用于半导体制造的温控系统及温控方法技术方案

本发明专利技术涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种用于半导体制造的温控系统及温控方法。用于半导体制造的温控系统包括制冷装置和循环装置，循环装置包括第一水箱和第二水箱，制冷装置包括制冷组件和蒸发器，制冷组件与蒸发器的吸热通路形成制冷回路，第一水箱的进液口与第二水箱的进液口均与被控设备的出口连通，第一水箱的出液口与第二水箱的进液口连通，第二水箱的出液口、蒸发器的放热通路和被控设备依次连通形成循环液回路。在不增加压缩机匹数和加热器功率的情况下，平衡瞬间大负载的影响，削峰平谷，降低系统能耗，并提高温控精度的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
用于半导体制造的温控系统及温控方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种用于半导体制造的温控系统及温控方法。

技术介绍

[0002]目前，半导体工艺制程中，需要对被控设备进行快速温度切换，一般采用低温和高温两个通道切换或者混合来实现快速升降温。在这个过程中，有一部分温度很高的循环液被打入低温通道，有一部分温度很低的循环液被打入高温通道，这对温控装置是很大的负载。现有技术中，负载大小可以用入口温度，即流出被控设备流入循环装置的循环液温度与设定温度的差值的绝对值表示，差值越大，说明负载越大。例如，一个温控周期为26分钟左右，负载差值大于15℃的时间段只有48秒，其余大部分时间的负载差值小于10℃。
[0003]在常规循环装置的水箱设计中，如果制冷装置的压缩机的最大制冷能力只能降温10℃，当负载差值大于15℃的48秒时间里，这部分液体的温度无法维持设定值，会造成出口温度升高，无法满足工艺要求。为了满足工艺要求，只能加大压缩机的匹数，制冷能力提高到可以降温20℃。为了平衡瞬间大负载的影响，低温通道通过增加压缩机的匹数来提高制冷能力，高温通道通过增加加热器的功率来提高制热能力，增加压缩机的匹数和加热器的功率，会导致能耗的增加，不利于装置的小型化。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种用于半导体制造的温控系统及温控方法，用以解决现有技术中为满足温控需要温控系统需增加压缩机的匹数和加热器的功率，导致能耗的增加，不利于装置的小型化的缺陷，实现在不增加压缩机匹数和加热器功率的情况下，平衡瞬间大负载的影响，削峰平谷，降低系统能耗，并提高温控精度的效果。
[0005]本专利技术提供一种用于半导体制造的温控系统，包括制冷装置和循环装置，所述循环装置包括第一水箱和第二水箱，所述制冷装置包括制冷组件和蒸发器，所述制冷组件与所述蒸发器的吸热通路形成制冷回路，所述第一水箱的进液口与所述第二水箱的进液口均与被控设备的出口连通，所述第一水箱的出液口与所述第二水箱的进液口连通，所述第二水箱的出液口、所述蒸发器的放热通路和所述被控设备依次连通形成循环液回路。
[0006]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述第一水箱的进液口与所述被控设备的出口连通的管路上设有第一阀体，所述第二水箱的进液口与所述被控设备出口连通的管路上设有第二阀体。
[0007]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述第一水箱的出液口与所述第二水箱的进液口连通的管路上设有第三阀体。
[0008]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述第二水箱内设有用于检测所述第二水箱内液面高度的液位开关。
[0009]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述循环装置还包括泵体，
所述泵体设置于所述蒸发器的放热通路与所述被控设备连通的管路上。
[0010]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述循环装置还包括加热器，所述加热器设置于所述蒸发器的放热通路与所述泵体连通的管路上。
[0011]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述被控设备的出口设有主管路和与所述主管路连通的两条支管路，所述主管路上设有第一温度传感器，两条所述支管路上分别与所述第一水箱的进液口和所述第二水箱的进液口连通。
[0012]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述蒸发器的放热通路的出口设有第二温度传感器。
