KR101125645B1 - Temperature control equipment of semiconductor and led wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치에 관한 것으로서, 반도체 디바이스가 거치되는 거치부와; 상기 거치부의 하부에 배치되어 상기 거치부를 가열시키는 가열부와; 상기 가열부의 하부에 배치되어 상기 거치부를 냉각시키는 냉각부와; 상기 냉각부의 하부에 배치되는 베이스부;를 포함하며, 상기 냉각부의 상면에는 상기 가열부로부터 전달되는 복사열을 반사시키기 위한 반사부가 배치되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 가열부를 적외선 세라믹 히터로 대체함으로써, 열전도율을 증대시켜 전열밀도를 높여 가열 성능을 개선시킬 수 있으며, 급격하고 반복적인 온도 변화에 대한 반응 속도가 높아 전열 성능이 개선될 수 있다.
또한, 열선 방식의 가열 방식을 판형 방식의 가열 방식으로 대체시킴으로써 가열부의 표면온도 불균형을 개선시킬 수 있으며, 제조 단가를 감소시킴과 동시에 작업 능률이 향상되며, 분진 등의 발생이 원천적으로 차단되는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 가열부 하부에 반사부를 구성함으로써, 가열부 하부로 전달되는 복사열을 반사시켜 열손실을 개선함과 동시에, 가열부 하측으로 분산되는 열을 차단시켜 고효율의 가열 성능을 발휘할 수 있다.The present invention relates to a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus, comprising: a mounting portion on which a semiconductor device is mounted; A heating part disposed under the mounting part to heat the mounting part; A cooling unit disposed below the heating unit to cool the mounting unit; And a base part disposed below the cooling part, wherein a reflection part for reflecting radiant heat transmitted from the heating part is disposed on an upper surface of the cooling part.
As a result, by replacing the heating unit with an infrared ceramic heater, the heat conductivity may be increased to increase the heat density, thereby improving the heating performance, and the heat transfer performance may be improved by increasing the reaction rate against rapid and repetitive temperature changes.
In addition, it is possible to improve the surface temperature imbalance of the heating part by replacing the heating method of the hot wire method with the plate-type heating method, reduce the manufacturing cost and improve the work efficiency, and prevent the occurrence of dust, etc. at the source. Can exert.
In addition, by forming a reflector under the heating unit, it is possible to reflect the radiant heat transferred to the lower part of the heating unit to improve heat loss, and to block heat dispersed to the lower side of the heating unit, thereby exhibiting high efficiency heating performance.
Description
본 발명은 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가열부를 적외선 세라믹 히터로 구성하여 열전도율을 개선함과 동시에 가열부의 하부에 반사부를 구성하여 가열부의 하측으로 전달되는 열을 반사시켜 열손실을 개선한 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor and LED wafer temperature control device, and more particularly, to improve heat conductivity by configuring a heating unit with an infrared ceramic heater, and at the same time, by forming a reflecting unit under the heating unit to reflect heat transferred to the lower side of the heating unit. The present invention relates to a semiconductor and LED wafer temperature control device having improved heat loss.
반도체 메모리 IC 나 시스템 LSI 와 같은 반도체 디바이스가 완성되기까지의 제조 프로세스는 매우 복잡하고 민감하여, 여러 부위에 고장이 발생하는 요인이 존재하고 있다.The manufacturing process until the completion of a semiconductor device such as a semiconductor memory IC or a system LSI is very complicated and sensitive, and there are factors causing failure in various parts.
예를 들면, 설계상의 문제, 검사상의 문제, 유저에게 넘어간 다음의 환경이나 회로 구성을 포함하는 사용상의 문제 등이 그것이며, 제조상에서는 규소 기판, 확산 패시베이션, 배선 전극, 프레임, 패키지, 다이 본딩, 와이어 본딩, 밀봉 등 각각 고장을 발생시키는 요인을 갖고 있다.For example, design problems, inspection problems, usage problems including the following environment and circuit configuration passed to the user, and in manufacturing, silicon substrates, diffusion passivation, wiring electrodes, frames, packages, die bonding, Each of these has a cause of failure such as wire bonding and sealing.
