JP2006085907A - Power supply device and semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

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Hideo Ishizu
秀雄 石津
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Kokusai Electric Semiconductor Service Inc
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To predict the disconnection of a heater at an early stage and to prevent a substrate from being locked out. <P>SOLUTION: A power supply device 21 is configured to have a power feedback unit 23 and a temperature control unit 24 and to supply power from an AC power supply 1 to a heater 7. At controlling heater supply power, the control unit 24 sends a temperature control signal to the feedback unit 23 via a line 100 and the feedback unit 23 superimposes a power control signal on the temperature control signal to control a thyristor circuit for power adjustment 5. At determining heater deterioration, the feedback unit 23 feeds a measured current and applies a measured voltage to the control unit 24, and the control unit 24 determines the deterioration in the heater 7 on the basis of obtained heater resistance based on the measured current and the measured voltage and also on the basis of resistance at a reference time of the heater 7 obtained based on the measured temperature and a resistance temperature coefficient. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ヒータに電力を供給する電源装置、及びそれを搭載した半導体製造装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply device that supplies power to a heater, and a semiconductor manufacturing apparatus equipped with the power supply device.

図5に従来のヒータ用の電源装置の構成を示す。ヒータ用の電源装置20は、その入力端に交流電源1に接続される受電端子台2を持ち、その出力端にヒータ7に接続される分配用端子台6を持つ。受電端子台2と分配用端子台6との間に、電源ブレーカ3、電源トランス4、電力調整器としての電力調整用サイリスタ回路5が接続される。ヒータ7に温度測定用熱電対8が設けられる。   FIG. 5 shows the configuration of a conventional heater power supply device. The heater power supply device 20 has a power receiving terminal block 2 connected to the AC power source 1 at its input end and a distribution terminal block 6 connected to the heater 7 at its output end. A power breaker 3, a power transformer 4, and a power adjustment thyristor circuit 5 as a power regulator are connected between the power receiving terminal block 2 and the distribution terminal block 6. The heater 7 is provided with a temperature measuring thermocouple 8.

交流電源1を受電端子台2で受電し、電源ブレーカ3を通して、電源トランス4に電力を供給する。電源トランス4で変圧された電力は、電力調整用サイリスタ回路5で制御され、分配用端子台6からヒータ7に供給される。これによりヒータ7が加熱されて、ヒータ7の温度が変化する。このヒータ温度は熱電対8によって測定されて温度調節計9に入力される。温度調節計9は、熱電対8で測定された測定温度と設定温度との差を求め、その温度差に応じてヒータ7に供給すべき電力量を演算する。この演算結果は位相制御量に換算されて、温度調節計9から電力調整用サイリスタ回路5に制御信号として出力される。電力調整用サイリスタ回路5は、その制御信号のタイミングに応じた電力をヒータ7に供給する。   The AC power supply 1 is received by the power receiving terminal block 2 and supplied to the power transformer 4 through the power breaker 3. The power transformed by the power transformer 4 is controlled by the power adjustment thyristor circuit 5 and supplied from the distribution terminal block 6 to the heater 7. Thereby, the heater 7 is heated and the temperature of the heater 7 changes. The heater temperature is measured by the thermocouple 8 and input to the temperature controller 9. The temperature controller 9 calculates the difference between the measured temperature measured by the thermocouple 8 and the set temperature, and calculates the amount of power to be supplied to the heater 7 according to the temperature difference. This calculation result is converted into a phase control amount and output as a control signal from the temperature controller 9 to the power adjustment thyristor circuit 5. The power adjusting thyristor circuit 5 supplies power to the heater 7 according to the timing of the control signal.

しかし、従来の技術は、ヒータの断線を検知する方法として、ヒータの電流を監視するしかなく、ヒータを断線前に交換するためには、せいぜい、ヒータの材料、使用時の環境により判断するしかなかった。
ヒータが断線すると、加熱炉で正常な熱処理ができなくなり、基板のロット不良を出してしまう等、生産性に影響が出るという問題があった。特に半導体製造装置の縦型炉にあっては、一度に処理する被処理体の数が大量であるため影響は大きかった。これを補うために、予備のヒータを準備して、定期交換しているが、ヒータの寿命判断が甘いため、寿命予測範囲期間内で断線するという問題点もある。
However, in the conventional technique, as a method for detecting the disconnection of the heater, there is no choice but to monitor the current of the heater. In order to replace the heater before the disconnection, the judgment can be made based on the material of the heater and the environment in use. There wasn't.
When the heater is disconnected, there is a problem in that productivity is affected such that normal heat treatment cannot be performed in the heating furnace and a lot defect of the substrate is caused. In particular, in a vertical furnace of a semiconductor manufacturing apparatus, the influence is large because the number of objects to be processed at a time is large. In order to compensate for this, a spare heater is prepared and periodically replaced. However, since the life of the heater is unsatisfactory, there is also a problem that it is disconnected within the life prediction range.

本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解消して、ヒータの断線を早期に予知し、基板のロットアウトを防止することが可能な電源装置及びそれを搭載した半導体製造装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply device that can solve the above-described problems of the prior art, predict a heater disconnection at an early stage, and prevent substrate lotout, and a semiconductor manufacturing apparatus equipped with the power supply device There is to do.

第1の発明は、交流電源からヒータに電力を供給しつつ、ヒータの劣化を判定する電源装置において、前記交流電源から制御信号に応じた電力を前記ヒータに供給する電力調整器と、前記ヒータに供給される電流及び電圧を測定し、測定電流及び測定電圧に応じた電力制御信号を前記電力調整器に与えて、該電力調整器を制御する電力フィードバック部と、前記ヒータの温度を測定し、測定温度に応じた温度制御信号を前記電力調整器に与えて、該電力調整器を制御することが可能な温度制御部とを備え、前記電力フィードバック部と前記温度制御部とは回線で接続され、ヒータ供給電力制御時は、前記温度制御部から前記電力フィードバック部に温度制御信号を送り、前記電力フィードバック部は前記温度制御信号を前記電力制御信号で補正した補正制御信号で電力調整器を制御するようにし、ヒータ劣化判定時は、前記電力フィードバック部から前記温度制御部に前記測定電流及び前記測定電圧を送り、前記温度制御部は、前記測定電流と前記測定電圧とに基づいて求めたヒータ抵抗と、前記測定温度と抵抗温度係数とに基づいて求めたヒータの基準時の抵抗とに基づいて前記ヒータの劣化を判定するようにしたものであることを特徴とする電源装置である。
本発明によれば、ヒータの劣化の程度を割り出すことが可能となるので、ヒータの断線を早期に予知することができる。
1st invention is a power supply device which determines deterioration of a heater, supplying electric power from an alternating current power supply to a heater, The electric power regulator which supplies the electric power according to a control signal from the said alternating current power supply, The said heater A power feedback signal for controlling the power regulator and a temperature of the heater are measured by measuring a current and a voltage supplied to the power regulator, supplying a power control signal corresponding to the measured current and the measured voltage to the power regulator. A temperature control unit capable of controlling the power regulator by supplying a temperature control signal corresponding to the measured temperature to the power regulator, and connecting the power feedback unit and the temperature controller via a line. During the heater supply power control, a temperature control signal is sent from the temperature control unit to the power feedback unit, and the power feedback unit supplements the temperature control signal with the power control signal. The power regulator is controlled by the corrected control signal, and at the time of heater deterioration determination, the power feedback unit sends the measurement current and the measurement voltage to the temperature control unit, and the temperature control unit Deterioration of the heater is determined based on the heater resistance obtained on the basis of the measured voltage and the resistance at the reference time of the heater obtained on the basis of the measured temperature and the resistance temperature coefficient. It is a power supply device characterized by this.
According to the present invention, since it is possible to determine the degree of deterioration of the heater, it is possible to predict the disconnection of the heater at an early stage.

