水箱控制方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造技術領域，特別是涉及一種用于對半導體反應腔室進行冷卻的水箱控制方法及系統。
【背景技術】
[0002]化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposit1n,簡稱CVD)是半導體工業中應用最為廣泛的技術，可用來沉積多種材料。其通過利用不同氣體在高溫下的相互反應，將含有構成薄膜元素的氣態反應劑或液態反應劑的蒸氣及反應所需其它氣體引入反應腔，在襯底表面發生化學反應生成薄膜層。對CVD生產設備來說，如果反應腔周圍環境溫度過低，會導致反應腔室的室壁出現冷壁效應，顆粒附著在反應腔的內壁上，如果顆粒掉落在襯底表面則會影響工藝質量，對附著在反應腔內壁上的顆粒進行清洗也需要增加機臺維護頻率；相反，如果反應腔周圍環境溫度過高，則會影響設備周圍機電部件的使用壽命，增加運營成本。
[0003]所以，在工藝過程中，需要控制反應腔周圍溫度基本保持穩定。一般均采用冷卻水箱對反應腔周圍的溫度進行控制，使其保持在一個較高但又較為安全的溫度范圍。水箱通常配有一個入水口、一個出水口、一個注水管和一個排水管，入水口和出水口分別是機臺內部水循環的入口和出口，注水管是外界注水進入水箱的管道，排水管是水箱中的水排出水箱的管道。
[0004]傳統的水箱控制方法是在水箱中設置液位傳感器，水箱液位到達低位并保持設定時間后，水箱發出報警，并立即注水至高位；而工藝過程中水箱總水量會由于蒸發而不斷減少，溫度也會逐漸升高，對腔體周圍的冷卻作用降低；而注水時，突然注入大量溫度低于冷卻水箱水溫的廠務水，會迅速冷卻水箱的水溫，使得反應腔環境溫度產生波動，對工藝結果產生影響。
[0005]所以，傳統的水箱控制方法很難滿足在半導體工藝過程中維持水箱內部的液位高度和溫度基本穩定的需求，水箱內部溫度的波動，無論是水量蒸發減少導致的水溫升高，還是突然注水導致的水溫降低，都會對半導體工藝的質量產生影響。

【發明內容】

[0006]基于上述問題，本發明提供了一種水箱控制方法及系統，在保證設備安全的基礎上，實現水箱內部的水溫以及液位保持基本穩定。
[0007]為實現本發明目的而提供的水箱控制方法，包括以下步驟:
[0008]預設上限溫度和下限溫度兩個溫度值，以及高液位、標準液位、低液位三個液位高度，實時檢測所述水箱中的水溫和液位變化；
[0009]當檢測到所述水箱中的液位位于所述高液位和所述標準液位之間，且所述水箱中的水溫高于所述上限溫度時，控制所述水箱的注水閥門和排水閥門同時打開并持續第一預設時間，在保持所述水箱中的液位基本不變的同時進行循環換水，直至所述水箱中的水溫位于所述上限溫度和所述下限溫度之間；
[0010]當檢測到所述水箱中的液位位于所述低液位和所述標準液位之間時，控制所述水箱的注水閥門打開并持續所述第一預設時間，進行循環注水，直到檢測到所述水箱中的液位上升到所述高液位和所述標準液位之間且持續第二預設時間后，控制所述水箱的注水閥門關閉，停止注水；在注水的同時，對所述水箱中的水溫進行實時監測，若檢測到所述水箱中的水溫低于所述下限溫度，則控制所述水箱的注水閥門關閉，暫停注水，直至所述水箱中的水溫位于所述上限溫度和所述下限溫度之間，再控制所述水箱的注水閥門打開，進行循環注水。其中，本發明的水箱控制方法，還包括以下步驟:
[0011]當檢測到所述水箱中的液位位于所述高液位處及以上時，控制所述水箱的排水閥門打開，進行排水；
[0012]當檢測到所述水箱中的液位位于所述低液位處及以下時，控制所述水箱的注水閥門打開，進行注水。
[0013]其中，本發明的水箱控制方法，還包括以下步驟:
