JP2001244212A - Method for controlling incandescent lamp and light irradiating heating equipment - Google Patents

Method for controlling incandescent lamp and light irradiating heating equipment

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JP2001244212A
JP2001244212A JP2000056909A JP2000056909A JP2001244212A JP 2001244212 A JP2001244212 A JP 2001244212A JP 2000056909 A JP2000056909 A JP 2000056909A JP 2000056909 A JP2000056909 A JP 2000056909A JP 2001244212 A JP2001244212 A JP 2001244212A
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lamp
power
voltage
temperature
incandescent lamp
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Japanese (ja)
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Naoto Sano
直人 佐野
Takayuki Sugano
孝幸 菅野
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To heat an object in a uniform temperature distribution with a high temperature rise rate. SOLUTION: A high-order controller 11 stores the power distributing pattern to each zone for raising the temperature of a wafer in the uniform temperature distribution found by experiments. A low-order controller 12 stores a conversion formula used at the time of converting the input power of lamps in each zone into input voltages. When the object 2 is heat-treated, the controller 11 calculates a power command signal given to the lamps in each zone in accordance with the power distribution pattern and outputs the calculated signal to the low-order controller 12. The controller 12 converts the power command signal sent from the controller 11 into a voltage command signal based on the conversion formula, and sends the converted signal to a constant-voltage control section 13. Upon receiving the voltage command signal, the control section 13 controls the voltage supplied to each lamp 1 so that the voltage match the voltage command signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、成膜、拡散、アニ
ール、エピタキシャル等の処理を行なうため、半導体ウ
エハ等の被処理物に赤外線を含む光を照射して急速加熱
する光照射式加熱処理における白熱ランプ点灯制御方法
および光照射式加熱処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light irradiation type heat treatment for rapidly heating an object to be processed such as a semiconductor wafer by irradiating it with light containing infrared rays in order to perform processes such as film formation, diffusion, annealing, and epitaxial growth. And a light irradiation type heat treatment apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造工程における光照射式加熱処
理は、成膜、拡散、アニール、エピタキシャルなど、広
い範囲にわたって行われている。いずれの処理も被処理
物である半導体ウエハ(以下ウエハという)を高温に加
熱処理するものである。加熱源に赤外線ランプを光源と
して利用した光照射式加熱処理装置を使用すれば、ウエ
ハを急速に加熱し、1000°C以上の温度に数秒から
数十秒間で昇温させ、昇温した温度で一定時間保持加熱
し、光照射を停止して急速に冷却することができる。ウ
エハを昇温/一定温度保持/冷却している際に、ウエハ
内に温度分布の不均一が生じると、ウエハにスリップと
呼ばれる現象、即ち結晶転位の欠陥が発生し、不良品と
なる恐れがある。そこで、光照射式加熱処理装置を用い
てウエハを加熱処理する場合は、ウエハの温度分布が均
一になるように、昇温/一定温度保持/冷却する必要が
ある。冷却時、ウエハは中央部に比べ周辺部の温度が早
く低くなる。そのため、例えばウエハの周辺部をやや加
熱しながら冷却するという方法が取られる。
2. Description of the Related Art Light irradiation type heat treatment in a semiconductor manufacturing process is performed over a wide range such as film formation, diffusion, annealing, and epitaxial growth. In each of these processes, a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a wafer) to be processed is heated to a high temperature. If a light irradiation type heat treatment apparatus using an infrared lamp as a light source is used as a heating source, the wafer is rapidly heated, and the temperature is raised to a temperature of 1000 ° C. or more in several seconds to several tens of seconds. Heating is maintained for a certain period of time, and light irradiation is stopped to allow rapid cooling. If the temperature distribution becomes non-uniform in the wafer while the wafer is being heated / maintained at a constant temperature / cooled, a phenomenon called slip on the wafer, that is, a defect of crystal dislocation, may occur, resulting in a defective product. is there. Therefore, when a wafer is heat-treated using a light irradiation type heat treatment apparatus, it is necessary to raise the temperature / maintain a constant temperature / cool so that the temperature distribution of the wafer becomes uniform. At the time of cooling, the temperature of the peripheral portion of the wafer decreases faster than that of the central portion. Therefore, for example, a method of cooling while slightly heating the peripheral portion of the wafer is adopted.

【0003】光照射式加熱処理装置において、ウエハの
温度分布が均一になるように光照射ができるような装置
として、例えば特開平11−8204号公報に記載され
るものがあげられる。同公報に記載される装置の光源部
には、複数の円形状の白熱ランプが、同心円状に配置さ
れ、ウエハの円周方向に沿っていくつかのゾーンに分割
されている。そして、ランプの電力を各ゾーンごとに制
御することにより、ウエハの円周方向に対する温度分布
の制御を行なう。
[0003] In the light irradiation type heat treatment apparatus, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-8204 is an example of an apparatus capable of performing light irradiation so that the temperature distribution of a wafer becomes uniform. In the light source unit of the device described in the publication, a plurality of circular incandescent lamps are arranged concentrically and divided into several zones along the circumferential direction of the wafer. Then, by controlling the power of the lamp for each zone, the temperature distribution in the circumferential direction of the wafer is controlled.

【0004】図7に、従来の光照射式加熱処理装置にお
いて、ランプ電力を制御する白熱ランプ点灯制御装置の
構成例を示す。同図は、分割した1つのゾーンを制御す
る制御装置の構成を示している。なお、図7では、1つ
のゾーンに1本の白熱ランプを配しているが、1つのゾ
ーンに複数のランプを配してもよい。図7において、1
00はCPU等から構成される制御部であり、入力部1
04から昇温速度、到達温度等の設定値が入力される。
101は温度調節器(以下温調器という)、102はサ
イリスタユニット、103は温度検出器であり、温調器
101、サイリスタユニット102、温度検出器103
は、ゾーン毎にそれぞれ設けられる。1は白熱ランプで
あり、ランプ1としては、一般に、効率良く赤外線を放
射するフィラメントを有するハロゲンランプ(以下ラン
プ)が用いられる。各ゾーンに設けられたランプ1から
照射される赤外線を含む光は、ウエハ2に照射されウエ
ハ2を加熱する。
FIG. 7 shows an example of the configuration of an incandescent lamp lighting control device for controlling lamp power in a conventional light irradiation type heat treatment device. FIG. 1 shows the configuration of a control device that controls one divided zone. In FIG. 7, one incandescent lamp is provided in one zone, but a plurality of lamps may be provided in one zone. In FIG. 7, 1
Reference numeral 00 denotes a control unit including a CPU and the like.
From 04, set values such as a heating rate and an attained temperature are input.
101 is a temperature controller (hereinafter referred to as a temperature controller), 102 is a thyristor unit, and 103 is a temperature detector. The temperature controller 101, the thyristor unit 102, and the temperature detector 103
Are provided for each zone. Reference numeral 1 denotes an incandescent lamp. As the lamp 1, a halogen lamp (hereinafter, a lamp) having a filament that efficiently emits infrared rays is generally used. Light including infrared rays emitted from a lamp 1 provided in each zone is applied to the wafer 2 to heat the wafer 2.