그리고, 주된 고장 요인은 표면 결함(이온 오염 등), 산화막 결함(핀 홀), 금속 배선 결함, 입출력회로 결함 등이다.The main failure factors are surface defects (ion contamination, etc.), oxide film defects (pin holes), metal wiring defects, input / output circuit defects, and the like.
이들 고장 요인을 내포한 반도체 디바이스를 판별하기 위한 테스트에는, 대표적으로 제품의 신뢰성을 확보하기 위한 번인 테스트와 불량품을 제거하기 위한 특성 테스트(선별 테스트)가 있다.Typical tests for determining semiconductor devices containing these failure factors include burn-in tests to ensure product reliability and characteristic tests (screening tests) to remove defective products.
여기서, 번인 장치를 사용한 번인 테스트에서는, 초기 고장을 없앨 목적으로, 반도체 디바이스를, 예를 들면, 125℃ 정도의 가열 하에서 정격 또는 정격보다 1～2 할 높은 전압을 인가하면서 일정 시간 동작시켜 스크리닝을 실시한다.Here, in the burn-in test using the burn-in apparatus, for the purpose of eliminating the initial failure, the semiconductor device is operated for a certain period of time while applying a voltage of 1 or 2 times higher than the rated or rated voltage under heating of about 125 ° C, for example. Conduct.
또한, 메모리 테스터를 사용한 특성 테스트에서는, 고온 (85℃ 정도) 으로부터 저온 (0℃ 이하), 최고 동작 속도로부터 저속 동작, 전원 전압의 최대와 최소 등, 다양한 테스트 패턴과 같은 요소를 조합하여 제품의 데이터 시트에 있는 특성을 반도체 디바이스가 구비하고 있는지를 검사한다.In addition, in the characteristic test using the memory tester, a combination of elements such as various test patterns such as high temperature (about 85 ° C) to low temperature (0 ° C or less), low speed operation from the maximum operating speed, and maximum and minimum power supply voltages may be used. It is checked whether the semiconductor device has the characteristics in the data sheet.
한편, 상기 각종 테스트를 수행하는 검사대상물로서 일반적인 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, LED용 사파이어 웨이퍼도 적용될 수 있다.On the other hand, not only a general semiconductor wafer but also a sapphire wafer for LED may be applied as an inspection object for performing the various tests.
여기서, 상기 사파이어 웨이퍼(Sapphire Wafer)는 사파이어 잉곳(Sapphire Ingot)을 얇은 원형 모양으로 가공한 것으로, 청색, 녹색, 자외선 LED 용 소재 등으로 사용된다.Here, the sapphire wafer (Sapphire Wafer) is a sapphire ingot (Sapphire Ingot) is processed into a thin circular shape, it is used as a material for blue, green, ultraviolet LED.
일반적으로, 상기 사파이어 잉곳으로 사파이어 웨이퍼를 생산하는 공정은, 잉곳 절단, 웨이퍼 표면의 절단 자국 및 결함 제거, 웨이퍼 모서리 가공, 왁스 마운트, 표면 연마, 검사, 세척의 순으로 이루어진다. In general, the process for producing a sapphire wafer with the sapphire ingot consists of ingot cutting, cutting marks and defects on the wafer surface, wafer edge processing, wax mounting, surface polishing, inspection and cleaning.
즉, 사파이어 웨이퍼의 표면 연마를 위한 웨이퍼의 고정(bonding)이 수행되며, 이 때, 고정용 접작제의 사용을 위해 100도 수준의 고온이 유지될 필요가 있다.That is, the bonding of the wafer for surface polishing of the sapphire wafer is performed, and at this time, a high temperature of 100 degrees needs to be maintained for the use of the fixing agent.
여기서, 일반적인 검사장치는, 기본적으로 웨이퍼를 거치시켜 검사를 수행하는 웨이퍼 척(wafer chuck)과 본 웨이퍼 척을 가열시키기 위한 히터를 포함하여 구성된다.Here, the general inspection apparatus is basically configured to include a wafer chuck that performs inspection by placing a wafer and a heater that heats the wafer chuck.
