【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于晶圆加工设备，具体涉及一种用于晶圆冷却的氦背冷组件及装置。
技术介绍
1、在一些蚀刻、沉积或者离子注入过程中，晶圆可能产生大量的热量。如果不加以适当控制，这些热量可能会引起晶圆温度的不均匀，从而影响到芯片的一致性。并且有些加工工艺中晶圆表面涂有光刻胶，如果温度过高，光刻胶就会碳化影响后续工艺步骤。这个时候就需要将晶圆冷却降温，将晶圆温度维持在设定的温度。而常规的直接水冷，由于晶圆与普通水冷基片台存在接触不均匀导热不均匀，并且存在间隙导致导热不佳。所以需要一种新的冷却方式。而氦背冷就是目前主流冷却方式，在晶圆背面与水冷基片台之间通入一定氦气，氦气能均匀接触晶圆背面和水冷基片台表面，作为媒介进行良好的导热。
2、为实现对加工的晶圆进行很好的冷却以及在位置上的旋转调节，需要一种可以对进行加工的晶圆进行稳定的安装夹持后进行在晶圆的背部进行氦气的冷区处理，并提供晶圆在稳定置放过程中的旋转调节的装置。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种用于晶圆冷却的氦背冷组件，通过设置磁流体盘，并在所述磁流体盘上设置可以进行转动和升降控制的转动主轴，使得将需要进行加工的晶圆置放在水冷基片台上进行固定安装，并在水汽滑环座和转动主轴的配合下，实现将氦气在固定设置在所述水冷基片台上的晶圆的背部进行冷却控温，同时升降转动组件的设置，实现对转动主轴进行升降和冷却介质的循环提供，进而提高对晶圆进行加工的稳定性和便捷性；
2、第二目的在于提供一种用于晶圆冷却的氦背冷装置
3、本专利技术目的是这样的实现的，一种用于晶圆冷却的氦背冷组件，包括：
4、磁流体盘，用于部件的密封转动与固定安装；
5、转动主轴，所述转动主轴穿过所述磁流体盘转动设置；
6、支撑架，所述支撑架通过波纹管与所述转动主轴固定连接，以及
7、所述转动主轴顶部设置有水冷基片台，所述转动主轴下方设置有水汽滑环座，所述转动主轴与所述水汽滑环座密封转动设置，所述转动主轴内部设置有对水汽滑环座进行冷却介质输送的管道组件，所述转动主轴通过固定设置在所述磁流体盘下方的升降转动组件实现相对所述磁流体盘的升降和旋转控制。
8、进一步的，所述支撑架包括第一圆盘和第二圆盘，所述第一圆盘和所述第二圆盘之间通过一个以上的连接柱固定连接，所述波纹管的底部与所述第一圆盘固定连接，所述波纹管的顶部与所述水冷基片台底部固定连接，所述水冷基片台与所述第一圆盘之间设置有一个以上的缓冲弹簧。
9、进一步的，所述水冷基片台包括第一基片台和第二基片台，所述第一基片台下侧设置有螺旋状的流道，螺旋状的所述流道与所述第二基片台上端面形成水流通道，所述水冷基片台上表面设置有流出通道孔，所述流出通道孔设置有多个并均布设置在所述水冷基片台圆周上，所述流出通道孔的出口靠近水冷基片台的边缘设置，多个所述流出通道孔的进气端与水冷基片台中心设置的供气环连通设置，所述水冷基片台中部设置有贯穿的气流回流孔，所述气流回流孔与所述转动主轴中部设置的气流回流管道连通设置。
10、进一步的，所述第二圆盘的内部设置有多个晶圆拖钩，多个所述晶圆拖钩在所述第二圆盘的圆周方向上均布设置，所述第二圆盘的上端面设置有多个受力片，多个所述受力片在所述第二圆盘的圆周方向上均布设置，所述水冷基片台边缘靠近相应的晶圆拖钩的位置设置有通过槽。
11、进一步的，所述水汽滑环座在高度方向上从上到下依次设置有出气管头、进气管头、进液管头和出液管头；所述水汽滑环座内部设置有与所述出气管头、进气管头、进液管头和出液管头依次连通的第一滑环、第二滑环、第三滑环和中心滑环，所述第一滑环、所述第二滑环、所述第三滑环和所述中心滑环与管道组件中相应的管道孔连通设置。
12、进一步的，所述升降转动组件包括升降板、竖直设置在所述升降板两侧的升降气缸，两个所述升降气缸的伸缩主轴分别与所述磁流体盘底部固定设置，两个所述升降气缸的外壳通过连接杆均与所述升降板固定连接，所述升降板与所述转动主轴通过轴承连接；
13、还包括固定套设在所述转动主轴外部的被动齿轮和竖直固定在所述升降板上的旋转电机，所述旋转电机的转动端设置有与所述被动齿轮啮合设置的主动齿轮。
14、进一步的，所述水冷基片台的上端面设置有密封圈，所述密封圈设置在水冷基片台的圆边缘，多个所述流出通道孔位于所述密封圈的内侧。
