CN220420531U - 冷却系统和碳化硅高温热处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却系统和应用该冷却系统的碳化硅高温热处理设备，所述冷却系统包括供液管路、排液管路、第一管路、第二管路和第二监控组件，所述第一管路连接在所述供液管路和所述排液管路之间，所述第一管路包括多个支路和第一监控组件，第一监控组件包括多个监控单元，多个所述支路适于分别延伸至多个第一冷却设备，多个所述监控单元一一对应地设于多个所述支路内，以分别调整多个所述支路内的液体流量；所述第二管路连接在所述供液管路和所述排液管路之间，以适于向第二冷却设备供液，所述第二监控组件设于所述第一管路和所述第二管路中的任意一者。本实用新型实施例的冷却系统具有冷却效率较高的优点。

Description

冷却系统和碳化硅高温热处理设备

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺设备技术领域，具体地，涉及一种冷却系统和应用该冷却系统的碳化硅高温热处理设备。

背景技术

碳化硅高温热处理设备，是碳化硅半导体产业链中的重要生产设备，需要温度均匀的高洁净度、高温加热炉膛环境，对于设备的炉体制造要求很高。以碳化硅高温氧化设备和高温退火设备为例，要求的工艺温度分别达到1350℃和1900℃以上，最大升温可达到100℃/min，最大降温速率15-20℃/min，温度控制精度达到±5℃。为了保证工艺过程正常进行，碳化硅高温热处理设备通常需要冷却系统对设备加热组件、炉体、法兰等多个位置进行冷却。相关技术中的冷却系统对碳化硅高温热处理设备的冷却效果不佳。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种冷却系统，该冷却系统具有冷却效率较高的优点。

本实用新型实施例的冷却系统包括供液管路和排液管路；第一管路，所述第一管路连接在所述供液管路和所述排液管路之间，所述第一管路包括多个支路和第一监控组件，第一监控组件包括多个监控单元，多个所述支路适于分别延伸至多个第一冷却设备，多个所述监控单元一一对应地设于多个所述支路内，以分别调整多个所述支路内的液体流量；第二管路和第二监控组件，所述第二管路连接在所述供液管路和所述排液管路之间，以适于向第二冷却设备供液，所述第二监控组件设于所述第一管路和所述第二管路中的任意一者以检测所述供液管路排至所述第一管路和所述第二管路内的液体温度。

本实用新型实施例的冷却系统具有冷却效率较高的优点。

在一些实施例中，每个所述监控单元均包括第一检测模块和第一调整模块，所述第一检测模块适于检测所述支路内的液体流量，所述第一调整模块适于调整所述支路内的液体流量。

在一些实施例中，所述第二监控组件设于所述第二管路，所述第二监控组件包括第二检测模块，所述第二检测模块适于检测所述供液管路排至所述第一管路和所述第二管路内的液体温度。

在一些实施例中，所述第二监控组件还包括第三检测模块和第二调整模块，所述第三检测模块适于检测所述第二管路内的液体流量，所述第二调整模块适于调整所述第二管路内的液体流量。

在一些实施例中，所述冷却系统包括第三检测模块，所述第三检测模块设于所述供液管路，所述第三检测模块的一端与所述供液管路的内腔连通以检测所述供液管路内的液体压力。

在一些实施例中，所述冷却系统包括第一阀和第二阀，所述第一阀设于所述供液管路，以手动控制所述供液管路的通断，所述第二阀设于所述第二管路，以手动控制所述第二管路的通断。

在一些实施例中，所述冷却系统还包括泄压管路，所述泄压管路设有单向阀，所述泄压管路的一端与所述供液管路相连，所述单向阀适于在所述供液管路内的液体压力大于设定阈值时打开以卸压。

在一些实施例中，所述冷却系统包括第四检测模块，所述第四检测模块设于所述供液管路、所述第一管路和所述第二管路中的一者或多者的下侧，以检测所述供液管路、所述第一管路和所述第二管路中任意一者的泄漏情况。

本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备包括冷却系统，所述冷却系统可以为上述任一实施例中所述的冷却系统。

在一些实施例中，所述碳化硅高温热处理设备包括加热组件、炉体和多个法兰，所述冷却系统的第二管路延伸至所述加热组件和所述炉体，以冷却所述加热组件和所述炉体，所述冷却系统的多个支路与多个法兰一一对应布置，以分别冷却多个所述法兰。

