加热盘、工艺冷却水系统及薄膜沉积设备的制作方法

本技术涉及薄膜沉积，尤其涉及一种加热盘、一种工艺冷却水系统，以及一种薄膜沉积设备。

背景技术：

1、在半导体加工的加热盘冷却系统中，通常使用铝合金材质的水冷块结构来进行加热盘冷却。然而，在冷却系统长时间冷却传热的过程中，铝制水冷块中的一些合金元素容易在与冷却水接触的过程中发生金属电极反应，从而导致冷却水流道的堵蚀。

2、为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种加热盘冷却技术，用于避免传统的铝制冷却水管道容易在加热盘冷却的场景中发生金属电极反应的现象，从而解决冷却水流道堵蚀的问题。

技术实现思路

1、以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

2、为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种加热盘、一种工艺冷却水系统及一种薄膜沉积设备，用于避免传统的铝制冷却水管道容易在加热盘冷却的场景中发生金属电极反应的现象，从而解决冷却水流道堵蚀的问题。

3、具体来说，根据本实用新型的第一方面提供的加热盘包括加热盘本体以及第一冷却模块。所述加热盘本体设于薄膜沉积设备的工艺腔体，用于承载待加工晶圆。所述第一冷却模块包括水冷块及冷却水管道。所述水冷块由铝材制成。所述第一冷却模块经由所述水冷块接触所述加热盘本体，以吸收所述加热盘本体的热量。所述冷却水管道由不锈钢材制成，其穿过所述水冷块以带走所述水冷块吸收获取的热量。

4、进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述水冷块背向所述加热盘本体的一侧设有环绕所述水冷块的凹槽。所述冷却水管道被设于所述凹槽中，以环绕并多方向地接触所述水冷块。

5、进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述凹槽中填充有导热硅胶。所述冷却水管道经由所述导热硅胶接触所述水冷块。

6、进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述冷却水管道环绕所述水冷块的内径大于7.8mm，和/或所述冷却水管道的壁厚小于0.9mm。

7、进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述冷却水管道的两端分别连接热水机的进水口及出水口。所述热水机驱动低温的冷却水在所述冷却水管道中流动，以将所述加热盘本体的温度控制在低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

8、进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述冷却水管道的两端分别连接所述加热盘的工艺冷却水系统的进水口及出水口。所述工艺冷却水系统驱动低温的冷却水在所述冷却水管道中流动，以将所述加热盘本体的温度控制在低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

9、进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述冷却水管道的进水口经由远程等离子系统的第二冷却模块连接所述工艺冷却水系统的出水口，和/或所述冷却水管道的出水口经由远程等离子系统的第二冷却模块连接所述工艺冷却水系统的进水口，以供所述工艺冷却水系统串联地将所述远程等离子系统及所述加热盘本体的温度，同步控制在所述低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

10、此外，根据本实用新型的第二方面提供的工艺冷却水(process cooling water，pcw)系统包括第一冷却模块、第二冷却模块及驱动机构。所述第一冷却模块包括水冷块及冷却水管道所述水冷块由铝材制成。所述第一冷却模块经由所述水冷块接触薄膜沉积设备的加热盘，以吸收所述加热盘的热量。所述冷却水管道由不锈钢材制成，其穿过所述水冷块以带走所述水冷块吸收获取的热量。所述第二冷却模块串联连接所述第一冷却模块，并接触所述薄膜沉积设备的远程等离子系统。所述驱动机构用于驱动低温的冷却水在所述第二冷却模块及所述第一冷却模块的冷却水管道中流动，以将所述远程等离子系统及所述加热盘的温度，同步控制在低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

11、此外，根据本实用新型第三方面提供的薄膜沉积设备包括工艺腔体及工艺冷却水系统。所述工艺腔体中配置有如本实用新型第一方面所述的加热盘。所述工艺冷却水系统，经由第一冷却模块连接所述工艺腔体，用于驱动低温的冷却水在所述第一冷却模块的冷却水管道中流动，以将所述加热盘的温度控制在所述低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

12、进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述薄膜沉积设备还包括远程等离子系统，用于激发反应气体以形成等离子体，并将所述等离子体输入所述工艺腔体，以对所述工艺腔体中的晶圆进行低温薄膜沉积工艺。所述工艺冷却水系统还驱动所述冷却水在所述第二冷却模块中流动，以将所述远程等离子系统的温度，同步控制在所述低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

技术特征：

1. 一种加热盘，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的加热盘，其特征在于，所述水冷块背向所述加热盘本体的一侧设有环绕所述水冷块的凹槽，所述冷却水管道被设于所述凹槽中，以环绕并多方向地接触所述水冷块。

3.如权利要求2所述的加热盘，其特征在于，所述凹槽中填充有导热硅胶，所述冷却水管道经由所述导热硅胶接触所述水冷块。

4.如权利要求2所述的加热盘，其特征在于，所述冷却水管道环绕所述水冷块的内径大于7.8mm，和/或所述冷却水管道的壁厚小于0.9mm。

5.如权利要求1所述的加热盘，其特征在于，所述冷却水管道的两端分别连接热水机的进水口及出水口，所述热水机驱动低温的冷却水在所述冷却水管道中流动，以将所述加热盘本体的温度控制在低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

6.如权利要求1所述的加热盘，其特征在于，所述冷却水管道的两端分别连接所述加热盘的工艺冷却水系统的进水口及出水口，所述工艺冷却水系统驱动低温的冷却水在所述冷却水管道中流动，以将所述加热盘本体的温度控制在低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

7.如权利要求6所述的加热盘，其特征在于，所述冷却水管道的进水口经由远程等离子系统的第二冷却模块连接所述工艺冷却水系统的出水口，和/或所述冷却水管道的出水口经由远程等离子系统的第二冷却模块连接所述工艺冷却水系统的进水口，以供所述工艺冷却水系统串联地将所述远程等离子系统及所述加热盘本体的温度，同步控制在所述低温薄膜沉积工艺的目标工艺温度。

8.一种工艺冷却水系统，其特征在于，包括：

9. 一种薄膜沉积设备，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的薄膜沉积设备，其特征在于，还包括：

技术总结
本技术提供了一种加热盘、工艺冷却水系统及薄膜沉积设备。所述加热盘包括：加热盘本体，设于薄膜沉积设备的工艺腔体，用于承载待加工晶圆；以及第一冷却模块，包括水冷块及冷却水管道，其中，所述水冷块由铝材制成，所述第一冷却模块经由所述水冷块接触所述加热盘本体，以吸收所述加热盘本体的热量，所述冷却水管道由不锈钢材制成，其穿过所述水冷块以带走所述水冷块吸收获取的热量。通过采用上述配置，本发明能够避免传统的铝制冷却水管道容易在加热盘冷却的场景中发生金属电极反应的现象，从而解决冷却水流道堵蚀的问题。

技术研发人员：张晨,关帅,吴凤丽
受保护的技术使用者：拓荆科技(上海)有限公司
技术研发日：20230726
技术公布日：2024/4/17