CN108432341B - 集成加热器和传感器系统 - Google Patents
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Abstract
热阵列系统包括多个电阻器电路,多个电阻器电路限定了电阻器电路的数量Rn。热系统还包括多个节点,所述节点连接多个电阻器电路并且多个节点限定了节点的数量Nn。多个电源线连接至多个节点中的每一个,多个电源线限定了电源线的数量Pn。多个信号线连接至多个节点中的每一个来感测每个电阻器电路的温度,多个信号线限定了信号线的数量Sn。电源线的数量Pn和信号线的数量Sn等于节点的数量Nn,而电阻器电路的数量Rn大于或等于节点的数量Nn。
Description
技术领域
本公开内容涉及加热器系统和相关控制,特别是能够在操作期间向加热目标传递精准加热分布的加热器系统,以便补偿热损失和/或其他偏差,在半导体加工应用中作为卡盘或基座使用。
背景技术
本部分中的陈述内容仅仅提供关于本公开内容的背景信息并不构成现有技术。
在半导体加工技术中,例如,使用卡盘或基座来保持衬底(或晶元)并在加工期间向衬底提供均匀温度分布。参见附图1,示出了用于静电卡盘的支撑组件10,该支撑组件包括具有嵌入电极14的静电卡盘12,以及通过粘合剂层18粘结至静电卡盘12的加热板或目标16,粘合剂层18典型为有机硅粘合剂。加热器20固定至加热板或目标16,作为实例,加热器可以为蚀刻箔加热器。这种加热器组件再次通过粘合剂层24粘结至冷却板22,其中粘合剂层典型为有机硅粘合剂。衬底26设置在静电卡盘12上,并且电极14连接至电压源(未示出)使得生成静电能,静电卡盘12将衬底16保持在适当的位置上。射频(RF)或微波电源(未示出)可以耦接至围绕支承组件10的等离子反应器腔室中的静电卡盘12。因此,加热器20在腔室内等离子半导体加工步骤期间提供所需热量来保持衬底26上的温度,加工步骤包括等离子增强膜沉积或蚀刻。
在衬底26的全部加工阶段期间,严格控制静电卡盘12的温度分布是重要的以便减小衬底26正在蚀刻中的加工偏差,同时减少总加工时间。除了其他应用,用于改进衬底上的均匀性的改进装置和方法在半导体加工技术中是一直期望的。
发明内容
热阵列系统包括多个电阻器电路,每个电阻器电路具有第一终端和第二终端,其中多个电阻器电路限定了电阻器电路的数量Rn。热系统还包括多个节点,所述节点在每个第一终端和第二终端连接多个电阻器电路,其中多个节点限定了节点的数量Nn。多个电源线连接至多个节点中的每一个来向多个电阻器电路提供电能,其中多个电源线限定了电源线的数量Pn。多个信号线连接至多个节点中的每一个来感测多个电阻器电路中的每一个的温度,其中多个信号线限定了信号线的数量Sn。电源线的数量Pn和信号线的数量Sn等于节点的数量Nn,而电阻器电路的数量Rn大于或等于节点的数量Nn。
加热器系统包括加热目标并且加热器固定至加热目标。加热器具有多个电阻器电路,并且每个电阻器电路具有第一终端和第二终端,多个电阻器电路限定了电阻器电路的数量Rn。加热器系统还具有多个节点,所述多个节点在每个第一终端和第二终端连接多个电阻器电路,其中多个节点限定了节点的数量Nn。多个电源线连接至多个节点中的每一个来向多个电阻器电路提供电能,其中多个电源线限定了电源线的数量Pn。多个信号线连接至多个节点中的每一个来感测多个电阻器电路中的每一个的温度,其中多个信号线限定了信号线的数量Sn。电源线的数量Pn和信号线的数量Sn等于节点的数量Nn,电阻器电路的数量Rn大于或等于节点的数量Nn。
进一步应用领域将根据本文中的描述变得显而易见,应当理解的是描述和具体实例仅仅是用于说明的目的并不用于限定本公开内容的范围。
附图说明
为了本公开内容可以得到良好的理解,将参见附图,通过实例以多种形式进行描述,其中:
附图1为现有技术中的静电卡盘的放大侧视图;
附图2A为具有调谐层并且根据本公开内容的一种原理形式构造的加热器的部分侧视图;
附图2B为另一种形式的并且根据本公开内容的原理构造的具有调谐层的加热器或调谐加热器的分解侧视图;
附图2C为根据本公开内容构造的加热器的立体分解视图,其示出了用于基底加热器的四(4)个示例性区域和用于调谐加热器的十八(18)个区域;
