JP3028448B2

JP3028448B2 - 制御システム

Info

Publication number: JP3028448B2
Application number: JP5129936A
Authority: JP
Inventors: 河西　　繁
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JPH0619504A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィードバック制御を
行う制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば半導体デバイス製造におけるフ
ォトリソグラフィー工程やＣＶＤ工程等では、被処理体
である半導体ウエハを所定の温度に制御しながらプロセ
スを行うようにしている。一般に、この種の温度制御に
はフィードバック制御が用いられている。

【０００３】従来、ウエハ温度制御用の代表的なフィー
ドバック制御法は、ＰＩＤコントローラであった。ＰＩ
Ｄコントローラは、比例動作（Ｐ）、積分動作（Ｉ）、
微分動作（Ｄ）を組み合わせたもので、ウエハ温度検出
値とウエハ温度設定値との差（偏差）ｅから操作量ｕを
次式から求める。ｕ＝ＫP ・ｅ＋ＫI ∫ｅ・ｄｔ＋ＫD ・ｄｅ／ｄｔ ……（１）ここで、係数ＫP 、ＫI 、ＫD はそれぞれ比例動作、積
分動作、微分動作の感度を表し、各制御系の特性に応じ
て設定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＰＩＤコントローラで
は、上式（１）より求めた操作量ｕに基づいて、偏差ｅ
を零にするように、つまり制御量を目標値に一致させる
ように、ウエハ加熱機構に対するエネルギ供給量を調整
する。

【０００５】ところが、ウエハ温度制御の場合、ウエハ
温度検出値と実際に制御すべきウエハ温度とに時間的・
場所的な偏差がある。つまり、プロセス中のウエハの温
度を検出する場合、ウエハの処理面（表面）に熱電対等
の温度センサを取付するわけにはいかないので、ウエハ
裏面側の周縁部に温度センサを取付してウエハ温度検出
を行う。このため、温度センサより得られるウエハ温度
検出値は、ウエハ裏面側の周縁部の温度を表し、ウエハ
の処理面（表面）の温度を表すものではない。しかる
に、ＰＩＤコントローラの制御法は、そのようなウエハ
温度検出値だけをフィードバックしてそれを設定値に一
致させるような制御であるから、ウエハの処理面（表
面）の温度を目標値に一致させるのが難しかった。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、制御量と検出値との間に偏差がある場合でも、
制御量を正確に目標値に一致させることができ、さらに
はシステムの立ち上がり時にも安定した制御動作を保証
するようにした制御システムを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の制御システムは、制御対象に与えられる制
御入力と前記制御対象の出力とに基づいて前記制御対象
の内乱および／または外乱を反映する状態量を推定する
第１のオブザーバと、前記制御入力のみに基づいて前記
制御対象の伝達関数によって規定される状態量を推定す
る第２のオブザーバと、前記第１のオブザーバまたは前
記第２のオブザーバを条件的に選択するオブザーバ切換
手段と、前記オブザーバ切換手段によって選択された前
記第１または第２のオブザーバからの推定状態量を前記
制御対象の入力側にフィードバックして前記制御入力を
調整するレギュレータ手段とを具備する構成とした。

【０００８】また、安定な立ち上げを行うために、前記
オブザーバ切換手段は、システムの立ち上げ時は前記第
２のオブザーバを選択し、所定の時間遅れで前記第２の
オブザーバから前記第１のオブザーバに切り換える構成
とした。

【０００９】

【作用】制御対象が制御入力に応じて動作する時、第１
のオブザーバは、制御入力と制御対象の出力とに基づい
て制御対象内の内乱や外乱等を反映した実際の状態を示
す状態量を推定する。一方、第２のオブザーバは、制御
入力のみに基づいて内乱や外乱等を考慮することなく制
御対象の本来の状態を示す状態量を推定する。

【００１０】切換部は、条件的に第１のオブザーバまた
は第２のオブザーバを選択し、それぞれの状態量を選択
的にレギュレータ手段に与える。たとえば、システムの
立ち上げ開始直後は第２のオブザーバを選択し、所定の
時間遅れで次第に第１のオブザーバに移行させる。レギ
ュレータ手段は、切換部から送られてきた状態量または
その状態量に対応したフィードバック量と目標値との偏
差を生成し、その偏差を零にするように制御入力を調整
する。