【0005】図7に示す白熱ランプ点灯制御装置は次の
ようにしてウエハ2の温度を制御する。 入力部104にウエハの昇温速度(例えば50°C
/秒)や到達温度(例えば1000°C)、また一定温
度保持時間等の温度や時間に関する設定値を入力する。
入力部104は各設定値を制御部100に出力する。 光源部の各ゾーンに対応するウエハ2の温度が、温
度検出器103(熱電対または放射温度計等)によって
定期的な間隔で検出され、温調器101にフィードバッ
クされる。 温調器101は、制御部100から送られてくる上
記温度設定値と、温度検出器103によって検出したウ
エハ2の温度との偏差に応じた制御信号を、サイリスタ
ユニット102に出力する。 ランプ1の電圧値と電流値とがサイリスタユニット
102にフィードバックされ、サイリスタユニット10
2は、上記制御信号に基づき、ランプ電力を制御する。 上記〜のランプ点灯制御を繰返して、ウエハの温
度を制御する。
The incandescent lamp lighting control device shown in FIG. 7 controls the temperature of the wafer 2 as follows. A temperature rising rate (for example, 50 ° C.)
/ Sec), a reached temperature (for example, 1000 ° C.), and a set value relating to temperature and time, such as a constant temperature holding time.
The input unit 104 outputs each set value to the control unit 100. The temperature of the wafer 2 corresponding to each zone of the light source unit is detected at regular intervals by a temperature detector 103 (such as a thermocouple or a radiation thermometer) and fed back to the temperature controller 101. The temperature controller 101 outputs to the thyristor unit 102 a control signal corresponding to a deviation between the temperature set value sent from the control unit 100 and the temperature of the wafer 2 detected by the temperature detector 103. The voltage value and the current value of the lamp 1 are fed back to the thyristor unit 102, and the thyristor unit 10
2 controls the lamp power based on the control signal. The above-mentioned lamp lighting control is repeated to control the temperature of the wafer.

【0006】ここで、上記のように、ランプ1に入力
する電圧値と電流値とをフィードバックして、ランプ電
力を制御するのは、以下の理由による。ランプ1からの
放射エネルギーはランプ入力電力に依存する。しかし、
一般に白熱ランプは、同じ規格で設計製作していても、
ある電圧値、または電流値に対して電力値が約±5%ば
らつく。即ち、ランプ1に同じ電圧を供給しても(また
は同じ電流を流しても)、ランプ1によって電力値が異
なり、ランプから出力される放射エネルギーも異なるこ
ととなる。すなわち、白熱ランプは、電圧または電流を
一定に制御しても、電力がランプにより異なるため、放
射エネルギーを所定の値に制御することが難しい。した
がって、光照射式加熱処理装置においては、図7に示す
ようにランプ1に入力する電圧値と電流値とをフィード
バックして、ランプ電力を一定に制御し、放射エネルギ
ーを所定の値に制御することが一般的に行なわれる。こ
れは定電力制御と呼ばれている。以上のように、従来、
光照射式加熱処理装置においてランプ電力を制御する場
合は、温度のフィードバックと、ランプに入力する電流
・電圧のフィードバックという、2種類のフィードバッ
ク制御が行なわれている。
Here, the reason for controlling the lamp power by feeding back the voltage value and the current value input to the lamp 1 as described above is as follows. The radiant energy from the lamp 1 depends on the lamp input power. But,
Generally, incandescent lamps are designed and manufactured to the same standard,
The power value varies about ± 5% with respect to a certain voltage value or current value. That is, even if the same voltage is supplied to the lamp 1 (or the same current is supplied), the power value differs for each lamp 1 and the radiant energy output from the lamp also differs. That is, even if the voltage or current of the incandescent lamp is controlled to be constant, it is difficult to control the radiant energy to a predetermined value because the power varies depending on the lamp. Therefore, in the light irradiation type heat treatment apparatus, as shown in FIG. 7, the voltage value and the current value input to the lamp 1 are fed back to control the lamp power to be constant and the radiant energy to a predetermined value. This is generally done. This is called constant power control. As mentioned above,
When the lamp power is controlled in the light irradiation type heat treatment apparatus, two types of feedback control are performed, that is, feedback of temperature and feedback of current and voltage input to the lamp.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記したように、半導
体製造工程における光照射式加熱処理は、成膜、拡散、
アニール、エピタキシャルなどの処理がある。いずれの
処理も、スループットを上げるために、ウエハの昇温速
度や降温速度をより早くしたいという要望がある。ま
た、拡散、アニール処理において近年「浅い接合面の形
成」のために、昇温速度を早くしたいという要望も出て
きた。以下に説明する。
As described above, the light irradiation type heat treatment in the semiconductor manufacturing process involves film formation, diffusion,
There are processes such as annealing and epitaxial. In any of the processes, there is a demand to increase the wafer heating rate and the wafer cooling rate in order to increase the throughput. In recent years, in diffusion and annealing, there has been a demand for increasing the temperature raising rate for “forming a shallow junction surface”. This will be described below.

【0008】半導体(集積回路)装置の高集積化・微細
化により、拡散層をより薄膜化する(これを浅い接合面
の形成という)という要求がある。光照射式加熱処理装
置は、拡散層形成工程において、シリコン結晶中に注入
された不純物を、注入によりダメージを受けたシリコン
結晶の回復を行ないつつ、結晶内部に非常に浅く拡散さ
せるアニール工程に用いられる。上記のような浅い接合
面を形成するためのアニール工程は、ウエハをあらかじ
め設定されたアニール温度(例えば1100°C)にま
で数秒で昇温し、その後室温にまで下降させる。このア
ニール工程により、シリコン結晶のダメージが回復し、
不純物が所望の厚さに拡散される。昇温速度が遅いと、
アニール工程全体の時間が長くなるので、不純物が所望
の拡散膜厚を越えて広がる。拡散層の膜厚の要求が例え
ば0.13〜0.15μmとすると、150〜200°
C/秒の昇温速度が必要になる。しかし、従来のランプ
電力制御方法および温度調節方法では、昇温速度をより
高速にすることが困難である。これは次の理由による。
[0008] Due to the high integration and miniaturization of semiconductor (integrated circuit) devices, there is a demand for making the diffusion layer thinner (this is called formation of a shallow junction surface). The light irradiation type heat treatment apparatus is used in an annealing step of diffusing impurities implanted in a silicon crystal very shallowly into a crystal while recovering the silicon crystal damaged by the implantation in a diffusion layer forming step. Can be In the annealing step for forming a shallow bonding surface as described above, the temperature of the wafer is raised to a preset annealing temperature (for example, 1100 ° C.) in a few seconds, and then lowered to room temperature. This annealing process recovers the damage of the silicon crystal,
The impurities are diffused to the desired thickness. If the heating rate is slow,
Since the time of the entire annealing process becomes longer, the impurities spread beyond the desired diffusion film thickness. If the requirement for the thickness of the diffusion layer is, for example, 0.13 to 0.15 μm, 150 to 200 °
A heating rate of C / sec is required. However, with the conventional lamp power control method and the conventional temperature adjustment method, it is difficult to increase the heating rate. This is for the following reason.

