[实用新型]冷却水系统及铝刻蚀工艺机台

说明书

本实用新型公开了一种冷却水系统，其特征在于，包括冷却管、入水端、第一水路分流器、第二水路分流器、第一分水管件、第二分水管件、第一冷却腔体及第二冷却腔体，所述第一分水管件及第二分水管件分别具有主管及支管，冷却水自所述入水端流经所述第一分水管件后分为第一水路和第二水路。本实用新型使冷却管内水流量从2.1GPM增加到2.6GPM，改善远程等离子发生器的冷却效果，减少在内表面上生成的含AlxOy的气态物质，从而降低凝结在晶圆表面的异常颗粒数量。

技术领域

本实用新型涉及微电子制造领域，特别是涉及一种冷却水系统。本实用新型还涉及一种铝刻蚀工艺机台。

背景技术

在半导体制造领域，刻蚀工艺是重要的技术之一。刻蚀是指利用化学或物理方法有选择性地从硅片表面去除不需要的材料的过程。从工艺上分类，刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀。前者的主要特点是各向同性，后者是利用等离子体来进行各向异性刻蚀，其可以严格控制纵向和横向的刻蚀过程。目前，金属铝作为内部互连线和键合块材料，仍然广泛应用于DRAM和Flash等存储器中，以及各种逻辑产品中。

同时，在集成电路制作技术中，金属化是指在组件主体完成后，依据电路设计，通过金属膜连接，将组件内不同部分或各个组件之间作适当的连接。铝在集成电路中是最被广泛使用的金属，大部分集成电路以铝作为金属连接材料。铝的优点在于其电阻系数比大部分金属低，并会在表面自行生成一层致密的氧化层Al₂O₃，不会因腐蚀导致断线，影响组件特性，再加上铝对二氧化硅的附着性好以及成熟的沉积技术和刻蚀技术，使得在制作多种金属连接内连接时，铝还是受到重视。

目前300mm铝刻蚀工艺机台上的去胶腔使用到远程等离子发生器(Remote PlasmaSource)，简称RPS。

RPS在工作时会产生较高热量，需用到工艺冷却水进行冷却。现有的工艺冷却水管路设计使得实际流量(2.1GPM)仅满足设计规格下限(2GPM)。当单片晶圆去胶工艺时间较长时，冷却效果较差，RPS内表面上积累的热量无法及时散走，加剧了表面材质Al₂O₃和等离子体中的H的反应，生成了过量的含AlxOy的气态物质。形成过程如下式所列：

Al₂O₃+H→Al₂O+AlO+Al₂O₂+H₂O；

这种含AlxOy气态物质会随工艺气流一起流到晶圆表面并凝结，形成异常颗粒。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，设计一种铝刻蚀工艺机台的冷却水系统，改善远程等离子发生器的冷却效果，减少在内表面上生成的含AlxOy的气态物质，从而降低凝结在晶圆表面的异常颗粒数量。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种冷却水系统，包括冷却管、入水端、第一水路分流器、第二水路分流器、第一分水管件、第二分水管件、第一冷却腔体及第二冷却腔体，所述第一分水管件及第二分水管件分别具有主管及支管，冷却水自所述入水端流经所述第一分水管件后分为第一水路和第二水路，所述第一水路的冷却水沿第一分水管件支管流向第一冷却腔体，在热交换后流向所述第二分水管件的支管，再从第二分水管件的主管流出至出水端；所述第一、二水路分流器分别具有总管和支管，所述第二水路的冷却水沿第一分水管件主管流向第一水路分流器总管，再从第一水路分流器支管流出至第二冷却腔体，经热交换后流向第二水路分流器支管再从第二水路分流器总管流出，经过第二分水管件主管流出至出水端。

较佳地，还包括第一阀门，其设置在第一分水管件支管以及第一冷却腔体之间，用于控制第一水路的接通和关闭。

较佳地，还包括第二阀门，其设置在第一水路分流器支管和第二冷却腔体之间，用于控制第二水路的接通和关闭。