立式炉设备及用于其的冷却系统的制作方法

本发明涉及半导体设备，尤其涉及一种立式炉设备及用于其的冷却系统。

背景技术：

1、半导体芯片制造中所用的炉管设备大多长期工作在高温环境，且为提高设备产出率，通常要求设备在完成所需的工艺处理后快速降温。

2、以低压立式炉设备为例，其工作温度通常高达上千摄氏度，加之腔体经常工作在真空状态，炉体及法兰等密封部件在高温下极易损坏，因此设备必须配置冷却装置，以在完成工艺处理时将设备快速冷却。

3、但现有的炉管设备的不同区域通常采用同一冷却管路，一旦冷却系统局部故障，整个设备的冷却就无法进行，并且大多没有有效的应急冷却装置，在厂务系统断水断电时，导致设备的极端温度敏感区得不到有效散热而使部件损坏等问题。

4、因此，有必要提供一种新型的立式炉设备及用于其的冷却系统以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种立式炉设备及用于其的冷却系统，以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的所述用于立式炉设备的冷却系统，所述立式炉设备包括第一温度敏感区、第二温度敏感区及第三温度敏感区，各温度敏感区的部件的耐高温性不同；所述第一温度敏感区包括立式炉炉体，所述第二温度敏感区包括密封法兰区，所述第三温度敏感区包括装载区，所述冷却系统包括用于对第一温度敏感区进行冷却的第一冷却回路、用于对第二温度敏感区进行冷却的第二冷却回路、用于对第三温度敏感区进行冷却的第三冷却回路、应急补给模块以及供回水模块，所述第一冷却回路、所述第二冷却回路和所述第三冷却回路均可独立冷却作业，且所述第二冷却回路与应急补给模块连接，以在厂务断水断电后仍可紧急供应应急冷却介质进行冷却，所述第一冷却回路、所述第二冷却回路和所述第三冷却回路均与所述供回水模块连接，所述供回水模块用于：在厂务正常供应冷却循环水时，向所述第一冷却回路、所述第二冷却回路和所述第三冷却回路输送并回收冷却循环水；在厂务断水断电时，停止回收冷却循环水，并排出所述第二冷却回路内的应急冷却介质。

3、可选地，所述第一冷却回路和所述第二冷却回路均包括第一换热支路、第一换热件、第一进水阀、第一出水阀、第一流量传感器、第一温度传感器和第一单向阀，所述第一换热件、所述第一进水阀、所述第一出水阀、所述第一流量传感器、所述第一温度传感器和所述第一单向阀均设置于所述第一换热支路上；

4、其中，以冷却循环水的流动方向确定上游和下游，所述第一进水阀、所述第一流量传感器和所述第一单向阀位于所述第一换热件的上游，所述第一出水阀和所述第一温度传感器位于所述第一换热件的下游。

5、可选地，所述第一冷却回路和/或所述第二冷却回路还包括泄压模块，所述泄压模块的高压端口与所述第一换热件的下游连接，所述泄压模块的低压端口与所述供回水模块的上游连接。

6、可选地，所述应急补给模块包括冷却介质供应单元、冷却介质供应管路和冷却介质控制单元，所述冷却介质供应单元用于供应应急冷却介质，所述冷却介质供应管路的一端与所述冷却介质供应单元连接，所述冷却介质供应管路的另一端与所述第一换热件的上游和所述第一单向阀的下游连接，所述冷却介质控制单元设置于所述冷却介质供应管路上，用于在断电时打开所述冷却介质供应单元与所述第一换热支路之间的通路。

7、可选地，所述应急补给模块还包括第四单向阀，所述第四单向阀设置于所述冷却介质供应管路上，以防止所述第二冷却回路内的冷却循环水或应急冷却介质流入所述冷却介质供应单元。

8、可选地，所述冷却系统还包括吹扫单元，所述吹扫单元包括空气源、吹扫管路和进气阀；

9、其中，沿应急冷却介质的流动方向确定上游和下游，所述空气源用于提供压缩空气，所述吹扫管路的一端与所述冷却介质控制单元下游的冷却介质供应管路连接，所述吹扫管路的另一端与所述空气源连接，所述进气阀设置于所述吹扫管路上。

10、可选地，所述第三冷却回路包括第二换热支路、第二换热件、第二进水阀、第二出水阀、第二流量传感器、第二温度传感器和第二单向阀，所述第二换热件、所述第二进水阀、所述第二出水阀、所述第二流量传感器、所述第二温度传感器和所述第二单向阀均设置于所述第二换热支路上；

11、其中，所述第二进水阀和所述第二单向阀位于所述第二换热件的上游，所述第二流量传感器、所述第二温度传感器和所述第二出水阀位于所述第二换热件的下游。

12、可选地，所述冷却系统还包括第三单向阀，所述第三单向阀设置于所述第一冷却回路和所述第三冷却回路之间以及所述第二冷却回路和所述第三冷却回路之间，且所述第三单向阀位于所述第三冷却回路的下游。