종래의 검사장치에서, 상기 히터를 구성함에 있어, 얇게 가공된 운모(雲母, mica) 플레이트에 열선을 삽입하여 열선에서 발생된 열이 절연물질인 운모를 통과하여 웨이퍼 척을 직접가열하는 방식으로 마련되었다.In the conventional inspection apparatus, in constructing the heater, a heating wire is inserted into a thinly processed mica plate so that the heat generated from the heating wire passes through the mica, which is an insulating material, to directly heat the wafer chuck. It became.
그러나 운모를 이용한 히터는 열전도율이 비교적 낮고, 운모가 구비하는 단열 성능에 의해 급격하고 반복적인 온도변화에 따른 반응 속도가 늦으며, 히터 보호를 위한 전열밀도 설정의 한계가 낮다는 문제점이 있었다.However, the heater using the mica has a relatively low thermal conductivity, a slow reaction rate due to rapid and repetitive temperature changes due to the insulation performance provided by the mica, and a low limit of heat transfer density setting for the heater protection.
또한, 운모의 가격이 비교적 높아 히터의 제조 단가가 증대되며, 취성에 의한 파손 가능성이 있어 작업의 주의가 필요하고, 암석가루, 분진 등의 발생이 많다는 문제점이 있었다.In addition, the price of the mica is relatively high, the manufacturing cost of the heater is increased, there is a possibility of breakage due to brittleness, it is necessary to pay attention to the work, there was a problem that the generation of rock powder, dust and the like.
본 발명은 상기 문제점들을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 가열부를 적외선 세라믹 히터로 대체함으로써, 열전도율을 증대시켜 전열밀도를 높여 가열 성능을 개선시킨 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor and LED wafer temperature control device which improves heating performance by increasing the thermal conductivity by increasing the thermal conductivity by replacing the heating unit with an infrared ceramic heater. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은, 급격하고 반복적인 온도 변화에 대한 반응 속도가 높아 전열 성능이 개선된 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus having improved heat transfer performance due to a high reaction rate against rapid and repetitive temperature changes.
본 발명의 또 다른 목적은, 열선 방식의 가열 방식을 판형 방식의 가열 방식으로 대체시킴으로써 가열부의 표면온도 불균형을 개선시킬 수 있는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus which can improve the surface temperature imbalance of the heating part by replacing the heating method of the heating method with the plate type heating method.
본 발명의 또 다른 목적은, 제조 단가를 감소시킴과 동시에 작업 능률이 향상되며, 분진 등의 발생이 원천적으로 차단되는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a semiconductor and LED wafer temperature control device which reduces manufacturing costs and improves work efficiency and in which dust and the like are essentially blocked.
본 발명의 또 다른 목적은, 가열부 하부에 반사부를 구성함으로써, 가열부 하부로 전달되는 복사열을 반사시켜 열손실을 개선함과 동시에, 가열부 하측으로 분산되는 열을 차단시켜 고효율의 가열 성능을 구비하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to form a reflector under the heating unit, thereby reflecting the radiant heat transferred to the lower portion of the heating unit to improve heat loss, and at the same time to block heat dispersed to the lower side of the heating unit to achieve high efficiency heating performance. It is providing the semiconductor and LED wafer temperature control apparatus provided.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 반도체 디바이스가 거치되는 거치부와; 상기 거치부의 하부에 배치되어 상기 거치부를 가열시키는 가열부와; 상기 가열부의 하부에 배치되어 상기 거치부를 냉각시키는 냉각부와; 상기 냉각부의 하부에 배치되는 베이스부;를 포함하며, 상기 냉각부의 상면에는 상기 가열부로부터 전달되는 복사열을 반사시키기 위한 반사부가 배치되는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치에 의해 달성될 수 있다.The above object, according to the present invention, a mounting portion on which the semiconductor device is mounted; A heating part disposed under the mounting part to heat the mounting part; A cooling unit disposed below the heating unit to cool the mounting unit; And a base portion disposed below the cooling portion, and may be achieved by a semiconductor and LED wafer temperature control device having a reflecting portion disposed on the upper surface of the cooling portion for reflecting radiant heat transmitted from the heating portion.
여기서, 상기 거치부의 하면에는 상기 가열부를 안착시키기 위한 가열부안착홈이 형성될 수 있다.Here, the lower portion of the mounting portion may be formed with a heating portion seating groove for mounting the heating portion.
