TW406336B - Foam-based heat exchanger with heating element - Google Patents

Description

,06336 ：77__ 五、發明説明（) t明領域： 本發明大體上係闞於用來提供被施加於一材料基材 上之熱循環的方法及設備。更特定地，本發明係關於一熱 交換器及一熱播環模組其具有改良的流體散佈及結構設 計用以提供材料基材，如半導體晶圓及平板顯示器，之經 過控制的熱循環。 發明背景： 半導艟製造的某些階段需要對半導體基材，如一晶 圓，加以烘烤及接下來將其冷卻。例如，半導體製造的光 阻處理階段，需要此烘烤及冷卻，或熱處理。為了要產生 適於B前之積體f路的應用之高品質的晶圓，在此熱循環 期間之晶圓的溫度相對於該烘烤及冷卻循環的時間溫度 曲線及相對於橫跨該基材之溫度的均勻性而言，必需被精 確地加以控制。 烘烤及冷卻晶圓之傳統的方法包括首先在701至250 。(：之典型的溫度範園之内來烘烤該晶圓持續約30秒至90 秒的時間》在烘烤該晶圓之後，該晶圓被機械式地移至一 冷卻板，該經圓於該處被冷卻至0°C至30°C的溫度範圍 上述方法有數個缺點。首先，將一晶圓移動通過在該 冷及熱板之間的空氣會讓該晶圓在烘烤及冷卻循環期間 受到無法控制的溫度變化。甚者，將晶圓移動於該冷卻板 及烘烤板之間所需要的時間無法實現在熱循環之間之非 常短的熱過渡時間。最後，機械式地將晶圓從熱板移動至 ____第5頁 川中阈円家櫺呤() Λ4現格（210X 297公漦) ---------^-- (誚先閱讀背面之注意事項再填巧木頁) 丁 -* A7 B7 五、發明説明（） 冷板會污染或傷及該晶圓。 已有許多的嘗試被提出來解決上述的問題。有—種方 法是將該熱板颠倒過來置放並直接位在該冷板之上。因為 晶圓從冷板直接向上移動至熱板只移動一短的距離，所以 該設備減低了通常會在烘烤步驟過渡到冷卻步驟期間存 在之無法控制且不均勻的溫度變動。然而，因為晶圓必需 被移動於分離的烘烤及冷卻板之間，所以晶圓仍會在熱循 環之間收到無法控制且不均勻的溫度變動。甚者，實醴上 的移動無法作到短的熱過渡時間。最後，該晶圓仍然必需 在從熱板移至冷板期間曝露於污染物之中及傷及晶圓。 因此，本發明提供一種用於材料基材，如用於半導體 製造中之晶圓’的熱循環之改良的設備。詳言之，本發明 提供一種用於熱循環之改良的設備，其不需將基材移動於 個別的烘烤或冷卻板之間及其在整個烘烤及冷卻循環期 間提供改良的之基材溫度的連續控制。本發明之進一步的 特徵及優點從下面的說明及圖式中將會是很明顯的。 發明目的及概诚： 本發明提供一種用來烘烤及冷卻一基材，如一晶圓， 之單一的熱循環模组，該基材與一加熱元件及一熱交換器 作熱接)¾。因為基材在整個烘烤及冷卻期間沒有被移動， 所以本發明有效地避免掉與基材傳送於分開來的烘烤及 冷卻板之間相關的問題。 本發明之熱循環模组包含一熱交換器，該熱交換器包 -------------- 第6頁 _ 本紙乐尺度遍川屮1^内家標今（rNS )八4規格（210χ：!97公犛） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)

A7 ----4Θ4^6~______ 五、發明説明（） 含上’下及周邊表面，至少一流體導引本體及一等方向性 多孔材料’如一叙合金或其它金屬發泡體，用以以一均勻 放射的方式散佈熱傳導流體通過該熱交換器。該流體導引 本體將流體導引至大致該熱交換器的周邊附近或大致至 該熱交換器的中心及該等方向性多孔材料造成該流體大 體上均勻地散佈於所有的方向上，因而產生一大致上朝向 該熱交換器的中心流入或朝向該周邊流出的徑向流β 如果流體是在該熱交換器的周邊被引入的話，則為了 要確保其均勻地進入該等方向性的多孔材料中，該流髏導 引本體可為一靠近該熱交換器的周邊之之單一的流體引 道，該流體通道具有多個流體孔，其可以改變大小以平衡 通過所有流體孔之質量流速率，或具有流體散佈蓋其包含 多個大小不同且面向不同方向的流鱧孔用以侧向地導引 流嬗並在整個熱交換器上保持一轴對稱的速度。此外，該 流鳢導引本體可以是一殼鳢其將流髏導引至熱交換器的 周邊。然後，在熱交換器的下表面上大致靠近其中心處有 一流雜出口或排出口。熱傳導流體被引至該熱交換器周邊 的附近’流經該等方向性的多孔材料並在該熱交換器的中 心流出用以在整個熱交換器，及該烘烤與冷卻表面上，達 成一痤向流及一軸對稱的溫度分佈。 如東流體是在熱交換器的中心被引入的話，則該流體 導引本體可經由在該熱交換器的中心之一單一的流饉孔 或多個流體孔，或經由一流體散佈蓋與該等方向性的多孔 材料成流髏連通。然後大致在該熱交換器的下表面的周邊 • ~__________第 7Τ_ 、紙张尺度鸿川中阈1.¾（(Tn’S ) 格（210X 297公漦) ~~ ---------' -- (邻先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

,1T A7 -------67 406336__ 五、發明説明（ ） I m n Hr In - - n l m n n n m m、1T (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一 附近有一單~的連續洗體出口或排出口或多個流體出口 或排出口。熱傳導流體在該熱交換器的中心被引入，流經 該等方向性的多孔材料及在該板子的周邊流出，用以在該 熱交換器上’及該烘烤與冷卻表面上，達成一均勻的徑向 流及一徑向對稱的溫度分佈β 為了要改善該基材温度的精確性及均勻性，本發明之 熱循環模組可進一步包含一加熱元件。該加熱元件與該基 材作熱接觸且可被置於該熱交換器與該基材之間β或者， 其可被至於該熱交換器的表面附近，之下或之内。該加熱 元件可包含數個區域或一單一區域。因為加熱元件可被快 速地且精確地加以調整用以加熱該基材，所以其改善了基 材溫度的控制並提供較短的溫度過渡時間。甚者，如果該 加熱元件具有數個區域的話，則該加熱元件之該等區域的 獨立控制可以補償在基材溫度之空間上的不均勻性β或 者’此獨立的控制可提供有意的溫度不均勻用以因應特定 的處理目的之所需》 式簡車誼明： 本發明之優點，特徵及設計從本發明之下列詳細說明 及附圈中將會變得很明顯，其中相同的標號代表相同的元 件： 第1闽為本發明之熱循環模組的一實施例的一側視圖； 第2圖為本發明之熱交換器的一實施例的一水平剖面圖； 第2A圏為本發明之熱交換器的另一實施例的一水平剖面 _____ __第 8頁 ___ 木也仏K度家標今（) /\4况格（2丨0乂297公漦>

