[发明专利]一种带过冷增焓的双通道温控装置、控制方法及电子设备

说明书

本申请提供一种本申请提供一种双通道温控装置、控制方法及电子设备，双通道温控装置包括低温通道制冷系统、高温通道制冷系统、过冷换热器，所述高温通道制冷系统包括高温通道压缩机、高温通道蒸发器、高温通道水箱、高温通道冷凝器、高温通道蒸发器、高温通道主路膨胀阀、高温通道主路压力传感器、高温通道蒸发器出口温度传感器，所述低温通道制冷系统包括低温通道吸气压力传感器、低温通道吸气温度传感器、低温通道膨胀阀。通过将高温通道制冷系统分出一路蒸发器，对低温通道制冷系统的液体进行过冷增焓，提高低温通道制冷系统的单位制冷量。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种带过冷增焓的双通道温控装置、控制方法及电子设备。

背景技术

在半导体存储芯片制造工艺中，刻蚀制程中，刻蚀设备使用专用温控装置，通过持续往加工装置的内部流道中通入恒温循环液来实时控制加工腔内温度。

随着3D NAND工艺的发展，存储芯片的刻蚀过程中，需要在不同温度下执行刻蚀的各个过程。加工腔内温度切换时间影响着芯片的加工周期，快速的温度切换可有效提升芯片加工效率。

为了降低温度切换时间，目前采用的通用方法为温控装置使用冷、热两路循环液，刻蚀设备配备切换装置，切换装置根据加工腔需要的温度，选择两路循环液的其中一路进入加工腔，完成芯片加工环境温度控制，另一路循环液在切换装置内通过旁通管路返回。

随着目前存储芯片工艺的发展，对温控装置的低温通道的制冷量需求逐渐增加，目前先进存储芯片的刻蚀制程，所需的温控装置低温通道所需的低温范围在-20～-40℃左右，高温通道温控范围在10～90℃，低温通道在-40～-20℃的工况下，对于目前较常用的R404a，R410a等中温制冷剂，其低温工况COP较低，提高制冷量需要压缩机输入功率较高，导致低温通道压缩机规格普遍较大，制冷系统的成本及能耗也较高。

发明内容

本申请旨在提供一种双通道温控装置、控制方法及电子设备，通过将高温通道制冷系统分出一路蒸发器，对低温通道制冷系统的液体进行过冷增焓，提高低温通道制冷系统的单位制冷量。

根据本申请的一方面，提出一种带过冷增焓的双通道温控装置，其特征在于，包括低温通道制冷系统、高温通道制冷系统、过冷换热器，所述高温通道制冷系统包括高温通道压缩机、高温通道蒸发器、高温通道水箱、高温通道冷凝器、高温通道蒸发器、高温通道主路膨胀阀、高温通道主路压力传感器、高温通道蒸发器出口温度传感器，所述低温通道制冷系统包括低温通道吸气压力传感器、低温通道吸气温度传感器、低温通道膨胀阀，其中：

所述高温通道制冷系统在液体管路引出高温通道支路；

所述过冷换热器分别连入低温通道液体管路和所述高温通道支路；

所述高温通道支路在经过过冷换热器后回到所述高温压缩机吸气管路。

根据一些实施例，前述装置还包括：

过冷换热器膨胀阀，设置于所述高温通道支路，并与所述过冷换热器串联；

蒸发压力调节阀，设置于所述高温通道蒸发器出口与所述过冷换热器出口管汇入所述高温通道压缩机吸气管路的汇入点之间。

根据一些实施例，前述装置还包括：

高温通道主路压力传感器、高温通道蒸发器出口温度传感器、高温通道吸气压力传感器和高温通道吸气温度传感器，所述高温通道吸气压力传感器设置于所述过冷换热器出口与所述过冷换热器出口管汇入所述压缩机吸气管路的汇入点之间，所述高温通道吸气温度传感器设置于所述过冷换热器出口管汇入所述压缩机吸气管路的汇入点与所述高温通道压缩机吸气管路之间。

根据一些实施例，前述装置还包括：

高温通道热气旁通调节阀连入所述高温通道冷凝器入口与所述高温通道蒸发器入口之间的支路。