[实用新型]晶圆冷却室及半导体设备

说明书

本实用新型提供一种晶圆冷却室及半导体设备。晶圆冷却室包括用于容纳晶圆的冷却腔室、多个传动装置及用于支撑晶圆的多个夹持架，冷却腔室上设置有晶圆进出口和排气口，晶圆进出口和排气口不在同一侧；多个传动装置位于冷却腔室的至少两个侧壁上，其连接至驱动装置；多个夹持架与多个传动装置一一对应设置，夹持架包括连接杆和滚轮，连接杆的一侧与传动装置相连接，另一侧与滚轮相连接，滚轮上设置有夹持晶圆的凹槽。本实用新型的晶圆冷却室可以在晶圆位置发生偏移的情况下对晶圆位置进行校正及缓冲，避免晶圆和冷却腔室发生碰撞，从而可以有效避免晶圆碎片等问题。采用本实用新型的半导体设备，有利于减少晶圆污染，提升生产良率和效率。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，特别是涉及一种晶圆冷却室及半导体设备。

背景技术

半导体芯片制造过程中，温度管控是一个非常重要的工作。温度不仅在晶圆的工艺生产过程中发挥重要影响，而且在相关制程工艺结束后，对晶圆上的器件性能影响仍然“发挥余热”。比如，刚从干刻腔室、气相沉积腔室或炉管腔室等高温制程腔室移出的晶圆，由于晶圆上各处分布的器件密度不同，使得晶圆表面各处的温度呈现出差异，如果不及时解决这种温度差异而让晶圆自然暴露在大气环境中，那晶圆表面就可能因热胀冷缩等原因导致器件性能下降甚至失效，而且还可能造成晶圆污染。因而晶圆从高温制程腔室移出之后，通常需要送到冷却室进行冷却。传统的冷却室如图1所示，虽然现有的冷却室可同时对多片晶圆进行降温冷却，但是多片晶圆在降温过程中会产生相互的热干扰，而且位于中间位置的晶圆散热比较差，导致晶圆间出现温度差异，给后续工艺带来诸多不便。此外，现有的多片式处理冷却室的晶圆放置架11是固定的，因而一旦晶圆在移动的过程中出现位置偏差，晶圆就极有可能和冷却室发生碰撞，导致晶圆破损。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆冷却室及半导体设备，用于解决现有技术中因冷却室的晶圆放置架固定，一旦晶圆位置出现偏差时容易与冷却室发生碰撞，导致晶圆破碎，且多片晶圆在散热过程中容易出现热干扰及散热不均等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆冷却室，包括用于容纳晶圆的冷却腔室、多个传动装置及用于支撑晶圆的多个夹持架，所述冷却腔室上设置有晶圆进出口和排气口；多个所述传动装置位于所述冷却腔室的至少两个侧壁上，多个所述传动装置一一对应连接至多个驱动装置；多个所述夹持架与所述多个传动装置一一对应设置，所述夹持架包括连接杆和滚轮，所述连接杆的一侧与所述传动装置相连接，所述连接杆的另一侧与所述滚轮相连接，所述滚轮上设置有夹持晶圆的凹槽。

可选地，所述传动装置包括旋转盘，所述驱动装置包括伺服电机。

可选地，所述传动装置和所述夹持架的数量至少分别包括4个，所述传动装置和所述夹持架两两分布于与所述晶圆进出口相邻的两个相对的侧壁上。

可选地，所述滚轮的凹槽表面包括弹性材料层。

可选地，所述晶圆进出口和所述排气口位于所述冷却腔室相对的两侧，且和所述传动装置不在同一侧。

可选地，所述晶圆冷却室还包括用于检测晶圆位置的多个传感器，位于所述冷却腔室的多个侧壁上。

可选地，所述传感器包括光电传感器、距离传感器或CCD传感器。

可选地，所述晶圆冷却室还包括冷气入口，位于所述冷却腔室的侧壁上。

可选地，所述晶圆冷却室包括多个冷却腔室，多个所述冷却腔室上下依次叠置。

更可选地，多个所述冷却腔室通过螺纹连接。

本实用新型还提供一种半导体设备，所述半导体设备包括如上述任一方案中所述的晶圆冷却室、中转腔室及制程腔室，所述中转腔室连接于所述晶圆冷却室和所述制程腔室之间。