双温控系统及其控制方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种双温控系统及其控制方法、装置。双温控系统的控制方法包括获取分支回路的负载出口设定温度以及负载出口实际温度的第一差值，基于第一差值调整分支回路的加热器的占空比；获取分支回路的水箱入口设定温度以及水箱入口实际温度的第二差值，基于第二差值调整分支回路的膨胀阀的开度；获取分支回路的预设蒸发温度均值以及实际蒸发温度的第三差值，基于第三差值调整吸气侧三通阀的开度。双温控系统的控制方法通过在每个分支回路中，使用PID算法调节加热器的占空比，控制出口温度精度；使用另一套PID算法调节膨胀阀的开度，控制水箱入口温度趋于稳定；使用再一套PID算法调节吸气侧三通阀的开度，以使第三差值与目标值一致。值一致。值一致。

【技术实现步骤摘要】
双温控系统及其控制方法、装置


[0001]本专利技术涉及温控领域，特别是涉及一种双温控系统及其控制方法、装置。

技术介绍

[0002]在半导体晶圆加工过程中，温度控制对晶圆的加工良率及其重要，其越先进的工艺，对加工过程中的恒温需求越高。对于目前行业内主流的半导体用温控装置，根据温控控制范围的不同，一般采用氟制冷系统、冷却水换热两种方式实现温度控制。半导体加工厂提供的厂务冷却水一般在15℃
‑
20℃，温控装置的控温范围可在
‑
20℃到90℃内变化。当温控范围下限高于25℃时，温控装置一般利用板式换热器，换热器两侧分别流通厂务冷却水和进入加工腔的循环液，使用厂务冷却水对进入加工腔进行控温的循环液进行冷却；当温控范围下限低于25℃时，温控装置一般使用氟制冷系统，在蒸发器内利用氟制冷剂对进入加工腔的循环液进行降温，厂务冷却水进入冷凝器对制冷剂过热蒸汽进行冷却。
[0003]刻蚀工艺是半导体加工中最为重要的工艺之一，在当前的刻蚀工艺的发展阶段，目前先进的刻蚀工艺均采用等离子体干法刻蚀，此工艺方法需要在控制加工腔(下电极)温度的同时，对上电极部件进行冷却，即对单一加工腔，温控装置需要同时提供两组恒温管路，分别对下电极和上电极进行冷却。
[0004]为提高晶圆加工效率，部分主流的刻蚀设备采用双加工腔的设计方案，即一个加工单元，可同时进行两个腔内的晶圆加工，其匹配的温控装置也需要同时提供两路温度控制。
[0005]对于以上两种温控装置双温度控制的需求，一般温控装置采用两套独立的温控硬件系统。对于需要提供两组温控范围下限都低于厂务冷却水时，需要使用两套独立的氟制冷系统进行温度控制，这就使得温控装置的整体功耗大，体积大，成本高。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种双温控系统的控制方法，能够降低平均功耗，降低成本。
[0007]本专利技术实施例提供一种双温控系统的控制方法，包括：
[0008]获取分支回路的负载出口设定温度以及负载出口实际温度的第一差值，基于所述第一差值调整所述分支回路的加热器的占空比；
[0009]获取所述分支回路的水箱入口设定温度以及水箱入口实际温度的第二差值，基于所述第二差值调整所述分支回路的膨胀阀的开度；
[0010]获取所述分支回路的预设蒸发温度均值以及实际蒸发温度的第三差值，基于所述第三差值调整吸气侧三通阀的开度。
[0011]本专利技术第一方面实施例提供的双温控系统的控制方法，通过在每个分支回路中，使用PID算法调节加热器的占空比，控制出口温度精度；使用另一套PID算法调节膨胀阀的开度，控制水箱入口温度趋于稳定；使用再一套PID算法调节吸气侧三通阀的开度，以使第
三差值与目标值一致。由此即可实现降低能耗，节约成本的目的。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述分支回路包括并联连接的第一分支回路和第二分支回路，所述第一分支回路和所述第二分支回路连接于所述吸气侧三通阀。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述基于所述第一差值调整所述分支回路的加热器的占空比的步骤，包括：
[0014]将所述第一差值均分并对应第一PID调节器的输出量，基于所述第一PID调节器的输出量，对应所述加热器的占空比。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述基于所述第二差值调整所述分支回路的膨胀阀的开度的步骤，包括：
[0016]将所述第二差值对应第二PID调节器的输出量，调整所述膨胀阀的开度以计算所述分支回路的蒸发温度；
[0017]Th＝min(m，T0
’
)
‑
a；
[0018]Tl＝min(m，T0
’
)
‑
b；
[0019]Th为所述分支回路的蒸发温度的上限值，Tl为所述分支回路的蒸发温度的下限值，T0
’
为水箱入口实际温度；a的取值为10至15，b的取值为8至12，m的取值为低于冷凝器冷却水进口温度10
‑
