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TW201721792A - 整合式加熱器及感測器系統 - Google Patents

整合式加熱器及感測器系統 Download PDF

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TW201721792A
TW201721792A TW105134782A TW105134782A TW201721792A TW 201721792 A TW201721792 A TW 201721792A TW 105134782 A TW105134782 A TW 105134782A TW 105134782 A TW105134782 A TW 105134782A TW 201721792 A TW201721792 A TW 201721792A
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傑可比 林德雷
考 史溫森
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瓦特洛威電子製造公司
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Abstract

一熱系統包括界定電阻器電路數目Rn的多個電阻器電路。此熱系統亦具有連接該等多個電阻器電路且界定節點數目Nn的多個節點。多條電力線係連接到該等多個節點中之各者，且該等多條電力線界定電力線數目Pn。多條信號線係連接到該等多個節點中之各者，以感測各電阻器電路之溫度，且該等多條信號線界定信號線數目Sn。電力線數目Pn及信號線數目Sn等於節點數目Nn，而電阻器電路數目Rn大於或等於節點數目Nn。

Description

整合式加熱器及感測器系統
本發明有關加熱器系統及其相關控制技術，且特別是，在諸如用於半導體處理之卡盤或容座的應用中，於操作期間可將一精確溫度輪廓傳遞給一加熱目標以補償熱損失及/或其他變動的加熱器系統。
本節的敘述僅提供有關本案揭露內容之背景資訊，且可能不構成習知技術。
在半導體處理技術中，例如於處理期間用來固持一基體(或晶圓)或提供一均勻溫度輪廓給基體之一卡盤或容座。參照圖1，繪示有用於靜電卡盤的一支撐總成10，其包括具有一嵌入式電極14的靜電卡盤12、及透過一附接層18接合到靜電卡盤12的一加熱板或目標16，此附接層典型為一矽酮黏著劑。加熱器20係固接到加熱板或目標16，例如可為一經蝕刻箔片加熱器。加熱器總成同樣透過典型為一矽酮黏著劑的一附接層24接合在一冷卻板22。基體26係置設在靜電卡盤12上，而電極14係連接到一電壓源(圖中未顯示)，以使將基體26固持定位的靜電功率產生。一射頻(RF)或微波電力源(圖中未顯示)可在圍繞支撐總成 10之電漿反應器腔室內被耦合到靜電卡盤12。加熱器20因而於不同腔室內電漿半導體處理步驟期間提供必要熱能以在基體26上維持溫度，此等步驟包括電漿增強薄膜沉積或蝕刻。
於基體26之處理的所有階段期間，重要的是靜電卡盤12的溫度輪廓要嚴格控制，以減少所蝕刻之基體26內的處理變異，同時減少整體處理時間。在半導體處理等其他技術中，人們持續期望有用於改善基體上之溫度均勻性的改良裝置及方法。
一熱陣列系統包括多個電阻器電路，其各具有一第一終端及一第二終端，其中該等多個電阻器電路界定電阻器電路數目Rn。此熱系統亦具有在各第一及第二終端處連接多個電阻器電路的多個節點，其中該等多個節點界定節點數目Nn。多條電力線連接到該等多個節點中之各者，以供電給該等多個電阻器電路，其中該等多條電力線界定電力線數目Pn。多條信號線連接到該等多個節點中之各者，以感測該等多個電阻器電路中之各者的溫度，其中該等多條信號線界定信號線數目Sn。電力線數目Pn及信號線數目Sn等於節點數目Nn，而電阻器電路數目Rn大於或等於節點數目Nn。