【００１１】このように、オブザーバで推定したベクト
ル的な状態量をフィードバックすることで、観測可能な
制御対象の出力が観測不可の制御量と異なるものであっ
ても制御量を正確に目標値に一致させることが可能であ
る。また、第１のオブザーバの推定値が安定するまでの
間は第２のオブザーバの推定値を暫定的に用いること
で、システム立ち上げ直後の過渡期間でも高精度なフィ
ードバック制御を行い、制御量を安定・高速に立ち上げ
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図を参照して本発明の実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例による制御システムの
構成を示すブロック図である。この制御システムにおい
て、制御対象１００を制御するコントローラ１０は、マ
イクロコンピュータによってソフトウェハ的に実現され
るものでよく、機能的には仮想部または制御対称モデル
３０と切換部４０とサーボ部６０とを有する。

【００１３】制御対称１００は、サーボ部６０からの制
御入力信号を受け、出力信号を発生する。サーボ部６０
からの制御入力信号は制御対称モデル３０にも入力され
る。この制御対称モデル３０は、制御入力信号から制御
対称１００の出力信号を推定し、推定出力信号を発生す
る。制御対称１００の出力信号および制御対称モデル３
０の推定出力信号は切換部４０に入力される。切換部４
０は、入力信号（制御対称１００の出力信号）を徐々に
立ち上げる入出力特性を有する遅延処理部４１と、入力
信号（制御対称モデル３０の推定出力信号）を徐々に立
ち下げる入出力特性を有する遅延処理部４６とを有す
る。これにより、初期の段階では、制御対称１００から
の出力信号が遅延処理部４１により抑制（ミュート）さ
れる一方、制御対称モデル３０からの推定出力信号が遅
延処理部４６を素通りして加算器５２に入力される。し
たがって、装置の立ち上がり時には、制御対称モデル３
０からの推定出力信号が遅延処理部４６および加算器５
２を通ってサーボ部６０に入力される。そして、制御対
称１００が安定した頃には、制御対称モデル３０からの
推定出力信号が遅延処理部４６により抑制（ミュート）
される一方、制御対称１００の実際の出力信号が遅延処
理部４１および加算器５２を通ってサーボ部６０に入力
される。このようにして、制御対称１００の出力信号お
よび制御対称モデル３０の推定出力信号が切換部４０に
より切り換えられてサーボ部６０に入力される。

【００１４】図２は、本発明の別の実施例による制御シ
ステムの構成を示すブロック図である。この制御システ
ムでは、サーボ部６０からの制御入力信号と制御対象１
００の出力信号とに基づいて制御対称１００の状態量を
推定する第１推定部２０が設けられ、この第１推定部２
０の出力信号つまり第１推定出力信号が切換部４０の第
１遅延処理部４１に入力される。また、制御対象モデル
または第２推定部３０からの第２推定出力信号が切換部
４０の第２遅延処理部４６に入力される。

【００１５】図３は、図２の制御システムの具体的構成
例を示すブロック図である。この制御システムにおい
て、制御対象１００を除く部分が本制御システムのコン
トローラ（制御装置）１０である。このコントローラ１
０は、第１推定部であるルーゲンバーガ・オブザーバ２
０と、第２推定部である仮想システム３０と、切換部４
０と、サーボ部であるレギュレータ部６０とからなる。

【００１６】ルーゲンバーガ・オブザーバ２０は、１つ
の積分器２１と５つの係数器２２〜２６と２つの加算器
２７，２８とから構成される。このルーゲンバーガ・オ
ブザーバ２０において、係数器２２には制御対象１００
に与えられる制御入力ｕが入力され、係数器２５，２６
には制御対象１００の出力ｙが入力される。係数器２２
は、ベクトルとしての制御入力ｕに所定の係数マトリク
ス［Ｅ］を乗算して出力する。係数器２５はベクトルと
しての出力ｙに所定の係数マトリクス［Ｇ］を乗算して
出力する。加算器２７は、それらの係数器２２，２５の
出力およびフィードバック係数器２３の出力を加算して
出力する。積分器２１は加算器２７の出力を積分する。
積分器２１の出力は係数器２３，２４に入力される。係
数器２３は積分器２１の出力に係数マトリクス［Ｆ］を
乗算して加算器２７にフィードバックし、係数器２４は
積分器２１の出力に所定の係数マトリクス［Ｈ］を乗算
して加算器２８に与える。係数器２６は、制御対象１０
０の出力ｙに所定の係数マトリクス［Ｈ］を乗算して加
算器２８に与える。加算器２８は、係数器２４の出力と
係数器２６の出力とを加算し、その加算値をルーゲンバ
ーガ・オブザーバ２０の出力として切換部４０に与え
る。