附图说明

图1是本实用新型实施例的冷却系统的架结构示意图。

附图标记：

供液管路1；第三检测模块11；第一阀12；

第二管路2；第二监控组件21；第二检测模块211；第二调整模块212；第二阀22；

第一管路3；支路31；第一监控组件32；监控单元33；第一调整模块331；第一检测模块332；

泄压管路4；单向阀41；

第四检测模块5；

排液管路6。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图1描述本实用新型实施例的冷却系统。

本实用新型实施例的冷却系统包括供液管路1、排液管路6、第一管路3、第二管路2和第二监控组件21。

第一管路3连接在供液管路1和排液管路6之间，第一管路3包括多个支路31和第一监控组件32，第一监控组件32包括多个监控单元33，多个支路31适于分别延伸至多个第一冷却设备(图中未示出)，多个监控单元33一一对应地设于多个支路31内，以分别调整多个支路31内的液体流量。

具体地，供液管路1的进液端通过法兰与场务供水端相连，供液管路1的排液端与第一管路3的进液端相连，以供冷却液从供液管路1中流至第一管路3内，第一管路3包括多个支路31，多个支路31并联连接，多个支路31与多个第一冷却设备一一对应，以分别向多个第一冷却设备内供入冷却液，从而冷却本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备的多个法兰。

排液管路6的进液端与第一管路3的排液端相连，排液管路6的排液端通过法兰与场务出水端相连，以供多个支路31中的冷却液通过排液管路6排出本实用新型实施例的冷却系统。

第一监控组件32包括多个监控单元33，多个监控单元33与多个支路31一一对应地布置，监控单元33可检测与之对应的支路31内冷却液的流量，并调整与之对应的支路31内冷却液的流量，多个监控单元33集成第一监控组件32。

第二管路2连接在供液管路1和排液管路6之间，以适于向第二冷却设备(图中未示出)供液，第二监控组件21设于第一管路3和第二管路2中的任意一者以检测供液管路1排至第一管路3和第二管路2内的液体温度。

具体地，第二管路2连接在进液管路的排液端和排液管路6的进液端之间，即第二管路2与第一管路3并联布置，第二冷却设备设于本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备的炉体和加热组件处，第二管路2向第二冷却设备中供入冷却液以对本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备的炉体和加热组件处进行冷却。

第一管路3和第二管路2并联布置，使从供液管路1中流入第一管路3的流体温度与从供液管路1中流入第二管路2的流体温度相同，第二监控组件21中设有流体温度传感器，第二监控组件21设于第一管路3和第二管路2中的任意一者，都可以同时检测流入第一管路3的液体温度和流入第二管路2的液体温度。

本实用新型实施例的冷却系统在第一管路3与多个支路31的连接处设置由多个监控单元33集成形成的第一监控模块，第一监控模块中的多个监控单元33与多个支路31一一对应地布置，以使任意一个监控单元33能够检测并调整与之对应的支路31中的冷却液流量，从而能够分别控制多个支路31中的冷却水流量，提高了本实用新型实施例的冷却系统的冷却效率。

本实用新型实施例的冷却系统在第一管路3和第二管路2中的任意一者中设置第二监控组件21，以检测流入第一管路3的液体温度和流入第二管路2的液体温度，从而便于根据检测流入第一管路3的液体温度和流入第二管路2的液体温度调整第一管路3或第二管路2中的冷却水流量，从而提高了本实用新型实施例的冷却系统的冷却效率，使本实用新型实施例的冷却系统具有冷却效率较高的优点。

在一些实施例中，每个监控单元33均包括第一检测模块332和第一调整模块331，第一检测模块332适于检测支路31内的液体流量，第一调整模块331适于调整支路31内的液体流量。

具体地，第一检测模块332为流量计，第一调整模块331为电控变流量阀，第一检测模块332位于第一调整模块331的下游，第一调整模块331位于支路31的进液端。

由此，第一检测模块332位于第一调整模块331的下游，便于精确测量第一检测模块332所在的支路31的冷却液流量，第一调整模块331适于与控制模块电连接，以实现对多个支路31内冷却液流量的远程控制。

