CN115552230A - 监测部件的表面条件的方法 - Google Patents
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Abstract
一种方法包括：向部件提供热能，响应于提供热能来确定部件的热响应，以及基于参考热响应和该热响应来确定部件的热特性。该方法包括基于热特性和预测分析模型预测部件的表面条件，其中预测分析模型将部件的热特性与部件的估计表面条件相关联。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月2日提交的美国临时申请号63/019267的优先权。上述申请的公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开总体上涉及一种监测热系统中的部件(诸如半导体处理腔室内的喷头和/或基座)的表面条件的方法。
背景技术
本节中的描述仅提供与本公开相关的背景信息并且可以不构成现有技术。
材料的发射率是其作为热辐射发射能量的有效性。系统部件的表面的发射率可以随时间改变。例如，在执行各种沉积工艺的半导体处理腔室中，沉积材料的化学反应通常发生在半导体处理腔室中并且可能引起沉积材料不期望地沉积在腔室壁、衬垫和盖上。在流体导管中，污垢可能不期望地积聚在流体导管的表面上。系统部件的表面的发射率可能逐渐受沉积物或污垢积聚的影响。当系统部件用于产生或传递热量时，系统部件的表面的发射率的变化可能影响期望的热量输出和系统部件的性能。
然而，通常不能很好地理解系统部件的表面发射率的变化。当系统部件由于发射率的变化而显著退化时，需要系统维护来替换退化的部件，从而导致意外的停机时间。为了保持系统部件的性能和/或减少/抑制停机时间，预防性维护通常基于期望的变化率而不是基于实际需要来安排关键部件的清洁、翻新或更换。因此，预防性维护可能执行得太晚或太早。
除了其他问题之外，通过本公开解决了检测设备的部件的表面发射率的变化的问题。
发明内容
在一种形式中，方法包括：向部件提供热能，响应于提供热能来确定部件的热响应，以及基于参考热响应和该热响应来确定部件的热特性。该方法包括基于热特性和预测分析模型预测部件的表面条件，其中预测分析模型将部件的热特性与部件的估计表面条件相关联。
在一种形式中，热特性基于参考热响应和热响应之间的差异。
在一种形式中，热特性是部件的发射率、部件的不同区域之间的热耦合、部件的热增益、部件的电阻-温度相关性、部件的气体对流耦合或者其组合。
在一种形式中，向部件提供热能还包括增加提供给部件的热能。
在一种形式中，向部件提供热能还包括减少提供给部件的热能。
在一种形式中，表面条件表示在部件的表面上积聚的材料的量。
在一种形式中，热响应是通过部件热能耗散的速率。
在一种形式中，该方法还包括改变热能的强度和持续时间中的至少一个以创建部件的热特征，其中热特征是热响应的图像表示。
在一种形式中，该方法还包括基于参考热特征和热特征来确定部件的热特性。
在一种形式中，部件是选自由半导体处理腔室的壁、半导体处理腔室的衬垫、半导体处理腔室的喷头、半导体处理腔室的盖、流体加热导管的壁、加热器表面以及加热器护套组成的组。
在一种形式中，该方法还包括在预定时间段期间测量部件的温度以确定热响应。
在一种形式中，该方法还包括基于在预定时间段期间部件的温度的变化来确定部件的能量耗散。
在一种形式中，该方法还包括基于在预定时间段期间部件的温度的变化来确定部件的发射率的变化。
在一种形式中，响应于部件的温度等于预定温度来确定部件的热响应。
本公开提供了一种系统，该系统包括部件、被配置为向部件提供热能的热控制系统、以及控制器。控制器被配置为响应于提供热能来确定部件的热响应，其中热响应是通过部件的热能的耗散速率。控制器被配置为基于参考热响应和该热响应之间的差异来确定部件的热特性，其中参考热响应是响应于提供热能的部件热能的参考耗散速率。控制器被配置为基于热特性和预测分析模型来预测在部件表面上的材料积聚的量，其中预测分析模型将部件的热特性与部件的估计表面条件相关联。
在一种形式中，热特性是部件的发射率、部件的不同区域之间的热耦合、部件的热增益、部件的电阻-温度相关性、部件的气体对流耦合或者其组合。
在一种形式中，部件是选自由半导体处理腔室的壁、半导体处理腔室的衬垫、半导体处理腔室的喷头、半导体处理腔室的盖、流体加热导管的壁、加热器表面以及加热器护套组成的组。
在一种形式中，热控制系统还包括被配置为向部件提供热能的加热器。
