[发明专利]冷却装置和半导体处理设备

说明书

本发明公开了一种冷却装置和半导体处理设备。所述冷却装置包括吹扫组件，所述吹扫组件包括进气主管路、与所述进气主管路并联连接的若干个进气支管路以及分别与各所述进气支管路连接的若干个吹扫件，各所述吹扫件排列形成第一非完整环形结构。本发明的冷却装置，可以确保冷却气体从不同方向吹向晶圆表面，从而可以快速冷却晶圆，并且，还能够有效保证晶圆各部位冷却速率一致，防止由于冷却不均匀造成的变形、裂痕以及碎片等缺陷，提高晶圆的加工制作良率。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种冷却装置和一种半导体处理设备。

背景技术

立式炉热处理设备作为半导体制造工艺制程中的前道工艺处理设备，主要进行氧化薄膜、退火、低压化学气相沉积等热处理工艺，其特点是产量大、工艺时间长。一台设备一批次可以处理上百片晶圆，由于温度高、工艺步骤多等要求，每次工艺的时间较长，处于提高产能的目的，降低每批次的工艺时间成为目前立式炉设备的迫切要求。

目前立式炉设备主要的工艺步骤包括传输晶圆、装载晶圆、工艺腔室升温至工艺温度、工艺处理、工艺腔室降温、晶圆冷却、卸载晶圆等步骤。主要的时间集中在工艺腔室升降温、工艺处理和晶圆冷却几个步骤上。工艺处理时间由工艺需求确定，不可变更。现有技术工艺腔室的升降温时间已经极大压缩，进一步降低空间非常小。因此降低晶圆冷却时间对提升产能影响较大。

当晶圆由工艺腔室出来时，其温度高达650-750℃，如果强行冷却处理不当，可造成晶圆颗粒污染、变形、裂痕甚至碎片等问题。因此晶圆冷却装置需要冷却均匀、高洁净、快速冷却等特点。

因此，如何设计一种能够均匀冷却晶圆的冷却装置成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种冷却装置和一种半导体处理设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种冷却装置，所述冷却装置包括吹扫组件，所述吹扫组件包括进气主管路、与所述进气主管路并联连接的若干个进气支管路以及分别与各所述进气支管路连接的若干个吹扫件，各所述吹扫件排列形成第一非完整环形结构。

可选地，所述吹扫组件还包括若干个第一调节阀，每个所述进气支管路上均串接有一个所述第一调节阀，用以调节该进气支管路的进气量。

可选地，所述吹扫件包括一个吹扫管路，所述吹扫管路上设置有至少两组吹扫孔，每组均包括若干个吹扫孔，并且，每组所包括的吹扫孔尺寸和/或数量不同于其他组。

可选地，所述吹扫件包括至少两个并列设置的吹扫管路，每个所述吹扫管路上均设置有若干个吹扫孔，并且，每个所述吹扫管路上的吹扫孔尺寸和/或数量均不同于其他吹扫管路。

可选地，所述吹扫孔沿对应的所述吹扫管路的轴线方向等间距设置。

可选地，在垂直于所述第一非完整环形结构所在平面的方向上，位于顶部的吹扫孔的尺寸和数量分别小于位于底部的吹扫孔的尺寸和数量。

可选地，所述进气主管路与各所述进气支管路、各所述吹扫件一体成型。

可选地，所述冷却装置还包括排气组件，所述排气组件包括排气主管路、与所述排气主管路并联连接的若干个排气支管路以及与各所述排气支管路连接的匀流件，所述匀流件上设置有若干个匀流孔，各所述匀流孔排列形成第二非完整环形结构。

可选地，所述第一非完整环形结构与所述第二非完整环形结构共同构成完整环形结构。

可选地，所述匀流件内设置有若干个隔离件，所述若干个隔离件将所述匀流件内部隔离形成若干个排气通道，每个排气通道与对应的所述排气支管路连通。

可选地，所述排气组件还包括若干个第二调节阀，每个所述排气支管路上均串接有一个所述第二调节阀，用以调节该排支管路的排气量。