JP2003143762A

JP2003143762A - 加工装置および装置制御方法

Info

Publication number: JP2003143762A
Application number: JP2001332668A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Okochi; 浩幾大河内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2003-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】生産性を低下させることなく、半導体製造工
場の電力供給設備の小容量化を可能にし、半導体製造工
場の電力供給設備の供給能力に応じた最適な生産性をも
たらす製造システムとしての加工装置および装置制御方
法を提供する。【解決手段】制御部６と、切換器３と、本体部５と、
電流整流器７と、電力供給設備１等の電源を本体部５の
各ユニットＡ、Ｂ、Ｃの電源へと変換する電源部４とを
備え、設備供給設備１からの電源を蓄電して電源部４に
供給する蓄電池８と、消費電力上限値を設定する手段と
を有し、消費電力が予め測定した装置の消費電力プロフ
ァイル情報より装置の消費電力が消費電力上限値を超過
する場合、制御部６および切換器３により電源部４への
給電を電力供給設備１の電源から蓄電池８へと切り換え
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、半導体素子等のデ
バイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、
ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）を製造す
るために用いられるデバイス製造装置等の加工装置、お
よび、装置における電力制御等の装置制御方法に関する
ものであり、特に加工装置としての半導体製造装置にお
いて有効なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体製造装置は、その高性能化
に伴い、装置消費電力が増大している。そして絶え間な
い高性能化の要求により、今後も装置の消費電力は増加
し続けることが予想される。

【０００３】その半導体製造装置を多数設置して半導体
生産を行なう半導体製造工場では、工場設備の一つとし
て、各装置の要求する電力を設置台数分だけ供給可能な
電力供給設備を準備する必要がある。生産ラインに何十
台、何百台と半導体製造装置がならぶ大規模工場におい
ては、その電力供給設備は巨大なものとなる。

【０００４】ところで、半導体製造装置の消費電力は、
起動時、待機時、処理時といった稼動状態によって異な
っており、一例として図２のような各稼動状態における
消費電力を示した消費電力プロファイルによってその違
いを見ることができる。この消費電力プロファイルは、
何らかの消費電力測定手段により、１台あるいは複数台
の同種装置の稼動時消費電力を複数回測定し、各処理単
位の最大値を示したものである。起動時には、各部の充
電型部品への電力供給や駆動部品の初期駆動などにより
大きな電力を必要とし、待機時には、最低限の維持電力
で待機する。そして、処理時には、処理内容によって消
費電力は変化する。

【０００５】装置は各々独立で稼動することを前提とす
るため、工場設備に対する要求電力は各装置の消費電力
プロファイルのうち最大のもの、あるいはそれに準ずる
ものが要求される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図２の消費電力プロフ
ァイルの例では、最大電力を消費するのは処理３であ
り、１００ｋＶＡを必要とする。また、処理時の平均電
力は、約５０ｋＶＡである。

【０００７】工場設備に対する１台あたりの要求電力と
して、この処理３での消費電力を要求した場合は、全装
置の平均電力に対し約２倍の電力供給設備が必要なこと
になる。

【０００８】一方、工場設備に対し平均電力を要求電力
とした場合には、全装置の半数以上が処理３を行なった
際、電力供給不足になってしまう。各装置は独立に動作
することが前提であるため、こうした状況は発生し得
る。

【０００９】このような消費電力プロファイルの変動を
吸収するための電力バッファリング設備を工場設備とし
て準備するためには、巨大な蓄電装置が必要であり、大
きな設備コストを要する。

【００１０】このように、一般的に装置消費電力は稼働
時間内で一定ではなく、最大消費電力と平均消費電力の
差は大きい。このため、最大消費電力に合わせて電力供
給設備を準備した場合は、多くの時間で電力設備が無駄
になっている。また、平均電力に合わせて電力供給設備
を準備すると、装置のピーク電力が予期せず一致したと
き、電力供給不足になる可能性がある。

【００１１】本発明は、生産性を低下させることなく、
半導体製造工場の電力供給設備の小容量化を可能にし、
半導体製造工場の電力供給設備の供給能力に応じた最適
な生産性をもたらす製造システムとしての加工装置およ
び装置制御方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の加工装置の第１形態では、電力供給設備か
ら給電されて作動する加工装置であって、前記電力供給
設備から給電されて蓄電する蓄電手段と、前記電力供給
設備および前記蓄電手段から給電されて当該加工装置内
の各負荷に給電する電源部と、前記電力供給設備から給
電される電力の上限値を設定する手段と、予め測定した
当該加工装置の消費電力プロファイル情報より当該加工
装置の消費電力が前記上限値を超過するタイミングでは
超過する電力以上の電力を前記蓄電手段から前記電源部
へ供給する制御手段と、を具備することを特徴とする。

