CN219280029U - 化学气相沉积设备的冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种化学气相沉积设备的冷却装置，包括：热交换冷却系统；热交换冷却系统包括第一冷却剂供应端、第一冷却剂返回端和设置在第一冷却剂供应端与第一冷却剂返回端之间的腔室冷却路径和顶盖冷却路径；且腔室冷却路径与顶盖冷却路径并联布置。利用本实用新型能够解决现有技术中采用的一次供应冷却剂对所有领域进行冷却的方法存在冷却链经过的部位多，冷却效果下降；由于未将冷却区域应用于顶盖和RPS的支撑块，因此顶盖和RPS的支撑块存在发生热变形的危险；以及喷射气体的喷淋头的温度越高，对工艺越有利，对喷淋头进行冷却会影响工艺效果等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及气相沉积设备技术领域，更为具体地，涉及一种化学气相沉积设备的冷却装置。
背景技术
化学气相沉积是一种半导体加工技术，该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。半导体PECVD(等离子体增强化学气相沉积)工艺的设备在进行工艺时，需要高温下进行工艺，因此在设备的腔室内设置有加热器，由于进行工艺时温度过高，可能会发生结构物的热变形。为了防止热变形，应适用通过热交换供应设备冷却剂对腔室及RPS(远端等离子体源)装置进行冷却。
目前对于化学气相沉积设备的冷却方法主要是通过将设备冷却剂以Shower Head(喷淋头)-＞Chamber(腔室)-＞Heater(加热器)的顺序进行Supply(供应)&Return(冷却剂返回)的方式进行。
但是，如果采用上述方法通过一次供应冷却剂对所有领域起到冷却的作用，会存在以下问题：冷却链经过的部位多，冷却效果下降；由于未将冷却区域应用于顶盖和RPS的支撑块，因此顶盖和RPS的支撑块存在发生热变形的危险；以及喷射气体的喷淋头的温度越高，对工艺越有利，对喷淋头进行冷却会影响工艺效果。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种化学气相沉积设备的冷却装置，以解决现有技术中，采用的一次供应冷却剂对所有领域进行冷却的方法存在冷却链经过的部位多，冷却效果下降；由于未将冷却区域应用于顶盖和RPS的支撑块，因此顶盖和RPS的支撑块存在发生热变形的危险；以及喷射气体的喷淋头的温度越高，对工艺越有利，对喷淋头进行冷却会影响工艺效果等问题。
本实用新型提供的化学气相沉积设备的冷却装置，包括：热交换冷却系统；其中，所述热交换冷却系统包括第一冷却剂供应端、第一冷却剂返回端和设置在所述第一冷却剂供应端与所述第一冷却剂返回端之间的腔室冷却路径和顶盖冷却路径；且所述腔室冷却路径与所述顶盖冷却路径并联布置。
此外，优选的结构是，所述冷却装置还包括远端等离子体源装置的冷却系统；所述远端等离子体源装置的冷却系统包括第二冷却剂供应端、第二冷却剂返回端和设置在所述第二冷却剂供应端与所述第二冷却剂返回端之间的远端等离子体源装置冷却路径；其中，所述等离子体源装置冷却路径穿过远端等离子体源装置和远端等离子体源装置的支撑块。
此外，优选的结构是，所述第一冷却剂供应端与所述第二冷却剂供应端为同一冷却剂供应端。
此外，优选的结构是，所述第一冷却剂返回端与所述第二冷却剂返回端为同一冷却剂返回端。
此外，优选的结构是，当所述化学气相沉积设备包括两极腔室时，所述腔室冷却路径包括分别穿过所述两极腔室的第一腔室冷却路径和第二腔室冷却路径；且所述第一腔室冷却路径和第二腔室冷却路径并联布置。
此外，优选的结构是，所述顶盖冷却路径包括分别穿过位于所述两极腔室的上方的顶盖的第一顶盖冷却路径和第二顶盖冷却路径；且所述第一顶盖冷却路径和所述第二顶盖冷却路径并联布置。
