TWI809475B - 用於提供針對電氣加熱器的可變調降控制之方法及系統 - Google Patents

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布列塔尼 菲利浦斯
史丹頓 Ｈ 布里特羅
凱文 皮塔賽恩斯基
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美商瓦特洛威電子製造公司
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Abstract

在一形式中，本揭露內容係針對一種用以控制包括一電阻式加熱元件之一加熱器之溫度的方法。該方法包括：以一可變調改率對該電阻式加熱元件施加電力，以減小該加熱器之溫度至一所欲溫度設定點，其中該可變調改率係被設定為一所欲調改率。該方法進一步包括：監測該加熱器之該溫度以偵測一失控條件；以及響應於偵測到該失控條件，將該可變調改率自該所欲調改率調整至一容許調改率。

Description

用於提供針對電氣加熱器的可變調降控制之方法及系統
本申請案主張2020年8月12日申請之美國臨時申請案63/064,523之優先權及利益。上述申請案之揭露內容係藉由參照併入本文。 發明領域
本揭露內容係有關於控制一加熱器之溫度。
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。
一熱系統大體上包括具有電阻式加熱元件的一加熱器，以及用以控制給予該加熱器以產生在一溫度設定點之熱的電力的一控制系統。在一範例應用中，一種半導體製程系統包括具有一台座加熱器的一熱系統，該台座加熱器包括具一陶瓷基體的一加熱板，以及界定一或多個加熱區域的一或多個電阻式加熱元件。該台座加熱器可被加熱至不同溫度設定點來施行各種程序，諸如加熱一半導體晶圓、一清洗循環，還有其他操作。
為了達到溫度設定點，控制系統通常以一標準調改率(例如，5ºC/分鐘、10ºC/分鐘，還有其他)來調升溫度。改變溫度設定點所花費的時間係通常使具有加熱器的一半導體腔室閒置，其係損失或無產力的製造時間。有關於調整一加熱器之溫度的這些及其他問題係本揭露內容所針對處理的。
本節提供本揭露內容之一大致簡要說明，並非是其完整範疇或其所有特徵之全面揭露。
在一形式中，本揭露內容係針對一種控制包括一電阻式加熱元件之一加熱器之溫度的方法，且該方法包括以一可變調改率對該電阻式加熱元件施加電力，來將該加熱器之溫度減小至一所欲溫度設定點，其中該可變調改率係設定為一所欲調改率。該方法進一步包括：監測該加熱器之溫度以偵測一失控條件；以及響應於偵測到該失控條件，將該可變調改率自該所欲調改率調整至一容許調改率。
在一變化中，該失控條件包括一調改設定點偏差，且該方法進一步包括判定該加熱器之溫度是否偏離一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值。該溫度調改設定點係為當該加熱器之溫度減少至該所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度。
在另一變化中，該方法進一步包括響應於偵測到該調改設定點偏差為該失控條件，而基於一設定點偏差量來減小該可變調改率。
在又另一變化中，該失控條件包括一區域浮動條件，且該方法進一步包括判定施加至該加熱器之電力是否低於一標稱電力輸出，以偵測該區域浮動條件。該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，其中該最小電力輸出係大於零伏特。
在一變化中，該方法進一步包括響應於偵測到該失控條件且該失控條件為該區域浮動條件，而減小該可變調改率以增加給予該加熱器之電力達該標稱電力輸出。
在另一變化中，該加熱器包括複數個電阻式加熱元件，其等界定複數個區域。
在又另一變化中，該方法進一步包括：監測複數個區域中之每一者的一區域溫度；作為失控條件，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；以及響應於該差異係大於該區域偏差臨界值，來調整一熱區域、一冷區域或其等之組合的可變調改率，其中該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且一冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者。
在一變化中，該失控條件包括下列中之至少一者：一區域對區域偏差、一調改設定點偏差、一區域浮動條件，或其等之一組合。方法進一步包括，針對該區域對區域偏差，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值。針對該調改設定點偏差，該方法進一步包括判定加熱器之溫度是否偏離一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值，其中該溫度調改設定點係為當該加熱器之溫度減少至所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度。針對該區域浮動條件，該方法進一步包括判定施加至該加熱器之電力是否低於一標稱電力輸出，其中該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，其中該最小電力輸出係大於零伏特。
在另一變化中，該方法進一步包括響應於偵測到該失控條件而施行一訂正動作。響應於該失控條件係為該區域對區域偏差，該方法進一步包括調整一熱區域、一冷區域、或其等之組合的可變調改率，作為該訂正動作，其中該熱區域為第一區域或第二區域中具有較高區域溫度之一者，且一冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者。響應於該失控條件係為該調改設定點偏差，該方法進一步包括基於一設定點偏差量來減小該可變調改率，作為該訂正動作。響應於該失控條件係為該區域浮動條件，該方法進一步包括減小該可變調改率以增加給予加熱器之電力達標稱電力輸出。
在又另一變化中，該失控條件包括下列中之至少兩者：區域對區域偏差、調改設定點偏差以及區域浮動條件，其中該方法進一步包括：