【0009】(1)電流・電圧のフィードバック制御に
おける問題 サイリスタユニット102がランプ電力を増大させる
時、ランプ1のフィラメントには突入電流が流れる。し
かし、この突入電流は、主にフィラメントを加熱するた
めに使われ(これをフィラメントの自己加熱という)、
ランプ1からの放射エネルギーはほとんど変化しない。
すなわち、突入電流が流れるが、その分だけランプが明
るく点灯するわけではない。白熱ランプは、フィラメン
トが十分に加熱されてから、放射エネルギーが大きくな
るという性質がある。しかし、図7に示したサイリスタ
ユニット102は、白熱ランプの電圧と電流をフィード
バックして電力を求め、白熱ランプの入力電力を制御す
るので、大きな突入電流が流れようとすると、電圧の上
昇の割合が緩やかになる。このため大きな突入電流を流
すことができず、ランプ電力増大時にフィラメントをす
ばやく加熱することができなくなる。即ち、フィラメン
トを十分に加熱する時間が長くなり、ランプから放射さ
れる放射エネルギーが大きくなるまでの時間が長くな
る。したがって、ウエハの温度上昇が遅くなる。
(1) Problems in Current / Voltage Feedback Control When the thyristor unit 102 increases the lamp power, a rush current flows through the filament of the lamp 1. However, this inrush current is mainly used to heat the filament (this is called self-heating of the filament)
The radiant energy from the lamp 1 hardly changes.
That is, although the inrush current flows, the lamp does not light up brightly by that amount. Incandescent lamps have the property that radiant energy increases after the filament has been sufficiently heated. However, the thyristor unit 102 shown in FIG. 7 obtains power by feeding back the voltage and current of the incandescent lamp, and controls the input power of the incandescent lamp. Becomes gradual. For this reason, a large inrush current cannot flow, and the filament cannot be quickly heated when the lamp power is increased. That is, the time for sufficiently heating the filament becomes longer, and the time until the radiant energy radiated from the lamp becomes longer. Therefore, the temperature rise of the wafer is delayed.

【0010】特にランプが消灯している状態から点灯さ
せる場合、上記現象により昇温の立ちあがりが遅れる。
遅れ時間はランプの仕様によって異なるが、定格180
V,3kWの白熱ランプを用いた場合には約1秒遅れ
る。しかし、ランプ点灯中であってもランプ電力を増大
させる場合であれば突入電流による上記問題が生じる。
例えば一定温度保持時、やや低くなったウエハ温度を設
定温度に合わせるためにランプ電力を増加させるような
場合であっても、同様の問題が生じる。図8に定電力制
御を行なうときの電圧・電流・電力の変化の様子を示
す。同図において、横軸は時間、縦軸はサイリスタユニ
ット102からランプ1に供給される電圧、電流、電力
を示している。図8の時間t0においてランプ電力Wを
増加させると、上記したようにランプ1に突入電流が流
れようとするが、サイリスタユニット102は定電力制
御を行っているので、電流が増加した分だけ電圧の立ち
上がりが遅くなり、十分な突入電流が流れることができ
ず、従ってフィラメントを速やかに加熱することが出来
ない。即ち、ランプへの入力電力は一定であるが、該入
力電力のうち同図の斜線で示した部分の電力は、フィラ
メントの自己加熱に使用される電力であり、この部分の
電力はランプから放射されるエネルギーには寄与せず、
ランプから放射されるエネルギーは所定の値よりも小さ
い。時間t1においてフィラメントの自己加熱が終了す
ると、原則的には入力電力がすべて放射エネルギーに寄
与するようになり、ランプから所定の放射エネルギーが
放射される。以上のように定電力制御を行うと、ランプ
1に十分な突入電流が流れることができず、フィラメン
トの自己加熱に要する時間(t0からt1までの時間)
が増加し、ランプから放射される放射エネルギーが大き
くなるまでの時間が長くなる。
In particular, when the lamp is turned on from a state where the lamp is turned off, the rise of the temperature rise is delayed due to the above phenomenon.
The delay time depends on the lamp specifications,
When a 3 kW incandescent lamp is used, the delay is about 1 second. However, if the lamp power is increased even during lamp operation, the above-described problem due to the rush current occurs.
For example, the same problem occurs even when the lamp power is increased in order to adjust the slightly lowered wafer temperature to the set temperature while maintaining a constant temperature. FIG. 8 shows how the voltage, current, and power change when performing constant power control. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage, current, and power supplied to the lamp 1 from the thyristor unit 102. When the lamp power W is increased at time t0 in FIG. 8, an inrush current tends to flow through the lamp 1 as described above. However, since the thyristor unit 102 performs the constant power control, the voltage is increased by the increased current. The rising of the filament is delayed, so that a sufficient rush current cannot flow, and therefore, the filament cannot be rapidly heated. That is, although the input power to the lamp is constant, the power in the hatched portion of the input power is the power used for self-heating the filament, and the power in this portion is radiated from the lamp. Does not contribute to the energy
The energy emitted from the lamp is less than a predetermined value. When the self-heating of the filament is completed at the time t1, in principle, all the input power contributes to the radiant energy, and the lamp emits a predetermined radiant energy. When the constant power control is performed as described above, a sufficient rush current cannot flow through the lamp 1 and the time required for the filament to self-heat (time from t0 to t1).
And the time until the radiant energy radiated from the lamp increases becomes longer.

【0011】(2)温度フィードバックに関する問題 より急速な昇温時は、温度検出器103から温調器10
1を含む測定系の制御遅れが問題になる。すなわち、ウ
エハ2の温度を測定し、温度のフィードバック処理を行
なっている間に、ウエハ温度がフィードバック制御可能
な温度範囲を越えて上昇する。このため、ウエハ2の温
度を所望の温度に制御することができない。本発明は上
記した問題点を解決するためになされたものであって、
被処理物であるウエハを均一な温度分布で加熱し、かつ
より高速な昇温速度を達成することができる光照射式加
熱処理装置の白熱ランプ点灯制御方法、および光照射式
加熱装置を提供することを目的とする。
(2) Problems related to temperature feedback At a more rapid temperature rise, the temperature detector 103
The control delay of the measurement system including 1 causes a problem. That is, while the temperature of the wafer 2 is measured and the temperature feedback processing is performed, the wafer temperature rises beyond the temperature range in which feedback control is possible. Therefore, the temperature of the wafer 2 cannot be controlled to a desired temperature. The present invention has been made to solve the above problems,
Provided are an incandescent lamp lighting control method and a light irradiation type heating apparatus for a light irradiation type heat treatment apparatus capable of heating a wafer to be processed with a uniform temperature distribution and achieving a higher temperature rising rate. The purpose is to:

