[实用新型]气体循环单元及半导体机台

说明书

本实用新型提供了一种气体循环单元及半导体机台中，包括：输入管和输出管，所述输入管和所述输出管分别设置于一工作腔上；压缩机，所述压缩机的输入端连接所述输入管；冷却水系统，所述冷却水系统包括存储管以及冷却水进出装置，所述存储管连接所述压缩机的输出端，所述冷却水进出装置包裹所述存储管，所述存储管为螺旋状管体；其中，气体沿所述输入管、所述压缩机、所述存储管以及所述输出管循环流动。气体自所述输入管进入，经过所述压缩机处理，提高气体的压力和速度，再缓慢经过螺旋状的所述存储管，在所述冷却水装置中进行冷却，最后通过所述输出管输送至所述工作腔再次使用，以此达到冷却气体循环利用的目的，节能减排降低成本。

技术领域

本实用新型涉及半导体集成电路制造技术领域，特别涉及一种气体循环单元及半导体机台。

背景技术

半导体制程，例如化学气相沉积，一般在较高温度(>300℃)下反应。晶片从工艺腔体输出后其表面温度会超过300℃，需要在预抽真空腔(Loadlock)中冷却后，才能传输到前开口片盒(front opening unified pod)里面，前开口片盒是一种完全进行自动处理而不需要人工传送硅片的容器，能够允许硅片直接从中处理，在300mm的硅片工艺线中，前开口片盒的片架和容器是合一的。

由于很多半导体生产机台并没有相应的冷却装置，而氦气(He)分子量较小，热导率较大，故而采用了氦气冷却(但不局限于氦气)的方法。现有技术的冷却过程中，通入的冷却气体在冷却晶片完成后被干泵抽走，冷却气体未进行循环利用，并且由于冷却气体的成本较高，如果冷却气体不能循环利用则产生了巨大的浪费。以某公司数据举例，冷却每片晶片消耗氦气1.9L，每片晶片冷却时间约5S，流量为0.38L/S，压力为30Psi，每天做片量约1500PCS，则每天需要消耗氦气2850L。

虽然经过循环利用的冷却气体的纯度会有所降低，但是冷却气体没有作为反应物参与工艺过程，只是起到冷却晶片的作用，纯度降低的冷却气体可能冷却效果会降低，但是在可接受的范围内就能够继续循环利用。

因此，为了达到降低成本的目的，开发一种气体循环单元是有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气体循环单元及半导体机台，以解决传统的冷却过程中，由于冷却气体的成本较高，通入的气体在冷却后被抽走而未进行循环利用，从而导致了大量浪费的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种气体循环单元，用于冷却气体循环利用，所述气体循环利用单元包括：

输入管和输出管，所述输入管和所述输出管分别设置于一工作腔上；

压缩机，所述压缩机的输入端连接所述输出管；

冷却水系统，所述冷却水系统包括存储管以及冷却水进出装置，所述存储管连接所述压缩机的输入端，所述冷却水进出装置包裹所述存储管，所述存储管为螺旋状管体；

其中，气体沿所述输入管、所述压缩机、所述存储管以及所述输出管循环流动。

可选的，在所述气体循环利用系统，所述存储管为螺旋状管体。

可选的，在所述气体循环利用系统，所述冷却水进出装置包括水箱、进水管和出水管，所述存储管位于所述水箱内，所述进水管与所述出水管分别与所述水箱连接且位于所述存储管的两端侧，冷却水自所述进水管流入所述水箱，并从所述出水管流出。

可选的，在所述气体循环利用系统，所述冷却水系统还包括温控系统，所述温控系统能够根据所述冷却水的温度控制所述进水管的冷却水流量和/或流速。

可选的，在所述气体循环利用系统，所述进水管位于所述水箱下部，所述出水管位于所述水箱上部。

可选的，在所述气体循环利用系统，所述输入管和所述输出管上均设有一阀门。