KR20090034634A - Cooling plate device for wafer and process of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수통로를 형성하기 위해 스테인리스스틸 파이프를 사용하지 않고 쿨 플레이트에 직접 냉각수통로를 형성하므로 열전도도가 향상되고 부품수의 감소로 인한 제조원가의 절감 등이 가능한 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cool plate for wafer cooling and a method of manufacturing the same, and more particularly, to form a coolant passage directly on a cool plate without using stainless steel pipes to form a coolant passage. The present invention relates to a wafer cooling cool plate capable of reducing manufacturing costs due to reduction, and a method of manufacturing the same.
일반적으로 반도체의 제조공정은 웨이퍼의 상면에 포토레지스터의 증착, 가열, 냉각 등을 반복적으로 행하면서 회로를 작성해 나가는 일을 말한다.In general, a semiconductor manufacturing process is a process of creating a circuit while repeatedly depositing, heating, and cooling a photoresist on an upper surface of a wafer.
상기 반도체 제조공정의 일예는, 웨이퍼의 세척 및 표면처리 등을 통해 회로를 작성하기 위한 웨이퍼의 상면을 만들고, 상기 웨이퍼의 상면에 포토레지스터를 코팅하고 150℃이하의 온도로 가열하여 포토레지스터를 증착한 뒤 상온인 23℃로 냉각하고, 식각 및 확산, 현상 과정 등을 통해 회로를 증착하고, 150℃ 이상의 고온으로 다시 가열하여 회로를 새기고, 에칭과정을 거치고, 금속속재를 삽입하는 공정으로 이루어진다.An example of the semiconductor manufacturing process is to make a top surface of a wafer for creating a circuit through cleaning and surface treatment of the wafer, coating a photoresist on the top surface of the wafer, and heating the film to a temperature of 150 ° C. or lower to deposit a photoresist. After cooling to room temperature to 23 ℃, the circuit is deposited by etching, diffusion, development process, etc., and heated again to a high temperature of 150 ℃ or more to engrave the circuit, the etching process, and inserting the metallurgical material.
상기와 같은 반도체 제조공정 중에서 포토레지스터는 성질변화 없이 증착이 이루어져야 원하는 특성을 갖는 반도체 소자의 생산이 가능하므로 냉각 및 가열 공정이 매우 중요하며, 이를 위해 쿨 플레이트 장치가 필수적으로 사용된다.In the semiconductor manufacturing process as described above, the photoresist needs to be deposited without changing its properties, so that a semiconductor device having desired characteristics can be produced, and thus a cooling and heating process is very important. For this purpose, a cool plate device is essential.
종래 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 장치는 국내 공개특허 제2002-0043334호에 기재되어 있다.Conventional wafer cooling cool plate device is described in Korean Laid-Open Patent No. 2002-0043334.
즉 종래 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 장치는 웨이퍼를 지지하는 세라믹 볼과, 상기 세라믹 볼 아래에 배치되는 쿨링 모듈과, 상기 쿨링 모듈을 냉각시키기 위해 쿨링 모듈 밑에 배치되는 열전소자와, 상기 열전소자 밑에 설치되고 내부에 냉각수통로가 형성되고 냉각수통로를 순환하는 냉각수와 열교환을 행함에 따라 열전소자로부터 방출되는 열을 냉각시키는 쿨 플레이트로 구성된다.That is, a conventional wafer cooling cool plate device includes a ceramic ball supporting a wafer, a cooling module disposed under the ceramic ball, a thermoelectric element disposed under a cooling module to cool the cooling module, and installed under the thermoelectric element. The cooling water passage is formed therein, and consists of a cool plate that cools the heat discharged from the thermoelectric element by performing heat exchange with the cooling water circulating in the cooling water passage.
상기와 같이 구성되는 종래 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 장치에 있어서 쿨 플레이트는 알루미늄을 사용하여 이루어지는 판형상의 몸체 내부에 스테인리스스틸 파이프를 설치하여 냉각수통로를 형성한 주물제품이다.In the conventional wafer cooling cool plate device configured as described above, the cool plate is a casting product in which a cooling water passage is formed by installing a stainless steel pipe inside a plate-shaped body made of aluminum.
