TWI757653B - 調溫裝置與調溫裝置的製造方法 - Google Patents

調溫裝置與調溫裝置的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI757653B
TWI757653B TW108140399A TW108140399A TWI757653B TW I757653 B TWI757653 B TW I757653B TW 108140399 A TW108140399 A TW 108140399A TW 108140399 A TW108140399 A TW 108140399A TW I757653 B TWI757653 B TW I757653B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
flow path
plate
path plate
liquid
heat transfer
Prior art date
Application number
TW108140399A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202022302A (zh
Inventor
小林敦
大久保英明
Original Assignee
日商科理克股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商科理克股份有限公司 filed Critical 日商科理克股份有限公司
Publication of TW202022302A publication Critical patent/TW202022302A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI757653B publication Critical patent/TWI757653B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01Manufacture or treatment
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

調溫裝置,具備:具有流路槽之流路板、與流路槽對向之傳熱板、以及與傳熱板連接之熱電模組板。流路板之表面粗糙度為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。

Description

調溫裝置與調溫裝置的製造方法
本發明係關於一種調溫裝置與調溫裝置的製造方法。
半導體元件係經過如下之複數個處理而製造:將半導體晶圓洗淨之洗淨處理、於半導體晶圓塗布光阻劑之塗布處理、將塗布有光阻劑之半導體晶圓進行曝光之曝光處理、以及將曝光後之半導體晶圓進行蝕刻之蝕刻處理。於半導體晶圓之洗淨處理中,半導體晶圓係利用經溫度調整後之液體來洗淨。專利文獻1中揭示有對液體進行溫度調整之流體調溫裝置之一例。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2008-186913號公報
[發明所欲解決之課題]
若液體被污染,則存在發生半導體元件之製造不良之可能性。
本發明之態樣之目的為抑制液體之污染。 [解決課題之手段]
依據本發明之態樣,提供一種調溫裝置,具備:具有流路槽之流路板、與上述流路槽對向之傳熱板、以及與上述傳熱板連接之熱電模組板,並且上述流路板之表面粗糙度為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。 [發明之效果]
依據本發明之態樣,可抑制液體之污染。
以下,參照圖式,對本發明之實施形態進行說明,但本發明並不限定於此。以下所說明之實施形態之構成要素可適當組合。又,亦存在不使用其中一部分構成要素之情形。
以下之說明中,設定XYZ正交座標系,參照該XYZ正交座標系來對各部之位置關係進行說明。將與既定面內之X軸平行之方向設為X軸方向。將於既定面內和與X軸正交之Y軸平行之方向設為Y軸方向。將和與既定面正交之Z軸平行之方向設為Z軸方向。包含X軸及Y軸之XY平面係與既定面平行。包含Y軸及Z軸之YZ平面係與XY平面正交。包含X軸及Z軸之XZ平面係與XY平面及YZ平面分別正交。本實施形態中,XY平面係與水平面平行。Z軸方向為鉛直方向。+Z方向(+Z側)為上方向(上側)。-Z方向(-Z側)為下方向(下側)。此外,XY平面亦可相對於水平面而傾斜。
[第1實施形態] <洗淨系統> 對第1實施形態進行說明。圖1係示意性表示本實施形態之洗淨系統1之一例之圖。洗淨系統1係使用洗淨用之液體LQ,將作為洗淨對象之基板W洗淨。基板W例如包含半導體晶圓。液體LQ可為純水,亦可為化學藥液。化學藥液可例示氨過氧化氫水以及鹽酸過氧化氫水中之至少一者。
洗淨系統1具備:儲留槽2,其儲留液體LQ;調溫裝置3,其調整從儲留槽2供給之液體LQ之溫度;基板保持構件4,其保持基板W;噴嘴5,其將經調溫裝置3進行溫度調整後之液體LQ供給至基板W;第1連接管6,其將儲留槽2與調溫裝置3連接;泵7,其配置於第1連接管6;以及第2連接管8,其將調溫裝置3與噴嘴5連接。
