一种双循环温控装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种双循环温控装置及其控制方法，其中双循环温控装置，包括：制冷系统、双循环系统和蒸发器；所述制冷系统的制冷管路与所述蒸发器的吸热通路连通；所述双循环系统包括外循环管路、内循环管路、两个四通换向阀和换热器；所述四通换向阀用于切换与所述蒸发器的放热通路连通的循环管路，以及切换与所述换热器的放热通路连通的循环管路；所述换热器用于所述外循环管路和所述内循环管路之间的换热。本发明专利技术实现了换热方式的切换，高温工况下可降低蒸发器内的温差，改善制冷系统的运行状态，提高温控精度。通过调节换热器内恒温的低温循环液的流量对外循环液进行控温，对换热量的控制更线性，进一步提高了出口温度控温精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种双循环温控装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及制冷
，尤其涉及一种双循环温控装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]在半导体晶圆刻蚀工艺中，温度对刻蚀精度的影响很大，为了控制刻蚀精度，需要对加工腔内温度进行高精度恒温控制。因此，需要为刻蚀设备配置专用的温控装置。
[0003]现有技术中，大部分温控装置的制冷系统为氟利昂制冷系统，并根据温控装置所需的最低使用温度，选择单级制冷或复叠制冷。温控装置中使用电子氟化液作为载冷剂，通过控制恒温液体进入晶圆加工腔底座内流道，实现对加工腔环境的恒温控制。
[0004]但是，进入高温工况后，随着温控装置的运行温度大范围的升高，制冷系统的蒸发温度无法同步大范围升高，导致载冷剂温度与制冷系统蒸发温度温差过高，致使制冷系统运行不稳定，同时温控精度变差。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种双循环温控装置及其控制方法。
[0006]本专利技术提供一种双循环温控装置，包括：
[0007]制冷系统、双循环系统和蒸发器；
[0008]所述制冷系统的制冷管路与所述蒸发器的吸热通路连通；
[0009]所述双循环系统包括外循环管路、内循环管路、两个四通换向阀和换热器；所述四通换向阀用于切换与所述蒸发器的放热通路连通的循环管路，以及切换与所述换热器的放热通路连通的循环管路；所述换热器用于所述外循环管路和所述内循环管路之间的换热。
[0010]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置，所述外循环管路包括外循环泵和用于测量出口温度的第一温度传感器；
[0011]所述外循环泵的出口和所述两个四通换向阀中的第一四通换向阀连通；所述第一温度传感器的入口与所述两个四通换向阀中的第二四通换向阀连通；所述外循环泵和所述第一温度传感器连接在晶圆加工腔底座两侧。
[0012]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置，所述内循环管路包括内循环泵、三通调节阀和第二温度传感器；
[0013]所述内循环泵的出口和所述两个四通换向阀中的第一四通换向阀连通；所述第二温度传感器的入口与所述两个四通换向阀中的第二四通换向阀连通；所述第二温度传感器的出口与所述三通调节阀的入口连通；所述三通调节阀的第一出口与所述换热器的吸热通路入口连通；所述三通调节阀的第二出口和所述换热器的吸热通路出口分别与所述内循环泵的入口连通。
[0014]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置，所述制冷管路包括依次连接的制冷压缩机、冷凝器和电子膨胀阀；
[0015]所述电子膨胀阀和所述蒸发器的吸热通路入口连通；所述制冷压缩机的入口与所
述蒸发器的吸热通路出口连通；所述冷凝器的入口与所述制冷压缩机的出口连通；所述冷凝器的出口与所述电子膨胀阀连通。
[0016]本专利技术还提供一种双循环温控装置控制方法，包括：
[0017]获取双循环温控装置的当前设定出口温度，所述双循环温控装置为上述的双循环温控装置；
[0018]根据所述当前设定出口温度，确定所述双循环温控装置所处的工况类型；
[0019]在所述工况类型为高温工况的情况下，控制两个四通换向阀将蒸发器的放热通路与内循环管路连通，以及换热器的放热通路与外循环管路连通，使得所述外循环管路和所述内循环管路通过所述换热器换热，所述内循环管路和制冷管路通过蒸发器换热。
[0020]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置控制方法，所述方法还包括：
[0021]获取所述内循环管路中第二温度传感器的实时测量温度和目标温度；
[0022]根据所述实时测量温度和所述目标温度的差值，调节所述制冷管路中电子膨胀阀的开度。
[0023]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置控制方法，所述方法还包括：
[0024]获取所述外循环管路中第一温度传感器的实时出口温度；
