(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-14
(54)【発明の名称】ヒータアレイにおける故障の特定および補償
(51)【国際特許分類】
H05B 3/00 20060101AFI20220106BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20220106BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20220106BHJP
C23C 16/46 20060101ALI20220106BHJP
【ＦＩ】
H05B3/00 310C
H01L21/31 C
H01L21/302 101G
C23C16/46
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021522505
(86)(22)【出願日】2019-10-25
(85)【翻訳文提出日】2021-06-22
(86)【国際出願番号】 US2019058195
(87)【国際公開番号】W WO2020092175
(87)【国際公開日】2020-05-07
(31)【優先権主張番号】62/753,700
(32)【優先日】2018-10-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】592010081
【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジン・チャンヨウ
【テーマコード（参考）】
3K058
4K030
5F004
5F045
【Ｆターム（参考）】
3K058AA44
3K058AA97
3K058CA04
3K058CA92
4K030FA03
4K030FA04
4K030HA12
4K030JA16
4K030KA23
4K030KA25
4K030KA39
5F004BA04
5F004BB13
5F004BB18
5F004BB26
5F004BB28
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5F045AA08
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5F045BB20
5F045DP03
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5F045EK07
5F045EK08
5F045EK22
5F045GB02
5F045GB04
(57)【要約】
【課題】
【解決手段】ヒータアレイ内の単一故障を特定し、その故障を補償するためのシステムおよび方法が開示されている。方法は、故障の位置を含むヒータアレイの２つのＸバスおよび２つのＹバスを特定する工程を備える。ヒータアレイ内の単一故障の確認が、２つのＸバスおよび２つのＹバスを特定した後に実行される。単一故障であることが確認されると、故障の位置が特定される。方法は、故障の位置のヒータのデューティサイクルを調整し、故障ヒータと同じＸバスに沿ったヒータおよび故障ヒータと同じＹバスに沿ったヒータのさらなるデューティサイクルを調整し、ヒータアレイの残りのヒータへ供給される電力の残りのデューティサイクルを維持することによって、単一故障を補償する工程を備える。
【選択図】図４Ｂ
【解決手段】ヒータアレイ内の単一故障を特定し、その故障を補償するためのシステムおよび方法が開示されている。方法は、故障の位置を含むヒータアレイの２つのＸバスおよび２つのＹバスを特定する工程を備える。ヒータアレイ内の単一故障の確認が、２つのＸバスおよび２つのＹバスを特定した後に実行される。単一故障であることが確認されると、故障の位置が特定される。方法は、故障の位置のヒータのデューティサイクルを調整し、故障ヒータと同じＸバスに沿ったヒータおよび故障ヒータと同じＹバスに沿ったヒータのさらなるデューティサイクルを調整し、ヒータアレイの残りのヒータへ供給される電力の残りのデューティサイクルを維持することによって、単一故障を補償する工程を備える。
【選択図】図４Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
故障ヒータを有するヒータアレイに供給される電力を調整するための方法であって、前記故障ヒータの位置を特定する緩和データにアクセスする工程であって、前記故障ヒータは、ＸバスかつＹバス上に配置されている、工程と、
前記故障ヒータに印加される電力のデューティサイクルを調整して、調整済みデューティサイクルを出力する工程と、
前記調整済みデューティサイクルを前記故障ヒータに適用する工程であって、前記調整済みデューティサイクルは、前記故障ヒータへの電力を低減させる、工程と、
前記Ｘバス上および前記Ｙバス上の一連のヒータへ、前記ヒータアレイの残りのヒータへ適用される残りのデューティサイクルを調整することなしに、さらなる調整済みデューティサイクルを適用する工程であって、前記さらなる調整済みデューティサイクルは、前記一連のヒータへの電力を低減させる、工程と、
を備える、方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、前記Ｘバスは、前記ヒータアレイの複数のＸバスの内の１つであり、前記Ｙバスは、前記ヒータアレイの複数のＹバスの内の１つであり、前記方法は、さらに、前記ヒータアレイの前記複数のＸバスから出力された電流の複数の測定値を受信する工程と、
前記ヒータアレイの前記複数のＹバスから出力された電流の複数の測定値を受信する工程と、
前記複数のＸバスから受信された前記複数の測定値の内の２つの間の第１差が所定の範囲の外にある２つのＸバスを、前記複数のＸバスから特定する工程であって、前記２つのＸバスは、前記ヒータアレイの中心Ｘ軸に関して対称に配置されている、工程と、
前記複数のＹバスから受信された前記複数の測定値の内の２つの間の第２差が所定の範囲の外にある２つのＹバスを、前記複数のＹバスから特定する工程であって、前記２つのＹバスは、前記ヒータアレイの中心Ｙ軸に関して対称に配置されている、工程と、
を備える、方法。
【請求項3】
請求項２に記載の方法であって、さらに、前記ヒータアレイ内に別の故障ヒータの故障がないことを確認する工程を備える、方法。
【請求項4】
請求項３に記載の方法であって、さらに、前記２つのＸバスおよび前記２つのＹバスから出力された電流の複数の測定値を受信する工程と、
前記２つのＸバスおよび前記２つのＹバスから出力された電流の前記複数の測定値から前記故障ヒータの前記位置を特定する工程と、
を備える、方法。
【請求項5】
請求項１に記載の方法であって、前記緩和データは、前記故障ヒータの前記位置を含み、前記故障ヒータの前記位置は、前記Ｘバスおよび前記Ｙバスによって特定されている、方法。
【請求項6】
請求項１に記載の方法であって、前記デューティサイクルを調整する工程は、前記故障ヒータの動作の前記デューティサイクルを低減する工程を含む、方法。
【請求項7】
請求項１に記載の方法であって、前記Ｘバス上および前記Ｙバス上の前記一連のヒータへ前記さらなる調整済みデューティサイクルを適用する工程は、前記Ｘバス上および前記Ｙバス上の前記一連のヒータの複数のデューティサイクルを低減する工程を含む、方法。
【請求項8】
請求項１に記載の方法であって、前記ヒータアレイの前記残りのヒータへ適用される前記残りのデューティサイクルは、前記故障ヒータの前記位置が特定される前後で同じである、方法。
【請求項9】
システムであって、複数のＸバスと、複数のＹバスと、プラズマチャンバ内に分配された複数のヒータとを有するヒータアレイと、
前記複数のヒータの各々への電力のデューティサイクルを設定するための電力供給回路と、
を備え、
前記電力供給回路は、前記複数のヒータの内の故障ヒータの前記デューティサイクルを調整し、前記複数のヒータの内の第１および第２グループのヒータへ供給される電力の前記デューティサイクルを調整するよう構成されており、前記複数のＸバスは、前記故障ヒータに関連するＸバスを含み、前記複数のＹバスは、前記故障ヒータに関連するＹバスを含み、前記第１グループのヒータは、前記故障ヒータに関連する前記Ｘバス上に位置し、前記第２グループのヒータは、前記故障ヒータに関連する前記Ｙバス上に位置する、システム。
【請求項10】
請求項９に記載のシステムであって、前記電力供給回路は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、前記ヒータアレイの前記複数のＸバスから出力された電流の複数の測定値を受信する工程と、
前記ヒータアレイの前記複数のＹバスから出力された電流の複数の測定値を受信する工程と、
前記複数のＸバスから受信された前記複数の測定値の内の２つの間の第１差が所定の範囲の外にある２つのＸバスを、前記複数のＸバスから特定する工程であって、前記２つのＸバスは、前記ヒータアレイの中心Ｘ軸に関して対称に配置されている、工程と、
前記複数のＹバスから受信された前記複数の測定値の内の２つの間の第２差が所定の範囲の外にある２つのＹバスを、前記複数のＹバスから特定する工程であって、前記２つのＹバスは、前記ヒータアレイの中心Ｙ軸に関して対称に配置されている、工程と、
を実行するよう構成されている、システム。
【請求項11】
請求項１０に記載のシステムであって、前記プロセッサは、前記ヒータアレイ内に別の故障ヒータの故障がないことを確認する工程を実行するよう構成されている、システム。
【請求項12】
請求項１１に記載のシステムであって、前記プロセッサは、前記２つのＸバスおよび前記２つのＹバスから出力された電流の複数の測定値を受信する工程と、
前記２つのＸバスおよび前記２つのＹバスから出力された電流の前記複数の測定値から前記故障ヒータの位置を特定する工程と、
を実行するよう構成されている、システム。
【請求項13】
請求項１２に記載のシステムであって、前記電力供給回路は、前記ヒータアレイの残りのヒータへ適用される残りのデューティサイクルを、前記故障ヒータの前記位置が特定される前後で同じに維持するよう構成されている、システム。
【請求項14】
請求項９に記載のシステムであって、前記電力供給回路は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、前記故障ヒータの位置を特定するよう構成されており、前記故障ヒータの前記位置は、前記故障ヒータに関連する前記Ｘバスおよび前記故障ヒータに関連する前記Ｙバスによって特定される、システム。
【請求項15】
請求項９に記載のシステムであって、前記電力供給回路は、前記故障ヒータの前記デューティサイクルを調整するために、前記故障ヒータの動作の前記デューティサイクルを低減するよう構成されている、システム。
【請求項16】
請求項９に記載のシステムであって、前記電力供給回路は、前記第１および第２グループのヒータへ供給される電力の前記デューティサイクルを調整するために、前記第１および第２グループのヒータへ供給される電力の前記デューティサイクルを低減するよう構成されている、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ヒータアレイにおける故障の特定および故障の補償のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマツールは、高周波（ＲＦ）発生器およびプラズマチャンバを備える。ＲＦ発生器は、整合器を介してプラズマチャンバに結合される。ＲＦ発生器は、ＲＦ信号を生成し、整合器を介してプラズマチャンバにＲＦ信号を供給する。
【0003】
ＲＦ信号が１または複数のガスに加えてプラズマチャンバに供給された時に生成されるプラズマを用いて、基板がプラズマチャンバ内で処理される。基板の処理中、プラズマチャンバ内の温度が制御される。温度を制御するために、プラズマチャンバ内の１または複数のヒータが制御される。
【0004】
本開示に記載の実施形態は、このような文脈で生まれたものである。
【0005】
本明細書で提供されている背景技術の記載は、本開示の背景を概略的に提示するためのものである。ここに名を挙げられている発明者の業績は、この背景技術に記載された範囲において、出願時に従来技術として通常見なされえない記載の態様と共に、明示的にも黙示的にも本開示に対する従来技術として認められない。
【発明の概要】
【0006】
本開示の実施形態は、ヒータアレイにおける故障の特定および故障の補償のシステム、装置、方法、および、コンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、処理、装置、システム、デバイス、または、コンピュータ読み取り可能な媒体に記録された方法など、種々の形態で実施できることを理解されたい。以下に、いくつかの実施形態を記載する。
【0007】
プラズマチャンバの構成要素（静電チャックまたはシャワーヘッドなど）が、ヒータマトリクスを有しており、ヒータマトリクス上で、各ノード（すなわち、ヒータ）が、ダイオードおよび抵抗加熱素子を有する。ヒータマトリクスは、ヒータアレイと呼ばれることもある。ダイオードが故障すると、ヒータマトリクスの複数のアドレスされていないヒータが、処理されているウエハ上に制御不能の加熱プロファイルを引き起こす望ましくないボーナス電流を受けることになる。ダイオードの故障は、検出されないままになる。そのため、ダイオードの故障が発生した時に、実行される回復方法がない。ダイオードの故障が検出された後に、構成要素は廃棄され、プラズマチャンバを有するプラズマツールの動作が停止され、交換用の構成要素が注文される。また、故障ダイオードを用いて処理されたすべてのウエハが廃棄される。ウエハの損失は非常にコストが掛かる。交換用の構成要素にコストが掛かる。また、交換用の構成要素が届いて、プラズマツール内に取り付けられるまで、プラズマツールが稼働できないため、システム稼働停止時間が生じる。本明細書に開示のシステムおよび方法は、ダイオードの故障の検出を提供し、それにより、ウエハの廃棄を防止できる。また、本明細書に開示のシステムおよび方法は、プラズマツールの稼働を停止せず、ウエハ処理の質を損なうことなく、交換用部品を注文するための追加の時間を提供する。
【0008】
本明細書に開示のシステムおよび方法は、単一ダイオード故障確認、位置特定、および、回復を提供する。単一ダイオード故障を有する構成要素は、単一ダイオード故障の後でも透過的に利用可能であるため、構成要素の寿命を延ばすことができ、また、プラズマツールの稼働停止時間は、単一ダイオード故障を有する構成要素を利用しながら交換用の構成要素を注文することによって短縮される。構成要素がさらなるダイオード故障を起こした時に、交換用の構成要素をすぐに利用できる。
【0009】
一実施形態において、ヒータアレイにおける故障の特定および故障の補償のための方法が開示されている。方法は、故障がヒータアレイ内の単一のヒータに限られる（ダイオードのショートなど）ことを確認する第１工程を備える。ヒータアレイ内で２以上のヒータが故障している場合、ヒータアレイが組み込まれたプラズマツールの構成要素または部品は交換される。方法は、さらに、ヒータアレイ内での故障の位置を特定する第２工程を備える。方法は、その位置の故障を補償するための故障回復処理を実行する第３工程を備える。
【0010】
一実施形態において、第１、第２、および、第３工程は、順序通りに実行される。例えば、第２工程は、第１工程の後に実行される。
【0011】
一実施形態において、本明細書に記載のヒータアレイは、プラズマチャンバ内で温度の微調整に用いられる。温度の粗調整のためのより大きいヒータがあり、より大きいヒータは、ゾーンヒータと呼ばれる。
【0012】
一実施形態において、故障ヒータを有するヒータアレイに供給される電力を調整するための方法が開示されている。方法は、故障ヒータの位置を特定する緩和データにアクセスする工程を備える。故障ヒータは、ＸバスかつＹバス上に配置されている。方法は、さらに、故障ヒータに印加される電力のデューティサイクルを調整して、調整済みデューティサイクルを出力する工程と、調整済みデューティサイクルを故障ヒータに適用する工程と、を備える。調整済みデューティサイクルは、故障ヒータへの電力を低減させる。方法は、Ｘバス上およびＹバス上の一連のヒータへ、ヒータアレイの残りのヒータへ適用される残りのデューティサイクルを調整することなしに、さらなる調整済みデューティサイクルを適用する工程を備える。さらなる調整済みデューティサイクルは、一連のヒータへの電力を低減させる。
【0013】
一実施形態において、システムが開示されている。システムは、複数のＸバスと、複数のＹバスと、プラズマチャンバ内に分配された複数のヒータとを有するヒータアレイを備える。システムは、さらに、複数のヒータの各々への電力のデューティサイクルを設定するための電力供給回路を備える。電力供給回路は、複数のヒータの内の故障ヒータのデューティサイクルを調整し、複数のヒータの内の第１および第２グループのヒータへ供給される電力のデューティサイクルを調整するよう構成されている。複数のＸバスは、故障ヒータに関連するＸバスを含み、複数のＹバスは、故障ヒータに関連するＹバスを含む。第１グループのヒータは、故障ヒータに関連するＸバス上に位置し、第２グループのヒータは、故障ヒータに関連するＹバス上に位置する。
【0014】
一実施形態において、プラズマシステムが開示されている。プラズマシステムは、高周波信号を生成するよう構成された高周波発生器と、高周波信号を受信するように高周波発生器に接続されたインピーダンス整合回路と、を備える。インピーダンス整合回路は、高周波信号を変調して、変調高周波信号を出力する。プラズマシステムは、さらに、変調高周波信号を受信するようにインピーダンス整合回路に接続されたプラズマチャンバを備える。プラズマチャンバは、複数のＸバスと、複数のＹバスと、複数のヒータとを備えたヒータアレイを備える。プラズマシステムは、さらに、複数のヒータの各々への電力のデューティサイクルを設定するために複数のヒータに接続された上述の電力供給回路を備える。
【0015】
ヒータアレイ内の故障を特定し、その故障を補償するための本明細書に開示のシステムおよび方法のいくつかの利点は、単一ヒータ故障を有する構成要素をすぐに廃棄する必要がないことである。ヒータアレイ内の２以上のヒータが故障するまで、構成要素の寿命を延ばすことができる。また、新しい交換用のチャックのコストをすぐに負担する必要がない。本明細書に開示のシステムおよび方法のさらなる利点は、ヒータアレイ内の単一ヒータの故障の確認と、単一ヒータの位置の特定とを、ツール上のその場で実行できることである。単一ヒータ故障が確認された場合、回復モードによって、故障に起因する基板の処理へのあらゆる影響を補償することができ、プラズマツールがウエハ処理のために稼働し続けるように構成要素を動作させることができる。ウエハを処理する際の生産性への影響が最小限になる。本明細書に開示のシステムおよび方法の追加の利点は、故障を有する構成要素が２以上のヒータの故障によって回復不能になる前に交換用の構成要素（交換用のチャックなど）を予め注文できることである。これにより、構成要素を交換用の構成要素に交換する際のツールの稼働停止時間が最小限になる。
【0016】
添付の図面を参照して行う以下の詳細な説明から、別の態様が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
実施形態は、添付の図面に関連して行う以下の説明を参照することによって最も良好に理解できる。
【0018】
【図1】複数のヒータを制御することによるプラズマチャンバ内の温度のリアルタイム制御を説明するためにシステムの一実施形態を示す図。
【0019】
【図2A-1】Ｘ１バスの複数の位置すなわちＸ１バスに沿った複数の位置のヒータと、Ｘ６バスの位置のヒータとから測定された電流の間の対称性を説明するために、位置Ｘ２Ｙ３に故障ヒータダイオードを備えたヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0020】
【図2A-2】ヒータアレイの位置Ｘ１Ｙ３およびＸ６Ｙ３において電流が対称であることを説明するために、位置Ｘ２Ｙ３に故障ヒータダイオードを備えたヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0021】
【図2B-1】Ｘ２バスに沿った１つの位置を除くＸ２バスのすべての位置、および、Ｘ５バスに沿った１つの位置を除くＸ５バスのすべての位置で、ヒータから測定された電流の間の非対称性を説明するために、位置Ｘ２Ｙ３に故障ヒータダイオードを備えたヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0022】
