[发明专利]半导体生产用温控设备及其电子膨胀阀的控制方法

说明书

本公开涉及一种半导体生产用温控设备及其电子膨胀阀的控制方法。所述温控设备包括压缩机(1)、冷凝器(2)、电子膨胀阀(3)、蒸发器(4)、水泵(5)、加热器(6)、温度传感器(7)和可编程控制器(8)，所述温度传感器设置在加热器的出口处，温度传感器与所述可编程控制器相连，所述可编程控制器与所述电子膨胀阀直接相连。所述控制方法包括：所述可编程控制器获取所述温度传感器采集到的循环液温度；将所获取的循环液温度与目标温度进行对比计算；根据对比计算的结果确定应向所述电子膨胀阀输出的脉冲数及脉冲方向；向所述电子膨胀阀输出确定出脉冲数及脉冲方向的脉冲。通过上述技术方案，能够提高温控设备的温控精度及系统兼容性。

技术领域

本公开涉及半导体生产领域，具体地，涉及一种半导体生产用温控设备及其电子膨胀阀的控制方法。

背景技术

目前，在对半导体生产过程进行温度控制时，需要使用专用的温控设备。温控设备主要应用于ETCH(刻蚀)、PVD(物理气相沉积)、CVD(化学气相沉积)等半导体加工工艺过程，为负载设备(例如，半导体加工反应腔)提供高精度、稳定的循环液入口温度。温控设备在工作时，需使用电子膨胀阀来调节冷却液的供液量和过热度。在温控设备使用电子膨胀阀时，温控设备的可编程控制器接收设置在温控设备的循环液出口处的温度传感器采集到的循环液当前温度，并与设定的目标温度进行对比，通过内部计算得出电子膨胀阀需要的开度，可编程控制器将得到的开度转化为4-20mA电流信号，传递给电子膨胀阀驱动器，电子膨胀阀驱动器根据采集到的电流信号，计算并发出相应的脉冲信号来控制电子膨胀阀的开度，进而调节冷却液流向蒸发器的供液量和过热度，经蒸发器换热，最终调节温控设备的循环液出口温度，之后可编程控制器再接收温度传感器采集到的循环液当前温度。如此往复，实现对温控设备循环液出口温度的控制。

电子膨胀阀驱动器在工作过程中，会出现零点漂移(简称零漂)的现象。电子膨胀阀驱动器的零漂现象，会导致电子膨胀阀在调节过程中的实际开度值与设定值不符。要消除电子膨胀阀驱动器的零漂现象，需要对其进行断电重启，重新复位，然而在温控设备处于长期工作状态时，是不允许出现断电情况的。在这种情况下，当电子膨胀阀驱动器出现零漂现象时，会最终影响到循环液出口的温控效果，降低温控设备运行的稳定性以及可靠性。同时，由于电子膨胀阀驱动器在内部已经固化发送脉冲的时间间隔，这使得电子膨胀阀会出现因接收的脉冲数不完整而造成实际开度值与设定值不符的现象。另外，由于电子膨胀阀和电子膨胀阀驱动器之间还存在一定的相互制约关系，因此在选择或更换电子膨胀阀时，还需同时考虑对应的电子膨胀阀驱动器是否与现有电控系统兼容、在电箱上的安装位置及空间是否合适，增加开发成本。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种温控精度更高、温控效果更稳定的半导体生产用温控设备。

本公开的另一目的是提供一种半导体生产用温控设备中的电子膨胀阀的控制方法，利用该控制方法能够使温控设备的温控精度更高、温控效果更稳定。

为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供一种半导体生产用温控设备，包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、水泵、加热器、温度传感器和可编程控制器，所述压缩机的出口与所述冷凝器的冷却液入口连通，所述冷凝器的冷却液出口与所述电子膨胀阀的入口连通，所述电子膨胀阀的出口与所述蒸发器的冷却液入口连通，所述蒸发器的冷却液出口与所述压缩机的入口连通，所述水泵的出口与所述蒸发器的循环液入口连通，所述蒸发器的循环液出口与所述加热器的入口连通，所述温度传感器设置在所述加热器的出口处，所述温度传感器与所述可编程控制器相连，所述可编程控制器与所述电子膨胀阀直接相连。

根据本公开的另一方面，提供一种如上所述的半导体生产用温控设备中的电子膨胀阀的控制方法，该控制方法包括：所述可编程控制器获取所述温度传感器采集到的循环液温度；将所获取的循环液温度与目标温度进行对比计算；根据对比计算的结果确定应向所述电子膨胀阀输出的脉冲数及脉冲方向；向所述电子膨胀阀输出确定出脉冲数及脉冲方向的脉冲。