CN218446492U - 一种温度控制系统及抛光液桶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种温度控制系统及抛光液桶，包括：第一温控装置、第二温控装置、动力装置和温度调节装置；第一温控装置和第二温控装置并联后与动力装置和温度调节装置依次连接，且首尾连通形成第一温控回路和第二温控回路；温度调节装置设置在目标物内；当目标物内液体温度低于第一预设温度时，第二温控回路断开，第一温控回路连通，动力装置控制第一温度液体在第一温控回路内循环；当目标物内液体温度高于第二预设温度时，第一温控回路断开，第二温控回路连通，动力装置控制第二温度液体在第二温控回路内循环。本实用新型提供的温度控制系统提高了目标物内器件寿命，避免了在温度调节过程中目标物内产生金属污染。

Description

一种温度控制系统及抛光液桶

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种温度控制系统及抛光液桶。

背景技术

半导体制备过程中，在硅片抛光工序中，抛光液的温度与硅片的金属含量、切削量以及形貌等直接相关，因此抛光液的温度能够影响硅片品质。具体地，请参见附图1，图1为现有技术提供的抛光液桶的温度控制系统结构示意图，从图1可以看出，现有技术中是通过在抛光液桶内设置金属加热盘管900及外置冰机连接冷却盘管800，实现对抛光液的温度控制。抛光液桶内配置温度传感器实时监测抛光液温度值，并通过抛光液桶内金属加热盘管900及外置冰机连接桶内冷却盘管800，进行桶内加温及冷水降温切换，以实现对抛光液的温度控制。然而，现有抛光液桶内配置的金属加热盘管900存在抛光液局部温差大，从而影响桶内器件寿命，以及因发生干烧和干涉破损而导致的铜等金属污染的问题。同时，现有抛光液桶内的冷却盘管800，也存在破损后渗漏冷却水污染桶内抛光液，导致铜金属等含量超标，最终使硅片金属超标报废。

因此，如何提供一种新的温度控制系统，以克服现有技术中存在的上述缺陷，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温度控制系统及抛光液桶，以解决现有技术存在的抛光液局部温差大、影响桶内器件寿命，以及存在破损后渗漏冷却水污染桶内抛光液，导致铜金属等含量超标，并最终使硅片金属超标报废的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种温度控制系统，包括：装有第一温度液体的第一温控装置、装有第二温度液体的第二温控装置、动力装置和温度调节装置；

其中，所述第一温度液体的温度高于所述第二温度液体的温度；

所述第一温控装置和所述第二温控装置并联，且所述第一温控装置和所述第二温控装置并联后与所述动力装置和所述温度调节装置依次连接，且首尾连通形成第一温控回路和第二温控回路；

所述温度调节装置设置在目标物内用于调节所述目标物内液体温度；

当所述目标物内液体温度低于第一预设温度时，所述第二温控装置在所述第二温控回路断开，所述第一温控回路连通，所述动力装置用于控制所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环；

当所述目标物内液体温度高于第二预设温度时，所述第一温控装置在所述第一温控回路断开，所述第二温控回路连通，所述动力装置用于控制所述第二温度液体在所述第二温控回路内循环；所述第二预设温度高于所述第一预设温度。

可选的，还包括：温度传感器，所述温度传感器设置在所述目标物内，并用于测试和输出所述目标物内液体的温度信号。

可选的，所述第一温控装置包括：设有第一进液口和第一出液口的第一箱体，以及至少两个第一控制阀门；

其中，所述第一箱体用于容纳所述第一温度液体；

一所述控制阀门设置在所述第一出液口和所述动力装置之间，另一所述控制阀门设置在所述温度调节装置和所述第一进液口之间；

当所述第一温控回路连通时，两个所述第一控制阀门同时打开；

当所述第一温控装置在所述第一温控回路中断开时，两个所述第一控制阀门同时关闭。

可选的，所述第一温控装置还包括：加热装置，所述加热装置设置在所述第一箱体内并用于加热所述第一温度液体。

可选的，所述加热装置包括：PFA加热管。

可选的，所述第二温控装置包括：设有第二进液口和第二出液口的第二箱体，以及至少两个第二控制阀门；

其中，所述第二箱体用于容纳所述第二温度液体；

一所述第二控制阀门设置在所述第二出液口和所述动力装置之间，另一所述第二控制阀门设置在所述温度调节装置和所述第二进液口之间；

当所述第二温控回路连通时，两个所述第二控制阀门同时打开；

当所述第二温控装置在所述第二温控回路中断开时，两个所述第二控制阀门同时关闭。

可选的，所述动力装置包括：循环泵。

可选的，所述温度调节装置包括：换热盘管。

可选的，所述换热盘管的材质包括：PFA材质。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种抛光液桶，包括使用上述任一项所述的温度控制系统，所述温度控制系统的温度调节装置设置在所述抛光液桶内，以调节所述抛光液桶内抛光液的温度。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种温度控制系统及抛光液桶具有以下有益效果：