13、可选地，所述冷却系统还包括进水温度检测模块、进水压力检测模块、回水流量检测模块和回水温度检测模块中的至少一种，所述进水温度检测模块、所述进水压力检测模块、所述回水流量检测模块和所述回水温度检测模块均设置于所述第一冷却回路和所述供回水模块之间；

14、其中，所述进水温度检测模块和所述进水压力检测模块位于所述供回水模块的下游，所述回水流量检测模块和所述回水温度检测模块位于所述供回水模块的上游。

15、本发明还提供了一种立式炉设备，包括第一温度敏感区、第二温度敏感区、第三温度敏感区以及所述冷却系统，所述第一温度敏感区包括立式炉炉体，所述第二温度敏感区包括密封法兰区，所述第三温度敏感区包括装载区。

16、本发明的有益效果在于：

17、设置三条可独立工作的第一、第二、第三冷却回路，分别对立式炉不同温度敏感区冷却，单一冷却回路故障不会造成整体冷却失效；第二冷却回路在厂务断水断电时仍可提供应急冷却，保护密封法兰等关键部件，提升设备运行可靠性，防止高温工况下部件损坏。

1.一种用于立式炉设备的冷却系统，其特征在于，所述立式炉设备包括第一温度敏感区、第二温度敏感区及第三温度敏感区，各温度敏感区的部件的耐高温性不同；所述第一温度敏感区包括立式炉炉体，所述第二温度敏感区包括密封法兰区，所述第三温度敏感区包括装载区，所述冷却系统包括用于对第一温度敏感区进行冷却的第一冷却回路、用于对第二温度敏感区进行冷却的第二冷却回路、用于对第三温度敏感区进行冷却的第三冷却回路、应急补给模块以及供回水模块，所述第一冷却回路、所述第二冷却回路和所述第三冷却回路均可独立冷却作业，且所述第二冷却回路与所述应急补给模块连接，以在厂务断水断电后仍可紧急供应应急冷却介质进行冷却，所述第一冷却回路、所述第二冷却回路和所述第三冷却回路均与所述供回水模块连接，所述供回水模块用于：在厂务正常供应冷却循环水时，向所述第一冷却回路、所述第二冷却回路和所述第三冷却回路输送并回收冷却循环水；在厂务断水断电时，停止回收冷却循环水，并排出所述第二冷却回路内的应急冷却介质。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一冷却回路和所述第二冷却回路均包括第一换热支路、第一换热件、第一进水阀、第一出水阀、第一流量传感器、第一温度传感器和第一单向阀，所述第一换热件、所述第一进水阀、所述第一出水阀、所述第一流量传感器、所述第一温度传感器和所述第一单向阀均设置于所述第一换热支路上；

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述第一冷却回路和/或所述第二冷却回路还包括泄压模块，所述泄压模块的高压端口与所述第一换热件的下游连接，所述泄压模块的低压端口与所述供回水模块的上游连接。

4.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述应急补给模块包括冷却介质供应单元、冷却介质供应管路和冷却介质控制单元，所述冷却介质供应单元用于供应应急冷却介质，所述冷却介质供应管路的一端与所述冷却介质供应单元连接，所述冷却介质供应管路的另一端与所述第一换热件的上游和所述第一单向阀的下游连接，所述冷却介质控制单元设置于所述冷却介质供应管路上，用于在断电时打开所述冷却介质供应单元与所述第一换热支路之间的通路。

5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述应急补给模块还包括第四单向阀，所述第四单向阀设置于所述冷却介质供应管路上，以防止所述第二冷却回路内的应急冷却介质流入所述冷却介质供应单元。

6.根据权利要求4或5所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括吹扫单元，所述吹扫单元包括空气源、吹扫管路和进气阀；

7.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第三冷却回路包括第二换热支路、第二换热件、第二进水阀、第二出水阀、第二流量传感器、第二温度传感器和第二单向阀，所述第二换热件、所述第二进水阀、所述第二出水阀、所述第二流量传感器、所述第二温度传感器和所述第二单向阀均设置于所述第二换热支路上；

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括第三单向阀，所述第三单向阀设置于所述第一冷却回路和所述第三冷却回路之间以及所述第二冷却回路和所述第三冷却回路之间，且所述第三单向阀位于所述第三冷却回路的下游。

9.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括进水温度检测模块、进水压力检测模块、回水流量检测模块和回水温度检测模块中的至少一种，所述进水温度检测模块、所述进水压力检测模块、所述回水流量检测模块和所述回水温度检测模块均设置于所述第一冷却回路和所述供回水模块之间；

10.一种立式炉设备，其特征在于，包括第一温度敏感区、第二温度敏感区、第三温度敏感区以及如权利要求1-9任意一项所述的冷却系统，所述第一温度敏感区包括立式炉炉体，所述第二温度敏感区包括密封法兰区，所述第三温度敏感区包括装载区。