鉀谛部中吨«i^^JMJ.消资合作社印V —B7 五、發明説明（） 圖； 第2B圖為本發明之熱交換器的另一實施例的一水平剖面 圖； 第3«為示於第2圖中之本發明的熱交換器的實施例的一 剖面圖： 第3A圏為示於第2A圖中之本發明的熱交換器的實施例的 一剖面圖； 第3B®為本發明之熱交換器的另一實施例的一剖面圖； 第4圖為在本發明的熱交換器中之流鳢引道的一實施例的 一底視圖； 第5A囷為本發明之流體導引本體的另一實施例的垂直剖 面圖； 第5B圖圖為本發明之流體導引本體的另一實施例的垂直 剖面圖； 第6圖為本發明之熱交換器及流體導引本體的另一實施例 的分解圖； 第7A圖為本發明之流體散佈蓋的一實施例的側视囷； 第7B圖為本發明之流體散佈蓋的一實施例的頂視圖； 第7C圖為本發明之流體散佈蓋的另一實施例的頂視圖； 第7D圖為本發明之流體散佈蓋的另一實施例的頂視圈； 第7E圖為本發明之流鳢散佈蓋的另一實施例的頂視围； 第7F圈為本發明之流體散佈蓋的另一實施例的頂視圖； 第8圖為與本發明一起使用之分區域的薄膜加熱器之諸區 域的一實施例的頂視圖； _______第9頁 本紙乐尺度適 h 中 W W 家d ((’NS)A4i!i^( 210x 297&^) ---------衣-- (1ί先閱讀背面之注¾¼'項再填寫本頁) 訂 406336 A7 ---- --- B7五、發明説明（） 第8A圖為與本發明一起使用之分區域的薄膜加熱器之諸 線路的一實施例的頂視囷； 第9圈為一圈表’其表示穩態基材對於本發明之分區域的 薄膜加熱元件之陏級反應； 第10A圖為一圖表，其表示因為本發明之熱交換器的關係 而產生於該基材上之一可能的軸對稱分度分佈； 第10B圈為一圖表，其表示因為本發明之分區域的薄膜加 熱器的關係而在該基材上之溫度的上升；及 第10C圖為一圖表’其表示因為本發明之分區域的薄膜加 熱器及熱交換器兩者所造成之合計的基材溫度， B號册照說明： 10 基 材 12 熱循環模 组 14 加 熱 元 件 16 熱 交換 器 17 上 表 面 18 下 表 面 19 周 邊表 面 21 加 強 件 28 流 體 導 引 本 體 20 等 方 向 性 多孔材料 22 流 體 孔 24 流 雅 出 Π 或排出口 44 流 體 引 道 40 流 體 入 Π 42 阻 擋 件 58 第 — 流 體 引道 54 共 同 的 中 心 流體入口 56 孔 或 入 σ 50 第 二 流 體 引 道 52 流 體 出 σ 本體 64 第 一 殼 體 68 第 ――» 殼 髏 62 上 殼 體 表 面 61 殼 體 周 邊表面 第10頁 ^紙张尺度鸿丨丨丨屮K闷家栉呤（) Λ4叱格（2丨Οχ]9?公势） (誚先閲讀背面之注意事項再填艿本頁)

67内通道表面 60 流體入口 72 流體蓋孔 8〇 有分區域的薄膜加熱器 92-96 線路 A7 -------- B7 五、發明説明（） 66 下殼體表面 65 壁

I 7〇 流體散佈蓋 74 上表面 82-86 同心區域 82A-86A 線路 發明詳細說明： 本發明提供一種用來烘烤及冷卻一基材，如一晶圓， 之單一的熱循環模組，該基材與一經過分區域的加熱元件 及一熱交換器作熱接觸》因為基材在整個烘烤及冷卻期間 沒有被移動，所以本發明有效地避免掉與基材傳送於分開 來的烘烤及冷卻板之間相關的問題。 參照第1圈，一基材10,如一半導體晶圓，經由與一 熱循環模組12作熱接觸而被烘烤及冷卻。熱接觸包含足 以進行熱傳遞之物理上的近接及直接的物理接觸。建立熱 接觸的兩種方法在此技藝中為習知並包括將基材置於與 基材離約0.005至0.006英对的位置，或用一真空線路， 靜電夾或重力將基材保持直接與板接觸。任何熟悉此技藝 者都可瞭解的是’雖然本說明是使用物理上近接的熱接觸 來解說，但任何習知的熱接觸方法都可被使用。 該熱循環模组12包含一加熱元件14，一熱交換器16 及一電源供應（未示出）。此外，雖然並非是較佳的，該熱 循環模組亦可包含一熱傳板。該熱傳板（未示出），如果被 ____________ 第11頁 木紙乐尺度诚州屮N W家樣今(Γ—NS ) Λ4規格（2IO.X297公筇）_ '— - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

，1T 經'"'·'邓中火^^^，·^-1'消贽合忭"印Ρ __406336 37 五、發明説明（） 使用的話’是設在該基材10的底下，且與該加熱元件14 及熱交換器16作熱接觸，且在一較佳的實施例中，位在 加熱元件14的正上方《如果沒有使用導熱板的話，則加 熱元件14與基材1〇成熱接觸’且在一較佳的實施例中， 躺在基材10的正下方。或者，加熱元件14可被置於熱交 換器16的底下或在熱交換器16的一表面中。一除了先前 所述的加熱器之外或是它們本身上的加熱元件亦可被加 在熱交換器16的周邊的附近。該加熱元件14與一電源作 電氣接觸且舆基材1〇作熱接觸。 在一較佳的實施例中，同樣與基材作熱接觸的是位在 該加熱元件14底下的熱交換器16。熱交換器16具有一上 表面17，一下表面18，及一外周邊表面19。在一較佳的 實施例中，加熱元件14係固定於加熱器上，如熟悉此技 藝者所習知的。 本發明之熱交換器16是被設計來以一大致徑向的方 式將熱傳導流體散佈通過該熱交換器16。在一較佳的實施 例中’熱交換器16具有一囿形的水平截面。一流體導引 本體將流體導引至該加熱器16之周邊的附近或該熱交換 器16的中心，及一等方向性多孔材料造成該流體大致均 勻地散佈於所有的方向因而分別產生大致朝向該熱交換 器1 6的中心或周邊的徑向流。該大致均勻的徑向流體流 '丨 . 造成在整個熱交換器，該烘烤及冷卻表面（其是在該熱導 板的上部或該加熱元件14的上部，視是否使用一導熱板 而定）’及該基材上的一軸對稱溫度份佈。 ___________第 12 頁 _____ 本纸张尺度過川，ΡίΈ家標彳（（，NS ) Λ4规格（2!OX 297公釐） (誚先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)