本实用新型提供的温度控制系统，包括：装有第一温度液体的第一温控装置、装有第二温度液体的第二温控装置、动力装置和温度调节装置；其中，所述第一温度液体的温度高于所述第二温度液体的温度；所述第一温控装置和所述第二温控装置并联，且所述第一温控装置和所述第二温控装置并联后与所述动力装置和所述温度调节装置依次连接，且首尾连通形成第一温控回路和第二温控回路；所述温度调节装置设置在目标物内用于调节所述目标物内液体温度；当所述目标物内液体温度低于第一预设温度时，所述第二温控装置在所述第二温控回路断开，所述第一温控回路连通，所述动力装置用于控制所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环；当所述目标物内液体温度高于第二预设温度时，所述第一温控装置在所述第一温控回路断开，所述第二温控回路连通，所述动力装置用于控制所述第二温度液体在所述第二温控回路内循环；所述第二预设温度高于所述第一预设温度。由此，本实用新型提供的温度控制系统，通过将所述第一温控装置、所述第二温控装置、所述动力装置和所述温度调节装置以串并联的方式组成第一温控回路和第二温控回路，由于所述第一温控回路内的第一温控装置和所述第二温控回路内的第二温控装置装有具有不同温度的液体，且所述动力装置能够在第一温控回路连通的情况下，控制所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环，以及在所述第二温控回路连通的情况下，控制所述第二温度液体在所述第二温控回路内循环。因此，当所述第一温度液体或所述第二温度液体流经所述温度调节装置时，所述温度调节装置的温度将改变，从而对其所在的目标物内液体进行温度调节。因此，本实用新型提供的温度控制系统能够通过控制所述第一温控回路和所述第二温控回路的通断，从而控制所述温度调节装置的温度，并由此调节所述目标物内液体的温度以使其达到理想温度。所述温度控制系统结构简单，操作方便。同时，避免了目标物内(例如抛光液桶)因局部温差，而影响目标物内器件寿命的问题。

由于本实用新型提供的抛光液桶和本实用新型提供的温度控制系统属于同一实用新型构思，因此，至少具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。

附图说明

图1为现有技术提供的抛光液桶的温度控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的温度控制系统的结构示意图；

其中，附图标记如下：

100-第一箱体，101-加热装置，102-第一出液口，103-第一进液口，200-第二箱体，201-第二出液口，202-第二进液口，300-动力装置，400-温度调节装置，500-目标物，600-温度传感器，700-第一控制阀门，701-第二控制阀门，800-冷却盘管，900-金属加热盘管。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，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。应当了解，说明书附图并不一定按比例的显示本实用新型的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本实用新型某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在具体介绍本实用新型提供的温度控制系统之前，需要特别说明的是，本文虽然以抛光液桶作为目标物500为例对本实用新型提供的温度控制系统进行说明，但很显然地，本实用新型提供的温度控制系统并不仅限于用于对抛光液桶内的抛光液进行温度调节，也可以用于对除抛光液桶内的抛光液之外的其他目标物500内的液体进行温度调节，包括但不限于研磨液桶内的研磨液等。

实施例一

本实施例提供了一种温度控制系统，具体地，请参见附图2，图2示意性的提供了温度控制系统的结构示意图。从图2可以看出，本实施例提供的温度控制系统，包括：装有第一温度液体的第一温控装置(图中未标识)、装有第二温度液体的第二温控装置(图中未标识)、动力装置300和温度调节装置400；其中，所述第一温度液体的温度高于所述第二温度液体的温度；所述第一温控装置和所述第二温控装置并联，且所述第一温控装置和所述第二温控装置并联后与所述动力装置300和所述温度调节装置400依次连接，且首尾连通形成第一温控回路和第二温控回路；所述温度调节装置400设置在目标物500内用于调节所述目标物500内的液体温度；当所述目标物500内液体温度低于第一预设温度时，所述第二温控装置在所述第二温控回路断开，所述第一温控回路连通，所述动力装置300用于控制所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环；当所述目标物500内液体温度高于第二预设温度时，所述第一温控装置在所述第一温控回路断开，所述第二温控回路连通，所述动力装置300用于控制所述第二温度液体在所述第二温控回路内循环；所述第二预设温度高于所述第一预设温度。

