KR20220035301A - Cooling-heating apparatus of semi-conductor liquid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 처리액 온도 유지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 처리액의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 열교환 모듈을 쌍으로 대칭 배치하면서도 열교환 효율을 상대적으로 높일 수 있는 반도체 처리액 온도 유지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor processing liquid temperature maintenance device, and more specifically, a semiconductor processing liquid temperature maintenance device that can relatively increase heat exchange efficiency while symmetrically arranging heat exchange modules in pairs to maintain the temperature of the semiconductor processing liquid constant. It's about.
선행특허문헌인 KR 10-1327874와 JP 3724763에 공지된 반도체 처리액 온도 유지 장치는 방열 구조가 취약하여 반도체 처리액의 열교환 효율이 좋지 못할 뿐만아니라 반도체 처리액과 열전 소자와의 배치가 멀어 반도체 처리액의 열교환 효율이 좋지 못한 문제점이 있었다.The semiconductor processing liquid temperature maintenance device known in prior patent documents KR 10-1327874 and JP 3724763 not only has a weak heat dissipation structure, resulting in poor heat exchange efficiency for the semiconductor processing liquid, but also has a long distance between the semiconductor processing liquid and the thermoelectric element, making semiconductor processing difficult. There was a problem in that the heat exchange efficiency of the liquid was poor.
또한, 선행특허문헌인 KR 10-1327874는 와류 리브를 사용하여 반도체 처리액을 장시간 머물게 하여 열교환 효율을 좋게 하였으나, 이는 반대로 압력 손실을 발생 시킬수 있고, 냉각 또는 가열시 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.In addition, KR 10-1327874, a prior patent document, uses a vortex rib to allow the semiconductor processing liquid to stay for a long time to improve heat exchange efficiency, but this has the disadvantage of causing pressure loss and taking a long time when cooling or heating.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 방열판에 냉각수를 순환시켜 열전 소자의 냉각을 보다 효율적으로 제공하고, 반도체 처리액과 열전 소자와의 대면 거리를 최소화시켜 열교환 효율을 극대화시키는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the problems described above, and provides more efficient cooling of the thermoelectric element by circulating coolant in the heat sink, and minimizes the face-to-face distance between the semiconductor processing liquid and the thermoelectric element to improve heat exchange efficiency. The purpose is to provide an invention that maximizes .
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
전술한 본 발명의 목적은, 유입된 반도체 처리액이 온도 조절 및 유지되어 배출되는 열교환 몸체부, 열교환 몸체부의 양측에 쌍으로 대칭 배치됨으로써 열교환 몸체부로 유입된 반도체 처리액이 온도 조절 및 유지되도록 열교환 하는 복수의 열교환 모듈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.The object of the present invention described above is to heat exchange the semiconductor processing liquid flowing into the heat exchange body by controlling and maintaining the temperature of the semiconductor processing liquid and discharging the semiconductor processing liquid by controlling and maintaining the temperature of the semiconductor processing liquid by symmetrically arranging the heat exchange body in pairs on both sides of the heat exchange body. This can be achieved by providing a semiconductor processing liquid temperature maintenance device comprising a plurality of heat exchange module units.
또한, 복수의 열교환 모듈부 각각은, 열교환 몸체부를 중심으로 양측에 대칭으로 제1,2 열교환 모듈부로 구성되며, In addition, each of the plurality of heat exchange module parts is composed of first and second heat exchange module parts symmetrically on both sides around the heat exchange body part,
제1,2 열교환 모듈부 각각은 내측에 냉각수가 흐르도록 냉각수 유로가 형성된 방열판부, 반도체 처리액을 열교환 하도록 방열판부에 비해 상대적으로 열교환 몸체부에 가깝게 배치되며, 방열판부의 일면에 접촉됨으로써 열교환시 발생되는 열이 방열판부에 의해 냉각되는 복수의 열전 소자부, 제1 열교환 모듈부의 방열판부를 통과한 냉각수가 제2 열교환 모듈부의 방열판부로 흐르도록 제1,2 냉각수 유로를 서로 연결 접속하는 유로 연결 접속부를 포함한다.Each of the first and second heat exchange module parts is a heat sink part with a cooling water flow path formed to allow coolant to flow inside, and is disposed relatively closer to the heat exchange body part than the heat sink part to heat exchange the semiconductor processing liquid, and is in contact with one surface of the heat sink part to exchange heat. A plurality of thermoelectric element units in which the generated heat is cooled by the heat sink unit, and a flow connection connection unit that connects the first and second coolant flow paths to each other so that the coolant passing through the heat sink unit of the first heat exchange module unit flows to the heat sink unit of the second heat exchange module unit. Includes.
