一种加热异常检测方法
阅读：458发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种加热异常检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供加 热异常 检测方法，该方法包括：S1，预设各个温控装置的 温度 为初始温度；S2，使一个温控装置加热预设时间，检测各个温控装置的温度，判断当前温控装置的温度是否上升至预设温度，预设温度大于各个温控装置的初始温度，若是，当前温控装置检测结束；若否，进入S3，当前温控装置的温度为断连温度，其他温控装置的温度保持不变，输出当前温控装置的测温器断连；和/或，当前温控装置的温度保持不变，另一个温控装置的温度为当前测温装置的预设温度，输出另一个温控装置与当前温控装置的测温器混接；和/或，当前温控装置的温度不为断连温度，每个温控装置的温度保持不变，输出当前温控装置的加热器故障。该方法可以缩短维护周期。，下面是一种加热异常检测方法专利的具体信息内容。
1.一种加热异常检测方法，应用于多个温控装置，每个温控装置包括测温器和加热器，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：
步骤S1，预设各个温控装置的温度为初始温度；
步骤S2，使一个温控装置加热预设时间，之后检测各个温控装置的温度，之后判断当前温控装置的温度是否上升至与该预设时间对应的预设温度，所述预设温度大于各个所述温控装置的初始温度，若是，进入步骤S4；若否，进入步骤S3；
步骤S3，根据检测的各个温控装置的温度，若当前温控装置的温度为断连温度，其他温控装置的温度保持不变，则输出当前温控装置的测温器断连；和/或，若当前温控装置的温度保持不变，另一个温控装置的温度上升为当前测温装置的预设温度，则输出该另一个温控装置的测温器与当前温控装置的测温器混接；和/或，若当前温控装置的温度不为断连温度，且每个温控装置的温度均保持不变，则输出当前温控装置的加热器故障；
步骤S4，当前温控装置检测结束。
2.根据权利要求1所述的加热异常检测方法，其特征在于，每个所述温控装置的初始温度预设为其加热最低温度。
3.根据权利要求2所述的加热异常检测方法，其特征在于，在所述步骤S2中还包括，若当前温控装置的检测温度上升至与该预设时间对应的预设温度，则使当前温控装置的温度恢复至其初始温度。
4.根据权利要求1所述的加热异常检测方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，还包括步骤S5，根据输出的测温器断连、测温器混接或加热器故障的信息，对当前温控装置进行维护；并且
在步骤S5之后，针对至少两个未检测的温控装置，执行步骤S2～S5；针对最后一个未检测的温控装置，执行步骤S2～S4，并且，在步骤S3中，若当前温控装置的温度为断连温度，则输出该当前温控装置的测温器断连；和/或，若当前温控装置的温度不为断连温度，且保持不变，则输出当前温控装置的加热器故障。
5.根据权利要求1所述的加热异常检测方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，重复执行步骤S1～S4，以对下一个未检测的温控装置进行检测，直至实现对每个温控装置进行检测。
6.根据权利要求4或5所述的加热异常检测方法，其特征在于，在进行步骤S3的同时开始对下一个温控装置进行检测。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的加热异常检测方法，其特征在于，每个所述温控装置的预设时间设置为：在该预设时间下加热至的预设温度大于环境温度10℃以上。
8.根据权利要求1所述的加热异常检测方法，其特征在于，在所述步骤S2中还包括，若当前温控装置的检测温度未上升至与该预设时间对应的预设温度，则发出报警信号。
9.根据权利要求1所述的加热异常检测方法，其特征在于，采用自动检测方式或者手动检测方式进行检测。
10.根据权利要求1所述的加热异常检测方法，其特征在于，所述测温器包括热电偶。
一种加热异常检测方法
技术领域
背景技术