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を次のようにして解決する。 (1)予め各白熱ランプの入力電力と入力電圧の関係を
求めておき、白熱ランプに対する電力指令値が与えられ
たとき、該電力指令値を上記関係に基づき各白熱ランプ
の入力電圧値に変換し、該電圧値を各白熱ランプに印加
することにより、各白熱ランプから放射されるエネルギ
ーを制御する。 (2)複数の白熱ランプが配置された領域を複数のゾー
ンに分割し、上記各ゾーンに属する白熱ランプに対する
電力指令値の配分を、予めゾーン毎に求めておき、各ゾ
ーンに属する白熱ランプに対する電力指令値を上記配分
に基づき定める。本発明の請求項1,3の発明において
は、上記(1)のように予め各白熱ランプの入力電力と
入力電圧の関係を求めておき、電力指令値を上記関係に
基づき各白熱ランプの入力電圧値に変換し、該電圧値を
各白熱ランプに印加しているので、電力指令値が変化し
たとき、白熱ランプに大きな突入電流を流すことがで
き、フィラメントは短時間で自己加熱する。このため、
従来のように電力制御をする場合に比べ、ランプから放
射される放射エネルギーの上昇が早くなり、被処理物を
急速に昇温させることができる。また、予め各白熱ラン
プの入力電力と入力電圧の関係を求めておき、電力指令
値を上記関係に基づき各白熱ランプの入力電圧値に変換
しているので、白熱ランプに特性のバラツキがあって
も、各白熱ランプの入力電力を上記電力指令値に一致さ
せることができる。本発明の請求項2の発明において
は、上記(2)のように、複数の白熱ランプが配置され
た領域を複数のゾーンに分割し、上記各ゾーンに属する
白熱ランプに対する電力指令値の配分を、予めゾーン毎
に求めておき、各ゾーンに属する白熱ランプに対する電
力指令値を上記配分に基づき定めているので、被処理物
を均一な温度分布で昇降温させることができる。また、
温度フィードバックをすることなく被処理物を均一な温
度分布で昇降温させることができるので、温度制御系の
検出遅れが問題となることもない。
According to the present invention, the above-mentioned problems are solved as follows. (1) The relationship between the input power and the input voltage of each incandescent lamp is determined in advance, and when a power command value for the incandescent lamp is given, the power command value is converted into the input voltage value of each incandescent lamp based on the above relationship. Then, the energy radiated from each incandescent lamp is controlled by applying the voltage value to each incandescent lamp. (2) The area where the plurality of incandescent lamps are arranged is divided into a plurality of zones, and the distribution of the power command value to the incandescent lamps belonging to each zone is determined in advance for each zone, and the distribution to the incandescent lamps belonging to each zone is determined in advance. The power command value is determined based on the above distribution. According to the first and third aspects of the present invention, the relationship between the input power and the input voltage of each incandescent lamp is determined in advance as in the above (1), and the power command value is determined based on the relationship. Since the voltage value is converted to a voltage value and applied to each incandescent lamp, when the power command value changes, a large rush current can flow through the incandescent lamp, and the filament self-heats in a short time. For this reason,
Radiation energy radiated from the lamp rises faster than in the case where power control is performed as in the related art, and the temperature of the object to be processed can be raised rapidly. Further, since the relationship between the input power and the input voltage of each incandescent lamp is determined in advance, and the power command value is converted into the input voltage value of each incandescent lamp based on the above relationship, the characteristics of the incandescent lamp may vary. Also, the input power of each incandescent lamp can be made to match the power command value. In the invention of claim 2 of the present invention, as in the above (2), the area where the plurality of incandescent lamps are arranged is divided into a plurality of zones, and the distribution of the power command value to the incandescent lamps belonging to each of the zones is determined. Since the power command value for the incandescent lamp belonging to each zone is determined in advance based on the above distribution, the temperature of the workpiece can be raised and lowered with a uniform temperature distribution. Also,
Since the temperature of the object to be processed can be raised and lowered with a uniform temperature distribution without performing temperature feedback, the detection delay of the temperature control system does not cause a problem.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1に本発明の実施例の白熱ラン
プ点灯制御装置の構成例を示す。図1において、11は
上位コントローラであり、例えば図1に示すように演算
部11aと記憶部11bと入力部11cから構成され、
入力部11cから被処理物であるウエハ2の到達温度、
昇温速度、到達温度で保持する時間等の設定値が入力さ
れる。上位コントローラ11は上記設定値が入力される
と、ウエハ2の温度を取り込み、後述するように予め実
験等で求めた点灯制御条件(電力指令値の配分パター
ン)に従って各ゾーンのランプ電力を計算し、下位コン
トローラ12へ電力指令信号を出力する。ウエハ2の温
度は、前記した従来例と同様、熱電対等の温度検出器1
4により検出され、温度測定回路15により温度信号に
変換され上位コントローラ11に送られる。12は下位
コントローラであり、演算部12aと記憶部12bから
構成される。下位コントローラ12は各ゾーン毎に設け
られ、上位コントローラ11から送られてくる電力指令
信号を受信して電力指令信号を電圧指令信号に変換し、
ランプ毎に設けられた定電圧制御部13に電圧指令信号
を送出する。
FIG. 1 shows an example of the configuration of an incandescent lamp lighting control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a higher-level controller, which includes, for example, an operation unit 11a, a storage unit 11b, and an input unit 11c as shown in FIG.
Temperature reached from the input unit 11c to the wafer 2 as a processing object,
Set values such as a heating rate and a time for which the temperature is maintained at the reached temperature are input. When the set value is input, the host controller 11 takes in the temperature of the wafer 2 and calculates the lamp power of each zone according to the lighting control conditions (distribution pattern of the power command value) obtained in advance through experiments and the like as described later. , And outputs a power command signal to the lower controller 12. The temperature of the wafer 2 is determined by the temperature detector 1 such as a thermocouple as in the above-described conventional example.
4 is converted into a temperature signal by the temperature measurement circuit 15 and sent to the host controller 11. Reference numeral 12 denotes a lower-level controller, which includes a calculation unit 12a and a storage unit 12b. The lower controller 12 is provided for each zone, receives a power command signal sent from the upper controller 11, converts the power command signal into a voltage command signal,
A voltage command signal is sent to a constant voltage control unit 13 provided for each lamp.