附图2D为具有补充调谐层并且根据本公开内容的原理构造的另一种形式的高分辨率(high definition)加热器系统的侧视图;
附图3为描述了根据本公开内容的原理的具有四个节点的热系统的示意图;
附图4为描述了根据本公开内容的原理的具有三个节点的热系统的示意图;
附图5为描述了根据本公开内容的原理的附图2中的热系统连接至控制系统的示意图;
附图6为描述了根据本公开内容的原理的附图3中的热系统连接至控制系统的示意图;
附图7为描述了根据本公开内容的原理的具有三个节点和辅助感测线的热系统的示意图,辅助感测线用于感测一个或多个感兴趣的区域温度;
附图8为描述了控制热阵列的方法的流程图;
附图9为描述了用于控制根据本公开内容的原理的附图3、4和7中的热系统的控制系统的示意图。
本文中描述的附图仅仅是用于说明目的并不以任何方式用于限定本公开内容的范围。
具体实施方式
以下说明书在本质上仅仅是示例性的并不用于限定本公开内容,应用或使用。例如,以下本公开内容中的形式针对在半导体加工中使用的卡盘,在以下情况下为静电卡盘。然而,应当理解的是本文中提供的加热器和系统可以用于多种应用并且并不限于半导体加工应用。应当理解的是通过附图,相应的附图标记指代相似或相应的部分和特征。
参见附图2A,本公开内容的一种形式的加热器50包括基底加热器层52,基底加热器层具有嵌入在其中的至少一个加热器电路54。基底加热器层52具有形成的至少一个孔径56,通过(或经由)孔径用于将加热器电路54连接至电源(未示出)。基底加热器层52提供主加热,同时如所示的靠近加热器层52设置的调谐加热器层60用于对加热器50提供的热分布进行微调。调谐层60包括多个单独的嵌入其中的独立控制的加热元件62。至少一个通过调谐层形成的孔径64用于将多个单独的加热元件62连接至电源和控制器(未示出)。如进一步所示,布线层66设置在基底加热器层52和调谐层60之间并限定了一个内部空腔68。第一组电引线70通过加热层孔径56延伸,将加热器电路54连接至电源。除了基底加热器层52中的孔径55,第二组电引线72将多个加热元件62连接至电源并通过布线层66的内部空腔68延伸。应当理解的是布线层66是可选的,并且加热器55可以不与布线层66一起使用,而是仅仅具有基底加热器层52和调谐加热器层60。
在另一种形式中,除了提供加热部分的微调,调谐层60可以选择性的用于测量卡盘12中的温度。这种形式提供了多个温度相关电阻电路的特定区域或考虑位置。这些温度传感器中的每一个能够经由多路复用开关布置单独读取以允许使用相对于所需信号线数量更多的传感器来测量每个单独的传感器,例如与本申请一同转让的美国专利申请No.US13/598,956中所示,其公开内容通过引用全部并入本文。温度感测反馈能够提供用于控制决策的必要信息,例如,控制后部冷却气体压力的特定区域来调节从衬底26至卡盘12的热通量。这种相同的反馈还能够用于替换或增加安装在基底加热器50附近的温度传感器用于基底加热区域54的温度控制或经由辅助冷却流体热交换器(未示出)用于平衡板冷却流体温度。
在一种形式中,通过将加热器电路54和调谐层加热元件62封闭在用于中温应用(通常低于250℃)的聚酰亚胺材料中形成基底加热器层50和调谐加热器层60。进一步,聚酰亚胺材料可以与材料进行掺杂以便增加热传导性。
在另一种形式中,基底加热器层50和/或调谐加热器层60由分层工艺形成,其中通过使用与厚膜,薄膜,热喷涂或溶胶-凝胶等相关的工艺将材料应用或沉积至衬底或其他层而形成层。
在一种形式中,基底加热电路54由形成以及调谐层加热元件62为镍材料。但在另一种形式中,调谐层加热元件62由具有足够电阻温度系数的材料形成使得元件起到加热器和温度传感器的作用,通常被称为“双线控制”。与本申请一同转让的美国专利申请No.7,196,295和No.8,378,266中公开了该加热器和加热器材料并且其公开内容通过引用全部并入本文。