在一种形式中，预测分析模型在训练例程期间生成的。
在一种形式中，部件是半导体处理系统部件。
从本文提供的描述中，另外的应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可以很好地理解本公开，参考附图，现在将描述通过举例给出的其各种形式，其中：
图1是根据本公开的教导的示例半导体工艺实验室；
图2是根据本公开的教导的半导体处理腔室和监测系统的图；
图3是根据本公开的教导的热响应确定模块的功能框图；
图4A是根据本公开的教导的部件的测量热响应和参考热响应的图形说明；
图4B是根据本公开的教导的多个部件的测量热响应和部件的参考热响应的图形说明；
图5是根据本公开的教导的由监测系统执行的示例性训练例程的流程图；以及
图6是根据本公开的教导的由监测系统执行的示例性表面条件预测例程的流程图。
本文描述的附图仅出于说明的目的，而无意以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的并且不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
本公开提供了一种监测系统，其被配置成监测部件的热特性(诸如发射率)，以预测部件的表面条件。例如，在半导体处理系统中，加热器或半导体处理系统的其它部件中的焦化可增加发射率并且降低对流热传递速率，从而引起加热器在较高温度下操作且具有增加的能量消耗。本公开的监测系统可以准确地检测加热器或半导体处理系统的其他部件中的焦化，并且警告操作者和/或系统控制器检测到的条件。此外，监测系统可以准确地定位在半导体处理系统的各种部件上的材料积聚，从而使得操作者和/或系统控制器能够在实施用于半导体制造过程例程的控制参数时适应和/或补救材料积聚。
更具体地，在一种形式中，监测系统向部件提供热能，响应于提供热能来确定部件的热响应，并且基于参考热响应和热响应来确定部件的热特性。然后，监测系统基于热特性和预测分析模型来预测部件的表面条件，其中，预测分析模型将部件的多个热特性与部件的多个估计的表面条件相关联。
参照图1，在一个示例应用中，本公开的控制系统设置在半导体处理系统10中，该半导体处理系统包括至少一个腔室2，该腔室具有设置在其中的一个或多个加热器(未示出)。虽然未示出，但是提供了一个或多个控制系统来控制加热器。半导体处理系统10包括用于处理半导体晶片的其它子系统，并且那些子系统可能影响加热器的热响应。例如，具有输送管线4和排气管线6的流体管线系统将工艺气体输送到腔室2和从腔室2输送。
参照图2，半导体处理系统10-1还被配置为监测部件的表面条件，并且包括至少一个加热器14、多个温度传感器16以及用于监测和预测部件的表面条件的监测系统18。在一种形式中，部件可以是半导体处理腔室22的各种系统部件和/或半导体处理系统10-1的加热导管。作为示例，部件可以是半导体处理腔室22的壁12-1、半导体处理腔室22的衬垫12-2、半导体处理腔室22的喷头12-3、半导体处理腔室22的盖12-4、流体加热导管26的壁12-5、晶片支撑基座20的顶层12-6、加热器14的表面和/或加热器14的护套12-7(共同地/单独地并且在下文中被称为“部件12”)。
在一种形式中，部件12的表面条件可以是在部件12的表面上积聚或沉积的材料的量。在一种形式中，材料积聚或沉积影响部件12的表面的发射率和从部件12的表面到周围环境(例如，设置在晶片支撑基座20上的晶片)的热传递。因此，监测系统18被配置成监测部件12的表面的热特性的变化，从而预测部件12的表面上的材料积聚和沉积的状态和/或量，如下面进一步详细描述的。在一种形式中，热特性包括但不限于：部件12的发射率、部件12的多个区域之间的热耦合、部件12的热增益、部件12的电阻-温度相关性以及部件12的气体对流耦合。应当理解，可确定各种其它热特性并且本公开不限于本文所述的示例热特性。
在一种形式中，至少一个加热器14可以内置于部件12中或设置在部件12的外部。在一种形式中，至少一个加热器14可以被配置为向部件12提供热能。如本文所使用的，“向部件12提供热能”是指增加或减少提供到部件12的表面和/或接近(即，邻近和/或靠近)部件12的环境的热能。作为示例，增加提供给部件12的热能可以包括加热部件12的表面和/或接近部件12的环境。作为另一示例，减少提供给部件12的热能可以包括冷却部件12的表面和/或接近部件12的环境。虽然半导体处理系统10-1被示出为包括至少一个加热器14，但是应当理解的是当通过流体加热导管26向流体(例如，气体)外部提供热能以将等离子体提供到半导体处理腔室22中时，加热器14可以从半导体处理系统10-1中移除。