【0014】白熱ランプは後述するようにランプ毎に特
性のバラツキがあり、同じ電圧を供給しても必ずしも同
じ電流が流れない。すなわち、各ランプに同じ電圧を供
給しても同じ電力を供給したことにならない。また、ラ
ンプの電圧と電力は比例しない。このため、下位コント
ローラ12は、後述するように予め実験等により求め
た、下位コントローラ12が制御するゾーンに属する白
熱ランプの入力電圧に対する入力電力の換算式を記憶部
12bに記憶しており、上位コントローラ11から電力
指令信号が与えられると、この電力指令信号を上記換算
式に基づき電圧指令信号に変換して、定電圧制御部13
に送出する。
As will be described later, the characteristics of incandescent lamps vary from lamp to lamp. Even if the same voltage is supplied, the same current does not always flow. That is, even if the same voltage is supplied to each lamp, the same power is not supplied. Also, lamp voltage and power are not proportional. For this reason, the lower controller 12 stores the input power conversion formula for the input voltage of the incandescent lamp belonging to the zone controlled by the lower controller 12 in the storage unit 12b, which is obtained in advance by an experiment or the like as described later. When a power command signal is given from the controller 11, the power command signal is converted into a voltage command signal based on the above conversion formula,
To send to.

【0015】定電圧制御部13は各ランプ1に対してそ
れぞれ設けられており、商用交流電源16から交流電力
が供給される。下位コントローラ12から電圧指令信号
が与えられると、定電圧制御部13は各ランプ1に供給
される電圧が上記電圧指令信号に一致するように制御す
る。なお、このようにランプの電圧が所定の値になるよ
うに制御することを、前記定電力制御に対し定電圧制御
という。なお、図1では各ゾーンに4本のランプを設け
た場合を示しているが、各ゾーンには1乃至複数の白熱
ランプを配することができる。
The constant voltage control section 13 is provided for each lamp 1, and is supplied with AC power from a commercial AC power supply 16. When a voltage command signal is given from the lower controller 12, the constant voltage control unit 13 controls the voltage supplied to each lamp 1 so as to match the voltage command signal. Controlling the lamp voltage to a predetermined value in this way is referred to as constant voltage control as opposed to the constant power control. Although FIG. 1 shows a case where four lamps are provided in each zone, one or more incandescent lamps can be arranged in each zone.

【0016】上記白熱ランプ点灯制御装置において、下
位コントローラ12は、上記のように予め実験等により
求めた白熱ランプの入力電圧に対する入力電力の関係に
基づき、上位コントローラから送られてくる電力指令信
号を、各ランプに供給する電圧指令信号に変換する。こ
の電力指令信号と電圧指令信号との関係は実測により次
のようにして求める。 光照射式加熱処理装置において、1本または複数の
白熱ランプが含まれる各ゾーンのそれぞれに関し、ラン
プ入力電力に対するランプ入力電圧を測定する。ここ
で、一般に、白熱ランプの場合、入力電力に対して入力
電圧をプロットすると、図2に示すような上に凸の曲線
になる。この曲線は次の式で近似できることが知られて
いる。電圧をV、電力をPとすると、電圧をVは次の
(1)式で近似される。
In the above incandescent lamp lighting control device, the lower controller 12 outputs the power command signal sent from the upper controller based on the relationship between the input voltage and the input power of the incandescent lamp previously obtained through experiments and the like. Is converted into a voltage command signal to be supplied to each lamp. The relationship between the power command signal and the voltage command signal is obtained by actual measurement as follows. In the light irradiation type heat treatment apparatus, the lamp input voltage with respect to the lamp input power is measured for each of the zones including one or a plurality of incandescent lamps. Here, in general, in the case of an incandescent lamp, when the input voltage is plotted against the input power, the curve becomes an upwardly convex curve as shown in FIG. It is known that this curve can be approximated by the following equation. Assuming that the voltage is V and the power is P, the voltage V is approximated by the following equation (1).

【0017】[0017]

【数1】 (Equation 1)

【0018】なお、α=logPmVmであり、また、V
m:ランプの定格電圧、Pm:ランプの定格電圧を印加
した時の電力(実測値)、β(P):最小2乗法で近似
した補正値である。 各ゾーンの白熱ランプそれぞれに関し、上記で実
測したランプ入力電力に対するランプ入力電圧より、上
記(1)式の電力を電圧に換算する式を求める。上記の
ようにして求めた各ゾーンの白熱ランプの換算式は、各
ゾーンの下位コントローラ12の記憶部12bに記憶さ
れる。
Note that α = log Pm Vm, and V
m: rated voltage of the lamp, Pm: power (actually measured value) when the rated voltage of the lamp is applied, β (P): correction value approximated by the least square method. For each incandescent lamp in each zone, an equation for converting the power of the above equation (1) into a voltage is obtained from the lamp input voltage with respect to the lamp input power actually measured above. The conversion formula of the incandescent lamp of each zone obtained as described above is stored in the storage unit 12b of the lower controller 12 of each zone.

【0019】また、上位コントローラ11は、前記した
ように予め実験等で求めた点灯制御条件に従って各ゾー
ンのランプ電力を計算し、下位コントローラ12に電力
指令信号を送出する。上記点灯制御条件は、例えば、あ
る昇温速度においてウエハ2を均一な温度分布で昇温さ
せるための各ゾーンの白熱ランプへの電力配分パターン
であり、この電力配分パターンは、次のようにして求め
られる。 被処理物の各部に温度検出器を取り付け、各ゾーン
のランプ1を点灯させて、被処理物を急速加熱し、被処
理物の各部の温度を検出する。 各ゾーンの白熱ランプへの電力配分パターンを変え
ながら上記操作を繰り返し、被加熱体を均一な温度分布
で上昇させられるよう各ゾーンへの電力配分を求める。
上記測定を、いくつかの設定され得る昇温速度、到達温
度に関して繰り返し、各昇温速度、到達温度における電
力配分パターンを求める。 上記のようにして求めた各ゾーンへの電力配分は上位コ
ントローラ11の記憶部11bに記憶される。図3は上
記のようにして求めた各ゾーンへの電力配分を記憶した
テーブルの一例を示す図である。同図において、1〜1
0はゾーンの番号であり、この例ではゾーンが10ある
場合を示している。また、T1〜T7は時間であり、P
11〜P A6は各ゾーンへのパワー配分を示している。
Further, the host controller 11
According to the lighting control conditions obtained in advance through experiments, etc.
And calculate the lamp power of the
Sends a command signal. The lighting control conditions are, for example,
The wafer 2 at a uniform temperature distribution
Of power distribution to incandescent lamps in each zone
This power distribution pattern is calculated as follows.
Can be Attach temperature detectors to each part of the workpiece
The lamp 1 is turned on to rapidly heat the object to be processed,
The temperature of each part of the physical material is detected. Change power distribution pattern to incandescent lamps in each zone
Repeat the above operation while heating the object
The power distribution to each zone is determined so that it can be increased by.
The above measurements were taken at several possible heating rates,
Temperature at each heating rate and temperature
Find the power distribution pattern. The power distribution to each zone obtained as described above is
The data is stored in the storage unit 11 b of the controller 11. Figure 3 is above
The power distribution to each zone obtained as described above was stored.
It is a figure showing an example of a table. In FIG.
0 is the zone number, in this example there are 10 zones
Shows the case. Further, T1 to T7 are time, and P
11~ P A6Indicates power distribution to each zone.