[0003] 图1为典型的反应腔室的腔体横向截面示意图。请参阅图1，反应腔室10为矩形腔室，为实现对反应腔室10的不同区域进行温控，在反应腔室10的四个拐角A～D位置处分别设置有温控装置11，每个温控装置11包括加热器111、热电偶112、过温开关113和温控器(图中未示出)等。其中，加热器111用于加热反应腔室10，热电偶112用于检测当前反应腔室10的温度，并将该温度发送至温控器，温控器用于根据热电偶112检测的温度输出控制信号，以控制继电器来控制是否向加热器111供电；过温开关113用于在反应腔室10温度过高时断开，以切断加热器111与电源连接，以对反应腔室10进行保护。
[0004] 在对反应腔室10进行加热时，需要四个温控装置11同时工作，并且，在四个温控装置11加热过程中实时检测是否发生异常，若是，则发出报警提示，以告知操作人员进行维护。然而，在实际应用中，虽然在发生异常时会发出报警提示，但是由于其不能判断并输出发生该异常的原因，例如，热电偶断连、热电偶混接和加热器故障等，因而需要操作人员耗费较长的时间进行检查，因而造成维护周期较长，从而造成产率和经济效益低。
发明内容
[0005] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种加热异常检测方法，可以缩短维护周期，从而可以提高产率和经济效益。
[0006] 为解决上述问题之一，本发明提供了一种加热异常检测方法，应用于多个温控装置，每个温控装置包括测温器和加热器，该检测方法包括以下步骤：
[0007] 步骤S1，预设各个温控装置的温度为初始温度；
[0008] 步骤S2，使一个温控装置加热预设时间，之后检测各个温控装置的温度，之后判断当前温控装置的温度是否上升至与该预设时间对应的预设温度，所述预设温度大于各个所述温控装置的初始温度，若是，进入步骤S4；若否，进入步骤S3；
[0009] 步骤S3，根据检测的各个温控装置的温度，若当前温控装置的温度为断连温度，其他温控装置的温度保持不变，则输出当前温控装置的测温器断连；和/或，若当前温控装置的温度保持不变，另一个温控装置的温度上升为当前测温装置的预设温度，则输出该另一个温控装置的测温器与当前温控装置的测温器混接；和/或，若当前温控装置的温度不为断连温度，且每个温控装置的温度均保持不变，则输出当前温控装置的加热器故障；
[0010] 步骤S4，当前温控装置检测结束。
[0011] 其中，每个所述温控装置的初始温度预设为其加热最低温度。
[0012] 其中，在所述步骤S2中还包括，若当前温控装置的检测温度上升至与该预设时间对应的预设温度，则使当前温控装置的温度恢复至其初始温度。
[0013] 其中，在所述步骤S4之后，还包括步骤S5，根据输出的测温器断连、测温器混接或加热器故障的信息，对当前温控装置进行维护；并且，在步骤S5之后，针对至少两个未检测的温控装置，执行步骤S2～S5；针对最后一个未检测的温控装置，执行步骤S2～S4，并且，在步骤S3中，若当前温控装置的温度为断连温度，则输出该当前温控装置的测温器断连；和/或，若当前温控装置的温度不为断连温度，且保持不变，则输出当前温控装置的加热器故障。
[0014] 其中，在所述步骤S4之后，重复执行步骤S1～S4，以对下一个未检测的温控装置进行检测，直至实现对每个温控装置进行检测。
[0015] 其中，在进行步骤S3的同时开始对下一个温控装置进行检测。
[0016] 其中，每个所述温控装置的预设时间设置为：在该预设时间下加热至的预设温度大于环境温度10℃以上。
[0017] 其中，在所述步骤S2中还包括，若当前温控装置的检测温度未上升至与该预设时间对应的预设温度，则发出报警信号。
[0018] 其中，采用自动检测方式或者手动检测方式进行检测。
[0019] 其中，所述测温器包括热电偶。
[0020] 本发明具有以下有益效果：
[0021] 本发明提供的加热异常检测方法，其步骤S1中，预设各个温控装置的温度为初始温度，之后通过步骤S2，可以判断出当前温控装置是否异常，若是，则进入步骤S4，当前温控装置检测结束，若否，则进入步骤S3，通过步骤S3，可以判断并输出发生异常的原因，该原因包括测温器断连和/或测温器混接和/或加热器故障。因此，本发明提供的加热异常检测方法可以判断并输出异常发生的原因，这与现有技术相比，可以便于操作人员根据该原因进行维护，从而可以缩短维护周期，进而可以提高产率和经济效益。附图说明
