TWI824389B - 用於檢測和診斷工業系統之流體線路洩漏之方法及系統 - Google Patents

Abstract

一種檢測具有複數個加熱器的一流體線路系統中一洩漏所誘發異常狀況的方法包括：判定在該流體線路系統之複數個位置處的複數個溫度特性，其中來自該等複數個溫度特性中之每一溫度係關聯於來自該等複數個加熱器中之至少一加熱器；以及針對該等複數個加熱器中之每一者監測該加熱器的一電氣特性。該方法包括：響應於來自該等複數個加熱器中之一給定加熱器的該電氣特性及關聯於該給定加熱器的該溫度特性滿足一溫度及電氣特性(TEC)偏差條件，判定該洩漏所誘發異常狀況係存在於該流體線路系統中；以及響應於判定該洩漏所誘發異常狀況存在而執行一訂正動作。

Description

用於檢測和診斷工業系統之流體線路洩漏之方法及系統

本申請案主張2021年1月19日申請之美國臨時申請案編號63/138,883的優先權。上述申請案之揭露內容係藉由參照併入本文。

本揭露內容係關於用於檢測及診斷工業流體流動系統，諸如舉例而言一半導體流體線路系統，當中之異常狀況的系統及方法。

本節中的陳述僅提供與本揭露內容有關之背景資訊，且可不構成先前技術。

包括舉例而言化學處理的各種工業程序透過導管或流體線路提供各種流體(例如，液體、氣體及/或電漿)至一處理區域/組件。在處理後，這些流體還有其他殘餘流體可進一步從該處理區域/組件排出。

在一非限制性範例應用中，用於一半導體處理系統的一流體線路系統提供加工氣體至一處理腔室，且從該處理腔室將排氣移出至諸如一消減系統的一後處理系統。在一些應用中，當中之加熱器安置成相近於及/或圍繞該流體線路系統之導管的一熱系統，係設置來加熱流動通過該流體線路系統的氣體。除了該等加熱器以外，該熱系統可包括溫度感測器，其等係安置在該流體線路系統的各個位置處以監測氣體的溫度及控制該等加熱器。加熱該流體線路系統的氣體有助於該處理腔室中的晶圓處理操作及氣體消減系統中的排氣處 理。

本節提供本揭露內容之一大致簡要說明，並非是其完整範圍或其所有特徵之全面揭露。

本揭露內容提供一種檢測具有複數個加熱器的一流體線路系統中一洩漏所誘發異常狀況的方法。該方法包括：判定在該流體線路系統之複數個位置處的複數個溫度特性，其中來自該等複數個溫度特性中之每一溫度係關聯於來自該等複數個加熱器中之至少一加熱器；以及針對該等複數個加熱器中之每一者監測該加熱器的一電氣特性。該方法包括：響應於來自該等複數個加熱器中之一給定加熱器的電氣特性及關聯於該給定加熱器的溫度特性滿足一溫度及電氣特性(TEC)偏差條件，判定該洩漏所誘發異常狀況係存在於該流體線路系統中；以及響應於判定該洩漏所誘發異常狀況存在而執行一訂正動作。

在一形式中，電氣特性包括電壓、電流、功率，或其等之一組合。在一形式中，複數個溫度特性係由安置在該等複數個位置處的複數個溫度感測器判定。在一形式中，該方法包括基於該給定加熱器的一位置、關聯於該給定加熱器之溫度特性的位置或其等之一組合來估算該洩漏所誘發異常狀況的一位置。在一形式中，執行訂正動作進一步包含顯示該流體線路系統的一數位表示型態，其帶有例示該洩漏所誘發異常狀況之位置的標記。在一形式中，其中判定該洩漏所誘發異常狀況存在係進一步基於補充資料與給定加熱器的電氣特性及關聯於該給定加熱器的溫度中之至少一者之間的一互相關聯性來判定，其中該補充資料包括一泵壓力、一泵溫度、一流體線路壓力、一流率、一處理系統排程，或其等之一組合。

在一形式中，該方法進一步包括基於該給定加熱器的一位置、關聯於該給定加熱器之溫度特性的位置或其等之一組合來估算該洩漏所誘發異常 狀況的一位置。該方法包括：獲得關聯於該流體線路系統之一泵的泵壓力資料；以及響應於該泵壓力大於一臨界值且該洩漏所誘發異常狀況的位置對應於該泵的一位置，判定該洩漏所誘發異常狀況不存在。在一形式中，判定該洩漏所誘發異常狀況存在係進一步基於該給定加熱器的電氣特性偏離一標稱效能互相關聯性，其中該標稱效能互相關聯性界定在該流體線路系統的一標稱操作期間溫度特性與該給定加熱器之電氣特性之間的一互相關聯性。在一形式中，同步地監測該等複數個加熱器的電氣特性與溫度特性。在一形式中，判定該洩漏所誘發異常狀況是否存在係進一步基於該給定加熱器的溫度與一標稱效能模型之間的一比較，其中該標稱效能模型指示出在該流體線路系統之標稱操作期間所接收的溫度特性。

