一种流体加热装置及半导体设备的制作方法

本发明涉及半导体设备，尤其涉及一种流体加热装置及半导体设备。

背景技术：

1、在半导体设备领域中，流体加热装置作为关键的辅助设备之一，与半导体制造工艺的精密性、洁净度要求以及对温度控制的苛刻标准紧密相关。在半导体制造过程中，诸如化学气相沉积(cvd)、离子注入、光刻胶涂覆、显影、清洗等环节，都需要对所使用流体(包括化学品、超纯水、惰性气体等)进行精确到±1℃甚至更小范围内的温度控制。要求流体加热装置具备极高的温度稳定性、快速响应能力和精准的闭环控制机制。通常采用高精度pid控制器、热电偶传感器以及微处理器技术，确保流体温度在设定范围内精确波动，以维持工艺条件的恒定，确保芯片良率。

2、公开号为wo2009037775a1的国际发明专利申请公开了一种流体温度控制装置及方法，前馈控制单元基于流体的目标温度，每单位时间的流量和入口温度来计算所需电力，将所需电力分配给每个加热器，并分配所需电力。根据分配的电力确定用于操作的操作量，计算每个加热箱的目标温度，然后反馈控制单元，根据加热箱的目标温度和出口温度，以及功率模块确定每个加热器的操作量。

3、然而，上述现有技术中的流体温度控制装置采用单路三通道加热装置，流体只能沿单一路径依次通过三个独立的加热通道，虽然每个通道可以设定不同的温度，但由于流体在通过前一个通道后，其温度已受到了该通道加热的影响，后续通道的加热效果是在前一通道加热基础上的增加或修正，从而限制了对流体温度调控的灵活性，导致上述现有技术难以对流体实现更精准的温度控制。

4、有鉴于此，有必要对现有技术中的流体温度控制装置予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于揭示一种流体加热装置及半导体设备，用于解决现有技术中的流体温度控制装置所存在的诸多缺陷，尤其是为了实现对流体温度调控的灵活性和更精准的温度控制。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种流体加热装置，包括：用于输入待加热流体的输入管路，配置于所述输入管路下游的加热系统，以及连通所述加热系统以将加热后的流体予以输出的输出管路；

3、所述加热系统包括：至少两条并行的加热管路，配置于所述加热管路并沿流体流动方向依次排列的至少两个加热器，用于监测流体经所述加热器加热后的温度变化量的第一温度传感器，配置于所述加热管路并分别用于计量与调节进入所述加热管路的流体流量的流量计与第一调节阀，以及汇集所有所述加热管路输出的加热流体并连通所述输出管路的混合管路。

4、作为本发明的进一步改进，所述输入管路下游分支形成连接所述加热系统的第二分流管路，所述第二分流管路配置用于保持进入所述加热系统的流体压力恒定的定压阀。

5、作为本发明的进一步改进，所述流体加热装置还包括排流系统，所述输入管路下游分支形成连接所述排流系统的第一分流管路，所述第一分流管路配置用于调节进入所述排流系统的流体流量的第二调节阀。

6、作为本发明的进一步改进，所述加热系统还包括：配置于所述加热管路下游以检测所述加热管路输出的加热流体流量的流量传感器，以及配置于所述加热管路下游以检测所述加热管路输出的加热流体温度的第二温度传感器。

7、作为本发明的进一步改进，所述混合管路下游配置用于检测所述混合管路输出的加热流体的压力的压力传感器。

8、作为本发明的进一步改进，所述混合管路下游被构造出分别连通所述输出管路与所述排流系统的第一导流管路与第二导流管路。

9、作为本发明的进一步改进，所述第二导流管路被构造出配置泄压阀的第三导流管路。

10、作为本发明的进一步改进，所述第一导流管路与所述输出管路之间配置用于将加热后的流体泵送至所述输出管路的泵体。

11、作为本发明的进一步改进，所述流体加热装置还包括：氮气吹扫装置，所述氮气吹扫装置设置于在所述加热装置的停机状态下用于将所述加热管路及所述混合管路中的残留流体通过氮气吹扫并通过所述输出管路排出；

12、所述氮气吹扫装置包括：氮气源，以及配置于所述氮气源与所述加热管路之间的氮气控制阀。

13、第二方面，本发明还提供了一种半导体设备，包括：如第一方面中任一项所述的流体加热装置。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：加热管路沿流体流动方向依次排列至少两个加热器，以使多个加热管路能够对流体进行分段加热，并通过第一温度传感器监测流体经每个加热器加热后的温度变化量，确保加热器在对流体的加热过程，流体温度始终处于目标温度范围内，以实现精准温度控制，相较于现有技术中流体只能沿单一路径依次通过三个独立的加热通道进行加热的流体温度控制装置，该流体加热装置通过加热系统实现了对流体温度调控的灵活性和更精准的温度控制。

技术特征：

1.一种流体加热装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述输入管路下游分支形成连接所述加热系统的第二分流管路，所述第二分流管路配置用于保持进入所述加热系统的流体压力恒定的定压阀。

3.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述流体加热装置还包括排流系统，所述输入管路下游分支形成连接所述排流系统的第一分流管路，所述第一分流管路配置用于调节进入所述排流系统的流体流量的第二调节阀。

4.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述加热系统还包括：配置于所述加热管路下游以检测所述加热管路输出的加热流体流量的流量传感器，以及配置于所述加热管路下游以检测所述加热管路输出的加热流体温度的第二温度传感器。

5.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述混合管路下游配置用于检测所述混合管路输出的加热流体的压力的压力传感器。

6.根据权利要求4所述的流体加热装置，其特征在于，所述混合管路下游被构造出分别连通所述输出管路与所述排流系统的第一导流管路与第二导流管路。

7.根据权利要求6所述的流体加热装置，其特征在于，所述第二导流管路被构造出配置泄压阀的第三导流管路。

8.根据权利要求6所述的流体加热装置，其特征在于，所述第一导流管路与所述输出管路之间配置用于将加热后的流体泵送至所述输出管路的泵体。

9.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述流体加热装置还包括：氮气吹扫装置，所述氮气吹扫装置设置于在所述加热装置的停机状态下用于将所述加热管路及所述混合管路中的残留流体通过氮气吹扫并通过所述输出管路排出；

10.一种半导体设备，其特征在于，包括：如上述权利要求1至9中任一项所述的流体加热装置。

技术总结本发明提供了一种流体加热装置及半导体设备，该流体加热装置包括：用于输入待加热流体的输入管路，配置于所述输入管路下游的加热系统，以及连通所述加热系统以将加热后的流体予以输出的输出管路；所述加热系统包括：至少两条并行的加热管路，配置于所述加热管路并沿流体流动方向依次排列的至少两个加热器，用于监测流体经所述加热器加热后的温度变化量的第一温度传感器，配置于所述加热管路并分别用于计量与调节进入所述加热管路的流体流量的流量计与第一调节阀，以及汇集所有所述加热管路输出的加热流体并连通所述输出管路的混合管路。本申请通过加热系统实现了对流体温度调控的灵活性和更精准的温度控制。技术研发人员：杨仕品,耿健受保护的技术使用者：苏州智程半导体科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4