【００１３】本発明の加工装置の第２形態では、前記電
源部は、当該加工装置内の負荷を複数の系統に分割して
系統別に給電し、前記制御手段は、前記複数系統のうち
１系統以上の消費電力であって前記上限値を超過する電
力以上のそれに最も近い電力値を算出する手段と、算出
した電力を消費する系統の給電元を前記蓄電手段に、残
りの系統の給電元を前記電力供給設備に設定する切り換
え手段とを有することを特徴とする。

【００１４】本発明の加工装置の第３形態では、前記蓄
電手段が、前記系統ごとにその系統の電源形態に対応す
る形態で設けられていることを特徴とする。

【００１５】本発明の加工装置の第４形態では、前記消
費電力プロファイル情報より前記消費電力が前記上限値
を下回るタイミングでのみ前記蓄電手段の受電量が前記
上限値と消費電力との差電力以下となる電流値に前記蓄
電手段への充電電流を調整する電流調整手段をさらに有
することを特徴とする。

【００１６】本発明の加工装置の第５形態では、電力供
給設備から給電されて作動する加工装置であって、前記
電力供給設備から給電されて蓄電する蓄電手段と、前記
蓄電手段の充放電を制御する手段と、前記蓄電手段から
受電して当該加工装置内の各負荷に給電する電源部と、
前記電力供給設備から給電される電力の上限値を設定す
る手段と、予め測定した当該加工装置の消費電力プロフ
ァイル情報より当該加工装置の受電電力が前記上限値を
超過しないように前記蓄電手段の充放電量を制御する制
御手段と、を具備することを特徴とする。

【００１７】本発明の加工装置の第６形態では、前記電
源部は、当該加工装置内の負荷を複数の系統に分割して
系統別に給電し、前記蓄電手段は、前記系統ごとにその
系統の電源形態に対応する形態で設けられていることを
特徴とする。

【００１８】本発明の加工装置の第７形態では、前記電
力供給設備から給電される電力の上限の設定値、前記消
費電力プロファイル情報、および前記蓄電手段の仕様情
報より、前記上限値を遵守することが不可能な場合、警
告を通知する手段を備えることを特徴とする。

【００１９】本発明の加工装置の第８形態では、前記電
力供給設備から給電される電力の上限の設定値および前
記消費電力プロファイル情報より、前記蓄電手段の性能
仕様を算出して通知する手段をさらに備えることを特徴
とする。

【００２０】本発明の加工装置の第９形態では、前記蓄
電手段は、交換可能であることを特徴とする。

【００２１】本発明の加工装置の第１０形態では、前記
電力供給設備から給電される電力の上限の設定値、前記
消費電力プロファイル情報、および前記蓄電手段の仕様
情報より、蓄電量不足が発生しない前記蓄電手段の充電
スケジュールを作成する手段をさらに備え、該充電スケ
ジュールに沿って装置制御することを特徴とする。

【００２２】上記課題を解決するために、本発明の装置
制御方法の第１形態では、制御部と、被制御部と、電力
供給設備から給電された電力を被制御部電源電力へ変換
する電源部とを備えた装置の制御を行なう装置制御方法
であって、前記電力供給設備から給電された電力を蓄電
しその蓄電電力を前記電源部に供給する蓄電手段と、前
記電力供給設備から給電される電力の上限値を設定する
手段とを設け、予め測定した前記装置の消費電力プロフ
ァイル情報より前記装置の消費電力が前記上限値を超過
するタイミングでは前記電源部への給電元を前記電力供
給設備から前記蓄電手段へと切り換えることを特徴とす
る。

【００２３】本発明の装置制御方法の第２形態では、制
御部と、被制御部と、電力供給設備から給電された電力
を被制御部電源電力へ変換する電源部とを備えた装置の
制御を行なう装置制御方法であって、前記電力供給設備
から給電された電力を蓄電する蓄電手段と、前記電力供
給設備から給電される電力の上限値を設定する手段とを
設け、予め測定した前記装置の消費電力プロファイル情
報より前記装置の消費電力が前記上限値を超過するタイ
ミングでは一部あるいは全ての前記被制御部への給電元
を前記電源部から前記蓄電手段へと切り換えることを特
徴とする。