在一种形式中，多个温度传感器16可以内置于部件12中或设置在部件12的外部，用于测量部件12的表面和/或周围环境的温度。作为示例，温度传感器16可以包括但不限于：热电偶、电阻温度检测器(RTD)、红外传感器和/或其他常规的温度感测装置。在一种形式中，温度传感器16是内置于部件12(例如晶片支撑基座20)中的“双线”加热器。双线加热器包括作为加热器和温度传感器的电阻加热元件，仅具有两根引线(而不是四根)可操作地连接到加热元件。这种两线能力在例如美国专利号7196295中公开，该专利与本申请共同转让并通过引用整体并入本文。典型地，在双线系统中，电阻加热元件由表现出随变化的温度变化的电阻的材料来限定，使得电阻加热元件的平均温度基于电阻加热元件的电阻的变化来确定。在一种形式中，电阻加热元件的电阻通过首先测量加热元件上的电压和通过加热元件的电流来计算并且然后使用欧姆定律来确定电阻加热元件的电阻。电阻加热元件可以由相对高的电阻温度系数(TCR)材料、负TCR材料或换言之具有非线性TCR的材料限定。
在一种形式中，监测系统18包括热控制系统30、热响应确定模块32、特性模块34、表面条件模块36、预测分析模型数据库38、警报模块40、表面条件验证模块42和表面条件参考表数据库44。应当容易理解的是，监测系统18的模块、系统和/或数据库中的任何一个可以被提供在相同位置处或分布在不同位置处(例如，通过一个或多个边缘计算装置)并且相应地可通信地耦合。虽然监测系统18被示出为半导体处理系统10-1的一部分，但是应当理解监测系统18可以远离半导体处理系统10-1。在一种形式中，监测系统18和温度传感器16使用有线通信协议和/或无线通信协议(例如，
型协议、蜂窝协议、无线保真度(Wi-Fi)类型协议、近场通信(NFC)协议、超宽带(UWB)协议等)可通信地耦合。
在一种形式中，热控制系统30被配置为控制加热器14的操作和/或通过流体加热导管26提供到半导体处理腔室22中的流体流。作为示例，热控制系统30可以包括电源和一个或多个功率转换器电路以向加热器14提供功率，并且因此向部件12提供热能。相应地，为了执行本文描述的功能，热控制系统30可以包括一个或多个处理器，其被配置为执行存储在非暂时性计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))中的指令并控制功率转换器电路和电源。作为另一示例，热控制系统30可以控制射频(RF)等离子体发生器(未示出)以增加/减少提供给流体加热导管26的热能。在一种形式中，热控制系统30提供热能，直到达到部件12的设定点温度、部件12的周围环境和/或半导体处理腔室22的另一部件。在一个变型中，监测系统18与在现有半导体处理系统中提供的热控制系统30或其控制器通信。
在一种形式中，热响应确定模块32被配置为接收由温度传感器16获得的温度数据，并且响应于热控制系统30向部件12提供热能来确定部件12的热响应。在一种形式中，部件12的热响应是指在热能被提供给部件12之后部件12将热能消散到周围环境的速率。作为示例，热响应确定模块32被配置为确定部件12作为在给定时间段内温度变化的函数耗散热能的速率。在一些形式中，当部件12的温度等于预定温度和/或在预定时间段期间，可以确定热响应，如下面进一步详细描述的。在一种形式中，热响应是指提供热能的系统参数(例如，在提供热能时加热器14的电压、电流、电阻和/或其他参数)。
在一种形式中并且如图3A所示，特性模块34被配置为确定部件12的热特性并且包括参考发射率模型数据库52、参考热耦合模型数据库54、参考热增益模型数据库56、参考RT相关模型数据库58、参考气体对流耦合模型数据库60、参考热特征数据库61和热特性模块62。
在一种形式中，参考发射率模型数据库52存储部件12的参考发射率模型。作为示例，当部件12的表面上没有材料积聚时，参考发射率模型可以表示部件12的发射率。应当理解，参考发射率模型数据库52可以包括额外参考发射率模型，其表示当预定量的材料积聚位于部件12的表面上时示部件12的发射率。
