[发明专利]一种用于半导体热处理设备的热电偶故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种半导体热处理设备的热电偶故障诊断与处理方法，所述半导体热处理设备中包括多个控温区，每个控温区分别包括热电偶和加热单元，其特征在于，所述方法具体包括：

步骤S1：根据各温区对应热电偶采样值变化情况进行热电偶故障诊断，如果诊断结果正常，则执行步骤S2，否则，执行步骤S5；

步骤S2：根据相邻温区对应热电偶采样值变化情况进行热电偶故障诊断，如果诊断结果正常，则执行步骤S3，否则，执行步骤S5；

步骤S3：根据各温区对应热电偶采样值变化情况和控制量变化情况进行热电偶故障诊断，如果诊断结果正常，则执行步骤S4，否则，执行步骤S5；

步骤S4：根据各温区对应热电偶采样值和相邻温区热电偶采样变化值以及各温区和相邻温区的控制量变化情况进行热电偶故障诊断，如果诊断结果正常，在相应的工艺过程中，继续循环进行步骤S1、步骤S2、步骤S3和步骤S4；否则，执行步骤S5；

步骤S5：发出热电偶短路故障信号，并进行相应的补偿处理。

2.如权利要求1所述的热电偶故障诊断与处理方法，其特征在于，所述的步骤S1具体包括如下步骤：

步骤S11：每个热电偶对其相应控温区的温度进行数据采样；并根据在每个温区采样值计算所述热电偶采样值在一个采样周期中变化趋势值；

步骤S12：在进行工艺正常升温过程中，判断所述变化趋势值是否大于等于第一阈值，和/或，在进行工艺正常降温过程中，判断所述变化趋势值是否小于等于第二阈值；其中，所述第一阈值为一个采样周期内的最大升温值，所述第二阈值为一个采样周期内的最大降温变化值；

步骤S13：如果是，短路异常状态计数器的值加1；

步骤S14：重复步骤S12和步骤S13，如果短路异常状态计数器的值大于某一预定值，发出热电偶故障信号。

3.如权利要求1所述的热电偶故障诊断与处理方法，其特征在于，所述的步骤S2具体包括如下步骤：

步骤S21：每个热电偶对其相应控温区的温度进行数据采样；并根据相邻温区采样值计算相应控温区的所述热电偶采样值在一个采样周期中变化趋势值；

步骤S22：在进行工艺正常升温过程中，判断所述变化趋势值是否大于等于第三阈值，和/或，在进行工艺正常降温过程中，判断所述变化趋势值是否小于等于第四阈值；其中，所述第三阈值为一个采样周期内相邻温区热电偶的最大升温变化值，所述第四阈值为一个采样周期内相邻温区热电偶的最大降温变化值；

步骤S23：如果是，短路异常状态计数器的值加1；

步骤S24：重复步骤S22和步骤S23，如果短路异常状态计数器的值大于某一预定值，发出热电偶故障信号。

4.如权利要求1所述的热电偶故障诊断与处理方法，其特征在于，所述的步骤S3具体包括如下步骤：

步骤S31：根据每个温区控制量记录计算出控制量差值；

步骤S32：根据每个温区对应的最大升温控制量变化值和最大降温控制量变化值，利用线性插值方法可以计算出每一个控制周期所对应的控温变化量，在系统热电偶采样时滞周期数内，累加计算控温变化量所产生的累计值；同时计算采样时滞周期数内控温变化量的平均值，然后，根据稳态下典型工艺温度点温度与输出控制量对照表，利用线性插值方法计算出该温度区间内，得到控温变化量的平均值在时滞周期内使某温区温度正常的变化量，并判断该控温变化量所产生的绝对累计值是否大于控温变化量所产生的绝对累计值的α倍，其中α为系统常数，系统热电偶采样时滞周期数，是根据热电偶类型、加热系统时滞常数和采样系统系统时滞常数设定；

步骤S33：如果是，短路异常状态计数器的值加1；

步骤S34：重复步骤S32、步骤S33，如果短路异常状态计数器的值大于某一预定值，发出热电偶故障信号。

5.如权利要求4所述的热电偶故障诊断与处理方法，其特征在于，所述α的取值范围为1～2。