CN201006893Y - 基片冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种基片冷却装置，该基片冷却装置包括：密封的基片冷却室；用于在基板冷却室中支撑并传送基片的基片支撑架；至少一个冷却板以及对至少一个冷却板进行冷却的冷却系统；其中该至少一个冷却板和基片之间成一定间隙，基片冷却装置进一步设置有用于输入导热气体的气体管道。通过采用上述结构，将基片和冷却板间隔设置并利用导热气体的对流将基板上的热量迅速带到冷却板上，由此对基片进行快速冷却，同时冷却时冷却源不需要接触基片，从而防止了基片表面划伤，提高了产品的良品率。

Description

基片冷却装置
【技术领域】
本实用新型涉及一种基片冷却装置，特别涉及一种用于在镀膜工艺中对镀膜基片进行快速冷却的基片冷却装置。
【背景技术】
在镀膜工艺中，特别是在多层镀膜工艺中，一般都要求在中间过程中对基片进行快速冷却，以便防止膜层高温曝露在大气中或者工艺引起基片反常升温而造成膜层损坏。众所周知，热量传播方式有三种：辐射、传导和对流。由于真空镀膜过程中分子极度稀薄，对流带走的热量也极少。再由于基片与冷却板之间的温差不是太高，所以辐射传热也很少。由于依靠辐射和对流的方式在真空中进行基片降温，达不到快速降温的目的，目前业界普遍采用传导方式对真空中的基片进行降温，即采用冷却板与基片直接接触的方式进行降温。这种接触式降温方法利用冷却板把基片的热量带走。而是这种传导式降温的缺点是：基片与冷却板直接接触，容易造成基片破损或表面划伤。导致良品率下降。
【实用新型内容】
为了解决现有镀膜工艺中的传导降温方法需要将基片与冷却板直接接触，容易造成基片破损或表面划伤的技术问题。本实用新型提出一种基于辐射和/或对流的能够快速降温的非接触式基板冷却装置。
本实用新型解决现有镀膜工艺中的传导降温方法需要将基片与冷却板直接接触，容易造成基片破损或表面划伤的技术问题所采用的技术方案是：提供一种基片冷却装置，该基片冷却装置包括：密封的基片冷却室；用于在基板冷却室中支撑并传送基片的基片支撑架；至少一个冷却板以及对至少一个冷却板进行冷却的冷却系统；其中该至少一个冷却板和基片之间成一定间隙，基片冷却装置进一步设置有用于输入导热气体的气体管道。
根据本实用新型一优选实施例，至少一个冷却板为以一定间隔相对两块冷却板，基片设置在两块冷却板之间。
根据本实用新型一优选实施例，两个冷却板之间进一步设置隔垫。
根据本实用新型一优选实施例，冷却系统包括设置在冷却板内的用于传输冷却液体的冷却通道；将冷却通道连接到基片冷却室外部的进液管和出液管以及对冷却通道、用于循环进液管和出液管内的冷却液体的低温冷却泵。
根据本实用新型一优选实施例，冷却液体为温度低于-160℃的超低温冷却液体。
根据本实用新型一优选实施例，导热气体为氦气、氢气或二者的混合物。
根据本实用新型一优选实施例，导热气体的流量保证基片冷却室的真空度为10托。
根据本实用新型一优选实施例，基片冷却装置进一步包括对至少一个冷却板的温度进行感应的温度探头。
本实用新型的有益效果是，通过采用上述结构，将基片和冷却板间隔设置并利用导热气体的对流将基板上的热量迅速带到冷却板上，由此对基片进行快速冷却，同时冷却时冷却源不需要接触基片，从而防止了基片表面划伤，提高了产品的良品率。
【附图说明】
图1是本实用新型基片冷却装置一实施例的截面示意图；
图2是本实用新型基片冷却装置另一实施例的截面示意图；
图3是图2所示基片冷却装置的冷却时间和基片温度的关系曲线。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
图1所示，图1是本实用新型基片冷却装置一实施例的截面示意图。在本实施例中，基片冷却装置1包括：密封的基片冷却室11；用于在基板冷却室11中支撑并传送基片2的基片支撑架17；冷却板12以及对冷却板12进行冷却的冷却系统，在本实施例中，冷却系统包括：设置在冷却板12内的用于传输冷却液体的冷却通道121；将冷却通道121连接到基片冷却室11外部的进液管13和出液管14以及用于循环冷却通道121、进液管13和出液管14内的冷却液体的低温冷却泵15。此外，基片冷却装置1进一步包括用于输入导热气体的气体管道18和对冷却板12的温度进行感应的温度探头16。
使用时，使冷却板12和基片2之间形成一定间隙，该间隙尺寸是1.25mm-5mm，优选是2.25mm左右。利用冷却通道121、进液管13、出液管14以及低温冷却泵15所形成低温冷却系统对冷却板12进行冷却。其中，冷却液体优选为温度在-160℃以下的超低温冷却液体，使冷却板12温度降至-50℃到-200℃(通常是-130℃)。气体管道18放进热导热系数比较高的导热气体，一般采用氦气、氢气或其混合气体。导热气体的流量要保证基本冷却室11内的真空度达到10托左右。在这个真空度下，氦气或氢气能够使热量的传递速度上升500％。导热气体充满基片2和冷却板12中间并形成对流。高导热系数的导热气体将基片2的热量迅速被带到冷却板12上，从而对基片2进行快速冷却，使基片2的表面温度迅速下降，从而达到基片2表面温度迅速下降的工艺要求。
如图2所示，图2是本实用新型基片冷却装置另一实施例的截面示意图。在本实施例中，基片冷却装置3内设置有以一定间隔相对的两个冷却板31、33。此外，在冷却板31、33之间进一步设置隔垫32，该隔垫32的作用是保证对称分布的两块冷却板3温度相同；其次是确保基片2与冷却板31、32之间形成合理的空隙。这种对称式设计能够实现更快并且更均匀的降温。
如图3所示，图3是图2所示基片冷却装置的冷却时间和基片温度的关系曲线。从图3中可以看出，基片温度随时间迅速下降。
本实用新型利用-160℃超低温冷却液体对冷却板进行冷却，然后利用高导热系数刀刃气体(氦气或氢气)的对流使基片的热量迅速被带到冷却板上，从而对基片进行快速冷却。在冷却过程中，冷却源(冷却板)不需要接触基片，从而避免基片表面划伤以提高产品的良品率。
在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在不脱离本实用新型所保护的范围和精神的情况下，可根据不同的实际需要设计出各种实施方式。