一加熱器系統包括一加熱目標及固接在該加熱目標的一加熱器。此加熱器具有多個電阻器電路，且該等電阻器電路各具有一第一終端及一第二終端，此等多 個電阻器電路界定電阻器電路數目Rn。此加熱器系統亦具有在各第一及第二終端處連接該等多個電阻器電路的多個節點，其中該等多個節點界定節點數目Nn。多條電力線連接到該等多個節點中之各者，以供電給該等多個電阻器電路，其中該等多條電力線界定電力線數目Pn。多條信號線連接到該等多個節點中之各者，以感測該等多個電阻器電路中之各者的溫度，其中該等多條信號線界定信號線數目Sn。電力線數目Pn及信號線數目Sn等於節點數目Nn，而電阻器電路數目Rn大於或等於節點數目Nn。
進一步的應用領域將可從本文所提供的描述明顯看出。應了解的是，敘述及特定範例係企圖僅供例示用，且不意欲限制本案揭露內容之範疇。
10‧‧‧支撐總成
12‧‧‧(靜電)卡盤
14‧‧‧(嵌入式)電極
16‧‧‧加熱板或目標
18、24‧‧‧附接層
20‧‧‧加熱器
22‧‧‧冷卻板
26、88‧‧‧基體
50、84‧‧‧基底加熱器
51、92‧‧‧卡盤
52‧‧‧(基底)加熱器層/基底加熱器
54‧‧‧加熱器電路/基底加熱區位/基底加熱電路
55、56、64‧‧‧孔洞
60‧‧‧調諧(加熱器)層/熱阻抗調諧層
62‧‧‧(個別)加熱元件/調諧層加熱元件
66‧‧‧路由層
68‧‧‧內部腔穴
70‧‧‧第一組電氣引線
72‧‧‧第二組電氣引線
80‧‧‧加熱器
82‧‧‧基板或目標
86、94‧‧‧彈性接合層
90‧‧‧調諧加熱器
99‧‧‧次要調諧層
100、200、500‧‧‧熱系統
102~112‧‧‧(電阻器)電路
114~120、220~224、520~524‧‧‧節點
122~144、208~218、508~518‧‧‧終端
146、150、154、158、226、230、234、526、530、534‧‧‧電力線
148、152、156、160、228、232、236、528、532、536‧‧‧信號線
202~206、502~506‧‧‧電阻器電路
300、400‧‧‧控制系統
302、402、710‧‧‧處理器
304、404、712‧‧‧記憶體
538、542、544‧‧‧輔助信號線
540、546‧‧‧關注區位
600‧‧‧方法
610~626‧‧‧方塊
618、620、628、630‧‧‧線
700‧‧‧電腦系統
714‧‧‧儲存裝置
716‧‧‧顯示控制器
718‧‧‧顯示器裝置
720‧‧‧網路控制器
為了使揭露內容可以較佳了解，現將以範例方式且參照附圖描述其不同形式，其中：圖1係為一先前技術之靜電卡盤的正視側面圖；圖2A係為具有一調諧層且根據本案揭露內容之一種形態的原理所構成之一加熱器的一部分側視圖；圖2B係為具有一調諧層或調諧加熱器且根據本案揭露內容之原理所構成之另一形態的一加熱器之一分解側視圖；圖2C係為一加熱器的一立體分解圖，其繪示根據本案揭露內容之原理的例示性用於基底加熱器之一四 個區位及用於調諧加熱器之十八個區位；圖2D係為具有一增添調諧層且根據本案揭露內容之原理所構成之另一形態的高精度加熱器系統之一側視圖；圖3係為繪示根據本案揭露內容之原理具有四個節點之一熱系統的一示意圖；圖4係為繪示根據本案揭露內容之原理具有三個節點之一熱系統的一示意圖；圖5係為繪示根據本案揭露內容之原理之圖3的熱系統連接至一控制系統的一示意圖；圖6係為繪示根據本案揭露內容之原理之圖4的熱系統連接至一控制系統的一示意圖；圖7係為繪示根據本案揭露內容之原理所構成具有三個節點及用以感測在一或多個關注區位中之溫度的輔助感測線之一熱系統的一示意圖；及圖8係為繪示控制一熱陣列之方法的一流程圖；圖9係為繪示用以控制根據本案揭露內容之原理之圖3、圖4及圖7的熱系統之一控制系統的一示意圖。
本文附圖係僅供例示，且不意欲以任何方式限制本案揭露內容之範疇。
