CN214361676U - 水冷顶板 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种水冷顶板，其应用于化学气相沉积反应技术，水冷顶板包括一基板，基板内穿设有多个多边形水路流道，且多个多边形水路流道之间互相串接，以形成一水路通道。本实用新型通过在水冷顶板上采用多边形水路流道的设置，形成蜂巢状的设计，可确保水冷顶板强度足够，同时多边形水冷顶板的设计能有效应用水冷顶板的面积，使穿孔截面积变大，增加冷却液的流量，相对的减轻了水冷顶板的重量。

Description

水冷顶板

技术领域

本实用新型涉及一种应用于制造或处理半导体的技术，特别是一种水冷顶板。

背景技术

有机金属化学气相沉积法(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)是在晶圆上成长半导体薄膜的一种制程方法，意指利用气相中发生的物理及化学过程，以在固体表面形成沉积物的技术。

有机金属化学气相沉积法在成长半导体薄膜时，利用喷头将载气及有机金属气体，导入至少600℃以上的高温反应腔室中，使反应腔室中均匀地充满气体，并提升气体至可进行反应的高温，以在晶圆基板的反应面上成长半导体薄膜。因此，在进行气相沉积反应时，反应腔室内会处于至少600℃以上的高温状态。

如图1及图2所示，为有效控制反应腔室60温度，一般来说会在反应腔室 60顶壁的位置，设置一水冷顶板62，水冷顶板62上设置圆形水路流道64，提供冷却液在圆形水路流道64中流动，以通过冷却液的对流，将反应腔室60的热能带走，令反应腔室60可维持在一预定温度。

如图1及图2所示，一般为确保水冷顶板62维持一定的结构强度，水路通道多半使用圆形水路流道64相邻设置在水冷顶板62。但由于圆形具有弧度的关系，使相邻圆形水路流道64之间留有较大的空间。因此水冷顶板62采用圆形水路流道64的设计，无法有效应用水冷顶板62的空间，也无法扩大水冷顶板 62中圆形水路流道64的总面积。且不但无法大幅减轻水冷顶板62的重量，同时通过水冷顶板62的冷却液流量也无法被大幅有效提升，相对地影响热能传导对流的功效，进而影响到反应腔室60的控温效果。

有鉴于此，本实用新型遂针对上述现有技术的缺失，提出一种水冷顶板，以有效克服上述的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在提供一种水冷顶板，其在水冷顶板上采用多边形水路流道的设置，形成蜂巢状的设计，可确保水冷顶板强度足够，同时多边形水冷顶板的设计能有效应用水冷顶板的面积，使穿孔截面积变大，增加冷却液的流量，相对的可减轻了水冷顶板的重量。

为达上述的目的，本实用新型提供一种水冷顶板，包括一基板，基板内穿设有多个多边形水路流道，且多个多边形水路流道互相串接，形成至少一水路通道。

在本实施例中，多边形水路流道为六边形水路流道。

在本实施例中，多个多边形水路流道通过连接管互相串接形成水路通道。

在本实施例中，水路通道更包括一出水口与一入水口。

在本实施例中，水冷顶板更包括一循环系统，连通水路通道的出水口与入水口。

在本实施例中，基板为金属基板。

在本实施例中，基板为铝基板。

本实用新型在水冷顶板上采用多边形水路流道的设置，形成蜂巢状的设计，可确保水冷顶板强度足够，同时多边形水冷顶板的设计能有效应用水冷顶板的面积，使穿孔截面积变大，增加冷却液的流量，相对的可减轻了水冷顶板的重量。

兹为对本实用新型的结构特征及所达成的功效更有进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后。

附图说明

图1为现有水冷顶板安装在反应腔室顶部的剖视图。

图2为现有水冷顶板部分示意图。

图3为本实施例水冷顶板安装在反应腔室顶部的剖视图。

图4为本实施例水冷顶板部分示意图。

图5、图6分别为本实施例水冷顶板的六边形水路流道与现有水冷顶板的圆形水路流道示意图。

图7、图8分别为图5的范围A及图6的范围B的放大示意图。

附图标记说明：1-水冷顶板；10-基板；12-六边形水路流道；14-连接管；16- 水路通道；162-出水口；164-入水口；20-反应腔室；30-晶圆承载装置；32-碟盘； 320-晶圆槽；34-下大盘；340-碟盘槽；36-上大盘；40-晶圆；42-反应面；50-举升装置；60-反应腔室；62-水冷顶板；64-圆形水路流道；A-范围；B-范围。

具体实施方式

本实用新型提供一种水冷顶板，其提供安装在的化学气相沉积反应腔室的顶部，以控制反应腔室的温度。本实用新型的水冷顶板在设计上采用多边形水路流道的设置，水路流道相互设置形成蜂巢状，通过此设计能确保水冷顶板强度足够，同时多边形水冷顶板的设计能有效应用水冷顶板的面积，使穿孔截面积变大，增加冷却液的流量，相对的减轻了水冷顶板的重量。