在一變化中，該方法進一步包括基於與該等失控條件相關聯之該等訂正動作的加權評估，來調整該可變調改率。
在一形式中，本揭露內容係針對一種用以控制給予包括一電阻式加熱元件之一加熱器之電力的控制系統，且該控制系統包括一處理器及一非暫時性電腦可讀媒體，該非暫時性電腦可讀媒體包括可由該處理器執行的指令。該等指令包括基於將該加熱器之溫度減小至一所欲溫度設定點的一可變調改率來判定將對該加熱器之電阻式加熱元件提供的電力量，其中該可變調改率係設定為一所欲調改率。該等指令進一步包括：監測該加熱器之溫度以偵測一失控條件；以及響應於偵測到該失控條件，將該可變調改率自該所欲調改率調整至一容許調改率。
在一變化中，該失控條件包括一調改設定點偏差，其中該等指令進一步包括判定該加熱器之溫度是否偏差一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值。該溫度調改設定點係為當該加熱器之溫度減少至該所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度。
在另一變化中，該等指令進一步包括響應於該調改設定點偏差被偵測為該失控條件，而基於一設定點偏差量來減小該可變調改率。
在又另一變化中，該失控條件包括一區域浮動條件，且該等指令進一步包括判定施加至該加熱器之電力是否低於一標稱電力輸出，以偵測該區域浮動條件。該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，其中該最小電力輸出係大於零伏特。
在一變化中，該等指令進一步包括響應於偵測到該失控條件且該失控條件為該區域浮動條件，而減小該可變調改率以增加給予該加熱器之電力達該標稱電力輸出。
在另一變化中，該加熱器包括複數個電阻式加熱元件，其等界定複數個區域，且該等指令進一步包括：監測該等複數個區域中之每一者的一區域溫度；作為失控條件，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；以及響應於該差異係大於該區域偏差臨界值，來調整一熱區域、一冷區域或其等之組合的可變調改率。該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且一冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者。
在又另一變化中，該加熱器包括界定複數個區域的複數個電阻式加熱元件，且該失控條件包括下列中之至少一者：一區域對區域偏差、一調改設定點偏差、一區域浮動條件、或其等之一組合。針對該區域對區域偏差，該等指令進一步包括判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值。針對該調改設定點偏差，該等指令進一步包括判定加熱器之溫度是否偏離一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值，其中該溫度調改設定點係為當該加熱器之溫度減少至所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度。針對該區域浮動條件，該等指令進一步包括判定施加至該加熱器之電力是否低於一標稱電力輸出，其中該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，且該最小電力輸出係大於零伏特。
在一變化中，該等指令進一步包括下列中之至少一者：響應於失控條件係為區域對區域偏差，而調整一熱區域、一冷區域、或其等之組合的可變調改率，其中該熱區域為第一區域或第二區域中具有較高區域溫度之一者，且一冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者；響應於該失控條件係為調改設定點偏差，而基於一設定點偏差減小該可變調改率；響應於該失控條件係為區域浮動條件，而減小該可變調改率以增加給予加熱器之電力達標稱電力輸出。
在一變化中，該失控條件包括下列中之至少兩者：區域對區域偏差、調改設定點偏差，以及區域浮動條件，且該等指令進一步包括基於與該等失控條件相關聯之訂正動作的加權評估，來調整該可變調改率。
在一形式中，本揭露內容係針對一種熱系統，其包括具有複數個電阻式加熱元件的一加熱器，其中該等複數個電阻式加熱元件係界定複數個區域；且包括如所述的控制系統。該等指令進一步包括：監測該等複數個區域中之每一者的一區域溫度；作為失控條件，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；以及響應於該差異係大於該區域偏差臨界值，來調整一熱區域、一冷區域或其等之組合的可變調改率。該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且一冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者。
進一步的適用範疇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疇。
以下說明本質上僅為範例性，且並非意欲限制本揭露內容、應用或用途。應理解的是，在所有圖式中，對應參考數字指示類似或對應部件及特徵。
參看圖1，一熱系統100係包括一台座加熱器102及一控制系統104，該控制系統104具有一控制器106及一電力轉換器系統108。在一形式中，該加熱器102包括一加熱板110及設置在該加熱板110之一底表面處的一支撐軸112。該加熱板110包括一基體111，以及嵌入至該基體111之一表面中或沿著其設置的複數個(亦即，「複數個」表示兩個或更多)電阻式加熱元件(未示出)。在一形式中，該基體111可由陶瓷或鋁製成。該等電阻式加熱元件係由該控制系統104獨立地控制，且界定複數個加熱區域114，如圖1中之點鏈線所例示。應易於理解的是，該等加熱區域114可採取不同的配置而仍在本揭露內容之範疇內。此外，該台座加熱器102可包括一或多個區域，且不應受限於一多區域加熱器。
