CN213273423U - 冷却*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却***。冷却***用于对晶圆进行冷却降温，冷却***包括：冷却本体，具有进气部、出气部及容纳腔，进气部和出气部均与容纳腔连通，容纳腔用于容纳晶圆；排气结构，设置在出气部处且位于容纳腔内，排气结构包括排气孔，出气部通过排气孔与容纳腔连通；抽气装置，抽气装置通过管路与出气部连通，以通过抽气装置将进入出气部的气体抽吸至冷却本体外；其中，排气孔为多个，多个排气孔沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。本实用新型有效地解决了现有技术中冷却装置对晶圆的冷却效率较差的问题。

Description

冷却***

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种冷却***。

背景技术

目前，在对晶圆进行刻蚀的过程中，通常需要先对晶圆的表面进行高温除胶。然而，对晶圆完成除胶后，晶圆的表面温度会达到100℃以上，需要对晶圆进行冷却降温，防止温度过高的晶圆与晶圆传送盒接触而影响晶圆传送盒的使用寿命。

在现有技术中，通常将晶圆放置在冷却装置中进行降温。具体地，冷却装置的底部与抽气装置连接，以通过抽气装置将位于冷却装置内的热气抽出，进而对晶圆的表面进行降温。然而，上述冷却方式导致抽气装置的抽气不均匀，冷却装置的顶部处的热气较难抽出，进而影响冷却装置对晶圆的冷却效率，甚至发生位于顶部处的晶圆表面吸附灰尘等杂质而造成晶圆缺陷的现象。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种冷却***，以解决现有技术中冷却装置对晶圆的冷却效率较差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种冷却***，用于对晶圆进行冷却降温，冷却***包括：冷却本体，具有进气部、出气部及容纳腔，进气部和出气部均与容纳腔连通，容纳腔用于容纳晶圆；排气结构，设置在出气部处且位于容纳腔内，排气结构包括排气孔，出气部通过排气孔与容纳腔连通；抽气装置，抽气装置通过管路与出气部连通，以通过抽气装置将进入出气部的气体抽吸至冷却本体外；其中，排气孔为多个，多个排气孔沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。

进一步地，出气部为出气孔，出气部在排气结构上的正投影位于排气结构的中部。

进一步地，出气部为出气孔，冷却本体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，进气部设置在第一侧壁上，第二侧壁的内表面为锥形面，沿第二侧壁至第一侧壁的方向上，锥形面的内径逐渐增大，出气部设置在锥形面的锥顶处。

进一步地，出气部为出气孔，冷却本体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，进气部设置在第一侧壁上，第二侧壁的内表面包括相互连接的多个平面，相邻的两个平面之间呈第二夹角设置，多个平面在远离第一侧壁的一侧共顶点，出气部设置在顶点处。

进一步地，出气部为一个；或者出气部为多个，多个出气部沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，管路与多个出气部均连通；其中，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。

进一步地，排气结构呈板状，排气孔的中心轴线与排气结构的板厚方向相互平行设置；排气结构与位于容纳腔内的晶圆相互垂直设置。

进一步地，进气部包括多个进气孔，多个进气孔沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置；其中，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。

进一步地，冷却***还包括：第一过滤结构，第一过滤结构设置在进气部处，以用于对进入进气部内的气体中的杂质进行过滤。

进一步地，冷却***还包括：第二过滤结构，第二过滤结构设置在出气部处，以用于对进入管路的气体中的杂质进行过滤。

进一步地，排气结构与冷却本体卡接或粘接或焊接或铆接或通过紧固件连接。

应用本实用新型的技术方案，冷却***包括排气结构，排气结构设置在出气部处且位于容纳腔内，且排气结构包括多个排气孔，多个排气孔沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。这样，当需要对晶圆进行冷却降温时，将晶圆放置在容纳腔中。之后，启动抽气装置，位于冷却***外的气体在抽气装置的抽吸作用下通过进气部进入冷却本体内，并与晶圆进行热量交换，完成热量交换后的气体依次通过排气孔和出气部进入管路中。其中，位于冷却本体内的气体先进入至多个排气孔中，再通过各排气孔进入出气部，以使容纳腔内各部分的气体被均匀地抽吸，提升了气体流动均匀性，进而使得位于容纳腔中的晶圆被充分地冷却，解决了现有技术中冷却装置对晶圆的冷却效率较差的问题，防止冷却***外的杂质粘附在晶圆上而形成晶背缺陷。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的冷却***的实施例一的透视图；以及