[0022] 图1为典型的反应腔室的腔体横向截面示意图；
[0024] 图3为对温控装置A进行检测的过程示意图；
[0025] 图4为对温控装置B进行检测的过程示意图；
[0026] 图5为对温控装置C进行检测的过程示意图；以及
[0027] 图6为对温控装置D进行检测的过程示意图。
具体实施方式
[0028] 为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的加热异常检测方法进行详细描述。
[0029] 为便于理解本发明，本发明中每个温控装置包括测温器和加热器，“温控装置的温度”是指温控装置中加热器加热的温度；“检测温控装置的温度”是指各个温控装置利用其测温器检测其的温度。另外，本发明提供的加热异常检测方法是基于各个温控装置的加热器未发生混接的前提下进行的。
[0030] 图2为本发明实施例提供的加热异常的检测方法的流程图。请参阅图2，本实施例提供的加热异常检测方法，应用于多个温控装置，该检测方法包括以下步骤：
[0031] 步骤S1，预设各个温控装置的温度为初始温度，也就是说，初始化各个温控装置的温度。
[0032] 步骤S2，使一个温控装置(即为当前温控装置)加热预设时间，之后检测各个温控装置的温度，之后判断当前温控装置的温度是否上升至与该预设时间对应的预设温度，换言之，预设温度为当前温控装置加热预设时间之后的温度，并且，预设温度大于各个温控装置的初始温度，若是，此时，当前温控装置正常，则进入步骤S4；若否，此时，当前温控装置发生异常，则进入步骤S3。
[0033] 步骤S3，根据检测的各个温控装置的温度，若当前温控装置的温度为断连温度，其他温控装置的温度保持不变，则输出该当前温控装置的测温器断连。所谓断连温度是指温控装置的测温器断连时的温度，例如，测温器为热电偶，根据热电偶的特性，其断连温度为其量程的最大温度(即为其极值温度)。和/或，若当前温控装置的温度保持不变，另一个温控装置的温度上升为当前测温装置的预设温度，则输出该另一个温控装置的测温器与当前温控装置的测温器混接。和/或，若当前温控装置的温度不为断连温度，且每个温控装置的温度均保持不变，则输出当前温控装置的加热器故障。
[0034] 步骤S4，当前温控装置检测结束。
[0035] 下面对本发明实施例提供的加热异常检测方法的原理进行具体描述。具体地，可以理解，在对当前温控装置进行加热预设时间，而未对其他温控装置进行加热的情况下，存在以下情况：(一)，在当前温控装置的测温器未与其他温控装置的测温器混接时，则检测到其他温控装置的温度保持不变，因此，若当前温控装置的测温器断连，则检测到当前温控装置的温度为断连温度；若当前温控装置的加热器故障，则检测到当前温控装置的温度不为断连温度，且同样保持不变。(二)，在当前温控装置的测温器与其他温控装置中一个的温控器混接时，对当前温控装置进行加热实际上实现对与其混接的温控装置进行加热，则与当前温控装置混接的温控装置的温度上升至当前温控装置的预设温度，而检测到当前温控装置和其他温控装置的温度保持不变。由上可知，可以采用步骤S3中的方式来判断当前温控装置是否发生测温器断连、测温器混接和加热器故障的问题。
[0036] 可以理解，由于可能受到其他因素的影响，检测到的温控装置的温度可能会存在一定的误差或偏差，因此，上述中的“温控装置的温度保持不变”可以理解为温控装置的温度无明显上升。
[0037] 下面结合图3举例对本发明实施例提供的加热异常检测方法进行详细描述。具体地，假设温控装置的数量为四个，且分别称之为A、B、C和D，温控装置A的预设温度为At，四个温控装置A～D的测温器的断连温度均为P，为实现对温控装置A进行加热异常检测，包括以下步骤：
[0038] 步骤S10，初始化四个温控装置A～D的温度为0℃。
[0039] 步骤S11，使温控装置A加热与预设温度At对应的5分钟预设时间，预设温度At大于0℃。
[0040] 步骤S12，检测各个温控装置A～D的温度。
[0041] 步骤S13，判断温控装置A的温度是否上升至At，若是，则温控装置A检测结束，若否，则进入步骤S14。