在一形式中，加熱器102為一「雙線式」加熱器，其中電阻式加熱元件係作用為加熱器及溫度感測器，且僅用兩條引線線材可操作地連接至該電阻式加熱元件而不是四條。此等雙線式之性能係於例如美國專利第7,196,295號中揭露，該專利案係與本申請案共同讓與且係藉由參照全文併入本文。一般而言，在一雙線式系統中，該等電阻式加熱元件係由隨著變動溫度展現一變動電阻的一材料所界定，使得該電阻式加熱元件之一平均溫度係基於該電阻式加熱元件之電阻的一改變來判定。在一形式中，計算該電阻式加熱元件之電阻，係先藉由量測跨加熱元件之電壓及通過加熱元件之電流，且接著使用歐姆定律來判定電阻。使用一電阻溫度轉換資料(例如，一表格、一演算法，還有其他)，該電阻式加熱元件的一溫度且從而該區域114係被判定(亦即，一區域溫度)。該電阻式加熱元件可由一相對高電阻溫度係數(TCR)材料、一負TCR材料或換言之具有一非線性TCR之一材料來界定。
控制系統104係控制加熱器102的操作，且更特定地，係組配來獨立地控制給予區域114中之每一者的電力。在一形式中，該控制系統104係經由端子115電氣耦接至該等區域114，以使得每個區域114皆耦接至提供電力及感測溫度的兩端子。
在一形式中，控制系統104係可通訊式(例如，無線及/或有線通訊)耦接至一運算裝置117，其具有一或更多使用者介面，諸如一顯示器、一鍵盤、一滑鼠、一揚聲器、一觸控螢幕還有其他。使用該運算裝置117，一使用者可提供輸入或命令，諸如溫度設定點、電力設定點及/或令執行由控制系統104儲存之一測試或一程序的命令。
控制系統104係電氣耦接至一電源118，其透過一互鎖裝置120向電力轉換器系統108供應一輸入電壓(例如，240V、208V)。該互鎖裝置120控制在該電源118與該電力轉換器系統108之間流動的電力，且可由控制器106操作為一安全機構以切斷來自該電源118的電力。雖然在圖1中有例示，但該控制系統104可不包括該互鎖裝置120。
電力轉換器系統108可操作來調整該輸入電壓，且將一輸出電壓(V OUT)施加至加熱器102。在一形式中，電力轉換器系統108包括複數個電力轉換器(未示出)，其可操作來對一區域114的電阻式加熱元件施加一可調整電力。此一電力轉換器系統的一範例，係於標題為「用於熱系統的電力轉換器」的美國專利第10,690,705號中說明，其與本申請案為共同擁有，且其內容係藉由參照全文併入本文。在此範例中，每個電力轉換器係包括一降壓轉換器，其可由控制器106操作來產生小於或等於用於一給定區域114之一或多個加熱元件之輸入電壓的一所欲輸出電壓。據此，該電力轉換器系統108可操作來對該加熱器102的每個區域114提供一可定製的電力量(亦即，一所欲電力)。經組配來對該加熱器102提供可調整電力的其他電力轉換器系統亦可被使用，且不應受限於本文所提供的範例。舉例而言，電力轉換器系統可為用以對加熱器提供一隔離之電力輸出的一隔離式電力轉換器系統。此一電力轉換器系統的一範例，係於標題為「用於熱系統的隔離式電力轉換器」的美國專利第11,038,431號中說明，其與本申請案為共同擁有，且其內容係藉由參照全文併入本文。
藉由使用一雙線式加熱器，控制系統104包括感測器電路124來量測電阻式加熱元件的電氣特性(亦即，電壓及/或電流)，其接著被用來判定該等區域114的表現特性，諸如電阻、溫度、電流、電壓、功率，以及其他合適的資訊。在一形式中，一給定的感測器電路124包括一安培計126及一伏特計128，用以各別地量測流動通過一給定區域114中之加熱元件的一電流及施加其上的一電壓。在另一形式中，該等電壓及/或電流量測可在零交點進行，如於美國專利第7,196,295號中所說明。
代替或額外於一「雙線式加熱器」，熱系統100可包括用以量測加熱器102之特性(例如，電壓、電流、及/或溫度)的分立感測器，且提供各別資料至控制器106。舉例而言，在一形式中，至少一個伏特計及安培計可被設置來量測區域114的電氣特性(例如，電壓及電流)，且至少一個溫度感測器可被設置來量測加熱器的一溫度及/或每一區域114的溫度。
在一形式中，控制器106包括一或多個微處理器及記憶體，其用於儲存由微處理器執行的電腦可讀指令。在一形式中，該控制器106係組配來施行一或多個控制程序，其中該控制器106判定待對區域114施加之所欲電力，諸如輸入電壓之100%、輸入電壓之90%等。範例控制程序係在美國專利第10,690,705號(參照上文)，以及標題為「控制送至加熱器之電力的系統及方法」的美國專利第10,908,195號中說明，其與本申請案為共同擁有，且其內容係藉由參照全文併入本文。在一形式中，該控制器106施行一閉路溫度控制，其中加熱器之溫度被控制至一溫度設定點。舉例而言，使用電阻式加熱元件之電阻及一校準電阻-溫度模型，該控制器106判定區域114之一溫度，且接著調整給予該等區域114的電力，以使該等區域114之溫度更靠近該溫度設定點。
在一形式中，控制程序亦包括一可變調改率溫度(VRRT)控制130，其中加熱器102最初經歷一可變溫度調改率以達到一溫度設定點。一旦在該溫度設定點，控制器就提供一穩態閉路控制來將該加熱器102之溫度維持在該溫度設定點。在特定應用中，該加熱器102可針對一工業製程被控制至不同溫度設定點，且有時，溫度可能波動且自一第一溫度跑到比該第一溫度更低的一第二溫度。
在一形式中，VRRT控制130經組配成提供一可變調升控制來增加加熱器102的溫度，以及一可變調降控制來減少該加熱器102的溫度。儘管該VRRT控制130被設置成具有兩者，但該VRRT控制130可包括該可變調升控制及該可變調降控制中之一者，且不需要具有兩者。
可變調升控制係組配來以一可變調升率對加熱器102的電阻式加熱元件提供電力，以將該加熱器102之溫度增加至溫度設定點。該可變調升率係基於提供至該加熱器102的電流、以及就多區域加熱器而言區域114之溫度來界定。更特定地，為了抑制對熱系統100之組件的損壞，諸如一電力開關、電力轉換器、佈線、及/或保險絲、還有其他，施加至該加熱器102的電流係被控制在低於一系統電流限制，該系統電流限制可為一區域電流限制及/或加熱器電流限制。舉例而言，對於該等區域114，送至每一區域114的電流係被監測，且就每一區域114控制在低於作為系統電流限制的一區域電流限制。在一形式中，對於一多區域加熱器，在一區域處之電流係可影響其他區域處之電流。亦即，為了提供同調調改，當一單個區域接近該系統電流限制時，該可變調升控制係以相同減少率調整(例如，減小)所有區的可變調升率。對一溫度設定點而言，該可變調升控制係界定一系統電流限制(亦即，該加熱器及/或該等區域之最大允許電流)；以及一所欲調改率，其係為該可變調升率的一最大所欲調改率。