Claims (8)

1.一种基片冷却装置，所述基片冷却装置包括：密封的基片冷却室；用于在所述基板冷却室中支撑并传送基片的基片支撑架；至少一个冷却板以及对所述至少一个冷却板进行冷却的冷却系统；其特征在于：所述至少一个冷却板和所述基片之间成一定间隙，所述基片冷却装置进一步设置有用于输入导热气体的气体管道。
2.根据权利要求1所述的基片冷却装置，其特征在于：所述至少一个冷却板为以一定间隔相对两块冷却板，所述基片设置在所述两块冷却板之间。
3.根据权利要求2所述的基片冷却装置，其特征在于：所述两个冷却板之间进一步设置隔垫。
4.根据权利要求1、2或3所述的基片冷却装置，其特征在于：所述冷却系统包括设置在所述冷却板内的用于传输冷却液体的冷却通道；将所述冷却通道连接到所述基片冷却室外部的进液管和出液管以及对所述冷却通道、用于循环所述进液管和所述出液管内的冷却液体的低温冷却泵。
5.根据权利要求4所述的基片冷却装置，其特征在于：所述冷却液体为温度低于-160℃的超低温冷却液体。
6.根据权利要求1所述的基片冷却装置，其特征在于：所述导热气体为氦气、氢气或二者的混合物。
7.根据权利要求1所述的基片冷却装置，其特征在于：所述导热气体的流量保证所述基片冷却室的真空度为10托。
8.根据权利要求1所述的基片冷却装置，其特征在于：所述基片冷却装置进一步包括对所述至少一个冷却板的温度进行感应的温度探头。
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