第2の発明は、第1の発明において、前記温度制御部は、前記ヒータの基準時の抵抗を演算するための抵抗温度係数を記憶するメモリと、前記測定電流と前記測定電圧とに基づいて前記ヒータ抵抗を求め、前記測定温度と前記メモリに記憶してある抵抗温度係数とに基づいて前記ヒータの基準時の抵抗を演算し、前記ヒータの基準時の抵抗と前記ヒータ抵抗とに基づいて当該ヒータの劣化の程度を割り出す割出手段とを備えることを特徴とする電源装置である。
本発明によれば、ヒータの抵抗温度係数からヒータの基準時の抵抗を求め、これとヒータ抵抗とを比較するだけで、ヒータの劣化の程度を割り出すことができるので、ヒータの断線を容易に予知することができる。
According to a second invention, in the first invention, the temperature control unit is based on a memory for storing a temperature coefficient of resistance for calculating a resistance at a reference time of the heater, the measurement current, and the measurement voltage. The heater resistance is obtained, the resistance at the reference time of the heater is calculated based on the measured temperature and the resistance temperature coefficient stored in the memory, and the resistance at the reference time of the heater and the heater resistance are calculated. The power supply apparatus includes an indexing unit that determines a degree of deterioration of the heater.
According to the present invention, it is possible to determine the degree of deterioration of the heater simply by obtaining the resistance of the heater at the reference time from the resistance temperature coefficient of the heater, and comparing this with the heater resistance. You can foresee.

第3の発明は、第1又は第2の発明の電源装置を備えた半導体製造装置である。ヒータ劣化判定機能を有する第1又は第2の発明の電源装置を備えているので、基板のロットアウトを防止することができる。   A third invention is a semiconductor manufacturing apparatus provided with the power supply device of the first or second invention. Since the power supply device according to the first or second invention having the heater deterioration determination function is provided, it is possible to prevent the lot out of the substrate.

本発明によれば、ヒータの断線を早期に予知し、基板のロットアウトを防止することができる。   According to the present invention, it is possible to predict the disconnection of the heater at an early stage and to prevent the lot out of the substrate.

以下に本実施の形態による電源装置を説明する。
図1に示すように、交流電源(例えば商用電源)1からヒータ7に電力を供給する電源装置21は、その入力端に交流電源1に接続する受電端子台2を備え、その出力端にヒータ7に接続する分配用端子台6とを備える。交流電源1は、例えば周波数50/60Hz、AC200Vの商用電源である。ヒータ7は、例えばニケイ化モリブデン製の抵抗加熱ヒータである。
The power supply device according to this embodiment will be described below.
As shown in FIG. 1, a power supply device 21 that supplies power from an AC power source (for example, commercial power source) 1 to a heater 7 includes a power receiving terminal block 2 connected to the AC power source 1 at its input end, and a heater at its output end. And a distribution terminal block 6 connected to 7. The AC power source 1 is a commercial power source having a frequency of 50/60 Hz and an AC voltage of 200 V, for example. The heater 7 is a resistance heater made of molybdenum disilicide, for example.

受電端子台2には、電源ブレーカ3が接続され、さらに必要に応じて電源トランス4が接続される。交流電源1を受電端子台2で受電し、電源ブレーカ3を通して、電源トランス4に電力を供給するようになっている。この電源トランス4は、ヒータ7の仕様により、使われない場合もある。なお、電源装置によっては、ヒータ7を複数の領域に分割して個別に電力制御が可能なように、電力調整用サイリスタ回路5を複数用意しているものある。   A power breaker 3 is connected to the power receiving terminal block 2, and a power transformer 4 is further connected as necessary. The AC power source 1 is received by the power receiving terminal block 2 and supplied to the power transformer 4 through the power breaker 3. The power transformer 4 may not be used depending on the specifications of the heater 7. Depending on the power supply device, a plurality of power adjustment thyristor circuits 5 may be prepared so that the heater 7 can be divided into a plurality of regions and power control can be performed individually.

電源トランス4の2次側には、さらに電力調整器としての電力調整用サイリスタ回路5と、電力フィードバック部23と、温度制御部24とを備える。電源トランス4で変圧された電力は、電力フィードバック部23により制御される電力調整用サイリスタ回路5へ供給され、分配用端子台6に接続されたヒータ7に加えられるようになっている。   A secondary side of the power transformer 4 further includes a power adjustment thyristor circuit 5 as a power regulator, a power feedback unit 23, and a temperature control unit 24. The electric power transformed by the power transformer 4 is supplied to the power adjusting thyristor circuit 5 controlled by the power feedback unit 23 and applied to the heater 7 connected to the distribution terminal block 6.

電力調整用サイリスタ回路5は、電力フィードバック部23からの指令に基づいた電力をヒータ7に供給する。この電力調整用サイリスタ回路5は、電力フィードバック部23から加えられる制御信号の周波数に応じた交流電力をヒータ7に供給する。   The power adjusting thyristor circuit 5 supplies power to the heater 7 based on a command from the power feedback unit 23. The power adjusting thyristor circuit 5 supplies AC power corresponding to the frequency of the control signal applied from the power feedback unit 23 to the heater 7.

電力フィードバック部23は、ヒータ7の状態を監視しながら電力変動を補正する。この電力フィードバック部23は、電力調整用サイリスタ回路5の出力線間電圧(ヒータ電圧)を測定する電圧測定ライン17と、ヒータ7に流れるヒータ電流を測定するカレントトランス18と、電力変動を検出する電力フィードバック回路16とを有する。電力変動を検出する電力フィードバック回路16は、電圧測定ライン17で測定した測定電圧と設定電圧との差、及びカレントトランス18で測定した測定電流と設定電流との差を求める。これらの差が電力変動となる。この電力変動に応じて、ヒータ7に供給すべき電力量を演算し、その演算結果を電力調整用サイリスタ回路5に電力制御信号としてフィードバック出力する。また、電力フィードバック部23は、温度調節計9と通信回線100で接続されて、温度調節計9からの通信により、ヒータ温度をコントロールする温度制御信号を受け取り、この温度制御信号を電力制御信号で補正し、この補正した制御信号を電力調整用サイリスタ回路5に出力する。   The power feedback unit 23 corrects the power fluctuation while monitoring the state of the heater 7. This power feedback unit 23 detects a voltage measurement line 17 that measures the output line voltage (heater voltage) of the power adjustment thyristor circuit 5, a current transformer 18 that measures the heater current flowing through the heater 7, and a power fluctuation. And a power feedback circuit 16. The power feedback circuit 16 that detects the power fluctuation obtains the difference between the measurement voltage measured by the voltage measurement line 17 and the set voltage, and the difference between the measurement current measured by the current transformer 18 and the set current. These differences become power fluctuations. In accordance with this power fluctuation, the amount of power to be supplied to the heater 7 is calculated, and the calculation result is fed back to the power adjustment thyristor circuit 5 as a power control signal. The power feedback unit 23 is connected to the temperature controller 9 via the communication line 100, receives a temperature control signal for controlling the heater temperature through communication from the temperature controller 9, and uses this power control signal as a power control signal. The corrected control signal is output to the power adjustment thyristor circuit 5.