상기와 같이 구성되는 종래 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 장치에 있어서 쿨 플레이트는 스테인리스스틸 파이프를 사용하여 냉각수통로를 형성하는 것에 의하여 알루미늄을 사용하여 이루어지는 몸체에 비하여 열전도도가 작으므로 열교환성능을 향상시키는데 한계가 있다.In the conventional wafer cooling cool plate device configured as described above, the cool plate is limited in improving heat exchange performance because the heat plate has a smaller thermal conductivity than a body made of aluminum by forming a cooling water passage using a stainless steel pipe. have.
그리고 쿨 플레이트가 주물제품으로 이루어짐에 따라 제조과정에서 기포가 발생되기 쉬우므로 열전도도가 저하되고 온도제어가 어렵게 된다.In addition, since the cool plate is made of a cast product, bubbles are easily generated in the manufacturing process, and thus thermal conductivity is lowered and temperature control becomes difficult.
나아가 주물제품의 생산을 위해 고가의 생산설비 및 금형을 구비해야 하므로 제조원가가 상승하는 요인을 제공하는 문제점이 있다.Furthermore, there is a problem in that the manufacturing cost increases because the expensive production equipment and molds must be provided for the production of casting products.
본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 하판과 상판을 각각 제조한 후 마찰교반용접에 의해 서로 일체로 고정하는 것에 의하여 냉각수통로가 형성되므로 열전도도가 향상되고 부품수의 감소로 인한 제조원가의 절감 등이 가능한 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 및 그 제조방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above point, and after manufacturing the lower plate and the upper plate respectively, the cooling water passage is formed by integrally fixing each other by friction stir welding, so that the thermal conductivity is improved and manufacturing cost due to the reduction of the number of parts. It is an object of the present invention to provide a cool plate for wafer cooling and a method of manufacturing the same, which can reduce the number of wafers and the like.
본 발명이 제안하는 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트는 판형상으로 이루어지고 윗면이 개구된 냉각수통로가 한쪽면에 형성되는 하판과, 판형상으로 이루어지고 상기 하판의 한쪽면을 감싸덮도록 형성하여 설치되는 상판과, 상기 하판의 냉각수통로 주위 및 상기 상판의 냉각수통로 주위와 대응하는 부분에 마찰교반용접을 행하는 것에 의하여 상판과 하판을 일체로 고정하고 냉각수통로의 개구된 윗면을 밀봉하는 용접부와, 상기 냉각수통로의 끝부분과 각각 연통되게 설치되는 입구파이프 및 출구파이프를 포함하여 이루어진다.The cool plate for wafer cooling proposed by the present invention comprises a lower plate formed in one side and a cooling water passage having an upper side formed in a plate shape, and an upper plate formed in a plate shape and formed to cover one side of the lower plate. And a welded portion which integrally fixes the upper plate and the lower plate and seals the opened upper surface of the cooling water passage by performing friction stir welding to a portion corresponding to the surroundings of the cooling water passage of the lower plate and the surroundings of the cooling water passage of the upper plate, and the cooling water passage. It consists of an inlet pipe and an outlet pipe are installed in communication with each end of the.
상기 상판 및 하판은 강도 및 내식성이 우수하고 열전도도 높은 재질(예를 들면, 알루미늄 또는 구리 등)을 사용하여 이루어지고 원형, 사각형 등 다양한 형상으로 형성된다.The upper and lower plates are made of a material having excellent strength and corrosion resistance and high thermal conductivity (for example, aluminum or copper), and are formed in various shapes such as a circle and a rectangle.
상기 냉각수통로는 냉각수가 유입되어 상기 하판 및 상판을 두루두루 경유한 후 배출되어 하판 및 상판이 온도분포가 전체적으로 균일하게 유지되도록 형성된다.The cooling water passage is formed after the cooling water flows in and passes through the lower plate and the upper plate, and is discharged so that the lower plate and the upper plate have a uniform temperature distribution.
