本发明专利技术公开了一种用于晶片烘焙盘的冷却装置。晶片烘焙盘具有用于支撑晶片的支撑盘、在支撑盘下的加热器、以及用于传递热并置于支撑盘和加热器之间的热传递板。在冷却装置中，空腔形成在晶片烘焙盘的热传递板中并被部分地填充液态工作流体。为循环冷却介质，在热传递板中设置冷却管道。通过工作流体冷却晶片烘焙盘，稳定其温度分布。由此，提高晶片的产量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般说来涉及晶片制备装置，具体地讲，涉及用于冷却烘焙盘的装置，在该烘焙盘上烘焙在晶片上淀积的光刻胶层。
技术介绍
通常，半导体器件的制备包括光刻。对于光刻，通过在晶片上淀积光刻胶形成光刻胶层，然后通过将光刻胶层暴露在预定光源如激光下来构图。在该工艺中，晶片被反复加热和烘焙。在半导体器件的制备工艺中在四个步骤里执行加热(1)预烘焙用于在光刻胶层形成之前从晶片上清除有机物或异物(2)软烘焙用于干燥淀积在晶片上的光刻胶层以将层固定到晶片上；(3)曝光后烘焙用于将光刻胶层暴露在光源下然后加热光刻胶层；(4)硬烘焙用于使暴露后得到的光刻胶层紧密附作在晶片上。晶片加热可根据光刻胶的类型在各种温度下进行并可在加热步骤中改变。1999年7月19日申请的日本专利申请No.1999-205079公开了用于设置各种加热温度的晶片烘焙盘。该晶片加热烘焙盘具有用于在其中流动冷却介质以冷却烘焙盘的通道。然而，用于晶片烘焙盘的传统的冷却装置在传递热中缓慢并通常占用很长时间以获得用于晶片烘焙盘的均匀温度分布，由于均匀温度分步占用很长时间，因此减少了晶片产量。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于晶片烘焙盘的冷却装置，该装置缩短了冷却晶片烘焙盘所需的时间并迅速稳定温度分布。上述目的是利用用于晶片烘焙盘的冷却装置实现的，该装置包括用于支撑晶片的支撑盘、在支撑盘下的加热器、以及置于支撑盘和加热器之间用于传递热的热传递板。在该冷却装置中，在晶片烘焙盘的热传递板中形成空腔(hollow bore)并部分填充液态工作流体。在热传递板中设置用于循环冷却介质的冷却管道。附图说明下面结合对附图的详细描述可使本专利技术上述目的和其它目的、特征、优点变得更加明显，其中图1是根据本专利技术的优选实施例的晶片烘焙盘的透视图；图2是沿图1所示的线A-A’的晶片烘焙盘的剖视图；图3是图2所示的晶片烘焙盘的局部放大剖视图；图4是图沿图2所示的线B-B’的晶片烘焙盘的剖视图；图5具有根据本专利技术的冷却管道的图2所示的晶片烘焙盘的实施例的剖视图；图6具有根据本专利技术的冷却管道的图2所示的晶片烘焙盘的另一实施例的剖视图；图7具有根据本专利技术的冷却管道的图2所示的晶片烘焙盘的第三实施例的剖视图；图8具有根据本专利技术的冷却管道的图2所示的晶片烘焙盘的第四实施例的剖视图；图9A、9B和9C描述了用于图2所示的晶片烘焙盘的冷却管道的剖视形状；图10描述了用于图2所示的晶片烘焙盘的加热操作；图11描述了用于图2所示的晶片烘焙盘的冷却操作；图12是图1所示的晶片烘焙盘的冷却曲线；以及图13是根据传统的自然冷却方法的晶片烘焙盘的冷却曲线。具体实施例方式在此参考附图描述本专利技术的优选实施例。在下面的描述中，由于不必要地详述公知功能或结构会模糊专利技术，因此对其不再详述。图1是根据本专利技术的优选实施例的晶片烘焙盘100的透视图，图2是沿图1所示的线A-A’的晶片烘焙盘的剖视图，图3是晶片烘焙盘100的局部放大剖视图，图4是沿图2所示的线B-B’的晶片烘焙盘100的剖视图。如图1至4所述，晶片烘焙盘100由支撑盘101、支撑盘101下的加热器102、和支撑盘101和加热器102之间的热传递板103构成。晶片烘焙盘100包括具有设置在热传递板103内侧的冷却管道105的冷却装置。在晶片烘焙盘100中，为防止晶片移动，在支撑盘101上限定一固定表面111并围绕固定表面111形成导向突起113。热传递板103可与支撑盘101整体形成。热传递板103为将热从加热器102传递到支撑盘101的中介并具有在其中部分填充液态工作流体139的空腔或轨道131。通过热传递板103内的多个隔离器133将空腔131分段。如图4所示，隔离器133集中排列在热传递板103中。冷却管道105引入冷却介质，使之围绕热传递板103循环，然后将其排放到盘100之外。如图4所示，冷却管道105沿热传递板103螺旋设置。冷却管道105具有彼此接近的入口和出口。优选地使路径内和路径外的冷却介质并行以抵消在注入的冷却介质和排放的冷却介质之间的温度差异，由此维持穿过晶片烘焙盘100的均匀的温度分布。