또한, 열교환 몸체부의 내측으로 유입된 반도체 처리액을 제1 방향으로 이동시키도록 열교환 몸체부의 제1 격판 삽입홈에 삽입 고정되는 제1 격판부, 제1 격판부의 하류에 배치되며, 제1 격판부로부터 배출된 반도체 처리액을 제2 방향으로 이동시키도록 열교환 몸체부의 제2 격판 삽입홈에 삽입 고정되는 제2 격판부, 제2 격판부의 하류에 배치되며, 제2 격판부로부터 배출된 반도체 처리액을 제3 방향으로 이동시키도록 열교환 몸체부의 제3 격판 삽입홈에 삽입 고정되는 제3 격판부를 더 포함한다.In addition, a first diaphragm is inserted and fixed into the first diaphragm insertion groove of the heat exchange body to move the semiconductor processing liquid flowing into the inside of the heat exchange body in the first direction, and is disposed downstream of the first diaphragm, and the first diaphragm is A second diaphragm inserted and fixed into the second diaphragm insertion groove of the heat exchange body to move the semiconductor processing liquid discharged from the second diaphragm in the second direction, disposed downstream of the second diaphragm, and semiconductor processing liquid discharged from the second diaphragm. It further includes a third plate portion inserted and fixed into the third plate insertion groove of the heat exchange body so as to move in the third direction.
또한, 제1,2,3 격판부 각각은 일측 단부영역의 폭이 격판부의 다른 영역의 폭에 비해 좁은 하류 유동 협로로 형성되며, 반도체 처리액이 하류 유동 협로를 통해 하류에 배치된 격판부로 하류 이동되는 하류 배출 협로부를 포함하며, 제1,2,3 격판부 각각의 하류 배출 협로부가 서로 지그재그로 배치되며, 제1,3 격판부의 길이와 제2 격판부의 길이는 서로 다르게 형성된다.In addition, each of the first, second, and third diaphragms is formed as a downstream flow narrow passage in which the width of one end region is narrower than the width of the other region of the diaphragm, and the semiconductor processing liquid flows downstream to the diaphragm disposed downstream through the downstream flow narrow passage. It includes a movable downstream discharge narrow passage, and the downstream discharge narrow passages of each of the first, second, and third diaphragms are arranged in a zigzag pattern, and the lengths of the first and third diaphragms and the lengths of the second diaphragms are formed to be different from each other.
또한, 제1 열교환 모듈부의 열전 소자부는 하류 배출 협로부의 일측면과 대면하도록 배치되고, 제2 열교환 모듈부의 열전 소자부는 하류 배출 협로부의 타측면과 대면하도록 배치됨으로써 하류 배출 협로부의 일측면과 타측면을 통해 하류로 이동하는 반도체 처리액을 열교환 한다.In addition, the thermoelectric element portion of the first heat exchange module is arranged to face one side of the downstream discharge narrow passage, and the thermoelectric element portion of the second heat exchange module portion is disposed to face the other side of the downstream discharge narrow passage, so that one side and the other side of the downstream discharge narrow passage are disposed. Heat exchanges the semiconductor processing liquid moving downstream.
또한, 방열판부는 냉각수가 내측으로 흐르는 냉각수 튜브부, 냉각수 튜브부의 밑면이 삽입 안착되는 튜브 밑면 삽입홈이 형성된 제1 방열판 몸체부, 냉각수 튜브부의 윗면이 삽입 안착되는 튜브 윗면 삽입홈이 형성된 제2 방열판 몸체부를 포함하며, 튜브 밑면 삽입홈 및 튜브 윗면 삽입홈에 삽입 안착된 냉각수 튜브부의 내측으로 냉각수가 흘러 냉각수 유로를 형성하며, 유로 연결 접속부는 제1 열교환 모듈부의 냉각수 튜브부를 흐른 냉각수가 제2 열교환 모듈부의 냉각수 튜브부로 흐르도록 각각의 냉각수 튜브부를 서로 연결 접속한다.In addition, the heat sink unit includes a coolant tube portion through which coolant flows inward, a first heat sink body portion formed with an insertion groove on the bottom of the tube into which the bottom of the coolant tube portion is inserted and seated, and a second heat sink formed with an insertion groove on the top of the tube into which the upper surface of the coolant tube portion is inserted and seated. It includes a body part, and the coolant flows inside the coolant tube part inserted and seated in the insertion groove on the bottom of the tube and the insertion groove on the top of the tube to form a coolant flow path, and the flow connection connection part allows the coolant flowing through the coolant tube part of the first heat exchange module part to flow into the second heat exchanger. Each coolant tube part is connected to each other so that it flows to the coolant tube part of the module part.
또한, 냉각수 튜브부는 냉각수의 유로를 길게 하기 위해 주름진다.Additionally, the coolant tube portion is corrugated to lengthen the coolant flow path.
또한, 제1 방열판 몸체 부는 제2 방열판 몸체부에 비해 열전도율이 상대적으로 좋은 재료를 사용하여 복수의 열전 소자부의 일면과 접촉됨으로써 방열 효율이 상대적으로 더 좋다.In addition, the first heat sink body portion is made of a material with relatively better thermal conductivity than the second heat sink body portion and is in contact with one surface of the plurality of thermoelectric elements, so heat dissipation efficiency is relatively higher.