예를 들면, 상기 냉각수통로는 상기 상판 및 하판이 원형 판형상으로 이루어지는 경우 대략 회오리형상이나 걸고리형상 등으로 패턴으로 이루어지고, 사각판형상으로 이루어지는 경우 지그재그형상의 패턴으로 이루어지거나 복수개가 일정한 간격을 두고 서로 평행하게 배열 형성되는 패턴으로 이루어진다.For example, when the upper and lower plates are formed in a circular plate shape, the cooling water channel is formed in a pattern in a substantially tornado shape or a hook shape, and in the case of a square plate shape, a plurality of zigzag patterns or a plurality of regular intervals are formed. It is made of a pattern that is arranged parallel to each other.
상기에서 하판에는 냉각수통로 끝부분과 외부를 각각 연통하는 한쌍의 연통구멍이 더 형성되고, 한쌍의 상기 연통구멍에는 상기 입구파이프 및 출구파이프의 한쪽 끝부분이 연결 설치되는 것도 가능하다.The lower plate may further include a pair of communication holes communicating with the cooling water passage end and the outside, respectively, and one end of the inlet pipe and the outlet pipe may be connected to the pair of communication holes.
한쌍의 상기 연통구멍 내주면에는 암나사부가 각각 형성되고, 입구파이프 및 출구파이프의 한쪽 끝부분 외주면에는 상기 암나사부와 나사결합되는 수나사부가 각각 형성되는 것도 가능하다.A female screw portion may be formed on each of the inner circumferential surfaces of the pair of communication holes, and a male screw portion which is screwed with the female screw portion may be formed on the outer circumferential surfaces of one end portion of the inlet pipe and the outlet pipe, respectively.
본 발명은 상기 하판과 상판의 가장자리에 마찰교반용접를 행하는 것에 의하 여 하판과 상판을 일체로 추가 고정하도록 형성되는 보조용접부를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.The present invention may further comprise an auxiliary welding portion formed to additionally fix the lower plate and the upper plate by friction stir welding at the edges of the lower plate and the upper plate.
그리고 본 발명이 제안하는 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 제조방법은 하판의 한쪽면을 절삭가공하여 냉각수통로를 형성하고, 상기 하판의 한쪽면을 감싸덮도록 상판을 설치하고, 한쪽 끝면에 마찰교반돌기가 형성되는 마찰교반봉을 고속회전시키며 마찰교반돌기가 상기 상판을 관통하여 상기 하판의 냉각수통로 주위 부분까지 매설되게 가압하고 냉각수통로 주위 부분을 따라 이송시킴에 따라 냉각수통로의 개구된 윗면이 밀봉되며 상판과 하판이 일체로 고정되는 용접부를 형성하고, 상기 하판의 냉각수통로 끝부분과 외부를 각각 연통시키는 한쌍의 연통구멍을 형성하고, 입구파이프 및 출구파이프를 한쌍의 상기 연통구멍과 연결 설치하는 방법으로 제조된다.In the method for manufacturing a cool plate for wafer cooling proposed by the present invention, a coolant passage is formed by cutting one side of the lower plate, a top plate is installed to cover one side of the lower plate, and a friction stir is formed on one end surface. The friction stir bar is rotated at a high speed, and the friction stir protrusion penetrates the upper plate to be buried to the peripheral portion of the cooling water passage and is transported along the peripheral portion of the cooling water passage, thereby sealing the opened upper surface of the cooling water passage. The lower plate is integrally fixed to form a welded portion, the lower end of the cooling water flow path of the lower plate and a pair of communication holes to communicate with each other, and the inlet pipe and the outlet pipe is manufactured by connecting the pair of communication holes do.
상기에서 한쌍의 상기 연통구멍에는 암나사부를 각각 형성하고, 상기 입구파이프 및 출구파이프의 한쪽 끝부분 외주면에는 수나사부를 형성하고, 상기 입구파이프 및 출구파이프의 수나사부와 상기 연통구멍의 암나사부를 나사결합시키는 것도 가능하다.The pair of communication holes are each formed with a female screw portion, and one end portion of the inlet pipe and the outlet pipe has an outer thread portion formed therein, and the male screw portion of the inlet pipe and the outlet pipe and the female screw portion of the communication hole are screwed together. It is also possible.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 및 그 제조방법에 의하면, 알루미늄 또는 구리를 사용하여 이루어지는 상판과 하판을 용접을 통하여 일체형으로 제조하므로 열전도도가 향상된다.According to the cool plate for wafer cooling according to the present invention and the manufacturing method thereof according to the present invention as described above, the upper and lower plates made of aluminum or copper are integrally manufactured by welding to improve thermal conductivity.