儲留槽2收納液體LQ。藉由泵7驅動,儲留於儲留槽2中之液體LQ之至少一部分經由第1連接管6而供給至調溫裝置3。
調溫裝置3調整液體LQ之溫度。經調溫裝置3進行溫度調整後之液體LQ經由第2連接管8而供給至噴嘴5。噴嘴5對基板W供給液體LQ。藉由對基板W供給液體LQ,基板W被洗淨。
<調溫裝置> 圖2係示意性表示本實施形態之調溫裝置3之一例之側視圖。如圖2所示,調溫裝置3具備:本體10;一對傳熱板11,其經由耐蝕板11P而與本體10之上表面及下表面分別連接;熱電模組板12,其與一個傳熱板11及另一個傳熱板11分別連接;以及一對熱交換板13,其與一個熱電模組板12及另一個熱電模組板12分別連接。
本體10具有液體LQ所流通之流路20。流路20係於本體10之上表面及下表面分別設置。流路20係與傳熱板11對向。本體10為全氟烷氧基樹脂(PFA:perfluoroalkoxy alkane)製。此外,本體10亦可為聚四氟乙烯(PTFE:polytetrafluoroethylene)製或者聚偏二氟乙烯(PVDF:polyvinylidene difluoride)。
流路20係與供給管21連接。供給管21為PFA製、PTFE製、或者PVDF製。供給至流路20之液體LQ於供給管21中流通。供給管21經由第1連接管6而與儲留槽2連接。儲留槽2之液體LQ經由供給管21而供給至流路20。
流路20係與排出管22連接。排出管22為PFA製、PTFE製、或者PVDF製。於流路20中流通之液體LQ排出至排出管22。從流路20中排出之液體LQ於排出管22中流通。排出管22經由第2連接管8而與噴嘴5連接。經調溫裝置3進行溫度調整後之液體LQ經由排出管22而供給至噴嘴5。
耐蝕板11P例如包含非晶碳。耐蝕板11P具有對酸性之液體LQ之耐蝕性。耐蝕板11P具有導熱性。
傳熱板11經由耐蝕板11P而與在流路20中流通之液體LQ進行熱交換。傳熱板11包含:與本體10之上表面對向之一個傳熱板11、以及與本體10之下表面對向之另一個傳熱板11。傳熱板11例如為鋁製。
熱電模組板12吸熱或發熱,來調整於流路20中流通之液體LQ之溫度。熱電模組板12包含:與一個傳熱板11之上表面連接之一個熱電模組板12、以及與另一個傳熱板11之下表面連接之另一個熱電模組板12。熱電模組板12包含藉由電力之供給而吸熱或發熱之熱電模組30。熱電模組30藉由帕耳帖效應而吸熱或發熱。
熱電模組30可經由傳熱板11,而從於流路20中流通之液體LQ中奪取熱。熱電模組30可經由傳熱板11,而對在流路20中流通之液體LQ提供熱。藉由熱電模組30吸熱或發熱,來調整於流路20中流通之液體LQ之溫度。
熱交換板13係與熱電模組板12進行熱交換。熱交換板13包含:與一個熱電模組板12之上表面連接之一個熱交換板13、以及與另一個熱電模組板12之下表面連接之另一個熱交換板13。熱交換板13具有調溫用流體所流通之內部流路(未圖示)。調溫用流體藉由流體溫度調整裝置(未圖示)而進行溫度調整後,經由內部流路之入口而流入內部流路中。調溫用流體於內部流路中流通,從熱交換板13中奪取熱,或對熱交換板13提供熱。調溫用流體從內部流路之出口流出,返回至流體溫度調整裝置。
本實施形態中,本體10、傳熱板11、熱電模組板12、以及熱交換板13分別實質上為圓板狀。以下之說明中,將通過本體10、傳熱板11、熱電模組板12、以及熱交換板13之各自之中心且與Z軸平行之假想軸適當稱為中心軸AX。
<熱電模組> 圖3係將本實施形態之熱電模組板12之一部分放大之剖面圖。如圖3所示,熱電模組板12具有:複數個熱電模組30、以及收納複數個熱電模組30之箱31。箱31係由絕緣性材料形成。
熱電模組30具有:熱電半導體元件32、第1電極33、及第2電極34。熱電半導體元件32包含p型熱電半導體元件32P、及n型熱電半導體元件32N。於XY平面內,p型熱電半導體元件32P與n型熱電半導體元件32N交替配置。第1電極33係與p型熱電半導體元件32P及n型熱電半導體元件32N分別連接。第2電極34係與p型熱電半導體元件32P及n型熱電半導體元件32N分別連接。第1電極33係與傳熱板11鄰接。第2電極34係與熱交換板13鄰接。p型熱電半導體元件32P之一個端面以及n型熱電半導體元件32N之一個端面分別與第1電極33連接。p型熱電半導體元件32P之另一個端面以及n型熱電半導體元件32N之另一個端面分別與第2電極34連接。
熱電模組30係藉由帕耳帖效應而吸熱或發熱。若於第1電極33與第2電極34之間賦予電位差,則電荷於熱電半導體元件32中移動。藉由電荷之移動,熱於熱電半導體元件32中移動。藉此,熱電模組30吸熱或發熱。例如,若以第1電極33發熱,且第2電極34吸熱之方式,於第1電極33與第2電極34之間賦予電位差,則於流路20中流通之液體LQ被加熱。若以第1電極33吸熱,且第2電極34發熱之方式,於第1電極33與第2電極34之間賦予電位差,則於流路20中流通之液體LQ被冷卻。
<本體> 圖4係表示本實施形態之調溫裝置3之本體10之一例之立體圖。圖5係表示本實施形態之調溫裝置3之本體10之一例之俯視圖。圖6係表示本實施形態之調溫裝置3之本體10之一例之剖面圖。