또한, 방열판부는 유입 측 냉각수 유로와 배출 측 냉각수 유로가 각각 내측에 마련된 방열판 몸체부, 유입 측 냉각수 유로를 흐르는 냉각수를 배출 측 냉각수 유로로 이동시키도록 방열판 몸체부의 내측에 배치되면서 루버핀 유로가 형성된 루버핀부를 포함한다.In addition, the heat sink part is a heat sink body part in which an inlet-side coolant flow path and an outlet-side coolant flow path are provided on the inside, respectively, and a louver fin flow path is formed by being disposed on the inside of the heat sink body part to move the coolant flowing in the inlet-side coolant flow path to the discharge-side coolant flow path. Including the louver fin part.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 방열판에 냉각수를 순환시켜 열전 소자의 냉각을 보다 효율적으로 제공하고, 반도체 처리액과 열전 소자와의 대면 거리를 최소화시켜 열교환 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, there is an effect of providing more efficient cooling of the thermoelectric element by circulating coolant through the heat sink and maximizing heat exchange efficiency by minimizing the face-to-face distance between the semiconductor processing liquid and the thermoelectric element.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 처리액 온도 유지 장치에 대한 개략적인 구조를 나타낸 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1,2 방열판부, 제1,2 열전 소자부, 제1,2 덮개부가 서로 대칭 쌍으로 배치된 것을 도시한 도면이고,
도 6 내지 도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 튜브 구조를 이용한 방열판부를 도시한 도면이고,
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 루버핀 구조를 이용한 방열판부를 도시한 도면이고,
도 15 및 도 16은 본 발명의 일실시에에 따른 제1 열전 소자부의 배치 구조를 도시한 도면이고,
도 15는 본 발명의 제1실시예에 따른 2차 온도 조절부의 도관 끼움 몸체부를 도시한 도면이고,
도 17 내지 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 제1,2,3 격판부를 도시한 도면이고,
도 20 및 도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 덮개부를 도시한 도면이고,
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 오링부를 도시한 도면이고,
도 23 및 도 도 26은 본 발명의 일실시예에 따른 제1,2,3 격판부가 열교환 몸체부에 끼움 삽입된 것을 도시한 도면이고,
도 27 및 도 28은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 처리액인 열교환 몸체부 내에서 유동하는 흐름을 나타낸 도면이다. The following drawings attached to this specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention along with the detailed description of the invention. Therefore, the present invention is limited to the matters described in such drawings. It should not be interpreted in a limited way.
1 to 3 are diagrams showing the schematic structure of a semiconductor processing liquid temperature maintenance device according to an embodiment of the present invention;
Figures 4 and 5 are diagrams showing the first and second heat sink parts, the first and second thermoelectric element parts, and the first and second cover parts arranged in symmetrical pairs according to an embodiment of the present invention;
6 to 12 are diagrams showing a heat sink using a tube structure according to the first embodiment of the present invention;
Figures 13 and 14 are diagrams showing a heat sink using a louver fin structure according to a second embodiment of the present invention;
15 and 16 are diagrams showing the arrangement structure of the first thermoelectric element unit according to one embodiment of the present invention;
Figure 15 is a view showing the conduit fitting body of the secondary temperature control unit according to the first embodiment of the present invention;
17 to 19 are diagrams showing first, second and third partitions according to an embodiment of the present invention;
20 and 21 are diagrams showing a first cover portion according to an embodiment of the present invention;
Figure 22 is a diagram showing a first O-ring portion according to an embodiment of the present invention;
Figures 23 and 26 are views showing the first, second, and third diaphragms inserted into the heat exchange body according to an embodiment of the present invention;