【0020】上位コントローラ11の記憶部11bには
各昇温速度に対応した例えば図3に示すテーブルが記憶
されており、上位コントローラ11は、ウエハを急速加
熱するに際し、上記テーブルを参照し、各ゾーンへの電
力指令信号を計算する。例えば、上位コントローラ11
はランプ点灯開始時の時間T1では、図3に示すように
各ゾーン1〜10に対してP11〜PA1のパワー配分にな
るような電力指令信号を生成する。ついで、時間T2で
は、各ゾーン1〜10に対してP12〜P A2のパワー配分
になるような電力指令信号を生成する。以下同様に、上
記テーブルから各時間におけるパワー配分を順次読み出
し、電力指令信号を生成して下位コントローラ12に送
出する。下位コントローラ12は、上記電力指令信号を
受信すると、前記したようにこの電力信号を前記換算式
に基づき電圧指令信号に変換し定電圧制御部13に送出
する。
The storage unit 11b of the host controller 11 has
For example, a table shown in FIG. 3 corresponding to each heating rate is stored.
The upper controller 11 quickly adds wafers.
When heating, refer to the above table and apply power to each zone.
Calculate the force command signal. For example, the upper controller 11
At time T1 at the start of lamp lighting, as shown in FIG.
P for each zone 1-1011~ PA1Power distribution
A power command signal as shown in FIG. Then at time T2
Is P for each zone 1-1012~ P A2Power distribution
A power command signal is generated such that Similarly, above
Power distribution at each time is sequentially read from the table
Then, a power command signal is generated and transmitted to the lower-order controller 12.
Put out. The lower controller 12 transmits the power command signal
Upon receipt, this power signal is converted to the
And converts it to a voltage command signal and sends it to the constant voltage control unit 13.
I do.

【0021】以下、図1により本実施例におけるウエハ
の温度制御について説明する。上位コントローラ11の
記憶部11bには、予め実験により求めたある昇温速度
において、ウエハを均一な温度分布で昇温させるための
前記図3に示したような各ゾーンへの電力配分を記憶し
たテーブルが記憶されている。また、下位コントローラ
12の記憶部12bには、前記した、各ゾーンの白熱ラ
ンプ入力電力をランプ入力電圧に換算する換算式が記憶
されている。上位コントローラ11の入力部11cから
ウエハの到達温度(例えば1000°C)と昇温速度
(例えば150°C/秒)、また、到達温度で保持する
時間等を設定値として入力する。入力部11cに入力さ
れたこれらの設定信号は、上位コントローラ11に取り
込まれ記憶される。
Hereinafter, the wafer temperature control in this embodiment will be described with reference to FIG. The storage unit 11b of the host controller 11 stores power distribution to each zone as shown in FIG. 3 for raising the temperature of the wafer with a uniform temperature distribution at a certain heating rate obtained in advance by experiment. A table is stored. The storage unit 12b of the lower controller 12 stores the above-described conversion formula for converting the incandescent lamp input power of each zone into the lamp input voltage. From the input unit 11c of the host controller 11, a set temperature such as a temperature reached by the wafer (for example, 1000 ° C.), a temperature rising rate (for example, 150 ° C./sec), and a time for maintaining the temperature at the reached temperature are input. These setting signals input to the input unit 11c are captured and stored in the host controller 11.

【0022】一方、ウエハ2の対応するゾーンの現在の
温度(例えば室温25°C)が、温度検出器14より検
出され、温度測定回路15を介して上位コントローラ1
1に入力される。上位コントローラ11は、測定された
現在のウエハ温度と、設定された昇温速度・到達温度等
に基づき、記憶部11bに記憶されている電力配分パタ
ーンの中から、上記設定値でウエハ2を均一な温度分布
で昇温させる電力配分パターンを選択し、選択した電力
配分パターンに基づき各ゾーン毎に設けられた下位コン
トローラ12に送出する電力制御値を求め、下位コント
ローラ12に送出する。下位コントローラ12は、上記
電力制御値を、前記した換算式に基づき電圧制御値に変
換し、設定電圧信号として、定電圧制御部13に出力す
る。
On the other hand, the current temperature (for example, room temperature 25 ° C.) of the corresponding zone of the wafer 2 is detected by the temperature detector 14,
1 is input. Based on the measured current wafer temperature and the set heating rate / attained temperature, etc., the host controller 11 uniformly distributes the wafer 2 with the above set values from the power distribution patterns stored in the storage unit 11b. A power distribution pattern to be raised with a suitable temperature distribution is selected, a power control value to be transmitted to the lower controller 12 provided for each zone is determined based on the selected power distribution pattern, and transmitted to the lower controller 12. The lower-order controller 12 converts the power control value into a voltage control value based on the above-described conversion formula, and outputs the voltage control value to the constant voltage control unit 13 as a set voltage signal.

【0023】定電圧制御部13は、上記電圧設定信号に
応じて所定の電圧をランプに出力する。ランプに供給さ
れる電圧は上記のように所定の大きさの電圧なので、ラ
ンプ1のフィラメントに大きな突入電流が流れる。結果
として、ランプ1のフィラメントには大きな電力が生
じ、速やかにフィラメントを加熱することができる。す
なわち、従来例の装置のように電流値のフィードバック
による電圧の入力低下がなく、短時間の間に自己加熱が
行われる。したがって、この短時間の自己加熱後、ラン
プ1から被加熱体に放射エネルギーが供給され、被加熱
体の温度は急速に上昇する。以下、上位コントローラ1
1は記憶部11bに記憶されている前記電力配分パター
ンを各時刻において順次読み出して電力指令信号を生成
し、下位コントローラ12に送出する。下位コントロー
ラ12は上記電力指令信号を電圧指令信号に変換して定
電圧制御部13に送出し、各ゾーンのランプ1が点灯制
御される。
The constant voltage controller 13 outputs a predetermined voltage to the lamp according to the voltage setting signal. Since the voltage supplied to the lamp is a voltage of a predetermined magnitude as described above, a large rush current flows through the filament of the lamp 1. As a result, a large electric power is generated in the filament of the lamp 1, and the filament can be quickly heated. That is, the self-heating is performed in a short time without the voltage input drop due to the current value feedback unlike the conventional device. Therefore, after this short self-heating, the radiant energy is supplied from the lamp 1 to the object to be heated, and the temperature of the object to be heated rapidly rises. Hereinafter, upper controller 1
1 sequentially reads out the power distribution pattern stored in the storage unit 11b at each time to generate a power command signal, and sends it to the lower controller 12. The lower-order controller 12 converts the power command signal into a voltage command signal and sends it to the constant voltage control unit 13, so that the lighting of the lamp 1 in each zone is controlled.