【図2B-2】ヒータアレイ内の位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３において電流が対称であることを説明するために、位置Ｘ２Ｙ３に故障ヒータダイオードを備えたヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0023】
【図3A-1】ヒータアレイのＹ１バスの複数の位置およびＹ６バスの複数の位置においてヒータから測定された電流の間の対称性を説明するために、ヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0024】
【図3A-2】ヒータアレイの位置Ｙ１Ｘ２およびＹ６Ｘ２で電流が対称であることを説明するために一実施形態を示す図。
【0025】
【図3B-1】ヒータアレイのＹ３バスに沿った１つの位置を除くＹ３バスのすべての位置、および、Ｙ４バスに沿った１つの位置を除くＹ４バスのすべての位置で、ヒータから測定された電流の間の非対称性を説明するために、ヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0026】
【図3B-2】ヒータアレイの位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４で電流が対称であることを説明するために一実施形態を示す図。
【0027】
【図4A】ヒータアレイ内の単一故障を確認するためのグラフの一実施形態を示す図。
【0028】
【図4B】ヒータアレイ内の単一故障を確認するためのグラフの一実施形態。
【0029】
【図4C】ヒータアレイ内の単一故障を超える数の故障を説明するためのグラフの一実施形態を示す図。
【0030】
【図4D】ヒータアレイ内の単一故障より多い数の故障を説明するためのグラフの一実施形態を示す図。
【0031】
【図4E】ヒータアレイ内の単一故障より多い数の故障を説明するためのグラフの一実施形態を示す図。
【0032】
【図4F】ヒータアレイ内の単一故障より多い数の故障を説明するためのグラフの一実施形態を示す図。
【0033】
【図5】ヒータアレイ内の単一の故障位置の決定を説明するためにヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0034】
【図6】ヒータアレイ内の故障ヒータの位置Ｘ２Ｙ３における単一故障を補償するために行うヒータアレイ内の複数のヒータの動作のデューティサイクルの調整を説明するために、ヒータアレイの一実施形態を示す図。
【0035】
【図7】容量結合プラズマ（ＣＣＰ）システム内でのヒータアレイの利用を説明するためにＣＣＰシステムの一実施形態を示す図。
【0036】
【図8】プラズマ強化原子層蒸着（ＰＥＡＬＤ）システムまたはプラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）システム内でのヒータアレイの利用を説明するために、ＰＥＡＬＤツールまたはＰＥＣＶＤツールの一実施形態を示す図。
【0037】
【図9】誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）システム内でのヒータアレイの利用を説明するためにＩＣＰシステムの一実施形態を示す図。
【0038】
【図10A】ヒータアレイにおける単一故障が確認された時、または、ヒータアレイにおけるヒータの故障位置がプロセッサによって特定された時に、ディスプレイデバイス上に表示される通知を説明するためにシステムの一実施形態を示す図。
【0039】
【図10B】ヒータアレイにおける単一故障が確認された時、または、ヒータアレイにおけるヒータの故障位置が特定された時に、ディスプレイデバイス上に表示される別の通知を説明するためにディスプレイデバイスの一実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0040】
以下の実施形態は、プラズマチャンバにおける温度のリアルタイム制御のためのシステムおよび方法について記載する。本実施形態は、これらの具体的な詳細事項の一部またはすべてがなくとも実施可能であることが明らかである。また、本実施形態が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略した。
【0041】
図１は、複数のヒータを制御することによるプラズマチャンバ内の温度のリアルタイム制御を説明するためにシステム１００の一実施形態を示す図である。システム１００は、電圧源Ｖｓと、ヒータアレイ１０２と、マルチプレクサ１０８と、不揮発性メモリ１１０と、ユーザインターフェースシステム（ＵＩＳ）１１２と、を備える。本明細書で用いられるマルチプレクサは、プリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）として製造される。例えば、マルチプレクサおよびＰＣＢＡという用語は、本明細書では交換可能に用いられている。本明細書で用いられる不揮発性メモリの例は、フラッシュメモリおよび強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。電圧源Ｖｓの例は、電源を含む。例えば、電圧源Ｖｓは、或る量の電圧を供給する。ヒータアレイ１０２は、基板支持体、チャック、シャワーヘッド、または、上側電極アセンブリの中に配置される。上側電極アセンブリは、上側電極と、その他の構成要素（上側電極を取り囲む誘電体、および、誘電体を取り囲む上側電極延長部など）と、を備える。ユーザインターフェース１１２の例は、ホストコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、および、サーバを含む。ユーザインターフェース１１２、マルチプレクサ１０８、および、不揮発性メモリ１１０は、電力供給回路１０４の部品または構成要素である。
【0042】
ヒータアレイ１０２は、複数のスイッチＳＸ１、ＳＸ２、ＳＸ３、ＳＸ４、ＳＸ５、ＳＸ６、ＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹ４、ＳＹ５、およびＳＹ６を備える。さらに、ヒータアレイ１０２は、複数のＸバスＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６と、複数のＹバスＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、および、Ｙ６と、を備える。ヒータアレイ１０２は、複数の位置を備え、各位置がヒータを備える。ヒータアレイ１０２のヒータは、ヒータマトリクスを形成するように分配されている。ヒータアレイ１０２の位置ＸｊＹｉは、ダイオードＤＸｊＹｉおよび抵抗器ＲＸｊＹｉをさらに含むヒータを備え、ここで、ｊは、１～６の範囲、ｉは、１～６の範囲である。例えば、ヒータアレイ１０２の位置Ｘ１Ｙ１は、ダイオードＤＸ１Ｙ１および抵抗器ＲＸ１Ｙ１を備えたヒータを備え、ヒータアレイ１０２の別の位置Ｘ２Ｙ２は、ダイオードＤＸ２Ｙ２および抵抗器ＲＸ２Ｙ２を備える。位置におけるヒータのダイオードは、そのヒータの抵抗器と直列に接続されている。本明細書で用いるバスの一例は、ワイヤなどの導体である。本明細書で用いるスイッチの一例は、リレーである。別の例として、本明細書で用いるスイッチは、互いに接続された１または複数のトランジスタを備える。
【0043】
マルチプレクサ１０８は、ラインＬＹ１を介してスイッチＳＹ１に、ラインＬＹ２を介してスイッチＳＹ２に、ラインＬＹ３を介してスイッチＳＹ３に、ラインＬＹ４を介してスイッチＳＹ４に、ラインＬＹ５を介してスイッチＳＹ５に、ラインＬＹ６を介してスイッチＳＹ６に、ラインＬＸ１を介してスイッチＳＸ１に、ラインＬＸ２を介してスイッチＳＸ２に、ラインＬＸ３を介してスイッチＳＸ３に、ラインＬＸ４を介してスイッチＳＸ４に、ラインＬＸ５を介してスイッチＳＸ５に、ラインＬＸ６を介してスイッチＳＸ６に、接続されている。本明細書で用いるラインの一例は、ワイヤなどの導体である。
【0044】
ユーザインターフェースシステム１１２は、プロセッサ１０６、メモリデバイス１１４、および、ディスプレイデバイス１１６を備える。本明細書で用いるプロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＦＡ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、マルチプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、または、マイクロコントローラである。本明細書で用いるメモリデバイスの例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含む。例を挙げると、メモリデバイスは、フラッシュメモリ、ハードディスク、または、ストレージデバイスなどである。メモリデバイスは、コンピュータ読み取り可能な媒体の一例である。ディスプレイデバイス１１６の例は、液晶ディスプレイデバイス、発光ダイオードディスプレイデバイス、および、プラズマディスプレイデバイスを含む。
【0045】
不揮発性メモリ１１０は、プラズマチャンバ内で達成されるべき温度値、ヒータアレイ１０２のヒータの動作のデューティサイクル、および、電圧源Ｖｓによって生成されるべき電圧の公称値の間の１または複数のマッピング（一対一の関係性、対応関係、関連性、または、一意的な関係性など）を含む。例えば、ヒータアレイ１０２を備えたプラズマチャンバ内の温度値Ｔｅｍｐ１を達成するために、電圧源Ｖｓは、公称電圧量Ｖｎｏｍｉｎａｌ１を生成するように動作され、位置Ｘ１Ｙ１のヒータは、デューティサイクルＤＣＸ１Ｙ１で動作され、位置Ｘ１Ｙ２のヒータは、デューティサイクルＤＣＸ１Ｙ２で動作され、以下同様に続いて、位置Ｘ６Ｙ６のヒータは、デューティサイクルＤＣＸ６Ｙ６で動作される。ヒータアレイ１０２のヒータの動作のデューティサイクルは、電力が電圧源Ｖｓからヒータへ提供されるデューティサイクルすなわちクロックサイクル中の時間である。
【0046】
さらに、不揮発性メモリ１１０は、ユーザへのヒータアレイ１０２の納入時に、ヒータアレイ１０２に固有のマッピングを予めロードされることに注意されたい。別の例として、ヒータアレイ１０２のヒータのデューティサイクルは、電圧源Ｖｓが一定値（公称値Ｖｎｏｒｍｉｎａｌ１など）の電圧を生成および供給すると仮定して、ヒータアレイ１０２が製造される工場で予め較正される。ユーザへの納入前に工場で、ヒータアレイ１０２のヒータのデューティサイクルのオフ期間およびオン期間に関する情報が計算され、不揮発性メモリ１１０に格納される。
【0047】
プロセッサ１０６は、不揮発性メモリ１１０から１または複数のマッピングを受信するかまたはマッピングにアクセスし、プラズマチャンバ内のヒータアレイ１０２のヒータ素子がプラズマチャンバ内で温度値Ｔｅｍｐ１を達成するために動作されるデューティサイクルを１または複数のマッピングから特定する。電圧源Ｖｓは、その温度値を達成するための公称電圧値を生成することができる。温度値Ｔｅｍｐ１は、ヒータアレイ１０２を有するプラズマチャンバ内で基板を処理するためのレシピの一部として達成される。本明細書で用いられる基板の一例は、半導体ウエハを含み、半導体ウエハは、テストウエハまたは処理対象のウエハであってよい。例えば、基板は、シリコンなどの基板層の上に重ねられた複数のスタック層を含む。レシピは、その他の値、例えば、高周波（ＲＦ）発生器の動作周波数、ＲＦ発生器の動作電力レベル、プラズマチャンバ内の上側電極と下側電極との間のギャップ、プラズマチャンバ内の圧力、および、プラズマチャンバ内に供給される処理ガスの化学など、を含む。プロセッサ１０６は、メモリデバイス１１４に格納されたレシピにアクセスし、それに従って、ＲＦ発生器と、ヒータアレイ１０２を有するプラズマチャンバとを制御することで、レシピを実行する。
【0048】
ヒータアレイ１０２を有するプラズマチャンバ内での基板の処理中、電圧源Ｖｓは、ヒータアレイ１０２のヒータの内の１以上に供給するために公称電圧値を生成する。さらに、基板の処理中、プロセッサ１０６は、ヒータアレイ１０２が配置されたプラズマチャンバ内で温度値Ｔｅｍｐ１が達成されることをレシピから特定する。基板が処理されている時、プロセッサ１０６は、ヒータアレイ１０２のヒータを制御してヒータそれぞれのデューティサイクルを設定または達成するために、ヒータアレイの１以上のＸバスおよび１以上のＹバスをアドレス指定するためのマルチプレクサ１０８にデューティサイクル制御信号を送信する。デューティサイクル制御信号は、ヒータアレイ１０２のヒータ素子のデューティサイクルを達成するために、スイッチＳＸ１～ＳＸ６およびＳＹ１～ＳＹ６を開閉するための周波数を含む。
【0049】
デューティサイクル制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、それに従ってスイッチＳＸ１～ＳＸ６およびＳＹ１～ＳＹ６の開閉を管理することにより、ヒータアレイ１０２のヒータの動作のデューティサイクルを達成する。例えば、スイッチＳＹ１およびＳＸ１を閉じて、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ２～ＳＸ６を開くためのデューティサイクル制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ１を閉じるためにＬＹ１を介してスイッチＳＹ１へ信号を送信し、スイッチＳＸ１を閉じるためにラインＬＸ１を介してスイッチＳＸ１に別の信号を送信し、スイッチＳＸ２～ＳＸ６を開くためにラインＬＸ２～ＬＸ６を介したスイッチＳＸ２～ＳＸ６への信号の送信を停止し、スイッチＳＹ２～ＳＹ６を開くためにラインＬＹ２～ＬＹ６を介したスイッチＳＹ２～ＳＹ６への信号の送信を停止する。スイッチＳＹ１およびＳＸ１が閉じ、残りのスイッチＳＸ２～ＳＸ６およびＳＹ２～ＳＹ６が開いている期間中、電圧源Ｖｓから出力された公称電圧によって生成された電流は、スイッチＳＹ１、バスＹ１、ダイオードＤＸ１Ｙ１、抵抗器ＲＸ１Ｙ１、バスＸ１、および、スイッチＳＸ１を介して、接地電位へ伝達される。位置Ｘ１Ｙ１のヒータを通して流れる電流は、スイッチＳＸ１の端子に接続されている電流計２０２Ｘ１にも流れる。したがって、位置Ｘ１Ｙ１のヒータを通して流れる電流が測定および監視される一方で、位置Ｘ１Ｙ１のヒータのデューティサイクルがマルチプレクサ１０８によって制御される。測定電流は、電流計２０２Ｘ１からプロセッサ１０６へ送信される。さらなる電流計２０２Ｘ２、２０２Ｘ３、２０２Ｘ４、２０２Ｘ５、および、２０２Ｘ６の内の１以上について、後に記載する。
【0050】
引き続き、この例において、スイッチＳＹ１およびＳＸ１を開き、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ２～ＳＸ６を開状態に維持するための別のデューティサイクル制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ１を開くためにＬＹ１を介したスイッチＳＹ１への信号の送信を停止し、スイッチＳＸ１を開くためにラインＬＸ１を介したスイッチＳＸ１への信号の送信を停止する。スイッチＳＹ１およびＳＸ１が開いている時、電圧源Ｖｓから出力された公称電圧によって生成された電流は、スイッチＳＹ１、バスＹ１、ダイオードＤＸ１Ｙ１、抵抗器ＲＸ１Ｙ１、バスＸ１、および、スイッチＳＸ１を介して、接地電位へ伝達されない。位置Ｘ１Ｙ１のヒータのデューティサイクルは、スイッチＳＸ１およびＳＹ１が閉じて残りのスイッチＳＸ２～ＳＸ６およびＳＹ２～ＳＹ６が開いているクロック信号のサイクルの期間に対して達成または設定される。同様に、ヒータアレイ１０２内の残りの位置の残りのヒータのデューティサイクルおよび測定電流は、マルチプレクサ１０８を介してプロセッサ１０６によって制御される。
【0051】
ヒータアレイ１０２の応用ならびに構造または製造により、中心線すなわち中心ｘ軸ＣＬＸ、または、中心ｙ軸すなわち中心線ＣＬＹ、を軸として反転された位置のヒータは、同様の抵抗を有するため、おおよそ同じ電流量を有する。例えば、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１のヒータは、中心ｘ軸ＣＬＸを軸として反転されており、おおよそ同じ電流量を有し、位置Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２のヒータは、中心ｘ軸ＣＬＸを軸として反転されており、おおよそ同じ電流量を有し、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６のヒータは、中心ｙ軸ＣＬＹを軸として反転されており、おおよそ同じ電流量を有し、位置Ｘ２Ｙ２およびＸ２Ｙ５のヒータは、中心ｙ軸ＣＬＹを軸として反転されており、おおよそ同じ電流量を有している。
【0052】
いくつかの実施形態において、ヒータアレイ１０２は、任意の数のヒータ、任意の数のスイッチ、および、任意の数のバスを備える。例えば、ヒータアレイ１０２は、１４４個のヒータを備える。別の例として、ヒータアレイ１０２は、１００個のヒータを備える。
【0053】
様々な実施形態において、接地電位の代わりに、正の電位量または負の電位量などの基準電位が用いられる。正の電位量および負の電位量は、電圧源Ｖｓの電位未満である。
【0054】
一実施形態において、電力供給回路１０４は、ユーザインターフェースシステム１１２と、マルチプレクサ１０８と、メモリ１１０と、スイッチＳＸ１～ＳＸ６と、スイッチＳＹ１～ＳＹ６と、バスＸ１～Ｘ６と、バスＹ１～Ｙ６と、を備える。
【0055】
図２Ａ－１は、Ｘ１バスの位置（すなわち、Ｘ１バスにおける位置、または、Ｘ１バスに沿った位置）のヒータと、Ｘ６バスの位置のヒータとから測定された電流の間の対称性を説明するために、位置Ｘ２Ｙ３に故障ヒータダイオードを備えたヒータアレイ１０２の一実施形態を示す図である。バスＸ２は、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータに関連することに注意されたい。例えば、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータは、バスＸ２上に配置されている。同様に、バスＹ３は、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータに関連している。例えば、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータは、バスＹ３上に配置されている。バスの位置またはバスにおける位置またはバスに沿った位置の一例は、バスに接続された端子を有するヒータの位置を含む。例えば、位置Ｘ１Ｙ１、Ｘ１Ｙ２、Ｘ１Ｙ３、Ｘ１Ｙ４、Ｘ１Ｙ５、および、Ｘ１Ｙ６は、バスＸ１に沿っており、位置Ｘ１Ｙ１、Ｘ２Ｙ１、Ｘ３Ｙ１、Ｘ４Ｙ１、Ｘ５Ｙ１、および、Ｘ６Ｙ１は、バスＹ１に沿っている。位置Ｘ１Ｙ１のヒータの端子が、Ｘ１バスに接続され、位置Ｘ１Ｙ２のヒータの端子が、Ｘ１バスに接続され、位置Ｘ１Ｙ３のヒータの端子が、Ｘ１バスに接続され、位置Ｘ１Ｙ４のヒータの端子が、Ｘ１バスに接続され、位置Ｘ１Ｙ５のヒータの端子が、Ｘ１バスに接続され、位置Ｘ１Ｙ６のヒータの端子が、Ｘ１バスに接続されている。
【0056】
図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ２～ＳＸ６を開くために、制御信号（デューティサイクル制御信号など）をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ１およびＳＸ１を閉じるためにスイッチＳＹ１およびＳＸ１へ信号を送信し、スイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ２～ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ２～ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0057】
