[实用新型]半导体工艺设备及其冷却装置

说明书

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备及其冷却装置。该冷却装置的排气组件包括至少一个排气盒，排气盒在其长度方向上具有与进气部件连通的连接端，在其宽度方向上具有相对设置的第一侧板和第二侧板，连接端上开设有沿排气盒宽度方向依次设置的多个进气口，第一侧板上开设有沿排气盒长度方向依次设置的多个出气口；排气盒内具有多个导流道，多个导流道沿排气盒的宽度方向并列排布，导流道的一端与进气口连通；多个导流道沿排气盒的长度方向延伸预设长度，导流道的另一端朝向第一侧板发生弧形弯折，以与出气口连通，并且多个出气口的通气截面面积沿排气盒的长度方向依次设置。本申请实施例能提高对工艺腔室的冷却效率及均匀性。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体工艺设备及其冷却装置。

背景技术

目前，硅外延是在高温下通过化学气相沉积工艺在抛光的晶圆上生长一层或多层硅单晶薄膜，通过控制生长条件获得不同电阻率、不同厚度及不同型号的外延层，主要用于制造各种集成电路和分立器件。多片硅外延设备在执行工艺时，反应温度可达1100℃以上，工艺腔室使用表面镀金层的石英材质焊接而成，镀金层用于将散射的红外加热光反射回工艺腔室，从而保证工艺腔室内部的温度维持在所需温度范围。因此，对于工艺腔室外部温度的冷却技术是非常关键的，并且由于工艺腔室的尺寸较大，因此需要对工艺腔室进行分区冷却，例如对工艺腔室的中心高温区域进行水冷，对工艺腔室前后两端温度较低区域进行风冷，降低镀金层的温度应力，延长镀金层使用寿命。

现有技术中的多片硅外延设备如图6所示，其包括工艺腔室201、总进风盒202、长排风盒203及短排风盒204，总进风盒202位于工艺腔室201的顶部，并且总进风盒202的端部两侧分别与长排风盒203及短排风盒204。其中总进风盒202将冷却气体分流，分别引导到工艺腔室201左右两侧，长排风盒203用于冷却工艺腔室201的前端，而短排风盒204则用于冷却工艺腔室201的后端。但是由于长排风盒203及短排风盒204内部风流道结构设计缺陷，造成单位时间内气流总量较少，以及流道内具有直角转弯，造成流速减小影响冷却效果，而且还会造成气流场不均匀，导致工艺腔室201表面产生温度梯度，容易造成工艺腔室201表面镀金层脱落。基于上述缺陷不仅严重影响工艺腔室201的工艺良率，并且还会大幅提高工艺腔室201的维护及应用成本。

实用新型内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体工艺设备及其冷却装置，用以解决现有技术存在的冷却装置对工艺腔室冷却不均匀，而造成的工艺腔室良率低、维护及应用成本较高的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种半导体工艺设备的冷却装置，用于对所述半导体工艺设备中的工艺腔室进行冷却，包括：进气部件及排气组件；所述进气部件与所述排气组件连通，用于向所述排气组件通入冷却气体；所述排气组件包括至少一个排气盒，所述排气盒在其长度方向上具有与所述进气部件连通的连接端，在其宽度方向上具有相对设置的第一侧板和第二侧板，所述连接端上开设有沿所述排气盒宽度方向依次设置的多个进气口，所述第一侧板上开设有沿所述排气盒长度方向依次设置的多个出气口；所述排气盒内具有多个导流道，多个所述导流道沿所述排气盒的宽度方向并列排布，所述导流道的一端与所述进气口连通；多个所述导流道沿所述排气盒的长度方向延伸预设长度，所述导流道的另一端朝向所述第一侧板发生弧形弯折，以与所述出气口连通，并且多个所述出气口的通气截面面积沿所述排气盒的长度方向依次递增设置。

于本申请的一实施例中，所述导流道包括有直通段及弧形弯折段，所述直通段沿所述排气盒的长度方向延伸设置，并且一端与所述进气口连通，多个所述导流道的所述直通段的通气截面面积相同；所述弧形弯折段的一端与所述直通段的另一端连通，所述弧形弯折段的另一端与所述出气口连通，自所述冷却气体进气的方向上，多个所述出气口的通气截面面积依次递增。

于本申请的一实施例中，至少部分所述导流道还设置有分流板，所述分流板的一端位于靠近所述弧形弯折段的所述直通段内，另一端在所述弧形弯折段内发生弧形弯折，且延伸至所述出气口，用于对所述导流道内的所述冷却气体进行分流。