또한, 상기 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치는 상기 거치부의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서부를 추가적으로 포함하며, 상기 온도감지센서부는 상기 거치부의 측부에 삽입결합될 수 있다.In addition, the semiconductor and LED wafer temperature control device further includes a temperature sensor for sensing the temperature of the mounting portion, the temperature sensor may be inserted into the side of the mounting portion.
여기서, 상기 온도감지센서부는 측온저항체(Resistance Temperature Detector)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the temperature sensor may be configured to include a resistance temperature detector (Resistance Temperature Detector).
한편, 상기 가열부는 판상의 패널과 상기 패널의 상면에 형성되는 열선 패턴을 포함하는 적외선 세라믹 히터(IR Ceramic Heater)로 마련될 수 있다.The heating unit may be provided as an IR ceramic heater including a plate-shaped panel and a hot wire pattern formed on an upper surface of the panel.
여기서, 상기 열선 패턴은, 절연부와; 상기 절연부의 상부에 배치되는 열선부와; 상기 열선부의 측부에 배치되는 배선부와; 상기 열선부의 상부를 커버하는 보호층과; 상기 절연부와 열선부와 배선부와 보호층을 전체적으로 감싸는 코팅층;을 포함할 수 있다.Here, the hot wire pattern, the insulating portion; A hot wire part disposed on the insulating part; A wiring portion disposed at a side of the heating wire portion; A protective layer covering an upper portion of the hot wire part; It may include; the coating layer surrounding the insulating portion, the hot wire portion, the wiring portion and the protective layer as a whole.
또한, 상기 냉각부의 상면에는 상기 반사부가 안착되기 위한 반사부안착홈이 형성될 수 있다.In addition, a reflector seating groove for mounting the reflector may be formed on an upper surface of the cooling unit.
여기서, 상기 반사부는 경면(鏡面) 가공을 통하여 상기 반사부안착홈에 형성될 수 있다.Here, the reflector may be formed in the reflector seating groove through a mirror surface processing.
또한, 상기 반사부는 상기 반사부안착홈에 안착되어 상기 가열부와 미리 설정된 거리만큼 이격될 수 있다.In addition, the reflector may be seated in the reflector seating groove and spaced apart from the heating unit by a predetermined distance.
여기서, 상기 냉각부의 하면에는 냉각 유체가 주입되는 유입홈이 형성될 수 있다.Here, an inflow groove into which a cooling fluid is injected may be formed on a lower surface of the cooling unit.
또한, 상기 냉각부의 측면에는 상기 유입홈과 연계되어 상기 냉각 유체를 주입 및 배출시키는 유체주입구 및 유체배출구가 형성될 수 있다.In addition, a side surface of the cooling unit may be formed with a fluid inlet and a fluid outlet for injecting and discharging the cooling fluid in connection with the inlet groove.
본 발명에 의해, 가열부를 적외선 세라믹 히터로 대체함으로써, 열전도율을 증대시켜 전열밀도를 높여 가열 성능을 개선시킬 수 있으며, 급격하고 반복적인 온도 변화에 대한 반응 속도가 높아 전열 성능이 개선될 수 있다.According to the present invention, by replacing the heating unit with an infrared ceramic heater, it is possible to improve the heating performance by increasing the thermal conductivity to increase the heat transfer density, and the heat transfer performance can be improved by increasing the reaction rate against rapid and repetitive temperature changes.
또한, 열선 방식의 가열 방식을 판형 방식의 가열 방식으로 대체시킴으로써 가열부의 표면온도 불균형을 개선시킬 수 있으며, 제조 단가를 감소시킴과 동시에 작업 능률이 향상되며, 분진 등의 발생이 원천적으로 차단되는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, it is possible to improve the surface temperature imbalance of the heating part by replacing the heating method of the hot wire method with the plate-type heating method, reduce the manufacturing cost and improve the work efficiency, and prevent the occurrence of dust, etc. at the source. Can exert.