スイッチＳＹ１およびＳＸ１が閉じている時、正常電流ＩＮ１が電圧源Ｖｓから経路Ｎ１を通して接地電位へ流れる。一例として、本明細書で用いる正常電流は、故障していないヒータを通して流れる。経路Ｎ１は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ１Ｙ１のヒータ、バスＸ１、および、スイッチＳＸ１を介して、接地電位まで伸びている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに故障があるので、スイッチＳＹ１およびＳＸ１が閉じている時、外来電流ＩＵＷ１が、電圧源Ｖｓから経路ＵＷ１を介して接地電位へ流れる。外来電流、ボーナス電流、望ましくない（ＵＷ）電流、および、漏れ電流という用語は、本明細書では交換可能に用いられていることに注意されたい。さらに、ヒータの或る位置での故障は、その位置でのダイオードのショートの結果である。
【0058】
経路ＵＷ１は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ２Ｙ１のヒータ、バスＸ２、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、Ｙ３バス、位置Ｘ１Ｙ３のヒータ、バスＸ１、および、スイッチＳＸ１を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ１は、スイッチＳＸ１の端子において正常電流ＩＮ１および外来電流ＩＵＷ１の和Ｉ（Ｎ１＋ＵＷ１）を測定する。電流計２０２Ｘ１は、スイッチＳＸ１の端子に接続され、端子は、接地電位に接続されている。本明細書で用いる電流計の例は、バスを流れる電流量を測定する電流センサまたは電流測定装置を含む。
【0059】
同様に、スイッチＳＹ１およびＳＸ６が閉じている時、正常電流ＩＮ２が電圧源Ｖｓから経路Ｎ２を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ２は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ６Ｙ１のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに故障があるので、スイッチＳＹ１およびＳＸ６が閉じている時、外来電流ＩＵＷ２が、電圧源Ｖｓから経路ＵＷ２を介して接地電位へ流れる。経路ＵＷ２は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ２Ｙ１のヒータ、バスＸ２、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、Ｙ３バス、位置Ｘ６Ｙ３のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子において正常電流ＩＮ２および外来電流ＩＵＷ２の和（Ｎ２＋ＵＷ２）を測定する。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子に接続され、端子は、接地電位に接続されている。図２Ａ－１に示すように、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータを有する同じバス上にない任意のヒータ（位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１のヒータなど）が、故障ヒータを介して電圧源Ｖｓから受信した外来電流を有することになる。位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータを有するバスは、バスＸ２またはバスＹ３である。
【0060】
本明細書に記載する各電流計は、プロセッサ１０６に接続されている。プロセッサ１０６は、電流和Ｉ（Ｎ１＋ＵＷ１）およびＩ（Ｎ２＋ＵＷ２）の測定値を受信し、電流和Ｉ（Ｎ１＋ＵＷ１）が電流和Ｉ（Ｎ２＋ＵＷ２）に対して対称であるか否かを判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流和Ｉ（Ｎ１＋ＵＷ１）が電流和Ｉ（Ｎ２＋ＵＷ２）から所定の範囲内にあるか否かを判定する。所定の範囲内の電流の測定値の例は、０．２アンペア未満または０．３アンペア未満の差を有する測定値を含む。電流和Ｉ（Ｎ１＋ＵＷ１）の測定値が電流和Ｉ（Ｎ２＋ＵＷ２）の測定値から所定の範囲内にあると判定すると、プロセッサ１０６は、測定値が互いに対して対称であり、すなわち、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１のヒータが互いに対して対称であると判定する。一方、電流和Ｉ（Ｎ１＋ＵＷ１）の測定値が電流和Ｉ（Ｎ２＋ＵＷ２）の測定値から所定の範囲内にない、すなわち、範囲外にあると判定したことに応じて、プロセッサ１０６は、測定値が非対称であり、すなわち、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１のヒータが互いに対して非対称であると判定する。所定の範囲外にあり、すなわち、範囲内にない電流の測定値の例は、１アンペアより大きいまたは０．５アンペアより大きい差など、所定の限界値よりも大きい差を有する測定値である。
【0061】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ１を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＸ２～ＳＸ６、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ１が閉じられ、残りのスイッチＳＸ２～ＳＸ６、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を受信する。また、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ６を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ５、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ６が閉じられ、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ５、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ６から電流の測定値を受信する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ１および２０２Ｘ６から受信した測定値を比較するために、測定値すなわち位置Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。
【0062】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、さらに、スイッチＳＹ４およびＳＸ６を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５を開くように制御して、電流計２０２Ｘ６から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ１および２０２Ｘ６から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ１Ｙ４およびＸ６Ｙ４のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。
【0063】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ５およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ４、ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ５およびＳＸ６を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ４、ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５を開くように制御して、電流計２０２Ｘ６から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ１および２０２Ｘ６から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ１Ｙ５およびＸ６Ｙ５のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。
【0064】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ６を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、および、ＳＸ１～ＳＸ５を開くように制御して、電流計２０２Ｘ６から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ１および２０２Ｘ６から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ１Ｙ６およびＸ６Ｙ６のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。電流が、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２、位置Ｘ１Ｙ４およびＸ６Ｙ４、位置Ｘ１Ｙ５およびＸ６Ｙ５、ならびに、位置Ｘ１Ｙ６およびＸ６Ｙ６を通るように、ヒータアレイ１０２のスイッチが制御された時に、プロセッサ１０６は、電流が、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１の間、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２の間、位置Ｘ１Ｙ４およびＸ６Ｙ４の間、位置Ｘ１Ｙ５およびＸ６Ｙ５の間、ならびに、位置Ｘ１Ｙ６およびＸ６Ｙ６の間、で対称であると判定する。図２Ａ－１に示すように、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータと同じＹ３バス上にはないヒータアレイ１０２の任意のヒータ（位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１のヒータなど）は、電圧源Ｖｓから位置Ｘ２Ｙ３のヒータを介して流れる外来電流からの外来電流測定値を有するが、対称のままである。
【0065】
バスＸ１およびＸ６は、中心ｘ軸ＣＬＸに関して対称である（対称に配置されている、など）ことに注意されたい。例えば、バスＸ１は、２つのバスＸ２およびＸ３によって中心ｘ軸ＣＬＸから隔てられ、バスＸ６は、同じ数のバス（Ｘ４およびＸ５）によって中心ｘ軸ＣＬＸから隔てられている。ＸバスＸ１～Ｘ６の各々は、中心ｘ軸と平行である様子が図示されている。
【0066】
図２Ａ－２は、電流がＸ１バスの位置およびＸ６バスの位置で対称であることを説明するために一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ３およびＳＸ１を閉じるためにスイッチＳＹ３およびＳＸ１へ信号を送信し、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0067】
スイッチＳＹ３およびＳＸ１が閉じている時、正常電流ＩＮ１’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ１’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ１’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ１Ｙ３のヒータ、バスＸ１、および、スイッチＳＸ１を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ１は、スイッチＳＸ１の端子において正常電流ＩＮ１’を測定する。スイッチＳＹ３およびＳＸ１が閉じられ、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６が開いている時、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの故障により、外来電流はバスＸ１を通らない。
【0068】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ６を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ３およびＳＸ６を閉じるためにスイッチＳＹ３およびＳＸ６へ信号を送信し、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５を開くために、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５へは信号を送信しない。
【0069】
スイッチＳＹ３およびＳＸ６が閉じている時、正常電流ＩＮ２’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ２’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ２’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ６Ｙ３のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子において正常電流ＩＮ２’を測定する。スイッチＳＹ３およびＳＸ６が閉じられ、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５が開いている時、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの故障により、外来電流はバスＸ６を通らない。
【0070】
プロセッサ１０６は、電流ＩＮ１’およびＩＮ２’の測定値を受信および比較して、測定値が互いに対して対称であり、すなわち、位置Ｘ１Ｙ３およびＸ６Ｙ３のヒータが互いに対して対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流ＩＮ１’の測定値が電流ＩＮ２’の測定値から所定の範囲内にあると判定する。図２Ａ－２に示すように、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータと同じＹ３バス上にある任意のヒータ（位置Ｘ１Ｙ３のヒータおよび位置Ｘ６Ｙ３のヒータなど）は、電圧源Ｖｓから位置Ｘ２Ｙ３のヒータを介して流れる外来電流を有していないが、対称のままである。図２Ａ－１および図２Ａ－２を参照すると、プロセッサ１０６は、Ｘ１およびＸ６バスに沿ったヒータのすべての位置の間で電流が対称であると判定する。
【0071】
さらに、Ｘ１およびＸ６バスのすべての位置すなわちバスに沿ったすべての位置がプロセッサ１０６によって対称であると判定されたのと同じように、Ｘ３およびＸ４バスのすべての位置すなわちバスに沿ったすべての位置が、プロセッサ１０６によって対称であると判定される。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ４Ｙ１の間の電流が対称であり、位置Ｘ３Ｙ２およびＸ４Ｙ２の間の電流が対称であり、位置Ｘ３Ｙ３およびＸ４Ｙ３の間の電流が対称であり、位置Ｘ３Ｙ４およびＸ４Ｙ４の間の電流が対称であり、位置Ｘ３Ｙ５およびＸ４Ｙ５の間の電流が対称であり、位置Ｘ３Ｙ６およびＸ４Ｙ６の間の電流が対称であると判定する。
【0072】
図２Ｂ－１は、Ｘ２バスに沿った１つの位置を除くＸ２バスに沿ったすべての位置、および、Ｘ５バスに沿った１つの位置を除くＸ５バスのすべての位置で、ヒータから測定された電流の間の非対称性を説明するために、ヒータアレイ１０２の一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ１およびＳＸ２を閉じるためにスイッチＳＹ１およびＳＸ２へ信号を送信し、スイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0073】
スイッチＳＹ１およびＳＸ２が閉じられ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６が開いている時、正常電流ＩＮ３が、電圧源Ｖｓから経路Ｎ３を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ３は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ２Ｙ１のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ２は、スイッチＳＸ２の端子において電流ＩＮ３を測定する。電流計２０２Ｘ２は、接地電位に接続されたスイッチＳＸ２の端子に接続されている。
【0074】
同様に、スイッチＳＹ１およびＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６が開いている時、正常電流ＩＮ４が、電圧源Ｖｓから経路Ｎ４を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ４は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ５Ｙ１のヒータ、バスＸ５、および、スイッチＳＸ５を介して、接地電位まで伸びている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに故障があるので、スイッチＳＹ１およびＳＸ５が閉じている時、外来電流ＩＵＷ４が、電圧源Ｖｓから経路ＵＷ４を介して接地電位へ流れる。経路ＵＷ４は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ２Ｙ１のヒータ、バスＸ２、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、Ｙ３バス、位置Ｘ５Ｙ３のヒータ、バスＸ５、および、スイッチＳＸ５を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ５は、スイッチＳＸ５の端子において正常電流ＩＮ４および外来電流ＩＵＷ４の和Ｉ（Ｎ４＋ＵＷ４）を測定する。電流計２０２Ｘ５は、スイッチＳＸ５の端子に接続され、端子は、接地電位に接続されている。
【0075】
ヒータアレイ１０２の製造または設計により、電流ＩＮ３およびＩＮ４はほぼ同一であることに注意されたい。プロセッサ１０６は、電流ＩＮ３およびＩ（Ｎ４＋ＵＷ４）の測定値を受信し、測定値が非対称であり、すなわち、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１のヒータが互いに対して非対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流ＩＮ３の測定値が電流Ｉ（Ｎ４＋ＵＷ４）の測定値から所定の範囲の外にあると判定する。
【0076】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ２を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＸ１、ＳＸ３～ＳＸ６、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ２が閉じられ、残りのスイッチＳＸ１、ＳＸ３～ＳＸ６、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ２から電流の測定値を受信する。また、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ５を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ２およびＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、ＳＹ１、および、ＳＹ３～ＳＹ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を受信する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ２および２０２Ｘ５から受信した測定値を比較して、電流の測定値すなわち位置Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。