如圖4、圖5及圖6所示,本體10具有:分別具有表面40A及背面40B之一對流路板40、以及將一對流路板40連結之間隔件構件41。一個流路板40係與一個傳熱板11對向。另一個流路板40係與另一個傳熱板11對向。間隔件構件41係以一個流路板40之背面40B與另一個流路板40之背面40B隔著空間SP而對向之方式,將一對流路板40連結。
一個流路板40與另一個流路板40為同樣之構造。以下,主要對一個流路板40進行說明,關於另一個流路板40之說明簡略或省略。
流路板40具有設置於表面40A之至少一部分之流路槽42。流路槽42係由隔離壁42W所規定。流路槽42規定於一對隔離壁42W之間。傳熱板11係與流路槽42對向。於傳熱板11與流路槽42對向之狀態下,隔離壁42W之端面與傳熱板11接觸。藉由流路槽42由傳熱板11所覆蓋,且隔離壁42W之端面與傳熱板11接觸,從而形成流路20。
流路板40具有:流體供給口43,其於流路槽42中供給液體LQ;以及流體排出口44,其將流路槽42之液體LQ之至少一部分排出。流體排出口44之至少一部分配置於流路板40之中心軸AX。流體供給口43係於中心軸AX之放射方向配置於較流體排出口44更外側。流路槽42係以將流體供給口43與流體排出口44連結之方式設置為螺旋狀。
隔離壁42W設置為螺旋狀。於隔離壁42W之一部分,設置將鄰接之流路槽42相連之凹部42D。凹部42D係以將隔離壁42W之端面之一部分切除之方式形成。
本體10具有:供給至流路槽42中之液體LQ所流通之供給管21、以及從流路槽42中排出之液體LQ所流通之排出管22。供給管21之至少一部分配置於一個流路板40與另一個流路板40之間之空間SP中。排出管22之至少一部分配置於一個流路板40與另一個流路板40之間之空間SP中。
供給管21具有集合管、及分支管,該分支管係與一個流路板40之流體供給口43以及另一個流路板40之流體供給口43分別連接。分支管之流出口與流體供給口43連接。
如圖6所示,排出管22具有:分支管22A,其與一個流路板40之流體排出口44以及另一個流路板40之流體排出口44分別連接;以及集合管22B,其與一對分支管22A連接。分支管22A之流入口22C與流體排出口44連接。排出管22(分支管22A)之流入口22C之至少一部分配置於中心軸AX。
流路板40為合成樹脂製。本實施形態中,流路板40為全氟烷氧基樹脂(PFA:perfluoroalkoxy alkane)製。此外,流路板40亦可為聚四氟乙烯(PTFE:polytetrafluoroethylene)製或者聚偏二氟乙烯(PVDF:polyvinylidene difluoride)。
本實施形態中,流路板40係藉由射出成形而製造。射出成形之流路板40之表面粗糙度R為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。
本實施形態中,表面粗糙度R為算術平均粗糙度Ra。即,流路板40之算術平均粗糙度Ra為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。
此外,表面粗糙度R亦可為最大高度粗糙度Rz。即,流路板40之最大高度粗糙度Rz亦可為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。
如例如[JIS B 0601(ISO 4287)]所規定,所謂算術平均粗糙度Ra,係指基準長度中之高度之輪廓曲線之絕對值之平均值。所謂最大高度粗糙度Rz,係指基準長度中之高度之輪廓曲線中最高之山之高度與最深之谷之深度之和。
間隔件構件41係利用熱膨脹係數小於流路板40之材料所形成。Z軸方向之間隔件構件41之熱變形量小於流路板40之熱變形量。間隔件構件41例如為不鏽鋼製或者碳製。間隔件構件41具有:圓柱狀之主體41B、以及從主體41B向上方及下方分別突出之圓柱狀之凸部41C。主體41B之直徑大於凸部41C之直徑。於主體41B與凸部41C之邊界形成台階部51。台階部51包含與XY平面平行之支承面51S。
主體41B之至少一部分配置於流路板40之背面40B所設置之凹部45中。凸部41C插入至與凹部45連結之孔46中。孔46係將凹部45之端面與表面40A連結之貫通孔。凹部45之直徑大於孔46之直徑。於凹部45與孔46之邊界形成台階部52。台階部52包含與XY平面平行之接觸面52S。
設置於間隔件構件41之台階部51之形狀、與設置於流路板40之台階部52之形狀實質上一致。藉由凸部41C插入孔46中,且主體41B之至少一部分配置於凹部45中,則支承面51S與接觸面52S接觸。藉此,Z軸方向之流路板40與間隔件構件41之相對位置固定。又,藉由凸部41C插入孔46中,且主體41B之至少一部分配置於凹部45中,則凸部41C之外表面與孔46之內表面接觸,且主體41B之外表面與凹部45之內表面接觸。藉此,XY平面內之流路板40與間隔件構件41之相對位置固定。
從主體41B向上方突出之凸部41C之至少一部分係從一個流路板40之表面40A向上方突出。從主體41B向下方突出之凸部41C之至少一部分係從另一個流路板40之表面40A向下方突出。
