CN112594980A - 制冷系统及温控系统 - Google Patents
制冷系统及温控系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112594980A CN112594980A CN202011507609.XA CN202011507609A CN112594980A CN 112594980 A CN112594980 A CN 112594980A CN 202011507609 A CN202011507609 A CN 202011507609A CN 112594980 A CN112594980 A CN 112594980A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- heat
- circulating liquid
- heat exchanger
- evaporator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 131
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 44
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 31
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 11
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及制冷系统及温控系统,制冷系统包括冷却装置和循环液装置,所述冷却装置包括压缩机、冷凝器、蒸发器和第一热交换器,所述压缩机的出口、所述冷凝器的放热通路、所述第一热交换器的吸热通路、所述蒸发器的放热通路、所述第一热交换器的放热通路与所述压缩机的入口依次连通形成制冷剂回路,所述蒸发器的吸热通路与所述循环液装置连通。通过增加第一热交换器,从而增加过冷度,增加制冷量,增加过热度,减少压缩机回液,提高压缩机可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及制冷系统及温控系统。
背景技术
目前,半导体温控装置作为生产半导体的辅助设备,在晶圆和液晶面板的制程工艺中需要输出不同的温度,同时在维持温度的过程中需要控制一定的制冷量以抵消工艺过程中的热负荷(例如,半导体加工反应腔、液晶面板加工反应腔),提供高精度、稳定的循环液入口温度,但现有的温控设备在实际工艺中难以保持恒定的输出温度。
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。为此,本发明提出一种制冷系统,通过增加第一热交换器,从而增加过冷度,增加制冷量,增加过热度,减少压缩机回液,提高压缩机可靠性。
本发明还提出一种温控系统。
根据本发明第一方面实施例的制冷系统,包括冷却装置和循环液装置,所述冷却装置包括压缩机、冷凝器、蒸发器和第一热交换器,所述压缩机的出口、所述冷凝器的放热通路、所述第一热交换器的吸热通路、所述蒸发器的放热通路、所述第一热交换器的放热通路与所述压缩机的入口依次连通形成制冷剂回路,所述蒸发器的吸热通路与所述循环液装置连通。
根据本发明的一个实施例,所述第一热交换器的吸热通路与所述蒸发器的放热通路连接的管路上设有第一阀体。
根据本发明的一个实施例,所述第一阀体与所述蒸发器的放热通路连接的管路上设有第一支管路,所述第一支管路与所述冷凝器的放热通路的入口连通,所述第一支管路上设有第二阀体。
根据本发明的一个实施例,所述冷凝器的放热通路与所述第一热交换器的吸热通路连接的管路上设有第二支管路,所述第二支管路与所述第一热交换器的放热通路的入口连通,所述第二支管路上设有第三阀体。
根据本发明的一个实施例,所述压缩机的入口与出口分别设有第一温度传感器和第二温度传感器。
根据本发明的一个实施例,所述蒸发器的放热通路的与所述第一热交换器的吸热通路连接的管路上沿所述制冷剂的流向依次设有第三温度传感器和压力传感器。
根据本发明的一个实施例,所述循环液装置包括第一循环液箱、第一负载端和第一泵体,所述蒸发器的吸热通路与所述第一循环液箱、所述第一泵体和所述第一负载端依次连通形成第一循环液回路,所述蒸发器的吸热通路与所述第一循环液箱连接的管路上设有第四温度传感器,所述第四温度传感器与所述第一阀体连接。
根据本发明的一个实施例,所述第一循环液箱内设有加热器,所述第一泵体与所述第一负载端连接的管路上设有第五温度传感器,所述第五温度传感器与所述加热器连接。
根据本发明第二方面实施例的温控系统,包括热交换系统和如上所述的制冷系统,所述热交换系统包括第二热交换器、第二循环液箱、第二泵体和第二负载端,所述第二热交换器的吸热通路、所述第二循环液箱、所述第二泵体和所述第二负载端依次连通形成第二循环液回路,所述第一负载端与所述第二负载端通过混合装置与设备工艺腔连接通。