27 and 28 are diagrams showing the flow of semiconductor processing liquid within the heat exchange body according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the embodiment described below does not unduly limit the content of the present invention described in the claims, and it cannot be said that all of the configurations described in this embodiment are essential as a solution to the present invention. In addition, descriptions of matters that are obvious to those skilled in the art and skilled in the art may be omitted, and descriptions of such omitted components (methods) and functions may be sufficiently referenced without departing from the technical spirit of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 처리액 온도 유지 장치는 반도체 처리액의 온도를 조절하고 일정하게 유지하는 장치이다. 일예로서 본 발명에서 설명되는 반도체 처리액은 불산, 황산, 염산 등이 될 수 있으나 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 반도체 처리액은 -50도씨 ~ 80도씨 사이의 온도로 조절되며, 일반적으로는 25도씨의 온도를 유지하도록 조절한다. 이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 처리액 온도 유지 장치에 대해 첨부된 도면을 참고하여 자세히 설명하기로 한다. A semiconductor processing liquid temperature maintenance device according to an embodiment of the present invention is a device that controls and keeps the temperature of the semiconductor processing liquid constant. As an example, the semiconductor processing liquid described in the present invention may be hydrofluoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, etc., but is not limited thereto. The semiconductor processing liquid of the present invention is adjusted to a temperature between -50 degrees Celsius and 80 degrees Celsius, and is generally adjusted to maintain a temperature of 25 degrees Celsius. Hereinafter, a semiconductor processing liquid temperature maintenance device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 처리액 온도 유지 장치는 열교환 몸체부(500)를 중심으로 도 4에 도시된 바와 같이 열교환 몸체부(500)의 제1 방향으로 제1 덮개부, 제1 열교환 모듈부가 순차적으로 배치되며, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 방향으로 제2 덮개부, 제2 열교환 모듈부가 순차적으로 배치된다. 이때, 제1 방향은 도 3을 기준으로 열교환 몸체부(500)의 우측일 수 있고, 제2 방향은 열교환 몸체부(500)의 좌측일 수 있다. 따라서 열교환 몸체부(500)를 중심으로 쌍으로 대칭 배치된다. 이에 따라 열교환 몸체부(500)를 중심으로 제1 방향에 배치된 제1 덮개부 및 제1 열교환 모듈부를 중심으로 이하에서 설명하기로 하고 제2 방향에 쌍으로 대칭 배치된 제2 덮개부 및 제2 열교환 모듈부는 제1 방향에 배치된 제1 덮개부 및 제1 열교환 모듈부의 설명에 갈음하기로 한다. As shown in FIGS. 1 to 5, the semiconductor processing liquid temperature maintenance device according to an embodiment of the present invention is centered on the
반도체 처리액은 처리액 유입 도관부(11)를 통해 열교환 몸체부(500)로 유입된다. 처리액 유입 도관부(11)의 일측은 도 23에 도시된 바와 같이 열교환 몸체부(500)의 처리액 주입홀(505a)과 접속되어 있어 반도체 처리액이 열교환 몸체부(500)의 내측으로 유입될 수 있다. 또한, 유입된 반도체 처리액은 열교환 몸체부(500)의 내측에서 온도 조절되어 처리액 배출 도관부(12)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 처리액 배출 도관부(12)는 처리액 배출홀(505b)과 접속되어 있어 반도체 처리액이 열교환 몸체부(500)의 외측으로 배출될 수 있다. The semiconductor processing liquid flows into the
후술하는 제1,2 방열판부(100,600)를 냉각시키기 위해 방열판의 내측으로 냉각수가 흐르도록 한다. 냉각수는 도 9에 도시된 바와 같이 제1 냉각수 튜브부(21)를 통해 흐르며, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 냉각수 튜브부(21)의 유입 포트부(21a)를 통해 유입된 냉각수는 제1 방열판부(100)를 순환한 후에 제1 냉각수 튜브부(21)의 배출 포트부(21b)를 통해 배출된다. 배출된 냉각수는 제1 냉각수 튜브부(21)의 배출 포트부(21b) 및 제2 냉각수 튜브부(23)의 유입 포트부(23a) 각각을 연통 접속하는 유로 연결 접속부(22)로 유입된다. 이에 따라 배출 포트부(21b)에서 배출된 냉각수는 다시 제2 방열판부(600)를 냉각시키기 위해 제2 냉각수 튜브부(23)의 내측으로 순환하며, 제2 냉각수 튜브부(23)를 따라 순환한 냉각수는 제2 냉각수 튜브부(23)의 배출 포트부(23b)를 통해 외부로 배출된다. 외부로 배출된 냉각수는 냉각 과정을 거쳐 다시 제1 냉각수 튜브부(21)의 유입 포트부(21a)로 재유입되어 방열판을 냉각시킨다. 상술한 바와 같이 열교환 몸체부(500)의 좌측 및 우측에 각각 쌍으로 배치된 방열판을 순환하면서 냉각시키기 위해 제1 방열판부(100)로 유입된 냉각수는 제1 방열판부(100)를 냉각시킨 후에 재사용을 위해 유로 연결 접속부(22)를 거쳐 제2 방열판부(600)로 재유입되어 제2 방열판부(600)를 냉각시킨 후에 외부로 배출된다. 상술한 설명은 냉각수의 경로를 설명하기 위한 것으로서 방열판의 냉각 방식은 튜브(도 6 내지 도 12)를 사용할 수도 있고 루버핀(도 13 내지 도 14)을 사용할 수도 있다. 자세한 설명은 이하에서 하기로 한다. In order to cool the first and second
도 4에 도시된 바와 같이 열교환 몸체부(500)의 오른쪽에는 제1 덮개부(300), 제1 열전 소자부(200), 제1 방열판부(100)가 순차적으로 배치된다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1,2 오링부(400,900)는 각각 열교환 몸체부(500)의 제1,2 오링 삽입홈(500a,500b)에 삽입된다. 도 5에 도시된 바와 같이 열교환 몸체부(500)의 왼쪽에는 제2 덮개부(800), 제2 열전 소자부(700), 제2 방열판부(200)가 순차적으로 배치된다. 본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의를 위해 제1 열전 소자부(200) 및 제1 방열판부(100)를 제1 열교환 모듈부라 하고, 제2 열전 소자부(700) 및 제2 방열판부(600)를 제2 열교환 모듈부라 한다. As shown in FIG. 4, the
도 4 및 도 5와 같이 제1 열교환 모듈부 및 제1 덮개부가 열교환 몸체부(500)의 우측에 배치되고, 제2 열교환 모듈부 및 제2 덮개부가 열교환 몸체부(500)의 좌측에 쌍으로 대칭 배치되기 때문에 중앙 영역에 위치한 열교환 몸체부(500)의 내측으로 유입된 반도체 처리액의 온도를 양측에서 효과적으로 조절할 수 있다.4 and 5, the first heat exchange module portion and the first cover portion are disposed on the right side of the heat
