基片S采用热传导的方式进行冷却；
[0034]步骤S6，在待冷却基片S冷却至预设温度之后，顶针升降单元222驱动至少三个顶针221上升，以使顶针221将位于基座21上表面上的待冷却基片S顶起至传片位置的上方；
[0035]步骤S7,空载的机械手等传输装置传入冷却腔室20内的传片位置；
[0036]步骤S8，顶针升降单元222驱动至少三个顶针221下降，以使顶针221将位于其上的已完成冷却的待冷却基片S放置在传输装置的上表面上；
[0037]步骤S9，承载有已完成冷却的待冷却基片S的传输装置传出冷却腔室，工艺结束。
[0038]其中，基座冷却系统为吸收式制冷系统、热电制冷系统、磁制冷系统、涡流管制冷系统或者蒸汽压缩制冷系统，当然，在实际应用中，也可以采用其他类型的制冷系统，在此不一一列举。在本实施例中，基座冷却系统采用蒸汽压缩制冷系统，蒸汽压缩制冷系统包括膨胀机23、压缩机24和冷凝器25，其中，膨胀机23与基座21的下表面相连接，用以制冷剂在膨胀机23内膨胀气化吸热来实现对基座21冷却，并将吸收热量的高温气体排出至压缩机24 ;压缩机24用于对膨胀机23排出的高温气体加压，并将加压后的高温高压气体输送至冷凝器25 ;冷凝器25用于对压缩机24输送的高温高压气体冷却为制冷剂，并将制冷剂输送至膨胀机23内。由上可知，该基座冷却系统采用的蒸汽压缩制冷系统为一个可循环冷却的系统，这相对现有技术需要大量的氮气相比，可以降低生产成本。
[0039]如图2所示，膨胀机23包括分别通过导气管26与冷凝器25和压缩机24相连通的进气端和出气端，且在进气端和出气端分别设置有进气阀231和出气阀232，用于分别控制其所在通道的打开或者关断，并且，在膨胀机23内设置有可上下移动的气缸233。如图3和图4所示，具体地，向膨胀机23输送制冷剂时，进气阀231打开且出气阀232关闭，气缸233在膨胀机23内由下至上运动，使得制冷剂在膨胀机23内膨胀气化成气体，以吸收基座21的热量；膨胀机23排出高温气体时，进气阀231关闭且出气阀232打开，气缸233在膨胀机23内由上至下运动，吸收热量的高温气体排出至压缩机24内。
[0040]优选地，环绕冷却腔室20的内周壁设置有冷屏27，且冷屏27与冷却腔室20的内周壁之间存在间隙，用以屏蔽冷却腔室20的内部与外部之间的热量交换，这可以避免冷却腔室的外部因素对冷却腔室内部产生影响，从而可以提高冷却腔室的稳定性。进一步优选地，冷屏的内表面设置有镜面金属涂层，这可以进一步屏蔽冷却腔室20的内部与外部之间的热量交换；例如，金属涂层为铝涂层。
[0041]需要说明的是，在本实施例中，基座21通过膨胀机23进行支撑，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以采用其他支撑装置支撑基座21，且支撑装置和基座冷却系统可以互不影响。
[0042]还需要说明的是，为防止自冷凝器25输出的冷却剂内的杂质进入膨胀机23内，在二者之间的导气管26上还串接有过滤器28，以滤除冷却剂内的杂质。
[0043]图5为本发明实施例提供的半导体加工设备的结构简图，请参阅图5，本实施例提供的半导体加工设备，包括冷却腔室20，冷却腔室20用于对基片进行冷却，其中，冷却腔室20采用上述实施例提供的冷却腔室。
[0044]另外，本实施例提供的半导体加工设备还包括去气腔室30、预清洗腔室40和工艺腔室50。其中，去气腔室30用于对基片进行去气工艺，并在去气工艺完成后将基片传输至预清洗腔室40 ;预清洗腔室40用于对基片进行预清洗工艺，并在预清洗工艺完成后将基片传输至工艺腔室50 ;工艺腔室50用于对基片进行工艺过程(例如，刻蚀工艺过程、沉积工艺过程)，在工艺完成后将基片传输至冷却腔室20。