【００２４】本発明の装置制御方法の第３形態では、制
御部と、被制御部と、電力供給設備から給電された電力
を被制御部電源電力へ変換する電源部とを備えた装置の
制御を行なう装置制御方法であって、前記電力供給設備
から給電された電力を蓄電しその蓄電電力を前記電源部
に供給する蓄電手段と、前記蓄電手段の充放電を制御す
る手段と、前記電力供給設備から給電される電力の上限
値を設定する手段とを設け、予め測定した前記装置の消
費電力プロファイル情報より前記制御部が前記蓄電手段
の充放電を制御し、前記装置の消費電力を前記上限値以
下とすることを特徴とする。

【００２５】本発明の装置制御方法の第４形態では、制
御部と、被制御部と、電力供給設備から給電された電力
を被制御部電源電力へ変換する電源部とを備えた装置の
制御を行なう装置制御方法であって、前記電力供給設備
から給電された電力を蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手
段の充放電を制御する手段と、前記電力供給設備から給
電される電力の上限値を設定する手段とを設け、予め測
定した前記装置の消費電力プロファイル情報より前記制
御部が前記蓄電手段の充放電を制御し、前記装置の消費
電力を前記上限値以下とすることを特徴とする。

【００２６】本発明の装置制御方法の第５形態では、前
記制御部により前記蓄電手段の充放電を制御する手段を
制御して、前記蓄電手段の充放電量を制御することを特
徴とする。

【００２７】本発明の装置制御方法の第６形態では、前
記電力供給設備から給電された電力の上限の設定値（受
電電力の上限の設定値）、前記消費電力プロファイル情
報、および前記蓄電手段の仕様情報より、前記上限値を
遵守することが不可能な場合、警告を通知する工程を備
えることを特徴とする。

【００２８】本発明の装置制御方法の第７形態では、前
記電力供給設備から給電された電力の上限の設定値（受
電電力の上限の設定値）および前記消費電力プロファイ
ル情報より、前記蓄電手段の性能仕様を算出して通知す
る工程をさらに備えることを特徴とする。

【００２９】本発明の装置制御方法の第８形態では、前
記電力供給設備から給電された電力の上限の設定値（受
電電力の上限の設定値）、前記消費電力プロファイル情
報、および前記蓄電手段の仕様情報より、蓄電量不足が
発生しない前記蓄電手段の充電スケジュールを作成する
工程をさらに備え、該充電スケジュールに沿って装置制
御することを特徴とする。ここで、前記蓄電手段の充電
スケジュールを作成する手段は、装置生産性を最適とす
る充電スケジュールを作成するものであるとよい。

【００３０】ここで、前記加工装置および／または前記
装置制御方法において、前記制御部は、前記被制御部と
しての１または２以上の制御対象部（例えば被制御部内
部の各スイッチ部）を各々制御することも可能である。
また、前記蓄電手段は、前記電力供給設備からの電力に
基づき給電される電力の蓄電を行なうものであることが
好ましい。さらに、前記蓄電手段は、前記電源部にその
電源として備えられてもよい。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて説明する。電力供給設備を少容量化するためには、
各加工装置が必要とする電力のピーク値を抑え、電力の
平均化を行なうことが有効である。そのため、本実施形
態においては、加工装置内に蓄電手段を設け、装置の消
費電力プロファイル情報を用いて、ピーク電力消費時の
電力供給の少なくとも一部を工場設備から装置用の蓄電
手段に切り換えることにより、蓄電手段を含む加工装置
全体としての消費電力、すなわち装置が電力供給設備か
ら給電されて受電する電力の平均化を実現する。

【００３２】どの程度までピーク電力を抑えるかは、工
場の電力供給設備能力と装置の設置台数より決定され
る。本実施形態においては、こうして決定された各装置
の消費電力上限値を装置ごとに設定できる。

【００３３】本実施形態の装置は、消費電力上限値と消
費電力プロファイル情報から最適な蓄電手段の容量を算
出する。

【００３４】さらに本実施形態では、蓄電池の充放電を
制御する充放電コントローラを利用することにより、切
り換え機構を使わずに蓄電池の充放電量を制御して同様
な結果を得ることができる。