以下說明書內文在本質上僅具例示性，且不意欲限制本案揭露內容、應用、或用途。例如，本案揭露 內容之以下形態係指用於半導體處理的卡盤，而在一些情況中為靜電卡盤。然而，應了解的是，本文所提供的加熱器及系統可被運用在不同應用中，且不限於半導體處理應用。應了解的是，所有圖式中對應的參考標號表示類似或對應的部分及特徵。
參照圖2A，本案揭露內容的一形態為一加熱器50，其包括內嵌有至少一加熱器電路54的一基底加熱器層52。基底加熱器層52具有在那形成通過用以將加熱器電路54連接到一電源(圖中未顯示)的至少一孔洞56(或通孔)。基底加熱器層52提供主要加熱，而如圖所示置設靠近加熱器層52的一調諧加熱器層60提供來對加熱器50所提供的一熱分佈進行微調。調諧層60包括內嵌之獨立控制的多個個別加熱元件62。至少一孔洞64係形成通過調諧層60用以將該等多個個別加熱元件62連接到電源及控制器(圖中未顯示)。如進一步所示，路由層66係置設在基底加熱器層52與調諧層60之間，且界定一內部腔穴68。第一組電氣引線70將加熱器電路54連接到電源，此組引線延伸穿過加熱器層孔洞56。第二組電氣引線72將多個加熱元件62連接到電源，且除延伸穿過基底加熱器層52中之孔洞55外，還延伸穿過路由層66的內部腔穴68。應了解的是，路由層66係為選擇性，且加熱器50可在沒有路由層66而僅有基底加熱器層52及調諧加熱器層60的情況下使用。
在另一形態中，不採用提供熱分佈的微調，調諧層60可替代地被用來量測卡盤12中的溫度。此形態針 對多個區域特定或分立位置而提供一些溫度相依電阻電路。這些溫度感測器各可經由一多工切換配置個別讀取，以允許使用相對於量測各個別感測器所需之信號線數目實質上更多的感測器，諸如美國第13/598,956號專利申請案中所示者，此申請案與本申請案被共同讓渡，且其內容整個藉參考方式併入本文。溫度感測回饋可提供針對控制判定的必要資訊，例如用以控制一特定背側冷卻氣壓區域，來調節基體26到卡盤12的熱流。此種相同回饋亦可用來取代或擴增靠近基底加熱器52裝設的溫度感測器，用於基底加熱區位54之溫度控制或經由輔助冷卻流體熱交換器來平衡板冷卻流體溫度(圖中未顯示)。
在一形態中，基底加熱器層52及調諧加熱器層60係從包封加熱器電路54及調諧層加熱元件62於一聚醯亞胺材料中來形成，用於大致低於250℃的中階溫度應用中。此外，該聚醯亞胺材料可摻雜以一些材料以提高導熱性。
於其他形態中，基底加熱器層52及/或調諧加熱器層60係由一分層程序形成，其中該層係透過使用與厚膜、薄膜、熱噴塗或溶膠凝膠等相關聯的程序，將一材料施敷或聚集到一基體或另一層來形成。
在一形態中，基底加熱電路54係以Inconel®形成，而調諧層加熱元件62係為一鎳材料。於更一形態中，調諧層加熱元件62係以具有足夠電阻溫度係數的一材料形成，使得該等元件用作為加熱器及溫度感測器，通稱 為「雙線控制」。此等加熱器及其材料係揭露於美國第7,196,295號及第8,378,266號專利中，該等專利與本申請案被共同讓渡，且其內容整個藉參考方式併入本文。
配合雙線控制，本案揭露內容的不同形態包括透過知曉或量測施加在熱阻抗調諧層60中之各個別元件的電壓及/或電流而對層加熱元件62所作之以溫度、功率及/或熱阻抗為基礎的控制，此電壓及/或電流透過乘法及除法轉換成電功率及電阻，於第一情況同等對應於來自這些元件中之各者的熱通量輸出，而於第二情況對應於與元件溫度的一已知關係。這些作法一起可被用來計算及監測各元件上的熱阻抗負載，以允許一操作者或控制系統檢測及補償區域特定的熱變化，此等熱變化可能源自但不限於腔室或卡盤中由於使用或維護、處理誤差、及設備性能降低所致的物理變化。替代地，熱阻抗調諧層60中的個別控制之加熱元件各可被指定一對應於相同或不同特定溫度的設定點電阻，接著在半導體處理期間可修改或閘控源自一基體上的對應區域到基底加熱器層52之熱通量，以控制基體溫度。