따라서 웨이퍼의 냉각이나 가열 등 열교환성능이 향상되고 온도 제어가 용이 하다.Therefore, the heat exchange performance such as cooling or heating the wafer is improved and temperature control is easy.
그리고 비교적 간단한 저가의 장치로 제조가 가능하므로 종래 주물제품의 생산을 위해 고가의 생산설비 및 금형을 구비해야 하는 문제점이 해소된다.In addition, since it is possible to manufacture a relatively simple low-cost device, the problem of having to provide expensive production equipment and molds for the production of conventional casting products is solved.
따라서 제조원가를 낮추는 것이 가능하고 적은 인력으로 대량 생산이 가능하다.Therefore, it is possible to lower manufacturing costs and mass production with less manpower.
또한 상판과 하판 사이에 직접 냉각수통로가 형성되는 것에 의하여 열전도도가 우수해지고 부품수가 감소되므로 제품의 성능이 향상되고 제조원가의 절감이 가능하다.In addition, since the coolant passage is directly formed between the upper plate and the lower plate, the thermal conductivity is excellent and the number of parts is reduced, thereby improving the performance of the product and reducing the manufacturing cost.
나아가 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 및 그 제조방법에 의하면, 마찰교반용접을 행하여 상판과 하판을 고정하는 것에 의하여 상기 상판과 하판이 일반적으로 널리 사용되는 전기용접 등에 비하여 고온으로 가열되지 않으므로 상판과 하판의 비틀림 등과 같은 변형 및 강도저하 등의 변질 등을 최소시킬 수 있다.Furthermore, according to the cool plate for wafer cooling according to the present invention and a method for manufacturing the same, the upper plate and the lower plate are not heated to a high temperature as compared to the electric welding generally used by fixing the upper plate and the lower plate by performing friction stir welding. It is possible to minimize deformation such as twisting of the lower plate and deterioration such as decrease in strength.
따라서 상판과 하판 본래의 형태 및 성질이 유지되는 것에 의하여 열전도도 및 치수정밀도 등이 잘 유지되므로 제품의 성능이 향상되고 웨이퍼의 불량 생산을 방지하는 것이 가능하다.Therefore, by maintaining the original shape and properties of the upper plate and the lower plate, the thermal conductivity and dimensional accuracy, etc. are well maintained, thereby improving the performance of the product and preventing the poor production of the wafer.
본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 일실시예는 도 1~도 3에 나타낸 바와 같이, 원판형상으로 이루어지고 한쪽면에는 냉각수통로(12)가 형성되는 하판(10)과, 판형상으로 이루어지고 상기 하판(10)의 한쪽면을 감싸덮도록 형성하여 설치되는 상판(20)과, 상기 상판(20)과 하판(10)을 일체로 고정하고 냉각수통로(12)의 개구된 윗면을 밀봉하는 용접부(30)와, 상기 냉각수통로(12)의 끝부분과 각각 연통되게 설치되는 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)를 포함하여 이루어진다.One embodiment of the cool plate for wafer cooling according to the present invention, as shown in Figures 1 to 3, is made of a disk shape and the
상기 하판(10) 및 상판(20)은 강도 및 내식성이 우수하고 열전도도가 높은 재질을 사용하여 이루어진다.The
예를 들면, 상기 하판(10) 및 상판(20)은 알루미늄 또는 구리를 사용하여 이루어진다.For example, the