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 방열판부는 후술하는 열전 소자를 냉각시키며, 방열판부 자체를 냉각시키기 위해 튜브 구조 또는 루버핀 구조를 사용한다. 도 6 내지 도 12를 참조하여, 먼저 튜브 구조를 사용한 방열판부(100a)를 설명하기로 한다. Meanwhile, the heat sink according to an embodiment of the present invention cools the thermoelectric element described later, and uses a tube structure or louver fin structure to cool the heat sink itself. With reference to FIGS. 6 to 12 , the
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 방열판부(100)는 제1 방열판 몸체부(101), 제2 방열판 몸체부(102) 및 제1 냉각수 튜브부(21)를 포함할 수 있다. 제1 냉각수 튜브부(21)는 제1 방열판 몸체부(101)와 제2 방열판 몸체부(102)의 사이 공간에 끼움 삽입된다. 따라서 제1 냉각수 튜브부(21)의 유입 포트부(21a)로 냉각수가 유입되어 방열판부를 순환하다가 제1 냉각수 튜브부(21)의 배출 포트부(21b)를 통해 배출된다. 상술한 바와 같이 배출 포트부(21b)를 통해 배출된 냉각수는 유로 연결 접속부(22)를 통해 제2 냉각수 튜브부(23)의 유입 포트부(23a)로 재사용을 위해 재유입된다. As shown in FIG. 6, the first
제1 방열판 몸체부(101)의 일면에는 도 7에 도시된 바와 같이 제1 냉각수 튜브부(21)의 밑면이 삽입 안착될 수 있는 튜브 밑면 삽입홈(101a)이 형성된다. 제2 방열판 몸체부(102)의 일면에는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 제1 냉각수 튜브부(21)의 윗면이 삽입 안착될 수 있는 튜브 윗면 삽입홈(102a)이 형성된다. As shown in FIG. 7 , a tube
제1 냉각수 튜브부(21)는 제1 방열판 몸체부의 튜브 밑면 삽입홈(101a) 및 제2 방열판 몸체부(102)의 튜브 윗면 삽입홈(102a)에 각각 끼움 삽입 결합된다. 따라서 제1,2 방열판 몸체부(101,102)의 내측에 끼움 삽입 결합된 제1 냉각수 튜브부(21)를 따라 냉각수가 흐르며, 제1,2 방열판 몸체부(101,102)를 냉각시킬 수 있다. The first
한편, 제1 방열판 몸체부(101)와 제2 방열판 몸체부(102)는 서로 다른 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 방열판 몸체부(101)는 열전도율이 좋은 구리 재질로 이루어질 수 있고, 제2 방열판 몸체부(102)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 방열판 몸체부(101)는 후술하는 열전 소자와 직접적으로 대면하기 때문에 열전도율이 상대적으로 좋은 소재를 이용하여 효과적으로 열전 소자를 방열시키는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 튜브 구조 방열판 유로는 방열판 내부를 지그재그로 순환하는 구조이다.Meanwhile, the first
다음으로, 도 13 및 도 14를 참조하여 루버핀 구조를 사용한 방열판부(100b)를 설명하기로 한다. 루버핀 구조의 방열판부는 방열판 몸체부(106), 루버핀부(107)를 포함한다. 냉각수 유입 포트부(108a)를 통해 방열판 몸체부(106)의 내측으로 유입된 냉각수는 방열판 몸체부(106)의 내측에 마련된 제1 몸체 유로(106a)를 따라 제1 방향(또는 수평방향)으로 흐른다. 방열판 몸체부(106)의 내측에 마련된 루버핀부(107)의 루버핀 유로(107a)를 따라 제1 방향으로 흐르는 냉각수가 제2 방향(또는 수직방향)으로 흐른다. 제2 방향으로 흐르는 냉각수는 방열판 몸체부(106)의 내측에 마련된 제2 몸체 유로(106b)를 따라 제3 방향(또는 제1 방향과 반대방향의 수평방향)으로 흐르며, 최종적으로 냉각수 배출 포트부(108b)를 통해 배출된다. 배출된 냉각수는 다시 재순환을 위해 유로 연결 접속부(22)를 통해 제2 방열판부(600)로 유입된다.Next, the
루버핀부(107)는 제1 몸체 유로(106a)와 제2 몸체 유로(106b)의 사이 공간에 배치되며, 이에 따라 도 13을 기준으로 제1 몸체 유로(106a)는 루버핀부(107)의 하측방향 루버핀 유로(107a)와 연통 되도록 형성되고, 제2 몸체 유로(106b)는 루버핀부(107)의 상측방향 루버핀 유로(107a)와 연통되도록 형성된다.The
도 15에 도시된 바와 같이 제1 덮개부(300)의 일면에는 제1 열전 소자부(200a,200b,200c) 및 제1 방열판부(100)가 고정 배치된다. 제1 방열판부(100)는 제1 열전 소자부(200a,200b,200c)를 방열시키도록 배치된다. 제1 열전 소자부(200a,200b,200c)는 특히 열교환 몸체부(500)의 내측으로 흐르는 반도체 처리액과 효율적인 열교환을 위해 격판부의 하류 배출 협로부(31a,32a,33a) 측에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이 하류 배출 협로부(31a,32a,33a)의 양측에 제1 열전 소자부(200a,200b,200c) 및 제2 열전 소자부(700a,700b,700c)를 각각 쌍으로 대응 배치함으로써 반도체 처리액과 좀 더 가까이 열교환을 할 수 있어 열교환 효율을 높일 수 있다. 이때, 격판부의 하류 배출 협로부(31a,32a,33a)의 협로 폭은 열교환 효율을 높이도록 열전 소자의 크기와 동일하게 하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 15, the first
도 15, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이 제1 덮개부(300)의 외측면(301)에는 제1 열전 소자부(200) 및 제1 방열판부(100)가 고정된다. 제1 덮개부(300)의 적어도 일부는 투명 사파이어 재질로 이루어져 디스크와 알루미늄 가공면 사이의 열전도 본드가 제대로 도포되었는지 확인할 수 있다. As shown in FIGS. 15, 20, and 21, the first
도 22에 도시된 바와 같이 제1 오링부(400)는 열교환 몸체부(500)의 제1 오링 삽입홈(500a)에 삽입되어 반도체 처리액이 외부로 새지 않도록 한다. As shown in FIG. 22, the first O-
도 17 내지 도 19에 도시된 제1,2,3 격판부(31,32,33)는 도 23 내지 도 26에 도시된 열교환 몸체부(500)의 내측 둘레방향에 마련된 제1,2,3 격판 삽입홈(501,502,503)에 각각 끼움 삽입된다. 제1,2,3 격판부(31,32,33)의 길이는 격판 삽입홈의 형성 위치에 따라 조금씩 다를 수 있으며, 각 격판부에 형성된 하류 배출 협로부(31a,32a,33a)의 폭은 열전 소자의 크기에 맞게 형성되는 것이 바람직하다.The first, second, and
도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이 처리액 주입홀(505a)을 통해 유입된 반도체 처리액은 제1 격판부(31)에 의해 제1 방향으로 흐르다가 제1 격판부의 끝 부분에 마련된 하류 배출 협로부(31a)를 통해 하류로 배출되며, 배출된 반도체 처리액은 제1 격판부의 하류에 배치된 제2 격판부(32)에 의해 제2 방향으로(제1 방향과 반대방향) 흐르다가 제2 격판부의 끝 부분에 마련된 하류 배출 협로부(32a)를 통해 하류로 배출되며, 배출된 반도체 처리액은 제2 격판부의 하류에 배치된 제3 격판부(33)에 의해 다시 제1 방향으로 흐르다가 제3 격판부의 끝 부분에 마련된 하류 배출 협로부(32a)를 통해 하류로 배출된다. 배출된 반도체 처리액은 최종적으로 온도 조절된 반도체 처리액으로서 처리액 배출홀(505b)을 통해 외부로 배출된다. As shown in FIGS. 27 and 28, the semiconductor processing liquid flowing in through the processing
