【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆退火，特别涉及一种晶圆加工用高温退火冷却设备。
技术介绍
1、半导体晶圆是芯片加工的基础，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆；晶圆在加工时需要进行退火冷却工艺，其目的是利用热能促使晶圆内的原子进行晶格位置的重排，以降低晶格缺陷，激活掺杂元素，改善材料的性能，以提高晶圆的品质和可靠性，因此会用到退火冷却设备。
2、现有的退火冷却设备在使用时存在诸多的技术缺陷，第一晶圆片在退火炉中一般是通过耐热撑脚进行支撑的，但撑脚会占用和遮挡晶圆片局部位置，并干扰上下热量有效传导，从而导致晶圆片的加热不均匀，会使晶圆品质下降；第二晶圆片在加热的过程中，容易被空气氧化，导致晶圆品质下降，并且退火炉中热量容易散失，能源利用率低，环保性差；第三在加热后的晶圆片携带高温，一方面不能立即放入到室温内进行冷却，否则晶体结构可能无法形成有规律的结构，导致晶体缺陷和性能下降，但目前的退火炉无法进行有梯度的降温冷却，另一方面晶圆片在进行自然冷却时所需时间较长，从而会导致整个晶圆处理工艺的工作效率降低。
3、综上所述，考虑到现有设施满足不了工作使用需求，为此，我们提出一种晶圆加工用高温退火冷却设备。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种晶圆加工用高温退火冷却设备，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：p>
3、一种晶圆加工用高温退火冷却设备，包括进料箱，所述进料箱的内部开设有冷却腔，所述进料箱的前端面、和冷却腔相连通处开设有进料口，所述冷却腔的下端竖直安装有升降气缸，所述升降气缸的内部向上活动设置有升降杆，所述升降杆伸入冷却腔内，所述升降杆的顶部焊接有密封板，所述密封板的上端面中间位置处连接有接料杆，所述接料杆供晶圆片平放。
4、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述进料箱的上端中间位置处设置有退火炉，所述退火炉的内部开设有退火室，所述退火室和冷却腔之间开设有连接通口，所述连接通口供密封板和晶圆片穿过。
5、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述连接通口上安装有气囊密封结构。
6、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述退火室的顶部铆接有隔热板，所述隔热板的下端面均匀安装有若干组第一加热器，所述第一加热器的数量优选为4-6组，所述退火炉的炉壁一周均匀分布有若干组第二加热器，所述第二加热器的数量优选为4-6组。
7、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述退火炉的上端面中间位置安装有真空抽吸泵，所述真空抽吸泵的抽吸管伸入到退火室内部，所述真空抽吸泵的排气口连接有多孔接头。
8、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述气囊密封结构包括气囊收纳架、环形气囊、第一进气管和释压阀，所述气囊收纳架固定在连接通口的内侧面一周，所述气囊收纳架的内侧面胶接有环形气囊，所述环形气囊的局部向内伸出作用在密封板的外边沿，所述环形气囊的侧面穿过气囊收纳架向外延伸设置有第一进气管，所述第一进气管穿过进料箱的上端面和多孔接头连接，所述气囊收纳架的外侧面安装有和环形气囊内部连通的释压阀。
9、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述退火炉的顶部内表面铆接有支撑座，所述支撑座的下端面中间位置处固定有环形外壳体，所述环形外壳体的内侧中间位置形成空槽，所述环形外壳体的内部转动设置有双齿轮，所述双齿轮包括内齿和外齿，所述双齿轮的上下端面对称开设有转槽，所述环形外壳体的内部固定有伸入转槽的定位块，所述定位块的数量优选为2-4组，所述定位块和转槽相契合并相对运动。
10、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述双齿轮的外齿处啮合设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮套接在伺服电机的输出轴上，所述伺服电机向上伸出退火炉的上端面，所述双齿轮的内齿处均匀分布有若干组相啮合的内齿轮，所述内齿轮套接在长轮轴上，所述长轮轴的上下端均通过轴承座和环形外壳体的内壁固定，每组所述内齿轮的上半部分活动设置有夹片器，所述内齿轮和夹片器的数量均优选为4组。
11、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述夹片器包括齿杆、限位套、移动部、连杆、耐热陶瓷杆和曲形夹头，所述齿杆和内齿轮的上半部分相啮合，所述齿杆活动设置在限位套内，所述限位套固定在环形外壳体的内部，所述齿杆的端部设置有移动部，所述环形外壳体的内侧开设有供移动部运动的导向口，所述移动部的下端焊接有连杆，所述连杆的下端夹持固定有耐热陶瓷杆，所述耐热陶瓷杆伸入到退火室内，所述隔热板的内部均匀开设有分别供耐热陶瓷杆直线运动的条形槽，所述耐热陶瓷杆下端部固定有作用于晶圆片外边沿的曲形夹头。
12、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述进料箱的下端固定有惰性气体保温罐，所述惰性气体保温罐的内表面设置有保温层，所述惰性气体保温罐的一侧安装有增压泵，所述增压泵的泵口处向上连接有保温管，所述保温管向上延伸进入到退火室内，所述保温管的上端部设置有第一单向阀。