凸部41C具有從流路板40之表面40A突出之支承面41A。從主體41B向上方突出之凸部41C之支承面41A係配置於較一個流路板40之表面40A更靠+Z側。從主體41B向下方突出之凸部41C之支承面41A配置於較另一個流路板40之表面40A更靠-Z側。
傳熱板11係被間隔件構件41之支承面41A支承。
如上所述,流路槽42設置為螺旋狀。流路槽42設置於流路板40之表面40A之特定區域ER。特定區域ER為表面40A之一部分區域。特定區域ER規定於表面40A之中央部。間隔件構件41係以將設置有流路槽42之特定區域ER包圍之方式設置複數個。本實施形態中,間隔件構件41係於特定區域ER之周圍設置8個。
本體10具有密封構件47,其將流路板40之表面40A與傳熱板11之邊界加以密封。密封構件47例如包含O環。密封構件47於表面40A配置於特定區域ER之周圍。間隔件構件41係於較密封構件47更外側與流路板40連結。即,間隔件構件41係於中心軸AX之放射方向,配置於較密封構件47更外側。
於流路槽42之周圍,設置密封構件47所配置之密封槽48。密封構件47係以配置於密封槽48中之狀態,和與流路槽42對向之傳熱板11接觸。
<製造方法> 其次,對本實施形態之調溫裝置3的製造方法進行說明。圖7係表示本實施形態之調溫裝置3的製造方法之一例之流程圖。
實行射出成形步驟,即,藉由將合成樹脂射出成形來製造流路板40(步驟ST1)。於射出成形步驟中,用以製造流路板40之合成樹脂供給至射出成形機中。合成樹脂包含PFA。此外,合成樹脂亦可包含PTFE。射出成形機具備:模具,其用以製造流路板40;以及射出裝置,其將經熔融之合成樹脂射出至模具中。藉由合成樹脂於模具中固化,而製造於表面40A之至少一部分具有流路槽42之流路板40。
模具之內表面平滑。即,模具之內表面之表面粗糙度足夠小。利用模具來製造之流路板40之表面之表面粗糙度R亦足夠小。如上所述,藉由於流路板40之製造中使用射出成形,可將流路板40之表面粗糙度設為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。
實行組裝步驟,即,藉由射出成形而製造流路板40後,將本體10進行組裝(步驟ST2)。於組裝步驟中,例如於設置於流路板40之孔46中插入間隔件構件41之凸部41C。凸部41C係以支承面41A從表面40A突出之方式插入孔46中。藉由凸部41C插入孔46中,主體41B之至少一部分配置於凹部45中。藉由凸部41C插入孔46中,且主體41B之至少一部分插入凹部45中,則支承面51S與接觸面52S接觸,凸部41C之外表面與孔46之內表面接觸,主體41B之外表面與凹部45之內表面接觸。藉此,於X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及θZ方向之6個方向之各個方向,流路板40與間隔件構件41之相對位置固定。
實行熔著步驟,即,將流路板40與供給管21及排出管22分別熔著(步驟ST3)。流路板40與供給管21及排出管22係由相同材料形成。於流路板40為PFA製之情形時,供給管21及排出管22亦為PFA製。於流路板40為PTFE製之情形時,供給管21及排出管22亦為PTFE製。
流路板40之至少一部分藉由加熱而成為熔融狀態,且供給管21之至少一部分藉由加熱而成為熔融狀態,藉此,流路板40與供給管21熔著。流路板40與供給管21係以流路板40之流體供給口43與供給管21之流路連接之方式來熔著。
流路板40之至少一部分藉由加熱而成為熔融狀態,且排出管22之至少一部分藉由加熱而成為熔融狀態,藉此,流路板40與排出管22熔著。流路板40與排出管22係以流路板40之流體排出口44與排出管22之流路連接之方式來熔著。
實行連接步驟,即,將流路板40與傳熱板11連接(步驟ST4)。於密封槽48中配置密封構件47後,以傳熱板11與流路槽42對向之方式來配置,流路板40與傳熱板11連接。傳熱板11係以覆蓋流路槽42之方式來配置。間隔件構件41之支承面41A從流路板40之表面40A突出。因此,傳熱板11係與間隔件構件41之支承面41A接觸。傳熱板11係被間隔件構件41支承。又,傳熱板11係與密封構件47接觸。藉此,於傳熱板11與流路板40之間形成流路20。
又,實行於傳熱板11連接熱電模組板12之步驟、以及於熱電模組板12連接熱交換板13之步驟。藉由以上來製造調溫裝置3。
<動作> 其次,對本實施形態之調溫裝置3之動作進行說明。液體LQ經由供給管21及流體供給口43而供給至流路槽42(流路20)。液體LQ一邊導入至流路槽42中,一邊朝向流體排出口44而流通。本實施形態中,流路槽42為螺旋狀。從流體供給口43供給至流路槽42中之液體LQ係於流向圖5所示之箭頭a、箭頭b、箭頭c、箭頭d、箭頭e、箭頭f、箭頭9、箭頭h及箭頭i分別所示之方向之後,從流體排出口44中排出。
藉由對熱電模組30賦予電位差,調溫裝置3開始調整於流路槽42中流通之液體LQ之溫度。於流路槽42中流通之液體LQ之溫度藉由熱電模組30之吸熱或發熱而調整。
密封構件47於流路槽42之外側,將表面40A與傳熱板11之邊界加以密封。因此,抑制液體LQ從本體10中漏出。