【0077】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ２から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、さらに、スイッチＳＹ４およびＳＸ５を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ２および２０２Ｘ４から受信した測定値を比較して、電流の測定値すなわち位置Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。
【0078】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ５およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ４、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ２から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ５およびＳＸ５を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ４、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ２および２０２Ｘ５から受信した測定値を比較して、電流の測定値すなわち位置Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。
【0079】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ２から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ５を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ２および２０２Ｘ５から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。このように、電流が、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１、位置Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２、位置Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４、位置Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５、ならびに、位置Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６を連続的に通るように、ヒータアレイ１０２のスイッチが制御された時に、プロセッサ１０６は、電流が、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１の間、位置Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２の間、位置Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４の間、位置Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５の間、ならびに、位置Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６の間、で非対称であると判定する。
【0080】
バスＸ２およびＸ５は、中心ｘ軸ＣＬＸに関して対称である（対称に配置され、対称に製造されている、など）ことに注意されたい。例えば、バスＸ２は、１つのバスＸ３によって中心ｘ軸ＣＬＸから隔てられ、バスＸ５は、１つのバスＸ４によって中心ｘ軸ＣＬＸから隔てられている。
【0081】
図２Ｂ－２は、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３で電流が対称であることを説明するために一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じるためにスイッチＳＹ３およびＳＸ２へ信号を送信し、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ４～ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ４～ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0082】
スイッチＳＹ３およびＳＸ２が閉じている時、正常電流ＩＮ３’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ３’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ３’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ２は、スイッチＳＸ２の端子において正常電流ＩＮ３’を測定する。
【0083】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ５を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ３およびＳＸ５を閉じるためにスイッチＳＹ３およびＳＸ５へ信号を送信し、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0084】
スイッチＳＹ３およびＳＸ５が閉じている時、正常電流ＩＮ４’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ４’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ４’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ５Ｙ３のヒータ、バスＸ５、および、スイッチＳＸ５を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ５は、スイッチＳＸ５の端子において正常電流ＩＮ４’を測定する。
【0085】
プロセッサ１０６は、電流ＩＮ３’およびＩＮ４’の測定値を受信して、電流ＩＮ３’の測定値が電流のＩＮ４’の測定値に対して対称であり、すなわち、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３のヒータが互いに対して非対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流ＩＮ３’の測定値が電流ＩＮ４’の測定値から所定の範囲内にあると判定する。
【0086】
図２Ｂ－２に示すように、プロセッサ１０６は、電流が位置Ｘ２Ｙ３とＸ５Ｙ３との間で対称であると判定する。また、図２Ｂ－１に示したように、プロセッサ１０６は、Ｘ２およびＸ５バスに沿ったヒータの位置のそれぞれ少なくとも１つの間で電流が非対称であると判定して、ヒータアレイ１０２のすべてのバスＸ１～Ｘ６からＸ２およびＸ５バスを特定する。電流がＸ２およびＸ５バスに沿って非対称である位置は、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１、Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２、Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４、Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５、ならびに、Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６を含む。位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３から受信される電流は対称である。
【0087】
図３Ａ－１は、Ｙ１バスの位置のヒータと、Ｙ６バスの位置のヒータとから測定された電流の間の対称性を説明するために、ヒータアレイ１０２の一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ６を閉じ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ１～ＳＸ５を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ１およびＳＸ６を閉じるためにスイッチＳＹ１およびＳＸ６へ信号を送信し、スイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ１～ＳＸ５を開くために、スイッチＳＹ２～ＳＹ６およびＳＸ１～ＳＸ５へは信号を送信しない。
【0088】
スイッチＳＹ１およびＳＸ６が閉じている時、正常電流ＩＮ５が電圧源Ｖｓから経路Ｎ５を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ５は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ６Ｙ１のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに故障があるので、スイッチＳＹ１およびＳＸ６が閉じている時、外来電流ＩＵＷ５が、電圧源Ｖｓから経路ＵＷ５を介して接地電位へ流れる。経路ＵＷ５は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ１Ｙ１のヒータ、バスＸ２、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、Ｙ３バス、位置Ｘ６Ｙ３のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ５の端子において正常電流ＩＮ５および外来電流ＩＵＷ５の和（Ｎ５＋ＵＷ５）を測定する。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子に接続され、端子は、接地電位に接続されている。
【0089】
同様に、スイッチＳＹ６およびＳＸ６が閉じている時、正常電流ＩＮ６が電圧源Ｖｓから経路Ｎ６を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ６は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ６、バスＹ６、位置Ｘ６Ｙ６のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに故障があるので、スイッチＳＹ６およびＳＸ６が閉じている時、外来電流ＩＵＷ６が、電圧源Ｖｓから経路ＵＷ６を介して接地電位へ流れる。経路ＵＷ６は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ６、バスＹ６、位置Ｘ１Ｙ６のヒータ、バスＸ２、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、Ｙ３バス、位置Ｘ６Ｙ３のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子において正常電流ＩＮ６および外来電流ＩＵＷ６の和（Ｎ６＋ＵＷ６）を測定する。
【0090】
電流Ｉ（Ｎ５）およびＩ（Ｎ６）は、ヒータアレイ１０２の製造によりおおよそ同じであり、電流Ｉ（ＵＷ５）およびＩ（ＵＷ６）もそうであることに注意されたい。プロセッサ１０６は、電流和Ｉ（Ｎ５＋ＵＷ５）およびＩ（Ｎ６＋ＵＷ６）の測定値を受信して、電流和（Ｎ６＋ＵＷ６）の測定値が、電流和Ｉ（Ｎ５＋ＵＷ５）の測定値に対して対称であると判定し、さらに位置Ｘ６Ｙ１およびＸ６Ｙ６のヒータが互いに対して対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流和Ｉ（Ｎ５＋ＵＷ５）の測定値が、電流和Ｉ（Ｎ６＋ＵＷ６）の測定値から所定の範囲内にあると判定する。
【0091】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ５を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、および、ＳＹ２～ＳＹ６を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、および、ＳＹ２～ＳＹ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を受信する。また、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ５を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、および、ＳＹ１～ＳＹ５を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、および、ＳＹ１～ＳＹ５が開いている時に、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を受信する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ５から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ５Ｙ１およびＸ５Ｙ６のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。
【0092】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ４を閉じ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ３、ＳＸ５、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ４から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、さらに、スイッチＳＹ６およびＳＸ４を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１～ＳＸ３、ＳＸ５、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ４から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ４から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ４Ｙ１およびＸ４Ｙ６のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。
【0093】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ３を閉じ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、ＳＸ２、および、ＳＸ４～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ３から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ３を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１、ＳＸ２、および、ＳＸ４～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ３から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ３から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ３Ｙ１およびＸ３Ｙ６のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。
【0094】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ１から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６のヒータが上述したのと同じように互いに対して対称であると判定する。電流が、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ３Ｙ６、位置Ｘ４Ｙ１およびＸ４Ｙ６、位置Ｘ５Ｙ１およびＸ５Ｙ６、ならびに、位置Ｘ６Ｙ１およびＸ６Ｙ６を通るように、ヒータアレイ１０２のスイッチが制御された時に、プロセッサ１０６は、電流が、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６の間、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ３Ｙ６の間、位置Ｘ４Ｙ１およびＸ４Ｙ６の間、位置Ｘ５Ｙ１およびＸ５Ｙ６の間、ならびに、位置Ｘ６Ｙ１およびＸ６Ｙ６の間、で対称であると判定する。
【0095】
バスＹ１およびＹ６は、中心ｙ軸ＣＬＹに関して対称である（対称に配置され、対称に製造されている、など）ことに注意されたい。例えば、バスＹ１は、２つのバスＹ２およびＹ３によって中心ｙ軸ＣＬＹから隔てられ、バスＹ６は、同数の２つのバス（Ｙ４およびＹ５）によって中心ｙ軸ＣＬＹから隔てられている。ＹバスＹ１～Ｙ６は、中心ｙ軸に平行である様子が図示されている。
【0096】
図３Ａ－２は、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ２Ｙ６で電流が対称であることを説明するために一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ１およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ１およびＳＸ２を閉じるためにスイッチＳＹ１およびＳＸ２へ信号を送信し、スイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0097】
スイッチＳＹ１およびＳＸ２が閉じている時、正常電流ＩＮ５’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ５’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ５’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ２Ｙ１のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ２は、スイッチＳＸ２の端子において正常電流ＩＮ５’を測定する。スイッチＳＹ１およびＳＸ２が閉じられ、スイッチＳＹ２～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６が開いている時、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの故障により、外来電流はバスＸ２を通らない。
【0098】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ６およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ６およびＳＸ２を閉じるためにスイッチＳＹ６およびＳＸ２へ信号を送信し、スイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0099】
スイッチＳＹ６およびＳＸ２が閉じている時、正常電流ＩＮ６’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ６’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ６’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ６、バスＹ６、位置Ｘ２Ｙ６のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ２は、スイッチＳＸ２の端子において正常電流ＩＮ６’を測定する。スイッチＳＹ６およびＳＸ２が閉じられ、スイッチＳＹ１～ＳＹ５、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６が開いている時、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの故障により、外来電流はバスＸ２を通らない。
