一种晶圆冷却装置的制作方法

本申请涉及半导体制造，特别涉及一种晶圆冷却装置。

背景技术：

1、在晶圆制造工艺中，晶圆在相应的半导体设备腔体内完成制造后，一般会放置在相应的晶圆承载装置(例如，晶舟)上，然后通过晶圆承载装置的顶部通入冷却气体进行冷却。然而，在冷却过程中，热量会向晶圆承载装置上方聚集，使得晶圆承放装置上方晶圆温度显著增高，而导致晶圆冷却达不到理想效果。

2、因此，希望提供一种晶圆冷却装置，能够有效解决晶圆冷却效果不佳的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种晶圆冷却装置，包括：外壳，所述外壳顶部和底部分别开设有进气口和出气口，所述外壳内部沿所述外壳的顶部向底部方向依次包括第一空间、第二空间和第三空间；至少一个导流板，所述至少一个导流板设置在所述第一空间内，所述导流板上开设有若干导流孔；晶圆放置结构，所述晶圆放置结构设置在所述第二空间内，用于放置晶圆；气泵，所述气泵与所述出气口连接。

2、在一些实施例中，所述晶圆冷却装置还包括设置在所述第二空间和所述第三空间之间的隔离板，所述隔离板上开设有若干通孔。

3、在一些实施例中，所述隔离板的周向边缘与所述外壳的内侧壁之间形成密封连接。

4、在一些实施例中，所述第一空间的直径沿所述外壳的顶部向底部方向逐渐增大。

5、在一些实施例中，所述至少一个导流板包括沿所述外壳的顶部向底部方向的第一导流板和第二导流板，所述第二导流板设置在所述第一空间和所述第二空间之间。

6、在一些实施例中，所述第一导流板的直径为120mm至150mm。

7、在一些实施例中，所述第二导流板和/或所述隔离板的直径为320mm至340mm。

8、在一些实施例中，所述第一导流板上的导流孔的数量为50个至80个，所述第二导流板上的导流孔和/或所述隔离板上的通孔的数量为80个至120个。

9、在一些实施例中，所述导流孔和/或所述通孔的孔径为2mm至8mm。

10、在一些实施例中，所述晶圆放置结构包括沿所述外壳的顶部向底部方向的多层放置板，所述放置板用于承载所述晶圆。

11、本申请实施例提供的晶圆冷却装置通过导流板和气泵的结合，使得冷却气体能够从晶圆冷却装置的顶部向底部(即由上至下)流动，以引导晶圆放置结构中逐层放置的晶圆的热量从晶圆冷却装置的底部流出，可以避免热量向上聚集，保证晶圆放置结构中较靠近顶部的上层晶圆能够在有限时间内达到理想的冷却效果，另外通过本申请实施例提供的晶圆冷却装置对晶圆进行冷却时，由于晶圆放置结构中的晶圆是由下至上逐层放置的，因此晶圆放置结构中较靠近顶部的下层晶圆相较于上层晶圆会先放置到晶圆放置结构中，下层晶圆相较于上层晶圆就会有更多的冷却时间，即使热量向底部流动，也可以保证下层晶圆能够达到理想的冷却效果，从而保证晶圆冷却装置中的所有晶圆都能够均匀地达到理想的冷却效果，并且还能缩短使所有晶圆达到理想效果所需要的总体冷却时间，从而有助于提高晶圆的相关产能。

技术特征：

1.一种晶圆冷却装置，其特征在于，包括：

2.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设置在所述第二空间和所述第三空间之间的隔离板，所述隔离板上开设有若干通孔。

3.根据权利要求2所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述隔离板的周向边缘与所述外壳的内侧壁之间形成密封连接。

4.根据权利要求2所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述第一空间的直径沿所述外壳的顶部向底部方向逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述至少一个导流板包括沿所述外壳的顶部向底部方向的第一导流板和第二导流板，所述第二导流板设置在所述第一空间和所述第二空间之间。

6.根据权利要求5所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述第一导流板的直径为120mm至150mm。

7.根据权利要求5所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述第二导流板和/或所述隔离板的直径为320mm至340mm。

8.根据权利要求5所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述第一导流板上的导流孔的数量为50个至80个，所述第二导流板上的导流孔和/或所述隔离板上的通孔的数量为80个至120个。

9.根据权利要求5所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述导流孔和/或所述通孔的孔径为2mm至8mm。

10.根据权利要求1所述的晶圆冷却装置，其特征在于，所述晶圆放置结构包括沿所述外壳的顶部向底部方向的多层放置板，所述放置板用于承载所述晶圆。

技术总结
本申请提供一种晶圆冷却装置，包括：外壳，外壳顶部和底部分别开设有进气口和出气口，外壳内部沿外壳的顶部向底部方向依次包括第一空间、第二空间和第三空间；至少一个导流板，至少一个导流板设置在第一空间内，导流板上开设有若干导流孔；晶圆放置结构，晶圆放置结构设置在第二空间内，用于放置晶圆；气泵，气泵与出气口连接。本申请提供的晶圆冷却装置可以保证所有晶圆达到理想的冷却效果，并且缩短冷却时间，提高产能。

技术研发人员：南艳荣,刘明英,程里,肖志强,耿金旺
受保护的技术使用者：中芯北方集成电路制造（北京）有限公司
技术研发日：20230714
技术公布日：2024/1/15