此外，优选的结构是，所述腔室冷却路径内的冷却剂流经设置在所述腔室的内部的加热器。
从上面的技术方案可知，本实用新型提供的化学气相沉积设备的冷却装置，通过腔室冷却路径和顶盖冷却路径；且腔室冷却路径与顶盖冷却路径并联布置的结构设计，可直接对需要冷却的区域供应冷却剂，删除了对喷淋头的冷却，使冷却效果更佳，且不会因为降低喷淋头的温度而对工艺产生影响。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本实用新型实施例的化学气相沉积设备的冷却装置中的热交换冷却系统的结构示意图；
图2为根据本实用新型实施例的化学气相沉积设备的冷却装置中的远端等离子体源装置的冷却系统的结构示意图。
在附图中，11-第一冷却剂供应端，12-第一冷却剂返回端，131-第一腔室冷却路径，132-第二腔室冷却路径，141-第一顶盖冷却路径，142-第二顶盖冷却路径，21-第二冷却剂供应端，22-第二冷却剂返回端，23-远端等离子体源装置冷却路径，3-远端等离子体源装置，31-支撑块，4-腔室，5-顶盖，6-加热器。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
针对前述提出的在现有技术中，采用的一次供应冷却剂对所有领域进行冷却的方法存在冷却链经过的部位多，冷却效果下降；由于未将冷却区域应用于顶盖和RPS的支撑块，因此顶盖和RPS的支撑块存在发生热变形的危险；以及喷射气体的喷淋头的温度越高，对工艺越有利，对喷淋头进行冷却会影响工艺效果等问题，提供了一种化学气相沉积设备的冷却装置。
以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
为了说明本实用新型提供的化学气相沉积设备的冷却装置，图1示出了根据本实用新型实施例的化学气相沉积设备的冷却装置中的热交换冷却系统的结构；图2示出了根据本实用新型实施例的化学气相沉积设备的冷却装置中的远端等离子体源装置的冷却系统的结构。
如图1结合图2共同所示，本实用新型提供的化学气相沉积设备的冷却装置，包括：热交换冷却系统；其中，热交换冷却系统包括第一冷却剂供应端11、第一冷却剂返回端12和设置在第一冷却剂供应端11与第一冷却剂返回端12之间的腔室冷却路径和顶盖冷却路径；且腔室冷却路径与顶盖冷却路径并联布置。
通过腔室冷却路径和顶盖冷却路径；且腔室冷却路径与顶盖冷却路径并联布置的结构设计，可直接对需要冷却的区域供应冷却剂，删除了对喷淋头的冷却，使冷却效果更佳，且不会因为降低喷淋头的温度而对工艺产生影响。
作为本实用新型的一个优选方案，冷却装置还包括远端等离子体源装置的冷却系统；远端等离子体源装置的冷却系统包括第二冷却剂供应端21、第二冷却剂返回端22和设置在第二冷却剂供应端21与第二冷却剂返回端22之间的远端等离子体源装置冷却路径23；其中，等离子体源装置冷却路径23穿过远端等离子体源装置3和远端等离子体源装置3的支撑块31。
现有技术中，仅仅是对远端等离子体源装置3进行冷却，而未对支撑块31进行冷却，因此，支撑块31容易因热而发生变形。
作为本实用新型的一个优选方案，第一冷却剂供应端11与第二冷却剂供应端21为同一冷却剂供应端。第一冷却剂供应端11与第二冷却剂供应端21可以为同一个冷却剂供应端，也可以为不同的冷却剂供应端，当两者的冷却剂温度要求相同时，可采用相同的冷却剂供应端，当两者的冷却剂温度要求不相同时，采用不同的冷却剂供应端。
作为本实用新型的一个优选方案，第一冷却剂返回端12与第二冷却剂返回端22为同一冷却剂返回端。第一冷却剂返回端12与第二冷却剂返回端22可以为同一冷却剂返回端，也可以为不同的冷却剂返回端，当对返回的冷却剂没有限制时，两者为同一冷却剂返回端。
