【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于半導體加工，特別涉及一種溶液溫度實時調控系統及方法。
技術介紹
1、在濕法工藝中，例如晶圓清洗工藝，或者工藝開發中經常需要改變清洗溶液的溫度，以滿足不同的工藝需求或研發測試需求。現有技術中對工藝過程中清洗溶液溫度控制方式及所存在的缺陷如下：
2、1.清洗溶液混液槽混液方式：
3、a)工藝過程：在清洗溶液混液槽中混液并加熱或冷卻至目標溫度，然后供液至工藝腔體；
4、b)工藝缺陷：
5、1)成本及占地面積：一套供液系統在某一時間只能提供一種溫度的清洗溶液，當客戶需要同一機臺同時具備多種溫度的清洗溶液時，則必須提供多套清洗溶液供給系統，機臺成本增加，且增加供液系統增加了機臺的占地面積；
6、2)溫度切換不靈活：改變清洗溶液溫度，需要手動換液，或者改變溫度設定條件，加熱器或冷卻裝置加熱或冷卻藥液，經過長時間的加熱或冷卻后，清洗溶液方能達到使用的溫度條件，切換時間長，降低機臺產能；且切換經常需要人為操作，不適合自動化；
7、3)控溫的準確性差：清洗溶液到工藝腔體的溫度受季節、管路長度及管路位置的影響，溫度的準確性較差。
8、2.在線混液方式：
9、a)工藝過程：現有的在線混液方式，如高溫sc1，只控制熱水的溫度，對占比較小的氨水，雙氧水則直接使用室溫下的藥液。需要改變清洗溶液溫度時，則需要改變熱水的溫度。
10、b)工藝缺陷：
11、1)成本及占地面積：一套供液系統某一時間只能提供一種溫度的清洗溶液，當客戶
12、2)溫度切換不靈活：改變溫度，需要改變溫度設定條件，控制熱水加熱器的輸出功率，高溫熱水達到使用溫度時方能進行工藝，切換時間長，降低機臺產能；
13、3)控溫的準確性差：化學藥液到工藝腔體的溫度受季節、管路長度及管路位置的影響，溫度的準確性較差。
14、隨著半導體制造工藝逐漸精細化，工藝節點也隨之不斷縮小，濕法清洗對清洗溶液溫度控制的要求越來越高，需要開發出不受季節變化影響、不受不同腔體管路長度及位置不同影響的更精確的控溫方式。因此需要一種溶液溫度實時調控系統及方法，增加工藝的靈活性、節省控溫的時間，以滿足更多的使用場景。
技術實現思路
1、為了更好地應對半導體制造工藝中更加精細化的化學藥液的溫度控制，增加工藝的精準度、提高工藝的靈活性，本專利技術提出了一種溶液溫度實時調控系統及方法。
2、第一方面，本申請提出一種溶液溫度實時調控系統，包括：
3、供液模塊，被配置為向混液模塊供給不同溫度的溶液；
4、混液模塊，被配置為接收所述供液模塊供給的不同溫度的溶液并混合均勻；
5、溫度檢測模塊，被配置為檢測混液模塊混合均勻后的溶液的溫度；
6、控制模塊，被配置為根據溫度檢測模塊測得的混合均勻后的溶液的溫度調整供液模塊向混液模塊輸送不同溫度的溶液的流量，使混液模塊中混合均勻的溶液的溫度達到目標溫度。
7、根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述供液模塊包括：儲液單元和輸送單元；所述儲液單元通過所述輸送單元與所述混液模塊連通；
8、所述儲液單元包括：
9、室溫去離子水儲液單元，被配置為儲存向混液模塊供給的室溫去離子水；
10、高溫去離子水儲液單元，被配置為儲存向混液模塊供給的高溫去離子水；
11、化學藥液儲液單元，被配置為儲存向混液模塊供給的化學藥液。
12、根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述儲液單元至少包括一個化學藥液儲液單元，當化學藥液儲液單元的數量大于1時，每一個所述化學藥液儲液單元所儲存的化學藥液均不相同。
13、根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述控制模塊內預置有不同工藝對應不同溫度的關系數據、以及不同溫度時對應溶液的各組成部分的體積比數據庫；
14、所述控制模塊還被配置為：
15、確定混合均勻后的溶液的目標溫度；
16、根據目標溫度對應的溶液各組成部分的體積比數據控制供液模塊向混液模塊輸送不同溫度的溶液的流量；
17、實時獲取溫度檢測模塊的溫度檢測結果；
18、當溫度檢測結果持續一預設時長區別于目標溫度，控制化學藥液儲液單元向混液模塊的供液溫度和流量固定不變，根據溫度檢測結果實時計算室溫去離子水所需流量變化量和高溫去離子水所需流量變化量，并將對應流量的室溫去離子水和高溫去離子水輸送至混液模塊，以使混液模塊中的混合均勻的溶液的溫度達到目標溫度。
19、根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述控制模塊根據溫度檢測結果實時計算室溫去離子水所需流量變化量和高溫去離子水所需流量變化量，包括：
20、采用下述式一和式二組成的方程組計算室溫去離子水的所需流量變化量δld1和高溫去離子水的所需流量變化量δld2：
21、δld1+δld2＝0????式一
22、
23、其中，式一是根據供液總流量不變和化學藥液儲液單元向混液模塊的供液溫度和流量不變的條件下，室溫去離子水儲液單元向混液模塊供應室溫去離子水的流量變化量和高溫去離子水儲液單元向混液模塊供應高溫去離子水的流量變化量之和為0所獲得；式二是根據熱量守恒定律獲得；
24、其中，所述儲液單元包括的化學藥液儲液單元為n個，δqi是第i個化學藥液儲液單元中化學藥液的熱量變化量，n和i都是大于等于1的正整數，δqd1、δqd2分別是室溫去離子水和高溫去離子水的熱量變化量，熱量變化量的單位都是焦耳，根據熱量計算公式q＝cmδt及質量密度體積公式m＝ρv＝ρ*l*t所獲得，其中，
25、c為比熱容，單位為焦耳/千克℃；
26、m為質量，單位為千克；
27、δt為升高或降低的溫度，單位為攝氏度；