於一形態中，基底加熱器50例如藉由使用一矽酮黏著劑或甚至一壓敏附著劑接合到一卡盤51。因此，加熱器層52提供主要加熱，而調諧層60微調或調整加熱輪廓，使得有一均勻或所欲之溫度輪廓被提供給卡盤51及因而基體(圖中未顯示)。
於本案揭露內容的另一形態中，調諧層加熱 元件62的熱膨脹係數(CTE)係與調諧加熱器層基體60的CTE相匹配，以提高調諧層加熱元件62於暴露在應變負載時的熱敏性。許多用於雙線控制的合適材料對電阻器溫度裝置(RTD)顯現類似特徵，包括對溫度及應變兩者的電阻敏感度。調諧層加熱元件62之CTE對調諧加熱器層基體60之CTE的匹配降低在實際加熱元件上的應變。並且，隨著操作溫度提升，應變層級亦趨於提高，且因此CTE匹配變成更為重要的一個因素。於一形態中，調諧層加熱元件62係為具有CTE大約15ppm/℃的一高純度鎳鐵合金，而包封調諧層加熱元件的聚醯亞胺材料具有大約16ppm/℃的CTE。於此形態中，將調諧加熱器層60接合到其他層體的材料顯現彈性特徵，其可將調諧加熱器層60從卡盤12之其他構件物理性解耦合。應了解的是，亦可利用具有可匹配CTE的其他材料，而仍保留在本案揭露內容之範疇內。
現參照圖2B~圖2D，其中繪示具有一基底加熱器層及一調諧層兩者(如以上圖2A中大致所提)的一範例形態加熱器，且大體上以參考編號80表示。加熱器80包括一基板或目標82(亦稱為一冷卻板)，其在一形態中係為厚度大約16mm的一鋁板。一基底加熱器84於一形態中如圖所示使用一彈性接合層86固接在基板或目標82。此彈性接合體可為美國第6,073,577號專利中所揭露者，其內容整個藉參考方式併入本文。根據本案揭露內容之一形態，一基體88係置設在基底加熱器84之頂部上，且為厚度大約1mm的鋁材料。基體88係設計成具有導熱性以使必要數 量的功率從基底加熱器84消散。由於基底加熱器84具有相當高功率，在沒有一必要的導熱性之情況下，此基底加熱器84可能會在鄰近組件上(從電阻電路跡線)留下「目擊(witness)」標記，因此降低整個加熱器系統的性能。
如先前所提，一調諧加熱器90係置設在基體88之頂部上，且使用一彈性接合層94固接到一卡盤92。卡盤92於一形態中為具有厚度大約2.5mm的一鋁氧化物材料。應了解的是，本文所提的材料及尺寸僅為例示，而因此本案揭露內容並不限定於本文所提的數個特定形態。此外，調諧加熱器90具有較基底加熱器84為低的功率，且如先前所提，基體88被用作來從基底加熱器84消散功率，使得「目擊」標記不會形成在調諧加熱器90上。
基底加熱器84及調諧加熱器90更詳細顯示於圖2C中，其中就基底加熱器84而言顯示範例四個區位，且就調諧加熱器90而言顯示十八個區位。於一形態中，加熱器80係適於配合尺寸450mm的卡盤使用，然而，由於加熱器80較高的調適熱分佈能力，可配合較大或較小卡盤尺寸利用。另外，高精度加熱器80可被用在卡盤周邊，或在跨越卡盤的數個預定位置中，而非如本文所繪示呈一堆疊/平坦組態。更且，高精度加熱器80可用在製程套件、腔室壁、蓋件、氣體管線及噴淋頭等半導體處理設備內的其他構件。應了解的是，本文所繪示及描述的加熱器及控制系統可用於任何數目的應用中，且因此範例半導體加熱器卡盤應用不應被解釋成限制本案揭露內容之範疇。
本案揭露內容亦企圖將基底加熱器84及調諧加熱器90不限於加熱功能。應了解的是，這些分別稱為「基底功能層」及「調諧層」之構件中的一或多者可替代地為一溫度感測器層或其他功能性構件，而仍保留於本案揭露內容之範疇內。
如圖2D中所示，一雙重調諧能力可利用在卡盤12之頂表面上包括一次要調諧層99來提供。此次要調諧層可替代地用作為一溫度感測層而非一加熱層，而仍保留於本案揭露內容之範疇內。因此，任何數目的調諧層加熱器可被利用且不應被限制於本文所繪示及描述者。應了解的是，以下所說明的熱陣列可配合單一加熱器或多個加熱器運用，無論是以層狀或其他組態，而仍保留於本案揭露內容之範疇內。