温度制御部24は、温度調整機能と断線予知機能とを有する。温度調整機能は、ヒータ7の温度変動を検出して、その変動に応じた温度制御信号を電力フィードバック回路16に出力することによって、ヒータ7の温度をコントロールする。断線予知機能は、電力フィードバック部23で測定したヒータ電圧、ヒータ電流を受け取り、これらと温度制御部24で測定したヒータ温度の3要素を、ヒータ固有のデータとを比較することによって、ヒータ7の劣化を検出して断線の予知を行う。   The temperature control unit 24 has a temperature adjustment function and a disconnection prediction function. The temperature adjustment function detects the temperature variation of the heater 7 and outputs a temperature control signal corresponding to the variation to the power feedback circuit 16 to control the temperature of the heater 7. The disconnection prediction function receives the heater voltage and heater current measured by the power feedback unit 23, and compares these three factors of the heater temperature measured by the temperature control unit 24 with the data specific to the heater 7, thereby Detect deterioration and predict disconnection.

温度調整機能を実現するために、温度制御部24は、温度センサとしての熱電対8と、ヒータ温度を調節するための温度調節計9とを有する。熱電対8は、ヒータ7の近傍に設けられ、熱起電力によりヒータ温度を測定する。熱電対8は、ヒータ7が複数に分割されいれば、各ヒータ毎に設けられる。温度調節計9は、熱電対8で測定されたヒータ7の測定温度と設定温度との温度差(温度変動)を求める。この温度差に応じて、ヒータ7に供給すべき電力量を演算し、電力フィードバック回路16を介して、電力調整用サイリスタ回路5に演算結果としての温度制御信号としてフィードバック出力する。また、温度調節計9は、温度異常やヒータ劣化等を検出したときは、アラームを出力する。   In order to realize the temperature adjustment function, the temperature control unit 24 includes a thermocouple 8 as a temperature sensor and a temperature controller 9 for adjusting the heater temperature. The thermocouple 8 is provided in the vicinity of the heater 7 and measures the heater temperature by the thermoelectromotive force. The thermocouple 8 is provided for each heater if the heater 7 is divided into a plurality of heaters. The temperature controller 9 obtains a temperature difference (temperature fluctuation) between the measured temperature of the heater 7 measured by the thermocouple 8 and the set temperature. The amount of electric power to be supplied to the heater 7 is calculated according to this temperature difference, and is fed back and output as a temperature control signal as a calculation result to the power adjustment thyristor circuit 5 via the power feedback circuit 16. Moreover, the temperature controller 9 outputs an alarm when temperature abnormality, heater deterioration, etc. are detected.

また、断線予知機能を実現するために、温度制御部24は、電力フィードバック部23と通信回線100で接続され、電力フィードバック部23で測定したヒータ電圧及びヒータ電流を受け取り、これらと温度制御部24で測定したヒータ温度との3要素を、ヒータ固有のデータとを比較することによって、ヒータ7の劣化を検出して断線の予知を行い、その結果をアラーム出力とする。   In order to realize the disconnection prediction function, the temperature control unit 24 is connected to the power feedback unit 23 via the communication line 100, receives the heater voltage and the heater current measured by the power feedback unit 23, and these and the temperature control unit 24. By comparing the three elements of the heater temperature measured in step 1 with the data specific to the heater, the deterioration of the heater 7 is detected and the disconnection is predicted, and the result is used as an alarm output.

つぎに、図2を用いて、ヒータ7を制御する電力フィードバック回路16及び温度調節計9とについて具体的な説明を行う。   Next, the power feedback circuit 16 and the temperature controller 9 that control the heater 7 will be specifically described with reference to FIG.

図2においては、ヒータ7を3つの分割ヒータ7a、7b、7cに分割して制御する場合を示す。これに応じて3つの電力調整用サイリスタ回路5a、5b、5cが設けられる。また、3つのカレントトランス18a、18b、18c、3つの電圧測定ライン17a、17b、17c、及び3つの熱電対8a、8b、8cが設けられる。   FIG. 2 shows a case where the heater 7 is controlled by being divided into three divided heaters 7a, 7b and 7c. In response to this, three power adjusting thyristor circuits 5a, 5b and 5c are provided. Further, three current transformers 18a, 18b, 18c, three voltage measurement lines 17a, 17b, 17c, and three thermocouples 8a, 8b, 8c are provided.

電力フィードバック回路16は、CPU161、プログラムメモリ162、複数のアナログ信号をデジタル信号に変換するマルチA/Dユニット163、複数のデジタル信号をアナログ信号に変換するマルチD/Aユニット164を備える。また、CPU161と、温度調節計9のCPU90とが通信回線100で接続されて、電力フィードバック回路16と温度調節計9との間でCPU間通信が可能になっている。   The power feedback circuit 16 includes a CPU 161, a program memory 162, a multi A / D unit 163 that converts a plurality of analog signals into digital signals, and a multi D / A unit 164 that converts a plurality of digital signals into analog signals. In addition, the CPU 161 and the CPU 90 of the temperature controller 9 are connected by the communication line 100, and communication between the CPUs is possible between the power feedback circuit 16 and the temperature controller 9.

電力フィードバック回路16は、3つのカレントトランス18a、18b、18c、及び3つの電圧測定ライン17a、17b、17cで測定した測定電圧及び測定電流(いずれもアナログ信号)をマルチA/Dユニット163に取り込み、測定電圧及び測定電流をデジタル信号に変換して、CPU161に入力する。CPU161は、これらのデジタル信号から測定電力を求めた上で、プログラムメモリ162に予めプログラムされた電力プロフィールに基づく設定電力と前記測定電力とを比較して、ヒータ7に供給すべき電力量を演算し、その演算結果をマルチD/Aユニット164に入力して、アナログ信号に変換する。電力フィードバック回路16は、このアナログ信号を電力制御信号として、電力調整用サイリスタ回路5a、5b、5cに出力する。   The power feedback circuit 16 takes the measurement voltage and measurement current (both analog signals) measured by the three current transformers 18a, 18b, and 18c and the three voltage measurement lines 17a, 17b, and 17c into the multi-A / D unit 163. The measurement voltage and measurement current are converted into digital signals and input to the CPU 161. The CPU 161 calculates the power to be supplied to the heater 7 by obtaining the measured power from these digital signals and comparing the measured power with the set power based on the power profile programmed in advance in the program memory 162. Then, the calculation result is input to the multi-D / A unit 164 and converted into an analog signal. The power feedback circuit 16 outputs the analog signal as a power control signal to the power adjustment thyristor circuits 5a, 5b, and 5c.

このように電力フィードバック回路16から電力調整用サイリスタ回路5にフィードバック制御を行い、これにより、ヒータ7に加えられる電力変動が抑制されるために、ヒータ7には安定した電力が供給される。   In this way, feedback control is performed from the power feedback circuit 16 to the power adjustment thyristor circuit 5, and thereby fluctuations in power applied to the heater 7 are suppressed, so that stable power is supplied to the heater 7.