"-'部屮失，?·?'^·"’·：：χ·χ消费合 ~~~~ -----!^Ρβ33(>__Β7___ 五、發明説明（) 參照第2-2B及3-3 B躅，該被示出的熱交換器具有一 被設置於熱交換器16的上表面17與下表面18之間的！ 方向性多孔材料。在一較佳的實施例中，該材料藉由硬详 而被固疋於該上及下表面17及18。在一較佳的實施例 中，熱交換器16的上表面17可由任何高導熱性的材料製 成，如銅或鋁金屬。銅具有較佳的導熱性，但鉑較便宜且 易於製造。該下表面18及周邊表面19可由任何材料製 成，雖然其最好是由與上表面17相同的材料製成β 參照第2Β圖，除了被設置於上及下表面之間且固定 於其上之等方向性多孔材料之外，其還有加強件2卜在一 較佳的實施例中，加強件21從熱交換器16的中心徑向地 伸展至周邊，其將對於原始的徑向流動流體的擾動最小 化。在一較佳的實施例中，該等加強件21被硬焊至上及 下表面且由與上表面17相同的材料製成，雖然它們並不 一疋要如此。加強件21強化了熱交換器16的剛性用以降 低因為熱循環的弩折。加強件21可舆一平坦的上表面17 或一有囷案的或圖形的上表面17 一起使用。 熱交換器16亦包含至少一流體導引件。在一較佳的 實施例中，只有_流禮導引件被使用且不同特性或溫度的 流體可經由它被導引至熱交換器16。或者’為了要將能量 消耗降至最小，其可以有數個流體導引本禮；每一種需要 被導引至熱交換器16的流體溫度一個流體導引本體。如 果包含數個流體導引本體㈣’則可以有數個對應於不同 流趙之流趙排άπ，其在沒有使用時可用一間墙起來。此 __________ 第13頁 本縣尺度 M 嶋 297 公 f )-----~-— ;· 訂------ΛΊ /ί-V (ίί先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 406336 五、發明説明（） 外，一單一的流體導引本體可與用於不同種類的流體或不 同溫度的流鱧之個別的流體入口及流體出口一起使用。 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 參照第2及3圖，在一較佳的實施例中，一流體導引 本體28大約位在熱交換器16的周邊附近。該流體導引本 體28經由一連續的流體孔（未示出）或經由多個大致均勻 地在靠近熱交換器16周邊間隔開的流體孔或入口而與該 等方向性的多孔材料成流體連通。在熱交換器16的下表 面1 8上，大約在中心處有一排出口或流體出口 24 ·來自 於流體導引本雅28的熱傳導流鳢經由該等流體孔22被導 引。該熱傳導流體大致徑向地朝向熱交換器16的中心流 動（如第2圈的箭頭26所示），流髏在該處由排出口或流體 出口 24流出。 參照第2Α及3Α圈’在另一實施例中，一流禮導引 本禮（未於第2Α及3Α圈中示出）大致上位於熱交換器16 的中〜。流雅導引本If經由一流禮孔或入口 22而與該等 方向性多孔材料成流體連通，在熱交換器16的下表面18 上’大約在周邊處有一連續的排出口或流體出口（未示出） 或多個排出口或流體出口 24。該熱傳導流體大致徑向地從 中〜朝向熱交換器16的周邊流動（如第2圖的箭頭26所 示）。一般而言，該等方向性多孔材料2〇可以是任何允許 熱傳導流體徑向地散佈之材料》在一較佳的實施例中，該 等万向性多孔材料20為鋁合金發泡體《其最好是使用任 何具有高導熱性之材料，雖然並不一定要如此。通常，該 發泡體包含由實心的金屬引線連接起來之開放的，雙十面 _____- 第Η頁 木⑽纽 一~-—-- A7 ---4-04^-—-- 五、發明説明（） 體（duodecahedronal)形狀的細胞。此結構是硬的，高度多 孔的且可透水的，且是高度等方向性的。此外，其具有高 ) 的強度對重量比。該材料的強度造成該材料是硬的，且該 材料的低質量將能量消耗最小化並改上了溫度過渡時 間。不同的孔徑大小及密度亦可被加以選擇。一種鋁合金 發泡雅是由位在美國加州奥克蘭市的Energy Research and Generation公司以DUOCEL®為名所版售者。雖然並非本 發明的一部分，但該發泡體是藉由在一鈍氣物質及真空的 環境中由金屬的一過熱液體狀態的方向性固化而製成 的。所獲得的材料具有由實心的金屬引線連接起來之開放 的，雙十面體形狀的蜂巢狀結構的細胞•該細胞引線矩陣 是整可完全重復的，規則的及均勻的。DUOCELe& 3至 20百分比之每英吋1〇，20或40孔的細胞大小的密度都 有《以本發明的目的而言，5%的密度及每英吋10孔的細 胞大小（每公釐0.39孔）是較佳的，且該等方向性多孔材料 的一較佳的厚度大約是1/4至3/8英吋（6.35至9.65公釐） 厚。 參照第3B圖，熱交換器16的上表面17，下表面18 及周邊表面19可被作成圈形用以降低導因於流體孔的位 置’流《速度的改變，及發生熱交換之表面積的改變之最 初大的温度不均勻性。例如，當讓熱傳導流體從熱交換器 16的中心流入時，在固定流速的圓柱形表面上之一固定的 體積流率的分佈，該等圓柱形表面在熱交換器的中心較下 而在熱交換器的周邊則較大，產生一流速分佈，該流速分 --------- 第15頁 本紙乐尺度適州中K 1¾ 4:栉々ΓΓ^Π"Λ4^ ( 2Ι0 χ1^Π -- (誚先閲讀背面之注意事項再填t?本頁) 訂 ___406336 __ 五、發明説明（） 佈在該中心處較大而在靠近周邊處則較小。在從一冷卻循 環過渡到一烘烤循環或從一烘烤循環過渡到一冷卻循環 之後，此結合的在周邊表面19之额外的周邊熱損失與當 該流體前進通過熱交換器的内部體積時的時延導致在熱 交換器16的上表面18上之最初大的溫度不均勻性的結 果。在確保這些不均勻性不會超過容許值或一輔助加熱 器，例如，該加熱元件14，的補償時必需特別的小心。 參照第3B囷在該流體是從熱交換器的中心棱引入的 一較佳實施例中，上表面17在中心處較厚而在靠近周邊 表面19處較薄。在靠近外周邊19處之上表面17的厚度 約為0.144英叶（3.66公釐）。在中心處之上表面17的厚度 約為0.313英吋（7.95公釐）。下表面18的厚度約為0.125 英吋（3.18公釐）。下表面18可朝向中心（未示出）被向下地 彎一角度或在一較佳的實施例中可以是水平的。藉由將熱 交換器16的上及下表面17及18作成形狀及/或货一角 度’正向於流髄流之局部的截面積可如所需要地被構成， 藉此產生任何所需要之流速分佈《該熱交換器的整體厚 度，包含該等方向性的多孔材料20，上表面17及下表面 18在内，在靠近周邊表面19處為5/8英寸（16公釐）及如 果下表面18為水平的話則在靠近中心部分為5/8英寸（16 公笼）。此設計有許多的變化•例如’如果流體從靠近該 熱交換器16的周邊流入且從中心處流出的話，則上表面 17在厚度方面可從中心朝向周邊處增加。 參照第4圖’如果流雜從熱交換器16大致周邊處被 __ 第16頁 本纸张 KJil i_?i 财邮( ('NS ) 格（210X297公f ) ' -- I I— I— I ^ n I n ί — —~ 訂 n 叫 / (誚先閱讀背而之注意事項再填艿本頁) 五、 發明説明（ 406336 A7 B7 社#部中央.t·1'準局Π-1消贽合竹^·印,,!f 幻入的話，則流體導引本體28可包含一大致位在熱交換 器16周邊處且具有一流體出口 4〇之流體引道44。多個流 體孔22被等間距地沿著該流體導引本體28被設置用以促 進流體導引本體44與等方向性多孔材料2〇之間的流體連 通。流體孔22的大小可改變用以平衡通過該等流體孔之 質量液率’不論流鱧孔離該流雅入口 4〇的距離為何。_ 阻播件42’雖然並不是一定要，可被包括在該流體導引本 雜28中用以造成流體在一方向上流動環繞該熱交換器 16。在該通道的一較佳的實施例中，有一阻擋件42，且該 等流體孔在離該流體入口 40的距離較遠時，其大小就會 加大。 參照第5A及5B圈，流髖是在熱交換器大致周邊處被 引入’在一較佳的實施例中，該流體導引本體可包含一位 在該熱交換器16大約周邊處之第一流體引道58及多個與 該第一流體引道58成流髏連通之第二流體引道50。最好 是’有三個第二流體引道《第二流醴引道在一共同的中心 流體入口 54處會合並徑向地向外及向上伸展直到它們與 第一流體通道58相連為止。第一及第二流禮引道經由一 孔或入口 56而成流體連通。多個流體孔22被等間距地沿 著該流體導引本體28被設置用以促進第一流體通道58輿 等方向性多孔材料20之間的流體連通。流雄孔22的大小 可改變用以平衡通過該等流體孔之質量流率β阻擋件51 亦可被設置在第一流醴引道58'的肉園用以造成流趙流動 於一個方向上。流體在該共同的中心流體入口 54處流入 第17Τ 本纸张尺度適州中1¾¾家標今（（，N‘S ) Λ4現格（210Χ 297公《 ) (碕先閱讀背面之：!i意事項再填寫本頁}

