TW472501B - Temperature-controlling plate manufacturing method - Google Patents

Description

472501 A7 B7 五、發明說明（I ) 〔技術領域〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於，例如在半導體晶圓的製程中用於基板 的溫度控制之溫度控制用板之製造方法。詳而言之係關於 ，在樹脂膜表面形成吸放熱部而構成薄膜加熱器，將該薄 膜加熱器接著於平板狀傳熱板的表面而構成之溫度控制用 板之製造方法。 〔先前技術〕 半導體晶圓的製程中，係包含加熱基板之烘烤處理步 驟(以除了塗佈於基板表面之光阻膜(感光膜）中所殘存的溶 劑）、冷卻處理步驟(以將經加熱之基板冷卻至室溫)等的控 制基板溫度的處理步驟。因此，這些處理步驟中所使用之 基板溫度控制裝置，係具備溫度控制用板，其係在鋁等的 高熱傳導性材料所形成之傳熱板表面接著薄膜加熱器而構 成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4係顯示以往的溫度控制用板21的構造之側視圖。 溫度控制用板21，係具備鋁或銅等的高熱傳導性材料所形 成的平板狀傳熱板22。在該傳熱板22的表面，透過片狀 接著材(接著層)25粘著有薄膜狀加熱器23。加熱器23，係 對熱壓接於樹脂膜上之不鏽鋼膜施以蝕刻而形成有既定圖 案的加熱電路者。在粘著於傳熱片22上之加熱器23表面 ，透過和上述相同的片狀接著材(接著層)25來粘著樹脂製 的保護片24。而由透過片狀接著材25來相互接著之加熱 器23和保護片24來構成薄膜加熱器26。 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） 472501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（y) 圖5係顯示溫度控制用板21的製造方法之側視圖。溫 度控制用板21，係在傳熱板22的表面，將片狀接著材25 、加熱器23、片狀接著材Μ、保護片24依序疊合配置， 加熱至既定溫度，並施加既定壓力，以粘著各材料而構成( 參照日本特願平11- 1 13975號）。 〔發明所要解決的課題〕 上述之以往的製造方法，係使用片狀接著材25來進 行各構件間的粘著，該片狀接著材25，爲確保其接著性， 必須使用具有相當厚度、例如25#m厚度者。因此將有要 薄化溫度控制用板會產生困難的問題。又，使用厚的片狀 接著材25之結果，在該部分將導致熱傳降低，而會對溫度 控制用板的性能帶來不良影響。又還會有其接著強度不足 的問題。 本發明係爲解決上述以往的課題而成者，其目的係提 供一溫度控制用板之製造方法，能將溫度控制用板薄化並 高性能化，且能以充分地強度來確實地接著傳熱板和薄膜 加熱器。 〔用以解決課題之手段及效果〕 於是，申請專利範圍第1項之溫度控制用板之製造方 法，係在樹脂膜4表面形成吸放熱部5而構成薄膜加熱器 3，將該薄膜加熱器3接著於平板狀傳熱板1的表面而構成 溫度控制用板；其特徵在於：將傳熱板1表面所塗佈的液 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I . I ^ I---I ^ --------I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（A ) 狀樹脂乾燥、固化來形成接著層2，將薄膜加熱器3和傳 熱板1隔著接著層2而配置，以既定溫度加熱並以既定壓 力加壓，以使薄膜加熱器3和傳熱板1互相接著。 在上述申請專利範圍第1項之溫度控制用板之製造方 法，由於使用將液狀樹脂乾燥、固化而形成的接著層2 ’ 相較於以往之使用片狀接著材的情形，可提昇接著層2和 傳熱板1間的接著狀態，又由於接著層2和薄膜加熱器3 的樹脂膜4之物性類似，故接著層2和樹脂膜4的接著狀 態良好。因此，傳熱板1和薄膜加熱器3能以充分的強度 來確實地接著。 又，相較於片狀樹脂(片狀接著材），由於液狀樹脂較 便宜，故能用低成本來製造出溫度控制用板。且，藉由使 用液狀樹脂’由於能形成比片狀接著材更薄的接著層2， 故能謀求溫度控制用板的薄化。又，由於接著層2比以往 爲薄’其熱傳導會變佳，結果能獲致溫度控制用板的高性 能化。 又’若在薄膜加熱器3側形成接著層2，在乾燥、固 化時將會有薄膜加熱器發生皺折或撓曲之虞，但由於本網 明是在傳熱板1表面形成接著層2，故不致產生薄膜加熱 器的皺折、撓曲’而能製造出平坦的溫度控制用板。 申請專利範圍第2項之溫度控制用板之製造方法，其 特徵在於：係將薄膜加熱器3的吸放熱部5形成於傳熱板 1接著面的相反面，並以包覆該吸放熱部5的方式進行液 狀樹脂的塗佈、乾燥、固化，藉以施加被覆。