15、进一步的，所述管道组件包括气体管道组和液体管道组，所述气体管道组包括置于转动主轴中心轴位置上的所述气流回流管道和设置在转动主轴上的气流输送管道，所述气流回流管道和所述气流输送管道的末端分别与所述水汽滑环座内部设置的所述第一滑环和所述第二滑环连通设置。
16、进一步的，所述液体管道组的上端与所述流道连通设置，实现对所述流道中液体的供给和排出。
17、一种用于晶圆冷却的氦背冷装置，还包括
18、壳体，所述壳体为上端开口底部密封的外壳，所述壳体与所述磁流体盘固定连接；
19、防污罩，所述防污罩设置在所述第一圆盘和所述第二圆盘之间，所述防污罩侧面设置有通过孔；
20、安装管，所述安装管与所述壳体内部连通设置，并与所述壳体密封固定连接。
21、本专利技术的有益效果体现在：
22、1、本专利技术中，通过在设置在磁流体盘中部设置转动主轴，所述转动主轴可以相对所述磁流体盘进行升降和转动的运动，进而，在所述转动主轴的上端设置支撑架，并使得所述支撑架与所述转动主轴之间通过波纹管进行连接设置，由此所述转动主轴可以带动所述支撑架进行转动的同时，所述转动主轴可以通过所述波纹管的连接可以在所述支撑架的内部进行相对的伸缩，进而在所述转动主轴最顶部设置的水冷基片台可以在所述支撑架中进行升降的控制，由此可以将需要进行加工的晶圆置放在所述水冷基片台并在所述支撑架相对的卡紧作用下进行相对的固定安装，更具体的，由于在所述转动主轴下方设置有水汽滑环座，所述水汽滑环座可以对转动主轴提供冷却介质的同时，也不影响转动主轴的转动，由此，在转动主轴的冷却介质，如气体氦气可以从转动主轴的上端输出，并在固定置放的晶圆的下方，也就是晶圆的背部进行氦气的通过后的冷却控制，进而，实现了对稳定置放后的晶圆的背面的氦气冷却处理。
23、2、本专利技术中，由于在所述支撑架中设置第一圆盘和第二圆盘，并使得第一圆盘和第二圆盘之间通过连接柱进行相对的固定连接，在实现两者之间进行固定连接的同时，也可以使得第一圆盘和第二圆盘中设置的管道可以进行连通，更具体的，由于将所述波纹管的底部与所述第一圆盘固定连接，所述波纹管的顶部与所述水冷基片台底部固定连接，并且，所述水冷基片台是与所述转动主轴的顶部进行固定连接的，由此，所述支撑架整体可以在波纹管与所述转动主轴的连接下进行转动控制，与此同时，由于波纹管的连接，所述转动主轴可以带动所述水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述支撑架（3）包括第一圆盘（9）和第二圆盘（10），所述第一圆盘（9）和所述第二圆盘（10）之间通过一个以上的连接柱（11）固定连接，所述波纹管（4）的底部与所述第一圆盘（9）固定连接，所述波纹管（4）的顶部与所述水冷基片台（5）底部固定连接，所述水冷基片台（5）与所述第一圆盘（9）之间设置有一个以上的缓冲弹簧（12）。
3.根据权利要求2所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述水冷基片台（5）包括第一基片台（47）和第二基片台（48），所述第一基片台（47）下侧设置有螺旋状的流道（13），螺旋状的所述流道（13）与所述第二基片台（48）上端面形成水流通道，所述水冷基片台（5）上表面设置有流出通道孔（14），所述流出通道孔（14）设置有多个并均布设置在所述水冷基片台（5）圆周上，所述流出通道孔（14）的出口靠近水冷基片台（5）的边缘设置，多个所述流出通道孔（14）的进气端与水冷基片台（5）中心设置的供气环（49）连通设置，所述水冷基
4.根据权利要求2所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述第二圆盘（10）的内部设置有多个晶圆拖钩（17），多个所述晶圆拖钩（17）在所述第二圆盘（10）的圆周方向上均布设置，所述第二圆盘（10）的上端面设置有多个受力片（18），多个所述受力片（18）在所述第二圆盘（10）的圆周方向上均布设置，所述水冷基片台（5）边缘靠近相应的晶圆拖钩（17）的位置设置有通过槽（19）。
5.根据权利要求3所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述水汽滑环座（6）在高度方向上从上到下依次设置有出气管头（20）、进气管头（21）、进液管头（22）和出液管头（23）；所述水汽滑环座（6）内部设置有与所述出气管头（20）、进气管头（21）、进液管头（22）和出液管头（23）依次连通的第一滑环（24）、第二滑环（25）、第三滑环（26）和中心滑环（27），所述第一滑环（24）、所述第二滑环（25）、所述第三滑环（26）和所述中心滑环（27）与管道组件（7）中相应的管道孔连通设置。
