專(zhuān)利名稱(chēng)：載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)于一種適用于 晶圓制程，具有操作維護(hù)簡(jiǎn)易、低成本、以及晶圓高冷卻效率的載盤(pán) 的改良結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般而言，半導(dǎo)體制程如沉積或蝕刻等制程常造成晶圓處于高溫 狀態(tài)，故晶圓散熱為晶圓載盤(pán)設(shè)計(jì)的重要考慮因素之一。如圖1所示的現(xiàn)有晶圓載盤(pán)10，其中包括上蓋11、導(dǎo)熱層12、封板13、真空隔 熱件14、冷卻回路15、以及多個(gè)冷卻管路16。冷卻回路15設(shè)置于封 板13與真空隔熱件14所圍成的封閉空間內(nèi)，冷卻流體(圖式未顯示) 經(jīng)由多個(gè)冷卻管路16以連接冷卻回路15達(dá)到一連續(xù)冷卻流的效果。 真空隔熱件14包括一真空隔熱區(qū)141，此真空隔熱區(qū)141借助多個(gè)接 頭142(圖式僅顯示一接頭)以抽取真空隔熱區(qū)141內(nèi)的空氣，以達(dá)到隔 熱以加強(qiáng)晶圓A的冷卻效果。然而，此裝置的設(shè)置與操作十分繁瑣， 例如多個(gè)冷卻管路16需外接冷卻流體的饋送裝置外，還需配置抽氣機(jī) 以控制真空隔熱區(qū)141內(nèi)中空氣密度。此外，導(dǎo)熱層12也會(huì)隨著熱漲 冷縮的次數(shù)增加而降低熱傳導(dǎo)效果，導(dǎo)致增加維護(hù)成本、降低冷卻效 率、與可能的操作失誤。因此，提供一操作維護(hù)簡(jiǎn)易、低成本、以及晶圓高冷卻效率的載 盤(pán)，便成為晶圓制程的重要課題之一。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，一 提出一種載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)，特別是一種適用于晶圓制程，具有操作維護(hù)簡(jiǎn)易、低成本、以及晶圓高冷卻效率的載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)，包括一 上蓋，具有一內(nèi)凹區(qū)與一螺旋狀凸肋組，該螺旋狀凸肋組設(shè)置于該內(nèi)凹區(qū)中； 一下蓋，具有一頂面與一側(cè)面，該頂面連接于該螺旋狀凸肋 組的多個(gè)凸肋頂部，而該側(cè)面連接于該內(nèi)凹區(qū)的一側(cè)壁； 一冷卻流道， 設(shè)置于該內(nèi)凹區(qū)、該螺旋狀凸肋組、與該頂面所圍成的封閉空間中； 以及多個(gè)流道出入口，連接于該冷卻流道，而其中一冷卻流體經(jīng)由所 述的流道出入口進(jìn)出該冷卻流道，以形成一連續(xù)冷卻流。本實(shí)用新型具有以下有益技術(shù)效果本實(shí)用新型適用于晶圓制程， 具有操作維護(hù)簡(jiǎn)易、低成本、以及晶圓高冷卻效率的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型中所敘述的載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)，可用于晶圓沉積與蝕刻 等制程中。


圖1為現(xiàn)有載盤(pán)示意圖；圖2A為載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2B為上蓋示意圖。圖中符號(hào)說(shuō)明10現(xiàn)有晶圓載盤(pán)11上蓋12導(dǎo)熱層13封板14真空隔熱件141真空隔熱區(qū)142多個(gè)接頭15冷卻回路16多個(gè)冷卻管路A晶圓20載盤(pán)21上蓋211內(nèi)凹區(qū)2111側(cè)壁212螺旋狀凸肋組2121多個(gè)凸肋頂部22
222
23
下蓋 側(cè)面
冷卻流道
221 頂面
223 多個(gè)螺絲孔
24 多個(gè)流道出口
具體實(shí)施方式
以下以具體的實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型揭示的各形態(tài)內(nèi)容加以詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D2A，圖2A為根據(jù)本實(shí)用新型所提供的一種載盤(pán)的改良結(jié) 構(gòu)的剖面示意圖，其中包括一載盤(pán)20，此載盤(pán)20包括一上蓋21、 一 下蓋22、 一冷卻流道23、以及多個(gè)流道出口24。上蓋21具有一內(nèi)凹 區(qū)211與一螺旋狀凸肋組212(參考圖2B，其中螺旋狀凸肋組212環(huán)繞 于內(nèi)凹區(qū)211內(nèi)成一環(huán)狀螺旋狀的幾何外形)。下蓋22具有一頂面221 與一側(cè)面222，此頂面221連接于螺旋狀凸肋組212的多個(gè)凸肋頂部 2121，而側(cè)面222連接于內(nèi)凹區(qū)211的一側(cè)壁2111。冷卻流道23設(shè)置 于內(nèi)凹區(qū)211、螺旋狀凸肋組212、與頂面221所圍成的封閉空間中。 多個(gè)流道出入口24，連接于冷卻流道23，而其中一冷卻流體(圖式未顯 示)經(jīng)由多個(gè)流道出入口 24進(jìn)出冷卻流道23以形成一連續(xù)冷卻流。