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다. In explaining the present invention, matters that are obvious to those skilled in the art and skilled in the art may be omitted, and descriptions of such omitted components (methods) and functions may be sufficiently referenced without departing from the technical spirit of the present invention. You will be able to. In addition, the components of the present invention described above are only described for the convenience of explaining the present invention, and components not described herein may be added without departing from the technical spirit of the present invention.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.The description of the configuration and function of each part described above is explained separately from each other for convenience of explanation, and if necessary, one configuration and function may be implemented by integrating with other components, or may be implemented in further detail.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Although the present invention has been described above with reference to one embodiment, the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible. That is, those skilled in the art will easily understand that many modifications are possible without departing from the gist of the present invention. In addition, it should be noted that if a specific description of the known functions and their configurations related to the present invention or the combination relationship between each component of the present invention is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description has been omitted. something to do.
11 : 처리액 유입 도관부
12 : 처리액 배출 도관부
21 : 제1 냉각수 튜브부
21a : 유입 포트부
21b : 배출 포트부
22 : 유로 연결 접속부
23 : 제2 냉각수 튜브부
23a : 유입 포트부
23b : 배출 포트부
31 : 제1 격판부
31a : 하류 배출 협로부
32 : 제2 격판부
32a : 하류 배출 협로부
33 : 제3 격판부
33a : 하류 배출 협로부
100, 100a, 100b : 제1 방열판부
100a : 제1 방열판 고정부
100b : 제2 방열판 고정부
101 : 제1 방열판 몸체부
101a : 튜브 밑면 삽입홈
102 : 제2 방열판 몸체부
102a : 튜브 윗면 삽입홈
106 : 방열판 몸체부
106a : 제1 몸체 유로
106b : 제2 몸체 유로
107 : 루버핀부
107a : 루버핀 유로
108a : 냉각수 유입 포트부
108b : 냉각수 배출 포트부
200 : 제1 열전 소자부(또는 제1 열교환부)
200a,200b,200c : 열전 소자부
300 : 제1 덮개부
301 : 외측면
302 : 내측면
400 : 제1 오링부
500 : 열교환 몸체부
500a : 제1 오링 삽입홈
500b : 제2 오링 삽입홈
501 : 제1 격판 삽입홈
502 : 제2 격판 삽입홈
503 : 제3 격판 삽입홈
505a : 처리액 주입홀
505b : 처리액 배출홀
600 : 제2 방열판부
600a : 제1 방열판 고정부
600b : 제2 방열판 고정부
700 : 제2 열전 소자부(또는 제2 열교환부)
700a,700b,700c : 열전 소자부
800 : 제2 덮개부
900 : 제2 오링부11: Treatment liquid inflow conduit part
12: Treatment liquid discharge conduit part
21: first coolant tube part
21a: Inlet port part
21b: discharge port portion
22: Euro connection connection part
23: Second coolant tube part
23a: Inlet port part
23b: discharge port portion
31: first plate
31a: Downstream discharge narrow channel
32: second plate
32a: Downstream discharge narrow channel
33: third plate
33a: Downstream discharge narrow section
100, 100a, 100b: first heat sink part
100a: First heat sink fixing part
100b: Second heat sink fixing part
101: first heat sink body portion
101a: Insertion groove on the bottom of the tube
102: second heat sink body portion
102a: Insertion groove on the top of the tube
106: Heat sink body part
106a: first body flow path
106b: second body flow path
107: Louver fin part
107a: Louver pin flow path
108a: Coolant inlet port portion
108b: Coolant discharge port portion
200: first thermoelectric element unit (or first heat exchange unit)
200a, 200b, 200c: Thermoelectric element part
300: first cover part
301: outer surface
302: medial side
400: 1st O-ring part
500: Heat exchange body part
500a: 1st O-ring insertion groove
500b: 2nd O-ring insertion groove
501: First plate insertion groove
502: Second plate insertion groove
503: Third plate insertion groove
505a: Treatment liquid injection hole
505b: Treatment liquid discharge hole
600: Second heat sink part
600a: First heat sink fixing part
600b: Second heat sink fixing part
700: Second thermoelectric element unit (or second heat exchange unit)
700a, 700b, 700c: Thermoelectric element part
800: second cover part
900: 2nd O-ring part
Claims (9)