在一形式中，該方法包括基於該給定加熱器的一位置、關聯於該給定加熱器之溫度特性的位置或其等之一組合來估算該洩漏所誘發異常狀況的一位置。在一形式中，該方法包括：從該流體線路系統的一或多個溫度感測器獲得一或多個額外溫度特性；以及響應於對應關聯於該溫度感測器之溫度的該等一或多個額外溫度特性而判定該洩漏所誘發異常狀況不存在。在一形式中，響應於作為電氣特性之對於該給定加熱器之施加電力的減小，及作為溫度特性之關聯於該給定加熱器之溫度之數值的增加，該TEC偏差條件被滿足。

本揭露內容提供一種檢測具有複數個加熱器的一流體線路系統中一洩漏所誘發異常狀況的系統。該系統包括一或多個處理器及包含可由該等一或多個處理器施行之指令的一或多個非暫時性電腦可讀媒體。該等指令包括：判定在該流體線路系統之複數個位置處的複數個溫度特性，其中來自該等複數個溫度特性中之每一溫度係關聯於來自該等複數個加熱器中之至少一加熱器；以及針對該等複數個加熱器中之每一者監測該加熱器的一電氣特性。該等指令包括響應於以下各項中之至少一者而判定該洩漏所誘發異常狀況係存在於該流 體線路系統中：來自該等複數個加熱器中之一給定加熱器的電氣特性及關聯於該給定加熱器的溫度特性滿足一溫度及電氣特性(TEC)偏差條件；以及該給定加熱器的電氣特性偏離一標稱效能互相關聯性，其中該標稱效能互相關聯性係界定：在該流體線路系統的一標稱操作期間，溫度特性與該給定加熱器之電氣特性之間的一互相關聯性。該等指令包括響應於判定該洩漏所誘發異常狀況存在而執行一訂正動作。

在一形式中，該等指令進一步包含基於該給定加熱器的一位置、關聯於該給定加熱器之溫度特性的位置或其等之一組合來估算該洩漏所誘發異常狀況的一位置。在一形式中，用於執行該訂正動作之指令進一步包含顯示該流體線路系統的一數位表示型態，其帶有例示該洩漏所誘發異常狀況之位置的標記。在一形式中，用於判定該洩漏所誘發異常狀況存在之指令，係進一步基於補充資料與該給定加熱器的電氣特性及關聯於該給定加熱器的溫度中之至少一者之間的一互相關聯性，其中該補充資料包括一泵壓力、一泵溫度、一流體線路壓力、一流率、一處理系統排程，或其等之一組合。在一形式中，複數個溫度特性係由一虛擬感測常式判定。在一形式中，複數個溫度特性係基於該等加熱器的電氣特性判定。

進一步的適用範圍將根據本文所提供的說明而變得顯易可見。應理解，說明及特定範例係意圖僅供例示之目的，而不意圖限制本揭露內容之範圍。

2:半導體腔室

4:遞送線路

6:排出線路

10:半導體處理系統

200:熱系統

210,210-1,210-2,210-3,210-4,210-5,210-6,210-n:溫度感測器

220,220-1,220-2,220-3,220-m:加熱器

230:控制系統

232:加熱器控制模組

234:系統診斷模組

236:介面模組

240:使用者介面

300:排放線路

310:(加熱器)區域

310-1,310-2,310-3,310-4,310-5,310-6,310-7:加熱器區域

500:常式

504,508,512,516:步驟

為了使本揭露內容可被良好理解，現將以範例方式且參看隨附圖式說明其不同形式，其中：圖1例示根據本揭露內容之教示的一半導體處理系統；圖2為根據本揭露內容所建構之用於半導體處理系統之一熱系統 的方塊圖；圖3例示根據本揭露內容之具有多個加熱器區域及多個溫度感測器的一範例排放線路；圖4A為根據本揭露內容之例示之選定溫度感測器及加熱器區域之溫度及功率量測值的圖形；圖4B為根據本揭露內容之例示之選定溫度感測器及加熱器區域之溫度及功率量測值的另一圖形；圖4C為根據本揭露內容來例示選定溫度感測器及加熱器區域之溫度及功率量測值的另一圖形；以及圖5為根據本揭露內容之教示之由一控制系統執行之一範例常式的流程圖。

本文說明之圖式係僅供例示之目的，且不意欲以任何方式限制本揭露內容之範圍。

以下說明本質上僅為範例性，並非意欲限制本揭露內容、應用或用途。應理解，在所有圖式中，對應參考數字指示相似或對應部件及特徵。

在諸如舉例而言半導體晶圓處理之工業程序中所使用的加工氣體可具毒性、發火性或腐蝕性(例如，氨、矽烷、氬、胂及/或膦，還有其他氣體)。未使用的加工氣體及危險的副產物係遞送至一消減系統，在該處未使用的加工氣體及副產物在釋放到環境之前被潔淨且中和化。

一流體線路系統通常包括導管、伸縮軟管、凸緣、密封件、閥及/或接頭連接器，還有用於輸送流體之其他流體線路組件/裝置。有時，該流體線路系統之部分可經歷可能需要將線路斷開及重新連接的修復及/或維護。在線路不當密封的情況下，外部空氣/濕氣可能洩漏進該流體線路系統中，藉此致使 線路中之自燃且增加該流體線路系統中氣體的溫度。

在一形式中，本揭露內容係針對一熱系統，其係組配來檢測除了用於加熱該流體線路系統之該標稱程序之加熱器外的一外來熱源。更特定言之，該熱系統係組配來執行一系統診斷，其中該熱系統同步地監測該流體線路系統的溫度特性(例如，溫度、指示出溫度之電阻、指示出溫度之電壓、指示出溫度之電流、還有其他)與沿著或相近於該流體線路系統安置之該等加熱器的電氣特性(例如，功率、電壓、電阻、及/或電流)。於本文使用時，「同步地」係指同時或大約相同的時間。