[0025]根据所述实时出口温度和当前设定出口温度的差值，调节所述内循环管路中三通调节阀的开度。
[0026]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置控制方法，所述根据所述当前设定出口温度，确定所述双循环温控装置所处的工况类型，包括：
[0027]将所述当前设定出口温度与参考温度比较，所述参考温度基于所述双循环温控装置的最低设定出口温度和预设值确定；
[0028]在所述当前设定出口温度小于所述参考温度的情况下，确定所述双循环温控装置所处的工况类型为低温工况；
[0029]在所述当前设定出口温度大于或等于所述参考温度的情况下，确定所述双循环温控装置所处的工况类型为高温工况。
[0030]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置控制方法，所述根据所述当前设定出口温度，确定所述双循环温控装置所处的工况类型之后，还包括：
[0031]在所述工况类型为低温工况的情况下，控制两个四通换向阀将蒸发器的放热通路与外循环管路连通，以及换热器的放热通路与内循环管路连通，使得所述外循环管路和制冷管路通过蒸发器换热。
[0032]根据本专利技术提供的一种双循环温控装置控制方法，所述方法还包括以下至少一种：
[0033]获取所述外循环管路中第一温度传感器的实时出口温度；根据所述实时出口温度和当前设定出口温度的差值，调节所述制冷管路中电子膨胀阀的开度；
[0034]获取所述蒸发器的过热度；根据所述过热度修正所述制冷管路中电子膨胀阀的开度。
[0035]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述双循环温控装置控制方法。
[0036]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述双循环温控装置控制方法。
[0037]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述双循环温控装置控制方法。
[0038]本专利技术提供的一种双循环温控装置及其控制方法，使双循环温控装置在低温工况或高温工况下，通过两个四通换向阀切换与换热器的放热通路连通的循环管路，以及与蒸发器的放热通路连通的循环管路，达到控制双循环系统(冷剂循环系统)和制冷系统的换热方式。在高温工况下，通过外循环管路和内循环管路通过换热器进行换热，内循环管路通过蒸发器与制冷管路进行换热，双重换热，可以降低蒸发器内的温差，使制冷管路中的制冷压缩机吸气过热度处于合适的范围内，改善高温工况下制冷系统的运行状态，使制冷系统的运行状态更稳定，优化高温工况的制冷系统稳定性，提高温控精度。此外，双循环温控装置的出口温度，可以通过调节换热器内恒温的低温循环液的流量对外循环液进行控温，相比调节制冷系统，对换热量的控制更线性，双循环温控装置的出口温度控温精度更高。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双循环温控装置，其特征在于，包括：制冷系统、双循环系统和蒸发器；所述制冷系统的制冷管路与所述蒸发器的吸热通路连通；所述双循环系统包括外循环管路、内循环管路、两个四通换向阀和换热器；所述四通换向阀用于切换与所述蒸发器的放热通路连通的循环管路，以及切换与所述换热器的放热通路连通的循环管路；所述换热器用于所述外循环管路和所述内循环管路之间的换热。2.根据权利要求1所述的双循环温控装置，其特征在于，所述外循环管路包括外循环泵和用于测量出口温度的第一温度传感器；所述外循环泵的出口和所述两个四通换向阀中的第一四通换向阀连通；所述第一温度传感器的入口与所述两个四通换向阀中的第二四通换向阀连通；所述外循环泵和所述第一温度传感器连接在晶圆加工腔底座两侧。3.根据权利要求1或2所述的双循环温控装置，其特征在于，所述内循环管路包括内循环泵、三通调节阀和第二温度传感器；所述内循环泵的出口和所述两个四通换向阀中的第一四通换向阀连通；所述第二温度传感器的入口与所述两个四通换向阀中的第二四通换向阀连通；所述第二温度传感器的出口与所述三通调节阀的入口连通；所述三通调节阀的第一出口与所述换热器的吸热通路入口连通；所述三通调节阀的第二出口和所述换热器的吸热通路出口分别与所述内循环泵的入口连通。4.根据权利要求1所述的双循环温控装置，其特征在于，所述制冷管路包括依次连接的制冷压缩机、冷凝器和电子膨胀阀；所述电子膨胀阀和所述蒸发器的吸热通路入口连通；所述制冷压缩机的入口与所述蒸发器的吸热通路出口连通；所述冷凝器的入口与所述制冷压缩机的出口连通；所述冷凝器的出口与所述电子膨胀阀连通。5.一种双循环温控装置控制方法，其特征在于，包括：获取双循环温控装置的当前设定出口温度，所述双循环温控装置为权利要求1至4任一项所述的双循环温控装置；根据所述当前设定出口温度，确定所述双循环温控装置所处的工况类型；在所述工况类型为高温工况的情况下，控制两个四通换向阀将蒸发器的放热...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘紫阳，
申请(专利权)人：北京京仪自动化装备技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：