CN214067673U

CN214067673U - 一种循环水控温装置

Info

Publication number: CN214067673U
Application number: CN202120383318.8U
Authority: CN
Inventors: 程晋文; 陈家宏
Original assignee: Nexchip Semiconductor Corp
Current assignee: Nexchip Semiconductor Corp
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2021-08-27
Anticipated expiration: 2031-02-20

Abstract

本实用新型提供了一种循环水控温装置，包括水槽、上水泵、循环水管路和辅助结构，所述循环水管路包括供水管、温控管和回水管，所述供水管和所述回水管的一端均与所述水槽连通，所述供水管和所述回水管的另一端分别与所述温控管的两端连通，形成循环水回路，所述温控管用于调控需控温管路的温度，所述上水泵设置在所述供水管上，用于为上水提供动力，所述辅助结构设置在所述回水管上，用于为回水提供动力。在实际应用中，所述辅助结构提供动力向下抽水，使水流速度增加，从而使水流对循环水管路的管壁的压强减小，循环水管路的管壁损耗减弱，老化变形速度延缓，使用寿命延长，避免循环水管路皲裂液体漏出对半导体产品产生离子污染，降低生产成本。

Description

一种循环水控温装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种循环水控温装置。

背景技术

半导体在制造过程中会面临很多困难，例如离子污染，离子污染是半导体制造工艺和成品器件面临的挑战，因为少量污染物就会引起晶圆或最终的个体电子组件出现腐蚀、侵蚀、电迁移和器件短路。

在半导体制造领域中，需要利用半导体生产设备进行半导体产品的加工制造，以及在执行相应工艺的过程中，通常还需要提供相应的化学药液，大部分化学药液对温度要求都很高，需要采取装置对其进行控温。以半导体光刻制程为例，在涂胶、清洗、刻蚀等步骤中均会用到化学药液例如光阻剂，光阻剂对温度要求极高，在使用过程中通常是将其放置在循环水管路中，通过循环水管路的温控水对其进行控温。但是现有的循环水管路中由于温控水的水流对其管壁的压强较大，循环水管路容易皲裂，导致其使用寿命较短，使用时间长后会老化变形，且循环水管路并无实时侦测装置，不能实现对循环水管路状态的实时监测，当循环水出现变形皲裂时，温控水漏出会对半导体产品产生离子污染，若不能及时发现，还可能会对连续多批半导体产品造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种循环水控温装置，以解决现有技术中水循环水管路使用寿命短、容易老化变形出现皲裂，导致温控水漏出对半导体产品产生离子污染的问题。具体技术方案如下：

本实用新型提供一种循环水控温装置，包括水槽、上水泵、循环水管路、辅助结构，所述循环水管路包括供水管、温控管和回水管；

所述供水管和所述回水管的一端均与所述水槽连通，所述供水管和所述回水管的另一端分别与所述温控管的两端连通，形成循环水回路；

所述温控管用于调控需控温管路的温度；

所述上水泵设置在所述供水管上，用于为上水提供动力；

所述辅助结构设置在所述回水管上，用于为回水提供动力。

可选的，所述辅助结构包括一抽水泵，所述抽水泵设置在所述回水管上。

可选的，所述辅助结构还包括第一压强表，所述第一压强表设置在所述回水管上，用于实时侦测所述回水管内的压强值P₁。

可选的，所述辅助结构包括一报警模块，所述报警模块用于根据所述P₁发出报警信号。

可选的，若P₁＞P₀或P₁＜P₀，所述报警模块发出报警信号，所述P0为标准大气压。

可选的，所述辅助结构还包括第二压强表，所述第二压强表设置在所述供水管上，用于实时侦测所述供水管内的压强值P₂。

可选的，所述辅助结构包括一报警模块，所述报警模块用于根据ΔP发出报警信号，所述ΔP为所述回水管与所述供水管的压强差，ΔP＝P₁-P₂。

可选的，若ΔP＞0或ΔP＜0，所述报警模块发出报警信号。

可选的，所述温控管套装在需控温管路的外部。

可选的，所述需控温管路位于所述温控管中间，且所述需控温管路的管壁与所述温控管的内壁间隔一定距离。

本实用新型提供的一种循环水控温装置，具有以下有益效果：循环水温控装置包括水槽、上水泵、循环水管路和辅助结构，所述循环水管路包括供水管、温控管和回水管，所述供水管和所述回水管的一端均与所述水槽连通，所述供水管和所述回水管的另一端分别与所述温控管的两端连通，形成循环水回路，所述温控管用于调控需控温管路的温度，所述上水泵设置在所述供水管上，用于为上水提供动力，所述辅助结构设置在所述回水管上，用于为回水提供动力。在实际应用中，所述辅助结构提供动力向下抽水，使水流速度增加，从而使水流对所述循环水管路的管壁的压强减小，循环水管路的管壁损耗减弱，老化变形速度延缓，使用寿命延长，避免循环水管路皲裂液体漏出对半导体产品产生离子污染，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例一提供的一种循环水温控装置的结构示意图；