또한, 가열부 하부에 반사부를 구성함으로써, 가열부 하부로 전달되는 복사열을 반사시켜 열손실을 개선함과 동시에, 가열부 하측으로 분산되는 열을 차단시켜 고효율의 가열 성능을 발휘할 수 있다.In addition, by forming a reflector under the heating unit, it is possible to reflect the radiant heat transferred to the lower part of the heating unit to improve heat loss, and to block heat dispersed to the lower side of the heating unit, thereby exhibiting high efficiency heating performance.
첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 분해사시도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 저면 분해사시도이며,
도 3 은 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 가열부의 사시도 및 부분단면도이며,
도 4 는 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 결합사시도이며,
도 5 는 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is an exploded perspective view of a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention,
2 is a bottom exploded perspective view of a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention,
3 is a perspective view and a partial cross-sectional view of a heating portion of a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention,
4 is a combined perspective view of a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention,
5 is a cross-sectional view of a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, terms used in the present specification and claims should not be construed in a dictionary meaning, and the inventors may properly define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments shown in the present specification and the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are presented. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may exist.
도 1 은 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 분해사시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 저면 분해사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 가열부의 사시도 및 부분단면도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 결합사시도이며, 도 5 는 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치의 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention, Figure 2 is a bottom exploded perspective view of a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention, Figure 3 is a semiconductor and LED wafer according to the present invention 4 is a perspective view and a partial cross-sectional view of a heating unit of a temperature control device, FIG. 4 is a perspective view of a semiconductor and LED wafer temperature control device according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the semiconductor and LED wafer temperature control device according to the present invention.
도 1 내지 도 5 를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치는, 반도체 디바이스가 거치되는 거치부(10)와; 상기 거치부(10)의 하부에 배치되어 상기 거치부(10)를 가열시키는 가열부(20)와; 상기 가열부(20)의 하부에 배치되어 상기 거치부(10)를 냉각시키는 냉각부(30)와; 상기 냉각부(30)의 하부에 배치되는 베이스부(40);를 포함하며, 상기 냉각부(30)의 상면에는 상기 가열부(20)로부터 전달되는 복사열을 반사시키기 위한 반사부(50)가 배치된다.1 to 5, the semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention, the