當給一加熱器的電力減小，同時關聯於該加熱器之溫度量測值(作為溫度特性)增加超過一臨界溫度值時，該熱系統可判定一外來熱源的存在，且更特定言之，該流體線路系統中可能發生/存在由一洩漏所造成的一放熱反應(亦即，一洩漏所誘發異常狀況)。該熱系統接著產生該放熱反應的一通知，且基於該加熱器及/或該溫度感測器的一位置，提供該放熱反應的一估算位置。

在一形式中，該熱系統係可通訊式耦接至其他子系統及感測器裝置，以獲得指示出該子系統及該熱系統之效能及/或操作特性的補充資料。舉例而言，在一半導體處理系統中，該熱系統獲得：指示出一泵壓力、泵溫度及/或流體線路壓力的資料；一處理系統排程(例如，在腔室中正在執行之程序的排程、維護/修復排程、還有其他)；各種子系統(例如，無流動、系統閒置、冗餘系統)的狀態；該流體線路系統中之氣體的流率及/或壓力；元資料；及/或關於加工氣體類型的資訊。該熱系統可利用該補充資料來判定該外來熱源是否與其他子系統之操作相關，使該補充資料與溫度特性及該等加熱器之電氣特性互相關聯，以界定該等子系統之間的關係。

詳而言之，該熱系統可使該補充資料與溫度特性及/或該等加熱 器之電氣特性互相關聯，以例示洩漏所誘發異常狀況與泵壓力、泵溫度、流體線路壓力、處理系統排程、各種子系統的狀態、該流體線路系統中之氣體的流率及/或壓力、元資料、以及關於加工氣體類型之資訊間的關係。因此，該熱系統可在該熱系統的一潛在洩漏所誘發異常狀況下評估子系統的效能/操作特性，以查證該洩漏所誘發異常狀況之存在及/或執行其他合適分析。

雖然本揭露內容之熱系統係關聯於一半導體處理系統來說明，但該熱系統可應用於化學氣體、或任何其他流體係受溫度控制且被輸送的其他工業。作為一範例，該熱系統可應用於油氣工業中的流體線路系統(例如，陸上及離岸產油)。

參看圖1，一半導體處理系統10通常包括一半導體腔室2及用以輸送流體往返半導體腔室2的一流體線路系統。更特定言之，在一形式中，該流體線路系統包括遞送線路4(亦即，供給線路)，以提供加工氣體至該腔室，以及將排氣，諸如未使用的加工氣體及副產物，自半導體腔室2移除至一氣體消減系統的排出線路6。在一範例應用中，排出線路6係由多個線路形成，該等線路包括用以將該腔室流體耦接至一泵(未示出)的一前線路，以及用以將該泵流體耦接至一消減系統的一排放線路。

在一形式中，參看圖2，本揭露內容之一熱系統200係被提供用以加熱該流體線路系統的排出線路6。熱系統200包括複數個溫度感測器210-1、210-2、210-3...210-n(下文中統稱為「溫度感測器210」)、沿著排出線路6(圖2中未示出)安置的複數個加熱器220-1、220-2、220-3...220-m(下文中統稱為「加熱器220」)、用於控制加熱器220的一控制系統230，及一使用者介面240。雖然熱系統200係關聯於排出線路6來說明，但應易於理解的是，本揭露內容之熱系統200可被提供用於流體流動系統的其他線路(例如，遞送線路4)，且不應限於排出線路6。

應易於理解的是，控制系統230及使用者介面240的任一組件可設置在相同位置或分佈在不同位置(例如，經由一或多個邊緣運算裝置)，且據此可通訊式耦接。雖然控制系統230及使用者介面240係例示為熱系統200的一部分，但應理解控制系統230及使用者介面240可遠離熱系統200定位。在一形式中，熱系統200的各種組件係使用一有線通訊協定及/或一無線通訊協定(例如，一藍牙®類型協定、一蜂巢式協定、一無線保真(Wi-Fi)類型協定、一近場通訊(NFC)協定、一超寬頻(UWB)協定，還有其他)來可通訊式耦接。

在一形式中，溫度感測器210係設置在沿排出線路6之複數個位置處，且係組配來判定排出線路6的一溫度特性。範例溫度特性包括但不限於：排出線路6的一溫度、指示出排出線路6之一溫度的電阻、指示出排出線路6之一溫度的電壓、指示出排出線路6之一溫度的電流，還有其他。溫度感測器210可由各種溫度感測裝置提供，包括但不限於：熱偶、電阻溫度檢測器，還有其他溫度感測裝置。

在一形式中，控制系統230可執行虛擬感測常式，以量測排出線路6的溫度特性，且因此可自熱系統200移除溫度感測器210中之全部或一或多者。作為一範例，控制系統230可自加熱器220獲得一或多個輸入，包括但不限於：質量流率、流速、在加熱器220之上游或下游的流動溫度、加熱器功率輸入及自加熱器220之物理特性導出的參數。自加熱器220之物理特性導出的範例參數包括但不限於：一電阻絲直徑、一絕緣厚度、一套體厚度、傳導率、材料的比熱及密度、熱轉移係數、加熱器220及排出線路6的放射率，以及其他幾何及應用相關參數。控制系統230可基於一數學模型及一或多個輸入，量測排出線路6的溫度特性。使用一或多個輸入及一數學模型量測排出線路6之溫度特性的範例虛擬感測常式係揭露於美國專利第10,544,722號中，該專利案與本申請案共同擁有且其內容係藉由參照全文併入本文。