また、電力フィードバック回路16は、CPU間通信により、温度調節計9のCPU161から温度制御信号を受け取り、CPU161はこの温度制御信号の指令値に電力制御信号の電力量を併せた補正演算を行い、その補正演算結果をマルチD/Aユニット164でアナログ信号に変換し、補正制御信号として電力調整用サイリスタ回路5a、5b、5cにフィードバック出力する。
したがって、ヒータ7には、温度変動と電力変動とが加味された補正電力が供給されるために、ヒータ7にはより安定した電力が供給される。
The power feedback circuit 16 receives a temperature control signal from the CPU 161 of the temperature controller 9 through inter-CPU communication, and the CPU 161 performs a correction operation that combines the command value of the temperature control signal with the power amount of the power control signal. The correction calculation result is converted into an analog signal by the multi-D / A unit 164, and is fed back to the power adjustment thyristor circuits 5a, 5b and 5c as a correction control signal.
Therefore, the heater 7 is supplied with the corrected power in consideration of the temperature fluctuation and the power fluctuation, so that the heater 7 is supplied with more stable power.

他方、温度調節計9は、CPU90、プログラムメモリ91、92と、マルチA/Dユニット93、及びマルチD/Aユニット94を備える。マルチA/Dユニット93は、熱電対8a、8b、8cで測定した3つの測定温度(アナログ信号)と、これに対応した3つの設定温度Ta、Tb、Tc(アナログ信号)を、それぞれデジタル信号に変換する。マルチD/Aユニット94は、複数(3つ)のデジタル信号を複数のアナログ信号に変換する。また、CPU90及びCPU161と上位装置等とを接続する上位通信ユニット94と、ヒータ7a、7b、7cの個別発停が可能なアラームを出力するDO(ディスクリート・アウトプット)出力回路95とを備える。
前記プログラムメモリ91は、演算で求めたヒータ抵抗を蓄積していくためのメモリを構成する。また、前記プログラムメモリ92は、ヒータの基準時の抵抗を演算するための抵抗温度係数、及び演算で求めたヒータの基準時の抵抗を記憶するメモリを構成する。
On the other hand, the temperature controller 9 includes a CPU 90, program memories 91 and 92, a multi A / D unit 93, and a multi D / A unit 94. The multi-A / D unit 93 converts the three measured temperatures (analog signals) measured by the thermocouples 8a, 8b, and 8c and the corresponding three set temperatures Ta, Tb, and Tc (analog signals) into digital signals. Convert to The multi D / A unit 94 converts a plurality (three) of digital signals into a plurality of analog signals. Further, a host communication unit 94 that connects the CPU 90 and CPU 161 to a host device and the like, and a DO (discrete output) output circuit 95 that outputs an alarm capable of individually starting and stopping the heaters 7a, 7b, and 7c are provided.
The program memory 91 constitutes a memory for accumulating heater resistance obtained by calculation. The program memory 92 constitutes a memory for storing the temperature coefficient of resistance for calculating the resistance of the heater at the reference time and the resistance of the heater at the reference time obtained by the calculation.

温度調節計9は、熱電対8a、8b、8cで測定した測定温度と、これらに対応した設定温度Ta、Tb、TcとをマルチA/Dユニット93で受け取り、これらのアナログ信号をデジタル信号に変換する。CPU90は、デジタル変換された測定温度と設定温度との温度差を計算する。この温度差に応じて、CPU90は、ヒータ7に供給するべき電力量をPID演算等で計算し、電力フィードバック回路16のCPU16へCPU間通信で計算結果を温度制御信号として出力する。電力フィードバック回路16のCPU16は、温度調節計9からの温度制御信号をマルチD/Aユニット164でアナログ信号に変換する。電力フィードバック回路16は、このアナログ信号を制御信号として、電力調整用サイリスタ回路5a、5b、5cに出力する。温度差に応じた電力がヒータ7a、7b、7cに供給されることにより、ヒータ7a、7b、7cの温度が変化する。   The temperature controller 9 receives the measured temperatures measured by the thermocouples 8a, 8b, and 8c and the corresponding set temperatures Ta, Tb, and Tc by the multi A / D unit 93, and converts these analog signals into digital signals. Convert. The CPU 90 calculates a temperature difference between the digitally converted measured temperature and the set temperature. In accordance with this temperature difference, the CPU 90 calculates the amount of power to be supplied to the heater 7 by PID calculation or the like, and outputs the calculation result as a temperature control signal to the CPU 16 of the power feedback circuit 16 by inter-CPU communication. The CPU 16 of the power feedback circuit 16 converts the temperature control signal from the temperature controller 9 into an analog signal by the multi-D / A unit 164. The power feedback circuit 16 outputs this analog signal as a control signal to the power adjustment thyristor circuits 5a, 5b, and 5c. When electric power corresponding to the temperature difference is supplied to the heaters 7a, 7b, and 7c, the temperatures of the heaters 7a, 7b, and 7c change.

このようにヒータ7(ヒータ7a〜7c)に対して必要数の熱電対8(8a〜8c)を設け、熱起電力を温度調節計9にフィードバックして、その温度調節計9の制御信号を、電力フィードバック回路16を介して電力調整用サイリスタ回路5に出力することで、ヒータ7の温度を所定の温度に保つようになっている。   Thus, the necessary number of thermocouples 8 (8a to 8c) are provided for the heater 7 (heaters 7a to 7c), the thermoelectromotive force is fed back to the temperature controller 9, and the control signal of the temperature controller 9 is sent. By outputting to the power adjusting thyristor circuit 5 via the power feedback circuit 16, the temperature of the heater 7 is kept at a predetermined temperature.

また、温度調節計9は、電力フィードバック回路16のCPU161からの測定電圧及び測定電流をCPU間通信によりCPU90で受け取る。CPU90は、測定電圧及び測定電流からヒータ7のヒータ抵抗を求め、プログラムメモリ91に蓄積する。また、温度調節計9で得ている測定温度と、プログラムメモリ92に記憶した抵抗温度係数とからヒータの基準時の抵抗を演算して、プログラムメモリ92に記憶する。CPU90は、プログラムメモリ92に記憶したヒータ7の基準時の抵抗(比較判定テーブル)と、プログラムメモリ91に蓄積したヒータ抵抗とを比較して、ヒータ7の劣化及び断線の判定を行う。CPU90でヒータの劣化が生じ又は断線と判定されたときは、DO出力回路95からアラーム信号が出力され、図示しないスピーカからアラームを出して、ヒータ7の交換の必要性があることを促す。
上述したCPU90が本発明の割出手段を構成する。
Further, the temperature controller 9 receives the measurement voltage and the measurement current from the CPU 161 of the power feedback circuit 16 by the CPU 90 by inter-CPU communication. The CPU 90 obtains the heater resistance of the heater 7 from the measured voltage and the measured current, and stores it in the program memory 91. Further, the resistance at the reference time of the heater is calculated from the measured temperature obtained by the temperature controller 9 and the resistance temperature coefficient stored in the program memory 92 and stored in the program memory 92. The CPU 90 compares the resistance (comparison determination table) of the heater 7 stored in the program memory 92 with the heater resistance stored in the program memory 91 to determine the deterioration and disconnection of the heater 7. When the CPU 90 determines that the heater has deteriorated or is disconnected, an alarm signal is output from the DO output circuit 95, and an alarm is output from a speaker (not shown) to urge that the heater 7 needs to be replaced.
The CPU 90 described above constitutes the indexing unit of the present invention.

このように電力フィードバック回路16と温度調節計9とは、互いに協働することにより、リアルタイムで温度変動に電力変動の補正を行ったヒータ制御をしながら、リアルタイムでヒータ7の劣化監視を行っている。このヒータ劣化監視は、予知アルゴリズムに基づいて行う。   As described above, the power feedback circuit 16 and the temperature controller 9 cooperate with each other to monitor the deterioration of the heater 7 in real time while performing heater control in which the power fluctuation is corrected for the temperature fluctuation in real time. Yes. This heater deterioration monitoring is performed based on a prediction algorithm.