於流路槽42中流通之液體LQ經由流體排出口44而排出。本實施形態中,流體排出口44之至少一部分配置於流路板40之中心軸AX。排出管22之流入口22C之至少一部分亦配置於中心軸AX。即,於XY平面內,設置於流路板40之流體排出口44之位置、與設置於排出管22之流入口22C之位置一致。因此,抑制從流路槽42向排出管22中排出液體LQ時之沈澱之發生。
<效果> 如以上所說明,依據本實施形態,與液體LQ接觸之流路板40係藉由射出成形而製造。抑制從流路板40中釋放出異物。因此,抑制液體LQ之污染。
例如,於藉由使用如切削工具之類的金屬工具進行切削加工來製造流路板之情形時,存在金屬工具之至少一部分殘留於流路板之可能性。例如,存在藉由切削加工而從金屬工具上產生之金屬粉殘留於流路板之可能性。若於金屬粉殘留於流路板之狀態下,對流路板供給液體LQ,則存在液體LQ被金屬粉污染之可能性。於利用混入有金屬粉之液體LQ將基板W洗淨之情形時,存在金屬粉附著於基板W而產生半導體元件之製造不良之可能性。
本實施形態中,藉由使用模具之射出成形來製造流路板40。於射出成形中,於流路板40殘留異物之可能性低。因此,即使流路板40與液體LQ接觸,亦抑制液體LQ之污染。因此,抑制半導體元件之製造不良之發生。
又,本實施形態中,由於藉由使用模具之射出成形來製造流路板40,故而可充分減小流路板40之表面之表面粗糙度R。藉由於流路板40之製造中使用射出成形,可將流路板40之表面粗糙度設為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。例如於藉由使用金屬工具之切削加工來製造流路板之情形時,難以將流路板之表面粗糙度R設為0.50[μm]以下。依據本實施形態,可藉由射出成形,來製造表面平滑之流路板40。藉由製造表面平滑之流路板40,則即使於流路板40之表面存在異物,亦藉由流體之流通,而將異物從流路板40之表面簡單地去除。因此,抑制流路板40成為異物之發生源。
圖8係表示流路板40之表面粗糙度R(算術平均粗糙度Ra)之測定結果之一例之圖。圖8(A)表示藉由射出成形而製造之流路板40之表面粗糙度R之測定結果。圖8(B)係表示藉由切削加工而製造之流路板40之表面粗糙度R之測定結果之圖。於圖8所示之圖表中,橫軸表示流路板40之表面中之測定長度[μm],縱軸表示算術平均粗糙度Ra[μm]。
如圖8(A)所示,流路板40係藉由射出成形而製造,藉此可減小流路板40之表面粗糙度R。於圖8(A)所示之測定結果中,流路板40之算術表面粗糙度Ra為0.209[μm]。
如圖8(B)所示,流路板40係藉由切削加工來製造,藉此導致流路板40之表面粗糙度R增大。於圖8(B)所示之測定結果中,流路板40之算術表面粗糙度Ra為0.508[μm]。
如上所述可確認,藉由利用射出成形來製造流路板40,可減小流路板40之表面之表面粗糙度R。
本實施形態中,流路板40與供給管21係藉由熔著而連接。例如於流路板40與供給管21藉由增厚熔接而連接之情形時,存在如下可能性:與流路板40及供給管21不同之物質即增厚部或熔接棒之一部分隨著流體之流通而從流路板40之表面或者供給管21之表面剝離,作為異物而釋放出。依據本實施形態,流路板40與供給管21藉由熔著而連接。因此,抑制從流路板40與供給管21之連接部釋放出異物。又,流路板40與排出管22藉由熔著而連接。藉此,抑制從流路板40與排出管22之連接部釋放出異物。
本實施形態中,流路板40、供給管21及排出管22分別為PFA製。藉此,抑制液體LQ之污染。
本實施形態中,於一對流路板40之間配置間隔件構件41。Z軸方向之間隔件構件41之熱變形量小於流路板40之熱變形量。因此,Z軸方向之一個流路板40與另一個流路板40之相對位置(相對距離)被維持。又,傳熱板11係被間隔件構件41之支承面41A支承。因此,Z軸方向之一個傳熱板11與另一個傳熱板11之相對位置(相對距離)被維持。又,僅藉由將間隔件構件41之凸部41C插入流路板40之孔46中,可將一對流路板40之相對位置被維持之本體10進行組裝。藉此,於調溫裝置3由包含一對流路板40及一對傳熱板11之複數個構件所構成之情形時,組裝作業容易,可維持複數個構件之相對位置。
設置將流路板40之表面40A與傳熱板11之邊界加以密封之密封構件47。藉此,抑制於流路槽42中流通之液體LQ從本體10中漏出。
流路槽42設置於流路板40之表面40A之特定區域ER。密封構件47於表面40A配置於特定區域ER之周圍。間隔件構件41於較密封構件47更外側與流路板40連結。藉此,不僅抑制於流路槽42中流通之液體LQ從本體10中漏出,而且抑制間隔件構件41與液體LQ之接觸。由於抑制間隔件構件41與液體LQ之接觸,故而抑制由液體LQ之溫度所引起之間隔件構件41之熱變形。
間隔件構件41係以包圍特定區域ER之方式設置複數個。藉此,不僅Z軸方向之一對流路板40之相對位置,而且XY平面內之一對流路板40之相對位置亦得以維持。
供給管21之至少一部分配置於一個流路板40與另一個流路板40之間之空間SP中。藉此,抑制調溫裝置3之大型化。又,供給管21可於一個流路板40及另一個流路板40分別均等地分配液體LQ。
排出管22之至少一部分配置於一個流路板40與另一個流路板40之間之空間SP中。藉此,抑制調溫裝置3之大型化。又,排出管22可均等地收納從一個流路板40及另一個流路板40中分別排出之液體LQ。