如此设置，本实用新型提供的温度控制系统，通过将所述第一温控装置、所述第二温控装置、所述动力装置300和所述温度调节装置400以串并联的方式组成第一温控回路和第二温控回路，由于所述第一温控回路内的第一温控装置和所述第二温控回路内的第二温控装置装有具有不同温度的液体，且所述动力装置300能够在第一温控回路连通的情况下，控制所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环，以及在所述第二温控回路连通的情况下，控制所述第二温度液体在所述第二温控回路内循环。因此，当所述第一温度液体或所述第二温度液体流经所述温度调节装置400时，所述温度调节装置400的温度将改变，从而对其所在的目标物500内的液体进行温度调节。因此，本实用新型提供的温度控制系统能够通过控制所述第一温控回路和所述第二温控回路的通断，从而控制所述温度调节装置400的温度，并由此调节所述目标物500内液体的温度以使其达到理想温度(即维持所述目标物500内液体的温度在第一预设温度和第二预设温度之间)。所述温度控制系统结构简单，操作方便。同时，避免了目标物500内(例如抛光液桶)因局部温差，而影响目标物500内器件寿命的问题。

需要说明的是，如本领域技术人员可以理解地，本实用新型并不限定所述第一预设温度和所述第二预设温度的具体取值，在实际应用中，应根据实际需要合理设置。

优选的，所述温度控制系统还包括：温度传感器600，所述温度传感器600设置在所述目标物500内，并用于测试和输出所述目标物500内液体的温度信号。由此，方便操作人员通过将所述温度传感器600测出的所述目标物500内液体的温度信号与所述第一预设温度和所述第二预设温度进行比较，判断是否需要对所述第一温控回路或所述第二温控回路进行通断操作，从而控制所述目标物500内液体温度。

优选的，所述第一温控装置包括：设有第一进液口103和第一出液口102的第一箱体100，以及至少两个第一控制阀门700；其中，所述第一箱体100用于容纳所述第一温度液体；一所述第一控制阀门700设置在所述第一出液口102和所述动力装置300之间，另一所述第一控制阀门700设置在所述温度调节装置400和所述第一进液口103之间；当所述第一温控回路连通时，两个所述第一控制阀门700同时打开；当所述第一温控装置在所述第一温控回路中断开时，两个所述第一控制阀门700同时关闭。由此，通过同时控制两个所述第一控制阀门700的开关从而控制所述第一温控回路的连通或断开，以控制所述第一温度液体能否在所述第一温控回路内实现循环。

优选的，所述第一温控装置还包括：加热装置101，所述加热装置101设置在所述第一箱体100内并用于加热所述第一温度液体。由此，当所述目标物500内液体的温度低于所述第一预设温度时，通过打开所述第一温控回路内的两个所述控制阀门，从而使得所述第一温控回路连通，所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环，由于所述目标物500内液体温度低，因此当所述第一温度液体从所述温度调节装置400再次流入所述第一箱体100时，所述第一温度液体的温度会降低，而本实施方式提供的所述加热装置101能够对所述第一箱体100内的所述第一温度液体进行加热，由此保障了从所述第一箱体100内流出的所述第一温度液体始终保持在较高温度，从而使得所述目标物500能够被持续加热以达到理想温度。

在其中一种优选实施方式中，所述加热装置101包括：PFA加热管。由于PFA加热管为非金属材料，因此，避免了所述PFA加热管在加热过程中在所述第一温度液体中产生金属污染，从而进一步避免了当设置在所述目标物500内的所述温度调节装置400发生破裂时，所述第一温度液体可能在所述目标物500内产生金属污染的问题。

优选的，所述第二温控装置包括：设有第二进液口202和第二出液口201的第二箱体200，以及至少两个第二控制阀门701；其中，所述第二箱体200用于容纳第二温度液体；一所述第二控制阀门701设置在所述第二出液口201和所述动力装置300之间，另一所述第二控制阀门701设置在所述温度调节装置400和所述第二进液口202之间；当所述第二温控回路连通时，两个所述第二控制阀门701同时打开；当所述第二温控装置在所述第二温控回路中断开时，两个所述第二控制阀门701同时关闭。由此，通过同时控制两个所述第二控制阀门701的开关从而控制所述第二温控回路的连通或断开，以控制所述第一温度液体能否在所述第二温控回路内实现循环。

优选的，所述动力装置300包括：循环泵。由此，通过所述循环泵为所述第一温控回路和所述第二温控回路提供动力，以使得所述第一温度液体能够在所述第一温控回路中循环，以及使得所述第二温度液体能够在所述第二温控回路中循环。

优选的，所述温度调节装置400包括：换热盘管。在其中一种优选实施方式中，所述换热盘管的材质包括：PFA材质。由此，避免了当将所述温度调节装置400设置在所述目标物500内时，所述温度调节装置400为所述目标物500内液体带来金属污染，尤其当所述目标物500为抛光液桶时，所述温度调节装置400的材质能够避免对抛光液桶内的抛光液产生金属污染，从而确保了抛光液桶内进行抛光制程的硅片的金属水平。