以下に予知アルゴリズムについて説明する。
ここで、ヒータ7の劣化の程度を割り出す原理について説明する。ヒータ7の抵抗Rは、例えばヒータ7を構成する金属素線の抵抗温度係数ρを1/℃(at 20℃)(Ω・m)、長さlを1000mとし、素線半径を1mmとすると、断面積Sは3.14×10-6(m2)となるから、
R=ρ×l/Sより、
R(20℃)=1(Ω・m)×1000(m)/3.14×10-6(m2)=3.185×108(Ω)となる。
The prediction algorithm will be described below.
Here, the principle of determining the degree of deterioration of the heater 7 will be described. The resistance R of the heater 7 is, for example, when the resistance temperature coefficient ρ of the metal wire constituting the heater 7 is 1 / ° C. (at 20 ° C.) (Ω · m), the length l is 1000 m, and the wire radius is 1 mm. Since the cross-sectional area S is 3.14 × 10 −6 (m 2 ),
From R = ρ × l / S,
R (20 ° C.) = 1 (Ω · m) × 1000 (m) /3.14×10 −6 (m 2 ) = 3.185 × 10 8 (Ω).

ヒータ7が経時変化により劣化することで、ヒータ素線の半径が0.8mmになったとすると、このときのヒータ7の抵抗R’は、
R’=1(Ω・m)×1000(m)/(0.0008×0.0008×3.14)(m2)=4.976×108(Ω)となる。
このため、ヒータ7の理論的な抵抗に対する、ヒータ7の実際の抵抗の変化に基づいて、ヒータ7の劣化の程度を割り出すことが可能となる。
Assuming that the heater 7 deteriorates due to changes over time and the radius of the heater wire becomes 0.8 mm, the resistance R ′ of the heater 7 at this time is:
R ′ = 1 (Ω · m) × 1000 (m) / (0.0008 × 0.0008 × 3.14) (m 2 ) = 4.976 × 10 8 (Ω).
For this reason, it is possible to determine the degree of deterioration of the heater 7 based on the change in the actual resistance of the heater 7 with respect to the theoretical resistance of the heater 7.

図3は、図2に示すプログラムメモリ92の記憶内容を示す図である。図3には、例示としてヒータ7として使用可能なヒータ7A及び7Bに関する情報を記憶している場合を示している。プログラムメモリ92は、ヒータ7の固有の識別番号と、ヒータ7の抵抗温度係数と、ヒータ7の長さと、ヒータ7の断面積と、ヒータ7の基準時の抵抗、例えば製造時の基準抵抗とを一組で記憶してあるメモリである。
なお、プログラムメモリ92に、ヒータ7の温度−抵抗特性を記憶してルックアップテーブル化しておくことで、CPU90においてヒータ7の理論的な抵抗を算出するという作業をしなくて済むようにしてもよい。
FIG. 3 is a diagram showing the contents stored in the program memory 92 shown in FIG. FIG. 3 shows a case where information relating to heaters 7A and 7B that can be used as the heater 7 is stored as an example. The program memory 92 includes a unique identification number of the heater 7, a resistance temperature coefficient of the heater 7, a length of the heater 7, a cross-sectional area of the heater 7, a resistance at the time of reference of the heater 7, for example, a reference resistance at the time of manufacture. Is a memory in which one set is stored.
Note that the temperature-resistance characteristics of the heater 7 are stored in the program memory 92 and stored in a look-up table, so that the CPU 90 may not have to calculate the theoretical resistance of the heater 7.

図3では、ヒータ7Aと、ヒータ7Aを20℃及び800℃及び1000℃に加熱したときの抵抗温度係数1.00及び1.01及び1.04(Ω・m)と、ヒータの長さ1000(m)と、ヒータ7Aの断面積4×10-6(m2)と、ヒータ7Aの製造時の基準抵抗4.557(Ω)とを対応させて記憶している様子を示している。 In FIG. 3, the heater 7A, the temperature coefficient of resistance 1.00, 1.01, and 1.04 (Ω · m) when the heater 7A is heated to 20 ° C., 800 ° C., and 1000 ° C., and the heater length 1000 (M), the sectional area 4 × 10 −6 (m 2 ) of the heater 7A and the reference resistance 4.557 (Ω) at the time of manufacturing the heater 7A are stored in association with each other.

また、ヒータ7Bと、ヒータ7Bを20℃及び800℃及び1000℃に加熱したときの抵抗温度係数1.00及び1.01及び1.04と、ヒータ7Bの長さ1500(m)と、ヒータ7Bの断面積4×10-6(m2)と、ヒータ7Bの製造時の基準抵抗9.4(Ω)とを対応させて記憶している様子を示している。 Also, heater 7B, resistance temperature coefficients 1.00, 1.01, and 1.04 when heater 7B is heated to 20 ° C., 800 ° C., and 1000 ° C., heater 7B length 1500 (m), heater 7B shows a state in which the cross-sectional area 4 × 10 −6 (m 2 ) of 7B is stored in association with the reference resistance 9.4 (Ω) at the time of manufacturing the heater 7B.

なお、プログラムメモリ92には、少なくとも、ヒータ7を劣化を監視する際のヒータ7の温度に対応する抵抗温度係数を記憶しておけばよいが、さらに多くの抵抗温度係数を記憶しておいてもよい。
本実施の形態では、後述する数式と上記情報とに基づいて、ヒータ7の劣化の程度を割り出すようにしている。
The program memory 92 may store at least a resistance temperature coefficient corresponding to the temperature of the heater 7 when monitoring the deterioration of the heater 7, but stores more resistance temperature coefficients. Also good.
In the present embodiment, the degree of deterioration of the heater 7 is determined based on a mathematical expression described later and the above information.

図4は、図1及び図2に示す電源装置のヒータ劣化監視機能を説明するフローチャートである。ここでは、ヒータ7は、図示しない処理室内の被処理体を加熱処理するようになっている。
まず、交流電源1の交流電圧をヒータ7に印加して、ヒータ7を例えば800℃に向けて加熱する(ステップS1)。具体的には、交流電源1からヒータ7に対して交流電圧を印加する際に、電力フィードバック部23、温度制御部24で電力調整用サイリスタ回路5をオンしておき、交流電源1の交流電圧を、電源トランス4でヒータ7で使用可能な電圧に変換してから印加することによってヒータ7を加熱する。この状態をアイドル状態(スタンバイ状態)という。
FIG. 4 is a flowchart for explaining a heater deterioration monitoring function of the power supply device shown in FIGS. 1 and 2. Here, the heater 7 heats an object to be processed in a processing chamber (not shown).
First, the AC voltage of the AC power source 1 is applied to the heater 7 and the heater 7 is heated to 800 ° C., for example (step S1). Specifically, when an AC voltage is applied from the AC power source 1 to the heater 7, the power feedback thyristor circuit 5 is turned on by the power feedback unit 23 and the temperature control unit 24, and the AC voltage of the AC power source 1 is set. Is converted to a voltage usable by the heater 7 with the power transformer 4 and then applied to heat the heater 7. This state is called an idle state (standby state).

