CN114864452B - 半导体热处理设备的冷却装置及半导体热处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种半导体热处理设备的冷却装置及半导体热处理设备，冷却装置包括主体部和流量调节组件；主体部开设有冷却通道以及与冷却通道相连通的第一入口和出口；流量调节组件设置于第一入口处，流量调节组件包括形状记忆结构件和挡板，形状记忆结构件与挡板相连接，挡板与第一入口相对设置，形状记忆结构件具有第一记忆温度和第二记忆温度，第二记忆温度大于第一记忆温度，形状记忆结构件能够在其温度小于或等于第一记忆温度的情况下，使第一入口的开度为第一开度；形状记忆结构件能够在其温度大于或等于第二记忆温度的情况下，使第一入口的开度为第二开度。上述方案能够解决冷却装置的可靠性较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体芯片技术领域，尤其涉及一种半导体热处理设备的冷却装置及半导体热处理设备。
背景技术
半导体加工技术领域中，需要在晶圆的表面沉积一层薄膜，从而提升晶圆的性能。
通常半导体热处理设备用于晶圆沉积薄膜。半导体热处理设备包括基底座、工艺管和加热器，工艺管的开口端承载在基底座上，加热器套装在工艺管之外，工艺管的开口端与基底座之间设置有密封圈，用于密封工艺管的开口端和基底座。晶圆在沉积薄膜时，晶圆装入工艺管内，工艺管通入有工艺气体，工艺气体在工艺管内发生反应，从而在晶圆上沉积薄膜。为了防止工艺气体冷凝，造成工艺管内的颗粒超标，需要对工艺管进行加热。加热器对工艺管进行加热，从而防止工艺管内的工艺气体冷凝。
半导体热处理设备在工作过程中温度过高，因此容易造成密封圈受热老化，进而失去密封作用。相关技术中，半导体热处理设备还包括冷却装置，冷却装置设置在工艺管的开口端。冷却装置环绕工艺管设置，冷却装置开设有冷却通道以及与冷却通道相连通的进液口和出液口，冷却介质通过进液口通入冷却通道内，再通过出液口排出，从而实现冷却循环。冷却装置能够对工艺管的开口端和基底座进行冷却，从而避免温度过高造成密封圈失效。
然而，冷却装置内通入的冷却介质的流量为定值，当冷却介质的流量值设定的较大时，容易使得工艺管的开口端的温度较低，造成工艺气体和工艺副产物凝结，使得产品颗粒物超标。当冷却介质的流量值设定的较小时，容易造成冷却效率不足，造成工艺管与基座之间的密封圈失效。因此相关技术中的冷却装置的可靠性较差。
发明内容
本发明公开一种半导体热处理设备的冷却装置及半导体热处理设备，以解决冷却装置的可靠性较差的问题。
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
一种半导体热处理设备的冷却装置，包括：
主体部，所述主体部开设有冷却通道以及与所述冷却通道相连通的第一入口和出口，所述第一入口用于向所述冷却通道通入冷却介质，所述出口用于排出所述冷却通道内的所述冷却介质；
流量调节组件，所述流量调节组件设置于所述第一入口处，所述流量调节组件包括形状记忆结构件和挡板，所述形状记忆结构件与所述挡板相连接，所述挡板与所述第一入口相对设置，所述形状记忆结构件能够随温度的变化而伸缩变形；
所述形状记忆结构件具有第一记忆温度和第二记忆温度，所述第二记忆温度大于所述第一记忆温度，所述形状记忆结构件能够在其温度小于或等于所述第一记忆温度的情况下，其长度变为第一长度，以驱动所述挡板沿所述第一入口的径向方向移动至第一预设位置，使所述第一入口的开度为第一开度；
所述形状记忆结构件能够在其温度大于或等于所述第二记忆温度的情况下，其长度变为第二长度，以驱动所述挡板沿所述第一入口的径向方向移动至第二预设位置，使所述第一入口的开度为第二开度；
其中，所述第二长度大于所述第一长度，所述第二开度大于所述第一开度。
一种半导体热处理设备，包括工艺管、基底座以及上述的冷却装置，所述工艺管的开口端承载在所述基底座上，所述主体部环绕所述工艺管的开口端设置，所述主体部搭接在所述工艺管和所述基底座上。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明公开的冷却装置中，冷却介质从第一入口通入冷却通道，初始状态时，由于形状记忆结构件的温度小于或等于第一记忆温度，因此形状记忆结构件的长度较短，第一入口的开度较小，也就是说，挡板对第一入口的遮挡面积较大，此时冷却介质的有效流通面积较小，因此冷却装置内通入的冷却介质的流量较小。随着工艺的进行，冷却装置的温度也随之升高，当形状记忆结构件的温度大于或等于第二记忆温度时，形状记忆结构件伸长，从而带动挡板移动，第一入口的开度增大，也就是说，挡板对第一入口的遮挡面积较小，从而使得冷却介质的有效流通面积增大，进而增大了冷却装置内通入的冷却介质的流量，从而提高了冷却装置的冷却效果。此方案中，形状记忆结构件能够根据温度的变化伸长或者缩短，以调节冷却介质的有效流通面积，从而对冷却装置通入的冷却介质的流量进行调节，以适应工艺温度的变化，使得冷却装置具有较好的控温性能，进而提高了冷却装置的可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例公开的冷却装置的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的冷却装置的主体部的局部放大图；
