[发明专利]提高热交换效率的装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域的装置，尤其涉及一种提高热交换效率的装置。

背景技术

集成电路的发展，半导体器件的关键尺寸越来越小，金属铜因其优异的导电性能而逐步取代金属铝成为半导体器件中重要的组成部分。在半导体生产过程中，通常采用电镀机来生长铜，而电镀机台的工艺腔体与原液腔是联通的，当生产需要对大量晶圆电镀铜时，由于电镀机台持续的进行电镀，使得电镀机台的工艺腔体温度会急剧升高，然因为原液腔与电镀机台的工艺腔体是联通的，导致原液腔内的温度也逐步升高，从而导致原液腔内的铜液的温度升高，而不符合生产需求，进而导致生长在晶圆片上的铜具有缺陷，更为严重的，当原液腔内铜液的温度达到一定温度时，会导致机台报警，影响生产进度，降低生产效率。

目前，通常采用隔板式热交换器设置于原液腔内部，如图1所示，隔板式热交换器102为一长方体空腔，长方体空腔具有六个面，包括：上面、下面、前面、后面、左面和右面，且左面和右面上各设置有一通孔；隔板式热交换器102设置在电镀机台的原液腔101内部，原液腔亦具有六个面，包括：上面、下面、前面、后面、左面和右面，且左面和右面上各设置有一通孔；隔板式热交换器102下面与原液腔101下面固定连接，隔板式热交换器102的左面通孔与连接管道103密封连接，且连接管道103穿过原液腔101的左面通孔与外部的冰机连接，隔板式热交换器102的右面通孔与连接管道104密封连接，且连接管道104穿过原液腔101的右面通孔亦与外部的冰机连接，冰机本身自带有循环泵，通过循环泵，将冰机里的液体通过连接管道103流入隔板式热交换器102，再经过连接管道104流回冰机，通过控制冰机内液体的温度从而控制隔板式热交换器的温度，进一步的控制原液腔内铜液的温度，从而控制原液腔内铜液的温度处于一个稳定的状态，然而，隔板式的热交换器与原液腔内的铜液进行热交换的面积较小，在生产需要对大量晶圆进行电镀铜时，温度的急剧升高，仅仅利用隔板式热交换器对原液腔内铜液进行热交换，并不能满足生产需求，同样会导致产品出现铜缺陷和机台报警问题，从而影响产品良率和生产进度等。

图2是进行产品过程中，在现有热交换器的作用下，原液腔内温度随工艺进行时间的变化示意图；如图所示，随着电镀铜工艺的持续进行，采用现有的热交换器对铜液进行热交换，并不能很好的控制铜液的温度在需要的20℃～22℃之间，很多情况下，超过22℃，更有低于20℃，此时由于不满足工艺需求，机台便会自动报警，从而影响生产进度，不稳定的铜液温度，亦会影响产品的良率。

中国专利（申请号：03103578.7）公开了一种热交换器，包括：上端盖；多个热交换管，该多个热交换管的上端与上端盖连接且多个热交换管沿垂直方向延伸；下端盖，所述下端盖具有制冷剂出口；和固定到上端盖的下表面上，并将水供给到热交换管的外便面以使水沿管的外表面流动的供水装置，供水装置包括：形成于供水装置一端的供水口；热交换管垂直穿过其中的通道体，供水装置的内部被具有多个压力调节孔的分隔板分隔成压力调节室和供水室，压力调节室用于接收从外部来的水，供水室用于将水供给到的热交换管并使水沿热交换管的外表面流动；和多个形成于供水装置下部的下孔，所述热交换管通过下孔垂直地穿过供水装置，每个下孔的尺寸都比每个热交换管的尺寸大。

上述发明用于冷却系统的热交换器，虽然能增大热交换的效率，但是结构复杂，且应用于电镀机台的原液腔中，占积较大，从而减少原液腔中铜液的存放，且若应用于电镀机台的原液腔中，制成材质昂贵，如此复杂结构的热交换器，需要花费大量精力和财力，从而提高生产成本，不利于半导体器件大规模的生产。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种提高热交换效率的装置，应用该装置，以克服现有技术中不能有效控制原液腔内温度的问题，从而减少晶圆在电镀生产过程中产生的铜缺陷，改善和提高产品的品质，并且方法简单、成本低廉。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种提高热交换效率的装置,应用于电镀机台原液腔与冰机的热交换工艺中，其特征在于，于所述原液腔内部设置一热交换装置；

所述原液腔通过所述热交换装置与所述冰机进行热交换工艺；

所述热交换装置包括热交换管道，且该热交换管道的一端开口通过一连接管道与所述冰机的进液口密封连接，该热交换管道的另一端口通过另一连接管道与所述冰机的出液口密封连接。