【0100】
ＩＮ５’およびＩＮ６’は、ヒータアレイ１０２の製造により、およそ等しいまたはおよそ同じであることに注意されたい。プロセッサ１０６は、電流ＩＮ５’およびＩＮ６’の測定値を受信し、位置Ｘ２Ｙ１とＸ２Ｙ６との間で電流が対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流ＩＮ５’の測定値が電流ＩＮ６’の測定値から所定の範囲内にあると判定する。図３Ａ－１および図３Ａ－２を参照すると、プロセッサ１０６は、Ｙ１およびＹ６の軸に沿ったヒータのすべての位置の間で電流が対称であると判定する。
【0101】
さらに、Ｙ１およびＹ６バスに沿ったすべての位置がプロセッサ１０６によって対称であると判定されたのと同じように、Ｙ２およびＹ５バスに沿ったすべての位置が、プロセッサ１０６によって対称であると判定される。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ１Ｙ５の間の電流が対称であり、位置Ｘ２Ｙ２およびＸ２Ｙ５の間の電流が対称であり、位置Ｘ３Ｙ２およびＸ３Ｙ５の間の電流が対称であり、位置Ｘ４Ｙ２およびＸ４Ｙ５の間の電流が対称であり、位置Ｘ５Ｙ２およびＸ５Ｙ５の間の電流が対称であり、位置Ｘ６Ｙ２およびＸ６Ｙ５の間の電流が対称であると判定する。
【0102】
図３Ｂ－１は、Ｙ３バスに沿った１つの位置を除くＹ３バスのすべての位置、および、Ｙ４バスに沿った１つの位置を除くＹ４バスのすべての位置で、ヒータから測定された電流の間の非対称性を説明するために、ヒータアレイ１０２の一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ６を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ３およびＳＸ６を閉じるためにスイッチＳＹ３およびＳＸ６へ信号を送信し、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５を開くために、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５へは信号を送信しない。
【0103】
スイッチＳＹ３およびＳＸ６が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５が開いている時、正常電流ＩＮ７が、電圧源Ｖｓから経路Ｎ７を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ７は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ６Ｙ３のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子において正常電流ＩＮ７を測定する。電流計２０２Ｘ６によって測定されたように、望ましくない電流がスイッチＳＸ６を流れていないことに注意されたい。
【0104】
同様に、スイッチＳＹ４およびＳＸ６が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、および、ＳＸ１～ＳＸ５が開いている時、正常電流ＩＮ８が、電圧源Ｖｓから経路Ｎ８を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ８は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ４、バスＹ４、位置Ｘ６Ｙ４のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに故障があるので、スイッチＳＹ４およびＳＸ６が閉じている時、外来電流ＩＵＷ８が、電圧源Ｖｓから経路ＵＷ８を介して接地電位へ流れる。経路ＵＷ８は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ４、バスＹ４、位置Ｘ２Ｙ４のヒータ、バスＸ２、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、Ｙ３バス、位置Ｘ６Ｙ３のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子において正常電流ＩＮ８および外来電流ＩＵＷ８の和（Ｎ８＋ＵＷ８）を測定する。
【0105】
電流ＩＮ７およびＩＮ８は、ヒータアレイ１０２の製造により、おおよそ等しいことに注意されたい。プロセッサ１０６は、電流ＩＮ７およびＩ（Ｎ８＋ＵＷ８）の測定値を受信し、測定値が非対称であり、すなわち、位置Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４のヒータが互いに対して非対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流ＩＮ７の測定値が、電流Ｉ（Ｎ８＋ＵＷ８）の測定値から所定の範囲内にない、すなわち、範囲外にあると判定する。
【0106】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ５を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、ＳＹ１、ＳＹ２、および、ＳＹ４～ＳＹ６を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＸ１～ＳＸ４、ＳＸ６、ＳＹ１、ＳＹ２、および、ＳＹ４～ＳＹ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を受信する。また、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ５を閉じるためにさらに制御するようマルチプレクサ１０８を制御する一方で、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開く。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を受信する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ５から受信した測定値を比較して、電流の測定値すなわち位置Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。
【0107】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ４を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ３、ＳＸ５、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ４から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、さらに、スイッチＳＹ４およびＳＸ４を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ３、ＳＸ５、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ４から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ４から受信した測定値を比較して、電流の測定値すなわち位置Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。
【0108】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ３を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、ＳＸ２、および、ＳＸ４～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ３から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ３を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、ＳＸ２、および、ＳＸ４～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ３から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ３から受信した測定値を比較して、位置Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４のヒータからの電流の測定値が上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。
【0109】
さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ１を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ１から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ１から受信した測定値を比較して、測定値すなわち位置Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。電流が、位置Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４、位置Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４、位置Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４、位置Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４、ならびに、位置Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４を通るように、ヒータアレイ１０２のスイッチが制御された時に、プロセッサ１０６は、位置Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４の間、位置Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４の間、位置Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４の間、位置Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４の間、ならびに、位置Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４の間で電流が非対称であると判定する。
【0110】
バスＹ３およびＹ４は、中心ｙ軸ＣＬＹに関して対称である（対称に配置されている、など）ことに注意されたい。例えば、バスＹ３は、中心ｙ軸ＣＬＹから一つ目のバスであり、バスＹ４は、中心ｙ軸ＣＬＹから一つ目のバスである。バスＹ３を中心ｙ軸ＣＬＹから隔てるバスはなく、バスＹ４を中心ｙ軸ＣＬＹから隔てるバスはない。
【0111】
図３Ｂ－２は、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４で電流が対称であることを説明するために一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。スイッチＳＹ３およびＳＸ２が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ４～ＳＸ６が開いている時、正常電流ＩＮ７’が、電圧源Ｖｓから経路Ｎ７’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ７’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ２は、スイッチＳＸ２の端子において正常電流ＩＮ７’を測定する。
【0112】
同様に、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ４およびＳＸ２を閉じるためにスイッチＳＹ４およびＳＸ２へ信号を送信し、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６へは信号を送信しない。
【0113】
スイッチＳＹ４およびＳＸ２が閉じている時、正常電流ＩＮ８’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ８’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ８’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ４、バスＹ４、位置Ｘ２Ｙ４のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ１は、スイッチＳＸ５の端子において正常電流ＩＮ８’を測定する。
【0114】
電流ＩＮ７’およびＩＮ８’は、ヒータアレイ１０２の製造により、おおよそ同じまたは等しいことに注意されたい。プロセッサ１０６は、電流ＩＮ７’およびＩＮ８’の測定値を受信し、測定値が対称であり、すなわち、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４のヒータが互いに対して対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、電流ＩＮ７’の測定値が電流ＩＮ８’の測定値から所定の範囲内にあると判定する。プロセッサ１０６は、Ｙ３およびＹ４バスに沿ったヒータの位置のそれぞれ少なくとも１つの間で電流が非対称であると判定して、ヒータアレイ１０２のすべてのバスＹ１～Ｙ６からＹ３およびＹ４バスを特定する。電流がＹ３およびＹ４バスに沿って非対称である位置は、位置Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４、Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４、Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４、Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４、ならびに、Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４を含む。位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４から受信される電流は対称である。
【0115】
Ｘ２およびＸ５バスに沿ったすべての位置が対称なわけではなく、Ｙ３およびＹ４バスに沿ったすべての位置が対称なわけではないと判定すると、プロセッサ１０６は、Ｘ２、Ｘ５、Ｙ３、および、Ｙ４が、故障した１または複数のヒータの配置されたバスであると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１（図２Ｂ－１）の間の電流の測定値が非対称であり、位置Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４（図３Ｂ－１）の間の電流の測定値が非対称であると判定し、したがって、Ｘ２およびＸ５バスに沿ったすべての位置が対称なわけではなく、Ｙ３およびＹ４バスに沿ったすべての位置が対称なわけではないと判定する。
【0116】
１または複数のヒータが故障した４つのバスＸ２、Ｘ５、Ｙ３、および、Ｙ４を特定した後、プロセッサ１０６は、ヒータアレイ１０６内に単一故障があることを確認するための処理を実行する。例えば、プロセッサ１０６は、ヒータアレイ１０２内の１つのヒータのみが故障したまたは故障していることを確認するための処理を実行する。
【0117】
図４Ａは、ヒータアレイ１０２内の単一故障を確認するためのグラフ４０２の一実施形態である。単一故障の確認は、ヒータアレイ１０２内に別の故障ヒータがないことを確認するものであり、４つのバスＸ２、Ｘ５、Ｙ３、および、Ｙ４を特定した後に実行される。グラフ４０２は、ヒータアレイ１０２の２つのＸバスに沿った２つの位置の間の電流のデルタΔすなわち差をプロットしている。グラフは、Ｘ３およびＸ４バスに沿って配置された、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ４Ｙ１の間、Ｘ３Ｙ２およびＸ４Ｙ２の間、Ｘ３Ｙ３ およびＸ４Ｙ３の間、Ｘ３Ｙ４およびＸ４Ｙ４の間、Ｘ３Ｙ５および Ｘ４Ｙ５の間、ならびに、Ｘ３Ｙ６およびＸ４Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４０４を含む。例えば、プロット４０４は、位置Ｘ３Ｙ１とＸ４Ｙ１との間の電流の測定値の差を示す点４０４Ａを有し、位置Ｘ３Ｙ２とＸ４Ｙ２との間の電流の測定値の差を示す別の点４０４Ｂを有する。
【0118】
さらに、グラフ４０２は、Ｘ１およびＸ６バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１の間、Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２の間、Ｘ１Ｙ３およびＸ６Ｙ３の間、Ｘ１Ｙ４およびＸ６Ｙ４の間、Ｘ１Ｙ５およびＸ６Ｙ５の間、ならびに、Ｘ１Ｙ６およびＸ６Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４０６を含む。また、グラフ４０２は、Ｘ２およびＸ５バスに沿って配置された、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１の間、Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２の間、Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間、Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４の間、Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５の間、ならびに、Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６間、の電流の測定値の差を示すプロット４０８を含む。
【0119】
図１のプロセッサ１０６は、Ｘ３およびＸ４バスに沿ったすべての位置、ならびに、Ｘ３およびＸ４バスに沿ったすべての位置、の間の電流の測定値が対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ４Ｙ１の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあり、位置Ｘ３Ｙ２およびＸ４Ｙ２の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあると判定する。さらに、図２Ａ－１および図２Ａ－２を参照して示したように、プロセッサ１０６は、Ｘ１およびＸ６バスに沿ったすべての位置の間で電流の測定値が対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあり、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあると判定する。また、図２Ｂ－１および図２Ｂ－２を参照して示したように、プロセッサ１０６は、Ｘ２およびＸ５バスに沿ったすべての位置の間の電流の測定値が、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間の電流の測定値を除いて非対称であると判定する。プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間の電流の測定値が対称であると判定する。位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間の対称性は、プロット４０８の点４０８Ｃによって示されている。
【0120】
図４Ｂは、ヒータアレイ１０２内の単一故障を確認するためのグラフ４１０の一実施形態である。グラフ４１０は、ヒータアレイ１０２の２つのＹバスに沿った２つの位置の間の電流のデルタΔをプロットしている。グラフは、Ｙ２およびＹ５バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ１Ｙ５の間、Ｘ２Ｙ２およびＸ２Ｙ５の間、Ｘ３Ｙ２およびＸ３Ｙ５の間、Ｘ４Ｙ２およびＸ４Ｙ５の間、Ｘ５Ｙ２およびＸ５Ｙ５の間、ならびに、Ｘ６Ｙ２およびＸ６Ｙ５の間、の電流の測定値の差を示すプロット４１２を含む。例えば、プロット４１２は、位置Ｘ１Ｙ２とＸ１Ｙ５との間の電流の測定値の差を示す点４１２Ａを有し、位置Ｘ２Ｙ２とＸ２Ｙ５との間の電流の測定値の差を示す別の点４１２Ｂを有する。