使用双线控制,通过知晓或测量应用至热阻抗调谐层60中的每个单独元件的电压和/或电流,由乘法和除法转换为电功率和电阻,相应在第一实例中等同于来自这些元件中的每一个的热通量,以及在第二实例中等同于与元件温度的已知关系,本公开内容的多种形式包括在层加热元件62上的温度,功率,和/或热阻抗控制。这些一起应用能够用于计算和监控每个元件上的热阻抗负载以允许操作者或控制系统来探测和补偿特定区域的热改变,该热改变可能由于但不限于由使用或维护,加工误差和设备退化引起的腔室或卡盘中的物理改变。可替换地,热阻抗调谐层60中的每个单独控制的加热元件能够被指定为与相同或不同特定温度对应的设定点电阻,于是修改或门控(gate)从衬底上的相应区域至基底加热器层52的热通量以在半导体加工期间控制衬底温度。
在一种形式中,基底加热器50粘结至卡盘51,例如,通过使用有机硅粘合剂或者甚至压敏粘合剂。因此,加热器层52提供主加热,且调谐层60微调或调整加热分布使得提供均匀或理想的温度分布至卡盘51,并因此提供均匀或理想的温度分布至衬底(未示出)。
在本公开内容的另一种形式中,当暴露于应变载荷时,调谐层加热元件62的热膨胀系数(CTE)与调谐加热层衬底60的CTE匹配以便改进调谐层加热元件62的热敏性。多种适合用于双线控制的材料显示出了与电阻器温度装置(RTDs)相似的特性,包括对于温度和应变的电阻灵敏性。调谐层加热元件62的CTE与调谐加热层衬底60的CTE匹配减小了实际加热元件上的应变。并且随着操作温度的增加,应变水平趋向于增加,因此CTE匹配成为了更多考虑的因素。在一种形式中,调谐层加热元件62为具有大约15ppm/℃的CTE的高纯度镍-铁合金,并且封闭调谐层加热元件62的聚酰亚胺材料具有大约16ppm/℃的CTE。在这种形式中,将调谐加热器层60粘结至其他层的显示出了弹性特性的材料,这种弹性特性将调谐加热器层60从卡盘12的其他组件上物理分离。应当理解的是还可以使用其他具有可相匹配的CTEs的材料,这属于本公开内容的范围。
现在参见附图2B-2D,示出了一个具有基底加热器层和调谐层的示例性形式的加热器(通常如附图2A中所示)并且通常由附图标记80表示。加热器80包括基板或目标82(也被称为冷却板),其中一种形式为大约16mm厚的铝板。在如附图所示的一种形式中,使用弹性粘结层86将基底加热器84固定至基板或目标82。弹性粘结可以是美国专利No.6,073577中公开的一种,其通过引用全部并入本文。衬底88设置在基底加热器84的顶部并且,根据本公开内容的一种形式,衬底88为大约1mm厚的铝材料。衬底88被设计为具有热传导性以分散来自基底加热器84的所需能量。因为基底加热器84具有相对高的能量,在不具有所需热传导性的情况下,这种基底加热器84将在邻近部件上留下“参考”标记(来自电阻电路迹线),从而减小加热器系统的整体表现。
调谐加热器90设置在衬底88的顶部上并且如上所示使用弹性粘结层94固定至卡盘92。卡盘92的一种形式为大约2.5mm厚度铝氧化物材料。应当理解的是本文中所述的材料和尺寸仅仅是示例性的,因此,本公开内容并不限于本文中所述的特定形式。此外,调谐加热器90的能量低于基底加热器84,并且如上所述,衬底88用于分散来自基底加热器84的能量使得不会再调谐加热器90上形成“参考”标记。
在附图2C中更详细的示出了基底加热器84和调谐加热器90,其中对于基底加热器84示出了示例性的四(4)个区域,对于调谐加热器90示出了十八(18)个区域。在一种形式中,加热器80适合于与450mm尺寸的卡盘一起使用,然而,由于加热器80高度调节热分布的能力,加热器80可以与更大或更小尺寸的卡盘一起使用。此外,高分辨率加热器80可以围绕卡盘的外围使用,或者卡盘两端的预定位置使用,而不是在本文中所示的层叠/平面结构中使用。进一步,除了半导体加工设备中的其他部件,高分辨率加热器80还可以在加工装备,腔室壁,盖子,输气管线和淋浴头中使用。还应当理解的是本文中所示和所述的加热器和控制系统可以在多种应用中使用,因此,示例性的半导体加热器卡盘并不应解释为对于本公开内容范围的限定。
本公开内容还构想了基底加热器84和调谐加热器90并不限于加热功能。应当理解的是这些组件中的一个或多个分别被称为“基底功能层”和“调谐功能层”,可以选择性的为温度传感器层或其他功能层,这属于本公开内容的范围。