图2示出了图1中的冷却***的排气结构的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、冷却本体；11、进气部；12、出气部；13、容纳腔；14、第一侧壁；15、第二侧壁；20、排气结构；21、排气孔；30、管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中冷却装置对晶圆的冷却效率较差的问题，本申请提供了一种冷却***。

实施例一

如图1和图2所示，冷却***用于对晶圆进行冷却降温，冷却***包括冷却本体10、排气结构20及抽气装置。冷却本体10具有进气部11、出气部12及容纳腔13，进气部11和出气部12均与容纳腔13连通，容纳腔13用于容纳晶圆。排气结构20设置在出气部12处且位于容纳腔13内，排气结构20包括排气孔21，出气部12通过排气孔21与容纳腔13连通。抽气装置通过管路30与出气部12连通，以通过抽气装置将进入出气部12的气体抽吸至冷却本体10外。其中，排气孔21为多个，多个排气孔21沿第一预设方向和第二预设方向间隔设置，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。

应用本实用新型的技术方案，冷却***包括排气结构20，排气结构20设置在出气部12处且位于容纳腔13内，且排气结构20包括多个排气孔21，多个排气孔21沿第一预设方向和第二预设方向间隔设置，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。这样，当需要对晶圆进行冷却降温时，将晶圆放置在容纳腔13中。之后，启动抽气装置，位于冷却***外的气体在抽气装置的抽吸作用下通过进气部11进入冷却本体10内，并与晶圆进行热量交换，完成热量交换后的气体依次通过排气孔21和出气部12进入管路30中。其中，位于冷却本体10内的气体先进入至多个排气孔21中，再通过各排气孔21进入出气部12，以使容纳腔13内各部分的气体被均匀地抽吸，提升了气体流动均匀性，进而使得位于容纳腔中的晶圆被充分地冷却，解决了现有技术中冷却装置对晶圆的冷却效率较差的问题，防止冷却***外的杂质粘附在晶圆上而形成晶背缺陷。

在本实施例中，第一预设方向与冷却本体10的高度方向一致，第一夹角为90°。

在附图中未示出的其他实施方式中，多个排气孔沿第一预设方向间隔设置，以使排气结构的结构更加简单，容易加工、实现，降低了冷却***的加工成本。

在附图中未示出的其他实施方式中，多个排气孔沿第二预设方向间隔设置，以使排气结构的结构更加简单，容易加工、实现，降低了冷却***的加工成本。

在本实施例中，出气部12为出气孔，出气部12在排气结构20上的正投影位于排气结构20的中部。这样，启动抽气装置后，出气部12的上述设置确保全部排气孔21内的气体被抽吸至出气部12中，进而使得容纳腔13中不同高度位置处的气体均能够被抽吸至冷却本体10外，提升了容纳腔13中气体的流动均匀性，进而提升了冷却***对晶圆的冷却效率。

如图1所示，冷却本体10包括相对设置的第一侧壁14和第二侧壁15，进气部11设置在第一侧壁14上，第二侧壁15的内表面为锥形面，沿第二侧壁15至第一侧壁14的方向上，锥形面的内径逐渐增大，出气部12设置在锥形面的锥顶处。这样，锥形面的上述设置能够对从不同高度位置处的排气孔21排出的气体进行引导、汇集，以使气体更加容易进入出气部12内，进一步提升了冷却***内气体的流动稳定性，进而对晶圆进行快速冷却、降温。同时，上述设置使得冷却本体10的结构更加简单，容易加工、实现，降低了冷却***的加工成本。

