KR100425603B1

KR100425603B1 - 복수의전력사용계의동작제어장치및동작제어방법

Info

Publication number: KR100425603B1
Application number: KR1019960020427A
Authority: KR
Inventors: 이와오 구마사카
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1996-06-08
Publication date: 2004-06-18
Also published as: US5770895A; KR970002530A; TW300314B

Abstract

본 발명은, 외부신호에 의존하여 동작의 진행의 가부를 결정할 수 있는 복수의 전력사용계로, 1개의 전력공급원으로부터 전력을 공급하는 전력공급시스템에 설치된 동작제어장치에 있어서, 전력공급원으로부터 출력되는 전력을 검출하는 출력전력검출부와, 이 출력전력검출부의 검출치와 미리 설정된 기준치를 비교하여 비교결과를 나타낸 비교신호를 복수의 전력사용계에 공급되는 신호로 출력하는 비교제어부를 구비하고, 상기 검출치가 상기 기준치를 초과하는 것에 응답하여 상기 비교신호는 동작 불허가상태를 나타내도록 구성한다. 이에 의해, 전력사용계의 동작의 진행을 허용하거나, 대기하게 한다. 이에 의해, 복수의 전력사용계를 전체의 전력사용량을 감안하면서 효율적으로 관리 할 수 있다.

Description

복수의 전력사용계의 동작제어장치 및 동작제어방법

[산업상의 이용분야]

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 원하는 처리를 시행하는 처리장치 등에 이용하는 복수의 전력사용계의 동작을 제어하는 장치 및 그것을 이용한 제어방법에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

일반적으로, 반도체 웨이퍼나 LCD기판 등의 피처리체에 대해 산화처리를 시행하기도 하고, 확산층, 실리콘 확산막, 실리콘 질화막 등을 형성하기도 하며, 또는 플라즈마 처리를 시행할 경우에는 각종의 열처리장치나 플라즈마 처리장치가 이용된다.

통상, 웨이퍼나 LCD기판에 대해 원하는 처리를 순차 시행하여 제품을 완성시키기 위해서는 동종 또는 이종의 처리장치를 복수개 준비하고, 수율을 향상시키기 위해, 이들의 각 처리장치를 병렬적으로 동작시킨다. 웨이퍼나 LCD기판 등에 대해서는, 열처리나 플라즈마 처리가 주로 행해지기 때문에, 각 처리장치는 비교적 다량의 전력을 소비한다. 그리고, 이들에 전력을 공급하는 전력공급원은 비교적 고가이기 때문에, 1대의 전력공급원으로 허용되는 범위 내에서 가능한한 많은 대수의 처리장치에 전력을 공급하고, 이에 의해 전력공급원의 사용대수를 할수있는 만큼 감소하도록 되어 있다.

그런데, 각 처리장치에서 소비되는 전력은 그 장치가 가동하고 있는 사이, 항상 일정하지는 않아, 처리상태에 따라, 또한, 1개의 처리(레시피(recipe))는 다수의 단계로부터 성립하고 있기 때문에, 그 단계에 의해서도 소비전력은 대폭 다르다. 예컨대, 열처리장치를 예로 들면, 웨이퍼의 웨이퍼보트로의 이재(移載)시에는 소비전력은 그다지 필요하지는 않지만, 처리로를 소정의 프로세스 온도, 예컨대 1000℃까지 승온시킬 경우에는 가장 큰 전력이 필요하게 된다. 그리고, 각 처리장치 상호간의 관리는 일반적으로는 행해지지 않고, 처리의 명령이 일어나면 순차 소정의 단계를 실행해 가도록 되어 있다.

이와 같이, 처리를 실행하고 있는 단계의 종류에 따라 사용전력도 다르지만, 복수의 처리장치의 전력공급을 제공하고 있는 전력공급원의 전력공급량이 허용출력전력을 초과하면, 보호회로 등이 동작하여 전력의 공급이 차단되 버린다. 이와 같은, 전력공급의 차단이 어떤 단계의 실행중에 발생하면, 그 때 처리중의 피처리체를 제품으로써 사용할 수 없게 될 가능성도 있다. 그 때문에, 급격한 전력공급의 차단은 피하지 않으면 안된다.