【0024】なお、上記昇温時には、ウエハ2の温度の
フィードバックは行なわない。すなわち、上位コントロ
ーラ11は前記した記憶部11bに記憶された電力配分
パターンに基づき下位コントローラ12への電力指令信
号を生成するだけで、温度検出器14により検出された
温度による制御は行わない。したがって、本実施例にお
いては、測定系の制御遅れの問題もなくなる。なお、設
定した昇温時間経過後、ウエハ2の温度を測定し、実際
に設定温度に到達したかどうかを確認するようにしても
よい。例えば、ウエハ温度が設定した温度の許容範囲に
ない場合は、装置にトラブルが発生したとして処理を停
止する等の方法を採ることができる。ウエハ2の冷却
時、ウエハ2の周辺部を加熱する場合のランプ点灯制御
も、加熱する場合と同様であり、前記したように、上位
コントローラ12に記憶された電力配分パターンにより
電力指令信号を生成し、この電力指令信号を電圧指令信
号に変換して、各ランプを定電圧制御する。
At the time of the temperature rise, the temperature of the wafer 2 is not fed back. That is, the upper controller 11 only generates a power command signal to the lower controller 12 based on the power distribution pattern stored in the storage unit 11b, but does not perform control based on the temperature detected by the temperature detector 14. Therefore, in this embodiment, the problem of control delay of the measurement system is eliminated. After the elapse of the set heating time, the temperature of the wafer 2 may be measured to check whether the temperature has actually reached the set temperature. For example, when the wafer temperature is not within the set allowable temperature range, a method may be adopted in which a trouble is generated in the apparatus and the processing is stopped. When cooling the wafer 2, the lamp lighting control for heating the peripheral portion of the wafer 2 is the same as that for heating, and as described above, the power command signal is generated based on the power distribution pattern stored in the host controller 12. Then, the power command signal is converted into a voltage command signal to control each lamp at a constant voltage.

【0025】図4に定電圧制御を行なうときの電圧・電
流・電力の変化の様子を示す。同図において、横軸は時
間、縦軸は定電圧制御部13からランプ1に供給される
電圧、電流、電力を示している。本実施例においては、
白熱ランプを定電圧制御しているため、同図に示すよう
に、ランプの入力電圧Vに変化させたとき、大きな突入
電流がt0〜t1の期間流れるが、電圧値は変化しな
い。このため、この期間におけるランプの入力電力Wは
増加し、フィラメントは急速に加熱される。該入力電力
の内、同図の斜線で示した部分の電力はフィラメントの
自己加熱に使用される電力であり、その面積は図8の斜
線部の面積と同じになる。即ち、大きな電力がフィラメ
ントに与えられるので、フィラメントの自己加熱に要す
る時間(t0からt1までの時間)が短縮され、ランプ
から放射されるエネルギーWはほぼ一定の値となる。こ
のため、従来例に比べて、急速に被処理物を昇温させる
ことができる。図5に本実施例と従来例におけるウエハ
の昇温速度を示す。同図において、横軸は時間、縦軸は
ウエハの温度である。同図から明らかなように、本実施
例のランプ点灯制御装置を用いることにより、従来例と
比べてウエハの温度を短時間の内に昇温させることが可
能となった。
FIG. 4 shows how the voltage, current, and power change when constant voltage control is performed. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage, current, and power supplied from the constant voltage control unit 13 to the lamp 1. In this embodiment,
Since the incandescent lamp is controlled at a constant voltage, as shown in the figure, when the lamp is changed to the input voltage V, a large inrush current flows during a period from t0 to t1, but the voltage value does not change. Therefore, the input power W of the lamp during this period increases, and the filament is rapidly heated. Of the input power, the power in the hatched portion in the figure is the power used for self-heating of the filament, and its area is the same as the area in the hatched portion in FIG. That is, since a large amount of electric power is applied to the filament, the time required for self-heating of the filament (time from t0 to t1) is reduced, and the energy W radiated from the lamp becomes a substantially constant value. Therefore, the temperature of the object to be processed can be raised more rapidly than in the conventional example. FIG. 5 shows the temperature rising rate of the wafer in the present embodiment and the conventional example. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents wafer temperature. As is clear from the figure, the use of the lamp lighting control device of the present embodiment makes it possible to raise the temperature of the wafer in a shorter time than in the conventional example.

【0026】図6に上記実施例の変形例を示す。本実施
例は、ランプ点灯用の商用電源の電圧変動を補正するよ
うにした実施例を示している。本実施例の構成は前記図
1に示したものほぼ同様であるが、本実施例において
は、電源電圧を検出する電圧検出器17が設けられてお
り、電圧検出器17により電源電圧の変動を検出し、下
位コントローラ12に入力する。ランプを点灯させる商
用電源(例えば200V)は、一般に約±10%電圧変
動する。したがって、ランプに供給される電圧もそれに
伴って変動し、所望の電圧をランプに供給できない場合
がある。これを防ぐために、本実施例においては、上記
のように定電圧制御部13に電源を供給する商用電源1
6の電圧を検出する電圧検出器17を設け、検出した電
圧値を下位コントローラ12の演算部12aにフィ一ド
バックする。上記演算部12aは、商用電源の規定され
た電圧値(例えば200V)を上記検出した電圧側で割
り、その結果を係数として、電圧制御部に出力する電圧
設定値に乗じて出力する。一般に、ランプ点灯用の商用
電源の電圧変動は、変動の幅、変動の速さともに、電圧
検出器17が検出する時間間隔に対して十分に小さく遅
い。したがって、上記のようにランプ点灯用商用電源1
6の電圧を電圧検出器17で検出し、フィードバック制
御を行なっても、昇温速度を遅くするようなことはな
い。
FIG. 6 shows a modification of the above embodiment. This embodiment shows an embodiment in which a voltage fluctuation of a commercial power supply for lighting a lamp is corrected. Although the configuration of this embodiment is almost the same as that shown in FIG. 1, in this embodiment, a voltage detector 17 for detecting a power supply voltage is provided, and the fluctuation of the power supply voltage is detected by the voltage detector 17. Detected and input to lower controller 12. A commercial power supply (for example, 200 V) for lighting a lamp generally fluctuates by about ± 10%. Therefore, the voltage supplied to the lamp also fluctuates accordingly, and a desired voltage may not be supplied to the lamp in some cases. In order to prevent this, in the present embodiment, the commercial power supply 1 that supplies power to the constant voltage control unit 13 as described above is used.
6 is provided, and the detected voltage value is fed back to the calculation unit 12a of the lower controller 12. The arithmetic unit 12a divides a specified voltage value (for example, 200 V) of the commercial power supply by the detected voltage side, and multiplies the result as a coefficient by a voltage set value output to the voltage control unit and outputs the result. In general, the voltage fluctuation of the commercial power supply for lighting the lamp is sufficiently small and slow with respect to the time interval detected by the voltage detector 17, both in the width and the speed of the fluctuation. Therefore, as described above, the lamp lighting commercial power supply 1
Even if the voltage detector 17 detects the voltage of No. 6 and performs the feedback control, it does not slow down the heating rate.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
以下の効果を得ることができる。 (1)予め、ランプ電力値を電圧値に換算する式を求め
ておき、ランプの入力電圧を制御することによって、ラ
ンプ点灯制御を行なっているので、ランプ電力制御のよ
うにランプの自己加熱の時間が長くなることがなく、ラ
ンプのフィラメントを短時間の間に加熱することができ
る。このため、ランプの放射エネルギーの上昇が早くな
り、被処理物をより高速に昇温することができる。 (2)予め、被処理物を均一な温度分布で昇降温させる
ことができる各ゾーンのランプ点灯制御条件を実測して
おき、該実測値に基づいてランプを点灯制御して、被処
理物を昇温または降温させるようにしているので、温度
測定系の制御遅れにより被処理物の温度フィードバック
ができないような急速な温度変化が生じる場合において
も、被処理物の温度分布が均一になるように制御するこ
とができる。 (3)ランプ点灯用商用電源の電圧を検出し、フィード
バックにより変動分を補正してランプ電圧を制御するこ
とにより、商用電源の電圧が変動に影響されることな
く、所望の電圧をランプに供給し、被処理物を加熱する
ことができる。
As described above, in the present invention,
The following effects can be obtained. (1) Since an equation for converting the lamp power value into a voltage value is obtained in advance and the lamp lighting control is performed by controlling the input voltage of the lamp, self-heating of the lamp is performed as in lamp power control. The filament of the lamp can be heated in a short time without increasing the time. For this reason, the radiant energy of the lamp rises quickly, and the temperature of the object to be processed can be increased more quickly. (2) The lamp lighting control conditions of each zone that can raise and lower the temperature of the object with a uniform temperature distribution are measured in advance, and the lamps are controlled to be turned on based on the measured values, and the object is processed. Since the temperature is raised or lowered, the temperature distribution of the processing object is made uniform even when a rapid temperature change occurs where temperature feedback of the processing object cannot be performed due to control delay of the temperature measurement system. Can be controlled. (3) By detecting the voltage of the commercial power supply for lighting the lamp and correcting the variation by feedback to control the lamp voltage, a desired voltage is supplied to the lamp without being affected by the variation of the commercial power supply voltage. Then, the object to be processed can be heated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の白熱ランプ点灯制御装置の構
成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an incandescent lamp lighting control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】白熱ランプにおける入力電力に対する入力電圧
の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between input power and input voltage in an incandescent lamp.