【0121】
さらに、グラフ４１０は、Ｙ１およびＹ６バスに沿って配置された、位置 Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６の間、Ｘ２Ｙ１およびＸ２Ｙ６の間、Ｘ３Ｙ１およびＸ３Ｙ６の間、Ｘ４Ｙ１およびＸ４Ｙ６の間、Ｘ５Ｙ１およびＸ５Ｙ６の間、ならびに、Ｘ６Ｙ１およびＸ６Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４１４を含む。また、グラフ４１０は、Ｙ３およびＹ４バスに沿って配置された、位置 Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４の間、Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４の間、Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４の間、Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４の間、Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４の間、ならびに、Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４の間、の電流の測定値の差を示すプロット４１６を含む。
【0122】
図１のプロセッサ１０６は、Ｙ２およびＹ５バスに沿ったすべての位置、ならびに、Ｙ１およびＹ６バスに沿ったすべての位置、の間の電流の測定値が対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ１Ｙ５の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあり、位置Ｘ２Ｙ２およびＸ２Ｙ５の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあると判定する。さらに、図３Ａ－１および図３Ａ－２を参照して示したように、プロセッサ１０６は、Ｙ１およびＹ６バスに沿ったすべての位置の間で電流の測定値が対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあり、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ２Ｙ６の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあると判定する。また、図３Ｂ－１および図３Ｂ－２を参照して示したように、プロセッサ１０６は、Ｙ３およびＹ４バスに沿ったすべての位置の間の電流の測定値が、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４の間の電流の測定値を除いて非対称であると判定する。プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４の間の電流の測定値が対称であると判定する。位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４の間の対称性は、プロット４１６の点４１６Ｃによって示されている。
【0123】
Ｘ３バスに沿ったすべての位置およびＸ４バスに沿った対応する位置が対称であり、Ｘ１バスに沿ったすべての位置およびＸ６バスに沿った対応する位置が対称であり、Ｘ２バスに沿った１つの位置およびＸ５バスに沿った対応する位置を除いてＸ２バスに沿ったすべての位置およびＸ５バスに沿った対応する位置が非対称であり、Ｙ２バスに沿ったすべての位置およびＹ５バスに沿った対応する位置が対称であり、Ｙ１バスに沿ったすべての位置およびＹ６バスに沿った対応する位置が対称であり、Ｙ３バスに沿った１つの位置およびＹ４バスに沿った対応する位置を除いてＹ３バスに沿ったすべての位置およびＹ４バスに沿った対応する位置が非対称であると判定したことに応じて、プロセッサ１０６は、単一故障がヒータアレイ１０２内に存在すると判定および確認する。Ｘ２バスに沿った位置およびＸ５バスに沿った対応する位置の例は、同じＹバス上にある位置を含む。例えば、Ｘ２バスに沿った位置およびＸ５バスに沿った対応する位置は、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１、Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２、Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３、Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４、Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５、もしくは、Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６を含む。Ｙ３バスに沿った位置およびＹ４バスに沿った対応する位置の例は、同じＸバスに沿った位置を含む。例えば、Ｙ３バスに沿った位置およびＹ４バスに沿った対応する位置は、位置Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４、Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４、Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４、Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４、Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４、もしくは、Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４を含む。プロセッサ１０６は、単一故障が、Ｘ２およびＸ５およびＹ３およびＹ４バスに沿った単一の位置に存在することを確認する。したがって、単一故障確認のために、図４Ａに示したように、プロセッサ１０６は、プロット４０８に示したｘバス上の１つだけの位置および別の対称に配置されたｘバスの対応する単一の位置が対称であることを除いて、非対称性がグラフ４０２の１つのプロット４０８のみに存在すると判定する。また、単一故障確認のために、図４Ｂに示したように、プロセッサ１０６は、さらに、プロット４１６に示したｙバス上の１つだけの位置および別の対称に配置されたｙバスの対応する単一の位置が対称であることを除いて、非対称性がグラフ４１０の１つのプロット４１６のみに存在すると判定する。
【0124】
図４Ｃは、ヒータアレイ１０２内の２以上の故障の発生を説明するためのグラフ４２０の一実施形態である。例えば、グラフ４２０は、ヒータアレイが複数の位置に故障を有すると判定するために用いられる。グラフ４２０は、ヒータアレイ１０２の２つのＸバスに沿った２つの位置の間の電流のデルタΔをプロットしている。グラフ４２０は、Ｘ３およびＸ４バスに沿って配置された、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ４Ｙ１の間、Ｘ３Ｙ２およびＸ４Ｙ２の間、Ｘ３Ｙ３ およびＸ４Ｙ３の間、Ｘ３Ｙ４およびＸ４Ｙ４の間、Ｘ３Ｙ５および Ｘ４Ｙ５の間、ならびに、Ｘ３Ｙ６およびＸ４Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４２２を含む。例えば、プロット４２２は、位置Ｘ３Ｙ１とＸ４Ｙ１との間の電流の測定値の差を示す点４２２Ａを有し、位置Ｘ３Ｙ２とＸ４Ｙ２との間の電流の測定値の差を示す別の点４２２Ｂを有する。
【0125】
さらに、グラフ４２０は、Ｘ１およびＸ６バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１の間、Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２の間、Ｘ１Ｙ３およびＸ６Ｙ３の間、Ｘ１Ｙ４およびＸ６Ｙ４の間、Ｘ１Ｙ５およびＸ６Ｙ５の間、ならびに、Ｘ１Ｙ６およびＸ６Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４２４を含む。また、グラフ４２０は、Ｘ２およびＸ５バスに沿って配置された、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１の間、Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２の間、Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間、Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４の間、Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５の間、ならびに、Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６間、の電流の測定値の差を示すプロット４２６を含む。グラフ４２０内の２以上のプロット（プロット４２４および４２６など）に非対称性が存在するので、図１のプロセッサ１０６は、ヒータアレイ１０２内に２以上の故障があると判定する。
【0126】
図４Ｄは、ヒータアレイ１０２内の単一故障より多い数の故障を説明するためのグラフ４３０の一実施形態である。グラフ４３０は、ヒータアレイ１０２の２つのＹバスに沿った２つの位置の間の電流のデルタΔをプロットしている。グラフ４３０は、Ｙ２およびＹ５バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ１Ｙ５の間、Ｘ２Ｙ２およびＸ２Ｙ５の間、Ｘ３Ｙ２およびＸ３Ｙ５の間、Ｘ４Ｙ２およびＸ４Ｙ５の間、Ｘ５Ｙ２およびＸ５Ｙ５の間、ならびに、Ｘ６Ｙ２およびＸ６Ｙ５の間、の電流の測定値の差を示すプロット４３２を含む。例えば、プロット４３２は、位置Ｘ１Ｙ２とＸ１Ｙ５との間の電流の測定値の差を示す点４３２Ａを有し、位置Ｘ２Ｙ２とＸ２Ｙ５との間の電流の測定値の差を示す別の点４３２Ｂを有する。
【0127】
さらに、グラフ４３０は、Ｙ１およびＹ６バスに沿って配置された、位置 Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６の間、Ｘ２Ｙ１およびＸ２Ｙ６の間、Ｘ３Ｙ１およびＸ３Ｙ６の間、Ｘ４Ｙ１およびＸ４Ｙ６の間、Ｘ５Ｙ１およびＸ５Ｙ６の間、ならびに、Ｘ６Ｙ１およびＸ６Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４３４を含む。また、グラフ４３０は、Ｙ３およびＹ４バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４の間、Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４の間、Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４の間、Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４の間、Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４の間、ならびに、Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４の間、の電流の測定値の差を示すプロット４３６を含む。グラフ４３０内の２以上のプロット（プロット４３４および４３６など）に非対称性が存在するので、図１のプロセッサ１０６は、ヒータアレイ１０２内に２以上の故障があると判定する。
【0128】
図４Ｅは、ヒータアレイ１０２内の１より多い数の故障の発生を説明するためのグラフ４４０の一実施形態である。例えば、グラフ４４０は、ヒータアレイ１０２が複数の位置に故障を有すると判定するために用いられる。グラフ４４０は、ヒータアレイ１０２の２つのＸバスに沿った２つの位置の間の電流のデルタΔをプロットしている。グラフ４４０は、Ｘ３およびＸ４バスに沿って配置された、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ４Ｙ１の間、Ｘ３Ｙ２およびＸ４Ｙ２の間、Ｘ３Ｙ３およびＸ４Ｙ３の間、Ｘ３Ｙ４およびＸ４Ｙ４の間、Ｘ３Ｙ５およびＸ４Ｙ５の間、ならびに、Ｘ３Ｙ６およびＸ４Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４４２を含む。
【0129】
さらに、グラフ４４０は、Ｘ１およびＸ６バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１の間、Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２の間、Ｘ１Ｙ３およびＸ６Ｙ３の間、Ｘ１Ｙ４およびＸ６Ｙ４の間、Ｘ１Ｙ５およびＸ６Ｙ５の間、ならびに、Ｘ１Ｙ６およびＸ６Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４４４を含む。また、グラフ４４０は、Ｘ２およびＸ５バスに沿って配置された、位置Ｘ２Ｙ１およびＸ５Ｙ１の間、Ｘ２Ｙ２およびＸ５Ｙ２の間、Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間、Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４の間、Ｘ２Ｙ５およびＸ５Ｙ５の間、ならびに、Ｘ２Ｙ６およびＸ５Ｙ６間、の電流の測定値の差を示すプロット４４６を含む。２つの位置の間の単一の非対称性が１つのプロット４４６のみに存在するので、プロセッサ１０６は、１つの位置を除いたプロット４４６上のすべての位置が非対称であることが当てはまらないと判定し、さらに、２以上の故障が存在し、すなわち、ヒータアレイ１０２内で複数のヒータが故障したと判定する。
【0130】
図４Ｆは、ヒータアレイ１０２内の単一故障より多い数の故障を説明するためのグラフ４５０の一実施形態である。グラフ４５０は、ヒータアレイ１０２の２つのＹバスに沿った２つの位置の間の電流のデルタΔをプロットしている。グラフ４５０は、Ｙ２およびＹ５バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ１Ｙ５の間、Ｘ２Ｙ２およびＸ２Ｙ５の間、Ｘ３Ｙ２およびＸ３Ｙ５の間、Ｘ４Ｙ２およびＸ４Ｙ５の間、Ｘ５Ｙ２およびＸ５Ｙ５の間、ならびに、Ｘ６Ｙ２およびＸ６Ｙ５の間、の電流の測定値の差を示すプロット４５２を含む。
【0131】
さらに、グラフ４５０は、Ｙ１およびＹ６バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ１Ｙ６の間、Ｘ２Ｙ１およびＸ２Ｙ６の間、Ｘ３Ｙ１およびＸ３Ｙ６の間、Ｘ４Ｙ１およびＸ４Ｙ６の間、Ｘ５Ｙ１およびＸ５Ｙ６の間、ならびに、Ｘ６Ｙ１およびＸ６Ｙ６の間、の電流の測定値の差を示すプロット４５４を含む。また、グラフ４５０は、Ｙ３およびＹ４バスに沿って配置された、位置Ｘ１Ｙ３およびＸ１Ｙ４の間、Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４の間、Ｘ３Ｙ３およびＸ３Ｙ４の間、Ｘ４Ｙ３およびＸ４Ｙ４の間、Ｘ５Ｙ３およびＸ５Ｙ４の間、ならびに、Ｘ６Ｙ３およびＸ６Ｙ４の間、の電流の測定値の差を示すプロット４５６を含む。
【0132】
単一の非対称性が１つのプロット４５６のみに存在するので、プロセッサ１０６は、１つの位置を除いたプロット４５６上のすべての位置が非対称であることが当てはまらないと判定し、さらに、２以上の故障が存在し、すなわち、ヒータアレイ１０２内で複数のヒータが故障したと判定する。
【0133】
図５は、ヒータアレイ１０２内の単一の故障位置の決定を説明するためにヒータアレイ１０２の一実施形態を示す図である。単一の故障位置の決定は、ヒータアレイ１０２内の単一故障を確認した後に、図１のプロセッサ１０６によってなされる。単一故障の確認については、図４Ａ～図４Ｆを参照して上で説明した。図４Ａにおいて、外れ値プロット４０８が、プロセッサ１０６によって特定され、したがって、Ｘ２およびＸ５バスが、故障疑いとしてプロセッサ１０６によって特定される。また、図４Ｂにおいて、外れ値プロット４１６が、プロセッサ１０６によって特定され、したがって、Ｙ３およびＹ４バスが、故障疑いとしてプロセッサ１０６によって特定される。図２Ｂ－１を参照すると、Ｘ２バスに沿った位置は、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータの結果として外来電流を受信しないが、Ｘ５バスに沿った位置は、外来電流を受信する。図３Ｂ－１を参照すると、Ｙ３バスに沿った位置は、電流計２０２Ｘ６によって測定されるように関連電流計測定値において位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータの結果として外来電流を受信しないが、Ｙ４バスに沿った位置は、電流計２０２Ｘ６によって測定されるように関連電流計測定値において外来電流を受信する。電流計２０２Ｘ６によって測定される外来電流の一例は、ＩＵＷ８である。したがって、より小さい電流を有するバスＸ２およびＸ５の内の一方、および、より小さい電流を有するバスＹ３およびＹ４の内の一方が、プロセッサ１０６によって疑われる。
【0134】
本明細書に記載するヒータの電流は、ヒータがアクティブにアドレスされた時のヒータに関連付けられた電流計による電流の測定値を含むことに注意されたい。例えば、位置Ｘ６Ｙ４のヒータを通る電流は、ヒータがアクティブにアドレスされた時のヒータに関連付けられた電流計２０２Ｘ６による電流の測定値である。位置Ｘ６Ｙ４のヒータは、プロセッサ１０６によってアクティブにアドレスされる。プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ６を閉じるように、マルチプレクサ１０８を制御する。スイッチＳＹ４およびＳＸ６が閉じられると、電流計２０２Ｘ６は、図３Ｂ－１を参照して説明したように、電流Ｉ（Ｎ８＋ＵＷ８）を測定する。
【0135】
プロセッサ１０６は、故障確認処理中に取得された４つの電流ＩＡ～ＩＤ（位置Ｘ２Ｙ３、Ｘ２Ｙ４、Ｘ５Ｙ３、および、Ｘ５Ｙ４に対応する）を比較する。例えば、プロセッサ１０６は、電流ＩＡが電流ＩＣより小さいかまたは電流ＩＢが電流ＩＤより小さいか否かを判定するために、第１処理を適用する。電流ＩＡが電流ＩＣより小さいかまたは電流ＩＢが電流ＩＤより小さいと判定すると、プロセッサ１０６は、故障したヒータが位置するバスからバスＹ４を除外する。この例において、プロセッサ１０６は、電流ＩＡが電流ＩＢより小さいか否か、または、電流ＩＣが電流ＩＤより小さいか否かを判定するために、第２処理を適用する。電流ＩＡが電流ＩＢより小さいかまたは電流ＩＣが電流ＩＤより小さいと判定すると、プロセッサ１０６は、故障したヒータが位置するバスからバスＸ５を除外する。プロセッサ１０６は、電流ＩＡが電流ＩＣ未より小さくかつ電流ＩＢより小さいと判定して、故障位置がＸ２Ｙ３であると決定する。故障したヒータの故障位置Ｘ２Ｙ３は、緩和データとして図１のメモリデバイス１１４内にプロセッサ１０６によって格納される。
【0136】
電流ＩＡは、プロセッサ１０６が、故障確認処理中に、図１のマルチプレクサ１０８を制御することで、さらに、スイッチＳＹ３およびスイッチＳＸ２を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように制御した時に、測定されることに注意されたい。スイッチＳＹ３およびＳＸ２が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ２は、電圧源ＶＳから、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位へ通る電流の量ＩＡを測定する。
【0137】
