CN109355710A - 真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统及方法，真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统包括：真空腔室，真空腔室包括腔室壳体及位于腔室壳体内的真空容纳腔室，腔室壳体上形成有与真空容纳腔室相连通的开口；加热器，位于真空腔室内，用于放置待处理结构，并对待处理结构进行加热，待处理结构至少包括待处理晶圆；环形可调节支撑结构，插入至真空腔室内，且压置于待处理结构上；冷却系统，至少部分位于环形可调节支撑结构内。本发明的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统可以在不影响真空腔室正常工作的前提下对真空腔室内待冷却的结构进行快速冷却；且可以根据需要灵活调节冷却速率。

Description

真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统及方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统及方法。

背景技术

在半导体领域的晶圆加工处理方面，在某些特殊的工艺需要对高温处理后的晶圆实施快速的冷却，在快速冷却的过程中，冷却速率一般大于10℃/秒，最高甚至可达到大于100℃/秒。目前，对晶圆进行快速冷却需要特殊的结构来实现，而对于真空腔室内高温处理后的晶圆，由于目前常用的晶圆处理工艺都不需要这种快速冷却效果，目前的电子工业专业设备都不具备将晶圆在真空腔室内进行快速冷却的能力，无法实现对晶圆在真空腔室内进行快速冷却。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统及方法，用于解决现有技术中无法实现对晶圆在真空腔室内进行快速冷却的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统包括：

真空腔室，所述真空腔室包括腔室壳体及位于所述腔室壳体内的真空容纳腔室，所述腔室壳体上形成有与所述真空容纳腔室相连通的开口；

加热器，位于所述真空腔室内，用于放置待处理结构，并对所述待处理结构进行加热，所述待处理结构至少包括待处理晶圆；

环形可调节支撑结构，经由所述开口插入至所述真空腔室内，且压置于所述待处理结构上；

冷却系统，至少部分位于所述环形可调节支撑结构内，用于对加热处理后的所述待处理结构进行快速冷却处理。

可选地，所述环形可调节支撑结构包括环形支撑筒及位于所述环形支撑筒底部外围的法兰，所述法兰与所述环形支撑筒的底部相连接。

可选地，所述待处理结构还包括盖板，所述盖板位于所述待处理晶圆远离所述加热器的表面。

可选地，所述盖板的表面为经过粗糙处理后的粗糙面。

可选地，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统还包括：

第一密封结构，位于所述环形可调节支撑结构外围，用于实现所述真空腔室与外部隔绝密封；

第二密封结构，位于所述环形可调节支撑结构与所述待处理结构之间。

可选地，所述第一密封结构包括波纹管，所述环形可调节支撑结构经由所述波纹管与所述腔室壳体连接。

可选地，所述第一密封结构包括密封圈，所述密封圈位于所述可调节支撑结构与所述腔室壳体之间。

可选地，所述第二密封结构包括耐高温密封件。

可选地，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统还包括金属膜，所述金属膜覆盖于所述待处理结构的表面，且位于所述第二密封结构与所述待处理结构之间。

可选地，所述冷却系统包括：

冷却气体源；

供气管路，一端与所述冷却气体源相连接；

至少一吹气管，一端与所述供气管路远离所述冷却气体源的一端相连接，另一端插入至所述环形可调节支撑结构内。

可选地，所述冷却系统还包括气量控制单元，所述气量控制单元位于所述供气管路上。

可选地，所述冷却系统包括：

冷却液体源；

供液管路，一端与所述冷却液体源相连接；

喷液管路，一端与所述供液管路远离所述冷却液体源的一端相连接，另一端延伸至所述环形可调节支撑结构内；

排液管路，一端经由所述环形可调节支撑结构的下部与所述环形可调节支撑结构内侧相连通，另一端延伸至所述真空腔室之外。

可选地，所述冷却系统包括：

冷却块，位于所述环形可调节支撑结构内；

驱动装置，与所述冷却块相连接，用于驱动所述冷却块上下移动；

温度控制模块，与所述冷却块相连接，用于控制所述冷却块的温度。

本发明还提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法包括如下步骤：

1)提供如上述任一方案中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统；

2)关掉所述加热器，停止对所述待处理结构进行加热；

3)使用所述冷却系统对所述待处理结构进行快速冷却。

可选地，步骤3)中，对所述待处理结构进行快速冷却的速率为大于等于10℃/秒。

如上所述，本发明的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统及方法，具有以下有益效果：

本发明的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统可以在不影响真空腔室正常工作的前提下对真空腔室内待冷却的结构进行快速冷却；且可以根据需要灵活调节冷却速率。