參照圖3，顯示用於一熱陣列系統的一熱系統100，諸如圖2A~圖2D中所描述者。熱系統100包括六個電阻器電路102、104、106、108、110及112。此外，熱系統100包括四個節點114、116、118及120。電阻器電路102、104、106、110及112各可具有一電阻式加熱元件。此電阻式加熱元件可從由一層狀加熱元件、一經蝕刻箔片元件或一線纏繞元件所組成之群組選出。
六個電阻器電路102、104、106、108、110及112各具有兩個終端，此等終端位在電阻器電路102、104、106、108、110及112中之各者的相對立端。具體來說，電阻器電路102具有終端122及124。電阻器電路104 具有終端126及128。電阻器電路106具有終端130及132。電阻器電路108具有終端134及136。電阻器電路110具有終端138及140。最後，電阻器電路112具有終端142及144。
在此範例中，電阻器電路102的終端124、電阻器電路110的終端138、及電阻器電路104的終端128連接至節點114。電阻器電路102的終端122、電阻器電路112的終端144、電阻器電路108的終端136連接至節點122。電阻器電路106的終端132、電阻器電路110的終端140、及電阻器電路108的終端134連接至節點118。最後，電阻器電路102的終端122、電阻器電路112的終端144、及電阻器電路108的終端136連接至節點120。
節點114、116、118及120各具有從其突出的兩條接線。其中一條接線為提供一電壓到節點的一電力線，而另一條接線為用以接收指出電阻器電路102、104、106、108、110及112兩端之電阻之一信號的一信號線。電路102、104、106、108、110及112兩端的電阻可用來決定各電阻器電路的溫度。此等信號線可由一鉑材料製成。
在本文中，節點114具有從其突出的一電力線146及一信號線148。節點116具有從其突出的一電力線150及一信號線152。節點118具有從其突出的一電力線154及一信號線156。最後，節點120具有從其突出的一電力線158及一信號線160。所有的這些接線可被連接到一控制系統，其將於本說明書中稍後描述。
藉由選擇性提供一電力或接地信號給電力線146、150、154及158，一電流可被傳輸通過各電阻器電路102、104、106、108、110及112，藉此在電流通過 電阻器電路102、104、106、108、110及112時產生熱能。
下表顯示分別提供給節點114、116、118及120之電力線146、150、154及158之電力或接地信號的各種組合。如下表中所示，其中有控制哪一個加熱電路提供對熱陣列系統的加熱的彈性。
參照圖4，顯示另一熱系統200的範例。熱系統200包括電阻器電路202、204及206。如同前述，各電阻器電路具有兩個在電阻器電路的任一端的終端。具體來說，電阻器電路202具有終端208及210，電阻器電路204具有終端212及214，而電阻器電路206具有終端216及218。
系統200包括節點220、222及224。連接到節點220者係分別為電阻器電路202的終端208及電阻器電路206的終端218。連接到節點222者係分別為電阻器電路 202的終端210及電阻器電路204的終端212。最後，連接到節點224者係分別為電阻器電路204的終端214及電阻器電路206的終端216。如同圖3中所述的範例，節點220、222及224各具有從其突出可連接到一控制系統的兩條接線。具體來說，節點220具有從其突出的一電力線226及一信號線228。節點222具有從其突出的一電力線230及一信號線232。最後，節點224具有從其突出的一電力線234及一信號線236。
據此，一控制系統可採一選擇性方式提供電力或接地信號給各電力線226、230及234。類似地，控制系統可藉由透過使用信號線228、232、236，選擇性量測節點220、222與224間的電阻，以量測電阻器電路202、204及/或206中之任一者間的電阻。如先前所提，量測電阻器電路202、204及206兩端的電阻有利於決定電阻器電路202、204及/或206的溫度。