[0045]容易理解，在工艺腔室50内通常需要把基片加热至工艺所需的温度之后再进行工艺，以实现较好的工艺效果(例如，刻蚀效果、沉积效果)，因此，在工艺完成之后基片的温度较高需要对其进行冷却，可称需要冷却的基片为待冷却基片，在冷却腔室20内实现对待冷却基片进行冷却。
[0046]本实施例提供的半导体加工设备，其采用上述实施例提供的冷却腔室，不仅可以提高工艺效率，而且可以降低投入成本，从而可以提高经济效益。
[0047]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，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，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】
1.一种冷却腔室，其特征在于，包括基座和基座冷却系统，所述基座设置在所述冷却腔室内，待冷却基片放置在所述基座的上表面上，所述基座冷却系统采用热传导的方式冷却所述基座，以实现所述基座采用热传导的方式冷却所述待冷却基片。2.根据权利要求1所述的冷却腔室，其特征在于，在所述冷却腔室内还设置有顶针升降装置，所述顶针升降装置用于对所述待冷却基片进行升降，以使所述待冷却基片位于所述基座的上表面上或者远离所述基座的上表面。3.根据权利要求2所述的冷却腔室，其特征在于，所述顶针升降装置包括至少三个顶针和顶针升降单元，每个所述顶针自所述基座的下表面贯穿至所述基座的上表面，且可在所述基座内进行升降； 所述至少三个顶针用于承载所述待冷却基片； 所述顶针升降单元用于驱动所述至少三个顶针升降，以使所述顶针将位于其上的待冷却基片放置在基座上表面上或者将位于所述基座上表面上的待冷却基片顶起。4.根据权利要求1所述的冷却腔室，其特征在于，所述基座冷却系统为吸收式制冷系统、热电制冷系统、磁制冷系统、涡流管制冷系统或者蒸汽压缩制冷系统。5.根据权利要求4所述的冷却腔室，其特征在于，所述蒸汽压缩制冷系统包括膨胀机、压缩机和冷凝器，其中， 所述膨胀机与所述基座的下表面相连接，用以制冷剂在所述膨胀机内膨胀气化吸热来实现对所述基座冷却，并将吸收热量的高温气体排出至所述压缩机； 所述压缩机用于对所述膨胀机排出的高温气体加压，并将加压后的高温高压气体输送至所述冷凝器； 所述冷凝器用于对所述压缩机输送的高温高压气体冷却为所述制冷剂，并将所述制冷剂输送至所述膨胀机内。6.根据权利要求1所述的冷却腔室，其特征在于，环绕所述冷却腔室的内周壁设置有冷屏，且所述冷屏与所述反应腔室的内周壁之间存在间隙，用以屏蔽所述冷却腔室的内部与外部之间的热量交换。7.根据权利要求6所述的冷却腔室，其特征在于，所述冷屏的内表面设置有镜面金属涂层。8.根据权利要求7所述的冷却腔室，其特征在于，所述金属涂层为铝涂层。9.一种半导体加工设备，包括冷却腔室，所述冷却腔室用于对待冷却基片进行冷却，其特征在于，所述冷却腔室采用权利要求1-8任意一项所述的冷却腔室。
【专利摘要】本发明提供一种冷却腔室及半导体加工设备，该冷却腔室包括基座和基座冷却系统，基座设置在冷却腔室内，待冷却基片放置在基座的上表面上，借助基座冷却系统采用热传导的方式冷却基座，以实现基座采用热传导的方式冷却待冷却基片。本发明提供的冷却腔室，不仅可以提高冷却效率，而且可以降低冷却成本，从而可以提高经济效益。
【IPC分类】H01L21/67
【公开号】CN104952762
【申请号】CN201410121213
【发明人】刘菲菲
【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】2015年9月30日
【申请日】2014年3月27日