상기 냉각수통로(12)는 대략 직사각형의 단면을 갖고 윗면이 개구된 개수로 형태를 취하고 냉각수가 유입되어 상기 하판(10)을 두루두루 경유한 후 배출되어 하판(10)이 전체적으로 균일한 온도를 유지하도록 형성된다.The
예를 들면 도 2~도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 냉각수통로(12)는 윗면이 개구되게 형성되고 회오리 또는 걸고리형상의 패턴으로 이루어진다.For example, as shown in Figs. 2 to 4, the
상기 하판(10)에는 냉각수통로(12) 끝부분으로부터 각각 연장되어 한쌍의 연통구멍(14)이 각각 형성된다.The
상기 연통구멍(14)은 상기 냉각수통로(12)와 외부를 연통시킨다.The
한쌍의 상기 연통구멍(14)에는 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)의 한쪽 끝부분이 연결된다.One end of the
도 6에 나타낸 바와 같이, 한쌍의 상기 연통구멍(14)과 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)는 각각 나사결합된다. 즉 한쌍의 상기 연통구멍(14) 내주면에는 암나사부(16)가 각각 형성되고, 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)의 한쪽 끝부분 외주면에는 상기 암나사부(16)와 나사결합되는 수나사부(46), (56)가 각각 형성된다.As shown in Fig. 6, the pair of
그리고 도면에는 나타내지 않았지만, 상기에서 한쌍의 연통구멍(14)에는 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)를 삽입하고 브레이징(brazing)에 의한 용접을 행하는 것에 의하여 일체로 고정하는 것도 가능하다.Although not shown in the drawing, the
상기 용접부(30)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 하판(10)의 냉각수통로(12) 주위와 상기 상판(20)의 냉각수통로(12) 주위와 대응하는 부분에 마찰교반용접을 행하는 것에 의하여 형성된다.As shown in FIG. 5, the
즉 상기 용접부(30)는 한쪽 끝면에 마찰교반돌기(102)가 형성되는 마찰교반봉(100)을 고속회전시키며 마찰교반돌기(102)가 상기 상판(20)을 관통하여 상기 하판(10)의 냉각수통로(12) 주위 부분까지 매설되게 가압하고 냉각수통로(12) 주위 부분을 따라 이송시킴에 따라 마찰열이 발생하면서 상판(20)과 하판(10)이 연화(용융)되며 교반이 이루어진 후 고화되는 것에 의하여 냉각수통로(12)의 개구된 윗면을 밀봉하며 상판(20)과 하판(10)을 일체로 고정한다.That is, the
상기와 같이 마찰교반용접을 행하면, 상기 상판(20)과 하판(10)이 일반적으로 널리 사용되는 전기용접 등에 비하여 고온으로 가열되지 않으므로 상판(20)과 하판(10)의 비틀림 등과 같은 변형 및 강도저하 등의 변질 등을 최소할 수 있다. 따라서 상판(20)과 하판(10) 본래의 형태 및 성질이 유지되므로 열전도도 및 치수정밀도 등이 잘 유지된다.When friction stir welding is performed as described above, since the
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트에 있어서는 도면에는 나타내지 않았지만, 상기 하판(10)과 상판(20)의 가장자리를 마찰교반용접를 행하는 것에 의하여 하판(10)과 상판(20)을 일체로 추가 고정하도록 형성되는 보조용접부를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.In the cooling plate for wafer cooling according to the embodiment of the present invention made as described above, although not shown in the drawing, the
상기에서 보조용접부는 상기 하판(10)과 상판(20)의 가장자리에 일정한 간격을 두고 1개소 이상에 형성하는 것도 가능하고 전체적으로 형성하는 것도 가능하다.In the above, the auxiliary welding part may be formed at one or more places at regular intervals at the edges of the
그리고 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 다른 실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 하판(10a) 및 상판(20b)은 사각판형상으로 이루어지고, 상기 냉각수통로(12a)는 지그재그형상의 패턴으로 이루어진다.And another embodiment of the cool plate for wafer cooling according to the present invention, as shown in Figure 7, the lower plate (10a) and the upper plate (20b) is made of a rectangular plate shape, the cooling water passage (12a) is a zigzag shape It consists of a pattern.