附图说明

图1至图4显示为本发明实施例一中提供的不同示例中真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的结构示意图。

图5显示为本发明实施例一中提供的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统冷却过程中盖板及待处理晶圆的温度随时间变化的曲线，其中，虚线为盖板的温度随时间变化的曲线实线为待处理晶圆的温度随时间变化的曲线。

图6显示为本发明实施例二中提供的一示例中真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的结构示意图。

图7显示为本发明实施例三中提供的一示例中真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的结构示意图。

图8显示为本发明实施例四中提供的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法的流程图。

元件标号说明

10 真空腔室

101 腔室壳体

102 真空容纳腔室

103 开口

11 加热器

12 待处理结构

121 待处理晶圆

122 盖板

13 环形可调节支撑结构

131 环形支撑筒

132 法兰

14 冷却系统

140 冷却气体源

141 供气管路

142 吹气管

143 气量控制单元

144 冷却气体源

145 供液管路

146 喷液管路

147 冷却块

148 温度控制模块

151 波纹管

152 密封圈

161 耐高温密封件

17 金属薄膜

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

实施例一

请参阅图1，本发明提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统包括：真空腔室10，所述真空腔室10包括腔室壳体101及位于所述腔室壳体101内的真空容纳腔室102，所述腔室壳体101上形成有与所述真空容纳腔室102相连通的开口103；加热器11，所述加热器11位于所述真空腔室10内，用于放置待处理结构12，并对所述待处理结构12进行加热，所述待处理结构12至少包括待处理晶圆121；环形可调节支撑结构13，所述环形可调节支撑结构13经由所述开口103插入至所述真空腔室10内，且压置于所述待处理结构12上；冷却系统14，所述冷却系统14至少部分位于所述环形可调节支撑结构13内，用于对加热处理后的所述待处理结构12进行快速冷却处理。

作为示例，所述待处理晶圆121的材料可以包括硅、玻璃、陶瓷、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)等。所述待处理晶圆121可以包括但不仅限于晶圆片，譬如4英寸晶圆片、6英寸晶圆片、8英寸晶圆片或12英寸晶圆片；所述待处理晶圆121还可以包括由划片机划出的小方块芯片等等。在冷却处理过程中，所述待处理晶圆121在所述真空腔是10内是不动的。所述待处理晶圆121可以为单片，也可以为多片叠置在一起同时进行冷却。

需要说明的是，本发明中所述的“快速冷却处理”是指降温速率达到至少10℃/秒的冷却处理。

作为示例，所述环形可调节支撑结构13可以包括环形支撑筒131及法兰132，所述法兰132位于所述环形支撑筒131底部外围，所述法兰132与所述环形支撑筒131的底部相连接。

作为示例，所述待处理结构还可以包括盖板122，所述盖板122位于所述待处理晶圆121远离所述加热器11的表面。由于所述待处理晶圆121为工艺晶圆，所述待处理晶圆121的上表面是不平整的，譬如，所述待处理晶圆121的上表面可以形成有孔或槽；此时，若将所述环形可调节支撑结构13直接压置于所述待处理晶圆121的上表面，很难实现所述环形可调节支撑结构13与所述待处理晶圆121之间的良好接触，无法保证所述真空腔室10与外部的隔绝密封。通过设置所述盖板122，所述盖板122可以为表面平整的晶圆片等，这样就可以确保所述真空腔室10于外部的隔绝密封。通过调节所述盖板122的厚度及材料(譬如，选择不同的比热容和导热系数的材料)，可以控制所述盖板122下方的所述待处理晶圆121的冷却速度。

作为示例，所述盖板122的表面为经过粗糙处理后的粗糙面，这样在冷却过程中可以增加冷却介质(譬如，冷却气体或冷却液)与所述盖板122的接触面积，从而增加冷却效果，加速冷却的速度。

需要说明的是，所述待处理结构12的直径需大于等于所述环形可调节支撑结构13的内径，以确保所述环形可调节支撑结构13压置于所述待处理结构12上可以实现所述真空容纳腔室102与外部隔绝密封，确保所述真空容纳腔室102内部的真空度。