여기서, 상기 거치부(10)는 반도체 웨이퍼 등의 반도체 디바이스를 거치시키기 위한 구성요소로써, 후술하여 설명할 가열부(20) 및 냉각부(30)에 의해 거치부(10)가 온도 변화되어 반도체 디바이스의 각종 검사를 수행한다. Here, the
또한, 상기 거치부(10)는 금속 합금 재질로써 원형의 판상 형태로 마련될 수 있으며, 상기 거치부(10)의 상면에는 도 1 에서와 같이, 중심을 공유하는 복수의 동심원 형상의 웨이퍼 흡입홈(14)이 형성되며, 외주면을 따라 인접된 부분에 하나 이상의 고정홈(12)이 형성된다.In addition, the
여기서, 상기 고정홈(12)은 반도체 디바이스를 상기 거치부(10)에 안착시키기 위한 이송부재(미도시)가 고정되기 위한 구성이며, 상기 웨이퍼 흡입홈(14)은 상기 이송부재에서 반도체 디바이스를 이송시킬 경우, 인가 또는 해제되는 흡입력이 작용되는 부분이다.Here, the
또한, 도 2 에서와 같이, 상기 거치부(10)의 하면에는 상기 가열부(20)를 안착시키기 위한 가열부안착홈(15)이 형성될 수 있다.In addition, as shown in Figure 2, the lower portion of the
즉, 상기 가열부안착홈(15)에 상기 가열부(20)가 안착된 상태에서 볼트 등의 결합수단에 의해 상기 가열부(20)와 거치부(10)가 밀착되어 상호 결합될 수 있는 것이다.That is, in the state in which the
또한, 상기 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치는 상기 거치부(10)의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서부(45)를 추가적으로 포함하며, 상기 온도감지센서부(45)는 상기 거치부(10)의 측부에 삽입결합될 수 있다.In addition, the semiconductor and LED wafer temperature control device further comprises a
여기서, 상기 온도감지센서부(45)는 측온저항체(Resistance Temperature Detector)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 가열부(20) 또는 냉각부(30)에 의해 변화되는 상기 거치부(10)의 온도를 감지함으로써, 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치를 상황에 따라 제어할 수 있다.Here, the
한편, 상기 가열부(20)는 상기 거치부(10)의 하부에 결합되어 발열을 통해 상기 거치부(10)의 온도를 상승시키기 위한 구성요소로써, 도 1 내지 도 3 에서와 같이, 판상의 패널(21)과 상기 패널(21)의 상면에 형성되는 열선 패턴(23)을 포함하는 적외선 세라믹 히터(IR Ceramic Heater)로 마련될 수 있다.On the other hand, the
또한, 상기 가열부(20)는 하면의 일측에, 도 2 에서와 같이, 상기 가열부(20)의 동작을 제어하기 위한 제어단자(22)가 설치될 수 있으며, 상기 제어단자(22)는 후술하여 설명할 반사부(50)에 형성된 절개부(52) 및 냉각부(30)의 수용홈(33)에 배치될 수 있다.In addition, the
여기서, 상기 열선 패턴(23)은, 도 3 에서와 같이, 절연부(24)와; 상기 절연부(24)의 상부에 배치되는 열선부(25)와; 상기 열선부(25)의 측부에 배치되는 배선부(26)와; 상기 열선부(25)의 상부를 커버하는 보호층(27)과; 상기 절연부(24)와 열선부(25)와 배선부(26)와 보호층(27)을 전체적으로 감싸는 코팅층(28);을 포함할 수 있다.Here, the
또한, 상기 열선 패턴(23)은, 도 3 에서와 같이, 상기 패널(21)의 중심으로부터 형성되는 나선형으로 마련될 수 있지만, 이에 한정되지는 않으며, 상기 가열부(20)에서 발열되는 전열밀도의 설계에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.In addition, the
즉, 상기 가열부(20)를 패널(21)의 상부에 다양하게 형성되는 열선 패턴(23)으로 구성함으로써, 가열부(20)의 표면온도를 균일하게 가열시킬 수 있으며, 세라믹 절연체를 이용함으로써 열전도율이 종래 운모를 이용한 히터에 비해 월등하게 개선될 수 있다.That is, by configuring the
또한, 상기 가열부(20)를 적외선 세라믹 히터로 구현함으로써, 발열부를 용이하게 넓혀, 대용량의 히터 구현이 가능하며, 취성(脆性)이 운모에 비해 적어 제작 및 가동시에 파손 가능성이 저하될 수 있고, 분진 또한 발생하지 않는다는 여러 장점이 있다.In addition, by implementing the
한편, 상기 냉각부(30)는 상기 거치부(10)의 온도를 하강시키기 위한 구성요소로써, 도 1 에서와 같이, 상면에는 상기 반사부(50)가 안착되기 위한 반사부안착홈(32)이 형성될 수 있다.On the other hand, the cooling
여기서, 상기 반사부(50)는 상기 가열부(20)와 냉각부(30)의 사이에 배치되어 상기 가열부(20)에서 하부측으로 전달되는 복사열을 반사시키기 위한 구성요소로써, 상기 반사부안착홈(32)에 결합되는 미러 플레이트로 마련될 수 있다.Here, the