A7 406336 _____________ 五、發明説明（） 該等第二流體引道。其然後經由該孔或入口 56流入第一 流體引道58中。最後’該流體經由該等流體孔22進入該 方向性多孔材料20並徑向地流動用以經由一流趙排出本 想52而在熱交換器16的下表面is的大致中心處流出。 該流體導引本禮的此實施例最好是由一塑膠材料所製成 用以讓其質量最小化或其它良好的絕緣St，维然任何的材 料都可被使用·此外’示於第5A及5B中之流體導引本雅 可反向被使用’如果流體是在熱交換器16之大致的中心 處被引入及在熱交換器16之大致的周邊處流出。 參照第6圖，流體是在熱交換器大致周邊處被引入， 流體導引本體可包含一第一殼體64及第二殼體68·第一 殼體64具有一上殼體表面62其與熱交換器16的下表面 18 —體形成。該第一殼體亦具有一殼體周邊表面61，及 内通道表面67及一下般||表面66。從殼||周邊表面61 朝向殼體中心伸展的為置於上殼體表面62與下殼體表面 66之間的壁65。上殼體表面62，下殼體表面66，殼雅周 邊表面61，内通道表面67，及壁65如第6圖所示皆彼此 固定地相連接，且最好是藉由硬烊而相連接。此外，在一 較佳的實施例中’該等殼體表面及壁是由與熱交換器上表 面17及下表面18相同的材料所製成。 示於第6圈中之流體導引本體的第二殼體68界定了 兩個通道。第一流體通道與由第一殼體64的内通道表面 67所界定之通道成流體連通。内通道表面67接著是經由 在熱交換器16的下表面18中之流體出口或排出口 24與 ____ 第18頁 木紙乐 ;!1，卜邮( CNS ) ( 210 X 297-^^ ) "' (翱先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 _406336 b7____ 五、發明説明（） 熱交換器16的等方向性多孔材料20成流想連通。這讓該 熱傳導流禮可從該等方向性多孔材料20經由熱交換器的 中心流出》由第二殼體68所計定之第二通道是經由多個 設在靠近第一殼體64的下殼體表面96中之内通道表面67 處之流體入口 60而與第一殼體64成流體連通。第一殼體 64亦經由設在上殼體表面62及熱交換器16的下表面上， 大致靠近熱交換器的周邊表面19處之流體孔22而與等方 向性的多孔材料20成流鳢連通。熱傳導流艫經由一開口 進入該第二殼體68，然後經由流雅入口 60進入第一殼體 64。然後該流髏被該等壁65所導引大體朝向地流向殼tt 周邊表面61。當該流體到達該殼雄周邊表面61時，其經 由流體孔22流入等方向性多孔材料20。最终，該流鳢流 回等方向性多孔材料20的中心及經由内通道67所形成的 通道由排出口或流體出口 24流出，然後經由第二殼體68 的第一通道排出。 銷舉升孔63可為第6圖所示之流體導引本體的一部 分，其被用來將第一殼體64及熱交換器16加以定向或其 可被用來提供經由流體導引本體進入熱交換器16的途 徑。此外，示於第6圖中之流體導引本體可被反向地使用， 如果流體是在熱交換器16之大致的中心處被引入及在熱 交換器16之大致的周邊處流出。 參照第7A-7E囷，在另一實施例中，流體是在熱交換 器16的周邊處被引入且流體散佈蓋70，而非流體孔，可 被固定地流接至流體導引本體28。流體散佈蓋70向上伸 -----_____ 第 19 育 4 .'氏1尺度磅川屮( CNS ) Λ4圯格（2丨0'Χ297公筇） (邙先閱請背而之注意事項再填寫本頁)

、1T __40633^ 37 五、發明説明（） (銷先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 展至等方向性多孔材料且與該流體導引本體28及等方向 性多孔材料成流趙連通。散佈蓋7〇可繞著該通道28被均 勾地間隔開且可具有不同大小之流體蓋孔72其將流體導 引於不同的方向上。这造成該流體在徑向地朝向熱交換器 1 6的流體出口或排出口 24流出之前被側向地散佈。第7A 及7B圈顯示側向地導引流體之流體蓋孔7〇的尺寸大於徑 向地導引流雅之流體蓋孔7〇的尺寸的一實施例。在一較 佳的實施例中’有兩個相隔14(Γ角的流體蓋孔72,如第 7C圖所示’其改善了當流體以大致軸對稱的速度大致徑 向地朝向熱交換器16的中心散佈時之徑向對稱的溫度分 佈。在另一實施例中，該等蓋可以只有一個流髖蓋孔72。 該蓋孔可將流體朝向熱交換器16的周邊表面19導引，如 第7D圖所示’或其可將流體側向地導引於順時鐘或逆時 鏡的一方向上，如第7Ε圖所示。 參照第7F圖，流體是從熱交換器16的中心處被引 入’ 一流體散佈蓋70亦可被使用·關於第7Α-7Ε圖，流 體散佈蓋70可被固定地連接至流體導引本體，在熱交換6 易的中心處向上伸展至等方向性多孔材料中，及與該流體 導引本體及等方向性多孔材料成流體連通。包圍在該流體 散佈蓋7〇周圍的是多個流體蓋孔72。流ft蓋孔72可以如 第7F圖所示具有相同的大小及等間距，或它們的大小可 以不同且不是等間距。如第7F圖中的箭頭76所示，該流 禮從流禮散佈蓋70徑向地朝外流動•該熱交換器中心之 流體散佈蓋7〇亦包含一上表面74。上表面74防止流體衝 __ 一_ 第20頁 木紙张尺度適州巾W S家榀彳（('NS ) 格（210 X297公费) . 406336 A7 --- --—B7_ 五、發明説明（） —' 擊到熱交換器16的下表面18。衝擊相對於擾流或板予間 的流體而言具有一相當高的熱傳遞係數，其不利地影響基 材10的溫度分佈。藉由導入該上表面74及該等流體蓋孔 72，當流體從熱交換器16的中心被引入時，其將被迫側 向地流動而不會衝擊到熱交換器的下表面18。一上表面可 被包含於該流體散佈蓋的任何實施例中，如示於第7α·7ε 圖中者’用以防止流體被導入加熱器16處之衝擊， 將為任何熟悉此技藝者所瞭解的是，雖然此說明只包 括少數的流體導引本體的例子，但任何將流體導引至一設 備之靠近周邊或靠近中心處的習知方法都可被使用。例 如’個別的管子可被置放用以經由流體孔22或流體散佈 蓋70與等方向性多孔材料2〇成流體連通。相同的，如果 流tt在熱交換器16的周邊被引入的話，則可使用一環繞 該熱交換器16的周邊之連續的流體孔9

