温控方法技术

本发明专利技术涉及热交换技术领域，本发明专利技术提供一种温控方法，包括基于第二循环液回路的运行温度处于第二设定阈值，所述第二设定阈值按照设定间距划分为若干温度区段；控制所述运行温度处于当前温度区段中的最小值，并控制所述第二循环液回路加载设定负荷，断开所述第二换热通路，获取第二压缩机的进口端的制冷剂蒸发温度；控制所述第二换热通路的出口端蒸发温度的目标值小于等于所述蒸发温度。本发明专利技术提供的温控方法，通过设置蓄冷器，对空负荷状态的冷量进行储存，降低温控装置的功耗，提升能量利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
温控方法


[0001]本专利技术涉及热交换
，尤其涉及一种温控方法。

技术介绍

[0002]在半导体制造领域的刻蚀工艺过程中，射频装置会产生大量热量，晶圆温度变化会影响刻蚀精度，所以晶圆加工过程中需要对加工腔的温度进行精确控制，一般采用使用制冷系统的温控装置持续往加工平台内通入换热介质，及时带走产生的热量，实现对晶圆加工环境的温度控制。而在刻蚀过程的不同的加工步骤中，所需的加工环境温度差别较大，晶圆需要等待换热介质调整至新的目标温度后才能进行下一个加工步骤。为了缩短换热介质升降温时间，提高晶圆加工效率，最新的温控装置均采用双通道设计，一路通道提供低温介质，一路提供高温介质，当加工腔需要高温或低温时，选择相应温度的通道连通加工腔，另外一个通道进出口管路短接。与加工腔连通的通道需要及时带走加工腔内热量，其制冷系统处于热负荷持续变化的工况，而另一通道没有外部热负荷，处于空负荷运行状态，其制冷系统仅需要输出少量冷量维持循环液温度恒定即可。
[0003]相关技术中，双通道温控装置的低温通道温控可达到
‑
70℃或更低，一般使用多级复叠制冷系统达到制冷目标温度；高温通道温控在10℃左右，一般使用单级制冷系统实现。由于复叠制冷系统的能效比低，导致低温通道的功耗高、能效低。同时，处于空负荷状态的通道为了维持空负荷时的控温稳定，需要压缩机处于部分卸载状态运行，也造成了能量的浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种温控方法，用以解决现有技术中制冷系统的功耗高、能效低的缺陷。根据切换装置运行特性，任一时刻，与加工腔连通的一个通道制冷系统处于热负荷变化的工况，而另一通道处于空负荷状态。通过设置蓄冷器，对处于空负荷状态的制冷系统，只需要一小部分的冷量用来维持循环系统的恒定控温，多余的冷量以将蓄冷器内的液体过冷的形式，使冷量转移到低温通道制冷系统内，存储在蓄冷器的过冷液体中冷量在制冷系统运行中逐渐释放，提高了蓄冷器吸热通道所在的制冷系统回路的能效比，即降低了温控装置的功耗。高温通道将多余冷量存储在蓄冷器内并转移到低温通道中，提升能量利用率。
[0005]本专利技术实施例提供的一种温控方法，应用于温控装置，所述温控装置包括：
[0006]第一温控通道，包括第一循环液回路和与所述第一循环液回路换热的第一制冷系统；
[0007]第二温控通道，包括第二循环液回路和与所述第二循环液回路换热的第二制冷系统，所述第二制冷系统包括第二压缩机；
[0008]切换装置，连接所述第一循环液回路与所述第二循环液回路，并适于切换所述第一循环液回路与负载装置的通断，以及适于切换所述第二循环液回路与负载装置的通断；
[0009]蓄冷器，包括第一换热通路和与所述第一换热通路换热的第二换热通路，所述第
一换热通路与所述第一制冷系统连通，所述第二换热通路与所述第二制冷系统连通，所述第二压缩机位于所述第二换热通路的出口端；
[0010]所述温控方法包括：
[0011]基于所述第二循环液回路的运行温度处于第二设定阈值，所述第二设定阈值按照设定间距划分为若干温度区段；
[0012]控制所述运行温度处于当前温度区段中的最小值，并控制所述第二循环液回路加载设定负荷，断开所述第二换热通路，获取第二压缩机的进口端的制冷剂蒸发温度；
[0013]控制所述第二换热通路的出口端蒸发温度的目标值小于等于所述蒸发温度。
[0014]根据本专利技术提供的温控方法，所述获取所述第二压缩机的进口端的制冷剂蒸发温度的步骤中，
[0015]获取所述第二压缩机的进口端的压力值，所述蒸发温度为所述压力值对应的制冷剂的蒸发温度。
[0016]根据本专利技术提供的温控方法，所述设定负荷为所述第二循环液回路的额定负载。
[0017]根据本专利技术提供的温控方法，所述控制所述第二循环液回路加载设定负荷的步骤中，
[0018]断开所述第二循环液回路与所述切换装置，并控制所述第二循环液回路连接加热器，控制所述加热器的功率，以通过所述加热器控制所述第二循环液回路加载所述设定负荷。
[0019]根据本专利技术提供的温控方法，还包括：