또는, 상기 반사부(50)는 상기 냉각부(30)의 상면에 가공되는 경면(鏡面)으로 마련되어 상기 반사부안착홈(32)에 형성될 수 있다.Alternatively, the
여기서, 상기 반사부(50)는, 도 5 에서와 같이, 상기 반사부안착홈(32)에 안착되어 상기 가열부(20)와 미리 설정된 거리만큼 이격될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 설정된 거리는 2~10(mm)의 범위로 설정될 수 있다.Here, as shown in FIG. 5, the
여기서, 상기 반사부(50)와 가열부(20)의 이격 거리가 2mm 미만으로 설정되면, 반사부(50)와 가열부(20)가 거의 근접되어 복사열 반사효과보다 반사부(50)의 하부측으로 전열이 과도하게 발생한다는 문제점이 있다.Here, when the distance between the reflecting
또한, 상기 반사부(50)와 가열부(20)의 이격 거리가 10mm 를 초과하여 설정되면, 이격 거리에 의한 공간이 증대되어 복사열 반사효과에 따른 열손실 방지 효과가 감소된다는 문제점이 있다.In addition, when the separation distance between the
따라서, 상기 반사부(50)와 가열부(20)의 이격거리를 2~10(mm)의 범위로 설정하여야만 가열부(20)의 하부측으로 발생되는 복사열을 반사시켜 열손실을 줄일 수 있으며, 이에 의해, 냉각부(30)로 전달되는 열이 단열될 수 있다.Therefore, the distance between the reflecting
여기서, 상기 냉각부(30)의 하면에는 도 2 에서와 같이, 냉각 유체가 주입되는 유입홈(35)이 형성될 수 있다.Here, the
여기서, 상기 유입홈(35)에 냉각 유체가 주입됨으로써, 상기 냉각부(30)의 표면온도가 감소되게 되며, 이렇게 감소된 온도가 외주면을 따라 서로 접촉된 거치부(10)를 통해 전달되어 상기 거치부(10)의 온도를 하강시키게 되는 것이다.Here, the cooling fluid is injected into the
여기서, 상기 냉각 유체는 가스 또는 액체 또는 이들의 조합일 수 있으며, 예를 들면 상기 냉각 유체는 냉각된 건조 공기 또는 질소 또는 냉각된 건조 공기와 질소의 조합일 수 있다.Here, the cooling fluid may be a gas or a liquid or a combination thereof, for example the cooling fluid may be cooled dry air or nitrogen or a combination of cooled dry air and nitrogen.
여기서, 상기 냉각부(30)는 상기 베이스부(40)와 결합되며, 결합시 O-링 등과 같은 실링부재(미도시)가 추가되어 상기 냉각부(30)와 베이스부(40)가 밀착 결합될 수 있다.Here, the cooling
또한, 상기 냉각부(30)의 측면에는 상기 유입홈(35)과 연계되어 상기 냉각 유체를 주입 및 배출시키는 유체주입구(미도시) 및 유체배출구(미도시)가 형성되어 냉각 유체의 주입 및 배출이 구현될 수 있다.
In addition, a fluid inlet (not shown) and a fluid outlet (not shown) are formed at a side surface of the cooling
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치는, 가열부를 적외선 세라믹 히터로 대체함으로써, 열전도율을 증대시켜 전열밀도를 높여 가열 성능을 개선시킬 수 있으며, 급격하고 반복적인 온도 변화에 대한 반응 속도가 높아 전열 성능이 개선될 수 있다.As described above, the semiconductor and LED wafer temperature control apparatus according to the present invention, by replacing the heating unit with an infrared ceramic heater, can increase the thermal conductivity to increase the heat transfer density to improve the heating performance, the rapid and repeated changes in temperature High reaction rate can improve heat transfer performance.
또한, 열선 방식의 가열 방식을 판형 방식의 가열 방식으로 대체시킴으로써 가열부의 표면온도 불균형을 개선시킬 수 있으며, 제조 단가를 감소시킴과 동시에 작업 능률이 향상되며, 분진 등의 발생이 원천적으로 차단되는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, it is possible to improve the surface temperature imbalance of the heating part by replacing the heating method of the hot wire method with the plate-type heating method, reduce the manufacturing cost and improve the work efficiency, and prevent the occurrence of dust, etc. at the source. Can exert.
또한, 가열부 하부에 반사부를 구성함으로써, 가열부 하부로 전달되는 복사열을 반사시켜 열손실을 개선함과 동시에, 가열부 하측으로 분산되는 열을 차단시켜 고효율의 가열 성능을 발휘할 수 있다.