상기 냉각수통로(12a)의 끝부분은 상기 하판(10a) 및 상판(20a)의 한쪽 모서리 부근에서 일정한 간격을 두고 만나며 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)와 각각 연통된다.End portions of the
상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.Also in the above-described other embodiments, the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.
그리고 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 또 다른 실시예는 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 하판(10b) 및 상판(20b)은 사각판형상으로 이루어지고, 상기 냉각수통로(12b)는 복수개가 일정한 간격을 두고 서로 평행하게 배열 형성되는 패턴으로 이루어지고, 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)는 각각 상기 냉각수통로(12b)와 대응하는 갯수로 형성하여 설치된다.And another embodiment of the cool plate for wafer cooling according to the present invention, as shown in Figure 8, the lower plate (10b) and the upper plate (20b) is made of a rectangular plate shape, the plurality of cooling water passage (12b) The
상기 냉각수통로(12b)는 직선형으로 형성된다.The cooling
도면에는 나타내지 않았지만, 상기에서 냉각수통로(12b)는 직선형상 이외에도 물결(wave)형상 등으로 형성되는 것도 가능하다.Although not shown in the drawings, the cooling
복수의 상기 냉각수통로(12b)의 한쪽 끝부분에는 상기 입구파이프(40)의 한쪽 끝부분이 연결되어 설치되고 다른쪽 끝부분에는 상기 출구파이프(50)의 한쪽 끝부분이 연결되어 설치된다.One end of the
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트에 있어서는 상기 입구파이프(40)의 다른쪽 끝부분을 서로 연통시키도록 형성하여 설치되는 입구탱크(42)와, 상기 출구파이프(50)의 다른쪽 끝부분을 서로 연통시키도록 형성하여 설치되는 출구탱크(52)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.In the cool plate for wafer cooling according to another embodiment of the present invention made as described above, the
상기에서 입구탱크(42)에는 냉각수가 유입되는 유입구(44)가 형성되고, 출구탱크(52)에는 냉각수가 유출되는 유출구(54)가 형성된다.In the
상기한 또 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예 및/또는 다른 실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.Also in the above-described other embodiments, the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described embodiment and / or other embodiments, except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.
그리고 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 제조방법의 일실시예는 도 9~도 11에 나타낸 바와 같이, 하판(10)의 한쪽면에 냉각수통로(12)를 형성하고(P10), 상판(20)을 설치하고(P20), 상기 냉각수통로(12)의 개구된 윗면을 밀봉하며 상판(20)과 하판(10)을 일체로 고정하는 용접부(30)를 형성하고(P30), 상기 하 판(10)의 냉각수통로(12) 끝부분과 외부를 각각 연통시키는 한쌍의 연통구멍(14)을 형성하고(P40), 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)의 한쪽 끝부분을 상기 연통구멍(14)에 각각 연결하는(P50) 방법으로 제조된다.And one embodiment of the wafer cooling cool plate manufacturing method according to the present invention, as shown in Figures 9 to 11, forming a
상기 냉각수통로(12)는 밀링이나 드릴링 등에 의한 절삭가공이나 연삭가공 등에 의하여 형성한다.The
상기 상판(20)은 상기 하판(10)의 한쪽면을 감싸덮도록 설치한다.The
상기 용접부(30)는 도 12에 나타내 바와 같이, 한쪽 끝면에 마찰교반돌기(100)가 형성되는 마찰교반봉(102)을 고속회전시키며 마찰교반돌기(102)가 상기 상판(10)을 관통하여 상기 하판(20)의 냉각수통로(12) 주위 부분까지 매설되게 가압하고 냉각수통로(12) 주위 부분을 따라 이송시킴에 따라 마찰열이 발생하면서 상판(20)과 하판(10)이 연화(용융)되며 교반이 이루어진 후 고화되는 것에 의하여 형성된다.As shown in FIG. 12, the
상기에서 마찰교반봉(100)은 일반적으로 널리 사용되는 공구강(예를 들면, 탄소공구강, 합금공구강, 고속도강 등)을 사용하여 이루어진다.In the above, the
상기 마찰교반봉(100)은 회전척(도면에는 나타내지 않음)에 고정하여 사용한다. 그리고 상기 상판(20)과 하판(10)은 상하 및 좌우 이동이 가능한 테이블(도면에는 나타내지 않음) 등에 바이스 등을 이용하여 고정하여 사용한다.The
도면에는 나타내지 않았지만, 상기 용접부(30)를 형성하는 과정에서 상기 하판(10)과 상판(20)의 가장자리에는 마찰교반용접을 행하는 것에 의하여 하판(10)과 상판(20)을 일체로 고정하도록 보조용접부를 더 형성하는 것도 가능하다.Although not shown in the drawings, the
상기에서 보조용접부의 형성하는 경우에는 상기 용접부(30)와 마찬가지의 방식으로 실시하며, 상기 하판(10)과 상판(20)의 가장자리에 일정한 간격을 두고 1개소 이상에 형성하는 것도 가능하고 전체적으로 형성하는 것도 가능하다.In the case of forming the auxiliary welding portion in the same manner as in the
상기 연통구멍(14)은 드릴링(drilling)을 행하여 형성한다.The