作为本实用新型的一个优选方案，当化学气相沉积设备包括两极腔室4时，腔室冷却路径包括分别穿过两极腔室4的第一腔室冷却路径131和第二腔室冷却路径132；且第一腔室冷却路径131和第二腔室冷却路径132并联布置。此结构设计使对腔室4的冷却效果更好。
作为本实用新型的一个优选方案，顶盖冷却路径包括分别穿过位于两极腔室4的上方的顶盖5的第一顶盖冷却路径141和第二顶盖冷却路径142；且第一顶盖冷却路径141和第二顶盖冷却路径142并联布置。此结构设计使对顶盖5的冷却效果更好。
作为本实用新型的一个优选方案，腔室冷却路径内的冷却剂流经设置在腔室4的内部的加热器6。能够充分对加热器6进行冷却，冷却效果更好。
作为本实用新型的一个优选方案，顶盖冷却路径内的冷却剂流经整个顶盖5。使对顶盖5的冷却更为全面。
作为本实用新型的一个优选方案，腔室冷却路径包括第一冷却管道和设置在第一冷却管道内的冷却剂。冷却剂通过冷却管道流经每个需要冷却的区域，便于控制冷却位置和冷却范围。
作为本实用新型的一个优选方案，顶盖冷却路径包括第二冷却管道和设置在第二冷却管道内的冷却剂。冷却剂通过冷却管道流经每个需要冷却的区域，便于控制冷却位置和冷却范围。
通过上述具体实施方式可看出，本实用新型提供的化学气相沉积设备的冷却装置，通过腔室冷却路径和顶盖冷却路径；且腔室冷却路径与顶盖冷却路径并联布置的结构设计，可直接对需要冷却的区域供应冷却剂，删除了对喷淋头的冷却，使冷却效果更佳，且不会因为降低喷淋头的温度而对工艺产生影响。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的化学气相沉积设备的冷却装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的化学气相沉积设备的冷却装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (7)
1.一种化学气相沉积设备的冷却装置，其特征在于，包括：热交换冷却系统；其中，
所述热交换冷却系统包括第一冷却剂供应端、第一冷却剂返回端和设置在所述第一冷却剂供应端与所述第一冷却剂返回端之间的腔室冷却路径和顶盖冷却路径；
且所述腔室冷却路径与所述顶盖冷却路径并联布置。
2.根据权利要求1所述的化学气相沉积设备的冷却装置，其特征在于，
所述冷却装置还包括远端等离子体源装置的冷却系统；
所述远端等离子体源装置的冷却系统包括第二冷却剂供应端、第二冷却剂返回端和设置在所述第二冷却剂供应端与所述第二冷却剂返回端之间的远端等离子体源装置冷却路径；其中，
所述远端等离子体源装置冷却路径穿过远端等离子体源装置和远端等离子体源装置的支撑块。
3.根据权利要求2所述的化学气相沉积设备的冷却装置，其特征在于，
所述第一冷却剂供应端与所述第二冷却剂供应端为同一冷却剂供应端。
4.根据权利要求3所述的化学气相沉积设备的冷却装置，其特征在于，
所述第一冷却剂返回端与所述第二冷却剂返回端为同一冷却剂返回端。
5.根据权利要求1所述的化学气相沉积设备的冷却装置，其特征在于，
当所述化学气相沉积设备包括两极腔室时，所述腔室冷却路径包括分别穿过所述两极腔室的第一腔室冷却路径和第二腔室冷却路径；且所述第一腔室冷却路径和第二腔室冷却路径并联布置。
6.根据权利要求5所述的化学气相沉积设备的冷却装置，其特征在于，
所述顶盖冷却路径包括分别穿过位于所述两极腔室的上方的顶盖的第一顶盖冷却路径和第二顶盖冷却路径；且所述第一顶盖冷却路径和所述第二顶盖冷却路径并联布置。
7.根据权利要求1所述的化学气相沉积设备的冷却装置，其特征在于，
所述腔室冷却路径内的冷却剂流经设置在所述腔室的内部的加热器。
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