在一种形式中，参考热耦合模型数据库54存储部件12的参考热耦合模型。作为示例，当在部件12的表面上没有材料积聚时，参考热耦合模型可以表示部件12与另一部件之间的热耦合(例如，两个相邻的和/或间隔开的部件12和/或加热器14之间的传导速率、对流速率和辐射速率)。应当理解，参考热耦合模型数据库54可以包括额外参考热耦合模型，其表示部件12与半导体处理系统10-1内的各种部件的热耦合和/或位于部件12的表面上的各种材料积聚的量。
在一种形式中，参考热增益模型数据库56存储部件12的参考热增益模型。作为示例，参考热增益模型可以表示当在部件12的表面上没有材料积聚时在给定温度下部件12的热增益。应当理解，参考热增益模型数据库56可以包括额外参考热增益模型，其表示部件12在各种温度和/或位于部件12的表面上的各种材料积聚量下的热增益。
在一种形式中，参考RT相关模型数据库58存储部件12的参考电阻-温度相关模型。作为示例，参考电阻温度相关模型可以表示当在部件12的表面上没有材料积聚时电阻与部件12的温度之间的相关性。应当理解，参考RT相关模型数据库58可以包括额外参考电阻-温度模型，其表示当预定量的材料积聚位于部件12的表面上时部件12的电阻-温度相关性。
在一种形式中，参考气体对流耦合模型数据库60存储部件12的参考气体对流耦合模型。作为示例，参考气体对流耦合模型可以表示当在部件12的表面上没有材料积聚时从通过流体加热导管26和/或等离子体提供到部件12的流体(例如，气体)的热传递。应当理解，参考气体对流耦合模型数据库60可包括额外参考气体对流耦合模型，其表示当预定量的材料积聚位于部件12的表面上时从通过流体加热导管26和/或等离子体提供的流体(例如，气体)到部件12的热传递。
在一种形式中，参考发射率模型、参考热耦合模型、参考热增益模型、参考RT相关模型和参考气体对流耦合模型(在本文中统称为“参考模型”)是在由监测系统18执行的校准例程期间和/或在由表面条件模块36执行的机器学习例程期间生成的，如下面进一步详细描述的。
在一种形式中，参考热特征数据库61存储部件12的参考热特征。作为示例，参考热特征是当在部件12的表面上没有材料积聚时，当改变提供给部件12的热能的强度和持续时间中的至少一个时热响应的图像表示。应当理解，参考热特征数据库61可存储对应于位于部件12的表面上的预定量的材料积聚的部件12的额外的参考热特征。
在一种形式中，热特性模块62被配置为基于热响应与参考模型中的一个或多个之间的差异来确定部件12的热特性。在一种形式中，热特性模块62可以将热响应与参考发射率模型进行比较，以确定部件12的发射率是否已经改变。作为示例并且如图4A的曲线图100所示，热特性模块62可以基于部件12的参考发射率模型102和部件12的热响应104来确定部件12的发射率已经改变，其示出了给定时间段内的较低的最高温度和较快的温度衰减速率。
作为另一示例并且如图4B的曲线图110所示，半导体处理系统10的第二部件(例如，加热器14)可以接收热能，并且温度传感器16可以监测第二部件的温度变化率，如热响应112所指示的。此外，参考发射率模型116可以对应于当第二部件接收热能时给定部件12的预期热响应。因此，热特性模块62可以基于热响应114确定部件12的发射率已经改变，这示出了给定时间段内的较高局部最高温度。
作为另一示例，热特性模块62可以基于热响应数据来创建部件12的热特征，并且将热特征与参考热特征中的一个或多个进行比较，以确定部件12的发射率、热耦合等是否已经改变。在一种形式中，较短能量脉冲的热特征与加热元件密切相关的特征(例如，加热器护套或导电触点中的特征)相关联，并且较长能量脉冲的热特征与较高的去耦(例如，辐射地加热的特征)相关联。应当理解，热特性模块62可以将热响应与参考模型中的任一者比较以确定是否存在对应热特性的改变。
返回参考图2，表面条件模块36被配置为基于热特性预测部件12的表面条件。此外，表面条件模块36被配置为基于存储在表面条件参考表数据库44中的表面条件参考表和存储在预测分析模型数据库38中的预测分析模型中的至少一个来预测表面条件。
在一种形式中，表面条件参考表是将部件12的各种热特性与部件12的各种经验获得的表面条件相关联的查找表。因此，操作者可以通过将各种已知量和/或分布模式(patterns)的材料沉积到部件12上并且例如将已知量的材料的发射率变化与参考发射率模型进行比较来生成查找表。因此，表面条件模块36可参考表面条件参考表，以识别对应的热特性变化(例如，发射率变化)并预测部件12的对应表面条件(例如，在部件12的表面上材料积聚的量和/或分布)。在一些形式中，监测系统18可以没有表面条件参考表数据库44来存储表面条件参考表。