6.根据权利要求2所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述升降转动组件（8）包括升降板（28）、竖直设置在所述升降板（28）两侧的升降气缸（29），两个所述升降气缸（29）的伸缩主轴（30）分别与所述磁流体盘（1）底部固定设置，两个所述升降气缸（29）的外壳（31）通过连接杆（32）均与所述升降板（28）固定连接，所述升降板（28）与所述转动主轴（2）通过轴承连接；
7.根据权利要求3所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述水冷基片台（5）的上端面设置有密封圈（36），所述密封圈（36）设置在水冷基片台（5）的圆边缘，多个所述流出通道孔（14）位于所述密封圈（36）的内侧。
8.根据权利要求5所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述管道组件（7）包括气体管道组（37）和液体管道组（38），所述气体管道组（37）包括置于转动主轴（2）中心轴位置上的所述气流回流管道（16）和设置在转动主轴（2）上的气流输送管道（39），所述气流回流管道（16）和所述气流输送管道（39）的末端分别与所述水汽滑环座（6）内部设置的所述第一滑环（24）和所述第二滑环（25）连通设置。
9.根据权利要求8所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述液体管道组（38）的上端与所述流道（13）连通设置，实现对所述流道（13）中液体的供给和排出。
10.一种用于晶圆冷却的氦背冷装置，其特征在于，包括权利要求2-9任一项所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，还包括
...【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述支撑架（3）包括第一圆盘（9）和第二圆盘（10），所述第一圆盘（9）和所述第二圆盘（10）之间通过一个以上的连接柱（11）固定连接，所述波纹管（4）的底部与所述第一圆盘（9）固定连接，所述波纹管（4）的顶部与所述水冷基片台（5）底部固定连接，所述水冷基片台（5）与所述第一圆盘（9）之间设置有一个以上的缓冲弹簧（12）。
3.根据权利要求2所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述水冷基片台（5）包括第一基片台（47）和第二基片台（48），所述第一基片台（47）下侧设置有螺旋状的流道（13），螺旋状的所述流道（13）与所述第二基片台（48）上端面形成水流通道，所述水冷基片台（5）上表面设置有流出通道孔（14），所述流出通道孔（14）设置有多个并均布设置在所述水冷基片台（5）圆周上，所述流出通道孔（14）的出口靠近水冷基片台（5）的边缘设置，多个所述流出通道孔（14）的进气端与水冷基片台（5）中心设置的供气环（49）连通设置，所述水冷基片台（5）中部设置有贯穿的气流回流孔（15），所述气流回流孔（15）与所述转动主轴（2）中部设置的气流回流管道（16）连通设置。
4.根据权利要求2所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述第二圆盘（10）的内部设置有多个晶圆拖钩（17），多个所述晶圆拖钩（17）在所述第二圆盘（10）的圆周方向上均布设置，所述第二圆盘（10）的上端面设置有多个受力片（18），多个所述受力片（18）在所述第二圆盘（10）的圆周方向上均布设置，所述水冷基片台（5）边缘靠近相应的晶圆拖钩（17）的位置设置有通过槽（19）。
5.根据权利要求3所述的用于晶圆冷却的氦背冷组件，其特征在于，所述水汽滑环座（6）在高度方向上从上到下依次设置有出气管头（20）、进气管头（21）、进...
【专利技术属性】
技术研发人员：田杰成，尹昊，夏圣，
申请(专利权)人：湖南艾科威半导体装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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