為了提供一多區域加熱器的一同調溫度輪廓，可變調升控制係監測且控制該等區域114的溫度，以使得在任何兩個區域114(例如，一第一區域與一第二區域)之間的溫度差異係小於一偏差臨界值(一區域對區域之漂移/偏差)。更特定地，調改係由一移動設定點(亦即，一溫度調改設定點(TempRampSP))操控，其係以一速率設定點(RateSP，亦即，一可變調改率)來移動。亦即，在一形式中，該速率設定點為每分鐘℃，且係為該TempRampSP變化的速率。該TempRampSP為在其移動時控制器106使用例如比例-積分-微分(PID)控制而保持一量測溫度到達的一絕對溫度。該量測溫度可被稱為一程序值(PV)。由於該TempRampSP不斷地移動直到其達到溫度設定點為止，所以該程序值應亦移動。在一形式中，在PID中之積分時間常數係響應性以建立匹配該速率設定點的功率。在一形式中，若任何一區域之程序變數係偏離其他區域114之程序變數，則可變調升控制係調整一或多個區域的RateSP以提供加熱器102之一同調溫度控制。在一形式中，該可變調升控制係可減小偏離其他區域之區域的RateSP，以提供同調溫度輪廓。在另一形式中，可變調升控制係可增加其他區域的RateSP，以提高那些區域114之表現而同時監測該等區域114之電流。
針對可變調升控制，表1提供使用來基於電流及溫度而控制調改率的控制變數：
變數 定義 縮寫( 單位)
所欲調改率 溫度在其可調改時應該調改的速率，且通常是可達到的最快速率。 DesiredRate (ºC/分鐘)
可變調改率 所選擇的調改率。 RateSP (ºC/分鐘)
區域電流限制 區域之最大可允許電流。 ZoneCurLim (安培)
加熱器電流限制 給加熱器之最大可允許電流。 HeatCurLim (安培)
電流限制帶 界定靠近系統電流限制(例如，區域電流限制)的一電流範圍，且一旦在該範圍內，調改率就被減少。該範圍包括一下限及一上限。該上限可被設定為系統電流限制。該範圍係界定成靠近該系統電流限制，但夠大而足以保持該調改率不會超過該系統電流限制。 CurrentBand (安培)
減少因數 調改率在電流等於系統電流限制時被減少的量。 RedFactor
減少量 調改率被減少的量。 RedAmt (ºC/分鐘)
溫度調改設定點 區域在其移動至溫度設定點時被控制到達的絕對溫度。 TempRampSP (ºC)
溫度設定點 區域最終被控制到達的設定點。 TempSP (ºC)
在一形式中，為了基於電流來控制調改率，可變調升率控制係基於一區域的一量測電流及給加熱器的總電流，來設定該區域的可變調改率。特別的是，該可變調改率被設定為僅夠高到足以留停在系統電流限制(例如，區域電流限制及/或區域電流限制)之下。該可變調改率最初設定為所欲調改率，且若該區域電流限制係在該電流限制帶內，則基於一計算減小量來將該可變調改率自該所欲調改率減少至一容許調改率。除了接近區域電流限制之區域以外，其他區域之可變調改率係以相同減少量被減少來提供同調電流控制。減少量係取決於該量測電流對系統電流限制的接近程度，以使得在該量測電流與系統電流限制之間的差異愈小，則減少量愈高。
更特定地，可變調升控制係界定針對電流限制帶之一按比例減少量，其係基於減少因數的百分比以及量測電流與諸如區域電流限制的系統電流限制之間的一差異。亦即，一範例應用，該按比例減少係基於電流對系統電流限制的鄰近度。舉例而言，減少量係使用方程式1及2來判定，其中「%減少」係被設置為一可變減少因數，其隨著一區域之電阻式加熱元件的量測電流接近區域電流限制而增加。 方程式1.....RedAmt = (DesiredRate * %減少 * RedFactor) 方程式2.....%減少 = 1.0 – ((ZoneCurLim - MeasuredCurrent) / CurrentBand)
如方程式2所提供，可變減少因數經組配來提供一按比例減少，以使得若量測電流係低於電流限制帶，則減少參數為0%；若量測電流係在電流帶之內，則為0-100%之間；若量測電流係等於系統電流限制，則為100%；以及若量測電流係大於系統電流限制，則為大於100%，以提供比減少因數還要更多的減少。在一形式中，若該量測電流係高於區域電流限制，則可變調改率繼續減小至諸如1ºC/分鐘或其他合適之值的一標稱率，以防止停機。
在一形式中，為了基於溫度來控制調改率，可變調升控制係量測每一區域的溫度，且初始地將一區域之溫度調改設定點設定為一各別的量測溫度值來抑制溫度跳躍。從此點，該溫度將開始朝向該溫度設定點增加。該等區域之溫度係被常規地量測，且若一區域之溫度開始偏離其他區域(亦即，太高或太低)，則調整該可變溫度調升率來提供同調溫度。在一形式中，可變調升控制係減少最靠近溫度設定點(亦即，熱區域)之區域的調改率，以允許其他區域(亦即，冷區域)能夠追上該熱區域之溫度調改設定點。該減少量係被選擇來提供一響應性減少，但不會太激進以便於減少加熱操作。舉例而言，對於每一偏差度數，調改率可被減小5-15%。在另一形式中，當監測給予加熱器及區域之電流時，可變調升控制係增加冷區域之調改率，以允許冷區域能夠追上該熱區域之溫度調改設定點。舉例而言，冷區域之調改率能以設定的增量(例如，1℃/分鐘、2℃/分鐘、0.5℃/分鐘之增加)來被增加。在此提高方法中，可變調升控制亦可減少該熱區域之調改率，或者保持該熱區域之溫度為目前溫度調改設定點直到其他區域係在或靠近該熱區域之量測溫度為止。
在一形式中，在控制之開始時，可變調升控制係可提供用以控制調改率改變之速度的一滑動控制；以及當正在接近溫度設定點時減少或抑制在溫度上之一突波的一接近控制。更特定地，該調改率係被設定為一滑動控制率，其為比所欲調改率顯著更低的一調改率(例如，滑動控制率= 1.0ºC/分鐘)。在一形式中，該調改率係以該滑動控制率被維持直到滿足一滑動條件為止，其中該滑動條件可包括，例如一預定時間及/或一所欲溫度調改設定點(亦即，一滑動溫度設定點)被達到。在其後，可變調改率係被增加至該所欲調改率。在一形式中，該滑動控制率係總是在該調改率改變時被施加，以操控該調改率的加速。