可选地，出气部12为一个；或者出气部12为多个，多个出气部12沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，管路30与多个出气部12均连通。其中，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。这样，上述设置使得出气部12的设置更加灵活，降低了工作人员的加工难度。同时，上述设置也使得气体在冷却***中快速地流动，进一步提升了冷却***的冷却效率。

在本实施例中，出气部12为一个，以使出气部12的结构更加简单，容易加工、实现，降低了冷却***的加工成本。

如图1所示，排气结构20呈板状，排气孔21的中心轴线与排气结构20的板厚方向相互平行设置。排气结构20与位于容纳腔13内的晶圆相互垂直设置。这样，上述设置能够减小与晶圆完成热量交换后的气体在穿过排气孔21过程中受到的阻力，一方面使得气体在冷却本体10中的流动更加容易；另一方面避免气体流动过程中产生噪音或湍流。

具体地，位于冷却本体10中的多个晶圆沿冷却本体10的高度方向间隔设置，排气孔21的上述设置使得气体在晶圆的表面上流动，进而增大了气体与晶圆的接触面积，实现快速冷却降温，提升了冷却***的冷却效率。

在本实施例中，进气部11包括多个进气孔，多个进气孔沿第一预设方向和第二预设方向间隔设置。其中，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。可选地，第一夹角为90°。这样，上述设置增大了冷却***的进气量，进而确保冷却本体10内具有充足的气体，提升了冷却***的运行可靠性。同时，上述设置使得进气部11的结构更加简单，容易加工、实现，降低了进气部的加工成本。

在附图中未示出的其他实施方式中，多个进气孔沿第一预设方向间隔设置，进气孔为条形孔。这样，上述设置使得进气部的结构更加简单，容易加工、实现，降低了进气部的加工成本。

在附图中未示出的其他实施方式中，多个进气孔沿第二预设方向间隔设置，进气孔为条形孔。这样，上述设置使得进气部的结构更加简单，容易加工、实现，降低了进气部的加工成本。

可选地，冷却***还包括第一过滤结构。其中，第一过滤结构设置在进气部11处，以用于对进入进气部11内的气体中的杂质进行过滤。这样，在冷却***运行过程中，第一过滤结构能够对进入冷却本体10内的气体中的杂质进行过滤，以防止气体中的杂质粘附在晶圆上而造成晶背缺陷。同时，上述设置也能够防止进气部11发生堵塞而影响正常进气动作。

可选地，第一过滤结构为过滤网。

可选地，冷却***还包括第二过滤结构。其中，第二过滤结构设置在出气部12处，以用于对进入管路30的气体中的杂质进行过滤。这样，在冷却***运行过程中，第二过滤结构能够对进入抽气装置的气体中的杂质进行过滤，以防止气体中的杂质堵塞管路30而影响抽气装置的正常使用，提升了冷却***的运行可靠性。

可选地，第二过滤结构为过滤网。

可选地，排气结构20与冷却本体10卡接或粘接或焊接或铆接或通过紧固件连接。在本实施例中，排气结构20与冷却本体10可拆卸地连接，以使排气结构20的更换、拆装及清洁更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。

可选地，排气孔21为圆孔，且圆孔的孔径大于1μm。

实施例二

实施例二中的冷却***与实施例一的区别在于：第二侧壁的结构不同。

在本实施例中，出气部为出气孔，冷却本体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，进气部设置在第一侧壁上，第二侧壁的内表面包括相互连接的多个平面，相邻的两个平面之间呈第二夹角设置，多个平面在远离第一侧壁的一侧共顶点，出气部设置在顶点处。这样，第二侧壁的上述设置能够对从不同高度位置处的排气孔排出的气体进行引导、汇集，以使气体更加容易进入出气部内，进一步提升了冷却***内气体的流动稳定性，进而对晶圆进行快速冷却、降温。同时，上述设置使得冷却本体的结构更加简单，容易加工、实现，降低了冷却***的加工成本。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

