[发明专利]一种半导体处理设备及其气体喷淋头冷却板

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用气体加工器件的半导体设备，特别是涉及一种可对气体进行冷却的气体喷淋头冷却板及一种包括该气体喷淋头冷却板的半导体处理设备。

背景技术

气体喷淋头用于向多种制造工艺如化学气相沉积(CVD)、金属有机气相沉积(MOCVD)提供所需的一种或多种气体。在许多情况下，为了避免气体喷淋头内部气体可能发生的化学反应，必须对气体喷淋头进行冷却。专利文件US20100170438公开了一种气体喷淋头，如图1所示，该气体喷淋头包括上部1、下气体分布器部件2，其中下气体分布器部件2由多个厚度为1mm的结构化的盘组成，一个结构化的盘设置在另一个上，这样多个累积在一起的结构化地盘最后经过高温高压扩散结合连接在一起。如图2所示，下气体分布器部件2包括与气体容积8相连的气体出口通道7、与气体容积9相连的气体出口通道10、冷却水腔14，其中气体出口通道7由多个结构化的盘上的刻蚀小孔累积形成，其在下气体分布器部件表面的分布密度为10-20个/平方厘米，气体容积9由B区域中的结构化的盘上的连接板(未图示)之间的空间组成，该连接板通过刻蚀形成，气体出口通道10由多个结构化的盘上的经刻蚀形成的环形盘上的孔累积形成，冷却水腔14由D区域中的结构化的盘上的连接板(未图示)之间的空间组成，该连接板通过刻蚀形成。

由上可知，该气体喷淋头同时包括气体分布装置、气体冷却装置，且两者焊接成一体，一旦损坏只能整体更换，无法对部分部件进行更换或维修；该气体喷淋头结构非常复杂，其内部的许多结构需由刻蚀工艺形成，增加了制造成本；其多个结构化的盘之间是通过高温高压扩散焊接连接在一起，该工艺耗费时间过长、复杂，另一方面，该气体喷淋头的气体出口通道、冷却水腔存在多处焊缝，加之气体出口通道的分布密度非常大，一旦发生冷却液泄漏，将无法实现冷却功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、制造方便、冷却效果好的气体喷淋头冷却板，其可以安装在气体喷淋头上从而实现对气体进行冷却，一旦气体喷淋头或气体喷淋头冷却板损坏，可以实现局部更换或维修，不致整个装置报废。

为实现上述目的，本发明提供了一种气体喷淋头冷却板，包括：

底板；

侧壁，所述侧壁与所述底板连接形成第一空间；

所述第一空间内的底板上设有若干冷却液分隔装置，相邻的所述冷却液分隔装置之间形成冷却液通道，所述冷却液分隔装置上设有垂直于底板并适于使气体通过的通孔。

可选的，所述气体喷淋头冷却板包括基体与盖板，所述基体包括底板、侧壁，所述盖板适于与所述基体相配合以密封所述第一空间。

可选的，所述盖板上表面或所述侧壁上设有适于通向所述第一空间的冷却液进口、冷却液出口。

可选的，所述盖板上设有数量与所述冷却液分隔装置相等并贯穿所述盖板上表面、盖板下表面的槽，所述冷却液分隔装置嵌套安装在所述槽内。

可选的，另包括与所述底板相交设置的第一挡水板、第二挡水板，所述第一挡水板、第二挡水板的高度延伸至所述盖板下表面，所述第一挡水板、第二挡水板将所述第一空间分为第一边缘冷却区、第二边缘冷却区及位于中央的第二空间，所述冷却液分隔装置分布在所述第二空间内，所述第二空间相对的两端分别具有与第一边缘冷却区相连通的冷却液总入口、与第二边缘冷却区相连通的冷却液总出口。

可选的，每列所述冷却液分隔装置包括至少一段分隔单元，沿冷却液通道方向的相邻两段所述分隔单元之间存在间隙。

可选的，所述冷却液分隔装置沿所述冷却液进口、冷却液出口排列方向分布在所述底板上，从中间的所述冷却液通道到两边的所述冷却液通道，所述冷却液通道的宽度依次增大。

可选的，所述侧壁与所述冷却液分隔装置的端部之间存在适于使冷却液通过的缝隙，所述缝隙的大小使通过每条冷却液通道的冷却液流量相等。

可选的，所述冷却液分隔装置沿所述冷却液总入口、冷却液总出口排列方向分布在所述底板上，从中间的所述冷却液通道到两边的所述冷却液通道，所述冷却液通道的宽度依次增大，所述第一挡水板、第二挡水板与所述冷却液分隔装置的端部之间存在适于使冷却液通过的缝隙，所述缝隙的大小使通过每条冷却液通道的冷却液流量相等。

可选的，从中间的所述冷却液分隔装置到两边的所述冷却液分隔装置，所述冷却液分隔装置的长度依次减小，所述冷却液进口、冷却液出口或所述冷却液总入口、冷却液总出口设在最长的冷却液分隔装置的两端。