그로 인해, 종래는 1개의 전력공급원에 접속하는 처리장치의 대수를 상당히 감소시켜 허용출력전력에 대한 마진(여유)을 크게 잡아, 그 안전성 확보가 부득이 했다.

이 때문에, 전력공급원의 설치대수를 필요 이상으로 많게하지 않으면 안되기 때문에, 처리유닛 전체의 고가를 초래하고 있다. 또한, 예컨대 낙뢰 등에 의해 일단 정전이 발생한 후에, 전력공급이 복귀한 경우에는 각 처리장치가 일제히 풀파워로 소정의 캡온도까지 승온조작을 개시하는 것으로 되기 때문에, 이 경우에도 다량의 전력이 동시에 소비되어 필요한 전력공급 제공이 끊켜버린다.

특히, 최근에 있어서는, 피처리체에 대한 자연산화막의 부착을 방지하는 등의 목적으로 처리로의 고속승온 및 고속강온이 가능한 고속승온 처리장치가 개발되고 있다. 이 고속승온 처리장치는 승온시에 상당히 큰 전력을 소비하는데, 예컨대 종래 장치가 승온시에 40KW/시간의 전력소비인 것에 대하여 이 고속승온 처리장치에서는 70KW/시간의 전력을 소비한다. 이 때문에, 이와 같은 처리장치를 복수대 1개의 전력공급원에 접속하면, 간단히 허용출력을 초과해 버릴 염려가 있어 상술한 문제점의 초기 해결이 요망되고 있다.

본 발명은 이상과 같은 종래의 전력계의 동작제어가 갖는 문제점에 착안하여 이를 유효하게 해결하기 위해 창안된 것이다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 복수의 전력사용계를 전체의 전력사용료를 감안하면서 효율적으로 관리할 수 있는 복수의 전력사용계의 동작제어장치 및 그 장치를 이용한 동작제어방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

제1도는 복수의 전력사용계에 설치된 본 발명의 동작제어장치의 구성도,

제2도는 본 발명의 동작제어장치가 이용되는 전력사용계의 1개의 처리를 구성하는 각 단계를 나타낸 설명도,

제3도는 제2도에 나타낸 각 단계를 실행할 경우의 사용전력량을 나타낸 그래프,

제4도는 1개의 기준치를 이용한 경우의 본 발명의 동작제어장치를 나타낸 그래프,

제5도는 출력전력과 제1비교신호의 관계를 나타낸 그래프,

제6도는 전력사용계(처리장치)의 동작을 나타낸 순서도,

제7도는 2개의 기준치를 이용한 경우의 본 발명의 동작제어장치의 동작을 나타낸 순서도,

제8도는 출력전력과 제7도에 나타낸 제1 및 제2비교신호의 관계를 나타낸 그래프이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위해, 외부신호에 의존하여 동작진행의 가부를 결정할 수 있는 복수의 전력사용계에 1개의 전력공급원으로부터 전력을 공급하는 전력공급시스템에 설치되는 동작제어장치 및 이 장치를 이용한 동작제어방법에 있어서, 상기 전력공급원으로부터 출력되는 전력을 검출하는 출력전력검출부와, 이 출력전력검출부의 검출치와 미리 설정된 기준치를 비교하여 비교결과를 나타낸 비교신호를 상기 복수의 전력사용계에 공급되는 상기 외부신호로서 출력하는 비교제어부를 구비하고, 상기 검출치가 상기 기준치를 초과하면 이에 응답하여 상기 비교신호가 동작 불허가상태를 나타내도록 구성한 것이다.

본 발명은 이상과 같이 구성했기 때문에, 전력공급원으로부터의 출력전력은 출력전력검출부에서 검출되고, 이 검출치가 비교제어부에서 기준치와 비교된다. 이 기준치는 상기 전력공급원의 최대허용출력전력에 어느 정도의 마진을 포함시킨 값에 대응되어 있다.