部中次樣τ·-ν-^β Η消於合K社印V II -- n n I n I - 1 m n n Id n n (邡先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 任何種類的熱傳導流體都可被用來流經該流髖導引 本體28及等方向性多孔材料20，但較佳的流髏為對於低 溫而言為水’而對於高溫者則最好是乙二酵，丙烯，或由 3M公司所製造的FLUORINERT™。基材10的溫度典型地 大部分是由流經熱交換器16的流體溫度所決定，雖然並 不一定都是此種情形。 本奋明的加熱元件14改善基材溫度的控制或均勻性 及’或降低溫度過渡時間。加熱元件14與基材作熱接觸 及’如果有使用導熱表面的話，亦與其作熱接觸。該加熱 元件最好是固定地連接至該熱交換器16的上表面。或者， ______________ 本紙张尺度谇⑴屮1¾内家標々（ NS ) Λ4規格(210 Χ 297^~5 406336 A7 --—___________B7 五、發明説明（） 其可被置於周邊表面19的阱 ._ ± 的附近，在下表面18的底下，或 埋設於熱交換器16的任何表面下。加熱元件可包含多個 區域。任何種類的加熱元件都可被使用。例如一可撓曲 的或膜片加熱器，電熱裝置，一電境線加熱器一匡式加 熱器或一鑄入式加熱器等都可被使用。或者，對於某些應 用而言，該熱循環模组並不需要熱交換器以外的加熱元 件。 參照第8及8a圈，在一較佳的實施例中，該加熱元 件為一有分區域的薄膜加熱器80其具有三個同心的區域 82’ 84及86。該有分區域的薄膜加熱器8〇係不動地附著 於熱交換器上。其最好是用一黏膠附著於其上，這在此技 藝中為習知•因為該有分區域的薄膜加熱器80的諸區域 可被快速地且精確地調整用以對該板子加熱，所以它們可 改善該板子溫度的控制並提供較短的溫度過渡時間。甚 者，該有分區域的薄膜加熱器80的諸區域之獨立的控制 可以補償在基材溫度之空間上的不均勻性。或者，此獨立 的控制可提供有意的溫度不均勻用以因應特定的處理目 的之所需。 在一較佳的實施例中，該有分區域的薄膜加熱器80 包含一上層及一下層。這兩層最好是由一絕緣材料所製 成，如由位在美國德拉瓦州Wilmington市之E.I. DuPont De Nemours公司所製造的KAPTON®。其它的絕緣廣包括 珍橡膠，雲母，或NOMEX® ’其亦是由 E.I. DuPont De Nemours公司所製造。線圈，電線或線路被置於上層及下 第22頁 本紙张尺度遶川中闷内*標呤（（，!\5；)/\4規格（；11〇><'297公荩） ---------於-- "先閱讀背面之注意事項再填巧本頁)

-*1T 406336 A7 B7 五、發明説明（） 層之間。這些層被用黏膠固定於線路上，這在此技藝中為 習知的。在一較佳的實施例中，三個區域是較佳的，所以 有82A’ 84A及86A三條線路，它們都是由導電材料所製 成，如鎢或鎳錳，用來將電流導引通過該有分區域的薄膜 加熱器80。每一條線路的终端經由一電源調節器（未示出） 而電氣地連接至電源。 該有分區域的薄膜加熱器80最好是具有40W/in2 (6.2W/cm2)的瓦特密度。在一較佳的實施例中，每一區域 82，84，86具有相同的瓦特密度。當對每一區域82，84 及86施加完全電子的激勵時，其將會產生4〇W/in2 (6.2W/cm2)的瓦特密度。施加於每一區域上的電子激勵可 被改變，用以獨立地產生最高可達40W/in2 (6.2W/cm2)之 不同的區域熱密度以提供有意的溫度不均勻及用以對抗 因熱交換器16所造成的溫度不均勻。或者，區域82，84 及86可藉由在該等區域上用不同的電子激勵而具有不同 的瓦特密度’或它們可具有不同的瓦特密度並被獨立地激 勵。以此方式來改變薄膜加熱器的瓦特密度之特定的技術 在此技藝中為習知的。 參照第9圖及10A-10C圖，在該基材直徑上導因於該 有分區域的薄膜加熱器80及熱交換器16的溫度分佈可被 觀察。達些圖代表基材反應的例子且並不一定是典型的。 第9圖顯示沿著基材的直徑（以公釐計）之穩態溫度分佈 (以。C計）其為每一加熱器區域被施加了 80%的電子激勵的 反應。線路92對應於區域82，線路94對應於區域84, ______ 第23頁 本祕 Μ 相巾 _ 彳:㈣(~(-NS ) Λ4ί^ ( 2l() X 297^f ) " (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

,tT 406336 五、發明説明（） 及線路96對應於區域86。這些線路顯示在區域之間存在 著良好的區隔，且在任一單一的區域内有合理的均勻性。 大的控制權威亦存在，因而讓該有分區域的薄膜加熱元件 可以對在徑向上的溫度不均勻有所補償•第10A，10B及 10C囷顯示此結果。第l〇A，10B及10C圈中的每一圖類 示沿著基材直徑（以公釐計）之溫度分佈（以。C計）。第1 〇 A 圈顯示只因為熱交換器一者而產生在一基材上之一可能 的軸對稱溫度分佈。第10B圖顯示因為一有分區域的薄膜 加熱器80而產生之在基材溫度上的上升。第1〇c圈類示 因為該有分區域的薄膜加熱器80與熱交換器16兩者而累 加的基材溫度。 在一較佳實施例中，該熱循環模組是由一回饋控制迴 圏來加以控制’該控制迴圏包括多變數回饋控制器。該回 饋控制迴圏於熱循環期間調整該基材溫度·感應器與一多 變數回饋控制器電氣地連接。該等感應器將代表基材溫度 或相對應的基材區域的處理參數之電子訊號送至該控制 器。每一感應器可以為一溫度感應器或一製程感應器，如 一熱電耦感應器，紅外線（IR)感應器或散射儀。 該等感應器被加以設置用以在特定的基材區域偵測 特定的溫度及/或處理參數。例如，IR感應器可被設置在 基材上 '來偵測從特定的基材區域幅射出的紅外線β相同 的，熱電耦感應器可被設置以與基材作熱接觸用以彳貞測在 特定的I#區域i的基材溫纟。偵測基材溫度及處理參數 的技術在此技藝中為習知。 _________ 第24頁 本紙if反度適川’丨’醜家枕碑（) Λ4規格（21()χ 297公ϋ ------- flu 1^1 ^^^^1 —^ϋ ^^^^1 1 I· HI m.— mf m nn \ (誚先閱讀背面之注意事項再填Ttt本頁) A7 B7 406336 五、發明説明（ 根據該等感應器的訊號，在該控制器内的一微處理器 計算該控制訊號並將它們送至電源調節器。每一電源調節