在一形式中，加熱器220係包繞排出線路6(未示出)以加熱流動於其中之流體的可撓性加熱器。在另一範例中，加熱器220係沿著或相近於流體線路安置以加熱流動通過遞送線路4及排出線路6之流體的匣式加熱器。在一形式中，加熱器220界定複數個區域，該等區域被獨立地控制至一可選擇溫度設定點。在一範例應用中，一區域可包括一或多個加熱器220。此外，加熱器220可在流體線路之外部或內部，而仍保持在本揭露內容之範圍內。

在一形式中，加熱器220係組配來產生熱及感測溫度的一雙線式加熱器。舉例而言，該雙線式加熱器(作為加熱器220)包括由具有相對高電阻溫度係數(TCR)之材料製成的一或多個電阻式加熱元件。該等加熱元件可操作為用以產生熱的一加熱器及作為用以基於該電阻式加熱元件之電阻的一變化來量測該加熱元件之一平均溫度的一感測器。更特定言之，該雙線式加熱器係揭露於美國專利第7,196,295號中，該專利案與本申請案共同擁有且其內容係藉由參照全文併入本文。在一形式中，該加熱元件的電氣特性(例如，電流及/或電壓)被量測且被用來判定電阻，且接著被用來判定該加熱元件的溫度。據此，藉由該雙線式加熱器(作為加熱器220且用於提供溫度特性)，可自熱系統200移除溫度感測器210中之全部或一或多者。

在另一變化中，加熱器220作為一雙線式加熱器係經組配以包括溫度感測電力接腳以供量測加熱器220的一溫度。使用該等電力接腳作為一熱偶來量測一電阻式加熱元件的一溫度係於美國專利第10,728,956號中揭露，該專利案與本申請案共同擁有且其內容係藉由參照全文併入本文。通常而言，加熱器220之電阻式加熱元件及控制系統230係經由分別界定一第一接合部及一第二接合部的一第一電力接腳及一第二電力接腳所連接。該等第一及第二電力接腳係作為熱偶感測接腳，供用於量測加熱器220之該電阻式加熱元件的溫度特性。與該等第一及第二電力接腳連通之控制系統230，係組配來量測該等第一 及第二接合部處的電壓改變(作為溫度特性)。更詳而言之，控制系統230可量測在該等接合部處的毫伏特(mV)改變，且接著使用這些電壓改變，來計算該電阻式加熱元件的一溫度，或使用指示出一溫度的該等電壓改變來控制加熱器220。

在一形式中，控制系統230包括一加熱器控制模組232、一系統診斷模組234以及一介面模組236。在一形式中，加熱器控制模組232係組配來獨立地控制由加熱器220界定之每一區域，且因此係組配來判定該等區域中之每一者的一操作設定點，且將電力(例如，電壓)提供給每一區域的加熱器220。加熱器控制模組232可利用一或多個控制方案，諸如比例-積分-微分(PID)控制、以模型為基的控制，還有組配來基於例如來自溫度感測器210之反饋資料以判定該等區域中之每一者之操作設定點的其他控制方案。更特定言之，每一區域可關聯於安置在該區域處的一或多個溫度感測器210，且因此加熱器控制模組232利用來自至少相關聯溫度感測器210的量測值來判定該區域之加熱器220的操作設定點。操作設定點可包括一溫度設定點、一電力設定點、一調改率、還有其他。一旦操作設定點經判定，加熱器控制模組232即判定將施加給加熱器22的電力量，且提供必要輸出電壓。據此，加熱器控制模組232可包括用於提供可調整輸出電力給加熱器220的一電力轉換器(例如，一降壓轉換器)。

在一形式中，若加熱器220係雙線式加熱器(亦即，加熱器220如上文所闡述係組配來產生熱及感測溫度)，則加熱器控制模組232係組配來監測加熱器220除了正被施加之電力外的其他電氣特性，諸如加熱器220之電阻元件的電壓、電流及/或電阻，以獲得溫度特性。另外，基於雙線式加熱器的類型，加熱器控制模組232可基於加熱器220之電阻及一預定義演算法/模型來判定加熱器220的一平均溫度，該預定義演算法/模型使用將電壓改變關聯於一溫度之預定義演算法/模型來將電阻關聯於一溫度或電源接合部處的一溫度。替代地，該 電阻或電壓變化可用作溫度特性。

在一形式中，系統診斷模組234係組配來進行一診斷以檢測熱系統200、排出線路6或其等之組合的一洩漏所誘發之效能異常。如下文詳細說明，該診斷包括檢測排出線路中的放熱反應，其進一步指示出排出線路6的潛在洩漏。

如上文所提供的，當外部氣體(例如，氧、濕氣)進入排出線路6時，該等外部氣體可與在該等線路中流動的氣體致使一放熱反應。此反應產生大量熱，藉此致使排出線路6之一溫度增加。在一形式中，該溫度增加係由定位在相近於該放熱反應的至少一或多個溫度感測器210檢測。響應於該溫度增加，若量測溫度高於一溫度設定點，則加熱器控制模組232可減小給關聯於相近於該反應之溫度感測器210之加熱器220的電力。