여기서, 검출치가 기준치 보다도 작은 경우에는, 출력전력량은 여유가 있기 때문에, 비교신호는 동작 허가상태를 나타낸 신호로 출력된다. 반대로, 검출치가 기준치 보다도 큰 경우에는, 출력전력량은 거의 여유가 없기 때문에, 비교신호는 동작 불허가상태를 나타낸 신호로 출력된다.

여기에서는 각 전력사용계, 예컨대 반도체 웨이퍼의 처리장치 등은, 일반적으로 사용자 범용성을 높이기 위해 동작을 스타트할 때 및 레시피중의 각 단계를 실행할 때에, 외부신호를 참조할 수 있도록 프로그램되어 있다. 그로 인해, 상기 비교신호를 동작의 스타트시 또는 원하는 단계의 개시시에 참조하도록 하면, 출력전력량에 여유가 없을 때(동작 불허가상태)에는 동작의 스타트가 정지되고, 또는 단계의 개시가 정지되어 대기상태로 된다.

그리고, 다른 전력사용계에서 처리가 종료하거나, 또는 전력사용량이 적은 단계로 이행하기도 하여 출력전력량에 여유가 생길때(동작 허가상태)에는, 이제까지 대기상태에 있었던 단계나 동작이 개시된다.

여기서, 기준치로서, 레벨을 바꾼 복수종류를 준비하여 각각에 대응한 비교신호를 출력시키도록 해 두면, 다단계로 각 전력사용계의 제어가 가능해진다. 예컨대, 낮은 기준치에 대응하는 비교신호는, 레시피의 복수단계중, 가장 사용전력이 큰 단계를 개시할 때에 참조하도록 하고, 한편 높은 기준치에 대응하는 비교신호는 그다지 전력사용량이 많지 않은 단계의 개시시, 또는 그 전력사용계의 동작 스타트시에 참조하도록 하면 된다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의해, 각 전력사용계의 동작을 전체로서 전력소비가 전력공급원에 의해 과도하게 되지 않도록 효율적으로 관리할 수 있게 된다.

(실시예)

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 복수의 전력사용계에 설치된 동작제어장치의 구성도, 제2도는 전력사용계의 1개의 처리를 구성하는 각 단계의 설명도, 제3도는 제2도에 나타낸 각 단계를 실행할 때의 전력사용량을 나타낸 그래프이다.

우선, 전력공급시스템에 대하여 설명하면, 제1도에 나타낸 바와 같이 1개의 전력공급원(2)에 대해서는, 복수, 제1도에 나타낸 예에 있어서는 5개의 전력사용계, 예컨대 반도체 웨이퍼 처리장치(4A~4E)가 전력공급라인(6)을 매개로 병렬적으로 접속되어 있으며, 이들의 각 처리장치(4A~4E)의 요구에 따라 전력을 공급하도록 되어 있다. 여기서, 상기 전력공급원(2)은 공급할 수 있는 최대의 전력용량, 즉 최대허용출력전력이 있고, 그 용량을 초과하여 출력할 수 없도록 되어 있다.

각 처리장치(4A~4E)는, 상술한 바와 같이, 반도체 웨이퍼에 대해 동종 또는 이종의 처리를 시행하기 위해, 동종 또는 이종의 장치로 구성되어 있다. 예컨대, 이들의 처리장치로서는 플라즈마 처리장치, 열산화 처리장치, 열확산 처리장치, CVD 처리장치, 고속승온 열처리장치 등이 사용자의 필요에 따라 적당하게 조합되어 이용된다.

여기서, 일반적으로는, 각 처리장치는 각각에 내장되는 마이크로컴퓨터 등의 제어부에 의해 그 동작이 제어되도록 되어 있다. 처리해야 할 내용, 소위 레시피가 미리 프로그램화 되어 마이크로컴퓨터 등에 기억되고, 이 레시피에 따라 반도체 웨이퍼의 처리가 행해진다. 그리고, 동일 또는 다른 레시피가 각 처리장치에 대응시켜 개별적으로 제어부 등에 기억된다. 1개의 처리를 실행하기 위한 레시피는, 통상, 복수의 단계로 이루어지고, 그 단계에 따라 전력사용량도 다르게 된다.