同様に、電流ＩＣは、プロセッサ１０６が、故障確認処理中に、マルチプレクサ１０８を制御することで、さらに、スイッチＳＹ４およびスイッチＳＸ２を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように制御した時に、測定される。スイッチＳＹ４およびＳＸ２が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ２は、電圧源ＶＳから、スイッチＳＹ４、バスＹ４、位置Ｘ２Ｙ４のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位へ通る電流の量ＩＣを測定する。
【0138】
さらに、電流ＩＢは、プロセッサ１０６が、故障確認処理中に、マルチプレクサ１０８を制御することで、さらに、スイッチＳＹ３およびスイッチＳＸ５を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くように制御した時に、測定される。スイッチＳＹ３およびスイッチＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ５は、電圧源ＶＳから、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ５Ｙ３のヒータ、バスＸ５、および、スイッチＳＸ５を介して、接地電位へ通る電流の量ＩＢを測定する。
【0139】
また、電流ＩＤは、プロセッサ１０６が、故障確認処理中に、マルチプレクサ１０８を制御することで、さらに、スイッチＳＹ４およびスイッチＳＸ５を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くように制御した時に、測定される。スイッチＳＹ４およびＳＸ５が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６が開いている時に、電流計２０２Ｘ５は、電圧源ＶＳから、スイッチＳＹ４、バスＹ４、位置Ｘ５Ｙ４のヒータ、バスＸ５、および、スイッチＳＸ５を介して、接地電位へ通る電流の量ＩＤを測定する。
【0140】
図６は、ヒータアレイ１０２内の故障ヒータの位置Ｘ２Ｙ３における単一故障を補償するために行うヒータアレイ１０２内の複数のヒータの動作のデューティサイクルの調整を説明するために、ヒータアレイ１０２の一実施形態を示す図である。位置Ｘ２Ｙ３は、図６に黒丸で示されている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３を含む同じＹバス上またはそのＹバスに沿った位置が、Ｘで示されており、グループ２として分類されている。また、位置Ｘ２Ｙ３を含む同じＸバス上またはそのＸバスに沿った位置が、白丸で示されており、グループ３として分類されている。位置Ｘ２Ｙ３を含む同じＸバスまたは同じＹバス上になくまたはそれらのバスに沿っていないヒータアレイの残りの位置が、三角形で示されており、グループ１として分類されている。
【0141】
ヒータアレイ１０２内の位置Ｘ２Ｙ３における単一故障の存在を決定した後、プロセッサ１０６は、図１のメモリデバイス１１４からの緩和データにアクセスして（読み出すなどして）、ヒータアレイ１０２内の故障ヒータの位置Ｘ２Ｙ３を特定し、ヒータアレイ１０２の複数のヒータの動作のデューティサイクルを制御することで、プラズマチャンバ内で基板を処理するためにプラズマチャンバ内の温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。例えば、位置Ｘ２Ｙ３における単一故障の存在を決定した後、プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３を含む同じＸバスまたは同じＹバス上に位置しないグループ１のヒータのデューティサイクルを維持して、デューティサイクルを変更しない。位置Ｘ２Ｙ３を含む同じＸバスまたは同じＹバス上に位置しないグループ１のヒータのデューティサイクルは、単一故障の位置の特定の前後で同じである。さらに、この例において、プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３を含む同じＹバス上の位置にあるグループ２のヒータの元々のデューティサイクルＤＣＸを変更すなわち調整して、調整済みデューティサイクルＤＣＸＡを出力する。例えば、プロセッサ１０６は、元々のデューティサイクルＤＣＸａと、電圧源Ｖｓから位置Ｘ３Ｙ３に供給された外来の電力量との積だけ、位置Ｘ３Ｙ３のヒータの元々のデューティサイクルＤＣＸａを低減または減少させて、位置Ｘ３Ｙ３のヒータのための調整済みデューティサイクルＤＣＸＡａを出力する。外来の電力量は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの単一故障に起因して、位置Ｘ３Ｙ３のヒータに供給される。外来の電力量は、電圧源Ｖｓによって供給される電力の内の或る割合である。プロセッサ１０６は、位置Ｘ３Ｙ３のヒータの元々のデューティサイクルＤＣＸａと、ヒータの元々のデューティサイクルＤＣＸａおよび位置Ｘ３Ｙ３に供給される外来の電力量の積との間の差を生成して、調整済みデューティサイクルＤＣＸＡａを出力する。プロセッサ１０６は、位置Ｘ３Ｙ３のヒータが調整済みデューティサイクルＤＣＸＡａで動作するように、マルチプレクサ１０８ならびにスイッチＳＸ３およびＳＹ３を介して、位置Ｘ３Ｙ３のヒータを制御する。
【0142】
引き続き、この例において、プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３を含む同じＸバス上の位置にあるグループ３のヒータの元々のデューティサイクルＤＣＯを変更すなわち調整して、調整済みデューティサイクルＤＣＯＡを出力する。例えば、プロセッサ１０６は、ヒータの元々のデューティサイクルＤＣＯａと、電圧源Ｖｓから位置Ｘ２Ｙ４に供給された外来の電力量との積だけ、位置Ｘ２Ｙ４のヒータの元々のデューティサイクルＤＣＯａを低減させて、位置Ｘ２Ｙ４のヒータのための調整済みデューティサイクルＤＣＯＡａを出力する。外来の電力量は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの単一故障に起因して、位置Ｘ２Ｙ４のヒータに供給される。外来の電力量は、電圧源Ｖｓによって供給される電力の内の或る割合である。プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ４のヒータの元々のデューティサイクルＤＣＯａと、ヒータの元々のデューティサイクルＤＣＯａおよび位置Ｘ２Ｙ４に供給される外来の電力量の積との間の差を生成して、調整済みデューティサイクルＤＣＯＡａを出力する。プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ４のヒータが調整済みデューティサイクルＤＣＯＡａで動作するように、マルチプレクサ１０８ならびにスイッチＳＸ２およびＳＹ４を介して、位置Ｘ２Ｙ４のヒータを制御する。
【0143】
さらに、この例において、プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３の故障ヒータの元々のデューティサイクルＤＣを変更または調整して、ヒータの調整済みデューティサイクルＤＣＡを出力する。例えば、プロセッサ１０６は、ヒータの元々のデューティサイクルＤＣと、電圧源Ｖｓから位置Ｘ２Ｙ３に供給された外来の電力量との積だけ、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの元々のデューティサイクルＤＣを低減させて、位置Ｘ２Ｙ３のヒータのための調整済みデューティサイクルＤＣＡを出力する。外来の電力量は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの単一故障に起因して、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに供給される。位置Ｘ２Ｙ３の単一故障は、ヒータアレイ１０２内の残りの位置に外来電流を引き起こし、残りの位置における外来電流の一部は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータへリークバックする。プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの元々のデューティサイクルＤＣと、ヒータの元々のデューティサイクルＤＣおよび位置Ｘ２Ｙ３に供給される外来の電力量の積との間の差を生成して、調整済みデューティサイクルＤＣＡを生成する。プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータが調整済みデューティサイクルＤＣＡで動作するように、マルチプレクサ１０８ならびにスイッチＳＸ２およびＳＹ３を介して、位置Ｘ２Ｙ３のヒータを制御する。
【0144】
プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータへ調整済みデューティサイクルＤＣＡを、位置Ｘ２Ｙ３を含むＸバスに沿ったまたはそのバスの上の位置のヒータへ調整済みデューティサイクルＤＣＸＡを、そして、位置Ｘ２Ｙ３を含むＹバスに沿ったまたはそのバスの上の位置のヒータへ調整済みデューティサイクルＤＣＯＡを適用して、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの故障を補償する。例えば、プロセッサ１０６は、調整済みデューティサイクルＤＣＡを達成するために電圧源Ｖｓからヒータアレイ１０２内の位置Ｘ２Ｙ３のヒータへ電力を印加する期間にわたって、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように、マルチプレクサ１０８を制御する。別の例として、プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ３のヒータのための調整済みデューティサイクルを達成するために電圧源Ｖｓから位置Ｘ１Ｙ３のヒータへ電力を印加する期間にわたって、スイッチＳＹ３およびＳＸ１を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように、マルチプレクサ１０８を制御する。また、別の例として、プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ４のヒータのための調整済みデューティサイクルを達成するために電圧源Ｖｓから位置Ｘ２Ｙ４のヒータへ電力を印加する期間にわたって、スイッチＳＹ４およびＳＸ２を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように、マルチプレクサ１０８を制御する。ヒータアレイ１０２のヒータのデューティサイクルの低減は、電力が供給される時間を短縮することによって、電圧源Ｖｓからヒータへ供給される電力を削減することに注意されたい。
【0145】
プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ１、Ｘ１Ｙ２、Ｘ１Ｙ４、Ｘ１Ｙ５、Ｘ１Ｙ６、Ｘ３Ｙ１、Ｘ３Ｙ４、Ｘ３Ｙ５、Ｘ３Ｙ６、Ｘ４Ｙ１、Ｘ４Ｈ２、Ｘ４Ｙ４、Ｘ４Ｙ５、Ｘ４Ｙ６、Ｘ５Ｙ１、Ｘ５Ｙ２、Ｘ５Ｙ４、Ｘ５Ｙ５、Ｘ５Ｙ６、Ｘ６Ｙ１、Ｘ６Ｙ２、Ｘ６Ｙ４、Ｘ６Ｙ５、および、Ｘ６Ｙ６にある残りのヒータのデューティサイクルを、位置Ｘ２Ｙ３における故障が特定される前のディーティサイクルと同じになるように維持する。プロセッサ１０６は、残りのヒータのデューティサイクルを調整または変更しない。黒丸、白丸、および、Ｘを用いて示した位置のヒータのデューティサイクルを調整（低減など）することで、ヒータアレイ１０２の寿命およびヒータアレイ１０２が組み込まれたプラズマチャンバの部分の寿命を延ばす。その部分の例は、基板支持体、チャック、シャワーヘッド、および、上側電極アセンブリを含む。
【0146】
単一故障のあるヒータアレイ１０２の調整済みデューティサイクルによる温度プロファイルは、単一故障のないヒータアレイ１０２の元々のデューティサイクルによる温度プロファイルと同一であることに注意されたい。したがって、ウエハ処理レシピは、元々のデューティサイクルの調整後でも変わらない。
【0147】
一実施形態において、プロセッサ１０６は、デューティサイクルＤＣ、ＤＣＯ、および、ＤＣＸが格納された不揮発性メモリ１１０内に、調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡを格納する。調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡは、プラズマチャンバ内の温度値Ｔｅｍｐ１を達成するために用いられる。故障ヒータの位置を含むヒータアレイ１０２のバスを特定し、ヒータアレイ１０２内に１つの故障のみが存在することを確認し、故障の位置を特定し、調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡを決定するための図１～図６を参照して上述した方法は、プラズマチャンバ内での基板の処理前または処理中に実行される。図１～図６を参照して上述した方法が基板の処理前に実行される場合、処理中にさらなる計算オーバーヘッドはない。調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡは、処理中に調整済みデューティサイクルを決定することなしに、処理中に適用される。
【0148】
図７は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）チャンバ７０２内でのヒータアレイ１０２の利用を説明するためにプラズマシステム７００の一実施形態を示す図である。プラズマシステム７００は、プラズマチャンバ７０２と、高周波発生器（ＲＦＧ）７０４と、インピーダンス整合回路（ＩＭＣ）７０６と、ユーザインターフェースシステム１１２と、マルチプレクサ１０８と、を備える。本明細書で用いるインピーダンス整合回路は、インピーダンス整合回路網またはインピーダンス整合器と呼ばれることもある。インピーダンス整合回路７０６の入力は、ＲＦケーブルを介してＲＦ発生器７０４に接続され、インピーダンス整合回路７０６の出力は、ＲＦ伝送ラインを介してプラズマチャンバ７０２の下側電極７１２に接続されている。
【0149】
本明細書に記載するインピーダンス整合回路は、インピーダンス整合回路の出力に接続された負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合回路の１または複数の入力に接続されたソースのインピーダンスと整合させる１または複数の構成要素（１または複数の抵抗器、もしくは、１または複数のキャパシタ、もしくは、１または複数のインダクタ、もしくは、それらの組みあわせなど）のネットワークである。インピーダンス整合回路７０６の出力に接続された負荷の例は、プラズマチャンバ７０２およびＲＦ伝送ラインを含む。さらに、インピーダンス整合回路７０６の入力に接続されたソースの例は、ＲＦケーブルおよびＲＦ発生器７０４を含む。
【0150】
プラズマチャンバ７０２は、上側電極７０８と、基板支持体７１０（チャックなど）と、を備える。基板支持体７１０は、ヒータアレイ１０２と、下側電極７１２と、を備える。基板支持体７１０の上面の上に、基板Ｓ（半導体ウエハなど）が、基板Ｓの処理のために配置される。基板Ｓの処理の例は、基板Ｓへの材料の蒸着、基板Ｓのエッチング、基板Ｓの洗浄、および、基板Ｓのスパッタリングを含む。基板支持体７１０は、上側電極７０８と対向している。上側電極７０８は、接地電位に接続されている。下側電極７１２および上側電極７０８の各々は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属から形成される。下側電極７１２は、ヒータアレイ１０２上方に配置されている。
【0151】
ユーザインターフェースシステム１１２は、転送ケーブルを介してＲＦ発生器７０４に接続されている。ユーザインターフェースシステム１１２のプロセッサ１０６は、１以上の電力レベルおよび／または１以上の周波数レベルをＲＦ発生器７０４に提供する。１以上の電力レベルおよび１以上の周波数レベルは、レシピの一部であり、レシピは、ユーザインターフェースシステム１１２のメモリデバイス１１４に格納されている。ＲＦ発生器７０４は、１以上の電力レベルおよび／または１以上の周波数レベルを有するＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブルを介してインピーダンス整合回路７０６へＲＦ信号を供給する。インピーダンス整合回路７０６は、インピーダンス整合回路７０６の出力に接続された負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合回路７０６の入力に接続されたソースのインピーダンスと整合させて、ＲＦケーブル７１２を介して受信されたＲＦ信号から変調ＲＦ信号を生成する。インピーダンス整合回路７０６は、ＲＦ伝送ライン７１８を介してプラズマチャンバ７０２の下側電極７１２へ変調ＲＦ信号を供給する。
【0152】
１または複数の処理ガスが変調ＲＦ信号の供給に加えてプラズマチャンバ７０２に供給されると、プラズマが、基板Ｓを処理するためにプラズマチャンバ７０２内で点火または維持される。１または複数の処理ガスの例としては、酸素含有ガス（Ｏ２など）が挙げられる。１または複数の処理ガスの他の例は、フッ素含有ガス、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ４）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ２Ｆ６）など、を含む。
【0153】
基板Ｓの処理前または処理中に、ユーザインターフェースシステム１１２のプロセッサ１０６は、図１～図５を参照して上述した方法を用いて、基板支持体７１０のヒータアレイ１０２内のヒータの単一の故障位置を特定する。単一の故障位置が特定されると、プロセッサ１０６は、元々のデューティサイクルＤＣ、ＤＣＯ、および、ＤＣＸを、対応する調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡへ調整して、プラズマチャンバ７０２内で温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。デューティサイクルＤＣ、ＤＣＯ、および、ＤＣＸは、基板Ｓの処理中に調整される。
【0154】
一実施形態において、基板支持体７１０に埋め込まれる代わりに、ヒータアレイ１０２は、上側電極７０８を含む上側電極アセンブリ内に埋め込まれ、下側電極７１２は接地電位に接続される。
【0155】
一実施形態において、基板支持体７１０に埋め込まれる代わりに、ヒータアレイ１０２は、上側電極７０８を含む上側電極アセンブリ内に埋め込まれ、下側電極７１２は１または複数のＲＦ発生器に接続される。
【0156】
一実施形態において、接地電位に接続される代わりに、上側電極７０８は、１または複数のＲＦ発生器に接続される。
【0157】
図８は、プラズマチャンバ８０４のシャワーヘッド８０２内でのヒータアレイ１０２の利用を説明するためにシステム８００の一実施形態を示す図である。システム８００は、電圧源Ｖｓと、マルチプレクサ１０８と、ユーザインターフェースシステム１１２と、高周波発生器７０４と、インピーダンス整合回路７０６と、プラズマチャンバ８０４と、を備える。
【0158】
インピーダンス整合回路７０６の出力は、ＲＦ伝送ラインを介してシャワーヘッド８０２内の上側電極７０８に接続されている。プラズマチャンバ８０４は、シャワーヘッド８０２と基板支持体８０６との間に処理ギャップを形成するようにシャワーヘッド８０２と対向する基板支持体８０６を備える。基板支持体８０６内に、下側電極７１２が埋め込まれている。さらに、ヒータアレイ１０２は、シャワーヘッド８０２内に埋め込まれてい。ヒータアレイ１０２は、上側電極７０８の上方に配置されている。下側電極７１２は、接地電位に接続されている。基板Ｓは、基板Ｓの処理のために基板支持体８０６の上部に配置されている。
【0159】
ＲＦ発生器７０４からＲＦ信号を受信すると、インピーダンス整合回路７０６は、インピーダンス整合回路７０６の出力に接続された負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合回路７０６の入力に接続されたソースのインピーダンスと整合するように、受信したＲＦ信号を変調して、変調ＲＦ信号を出力する。インピーダンス整合回路７０６の出力に接続された負荷の例は、プラズマチャンバ８０４と、インピーダンス整合回路７０６をシャワーヘッド８０２に接続するＲＦ伝送ラインと、を含む。