如附图2D所示,可以通过在卡盘12的顶部表面上具有第二调谐层加热器99来提供双调谐能力。第二调谐层可以选择性的作为温度感测层使用而不是加热层,这属于本公开内容的范围。此外,可以使用多个调谐层,而不应限于本文中的所示和所述。还应当理解的是在下文中所述的热阵列可以与单个加热器或多个加热器一起使用,是否分层或是其他结构,这都属于本公开内容的范围。
参见附图3,示出了例如附图2A-2D中所述的在热阵列系统中使用的热系统100。热系统100包括六个电阻器电路102、104、106、108、110和112。此外,热系统100包括四个节点114、116、118和120。电阻器电路102、104、106、110和112中的每一个可以具有电阻加热元件。电阻加热元件可以从由分层加热元件,蚀刻箔元件或绕线元件组成的组中选择。
六个电阻器电路102、104、106、108、110和112中的每一个在每个电阻器电路102、104、106、108、110和112的相对端部具有两个终端。更具体的,电阻器电路102具有终端122和124。电阻器电路104具有终端126和128。电阻器电路106具有终端130和132。电阻器电路108具有终端134和136。电阻器电路110具有终端138和140。最后,电阻器电路112作为终端142和144。
在该实例中,电阻器电路102的终端124,电阻器电路110的终端138和电阻器电路104的终端128连接至节点114。电阻器电路102的终端122,电阻器112的终端144和电阻器电路108的终端136连接至节点122。电阻器电路106的终端132,电阻器电路110的终端140和电阻108的终端134连接至节点118。最后,电阻器电路102的终端122,电阻器电路112的终端144和电阻器电路108的终端136连接至节点120。
节点114、116、118和120中的每一个具有从节点伸出的两根线。其中一根线为将电压提供至节点的电源线,另一根线为用于接收表示电阻器电路102、104、106、108、110和112两端的电阻的信号的信号线。电阻器电路102、104、106、108、110和112两端的电阻能够用于确定每个电阻器电路的温度。信号线可以由铂材料制成。
这里,节点114具有从节点伸出的电源线146和信号线148。节点116具有从节点伸出的电源线150和信号线152。节点118具有从节点伸出的电源线154和信号线156。最后,节点126具有从节点伸出的电源线158和信号线160。全部线可以连接至控制系统,控制系统将在本说明书后面进行描述。
通过选择性的提供电源信号或接地信号至电源线146、150、154和158,电流能够通过电阻器电路102、104、106、108、110和112传输,从而当电流通过电阻器电路102、104、106、108、110和112时,产生热量。
以下图表描述了电源信号或接地信号分别提供至节点114,116,118和120的电源线146,150,154和158的每个组合。如图表所示,能够灵活控制加热电路加热热阵列系统。
参见附图4,示出了热系统200的另一个实例。热系统包括电阻器电路202、204和206。与之前类似,电阻器电路中的每一个在电阻器电路的两端部具有两个终端。更具体的,电阻器电路202具有终端208和210,电阻器电路204具有终端212和214,电阻器电路206具有终端216和218。
系统200包括节点220、222和224。分别连接至节点220的是电阻器电路202和206的终端208和218。分别连接至节点222的是电阻器电路202和204的终端210和212。最后,分别连接至节点224的是电阻器电路204和206的终端214和216。与附图3中所述的实例相似,节点220、222和224中的每一个具有从节点伸出的两根线,两根线可以连接至控制系统。更具体的,节点220具有从节点伸出的电源线226和信号线228。节点222具有从节点伸出的电源线230和信号线232。最后,节点224具有从节点伸出的电源线234和信号线236。