根据本发明的一个实施例,所述第二负载端与所述第二热交换器的吸热通路连接的管路上设有三通阀,所述三通阀还与所述第二热交换器的吸热通路与所述第二循环液箱连接的管路连通。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果:本发明实施例的制冷系统,冷凝器的吸热通路连通循环冷却水系统,冷凝器的放热通路、第一热交换器与蒸发器的放热通路连通形成制冷剂回路,蒸发器的吸热通路连通循环液装置形成循环液回路。制冷装置可将循环液装置内的循环液温度控制维持在一定温度范围。制冷系统输出低温循环液,低温循环液可直接或与其他高温循环液通过混合装置混合,到达设备晶圆生产工艺腔,由于工艺腔内的温度随制程的变化在变化,因此在工艺腔内降温时,制冷系统输出低温循环液,通过混合装置返回的循环液分配到达制冷系统的循环液装置中,此时制冷系统回口温度是高温液体。
本实施例中,压缩机产生的高温高压气态制冷剂通过管道进入冷凝器的放热通路,经过冷凝器的吸热通路中的工业冷却水作用,转化为中温中压的制冷剂,后经过第一热交换器的放热通路进行进一步的放热,再流经蒸发器的放热通路对蒸发器中吸热通路中的循环液进行放热,使循环液升温,最后制冷剂流经第一热交换器的吸热通路中,可对第一热交换器的放热通路中的制冷剂进一步降温,最终回到压缩机中,本发明通过增加第一热交换器,从而增加过冷度,增加制冷量,增加过热度,减少压缩机回液,提高压缩机可靠性。
晶圆生产工艺腔根据制程要求实现快速升降温动作,温控系统提供的冷循环液和热循环液混合进入设备工艺腔,设备工艺腔返回的循环液会分别流回制冷系统和热交换系统,对于制冷系统来讲,返回循环液是高温,对于热交换系统来讲,返回循环液是低温,这种工艺对温控系统的控温要求高。即设备在实际工艺中需要保持恒定的输出温度,低温液体和高温通过混合装置,到达主设备晶圆生产工艺腔,工艺腔内的温度随制程的变化在变化,工艺腔内升温时,温控系统的热交换系统输出高温液体至混合装置,工艺腔内降温时,温控系统的制冷系统输出低温液体至混合装置,通过混合装置返回循环液再通过阀体控制到达制冷系统和热交换系统,此时制冷系统回口温度是高温液体,热交换系统回口温度是低温液体。此时,通过本发明的温控系统,能够有效通过制冷系统再将回流的高温循环液冷却至低温循环液,通过热交换系统将回流的低温冷却液升温至高温冷却液,从而再通过混合装置根据所需的温度进行比例调配送入设备工艺腔内,控制设备工艺腔的温度。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外,本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点,将结合附图作出进一步说明,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
图1是本发明实施例制冷系统的结构示意图;
图2是本发明实施例温控系统的结构示意图;
图3是本发明实施例温控系统的热交换系统的结构示意图;
图4是本发明实施例温控系统的循环液出口温度运行精度曲线图;
图5是本发明实施例温控系统的制冷能力曲线图。
附图标记:
1:制冷系统:11:压缩机;12:冷凝器;13:蒸发器;14:第一热交换器;15:第一阀体;16:第二阀体;17:第三阀体;18:第一温度传感器;19:第二温度传感器;110:第三温度传感器;111:第一压力传感器;112:第一流量传感器;113:第二压力传感器;114:第九温度传感器;
21:第一循环液箱;22:第一负载端;23:第一泵体;24:第四温度传感器;25:加热器;26:第五温度传感器;
3:热交换系统;31:第二热交换器;32:第二循环液箱;33:第二泵体;34:第二负载端;35:三通阀;36:第六温度传感器;37:第七温度传感器;38:第二加热器;39:第二流量传感器;310:第三压力传感器;311:第十温度传感器;
4:混合装置;5:设备工艺腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1所示,本发明实施例提供的制冷系统,包括冷却装置和循环液装置,冷却装置包括压缩机11、冷凝器12、蒸发器13和第一热交换器14,压缩机11的出口、冷凝器12的放热通路、第一热交换器14的放热通路、蒸发器13的吸热通路、第一热交换器14的吸热通路与压缩机11的入口依次连通形成制冷剂回路,蒸发器13的吸热通路与循环液装置连通。