[0042] 步骤S14，根据检测到的四个温控装置A～D的温度，若温控装置A的温度为断连温度P，且温控装置B、C和D的温度保持不变，则输出温控装置A的测温器断连；若温控装置B、C和D中任意一个的温度上升至预设温度At，其他温控装置的温度保持不变，则输出温控装置A的测温器与该温控装置的测温器混接；若温控装置A的温度不为断连温度，且温控装置A～D的温度均保持不变，则输出温控装置A的加热器故障。
[0043] 在上述具体工作过程中，通过步骤S14实现同时对温控装置是否存在测温器断连、测温器混接和加热器故障的问题进行检测，但是，并不局限于此，也可以按照一定的顺序依次实现对是否存在测温器断连、测温器混接和加热器故障的问题进行检测。例如，先判断是否存在测温器混接的问题，若是，则检测结束，若否，再同时判断是否存在测温器断连和加热器故障的问题。再如，可以依次判断是否存在测温器断连、测温器混接和加热器故障的问题，若在上一个问题不存在，再检测是否存在下一个问题；若上一个问题存在，则检测结束。
[0044] 上述温控装置的加热异常检测方法采用自动检测方式，这可以提高工艺过程的自动化，从而可以提高检测效率。并且，上述加热异常的检测方法应用在对工艺腔室加热之前或之后的半导体加工设备空闲的时间，这与现有技术中在工艺时发生异常造成工艺可靠性和稳定向差相比，可以消除在工艺时温控装置发生异常的隐患，从而可以提高工艺的可靠性和稳定性。
[0045] 优选地，每个温控装置的初始温度预设为其加热最低温度，以实现不会对工艺腔室进行加热，这不仅可以避免加热功率的浪费，而且还可以避免若温控装置出现上述异常而影响后续加热工艺腔室工艺的均匀性。
[0046] 进一步优选地，在步骤S2中还包括，若当前温控装置的检测温度上升至与该预设时间对应的预设温度，则使当前温控装置的温度恢复至其初始温度，即，使当前温控装置的温度恢复至其加热最低温度，以避免对后续加热工艺腔室工艺产生影响。
[0047] 另外优选地，在步骤S4之后，还包括步骤S5，根据输出的测温器断连、测温器混接或加热器故障信息，对当前温控装置进行维护；并且，在步骤S5之后，针对至少两个未检测的温控装置，执行步骤S2～S4；针对最后一个未检测的温控装置，执行步骤S2～S3，并且，在步骤S3中，若当前温控装置的温度为断连温度，则输出该当前温控装置的测温器断连；和/或，若当前温控装置的温度不为断连温度，且保持不变，则输出当前温控装置的加热器故障。这可以实现对每个温控装置进行检测，因而进一步保证各个温控装置正常工作，从而可以进一步提高工艺的可靠性和稳定性。
[0048] 具体地，假设温控装置的数量为N个，N为大于等于2的整数，为实现对每个温控装置进行检测，则需要进行N次检测；若已完成n次检测，n为小于N的整数，则剩余温控装置的数量为N-n个，但随着检测次数的增加至(N-1)次，剩余温控装置的数量逐渐减少至1个，此时，由于在(N-1)次检测过程中已检测出其他温控装置与最后一个温控装置是否存在测温器混接，并在存在混接时已完成进行维护，因此，在第N次检测过程中的步骤S3中不需要检测是否存在测温器混接，仅需要采用上述方式判断最后一个温控装置是否存在测温器断连和/或加热器故障的问题，因此这可以减小检测时间，从而可以提高检测效率。
[0049] 下面基于上述四个温控装置A～D进行具体说明。定义温控装置B～D的预设温度分别为Bt、Ct和Dt，其对应的预设时间分别为5分钟。由于上述过程已实现温控装置A的检测，并借助步骤S4可实现对其进行维护，也就是说，此时，温控装置A不存在异常，其他未检测的温控装置为三个，分别为温控装置B、C和D，针对该未检测的温控装置B、C和D执行步骤S2～S4，如图4所示，其工作过程与上述温控装置A的检测过程相类似，在此不再赘述，二者不同点仅在于：当前温控装置为B，其他温控装置为C和D，同时还包括步骤S4。
[0050] 在对温控装置B进行检测并维护之后，此时，温控装置B不存在异常，其他未检测的温控装置为两个，分别为温控装置C和D。针对该未检测的温控装置C和D执行步骤S2～S4，如图5所示，其工作过程与温控装置B的检测过程相类似，在此不再赘述，二者不同点仅在于：当前温控装置为C，其他温控装置为D。