图3为本发明实施例公开的冷却装置的剖视图；
图4为图3的局部放大图；
图5为本发明实施例公开的冷却装置的流量调节组件的结构示意图；
图6为本发明实施例公开的半导体热处理设备的结构示意图。
附图标记说明：
100-冷却装置、110-主体部、110a-基体部、110a1-第一凹槽、110a2-第二凹槽、110b-盖板、110c-封堵凸起、111-冷却通道、1111-主通道、1112-进口通道、112-出口、113-第二入口、114-第一入口、115-卡接槽、116-第一导向部、120-流量调节组件、121-形状记忆结构件、122-挡板、1221-第二导向部、1222-通孔、123-第一固定板、124-第二固定板、125-连接杆、1251-第一直杆段、1252-弧形杆段、1253-第二直杆段、200-工艺管、300-基底座、400-加热器、510-进液管路、520-出液管路、600-流量控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
如图1至图6所示，本发明实施例公开一种半导体热处理设备的冷却装置100，该冷却装置100应用于半导体热处理设备。所公开的冷却装置100包括主体部110和流量调节组件120。
主体部110为冷却装置100的其他组成部件提供安装空间。主体部110开设有用于容纳冷却介质的冷却通道111以及与冷却通道111相连通的第一入口114和出口112，第一入口114用于为冷却通道111通入冷却介质。具体地，第一入口114通过进液管路510与冷却介质供液源相连通。出口112用于排出冷却通道111内的冷却介质。具体地，出口112与出液管路520相连通，换热后的冷却介质通过出液管路520输送至收集装置内。
流量调节组件120设置于第一入口114处，流量调节组件120包括形状记忆结构件121和挡板122，形状记忆结构件121与挡板122相连接。挡板122与第一入口114相对设置，此时，挡板122的至少部分覆盖第一入口114。形状记忆结构件121的温度随着冷却装置100的温度的变化而变化，且形状记忆结构件121能够随温度的变化而伸缩变形，从而驱动挡板122沿第一入口114的径向方向移动，以控制第一入口114的开度。第一入口114的开度是指第一入口114的有效流通面积，第一入口114的有效流通面积是指第一入口114未被挡板122遮盖的部分的面积，因此这里的第一入口114的开度也可以理解为第一入口114未被挡板122遮挡的部分的面积。
形状记忆结构件121的温度随着冷却装置100的温度的变化而变化。具体地，由于冷却装置100用于冷却半导体设备的工艺管200的开口端，因此工艺管200的开口端的温度传递至冷却装置100。当工艺管200的开口端的温度升高时，冷却装置100的温度较高；当工艺管200的开口端的温度降低时，冷却装置100的温度较低。因此实际形状记忆结构件121的温度随着工艺管200的开口端的温度变化，也即随着冷却装置100的温度变化。
形状记忆结构件121具有第一记忆温度和第二记忆温度，第二记忆温度大于第一记忆温度。形状记忆结构件121能够在其温度小于或等于第一记忆温度的情况下，其长度变为第一长度，以驱动挡板122移动至第一预设位置，使第一入口114的开度为第一开度；形状记忆结构件121能够在其温度大于或等于第二记忆温度的情况下，其长度变为第二长度，以驱动挡板122移动至第二预设位置，使第一入口114的开度为第二开度。其中，第二长度大于第一长度，第二开度大于第一开度。此时，第二开度大于第一开度，也就是说第一入口114在第二开度状态下被挡板122遮挡的面积小于在第一开度状态下被挡板122遮挡的面积，因此第二开度下第一入口114的有效流通面积大于第一开度下的第一入口114的有效流通面积。因此冷却装置100在第二开度的状态下通入的冷却介质的流量大于第一开度的状态下通入的冷却介质的流量。因此冷却装置100在第二开度状态下的冷却性能大于第一开度状态下的冷却性能。此时，挡板122在第一预设位置时遮盖第一入口114的面积大于挡板122在第二预设位置时遮盖第一入口114的面积。
