RU2046838C1

RU2046838C1 - Apparatus for cooling substrates in vacuum

Info

Publication number: RU2046838C1
Application number: RU93043978A
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Ивашов; Павел Евгеньевич Кондрашов; Сергей Михайлович Оринчев; Сергей Валентинович Степанчиков
Original assignee: Евгений Николаевич Ивашов; Павел Евгеньевич Кондрашов; Сергей Михайлович Оринчев; Сергей Валентинович Степанчиков
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: radioelectronics. SUBSTANCE: apparatus for cooling substrates in vacuum includes the cooled substrate holder 1, mounted on the water jacket; the mechanical clamps 3 for fixing the substrate 4 on a supporting area of the substrate holder 1 and the heat conductive material 5, placed on the supporting area. The substrate holder has the through opening 6, in which the heat pipe 7 in the form of a disc is mounted. The supporting area coincides with an outer end surface of the disc of the heat pipe. Liquid gallium is used as the heat conductive material. EFFECT: enhanced efficiency of cooling. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологической обработке подложек в вакууме, в частности к устройствам для охлаждения подложек в вакууме. The invention relates to the processing of substrates in a vacuum, in particular to devices for cooling the substrates in a vacuum.

Известно устройство для охлаждения подложек в вакууме [1] содержащее охлаждаемый подложкодержатель и механические прижимы подложки. A device for cooling substrates in vacuum [1] containing a cooled substrate holder and mechanical clamps of the substrate.

Недостатком этого устройства является малая эффективность охлаждения из-за наличия зазора между подложкой и подложкодержателем. The disadvantage of this device is the low cooling efficiency due to the presence of a gap between the substrate and the substrate holder.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для охлаждения подложек в вакууме [2] содержащее охлаждаемый подложкодержатель, механические прижимы и теплопроводящее вещество, взаимодействующее с подложкой и подложкодержателем. В качестве теплопроводящего вещества используется серебряная паста. Недостатком данного устройства является малая эффективность охлаждения за счет малой площади контакта между подложкой и теплопроводящим веществом, а также за счет малой теплопроводности собственно подложкодержателя. Задача изобретения повышение эффективности охлаждения подложек в вакууме. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for cooling the substrates in vacuum [2] containing a cooled substrate holder, mechanical clamps and a heat-conducting substance interacting with the substrate and the substrate holder. As a heat-conducting substance, silver paste is used. The disadvantage of this device is the low cooling efficiency due to the small contact area between the substrate and the heat-conducting substance, and also due to the low thermal conductivity of the substrate holder itself. The objective of the invention is to increase the cooling efficiency of the substrates in a vacuum.

Для этого в подложкодержателе выполнено сквозное отверстие, в котором закреплена тепловая труба в форме диска, а теплопроводный материал расположен между подложкой и тепловой трубой, которые по диаметру выполнены одинаковыми. For this, a through hole is made in the substrate holder, in which a heat pipe in the form of a disk is fixed, and the heat-conducting material is located between the substrate and the heat pipe, which are identical in diameter.

В качестве теплопроводного материала может использоваться жидкий галлий. As the heat-conducting material, liquid gallium can be used.

Введение в устройство для охлаждения подложек тепловой трубы в форме диска, а также расположение теплопроводного материала между подложкой и тепловой трубой обеспечивает условия, при которых возрастает площадь контакта между подложкой и теплопроводным материалом, а также возрастает теплопередача от тепловой трубы к подложке, что обеспечивает повышение эффективности охлаждения подложек в вакууме. The introduction of a disk-shaped heat pipe into the substrate cooling apparatus, as well as the location of the heat-conducting material between the substrate and the heat pipe, provides conditions under which the contact area between the substrate and the heat-conducting material increases, and also the heat transfer from the heat pipe to the substrate increases, which improves efficiency cooling the substrates in a vacuum.

На чертеже представлено предлагаемое устройство для охлаждения подложек в вакууме. The drawing shows the proposed device for cooling the substrates in a vacuum.

Устройство для охлаждения подложек в вакууме содержит охлаждаемый подложкодержатель 1, посредством водяной рубашки 2, механические прижимы 3, подложки 4 и теплопроводный материал 5, взаимодействующий с подложкой 4. В подложкодержателе 1 выполнено сквозное отверстие 6, в котором закреплена тепловая труба 7 в форме диска, а теплопроводный материал 5, например жидкий галлий, расположен между подложкой 4 и тепловой трубой 7, которые по диаметру выполнены одинаковыми. A device for cooling substrates in a vacuum comprises a cooled substrate holder 1, by means of a water jacket 2, mechanical clamps 3, substrates 4, and heat-conducting material 5 interacting with the substrate 4. In the substrate holder 1, a through hole 6 is made in which a heat pipe 7 in the form of a disk is fixed, and heat-conducting material 5, for example liquid gallium, is located between the substrate 4 and the heat pipe 7, which are identical in diameter.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Передача "холода" от водяной рубашки 2 осуществляется посредством тепловой трубы 7 через жидкий галлий. Обратная теплопередача, т.е. тепла от источника (не показан) не производится или производится незначительно, так как диаметры подложек 4 и тепловой трубы 7 равны, а сама подложка 4, выполненная из кремния, ситалла или поликора, является удовлетворительным теплоизолятором. The transfer of "cold" from the water jacket 2 is carried out by means of a heat pipe 7 through liquid gallium. Reverse heat transfer i.e. heat from a source (not shown) is not produced or is produced insignificantly, since the diameters of the substrates 4 and the heat pipe 7 are equal, and the substrate 4 itself, made of silicon, ceramic or polycor, is a satisfactory heat insulator.

Применение предлагаемого устройства для охлаждения подложек повышает эффективность охлаждения подложки за счет увеличения площади контакта между подложкой и теплопроводным материалом, а также за счет увеличения теплопередачи от тепловой трубы к подложке. The use of the proposed device for cooling substrates improves the cooling efficiency of the substrate by increasing the contact area between the substrate and the heat-conducting material, as well as by increasing the heat transfer from the heat pipe to the substrate.

Claims

1. DEVICE FOR COOLING SUBSTRATES IN VACUUM, containing a cooled substrate holder with an installation pad for placing the substrate, on the installation pad of which is thermally conductive material, and clamps for fixing the substrate on the substrate holder, characterized in that it is provided with a heat pipe in the form of a disk whose diameter is equal to the diameter of the substrate, a through hole is made in the substrate holder, the heat pipe being located in the hole of the substrate holder, and the installation pad for placing the substrate is compatible Even with the outer end surface of the heat pipe disc.

2. The device according to claim 1, characterized in that liquid galium is used as a warm-water material.