同样的,控制系统能够以可选择的方式提供电源信号或接地信号至电源线226、230和234中的每一个。相似的,通过使用信号线228、232、236选择性测量节点220、222和224之间的电阻,控制系统能够测量任意电阻器电路202、204和/或206之间的电阻。如上所述,测量电阻器电路202、204和206两端的电阻对于确定电阻器电路202、204和/或206的温度是有用的。
以下图表描述了电源信号或接地信号分别提供至节点220、222、224的电源线226、230、234的每个组合。如图表所示,能够灵活控制加热电路加热热阵列系统。
节点224 | 节点222 | 节点220 | 加热电路 |
GND | GND | GND | 无 |
GND | GND | PWR | 202、206 |
GND | PWR | GND | 202、204 |
GND | PWR | PWR | 204、206 |
PWR | GND | GND | 204、206 |
PWR | GND | PWR | 202、204 |
PWR | PWR | GND | 202、206 |
PWR | PWR | PWR | 无 |
应当理解的是能够使用节点和电阻器电路的任意数量的不同组合。如上所述,附图3和4中给出的实例仅仅是两种实例类型,还可以是涉及任意数量的不同节点和/或电阻器电路的任意数量的不同结构。
通常,多个电阻器电路限定了电阻器电路的数量Rn。多个节点限定了节点的数量Nn。多个电源线连接至多个节点中的每一个来提供电能至多个电阻器电路,其中多个电源线限定了电源线的数量Pn。多个信号线连接至多个节点中的每一个来感测多个电阻器电路中的每一个的温度。多个信号线限定了信号线的数量Sn。电源线的数量Pn和信号线的数量Sn等于节点的数量Nn,并且电阻器电路的数量Rn大于或等于节点的数量Nn。
参见附图5,示出了附图3中的热系统100耦接至控制系统300。更具体地,控制系统300具有与存储器304通信的处理器302。存储器304可以包含配置处理器302执行任意数量的不同功能的指令。
这些功能可以包括提供电能至热系统100的电源线146、150、154和/或158或者对信号线148、152、156和/或160进行测量。控制系统还可以包括连接至信号线的感测元件,其中感测元件为热电偶或电阻温度探测器。
在该实例中,电源线146、150、154和158以及信号线148、152、156和160直接连接至控制系统300并因此与控制系统300的处理器302通信用于接收电能或测量信号。当然,应当理解的是配置处理器302的指令可以存储在处理器内或远程存储位置并不必须存储在存储器304内。
参见附图6,示出了附图4中的热系统200连接至控制系统400。与控制系统300相似,控制系统400包括处理器402以及与处理系统402通信的存储器404。存储器404可以包含配置处理器执行任意数量的不同功能(包括提供电能至热系统200的电源线26、230和234)的指令。此外,指令可以配置处理器执行热系统200的信号线228、232和236的测量。当然,应当理解的是配置处理器的指令可以存储在处理器内或远程存储位置并不必须存储在存储器404内。
参见附图7,示出了另一个实例的热系统500。热系统500与附图4中热系统200相似。然而,热系统500包括附加的辅助信号线,该辅助信号线将在以下段落中进行描述。与热系统200类似,热系统500包括电阻器电路502、504和506。与之前类似,电阻器电路中的每一个在电阻器电路的两端部具有两个终端。更具体的,电阻器电路502具有终端508和510,电阻器电路504具有终端512和514,电阻器电路506具有终端516和518。
系统500包括节点520、522和524。分别连接至节点520的是电阻器电路502和506的终端508和518。分别连接至节点522的是电阻器电路502和504的终端510和512。最后,分别连接至节点524的是电阻器电路504和506的终端514和516。与附图4中所述的实例相似,节点520、522和524中的每一个具有从节点伸出的两根线。更具体地,节点520具有从节点伸出的电源线526和信号线528。节点522具有从节点伸出的电源线530和信号线532。最后,节点524具有从节点伸出的电源线534和信号线536。