In addition, by forming a reflector under the heating unit, it is possible to reflect the radiant heat transferred to the lower part of the heating unit to improve heat loss, and to block heat dispersed to the lower side of the heating unit, thereby exhibiting high efficiency heating performance.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and it should be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 거치부 15 : 가열부안착홈
20 : 가열부 21 : 패널
23 : 열선 패턴 24 : 절연부
25 : 열선부 26 : 배선부
27 : 보호층 28 : 코팅층
30 : 냉각부 32 : 반사부안착홈
35 : 유입홈* Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: mounting part 15: heating part seating groove
20: heating part 21: panel
23: hot wire pattern 24: insulation
25: heating wire portion 26: wiring portion
27: protective layer 28: coating layer
30: cooling part 32: reflection part seating groove
35: inflow groove
Claims (11)
상기 거치부의 하부에 배치되어 상기 거치부를 가열시키는 가열부와;
상기 가열부의 하부에 배치되어 상기 거치부를 냉각시키는 냉각부와;
상기 냉각부의 하부에 배치되는 베이스부;를 포함하며,
상기 냉각부의 상면에는 상기 가열부로부터 전달되는 복사열을 반사시키기 위한 반사부가 배치되며,
상기 가열부는 판상의 패널과 상기 패널의 상면에 형성되는 열선 패턴을 포함하는 적외선 세라믹 히터(IR Ceramic Heater)로 마련되고,
상기 열선 패턴은,
절연부와;
상기 절연부의 상부에 배치되는 열선부와;
상기 열선부의 측부에 배치되는 배선부와;
상기 열선부의 상부를 커버하는 보호층과;
상기 절연부와 열선부와 배선부와 보호층을 전체적으로 감싸는 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.A mounting portion on which the semiconductor device is mounted;
A heating part disposed under the mounting part to heat the mounting part;
A cooling unit disposed below the heating unit to cool the mounting unit;
And a base part disposed below the cooling part.
A reflector for reflecting the radiant heat transmitted from the heating unit is disposed on the upper surface of the cooling unit,
The heating unit is provided with an IR ceramic heater including a plate-shaped panel and a hot wire pattern formed on the upper surface of the panel,
The hot wire pattern,
An insulation section;
A hot wire part disposed on the insulating part;
A wiring portion disposed at a side of the heating wire portion;
A protective layer covering an upper portion of the hot wire part;
And a coating layer covering the insulation part, the heating part, the wiring part, and the protective layer as a whole.
상기 거치부의 하면에는 상기 가열부를 안착시키기 위한 가열부안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.The method of claim 1,
The lower surface of the mounting portion is a semiconductor and LED wafer temperature control device, characterized in that the heating portion seating groove for mounting the heating portion is formed.
상기 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치는 상기 거치부의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서부를 추가적으로 포함하며, 상기 온도감지센서부는 상기 거치부의 측부에 삽입결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.The method of claim 1,
The semiconductor and LED wafer temperature control device further comprises a temperature sensor for sensing the temperature of the mounting portion, the temperature sensor unit semiconductor and LED wafer temperature control device, characterized in that inserted into the side of the mounting portion.
상기 온도감지센서부는 측온저항체(Resistance Temperature Detector)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.The method of claim 3, wherein
The temperature sensing sensor unit is a semiconductor and LED wafer temperature control device comprising a resistance temperature detector (Resistance Temperature Detector).
상기 냉각부의 상면에는 상기 반사부가 안착되기 위한 반사부안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.The method of claim 1,
The semiconductor and LED wafer temperature control device, characterized in that the reflector seating groove for forming the reflector is formed on the upper surface of the cooling unit.
상기 반사부는 경면(鏡面) 가공을 통하여 상기 반사부안착홈에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치. The method of claim 7, wherein
And the reflecting portion is formed in the reflecting portion seating groove through a mirror surface processing.
상기 반사부는 상기 반사부안착홈에 안착되어 상기 가열부와 미리 설정된 거리만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.The method of claim 8,
And the reflector is seated in the reflector seating groove and spaced apart from the heating unit by a predetermined distance.
상기 냉각부의 하면에는 냉각 유체가 주입되는 유입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.The method of claim 1,
The lower surface of the cooling unit is a semiconductor and LED wafer temperature control device, characterized in that the inlet groove is formed in which the cooling fluid is injected.
상기 냉각부의 측면에는 상기 유입홈과 연계되어 상기 냉각 유체를 주입 및 배출시키는 유체주입구 및 유체배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 엘이디 웨이퍼 온도 제어 장치.The method of claim 10,
The side surface of the cooling unit is a semiconductor and LED wafer temperature control apparatus characterized in that the fluid inlet and the fluid outlet for injecting and discharging the cooling fluid is formed in connection with the inlet groove.
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