【００３５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。（第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例におけ
る半導体製造装置の電力供給形態を示すブロック図であ
る。半導体製造工場には、複数の半導体製造装置が設置
されており、図１は、その中の１台の装置に対する電力
供給形態を示している。以下、図１を用いて、本実施例
について説明する。

【００３６】同図において、電力は、工場設備である電
力供給設備１から切換器３を通して電源部４に供給され
る。電源部４は、電源Ａ、電源Ｂ、電源Ｃによって電力
を本体部５のユニットが使用する電源形態に変換してユ
ニットＡ、ユニットＢ、ユニットＣへ供給する。

【００３７】蓄電池８は、電流調整器７を通して電力供
給設備１から給電される電力を蓄電し、電力供給設備１
と同じ電源形態で切換器３を通して電源部４へ給電す
る。また、制御部６は、本体部５の各ユニットＡ、Ｂ、
Ｃおよび切換器３、電流調整器７を制御する。

【００３８】次に、消費電力プロファイルについて説明
する。図２は、本発明の一実施例における半導体製造装
置の消費電力プロファイルを示すグラフである。同図に
おいて、縦軸は消費電力、横軸は時間をそれぞれ示す。
動作内容は起動、待機、処理１、２、３、４、５であ
る。処理は、この順で基本処理シーケンスとなる。処理
間には待機が可能であり、処理待ちの間はすべて待機と
なる。実際には各処理中の消費電力変動もあるが、図２
ではその中の最大値で代表させている。

【００３９】図３は、本発明の一実施例における各電源
毎の消費電力プロファイルを示すグラフであり、（Ａ）
は電源Ａの消費電力プロファイル、（Ｂ）は電源Ｂの消
費電力プロファイル、（Ｃ）は電源Ｃの消費電力プロフ
ァイルをそれぞれ示す。これらを加え合わせたものが、
装置全体の消費電力プロファイルとなる。本実施例で
は、予めこのような装置全体および各電源毎の消費電力
プロファイルを作成し、記憶装置に保存しておく。

【００４０】また本実施例では、装置の消費電力の上限
を規定する「消費電力上限値」を予め装置に入力してお
く。以降に説明するように、本実施例において、装置は
この上限値以上の電力を消費しないように稼働する。

【００４１】この消費電力上限値は、工場設備の電力供
給能力と装置設置台数から決定される。あるいは、最適
な生産性を維持可能な最小消費電力（これは装置の平均
消費電力になる）や他の要因により決定しても良い。

【００４２】制御部６は、この消費電力上限値と装置の
消費電力プロファイルから、上限値を超過する処理があ
るかどうかを調べ、超過する処理があればその時の各電
源の消費電力プロファイルより超過電力分に相当する最
適な電源の組み合わせを選択し、記憶しておく。

【００４３】電力超過が予定される処理に入る前に、制
御部６は先ほど選択した電源の切換器３を制御し、給電
元を設備電源１から蓄電池８に切り換える。

【００４４】また本実施例では、蓄電池８から供給され
る電力とその供給デューティーより各処理時における蓄
電池充電電流を算出しておき、制御部６は蓄電池充電電
流を制御する。

【００４５】このようにして、本実施例の装置は、規定
された消費電力上限値を超えることなく、稼働が可能と
なる。

【００４６】さらに具体例を用いて、本実施例について
説明する。図４は、本発明の一実施例における消費電力
プロファイルに対する消費電力上限値を説明するための
グラフである。装置の平均消費電力は約５０ｋＶＡであ
るので、ここでは「消費電力上限値」を平均電力を多少
上回る程度の６０ｋＶＡと設定する（図４参照）。本来
ならば、処理３に対応する１００ｋＶＡを設定する必要
があるため、これで電源設備が４０％削減できることに
なる。

【００４７】図４より、この上限値を上回るのは処理３
と処理４であることがわかる。次に、図３に示す各電源
の電力プロファイルより、処理３での超過量４０ｋＶＡ
と処理４での超過量２０ｋＶＡに相当する電源を選択す
ると、処理３では電源Ａ、処理４では電源Ｂが相当する
ことがわかる。

【００４８】図５は、本発明の一実施例における蓄電池
供給電力プロファイルを示すグラフである。制御部６
は、処理３に入る前に切換器３を制御して電源Ａへの給
電を電力供給設備１から蓄電池８に切り換える。同様
に、制御部６は、処理４に入る前に電源Ｂへの給電を蓄
電池８に切り換える。