[0013]根据本专利技术提供的一种用于半导体制造的温控系统，所述泵体的出口设有第三温度传感器。
[0014]本专利技术还提供一种应用如上所述用于半导体制造的温控系统进行的温控方法，包括：获得被控设备的出口处循环液温度与第一预设温度的温度差值；判断温度差值是否大于第二预设温度，或是否小于第三预设温度，若是，判断第二水箱内的循环液液面高度是否达到报警位置，若是则停止向第一水箱输送循环液，开始向第二水箱输送循环液，若否则开始向第一水箱输送循环液，停止向第二水箱输送循环液；若否，停止向第一水箱输送循环液，开始向第二水箱输送循环液。
[0015]本专利技术提供的用于半导体制造的温控系统，制冷组件与蒸发器的吸热通路连通，形成的制冷回路内流通制冷剂，循环液在被控设备内进行热交换升温后，流入水箱组件中，水箱组件中的循环液流出后经过蒸发器的放热通路，与吸热通路内的制冷剂进行热交换降温，再次回到被控设备中作用，以此形成循环液回路。水箱组件包括第一水箱和第二水箱，当流出被控设备的循环液温度与第一预设温度偏差较小时，循环液流入第二水箱内；当流出被控设备的循环液温度与第一预设温度偏差较大时，循环液先流入第一水箱内，高温液体被限制在第一水箱中，再由第一水箱缓缓流入第二水箱中，流入蒸发器的循环液大部分是第二水箱内原来的低温循环液，温差不会很大，制冷组件的压缩机可以承受这部分负载。而后，被控设备的出口处循环液温度下降，循环液直接流入第二水箱内，第一水箱的高温循环液极少量流入第二水箱，流入蒸发器的循环液温度不会很高，直至第一水箱的循环液全部流入第二水箱。
[0016]本专利技术的用于半导体制造的温控系统将短时间的高温负载与低温负载分离，在后续循环液冷却过程中再缓慢与低温负载混合，将热量逐渐分摊同时延长冷却时间，由此制冷装置的压缩机的匹数可以不变，系统可以小型化，更节能。而且，在不增加压缩机匹数和加热器功率的情况下，平衡瞬间大负载的影响，削峰平谷，降低系统能耗，并提高温控精度。
[0017]除了上面所描述的本专利技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本专利技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术提供的用于半导体制造的温控系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的用于半导体制造的温控方法的流程示意图；附图标记：100：制冷装置；110：制冷组件；120：蒸发器；200：循环装置；210：第一水箱；220：第一阀体；230：第二阀体；240：泵体；250：加热器；260：第一温度传感器；270：第二温度传感器；280：第三温度传感器；290：第二水箱；291：液位开关；292：第三阀体；300：被控设备。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0021]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体制造的温控系统，其特征在于：包括制冷装置和循环装置，所述循环装置包括第一水箱和第二水箱，所述制冷装置包括制冷组件和蒸发器，所述制冷组件与所述蒸发器的吸热通路形成制冷回路，所述第一水箱的进液口与所述第二水箱的进液口均与被控设备的出口连通，所述第一水箱的出液口与所述第二水箱的进液口连通，所述第二水箱的出液口、所述蒸发器的放热通路和所述被控设备依次连通形成循环液回路。2.根据权利要求1所述的用于半导体制造的温控系统，其特征在于：所述第一水箱的进液口与所述被控设备的出口连通的管路上设有第一阀体，所述第二水箱的进液口与所述被控设备出口连通的管路上设有第二阀体。3.根据权利要求2所述的用于半导体制造的温控系统，其特征在于：所述第一水箱的出液口与所述第二水箱的进液口连通的管路上设有第三阀体。4.根据权利要求1所述的用于半导体制造的温控系统，其特征在于：所述第二水箱内设有用于检测所述第二水箱内液面高度的液位开关。5.根据权利要求1所述的用于半导体制造的温控系统，其特征在于：所述循环装置还包括泵体，所述泵体设置于所述蒸发器的放热通路与所述被控设备连通的管路上。6.根据权利要求5所述的用于半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯涛，宋朝阳，张悦超，胡文达，靳李富，曹小康，芮守祯，董春辉，何茂栋，
申请(专利权)人：北京京仪自动化装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：