需要说明的是，所述第一温控装置、所述第二温控装置和所述动力装置300的材质同样包括但不限于PFA等非金属材料。由此，进一步降低了在应用所述温度控制系统时可能对所述目标物500内液体产生金属污染的风险。

实施例二

本实施例提供了一种抛光液桶，包括使用上述任一实施方式提供的温度控制系统对所述抛光液桶内的抛光液进行温度调节。

由于本实用新型提供的抛光液桶和本实用新型提供的温度控制系统属于同一实用新型构思，因此，至少具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明说中的各个组件。元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

在本实用新型中，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实用新型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。

综上，本实用新型提供的温度控制系统，通过将所述第一温控装置、所述第二温控装置、所述动力装置300和所述温度调节装置400以串并联的方式组成第一温控回路和第二温控回路，由于所述第一温控回路内的第一温控装置和所述第二温控回路内的第二温控装置装有具有不同温度的液体，且所述动力装置300能够在第一温控回路连通的情况下，控制所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环，以及在所述第二温控回路连通的情况下，控制所述第二温度液体在所述第二温控回路内循环。因此，当所述第一温度液体或所述第二温度液体流经所述温度调节装置400时，所述温度调节装置400的温度将改变，从而对其所在的目标物500内液体进行温度调节。因此，本实用新型提供的温度控制系统能够通过控制所述第一温控回路和所述第二温控回路的通断，从而控制所述温度调节装置400的温度，并由此调节所述目标物500内液体的温度以使其达到理想温度。所述温度控制系统结构简单，操作方便。同时，避免了目标物500内(例如抛光液桶)因局部温差，而影响目标物500内器件寿命的问题。

由于本实用新型提供的抛光液桶和本实用新型提供的温度控制系统属于同一实用新型构思，因此，至少具有相同的技术效果，在此不再一一赘述。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温度控制系统，其特征在于，包括：装有第一温度液体的第一温控装置、装有第二温度液体的第二温控装置、动力装置和温度调节装置；

其中，所述第一温度液体的温度高于所述第二温度液体的温度；

所述第一温控装置和所述第二温控装置并联，且所述第一温控装置和所述第二温控装置并联后与所述动力装置和所述温度调节装置依次连接，且首尾连通形成第一温控回路和第二温控回路；

所述温度调节装置设置在目标物内用于调节所述目标物内液体温度；

当所述目标物内液体温度低于第一预设温度时，所述第二温控装置在所述第二温控回路断开，所述第一温控回路连通，所述动力装置用于控制所述第一温度液体在所述第一温控回路内循环；

当所述目标物内液体温度高于第二预设温度时，所述第一温控装置在所述第一温控回路断开，所述第二温控回路连通，所述动力装置用于控制所述第二温度液体在所述第二温控回路内循环；所述第二预设温度高于所述第一预设温度。

2.如权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于，还包括：温度传感器，所述温度传感器设置在所述目标物内，并用于测试和输出所述目标物内液体的温度信号。

3.如权利要求2所述的温度控制系统，其特征在于，所述第一温控装置包括：设有第一进液口和第一出液口的第一箱体，以及至少两个第一控制阀门；

其中，所述第一箱体用于容纳所述第一温度液体；

一所述第一控制阀门设置在所述第一出液口和所述动力装置之间，另一所述第一控制阀门设置在所述温度调节装置和所述第一进液口之间；

当所述第一温控回路连通时，两个所述第一控制阀门同时打开；

当所述第一温控装置在所述第一温控回路中断开时，两个所述第一控制阀门同时关闭。

4.如权利要求3所述的温度控制系统，其特征在于，所述第一温控装置还包括：加热装置，所述加热装置设置在所述第一箱体内并用于加热所述第一温度液体。

5.如权利要求4所述的温度控制系统，其特征在于，所述加热装置包括：PFA加热管。

6.如权利要求3所述的温度控制系统，其特征在于，所述第二温控装置包括：设有第二进液口和第二出液口的第二箱体，以及至少两个第二控制阀门；

其中，所述第二箱体用于容纳所述第二温度液体；

一所述第二控制阀门设置在所述第二出液口和所述动力装置之间，另一所述第二控制阀门设置在所述温度调节装置和所述第二进液口之间；

当所述第二温控回路连通时，两个所述第二控制阀门同时打开；

当所述第二温控装置在所述第二温控回路中断开时，两个所述第二控制阀门同时关闭。

7.如权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于，所述动力装置包括：循环泵。

8.如权利要求1所述的温度控制系统，其特征在于，所述温度调节装置包括：换热盘管。

9.如权利要求8所述的温度控制系统，其特征在于，所述换热盘管的材质包括：PFA材质。

10.一种抛光液桶，其特征在于，包括使用权利要求1-9任一项所述的温度控制系统，所述温度控制系统的温度调节装置设置在所述抛光液桶内，以调节所述抛光液桶内抛光液的温度。

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