【００４９】図６は、本発明の一実施例における蓄電池
充電電力プロファイルを示すグラフである。本実施例で
は、蓄電池使用電力プロファイルをもとに、図６のよう
な蓄電池充電スケジュールを作成し、制御部６が電流調
整器７を制御して充電電流を調整し、蓄電池８を充電す
る。本実施例において、蓄電池８は、初期にフル充電さ
れているものとする。

【００５０】図７は、本発明の一実施例における消費電
力上限値設定後の消費電力プロファイルを示すグラフで
あり、蓄電池供給分を除いた装置消費電力と蓄電池充電
電力を合わせた消費電力プロファイルを示している。こ
のようにして、装置の消費電力を上限値６０ｋＶＡに抑
えることができる。

【００５１】また基本的には、上限値は処理シーケンス
が連続で続いた場合の平均電力より上にしないと蓄電池
の使用分と充電分の関係で成り立たなくなるが、待機電
力が処理時に比べ十分に低い場合は、処理間に適当な待
機時間を設定することによって平均電力より低い上限値
を設定することも可能である。

【００５２】さらに本実施例においては、電力プロファ
イルと消費電力上限値から容量、充電時間等の必要とさ
れる蓄電池仕様が求められる。予め装置の蓄電池仕様を
装置に入力しておくことで、必要な仕様と比較し、蓄電
池仕様に余裕がない場合は、消費電力上限遵守不能の警
告を出して蓄電池仕様の変更を要求する。また逆に、蓄
電池仕様に余裕のある場合には、最適な蓄電池仕様を提
示することも可能である。

【００５３】こうした機能に対応するため、蓄電池容量
を簡単に変更可能な装置構造にしておくことが望まし
い。

【００５４】本実施例においては、説明を簡略化するた
めに蓄電池の変換効率を１００％として図説している
が、実際の変換効率は１００％以下であるため、充電時
には効率を考慮して充電スケジュールを作成する必要が
ある。

【００５５】（第２の実施例）図８は、第２の実施例に
おける半導体製造装置の電力供給形態を示すブロック図
である。半導体製造工場には複数の半導体製造装置が設
置されており、図８は、その中の１台の装置に対する電
力供給形態を示している。以下、図８を用いて、本実施
例について説明する。

【００５６】同図において、電力は、工場設備である電
力供給設備１から電源部４に供給される。電源部４は、
電源Ａ、電源Ｂ、電源Ｃによって電力を本体部５のユニ
ットが使用する電源形態に変換してユニットＡ、ユニッ
トＢ、ユニットＣへ供給する。

【００５７】蓄電池Ａ、Ｂ、Ｃは、電流調整器７を通し
て電力供給設備１から給電される電力を各種の電源形態
で蓄電し、ユニットが使用する電源形態で切換器３を通
してユニットＡ、Ｂ、Ｃへ給電する。また、制御部６
は、本体部５の各ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、切換器３、およ
び電流調整器７を制御する。動作に至るまでの説明は、
上記した第１の実施例と同様である。

【００５８】制御部６は、処理３に入る前に切換器３を
制御してユニットＡへの給電を電源Ａから蓄電池Ａに切
り換える。同様に、制御部６は、処理４に入る前にユニ
ットＢへの給電を蓄電池Ｂに切り換える。また、蓄電池
使用電力プロファイルをもとに蓄電池充電スケジュール
を作成し、制御部６が電流調整器７を制御して充電電流
を調整し、蓄電池Ａ、Ｂ、Ｃを充電する。

【００５９】本実施例では、このようにして、装置の消
費電力を上限値以内に抑えることができる。

【００６０】（第３の実施例）図９は、第３の実施例に
おける半導体製造装置の電力供給形態を示すブロック図
である。上記した第１の実施例における電源と蓄電池を
切り換える方法に代わって、本実施例では充放電コント
ローラ９を利用して蓄電池８の充放電電力を制御するこ
とにより、第１の実施例と同様の結果を得ることができ
る。以下、図９を用いて、本実施例について説明する。

【００６１】同図において、電力は、工場設備である電
力供給設備１から蓄電池８を通して電源部４に供給され
る。電源部４は、電源Ａ、電源Ｂ、電源Ｃによって電力
を本体部５のユニットが使用する電源形態に変換してユ
ニットＡ、ユニットＢ、ユニットＣへ供給する。制御部
６は、本体部５の各ユニットＡ、Ｂ、Ｃおよび充放電コ
ントローラ９を制御する。

