[发明专利]射频电源及其冷却控制方法

说明书

本发明提供一种射频电源及其冷却控制方法，包括电源组件、冷却装置和控制装置，冷却装置包括流体通路和设置在流体通路上的调节阀，控制装置用于在电源组件为运行状态时根据冷却装置的温度检测值与预设目标温度之间的第一温度差值以及电源组件的当前功率与上一检测周期的功率之间的功率差值，对调节阀的开启程度进行调节；以及，在电源组件为非运行状态时，在出水温度高于出水温度阈值时降低冷却装置的可调目标温度，否则在入水温度低于或等于结露温度时提高可调目标温度；再对调节阀的开启程度进行调节，以使冷却装置的温度检测值趋近于可调目标温度。本发明的射频电源能够提高电源组件温度的稳定性并避免过热或结露。

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，具体地，涉及一种射频电源及其冷却控制方法。

背景技术

射频电源是半导体、光伏、发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)等设备的关键零部件之一，其主要功能是在半导体等离子刻蚀、化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、溅射镀膜等工艺中提供高频等离子体激励，使工艺腔室内部形成等离子体。由于射频电源是输出大功率的半导体设备零部件，在工作过程中会产生大量的热量，因此大部分射频电源采用水循环冷却的方式散热，达到快速散热的目的，保证射频电源的正常可靠工作。由于半导体设备对射频电源的要求最重要的一点就是功率输出高精度和高一致性，而影响其功率输出精度和一致性的关键因素之一是射频电源功率驱动放大管的工作温度，因此，保证射频电源功率驱动放大管的工作温度的稳定，是射频电源提高功率输出高精度和高一致性有效手段之一。

然而，现有的水循环冷却装置常出现无法及时冷却射频电源以及过度冷却射频电源导致其表面发生结露的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种射频电源及其冷却控制方法，该冷却控制方法能够提高电源组件温度的稳定性和射频电源的安全性。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种射频电源，所述射频电源包括电源组件、冷却装置和控制装置，所述冷却装置包括流体通路和设置在所述流体通路上的调节阀，所述流体通路用于与冷源连接，以使所述冷源提供的冷却液在所述流体通路中流动并吸收所述电源组件产生的热量，所述调节阀用于调节所述流体通路中所述冷却液的流量，所述控制装置用于在所述电源组件为运行状态时，周期性地检测所述冷却装置的温度以及所述电源组件的功率；根据所述冷却装置的温度检测值与预设目标温度之间的第一温度差值以及所述电源组件的当前功率与上一检测周期所述电源组件的功率之间的功率差值，确定所述调节阀开启程度的第一调节量，并根据所述第一调节量对所述调节阀的开启程度进行调节；其中，所述第一调节量随所述第一温度差值以及所述功率差值的增大而增大，随所述第一温度差值以及所述功率差值的减小而减小；

以及，在所述电源组件为非运行状态时，周期性地检测所述冷却装置的出水温度、入水温度以及所述冷却装置所在环境的环境湿度；在所述出水温度高于出水温度阈值时，降低所述冷却装置的可调目标温度，在所述出水温度低于或等于所述出水温度阈值时，根据所述环境湿度确定结露温度，并在所述入水温度低于或等于所述结露温度时提高所述冷却装置的可调目标温度；再根据所述冷却装置的温度检测值与可调目标温度之间的第二温度差值，对所述调节阀的开启程度进行调节，以使所述冷却装置的温度检测值趋近于所述可调目标温度。

可选地，所述射频电源还包括第一温度传感器、温度采集电路、功率传感器和功率采集电路，所述第一温度传感器用于检测所述冷却装置的温度，所述功率传感器用于检测所述电源组件的功率；所述控制装置用于通过所述温度采集电路接收所述第一温度传感器的检测结果，并通过所述功率采集电路接收所述功率传感器的检测结果；