本发明实施例的制冷系统,冷凝器12的吸热通路连通循环冷却水系统,冷凝器12的放热通路、第一热交换器14与蒸发器13的吸热通路连通形成制冷剂回路,蒸发器13的放热通路连通循环液装置形成循环液回路。制冷装置可将循环液装置内的循环液温度控制维持在一定温度范围。制冷系统输出低温循环液,低温循环液可直接或与其他高温循环液通过混合装置4混合,到达设备晶圆生产工艺腔,由于工艺腔内的温度随制程的变化在变化,因此在工艺腔内降温时,制冷系统输出低温循环液,通过混合装置4返回的循环液分配到达制冷系统的循环液装置中,此时制冷系统回口温度是高温循环液。
本实施例中,压缩机11产生的高温高压气态制冷剂通过管道进入冷凝器12的放热通路,经过冷凝器12的吸热通路中的工业冷却水作用,转化为中温中压的制冷剂,后经过第一热交换器14的放热通路进行进一步的放热,再流经蒸发器13的吸热通路对蒸发器13中放热通路中的循环液进行热交换,使循环液降温,最后制冷剂流经第一热交换器14的吸热通路中,可对第一热交换器14的放热通路中的制冷剂进一步降温,最终回到压缩机11中,本发明通过增加第一热交换器14,从而增加过冷度,增加制冷量,增加过热度,减少压缩机11回液,提高压缩机11可靠性。
本实施例中,在冷凝器12的放热通路与第一热交换器14的放热通路连接的管路上,还沿制冷剂流向依次设有气液分离器、干燥剂和视液镜,在高温高压制冷剂流经冷凝器12的放热通路后,流出的低温低压气液混合制冷剂先进入气液分离器,液体留在气液分离器内,气体由气液分离器内流出经过干燥剂,干燥剂对中温中压的气态制冷剂进形除水干燥后,制冷剂经过视液镜,可观察其流速和流向再进入第一热交换器14的放热通路。
根据本发明的一个实施例,第一热交换器14的放热通路与蒸发器13的吸热通路连接的管路上设有第一阀体15。本实施例中,流入蒸发器13的放热通路内的制冷剂通过第一阀体15控制流量,根据循环液装置中的循环液实际温度,实时调节第一阀体15的开度,从而调节蒸发器13内的制冷量,以使循环液达到所需的温度值。本实施例中,第一阀体15采用电子膨胀阀。
根据本发明的一个实施例,第一阀体15与蒸发器13的吸热通路连接的管路上设有第一支管路,第一支管路与冷凝器12的放热通路的入口连通,第一支管路上设有第二阀体16。本实施例中,制冷剂由压缩机11流出后可分为两路,一路为直接流入冷凝器12的吸热通路,通过冷凝器12后进入第一热交换器14的放热通路,由第一热交换器14流出后进入蒸发器13的吸热通路,而后再次进入第一热交换器14的吸热通路,最后回到压缩机11内;另一路为通过第一支管路直接流至蒸发器13的吸热通路中,由蒸发器13的吸热通路中流出后进入第一热交换器14的吸热通路,最后回到压缩机11内,第一支管路作为热旁通支路,其上设置第二阀体16,通过合理控制第二阀体16的开度,再配合第一阀体15的开度,合理控制循环液温度,最终保护系统稳定运行,采用专用电子热气旁通设计能够有效利用压缩机11热量,提高加热功率降低加热器25功率,减少能耗。本实施例中,第二阀体16采用热旁通电子膨胀阀。
根据本发明的一个实施例,冷凝器12的放热通路与第一热交换器14的放热通路连接的管路上设有第二支管路,第二支管路与第一热交换器14的吸热通路的入口连通,第二支管路上设有第三阀体17。本实施例中,制冷剂通过冷凝器12后可分为两路,一路为直接流入第一热交换器14的放热通路,另一路为通过第二支管路与流出蒸发器13的吸热通路的制冷剂相汇合,再流入第一热交换器14的吸热通路中,第二支管路作为冷旁通支路,其上设置第三阀体17,通过合理控制第三阀体17的开度,合理控制循环液温度,最终保护系统稳定运行,本实施例中,第二阀体16采用冷旁通电子膨胀阀。
根据本发明的一个实施例,压缩机11的入口与出口分别设有第一温度传感器18和第二温度传感器19。本实施例中,第一温度传感器18与第二温度传感器19分别检测流入压缩机11和流出压缩机11的制冷机的实时温度,制冷系统通过温控模块采集温度信号,PLC计算处理,PID算法控制制冷剂的温度。
根据本发明的一个实施例,蒸发器13的吸热通路的与第一热交换器14的吸热通路连接的管路上沿制冷剂的流向依次设有第三温度传感器110和第一压力传感器111。本实施例中,第三温度传感器110检测由蒸发器13的吸热通路中流出的制冷剂的温度,第一压力传感器111检测由蒸发器13的吸热通路中流出的制冷剂的流量。制冷系统通过温控模块采集流量、温度信号,PLC计算处理,PID算法控制流量。
根据本发明的一个实施例,循环液装置包括第一循环液箱21、第一负载端22和第一泵体23,蒸发器13的放热通路与第一循环液箱21、第一泵体23和第一负载端22依次连通形成第一循环液回路,蒸发器13的放热通路与第一循环液箱21连接的管路上设有第四温度传感器24,第四温度传感器24与第一阀体15连接。本实施例中,循环液在蒸发器13的放热通路内与蒸发器13的吸热通路中的制冷剂进行热交换后,排出至第一循环液箱21中,第四温度传感器24检测排出蒸发器13的循环液的实时温度,从而控制第一阀体15的开度,调节蒸发器13内制冷剂的流量,从而调整与循环液进行热交换的冷量。第四温度传感器24检测到的循环液箱入口温度与目标温度比较,输出控制第一阀体15的开度,第一压力传感器111检测到的蒸发器13的制冷剂流量与目标流量比较输出控制第一泵体23的频率。通过PLC程序,温控模块采集,PID模块控制输出,HMI触摸屏可视化参数,控制相关执行元件,实现精确温控。温控设备在工作时,需要加热系统平衡控制温度,实现精确控制温控设备的循环液出口温度以满足不同温度的工况,同时保证系统运行在稳定可靠的状态下,满足晶圆或面板生产工艺的需求。本实施例中,第一泵体23采用循环泵。