【００６２】充放電コントローラ９は、制御部６からの
指令によって蓄電池８の充電／放電量を制御する。充電
量が設備から見た装置の消費電力に相当し、放電量は装
置内部での消費電力に相当する。

【００６３】ここで、充電量＝放電量ならば、電力供給
設備１から供給された電力がそのまま電源部４に供給さ
れる。充電量＞放電量ならば、（充電量−放電量）が蓄
電池８に充電される。充電量＜放電量ならば、（充電量
＋蓄電池からの給電）が電源部４に供給される。動作に
至るまでの説明は、上記した第１の実施例と同様であ
る。

【００６４】図２の消費電力プロファイルをもつ装置に
対しては、第１の実施例で示したように、制御部６は図
７の消費電力プロファイルに従って充電量を制御し、放
電量は元々の消費電力プロファイルである図２に従って
制御する。

【００６５】本実施例では、このようにして、上記した
第１の実施例と同様に装置の消費電力を上限値以内に抑
えることができる。

【００６６】（第４の実施例）図１０は、第４の実施例
における半導体製造装置の電力供給形態を示すブロック
図である。上記した第２の実施例における電源と蓄電池
を切り換える方法に代わって、本実施例では充放電コン
トローラ９を利用して蓄電池の充放電電力を制御するこ
とにより、第２の実施例と同様の結果を得ることができ
る。以下、図１０を用いて、本実施例について説明す
る。

【００６７】同図において、電力は、工場設備である電
力供給設備１から電源部４に供給される。電源部４は、
蓄電池Ａ、Ｂ、Ｃによって電力を本体部５のユニットが
使用する電源形態に変換してユニットＡ、ユニットＢ、
ユニットＣへ供給する。蓄電池Ａ、Ｂ、Ｃは、電力供給
設備１から給電される電力を各種の電源形態で蓄電し、
ユニットが使用する電源形態に変換してユニットＡ、
Ｂ、Ｃへ給電する。制御部６は、本体部５の各ユニット
Ａ、Ｂ、Ｃおよび電源部４の充放電コントローラＡ、
Ｂ、Ｃを制御する。

【００６８】充放電コントローラＡ、Ｂ、Ｃは、制御部
６からの指令によって蓄電池Ａ、Ｂ、Ｃの充電／放電量
を制御する。動作に至るまでの説明は、上記した第１の
実施例と同様である。

【００６９】各電源の消費電力プロファイルを元に、制
御部６は以下のような充放電コントローラＡ、Ｂ、Ｃの
制御スケジュールを作成する。

【００７０】制御部６は、まず充放電コントローラＡ、
Ｂ、Ｃに充電量＝放電量とし、充電量が各電源の消費電
力プロファイルに従うよう指令を出す。そして、制御部
６は、処理３に入る前に充放電コントローラＡに充電量
を０、放電量を４０ｋＶＡとするよう指令を出す。同様
に、制御部６は、処理４に入る前に充放電コントローラ
Ｂに充電量を０、放電量を２０ｋＶＡにするよう指令を
出す。

【００７１】放電分を蓄電池に充電するために、制御部
６は処理５に入る前に充放電コントローラＡに充電量を
４０ｋＶＡ、放電量を２０ｋＶＡにするよう指令を出
す。同様に、制御部６は、次の処理２に入る前に充放電
コントローラＢに充電量を２０ｋＶＡ、放電量を待機電
力分にするよう指令を出す。このときの装置の消費電力
プロファイルは、図７と同じになる。

【００７２】本実施例では、このようにして、上記した
第２の実施例と同様に装置の消費電力を上限値以内に抑
えることができる。

【００７３】上記した各実施例によれば、蓄電池を利用
してピーク時電力を通常時電力に取り込み、電力プロフ
ァイルを平均化することによって電力供給設備の大幅な
削減が可能になる。ただし、蓄電池を用いた電力の平均
化においては、蓄電池コストとのバランスを考えること
も必要である。上記した各実施例では、電力供給設備か
らの電力供給能力と装置台数から各装置の最大消費電力
を求め、それと装置の消費電力プロファイルから最適な
蓄電池容量を算出できるため、工場設備トータルとして
最適な省エネルギーシステムの構築が可能である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
設備電源の電力供給能力と装置台数から各装置の最大消
費電力を求め、それと装置の消費電力プロファイル情報
から最適な蓄電手段の蓄電容量を算出できるため、工場
設備トータルとして最適な省エネルギーシステムの構築
が可能である。

【００７５】また本発明によれば、最適な生産性を維持
しつつ半導体製造工場の電力供給設備を小容量化できる
ため、工場設備の低コスト化、省エネルギー化に貢献で
きる。

【００７６】さらに本発明によれば、電力供給設備の能
力の低い工場においては、電力供給能力に応じた最適な
生産性を実現することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における半導体製造装
置の電力供給形態を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における半導体製造装置の
消費電力プロファイルを示すグラフである。

【図３】本発明の一実施例における各電源毎の消費電
力プロファイルを示すグラフであり、（Ａ）は電源Ａの
消費電力プロファイル、（Ｂ）は電源Ｂの消費電力プロ
ファイル、（Ｃ）は電源Ｃの消費電力プロファイルをそ
れぞれ示す。

【図４】本発明の一実施例における消費電力プロファ
イルに対する消費電力上限値を説明するためのグラフで
ある。

【図５】本発明の一実施例における蓄電池供給電力プ
ロファイルを示すグラフである。

【図６】本発明の一実施例における蓄電池充電電力プ
ロファイルを示すグラフである。

【図７】本発明の一実施例における消費電力上限値設
定後の消費電力プロファイルを示すグラフである。

【図８】第２の実施例における半導体製造装置の電力
供給形態を示すブロック図である。

【図９】第３の実施例における半導体製造装置の電力
供給形態を示すブロック図である。

【図１０】第４の実施例における半導体製造装置の電
力供給形態を示すブロック図である。

【符号の説明】

１：電力供給設備、２：半導体製造装置、３：切換器、
４：電源部、５：本体部、６：制御部、７：電流調整
器、８：蓄電池。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力供給設備から給電されて作動する加
工装置であって、前記電力供給設備から給電されて蓄電する蓄電手段と、前記電力供給設備および前記蓄電手段から給電されて当
該加工装置内の各負荷に給電する電源部と、前記電力供給設備から給電される電力の上限値を設定す
る手段と、予め測定した当該加工装置の消費電力プロファイル情報
より当該加工装置の消費電力が前記上限値を超過するタ
イミングでは超過する電力以上の電力を前記蓄電手段か
ら前記電源部へ供給する制御手段と、を具備することを
特徴とする加工装置。
【請求項２】前記電源部は、当該加工装置内の負荷を
複数の系統に分割して系統別に給電し、前記制御手段
は、前記複数系統のうち１系統以上の消費電力であって
前記上限値を超過する電力以上のそれに最も近い電力値
を算出する手段と、算出した電力を消費する系統の給電
元を前記蓄電手段に、残りの系統の給電元を前記電力供
給設備に設定する切り換え手段とを有することを特徴と
する請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】前記蓄電手段が、前記系統ごとにその系
統の電源形態に対応する形態で設けられていることを特
徴とする請求項２に記載の加工装置。
【請求項４】前記消費電力プロファイル情報より前記
消費電力が前記上限値を下回るタイミングでのみ前記蓄
電手段の受電量が前記上限値と消費電力との差電力以下
となる電流値に前記蓄電手段への充電電流を調整する電
流調整手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１つに記載の加工装置。
【請求項５】電力供給設備から給電されて作動する加
工装置であって、前記電力供給設備から給電されて蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段の充放電を制御する手段と、前記蓄電手段から受電して当該加工装置内の各負荷に給
電する電源部と、前記電力供給設備から給電される電力の上限値を設定す
る手段と、予め測定した当該加工装置の消費電力プロファイル情報
より当該加工装置の受電電力が前記上限値を超過しない
ように前記蓄電手段の充放電量を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする加工装置。
【請求項６】前記電源部は、当該加工装置内の負荷を
複数の系統に分割して系統別に給電し、前記蓄電手段
は、前記系統ごとにその系統の電源形態に対応する形態
で設けられていることを特徴とする請求項５に記載の加
工装置。
【請求項７】前記電力供給設備から給電される電力の
上限の設定値、前記消費電力プロファイル情報、および
前記蓄電手段の仕様情報より、前記上限値を遵守するこ
とが不可能な場合、警告を通知する手段を備えることを
特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の加工装
置。
【請求項８】前記電力供給設備から給電される電力の
上限の設定値および前記消費電力プロファイル情報よ
り、前記蓄電手段の性能仕様を算出して通知する手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか
１つに記載の加工装置。
【請求項９】前記蓄電手段は、交換可能であることを
特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の加工装
置。
【請求項１０】前記電力供給設備から給電される電力
の上限の設定値、前記消費電力プロファイル情報、およ
び前記蓄電手段の仕様情報より、蓄電量不足が発生しな
い前記蓄電手段の充電スケジュールを作成する手段をさ
らに備え、該充電スケジュールに沿って装置制御するこ
とを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の加
工装置。
【請求項１１】制御部と、被制御部と、電力供給設備
から給電された電力を被制御部電源電力へ変換する電源
部とを備えた装置の制御を行なう装置制御方法であっ
て、前記電力供給設備から給電された電力を蓄電しその
蓄電電力を前記電源部に供給する蓄電手段と、前記電力
供給設備から給電される電力の上限値を設定する手段と
を設け、予め測定した前記装置の消費電力プロファイル
情報より前記装置の消費電力が前記上限値を超過するタ
イミングでは前記電源部への給電元を前記電力供給設備
から前記蓄電手段へと切り換えることを特徴とする装置
制御方法。
【請求項１２】制御部と、被制御部と、電力供給設備
から給電された電力を被制御部電源電力へ変換する電源
部とを備えた装置の制御を行なう装置制御方法であっ
て、前記電力供給設備から給電された電力を蓄電する蓄
電手段と、前記電力供給設備から給電される電力の上限
値を設定する手段とを設け、予め測定した前記装置の消
費電力プロファイル情報より前記装置の消費電力が前記
上限値を超過するタイミングでは一部あるいは全ての前
記被制御部への給電元を前記電源部から前記蓄電手段へ
と切り換えることを特徴とする装置制御方法。
【請求項１３】制御部と、被制御部と、電力供給設備
から給電された電力を被制御部電源電力へ変換する電源
部とを備えた装置の制御を行なう装置制御方法であっ
て、前記電力供給設備から給電された電力を蓄電しその
蓄電電力を前記電源部に供給する蓄電手段と、前記蓄電
手段の充放電を制御する手段と、前記電力供給設備から
給電される電力の上限値を設定する手段とを設け、予め
測定した前記装置の消費電力プロファイル情報より前記
制御部が前記蓄電手段の充放電を制御し、前記装置の消
費電力を前記上限値以下とすることを特徴とする装置制
御方法。
【請求項１４】制御部と、被制御部と、電力供給設備
から給電された電力を被制御部電源電力へ変換する電源
部とを備えた装置の制御を行なう装置制御方法であっ
て、前記電力供給設備から給電された電力を蓄電する蓄
電手段と、前記蓄電手段の充放電を制御する手段と、前
記電力供給設備から給電される電力の上限値を設定する
手段とを設け、予め測定した前記装置の消費電力プロフ
ァイル情報より前記制御部が前記蓄電手段の充放電を制
御し、前記装置の消費電力を前記上限値以下とすること
を特徴とする装置制御方法。
【請求項１５】前記制御部により前記蓄電手段の充放
電を制御する手段を制御して、前記蓄電手段の充放電量
を制御することを特徴とする請求項１３または１４のい
ずれか１つに記載の装置制御方法。
【請求項１６】前記電力供給設備から給電された電力
の上限の設定値、前記消費電力プロファイル情報、およ
び前記蓄電手段の仕様情報より、前記上限値を遵守する
ことが不可能な場合、警告を通知する工程を備えること
を特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の
装置制御方法。
【請求項１７】前記電力供給設備から給電された電力
の上限の設定値および前記消費電力プロファイル情報よ
り、前記蓄電手段の性能仕様を算出して通知する工程を
さらに備えることを特徴とする請求項１１〜１６のいず
れか１つに記載の装置制御方法。
【請求項１８】前記電力供給設備から給電された電力
の上限の設定値、前記消費電力プロファイル情報、およ
び前記蓄電手段の仕様情報より、蓄電量不足が発生しな
い前記蓄電手段の充電スケジュールを作成する工程をさ
らに備え、該充電スケジュールに沿って装置制御するこ
とを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１つに記載
の装置制御方法。