[發(fā)明專利]射頻電源及其冷卻控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210599355.1
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114980677A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李加波;陳虹;賈文華;李光健
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本發(fā)明提供一種射頻電源及其冷卻控制方法，包括電源組件、冷卻裝置和控制裝置，冷卻裝置包括流體通路和設(shè)置在流體通路上的調(diào)節(jié)閥，控制裝置用于在電源組件為運行狀態(tài)時根據(jù)冷卻裝置的溫度檢測值與預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度之間的第一溫度差值以及電源組件的當(dāng)前功率與上一檢測周期的功率之間的功率差值，對調(diào)節(jié)閥的開啟程度進行調(diào)節(jié)；以及，在電源組件為非運行狀態(tài)時，在出水溫度高于出水溫度閾值時降低冷卻裝置的可調(diào)目標(biāo)溫度，否則在入水溫度低于或等于結(jié)露溫度時提高可調(diào)目標(biāo)溫度；再對調(diào)節(jié)閥的開啟程度進行調(diào)節(jié)，以使冷卻裝置的溫度檢測值趨近于可調(diào)目標(biāo)溫度。本發(fā)明的射頻電源能夠提高電源組件溫度的穩(wěn)定性并避免過熱或結(jié)露。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，具體地，涉及一種射頻電源及其冷卻控制方法。

背景技術(shù)

射頻電源是半導(dǎo)體、光伏、發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode，LED)等設(shè)備的關(guān)鍵零部件之一，其主要功能是在半導(dǎo)體等離子刻蝕、化學(xué)氣相沉積(Chemical VaporDeposition，CVD)、物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)、濺射鍍膜等工藝中提供高頻等離子體激勵，使工藝腔室內(nèi)部形成等離子體。由于射頻電源是輸出大功率的半導(dǎo)體設(shè)備零部件，在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量，因此大部分射頻電源采用水循環(huán)冷卻的方式散熱，達到快速散熱的目的，保證射頻電源的正常可靠工作。由于半導(dǎo)體設(shè)備對射頻電源的要求最重要的一點就是功率輸出高精度和高一致性，而影響其功率輸出精度和一致性的關(guān)鍵因素之一是射頻電源功率驅(qū)動放大管的工作溫度，因此，保證射頻電源功率驅(qū)動放大管的工作溫度的穩(wěn)定，是射頻電源提高功率輸出高精度和高一致性有效手段之一。

然而，現(xiàn)有的水循環(huán)冷卻裝置常出現(xiàn)無法及時冷卻射頻電源以及過度冷卻射頻電源導(dǎo)致其表面發(fā)生結(jié)露的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種射頻電源及其冷卻控制方法，該冷卻控制方法能夠提高電源組件溫度的穩(wěn)定性和射頻電源的安全性。

為實現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個方面，提供一種射頻電源，所述射頻電源包括電源組件、冷卻裝置和控制裝置，所述冷卻裝置包括流體通路和設(shè)置在所述流體通路上的調(diào)節(jié)閥，所述流體通路用于與冷源連接，以使所述冷源提供的冷卻液在所述流體通路中流動并吸收所述電源組件產(chǎn)生的熱量，所述調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)所述流體通路中所述冷卻液的流量，所述控制裝置用于在所述電源組件為運行狀態(tài)時，周期性地檢測所述冷卻裝置的溫度以及所述電源組件的功率；根據(jù)所述冷卻裝置的溫度檢測值與預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度之間的第一溫度差值以及所述電源組件的當(dāng)前功率與上一檢測周期所述電源組件的功率之間的功率差值，確定所述調(diào)節(jié)閥開啟程度的第一調(diào)節(jié)量，并根據(jù)所述第一調(diào)節(jié)量對所述調(diào)節(jié)閥的開啟程度進行調(diào)節(jié)；其中，所述第一調(diào)節(jié)量隨所述第一溫度差值以及所述功率差值的增大而增大，隨所述第一溫度差值以及所述功率差值的減小而減小；

以及，在所述電源組件為非運行狀態(tài)時，周期性地檢測所述冷卻裝置的出水溫度、入水溫度以及所述冷卻裝置所在環(huán)境的環(huán)境濕度；在所述出水溫度高于出水溫度閾值時，降低所述冷卻裝置的可調(diào)目標(biāo)溫度，在所述出水溫度低于或等于所述出水溫度閾值時，根據(jù)所述環(huán)境濕度確定結(jié)露溫度，并在所述入水溫度低于或等于所述結(jié)露溫度時提高所述冷卻裝置的可調(diào)目標(biāo)溫度；再根據(jù)所述冷卻裝置的溫度檢測值與可調(diào)目標(biāo)溫度之間的第二溫度差值，對所述調(diào)節(jié)閥的開啟程度進行調(diào)節(jié)，以使所述冷卻裝置的溫度檢測值趨近于所述可調(diào)目標(biāo)溫度。

可選地，所述射頻電源還包括第一溫度傳感器、溫度采集電路、功率傳感器和功率采集電路，所述第一溫度傳感器用于檢測所述冷卻裝置的溫度，所述功率傳感器用于檢測所述電源組件的功率；所述控制裝置用于通過所述溫度采集電路接收所述第一溫度傳感器的檢測結(jié)果，并通過所述功率采集電路接收所述功率傳感器的檢測結(jié)果；