根据本发明的一个实施例,第一循环液箱21内设有加热器25,第一泵体23与第一负载端22连接的管路上设有第五温度传感器26,第五温度传感器26与加热器25连接。本实施例中,由蒸发器13的放热通道内流出的循环液流入第一循环液箱21,通过第一循环液箱21内的加热器25进行再升温,由第一循环液箱21内排出后进入第一负载端22,第一循环液箱21的出口温度通过第四温度传感器24检测,检测结果与目标温度比较输出,控制加热器25加热量,最终合理控制第一循环液箱21的出口温度。
上述过程配合第四温度传感器24检测排出蒸发器13的循环液的实时温度,从而控制第一阀体15的开度,调节蒸发器13内制冷剂的流量同时,实现两级闭环控制,提高动态控制性能,满足先进制程需求,高效控制,减少能耗。
在一个实施例中,第四温度传感器24与第一循环液箱21连接的管路上还设有第一流量传感器112,用于检测蒸发器13的放热通路的出口流量;第五温度传感器26与第一负载端22的入口连接的管路上设有第二压力传感器113,用于检测循环液箱的出口压力值;第一负载端22的出口与蒸发器13的放热通路的入口连接的管路上设有第九温度传感器114,用于检测蒸发器13的循环液入口温度。
如图2、图4和图5所示,本发明实施例还提供了温控系统,包括热交换系统3和如上述实施例的制冷系统1,热交换系统3包括第二热交换器31、第二循环液箱32、第二泵体33和第二负载端34,第二热交换器31的吸热通路、第二循环液箱32、第二泵体33和第二负载端34依次连通形成第二循环液回路,第一负载端22与第二负载端34通过混合装置4与设备工艺腔5连接通。
本发明实施例的温控系统分别由制冷系统和热交换系统3组成,制冷系统输出低温循环液,热交换系统3输出高温循环液,再通过混合装置4进行冷热液体混合的温度控制,热交换系统3输出的循环液和冷循环系统输出的循环液通过混合装置4达主设备生产晶圆工艺腔,满足设备工艺腔5生产晶圆的温度要求,同时也是满足生产晶圆设备工艺腔5快速升降温的需求。使硅晶片等半导体晶片的基底温度高速上升至目标温度或下降至目标温度,使半导体晶片的制造时间缩短,且使半导体晶片的面内的温度分布精度良好地为所期望的温度分布,使面内均匀或使面内温度分布在各部分不同,从而能够高品质地制造半导体晶片。
温控系统作为生产半导体的辅助设备,在晶圆和液晶面板的制程工艺中需要输出不同的温度,同时在维持温度的过程中需要控制一定的制冷量以抵消工艺过程中的热负荷,提供高精度、稳定的循环液入口温度。晶圆生产工艺腔根据制程要求实现快速升降温动作,温控系统提供的冷循环液和热循环液混合进入设备工艺腔5,设备工艺腔5返回的循环液会分别流回制冷系统1和热交换系统3,对于制冷系统1来讲,返回循环液是高温,对于热交换系统3来讲,返回循环液是低温,这种工艺对温控系统的控温要求高。即设备在实际工艺中需要保持恒定的输出温度,低温液体和高温通过混合装置4,到达主设备晶圆生产工艺腔,工艺腔内的温度随制程的变化在变化,工艺腔内升温时,温控系统的热交换系统3输出高温液体至混合装置4,工艺腔内降温时,温控系统的制冷系统1输出低温液体至混合装置4,通过混合装置4返回循环液再通过阀体控制到达制冷系统1和热交换系统3,此时制冷系统1回口温度是高温液体,热交换系统3回口温度是低温液体。此时,通过本发明的温控系统,能够有效通过制冷系统1再将回流的高温循环液冷却至低温循环液,通过热交换系统3将回流的低温冷却液升温至高温冷却液,从而再通过混合装置4根据所需的温度进行比例调配送入设备工艺腔5内,控制设备工艺腔5的温度。
本实施例中,第二热交换器31的放热通道连接循环冷却水系统,循环液在第二热交换器31的吸热通道中与第二热交换器31的放热通道中的冷却水进行热交换,而后流入第二循环液箱32,第二循环液箱32内设有第二加热器38,第二泵体33与第二负载端34连接的管路上设置第六温度传感器36,第六温度传感器36实时检测第二循环液箱32中流出的循环液温度,检测结果与目标温度比较输出,控制第二加热器38的加热量,最终合理控制第二循环液箱32的出口温度。
通过PLC程序,温控模块采集,PID模块控制输出,HMI触摸屏可视化参数,控制相关执行元件,实现精确温控。温控系统在工作时,需要热交换系统3和制冷系统1平衡控制温度,实现精确控制温控设备的循环液出口温度以满足不同温度的工况,同时保证系统运行在稳定可靠的状态下,满足晶圆或面板生产工艺的需求。设计半导体专用温控系统,满足晶圆生产最新制程工艺,高低温任意切换,均可满足输出温度的精度。
