一種氣體精密溫度控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提出一種氣體精密溫度控制裝置，包括：氣體側管路，液體側回路，以及控制器；所述液體側管路由第一回路與第二回路組成，所述液體側管路連接于所述熱交換器；其中所述第二回路包括電動雙通閥，手動調壓閥，循環泵與溫度傳感器；所述第一回路則包括球閥，過濾器與溫度傳感器。本發明專利技術提出了的氣體精度溫度控制裝置，此裝置采用兩級液體循環控溫系統，且對冷卻或加熱的循環液體無精度要求，通過控制進入回路內的液體流量，進行冷熱補償，可獲得較高的氣體溫控精度，從而保證光刻機內溫度的穩定性和均勻性指標。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光刻機領域，且特別涉及一種氣體精密溫度控制裝置。
技術介紹
目前，半導體、醫療器械等行業的設備在運行時，對環境溫度的精度要求越來越高，因此，設計高精度的溫控裝置成為相關行業的重要課題。現有技術中揭露了為智能建筑送風的一種空調設備，其由室內機和室外機組成，室內機包括:風機100、表冷器200 (空氣冷卻換熱器)、顯熱換氣芯300、冷媒400、溫濕度控制機構500，室內機可單獨在應用集中空調系統中，其溫控裝置原理圖見圖1。在表冷器200中用冷媒400控制氣體的溫度，此裝置在冷媒400沒有足夠精度的條件下，氣體溫度的精度較低，一般用于對精度要求不高的建筑溫控領域，難以滿足如光刻機對整機空間內對溫度均勻性和穩定性的要求。現有技術中還揭露了一種水冷式恒溫液循環裝置，其通過控制外部冷卻水的流量來控制對象側液體的溫度。該裝置由兩個液體回路組成，其中冷卻水側包括:電動雙通閥、電磁閥、熱交換部、溫度傳感器、壓力傳感器等；對象液體側包括:循環液槽罐、循環泵、流量計、溫度傳感器等組成，通過控制器實現所有原件的控制與參數采集。所述的水冷式恒溫液循環裝置，通過電動閥控制進入循環的冷卻水流量，進而控制液體的溫度精度，由于電動閥與熱交換器的存在，可獲得一定的溫控精度。但是，此裝置的溫控回路只有一路，另外由于冷卻回路中無動力系統，不會產生內循環，導致其的溫控精度一般；同時，水側的壓力波動也會循環產生一定的影響，無法實現高精度溫控。
技術實現思路
本專利技術提出了一種氣體精度溫度控制裝置，此裝置采用兩級液體循環控溫系統，且對冷卻或加熱的循環液體無精度要求，通過控制進入回路內的液體流量，進行冷熱補償，可獲得較高的氣體溫控精度，從而保證光刻機內溫度的穩定性和均勻性指標。為了達到上述目的，本專利技術提出一種氣體精密溫度控制裝置，包括:氣體側管路，液體側回路，以及控制器；其中，所述氣體側管路由消音器，潔凈風機，熱交換器，溫度傳感器、以及風速傳感器組成，所述消音器設置于裝置進氣口處和出氣口處，所述潔凈風機通過氣體管路連接于所述進氣口處的消音器，所述熱交換器通過氣體管路連接于所述潔凈風機和所述出口處的消音器，所述溫度傳感器設置于所述熱交換器兩側，所述風速傳感器設置于所述熱交換器與所述出口處的消音器之間；所述液體側管路由第一回路與第二回路組成，所述液體側管路連接于所述熱交換器；其中所述第二回路包括電動雙通閥，手動調壓閥，循環泵與溫度傳感器；所述第一回路則包括球閥，過濾器與溫度傳感器。進一步的，所述循環泵使得液體在所述熱交換器內連續循環，使得旁通的回液側壓力高于進水側壓力，使得部分經過所述熱交換器的回水與新的循環水相混合，其余回水流出循環。進一步的，所述電動雙通閥控制所述新的循環水的流量，通過占空比控制氣體的溫度精度。進一步的，所述熱交換器的數量為兩個，所述液體側管路還包括第三回路，所述第三回路與所述第二回路結構相同，所述兩個熱交換器分別連接于所述第二回路和第三回路。進一步的，所述兩個熱交換器的出口處分別設置有管道加熱器。進一步的，該裝置包括回風風道，連接所述裝置進氣口和出氣口，所述回風道上設置有回風風閥。進一步的，所述回風風閥改變氣體供應流量，同時將裝置出氣口的氣體，與進入裝置的氣體混合后，通過熱交換器與液體循環回路的控制，進一步提高氣溫精度。本專利技術提出一種氣體精度溫度控制裝置，用無精度的液體冷卻控制氣體的溫度，在液體管路中，通過合理的設計形成熱交換器、循環泵、旁通支路與電動雙通閥組成冷熱流體混合回路，通過冷熱交換與系統控制，實現氣體高精度溫度控制；基于上述裝置，在液體循環回路的出口增加手動調壓閥，可減小外部供液壓力變化對內循環產生的影響，提高供液體管路系統的可靠性；基于上述裝置，增加液體循環回路，控制循環回路中冷熱流體的混合比，可進一步提高氣體的高精度；基于上述裝置，在液體內循環回路中的熱交換器出口增加管路加熱器，可實現較寬范圍的氣體精密溫度控制；基于上述裝置，在氣體側添加回風管路設計，可在固定風機頻率下改變氣體流量同時，進一步提高氣體控溫的精度。附圖說明圖1所示為現有技術中一種溫控裝置原理圖。圖2所示為本專利技術第一較佳實施例的氣體精度溫度控制裝置結構示意圖。圖3所示為本專利技術第一較佳實施例的氣體精密溫度控制裝置控溫曲線圖。圖4所示為本專利技術第二較佳實施例的氣體精度溫度控制裝置結構示意圖。圖5所示為本專利技術第二較佳實施例的氣體精密溫度控制裝置控溫曲線圖。圖6所示為本專利技術第三較佳實施例的氣體精度溫度控制裝置結構示意圖。圖7所示為本專利技術第三較佳實施例的氣體精密溫度控制裝置控溫曲線圖。具體實施例方式為了更了解本專利技術的