【００１７】このルーゲンバーガ・オブザーバ２０にお
いては、制御対象１００の状態を表す状態量または状態
変数が推定される。たとえば制御対象１００が２次の伝
達関数で表される場合は２つの状態量ｘ0,ｘ1 が推定さ
れ、４次の伝達関数で表される場合は、４つの状態量ｘ
0,ｘ1,ｘ2,ｘ3 が推定される。ルーゲンバーガ・オブザ
ーバ２０では、制御対象１００の出力ｙを取り込むた
め、制御対象１００の状態が内乱や外乱によって変動し
ても、その状態を表す状態量の推定値が加算器２８の出
力に得られる。

【００１８】仮想システム３０は、制御対象１００を数
学的に近似したオブザーバであり、１つの積分器３１と
２つの係数器３２，３３と１つの加算器３４とから構成
される。この仮想システム３０において、係数器３２に
は制御対象１００に与えられる制御入力ｕが入力され
る。係数器３２は、ベクトルとしての制御入力ｕに所定
の係数マトリクス［ＢP ］を乗算して出力する。加算器
３４は、係数器３２の出力にフィードバック係数器３３
の出力を加算して出力する。積分器３１は加算器２７の
出力を積分する。積分器２１の出力は、係数器３３に入
力されるとともに仮想システム３０の出力として切換部
４０に与えられる。係数器３２，３３の係数マトリクス
［ＢP ］、［ＡP ］は、所定の同定方法で制御対象１０
０をシステム同定して求められる。

【００１９】この仮想システム３０においても、たとえ
ば制御対象１００が４次の伝達関数で表される場合は４
つの状態量ｘ0,ｘ1,ｘ2,ｘ3 が推定される。ただし、仮
想システム３０では、制御対象１００に与えられる制御
入力ｕのみを取り込み、制御対象１００の出力ｙを取り
込まないので、制御対象１００内の内乱や外乱を観測す
ることはなく、制御対象１００の伝達関数によって規定
される状態を表す状態量の推定値が得られる。

【００２０】切換部４０は、ルーゲンバーガ・オブザー
バ２０と仮想システム３０とを切り換えるためのもの
で、第１の遅延器（遅延処理部）４１と、第２の遅延器
（遅延処理部）４６と、加算器５２とから構成される。
第１の遅延器４１は、入力信号（ルーゲンバーガ・オブ
ザーバ２０の出力）を１次遅れの重み（１−
ｅ^−ｔ／Ｔ）によって徐々に立ち上げる特性を有する。
第２の遅延器４６は、入力信号（仮想システム３０の出
力）を１次遅れの重みｅ^−ｔ／Ｔによって徐々に減衰さ
せる特性を有する。加算器５２は、第１の遅延器４１の
出力と第２の遅延器４６の出力とを加算する。

【００２１】この切換部４０においては、システムの立
ち上げ時に、図８に示すように、第２の遅延器４６の出
力がｅ^-t/Tの時間特性で徐々に減衰すると同時に、第１
の遅延器４１の出力が（１−ｅ^-t/T）の時間特性で徐々
に立ち上がる。これにより、立ち上げ開始直後は仮想シ
ステム３０で推定された状態量が出力され、所定時間後
の安定期ではルーゲンバーガ・オブザーバ２０で推定さ
れた状態量が出力される。そして、切換期間中は双方の
状態量にそれぞれｅ^-t/T、（１−ｅ^-t/T）の重みを付け
て加え合わせたものが出力される。

【００２２】レギュレータ部６０は、切換部４０の出力
（状態量）を入力側にフィードバックするための積分型
最適レギュレータで、１つの積分器６１と、３つの係数
器６２，６３，６４と、２つの加算器６５，６６とから
構成される。加算器６５の一方の入力端子には制御対象
１００に対する目標値ｕ0 が与えられ、他方の入力端子
には切換部４０の出力（状態量）に所定の係数マトリク
ス［Ｃ］を乗算した一次フィードバック量が第１のフィ
ードバック係数器６３より与えられる。加算器６５の出
力（偏差）は、所定の係数マトリクス［Ｋ2 ］を乗算す
る係数器６２、および積分器６１を介して加算器６６の
一方の入力端子に与えられる。加算器６６の他方の入力
端子には、切換部４０の出力（状態量）に所定の係数マ
トリクス［Ｋ1 ］を乗算した二次フィードバック量が第
２のフィードバック係数器６４より与えられる。加算器
６６の出力（偏差）は制御入力ｕとして制御対象１００
に与えられる。なお、係数マトリクス［Ｋ1 ］は、最適
レギュレータ問題の解として求められるフィードバック
・マトリクスである。また、係数マトリクス［Ｃ］は、
制御対象１００の出力がいずれかの状態量と等しい場合
には、省略可能なものである。