系統診斷模組234係組配來監測關聯於溫度特性之加熱器220的電氣特性(亦即，功率、電壓、電阻、電流，還有其他)以判定洩漏所誘發異常狀況存在。作為一範例，系統診斷模組234在加熱器220的電氣特性及該等溫度感測器量測的溫度滿足一溫度及電氣特性(TEC)偏差條件時，判定排出線路6中洩漏所誘發異常狀況存在。於本文使用時，「TEC偏差條件」係指流體流動系統的一條件，其中作為一時間函數的一溫度特性趨勢及作為一時間函數的一電氣特性趨勢係與預期趨勢分歧及/或偏離。作為一範例且如下文進一步詳細說明，當對加熱器220的施加電力減小、且來自關聯於加熱器220之溫度感測器210中之一者的同步量測溫度從一預期量測溫度增加及/或偏離一臨界值時，該TEC偏差條件被滿足。

應易於理解，該TEC偏差條件亦可使用來自例如本文所說明之雙線加熱器或虛擬感測常式的溫度特性(例如，指示出一溫度的電阻、指示出一溫度的電壓及/或指示出一溫度的電流)來判定，且不應限於來自溫度感測器的溫 度量測值。亦即，當施加給加熱器220的電力減小、且指示出溫度且關聯於加熱器220之同步量測的電壓、電阻及/或電流偏離一預期量測值一對應臨界值時，該TEC偏差條件可被滿足。

在一形式中，當滿足該TEC偏差條件、且加熱器220的電氣特性偏離一標稱效能互相關聯性時，系統診斷模組234判定一洩漏所誘發異常狀況存在。在一形式中，該標稱效能互相關聯性界定在熱系統200及/或該流體線路系統之標稱/標準操作期間，諸如當沒有氣體洩漏、該流體線路系統之導管實質上無堆積、還有其他標準操作條件時，溫度特性與加熱器220之電器特性間的一互相關聯性。

參看圖3、4A、4B及4C，其等提供診斷的一範例應用。圖3例示排出線路6的一範例排放線路300，來自半導體腔室2的排氣通過它而被提供至一消減系統。在此範例中，排放線路300包括七個加熱器區域310-1、310-2、310-3、310-4、310-5、310-6、310-7(下文中統稱為「區域310」)，其中每一區域310具有包繞排放線路300以加熱其中之流體的一或多個加熱器220(未示出)。排放線路300進一步包括分佈於整個排放線路300中的六個溫度感測器210-1、210-2、210-3、210-4、210-5、210-6(例如，六個熱偶)，用以量測溫度。在一形式中，每一溫度感測器210係關聯於相近溫度感測器210的一加熱器區域310(例如，溫度感測器210-6係關聯於加熱器區域310-1，溫度感測器210-5係關聯於加熱器區域310-2，溫度感測器210-4係關聯於加熱器區域310-3，溫度感測器210-3係關聯於加熱器區域310-4，溫度感測器210-2係關聯於加熱器區域310-5，且溫度感測器210-1係關聯於加熱器區域310-6)。

在另一範例中，可自熱系統200移除溫度感測器210中之全部或一或多者，且因此系統診斷模組234可執行本文中所說明之虛擬感測常式以判定加熱器區域310中之每一者處之排出線路6的溫度特性。在另一變化中，使用上 文所說明之雙線式加熱器中之一或多者(作為加熱器220)，可移除溫度感測器210中之全部或一或多者，且加熱器控制模組232判定關聯於各別加熱器220的溫度特性。

在圖3之範例中，系統診斷模組234係組配來同步地監測來自溫度感測器210的溫度與加熱器220的電氣特性，該等電氣特性可由加熱器控制模組232提供。詳而言之，參看圖4A-4C，溫度及功率係隨著時間推移被追蹤以檢測排放線路300的洩漏所誘發之異常加熱。圖4A例示溫度感測器210-2及相關聯加熱器區域(亦即，加熱器區域310-5)的資料，圖4B例示溫度感測器210-3及相關聯加熱器區域(亦即，加熱器區域310-4)的資料，且圖4C例示溫度感測器210-4及相關聯加熱器區域(亦即，加熱器區域310-3)的資料。

如所示，溫度感測器210-2及溫度感測器210-4分別檢測關聯於被提供給加熱器區域310-5及加熱器區域310-3之電力的穩定溫度。然而，來自溫度感測器210-3之量測值指示出在給加熱器區域310-4之電力減小時溫度的一上升(亦即，滿足該TEC偏差條件)，其指示出排放線路300正由諸如一放熱反應的一外來熱源加熱，且非由加熱器220加熱。基於溫度感測器210-3的位置，系統診斷模組234估算該洩漏所誘發異常狀況的一相近位置為加熱器區域310-4。有此資訊，可由技術人員進行一後續檢查以檢查可能致使該放熱反應的洩漏。舉例而言，技術人員可檢查一洩漏是否存在於例如加熱器區域310-4處的一連接接頭。