該接近控制係組配來在量測溫度離最終溫度設定點有一界定之距離/範圍(亦即，一溫度接近臨界值)時，將調改率減少至一接近調改率。該調改率係被減少以允許加熱器能夠達到溫度設定點而不會過衝該溫度設定點。在一形式中，該接近控制係在接近該溫度設定點(例如，在調升或調降期間)時被施加，以讓積分時間趨近一合適於溫度設定點的一值。舉例而言，若因數為1.0，則減少係自溫度設定點以調改率度數開始。據此，10℃/分鐘的一減少係自溫度設定點開始減少10℃。
可變調降控制係組配來提供將加熱器冷卻至小於量測溫度之一溫度設定點的一同調冷卻。對於半導體製程而言，加熱器冷卻之速率可能是腔室的一函數，且該速率可在溫度減小及/或在該腔室的壁被加熱時減小。對於一多區域加熱器而言，當電力被移除或顯著減少時，該加熱器之不同區域可能以不同速率冷卻。為了減少該等區域之間的溫度差異，可變調降控制係經組配來使可變調改率處在或高於自然下降速率(亦即，沒有電力下之減少率)。
在一形式中，可變調降控制係以一冷卻可變調改率來減小該等區域之溫度，以使得該溫度設定點以一界定的速率連續被減小。舉例而言，在一形式中，該冷卻可變調改率首先被設定為所欲冷卻調改率，諸如10℃/分鐘，且監測該等區域之溫度，以在冷卻期間維持加熱器的一同調熱輪廓。
為了提供同調熱輪廓，可變調降控制係判定以下失控的條件中之一或多者是否存在：一區域對區域漂移、一調改設定點偏差、及/或區域浮動條件。若偵測到一失控條件，則該可變調降控制施行一訂正動作。
針對區域對區域漂移，可變調降控制係判定一區域是否正比其他區域更快或更慢地冷卻。具體而言，在一形式中，該可變調降控制係判定一標的區域的一溫度是否在其他區域的一區域偏差臨界值內。為了減少偏差且提供一同調調降，若該標的區域正從一或更多其他區域偏離，則調整所有區域之可變調改率，作為訂正動作。
針對調改設定點偏差，可變調降控制係判定一區域在調降時是否落後溫度調改設定點太遠。具體而言，在調降期間，該溫度調改設定點係根據可變調改率連續地減小著。若標的區域之溫度在落後中(亦即，冷卻得不夠快)，則調改率被調整，以使得該標的區域之溫度繼續減小，同時允許該標的區域能夠追上該溫度調改設定點。在形式中，為了偵測一調改設定點偏差，該可變調降控制係判定該標的區域之溫度是否偏離該溫度調改設定點達一大於或等於一設定點偏差臨界值(亦即，一偏差臨界值)的值。若是，則偵測到一調改設定點偏差條件。
為了緩和一區域對區域漂移及/或一調改設定點偏差，可變調降控制係將可變調改率減少至小於所欲調改率之值的一值(例如，自10℃/分鐘至5℃/分鐘)，作為訂正動作。在一形式中，該可變調降控制係基於該區域對其他區域的溫度及/或溫度調改設定點之間的偏差量，來判定減少量(亦即，一調改冷卻減少量(RCoolRedAmt))。舉例而言，在一形式中，該減少量係使用方程式3-5來判定，其中：PVH為熱區域之量測溫度；PVL為冷區域之量測溫度；WeightPara1為差量(delta)量測溫度的一加權參數，且被提供作為每偏差度數的減少量(例如，10%/ºC)；以及WeightPara2為在冷區域與溫度調改設定點之間的差異的一加權參數，且被提供作為每偏差度數的減少量(例如，5%/ºC)。一旦經判定，調改冷卻減少量便施加至該等區域中之每一區域。 方程式3.....RCoolRedAmt = 區域偏差減少 + 設定點偏差減少 方程式4.... 區域偏差減少 = |(PVH-PVL)|*WeightPara1 方程式5.....設定點偏差減少 = |(PVL- TempRampSP)|*WeightPara2
在一變化中，調改冷卻減少量係基於區域偏差減少或設定點偏差減少(亦即，設定點偏差量)中之一者。舉例而言，若僅有一區域對區域漂移，則接著該設定點偏差減少可能非為必要。替代地，若存在有該等偏差條件兩者，則可變調降控制係可先基於該區域偏差減少來減少區域對區域漂移的偏差，且直到該等區域之間的偏差係在一臨界值內為止。在其後，使用如方程式3中所提供之區域偏差減少及設定點偏差減少兩者，來判定調改冷卻減少量。應容易理解，本文中所提供之數值僅用於解釋目的且可為任何合適的值。
在另一形式中，若至少一區域之溫度開始偏離其他區域，則冷區域之溫度調改設定點係被設定為熱區域之量測溫度。亦即，可變調降控制係增加給予具有較低溫度之區域的電力，以增加該區域的溫度達具有較高溫度之區域的溫度。據此，可變調降控制係使該等區域之溫度在一起或在一偏差臨界值(例如，±5ºC)內，其可使在區域接近該溫度設定點之前的溫度調改設定點曲線變平坦。
在區域浮動條件下，可變調降控制係判定一區域是否浮動中或游動中。更特定地，隨著給予區域的電力減小，可能難以準確地量測程序值(例如，溫度)，且在一些情況下，該電力可能低到使得該區域可能為不可控的(例如，電力係處於一最小電力位準/輸出，其係大於零伏特但不足以控制該區域)。亦即，該區域之溫度可能開始偏離溫度調改設定點，且若有多個區域，則該區域之溫度可能開始偏離另一區域。為了在該區域浮動條件期間控制調降，可變調降控制係組配來增加給予經受浮動條件之該區域的電力達一標稱電力輸出(例如，2%電力、5%電力)，其係大於該最小電力位準(亦即，最小電力輸出)以獲得該區域之控制而同時仍減小該區域之溫度。在一形式中，電力係藉由減少可變調改設定點而增加，直到電力再次以該標稱電力輸出被施加為止。施加至該區域以抑制該區域浮動條件的該標稱電力輸出係可基於測試來界定，且可恰好高於最小電力位準(例如，標稱電力輸出係高於5V)。
若偵測到失控條件中之一者以上，則減少量係為所偵測之偏差條件之減少量的一加權組合。在一形式中，經指派用於每一偏差條件之權重係可基於加熱器處於冷卻程序中的哪一階段。亦即，通常地，比起區域對區域漂移，調改設定點偏差係發生在該加熱器之一冷卻的較早期，該區域對區域漂移可在該加熱器變得更冷時發生。據此，當該加熱器正首次開始冷卻時，與該調改設定點偏差相關聯的減少量係被指派了比與該區域對區域漂移相關聯的減少量更高的一權重。在某時間之後及/或在該加熱器之溫度達到大於所欲溫度設定點的一所選擇溫度設定點之後，可變調降控制係可對與該區域對區域漂移相關聯的減少量指派比該調改設定點偏差更高的一權重。在較冷溫度時，給予該加熱器的電力可不再需要，因此可施加一最小電力量來抑制區域浮動條件，其可優先於該區域對區域漂移及該調改設定點偏差。據此，加權因數係可基於該加熱器在冷卻時的階段及該加熱器自身(亦即，該加熱器的響應性)來被指派。
