Система управления температурой жидкости, содержащая установку для регулирования температуры
Ванна с реакционной жидкостью, объединенная с установкой для регулирования температуры, содержит ванну с реакционной жидкостью, измеритель температуры, установку для регулирования температуры, первый выпускной трубопровод и первый впускной трубопровод, которые соединяют между собой ванну и установку для регулирования, чтобы регулировать температуру реакционной жидкости в ванне; реакционной жидкость поступает через первый выпускной трубопровод в установку для регулирования температуры, в которой осуществляется повышение или понижение температуры жидкости; как только температура жидкости достигнет заданного значения, жидкость течет обратно в ванну через первый впускной трубопровод, чтобы осуществить следующий технологический процесс.
Предпосылки создания полезной модели
(а) Область техники
Данная полезная модель относится к установке для регулирования температуры, а конкретнее - к подобной установке для системы управления температурой жидкости.
(в) Описание уровня техники
При изготовлении полупроводникового прибора полупроводниковые устройства, включая интегральные схемы (ИС), обычно изготавливаются на полупроводниковых пластинах. Производственный процесс включает шаг промывания и травления полупроводниковой пластины, и подобный шаг обычно осуществляется в реакционной ванне, содержащей химически активную жидкость для промывания или травления полупроводниковой пластины или другого устройства. Шаг промывания или травления должен выполняться при заданной температуре, чтобы осуществить химическую реакцию. Следовательно, в известных установках, необходимо иметь нагревательную ванну и охлаждающую ванну. Когда полупроводниковую пластину необходимо нагреть, ее перемещают в нагревательную ванну, а когда требуется снизить температуру, полупроводниковую пластину необходимо переместить в охлаждающую ванну. Однако, перемещение полупроводниковой пластины между нагревательной и охлаждающими ваннами не является оптимальным производственным процессом, поскольку во время перемещения полупроводниковая пластина может быть загрязнена или повреждена.
Краткое изложение сущности полезной модели
Основной целью данной полезной модели является создание системы управления температурой жидкости и установки для регулирования температуры, чтобы решить проблему челночного перемещения между нагревающей и охлаждающей ваннами, которые присутствуют в известных технических решениях.
Для достижения этой цели данная полезная модель, содержащая, главным образом, ванну с реакционной жидкостью, объединенную с установкой для регулирования температуры, включает ванну с реакционной жидкостью, измеритель температуры, первый выпускной трубопровод и первый впускной трубопровод; при этом как первый выпускной трубопровод так и первый впускной трубопровод соединяют между собой
ванну с реакционной жидкостью и установку для регулирования температуры с целью регулировать температуру реакционной жидкости в ванне с реакционной жидкостью. Например, реакционная жидкость поступает через первый выпускной трубопровод в установку для регулирования температуры, в которой осуществляется повышение или понижение температуры реакционной жидкости; как только реакционная жидкость достигнет заданной температуры, она потечет через первый впускной трубопровод обратно в ванну с реакционной жидкостью для следующего технологического процесса.
Следовательно, целью данной полезной модели является создание таких системы управления температурой жидкости и установки для регулирования температуры, которые бы позволили повышать, либо понижать температуру реакционной жидкости, участвующей в операции промывания или травления полупроводниковой пластины, в одной и той же установке, и добиваться установления заданной температуры.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематическое изображение, показывающее систему управления температурой жидкости и установку для регулирования температуры в ней, согласно предпочтительному варианту выполнения данной полезной модели.
Фиг.2 - перспективный вид предпочтительного варианта установки для регулирования температуры в предпочтительном варианте выполнения данной полезной модели.
Фиг.3 - покомпонентное изображение конструкции установки для регулирования температуры в предпочтительном варианте выполнения данной полезной модели.
Фиг.4 - вид в разрезе, показывающий установку для регулирования температуры в предпочтительном варианте выполнения данной полезной модели.