对应单个管线用作冷却管道105，多个管线被安装以在给定的时间内循环更多的冷却介质并缩短冷却时间。如图5和6所示，冷去管道105可简单设置在空腔131(图5)或形成在空腔131下的沟槽137(图6)中。冷却管道105也可如图7所示埋在空腔131下面，或者安装多个冷却管道，如图8所示的两个为其中空腔131中的一个以及埋在空腔131下的另一个。参考图9A、9B和9C，冷却管道105的剖面可是圆形、椭圆形或多边形。为提高热传递效率，可在冷却管105的内周边或外周边上形成冷却叶片或皱折。参考图10，当加热器102发热时，如参考特性B所示，热被传递给热传递板103并且如附图标记C所示工作流体139被汽化。如附图标记D所示汽化的工作流体传递热，恢复到液体状态，然后再接受来自加热器102的热。在空腔131内的封闭式循环中工作流体139的相变发生并且通过汽化的工作流体139将来自加热器102的热有效地传递给支撑盘101。由于通过工作流体139的相变实施热传递，所以穿过支撑盘101的温度分布是均匀的。在加热过程中，最好将冷却管道105的内部抽成真空或用空气填充。如果液体如冷却介质填充到冷却管道105，来自加热器102的热不能有效地传递给支撑盘101，只加热冷却管道105中的液体。参考附图11描述烘焙盘100的冷却。为快速冷却烘焙盘100，通过冷却盘105使冷却介质循环。水可用作冷却介质。伴随冷却介质的循环，如附图标记D’所示，来自支撑盘101的热被冷却管道105吸收，并且如附图标记C’和B’所示，来自热传递板103和加热器102的热被冷却管道105吸收。结果，围绕冷却管道105的热被冷却管道105的冷却介质吸收。冷却介质持续地注入冷却管道105并围绕热传递板103循环，烘焙盘100就这样地被冷却。同样地，烘焙盘100的热通过工作流体139被冷却管道105吸收，导致横跨支撑盘101温度分布是均匀的，并明显地减少了冷却时间。图12示出了用于描述在图4所描绘的用于烘焙盘100的冷却装置工作时的冷却曲线的曲线图109。曲线图109描述了当烘焙盘100的平均温度从150℃降到100℃时的温度变化，在这种情况下冷却介质在温度18℃下以1.51/min速率循环。附图标记①代表实时表示烘焙盘100的平均温度的变化曲线以及附图标记②代表实时表示烘焙盘100最大温度偏差变化曲线。参考图12，从曲线①和②看出，在本专利技术的冷却装置开始工作15秒后，烘焙盘100的平均温度降到100℃。然后冷却水注入为不连续并且冷却管充有空气。30秒后，烘焙盘100的温度偏差明显减少，50秒后，它的温度分布是稳定的。图13是根据传统的自然冷却方法在晶片烘焙盘中的温度变化曲线图。如图13所示，当在冷却过程中自然冷却导致晶片烘焙盘上的相对均匀温度分布时，将晶片烘焙盘从150℃冷却到100℃占用了45分钟，由此显著地降低了产量。相反地，本专利技术的冷却装置快速地冷却烘焙盘，在50秒内获得了均匀的温度分布。根据上述本专利技术，用于晶片烘焙盘的冷却装置具有设置在部分地充入液态工作流体的热传递板中的冷却管道，用于快速冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于晶片烘焙盘的冷却装置，所述的晶片烘焙盘具有一用于支撑一晶片的支撑盘、一在所述的支撑盘下的加热器、以及一用于传递热并置于所述的支撑盘和所述的加热器之间的热传递板，所述的冷却装置包括：一形成在所述的热传递板中并部分填充液态工作流 体的空腔，以及一置于所述的热传递板中的冷却管道，用于使一冷却介质循环。
【技术特征摘要】
KR 2003-6-4 36021/031.一种用于晶片烘焙盘的冷却装置，所述的晶片烘焙盘具有一用于支撑一晶片的支撑盘、一在所述的支撑盘下的加热器、以及一用于传递热并置于所述的支撑盘和所述的加热器之间的热传递板，所述的冷却装置包括一形成在所述的热传递板中并部分填充液态工作流体的空腔，以及一置于所述的热传递板中的冷却管道，用于使一冷却介质循环。2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中所述的冷却管道位于所述的热...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晋成，李瞳雨，金兑圭，金商甲，申东和，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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