【００２３】本実施例の制御システムにおいては、ルー
ゲンバーガ・オブザーバ２０により制御対象１００内の
内乱および外乱等を反映した実際の状態量が推定され、
仮想システム３０により制御対象１００固有のシュミレ
ーション的な状態量が推定される。そして、切換部４０
を介してルーゲンバーガ・オブザーバ２０または仮想シ
ステム３０からの状態量がレギュレータ６０に与えら
れ、レギュレータ６０において状態量に応じた制御入力
ｕの調整が行われる。このように、ベクトル的な状態量
をフィードバックする方式によれば、制御対象の出力だ
けをフィードバックする方式と比較して、制御対象内の
状態・変化をより詳細に入力側にフイードバックできる
ため、制御対象１００の出力ｙと制御量とが異なる場合
でも、高い精度で制御量を目標値に一致させることがで
きる。

【００２４】さらに、本実施例の制御システムにおいて
は、定常的には制御対象１００内の内乱および外乱等を
反映した実際の状態量を推定するルーゲンバーガ・オブ
ザーバ２０を用いるが、システム立ち上げ開始直後の過
渡期には制御対象１００の状態量をシュミレーション的
に推定する仮想システム３０を優先的に用いる。つま
り、ルーゲンバーガ・オブザーバ２０にあっては、制御
対象１００の実際の状態よりも早く状態量を推定した場
合は、制御量の初期値やレギュレータの重みによって
は、推定値が不安定になり、立ち上げ時に制御量がオー
バーシュートしたりアンダーシュートするおそれがあ
る。一方、仮想システム３０にあっては、制御対象１０
０の出力ｙを観測しないため、制御対象１００内の実際
の状態量を推定することはできないが、立ち上げ時は制
御対象１００の本来の特性に応じた安定な推定値を与え
ることができる。したがって、ルーゲンバーガ・オブザ
ーバ２０の推定値が安定するまでの間は仮想システム３
０の推定値を暫定的に用いることで、システム立ち上げ
直後の過渡期間でも安定・高精度なフィードバック制御
を行うことができる。

【００２５】図４は、本実施例の制御システムにおける
制御対象１００の具体例としてウエハ温度制御機構の構
成を示す。このウエハ温度制御機構は、たとえばＣＶＤ
装置に用いられる。図中、コントローラ１０を除く部分
が制御対象１００である。

【００２６】この温度制御機構において、真空チャンバ
１０２内には、被処理体として半導体ウエハ１０４が所
定の支持部材（図示せず）によって所定位置に配置さ
れ、ウエハ１０４の下方のチャンバ底部にクォーツウィ
ンドウ１０６が配設される。チャンバ１０２の外部に加
熱ランプ１０８が配設され、加熱ランプ１０８からの光
はクォーツウィンドウ１０６を通ってウエハ１０４の裏
面に照射し、その光エネルギによってウエハ１０４が加
熱される。ウエハ１０４の表面（上面）は被処理面であ
り、この被処理面の温度が制御量である。ウエハの裏面
周縁部には温度センサとして熱電対１１０が取付され、
この熱電対１１０の出力電圧は制御対象１００の出力ｙ
としてケーブル１１２を介してコントローラ１００に与
えられる。なお、図示しない遮蔽板により、熱電対１１
０には光ランプ１０８からの光が照射しないようになっ
ている。

【００２７】加熱ランプ１０８は、ＰＷＭ増幅器１１４
からの電力をスリップリング１１６を介して受け取り、
モータ１１８および歯車１２０，１２２からなる回転駆
動機構によって回転軸１２４と一体に回転しながらウエ
ハ１０４側に光を放射するように構成されている。

【００２８】ＰＷＭ増幅器１１４は、コントローラ１０
０からの温度制御電圧を制御入力ｕとして入力し、温度
制御電圧を電力増幅した上でＰＷＭ信号として加熱ラン
プ１０８に供給する。電力制御部１２４は立ち上げ時や
異常時にＰＷＭ増幅器１１４のオン・オフ制御を行う。