つぎに、温度調節計9のCPU90は、ヒータ7自体の温度を測定する熱電対8から出力される起電力信号に基づいて、ヒータ7の温度が、ヒータ7の測定温度である例えば800℃に達したか否かを判別し、800℃に達するまで判別を繰り返す(ステップS2)。
ヒータ7が例えば800℃(測定温度T℃)に達した場合には、ヒータ7に印加されている電圧のレベルを、電圧測定ライン17によって測定する(ステップS3)。
Next, the CPU 90 of the temperature controller 9 sets the temperature of the heater 7 to, for example, 800 ° C., which is the measured temperature of the heater 7, based on the electromotive force signal output from the thermocouple 8 that measures the temperature of the heater 7 itself. It is determined whether or not the temperature has reached, and the determination is repeated until the temperature reaches 800 ° C. (step S2).
When the heater 7 reaches, for example, 800 ° C. (measurement temperature T ° C.), the voltage level applied to the heater 7 is measured by the voltage measurement line 17 (step S3).

また、ヒータ7に流れる電流のレベルを、カレントトランス18からの電流に基づいて測定する(ステップS4)。上述したステップS2で800℃を検出する時間を含めてステップS4で電流レベルを検出するまでの検出時間は、例えば数十mmsecオーダであり、最大でも1秒程度である。また、これら一連のステップを繰り返して複数の検出データを取得するようにしてもよい。複数の検出データを取得する場合は、それらの平均値を採用する。   Further, the level of the current flowing through the heater 7 is measured based on the current from the current transformer 18 (step S4). The detection time until the current level is detected in step S4 including the time for detecting 800 ° C. in step S2 described above is, for example, on the order of several tens of mmsec, and is about 1 second at the maximum. A series of these steps may be repeated to acquire a plurality of detection data. When acquiring a plurality of detection data, the average value thereof is adopted.

なお、電圧測定ライン17とカレントトランス18とによるアナログ信号は、電力フィードバック回路16のマルチA/Dユニット163によって、デジタル信号に変換され、電力フィードバック回路16のCPU161から、通信回線100を経由して温度調節計9のCPU90へ入力される。また、熱電対8によるアナログ信号は、温度調節計9のマルチA/Dユニット93によって、デジタル信号に変換されて、CPU90へ入力される。
上述したヒータ電圧、ヒータ電流、ヒータ温度などのヒータの変動(劣化等)はリアルタイムで監視される。
The analog signal from the voltage measurement line 17 and the current transformer 18 is converted into a digital signal by the multi A / D unit 163 of the power feedback circuit 16, and is transmitted from the CPU 161 of the power feedback circuit 16 via the communication line 100. Input to the CPU 90 of the temperature controller 9. The analog signal from the thermocouple 8 is converted into a digital signal by the multi A / D unit 93 of the temperature controller 9 and input to the CPU 90.
Changes (deterioration, etc.) of the heater such as the heater voltage, heater current, and heater temperature described above are monitored in real time.

つぎに、CPU90は、例えば、熱電対8の測定温度(T℃)とプログラムメモリ92の記憶内容とに基づいて、測定温度(T℃)でのヒータ7の理論的な抵抗Rを算出する(ステップS5)。理論的な抵抗Rは、測定温度での抵抗温度係数をρT(at T℃)、ヒータ7の長さをl、ヒータ7の断面積をSとすると、
R=ρT×l/S
と示すことができる。
Next, the CPU 90 calculates the theoretical resistance R of the heater 7 at the measured temperature (T ° C.) based on, for example, the measured temperature (T ° C.) of the thermocouple 8 and the stored contents of the program memory 92 ( Step S5). The theoretical resistance R is expressed as follows: ρT (at T ° C.) is the resistance temperature coefficient at the measurement temperature, 1 is the length of the heater 7, and S is the cross-sectional area of the heater 7.
R = ρT × l / S
Can be shown.

つぎに、CPU90は、電圧測定ライン17とカレントトランス18との検出結果に基づいて、ヒータ7の実際の抵抗R’を算出する(ステップS6)。抵抗R’は、ヒータ7の電圧のレベルをV、ヒータ7の電流のレベルをIとすると、
R’=V/I
と示すことができる。
Next, the CPU 90 calculates the actual resistance R ′ of the heater 7 based on the detection results of the voltage measurement line 17 and the current transformer 18 (step S6). The resistor R ′ has a voltage level of the heater 7 as V and a current level of the heater 7 as I.
R ′ = V / I
Can be shown.

つづいて、ヒータ7の理論的な抵抗Rとヒータ7の実際の抵抗R’との変化率を算出する(ステップS7)。なお、変化率は、以下のように示すことができる。
変化率=(R−R’)/R×100(%)
Subsequently, the rate of change between the theoretical resistance R of the heater 7 and the actual resistance R ′ of the heater 7 is calculated (step S7). The change rate can be shown as follows.
Rate of change = (R−R ′) / R × 100 (%)

つぎに、CPU90は、算出した変化率が例えば±10%以上であるか否かを判定する(ステップS8)。判定の結果、変化率が例えば±10%以上である場合には、CPU90は、近々、ヒータ7の交換の必要性があるとして、DO出力回路95へ命令することによって、例えばスピーカからアラーム#1を出力してから、ステップS10へ移行する(ステップS9)。   Next, the CPU 90 determines whether or not the calculated change rate is, for example, ± 10% or more (step S8). As a result of the determination, if the rate of change is, for example, ± 10% or more, the CPU 90 instructs the DO output circuit 95 that the heater 7 needs to be replaced soon, for example, alarm # 1 from the speaker. Is output, and then the process proceeds to step S10 (step S9).

ステップS10では、変化率が例えば30%以上であるか否かを判定する。判定の結果、変化率が例えば30%以上である場合には、CPU90は、早急に、ヒータ7の交換の必要性があるとして、DO出力回路95へ命令することによって、例えばスピーカからアラーム#1とは音色、周波数等の異なるアラーム#2を出力する(ステップS11)。   In step S10, it is determined whether the change rate is, for example, 30% or more. As a result of the determination, if the rate of change is, for example, 30% or more, the CPU 90 promptly instructs the DO output circuit 95 that the heater 7 needs to be replaced, for example, alarm # 1 from the speaker. Outputs alarm # 2 having a different tone color, frequency, etc. (step S11).

つづいて、被処理体をロット不良にすることなくヒータ7の交換を可能とするために、実際に処理室に被処理体を搬入する前に、ヒータ7の加熱を終了する(ステップS13)。   Subsequently, in order to make it possible to replace the heater 7 without causing the object to be processed to be defective, heating of the heater 7 is terminated before actually carrying the object to be processed into the processing chamber (step S13).

一方、変化率が例えば±10%以上でない場合、及び、変化率が例えば±30%以上でない場合には、引き続き、ヒータ7を加熱していき、温度調節計9によって、熱電対8から出力される電気信号と予め設定しているヒータ7の設定温度とに基づいて、電力調整用サイリスタ回路5をオン/オフして、アイドル状態(スタンバイ状態)を継続する。また、熱電対8から出力される電気信号が示す情報や電力調整用サイリスタ回路5のオン/オフの制御情報を上位装置等へ送信する(ステップS12)。   On the other hand, if the rate of change is not, for example, ± 10% or more, and if the rate of change is not, for example, ± 30% or more, the heater 7 is continuously heated and output from the thermocouple 8 by the temperature controller 9. The power adjustment thyristor circuit 5 is turned on / off based on the electrical signal to be set and the preset temperature of the heater 7, and the idle state (standby state) is continued. Further, the information indicated by the electric signal output from the thermocouple 8 and the on / off control information of the power adjustment thyristor circuit 5 are transmitted to the host device or the like (step S12).

