽管在其他实施方式中可以看到在两个子组或蛇形通道之间共享流体入口1030和/或流体出口1032，或者可以看到为单个子组和/或蛇形通道提供的多个流体入口1030和/或流体出口1032。
[0062]
如上所述，与冷却板210相比，冷却板1010展示了壁1024的不同布置。这种布置在下面关于图11进行了讨论，图11描绘了图10的冷却板的平面图，强调一组壁的子组壁。在图11中，第一组壁(未示出，但示出在冷却板1010的外部环形区域中的壁1024)的壁1024的第一子组1062以黑色显示，而冷却板1010的其余结构以灰色显示。所描绘的壁1024的第一子组1062可以包括例如外壁1078、内壁1076、多个第一径向壁1058和多个第二径向壁1060。每个第一径向壁1058从外壁1078径向朝内延伸，而每个第二径向壁1060从内壁1076径向朝外延伸。如图11所示，第一径向壁1058和第二径向壁1060的端部可以分别通过间隙与内壁1076和外壁1078隔开，从而通过沿着以第一轴线1034为中心的弧形路径1082交替放置第一径向壁1058和第二径向壁1060来创建蛇形通道，使得每对相邻的第一径向壁1058具有插入其间的第二径向壁1060并且每对相邻的第二径向壁1060具有插入其间的第一径向壁1058。
[0063]
以上关于附图讨论的冷却板两者都被设计为与窗分开的部件，每个都被配置为进行冷却。然而，如前所讨论的，其他冷却板设计可以集成到窗本身中。图12描绘了与窗组合成一个集成结构的示例性冷却板的透视图。在这种实施方式中，冷却板可以被认为具有底板部分，该底板部分从壁的最内侧子组(即最靠近第一轴线的壁)延伸到壁的最外侧子组(即距第一轴线最远的壁)。因此，底板部分可以至少在环形或圆形区域上延伸，并且每组壁的壁可以跨越在顶板部分和底板部分之间。
[0064]
如图12可以看出，提供了冷却板1210，其也用作窗1208。冷却板1210/窗1208(其可在下文中以任一意义提及，应理解，提及冷却板1210也是对窗1208的提及，反之亦然)以流体入口1230为特征，每个流体入口1230通过冷却板1210内的蛇形通道与一个或多个流体出口1232流体连接。
[0065]
图13描绘了图12的示例性冷却板的下侧的透视局部剖视图；图14描绘了图12的示例性冷却板的侧剖视图。如图13中可见，窗1208的一部分已被切除，显示了容纳在冷却板1210内的壁1224。如前所述，这种组合的冷却板1210和窗1208可以提供更集成的冷却系统方法，该方法可以产生更有效的冷却性能。
[0066]
本文所讨论的冷却板可以由多种rf透射材料制成，以便避免或减少对rf能量通过与它们一起使用的窗的传输的干扰。这种材料可以包括例如陶瓷，例如氧化铝或氮化铝、石英，或具有类似水平的rf透射率的其他材料。将认识到，本文讨论的冷却板可以使用多种制造技术中的任何一种来制造，多种制造技术包括但不限于机加工、铸造、模制、增材制造(3d打印)等。
[0067]
如前所述，本文讨论的冷却板可以经由一个或多个流体导管(例如管子、软管等)与一个或多个空气源(例如cda源)连接。在某些情况下，进入冷却板的每个流体入口的冷却流体流(例如cda)可以由限流板、阀或其他流体流动控制装置或结构来调节。在一些情况下，控制器可以控制进入冷却板的流体流，例如通过控制一个或多个阀来进行控制。
[0068]
上面讨论的控制器可以是可包括上述示例的系统的一部分，并且可以与各种阀、质量流量控制器、泵等可操作地连接，以便能够从这种设备接收信息和/或控制该设备。这种系统可以包括半导体处理设备，包括一个或多个处理工具、一个或多个腔室、一个或多个用于处理的平台，和/或特定的处理部件(晶片基座、气流系统等)。这些系统可以与电子器件集成以在处理半导体晶片或衬底之前、期间和之后控制它们的操作。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部分。根据处理要求和/或系统类型，控制器可被编程以控制本文公开的任何过程，包括各种气体的输送、温度设置(例如，加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、流速设置、流体输送设置，以及位置和操作设置。
[0069]
概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(dsp)、定义为专用集成电路(asic)的芯片和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
[0070]
在一些实施方式中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的腔室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在腔室上的工艺。
[0071]
示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻腔室或模块、沉积腔室或模块、旋转漂洗腔室或模块、金属电镀腔室或模块、清洁腔室或模块、倒角边缘蚀刻腔室或模块、物理气相沉积(pvd)腔室或模块、化学气相沉积(cvd)腔室或模块、原子层沉积(ald)腔室或模块、
原子层蚀刻(ale)腔室或模块、离子注入腔室或模块、轨道腔室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
[0072]
如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。
[0073]
出于本公开的目的，术语“流体连接”关于可彼此连接以形成流体连接的体积、集气室、孔等进行使用，类似于术语“电连接”关于连接在一起以形成电连接的部件进行使用的方式。如果使用，术语“流体插入”可用于指代与至少两个其他部件、体积、集气室或孔流体连接的部件、体积、集气室或孔，使得从这些其他部件、体积、集气室或孔中的一个流到这些部件、体积、集气室或孔中的另一个的流体在到达这些部件、体积、集气室或孔中的其他或另一个之前，将首先流过“流体插入”的部件。例如，如果泵流体插入在储液器和出口之间，则从储液器流到出口的流体将在到达出口之前首先流过泵。
[0074]
应当理解，如果在本文中使用，短语“对于一个或多个《项目》的每个《项目》”或“一个或多个《项目》的每个《项目》”包含单项目组和多项目组，即短语“对于
……
每个”的使用意思是它在编程语言中用于指代被提及的任何项目群中的每个项目。例如，如果提及的项目群是单个项目，则“每个”将仅指该单个项目(尽管字典对“每个”的定义经常将术语定义为“两个或更多个事物中的每一个”)，并不意味着必须存在那些项目中的至少两个。类似地，术语“组”或“子组”本身不应被视为必然包含多个项目——应理解，组或子组可以仅包含一个成员或多个成员(除非上下文另外指示)。
[0075]
如果有的话，在本公开和权利要求中使用序数指示符，例如，(a)、(b)、(c)
……
等，应理解为不传达任何特定顺序或次序，除非明确指出这样的顺序或次序。例如，如果存在标记为(i)、(ii)和(iii)的三个步骤，应理解的是，除非另有说明，否则这些步骤可以按任何顺序进行(甚或同时进行，若没有另外的禁忌)。例如，如果步骤(ii)涉及处理在步骤(i)中创建的元素，则步骤(ii)可以被视为发生在步骤(i)之后的某个时间点。类似地，如果步骤(i)涉及处理在步骤(ii)中创建的元素，则应做相反理解。
[0076]
除非另有说明，否则诸如“约”、“大约”、“大致”、“标称”等术语，当用于提及数量或类似的可量化特性时，应理解为包含所指定的值或关系
±
10％以内的值(以及包含指定的实际值或关系)。
[0077]
应当理解，前述概念的所有组合(只要此类概念不相互矛盾)被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被认为是本文公开的发明主题的一部分。还应当理解，本文中明确采用的也可能出现在通过引用并入的任何公开中的术语应赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。
[0078]
应进一步理解的是，上述公开虽然集中于一个或多个特定示例实施方式，但不仅限于所讨论的示例，还可以适用于类似的变形和机制，以及这样的类似变体和机制也被认为在本公开的范围内。