I 器係連接至該電源及連接至該有分區域的薄膜加熱器80 的線路82 A，84A及86 A中的一者處。該等電源調節器調 整施加於加熱區82，84及86的電子激勵。該電源根據由 該吾處理器接收到的控制訊號來改變施加於該有分區域 的薄膜加熱器80的電子激勵，82, 84及86每一區域的控 制訊號都是根據所想要的處理參數及由該等感應器所接 收到的感應器訊號被獨立地加以運算用以允許該基材的 一個區域被以一與另一區域不同的方式來加熱或冷卻。該 微處理器亦計算额外的溫度控制訊號並將該等訊號送至 流想供應器及送至控制流鳢流經熱交換器16的等方向性 多孔材料之閥。然後流體流經熱交換器16用以粗略地決 定該供烤及冷卻表面的溫度，及在長時間之後決定該基材 的温度’而該有分區域的薄膜加熱器8〇則精確地決定在 特定的位置上於溫度上的局部變化及決定在短時間之内 該烘烤及冷卻表面的溫度。 典型地’本裝置是經由所需要的熱循環之預定的處理 參數特性的規範而被使用的。例如，該控制器可被程式化 用以在基材溫度2〇ec時開始並快速地升高至15(rc並保持 4〇秒。之後，該基材被冷卻至2〇乞並被保持以等待晶圓 移走’總共的冷卻時間彡45秒。在此例子中，控制器分 別將流體供應設定在15(rc& 2〇t。最初，控制器將閥設 定用以只允許2(TC的流嫌從流體導引本體波至等方向性 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 木紙乐尺度適川 N'S ) Μ规格（2|0 第25頁 406336 A7 __B7 五、發明説明（） 的多孔材料然後概略徑向地流經該熱交換器16之等方向 性的多孔材料20。為了要達到更快速的溫度反應，該控制 器送出控制訊號給該電源調節器及該電源其將會將電流 送經該有分區域的薄膜加熱器8〇用以快速地加熱該板 子。當感應器顯示一接近15〇。(：的溫度時，該過渡陏段已 完成且該控制器開始一烘烤階段，在該隋段一 15〇。(：的均 勻溫度經由回饋以與溫度被保持在20eC相同的方式被加 以保持。 在烘烤基材40秒鐘之後，控制器開始一第二過渡陏 段用以將溫度從1 50°C降至20eC。在此時，控制器造成閥 只讓20°C的流體從流體導引本體流至等方向性的多孔材 料然後概略徑向地流經該熱交換器16之等方向性的多孔 材料20。該控制器送出控制訊號給該電源調節器及該電源 其將會將電流送經該有分區域的薄膜加熱器80用以快速 地冷卻該板子。當感應器顯示一接近200t的溫度時，該 第二過渡陏段已完成且該控制器開始一冷卻陏段，在該喈 段一 0°C的均勻溫度經由回饋被保持直到該基材被移走為 止。典型地，該冷卻階段維持約45秒。當該冷卻嘹段完 成時，該熱循環即完成。 熟悉此技藝者可將控制器程式化用以執行涉及不同 種類之任何次數的階段及過渡之許多不同的熱循環。此 外，該控制器可被熟悉此技藝者程式化用以實施該等被說 明的實施例及其變化。 最後，熱循環模組12亦可包括一導熱板（未於任一圖 ___ 第26頁 ___ 木纸張尺度蝻.川中囚丨( (.NS ) ^现梠（210 X 297公筇） (邙先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '4 -訂 406336 A7 B7 五、發明説明（ 中示出）。該導熱板可被設置於加熱元件14與基材1〇之 間。該板子的一較佳實施例約〇.〇8英吋（2.03公釐）厚且是

I 由鋁’氮化鋁或其它適當的陶瓷或金屬所製成。該導熱板 可與該加熱元件14及熱交換器16熱接觸《基材1〇可與 該導熱板作熱接觸。 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ 訂 —r 第27頁 :97公犛）

Claims (1)

1. 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 第28頁 A8 Λ ,· Β8 40〇336 C8 申請專利範圍 ι一種熱交換器，其至少包含： 一上表面，一下表面及一外周邊表面及一等方向性 多孔材料其界定位在該上及下表面之間之流體路徑； 一流體導引本體，其經由至少一流禮孔與該等方向 性多孔材料成流體連通；及 該下表面具有至少一流髖出口其與該等方向性多孔 材料成流體連通。 2.如申請牟利範圍第1項所述之熱交換器，其中該流嫌導 引本«經由一大致靠近該周邊表面之至少一流趙孔舆 該等方向性多孔材料成流體連通且其中在該下表面中 之該流ft出口是位在該下表面之大致中心的位置。 3·如申請專利範園第1項所述之熱交換器，其中該流髄導 引本體經由一大致靠近該下表面的中心之至少一流禮 孔與該等方向性多孔材料成流體連通且其中在該下表 面中之該流體出口是位在靠近該周邊表面的位置。 4. 如申請專利範圍第2項所述之熱交換器’其中該流體導 引本想經由多個具有大致等間距之流禮孔而與該等方 向性多孔材料成流嫌連通。 5. 如申請專利範团第4項所述之熱交換器，其中該流髏導 引本趙包含一流體引道其具有至少一流體出口用以將 本紙張尺度適财關家縣（ <請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂.