[0051] 在对温控装置C进行检测并维护之后，此时，温控装置C不存在异常，其他未检测的温控装置为最后一个，为温控装置D。针对该最后一个未检测的温控装置D执行步骤S2～S3，如图6所示，其工作过程与上述温控装置B和C的检测过程相类似，在此不再赘述，三者不同点仅在于：当前温控装置为D，在步骤S3中，若温控装置D的温度为断连温度P，则输出该温控装置D的测温器断连；若温控装置D的温度保持不变，则输出温控装置D的加热器故障。
[0052] 在本实施例中，每个温控装置的预设时间设置为：在该预设时间下加热至的预设温度大于环境温度10℃以上，这不仅保证检测精度，而且还可以避免加工功率的浪费。
[0053] 优选地，在进行步骤S3的同时开始对下一个温控装置进行检测，这可以节省检测时间，从而可以提高检测效率。
[0054] 在步骤S2中还包括，若当前温控装置的检测温度未上升至与该预设时间对应的预设温度，则发出报警信号，以告知操作人员。
[0055] 需要说明的是，尽管在本实施例中，为实现对每个温控装置进行检测，在上一个温控装置检测异常并对其进行维护之后，再对下一个温控装置进行检测；但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以在步骤S4之后，重复执行步骤S1～S4，以对下一个未检测的温控装置进行检测，直至实现对每个温控装置进行检测。具体地，在采用步骤S1～S4对温控装置A进行检测之后，进入步骤S1，初始化温控装置A～D的温度；进入步骤S2，对下一个未检测的温控装置B加热预设时间，之后检测温控装置A～D的温度，之后判断温控装置B是否上升至预设温度Bt，若是，则进入步骤S4，温控装置B检测结束；若否，进入步骤S3，根据检测到的四个温控装置A～D的温度，若温控装置B的温度为断连温度P，且温控装置A、C和D的温度保持不变，则输出温控装置B的测温器断连；若温控装置A、C和D中任意一个的温度上升至预设温度Bt，其他温控装置的温度保持不变，则输出温控装置B的测温器与该温控装置的测温器混接；若温控装置B的温度不为断连温度，且温控装置A～D的温度均保持不变，则输出温控装置B的加热器故障。类似地，依次实现对温控装置C和D进行检测，在此不再详述。由上可知，采用上述方式实际上是先对每个温控装置进行检测，最后统一根据输出的结果进行维护，因此，采用这种方式可以简化检测过程。
[0056] 还需要说明的是，在本实施例中，尽管采用自动检测方式实现对各个温控装置进行测温器断连、测温器混接和加热器故障的问题检测；但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，还可以根据实际需求考虑对多个温控装置中一个或者多个进行检测测温器断连、测温器混接和加热器故障中的一个或两个问题。
[0057] 当然，在实际应用中，也可以采用手动检测方式对多个温控装置中一个或者多个进行检测测温器断连、测温器混接和加热器故障中的至少一个问题。例如，在测温器维护之后，由于此时测温器不存在异常，则需要在步骤S3中仅对多个温控装置是否存在加热器故障的问题进行检测即可。
[0058] 另外，需要说明的是，在本实施例中，并不限定各个温控装置的初始温度和预设温度是否相等，并且，各个温控装置的测温器的断连温度不等于各个温控装置的预设温度，且并不限定是否相等。
[0059] 综上所述，本发明实施例提供的加热异常检测方法，其步骤S1中，预设各个温控装置的温度为初始温度，之后通过步骤S2，可以判断出当前温控装置是否异常，若是，则进入步骤S4，当前温控装置检测结束，若否，则进入步骤S3，通过步骤S3，可以判断并输出发生异常的原因，该原因包括测温器断连和/或测温器混接和/或加热器故障。因此，本发明实施例提供的加热异常检测方法可以判断并输出异常发生的原因，这与现有技术相比，可以便于操作人员根据该原因进行维护，从而可以缩短维护周期，进而可以提高产率和经济效益。
[0060] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
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