技術實現思路
，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。光刻機內部熱源眾多，影響其內部的整體環境，會對其曝光性能產生很大的影響，為了保證局部關鍵區域的溫度穩定性與均勻性，專利技術一種光刻機用氣體精密溫度控制裝置，通過此裝置將經過溫度控制的氣送入光刻機內部，對上述區域進行局部氣浴，重在維持整機內部關鍵區域環境，提聞光刻機曝光精度。請參考圖2，圖2所示為本專利技術第一較佳實施例的氣體精度溫度控制裝置結構示意圖。本專利技術提出一種氣體精密溫度控制裝置，包括:氣體側管路，液體側回路，以及控制器； 其中，所述氣體側管路由消音器I，2，潔凈風機3，熱交換器4a，溫度傳感器5a，5b、以及風速傳感器6組成，所述消音器1，2分別設置于裝置進氣口處和出氣口處，所述潔凈風機3通過氣體管路連接于所述進氣口處的消音器I，所述熱交換器4a通過氣體管路連接于所述潔凈風機3和所述出口處的消音器2，所述溫度傳感器5a，5b分別設置于所述熱交換器4a的兩側，所述風速傳感器6設置于所述熱交換器4a與所述出口處的消音器2之間；所述液體側管路由第一回路與第二回路組成，所述液體側管路連接于所述熱交換器4a ；其中所述第二回路包括電動雙通閥9a，手動調壓閥10a，循環泵7a與溫度傳感器8a ；所述第一回路則包括球閥11a，11b，過濾器12與溫度傳感器Sb。氣體精密溫度控制裝置中的氣體溫度由液體管路系統控制，潔凈風機3從凈化間吸入氣體，需要將其控制到光刻機所需的環境要求，用氣-液熱交換器4a吸收氣體的熱量；循環回路中第二回路的循環泵7a是液體在熱交換器4a內連續循環，使得旁通的回液側壓力高于進水側壓力，使得部分經過熱交換器4a的回水與新的循環水相混合，其余回水流出循環，在提供一定冷量的同時，讓進入內循環的液體溫度更加穩定。電動雙通閥9a控制進入循環的所述新的循環水的流量，通過占空比控制氣體的溫度精度。溫度傳感器5b與風速傳感器6分別用來測量裝置出氣口處氣體的溫度與流量值。溫度傳感器8b監測進水側溫度，溫度傳感器5a監測進風側溫度，保證設計在指標范圍內。氣體精密溫控裝置為了保證液體管路內壓力溫度不受外界供應源的干擾，安裝手動調節調壓閥10a，其可以持續穩定地控制循環水路中進水與回水側的壓差。另外，為防止過大的顆粒進入水路系統中，影響換熱效果，在液體供給側安裝過濾器12。上述溫度傳感器、流量傳感器、電動閥與循環泵的信號采集與處理均由控制器13來實現。實驗時，假定氣側溫度為Ta°C，流量為Qam3/h ;液側溫度T1 < Ta°C，流量為Q1HiVh,實測的結果T。見圖3。由圖3可知，在上述的輸入本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣體精密溫度控制裝置，其特征在于，包括：氣體側管路，液體側回路，以及控制器；其中，所述氣體側管路由消音器，潔凈風機，熱交換器，溫度傳感器、以及風速傳感器組成，所述消音器設置于裝置進氣口處和出氣口處，所述潔凈風機通過氣體管路連接于所述進氣口處的消音器，所述熱交換器通過氣體管路連接于所述潔凈風機和所述出口處的消音器，所述溫度傳感器設置于所述熱交換器兩側，所述風速傳感器設置于所述熱交換器與所述出口處的消音器之間；所述液體側管路由第一回路與第二回路組成，所述液體側管路連接于所述熱交換器；其中所述第二回路包括電動雙通閥，手動調壓閥，循環泵與溫度傳感器；所述第一回路則包括球閥，過濾器與溫度傳感器。

【技術特征摘要】
1.一種氣體精密溫度控制裝置，其特征在于，包括: 氣體側管路，液體側回路，以及控制器； 其中，所述氣體側管路由消音器，潔凈風機，熱交換器，溫度傳感器、以及風速傳感器組成，所述消音器設置于裝置進氣口處和出氣口處，所述潔凈風機通過氣體管路連接于所述進氣口處的消音器，所述熱交換器通過氣體管路連接于所述潔凈風機和所述出口處的消音器，所述溫度傳感器設置于所述熱交換器兩側，所述風速傳感器設置于所述熱交換器與所述出口處的消音器之間； 所述液體側管路由第一回路與第二回路組成，所述液體側管路連接于所述熱交換器； 其中所述第二回路包括電動雙通閥，手動調壓閥，循環泵與溫度傳感器； 所述第一回路則包括球閥，過濾器與溫度傳感器。2.根據權利要求1所述的氣體精密溫度控制裝置，其特征在于，所述循環泵使得液體在所述熱交換器內連續循環，使得旁通的回液側壓力高于進水側壓力，使得部分經過所述熱交換器的回水與新的循環水相混合，其余回水流出循環。3.根據權利要求2所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王明，張洪博，聶宏飛，楊志斌，王飛，
申請(專利權)人：上海微電子裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：