本实施例中,制冷系统1输出低温循环液和热交换系统3输出高温循环液,通过混合装置4到达设备工艺腔5,通过设备工艺腔5返回的液体再经过混合装置4,通过三通阀的分配,此时流进制冷系统1回口的液体是高温循环液,流进热交换系统3回口的液体是低温循环液体。此时制冷系统1需要不断进行制冷降温,达到目标温度值,热交换系统3需要不断地升温,达到目标温度值。
如图3所示,根据本发明的一个实施例,第二负载端34与第二热交换器31的吸热通路连接的管路上设有三通阀35,三通阀35还与第二热交换器31的吸热通路与第二循环液箱32连接的管路连通。本实施例中,第二热交换器31的吸热通路与第二循环液箱32连通的管路上设有第七温度传感器37,第七温度传感器37检测的第二循环液箱32入口温度与目标温度比较输出,控制三通阀35开度,三通阀35根据目标温度的变化实时调节开度,保证进入第二循环液箱32入口的温度稳定,第二泵体33与第二负载端34连接的管路上还设有第二流量传感器39,第二流量传感器39检测到的循环液的流量与目标流量比较,输出控制第二泵体33的频率,最终合理控制循环液温度。
在一个实施例中,第二流量传感器39与第二负载端34的入口连通的管路上还设有第三压力传感器310,用于检测第二循环液箱32出口的压力值;第二负载端34的出口与三通阀35连接的管路上设有第十温度传感器311,用于检测第二热交换器31的循环液入口温度。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种制冷系统,其特征在于:包括冷却装置和循环液装置,所述冷却装置包括压缩机、冷凝器、蒸发器和第一热交换器,所述压缩机的出口、所述冷凝器的放热通路、所述第一热交换器的放热通路、所述蒸发器的吸热通路、所述第一热交换器的吸热通路与所述压缩机的入口依次连通形成制冷剂回路,所述蒸发器的吸热通路与所述循环液装置连通。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于:所述第一热交换器的放热通路与所述蒸发器的吸热通路连接的管路上设有第一阀体。
3.根据权利要求2所述的制冷系统,其特征在于:所述第一阀体与所述蒸发器的吸热通路连接的管路上设有第一支管路,所述第一支管路与所述冷凝器的放热通路的入口连通,所述第一支管路上设有第二阀体。
4.根据权利要求3所述的制冷系统,其特征在于:所述冷凝器的放热通路与所述第一热交换器的放热通路连接的管路上设有第二支管路,所述第二支管路与所述第一热交换器的吸热通路的入口连通,所述第二支管路上设有第三阀体。
5.根据权利要求4所述的制冷系统,其特征在于:所述压缩机的入口与出口分别设有第一温度传感器和第二温度传感器。
6.根据权利要求4所述的制冷系统,其特征在于:所述蒸发器的吸热通路的与所述第一热交换器的吸热通路连接的管路上沿所述制冷剂的流向依次设有第三温度传感器和压力传感器。
7.根据权利要求2至6任意一项所述的制冷系统,其特征在于:所述循环液装置包括第一循环液箱、第一负载端和第一泵体,所述蒸发器的放热通路与所述第一循环液箱、所述第一泵体和所述第一负载端依次连通形成第一循环液回路,所述蒸发器的放热通路与所述第一循环液箱连接的管路上设有第四温度传感器,所述第四温度传感器与所述第一阀体连接。
8.根据权利要求7所述的制冷系统,其特征在于:所述第一循环液箱内设有加热器,所述第一泵体与所述第一负载端连接的管路上设有第五温度传感器,所述第五温度传感器与所述加热器连接。
9.一种温控系统,其特征在于:包括热交换系统和如权利要求8所述的制冷系统,所述热交换系统包括第二热交换器、第二循环液箱、第二泵体和第二负载端,所述第二热交换器的吸热通路、所述第二循环液箱、所述第二泵体和所述第二负载端依次连通形成第二循环液回路,所述第一负载端与所述第二负载端通过混合装置与设备工艺腔连接通。
10.根据权利要求9所述的温控系统,其特征在于:所述第二负载端与所述第二热交换器的吸热通路连接的管路上设有三通阀,所述三通阀还与所述第二热交换器的吸热通路与所述第二循环液箱连接的管路连通。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011507609.XA CN112594980A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 制冷系统及温控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011507609.XA CN112594980A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 制冷系统及温控系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112594980A true CN112594980A (zh) | 2021-04-02 |