   ABCD 、申請專利範圍 流體導引至該流體引道。 (請先Η讀背面之注f項再填寫本頁) 6·如申請專利範圍第5項所述之熱交換器，其中該等流禮 孔的大小不同。 7·如申請專利範圍第4項所述之熱交換器，其中該流醴導 引本體包含一第一流體引道其經由多個流體孔與該等 方向性多孔材料成流碓連通，及多個第二流體引道與該 第一流體引道成流體連通，該等第二流艙引道從一共同 的流體入口接受流體。 8. 如申請專利範面第2項所述之熱交換器，其中該流髏導 引本體包含一第一流體引道其經由多個流雄孔輿該等 方向性多孔材料成流體連通，及其中該熱交換器進一步 包括多個流體散佈蓋其在每一流體孔與該流鳢導引本 禮成流體連通且其與等方向性多孔材料成流體連通及 其中該等流體散佈蓋每一個都界定至少一流體蓋孔用 以促進流體連通。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 9. 如申請專利範圍第8項所述之熱交換器，其中該等流體 散佈蓋每一個都界定多個大小不同的流體蓋孔用以改 變被散佈在不同方向之流髏量。 10. 如申請專利範圍第8項所述之熱交換器，其中該流體導 __ 第29頁 __ 本纸浪尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 BS __406336 D8 _ 六、申請專利範圍 引本趙包含一流體引道其具有一第一端及一第二端及 至少一流髏出口用以將流體導引至該流體引道。 11. 如申請專利範圍第10項所述之熱交換器，其中該等流 ft散佈蓋在它們彼此之間具有大致相等的距離。 12. 如申請專利範团第2項所述之熱交換器其中該上表面 的高度從周邊表面朝向該上表面的中心逐漸地降低。 13_如申請專利範圍第3項所述之熱交換器，其更包括一流 «散佈蓋其在該流體孔處與該流鳢導引本體成流體連 通且等方向性多孔材料成流體連通，該流雅散佈蓋包含 上表面及多個流II蓋孔用以促進與等方向性多孔材 料之流體連通β 14·如申請專利範圍第3項所述之熱交換器，其中在該下表 面中之流體出口至少包含一大致靠近該周邊表面且在 該熱交換器的下表面周圍的流體出口。 經濟部中失樣準局員工消費合作社印装 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 15.如申請專利範困第3項所述之熱交換器，其更包括多個 在下表面中位在大致靠近該周邊表面且在它們之間具 有相等距離之流體出口。 16·如申請專利範圍第2項所述之熱交換器，其中該流體導 本紙狀度顧 + ( CNS ) A4il^ ( 210X297-/>A ) -" - A8 B8 C8 D8 406336 夂、申請專利範圍 引本體至少包含： 一第一殼髏其具有一殼體周邊表面，一内通道表 面，一上殼鱧表面及一下殼體表面，該上殼髏表面與該 下表面為一體，該殼體周邊表面從該上殼體表面向下伸 展並與其固定地連接，該内通道表面從該上殼體表面向 下伸展並與其固定地連接用以在該上殼體表面之下界 定一通道並與在該下表面之内的流醴出口成流嫌連 通；及該下殼體表面係固定地與該殼體周邊表面及内通 道表面相連接； 多個壁其設置於該上殼體表面舆該下殼體表面之問 並與它們固定地相連，該等壁亦舆該殼雄周邊表面固定 地相連並從該殼鳢周邊表面向内徑向地伸展； 一第二殼體其從該下殼體表面向下伸展並與其固定 地相連，該第二殼體界定一第一流鳢通道其經由該第一 殼體表面的内通道表面所界定之通道舆該下表面的流 體入口成流體連通並界定一第二流體通道，其與第一殼 體成流體連通； 該下殼體表面在靠近該内通道表面處界定多個流雅 入口用以促進第一殼髋與第二殼體之第二流體通道之 間的流體連通；及 該上殼體表面在靠近該殼體周邊表面處界定多個流 體孔用以促進該第一殼體與等方向性多孔材料之間的 流體連通。 第31頁 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本I ) 訂 I、 經濟部t央樣準局員工消費合作杜印策 AS BS C8 D8 406336 申請專利範圍 17.如申請專利範圍第3項所述之熱交換器’其中該上表面 的高度從周邊表面朝向該上表面的中心逐漸地增加。 18_如申請專利範面第3項所述之熱交換器，其中該下表面 從該周邊表面朝向該下表面的中心大致向下的彎一角 度β 19. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換器，其中該等方向 性多孔材料至少包含開放的雙十面醴形的細胞骨架由 連續之實心的引線所連接用以允許流髗流過其中。 20. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換器，其中該等方向 性多孔材料至少包含鋁合金發泡體。 21. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換器，其更包多個加 強件固定地連接至該上表面且及該下表面且設置在該 上表面與該下表面之間。 經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 22. —種熱交換器，其至少包含： 一上表面，一下表面及一外周邊表面及一等方向性 多孔材料其界定位在該上及下表面之間之流體路徑； •流體引道，其與該等方向性多孔材料成流體連 通，該流體引道具有至少一流體入口用以將流體引至該 流體引道及多個流體孔用以促進該流體引道與該等方 第32頁 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS > Α4規格（2丨0Χ297公釐） 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 向係多孔材料之間的流體連通；及 該下表面’其在大致中心處具有一與該等方向性多 孔材料成流體連通的流鳢出口。 23. —種熱友換器，其至少包含： 一上表面’一下表面及一外周邊表面及一等方向性 多孔材料其界定位在該上及下表面之間之流雅路徑； 多個流鳢散佈蓋其與大致靠近該周邊表面之等方向 性多孔材料成流tt連通’每一個該等流體散佈蓋界定至 少一流體蓋孔用以促進與該等方向性多孔材料之流禮 連通； 一流體導引本體其與該流體散佈蓋成流體連通；及 該下表面’其在大致中心處具有一與該等方向性多 孔材料成流禮連通的流«出口。 24. 如申請專利範圍第23項所述之熱交換器，其中該流艘 導引本體具有至少一流體入口用以將流體引至該流雔 引道及多個流體孔用以促進該流體引道舆該該等流禮 散佈蓋之間的流體連通。 25. —種、熱交換器，其至少包含： 一上表面，一下表面及一外周邊表面及—等方向性 多孔材料其界定位在該上及下表面之間之流雜路徑； —第一流體引道，其與該等方向性多孔材料成流禮 ___ 第33貫 本紙張歧適财 家制^ ( 21()X297^i ) " -- ____.___：___'______丁------气 _ .ί A - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A8 B8 ___406336 cs 六、申請專利範圍 連通，該第一流禮引道具有多個流體孔用以促進該流體 引道與等方向性多孔材料之間的流體連通； 多個第二流體引道’其與該第一流體引道成流體連 通； 該等第二流艘引道從一共同的流雅入口接受流禮； 及 該下表面，其在大致中心處具有一與該等方向性多 孔材料成流想連通的流禮出口。 26.—種熱交換器，其至少包含： 一上表面’一下表面及一外周邊表面及一等方向性 多孔材料其界定位在該上及下表面之間之流髏路徑； 一流髏導引本體其包含一第一殼體及一第二殼體， 該第一殼tt經由多個在該下表面中之流髏孔輿大致靠 近該周邊表面之等方向性多孔材料成流體連通； 該下表面’其在大致中心處具有一與該等方向性多 孔材料成流®連通的流體出口； 該流體導引本體的第一殼體至少包含一殼體周邊表 面，一内通道表面’及一下殼體表面，該殼體周邊表面 從該下殼體表面向下伸展並與其固定地連接，該内通道 表面從該下殼體表面向下伸展並舆其固定地連接用以 在該下殼體表面之下界定一通道並舆在該下殼體表面 之内的流髏出口成流體連通；及該下殼體表面係固定地 與該殼體周邊表面及内通道表面相連接；多個壁，其設 ____ 第34頁 本紙張尺度適用中國國家棣準（CMS ) A4規格（210X297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A8 B8 C8 —^--— —__ 六、申請專利範圍 置於該下表面與該下殼體表面之間並與它們固定地相 連’該等壁亦與該殼髄周邊表面固定地相連並從該殼禮 周邊表面向内徑向地伸展； 該流體導引本體的第二殼體其從該下殼髏表面向下 伸展並與其固定地相連’該第二殼體表面界定一第一流 想通道其經由該第一殼禮表面的内通道表面所界定之 通道與該下表面的流想入口流禮連通並界定一第二流 ft通道其與第一殼髖成流體連通；及 該下殼鱧表面在靠近該内通道表面處界定多個流嫌 入口用以促進第一殼體與第二殼髖之第二流鳢通道之 間的流體連通。 27. —種熱交換器，其至少包含·· 一上表面，一下表面及一外周邊表面及一等方向德 多孔材料其界定位在該上及下表面之間之流體路徑； 一流tt導引本體，其經由大致位在該下表面中心位 置的至少一流體孔與等方向性多孔材料成流體連通； 該下表面，其在大致靠近該周邊表面處具有至少一 流體出口而與該等方向性多孔材料成流II連通。 