具体的工作过程中，冷却介质从第一入口114通入冷却通道111，初始状态时，由于形状记忆结构件121的温度小于或等于第一记忆温度，因此形状记忆结构件121的长度较短，此时冷却介质的有效流通面积较小，因此冷却装置100内通入的冷却介质的流量较小，冷却性能较低。随着工艺的进行，半导体热处理设备的工艺管200的温度升高，冷却装置100的温度也随之升高，直至形状记忆结构件121的温度大于或等于第二记忆温度时，形状记忆结构件121伸长，从而带动挡板122移动，使得冷却介质的有效流通面积增大，进而增大了冷却装置100内通入的冷却介质的流量，从而提高了冷却装置100的冷却性能。
当冷却装置100第一入口114的开度为第二开度时，冷却介质流量较大，冷却效率较高，工作一段时间后，由于冷却效率是升高，冷却装置100温度降低，因此形状记忆结构件121的温度下降，直至下降至小于或等于第一记忆温度时，形状记忆结构件121收缩，由第二长度回缩至第一长度。
上述中，第一记忆温度小于第二记忆温度，因此，当形状记忆结构件121的温度高于第二记忆温度时，形状记忆结构件121处于第二长度时，冷却装置100的第一入口114的开度为第二开度，冷却效率较高，而由于温度未降到第一记忆温度，所以第一入口114的开度会保持一段时间在第二开度；待形状记忆结构件121温度降到第一记忆温度时，形状记忆结构件121的长度变形到第一长度，冷却装置100的第一入口114的开度为第一开度，冷却效率较低，而由于温度未上升到第二记忆温度，所以第一入口114的开度会保持一段时间在第一开度，从而实现形状记忆结构件121根据温度自适应调整冷却装置100的冷却效率。
本申请公开的实施例中，形状记忆结构件121能够根据温度的变化伸长或者缩短，以调节冷却介质的有效流通面积，从而对冷却装置100通入的冷却介质的流量进行调节，以适应工艺温度的变化，使得冷却装置100具有较好的控温性能，进而提高了冷却装置100的可靠性。
另外，相关技术中的冷却装置100依靠人工经验通入冷却介质，冷却效果较差，而本申请中的冷却装置100通过形状记忆结构件121的温度变化，从而调整冷却介质的流量，使得冷却装置100能够适应半导体热处理设备的温度，从而使得冷却效果更好。
此外，相关技术中的冷却装置100在进行新工艺时，需要进行大量的温度测试，造成人工和时间成本的增加，而本申请中的冷却装置100在温度降低后自动回缩，以做好下一次工艺的准备，因此降低了人工和时间成本，提高了工艺效率。
上述实施例中的冷却介质可以为纯水、甘油或者乙二醇等物质，当然，冷却介质还可以为其他物质，本文不作限制。
上述实施例中的第一记忆温度和第二记忆温度可以根据实际公开进行设定，本文不作限制。
在另一种可选的实施例中，挡板122上可以开设有通孔1222，通孔1222可以用于与第一入口114配合，使通孔1222与第一入口114的重合面积在第一预设面积和第二预设面积之间变化，以使第一入口114的开度在第一开度和第二开度之间变化。其中，第二开度大于第一开度，第二预设面积大于第一预设面积。
通孔1222与第一入口114的重合区域为冷却介质的实际流通区域。此时，当形状记忆结构件121的长度伸长时，通孔1222与第一入口114的重合面积增大，通孔1222与第一入口114的重合面积增大，也就说明，挡板122对第一入口114的遮挡面积减小。冷却介质的流通区域的面积较大，因此冷却介质的流量较大。当形状记忆结构件121的长度缩短时，通孔1222与第一入口114的重合面积较小时，也就说明，挡板122对第一入口114的遮挡面积增大。冷却介质的流通区域的面积较小，因此冷却介质的流量较小。
此方案中，挡板122上可以开设有通孔1222，通过通孔1222与第一入口114的重合区域为冷却介质的实际流通区域。挡板122上开设通孔1222与挡板122未开设通孔1222的结构相比，挡板122上开设通孔1222能够减轻挡板122的重量，因此使得形状记忆结构件121的驱动力较小，从而使得流量调节组件120的整体重量较小。
另外，挡板122上开设通孔1222与挡板122未开设通孔1222的结构相比，挡板122上开设通孔1222调节时移动的距离较短，因此使得形状记忆结构件121的形变量较小，更利于流量调节组件120的制造。
在另一种可选的实施例中，冷却通道111可以包括进口通道1112和主通道1111，主体部110上还可以开设有第二入口113，进口通道1112与冷却介质供液源通过第二入口113相连通，主通道1111与进口通道1112通过第一入口114相连通，出口112与主通道1111相连通。流量调节组件120位于进口通道1112内。
具体的操作过程中，冷却介质通过第二入口113进入进口通道1112内，进口通道1112通过第一入口114将冷却介质通入主通道1111内，冷却介质在主通道1111内进行循环。因此流量调节组件120用于调节进入主通道1111的冷却介质的流量即可。