另外，当进入第一管路3内的冷却液温度发生变化时，多个支路31对应的第一冷却设备的冷却效率也随之变化，通过第一调整模块331调整各个支路31内的冷却液流量，能够在进入第一管路3内的冷却液温度变化后，通过调整冷却液流量使任意一个支路31对应的第一冷却设备仍具有较高的冷却效率。

在一些实施例中，第二监控组件21设于第二管路2，第二监控组件21包括第二检测模块211(图中未示出)，第二检测模块211适于检测供液管路1排至第一管路3和第二管路2内的液体温度。

具体地，第二监控组件21设于第二管路2内，当冷却液进入第二管路2内后穿过第二监控组件21，第二检测模块211为测温模块，第二检测模块211位于第二管路2内部，以检测流经第二管路2内部的液体的温度。

在一些实施例中，第二监控组件21还包括第三检测模块11和第二调整模块212，第三检测模块11适于检测第二管路2内的液体流量，第二调整模块212适于调整第二管路2内的液体流量。

具体地，第三检测模块11为流量计，第二调整模块212为电控变流量阀，第三检测模块11位于第二调整模块212的下游，便于精确测量第二管路2内的冷却液流量，第二调整模块212适于与控制模块电连接，以实现对第二管路2内冷却液流量的远程控制。

由此，通过第三检测模块11检测第二管路2内的冷却液流量，第二调整模块212依据第三检测模块11获得的流量数据，对第二管路2内的冷却液流量进行调整，以使第二管路2所连接的第二冷却设备的冷却效率可调。

另外，当进入第二管路2内的冷却液温度发生变化时，第二管路2所连接的第二冷却设备的冷却效率也随之变化，通过第二调整模块212调整第二管路2内的冷却液流量，能够在进入第二管路2内的冷却液温度变化后，通过调整冷却液流量使第二管路2对应的第二冷却设备仍具有较高的冷却效率。

在一些实施例中，冷却系统包括第三检测模块11，第三检测模块11设于供液管路1，第三检测模块11的一端与供液管路1的内腔连通以检测供液管路1内的液体压力。

具体地，第三检测模块11为压力传感器，第三检测模块11的感压元件与供液管路1的内部连通，以使第三检测模块11的感压元件周围的液体压力与供液管路1内的液体压力相同，从而通过第三检测模块11可以检测供液管路1向第一管路3和第二管路2中通入的冷却液的压力。

冷却系统包括第一阀12和第二阀22，第一阀12设于供液管路1，以手动控制供液管路1的通断，第二阀22设于第二管路2，以手动控制第二管路2的通断。

在一些实施例中，冷却系统还包括泄压管路4，泄压管路4设有单向阀41，泄压管路4的一端与供液管路1相连，单向阀41适于在供液管路1内的液体压力大于设定阈值时打开以卸压。

具体地，泄压管路4的一端与供液管路1的排液端相连，即泄压管路4的一端与第一管路3的进液端和第二管路2的进液端相连，泄压管路4内设有单向阀41，单向阀41为弹簧式单向阀，设定阈值小于或等于本实用新型实施例的冷却系统的安全压力。

由此，供液管路1内的液体压力大于设定阈值时，单向阀41的阀芯在泄压管路4内液体压力的作用下打开，以将供液管路1内的冷却液从泄压管路4排出，以完成对供液管路1、第一管路3和第二管路2内的压力调节，使本实用新型实施例的冷却系统具有安全性较高的优点。

在一些实施例中，冷却系统包括第四检测模块5，第四检测模块5设于供液管路1、第一管路3和第二管路2中的一者或多者的下侧，以检测供液管路1、第一管路3和第二管路2中任意一者的泄漏情况。

具体地，第四检测模块5为泄漏检测传感器，当供液管路1、第一管路3和第二管路2中任意一者发生泄漏时，第四检测模块5能够向控制模块发出电信号。

下面描述本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备。

本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备包括冷却系统，冷却系统可以为上述任一实施例中的冷却系统。

在一些实施例中，碳化硅高温热处理设备包括加热组件(图中未示出)、炉体(图中未示出)和多个法兰(图中未示出)，冷却系统的第二管路2延伸至加热组件和炉体，以冷却加热组件和炉体，冷却系统的多个支路31与多个法兰一一对应布置，以分别冷却多个法兰。