[0014]當檢測到所述水箱中的液位低于所述低液位或高于所述高液位時，控制報警裝置進行報警。
[0015]其中，所述第一預設時間為2至6秒。
[0016]其中，所述第二預設時間為5秒至10秒。
[0017]相應地，為實現本發明目的還提供一種水箱控制系統，包括檢測模塊、高液位控制模塊以及低液位控制模塊；
[0018]所述檢測模塊，用于預設上限溫度和下限溫度兩個溫度值，以及高液位、標準液位、低液位三個液位高度,并實時檢測所述水箱中的水溫和液位變化；
[0019]所述高液位控制模塊，用于當所述檢測模塊檢測到所述水箱中的液位位于所述高液位和所述標準液位之間，且所述水箱中的水溫高于所述上限溫度時，控制所述水箱的注水閥門和排水閥門同時打開并持續第一預設時間，在保持所述水箱中的液位基本不變的同時進行循環換水，直至所述水箱中的水溫位于所述上限溫度和所述下限溫度之間；
[0020]所述低液位控制模塊，用于當所述檢測模塊檢測到所述水箱中的液位位于所述低液位和所述標準液位之間時，控制所述水箱的注水閥門打開并持續所述第一預設時間，進行循環注水，直到檢測到所述水箱中的液位上升到所述高液位和所述標準液位之間且持續第二預設時間后，控制所述水箱的注水閥門關閉，停止注水；在注水的同時，若所述檢測模塊檢測到所述水箱中的水溫低于所述下限溫度，則控制所述水箱的注水閥門關閉，暫停注水，直至所述水箱中的水溫位于所述上限溫度和所述下限溫度之間，再控制所述水箱的注水閥門打開，進行循環注水。
[0021 ] 其中，本發明的水箱控制系統，還包括液位上限控制模塊和液位下限控制模塊；
[0022]所述液位上限控制模塊，用于當所述檢測模塊檢測到所述水箱中的液位位于所述高液位處及以上時，控制所述水箱的排水閥門打開，進行排水；
[0023]所述液位下限控制模塊，用于當所述檢測模塊檢測到所述水箱中的液位位于所述低液位處及以下時，控制所述水箱的注水閥門打開，進行注水。
[0024]其中，本發明的水箱控制系統，還包括報警模塊；
[0025]所述報警模塊，用于在所述檢測模塊檢測到所述水箱中的液位低于所述低液位或高于所述高液位時，控制報警裝置進行報警。
[0026]其中，所述第一預設時間為2至6秒。
[0027]其中，所述第二預設時間為5秒至10秒。
[0028]本發明的有益效果為:本發明提供的水箱控制方法及系統，在半導體工藝過程中，通過檢測液位和溫度進行組合判斷，來控制水箱的注水或排水，維持水箱內部的液位高度和溫度基本穩定，操作簡單、可靠，便于實現。
【附圖說明】
[0029]為了使本發明的水箱控制方法及系統的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體附圖及具體實施例，對本發明水箱控制方法及系統進行進一步詳細說明。
[0030]圖1為本發明的水箱控制方法的一個實施例的流程圖；
[0031]圖2為本發明的水箱控制方法的一個實現裝置圖；
[0032]圖3為本發明的水箱控制方法的另一個實施例的流程圖；
[0033]圖4為本發明的水箱控制系統的一個實施例的結構圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合說明書附圖，對本發明實施例提供的水箱控制方法及系統進行具體說明。
[0035]參見圖1，本發明實施例提供的水箱控制方法，包括以下步驟:
[0036]S100，預設上限溫度和下限溫度兩個溫度值，以及高液位、標準液位、低液位三個液位高度，實時檢測水箱中的水溫和液位變化。
[0037]其中，上限溫度和下限溫度之間為水箱中的水的正常溫度范圍，高液位和低液位為水箱中水位的兩個極限，高液位之下和低液位之上為機臺正常運