下表顯示分別提供給連至節點220、222、224之電力線226、230、234之電力或接地信號的各種組合。如下表中所示，其中有控制哪一個加熱電路提供對熱陣列系統的加熱的彈性。
應了解的是，可利用數種不同組合之節點及電阻器電路的任一者。如先前所提，圖3及圖4中所提之範例僅為兩種類型的範例，且可為有涵蓋數個不同節點及/或電阻器電路中之任一者之數個不同組態中的任一者。
一般來說，多個電阻器電路界定電阻器電路數目Rn。多個節點界定節點數目Nn。多條電力線連接到該等多個節點中之各者，以供電給該等多個電阻器電路，其中該等多條電力線界定電力線數目Pn。多條信號線連接到該等多個節點中之各者，以感測該等多個電阻器電路中之各者的溫度。此等多條信號線界定信號線數目Sn。電力線數目Pn及信號線數目Sn等於節點數目Nn，而電阻器電路數目Rn大於或等於節點數目Nn。
參照圖5，圖3的熱系統100係顯示耦合到一控制系統300。具體來說，控制系統300具有與一記憶體304連通的一處理器302。記憶體304可含有組配處理器302以實行數個不同功能中之任一者的數個指令。
這些功能可包括供電給熱系統100之電力線146、150、154及/或158，或對信號線148、152、156及/或160進行量測。此控制系統亦可包括連接到該等信號線的一感測元件，其中該感測元件係為一熱電偶或一電阻式溫度檢測器。
在此範例中，電力線146、150、154及158與信號線148、152、156及160係直接連接到控制系統300，且因而與控制系統300之處理器302通訊，用以接收 電力或量測信號。當然應了解的是，組配處理器302的該等指令可被存在處理器內、或存在一遠端儲存位置，而不一定是記憶體304。
參照圖6，圖4的熱系統200係顯示連接到一控制系統400。類似於控制系統300，控制系統400包括一處理器402及與處理器402連通的一記憶體404。記憶體404可含有用於組配處理器實行數個不同功能中之任一者的數個指令，該等功能包括供電給熱系統200之電力線226、230及234。此外，該等指令可組配處理器實行跨越熱系統200之信號線228、232及236兩端的量測。當然應了解的是，組配處理器402的該等指令可被存在處理器內、或存在一遠端儲存位置，而不一定是記憶體404。
參照圖7，顯示另一熱系統500之範例。於本文中，熱系統500類似於圖4的熱系統200。然而，熱系統500包括將於以下段落中所描述的額外輔助信號線。類似於熱系統200，熱系統500包括電阻器電路502、504及506。如同先前，電阻器電路各具有兩個位在電阻器電路之任一端的終端。具體來說，電阻器電路502具有終端508及510，電阻器電路504具有終端512及514，而電阻器電路506具有終端516及518。
系統500包括節點520、522及524。連接到節點520者係分別為電阻器電路502之終端508及電阻器電路506之終端518。連接到節點522者係分別為電阻器電路502之終端510及電阻器電路504之終端512。最後，連接 到節點524者係分別為電阻器電路504之終端514及電阻器電路506之終端516。類似於圖4中所描述的實施例，節點520、522及524各具有從其突出的兩條接線。具體來說，節點520具有從其突出的電力線526及信號線528。節點522具有從其突出的電力線530及信號線532。最後，節點524具有從其突出的電力線534及信號線536。
因此，一控制系統可採一選擇性方式提供一電力或接地信號給電力線526、530及534中之各者，如以上用於系統200之表格中所示。類似地，控制系統可藉由透過使用信號線528、532、536，選擇性量測節點520、522及524間的電阻，以量測電阻器電路502、504及/或506之任一者間的電阻。如先前所述，量測電阻器電路502、504及506兩端的電阻有利於決定電阻器電路502、504及/或506的溫度。