進(jìn)一步說(shuō)明，載盤(pán)21上承載一晶圓(圖式未顯示)。當(dāng)開(kāi)始冷卻晶 圓，冷卻流體經(jīng)由一流道出入口 24，進(jìn)入冷卻流道23，沿著冷卻流道 23的螺旋路線(xiàn)往前流動(dòng)，同時(shí)對(duì)冷卻流道23的側(cè)壁吸收熱量，然后從 另一流道出入口24流出，并帶走從側(cè)壁所吸收的熱量。同時(shí)，上蓋21 溫度下降并帶走晶圓上的多余熱量。當(dāng)冷卻流體通過(guò)越多，越多晶圓 的多余熱量也被帶走，以達(dá)到晶圓冷卻的效果。因冷卻流道23為一環(huán) 狀螺旋的幾何外形，故上蓋21的冷卻效果也隨之呈現(xiàn)一環(huán)狀螺旋的概 略溫度分布，此溫度分布為一平均分布，故晶圓的冷卻作用也呈一平 均分布。細(xì)言之，冷卻流體進(jìn)入冷卻流道后，在載盤(pán)內(nèi)左右交替流動(dòng) (亦即輪流在左右半部流動(dòng)，而非在第一半部環(huán)繞流動(dòng)后才進(jìn)入第一二 半部)，因此可避免冷卻流體在第二半部時(shí)，因已升溫而造成第'二半部冷卻效果下降，使整體溫度呈非平均分布。
其中，多個(gè)流道出入口 24設(shè)置于下蓋22，然而多個(gè)流道出入口 24亦可設(shè)置于上蓋21(圖式未顯示)，對(duì)應(yīng)的設(shè)置所產(chǎn)生的晶圓冷卻效 果與圖2A、 2B的實(shí)施例類(lèi)似。
此外，上蓋21與下蓋22可為鋁合金或不銹鋼所制作，具有良好 的熱傳導(dǎo)與耐腐蝕特性。內(nèi)凹區(qū)211的側(cè)壁2111與下蓋22的側(cè)面222 的連接方式可為一緊密組配或防漏組配。此緊密組配可為一干涉組配， 以達(dá)到密封與熱連接的效果。防漏組配可為焊接組配或密封層組配， 此密封層設(shè)置于側(cè)面222與內(nèi)凹區(qū)211之間以達(dá)到防止冷卻流體溢漏 的效果。
又參照?qǐng)D2B,其中上蓋21具有多個(gè)螺絲孔223，用于與下蓋22 間的鎖固組配。此時(shí)，下蓋22的頂面221會(huì)連接于螺旋狀凸肋組212 的多個(gè)凸肋頂部2121，以防止冷卻流體在相鄰的冷卻流道23間溢流。 進(jìn)一步，頂面221亦可為熱連接于多個(gè)凸肋頂部2121，以加強(qiáng)載盤(pán)整 體的冷卻效果。
進(jìn)一步，前述的冷卻流體可為去離子水或其它具冷卻效果的流體， 以產(chǎn)生冷卻晶圓的功效。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本 實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)， 當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，例如原設(shè)置于上蓋的內(nèi)凹區(qū)與螺旋狀凸肋 組改設(shè)置于下蓋等。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)的范 圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一上蓋，具有一內(nèi)凹區(qū)與一螺旋狀凸肋組，該螺旋狀凸肋組設(shè)置于該內(nèi)凹區(qū)中；一下蓋，具有一頂面與一側(cè)面，該頂面連接于該螺旋狀凸肋組的多個(gè)凸肋頂部，而該側(cè)面連接于該內(nèi)凹區(qū)的一側(cè)壁；一冷卻流道，設(shè)置于該內(nèi)凹區(qū)、該螺旋狀凸肋組、與該頂面所圍成的封閉空間中；以及多個(gè)流道出入口，連接于該冷卻流道，而其中一冷卻流體經(jīng)由所述的流道出入口進(jìn)出該冷卻流道，以形成一連續(xù)冷卻流。
2. 如權(quán)利要求l所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該下蓋為鋁 合金或不銹鋼所制成。
3. 如權(quán)利要求l所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該上蓋為鋁 合金或不銹鋼所制成。
4. 如權(quán)利要求l所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該頂面熱連 接于所述的凸肋頂部。
5. 如權(quán)利要求l所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該側(cè)面具有 一密封層，而該密封層設(shè)置于該側(cè)面與該內(nèi)凹區(qū)之間。
6. 如權(quán)利要求l所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該冷卻流體 為去離子水或具冷卻效果的流體。
7. 如權(quán)利要求l所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的流道 出入口連接于該下蓋。
8. 如權(quán)利要求1所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該載盤(pán)上承 載一晶圓，而該冷卻流體冷卻該晶圓。
9. 如權(quán)利要求l所述的載盤(pán)改良結(jié)構(gòu)，其特征在于，該螺旋狀凸 肋組具有螺旋狀的幾何外形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于晶圓制程，具有操作維修簡(jiǎn)易、低成本以及晶圓高效率冷卻的載盤(pán)的改良結(jié)構(gòu)。此載盤(pán)包括一上蓋、一下蓋、一冷卻流道、以及多個(gè)流道出口。上蓋具有一內(nèi)凹區(qū)與一螺旋狀凸肋組，此螺旋狀凸肋組設(shè)置于內(nèi)凹區(qū)中。下蓋具有一頂面與一側(cè)面，此頂面連接于螺旋狀凸肋組的多個(gè)凸肋頂部，而側(cè)面連接于內(nèi)凹區(qū)的一側(cè)壁。冷卻流道設(shè)置于內(nèi)凹區(qū)、螺旋狀凸肋組、與頂面所圍成的封閉空間中。多個(gè)流道出入口，連接于冷卻流道，而其中一冷卻流體經(jīng)由多個(gè)流道出入口進(jìn)出冷卻流道以形成一連續(xù)冷卻流。
文檔編號(hào)H01L21/683GK201142322SQ20072012550
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者劉奎江, 劉相賢, 劉聰?shù)? 江豐全 申請(qǐng)人:力鼎精密股份有限公司