流路板40之流體排出口44之至少一部分配置於中心軸AX。排出管22之流入口22C之至少一部分亦配置於中心軸AX。即,流體排出口44與流入口22C之至少一部分於XY平面內重疊。藉此,從流體排出口44中排出之液體LQ不會沈澱,而從流入口22C流入至排出管22。藉由抑制從流路槽42向排出管22中排出液體LQ時之沈澱之發生,而抑制液體LQ之污染。
流體供給口43於中心軸AX之放射方向配置於較流體排出口44更外側。流路槽42係以將流體供給口43與流體排出口44連結之方式設置為螺旋狀。藉此,不僅可抑制調溫裝置3之大型化,而且可延長液體LQ經溫度調整之區間即流體供給口43與流體排出口44之距離。藉由液體LQ經溫度調整之區間延長,液體LQ之溫度經高精度地調整。
[第2實施形態] 對第2實施形態進行說明。以下之說明中,對與上述實施形態相同之構成要素標註同一符號,且將其說明簡略或省略。
圖9係表示本實施形態之調溫裝置3之本體10之一例之立體圖。如圖9所示,本體10包含第1本體10A、以及與第1本體10A連接之第2本體10B。第1本體10A及第2本體10B之各自之構造係與上述實施形態中所說明之本體10同樣之構造。於第1本體10A及第2本體10B分別連接如上述實施形態中所說明之傳熱板11、熱電模組板12及熱交換板13。
供給管21係與第1本體10A之流體供給口43以及第2本體10B之流體供給口43分別連接。於供給管21中流通之液體LQ分別分配於第1本體10A之流體供給口43以及第2本體10B之流體供給口43。
於第1本體10A之流路槽42中流通之液體LQ經由流體排出口44而排出至排出管22。於第2本體10B之流路槽42中流通之液體LQ經由流體排出口44而排出至排出管22。從第1本體10A之流體排出口44以及第2本體10B之流體排出口44中分別排出之液體LQ於排出管22中集合後,供給至噴嘴5。
如以上所說明,調溫裝置3亦可具備第1本體10A及第2本體10B。藉此,例如於基板W之洗淨中需要大量之液體LQ之狀況下,調溫裝置3亦可將經溫度調整後之大量液體LQ供給至基板W。
[其他實施形態] 上述實施形態中,調溫裝置3調整液體LQ之溫度。調溫裝置3亦可調整氣體之溫度。藉由對流路槽42中供給氣體,調溫裝置3可使用熱電半導體元件32,來調整於流路槽42中流通之氣體之溫度。
1:洗淨系統 2:儲留槽 3:調溫裝置 4:基板保持構件 5:噴嘴 6:第1連接管 7:泵 8:第2連接管 10:本體 10A:第1本體 10B:第2本體 11:傳熱板 11P:耐蝕板 12:熱電模組板 13:熱交換板 20:流路 21:供給管 22:排出管 22A:分支管 22B:集合管 22C:流入口 30:熱電模組 31:箱 32:熱電半導體元件 32P:p型熱電半導體元件 32N:n型熱電半導體元件 33:第1電極 34:第2電極 40:流路板 40A:表面 40B:背面 41:間隔件構件 41A:支承面 41B:主體 41C:凸部 42:流路槽 42D:凹部 42W:隔離壁 43:流體供給口 44:流體排出口 45:凹部 46:孔 47:密封構件 48:密封槽 51:台階部 51S:支承面 52:台階部 52S:接觸面 AX:中心軸 ER:特定區域 LQ:液體 SP:空間 W:基板
圖1係示意性表示第1實施形態之洗淨系統之一例之圖。 圖2係示意性表示第1實施形態之調溫裝置之一例之側視圖。 圖3係將第1實施形態之熱電模組板之一部分放大之剖面圖。 圖4係表示第1實施形態之調溫裝置之本體之一例之立體圖。 圖5係表示第1實施形態之調溫裝置之本體之一例之俯視圖。 圖6係表示第1實施形態之調溫裝置之本體之一例之剖面圖。 圖7係表示第1實施形態之調溫裝置的製造方法之一例之流程圖。 圖8係表示流路板之表面粗糙度之測定結果之一例之圖。 圖9係表示第2實施形態之調溫裝置之本體之一例之立體圖。
10:本體
11:傳熱板
11P:耐蝕板
12:熱電模組板
13:熱交換板
20:流路
21:供給管
22:排出管
30:熱電模組
AX:中心軸
LQ:液體

Claims (5)

  1. 一種調溫裝置,具備:流路板,其具有流路槽;傳熱板,其與上述流路槽對向;以及熱電模組板,其與上述傳熱板連接,並且上述流路板之表面粗糙度為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。
  2. 如請求項1所述之調溫裝置,其中,上述流路板為合成樹脂製。
  3. 如請求項1所述之調溫裝置,其中,上述流路板包含一對流路板;上述調溫裝置具備間隔件構件,其具有從上述流路板之表面突出之支承面,且以一個上述流路板之背面與另一個上述流路板之背面對向之方式,將一對上述流路板連結;並且上述傳熱板被上述支承面支承。
  4. 一種調溫裝置的製造方法,包含:將合成樹脂射出成形而製造具有流路槽之流路板之動作;使傳熱板與上述流路槽對向而將上述流路板與上述傳熱板連接之動作;以及於上述傳熱板連接熱電模組板之動作;上述射出成形之上述流路板之表面粗糙度為0.20[μm]以上、0.25[μm]以下。
  5. 如請求項4所述之調溫裝置的製造方法,其中,上述合成樹脂包含全氟烷氧基樹脂。