상기 열교환 몸체부의 양측에 쌍으로 대칭 배치됨으로써 상기 열교환 몸체부로 유입된 반도체 처리액이 온도 조절 및 유지되도록 열교환 하는 복수의 열교환 모듈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
A heat exchange body where the temperature of the inflow semiconductor processing liquid is controlled and maintained and discharged,
A device for maintaining the temperature of a semiconductor processing fluid, comprising a plurality of heat exchange modules arranged symmetrically in pairs on both sides of the heat exchange body to exchange heat with the semiconductor processing fluid flowing into the heat exchange body to control and maintain the temperature.
상기 복수의 열교환 모듈부 각각은,
상기 열교환 몸체부를 중심으로 양측에 대칭으로 제1,2 열교환 모듈부로 구성되며,
상기 제1,2 열교환 모듈부 각각은,
내측에 냉각수가 흐르도록 냉각수 유로가 형성된 방열판부,
상기 반도체 처리액을 열교환 하도록 상기 방열판부에 비해 상대적으로 상기 열교환 몸체부에 가깝게 배치되며, 상기 방열판부의 일면에 접촉됨으로써 열교환시 발생되는 열이 상기 방열판부에 의해 냉각되는 복수의 열전 소자부,
상기 제1 열교환 모듈부의 방열판부를 통과한 냉각수가 상기 제2 열교환 모듈부의 방열판부로 흐르도록 제1,2 냉각수 유로를 서로 연결 접속하는 유로 연결 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
According to claim 1,
Each of the plurality of heat exchange module units,
It is composed of first and second heat exchange module parts symmetrically on both sides around the heat exchange body part,
Each of the first and second heat exchange module units,
A heat sink portion formed with a coolant flow path to allow coolant to flow inside,
A plurality of thermoelectric element parts disposed relatively closer to the heat exchange body part than the heat sink part to heat exchange the semiconductor processing liquid, and in which heat generated during heat exchange by contacting one surface of the heat sink part is cooled by the heat sink part,
A semiconductor processing liquid temperature maintaining device comprising a flow path connecting portion connecting the first and second coolant passages to each other so that coolant passing through the heat sink portion of the first heat exchange module portion flows to the heat sink portion of the second heat exchange module portion.
상기 열교환 몸체부의 내측으로 유입된 반도체 처리액을 제1 방향으로 이동시키도록 상기 열교환 몸체부의 제1 격판 삽입홈에 삽입 고정되는 제1 격판부,
상기 제1 격판부의 하류에 배치되며, 상기 제1 격판부로부터 배출된 반도체 처리액을 제2 방향으로 이동시키도록 상기 열교환 몸체부의 제2 격판 삽입홈에 삽입 고정되는 제2 격판부,
상기 제2 격판부의 하류에 배치되며, 상기 제2 격판부로부터 배출된 반도체 처리액을 제3 방향으로 이동시키도록 상기 열교환 몸체부의 제3 격판 삽입홈에 삽입 고정되는 제3 격판부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
According to claim 2,
A first diaphragm portion inserted and fixed into the first diaphragm insertion groove of the heat exchange body portion to move the semiconductor processing liquid flowing into the heat exchange body portion in a first direction;
A second diaphragm disposed downstream of the first diaphragm and inserted into and fixed to the second diaphragm insertion groove of the heat exchange body to move the semiconductor processing liquid discharged from the first diaphragm in a second direction;
A third diaphragm is disposed downstream of the second diaphragm and is inserted and fixed into the third diaphragm insertion groove of the heat exchange body to move the semiconductor processing liquid discharged from the second diaphragm in a third direction. A semiconductor processing liquid temperature maintenance device characterized by:
상기 제1,2,3 격판부 각각은,
일측 단부영역의 폭이 격판부의 다른 영역의 폭에 비해 좁은 하류 유동 협로로 형성되며, 상기 반도체 처리액이 상기 하류 유동 협로를 통해 하류에 배치된 격판부로 하류 이동되는 하류 배출 협로부를 포함하며,
상기 제1,2,3 격판부 각각의 상기 하류 배출 협로부가 서로 지그재그로 배치되며,
상기 제1,3 격판부의 길이와 상기 제2 격판부의 길이는 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
According to claim 3,
Each of the first, second, and third plates,
It is formed as a downstream flow narrow passage in which the width of one end region is narrower than the width of the other region of the diaphragm, and includes a downstream discharge narrow passage through which the semiconductor processing liquid is moved downstream to the diaphragm disposed downstream through the downstream flow narrow passage,
The downstream discharge narrow passages of each of the first, second, and third partitions are arranged in a zigzag pattern with each other,
A semiconductor processing liquid temperature maintaining device, wherein the lengths of the first and third diaphragms and the lengths of the second diaphragms are formed to be different from each other.
