[发明专利]温度控制系统及方法

说明书

本发明提供的温度控制系统和温度控制方法，包括可变电阻元件和控制模块，可变电阻元件与加热元件串联，控制模块用于根据加热元件的阻值变化调节可变电阻元件的阻值大小，以使加热元件的阻值与可变电阻元件的阻值之和维持在预定阻值。通过设置可变电阻元件，即便加热元件的阻值因温度的变化而变化，也能够通过调节可变电阻元件的阻值使得加热元件与可变电阻元件的阻值之和保持不变，进而，由于在控制系统中控制对象的温度是恒定的，减小温控过长中电阻值的波动，使得控制简单，减小温度调控的时长。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种温度控制系统及方法。

背景技术

在半导体制造工艺过程中，晶片通常需要被加热，晶片的加热由承载晶片的基座实现。基座内部设置有加热元件和热电偶，加热元件用于对基座进行加热，热电偶用于检测基座的当前温度，热电偶将检测到的当前温度传输给温度控制单元，温度控制单元通过闭环自动控制技术计算需要的功率值，再通过可控调功器调整加到基座上的加热功率的大小，从而实现基座的温度控制。

在上述结构中，当温度变化时，基座内部的加热元件的电阻也会产生变化，目前使用的电阻在2.5Ω～9Ω之间变化，致使在整个温度控制过程中，被控对象(即加热元件)的电阻是变化的，进而导致在温控过程中出现温度异常波动，增加温度控制的时间，且不能对温度进行准确控制。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种温度控制系统及方法。

本发明提供了一种温度控制系统，包括加热元件，用于对基座进行加热；还包括：可变电阻元件和控制模块；其中，

可变电阻元件与加热元件串联；

控制模块用于根据加热元件的阻值变化调节可变电阻元件的阻值大小，以将加热元件与可变电阻元件的阻值之和维持在预定阻值。

其中，控制模块包括：电流互感器、控制单元和执行单元，其中，

电流互感器与加热元件连接，用于检测流经加热元件和可变电阻元件的实时电流；

控制单元用于根据实时电流和加热元件的当前加热功率计算当前加热元件和可变电阻元件的实时电阻之和，并根据实时电阻之和与预定阻值向执行单元发送控制信号；

执行单元用于在控制信号的控制下，调节可变电阻元件的阻值大小。

其中，可变电阻元件为滑动变阻器。

其中，执行单元包括电机和连杆，连杆分别与电机和可变电阻元件的滑片连接，电机通过驱动连杆以使滑片移动来控制可变电阻元件的阻值大小。

其中，还包括：温度检测单元、温度控制单元和功率调节单元；其中，

温度检测单元用于检测基座的实时温度，并将实时温度发送至温度控制单元；

温度控制单元用于根据实时温度和设定温度计算获得对应的目标加热功率，并发送至功率调节单元；

功率调节单元用于将加热元件的当前加热功率调整至目标加热功率。

本发明还提供了一种温度控制方法，其采用本发明提供的温度控制系统进行温度控制，其中，方法包括：

获取加热元件的当前加热功率以及实时电流；

根据当前加热功率与实时电流计算加热元件与可变电阻元件的实时电阻之和；

根据实时电阻之和与预定阻值调节可变电阻元件的阻值大小，以使加热元件的阻值与可变电阻元件的阻值之和维持在预定阻值。

其中，可变电阻元件为滑动变阻器，通过驱动滑动变阻器的划片移动，来控制可变电阻元件的阻值大小。