TW108140399A 2018-11-15 2019-11-07 調溫裝置與調溫裝置的製造方法 TWI757653B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP2018-214948 2018-11-15
JP2018214948A JP7236846B2 (ja) 2018-11-15 2018-11-15 温調装置及び温調装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202022302A TW202022302A (zh) 2020-06-16
TWI757653B true TWI757653B (zh) 2022-03-11

Family

ID=70730499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108140399A TWI757653B (zh) 2018-11-15 2019-11-07 調溫裝置與調溫裝置的製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11955353B2 (zh)
JP (1) JP7236846B2 (zh)
KR (1) KR102698660B1 (zh)
CN (1) CN112912992B (zh)
TW (1) TWI757653B (zh)
WO (1) WO2020100597A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2023095873A1 (zh) * 2021-11-26 2023-06-01
USD1032084S1 (en) * 2022-05-10 2024-06-18 Jean Murdock Applicator

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167717A (ja) * 1997-08-19 1999-03-09 Komatsu Electron Kk 半導体処理液用冷却加熱装置
JP2003338489A (ja) * 2002-03-14 2003-11-28 Komatsu Ltd 流体温度調節装置
TWI281833B (en) * 2004-10-28 2007-05-21 Kyocera Corp Heater, wafer heating apparatus and method for manufacturing heater
JP2008186913A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Komatsu Electronics Inc 流体温調装置
US20080196863A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Hiroaki Takechi Fluid temperature control device
JP2010151427A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Orion Mach Co Ltd 熱交換装置
CN101794766A (zh) * 2009-01-29 2010-08-04 雅马哈株式会社 热交换单元
JP2011077145A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2013113472A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Panasonic Corp 熱交換器
JP2013131345A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 Kelk Ltd 流体温度調整装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3085980B2 (ja) 1995-04-13 2000-09-11 住友金属工業株式会社 光輝焼鈍仕上型内面高平滑ステンレス鋼管およびその製造方法
TWI295725B (en) 2003-03-17 2008-04-11 Cooligy Inc Method and apparatus for efficient vertical fluid delivery for cooling a heat producing device
JP2006145096A (ja) 2004-11-18 2006-06-08 Taisei Plas Co Ltd 熱交換器とその製造方法
JP5035719B2 (ja) 2007-03-30 2012-09-26 Smc株式会社 薬液用熱交換器及びそれを用いた薬液用温度調節装置
JP5889584B2 (ja) 2010-09-10 2016-03-22 株式会社東芝 温度差発電装置及び熱電変換素子フレーム