具体地，加热组件和炉体设有多个第一冷却设备，多个法兰与多个第二冷却设备一一对应布置，当冷却液流经第一冷却设备时，将加热组件和炉体内的热量带走以降温，当冷却液流经任意一个第二冷却设备时，能够将该第二冷却设备对应的法兰处的热量带走以降温。

本实用新型实施例的冷却系统在第一管路3与多个支路31的连接处设置由多个监控单元33集成形成的第一监控模块，第一监控模块中的多个监控单元33与多个支路31一一对应地布置，以使任意一个监控单元33能够检测并调整与之对应的支路31中的冷却液流量，从而能够分别控制多个第一冷却设备中的冷却水流量，从而对不同的法兰具有不同的冷却效率，进而提高了本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备的整体冷却效率。

本实用新型实施例的冷却系统在第一管路3和第二管路2中的任意一者中设置第二监控组件21，以检测流入第一管路3的液体温度和流入第二管路2的液体温度，从而便于根据检测流入第一管路3的液体温度和流入第二管路2的液体温度调整第一管路3或第二管路2中的冷却水流量。

当进入第一管路3内的冷却液温度发生变化时，多个支路31对应的第一冷却设备的冷却效率也随之变化，通过第一调整模块331调整各个支路31内的冷却液流量，能够在进入第一管路3内的冷却液温度变化后，通过调整冷却液流量使任意一个支路31对应的第一冷却设备仍具有较高的冷却效率。

当进入第二管路2内的冷却液温度发生变化时，第二管路2所连接的第二冷却设备的冷却效率也随之变化，通过第二调整模块212调整第二管路2内的冷却液流量，能够在进入第二管路2内的冷却液温度变化后，通过调整冷却液流量使第二管路2对应的第二冷却设备仍具有较高的冷却效率

从而提高了本实用新型实施例的冷却系统的冷却效率，使本实用新型实施例的碳化硅高温热处理设备具有冷却效率较高的优点。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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。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。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

供液管路和排液管路；

第一管路，所述第一管路连接在所述供液管路和所述排液管路之间，所述第一管路包括多个支路和第一监控组件，第一监控组件包括多个监控单元，多个所述支路适于分别延伸至多个第一冷却设备，多个所述监控单元一一对应地设于多个所述支路内，以分别调整多个所述支路内的液体流量；

第二管路和第二监控组件，所述第二管路连接在所述供液管路和所述排液管路之间，以适于向第二冷却设备供液，所述第二监控组件设于所述第一管路和所述第二管路中的任意一者以检测所述供液管路排至所述第一管路和所述第二管路内的液体温度。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，每个所述监控单元均包括第一检测模块和第一调整模块，所述第一检测模块适于检测所述支路内的液体流量，所述第一调整模块适于调整所述支路内的液体流量。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第二监控组件设于所述第二管路，所述第二监控组件包括第二检测模块，所述第二检测模块适于检测所述供液管路排至所述第一管路和所述第二管路内的液体温度。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述第二监控组件还包括第三检测模块和第二调整模块，所述第三检测模块适于检测所述第二管路内的液体流量，所述第二调整模块适于调整所述第二管路内的液体流量。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的冷却系统，其特征在于，包括第三检测模块，所述第三检测模块设于所述供液管路，所述第三检测模块的一端与所述供液管路的内腔连通以检测所述供液管路内的液体压力。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，包括第一阀和第二阀，所述第一阀设于所述供液管路，以手动控制所述供液管路的通断，所述第二阀设于所述第二管路，以手动控制所述第二管路的通断。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，还包括泄压管路，所述泄压管路设有单向阀，所述泄压管路的一端与所述供液管路相连，所述单向阀适于在所述供液管路内的液体压力大于设定阈值时打开以卸压。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，包括第四检测模块，所述第四检测模块设于所述供液管路、所述第一管路和所述第二管路中的一者或多者的下侧，以检测所述供液管路、所述第一管路和所述第二管路中任意一者的泄漏情况。

9.一种碳化硅高温热处理设备，其特征在于，包括冷却系统，所述冷却系统为根据权利要求1-8中任一项所述的冷却系统。

10.根据权利要求9所述的碳化硅高温热处理设备，其特征在于，包括加热组件、炉体和多个法兰，所述冷却系统的第二管路延伸至所述加热组件和所述炉体，以冷却所述加热组件和所述炉体，所述冷却系统的多个支路与多个法兰一一对应布置，以分别冷却多个所述法兰。