以上説明したように、実施の形態による予知アルゴリズムでは、同じ温度における理論的なヒータ抵抗値と実際のヒータ抵抗値との変化をとらえて、ヒータの劣化の程度を割り出すことにより、ヒータの劣化の程度からヒータの交換の必要性があれば、その旨を報知して、ヒータの交換を促すことができるようにしている。したがって、作業者の経験に基づく主観的な判断に頼ることなく、客観的な判断ができるようになり、ヒータを断線前に交換することができる。その結果、安定した電力制御が可能となる。   As described above, the prediction algorithm according to the embodiment captures the change between the theoretical heater resistance value and the actual heater resistance value at the same temperature, and determines the degree of heater deterioration, thereby reducing the heater deterioration. If there is a need to replace the heater, the fact is notified so that the heater can be replaced. Therefore, objective judgment can be made without relying on subjective judgment based on the experience of the operator, and the heater can be replaced before disconnection. As a result, stable power control is possible.

また、実施の形態では、商用電源をヒータ抵抗測定用の電源として用いているために、ヒータ抵抗測定用の特別な電源が不要となり、構成が簡単になる。   In the embodiment, since a commercial power source is used as a power source for heater resistance measurement, a special power source for heater resistance measurement is not required, and the configuration is simplified.

さらに既存の温度調節計を用いて、その出力を電力フィードバック回路に加えて、電力調整用サイリスタ回路のゲート制御信号を出力するようにしたので、従来のシステムと互換性を持たせることができ、僅かな変更を加えるだけで、従来システムから本システムに容易に変更できる。   Furthermore, using an existing temperature controller, the output is added to the power feedback circuit, and the gate control signal of the power adjustment thyristor circuit is output, so that it can be compatible with the conventional system, The system can be easily changed from the conventional system to the present system with a slight change.

また、上述した実施の形態のヒータの電源装置21は、ヒータ7が処理室内の被処理体を加熱処理する一般的な場合について説明したが、具体的には、反応炉を備える半導体製造装置に搭載することが可能である。反応炉は、石英チューブと、この石英チューブを外部から加熱する筒状のヒータとから構成される。このヒータを加熱するために実施の形態の電源装置を用いる。上述した電源装置を半導体製造装置に搭載すれば、ヒータ温度の安定性が得られるので、高性能な半導体デバイスを得ることができる。   Moreover, although the heater power supply device 21 of the above-described embodiment has been described for the general case where the heater 7 heat-treats the object to be processed in the processing chamber, specifically, the heater power supply device 21 is a semiconductor manufacturing apparatus including a reaction furnace. It can be installed. The reaction furnace includes a quartz tube and a cylindrical heater that heats the quartz tube from the outside. The power supply device of the embodiment is used to heat this heater. If the power supply apparatus described above is mounted on a semiconductor manufacturing apparatus, the stability of the heater temperature can be obtained, so that a high-performance semiconductor device can be obtained.

また、既存の半導体製造装置の電源装置に、本実施例の電源装置となるような変更を加えるだけ、ヒータの劣化を監視することができる装置を実現できる。この場合において、ヒータの劣化等をリアルタイム監視し、ヒータの経時変化による断線を事前に検知し、異常警報を出すことで、投入されたウェハのロットアウトを事前に防止することが可能となる。また、ヒータの劣化の程度を知ることができるので、常に反応炉で正常な熱処理ができるようになり、被処理体のロット不良を出すこともなく、生産性を向上できる。特に多数のウェハを同時処理する縦型炉の生産性を向上することができる。また、ヒータの劣化判断が正確にできるため、予備のヒータを準備して定期交換する必要がなく、必要に応じたヒータ交換ができるようになり、また交換後に寿命予測範囲期間内で断線するという問題もなくなる。   Further, an apparatus capable of monitoring the deterioration of the heater can be realized only by making a change to the power supply apparatus of the present embodiment to the power supply apparatus of the existing semiconductor manufacturing apparatus. In this case, it is possible to prevent the lot out of the inserted wafer in advance by monitoring the deterioration of the heater in real time, detecting in advance the disconnection due to the change of the heater over time, and giving an abnormality alarm. Further, since the degree of deterioration of the heater can be known, normal heat treatment can always be performed in the reaction furnace, and productivity can be improved without causing a lot defect of the object to be processed. In particular, the productivity of a vertical furnace that simultaneously processes a large number of wafers can be improved. In addition, since it is possible to accurately determine the deterioration of the heater, it is not necessary to prepare a spare heater and periodically replace it, so that it is possible to replace the heater as needed, and that it is disconnected within the life prediction range period after the replacement. The problem disappears.

実施の形態による電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the power supply device by embodiment. 実施の形態による電源装置の要部のブロック詳細図である。It is a block detail drawing of the principal part of the power supply device by an embodiment. 実施の形態によるプログラムメモリの記憶内容を示す図である。It is a figure which shows the memory content of the program memory by embodiment. 実施の形態による電源装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the power supply device by embodiment. 従来例による電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the power supply device by a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 交流電源
7 ヒータ
5 電力調整用サイリスタ回路(電力調整器)
8 熱電対(温度センサ)
9 温度調節計
16 電力フィードバック回路
17 電圧測定ライン
18 カレントトランス
21 電源装置
23 電力フィードバック部
24 温度制御部
100 通信回線
1 AC power supply 7 Heater 5 Power adjustment thyristor circuit (power regulator)
8 Thermocouple (Temperature sensor)
9 Temperature Controller 16 Power Feedback Circuit 17 Voltage Measurement Line 18 Current Transformer 21 Power Supply Device 23 Power Feedback Unit 24 Temperature Control Unit 100 Communication Line

Claims (3)

交流電源からヒータに電力を供給しつつ、ヒータの劣化を判定する電源装置において、
前記交流電源から制御信号に応じた電力を前記ヒータに供給する電力調整器と、
前記ヒータに供給される電流及び電圧を測定し、測定電流及び測定電圧に応じた電力制御信号を前記電力調整器に与えて、該電力調整器を制御する電力フィードバック部と、
前記ヒータの温度を測定し、測定温度に応じた温度制御信号を前記電力調整器に与えて、該電力調整器を制御することが可能な温度制御部とを備え、
前記電力フィードバック部と前記温度制御部とは回線で接続され、
ヒータ供給電力制御時は、前記温度制御部から前記電力フィードバック部に温度制御信号を送り、前記電力フィードバック部は前記温度制御信号を前記電力制御信号で補正した補正制御信号で電力調整器を制御するようにし、
ヒータ劣化判定時は、前記電力フィードバック部から前記温度制御部に前記測定電流及び前記測定電圧を送り、前記温度制御部は、前記測定電流と前記測定電圧とに基づいて求めたヒータ抵抗と、前記測定温度と抵抗温度係数とに基づいて求めたヒータの基準時の抵抗とに基づいて前記ヒータの劣化を判定するようにしたものである
ことを特徴とする電源装置。
In the power supply device that determines the deterioration of the heater while supplying power to the heater from the AC power supply,
A power regulator for supplying power to the heater according to a control signal from the AC power supply;
A power feedback unit for measuring a current and a voltage supplied to the heater, supplying a power control signal corresponding to the measured current and the measured voltage to the power regulator, and controlling the power regulator;
A temperature control unit capable of measuring the temperature of the heater, providing a temperature control signal corresponding to the measured temperature to the power regulator, and controlling the power regulator;
The power feedback unit and the temperature control unit are connected by a line,
During heater supply power control, a temperature control signal is sent from the temperature control unit to the power feedback unit, and the power feedback unit controls the power regulator with a correction control signal obtained by correcting the temperature control signal with the power control signal. And
At the time of heater deterioration determination, the power feedback unit sends the measurement current and the measurement voltage to the temperature control unit, and the temperature control unit calculates the heater resistance obtained based on the measurement current and the measurement voltage, A power supply apparatus characterized in that deterioration of the heater is determined based on a resistance at a reference time of the heater obtained based on a measured temperature and a resistance temperature coefficient.
前記温度制御部は、
前記ヒータの基準時の抵抗を演算するための抵抗温度係数を記憶するメモリと、
前記測定電流と前記測定電圧とに基づいて前記ヒータ抵抗を求め、前記測定温度と前記メモリに記憶してある抵抗温度係数とに基づいて前記ヒータの基準時の抵抗を演算し、前記ヒータの基準時の抵抗と前記ヒータ抵抗とに基づいて当該ヒータの劣化の程度を割り出す割出手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
The temperature controller is
A memory for storing a temperature coefficient of resistance for calculating a resistance of the heater at a reference time;
The heater resistance is obtained based on the measured current and the measured voltage, the resistance at the reference time of the heater is calculated based on the measured temperature and the resistance temperature coefficient stored in the memory, and the heater reference The power supply apparatus according to claim 1, further comprising indexing means for determining a degree of deterioration of the heater based on a resistance of time and the heater resistance.
請求項1又は請求項2に記載の電源装置を備えた半導体製造装置。   The semiconductor manufacturing apparatus provided with the power supply device of Claim 1 or Claim 2.
JP2004266236A 2004-09-14 2004-09-14 Power supply device and semiconductor manufacturing apparatus Pending JP2006085907A (en)

