[發明專利]一種溫度控制裝置、集成電路制造設備及方法

有效

• 申請號: 202010898898.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112083742B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 何茂棟;芮守禎;曹小康;常鑫;馮濤;宋朝陽;董春輝;李文博
• 申請（專利權）人: 北京京儀自動化裝備技術股份有限公司
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 馬瑞

本發明實施例提供一種溫度控制裝置、集成電路制造設備及方法，涉及溫控設備領域，溫度控制方法包括以下步驟：采集被檢測設備的當前溫度值PV；將所述當前溫度值PV與預設溫度值SP進行比較，得到溫差值；對所述溫差值分別進行制冷PID計算和加熱PID計算，分別得到制冷控制輸出值Cout1和加熱控制輸出值Hout1；對所述加熱控制輸出值Hout1進行分析，并根據分析結果控制加熱系統和制冷系統對所述被檢測設備的溫度進行控制，以達到所述預設溫度值SP。通過加熱PID控制及制冷PID控制同時作用，溫度控制能力增強，設備的溫控精度極大的提高，滿足空載狀態溫控精度在±0.1℃以內，加載狀態溫控精度在±0.5℃以內。

技術領域

本發明涉及溫度控制設備系統領域，尤其涉及一種溫度控制裝置、集成電路制造設備及方法。

背景技術

半導體溫控裝置作為半導體集成電路IC制造過程中的重要設備，在集成電路IC制造的刻蝕工藝中要求保持恒定的溫度輸出用于控制刻蝕設備工藝腔，溫度控制精度要求高。半導體溫控裝置在實際使用中通過制冷、加熱環節對溫度進行精確控制。目前的半導體溫控裝置采用傳統PID控制算法實現控制目標溫度和給定溫度一致，在刻蝕工藝設備負載劇烈波動時半導體溫控裝置的溫控精度難以保證。

發明內容

本發明實施例提供一種溫度控制裝置及溫度控制方法，用以解決現有的溫控裝置存在溫控精度低的問題。

本發明實施例提供一種溫度控制裝置，所述溫度控制裝置包括：

制冷系統，所述制冷系統包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器和氣液分離器，所述壓縮機的出液口與所述冷凝器的進液口連通，所述冷凝器的出液口與所述膨脹閥的進液口連通，所述膨脹閥的出液口與所述蒸發器的第一進液口連通，所述蒸發器的第一出液口與所述壓縮機的進液口連通；

加熱系統，所述加熱系統包括加熱器、循環泵和溫度傳感器，所述循環泵的進液口與所述蒸發器的第二出液口連通，所述循環泵的出液口與被檢測設備的進液口連通，所述被檢測設備的出液口與所述加熱器的進液口連通，所述加熱器的出液口與所述蒸發器的第二進液口連通；所述溫度傳感器設置于所述被檢測設備的出液口與所述加熱器的進液口之間的管線上，用于檢測所述被檢測設備出液口的液體溫度。

根據本發明一個實施例的溫度控制裝置，所述制冷系統還包括氣液分離器，所述氣液分離器設置于連接所述蒸發器的第一出液口與所述壓縮機的進液口的管線上。

根據本發明一個實施例的溫度控制裝置，所述加熱系統包括還包括出口手動閥和回口手動閥，所述出口手動閥設置于所述被檢測設備的出液口，所述回口手動閥設置于所述被檢測設備的進液口。

本發明實施例還提供一種集成電路制造設備，所述集成電路制造設備包括溫度控制裝置，所述溫度控制裝置為權利要求1至3任一項權利要求所述的溫度控制裝置。

本發明實施例還提供一種溫度控制方法，包括以下步驟：

采集被檢測設備的當前溫度值PV；

將所述當前溫度值PV與預設溫度值SP進行比較，得到溫差值；

對所述溫差值分別進行制冷PID計算和加熱PID計算，分別得到制冷控制輸出值Cout1和加熱控制輸出值Hout1；

對所述加熱控制輸出值Hout1進行分析，并根據分析結果控制加熱系統和制冷系統對所述被檢測設備的溫度進行控制，以達到所述預設溫度值SP。

根據本發明一個實施例的溫度控制方法，對所述加熱控制輸出值Hout1進行分析，并根據分析結果控制加熱系統和制冷系統對所述被檢測設備的溫度進行控制包括：

當0Hout1≤p％時，根據所述預設溫度值SP對制冷控制量Cout的系數k進行調節，其中，1≤p100，Cout＝(p％-Hout1)/k，Hout＝Hout1；