在一种形式中，预测分析模型将部件12的各种热特性与部件12的各种估计的表面条件相关联。在一种形式中，表面条件模块36可以包括人工神经网络、卷积神经网络和/或被配置为执行机器学习例程的其他类似的机器学习计算系统(诸如监督学习例程、无监督学习例程、强化学习例程、自学习例程、黑盒建模例程等)，以生成预测分析模型。在机器学习例程期间，热控制系统30可以通过脉冲、步骤(steps)或斜坡(ramps)以周期性或非周期性的定时和/或变化的振幅向部件12提供热能。因此，可以执行监督学习例程，使得在热响应中表示由于未知模型参数(例如，施加的功率，与部件12相邻的气流，与部件12相邻的气体压力，脉冲、步骤、斜坡中的热能，周期性或非周期性定时，热能脉冲的变化振幅)引起的行为。
作为示例，当表面条件模块36执行监督学习例程时，在部件12的表面上的材料的已知量和/或分布用于开发预测分析模型，该预测分析模型将材料的数量/分布和/或其他未知模型参数与热特性的变化(例如，热耦合变化)相关联。此外，可以针对各种量/分布迭代地执行监督学习例程以提高预测分析模型的准确性。
作为另一示例，当表面条件模块36执行无监督学习例程时(例如，表面条件模块36是执行无监督学习例程的自动编码器神经网络)，沉积在部件12上的材料的未知数量和/或分布用于开发预测分析模型，该预测分析模型将材料的数量/分布和/或其他未知模型参数与热特性的变化(例如，发射率变化)相关联。
因此，预测分析模型使得表面条件模块36能够基于部件12的发射率变化(或其它热特性变化)来预测表面条件。作为示例，表面条件模块36将部件12的所确定的发射率变化与预测分析模型相关联，以预测发射率变化是否为“正常”(即，由于减少或少于在部件12的表面上的预期材料积聚，热耗散速率在预定和/或预期范围内)或“异常”(即，由于增加或多于在部件12的表面上的预期材料积聚，热耗散速率大于预定和/或预期范围)。应当理解，表面条件模块36可以使用基于预测分析模型的各种其他定性和/或定量特性描述来表征部件12，并且不限于本文描述的示例。
在一种形式中，警报模块40包括用于指示在部件12的表面上材料积聚存在的各种用户界面。作为示例，警报模块40可以包括各种视觉界面(例如，触摸屏、显示监视器、增强现实设备和/或多个发光二极管(LED))、听觉界面(例如，用于与材料积聚相对应的听觉输出消息的扬声器电路)和/或触觉界面(例如，当材料积聚大于阈值时振动的振动电机电路)。
在一种形式中，表面条件验证模块42被配置为当警报模块40输出信号指示在部件12的表面上的材料积聚时，验证和/或校准预测分析模型和/或表面条件参考表。作为示例，表面条件验证模块42包括视觉界面(诸如触摸屏设备)，其向操作者提供以查看材料积聚和验证的预测量/分布。此外，表面条件验证模块42的视觉界面可以包括一个或多个可操作图形元素，使操作者能够验证预测和/或调整预测分析模型和/或表面条件参考表的参数。在一些形式中，监测系统18可不具有用于监测部件12的表面条件的表面条件验证模块42。
参考图5，示出了说明示例训练例程500的流程图。在504处，热控制系统30或其操作者选择热能参数(例如，脉冲、振幅、持续时间等)。可选地，当执行监督学习例程时，表面条件模块36或其操作者在506处选择表面条件参数(例如，在部件12上材料积聚的量和/或分布)。在508处，热控制系统30将热能提供给部件12，并且在512处热响应确定模块32确定部件12的热响应。
在516处，特性模块34确定与部件12和/或热响应相关联的参考模型是否存储在对应的数据库中(即，参考发射率模型数据库52、参考热耦合模型数据库54、参考热增益模型数据库56、参考RT相关模型数据库58、参考气体对流耦合模型数据库60和参考热特征数据库61中之一)。如果是，则例程500进行到520。否则，如果在对应的数据库中没有存储参考模型，则例程500进行到518，在518处，特性模块34生成并存储针对给定热能参数的参考热响应并且然后进行到532。
在520处，特性模块34基于热响应和参考热响应来确定部件12的热特性，并且表面条件模块36基于热特性和预测分析模型来预测对应的表面条件。在524处，表面条件模块36基于热特性和相关联的表面条件生成/更新预测分析模型。在528处，表面条件模块36确定是否需要额外的训练。如果是，则例程500进行到532，在532处，监测系统18接收对新热能参数和/或表面条件参数的选择并且进行到508。否则，例程500结束。