作为示例，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统还包括：第一密封结构及第二密封结构，其中，所述第一密封结构位于所述环形可调节支撑结构13外围，用于实现所述真空腔室10与外部隔绝密封；所述第二密封结构位于所述环形可调节支撑结构13与所述待处理结构12之间，同样用于实现所述真空腔室10与外部隔绝密封。由于在所述真空腔室10的所述腔室壳体101上设置所述开口103，将所述环形可调节支撑结构13置于所述开口103内之后，为了确保所述真空腔室10可以正常工作，需要实现所述真空腔室10内的所述真空容纳腔室102与外部隔绝；此时，由于所述环形可调节支撑结构13具有上下贯通的通孔用于暴露出所述待处理结构12，此时需要在所述环形可调节支撑结构13与所述待处理结构12之间设置所述第二密封结构以将所述真空容纳腔室102与外部隔离；同时，需要在所述环形可调节支撑结构13的外围设置所述第一密封结构以将所述环形可调节支撑结构13与所述腔室壳体101之间密封。

在一示例中，如图1及图2所示，所述第一密封结构可以包括波纹管151，所述环形可调节支撑结构13经由所述波纹管151与所述腔室壳体101相连接，以实现所述真空容纳腔室102与外部隔离密封。

在另一示例中，如图3及图4所示，所述第一密封结构可以包括密封圈152，所述密封圈152位于所述可调节支撑结构13与所述腔室壳体101之间，以实现所述真空容纳腔室102与外部隔离密封。

作为示例，所述第二密封结构包括耐高温密封件161，所述环形可调节支撑结构13压置于所述待处理结构12上时，经由所述耐高温密封件161实现所述真空容纳腔室102与外部隔绝密封。需要说明的是，此处的“高温”是指温度大于100℃。

作为示例，请参阅图2及图4，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统还包括金属膜17，所述金属膜17覆盖于所述待处理结构的表面，且位于所述第二密封结构与所述待处理结构之间。所述金属膜17可以进一步实现对所述真空腔室10的密封，从而保证所述真空腔室10内的真空度。

作为示例，所述冷却系统14包括：冷却气体源140；供气管路141，所述供气管路141一端与所述冷却气体源140相连接；至少一吹气管142，所述吹气管路142一端与所述供气管路141远离所述冷却气体源140的一端相连接，另一端插入至所述环形可调节支撑结构13内。

作为示例，所述吹气管路142的数量可以根据实际需要进行设置，譬如，若所述待处理晶圆121的面积较小或为多个被切割而成的小尺寸结构时，所述吹气管路142的数量可以为一个，若所述待处理晶圆121的面积较大，可以使用多个所述吹气管路142同时向所述待处理晶圆121的表面吹哨冷却气体。

作为示例，所述冷却气体源140提供的冷却气体可以为零度以下的气体。

作为示例，所述冷却系统14还包括气量控制单元143，所述气量控制单元143位于所述供气管路141上。所述气量控制单元143用于控制所述吹气管142向所述待处理结构12上吹哨的气体的速度。通过控制所述冷却气体源140提供的冷却气体的温度及通过所述气量控制单元143控制所述吹气管142向所述待处理结构12表面吹哨的冷却气体的速度，可以控制所述待处理结构12的冷却速度。

本实施例所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的工作原理为：在所述待处理结构12加热处理外部后，关闭所述加热器11；所述吹气管142向所述待处理结构12的表面高速吹冷却气体，冷却气体将所述待处理结构12的热量瞬间大量带走，从而实现对所述待处理结构12的快速降温。由图5可知，本发明所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统可以实现对所述盖板122及所述待处理晶圆121的快速冷却，对二者的冷却速率均可以达到10℃/秒以上。

本实施例中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统可以在不影响所述真空腔室10正常工作的前提下，无需将所述待处理结构12传出所述真空腔室10，可以对所述真空腔室10内的所述待处理结构12进行快速冷却；且可以根据需要灵活调节所述待处理结构12的冷却速率。