冷却***包括排气结构，排气结构设置在出气部处且位于容纳腔内，且排气结构包括多个排气孔，多个排气孔沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。这样，当需要对晶圆进行冷却降温时，将晶圆放置在容纳腔中。之后，启动抽气装置，位于冷却***外的气体在抽气装置的抽吸作用下通过进气部进入冷却本体内，并与晶圆进行热量交换，完成热量交换后的气体依次通过排气孔和出气部进入管路中。其中，位于冷却本体内的气体先进入至多个排气孔中，再通过各排气孔进入出气部，以使容纳腔内各部分的气体被均匀地抽吸，提升了气体流动均匀性，进而使得位于容纳腔中的晶圆被充分地冷却，解决了现有技术中冷却装置对晶圆的冷却效率较差的问题，防止冷却***外的杂质粘附在晶圆上而形成晶背缺陷。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却***，用于对晶圆进行冷却降温，其特征在于，所述冷却***包括：

冷却本体(10)，具有进气部(11)、出气部(12)及容纳腔(13)，所述进气部(11)和所述出气部(12)均与所述容纳腔(13)连通，所述容纳腔(13)用于容纳晶圆；

排气结构(20)，设置在所述出气部(12)处且位于所述容纳腔(13)内，所述排气结构(20)包括排气孔(21)，所述出气部(12)通过所述排气孔(21)与所述容纳腔(13)连通；

抽气装置，所述抽气装置通过管路(30)与所述出气部(12)连通，以通过所述抽气装置将进入所述出气部(12)的气体抽吸至所述冷却本体(10)外；

其中，所述排气孔(21)为多个，多个所述排气孔(21)沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。

2.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述出气部(12)为出气孔，所述出气部(12)在所述排气结构(20)上的正投影位于所述排气结构(20)的中部。

3.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述出气部(12)为出气孔，所述冷却本体(10)包括相对设置的第一侧壁(14)和第二侧壁(15)，所述进气部(11)设置在所述第一侧壁(14)上，所述第二侧壁(15)的内表面为锥形面，沿所述第二侧壁(15)至所述第一侧壁(14)的方向上，所述锥形面的内径逐渐增大，所述出气部(12)设置在所述锥形面的锥顶处。

4.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述出气部(12)为出气孔，所述冷却本体(10)包括相对设置的第一侧壁(14)和第二侧壁(15)，所述进气部(11)设置在所述第一侧壁(14)上，所述第二侧壁(15)的内表面包括相互连接的多个平面，相邻的两个所述平面之间呈第二夹角设置，多个所述平面在远离所述第一侧壁(14)的一侧共顶点，所述出气部(12)设置在所述顶点处。

5.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述出气部(12)为一个；或者所述出气部(12)为多个，多个所述出气部(12)沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置，所述管路(30)与多个所述出气部(12)均连通；其中，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。

6.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述排气结构(20)呈板状，所述排气孔(21)的中心轴线与所述排气结构(20)的板厚方向相互平行设置；所述排气结构(20)与位于所述容纳腔(13)内的晶圆相互垂直设置。

7.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述进气部(11)包括多个进气孔，多个所述进气孔沿第一预设方向和/或第二预设方向间隔设置；其中，第一预设方向与第二预设方向之间呈第一夹角设置。

8.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述冷却***还包括：

第一过滤结构，所述第一过滤结构设置在所述进气部(11)处，以用于对进入所述进气部(11)内的气体中的杂质进行过滤。

9.根据权利要求8所述的冷却***，其特征在于，所述冷却***还包括：

第二过滤结构，所述第二过滤结构设置在所述出气部(12)处，以用于对进入所述管路(30)的气体中的杂质进行过滤。

10.根据权利要求1所述的冷却***，其特征在于，所述排气结构(20)与所述冷却本体(10)卡接或粘接或焊接或铆接或通过紧固件连接。

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