應輕易理解，可變調降控制係可組配來監測一或多個失控條件，且不需要監測全部。舉例而言，對於單個區域加熱器而言，區域對區域漂移不需要。
參看圖2，一範例VRRT控制常式200係被提供，且由控制系統施行來將加熱器的溫度控制到一或多個溫度設定點。在步驟202，該控制系統從例如係提供該加熱器之溫度設定點及持續時間的一界定狀態模式獲取加熱器之溫度設定點。在步驟204，判定該溫度設定點是否小於該加熱器之目前溫度。若該溫度設定點係較高，則在步驟206，該控制系統施行可變調升控制。另一方面，若該溫度係較低，則在步驟208，該控制系統施行可變調降控制。一旦達到該溫度設定點，在步驟210，控制系統返回到常式200、使用一溫度控制模型(例如，一PID控制)維持溫度在該溫度設定點，且在步驟212，判定是否有一新的溫度設定點。若有一新的溫度設定點，則該控制系統返回至步驟202。在一形式中，該溫度設定點可包括當加熱器接著被關閉時的一標稱設定點。
參看圖3，一範例可變調升控制300係被提供。在步驟302，控制系統係將可變調改率設定為基於溫度設定點及/或系統電流限制所界定的一所欲調改率，且對加熱器提供電力以達成該所欲調改率。在步驟304，該控制系統係監測流動通過多個區域之電阻式加熱元件的電流及每一區域的溫度。在步驟306，該控制系統係判定每一區域之量測電流是否小於電流限制帶。若是，則該控制系統繼續進行至步驟310。若否，則在步驟308，該控制系統係判定減少因數，且基於該減少因數來減少每一區域之可變調改率。特別地，使用上文所說明之設計方法，該控制系統係判定互相關聯於該量測電流對該系統電流限制之接近程度的減少因數，且以用以獲得一容許調改率的減少量來減少該可變調改率，該容許調改率係作為每一區域之可變調改率。在步驟310，該控制系統判定鄰近區域之溫度是否在一偏差臨界值內以維持加熱器之一同調溫度輪廓。若該等溫度係在該偏差臨界值內，則該控制系統繼續進行至步驟314。若至少一區域在偏差中，則在步驟312，該控制系統就具有較高溫度之區域減少其可變調改率，如上文所提供。或者，該控制系統可經組配來提高給予其他區域的電力，同時監測該等區域之電流。在步驟314，該控制系統判定該等區域是否係在該溫度設定點。若否，則該控制系統返回至步驟304。若該等區域係在該溫度設定點，則該控制系統返回至圖2的常式200。
參看圖4，一範例可變調降控制400係被提供。在步驟402，控制系統將可變調改率設定為一冷卻調改率(例如，一第二可變調改率)，且基於該冷卻調改率來控制區域。在步驟404，該控制系統監測每一區域之溫度，且在步驟406，該控制系統判定在該等區域之間的一溫度差異是否在一偏差臨界值內以在加熱器冷卻至溫度設定點時提供同調溫度輪廓。舉例而言，該控制系統判定在鄰近區域之間的溫度差異是否大於該偏差臨界值。若該等溫度差異係在該偏差臨界值內，則該控制系統繼續進行至步驟410。若至少一區域在偏差中，則在步驟408，該控制系統將具有較低溫度之區域(亦即，冷區域)的溫度調改設定點設定為具有較高溫度之區域(熱區域)的量測溫度，且因此，增加給予該冷區域之電力以達成新的溫度調改設定點。在步驟410，該控制系統係判定該等區域是否在該溫度設定點。若否，則該控制系統返回至步驟404。若加熱器在該溫度設定點，則該控制系統返回至圖2的常式200。
應易於理解的是，常式200、300及400能以各種合適方式組配且不應限於本文所說明之步驟。舉例而言，若加熱器為一單個區域加熱器，則控制系統可跳過有關於提供在常式300中之同調溫度輪廓的步驟，且可省略可變調降常式。在另一範例中，VRRT控制亦包括一滑動速度控制及/或一接近控制，以分別提供平滑轉變給所欲調改率及給溫度設定點。在又另一範例中，針對可變調降控制，代替掉設定一冷卻調改率，該控制係關斷送至加熱器的電力且監測該等區域之溫度以緩和可能的偏差溫度。
圖5A至9例示本揭露內容之VRRT控制的   性質。具體而言，圖5A例示一調升操作，其中調改率為恆定的(例如，20℃/分鐘)，且圖5B例示使用本揭露內容之VRRT控制的一調升操作。在兩者中，電流係維持在30A之下，但圖5A之恆定調升率係比圖5B之VRRT控制花費更長時間來達到600℃。對於該VRRT控制，調改率以28℃/分鐘開始，且隨著電流接近30A而減少。亦即，一旦量測電流係在一電流限制帶(例如，25-30A)內，該調改率便減小以控制施加至加熱器之電流，同時允許該加熱器能夠達到溫度設定點。
圖6為例示調升控制的一圖形，其中調改率係受控制，從一滑動速度到所欲調改率，且接著在量測溫度接近溫度設定點時，到一接近控制率。
圖7A及7B為分別例示不具有可變調降控制及具有可變調降控制之一兩區域加熱器之冷卻的圖形。如圖7A中所例示，該等區域溫度開始偏離彼此，其可導致熱應力，而在圖7B中，加熱器藉由處理該等偏差溫度而具有一同調溫度輪廓。
圖8例示VRRT控制之可變調降控制，其中以稍微高於最小量之一位準(例如，提供5%電力)對加熱器提供電力，以抑制區域浮動條件。藉由對該加熱器提供一少量的電力，該加熱器之溫度係被連續監測且仍減小至溫度設定點。
圖9例示可變調降控制，其中失控條件係藉由控制調改率及/或電力而被減少或抑制，如上所述。在該圖中，表示加熱器溫度的細絲溫度及溫度調改設定點(亦即，圖9中之調改設定點(SP))在調降期間係實質相同。在該圖中，最適調改程序變化(PV)減少係為由於不同區域偏差過多所致的減少量；最適調改達底減少係為由於電力過低(浮動)所致的減少量；最適調改淨設定點(SP)增益係為三個訂正動作之加權和(例如，該淨增益係所欲調改SP上0.0至1.0間之乘數，用以減少調改率，其中1.0係不減少且0.5係50%減少)；以及最適調改設定點(SP)減少，其最初因為區域可能偏離調改SP而可能有突波。
在本文中使用時，用語偏差臨界值大體上擷取各種界定比較一量測值(例如，區域溫度、加熱器溫度)與另一值(例如，一溫度設定點、另一區域的一溫度等)之間的差異之各種可能的臨界值。在一形式中，利用來監測在可變調升控制及可變調降控制中之區域對區域漂移/偏差的偏差臨界值係可為相同或不同臨界值。在一形式中，針對可變調降控制，用於區域對區域漂移及調改設定點偏差的偏差臨界值係可相同或可不同。另外，偏差臨界值可被設置為一獨個的絕對值(例如，5℃)或被設置為一範圍(例如，± 5℃)。偏差臨界值之實際值係基於特定應用，且因此不限於本文所提供之任何特定數值。