实施例二

请结合图1至图4参阅图6，本发明还提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，本实施例中所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的具体结构与实施例一中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的具体结构大致相同，二者的区别在于所述冷却系统14的具体结构及冷却原理不同，具体为：实施例一中，所述冷却系统14包括：冷却气体源140、供气管路141、至少一吹气管142及气量控制单元143，实施例一中使用风冷的方式对所述待处理结构12进行快速冷却；而本实施例中，所述冷却系统14包括：冷却液体源144；供液管路145，所述供液管路145一端与所述冷却液体源144相连接；喷液管路146，所述喷液管路146一端与所述供液管路145远离所述冷却液体源144的一端相连接，另一端延伸至所述环形可调节支撑结构13内，用于向所述待处理结构122表面提供冷却液体；排液管路(未示出)，所述排液管路一端经由所述环形可调节支撑结构13的下部与所述环形可调节支撑结构13内侧相连通，另一端延伸至所述真空腔室10之外。即本实施例中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统采用水冷的方式对所述待处理结构12进行快速冷却。

作为示例，所述冷却液体可以为但不仅限于温度较低(譬如接近零度的水)；通过改变所述冷却液体的材质及所述冷却液体的温度可以控制所述待处理结构12的冷却速度。

本实施例所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的工作原理为：在所述待处理结构12加热处理外部后，关闭所述加热器11；所述喷液管路46向所述待处理结构12的表面喷射冷却液体，冷却液体将所述待处理结构12的热量瞬间大量带走，从而实现对所述待处理结构12的快速降温。

需要说明的是，本实施例中的图6仅以所述第一密封结构为波纹管151且未包括金属膜17作为示例，在实际示例中，实施例一中对应的所述第一密封结构的其他示例以及包括所述金属膜17的示例均应在本实施例的保护范围之内。

本实施例中所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统中的其他结构与实施例一中对应的结构完全相同，具体请参阅实施例一，此处不再累述。

实施例三

请结合图1至图4参阅图7，本发明还提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，本实施例中所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的具体结构与实施例一中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的具体结构大致相同，二者的区别在于所述冷却系统14的具体结构及冷却原理不同，具体为：实施例一中，所述冷却系统14包括：冷却气体源140、供气管路141、至少一吹气管142及气量控制单元143，实施例一中使用风冷的方式对所述待处理结构12进行快速冷却；而本实施例中，所述冷却系统14包括：冷却块147，所述冷却块147位于所述环形可调节支撑结构13内；驱动装置(未示出)，所述驱动装置与所述冷却块147相连接，用于驱动所述冷却块147上下移动；温度控制模块148，所述温度控制模块148与所述冷却块147相连接，用于控制所述冷却块147的温度。

作为示例，所述驱动装置可以为驱动马达等等。

作为示例，可以通过改变所述冷却块147的材质及所述冷却块147的温度可以控制所述待处理结构12的冷却速度。

本实施例所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的工作原理为：在所述待处理结构12加热处理外部后，关闭所述加热器11；所述驱动装置驱动所述冷却块147向下移动直至贴紧所述待处理结构12，所述冷却块147将所述待处理结构12的热量瞬间大量带走，从而实现对所述待处理结构12的快速降温。

需要说明的是，本实施例中的图7仅以所述第一密封结构为波纹管151且未包括金属膜17作为示例，在实际示例中，实施例一中对应的所述第一密封结构的其他示例以及包括所述金属膜17的示例均应在本实施例的保护范围之内。

需要进一步说明的是，图7中所述冷却块147上方的虚线矩形框表示所述冷却块147未降下时的位置示意图。

本实施例中所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统中的其他结构与实施例一中对应的结构完全相同，具体请参阅实施例一，此处不再累述。

实施例四

请结合图1至图7参阅图8，本发明还提供一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法包括如下步骤：

1)提供如实施例一至实施例三任一所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统；

2)关掉所述加热器，停止对所述待处理结构进行加热；

3)使用所述冷却系统对所述待处理结构进行快速冷却。

在一示例中，步骤1)中提供如实施例一中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的具体结构请参阅实施例一，此处不再累述；此时，步骤3)中，使用所述吹气管142向所述待处理结构12的表面高速吹冷却气体，冷却气体将所述待处理结构12的热量瞬间大量带走，从而实现对所述待处理结构12的快速降温。

在另一示例中，步骤1)中提供如实施例二中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的具体结构请参阅实施例二，此处不再累述；此时，步骤3)中，使用所述喷液管路46向所述待处理结构12的表面喷射冷却液体，冷却液体将所述待处理结构12的热量瞬间大量带走，从而实现对所述待处理结构12的快速降温。

在又一示例中，步骤1)中提供如实施例三中所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统的具体结构请参阅实施例三，此处不再累述；此时，步骤3)中，使用所述驱动装置驱动所述冷却块147向下移动直至贴紧所述待处理结构12，所述冷却块147将所述待处理结构12的热量瞬间大量带走，从而实现对所述待处理结构12的快速降温。