为理解本实用新型如何达到上述的功效，接续说明本实用新型水冷顶板的结构，及如何通过本实用新型水冷顶板的结构达到上述的功效。

首先说明本实用新型水冷顶板设置的环境结构。如图3所示，在本实施例中，水冷顶板1提供安装在面下型(Face Down)的化学气相沉积反应装置的反应腔室20的顶部，如此控制反应腔室20的温度，当然水冷顶板1也可安装在现有一般晶圆，反应面朝上的面上型的反应腔室的顶部，并不以本实施例的面下型为限制。反应腔室20中设有面下型(Face Down)的至少一晶圆承载装置30。晶圆承载装置30用于承载至少一晶圆40，晶圆承载装置30设置在反应腔室20 内，且靠近顶部的位置。晶圆承载装置30包含至少一碟盘32、一下大盘34以及一上大盘36。碟盘32具有镂空的晶圆槽320以供晶圆40以反应面42朝下的方式置入，令晶圆40的反应面42裸露在碟盘32底部。下大盘34具镂空的碟盘槽340以供碟盘32置入，以供晶圆40的反应面42裸露在下大盘34底部。上大盘36遮盖于下大盘34的上方并将碟盘槽340上方封闭，且上大盘36的半径大于下大盘。

除此之外，反应腔室20内更设有一举升装置50，举升装置50连接晶圆乘载装置30的下大盘34，以升降下大盘34在反应腔室20内的位置，提供机械手臂(图中未示)伸入反应腔室20中取放晶圆40。

通过晶圆承载装置30的设置，使晶圆40以反应面42朝下的方式与反应气体进行接触，让粉尘因为重力关可往下沉降，而不容易附着于晶圆40的反应面，以改善因粉尘飘散而造成的合格率损失问题。同时有利机械手臂自动化取放晶圆40，有利于进行高产能的自动化生产。

请持续参照图3及图4，以详细说明本实施例水冷顶板1的结构，水冷顶板 1包括一基板10可为金属基板，如铝基板等金属材质，本实施例以铝作为实施说明，但并不以铝为限制。基板10内穿设有多个多边形水路流道，在本实施例的最佳实施中，多边形水路流道为六边形水路流道12，多个六边形水路流道12 相互相邻设置，以在基板10形成蜂巢状，通过蜂巢状的设计能提供水冷顶板1 具足够强度的结构。

多个六边形水路流道12通过连接管14互相串接形成至少一水路通道16，水路通道16内可提供容置冷却液，令冷却液在水路通道16中流动，提供带走反应腔室20的温度，以达到控温的效果。水路通道16更包括一出水口162与一入水口164，且出水口162与一入水口164连通循环系统(图中未示)，在本实施例中，循环装置可为泵，以提供动力令水路通道16内的冷却液流动。

请参图5、图6，以说明本实用新型通过使用六边形水路流道12相较于过去使用圆形水路流道64的差异。以相邻的多个圆形水路流道64，及相邻的多个六边形水路流道12，之间距离相同为W1的条件的下，六边形水路流道12确实可更有效的利用空间，提供更大的冷却液流量，提供更良好的控温效果，同时提供更强的结构。

详细来说，如图5、图6所示，在相邻的多个圆形水路流道64，及相邻的多个六边形水路流道12，之间距离相同为W1的条件的下，可看出本实用新型六边形水路流道12的截面积确实大于圆形水路流道64的截面积，六边形水路流道12确实可争取到多于圆形水路流道64至少10％的面积，提升冷却液在六边形水路流道12的流量。且六边形水路流道12的周长相较于圆形水路流道64 的周长也增长了10％，如此一来，本实用新型六边形水路流道12的周边可以争取多于圆形水路流道64的周边至少10％的接触面积，增加六边形水路流道12内的冷却水与反应腔室20的接触面积，提升反应腔室20控温效果。

请配合参照图7、图8，分别为图5中范围A及图6中范围B的放大图。如图7、图8所示，多个相邻六边形水路流道12，相较于多个相邻圆形水路流道 64之间所保留的空间也可相对缩小，令本实用新型的水冷顶板可达到轻量化的设计。

综上所述，本实用新型在水冷顶板上采用多边形水路流道的设置，形成蜂巢状的设计，可确保水冷顶板强度足够，同时多边形水冷顶板的设计能有效应用水冷顶板的面积，使穿孔截面积变大，增加冷却液的流量，相对的可减轻了水冷顶板的重量。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水冷顶板，安装在气相沉积的反应腔室上，其特征在于，该水冷顶板包括：

一基板，其内穿设有多个多边形水路流道，且该多个多边形水路流道互相串接，形成至少一水路通道。

2.如权利要求1所述的水冷顶板，其特征在于：该多个多边形水路流道为六边形水路流道。

3.如权利要求1所述的水冷顶板，其特征在于：该多个多边形水路流道通过连接管互相串接形成该水路通道。

4.如权利要求3所述的水冷顶板，其特征在于：该水路通道还包括一出水口与一入水口。

5.如权利要求4所述的水冷顶板，其特征在于：还包括一循环系统，连通该水路通道的该出水口与该入水口。

6.如权利要求1所述的水冷顶板，其特征在于：该基板为金属基板。

7.如权利要求1所述的水冷顶板，其特征在于：该基板为铝基板。

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