Family
ID=75199430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011507609.XA Pending CN112594980A (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 制冷系统及温控系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112594980A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114489176A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 北京京仪自动化装备技术股份有限公司 | 耦合温控系统及方法 |
TWI792637B (zh) * | 2021-10-26 | 2023-02-11 | 奇鼎科技股份有限公司 | 具熱回收之冷水循環系統 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009103423A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-14 | Hitachi Ltd | 水蒸気発生型ヒートポンプ装置 |
CN108076653A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-05-25 | 伸和控制工业股份有限公司 | 液体调温装置及温度控制系统 |
CN108757998A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-06 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 控制阀和控制回路 |
CN109883077A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 合肥华凌股份有限公司 | 制冷系统及制冷设备 |
CN110187726A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-30 | 安徽京仪自动化装备技术有限公司 | 一种用于半导体温控装置的温度控制算法 |
CN110926064A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 电子膨胀阀的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111397257A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-10 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 一种温度控制装置及方法 |
TW202030568A (zh) * | 2019-01-10 | 2020-08-16 | 日商科理克股份有限公司 | 溫度控制系統及溫度控制方法 |
-
2020
- 2020-12-18 CN CN202011507609.XA patent/CN112594980A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009103423A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-14 | Hitachi Ltd | 水蒸気発生型ヒートポンプ装置 |
CN108076653A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-05-25 | 伸和控制工业股份有限公司 | 液体调温装置及温度控制系统 |
CN108757998A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-11-06 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 控制阀和控制回路 |
TW202030568A (zh) * | 2019-01-10 | 2020-08-16 | 日商科理克股份有限公司 | 溫度控制系統及溫度控制方法 |
CN109883077A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 合肥华凌股份有限公司 | 制冷系统及制冷设备 |