除了評估溫度特性及加熱器220的電氣特性以判定是否滿足該TEC偏差條件之外，系統診斷模組234亦可使用來自其他子系統及/或感測器的補充資料來檢測該洩漏所誘發異常狀況。詳而言之，在一形式中，控制系統230係可通訊式耦接至其他(子)系統及/或感測器裝置，以接收包括情境資訊(例如，日期、時間、腔室識別，還有其他)、子系統的效能/操作特性、該流體線 路系統中所提供之氣體的其他效能特性、還有其他資訊的補充資料(例如，元資料)。在一形式中，控制系統230接收來自子系統(例如，一泵子系統、一處理腔室系統，還有其他)的補充資料，其可影響熱系統200的效能/操作。不同類型補充資料的範例係於上文中提供。在一形式中，該補充資料可用來確認該放熱反應。舉例而言，若泵壓力為高(亦即，該泵壓力大於一臨界值)且疑似的放熱反應係靠近該泵，則系統診斷模組234可判定該外來熱源係該泵而非一放熱反應。

在一些形式中，在正常操作及/或定期維護事件(例如，泵交換、腔室閒置、旁路滾動)期間所收集之資料中可指示出一放熱反應的型樣，可由系統診斷模組234利用來排除可能的假警報。此外，與在該流體線路系統上執行之維護及/或修復有關的資訊可由系統診斷模組234擷取(例如，一技術人員經由使用者介面手動鍵入資訊及/或控制系統維護/修復排程)以進一步識別洩漏的位置。

在一形式中，雖然系統診斷模組234係說明為檢測有關可能之流體線路洩漏的放熱反應，但系統診斷模組234亦可基於工業應用檢測該流體線路系統中的放熱反應/狀態。更特定言之，在一形式中，給一或多個加熱器220之電力的一增加及一或多個加熱器220附近之溫度的一減小可指示出無關工業應用之標稱操作的一熱能損失(亦即，一外來熱槽)。

雖然系統診斷模組234係組配來基於加熱器220的電氣特性及溫度特性來檢測該洩漏所誘發異常狀況，但在一形式中，系統診斷模組234係組配來基於關聯於溫度感測器210的溫度特性來檢測該洩漏所誘發異常狀況(例如，一外來熱源及/或外來熱槽)。舉例而言，知道溫度感測器210的位置，來自溫度感測器210的溫度特性係以關於一或多個標稱效能模型/演算法而被監測，該等一或多個標稱效能模型/演算法表示，在諸如一半導體流體線路系統之工業應用 的標稱操作期間所接收的溫度特性。若檢測到溫度的一增加(作為溫度特性)，則系統診斷模組234可判定一洩漏所誘發異常狀況在或相近於與溫度特性相關聯之溫度感測器210(亦即，一經識別溫度感測器)處。應理解，作為在此範例中溫度感測器210的替代或附加，溫度特性可從虛擬感測常式及/或雙線式加熱器(作為加熱器220)獲得。

在一形式中，系統診斷模組234亦可將來自經識別溫度感測器210的增加之溫度量測值(作為溫度特性)與來自其它溫度感測器210的溫度量測值作比較。若其它溫度感測器210，諸如經識別感測器之直接上游及/或下游的那些溫度感測器，檢測到實質上相同的增加，則系統診斷模組234可判定該流體線路系統係正常的且不存在該洩漏所誘發異常狀況。替代地，若溫度量測值指示出變動熱能與一外來熱源的熱能一致(例如，在該經識別感測器上游的一較冷溫度且在該經識別感測器下游的一增加溫度)，則系統診斷模組234判定一外來熱源的存在可能係由流體線路系統中的一洩漏所致(亦即，滿足該洩漏所誘發異常狀況)。在一變化中，該外來熱源的位置可基於經識別溫度感測器210及/或其他溫度感測器210的位置來估算。應理解，作為在此範例中溫度感測器210的替代或附加，溫度特性可從虛擬感測常式及/或雙線式加熱器(作為加熱器220)獲得。

在一形式中，介面模組236係可通訊式耦接至使用者介面240以與一使用者交換資訊。作為一範例，介面模組236可顯示來自該等溫度感測器的溫度特性、排出線路6的一虛擬表示型態、警示/通知，還有其他資訊。另外，介面模組236可藉助於使用者介面240(例如，一鍵盤、一滑鼠、一觸控式螢幕、一顯示監視器、一擴增實境裝置及/或複數個發光二極體(LED))、聽覺介面及/或觸覺介面)，從該使用者接收輸入。

在一形式中，介面模組236係組配來響應於系統診斷模組234檢測 到該洩漏所誘發異常狀況而執行一訂正動作。範例訂正動作包括但不限於：基於該洩漏所誘發異常狀況產生一通知；關斷給加熱器220的電力；重新校準由加熱器控制模組232執行之一或多個控制常式的增益參數，以抑制對加熱器220的損壞；或其等之一組合。

作為一特定範例，系統診斷模組234可提供排出線路6的一數位表示型態，加熱器220係定位在排出線路6上，且若適用，則溫度感測器210係沿排出線路6安置。系統診斷模組234可以各種標記或其他辨別圖形/文字(例如，獨特地識別關聯於洩漏所誘發異常狀況之位置的圖形使用者介面元素)識別該數位表示型態之該洩漏所誘發異常狀況的一近似位置，且介面模組236可產生一通知，致使使用者介面240顯示帶有溫度特性、電氣特性及/或補充資料之警示的該數位表示型態。雖然提供特定範例，但可經由使用者介面240來提供其他通知，諸如聽覺警示、觸覺警示，還有其他。