여기서, 일예로서, 고속승온 열처리장치에 있어서의 웨이퍼의 산화처리를 1개의 레시피로서 설명한다. 제2도에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 산화처리를 행함에는 장치 자체의 아이들링 단계와, 웨이퍼의 웨이퍼보트로의 이재단계, 웨이퍼보트를 처리로 내로 반입하는 보트반입단계, 처리로 내로 반입한 웨이퍼를 가열히터에 의해 소정의 프로세스 온도까지 급속승온하는 고속승온단계, 웨이퍼를 프로세스 온도로 유지한 채로 처리가스 등을 도입하여 실제로 산화처리를 행하는 산화단계, 처리 후의 웨이퍼를 급속강온시키는 고속강온단계, 웨이퍼보트를 처리로부터 반출하는 보트반출단계 및, 처리제의 웨이퍼를 웨이퍼보트로부터 취출하여 웨이퍼카세트로 이재하는 카세트로의 이재단계를 순차 거쳐 실행되고, 재차, 또한 아이들링 상태로 되돌아 간다.

상기 각 단계를 실행할 때의 전력사용량은 제3도에 나타낸 바와 같이, 상기 처리예의 경우에는, 고속승온단계에서 최대의 전력을 소비한다.

이와 같은 레시피를 프로그램으로 짤 경우에는, 사용자의 범용성을 고려하여 처리 내지 레시피의 개시시 및 각 단계의 개시시에 외부신호에 의존하여 동작의 진행의 가부를 결정할 수 있도록 한다. 외부신호가 입력되지 않은 경우에는, 물론, 동작은 그대로 진행하도록 되어 있다.

또한, 제1도에 나타낸 각 처리장치 4A~4E는, 각각이 내장하는 제어부에 의해 별개 독립적으로 제어되고 있으며, 다른 처리장치의 동작상태에 관계없이 처리가 명령된 순으로 실행되어 간다.

그런데, 이와 같은 상황하에서, 가끔, 예컨대, 몇개의 처리장치에서 가장 큰 사용전력을 필요로 하는 단계로 처리가 진행했다고 하면, 전력공급원(2)에는 최대허용전력량 이상의 출력전력이 요구되고, 이에 응할 수 없는 경우가 생긴다. 그래서, 이와 같은 경우에 각 처리장치의 동작의 진행상태를 적절하게 제어하기 위해, 본 발명의 동작제어장치를 설치하고, 출력전력이 소정치 보다도 작은 경우에는 각 처리장치 동작의 진행을 독자적으로 제어시켜 둔다. 한편, 출력전력이 소정치 이상으로 된 경우에는 출력전력이 재차 소정치 보다도 작아질 때까지 새로운 단계로 동작이 진행하는 것을 멈추도록 제어하고, 전체로서 출력전력이 최대허용전력량을 초과하지 않도록 한다.

구체적으로는, 제1도에 나타낸 본 발명의 동작제어장치(8)는 전력공급원(2)으로부터 출력되는 전력을 검출하는 출력전력검출부(10)와, 이 검출치와 미리 설정된 기준치를 비교하여 비교결과를 나타낸 비교신호를 출력하는 비교제어부(12)에 의해 주로 구성되어 있다.

출력전력검출부(10)에서는, 전력공급라인(6)을 흐르는 전류 및 공급전압 등을 검출자(14)에 의해 검출한다. 이 검출결과는 검출부(10)에 내장된 A/D변환기(10A) 등에 의해 디지털신호로 변환되어 비교제어부(12)로 공급된다.