同样的,如上对于系统200的图表所示,控制系统能够以可选择的方式提供电源信号或接地信号至电源线526、530和534中的每一个。相似的,通过使用信号线528、532、536选择性测量节点520、522和524之间的电阻,控制系统能够测量任意电阻器电路502、504和/或506之间的电阻。如上所述,测量电阻器电路502、504和506两端的电阻对于确定电阻器电路502、504和/或506的温度是有用的。
然而,系统500还可以包括辅助信号线538,辅助信号线538连接至电阻器电路502。辅助信号线538能够连接至本说明书所述的控制系统并将允许对于感兴趣的区域540的电阻进行测量,从而测量温度。此外,或可替换地,一个或多个辅助信号线可以连接至任何一个电阻器电路以便监控任意数量的不同感兴趣区域。例如,系统500还可以包括连接至电阻器电路506的辅助信号线542和544。这些辅助信号线542和544可以连接至控制系统,以允许对于节点520和524之间感兴趣的区域546的温度进行测量。
同样的,任意数量的不同辅助线可以连接至电阻器电路以允许监控多个感兴趣区域的温度。进一步,一个或多个辅助线可以在本文所述的任何实例中使用,例如附图3所述的实例。
现在参见附图8,提供一种用于控制热系统的方法600。方法600能够用于控制任何一个所述的热阵列系统并且能够由任何一个所述的控制系统执行。方法从框610开始。在框612中,控制器计算了阵列的每个电阻器电路的设定点。例如,对于每个电阻器电路的电阻设定点可以被设定为使得电阻器电路能够作为触发器来停止提供电能至电阻器电路的测量电阻。在框614中,计算每个电阻器电路的时间窗口。时间窗口可以是分配用于给特定电阻器电路供电的时间。但是,如果电阻器电路电阻高于设定点,控制器可以保持时间窗口的剩余部分静止或可以直接移动至下一个时间窗口来给下一个电阻器电路供电。然而,出于测量目的,理想的是对于每个电阻器电路具有最小的等待时间使得不能时时提供至系统,从而加热元件超过了加热应用所需要的。
在框616中,控制器确定当前电阻器电路的时间窗口是否已经结束。如果当前电阻器电路的时间窗口已经结束,方法线遵照620至框622。在框622中,控制器在阵列中增加了下一个电阻器电路并进入框616继续过程。如果时间窗口没有结束,方法遵照线618至框624。在框624中,控制器可以同时提供电能至电阻器电路和测量电阻器电路的电学特性。在框626中,控制器基于测量特性确定电阻器电路是否已经超过电阻器电路设定点。如果已经超过设定点,方法可以等待直到时间窗口完成,或者在一定延迟之后,沿线628进入框622。在框622中,电阻器电路中加入另一个电阻器电路并且过程进入框616。如果基于测量特性电阻器电路并未超过设定点,过程遵照线630至框616继续过程。
任何一个所述的控制器,控制系统或机器可以在一个或多个计算机系统中应用。附图9提供了一个示例性系统。计算机系统700包括用于执行指令(例如之前方法中所述的指令)的处理器710。指令例如可以存储在存储器712或存储装置714中,例如磁盘驱动器,CD或DVD。计算机可以包括显示控制器716,该显示控制器716响应于指令来在显示装置718(例如计算机显示器)上显示文本或图形显示。此外,处理器710可以与网络控制器720通信来将数据或指令传输至其他系统,例如其他一般计算机系统。网络控制器720可以通过以太网或其他已知协议通信来分配加工或通过多种网络拓扑(包括局域网,广域网,英特网或其他常用网络拓扑)提供信息远程访问。
本领域技术人员将容易知道,上述说明书应理解为实现本发明原理的说明。本说明书并不用于限定本发明的范围或应用,对于本发明的修改,变型和变换并不背离本发明的精神,本发明由权利要求限定。
Claims (18)
1.一种热系统包括:
多个加热电阻器电路,每个加热电阻器电路具有第一终端和第二终端,所述多个加热电阻器电路限定了加热电阻器电路的数量Rn;
多个节点,所述多个节点在每个第一终端和第二终端连接所述多个加热电阻器电路,所述多个节点限定了节点的数量Nn;
多个电源线,所述电源线连接至所述多个节点中的每一个来向所述多个加热电阻器电路提供电能,所述多个电源线限定了电源线的数量Pn;