参考图6，示出了说明由表面条件模块36执行的示例表面条件预测例程600的流程图。作为示例，当半导体处理系统10-1以周期性间隔和/或以其他各种时间间隔操作时，可以执行表面条件预测例程600。在604处，热控制系统30将热能提供给部件12，并且在608处热响应确定模块32确定部件12的热响应。在612处，特性模块34基于热响应和参考热响应来确定部件12的热特性。在616处，表面条件模块36基于热特性和预测分析模型来预测对应的表面条件。
在620处，监测系统18确定预测的表面条件是否激活警报模块40。如果是，则例程600进行到624。否则，如果在620处警报模块40未被激活，则例程600结束。在624处，表面条件验证模块42确定预测的表面条件是否对应于部件12的实际表面条件。如果是，则例程600进行到632，在632处，表面条件验证模块42确定预测分析模型是准确的。如果在624处预测的表面条件不对应于部件12的实际表面条件，则在628处表面条件验证模块42更新预测分析模型。
应当理解，例程500、600仅仅是示例例程并且监测系统18可以执行其他例程。
虽然监测系统18在本文中被描述为预测半导体处理系统10的部件12的表面条件，但是应当理解，监测系统18可以在其他环境中使用并且不限于本文描述的半导体处理系统10。
本公开的监测系统检测发射率的相对变化，从而基于检测到的发射率的相对变化来创建预测预防维护解决方案。预防性/预测性维护可以基于半导体处理系统中的各种部件的实际改变而不是任意预防性维护安排来执行。因此，监测系统可以降低维护成本和停机时间并提高设备运行时间。
除非本文另有明确说明，所有指示机械/热性能、组成百分比、尺寸和/或公差或其他特性的数值均应理解为在描述本公开的范围时由词语“约”或“近似”修饰。出于各种原因，包括工业实践、材料、制造和装配公差以及测试能力，需要这种修改。
如本文所用，短语A、B和C中的至少一个应被解释为表示使用非排他的逻辑或的逻辑(A或B或C)，而不应被解释为表示“A中的至少一个，B中的至少一个，以及C中的至少一个”。
本公开的描述本质上仅仅是示例性的，因此，不脱离本公开的实质的变化落入本公开的范围内。这种变化不应被视为背离本公开的精神和范围。
在图中，如箭头所指示，箭头的方向通常表示对图示感兴趣的信息流(诸如数据或指令)。例如，当元素A和元素B交换各种信息，但是从元素A传输到元素B的信息与图示相关时，箭头可以从元素A指向元素B。这个单向箭头并不意味着没有其他信息从元件B传输到元件A。进一步，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可以向元件A发送对该信息的请求或该信息的接收确认。
在本申请中，术语控制器或模块可以指、属于或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享的、专用的或成组的)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的或成组的)；提供所描述功能的其它合适的硬件部件，诸如但不限于移动驱动器和系统、收发器、路由器、输入/输出接口硬件等；或者上述中的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。
术语存储器是术语计算机可读介质的子集。如本文所用的术语计算机可读介质不涵括通过介质(诸如载波上)传播的瞬态电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(诸如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(诸如CD、DVD或蓝光盘)。
本申请中描述的装置和方法可以部分或全部由通过配置通用计算机来执行计算机程序中包含的一个或多个特定功能而创建的专用计算机实施。上面描述的功能块、流程图部件和其他元素用作软件规范，这些规范可以通过熟练的技术人员或程序员的日常工作将其翻译成计算机程序。
Claims (20)
1.一种方法，包括：
向部件提供热能；
响应于提供所述热能来确定所述部件的热响应；
基于参考热响应和所述热响应来确定所述部件的热特性；以及