WO2013101737A1 (en) 2011-12-30 2013-07-04 Graftech International Holdings Inc. Battery heat exchanger

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167717A (ja) * 1997-08-19 1999-03-09 Komatsu Electron Kk 半導体処理液用冷却加熱装置
JP2003338489A (ja) * 2002-03-14 2003-11-28 Komatsu Ltd 流体温度調節装置
TWI281833B (en) * 2004-10-28 2007-05-21 Kyocera Corp Heater, wafer heating apparatus and method for manufacturing heater
JP2008186913A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Komatsu Electronics Inc 流体温調装置
US20080196863A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Hiroaki Takechi Fluid temperature control device
JP2008202816A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Komatsu Electronics Inc 流体温調装置
JP2010151427A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Orion Mach Co Ltd 熱交換装置
CN101794766A (zh) * 2009-01-29 2010-08-04 雅马哈株式会社 热交换单元
JP2011077145A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2013113472A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Panasonic Corp 熱交換器
JP2013131345A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 Kelk Ltd 流体温度調整装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7236846B2 (ja) 2023-03-10
JP2020085260A (ja) 2020-06-04
KR102698660B1 (ko) 2024-08-26
CN112912992B (zh) 2024-04-16
US11955353B2 (en) 2024-04-09
CN112912992A (zh) 2021-06-04
TW202022302A (zh) 2020-06-16
KR20210052535A (ko) 2021-05-10
WO2020100597A1 (ja) 2020-05-22
US20210358776A1 (en) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI757653B (zh) 調溫裝置與調溫裝置的製造方法
US9842746B2 (en) Purge gas spraying plate and fume removing apparatus having the same
US6666031B2 (en) Fluid temperature control apparatus
US20080202614A1 (en) Passage block and manufacturing method thereof
KR20150020578A (ko) 고효율 열교환기 및 고효율 열교환 방법
TWI717891B (zh) 調溫裝置
KR100965446B1 (ko) 유체 온도조절장치
KR101292605B1 (ko) 정전척의 표면온도 제어장치
US10358736B2 (en) Purge gas spraying plate for fume removing of a semiconductor manufacturing apparatus
KR20210058973A (ko) 온도 조절 장치
WO2020095795A1 (ja) 温調装置
KR101208577B1 (ko) 냉각 모듈 및 이를 포함하는 냉각 시스템
WO2023095873A1 (ja) 温調装置
JP7345112B2 (ja) 電解液体生成装置
JP2022018866A (ja) 温調装置及び温調方法
CN118248598A (zh) 温度控制装置和清洗系统
KR101199268B1 (ko) 캡슐 필터 및 이를 형성하는 방법
JP2011002174A (ja) 樹脂製熱交換器