Подробное описание предпочтительного варианта выполнения
Из Фиг.1 видно, что система управления температурой жидкости, согласно данной полезной модели, включает ванну 10 с реакционной жидкостью, измеритель 20 температуры, установку 30 для регулирования температуры, первый выпускной трубопровод 40, первый впускной трубопровод 50. При этом, как первый выпускной трубопровод 40, так и первый впускной трубопровод 50 соединяют между собой ванну 10 с реакционной жидкостью и установку 30 для регулирования температуры; в ванне 10 с реакционной жидкостью имеется измеритель 20 температуры, который непрерывно
измеряет температуру реакционной жидкости в ванне с реакционной жидкостью; установка 30 для регулирования температуры регулирует температуру реакционной жидкости в ванне с реакционной жидкостью. Реакционная жидкость поступает через первый выпускной трубопровод 40 в установку 30 для регулирования температуры, в которой температура реакционной жидкости либо повышается, либо понижается, в зависимости от требований. Как только температура реакционной жидкости достигнет заданного значения, реакционная жидкость течет обратно в ванну 10 с реакционной жидкостью через первый впускной трубопровод 50, чтобы перейти к следующему технологическому процессу.
Предпочтительный вариант выполнения содержит, кроме того, второй выпускной трубопровод 41 и второй впускной трубопровод 51, также соединяющие между собой ванну 10 с реакционной жидкостью и установку 30 для регулирования температуры, чтобы создать больше трубопроводов для протекания реакционной жидкости и, тем самым увеличить ее расход между ванной 10 с реакционной жидкостью и установкой 30 для регулирования температуры для скорейшего достижения заданной рабочей температуры.
Как показано на Фиг.2 и 3, предпочтительный вариант выполнения установки 30 для регулирования температуры содержит цилиндр 31, крышку 32, нагревательное устройство 33, охлаждающее устройство 34, блок 35 управления, первую трубу 37 для отвода реакционной жидкости и вторую трубу 36 для отвода реакционной жидкости. Также, как показано на Фиг.4, в верхней части цилиндра 31 имеется отверстие 317; крышка 32 закрывает отверстие 317; и первый ввод 311 для реакционной жидкости, первый выпуск 312 для реакционной жидкости, ввод 313 для холодной воды, выпуск 314 для холодной воды, второй ввод 315 для реакционной жидкости и второй выпуск 316 для реакционной жидкости проходят сквозь боковую стенку цилиндра 31. При этом первый ввод 311 для реакционной жидкости соединен с первым выпускным трубопроводом 40; второй ввод 315 для реакционной жидкости - со вторым выпускным трубопроводом 41; первый выпуск 312 для реакционной жидкости - с первым впускным трубопроводом 50, а второй выпуск 316 для реакционной жидкости - со вторым впускным трубопроводом 51. Нагревательное устройство 33 содержит несколько электротермических трубок 331, и один конец нагревательного устройства 33 соединен с крышкой 32, а второй его конец проходит внутрь цилиндра 31. Охлаждающее устройство 34 подает охлаждающую воду и может быть, например, устройством, подающим холодную воду, расположенным вне
цилиндра 31 и соединенным, соответственно, с вводом 313 для холодной воды и выпуском 314 для холодной воды. Блок управления 35, расположенный на крышке 32 соединен, соответственно, с нагревательным устройством 33 и охлаждающим устройством 34 и обеспечивает состояние включено или выключено как для нагревательного устройства 33, так и для охлаждающего устройства 34, которые находятся под управлением блока управления 35. Как первая труба 37 для отвода реакционной жидкости, так и вторая труба 36 для отвода реакционной жидкости, выполнены в форме спирального трубопровода; и оба спиральных трубопровода установлены чередующимся образом между внутренней стенкой цилиндра 31 и нагревательным устройством 33. Оба конца первой трубы 37 для отвода реакционной жидкости соединены, соответственно, с первым вводом 311 для реакционной жидкости и первым выпуском 312 для реакционной жидкости; а оба конца второй трубы 36 для отвода реакционной жидкости соединены, соответственно, со вторым впуском 315 для реакционной жидкости и вторым выпуском 316 для реакционной жидкости.
Кроме того, установка 30 для регулирования температуры содержит изолирующий элемент 38 и установочный элемент 39. На изолирующем элементе 38 имеется множество сквозных отверстий 381, и изолирующий элемент 38 расположен таким образом, что он изолирует первую трубу 37 для отвода реакционной жидкости, вторую трубу 36 для отвода реакционной жидкости и электротермическую трубку 331 нагревательного устройства 33, чтобы не допустить непосредственного соприкосновения первой трубы 37 для отвода реакционной жидкости и второй трубы 36 для отвода реакционной жидкости с нагревательным элементом 33. Установочный элемент 39 соединен с наружной стенкой цилиндра 31 и содержит два расположенных напротив друг друга установочных полукольца 391, 392. Оба установочных полукольца 391, 392 обеспечивают крепление установки для регулирования температуры в нужном положении к заданному объекту.