在另一种可选的实施例中，流量调节组件120还可以包括第一固定板123和第二固定板124，形状记忆结构件121的一端可以与第一固定板123相连接，形状记忆结构件121的另一端可以与第二固定板124相连接，第一固定板123可以与进口通道1112的内壁相连接。第二固定板124可以与挡板122相连接。
具体地，第一固定板123可以与进口通道1112的顶壁或者底壁相连接，也就是说，第一固定板123可以连接在下文中的基体部110a上，也可以连接在下文中的盖板110b上，对于第一固定板123的具体连接位置本文不作限制。
此方案中，形状记忆结构件121设置在第一固定板123和第二固定板124之间，从而使得第一固定板123和第二固定板124能够对形状记忆结构件121起到防护和定位的作用，防止形状记忆结构件121在伸出或缩短的过程中与进口通道1112的侧壁以及其他结构发生剐蹭和偏移。另外，形状记忆结构件121通过第一固定板123与进口通道1112的内壁相连接，因此使得流量调节组件120在拆卸或者安装的过程中，不容易损坏形状记忆结构件121，从而提高了形状记忆结构件121的安全性。
上述实施例中，主体部110与第一固定板123可以通过焊接的方式连接，此时冷却通道111内操作空间较小，因此操作不便。在另一种可选的实施例中，进口通道1112的内壁可以开设有卡接槽115，第一固定板123可以位于卡接槽115内，第一固定板123可以与卡接槽115卡接配合。此方案中，主体部110与流量调节组件120装配时，仅需将第一固定板123放入卡接槽115内即可，从而无需其他操作，进而简化装配工艺，从而使得主体部110与流量调节组件120的装配操作更加简单、方便。
上述实施例中，挡板122连接在第二固定板124的顶面上，此时第二固定板124、第一固定板123和形状记忆结构件121距离主体部110的侧壁较近，因此容易造成第二固定板124、第一固定板123和形状记忆结构件121与主体部110发生干涉。
基于此，在另一种可选的实施例中，流量调节组件120还可以包括连接杆125，连接杆125可以包括第一直杆段1251、弧形杆段1252和第二直杆段1253，第一直杆段1251和第二直杆段1253可以通过弧形杆段1252相连接。第一直杆段1251背离弧形杆段1252的一端可以与第二固定板124相连接，第二直杆段1253背离弧形杆段1252的一端可以与第二固定板124相连接。
此方案中，连接杆125能够悬空支撑挡板122，从而使得第二固定板124、第一固定板123和形状记忆结构件121与主体部110的侧壁的距离较远，不容易发生干涉。另外，第一直杆段1251和第二直杆段1253通过弧形杆段1252相连接，此时，第一直杆段1251与第二直杆段1253相交，第二直杆段1253可以对挡板122施加压力，从而将挡板122与主体部110压紧，从而冷却介质不容易从挡板122与主体部110之间的间隙漏出，进一步提高了冷却装置100的装配可靠性。
当然，连接杆125的结构不限于上述结构，连接杆125还可以为两段相交的直杆段，也可以均为直杆段，本文不作限制。
上述实施例中，由于冷却介质的冲击作用，容易造成挡板122发生偏斜，从而造成挡板122覆盖第一入口114的面积发生变化，因此致使冷却装置100的冷却效果较差。例如，当形状记忆结构件121伸长至第二长度时，挡板122发生偏斜，使得第一入口114的实际开度小于预定的开度，实际通入冷却介质的流量小于预定通入冷却水的流量。因此使得冷却装置100的冷却效果较差。
基于此，在另一种可选的实施例中，进口通道1112的内侧壁可以设置有第一导向部116，挡板122可以设置有第二导向部1221，第一导向部116和第二导向部1221可以沿第一入口114的径向方向导向配合。此方案中，第一导向部116和第二导向部1221能够对挡板122的移动方向进行导向，从而防止挡板122发生偏斜。例如，当形状记忆结构件121伸长至第二长度时，挡板122不容易发生偏斜，使得第一入口114的实际开度等于预定的开度，从而使得冷却装置100的冷却效果较好。
可选地，第一导向部116可以为导向槽，第二导向部1221可以为导向凸起，导向凸起的至少部分可以位于导向槽内。
在另一种可选的实施例中，形状记忆结构件121可以为形状记忆弹簧，形状记忆弹簧相对于柱状或者片状的形状记忆结构件121来说，质量和体积均较小，因此更利于流量调节组件120的装配。同时形状记忆弹簧更容易发生形变，因此性能更好。
上述实施例中，进口通道1112和主通道1111均为内嵌结构，主体部110采用浇注成型的方式难以脱模，因此冷却装置100的制造难度较大。