參看圖5，其顯示例示一範例常式500的一流程圖，該範例常式係用於檢測該流體線路系統的一洩漏所誘發異常狀況。在步驟504，控制系統230判定該流體線路系統之複數個位置(例如，加熱器區域310)處的複數個溫度特性，其中每一溫度特性係關聯於加熱器220中之至少一者。在步驟508，控制系統230監測加熱器220中之每一者的一電氣特性。

在步驟512，控制系統230判定該洩漏所誘發異常狀況是否存在。作為一範例，控制系統230響應於以下各項中之至少一者而判定該洩漏所誘發異常狀況存在：來自該等複數個加熱器中之一給定加熱器的電氣特性及關聯於該給定加熱器的溫度特性滿足一溫度及電氣特性(TEC)偏差條件(例如，當給加熱器220的電力減小、同時關聯於加熱器220的溫度特性增加時)；以及該給定加熱器的電氣特性偏離一標稱效能互相關聯性，其中該標稱效能互相關聯性界定在該流體線路系統之一標稱操作期間之溫度特性與該給定加熱器之電氣特性之 間的一互相關聯性。若在步驟512存在該洩漏所誘發異常狀況，則常式500進行至步驟516，其中控制系統230及/或使用者介面240基於該洩漏所誘發異常狀況執行一訂正動作。若在步驟512不存在該洩漏所誘發異常狀況，則常式500進行至步驟504。

除非本文另外明確指出，否則在說明本揭露內容之範圍上，指示機械/熱性質、組成百分比、尺寸及/或容差或其他特性之所有數值，將被理解為經用詞「約」或「大約」修改。此修改係出於各種原因而為所欲的，包括：工業實踐；材料、製造及組裝容差；以及測試能力。

在本文中使用時，A、B、及C中至少一者這個句型應該解釋為使用一非排他性邏輯「或」表示一邏輯(A或B或C)，並且不應該被解釋為表示「至少一A、至少一B、以及至少一C」。

在此應用中，用語「控制器」及/或「模組」可指、可為其一部分或可包括有：一特定應用積體電路(ASIC)；一數位、類比或混合類比/數位式之分立電路；一數位、類比或混合類比/數位式之積體電路；一組合邏輯電路；一現場可規劃閘陣列(FPGA)；一處理器電路(共享、專用或群組)，其施行程式碼；一記憶體電路(共享、專用或群組)，其儲存由該處理器電路施行之程式碼；提供所述功能性之其他合適的硬體組件(例如，作為熱通量資料模組之一部分的運算放大器電路積分器)；或以上各者中一些或全部之組合，諸如在一單晶片系統中。

用語記憶體係用語電腦可讀媒體的一子集。在本文中使用時，用語電腦可讀媒體不涵蓋透過一媒體(諸如，在一載波上)傳播之暫時性電氣或電磁信號；因此用語電腦可讀媒體可視為有形且非暫時性的。非暫時性、有形電腦可讀媒體之非限制性範例為：非依電性記憶體電路(諸如一快閃記憶體電路、一可抹除可規劃唯讀記憶體電路、或一遮罩式唯讀電路)、依電性記憶體電路 (諸如一靜態隨機存取記憶體電路或一動態隨機存取記憶體電路)、磁性儲存媒體(諸如一類比或數位磁帶或一硬碟機)及光學儲存媒體(諸如一CD、一DVD或一藍光光碟)。

本申請案中所說明之設備及方法可部分或完全地藉由特殊用途電腦實行，其係藉由組配一一般用電腦來施行體現於電腦程式中之一或多個特定功能而生成。上文所述之功能方塊、流程圖組件及其他元件係作為軟體規格，其可藉由一熟練技術人員或程式設計者之例行工作而轉譯成電腦程式。

本揭露內容之說明本質上僅為範例性，因此，未脫離本揭露實質內容之變化係意欲落入本揭露內容之範圍內。此等變化不可視為脫離本揭露內容之精神及範圍。

500:常式

504,508,512,516:步驟

Claims (24)