图2是现有技术中回水管内某点水流对管壁的压强示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的一种回水管内某点水流对管壁的压强示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的一种循环水温控装置的结构示意图；

其中，附图1～4的附图标记说明如下：

1-水槽；2-供水管；3-回水管；4-温控管；5-需控温管路；6-辅助结构；61-抽水泵；62-第一压强表；63-第二压强表。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种循环水控温装置作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比列可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

如背景技术所述，半导体制造领域中有些化学药液对温度要求较高，例如光阻剂，其对温度要求极高，需要对其进行控温，目前是采用循环水管路对其进行控温。但是现有的循环水管路中由于温控水的水流对其管壁的压强较大，循环水管路容易皲裂，导致其使用寿命较短，使用时间长后会老化变形，且循环水管路并无实时侦测装置，不能实现对循环水管路状态的实时监测，当循环水出现变形皲裂时，温控水漏出会对半导体产品产生离子污染，若不能及时发现，还可能会对连续多批半导体产品造成影响。

因此，本实用新型的核心思想在于提供一种循环水控温装置，循环水管路寿命增加，延缓循环水管路老化变形速度，可实时监测循环水管路状态，防止温控水漏出对半导体产品造成离子污染，避免报废，减少生产成本。

<实施例一>

为此，本实用新型提供一种循环水控温装置，请参阅图1，所述循环水控温装置包括水槽1、上水泵(图中未示出)、循环水管路和辅助结构6，所述循环水管路包括供水管2、温控管4和回水管3。所述供水管2和所述回水管3的一端均与所述水槽1连通，所述供水管2和所述回水管3的另一端分别与所述温控管4的两端连通，形成循环水回路。

所述温控管4用于调控需控温管路5的温度。优选的，所述温控管4套装在需控温管路5的外部，具体的，所述需控温管路5位于所述温控管4中间，且所述需控温管路5与所述温控管4间隔一定距离，以使得所述需控温管路5的外周充满温控水，从而保证温控效果。

所述上水泵设置在所述供水管2上，用于为上水提供动力。

所述辅助结构6设置在所述回水管3上，用于为回水提供动力。

优选的，所述辅助结构包括一抽水泵61，设置在所述回水管3上，在实际应用中，所述抽水泵61提供动力向下抽水，使水流速度增加，从而使水流对所述循环水管路的管壁的压强减小。原理如下：

由伯努利原理可知，流体的机械能守恒，即动能+重力势能+压力势能＝常数，推论为：等高流动时，流速大，压力就小。

伯努利原理可用伯努利方程表述为：P+1/2ρv²+ρgh＝C，其中，P为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在的高度，C为一个常量。

请参阅图2，例如设现有技术中回水管(未设抽水泵)内的某一点A的水流速度为v_a，该点水流对管壁的压强为P_a；设本实施例中回水管(设有抽水泵)内的某一点B(B与A等高)的水流速度在抽水泵的作用下，相比于v_a增加了v，该点水流对管壁压强为P_b，由伯努利方程可知，

A点满足：P_a+1/2ρv_a ²+ρgh＝C；

B点满足：P_b+1/2ρ(v_a+v)²+ρgh＝C；

由上述两组方程可得P_b＜P_a。

可见，与现有技术相比，本实施例通过在回水管3上加设抽水泵61可增加水流速度，从而减小水流对所述循环水管路的管壁的压强，且水流经过时对管壁产生的摩擦同步变小，循环水管路的管壁损耗减弱，老化变形速度延缓，使用寿命延长。而且，即使循环水管路的管壁在长时间使用后产生缝隙，由于水流对管壁的压强减小，水流在水平方向上的流速也减小，加成效应可避免液体漏出，对半导体产品造成离子污染。

