一种宽温域温控装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及温控技术领域，公开了一种宽温域温控装置及其控制方法，其中温控装置包括：制冷系统和载冷剂系统，制冷系统包括依次串联形成回路的蒸发器的第一侧、压缩机、冷凝器和主路电子膨胀阀，载冷剂系统包括依次串联形成回路的蒸发器的第二侧、加热组件和循环泵；制冷系统还包括气液换热器，蒸发器和压缩机之间的管路流经气液换热器的第一侧，冷凝器和主路电子膨胀阀之间的管路流经气液换热器的第二侧。本发明专利技术提供的一种宽温域温控装置及其控制方法，压缩机低温工况制冷量提高，高温工况制冷量不变，在满足同样性能需求的前提下温控装置的压缩机规格更小，整体的功耗下降，能效比提高，成本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种宽温域温控装置及其控制方法
本专利技术涉及温控
，尤其涉及一种宽温域温控装置及其控制方法。
技术介绍
在半导体芯片制造过程中，刻蚀是最重要的工艺之一，刻蚀过程中需要使用专用的温控装置维持加工腔的温度恒定，保证刻蚀精度。其温控装置的技术需求有如下两点特征：一个是由于不同制程工艺，导致晶圆加工时的需求温度不同，所以温控装置载冷剂设计运行温度范围较宽，高低温差可达到60℃-100℃，且随着近年来多家存储芯片制造工厂对先进闪存工艺的开发，刻蚀设备用温控装置在低温高负载的需求越发重要。另一个是同一款加工腔设备内射频装置最大功率已确定，所以温控装置在不同温度工况最大热负荷变化不大。当前主流的半导体生产用温控装置使用“制冷系统+电加热”的系统结构，以高绝缘性的电子氟化液作为载冷剂，为晶圆加工腔控温。而对于氟利昂制冷系统，蒸发温度越低，制冷量会小。所以温控装置的压缩机根据最低温度下负载需求选型，但在中高温工况下会出现压缩机规格过大，制冷量过高，功耗过高等问题。高温工况下为保证低负荷工况的稳定运行，需要利用压缩机降频等方式降低制冷量输出。...

【技术保护点】
1.一种宽温域温控装置，其特征在于，包括：制冷系统和载冷剂系统，所述制冷系统包括依次串联形成回路的蒸发器的第一侧、压缩机、冷凝器和主路电子膨胀阀，所述载冷剂系统包括依次串联形成回路的蒸发器的第二侧、加热组件和循环泵，其中所述循环泵的出口和所述蒸发器的第二侧之间的管路用于流经负载部件；所述制冷系统还包括气液换热器，所述蒸发器和所述压缩机之间的管路流经所述气液换热器的第一侧，所述冷凝器和所述主路电子膨胀阀之间的管路流经所述气液换热器的第二侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽温域温控装置，其特征在于，包括：制冷系统和载冷剂系统，所述制冷系统包括依次串联形成回路的蒸发器的第一侧、压缩机、冷凝器和主路电子膨胀阀，所述载冷剂系统包括依次串联形成回路的蒸发器的第二侧、加热组件和循环泵，其中所述循环泵的出口和所述蒸发器的第二侧之间的管路用于流经负载部件；所述制冷系统还包括气液换热器，所述蒸发器和所述压缩机之间的管路流经所述气液换热器的第一侧，所述冷凝器和所述主路电子膨胀阀之间的管路流经所述气液换热器的第二侧。


2.根据权利要求1所述的宽温域温控装置，其特征在于，所述压缩机的出口管路和所述蒸发器的第一侧的入口管路之间连通有热旁通管路，所述热旁通管路上设有热旁通电子膨胀阀；所述主路电子膨胀阀的入口管路和所述蒸发器的第一侧的出口管路之间连通有冷旁通管路，所述冷旁通管路上设有冷旁通电子膨胀阀。


3.根据权利要求2所述的宽温域温控装置，其特征在于，所述循环泵的出口处设有目标温度传感器，所述蒸发器的第二侧的入口处设有进口温度传感器，所述蒸发器的第二侧的出口处设有出口温度传感器，所述蒸发器的第一侧的出口处设有压力传感器和吸气温度传感器，所述压缩机的出口处设有排气温度传感器；所述气液换热器的第二侧的出口处设有液路温度传感器。


4.一种宽温域温控装置控制方法，其特征在于，基于上述权利要求1至3任一所述的宽温域控制装置，包括：
根据载冷剂系统中蒸发器出口处的实时出口温度与预设出口温度的偏差，对制冷系统的冷量输出进行调控，使得实时出口温度与预设出口温度一致；
根据载冷剂系统中实时目标温度和预设目标温度的偏差对加热组件的热量输出进行调控，使得实时目标温度与预设目标温度一致。


5.根据权利要求4所述的宽温域温控装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘紫阳，胡文达，靳李富，常鑫，芮守祯，曹小康，
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：北京;11