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。此修改出於各種原因係為所欲的，包括：工業實踐；材料、製造、及裝配容差；以及測試能力。
A、B、及C中至少一者這個短語於本文中使用時，應該使用一非排他性邏輯「或」解釋為表示一邏輯(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」。
在本申請案中，用語「控制器」可被用語「電路」替換。用語「控制器」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；或以上各者中一些或全部之組合，諸如在一單晶片系統中。
用語代碼可包括軟體、韌體及/或微碼，且可指程式、常式、功能、類別、資料結構，及/或物件。用語記憶體電路係用語電腦可讀取媒體的一子集。如本文所使用，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。
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。
100:熱系統 102:台座加熱器,加熱器 104:控制系統 106:控制器 108:電力轉換器系統 110:加熱板 111:基體 112:支撐軸 114:加熱區域,區域,給定區域 115:端子 117:運算裝置 118:電源 120:互鎖裝置 124:感測器電路 126:安培計 128:伏特計 130:可變調改率溫度控制,VRRT控制 200:VRRT控制常式,常式 202,204,206,208,210,212,302,304,306,308,310,312,314,402,404,406,408,410:步驟 300:可變調升控制,常式 400:可變調降控制,常式
為了使本揭露內容可被良好理解，現將以範例方式且參照隨附圖式說明其不同形式，其中：
圖1例示根據本揭露內容的一熱系統，其具有一加熱器以及具有一可變調改率溫度控制的控制系統；
圖2為根據本揭露內容之一範例性可變調改率溫度控制的一流程圖；
圖3為圖2之一範例可變調升控制的一流程圖；
圖4為圖2之一範例可變調降控制的一流程圖；
圖5A為根據本揭露內容之一恆定調升控制的一圖形；
圖5B為根據本揭露內容之一可變調升控制的一圖形；
圖6為根據本揭露內容之一可變調升控制的一圖形；及
圖7A及7B為根據本揭露內容之可變調降控制的圖形；
圖8為根據本揭露內容之用以抑制區域漂移條件之一可變調降控制的一圖形；以及
圖9為根據本揭露內容之用以緩和失控條件之可變調降控制的一圖形。
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疇。
200:VRRT控制常式，常式
202,204,206,208,210,212:步驟

Claims (18)

  1. 一種控制一加熱器之溫度的方法，該加熱器包括一電阻式加熱元件，該方法包含：以一可變調改率對該電阻式加熱元件施加電力，以減少該加熱器之溫度至一所欲溫度設定點，其中該可變調改率係被設定為一所欲調改率；監測該加熱器之該溫度以偵測一失控條件，其中該失控條件包括下列中之至少兩者：一區域對區域偏差、一調改設定點偏差、及一區域浮動條件；以及響應於偵測到該失控條件，將該可變調改率自該所欲調改率減低至一容許調改率，其中該容許調改率經選擇以減低一速率，該加熱器以該速率冷卻至該所欲溫度設定點，其中，該可變調改率係基於與該等失控條件相關聯之該等訂正動作的加權評估而被減低。
  2. 如請求項1之方法，其中該失控條件包括該調改設定點偏差，其中該方法進一步包括：判定該加熱器之該溫度是否偏離一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值，其中該溫度調改設定點係為當該加熱器之該溫度減低至該所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度。
  3. 如請求項2之方法，其進一步包含響應於該調改設定點偏差被偵測為該失控條件，而基於一設定點偏差量減小該可變調改率。
  4. 如請求項1之方法，其中該失控條件包括該區域浮動條件，其中該方法進一步包括判定施加至該加熱器之該電力是否低於一標稱電力輸出，以偵測該區域浮動條件，其中該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，其中該最小電力輸出係大於零伏特。
  5. 如請求項4之方法，其進一步包含響應於偵測到該失控條件且 該失控條件為該區域浮動條件，而減小該可變調改率以增加給予該加熱器之電力達該標稱電力輸出。
  6. 如請求項1之方法，其中該加熱器包括複數個電阻式加熱元件，其等界定複數個區域。
  7. 如請求項6之方法，其進一步包含：監測該等複數個區域中之每一者的一區域溫度；作為失控條件，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；以及響應於該差異係大於該區域偏差臨界值，來調整一熱區域、一冷區域或其等之組合的該可變調改率，其中該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且該冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者。
  8. 如請求項6之方法，其中該方法進一步包含：針對該區域對區域偏差，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；針對該調改設定點偏差，判定該加熱器之該溫度是否偏離一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值，其中該溫度調改設定點係為當該加熱器之該溫度減低至該所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度；以及針對該區域浮動條件，判定施加至該加熱器之該電力是否低於一標稱電力輸出，其中該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，其中該最小電力輸出係大於零伏特。