CN110187726A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-30 | 安徽京仪自动化装备技术有限公司 | 一种用于半导体温控装置的温度控制算法 |
CN110926064A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 电子膨胀阀的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111397257A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-10 | 北京京仪自动化装备技术有限公司 | 一种温度控制装置及方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI792637B (zh) * | 2021-10-26 | 2023-02-11 | 奇鼎科技股份有限公司 | 具熱回收之冷水循環系統 |
CN114489176A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 北京京仪自动化装备技术股份有限公司 | 耦合温控系统及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112416029B (zh) | 用于半导体生产的温控系统及温控方法 | |
CN101688701B (zh) | 冷冻循环装置及其运转控制方法 | |
CN112414000B (zh) | 一种温控系统及其控制方法 | |
CN112594980A (zh) | 制冷系统及温控系统 | |
CN111750566B (zh) | 一种温度控制系统 | |
CN112965546B (zh) | 一种用于半导体温度控制的温控系统及温控方法 | |
CN112856845A (zh) | 一种宽温域温控装置及其控制方法 | |
CN114396734B (zh) | 温控系统的控制方法及温控系统 | |
CN112082291A (zh) | 制冷系统 | |
CN112611140A (zh) | 温控装置及方法 | |
CN113007926B (zh) | 制冷系统及温控方法 | |
CN114442693A (zh) | 耦合温控系统及方法 | |
CN113446749B (zh) | 双温控系统及其控制方法、装置 | |
CN103294086B (zh) | 一种恒温液循环装置及温控方法 | |
CN115289705B (zh) | 温控系统及温控方法 | |
CN213519874U (zh) | 一种以去离子水作为循环介质的半导体温控装置 | |
CN211372807U (zh) | 一种半导体温控装置制冷系统 | |
CN112965547A (zh) | 温控系统及温控方法 | |
CN116154585A (zh) | 一种冷却系统及冷却方法 | |
CN112460774B (zh) | 空调器的变频器热管理系统及空调器 | |
CN112987814A (zh) | 一种用于半导体温控系统及方法 | |
CN114510089B (zh) | 耦合温控系统及方法 | |
CN114779849B (zh) | 一种半导体温控设备及温控方法 | |
CN112460755A (zh) | 一种空调机组的变频器热管理系统、空调机组及控制方法 | |
CN114489176B (zh) | 耦合温控系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100176 block a, 14th floor, yard 8, Liangshuihe 2nd Street, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing Applicant after: Beijing Jingyi automation equipment Technology Co.,Ltd. Address before: 3 / F, block a, 14 / F, courtyard 8, Liangshuihe 2nd Street, Daxing Economic and Technological Development Zone, Beijing 100176 Applicant before: BEIJING JINGYI AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210402 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |