JP2002108408A - 半導体製造装置の温度制御方法 - Google Patents

半導体製造装置の温度制御方法

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JP2002108408A
JP2002108408A JP2000298856A JP2000298856A JP2002108408A JP 2002108408 A JP2002108408 A JP 2002108408A JP 2000298856 A JP2000298856 A JP 2000298856A JP 2000298856 A JP2000298856 A JP 2000298856A JP 2002108408 A JP2002108408 A JP 2002108408A
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zone
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Masaaki Ueno
正昭 上野
Minoru Nakano
稔 中野
Hideto Yamaguchi
英人 山口
Kazuo Tanaka
和夫 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゾーン間の干渉を想定して制御偏差を補正す
ることにより、PID定数の比例ゲインを変更すること
なく安定的に温度制御することができる半導体製造装置
の温度制御方法を提供する。 【解決手段】 複数の加熱源h1〜h3を有し被処理体
を熱処理するための熱処理炉1と、この熱処理炉1を分
割した複数ゾーンにおける炉内温度を検出する複数の温
度検出部t1〜t3と、これら温度検出部の温度検出値
と温度設定値との制御偏差e1〜e3に基づいて各ゾー
ンの加熱源への供給電力の制御信号を出力する複数の調
節部f1〜f3とを備えた熱処理装置において、前記制
御偏差e1〜e3に基づいて複数ゾーン間の干渉度を求
めて各ゾーン毎に補正した制御偏差x1〜x3を前記各
調整部f1〜f3に出力する補正手段としての干渉比率
演算部2を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数ゾーンからの
温度検出値と温度設定値との偏差に基づいて、複数ゾー
ンヒータへのパワー制御信号を出力し、温度制御を行う
ようにした半導体製造装置の温度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、枚葉装置などでは、反応炉にシ
リコンウェーハ等の基板を収容し、炉内の温度を適切な
温度に維持もしくは炉内を指定した温度変化に追従さ
せ、反応ガスを供給して、基板上に薄膜を形成する。半
導体製造装置においては、反応炉の温度条件が極めて重
要であり、この温度制御の精度がウェーハ膜の均一性に
大きく影響する。
【0003】このような半導体製造装置の温度制御方法
は、たとえば図4のようなゾーン独立PID制御方式が
用いられてきた。図4に示すゾーン独立PID制御方式
は、設定値入力部c1〜c3を備え、ヒータh1〜h3
への電力制御信号入力a1〜a3を入力すると共に、温
度センサt1〜t3による制御検出値(温度検出値)b
1〜b3をそれぞれ出力端から出力する3つのゾーン
(端ゾーン、中間ゾーン、中心ゾーン)に分割された熱
処理炉1と、設定値と制御検出値の偏差を出力する加算
器d1〜d3と、加算器d1〜d3の出力に応じて、そ
れぞれ独立にPID(比例・積分・微分)演算し電力制
御信号を指示するPID調節部f1〜f3とで構成さ
れ、熱処理炉1の出力端から出力される制御検出値b1
〜b3を制御する方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示すような構成で制御を行った場合、3つのゾーン間に
熱的干渉があるため、図5に示すように、熱処理炉1の
出力端から出力される制御検出値としての温度b1〜b
3が振動したり、また、この振動を小さくするため、P
ID調節部f1〜f3においてPID定数の比例ゲイン
を小さくする必要があり、また、その調整に多くの時間
を必要とした。
【0005】本発明は、上記実情に鑑みなされたもの
で、あらかじめプロセス実行前に、静的なゾーン間の干
渉度を求めておき、ゾーン間の干渉を想定して制御偏差
を補正することにより、調節部の比例ゲインを変更する
ことなく安定的に温度制御することができる半導体装置
の温度制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体製造
装置の温度制御方法は、複数ゾーンからの温度検出値と
温度設定値との偏差に基づいて、複数ゾーンヒータへの
パワー制御信号を出力し、温度制御を行うようにした半
導体製造装置の温度制御方法において、複数の異なる温
度帯に対応して、前記複数ゾーンの干渉度を予め求めて
おき、この干渉度に基づいて温度検出値と温度設定値と
の偏差を補正するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0007】このような構成によれば、複数ゾーンから
なる熱処理炉を有する半導体製造装置において、ゾーン
間の干渉を想定して制御偏差を補正することにより、例
えばPID定数の比例ゲインを変更することなく、ゾー
ン干渉による制御性の悪化を防ぎ、安定的に温度制御す
ることができる。
【0008】本発明の温度制御方法を実行するため、実
施の形態における半導体製造装置は、複数の加熱源を有
し被処理体を熱処理するための熱処理炉と、この熱処理
炉を分割した複数ゾーンにおける炉内温度を検出する複
数の温度検出部と、これら温度検出部の温度検出値と温
度設定値との偏差に基づいて各ゾーンの加熱源への供給
電力の制御信号を出力する複数の調節部とを備え、更
に、予め前記偏差に基づいて複数ゾーン間の干渉度を求
めておき、プロセス実行時に、この干渉度に基づいて、
制御偏差を各ゾーン毎に補正して前記各調節部に出力す
る補正手段を備えている。なお、干渉度に基づいて各調
節部の出力を補正するような補正手段を設ける構成とし
ても本発明の課題を解決することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施
の形態に係る半導体製造装置を示す構成図である。図1
において、図4に示す従来例と同一部分は同一符号を付
してその説明は省略する。新たな符号として、2は、加
算器d1〜d3とPID調節部f1〜f3との間に設け
られた干渉比率演算部であり、この干渉比率演算部2
は、他ゾーンの温度変化に対する自ゾーンヘの影響度合
いを差し引いた新たな制御偏差x1〜x3に補正するも
のである。すなわち、加算器d1〜d3からの制御偏差
に基づいて複数ゾーン間の干渉度を求めて各ゾーン毎に
補正した制御偏差をPID調節部f1〜f3に出力する
補正手段をなす。
【0010】干渉比率演算部2は、実際には、次のよう
にして干渉比率をあらかじめ取得する。熱処理炉1の加
熱源としてのヒータ(h1〜h3)は、3ゾーンに分割
されている。各ゾーンにおいては、ゾーン間の干渉があ
るため、あるゾーンの電力制御信号入力を変化させ、そ
の温度を△T℃変化させると、他のゾーンの温度が電力
制御信号入力を変化させないにも関わらず、図2に示す
如く、△T℃に比例した温度変化をすることになる。
【0011】例えば、オープンループで3ゾーンに分割
された端ゾーンUの温度を△TU℃(操作端)変化さ
せ、端ゾーンU、中間ゾーンCU、中心ゾーンCLがそ
れぞれΔT1、△T2、△T3温度変化したとする。こ
こで、△T1℃/△TU℃=αU1とおくと、 △T1℃=αU1△TU℃ となる。つまり、端ゾーンUの温度変化は、端ゾーンU
の温度変化の干渉度αU1倍であることがわかる。
【0012】同様に、△T2℃/△TU℃=αU2 △T3℃/△TU℃=αU3とおくと、 △T2℃=αU2△TU℃ △T3℃=αU3△TU℃ となる。
【0013】さらに、中間ゾーンCUの温度を△TCU
℃変化させたときの各ゾーンの温度変化が△T1、△T
2、△T3であったとして、 △T1℃/△TCU℃=αCU1 △T2℃/△TCU℃=αCU2 △T3℃/△TCU℃=αCU3とおくと、 △T1℃=αCU1△TCU℃ △T2℃=αCU2△TCU℃ △T3℃=αCU3△TCU℃ となる。
【0014】同様に、中心ゾーンCLの温度を△TCL
℃変化させたときの各ゾーンの温度変化が△T1、△T
2、△T3であったとして、 △T1℃/△TCL℃=αCL1 △T2℃/△TCL℃=αCL2 △T3℃/△TCL℃=αCL3とおくと、 △T1℃=αCL1△TCL℃ △T2℃=αCL2△TCL℃ △T3℃=αCL3△TCL℃ となる。
【0015】以上をまとめると、 △T1℃=αU1△TU℃+αCU1△TCU℃+αCL1△T
CL℃ △T2℃=αU2△TU℃+αCU2△TCU℃+αCL2△T
CL℃ △T3℃=αU3△TU℃+αCU3△TCU℃+αCL3△T
CL℃ となる。
【0016】したがって、端ゾーンUの温度変化量は、 Uゾーン温度変化のαU1倍 +CUゾーン温度変化のαCU1倍 +CLゾーン温度変化のαCL1倍 であることがいえる。
【0017】これを行列としてまとめると、式(1)に
示すものとなる。
【0018】
【数1】
【0019】ここで、式(2)を干渉行列と呼び、Rと
する。
【0020】
【数2】
【0021】干渉比率演算部2では、式(2)に示す干
渉行列の逆数1/Rを干渉比率として設定しておき、加
算器d1〜d3からの制御偏差e1〜e3に1/Rを乗
じた新たな制御偏差x1〜x3を出力する。PID調節
部f1〜f3は、その制御偏差x1〜x3に応じてPI
D演算し、電力制御信号入力を指示する。
【0022】干渉比率演算部2から出力される新たな制
御偏差x1〜x3は、他のゾーンからの干渉による温度
上昇分を含んだ自ゾーンが上昇させるべき偏差となり、
PID調節部f1〜f3での余分な電力制御信号算出を
防ぐため、図3に示す如く、熱処理炉1の出力端から出
力される制御検出値としての温度b1〜b3は振動が生
じなく、干渉による温度振動などの制御性の悪化を防
き、PID定数の比例ゲインを変更することなく安定的
に温度制御させることができる。なお、本発明は、半導
体製造装置として、枚葉装置を用いて説明したが、複数
ゾーンからなる縦型装置熱処理炉を備えた半導体製造装
置にも応用できる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明したように、本発明によれ
ば、複数ゾーンからなる熱処理炉を有する半導体製造装
置において、ゾーン間の干渉を想定して偏差を補正する
ことにより、例えばPID調節部の比例ゲインを変更す
ることなく、ゾーン干渉による制御性の悪化を防ぎ、安
定的に温度制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る熱処理装置の温度制
御装置を示す構成図である。
【図2】干渉を表すグラフである。
【図3】本発明の実施結果を表すグラフである。
【図4】従来例に係る熱処理装置の温度制御装置を示す
構成図である。
【図5】従来例の実施結果を表すグラフである。
【符号の説明】
1 熱処理炉、2 干渉比率演算部、d1〜d3 加算
器、f1〜f3 PID調節部、h1〜h3 ヒータ
(加熱源)、t1〜t3 温度センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 英人 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 田中 和夫 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 Fターム(参考) 4K030 CA04 HA11 HA17 JA10 KA39 KA41 5F045 BB01 EK22 EK27 GB05 5H004 GA08 GB15 HA01 HB01 JA22 JB08 KA71 KB02 KB04 KB06 5H323 AA27 BB01 BB03 CA02 CB02 CB42 DA01 FF01 HH02 KK05 LL01 LL02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数ゾーンからの温度検出値と温度設定
    値との偏差に基づいて、複数ゾーンヒータへのパワー制
    御信号を出力し、温度制御を行うようにした半導体製造
    装置の温度制御方法において、 複数の異なる温度帯に対応して、前記複数ゾーンの干渉
    度を予め求めておき、この干渉度に基づいて温度検出値
    と温度設定値との偏差を補正するようにしたことを特徴
    とする半導体製造装置の温度制御方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080647A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Tokuyama Corp 被加熱体の温度制御方法
JP2009081419A (ja) * 2007-08-14 2009-04-16 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置および熱光学マニピュレータの制御方法
JP2009117798A (ja) * 2007-10-19 2009-05-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 温度制御方法、温度補正値取得方法、半導体製造方法、基板処理装置
US7718926B2 (en) 2005-10-31 2010-05-18 Panasonic Corporation Film deposition apparatus, film deposition method, monitoring program for film deposition apparatus, and recording medium thereof
US8131404B2 (en) 2008-07-07 2012-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Temperature regulating apparatus, exposure system, and device manufacturing method
CN103668128A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 中晟光电设备(上海)有限公司 Mocvd设备、温度控制系统及控制方法
WO2015058676A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-30 Beijing Sevenstar Electronic Co., Ltd. Heat treatment apparatus and auto-turning temperature control method therefor
KR101523313B1 (ko) * 2014-08-25 2015-05-27 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치
CN111809166A (zh) * 2019-04-11 2020-10-23 东京毅力科创株式会社 处理装置和处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5956084A (ja) * 1982-09-20 1984-03-31 昭和電線電纜株式会社 複数炉の温度制御方式
JPH11224129A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Komatsu Ltd ゾーン分割ヒータの温度制御装置
JP2000187514A (ja) * 1998-10-14 2000-07-04 Omron Corp 制御装置、温度調節器および熱処理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5956084A (ja) * 1982-09-20 1984-03-31 昭和電線電纜株式会社 複数炉の温度制御方式
JPH11224129A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Komatsu Ltd ゾーン分割ヒータの温度制御装置
JP2000187514A (ja) * 1998-10-14 2000-07-04 Omron Corp 制御装置、温度調節器および熱処理装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080647A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Tokuyama Corp 被加熱体の温度制御方法
US7718926B2 (en) 2005-10-31 2010-05-18 Panasonic Corporation Film deposition apparatus, film deposition method, monitoring program for film deposition apparatus, and recording medium thereof
US8861102B2 (en) 2007-08-14 2014-10-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and thermal optical manipulator control method
JP2009081419A (ja) * 2007-08-14 2009-04-16 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置および熱光学マニピュレータの制御方法
JP2011211237A (ja) * 2007-08-14 2011-10-20 Asml Netherlands Bv リソグラフィ投影装置
US8064151B2 (en) 2007-08-14 2011-11-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and thermal optical manipulator control method
JP2009117798A (ja) * 2007-10-19 2009-05-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 温度制御方法、温度補正値取得方法、半導体製造方法、基板処理装置
US8131404B2 (en) 2008-07-07 2012-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Temperature regulating apparatus, exposure system, and device manufacturing method
CN103668128A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 中晟光电设备(上海)有限公司 Mocvd设备、温度控制系统及控制方法
CN103668128B (zh) * 2012-09-04 2016-02-24 中晟光电设备(上海)有限公司 Mocvd设备、温度控制系统及控制方法
WO2015058676A1 (en) * 2013-10-23 2015-04-30 Beijing Sevenstar Electronic Co., Ltd. Heat treatment apparatus and auto-turning temperature control method therefor
KR101523313B1 (ko) * 2014-08-25 2015-05-27 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치
CN111809166A (zh) * 2019-04-11 2020-10-23 东京毅力科创株式会社 处理装置和处理方法

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