В соответствии с выше сказанным, установка 30 для регулирования температуры в системе управления температурой жидкости, согласно данной полезной модели, регулирует температуру реакционной жидкости в ванне 10 с реакционной жидкостью. Когда необходимо понизить температуру реакционной жидкости, блок управления 35 включает охлаждающее устройство 34 и выключает в то же время нагревательное устройство 33, и охлаждающее устройство 34 нагнетает холодную воду, поступающую из ввода 313 для холодной воды, в цилиндр, чтобы осуществить теплообмен с реакционной жидкостью, находящейся в первой трубе 37 для отбора реакционной жидкости и во
второй трубе 36 для отбора реакционной жидкости. При этом тепловая энергия реакционной жидкости поглощается во время теплообмена, чем достигается цель снижения ее температуры; в то же время вода, имеющая после теплообмена более высокую температуру, протекает через выпуск 314 для холодной воды обратно в охлаждающее устройство 34, чтобы охладиться до заданной температуры для холодной воды. Цикл повторяется до тех пор, пока температура реакционной жидкости в ванне 10 с реакционной жидкостью не достигнет заданного значения. Измеритель 20 температуры, обнаружив, что температура реакционной жидкости достигла заданного значения, немедленно дает команду блоку 35 управления остановить работу охлаждающего устройства 34.
Напротив, если необходимо повысить температуру реакционной жидкости, блок 35 управления активизирует нагревательное устройство 33 и подтверждает отключение охлаждающего устройства 34. Цилиндр 31 остается полностью наполненным водой, и термоэлектрическая трубка 331 нагревательного устройства 33 начинает нагревать воду, горячая вода поглощает тепловую энергию, и диффундирует наружу через множество сквозных отверстий 381 изолирующего элемента 38 и осуществляет теплообмен с реакционной жидкостью в первой трубе 37 для отбора реакционной жидкости и во второй трубе 36 для отбора реакционной жидкости, чтобы повысить температуру реакционной жидкости. После нескольких циклов теплообмена температура реакционной жидкости в ванне 10 с реакционной жидкостью достигает заданного значения. Снова, как только измеритель температуры обнаружит, что температура реакционной жидкости достигла заданного значения, он немедленно даст команду блоку 35 управления остановить работу нагревательного устройства 33. Конструкция установки 30 для регулирования температуры осуществляет цель управлять температурой реакционной жидкости в ванне 10 с реакционной жидкостью.
Кроме того, предпочтительный вариант выполнения данной полезной модели может содержать два комплекта труб для отбора реакционной жидкости, чтобы ускорить теплообмен без ограничения количества труб для реакционной жидкости. Использование только одного комплекта труб для реакционной жидкости достаточно для достижения необходимого теплообмена.
В данной полезной модели предлагается система управления температурой жидкости, содержащая установку для регулирования температуры, и в соответствии с этим была должным образом подана заявка на патент. Однако, необходимо отметить, что
предпочтительные варианты выполнения, раскрытые в данном описании и сопровождающих чертежах, не ограничивают данную полезную модель и что любая конструкция, установка или характеристики совпадающие или подобные тем, которые раскрыты в данной полезной модели, будут считаться входящими в объем целей и патентных притязаний данной полезной модели.
1. Установка для регулирования температуры, содержащая цилиндр с отверстием в верхней части, первый ввод для реакционной жидкости, первый выпуск для реакционной жидкости, ввод для холодной воды и выпуск для холодной воды, проходящие через боковую стенку цилиндра, крышку, закрывающую отверстие, нагревательное устройство, соединенной с крышкой и проходящее внутрь цилиндра, охлаждающее устройство, расположенное снаружи цилиндра и соединенное соответственно с вводом для холодной воды и выпуском для холодной воды, блок управления, расположенный на крышке и соединенный соответственно с нагревательным устройством и охлаждающим устройством, первую трубу для отвода реакционной жидкости, которая расположена внутри цилиндра между нагревательным элементом и внутренней стенкой цилиндра и у которой оба конца соединены соответственно с первым вводом для реакционной жидкости и первым выпуском для реакционной жидкости.
2. Установка по п.1, в которой установка для регулирования температуры содержит, кроме того, изолирующий элемент, расположенный между первой трубой для отвода реакционной жидкости и нагревательным устройством.
3. Установка по п.2, в которой в изолирующем элементе имеется множество сквозных отверстий.
4. Установка по п.1, в которой нагревательное устройство содержит несколько электротермических трубок.