20℃左右。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，所述基于所述第三差值调整吸气侧三通阀的开度的步骤，包括：
[0021]Tev1＝(Th1+Tl1)/2；
[0022]Tev2＝(Th2+Tl2)/2；
[0023]设定SV＝Tev1
‑
Tev2为第三PID调节器的输出量；
[0024]PV＝Te1
‑
Te2；
[0025]Te1和Te2分别为所述第一分支回路和所述第二分支回路的蒸发温度实际值；
[0026]调整所述吸气侧三通阀的开度以使得PV＝SV。
[0027]根据本专利技术的一个实施例，还包括：
[0028]选取所述第一分支回路和所述第二分支回路中Th小的回路；
[0029]当Te>Th时，单位时间内以固定值增大压缩机频率以使Te<Th；
[0030]选取所述第一分支回路和所述第二分支回路中Tl小的回路；
[0031]当Te<Tl时，单位时间内以固定值减小压缩机频率以使Te>Tl。
[0032]本专利技术还提供一种双温控系统的控制装置，包括：
[0033]第一获取模块，用于获取分支回路的负载出口设定温度以及负载出口实际温度的第一差值；
[0034]第一调整模块，用于基于所述第一差值调整所述分支回路的加热器的占空比；
[0035]第二获取模块，用于获取所述分支回路的水箱入口设定温度以及水箱入口实际温度的第二差值；
[0036]第二调整模块，用于基于所述第二差值调整所述分支回路的膨胀阀的开度；
[0037]第三获取模块，用于获取所述分支回路的预设蒸发温度均值以及实际蒸发温度的第三差值；
[0038]第三调整模块，用于基于所述第三差值调整吸气侧三通阀的开度。
[0039]本专利技术还提供一种双温控系统，包括上述的双温控系统的控制装置。
[0040]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的温控系统的控制方法的步骤。
[0041]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的温控系统的控制方法的步骤。
[0042]本专利技术中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0043]本专利技术第一方面实施例提供的双温控系统的控制方法，通过在每个分支回路中，使用PID算法调节加热器的占空比，控制出口温度精度；使用另一套PID算法调节膨胀阀的开度，控制水箱入口温度趋于稳定；使用再一套PID算法调节吸气侧三通阀的开度，以使第三差值与目标值一致。由此即可实现降低能耗，节约成本的目的。
附图说明
[0044]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双温控系统的控制方法，其特征在于，包括：获取分支回路的负载出口设定温度以及负载出口实际温度的第一差值，基于所述第一差值调整所述分支回路的加热器的占空比；获取所述分支回路的水箱入口设定温度以及水箱入口实际温度的第二差值，基于所述第二差值调整所述分支回路的膨胀阀的开度；获取所述分支回路的预设蒸发温度均值以及实际蒸发温度的第三差值，基于所述第三差值调整吸气侧三通阀的开度。2.根据权利要求1所述的双温控系统的控制方法，其特征在于，所述分支回路包括并联连接的第一分支回路和第二分支回路，所述第一分支回路和所述第二分支回路连接于所述吸气侧三通阀。3.根据权利要求2所述的双温控系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述第一差值调整所述分支回路的加热器的占空比的步骤，包括：将所述第一差值均分并对应第一PID调节器的输出量，基于所述第一PID调节器的输出量，对应所述加热器的占空比。4.根据权利要求2所述的双温控系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述第二差值调整所述分支回路的膨胀阀的开度的步骤，包括：将所述第二差值对应第二PID调节器的输出量，调整所述膨胀阀的开度以计算所述分支回路的蒸发温度；Th＝min(m，T0
’
)
‑
a；Tl＝min(m，T0
’
)
‑
b；Th为所述分支回路的蒸发温度的上限值，Tl为所述分支回路的蒸发温度的下限值，T0
’
为水箱入口实际温度；a的取值为10至15，b的取值为8至12，m的取值为低于冷凝器冷却水进口温度10
‑
20℃左右。5.根据权利要求2所述的双温控系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述第三差值调整吸气侧三通阀的开度的步骤，包括：Tev1＝(Th1+Tl1)/...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘紫阳，胡文达，靳李富，芮守祯，何茂栋，曹小康，
申请(专利权)人：北京京仪自动化装备技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：