【００２９】なお、真空チャンバ１０２において、ウエ
ハ１０４とクォーツウィンドウ１０６との間には、光フ
ァイバ１２６の一端が臨んでおり、この光ファイバ１２
６の他端は光束モニタ１２８に接続されている。光束モ
ニタ１２８は、ウエハ１０４に供給される光の光束（強
度）を光ファイバ１２６を介して検出し、その光束検出
値をガラス破壊インターロック部１３０に与える。クォ
ーツウィンドウ１０６が濁ってくると、そこで吸収され
る光が増大する分、ウエハ１１４に供給される光エネル
ギが減少するとともに、クォーツウィンドウ０６が破壊
する危険性が高まる。そこで、光束モニタ値が所定値ま
で減少した時は、ガラス破壊インターロック部１３０よ
り加熱停止信号がＰＷＭ増幅器１１４に与えられ、加熱
ランプ１０８が消灯するようになっている。

【００３０】かかる構成のウエハ温度制御機構におい
て、制御対象１００の出力ｙはウエハ１０４の裏面の温
度を表すものであって、制御量であるウエハ１０４の表
面（被処理面）の温度を表すものではない。図５は、制
御量（ウエハ表面温度）の目標値を３００゜Ｃに設定し
てこのウエハ温度制御機構を立ち上げた場合のウエハ１
０４の表面温度と熱電対検出温度（ウエハ１０４の裏面
周縁部の温度）の時間特性の一例を示す。図５に示すよ
うに、ウエハ表面温度と熱電対検出温度との間には時間
遅れが存在する。なお、図５はオブザーバを用いない場
合の特性図であって、ウエハ表面温度の立ち上がり速度
が遅くなっている。

【００３１】本実施例では、制御量（ウエハ表面温度）
は制御対象１００内の１つの状態量としてモデル化され
てよい。また、加熱ランプ１０８の発光エネルギからウ
エハ１０４の裏面中心部の温度までの系を二次遅れの
系、ウエハ１０４の裏面中心部の温度からウエハ表面温
度を介してウエハ裏面周縁部の温度つまり熱電対１１０
の検出温度（ｙ）までの系を二次遅れの系とし、それら
２つの二次遅れの系がカスケード接続されたものとし
て、この制御対象１００を４次の系とモデル化してよ
く、その場合は４つの状態量ｘ0,ｘ1,ｘ2,ｘ3 が定義さ
れ、その中のたとえばｘ1 が制御量（ウエハ表面温度）
に対応し、たとえばｘ3 が出力ｙに対応したものとな
る。

【００３２】本実施例のコントローラ１０は、上記した
ように、ルーゲンバーガ・オブザーバ２０と仮想システ
ム３０とを併用することにより、制御量を目標値に一致
させるための温度制御をシステム立ち上げ開始直後から
安定・高精度に行うことができる。

【００３３】図６は、本実施例の作用の一例を示す特性
図である。図５の場合（オブザーバ２０，３０を用いな
い場合）と比較して、ウエハ表面温度の立ち上げ速度が
格段に速くなっている。また、オーバシュートやアンダ
ーシュートが発生するおそれもない。図７は、仮想シス
テム３０を用いないで、システム立ち上げ開始からルー
ゲンバーガ・オブザーバ２０を動作させた場合の特性図
（参考図）である。この図７の例に示すように、ルーゲ
ンバーガ・オブザーバ２０の場合、制御対象１００の実
際の状態よりも早く状態量を推定してしまうと、制御量
の初期値やレギュレータの重みによっては、逆応答して
推定値が大幅に狂い、立ち上げ時に制御量がオーバーシ
ュートしたり、あるいはアンダーシュートするおそれが
ある。

【００３４】以上、ウエハ温度制御機構について説明し
たが、他の温度制御機構や各種制御機構に本発明の制御
システムは適用可能である。また、上記実施例では、シ
ステム立ち上げ時に仮想システム３０からルーゲンバー
ガ・オブザーバ２０に切り換えるようにしたが、それ以
外の時でも必要に応じて条件的に仮想システム３０から
ルーゲンバーガ・オブザーバ２０へ、あるいはルーゲン
バーガ・オブザーバ２０から仮想システム３０へ切り換
えるようにしてもよい。さらに、上記実施例では１次遅
れ要素切換であったが、２次、３次等の多次遅れ要素切
換であっても可能であり、線形システムという必要条件
が満たされていればよい。