然而，系統500亦可包括連接到電阻器電路502的一輔助信號線538。輔助信號線538可連接到說明書中所述的控制系統，且可允許量測一關注區位540中的電阻及因此量出溫度。此外或替代地，一或多條輔助信號線可連接到任一電阻器電路，致使用以監測數個不同關注區位中之任一者的溫度。例如，系統500亦可包括連接到電阻器電路506的輔助信號線542及544。這些輔助信號線542及544可連接到一控制系統，其允許量測節點520及524間之一關注區位546中的溫度。
據此，數個不同輔助接線中的任一者可連接 到電阻器電路，以允許監測多個關注區位的溫度。並且，一或多條輔助接線的使用可用於本文中所述的任何範例，諸如圖3中所示之範例。
現參照圖8，提供一方法600用以控制熱系統。此方法600可被利用來控制所述的任一熱陣列系統，且可由所述的任一控制系統執行。該方法始於方塊610。在方塊612中，控制器計算用於陣列之各電阻器電路的設定點。例如，電阻設定點可針對各電阻器電路設定，使得針對那個電阻器電路的一經量測電阻可被用作為一觸發，以停止供電給那個電阻器電路。在方塊614中，用於各電阻器電路的時間窗段可被計算出。此時間窗段可為分配來對一特定電阻器電路供電的時間。雖然假若電阻器電路電阻係在設定點之上，控制器仍可就剩餘的時間窗段維持休眠，或可直接移到下一個窗段以對下一個電阻器電路供電。然而，為人所欲的是，針對各電阻器電路具有一最小等待時間，使得電力不會不斷地提供給系統供量測目的用而把元件加熱到超越加熱應用所必要者。
在方塊616中，控制器針對目前的電阻器電路判斷是否已到達時間窗段的終點。若對目前電阻器電路而言已到達時間窗段的終點，本方法則沿著線620轉到方塊622。在方塊622中，控制器進到陣列內的下一個電阻器電路，且程序轉到方塊616繼續下去。若尚未到達時間窗段之終點，則該方法沿著線618到方塊624。在方塊624中，控制器可同時供電給電阻器電路及量測電阻器電路的電氣 特性。在方塊626中，控制器基於量測出的特性判斷電阻器電路是否已超過電阻器電路設定點。若已超過該設定點，則該方法可等待直到時間窗段完成，或在一些延遲後沿著線628前進到方塊622。在方塊622中，電阻器電路前進到下一個電阻器電路，且程序前進到方塊616。若電阻器電路基於所量測的特性尚未超過設定點，則程序沿著線630轉到方塊616繼續下去。
所述之控制器、控制系統或引擎中的任一者可示現在一或多個電腦系統中。圖9中提供了一範例系統。電腦系統700包括用於執行數個指令的一處理器710，諸如上述方法中所描述的那些者。此等指令可被存在一電腦可讀媒體，諸如記憶體712或儲存裝置714，例如碟片驅動機、CD或DVD。此電腦可包括回應於在例如電腦監視器的一顯示器裝置718上產生一文字或圖像顯示之數個指令的一顯示控制器716。此外，處理器710可與一網路控制器720通訊，以傳送資料或指令到其他系統，例如其他通用電腦系統。網路控制器720可透過乙太網路(Ethernet)或其他習知協定通訊，以透過多個網路拓撲結構分配處理或提供對資訊的遠端存取，該等網路拓撲結構包括區域網路、廣域網路、網際網路、或其他常用網路拓撲結構。
熟於此技者將注意到的是，以上敘述內容僅表示作為本發明之原理的實施態樣說明。本案說明書並不意圖限制本發明之範疇或應用，因為本發明易於在不脫離如同後附申請專利範圍所界定本發明之精神的前提下予以 修改、改變及變化。
100‧‧‧熱系統
102~112‧‧‧(電阻器)電路
114~120‧‧‧節點
122~144‧‧‧終端
146、150、154、158‧‧‧電力線
148、152、156、160‧‧‧信號線

Claims (20)