상기 연통구멍(14)과 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)의 한쪽 끝부분은 나사결합시킨다.One end of the
즉 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 연통구멍(14) 내주면에는 암나사부(16)를 형성하고(P50), 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)의 한쪽 끝부분 외주면에는 수나사부(46), (56)를 형성하고(P60), 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)의 수나사부(46), (56)와 상기 연통구멍(14)의 암나사부(16)를 나사결합(P70)시킨다.That is, as shown in FIG. 13, the female threaded
상기 암나사부(16)는 탭핑(taping)을 행하여 형성한다.The
상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)에 형성되는 수나사부(46), (56)는 전조기(form rolling machine) 또는 선반(lathe), 밀링머신(milling machine), 머시닝센터(machining center) 등을 이용하여 형성한다.The
도면에는 나타내지 않았지만, 상기 입구파이프(40) 및 출구파이프(50)의 한쪽 끝부분은 상기 연통구멍(14)에 삽입하고 브레이징에 의한 용접을 행하여 일체로 연결하여 고정하는 것도 가능하다.Although not shown in the drawing, one end of the
상기에서는 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구범위 및 발명의 상세한 설명, 첨부한 도면의 범위 내에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위내에 속한다.In the above description of a preferred embodiment of a cool plate for cooling a wafer and a method of manufacturing the same according to the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It is possible to carry out by way of example, which also falls within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 일실시예를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 일실시예를 나타내는 분리사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 일실시예를 나타내는 정면단면도이다.3 is a front cross-sectional view showing an embodiment of a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 일실시예에 있어서 냉각수통로를 나타내는 평면단면도이다.Figure 4 is a plan cross-sectional view showing a cooling water passage in one embodiment of a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 일실시예에 있어서 냉각수통로 주위의 용접부를 나타내는 평면도이다.5 is a plan view showing a welded portion around a cooling water passage in one embodiment of a wafer cooling cool plate according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 일실시예에 있어서 입구파이프 및 출구파이프가 연결되는 상태를 나타내는 부분확대 단면도이다.6 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a state in which an inlet pipe and an outlet pipe are connected in one embodiment of a wafer cooling cool plate according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.7 is a plan view showing another embodiment of a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트의 또 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.8 is a plan view showing still another embodiment of a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 제조방법의 일실시예를 나타내는 블럭도이다.9 is a block diagram showing an embodiment of a method for manufacturing a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 제조방법의 일실시예를 나타내는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 제조방법의 일실시예를 나타내는 평면도이다.11 is a plan view showing an embodiment of a method for manufacturing a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 제조방법의 일실시예에 있어서 용접부의 형성과정을 설명하기 위한 단면도이다.12 is a cross-sectional view for explaining a process of forming a welded part in one embodiment of a method of manufacturing a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 웨이퍼 냉각용 쿨 플레이트 제조방법의 일실시예에 있어서 입구파이프 및 출구파이프의 설치과정을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a process of installing an inlet pipe and an outlet pipe in an embodiment of a method of manufacturing a cool plate for wafer cooling according to the present invention.
Claims (10)
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