1. 一種檢測具有複數個加熱器的一流體線路系統中一洩漏所誘發異常狀況的方法，該方法包含：判定在該流體線路系統之複數個位置處的複數個溫度特性，其中來自該等複數個溫度特性中之每一溫度特性係關聯於來自該等複數個加熱器中之至少一加熱器；針對該等複數個加熱器中之每一者監測該加熱器的一電氣特性；響應於來自該等複數個加熱器中之一給定加熱器的該電氣特性及關聯於該給定加熱器的該溫度特性滿足一溫度及電氣特性(TEC)偏差條件，判定該洩漏所誘發異常狀況係存在於該流體線路系統中；以及響應於判定該洩漏所誘發異常狀況存在而執行一訂正動作。
2. 如請求項1之方法，其中該電氣特性包括電壓、電流、功率，或其等之一組合。
3. 如請求項1之方法，其中該等複數個溫度特性係由安置在該等複數個位置處的複數個溫度感測器判定。
4. 如請求項3之方法，其進一步包含：基於該給定加熱器的一位置、來自該等複數個溫度特性中且關聯於該給定加熱器之一溫度感測器的一位置、或其等之一組合，來估算該洩漏所誘發異常狀況的一位置。
5. 如請求項1之方法，其中執行該訂正動作進一步包含：顯示該流體線路系統的一數位表示型態，其帶有示明該洩漏所誘發異常狀況之一位置的標記。
6. 如請求項1之方法，其中判定該洩漏所誘發異常狀況存在係進一步基於補充資料與該給定加熱器的該電氣特性及關聯於該給定加熱器的該溫度特性中之至少一者之間的一互相關聯性來判定，其中該補充資料包括一泵 壓力、一泵溫度、一流體線路壓力、一流率、一處理系統排程，或其等之一組合。
7. 如請求項1之方法，其進一步包含：基於該給定加熱器的一位置、關聯於該給定加熱器之該溫度特性的該位置或其等之一組合，來估算該洩漏所誘發異常狀況的一位置；獲得關聯於該流體線路系統之一泵的泵壓力資料；以及響應於該泵壓力大於一臨界值且該洩漏所誘發異常狀況的該位置對應於該泵的一位置，判定該洩漏所誘發異常狀況不存在。
8. 如請求項1之方法，其中判定該洩漏所誘發異常狀況存在係進一步基於該給定加熱器的該電氣特性偏離一標稱效能互相關聯性，其中該標稱效能互相關聯性界定在該流體線路系統的一標稱操作期間該等溫度特性與該給定加熱器之該等電氣特性之間的一互相關聯性。
9. 如請求項1之方法，其中該等複數個加熱器的該等電氣特性係與該等溫度特性同步地被監測。
10. 如請求項1之方法，其中判定該洩漏所誘發異常狀況是否存在係進一步基於該給定加熱器的該溫度與一標稱效能模型之間的一比較，其中該標稱效能模型指示出在該流體線路系統之標稱操作期間所接收的溫度特性。
11. 如請求項1之方法，其中該等複數個溫度特性係由一虛擬感測常式判定。
12. 如請求項1之方法，其中該等複數個溫度特性係基於該等加熱器的該等電氣特性判定。
13. 如請求項1之方法，其進一步包含：基於該給定加熱器的一位置、關聯於該給定加熱器之該溫度特性的該位置或其等之一組合，來估算該洩漏所誘發異常狀況的一位置； 從該流體線路系統的一或多個溫度感測器獲得一或多個額外溫度特性；以及響應於對應關聯於該溫度感測器之該溫度的該等一或多個額外溫度特性而判定該洩漏所誘發異常狀況不存在。
14. 如請求項1之方法，其中響應於作為該電氣特性之對於該給定加熱器之施加電力的減小、及作為該溫度特性之關聯於該給定加熱器之該溫度之數值的增加，該TEC偏差條件被滿足。
15. 一種檢測具有複數個加熱器的一流體線路系統中一洩漏所誘發異常狀況的系統，該系統包含：一或多個處理器；以及一或多個非暫時性電腦可讀媒體，其等包含可由該等一或多個處理器執行的指令，其中該等指令包含：判定在該流體線路系統之複數個位置處的複數個溫度特性，其中來自該等複數個溫度特性中之每一溫度係關聯於來自該等複數個加熱器中之至少一加熱器；針對該等複數個加熱器中之每一者監測該加熱器的一電氣特性；響應於以下各項中之至少一者而判定該洩漏所誘發異常狀況係存在於該流體線路系統中：來自該等複數個加熱器中之一給定加熱器的該電氣特性及關聯於該給定加熱器的該溫度特性滿足一溫度及電氣特性(TEC)偏差條件；以及該給定加熱器的該電氣特性偏離一標稱效能互相關聯性，其中該標稱效能互相關聯性界定在該流體線路系統的一標稱操作期間該等溫度特性與該給定加熱器之該等電氣特性之間的一互相關聯性；以及響應於判定該洩漏所誘發異常狀況存在而執行一訂正動作。
16. 如請求項15之系統，其中該等複數個溫度特性係由安置在該等複數個位置處的複數個溫度感測器判定。
17. 如請求項16之系統，其中該等指令進一步包含：基於該給定加熱器的一位置、關聯於該給定加熱器之該溫度特性的該位置或其等之一組合，來估算該洩漏所誘發異常狀況的一位置。
18. 如請求項17之系統，其中用於執行該訂正動作之該等指令進一步包含顯示該流體線路系統的一數位表示型態，其帶有示明該洩漏所誘發異常狀況之該位置的標記。
19. 如請求項15之系統，其中用於判定該洩漏所誘發異常狀況存在之該等指令係進一步基於補充資料與該給定加熱器的該電氣特性及關聯於該給定加熱器的該溫度中之至少一者之間的一互相關聯性，其中該補充資料包括一泵壓力、一泵溫度、一流體線路壓力、一流率、一處理系統排程，或其等之一組合。
20. 如請求項15之系統，其中響應於作為該電氣特性之對於該給定加熱器之施加電力的減小、及作為該溫度特性之關聯於該給定加熱器之該溫度之數值的增加，該TEC偏差條件被滿足。
21. 如請求項15之系統，其中該等複數個加熱器的該等電氣特性係與該等溫度特性同步地被監測。
22. 如請求項15之系統，其中該電氣特性包括電壓、電流、功率，或其等之一組合。
23. 如請求項15之系統，其中該等複數個溫度特性係由一虛擬感測常式判定。
24. 如請求項15之系統，其中該等複數個溫度特性係基於該等加熱器的該等電氣特性判定。