  1. 一種熱系統，其包含：多個電阻器電路，該等電阻器電路各具有一第一終端及一第二終端，該等多個電阻器電路界定一電阻器電路數目Rn；多個節點，其在該第一終端及該第二終端之各者連接該等多個電阻器電路，該等多個節點界定一節點數目Nn；多條電力線，其連接到該等多個節點中之各者，以供電給該等多個電阻器電路，該等多條電力線界定一電力線數目Pn；多條信號線，其連接到該等多個節點中之各者，以感測該等多個電阻器電路各者之溫度，該等多條信號線界定一信號線數目Sn；以及其中該電力線數目Pn及該信號線數目Sn等於該節點數目Nn，而該電阻器電路數目Rn大於或等於該節點數目Nn。
  2. 如請求項1之熱系統，其中該等多個電阻器電路各包含一電阻式加熱元件。
  3. 如請求項2之熱系統，其中該電阻式加熱元件係從由下列項目組成之群組選出：一層狀加熱元件、一經蝕刻箔片元件或一線纏繞元件。
  4. 如請求項1之熱系統，其中該等信號線包含一鉑材料。
  5. 如請求項1之熱系統，其中該電阻器電路數目Rn為六，而該電力線數目Pn、該信號線數目Sn、及該節點數目Nn為四。
  6. 如請求項1之熱系統，其中該電阻器電路數目 Rn為三，而該電力線數目Pn、該信號線數目Sn、及該節點數目Nn為三。
  7. 如請求項1之熱系統，其更包含連接到該等信號線的一感測元件。
  8. 如請求項7之熱系統，其中該感測元件係為一熱電偶。
  9. 如請求項7之熱系統，其中該感測元件係為一電阻溫度檢測器。
  10. 如請求項1之熱系統，其更包含一第一輔助信號線，其在該電阻器電路之該第一終端與該第二終端間的一位置處連接到該電阻器電路，以感測該電阻器電路在該第一輔助信號線與該等信號線間之一部分的溫度。
  11. 如請求項10之熱系統，其更包含一第二輔助信號線，其在該電阻器電路之該第一終端與該第二終端間的一第二位置處連接到該電阻器電路，以感測該電阻器電路在該第一輔助信號線與第二輔助線間之一部分的溫度。
  12. 如請求項1之熱系統，其更包含連接到該等多個節點的一控制電路，其中該控制電路係組配來供電給該等電阻器電路中之至少一者。
  13. 如請求項12之熱系統，其中該控制電路係組配來量測各該電阻器電路的電阻，且用來計算各該電阻器電路的溫度。
  14. 一種控制加熱器之溫度的方法，其包含採用如請求項1之熱系統。
  15. 一種加熱器系統，其包含：一加熱目標；固接至該加熱目標的一加熱器，該加熱器包含多個電阻器電路，而該等電阻器電路各具有一第一終端及一第二終端，該等多個電阻器電路界定一電阻器電路數目Rn；在該第一終端及該第二終端之各者連接該等多個電阻器電路的多個節點，該等多個節點界定一節點數目Nn；連接到該等多個節點中之各者以供電給該等多個電阻器電路的多條電力線，該等多條電力線界定一電力線數目Pn；連接到該等多個節點中之各者以感測該等多個電阻器電路中之各者的溫度之多條信號線，該等多條信號線界定一信號線數目Sn；以及其中該電力線數目Pn及該信號線數目Sn等於該節點數目Nn，而該電阻器電路數目Rn大於或等於該節點數目Nn。
  16. 如請求項15之加熱器系統，其中該電阻器電路數目Rn為六，而該電力線數目Pn、該信號線數目Sn、及該節點數目Nn為四。
  17. 如請求項15之加熱器系統，其中該電阻器電路數目Rn為三，而該電力線數目Pn、該信號線數目Sn、及該節點數目Nn為三。
  18. 如請求項15之加熱器系統，其更包含在該電阻器電路之該第一終端與該第二終端間之一位置處連接到該電阻器電路的一第一輔助信號線，用以感測該電阻器電路在該第一輔助信號線與該等信號線間之一部分的溫度。
  19. 如請求項18之加熱器系統，其更包含在該電阻器電路之該第一終端與該第二終端間之一第二位置處連接到該電阻器電路的一第二輔助信號線，用以感測該電阻器電路在該第一輔助信號線與第二輔助線間之一部分的溫度。
  20. 如請求項15之加熱器系統，其更包含連接到該等多個節點的一控制電路，且其中該控制電路係組配來供電給該等電阻器電路中之至少一者。
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