基于此，在另一种可选的实施例中，主体部110可以包括基体部110a和盖板110b，基体部110a可以开设有第一凹槽110a1和第二凹槽110a2，盖板110b可以封盖第一凹槽110a1的槽口和第二凹槽110a2的槽口，第一凹槽110a1与盖板110b围成进口通道1112，第二凹槽110a2与盖板110b围成主通道1111。
此方案中，第一凹槽110a1和第二凹槽110a2均为敞口结构，因此更便于加工，进口通道1112与主通道1111通过凹槽与盖板110b围成，因此制造更加方便。
具体地装配过程中，首先将流量调节组件120装入第一凹槽110a1内，然后将盖板110b装配在基体部110a上。可选地，盖板110b与基体部110a可以通过螺纹、焊接、焊接等方式连接。为了防止冷却介质泄露，盖板110b与基体部110a之间还可以设置有密封件，从而对盖板110b与基体部110a进行密封。
上述实施例中的卡接槽115可以开设在第一凹槽110a1的底壁上，也可以开设在与第一凹槽110a1的底壁相对的盖板110b的区域上，卡接槽115的具体位置本文不作限制。
为了进一步提高冷却装置100的冷却效果，在另一种可选的实施例中，主通道1111可以为环形结构，第一入口114、第二入口113和出口112位于主体部110的同一侧。主体部110还可以包括封堵凸起110c，封堵凸起110c可以设置于主通道1111内，第二入口113和第一入口114位于封堵凸起110c的一侧，第一入口114和出口112位于封堵凸起110c的另一侧。
此方案中，第二入口113和第一入口114位于封堵凸起110c的同一侧，第一入口114和出口112位于封堵凸起110c的两侧，此时第一入口114与出口112也位于封堵凸起110c的两侧，当冷却水进入主通道1111时，由于主体道的局部位置被封堵凸起110c封堵，因此冷却介质只能够沿未被封堵凸起110c堵塞的方向流动，由于出口112和第一入口114位于封堵凸起110c的两侧，因此出口112和第一入口114均设置在靠近封堵凸起110c的位置，此时，冷却介质经过一个较长的路径流动至出口112，因此延长了冷却介质的在主通道1111内的流动时间，能够使得冷却介质充分换热，从而进一步提高了冷却装置100的冷却效果。
上述实施例中，在沿第一入口114的轴线方向，第一入口114投影轮廓可以位于通孔1222投影轮廓内，或通孔1222投影轮廓可以位于第一入口114投影轮廓内，此时通孔1222的轮廓的尺寸可以大于第一入口114的轮廓的尺寸，也可以小于第一入口114的轮廓的尺寸。这里的轮廓的尺寸是指通孔1222和第一入口114的面积、直径或周长的至少一者。此时，通孔1222的面积大于第一入口114的面积，或小于第一入口114的面积。此时，当通孔1222与第一入口114同心的情况下，通孔1222与第一入口114完全重合，但是由于通孔1222的面积大于第一入口114的面积，或小于第一入口114的面积。挡板122移动一段距离时，通孔1222与第一入口114的重合面积不变，因此需要增加形状记忆结构件121的形变量，以使通孔1222与第一入口114交错。此方案中形状记忆结构件121的形变量较大，不利于流量调节组件120的制造。
基于此，在另一种可选的实施例中，第一入口114与通孔1222完全重合的情况下，在沿第一入口114的轴线方向，第一入口114投影轮廓与通孔1222投影轮廓相重合。此时通孔1222和第一入口114的面积、直径或周长均相同。在形状记忆结构件121的温度大于或等于第二记忆温度的情况下，第一入口114与通孔1222完全重合。当第一入口114与通孔1222完全重合时，第二进液口114与通孔1222同心设置。当第一入口114与通孔1222完全重合时，冷却装置100的冷却介质的流量最大。
此方案中，第一入口114的结构与通孔1222相同，此时只要形状记忆结构件121的长度收缩，第一入口114和通孔1222的重合面积发生变化，因此使得形状记忆结构件121的形变量较小，更利于流量调节组件120的制造。
基于本申请上述任一实施例的冷却装置100，本申请实施例还公开一种半导体热处理设备，所公开半导体热处理设备具有上述任一实施例的冷却装置100。
本申请公开的半导体热处理设备还包括工艺管200、基底座300和加热器400。基底座300用于承载工艺管200，工艺管200为半导体热处理设备提供反应空间。工艺管200的开口端承载在基底座300上，主体部110环绕工艺管200的开口端设置，主体部110搭接在工艺管200和基底座300上。工艺管200外套设有加热器400，加热器400用于对工艺管200进行加热。
本申请公开的实施例中，形状记忆结构件121能够根据温度的变化伸长或者缩短，以调节冷却介质的有效流通面积，从而对冷却装置100通入的冷却介质的流量进行调节，以适应工艺温度的变化，使得冷却装置100具有较好的控温性能，进而提高了冷却装置100的可靠性。
