[發明專利]設備供水溫度控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201710049197.1
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN108334124B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 代小磊;羅晉;余斌;蔡燁平
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本發明涉及一種設備供水溫度控制裝置及控制方法，該裝置包括供水單元，用于提供冷卻水；溫度控制單元，用于探測所述供水單元提供的冷卻水的溫度，并根據用水設備單元的用水需求，調制溫度，為所述用水設備單元提供精確溫控的循環水，還包括混流勻溫單元，設置于所述供水單元與所述溫度控制單元之間，用于對所述供水單元提供的冷卻水進行勻化處理。本發明能夠在廠務系統不夠優良的情況下，通過混流勻溫單元的接入，避免溫度驟變作為外部干擾因素而影響溫度控制單元的換熱過程，從而保證溫度控制單元的控溫精度，以提高溫度控制單元對惡劣廠務條件的適應性。

技術領域

本發明涉及工業設備冷卻，特別涉及一種設備供水溫度控制裝置及控制方法。

背景技術

一般工業設備工作過程中會產生大量的熱，為了保證工業設備正常連續的運行，常常需要用到Fab冷卻水帶走熱量。

由于常規工業設備對Fab冷卻水的穩定性指標需求一般都不高，所以市面上制造和出售的冷水機設備大都比較簡略，大多數情況下只是根據客戶散熱量需求而配備相近制冷功率的壓縮機組和簡單的控制算法，最終輸出的PCW(工藝冷卻水系統，英文全稱：Processing Cooling Water)溫度穩定性較差，特別是在制冷瞬間，常常發生溫度驟降。

對高精密度溫度控制系統而言，PCW的劇烈波動常常會成為外部干擾因素，進而影響溫控系統的控溫精度。如圖1所示為半導體設備關鍵區域的溫控方案示意圖，圖中包括冷水機1、溫度控制單元2、曝光單元3，其中，冷水機1為溫度控制單元2提供廠務冷卻水(PCW)，用以帶走溫度控制單元2控溫過程需要散發的熱量；溫度控制單元2輸出滿足曝光單元3曝光需求的循環水(Circuit Water)，用以穩定曝光單元3的整體和局部環境；曝光單元3在環境滿足條件的情況下才能做出曝光動作。根據圖1中廠務冷卻水和循環水兩個溫度曲線可以看出，如果冷水機1輸出的PCW溫度性能較差，每一次溫度驟變都將作為外部干擾因素而影響溫度控制單元2的換熱過程，進而影響循環水和氣浴性能，最終影響曝光單元3的曝光。

隨著光刻機曝光精度的不斷提高，其對物鏡溫度控制精度的要求也越來越高，此時溫度控制單元對Fab冷卻水的溫度需求也要進一步提高，而大多Fab廠不具備非常優良的PCW循環系統，而是以工業冷水機作為PCW發生設備，難以滿足溫度控制單元對PCW的穩定性需求。所以，研究一種能夠提高高精密溫控系統對廠務PCW適應能力的裝置及方法顯得非常實際和必要。

發明內容

本發明提供一種設備供水溫度控制裝置及控制方法，以解決上述技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種設備供水溫度控制裝置，包括供水單元，用于提供冷卻水；溫度控制單元，用于探測所述供水單元提供的冷卻水的溫度，并根據用水設備單元的用水需求，調制溫度，為所述用水設備單元提供精確溫控的循環水，還包括混流勻溫單元，設置于所述供水單元與所述溫度控制單元之間，用于對所述供水單元提供的冷卻水進行勻化處理。

較佳地，所述混流勻溫單元包括支架，以及固定于所述支架上的混流腔體，所述混流腔體上設有進水接口和出水接口，用于與所述供水單元和所述溫度控制單元連通，所述混流腔體內設有若干混流擋板。

較佳地，所述混流擋板間隔交錯固定于所述混流腔體相對應的兩個側壁上，在所述混流腔體內形成從所述進水接口到所述出水接口的折返水道。

較佳地，所述進水接口和出水接口的數量均為多個。

較佳地，所述溫度控制單元包括溫度傳感器、控制器、熱交換器以及水箱，所述循環水在所述水箱和所述用水設備單元之間循環流動；所述冷卻水和所述循環水在所述熱交換器內進行熱交換，所述溫度傳感器固定于所述冷卻水進入所述熱交換器的入口處，所述溫度傳感器的輸出信號與所述控制器的輸入端相連。

較佳地，所述用水設備單元與所述水箱之間還設有制冷裝置和加熱裝置，所述控制器的輸出端與所述制冷裝置和加熱裝置分別相連。