上述申請專 5 本紙張尺度_中國國家標準(CNS)A4 χ 297公 ------------1"------— ---------—II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制机 472501 A7 B7 五、發明說明（> ) 利範圍第1項之製造方法中，除包含在傳熱板1表面接著 薄膜加熱器3的樹脂膜4的情形’也包含在傳熱板1表面 接著薄膜加熱器3的吸放熱部5的情形’本申請專利範圍 第2項中，係在傳熱板1表面接著薄膜加熱器3的樹脂膜 4，並將其外表面所配置之吸放熱部5施以被覆。 上述申請專利範圍第2項之溫度控制用板之製造方法 ，由於將薄膜加熱器3的吸放熱部5被覆住’可保護吸放 熱部5，同時能均一地傳熱。且，當以往般之在加熱器表 面透過片狀接著材來被覆保護片時’接著時將會有發生雛 折或撓曲之虞’但只要如上述般之進行液狀樹脂的塗佈、 乾燥、固化來施加被覆，即可解除這種問題。 申請專利範圍第3項之溫度控制用板之製造方法，其 特徵在於：薄膜加熱器3的樹脂膜4爲聚醯亞胺膜，傳熱 板1爲鋁製，液狀樹脂爲液狀聚醯亞胺。 在上述申請專利範圍第3項之製造方法，其實施容易 。又由於使用液狀聚醯亞胺構成的接著層2，可提昇接著 層2的高溫強度。在此的液狀聚醯亞胺，具體而言爲熱可 塑性聚醯亞胺接著劑或熱硬化性聚醯亞胺接著劑，作爲熱 硬化性聚醯亞胺接著劑，可列舉宇部興業(股）製：優皮泛 LT、優皮凡立水，三井東壓北學(股)製：LARC _ τη等。 又作爲熱可塑性聚醯亞胺接著劑，可列舉宇部興業(股）製 :UPA。 〔發明之實施形態〕 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） "-------訂------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 472501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（s ) 接著，針對本發明的溫度控制用板之製造方法的具體 實施形態’邊參照圖面邊作詳細的說明。圖1係顯示本發 明的溫度控制用板之製造方法之步驟圖，圖.2係顯示該製 造方法之側視圖。 首先，在第1步驟S1，在傳熱板1表面形成接著層 2(參照圖2(a))。傳熱板1，係以高熱傳導性材料、例如鋁 所形成之平板狀者。接著層2，係將液狀樹脂材料經由塗 佈、乾燥、硬化(cure)各處理來形成出。本實施形態中，作 爲液狀樹脂材料是使用熱硬化性聚醯亞胺(商品名：優皮泛 LT)。亦即，將液狀聚醯亞胺塗佈於傳熱板1備，加熱至約 200°C使其乾燥。藉此，來除去液狀聚醯亞胺中的溶劑。接 著，加熱至200°C〜350°C左右、較佳爲約3〇〇°C以進行硬化 。藉此，以促進聚醯亞胺的形成反應，同時除去水分。如 此般來形成厚度約10# m的接著層2。 其次在第2步驟S2，將傳熱板1和薄膜加熱器3定位 後疊合配置。亦即，如圖2(b)所示般，將傳熱板1和薄膜 加熱器3隔著接著層2來疊合配置。在此，薄膜加熱器3 ，係藉由將熱接壓在絕緣膜4上的金屬膜施以蝕刻，以形 成吸放熱部之加熱器電路5的圖案。本實施形態中，絕緣 膜4是使用聚醯亞胺膜，金屬膜是使用不鏽鋼箔(商品名： 優皮謝魯VT)。又聚醯亞胺膜厚度約l〇/zm，加熱器電路5 厚度約4〇ym。又’薄膜加熱器3 ’是以加熱器電路5形 成面的相反面面對於接著層2的方式疊合於傳熱板1來配 置。 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公釐） —裝-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 472501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（b ) 其次在第3步驟S3，將傳熱板1和薄膜加熱器3，經 由熱壓處理之加熱、加壓。來使兩者接著。加熱溫度約 350°C，壓力約 20kg/cm2。 最後在第4步驟S4，進行塗佈以形成包覆加熱器電路 5之絕緣層6。絕緣層6是和上述接著層2同樣地，經由液 狀樹脂材料的塗佈、乾燥、硬化等處理而形成出。亦即， 將液狀聚醯亞胺(商品名：優皮泛.LT)以包覆加熱器5的方 式塗佈於絕緣膜4後，加熱至200°C來使其乾燥。然後， 加熱至20(TC〜35(TC左右、較佳爲約300°C以進行硬化。如 此般進行塗佈以形成絕緣層6。又，絕緣層的厚度，爲了 包覆厚度的加熱器電路5，須採用比40/zm更大的 値。 經由上述般之四個步驟S1-S4來製造出溫度控制用板 。該溫度控制用板，由於使用將液狀聚醯亞胺乾燥、硬化 所形成之接著層2，相較於使用片狀接著材的情形，可提 昇接著層2和傳熱板1間之接著狀態，又由於接著層2和 薄膜加熱器3的絕緣膜4之物性類似，接著層2和絕緣膜 4之接著狀態良好。因此，能以充分的強度來確實地接著 傳熱板1和薄膜加熱器3。 又，若在薄膜加熱器3側形成接著層2 ’乾燥 '硬化 處理時在薄膜加熱器3上雖會有發生皺折或撓曲之虞，但 在本實施形態中，由於在傳熱板1表面形成接著層2，故 不致產生薄膜加熱器3之皺折或撓曲，而能製造出平坦的 溫度控制用板。 