【図3】各ゾーンへの電力配分を記憶したテーブルの一
例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a table storing power distribution to each zone.

【図4】定電圧制御を行なうときのランプの電圧・電流
・電力の変化の様子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how the voltage, current, and power of the lamp change when constant voltage control is performed.

【図5】本実施例と従来例におけるウエハの昇温速度を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a temperature rise rate of a wafer in the present embodiment and a conventional example.

【図6】図1に示した実施例の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the embodiment shown in FIG. 1;

【図7】従来の白熱ランプ点灯制御装置の構成例を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a conventional incandescent lamp lighting control device.

【図8】定電力制御を行なうときの電圧・電流・電力の
変化の様子を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing how voltage, current, and power change when performing constant power control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランプ 2 ウエハ(被処理物) 11 上位コントローラ 12 下位コントローラ 13 定電圧制御部 14 温度検出器 15 温度測定回路 16 商用交流電源 17 電圧検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp 2 Wafer (object to be processed) 11 Upper controller 12 Lower controller 13 Constant voltage control unit 14 Temperature detector 15 Temperature measurement circuit 16 Commercial AC power supply 17 Voltage detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 3/00 370 H01L 21/26 T Fターム(参考) 3K058 AA02 AA86 BA19 CA03 CA05 CA12 CA23 CA46 CB02 CB09 CB26 CB34 CC03 CE02 CE12 CE17 CE24 5F045 BB01 EK11 GB05 GB15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 3/00 370 H01L 21/26 TF term (Reference) 3K058 AA02 AA86 BA19 CA03 CA05 CA12 CA23 CA46 CB02 CB09 CB26 CB34 CC03 CE02 CE12 CE17 CE24 5F045 BB01 EK11 GB05 GB15

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の白熱ランプから放射される赤外線
を含む光を被処理物に照射して被処理物を加熱する光照
射式加熱処理装置の白熱ランプ点灯制御方法であって、 予め各白熱ランプの入力電力と入力電圧の関係を求めて
おき、白熱ランプに対する電力指令値が与えられたと
き、該電力指令値を上記関係に基づき各白熱ランプの入
力電圧値に変換し、該電圧値を各白熱ランプに印加する
ことにより、各白熱ランプから放射されるエネルギーを
制御することを特徴とする光照射式加熱装置における白
熱ランプ点灯制御方法。
1. An incandescent lamp lighting control method for a light irradiation type heat treatment apparatus for heating an object by irradiating the object with light including infrared rays emitted from a plurality of incandescent lamps. The relationship between the input power of the lamp and the input voltage is determined in advance, and when a power command value for the incandescent lamp is given, the power command value is converted into the input voltage value of each incandescent lamp based on the above relationship, and the voltage value is An incandescent lamp lighting control method in a light irradiation type heating device, wherein energy applied from each incandescent lamp is controlled by applying to each incandescent lamp.
【請求項2】 複数の白熱ランプが配置された領域を複
数のゾーンに分割し、 上記各ゾーンに属する白熱ランプに対する電力指令値の
配分を、予めゾーン毎に求めておき、 各ゾーンに属する白熱ランプに対する電力指令値を上記
配分に基づき定める、ことを特徴とする請求項1に記載
の光照射式加熱装置における白熱ランプ点灯制御方法。
2. An area in which a plurality of incandescent lamps are arranged is divided into a plurality of zones, and a distribution of a power command value to the incandescent lamps belonging to each zone is determined in advance for each zone. The incandescent lamp lighting control method in the light irradiation type heating device according to claim 1, wherein a power command value for the lamp is determined based on the distribution.
【請求項3】 複数の白熱ランプと、各白熱ランプを点
灯制御する制御手段を備え、上記白熱ランプから放射さ
れる赤外線を含む光を被処理物に照射して被処理物を加
熱する光照射式加熱処理装置であって、 上記制御手段は、白熱ランプに対する電力指令値が与え
られたとき、予め求めた各白熱ランプの入力電力と入力
電圧の関係から各白熱ランプに印加する電圧値を求め、 上記電圧値を各白熱ランプに印加して各白熱ランプを点
灯制御することを特徴とする光照射式加熱処理装置。
3. A light irradiation device comprising: a plurality of incandescent lamps; and control means for controlling lighting of each of the incandescent lamps, and irradiating the object with infrared light emitted from the incandescent lamp to heat the object. Wherein the control means obtains a voltage value to be applied to each incandescent lamp from a previously determined relationship between input power and input voltage of each incandescent lamp when a power command value for the incandescent lamp is given. A light irradiation type heat treatment apparatus characterized in that the voltage value is applied to each incandescent lamp to control lighting of each incandescent lamp.
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