本申请公开的半导体热处理设备还可以包括流量控制器600，流量控制器600可以设置在进液管路510，以对进液管路510的流量进行调节，从而对通入冷却装置100的流量进行调节，从而进一步提高半导体热处理设备的冷却效率。
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (11)
1.一种半导体热处理设备的冷却装置，其特征在于，包括：
主体部(110)，所述主体部(110)开设有冷却通道(111)以及与所述冷却通道(111)相连通的第一入口(114)和出口(112)，所述第一入口(114)用于向所述冷却通道(111)通入冷却介质，所述出口(112)用于排出所述冷却通道(111)内的所述冷却介质；
流量调节组件(120)，所述流量调节组件(120)设置于所述第一入口(114)处，所述流量调节组件(120)包括形状记忆结构件(121)和挡板(122)，所述形状记忆结构件(121)与所述挡板(122)相连接，所述挡板(122)与所述第一入口(114)相对设置，所述形状记忆结构件(121)能够随温度的变化而伸缩变形；
所述形状记忆结构件(121)具有第一记忆温度和第二记忆温度，所述第二记忆温度大于所述第一记忆温度，所述形状记忆结构件(121)能够在其温度小于或等于所述第一记忆温度的情况下，其长度变为第一长度，以驱动所述挡板(122)沿所述第一入口(114)的径向方向移动至第一预设位置，使所述第一入口(114)的开度为第一开度；
所述形状记忆结构件(121)能够在其温度大于或等于所述第二记忆温度的情况下，其长度变为第二长度，以驱动所述挡板(122)沿所述第一入口(114)的径向方向移动至第二预设位置，使所述第一入口(114)的开度为第二开度；
其中，所述第二长度大于所述第一长度，所述第二开度大于所述第一开度。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述挡板(122)上开设有通孔(1222)，所述通孔(1222)用于与所述第一入口(114)配合，使所述通孔(1222)与所述第一入口(114)的重合面积在第一预设面积和第二预设面积之间变化，以使所述第一入口(114)的开度在所述第一开度和所述第二开度之间变化。
3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却通道(111)包括进口通道(1112)和主通道(1111)，所述主体部(110)上还开设有第二入口(113)，所述进口通道(1112)与冷却介质供液源通过所述第二入口(113)相连通，所述主通道(1111)与所述进口通道(1112)通过所述第一入口(114)相连通，所述出口(112)与所述主通道(1111)相连通；所述流量调节组件(120)位于所述进口通道(1112)内。
4.根据权利要求3述的冷却装置，其特征在于，所述流量调节组件(120)还包括第一固定板(123)和第二固定板(124)，所述形状记忆结构件(121)的一端与所述第一固定板(123)相连接，所述形状记忆结构件(121)的另一端与所述第二固定板(124)相连接，所述第一固定板(123)与所述进口通道(1112)的内壁相连接，所述第二固定板(124)与所述挡板(122)相连接。
5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述进口通道(1112)的内壁开设有卡接槽(115)，所述第一固定板(123)位于所述卡接槽(115)内，所述第一固定板(123)与所述卡接槽(115)卡接配合。
6.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述流量调节组件(120)还包括连接杆(125)，所述连接杆(125)包括第一直杆段(1251)、弧形杆段(1252)和第二直杆段(1253)，所述第一直杆段(1251)和所述第二直杆段(1253)通过所述弧形杆段(1252)相连接，所述第一直杆段(1251)背离所述弧形杆段(1252)的一端与所述第二固定板(124)相连接，所述第二直杆段(1253)背离所述弧形杆段(1252)的一端与所述挡板(122)相连接。
7.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述进口通道(1112)的内侧壁设置有第一导向部(116)，所述挡板(122)设置有第二导向部(1221)，所述第一导向部(116)和所述第二导向部(1221)沿所述第一入口(114)的径向方向导向配合。
8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述形状记忆结构件(121)为形状记忆弹簧。