28、ρ為密度，單位為千克/立方分米；
29、l為流量，單位為升/分鐘；
30、t為單位時間，單位為分鐘。
31、根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述控制模塊被配置為：
32、確定混合均勻后的溶液的目標溫度；
33、實時獲取溫度檢測模塊的溫度檢測結果；
34、當溫度檢測結果持續一預設時長區別于目標溫度，固定較大流量儲液單元向混液模塊的供液溫度和流量不變；根據溫度檢測結果實時調整其它儲液單元向混液模塊供液的流量變化量，以使混液模塊中的混合均勻的溶液的溫度達到目標溫度，其中，較大流量儲液單元為供液模塊中向混液模塊供液流量最大的儲液單元。
35、根據本申請實施例的一種具體實現方式，當所述化學藥液儲液單元包括兩路供液管路時，所述控制模塊還被配置為控制較大流量儲液單元向混液模塊的供液溫度和流量固定不變；所述控制模塊根本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種溶液溫度實時調控系統，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的調控系統，其特征在于：所述供液模塊包括：儲液單元和輸送單元；所述儲液單元通過所述輸送單元與所述混液模塊連通；
3.根據權利要求2所述的調控系統，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的調控系統，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的調控系統，其特征在于：所述控制模塊根據溫度檢測結果實時計算室溫去離子水所需流量變化量和高溫去離子水所需流量變化量，包括：
6.根據權利要求3所述的調控系統，其特征在于：所述控制模塊被配置為：
7.根據權利要求6所述的調控系統，其特征在于：當所述化學藥液儲液單元包括兩路供液管路時，所述控制模塊還被配置為控制較大流量儲液單元向混液模塊的供液溫度和流量固定不變；所述控制模塊根據溫度檢測結果實時調整其它儲液單元向混液模塊供液的流量變化量，包括：
8.一種溶液溫度實時調控系統，其特征在于：包括：
9.根據權利要求8所述的調控系統，其特征在于：所述儲液單元包括：
10.根據權利要求9所述
11.根據權利要求10所述的調控系統，其特征在于，所述控制模塊根據第一溫度檢測結果，調整供液模塊向混液模塊輸送不同溫度的溶液的流量包括：
12.根據權利要求11所述的調控系統，其特征在于，所述控制模塊根據第一溫度檢測結果實時計算室溫去離子水所需的流量和高溫去離子水所需的流量，包括：
13.根據權利要求10所述的調控系統，其特征在于：所述溫度檢測模塊還包括第二溫度檢測單元，被配置為檢測混液模塊混合均勻后溶液的溫度，生成第二溫度檢測結果；
14.一種溶液溫度實時調控方法，其特征在于：包括如下步驟：
15.根據權利要求14所述的調控方法，其特征在于：
16.根據權利要求15所述的調控方法，其特征在于：
17.根據權利要求16所述的調控方法，其特征在于：還包括：
18.根據權利要求17所述的調控方法，其特征在于：
19.根據權利要求16所述的調控方法，其特征在于：所述方法還包括：
20.根據權利要求19所述的調控方法，其特征在于：
21.一種溶液溫度實時調控方法，其特征在于：包括如下步驟：
22.根據權利要求21所述的調控方法，其特征在于：
23.根據權利要求22所述的調控方法，其特征在于：
24.根據權利要求21所述的調控方法，其特征在于：
25.根據權利要求24所述的調控方法，其特征在于：
26.根據權利要求23所述的調控方法，其特征在于：還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種溶液溫度實時調控系統，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的調控系統，其特征在于：所述供液模塊包括：儲液單元和輸送單元；所述儲液單元通過所述輸送單元與所述混液模塊連通；
3.根據權利要求2所述的調控系統，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的調控系統，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的調控系統，其特征在于：所述控制模塊根據溫度檢測結果實時計算室溫去離子水所需流量變化量和高溫去離子水所需流量變化量，包括：
6.根據權利要求3所述的調控系統，其特征在于：所述控制模塊被配置為：
7.根據權利要求6所述的調控系統，其特征在于：當所述化學藥液儲液單元包括兩路供液管路時，所述控制模塊還被配置為控制較大流量儲液單元向混液模塊的供液溫度和流量固定不變；所述控制模塊根據溫度檢測結果實時調整其它儲液單元向混液模塊供液的流量變化量，包括：
8.一種溶液溫度實時調控系統，其特征在于：包括：
9.根據權利要求8所述的調控系統，其特征在于：所述儲液單元包括：
10.根據權利要求9所述的調控系統，其特征在于：
11.根據權利要求10所述的調控系統，其特征在于，所述控制模塊根據第一溫度檢測結果，調整供液模塊向混液模塊輸送不同溫度的溶液的流量包括：
12....
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐園園，王暉，張曉燕，胡海波，王堅，
申請(專利權)人：盛美半導體設備上海股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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