СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН В ВАКУУМЕ Российский патент 1997 года по МПК H01L21/306 

Изобретение относится к области технологической обработки полупроводниковых пластин в вакууме, а более конкретно к способам охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме.

Известен способ охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме путем использования теплопроводящего вещества, взаимодействующего с полупроводниковой пластиной и подложкодержателем [1] В качестве теплопроводящего вещества используется газообразный гелий.

Недостатком аналога является малая эффективность охлаждения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме путем использования теплопроводящего вещества, взаимодействующего с полупроводниковой пластиной и подложкодержателем [2] В качестве теплопроводящего вещества используется серебряная паста.

Недостатком прототипа является также малая эффективность охлаждения ввиду того, что фактическая площадь контакта меньше номинальной.

В основу изобретения положена задача повысить эффективность охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме.

Эта задача решается тем, что в качестве теплопроводящего вещества используют легкоплавкий металл, галлий, который в жидком виде располагают в поддоне, без дополнительного крепления, а между пластинами и поддоном располагают тонкую теплопроводящую резиновую прокладку.

Введение в способ охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме легкоплавкого металла галлия, поддона и теплопроводящей резиновой прокладки обеспечивает условия, при которых фактическая площадь контакта становится равной номинальной, что и позволяет повысить эффективность охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме.

Сопоставительный анализ заявляемого способа охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме и прототипа показывает, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, позволило выявить в нем совокупность признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 представлена схема устройства охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме с легкоплавким металлом галлием и поддоном; на фиг.2 схема устройства охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме с легкоплавким металлом галлием, поддоном и тонкой теплопроводящей резиновой прокладкой.

Устройство, реализующее способ (фиг. 1), содержит полупроводниковую пластину 1, подложкодержатель 2. Между пластиной 1 и подложкодержателем 2 располагается поддон 3 с легкоплавким металлом, галлием 4. Между пластиной 1 и поддоном 3 расположена тонкая теплопроводящая резиновая прокладка 5 (фиг. 2). Диаметр поддона 3 выполнен больше, чем диаметр пластины 1.

Способ реализуется следующим образом.

Полупроводниковую пластину 1 (фиг.1) помещают на поддон 3 с галлием 4 и осуществляют теплопередачу от подложкодержателя 2 к пластине 1. Так как жидкий галлий покрыт сверху окисной пленкой то смачивания материала пластины 1 с галлием 4 не происходит.

Для полного устранения вероятности смачивания между пластиной 1 и жидким галлием 4 помещают теплопроводящую резиновую прокладку 5 (фиг.2). Процесс осуществляют при температуре не менее, чем температура плавления галлия, т. е. 29,8^oС.

Применение предлагаемого способа охлаждения повышает эффективность охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме за счет того, что фактическая площадь контакта становится равной номинальной, а сам галлий обладает высокой теплопроводностью.

Использование: изобретение относится к области технологической обработки полупроводниковых пластин в вакууме, а более конкретно к способам охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме. Сущность: в качестве теплопроводящего вещества используют легкоплавкий металл галлий, который в жидком виде располагают в поддоне, без дополнительного крепления, а между пластинами и поддоном располагают тонкую теплопроводящую резиновую прокладку. 2 ил.

Способ охлаждения полупроводниковых пластин в вакууме, включающий размещение между подложкодержателем и полупроводниковой пластиной теплопроводящего вещества, отличающийся тем, что теплопроводящее вещество размещают в поддоне, расположенном между пластиной и подложкодержателем, диаметр поддона выбирают больше диаметра пластины, а в качестве теплопроводящего вещества используют галлий в жидком виде.