【００３５】レギュレータ部６０の構成も任意に変形す
ることが可能である。また、上記実施例では第１のオブ
ザーバをルーゲンバーガ・オブザーバ２０で構成し、第
２のオブザーバを仮想システム３０で構成したが、これ
らの構成に限定されるものではなく、他の型のオブザー
バで構成することも可能である。

【００３６】また、図９に示すように、ルーゲンバーガ
・オブザーバ２０において、係数器２２，２３に仮想シ
ステムの係数マトリクス［ＢP ］，［ＡP ］をそれぞれ
設定して、それらの係数器２２，２３と積分器２１とで
仮想システム３０を兼用させるようにしてもよい。この
場合、制御対象１００の出力ｙは、切換部の加算器７０
および遅延器７２を介してオブザーバ２０，３０に与え
られる。オブザーバ２０，３０の出力は、加算器７０の
他方の入力端子に与えられるとともに、レギュレータ部
６０に与えられる。

【００３７】システム立ち上げ時、制御対象１００の出
力ｙは第１の遅延器４１を経由することで（１−
ｅ^-t/T）の時間遅れでルーゲンバーガ・オブザーバ２０
に与えられることにより、ルーゲンバーガ・オブザーバ
２０の出力は（１−ｅ^-t/T）の時間遅れで立ち上がる。
一方、仮想システム３０の出力は、第２の遅延器４６を
経由することでｅ^-t/Tの時間遅れで減衰する。これによ
り、切換部４０の加算器５２より、立ち上げ開始直後は
仮想システム３０で推定された状態量が出力され、所定
時間後の安定期ではルーゲンバーガ・オブザーバ２０で
推定された状態量が出力され、切換期間中は双方の状態
量にそれぞれｅ^-t/T、（１−ｅ^-t/T）の重みを付けて加
え合わせたものが出力される。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の制御シス
テムによれば、制御対象に与えられる制御入力と制御対
象の出力とに基づいて制御対象内の状態量を推定する第
１のオブザーバと、制御入力のみに基づいて制御対象内
の状態量を推定する第２のオブザーバとを併用し、両オ
ブザーバで推定された状態量を選択的にフィードバック
することで、安定・高精度な制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による制御システムの構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の別の実施例による制御システムの構成
を示すブロック図である。

【図３】図２の実施例による制御システムの具体的構成
例を示すブロック図である。

【図４】実施例の制御システムにおける制御対象の一例
としてのウエハ温度制御機構の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】ウエハ表面温度と熱電対検出温度との偏差を示
す図である。

【図６】実施例の制御システムにおけるウエハ表面温度
の立ち上がり特性を示す図である。

【図７】実施例の制御システムにおいて仮想システムを
用いない場合のウエハ表面温度の立ち上がり特性を示す
図である。

【図８】実施例の制御システムにおける切換部の切換タ
イミングを示す図である。

【図９】実施例の制御システムの一変形例の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０コントローラ２０第１推定部（ルーゲンバーガ・オブザーバ）３０第２推定部（仮想システム）４０切換部６０サーボ部（レギュレータ部）１００制御対象１０２半導体ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−24701（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−85101（ＪＰ，Ａ) 特開平３−235687（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 11/00 - 13/04 G05B 7/00 - 7/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】制御対象に与えられる制御入力と前記制
御対象の出力とに基づいて前記制御対象の内乱および／
または外乱を反映する状態量を推定する第１のオブザー
バと、前記制御入力のみに基づいて前記制御対象の伝達関数に
よって規定される状態量を推定する第２のオブザーバ
と、前記第１のオブザーバまたは前記第２のオブザーバを条
件的に選択するオブザーバ切換手段と、前記オブザーバ切換手段によって選択された前記第１ま
たは第２のオブザーバからの推定状態量を前記制御対象
の入力側にフィードバックして前記制御入力を調整する
レギュレータ手段とを具備することを特徴とする制御シ
ステム。
【請求項２】前記オブザーバ切換手段は、システムの
立ち上げ時は前記第２のオブザーバを選択し、所定の時
間遅れで前記第２のオブザーバから前記第１のオブザー
バに切り換えることを特徴とする請求項１に記載の制御
システム。
【請求項３】前記オブザーバ切換手段は、前記第１の
オブザーバからの推定状態量を第１の時間遅れで徐々に
立ち上げる第１の遅延手段と、前記第２のオブザーバか
らの推定状態量を第２の時間遅れで徐々に立ち下げる第
２の遅延手段とを含むことを特徴とする請求項２に記載
の制御システム。