基于所述热特性和预测分析模型来预测所述部件的表面条件，其中，所述预测分析模型将所述部件的所述热特性与所述部件的估计表面条件相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热特性基于所述参考热响应与所述热响应之间的差异。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热特性是所述部件的发射率、所述部件的不同区域之间的热耦合、所述部件的热增益、所述部件的电阻-温度相关性、所述部件的气体对流耦合或其组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述部件提供所述热能还包括增加向所述部件提供的热能。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述部件提供所述热能还包括减少向所述部件提供的热能。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面条件表示积聚在所述部件的表面上的材料的量。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热响应是通过所述部件耗散热能的速率。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括改变所述热能的强度和持续时间中的至少一个以创建所述部件的热特征，其中，所述热特征是所述热响应的图像表示。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括基于参考热特征和所述热特征来确定所述部件的所述热特性。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述部件是选自由半导体处理腔室的壁、所述半导体处理腔室的衬垫、所述半导体处理腔室的喷头、所述半导体处理腔室的盖、流体加热导管的壁、加热器表面以及加热器护套组成的组。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括在预定时间段期间测量所述部件的温度以确定所述热响应。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括基于在所述预定时间段期间所述部件的所述温度的变化来确定所述部件的能量耗散。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括基于在所述预定时间段期间所述部件的温度的变化来确定所述部件的发射率的变化。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述部件的所述热响应是响应于所述部件的温度等于预定温度而确定的。
15.一种系统，包括：
部件；
热控制系统，其被配置为向所述部件提供热能；以及
控制器，其被配置为：
响应于提供所述热能来确定所述部件的热响应，其中，所述热响应是所述部件的所述热能的耗散速率；
基于参考热响应和所述热响应之间的差异来确定所述部件的热特性，其中，所述参考热响应是响应于提供所述热能的所述部件的热能的耗散参考速率；并且
基于所述热特性和预测分析模型来预测所述部件表面上的材料积聚的量，其中，所述预测分析模型将所述部件的所述热特性与所述部件的估计表面条件相关联。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述热特性是所述部件的发射率、所述部件的不同区域之间的热耦合、所述部件的热增益、所述部件的电阻-温度相关性、所述部件的气体对流耦合或其组合。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述部件是选自由半导体处理腔室的壁、所述半导体处理腔室的衬垫、所述半导体处理腔室的喷头、所述半导体处理腔室的盖、流体加热导管的壁、加热器表面和加热器护套组成的组。
18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述热控制系统还包括加热器，所述加热器被配置为向所述部件提供所述热能。
19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述预测分析模型是在训练例程期间生成的。
20.根据权利要求15所述的系统，其中，所述部件是半导体处理系统部件。
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