多个信号线,与所述多个节点对应,所述多个信号线连接至所述多个节点中的每一个来感测所述多个加热电阻器电路中的每一个的温度,所述多个信号线限定了信号线的数量Sn;以及
连接至所述多个节点的控制电路,以选择性地向至少一个加热电阻器电路提供电能,以及选择性地测量所述至少一个加热电阻器电路的温度,
其中电源线的数量Pn和信号线的数量Sn中的每个等于节点的数量Nn,而加热电阻器电路的数量Rn大于或等于所述节点的数量Nn。
2.根据权利要求1所述的热系统,其中所述多个加热电阻器电路中的每一个包括电阻加热元件。
3.根据权利要求2所述的热系统,其中所述电阻加热元件从由分层加热元件、蚀刻箔元件或绕线元件组成的组中选择。
4.根据权利要求1所述的热系统,其中所述信号线包括铂材料。
5.根据权利要求1所述的热系统,其中所述加热电阻器电路的数量Rn为六个,所述电源线的数量Pn、所述信号线的数量Sn和所述节点的数量Nn每个为四个。
6.根据权利要求1所述的热系统,其中所述加热电阻器电路的数量Rn为三个,所述电源线的数量Pn、所述信号线的数量Sn和所述节点的数量Nn每个为三个。
7.根据权利要求1所述的热系统,进一步包括连接至信号线的感测元件。
8.根据权利要求7所述的热系统,其中所述感测元件为热电偶。
9.根据权利要求7所述的热系统,其中所述感测元件为电阻温度探测器。
10.根据权利要求1所述的热系统,进一步包括第一辅助信号线,所述第一辅助信号线在所述加热电阻器电路的第一终端和第二终端之间的位置连接至所述加热电阻器电路以感测所述第一辅助信号线和所述信号线之间的所述加热电阻器电路部分的温度。
11.根据权利要求10所述的热系统,进一步包括第二辅助信号线,所述第二辅助信号线在所述加热电阻器电路的第一终端和第二终端之间的第二位置连接至所述加热电阻器电路以感测所述第一辅助信号线和所述第二辅助线之间的所述加热电阻器电路部分的温度。
12.根据权利要求1所述的热系统,其中所述控制电路被配置为测量每个加热电阻器电路的电阻并计算每个加热电阻器电路的温度。
13.一种控制加热器温度的方法,包括使用根据权利要求1所述的热系统。
14.一种加热器系统,包括:
加热目标;
加热器,所述加热器固定至所述加热目标,所述加热器包括多个加热电阻器电路,以及每个加热电阻器电路具有第一终端和第二终端,所述多个加热电阻器电路限定了加热电阻器电路的数量Rn;
多个节点,所述多个节点在每个第一终端和第二终端连接所述多个加热电阻器电路,所述多个节点限定了节点的数量Nn;
多个电源线,所述电源线连接至所述多个节点中的每一个来向所述多个加热电阻器电路提供电能,所述多个电源线限定了电源线的数量Pn;
多个信号线,与所述多个节点对应,所述多个信号线连接至所述多个节点中的每一个来感测所述多个加热电阻器电路中的每一个的温度,所述多个信号线限定了信号线的数量Sn;以及
连接至所述多个节点的控制电路,以选择性地向至少一个加热电阻器电路提供电能,以及选择性地测量所述至少一个加热电阻器电路的温度,
其中所述电源线的数量Pn和所述信号线的数量Sn每个等于所述节点的数量Nn,而所述加热电阻器电路的数量Rn大于或等于所述节点的数量Nn。
15.根据权利要求14所述的加热器系统,其中所述加热电阻器电路的数量Rn为六个,所述电源线的数量Pn、所述信号线的数量Sn和所述节点的数量Nn每个为四个。
16.根据权利要求14所述的加热器系统,其中所述加热电阻器电路的数量Rn为三个,所述电源线的数量Pn、所述信号线的数量Sn和所述节点的数量Nn每个为三个。
17.根据权利要求14所述的加热器系统,进一步包括第一辅助信号线,所述第一辅助信号线在所述加热电阻器电路的第一终端和第二终端之间的位置连接至所述加热电阻器电路以感测所述第一辅助信号线和所述信号线之间的所述加热电阻器电路部分的温度。
18.根据权利要求17所述的加热器系统,进一步包括第二辅助信号线,所述第二辅助信号线在所述加热电阻器电路的第一终端和第二终端之间的第二位置连接至所述加热电阻器电路以感测所述第一辅助信号线和所述第二辅助线之间的所述加热电阻器电路部分的温度。
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