进一步的，所述辅助结构6还包括第一压强表62，设置在所述回水管3上，用于实时侦测所述回水管3内的压强值P₁。

进一步的，所述辅助结构6还包括一报警模块(图中未示出)，用于实时监测所述回水管3内的压强值P₁是否出现异常：

若P₁＞P₀，表示循环水管路有液体漏出，此时所述报警模块发出报警信号；

若P₁＜P₀，表示循环水管路吸入外界气体，此时所述报警模块发出报警信号。

其中，所述P₀为标准大气压。

工作人员接收到报警信号后会进行相应的处理措施，从而避免对连续多批半导体产品造成影响，且减少了工作人员巡检需要的人力和时间。

<实时例二>

本实施例与实施例一的区别在于：所述辅助结构还包括第二压强表63，以及报警模块的监测压强差位置不同。

具体的，所述第二压强表63设置在所述供水管2上，用于实时侦测所述供水管2内的压强值P₂。

所述报警模块用于实时监测所述回水管3内与所述供水管2内的压强差为ΔP是否出现异常，其中，所述ΔP为所述回水管与所述供水管的压强差，ΔP＝P₁-P₂：

若ΔP＞0，表示循环水管路有液体漏出，此时所述报警模块发出报警信号；

若ΔP＜0，表示循环水管路吸入外界气体，此时所述报警模块发出报警信号。

本实施例还有一个好处在于，若假设在供水管2处的上水泵出现故障，也能及时发现，此时ΔP会远小于0，但是实施例一中只是在回水管3设置一个压强表62就不能监测到该故障，但是需要说明的是，该故障出现的概率较小，且可通过其他方式排查出该故障情况。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的循环水温控装置具有以下优点：

(1)本实用新型提供的循环水温控装置包括水槽、上水泵、循环水管路和辅助结构，所述循环水管路包括供水管、温控管和回水管，所述供水管和所述回水管的一端均与所述水槽连通，所述供水管和所述回水管的另一端分别与所述温控管的两端连通，形成循环水回路，所述温控管用于调控需控温管路的温度，所述上水泵设置在所述供水管上，用于为上水提供动力，所述辅助结构设置在所述回水管上，用于为回水提供动力。在实际应用中，所述辅助结构提供动力向下抽水，使水流速度增加，从而使水流对所述循环水管路的管壁的压强减小，循环水管路的管壁损耗减弱，老化变形速度延缓，使用寿命延长，避免循环水管路皲裂液体漏出对半导体产品产生离子污染。

(2)本实用新型通过在辅助结构中设置压强表或压差计以及报警模块，以便于对循环水管路状态进行实时监测，减少循环水管路泄露对半导体产品的影响，同时减少巡检需要的人力和时间，降低生产成本。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种循环水控温装置，其特征在于，包括水槽、上水泵、循环水管路、辅助结构，所述循环水管路包括供水管、温控管和回水管；

所述温控管用于调控需控温管路的温度；

所述上水泵设置在所述供水管上，用于为上水提供动力；

所述辅助结构设置在所述回水管上，用于为回水提供动力。

2.如权利要求1所述的循环水控温装置，其特征在于，所述辅助结构包括一抽水泵，所述抽水泵设置在所述回水管上。

3.如权利要求2所述的循环水控温装置，其特征在于，所述辅助结构还包括第一压强表，所述第一压强表设置在所述回水管上，用于实时侦测所述回水管内的压强值P₁。

4.如权利要求3所述的循环水控温装置，其特征在于，所述辅助结构包括一报警模块，所述报警模块用于根据所述压强值P₁发出报警信号。

5.如权利要求4所述的循环水控温装置，其特征在于，若P₁＞P₀或P₁＜P₀，所述报警模块发出报警信号，所述P₀为标准大气压。

6.如权利要求3所述的循环水控温装置，其特征在于，所述辅助结构还包括第二压强表，所述第二压强表设置在所述供水管上，用于实时侦测所述供水管内的压强值P₂。

7.如权利要求6所述的循环水控温装置，其特征在于，所述辅助结构包括一报警模块，所述报警模块用于根据ΔP发出报警信号，所述ΔP为所述回水管与所述供水管的压强差，ΔP＝P₁-P₂。

8.如权利要求7所述的循环水控温装置，其特征在于，若ΔP＞0或ΔP＜0，所述报警模块发出报警信号。

9.如权利要求1所述的循环水控温装置，其特征在于，所述温控管套装在需控温管路的外部。

10.如权利要求9所述的循环水控温装置，其特征在于，所述需控温管路位于所述温控管中间，且所述需控温管路的管壁与所述温控管的内壁间隔一定距离。