[发明专利]晶圆冷却系统

说明书

本公开描述一种晶圆冷却/加热系统，包含一负载锁定腔室以及一冷热模块。负载锁定腔室是使用一层流设计，以改善在冷却/加热制程中横跨一或多个晶圆的温度的均匀性。负载锁定腔室可包含：(1)一晶圆固持器，被配置以于负载锁定腔室的一前侧接收多个晶圆；(2)沿着负载锁定腔室的一背侧、负载锁定腔室的一侧面或其组合所设置的一气体扩散器；以及(3)一或多个排气管路。另外，冷热模块可被配置以控制提供给负载锁定腔室的一气体的温度。

技术领域

本发明实施例涉及一种晶圆冷却系统及冷却晶圆的方法，且特别涉及一种利用层流设计的晶圆冷却系统及冷却晶圆的方法

背景技术

在半导体制造过程中，许多制程(例如沉积制程、植入制程以及退火制程等)是在高温(例如高于150度C)的条件下执行或在低于室温(例如24度C)的条件下执行。在回到一制程集结机台(processing cluster tool)外的一晶圆载具之前或是在进一步的制程之前，处理后的晶圆需要被冷却(或是加热)。

发明内容

本发明实施例提供一种晶圆冷却系统，包含一负载锁定腔室以及一冷热模块。负载锁定腔室包含一晶圆固持器、一气体扩散器以及一或多个排气管路。晶圆固持器是被配置以在负载锁定腔室的一前侧接收多个晶圆。气体扩散器是沿着负载锁定腔室的一背侧、负载锁定腔室的一侧面，或其组合所设置，其中气体扩散器包含一或多个喷嘴。冷热模块是被配置以控制提供给负载锁定腔室的一气体的温度。

附图说明

阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本公开的多个实施方式。应注意，根据业界中的标准做法，多个特征并非按比例绘制。事实上，多个特征的尺寸可任意增加或减少以利于讨论的清晰性。

图1为根据本发明一些实施例的一示范性的具有一负载锁定腔室与一冷热模块的晶圆冷却/加热系统的剖视图。

图2为根据本发明一些实施例的一示范性的具有一弧形的扩散器的一负载锁定腔室的上视图。

图3为根据本发明一些实施例的一示范性的具有以弧形配置的扩散棒的负载锁定腔室的上视图。

图4为根据本发明一些实施例的一示范性的具有一弧形且多个喷嘴的扩散器的负载锁定腔室的上视图。

图5为根据本发明一些实施例的一示范性的晶圆固持器与具有多个喷嘴的扩散器的剖视图。

图6为根据本发明一些实施例的一示范性的具有介于一对铜片与一对陶瓷板之间的一半导体材料的热电模块的剖视图。

图7为根据本发明一些实施例的在冷热模块中的多个热电模块的一示范性排列的上视图。

图8为根据本发明一些实施例的在冷热模块中的热电模块的一示范性排列的剖视图，其中热电模块是彼此堆迭且气体会流过其间。

图9为根据本发明某些实施例的一示范性用以冷却或加热一或多个晶圆的方法。

附图标记说明：

100 晶圆冷却/加热系统

110 负载锁定腔室

120 热模块单元

125 控制模块

130 排气管路

140 扩散器

150 晶圆固持器

160 入口