[发明专利]半导体清洗设备及清洗介质温度控制方法

说明书

本发明提供一种半导体清洗设备，包括工艺槽、加热组件、制冷组件、测温件、控制器，测温件用于测量工艺槽中清洗介质的实际温度；控制器用于在其实际温度大于等于预设的制冷开启温度时，开启制冷组件；在实际温度小于预设的制冷关闭温度时，关闭制冷组件，并开启加热组件；在清洗介质的实际温度大于等于预设的目标工艺温度时，关闭加热组件；其中，制冷开启温度大于目标工艺温度，目标工艺温度大于制冷关闭温度。在本发明中，控制器能够在工艺腔室中的流体温度过高时，开启制冷组件，通过制冷组件对工艺腔室中的流体进行快速降温，提高了半导体清洗设备对工艺腔室中流体温度控制的精度和可靠性。本发明还提供一种清洗介质温度控制方法。

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，具体地，涉及一种半导体清洗设备和一种应用于该半导体清洗设备的清洗介质温度控制方法。

背景技术

在半导体清洗工艺中，晶片附近流体的温度场对实际工艺效果存在至关重要的影响，半导体清洗设备中常设置有相应的加热模组，用于对工艺腔室内的流体进行温度控制，以确保半导体工艺在合适的温度区间内进行。现有的半导体清洗设备常出现工艺腔室内流体温度过高的问题，难以达到理想的工艺效果。

发明内容

本发明旨在提供一种半导体清洗设备和一种应用于该半导体清洗设备的清洗介质温度控制方法，该半导体清洗设备能够精确地控制工艺腔室中流体的实际温度。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种半导体清洗设备，包括工艺槽、加热组件、制冷组件、测温件、控制器，其中，

所述工艺槽用于承载清洗介质；

所述加热组件用于对所述清洗介质进行加热；

所述制冷组件用于对所述清洗介质进行降温；

所述测温件用于测量所述清洗介质的实际温度；

所述控制器用于在所述实际温度大于等于预设的制冷开启温度时，开启所述制冷组件；在所述实际温度小于预设的制冷关闭温度时，关闭所述制冷组件，并开启所述加热组件；在所述清洗介质的实际温度大于等于预设的目标工艺温度时，关闭所述加热组件；

其中，所述制冷开启温度大于所述目标工艺温度，所述目标工艺温度大于所述制冷关闭温度。

优选地，所述控制器还用于在所述实际温度大于等于所述制冷关闭温度且小于所述制冷开启温度时，保持所述制冷组件的当前工作状态；在所述实际温度大于等于所述制冷关闭温度且小于所述目标工艺温度时，保持所述加热组件的当前工作状态。

优选地，所述控制器还用于在开启所述加热组件后，通过所述测温件循环地获取所述目标工艺温度与所述实际温度之间的温度差值，并根据所述温度差值调整所述加热组件的功率，以减小所述温度差值。

优选地，所述控制器用于根据如下计算式得到所述加热组件的功率调整值，并根据所述功率调整值调整所述加热组件的功率：

其中，P为所述加热组件的功率调整值，k_p为调节比例系数，k_i为积分系数，k_d为微分系数，error为当前循环周期的所述温度差值，Δerror为前一循环周期的所述温度差值，∑error为多个循环周期中所述温度差值的累积值。

优选地，所述工艺槽上设置有循环通路，所述循环通路的入口端和出口端均与所述工艺槽连通；所述循环通路上设置有所述循环泵，用于使所述工艺槽中的清洗介质由所述入口端流入所述循环通路中并由所述出口端流回所述工艺槽；所述加热组件设置在所述循环通路上。

优选地，所述加热组件包括加热器和固态继电器，所述固态继电器用于控制所述加热器的加热功率，所述控制器通过向所述固态继电器输出控制信号来控制所述加热器的加热功率。