13、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述惰性气体保温罐的另一侧连通设置有排气管，所述排气管的下端部靠近惰性气体保温罐的位置安装有电磁控制阀，所述排气管向上延伸进入到退火室内，所述排气管的上端部安装有第二单向阀。
14、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述进料箱的后端面铆接有支架，所述支架上安装有储气罐，所述储气罐的外部一周设置有环形冷却筒，所述环形冷却筒内盛放有冷却水，所述储气罐的顶部向上延伸连通设置有第二进气管，所述第二进气管上端和多孔接头连接，所述储气罐的一端面中间位置处连通设置有喷吹管，所述喷吹管的数量优选为1-2组，所述喷吹管靠近储气罐的一端安装有脉冲阀，所述喷吹管穿过进料箱向退火室内延伸，所述喷吹管远离脉冲阀的一端安装有作用于晶圆片的喷头。
15、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述进料箱的上端面边沿位置设置有温度控制面板。
16、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述进料箱的下端四角处设置有支腿，所述支腿的数量为4组。
17、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述连接通口大于晶圆片的面积，并且和密封板大小相同。
18、作为本专利技术所述一种晶圆加工用高温退火冷却设备的一种优选方案，其中：所述第一加热器和第二加热器采用红外光快速升温或者电磁感应快速升温的方式。
19、作为本专利技术所述一种晶圆加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆加工用高温退火冷却设备，包括进料箱（1），其特征在于：所述进料箱（1）的内部开设有冷却腔（2），所述进料箱（1）的前端面、和冷却腔（2）相连通处开设有进料口（3），所述冷却腔（2）的下端竖直安装有升降气缸（10），所述升降气缸（10）的内部向上活动设置有升降杆（11），所述升降杆（11）伸入冷却腔（2）内，所述升降杆（11）的顶部焊接有密封板（12），所述密封板（12）的上端面中间位置处连接有接料杆（13），所述接料杆（13）供晶圆片（14）平放；
2.根据权利要求1所述的一种晶圆加工用高温退火冷却设备，其特征在于：所述退火炉（4）的顶部内表面铆接有支撑座（30），所述支撑座（30）的下端面中间位置处固定有环形外壳体（31），所述环形外壳体（31）的内侧中间位置形成空槽，所述环形外壳体（31）的内部转动设置有双齿轮（32），所述双齿轮（32）包括内齿和外齿，所述双齿轮（32）的上下端面对称开设有转槽（33），所述环形外壳体（31）的内部固定有伸入转槽（33）的定位块，所述定位块和转槽（33）相契合并相对运动。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆加
4.根据权利要求3所述的一种晶圆加工用高温退火冷却设备，其特征在于：所述夹片器（8）包括齿杆（81）、限位套（82）、移动部（83）、连杆（84）、耐热陶瓷杆（85）和曲形夹头（86），所述齿杆（81）和内齿轮（34）的上半部分相啮合，所述齿杆（81）活动设置在限位套（82）内，所述限位套（82）固定在环形外壳体（31）的内部，所述齿杆（81）的端部设置有移动部（83），所述环形外壳体（31）的内侧开设有供移动部（83）运动的导向口（72），所述移动部（83）的下端焊接有连杆（84），所述连杆（84）的下端夹持固定有耐热陶瓷杆（85），所述耐热陶瓷杆（85）伸入到退火室（5）内，所述隔热板（22）的内部均匀开设有分别供耐热陶瓷杆（85）直线运动的条形槽（23），所述耐热陶瓷杆（85）下端部固定有作用于晶圆片（14）外边沿的曲形夹头（86）。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆加工用高温退火冷却设备，包括进料箱（1），其特征在于：所述进料箱（1）的内部开设有冷却腔（2），所述进料箱（1）的前端面、和冷却腔（2）相连通处开设有进料口（3），所述冷却腔（2）的下端竖直安装有升降气缸（10），所述升降气缸（10）的内部向上活动设置有升降杆（11），所述升降杆（11）伸入冷却腔（2）内，所述升降杆（11）的顶部焊接有密封板（12），所述密封板（12）的上端面中间位置处连接有接料杆（13），所述接料杆（13）供晶圆片（14）平放；
2.根据权利要求1所述的一种晶圆加工用高温退火冷却设备，其特征在于：所述退火炉（4）的顶部内表面铆接有支撑座（30），所述支撑座（30）的下端面中间位置处固定有环形外壳体（31），所述环形外壳体（31）的内侧中间位置形成空槽，所述环形外壳体（31）的内部转动设置有双齿轮（32），所述双齿轮（32）包括内齿和外齿，所述双齿轮（32）的上下端面对称开设有转槽（33），所述环形外壳体（31）的内部固定有伸入转槽（33）的定位块，所述定位块和转槽（33）相契合并相对运动。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆加工用高温退火冷却设备，其特征在于：所述双齿轮（32）的外齿处啮合设置有驱动齿轮（37），所述驱动齿轮（...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓光，李峰，邵秋新，
申请(专利权)人：涌淳半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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