9.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述主体部(110)包括基体部(110a)和盖板(110b)，所述基体部(110a)开设有第一凹槽(110a1)和第二凹槽(110a2)，所述盖板(110b)封盖所述第一凹槽(110a1)的槽口和所述第二凹槽(110a2)的槽口，所述第一凹槽(110a1)与所述盖板(110b)围成所述进口通道(1112)，所述第二凹槽(110a2)与所述盖板(110b)围成所述主通道(1111)。
10.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述主通道(1111)为环形结构，所述第一入口(114)、所述第二入口(113)和所述出口(112)位于所述主体部(110)的同一侧，所述主体部(110)还包括封堵凸起(110c)，所述封堵凸起(110c)设置于所述主通道(1111)内，所述第二入口(113)和所述第一入口(114)位于所述封堵凸起(110c)的一侧，所述出口(112)位于所述封堵凸起(110c)的另一侧。
11.一种半导体热处理设备，其特征在于，包括工艺管(200)、基底座(300)以及权利要求1至10中任一项所述的冷却装置(100)，所述工艺管(200)的开口端承载在所述基底座(300)上，所述主体部(110)环绕所述工艺管(200)的开口端设置，所述主体部(110)搭接在所述工艺管(200)和所述基底座(300)上。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101556905A (zh) * | 2007-10-12 | 2009-10-14 | 东京毅力科创株式会社 | 热处理装置、热处理方法和存储介质 |
| CN111725157A (zh) * | 2020-06-20 | 2020-09-29 | 西安交通大学 | 基于形状记忆材料的相变智能冷却结构 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09123330A (ja) * | 1995-10-26 | 1997-05-13 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 形状回復装置 |
| US5669977A (en) * | 1995-12-22 | 1997-09-23 | Lam Research Corporation | Shape memory alloy lift pins for semiconductor processing equipment |
| CN100432257C (zh) * | 2003-04-18 | 2008-11-12 | 香港大学 | 形状记忆材料及其制备方法 |
| EP2372095A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung einer Schaufel am Rotor mittels Formgedächtniswerkstoff |
| KR101513182B1 (ko) * | 2014-07-15 | 2015-04-17 | 삼성탈레스 주식회사 | 능동 형상기억형 ｊ－ｔ 소형 냉각기 |
| JP6394267B2 (ja) * | 2014-10-15 | 2018-09-26 | 富士通株式会社 | 冷却装置及び電子機器 |
| WO2022040165A1 (en) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | Mattson Technology, Inc. | Rapid thermal processing system with cooling system |
-
2022
- 2022-05-31 CN CN202210607674.2A patent/CN114864452B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101556905A (zh) * | 2007-10-12 | 2009-10-14 | 东京毅力科创株式会社 | 热处理装置、热处理方法和存储介质 |
| CN111725157A (zh) * | 2020-06-20 | 2020-09-29 | 西安交通大学 | 基于形状记忆材料的相变智能冷却结构 |
Also Published As
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