作为示例，步骤3)中，对所述待处理结构12进行快速冷却过程中，所述待处理结构12的冷却速率可以为大于等于10℃/秒。具体的，在对所述待处理结构12进行快速冷却过程中，第一秒内的冷却速率可以达到大于100℃/秒。

综上所述，本发明的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统及方法，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统包括：真空腔室，所述真空腔室包括腔室壳体及位于所述腔室壳体内的真空容纳腔室，所述腔室壳体上形成有与所述真空容纳腔室相连通的开口；加热器，位于所述真空腔室内，用于放置待处理结构，并对所述待处理结构进行加热，所述待处理结构至少包括待处理晶圆；环形可调节支撑结构，经由所述开口插入至所述真空腔室内，且压置于所述待处理结构上；冷却系统，至少部分位于所述环形可调节支撑结构内，用于对加热处理后的所述待处理结构进行快速冷却处理。本发明的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统可以在不影响真空腔室正常工作的前提下对真空腔室内待冷却的结构进行快速冷却；且可以根据需要灵活调节冷却速率。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统包括：

真空腔室，所述真空腔室包括腔室壳体及位于所述腔室壳体内的真空容纳腔室，所述腔室壳体上形成有与所述真空容纳腔室相连通的开口；

加热器，位于所述真空腔室内，用于放置待处理结构，并对所述待处理结构进行加热，所述待处理结构至少包括待处理晶圆；

环形可调节支撑结构，经由所述开口插入至所述真空腔室内，且压置于所述待处理结构上；

冷却系统，至少部分位于所述环形可调节支撑结构内，用于对加热处理后的所述待处理结构进行快速冷却处理。

2.根据权利要求1所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述环形可调节支撑结构包括环形支撑筒及位于所述环形支撑筒底部外围的法兰，所述法兰与所述环形支撑筒的底部相连接。

3.根据权利要求1所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述待处理结构还包括盖板，所述盖板位于所述待处理晶圆远离所述加热器的表面。

4.根据权利要求3所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述盖板的表面为经过粗糙处理后的粗糙面。

5.根据权利要求1所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统还包括：

第一密封结构，位于所述环形可调节支撑结构外围，用于实现所述真空腔室与外部隔绝密封；

第二密封结构，位于所述环形可调节支撑结构与所述待处理结构之间。

6.根据权利要求5所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述第一密封结构包括波纹管，所述环形可调节支撑结构经由所述波纹管与所述腔室壳体连接。

7.根据权利要求5所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述第一密封结构包括密封圈，所述密封圈位于所述可调节支撑结构与所述腔室壳体之间。

8.根据权利要求5所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述第二密封结构包括耐高温密封件。

9.根据权利要求5所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统还包括金属膜，所述金属膜覆盖于所述待处理结构的表面，且位于所述第二密封结构与所述待处理结构之间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括：

冷却气体源；

供气管路，一端与所述冷却气体源相连接；

至少一吹气管，一端与所述供气管路远离所述冷却气体源的一端相连接，另一端插入至所述环形可调节支撑结构内。

11.根据权利要求10所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括气量控制单元，所述气量控制单元位于所述供气管路上。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括：

冷却液体源；

供液管路，一端与所述冷却液体源相连接；

喷液管路，一端与所述供液管路远离所述冷却液体源的一端相连接，另一端延伸至所述环形可调节支撑结构内；

排液管路，一端经由所述环形可调节支撑结构的下部与所述环形可调节支撑结构内侧相连通，另一端延伸至所述真空腔室之外。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括：

冷却块，位于所述环形可调节支撑结构内；

驱动装置，与所述冷却块相连接，用于驱动所述冷却块上下移动；

温度控制模块，与所述冷却块相连接，用于控制所述冷却块的温度。

14.一种真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法，其特征在于，所述真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法包括如下步骤：

1)提供如权利要求1至13中任一项所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却系统；

2)关掉所述加热器，停止对所述待处理结构进行加热；

3)使用所述冷却系统对所述待处理结构进行快速冷却。

15.根据权利要求14所述的真空腔中半导体晶圆的可控快速冷却方法，其特征在于，步骤3)中，对所述待处理结构进行快速冷却的速率为大于等于10℃/秒。