상기 제1 열교환 모듈부의 열전 소자부는 상기 하류 배출 협로부의 일측면과 대면하도록 배치되고, 상기 제2 열교환 모듈부의 열전 소자부는 상기 하류 배출 협로부의 타측면과 대면하도록 배치됨으로써 상기 하류 배출 협로부의 일측면과 타측면을 통해 하류로 이동하는 반도체 처리액을 열교환 하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
According to claim 4,
The thermoelectric element portion of the first heat exchange module portion is disposed to face one side of the downstream discharge narrow passage portion, and the thermoelectric element portion of the second heat exchange module portion is disposed to face the other side of the downstream discharge narrow passage portion, thereby forming one side of the downstream discharge narrow passage portion. A semiconductor processing liquid temperature maintenance device characterized in that it exchanges heat with the semiconductor processing liquid moving downstream through the other side.
상기 방열판부는,
냉각수가 내측으로 흐르는 냉각수 튜브부,
상기 냉각수 튜브부의 밑면이 삽입 안착되는 튜브 밑면 삽입홈이 형성된 제1 방열판 몸체부,
상기 냉각수 튜브부의 윗면이 삽입 안착되는 튜브 윗면 삽입홈이 형성된 제2 방열판 몸체부를 포함하며,
상기 튜브 밑면 삽입홈 및 튜브 윗면 삽입홈에 삽입 안착된 냉각수 튜브부의 내측으로 냉각수가 흘러 상기 냉각수 유로를 형성하며,
상기 유로 연결 접속부는,
상기 제1 열교환 모듈부의 냉각수 튜브부를 흐른 냉각수가 상기 제2 열교환 모듈부의 냉각수 튜브부로 흐르도록 각각의 냉각수 튜브부를 서로 연결 접속하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
According to claim 2,
The heat sink part,
Coolant tube portion through which coolant flows inside,
A first heat sink body portion formed with an insertion groove on the bottom of the tube into which the bottom of the coolant tube portion is inserted and seated,
It includes a second heat sink body portion formed with an upper surface insertion groove into which the upper surface of the coolant tube part is inserted and seated,
Coolant flows inside the coolant tube portion inserted and seated in the insertion groove on the bottom of the tube and the insertion groove on the top of the tube to form the coolant flow path,
The flow connection connection part is,
A device for maintaining the temperature of a semiconductor processing liquid, characterized in that each coolant tube part is connected to each other so that the coolant flowing from the coolant tube part of the first heat exchange module part flows to the coolant tube part of the second heat exchange module part.
상기 냉각수 튜브부는,
냉각수의 유로를 길게 하기 위해 주름진 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
According to claim 6,
The coolant tube part,
A semiconductor processing liquid temperature maintenance device characterized by corrugation to lengthen the flow path of the coolant.
상기 제1 방열판 몸체 부는 상기 제2 방열판 몸체부에 비해 열전도율이 상대적으로 좋은 재료를 사용하여 상기 복수의 열전 소자부의 일면과 접촉됨으로써 방열 효율이 상대적으로 더 좋은 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.
According to claim 6,
A semiconductor processing liquid temperature maintaining device, wherein the first heat sink body portion is made of a material with relatively better thermal conductivity compared to the second heat sink body portion and is in contact with one surface of the plurality of thermoelectric element portions, thereby providing relatively better heat dissipation efficiency. .
상기 방열판부는,
유입 측 냉각수 유로와 배출 측 냉각수 유로가 각각 내측에 마련된 방열판 몸체부,
상기 유입 측 냉각수 유로를 흐르는 냉각수를 배출 측 냉각수 유로로 이동시키도록 상기 방열판 몸체부의 내측에 배치되면서 루버핀 유로가 형성된 루버핀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 처리액 온도 유지 장치.According to claim 2,
The heat sink part,
A heat sink body portion with an inflow-side coolant flow path and an discharge-side coolant flow path provided on the inside, respectively;
A semiconductor processing liquid temperature maintaining device comprising a louver fin portion disposed inside the heat sink body portion and formed with a louver fin passage to move the coolant flowing in the inlet-side coolant passage to the discharge-side coolant passage.
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