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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009281837A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 Tokyo Electron Ltd Wire breaking prediction apparatus and thermal treatment apparatus of electric power using system
WO2011006345A1 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 深圳市奋达电器有限公司 Temperature calibration device for hair straightener and method thereof
JP2011108596A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Kokusai Electric Semiconductor Service Inc Power supply system
JP2011216230A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Chino Corp Disconnection alarm system
KR101187534B1 (en) 2010-12-10 2012-10-02 (주) 아진테크 Method and apparatus for controlling a temperature of a furnace
JP2013035724A (en) * 2011-08-09 2013-02-21 Nippon Electric Glass Co Ltd Method and apparatus for inspecting heating element
JP2015125140A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 株式会社東芝 Leak detector disconnection diagnosis system and leak detector disconnection diagnosis method
JP2015148579A (en) * 2014-02-10 2015-08-20 アズビル株式会社 Static capacitance type pressure sensor
JP2015152348A (en) * 2014-02-12 2015-08-24 アズビル株式会社 Capacitance type pressure sensor
JP2016028007A (en) * 2015-08-13 2016-02-25 日本電気硝子株式会社 Inspection method of heating element, and inspection device
JP2017076273A (en) * 2015-10-15 2017-04-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Monitoring method and semiconductor device manufacturing method
JP2017226558A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 住友金属鉱山株式会社 Temperature raising device, crystal growing device, temperature control method for resistance heater, and crystal growth method
WO2019058358A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 X-Fab Semiconductor Foundries Gmbh Real-time monitoring of a multi-zone vertical furnace with early detection of a failure of a heating zone element
JP2020095833A (en) * 2018-12-11 2020-06-18 テイ・エス テック株式会社 Vehicle seat
WO2023281872A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 オムロン株式会社 Abnormality determination device, abnormality determination method, and abnormality determination system
WO2023281873A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 オムロン株式会社 Abnormality determination device, abnormality determination method, and abnormality determination system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564913U (en) * 1992-02-05 1993-08-27 株式会社三社電機製作所 AC power control unit
JP2000347746A (en) * 1999-03-31 2000-12-15 Omron Corp Temperature control system, power unit and temperature controller

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564913U (en) * 1992-02-05 1993-08-27 株式会社三社電機製作所 AC power control unit
JP2000347746A (en) * 1999-03-31 2000-12-15 Omron Corp Temperature control system, power unit and temperature controller

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009281837A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 Tokyo Electron Ltd Wire breaking prediction apparatus and thermal treatment apparatus of electric power using system
WO2011006345A1 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 深圳市奋达电器有限公司 Temperature calibration device for hair straightener and method thereof
JP2011108596A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Kokusai Electric Semiconductor Service Inc Power supply system
JP2011216230A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Chino Corp Disconnection alarm system
KR101187534B1 (en) 2010-12-10 2012-10-02 (주) 아진테크 Method and apparatus for controlling a temperature of a furnace
JP2013035724A (en) * 2011-08-09 2013-02-21 Nippon Electric Glass Co Ltd Method and apparatus for inspecting heating element
JP2015125140A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 株式会社東芝 Leak detector disconnection diagnosis system and leak detector disconnection diagnosis method
JP2015148579A (en) * 2014-02-10 2015-08-20 アズビル株式会社 Static capacitance type pressure sensor
JP2015152348A (en) * 2014-02-12 2015-08-24 アズビル株式会社 Capacitance type pressure sensor
JP2016028007A (en) * 2015-08-13 2016-02-25 日本電気硝子株式会社 Inspection method of heating element, and inspection device
JP2017076273A (en) * 2015-10-15 2017-04-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Monitoring method and semiconductor device manufacturing method
JP2017226558A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 住友金属鉱山株式会社 Temperature raising device, crystal growing device, temperature control method for resistance heater, and crystal growth method
WO2019058358A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 X-Fab Semiconductor Foundries Gmbh Real-time monitoring of a multi-zone vertical furnace with early detection of a failure of a heating zone element
CN111433547A (en) * 2017-09-25 2020-07-17 X-Fab半导体制造有限公司 Real-time monitoring and early identification of hot zone component failure for multi-zone vertical furnace
KR20200100602A (en) * 2017-09-25 2020-08-26 엑스-파브 세미컨덕터 파운드리즈 게엠베하 Real-time monitoring of multi-zone-vertical heating furnaces for early recognition of failure of heating zone-elements
JP2020535646A (en) * 2017-09-25 2020-12-03 エックス−ファブ・セミコンダクター・ファウンダリーズ・ゲーエムベーハーX−FAB Semiconductor Foundries GmbH Real-time monitoring of multi-zone vertical furnaces that recognize damage to heating elements at an early stage
JP7271520B2 (en) 2017-09-25 2023-05-11 エックス-ファブ・セミコンダクター・ファウンダリーズ・ゲーエムベーハー Real-time monitoring of multi-zone vertical furnaces for early recognition of heating element failure
TWI808996B (en) * 2017-09-25 2023-07-21 德商X Fab半導體鑄造公司 Real time monitoring of a multi zone vertical oven with early detection of a heating zone failure
KR102598971B1 (en) * 2017-09-25 2023-11-03 엑스-파브 세미컨덕터 파운드리즈 게엠베하 Real-time monitoring of multi-zone vertical heating furnace for early recognition of heating zone-element failure
JP2020095833A (en) * 2018-12-11 2020-06-18 テイ・エス テック株式会社 Vehicle seat
WO2023281872A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 オムロン株式会社 Abnormality determination device, abnormality determination method, and abnormality determination system
WO2023281873A1 (en) * 2021-07-09 2023-01-12 オムロン株式会社 Abnormality determination device, abnormality determination method, and abnormality determination system

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