5. Установка по п.1, в которой в боковой стенке цилиндра имеются второй ввод для реакционной жидкости и второй выпуск для реакционной жидкости, причем как первый ввод для реакционной жидкости, так и второй ввод для реакционной жидкости расположены соответственно с обеих сторон в нижней части боковой стенки цилиндра, а первый выпуск для реакционной жидкости и второй выпуск для реакционной жидкости расположены соответственно с обеих сторон верхней части боковой стенки цилиндра.
6. Установка по п.5, в которой установка для регулирования температуры содержит, кроме того, вторую трубу для отвода реакционной жидкости, расположенную внутри цилиндра между нагревательным устройством и внутренней стенкой цилиндра, причем оба конца второй трубы для отвода реакционной жидкости соединены соответственно со вторым вводом для реакционной жидкости и вторым выпуском для реакционной жидкости.
7. Установка по п.6, в которой как первая труба для отвода реакционной жидкости, так и вторая труба для отвода реакционной жидкости выполнены в форме спирального трубопровода, при этом первая труба для отвода реакционной жидкости и вторая труба для отвода реакционной жидкости установлены чередующимся образом относительно друг друга.
8. Установка по п.1, в которой установка для регулирования температуры содержит, кроме того, установочный элемент, расположенный на наружной стенке цилиндра.
9. Установка по п.8, в которой установочный элемент содержит два расположенных напротив друг друга установочных полукольца, соединенных с наружной стенкой цилиндра.
10. Установка по п.1, в которой охлаждающее устройство является устройством для подачи холодной воды, чтобы обеспечить подачу холодной воды с целью охлаждения.
11. Система управления температурой жидкости, содержащая ванну с реакционной жидкостью, измеритель температуры, расположенный в ванне с реакционной жидкостью, установку для регулирования температуры по п.1, первый выпускной трубопровод, соединяющий ванну с реакционной жидкостью и первый ввод для реакционной жидкости, а также первый впускной трубопровод, соединяющий ванну с реакционной жидкостью и первый выпуск для реакционной жидкости.
12. Система управления по п.11, в которой установка для регулирования температуры содержит, кроме того, изолирующий элемент, расположенный между первой трубой для отвода реакционной жидкости и нагревательным устройством.
13. Система управления по п.12, в которой в изолирующем элементе установки для регулирования температуры имеется множество сквозных отверстий.
14. Система управления по п.11, в которой нагревательное устройство установки для регулирования температуры содержит несколько электротермических трубок.
15. Система управления по п.11, в которой система управления температурой жидкости содержит, кроме того, второй выпускной трубопровод и второй впускной трубопровод, в установке для регулирования температуры имеется второй ввод для реакционной жидкости и второй выпуск для реакционной жидкости, расположенные в боковой стенке цилиндра установки для регулирования температуры, при этом второй выпускной трубопровод соединен с первым впуском реакционной жидкости, второй впускной трубопровод соединен со вторым выпуском реакционной жидкости, и как первый ввод реакционной жидкости, так и второй ввод реакционной жидкости расположены соответственно с обеих сторон нижней части боковой стенки цилиндра, а первый выпуск реакционной жидкости и второй выпуск реакционной жидкости расположены соответственно с обеих сторон верхней части боковой стенки цилиндра.
16. Система управления по п.15, в которой установка для регулирования температуры содержит, кроме того, вторую трубу для отвода реакционной жидкости расположенную внутри цилиндра между нагревательным устройством и внутренней стенкой цилиндра, причем оба конца второй трубы для отвода реакционной жидкости соединены соответственно со вторым вводом для реакционной жидкости и вторым выпуском для реакционной жидкости.
17. Система управления по п.16, в которой как первая труба для отвода реакционной жидкости, так и вторая труба для отвода реакционной жидкости установки для регулирования температуры выполнены в форме спирального трубопровода, при этом первая труба для отвода реакционной жидкости и вторая труба для отвода реакционной жидкости установлены чередующимся образом относительно друг друга.
18. Система управления по п.11, в которой установка для регулирования температуры содержит, кроме того, установочный элемент, расположенный на наружной стенке цилиндра.
19. Система управления по п.18, в которой установочный элемент содержит два расположенных напротив друг друга установочных полукольца, соединенных с наружной стенкой цилиндра.
20. Система управления по п.11, в которой охлаждающее устройство установки для регулирования температуры содержит устройство для подачи холодной воды, чтобы обеспечивать подачу холодной воды с целью охлаждения.