[0020]获取所述第一换热通路的进口端的第一温度以及所述第一换热通路与所述第二换热通路的设定温差；
[0021]确定所述目标值，所述目标值为所述第一温度与所述设定温差之差；
[0022]获取所述第二压缩机进口端的过热度；
[0023]确定所述过热度超出第一设定阈值，控制所述目标值升高或降低。
[0024]根据本专利技术提供的温控方法，所述确定所述过热度超出第一设定阈值，控制所述目标值升高或降低的步骤中，包括：
[0025]确定所述过热度大于第一阈值，所述第一阈值为所述第一设定阈值的上限；
[0026]控制所述目标值升高第一设定值，获取第一预设时长内的所述过热度；
[0027]确定第一预设时长内的所述过热度均大于所述第一阈值，则循环执行所述控制所述目标值升高第一设定值，获取第一预设时长内的所述过热度的步骤；
[0028]直至所述第一预设时长内的至少一次所述过热度小于等于所述第一阈值。
[0029]根据本专利技术提供的温控方法，所述确定所述过热度超出第一设定阈值，控制所述目标值升高或降低的步骤中，包括：
[0030]确定所述过热度小于第二阈值，所述第二阈值为所述第一设定阈值的下限；
[0031]控制所述目标值降低第二设定值，获取第二预设时长内的所述过热度；
[0032]确定第二预设时长内的所述过热度均小于所述第二阈值，循环执行所述控制所述目标值降低第二设定值，获取第二预设时长内的所述过热度的步骤；
[0033]直至所述第二预设时长内的至少一次所述过热度大于等于所述第二阈值。
[0034]根据本专利技术提供的温控方法，还包括：
[0035]基于所述蒸发温度与所述目标值的差值，通过PID算法，调节所述第二换热通路中制冷剂的流量。
[0036]根据本专利技术提供的温控方法，所述第二压缩机的进口端设置有压力传感器。
[0037]根据本专利技术提供的温控方法，所述第一制冷系统包括依次换热的多级制冷回路，所述第一换热通路连接于其中一级所述制冷回路的冷凝器的与节流件之间。
[0038]本专利技术提供的温控方法，控制目标值Tesv小于等于上限值，也就是在目标值Tesv小于等于此上限值的前提下，调整目标值Tesv，以对制冷系统的效率、蓄冷量以及循环系统的运行稳定性加以优化，充分利用第二制冷系统中的冷量，结构简单，且冷量利用率高，降低温控装置的功耗。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
[0040]图1是本专利技术提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温控方法，其特征在于，应用于温控装置，所述温控装置包括：第一温控通道，包括第一循环液回路和与所述第一循环液回路换热的第一制冷系统；第二温控通道，包括第二循环液回路和与所述第二循环液回路换热的第二制冷系统，所述第二制冷系统包括第二压缩机；切换装置，连接所述第一循环液回路与所述第二循环液回路，并适于切换所述第一循环液回路与负载装置的通断，以及适于切换所述第二循环液回路与负载装置的通断；蓄冷器，包括第一换热通路和与所述第一换热通路换热的第二换热通路，所述第一换热通路与所述第一制冷系统连通，所述第二换热通路与所述第二制冷系统连通，所述第二压缩机位于所述第二换热通路的出口端；所述温控方法包括：基于所述第二循环液回路的运行温度处于第二设定阈值，所述第二设定阈值按照设定间距划分为若干温度区段；控制所述运行温度处于当前温度区段中的最小值，并控制所述第二循环液回路加载设定负荷，断开所述第二换热通路，获取第二压缩机的进口端的制冷剂蒸发温度；控制所述第二换热通路的出口端蒸发温度的目标值小于等于所述蒸发温度。2.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述获取所述第二压缩机的进口端的制冷剂蒸发温度的步骤中，获取所述第二压缩机的进口端的压力值，所述蒸发温度为所述压力值对应的制冷剂的蒸发温度。3.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述设定负荷为所述第二循环液回路的额定负载。4.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，所述控制所述第二循环液回路加载设定负荷的步骤中，断开所述第二循环液回路与所述切换装置，并控制所述第二循环液回路连接加热器，控制所述加热器的功率，以通过所述加热器控制所述第二循环液回路加载所述设定负荷。5.根据权利要求1所述的温控方法，其特征在于，还包括：获取所述第一换热通路的进口端的第一温度以及所述第一换...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘紫阳，
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：