[发明专利]一种用于半导体生产的温控系统及温控方法

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种用于半导体生产的温控系统及温控方法。用于半导体生产的温控系统包括制冷装置和循环装置，循环装置包括水箱，制冷装置包括制冷组件和蒸发器，制冷组件与蒸发器的吸热通路形成制冷回路，水箱的内部自上而下分为第一储液区和第二储液区，第一储液区与第二储液区连通，水箱对应第一储液区设置第一进液口，水箱对应第二储液区设置第二进液口和出液口，第一进液口和第二进液口均与被控设备的出口连通，出液口与蒸发器的放热通路和被控设备依次连通形成循环液回路。在不增加压缩机匹数和加热器功率的情况下，平衡瞬间大负载的影响，削峰平谷，降低系统能耗，并提高温控精度的效果。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种用于半导体生产的温控系统及温控方法。

背景技术

目前，半导体工艺制程中，需要对被控设备进行快速温度切换，一般采用低温和高温两个通道切换或者混合来实现快速升降温。在这个过程中，有一部分温度很高的循环液被打入低温通道，有一部分温度很低的循环液被打入高温通道，这对温控装置是很大的负载。现有技术中，负载大小可以用入口温度，即流出被控设备流入循环装置的循环液温度与设定温度的差值的绝对值表示，差值越大，说明负载越大。例如，一个温控周期为26分钟左右，负载差值大于15℃的时间段只有48秒，其余大部分时间的负载差值小于10℃。

在常规循环装置的水箱设计中，如果制冷装置的压缩机的最大制冷能力只能降温10℃，当负载差值大于15℃的48秒时间里，这部分液体的温度无法维持设定值，会造成出口温度升高，无法满足工艺要求。为了满足工艺要求，只能加大压缩机的匹数，制冷能力提高到可以降温20℃。为了平衡瞬间大负载的影响，低温通道通过增加压缩机的匹数来提高制冷能力，高温通道通过增加加热器的功率来提高制热能力，增加压缩机的匹数和加热器的功率，会导致能耗的增加，不利于装置的小型化。

发明内容

本发明提供一种用于半导体生产的温控系统及温控方法，用以解决现有技术中为满足温控需要温控系统需增加压缩机的匹数和加热器的功率，导致能耗的增加，不利于装置的小型化的缺陷，实现在不增加压缩机匹数和加热器功率的情况下，平衡瞬间大负载的影响，削峰平谷，降低系统能耗，并提高温控精度的效果。

本发明提供一种用于半导体生产的温控系统，包括制冷装置和循环装置，所述循环装置包括水箱，所述制冷装置包括制冷组件和蒸发器，所述制冷组件与所述蒸发器的吸热通路形成制冷回路，所述水箱的内部自上而下分为第一储液区和第二储液区，所述第一储液区与所述第二储液区连通，所述水箱对应所述第一储液区设置第一进液口，所述水箱对应所述第二储液区设置第二进液口和出液口，所述第一进液口和所述第二进液口均与被控设备的出口连通，所述出液口与所述蒸发器的放热通路和所述被控设备依次连通形成循环液回路。

根据本发明提供的一种用于半导体生产的温控系统，所述水箱包括箱体和隔板，所述隔板设置于所述箱体的内部，并将所述箱体的内部分隔为所述第一储液区和所述第二储液区，所述隔板上设有连通所述第一储液区和所述第二储液区的通孔。

根据本发明提供的一种用于半导体生产的温控系统，所述第一进液口与所述被控设备的出口连通的管路上设有第一阀体，所述第二进液口与所述被控设备出口连通的管路上设有第二阀体。

根据本发明提供的一种用于半导体生产的温控系统，所述水箱内设有用于检测所述水箱内液面高度的液位开关。

根据本发明提供的一种用于半导体生产的温控系统，所述循环装置还包括泵体，所述泵体设置于所述蒸发器的放热通路与所述被控设备连通的管路上。

根据本发明提供的一种用于半导体生产的温控系统，所述循环装置还包括加热器，所述加热器设置于所述蒸发器的放热通路与所述泵体连通的管路上。

根据本发明提供的一种用于半导体生产的温控系统，所述被控设备的出口与所述水箱连通的管路包括主管路和与所述主管路连通的两条支管路，所述主管路上设有第一温度传感器，两条所述支管路上分别与所述第一进液口和所述第二进液口连通。