28. —種、熱交換器，其至少包含： 一上表面，一下表面及一外周邊表面及一等方向性 多孔材料其界定位在該上及下表面之間之流韹路徑； 一流體散佈蓋，其在該下表面的大致中心處與與該 ___第 35 頁 ___ 本紙張尺度適用中國國家橾準（CMS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項鼻填寫本頁) ir 4 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 406336 、中請專利範圍 等方向性多孔材料成流體連通’該流體散佈蓋至少包含 —上表面並界定.多個流禮蓋孔用以促進與該等方向性 / 多孔材料成流髏連通： 一流體導引本體，其與該流體散佈蓋成流體連通； 及 該下表面’其在大致靠近該周邊表面處具有至少一 流體出口而與該等方向性多孔材料成流體連通β 29·—種熱循環模组，其至少包含： '一熱交換器其至少包括一上表面，一下表面及一外 周进表面及一等方向性多孔材料其界定位在該上及下 表面之間之流體路徑及一流體導引本體，其經由在該下 表面中之至少一流體孔與該等方向性多孔材料成流髖 連通，該下表面具有至少一流鳢出口而與該等方向性多 孔材料成流體連通； 一加熱元件，其輿該熱交換器熱接觸並固定地與其 連接；及 一電源，其與該有分區域的薄膜加熱元件電氣地接 觸》 (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 訂 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印裝 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A8 406336 § 六、申請專利範圍 雅導引本體是經由大致靠近該周邊表面之至少一流髏 孔與該等方向性多孔材料成流體連通及在該下表面中 之流艘出口是位在該下表面之大致的中心處。 32.如申請專利範圍第31項所述之熱循環模组，其中該流 雅導引本趙是經由大致靠近該下表面之大致的中心處 之至少一流體孔與該等方向性多孔材料成流體連通及 在該下表面中之流髏出口是位在大致靠近該周邊表面 處° 33·如申請專利範圍第31項所述之熱循環模组，其中該流 艘導引本體經由多個具有大致等間距之流體孔而與該 等方向性多孔材料成流體連通。 34.如申請專利範圍第33項所述之熱循環模组，其中該流 想導引本體包含一流體引道其具有至少一流雅出口用 以將流體導引至該流體引道。 3 5.如申請專利範圍第34項所述之熱循環模組，其中該等 流雅孔的大小不同。 3 6.如申請專利範团第33項所述之熱循環模組其中該流 體導引本雅包含—第-流禮.引道其經由多個流體孔輿 該等方向性多孔材料成流體連通，及多個第二流體引道 _ 第37貫 本紙張顧帽H家縣（C：NS ) A4規格（210>^297公着) --- (锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ^ A8 B8 C8 D8 406336 六、申請專利範圍 與該第一流鳢引道成流禮連通’該等第二流體引道從一 共同的流體入口接受流髖。 37.如申請專利範圍第31項所述之熱循環模组’其中該流 體導引本體包含一第一流嫌引道其經由多個流體孔與 該等方向性多孔材料成流想連通’及其中該熱交換器進 一步包括多個流ft散佈蓋其在每一流鱧孔與該流體導 引本體成流體連通且其與等方向性多孔材料成流體連 通及其中該等流體散佈蓋每一個都界定至少一流體蓋 孔用以促進流體速通。 3 8.如申請專利範圍第37項所述之熱循環模组，其中該等 流髖散佈蓋每一個都界定多個大小不同的流體蓋孔用 以改變被散佈在不同方向之流體量。 3 9.如申請專利範圍第37項所述之熱循環模组，其中該流 禮導引本醴包含一流禮引道其具有一第一端及一第二 端及至少一流體出口用以將流髏導引至該流體引道。 40. 如申請專利範園第39項所述之熱循環模组，其中該等 流體配送蓋在它們之間具有大致相等的距離。 41. 如申請專利範圍第31項所述之熱循環模組，其中該熱 交換器的上表面的高度從渴邊表面朝向該上表面的中 第38頁 Μ氏張尺度適用中國國家德準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準扃負工消资合作社印裝 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A8 B8 C8_ 406^36 __六、申請專利範圍 心逐漸地降低。 42.如申請專利範面第32項所述之熱循環模组，其中該日 交換器更包括一流髏散佈蓋其在該流體孔處輿該流禮 導引本禮成流《連通且等方向性多孔材料成流髄連 通，該流體散佈蓋包含一上表面及多個流體蓋孔用以促 進與等方向性多孔材料之流鳢連通。 43·如申請專利範圍第32項所述之熱循環模组，其中在該 熱交換器的該下表面中之流tt出口至少包含一大致靠 近該周邊表面且在該熱交換器的下表面周团的流體出 σ 。 44·如申請專利範圍第32項所述之熱循環模组，其更包括 多個在該熱交換器的下表面中’位在大致靠近該周邊表 面且在它們之間具有相等距離之流體出口。 45.如申請專利範圍第31項所述之熱循環模組，其中該流 體導引本體至少包含： 一第一殼體其具有一殼《周邊表面，一内通道表 面，—上殼體表面及一下殼禮表面，該上殼體表面輿該 熱交換器的下表面為一體，該殼II周邊表面從該上殼體 表面向下伸展並輿其固定地連接，該内通道表面從該上 殼體表面向下伸展並與其固定地連接用以在該上殼體 第39頁 ----------------1Τ------(I - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本貫) 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4洗格（210X297公釐） 經濟部中央襻隼局員工消費合作社印裝 A8 B8 406336 m_ 六、申請專利範圍 表面之下界定一通道並與在該熱交換器的下表面之内 的流體出口成流體連通；及該下殼體表面係固定地與該 殼禮周邊表面及内通道表面相連接； 多個加強件其設置於該上殼體表面與該下殼體表面 之間並與它們固定地相連，該等加強件亦與該殼髏周邊 表面固定地相連並從該毅禮周邊表面向内徑向地伸 展； 一第二殼髏其從該下殼體表面向下伸展並與其固定 地相連，該第二殼體界定一第一流ft通道其經由該第一 殼體表面的内通道表面所界定之通道舆該熱交換器之 該下表面的流體入口流體連通並界定一第二流醴通道 其與第一殼體成流體連通； 該下殼體表面在靠近該内通道表面處界定多個流鳢 入口用以促進第一殼髏與第二殼體之第二流雅通道之 間的流雔連通；及 該上殼體表面在靠近該殼體周邊表面處界定多個流 體孔用以促進該第一殼體與該熱交換器的等方向性多 孔材料之間的流體連通。 46. 如申請專利範团第32項所述之熱循環模组，其中該熱 交換器的上表面的高度從周邊表面朝向該上表面的中 心逐漸地增加。 47. 如申請專利範团第32項所述之熱循環模组，其中該熱 ____ 第40頁 本紙張尺度適用巾g|g|家縣（CNS ) ( 2似297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ ___|i____ AS B8 、申請專利範圍 交換器的下表面從該周邊表面朝向該下表面的中心大 致向下的彎一角度。 48. 如申請專利範团第29項所述之熱循環模组，其中該等 方向性多孔材料至少包含開放的雙十面禮形的細胞骨 架’由連續之實心的引線所連接用以允許流體流過其 中。 49. 如申請專利範圍第29項所述之熱循環模组，其中該等 方向性多孔材料至少包含鋁合金發泡饈。 50. 如申請專利範困第29項所述之熱循環模组，其中該加 熱元件為一薄膜加熱器。 51. 如申請專利範圍第5〇項所述之熱循環模组，其中該薄 膜加熱器至少包含同心的加熱區域。 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 52. —種烘烤及冷卻一材料基材的方法’該方法至少包含以 下步坶： 置放該基材用以與一有分區域的薄膜加熱元件及一 熱交換器熱接觸： 在該有分區域的薄膜加熱元件與該基材之間作熱交 換； 在該熱交換器與該基材之間作熱交換； 第41頁 本紙張尺度適用中國國家標傘（CNS ) A4規格（210X297公釐） 406336 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 將熱傳導流鳢印入該熱交換器中； 讓具有不同溫度之該熱傳導流大致徑向地流經在該 熱交換器中的一等方向性多孔材料； 將該具有不同溫度之熱傳導流體從該熱交換器中排 出； 根據一所想要的處理參數計算一控制訊號； 根據該經過計算的控制訊號來改變流經該有分區域 的薄膜加熱元件的電流：及 根據該經過計算的控制訊號改變流經該熱交換器的 流《。 (請先閲讀背面之注項再填寫本貰) 經濟部中失爨隼局負工消费合作社印装 53.如申請專利範園第52項所述之烘烤及冷卻一材料基材 的方法，其中該等熱傳導流鳢是在大致靠近該熱交換器 的一外周邊處被引入及其中該等熱傳導流體是在該熱 交換器之大致的中心被排出。 54·如申請專利範团第52項所述之烘烤及冷卻一材料基材 的方法，其中該等熱傳導流鳢是在該熱交換器之大致的 中心被引入及其中該等熱傳導流體是在大致靠近該熱 交換器的一外周邊處被排出。 第42頁 本紙張尺度適用中國國家檁準（CNS ) A4規格（2IOX297公釐）