【0160】
シャワーヘッド８０２は、シャワーヘッド８０２と基板支持体８０６との間の処理ギャップに１以上の処理ガスまたは１以上の液体金属を送るために用いられる複数の穴を備える。インピーダンス整合回路７０６から上側電極７０８へ変調ＲＦ信号を供給することに加えて、１以上の処理ガスまたは１以上の液体金属が、シャワーヘッド８０２と基板支持体８０６との間のギャップに供給されると、プラズマが、基板Ｓを処理するために処理ギャップ内で点火または維持される。例えば、シャワーヘッド８０２は、基板Ｓにプラズマ強化原子層蒸着（ＰＥＡＬＤ）またはプラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）を実行するために用いられる。
【0161】
基板Ｓの処理前または処理中に、ユーザインターフェースシステム１１２のプロセッサ１０６は、図１～図５を参照して上述した方法を用いて、シャワーヘッド８０２に埋め込まれたヒータアレイ１０２内のヒータの単一の故障位置を特定する。単一の故障位置が特定されると、プロセッサ１０６は、元々のデューティサイクルＤＣ、ＤＣＯ、および、ＤＣＸを、対応する調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡへ調整して、プラズマチャンバ８０４内で温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。
【0162】
一実施形態において、下側電極７１２が接地電位に接続される代わりに、上側電極７０８が、接地電位に接続され、下側電極７１２は、ＲＦ伝送ライン（図示せず）、インピーダンス整合回路（図示せず）、および、ＲＦケーブル（図示せず）を介して、ＲＦ発生器７０４に接続される。
【0163】
一実施形態において、上側電極７０８は、ＲＦ発生器７０４に接続され、下側電極７１２は、インピーダンス整合回路（図示せず）を介して別のＲＦ発生器（図示せず）に接続される。
【0164】
図９は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）チャンバ９０２内でのヒータアレイ１０２の利用を説明するためにシステム９００の一実施形態を示す図である。システム９００は、ユーザインターフェースシステム１１２と、マルチプレクサ１０８と、ＲＦ発生器７０４と、インピーダンス整合回路器７０６と、ＲＦコイル９０４と、プラズマチャンバ９０２と、を備える。プラズマチャンバ９０２は、誘電体窓９０６を備える。ＲＦコイル９０４は、誘電体窓９０６上方に配置されている。
【0165】
インピーダンス整合回路７０６の出力は、ＲＦ伝送ラインを介してＲＦコイル９０４に接続されている。プラズマチャンバ９０２は、基板支持体７１０を備えており、基板支持体７１０内には、下側電極７１２が埋め込まれている。ヒータアレイ１０２は、基板支持体７１０内に配置されている。下側電極７１２は、接地電位に接続されている。ヒータアレイ１０２は、下側電極７１２の下方に配置されている。基板Ｓは、処理のために基板支持体７１０の上部に載置されている。
【0166】
ＲＦ発生器７０４からのＲＦ信号を受信すると、インピーダンス整合回路７０６は、インピーダンス整合回路７０６の出力に接続された負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合回路７０６の入力に接続されたソースのインピーダンスと整合させて、インピーダンス整合回路の出力で変調ＲＦ信号を出力する。インピーダンス整合回路の出力に接続された負荷の例は、インピーダンス整合回路の出力とＲＦコイル９０４とに接続されたＲＦ伝送ラインを含む。ＲＦコイル９０４は、ＲＦ伝送ラインを介してインピーダンス整合回路７０６の出力から変調ＲＦ信号を受信する。１または複数の処理ガスがプラズマチャンバ７０２に供給され、ＲＦコイル９０４に供給された変調ＲＦ信号のＲＦ電力がプラズマチャンバ７０２に誘導結合されると、プラズマが、基板Ｓを処理するためにプラズマチャンバ７０２内で点火または維持される。
【0167】
基板Ｓの処理前または処理中に、ユーザインターフェースシステム１１２のプロセッサ１０６は、図１～図５を参照して上述した方法を用いて、基板支持体７１０に埋め込まれたヒータアレイ１０２内のヒータの単一の故障位置を特定する。単一の故障位置が特定されると、プロセッサ１０６は、元々のデューティサイクルＤＣ、ＤＣＯ、および、ＤＣＸを、対応する調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡへ調整して、プラズマチャンバ９０２内で温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。
【0168】
いくつかの実施形態において、ＲＦコイル９０４の代わりに、複数のＲＦコイルが、誘電体窓９０６の上方に配置される。様々な実施形態において、ＲＦコイル９０４の代わりにまたはそれに加えて、１または複数のＲＦコイルが、プラズマチャンバ７０２の側壁に隣接して配置される。いくつかの実施形態において、誘電体窓９０６を洗浄して、誘電体窓９０６に蒸着される材料を誘電体窓９０６から取り除くために、ファラデーシールドが誘電体窓９０６の下方に隣接して配置される。
【0169】
様々な実施形態において、下側電極７１２は、接地電位に接続される代わりに、インピーダンス整合回路を介して別のＲＦ発生器（図示せず）に接続される。
【0170】
図１０Ａは、図１のヒータアレイ１０２における単一故障が確認された時、または、ヒータアレイ１０２におけるヒータの単一の故障位置がプロセッサ１０６（図１）によって特定された時に、ディスプレイデバイス１１６上に表示される通知１００２を説明するためにシステム１０００の一実施形態を示す図である。システム１０００は、ディスプレイデバイス１１６と、中央処理装置（ＣＰＵ）１００４と、マウス１００６と、を備える。ＣＰＵ１００４は、プロセッサ１０６を収容する筐体を有する。マウス１００６は、ユーザがプロセッサ１０６にコマンドを提供するために用いる入力デバイスの一例である。
【0171】
ヒータアレイ１０２内の単一故障を確認すると、プロセッサ１０６は、通知１００２を表示するようにディスプレイデバイス１１６を制御する。通知１００２は、ヒータシステムの一例であるヒータアレイ１０２に故障があることをユーザに示す。さらに、通知１００２は、ヒータアレイ１０２が組み込まれた新しいチャックをユーザが注文すべきであることを、ユーザに示す。
【0172】
一実施形態において、ヒータアレイ内の単一の位置（位置Ｘ２Ｙ２など）がプロセッサ１０６によって特定されると、プロセッサ１０６は、通知１００２を表示するにディスプレイデバイス１１６を制御する。
【0173】
図１０Ｂは、図１のヒータアレイ１０２における単一故障が確認された時、または、ヒータアレイ１０２におけるヒータの単一の故障位置がプロセッサ１０６（図１）によって特定された時に、ディスプレイデバイス１１６上に表示される別の通知１０１０を説明するためにディスプレイデバイス１１６の一実施形態を示す図である。通知１０１０は、ヒータアレイ１０２に故障があること、および、故障によって基板Ｓの処理を停止する必要がないことをユーザに示す。通知１０１０は、さらに、ユーザが新しいチャックを注文すべきであることを示す。
【0174】
一実施形態において、図１０Ａの通知１００２または通知１０１０などの通知は、プロセッサ１０６によるデューティサイクルＤＣ、ＤＣＯ、および、ＤＣＸの調整前、調整中、または、調整後に、ディスプレイデバイス１１６上に表示される。
【0175】
一実施形態において、表示される通知の代わりに、プロセッサ１０６は、オーディオデバイスを制御して、ヒータアレイ１０２に故障があること、ならびに、ヒータアレイ１０２が埋め込まれた基板支持体またはシャワーヘッドのための交換部品をユーザが注文すべきであることを示す音声を出力する。
【0176】
ユーザへの通知の提供は、基板の処理時間を節約する。交換部品がユーザによって受け取られている間、プロセッサ１０６は、基板Ｓおよびさらなる基板を処理するために、プラズマシステム（図７のシステム７００、図８のシステム８００、または、図９のシステム９００など）を制御し続ける。プロセッサ１０２は、交換部品がユーザによって受け取られている間、調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡを適用するので、基板Ｓおよびさらなる基板の処理に向けた稼働停止時間は、ヒータアレイ１０２内の位置Ｘ２Ｙ３での単一故障に起因して生じないかまたは最小限である。
【0177】
位置Ｘ２Ｙ３は例示を目的としたものであることに注意されたい。一実施形態において、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの代わりに、ヒータアレイ１０２内の別の位置にある別のヒータが故障を有する場合もある。
【0178】
本明細書に記載の実施形態は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなど、様々なコンピュータシステム構成で実施されてもよい。実施形態は、ネットワークを通して接続された遠隔処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施されてもよい。
【0179】
一部の実施形態において、本明細書に記載したコントローラは、システムの一部であり、システムは、上述の例の一部であってよい。かかるシステムは、１または複数の処理ツール、１または複数のチャンバ、処理のための１または複数のプラットフォーム、および／または、特定の処理構成要素（ウエハペデスタル、ガスフローシステムなど）など、半導体処理装置を備える。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および、処理後に、システムの動作を制御するための電子機器と一体化される。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれてもよく、１または複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御しうる。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、ＲＦ発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ならびに、ツールおよび他の移動ツールおよび／またはシステムと接続または結合されたロードロックの内外へのウエハ移動など、本明細書に開示の処理のいずれを制御するようプログラムされる。
【0180】
概して、様々な実施形態において、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、エンドポイント測定を可能にすることなどを行う様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／または、ソフトウェアを有する電子機器として定義される。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣとして定義されるチップ、ＰＬＤ、および／または、１または複数のマイクロプロセッサ、もしくは、プログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形態でコントローラに伝えられて、半導体ウエハに対するまたは半導体ウエハのための特定の処理を実行するためのもしくはシステムへのパラメータ、因子、変数などを定義する命令である。プログラム命令は、一部の実施形態において、ウエハの１または複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／または、ダイの加工中に１または複数の処理工程を達成するために処理エンジニアによって定義されるレシピの一部である。
【0181】
コントローラは、一部の実施形態において、コンピュータの一部であるか、または、コンピュータに接続されており、かかるコンピュータは、システムと一体化されるか、システムに接続されるか、その他の方法でシステムとネットワーク化されるか、または、それらの組み合わせでシステムに結合されている。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあるか、もしくは、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にするファブホストコンピュータシステムの全部または一部である。コンピュータは、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に従って処理工程を設定する、または、新たな処理を開始するために、システムへのリモートアクセスを可能にして、製造動作の現在の進捗を監視する、過去の製造動作の履歴を調べる、もしくは、複数の製造動作からの傾向または性能指標を調べる。
【0182】
一部の実施形態では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）が、ネットワーク（ローカルネットワークまたはインターネットを含む）を介してシステムに処理レシピを提供する。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを備え、パラメータおよび／または設定は、リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例において、コントローラは、データの形式で命令を受信し、命令は、１または複数の動作中に実行される処理工程の各々のためのパラメータ、因子、および／または、変数を指定する。パラメータ、因子、および／または、変数は、実行される処理のタイプならびにコントローラがインターフェース接続するまたは制御するよう構成されたツールのタイプに固有であることを理解されたい。したがって、上述のように、コントローラは、ネットワーク化されて共通の目的（本明細書に記載の処理および制御など）に向けて動作する１または複数の別個のコントローラを備えることなどによって分散される。かかる目的のための分散コントローラの一例は、チャンバでの処理を制御するために協働するリモートに配置された（プラットフォームレベルにある、または、リモートコンピュータの一部として配置されるなど）１または複数の集積回路と通信するチャンバ上の１または複数の集積回路を含む。
【0183】
限定はしないが、様々な実施形態において、方法が適用されるシステムの例は、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、蒸着チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属メッキチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層蒸着（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、ならびに、半導体ウエハの加工および／または製造に関連するかまたは利用されうる任意のその他の半導体処理システムを含む。
【0184】
一部の実施形態において、上述の動作は、いくつかのタイプのプラズマチャンバ、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）リアクタ、トランス結合プラズマチャンバ、導体ツール、誘電体ツールを備えるプラズマチャンバ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）リアクタを備えるプラズマチャンバなど、に適用されることにも注意されたい。例えば、１または複数のＲＦ発生器が、ＩＣＰリアクタ内のインダクタに接続される。インダクタの形状の例は、ソレノイド、ドーム形コイル、平坦形コイルなどを含む。
【0185】
上述のように、ツールによって実行される１または複数の処理工程に応じて、ホストコンピュータは、他のツール回路またはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近くのツール、工場の至る所に配置されるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、もしくは、半導体製造工場内のツール位置および／またはロードポートに向かってまたはそこからウエハのコンテナを運ぶ材料輸送に用いられるツール、の内の１または複数と通信する。
【0186】
上述の実施形態を念頭に置いて、実施形態の一部は、コンピュータシステムに格納されたデータを含め、コンピュータによって実行される様々な動作を用いることを理解されたい。これらの動作は、物理量を物理的に扱う動作である。本実施形態の一部を形成する本明細書で説明した動作はいずれも、有用な機械動作である。
【0187】
実施形態の一部は、さらに、これらの動作を実行するためのハードウェアユニットまたは装置に関する。装置は、専用コンピュータ向けに特別に構成される。専用コンピュータとして規定された場合、コンピュータは、特定の目的に含まれない他の処理、プログラム実行、または、ルーチンを実行しつつ、特定の目的のために動作することができる。
【0188】
一部の実施形態において、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュに格納されたまたはコンピュータネットワークを介して取得された１または複数のコンピュータプログラムによって選択的にアクティベートまたは構成されたコンピュータで処理されてもよい。データがコンピュータネットワークを介して取得されると、そのデータは、コンピュータネットワーク（例えば、コンピューティングリソースのクラウド）上の他のコンピュータによって処理されてもよい。
【0189】
１または複数実施形態は、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体上にコンピュータ読み取り可能なコードとして製造されてもよい。非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、データを格納する任意のデータ記憶ハードウェアユニット（例えば、メモリデバイスなど）であり、データは、その後、コンピュータシステムによって読み出される。非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体の例としては、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、コンパクトディスク－ＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＣＤ－レコーダブル（ＣＤ－Ｒ）、ＣＤ－リライタブル（ＣＤ－ＲＷ）、磁気テープ、および、その他の光学式および非光学式のデータ記憶ハードウェアユニットが挙げられる。一部の実施形態において、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードが分散的に格納および実行されるように、ネットワーク接続されたコンピュータシステム上に分散されたコンピュータ読み取り可能なタンジブル媒体を含む。
【0190】
上述の方法動作は、特定の順序で提示されているが、様々な実施形態において、その他のハウスキーピング処理が動作の合間に実行される、もしくは、方法動作が、若干異なる時間に実行される、様々な間隔で方法動作が起きることを許容するシステムに方法動作が分散される、または、上述したのと異なる順序で実行されるように調整されることを理解されたい。
【0191】
さらに、一実施形態において、本開示に記載された様々な実施形態に記載された範囲を逸脱することなしに、本明細書に記載の任意の実施形態の１または複数の特徴が、任意の他の実施形態の１または複数の特徴と組み合わされることに注意されたい。
【0192】
理解を深めるために、本実施形態について、ある程度詳しく説明したが、添付の特許請求の範囲内でいくらかの変更および変形を行ってもよいことは明らかである。したがって、本実施形態は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされ、実施形態は、本明細書に示した詳細に限定されない。
【図1】
【図2A-1】
【図2A-2】
【図2B-1】
【図2B-2】
【図3A-1】
【図3A-2】
【図3B-1】
【図3B-2】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【国際調査報告】