  9. 如請求項8之方法，其進一步包含響應於偵測該失控條件，而 施行一訂正動作，其中：響應於該失控條件係為該區域對區域偏差，而調整一熱區域、一冷區域或其等之組合的該可變調改率，作為該訂正動作，其中該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且該冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者；響應於該失控條件係為該調改設定點偏差，而基於一設定點偏差量來減小該可變調改率，作為該訂正動作；以及響應於該失控條件係為該區域浮動條件，而減小該可變調改率以增加給予該加熱器之電力達該標稱電力輸出。
  10. 一種用以控制給予一加熱器之電力的控制系統，該加熱器包括一電阻式加熱元件，該控制系統包含：一處理器；以及一非暫時性電腦可讀媒體，其包括可由該處理器執行的多個指令，其中該等指令包括：基於將該加熱器之溫度減小至一所欲溫度設定點的一可變調改率，來判定將對該加熱器之該電阻式加熱元件提供的電力量，其中該可變調改率係設定為一所欲調改率；監測該加熱器之該溫度以偵測一失控條件，其中該失控條件包括下列中之至少兩者：一區域對區域偏差、一調改設定點偏差、及一區域浮動條件；以及響應於偵測到該失控條件，將該可變調改率自該所欲調改率減低至一容許調改率，其中該容許調改率經選擇以減低一速率，該加熱器以該速率冷卻至該所欲溫度設定點，其中，該可變調改率係基於與該等失控條件相關聯之該等訂正動作的加權評估而被減低。
  11. 如請求項10之控制系統，其中該失控條件包括該調改設定點 偏差，其中該等指令進一步包括：判定該加熱器之該溫度是否偏離一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值，其中該溫度調改設定點係為當該加熱器之該溫度減低至該所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度。
  12. 如請求項11之控制系統，其中該等指令進一步包括響應於該調改設定點偏差被偵測為該失控條件，而基於一設定點偏差量減小該可變調改率。
  13. 如請求項10之控制系統，其中該失控條件包括該區域浮動條件，其中該等指令進一步包括判定施加至該加熱器之該電力是否低於一標稱電力輸出，以偵測該區域浮動條件，其中該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，其中該最小電力輸出係大於零伏特。
  14. 如請求項13之控制系統，其中該等指令進一步包括響應於偵測到該失控條件且該失控條件為該區域浮動條件，而減小該可變調改率以增加給予該加熱器之電力達該標稱電力輸出。
  15. 如請求項10之控制系統，其中該加熱器包括複數個電阻式加熱元件，其等界定複數個區域，且該等指令進一步包括：監測該等複數個區域中之每一者的一區域溫度；作為失控條件，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；以及響應於該差異係大於該區域偏差臨界值，來調整一熱區域、一冷區域或其等之組合的該可變調改率，其中該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且該冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者。
  16. 如請求項10之控制系統，其中：該加熱器包括複數個電阻式加熱元件，其等界定複數個區域，其中該等指令進一步包括：針對該區域對區域偏差，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；針對該調改設定點偏差，判定該加熱器之該溫度是否偏離一溫度調改設定點達一設定點偏差臨界值，其中該溫度調改設定點係為當該加熱器之該溫度減少至該所欲溫度設定點時，該加熱器基於該可變調改率被控制到達的一溫度；以及針對該區域浮動條件，判定施加至該加熱器之該電力是否低於一標稱電力輸出，其中該標稱電力輸出係大於一最小電力輸出，且該最小電力輸出係大於零伏特。
  17. 如請求項16之控制系統，其中該等指令進一步包括響應於偵測到該失控條件，而施行一訂正動作，其中：響應於該失控條件係為該區域對區域偏差，該等指令進一步包括調整一熱區域、一冷區域或其等之組合的該可變調改率，作為該訂正動作，其中該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且該冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者；響應於該失控條件係為該調改設定點偏差，該等指令進一步包括基於一設定點偏差來減小該可變調改率，作為該訂正動作；以及響應於該失控條件係為該區域浮動條件，該等指令進一步包括減小該可變調改率以增加給予該加熱器之電力達該標稱電力輸出，作為該訂正動作。
  18. 一種熱系統，其包含： 一加熱器，其具有複數個電阻式加熱元件，其中該等複數個電阻式加熱元件係界定複數個區域；以及如請求項10之控制系統，其中該等指令進一步包括：監測該等複數個區域中之每一者的一區域溫度，其中該失控條件包括下列中之至少兩者：一區域對區域偏差、一調改設定點偏差、及一區域浮動條件；當失控條件係該區域對區域偏差時，判定該等複數個區域中之一第一區域的一第一區域溫度與該等複數個區域中之一第二區域的一第二區域溫度之間的一差異是否大於一區域偏差臨界值；以及響應於該差異係大於該區域偏差臨界值，來減低一熱區域、一冷區域或其等之組合的該可變調改率，其中該熱區域為該第一區域或該第二區域中具有較高區域溫度之一者，且該冷區域為該第一區域或該第二區域中之另一者，其中該容許調改率經選擇以減低一速率，該加熱器以該速率冷卻至該所欲溫度設定點，其中，該可變調改率係基於與該等失控條件相關聯之該等訂正動作的加權評估而被減低。
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