8 I--------裝 -------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2.10 X 297公釐） 472501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（q) 又，液狀聚醯亞胺構成的接著層2 ’即使接著層2薄 也能獲得和片狀聚醯亞胺同等級的高溫強度。圖3係顯示 接著劑的高溫強度。厚的片狀聚醯亞胺和厚10//m 的液狀聚醯亞胺構成之接著層，從常溫到250°C附近皆保 持一定的強度，到250°C以上強度會慢慢地降低。基於此 可知，將接著層2弄薄並不會影響高溫強度。又1次液狀 聚醯亞胺的塗佈所形成之接著層2，由於兼具加熱器電路5 的絕緣和接著機能，故能形成較薄。 又液狀聚醯亞胺，相較於片狀聚醯亞胺(片狀接著材) ，由於較便宜，故能以低成本來製造出溫度控制用板。又 ，藉由使用液狀聚醯亞胺，由於能形成比片狀接著材更薄 的接著層2，故能謀求溫度控制用板的薄型化。又，由於 接著層2變薄，將能改善熱傳導，同時能謀求溫度控制用 板的高性能化。又，由於薄膜加熱器3的加熱器電路5被 絕緣層6被覆住，故能保護加熱器電路5，同時能均一地 傳熱。且，以往之在加熱器表面透過片狀接著材來被覆保 護片時，接著時在加熱器上雖會有發生皺折或撓曲之虞， 但若如上般進行液狀聚醯亞胺的塗佈、乾燥、固化以施加 被覆，將可解除這種問題。 以上雖針對本發明的溫度控制用板之製造方法之具體 實施徵態作說明，但本發明之溫度控制用板之製造方法並 不限於上述實施形態，當然能作各種變更來實施。例如， 除圖2所示之溫度控制用板的構造外，本發明也適用於以 下般的構造。首先，第1個構造，在傳熱板1表面塗佈液 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） ---------I---訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 472501 A7 B7 五、發明說明（ί ) 狀聚醯亞胺經乾燥、硬化而形成接著層2後，在其上方再 度塗佈液狀聚醯亞胺經乾燥、硬化來形成接著層2，之後 ，將薄膜加熱器3之加熱器電路5朝下(和圖2的狀態相反 )，令該加熱器電路5接觸接著層2，施以加熱、加壓處理( 熱壓處理)來使兩者接著以製造出溫度控制用板。又，第1 個構造，在傳熱板1表面塗佈液狀聚醯亞胺經乾燥、硬化 而形成接著層2後，在其上方再度塗佈液狀聚醯亞胺，之 後，將薄膜加熱器3之加熱器電路5朝下(和圖2的狀態相 反），令該加熱器電路5接觸接著層2，施以加熱' 加壓處 理(熱壓處理），藉以進行液狀聚醯亞胺之乾燥、硬化、同 時使兩者接著以製造出溫度控制用板。 又，上述實施形態中，作爲液狀樹脂材料雖使用液狀 聚醯亞胺，但液狀樹脂材料並不限於此，例如可使用聚醯 胺酸溶液等其他種類者。 〔圖式之簡單說明〕 圖 顯示本發明的溫度控制用板之製造方法之步驟 _"-------訂---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖•示上述製造方法之側視圖 圖示接著劑的高溫強度。 圖4係顯示以往的溫度控制用板的構造之側視圖。 圖5係顯不以往的溫度控制用板之製造方法之側視圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 472501 A7 五、發明說明（1 ) 〔符號說明〕 1…傳熱板 2…接著層 3…薄膜加熱器 4…絕緣膜 5…加熱器電路 6…絕緣層 驻> -------訂.----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 472501 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1、 一種溫度控制用板之製造方法，係在樹脂膜4表面 形成吸放熱部5而構成薄膜加熱器3，將該薄膜加熱器3 接著於平板狀的傳熱板1表面而構成之溫度控制用板；其 特徵在於： 將傳熱板1表面所塗佈的液狀樹脂乾燥、固化來形成 接著層2，將薄膜加熱器3和傳熱板1隔著接著層2而配 置，以既定溫度加熱並以既定壓力加壓，以使薄膜加熱器 3和傳熱板1互相接著。 2、 如申請專利範圍第1項之溫度控制用板之製造方 法，其中，將薄膜加熱器3的吸放熱部5形成於傳熱板1 接著面的相反面，並以包覆該吸放熱部5的方式進行液狀 樹脂的塗佈、乾燥、固化，藉以施加被覆。 3、 如申請專利範圍第1或第2項之溫度控制用板之 製造方法，其中，薄膜加熱器3的樹脂膜4爲聚醯亞胺膜 ，傳熱板1爲鋁製，液狀樹脂爲液狀聚醯亞胺。 0¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) τ -'β- Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公羡）