이 비교제어부(12)는, 예컨대 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되고, 본 실시예에서는 제1 및 제2비교제어기(16A, 16B)가 설치되어 있다. 각 비교제어기(16A, 16B)에는 다른 값의 제1 및 제2기준치(18A, 18B)가 인가되고 있으며, 각각에 내장되는 비교기(20A, 20B)로 상기 검출치와 비교하도록 되어 있다. 이 경우, 이 검출치가 기준치 보다도 작은 경우에는, 비교신호는 동작 허용상태를 나타내도록 변화한다. 이에 대해, 검출치가 기준치와 같거나, 또는 이를 초과한 경우에는 동작 불허가상태를 나타내도록 변화하고, 이들의 상태는 신호의 로우(저), 하이(고)로 대응시킨다.

그리고, 양쪽 값의 비교결과, 출력되는 각 비교신호(20A′, 20B′)는 각 처리장치(4A~4E)에 외부신호로 공급되고, 각 처리장치에서 동작이 개시될 때 또는 특정의 단계를 개시할 때에 외부신호로 참조되게 된다. 여기서, 비교제어부(12)로서는, 예컨대 미쯔비시전기 제조의 요구감시제어장치(상품명)를 이용할 수 있다.

이 경우, 제1기준치로서는, 예컨대 전력공급원(2)의 최대허용전력량 보다도 각 처리장치(4A∼4E)의 내에서 최대의 소비전력을 필요로 하는 단계의 전력사용량에 상당하는 양만큼 낮은 값으로 되도록 설정하고, 이에 대해 출력되는 제1비교신호(20A′)를 각 처리장치의 최대사용단계의 개시시에 참조시키도록 한다.

또한, 제2기준치로서는, 상기한 제1기준치(18A) 보다도 느리게 제어하기 위해, 제1기준치(18A) 보다도 큰 값으로 또는 최대허용전력량 보다도 작은 값으로 설정하고, 예컨대 각 처리장치의 동작의 개시시에 참조시키도록 한다.

더욱이, 본 실시예에서는 제1 및 제2기준치(18A, 18B)를 설정하고, 제1 및 제2비교신호(20A′, 20B′)를 출력시키도록 했다. 그러나, 제어를 간소화하기 위해 제2기준치(18B) 및 제2비교신호(20B′)를 생략하고, 제1기준치(18A) 및 제1비교신호(20A′)만의 구성으로 해도 된다.

다음에, 이상과 같이 구성된 본 발명의 동작제어장치를 이용한 동작제어방법에 대해 설명한다.

우선, 그 내용을 이해하기 쉽게 하기 위해 제1도에 나타낸 각 처리장치(4A~4E)를 동일 처리장치, 예컨대 고속승온 열처리장치로 하고, 각 단계 내에서 최대의 소비전력을 필요로 하는 단계를 고속승온단계로 하고, 그때의 사용전력을 70KW로 가정한다. 따라서, 각 처리장치가 동시에 고속승온단계를 실행했다고 하면 최대 350KW(70KW×5대)의 전력이 여기서 필요하게 된다.

이에 대해, 전력공급원(2)의 출력할 수 있는 최대허용전력량을 270KW로 가정하면, 제1기준치(18A)는 처리장치 1대분의 최대소비전력단계의 사용전력인 70KW만큼 여유를 보이고, 예컨대 200KW로 설정한다. 또한, 제2기준치(18B)는 이 보다도 제어를 느리게 하기 위해, 예컨대 250KW로 설정해 둔다. 더욱이, 제2기준치(18B)도상기 최대허용전력 보다도 적은 것은 물론이다.

또한, 제2도에 나타낸 바와 같이, 제1비교신호(20A′)는 고속승온단계를 실행하기 직전에 외부신호로 참조되고, 제2비교신호(20B′)는 동작의 스타트시, 즉 아이들링 상태로부터 보트로의 웨이퍼의 이재단계를 개시하기 직전에 참조되도록 프로그램 상 미리 설정되어 있는 것으로 가정한다.

여기에서는, 우선 간단한 제어방법으로서, 제2기준치(18B) 및 제2비교신호(20B′)가 생략되고, 제1기준치(18A) 및 제1비교신호(20A′)만이 이용되는 경우에 대하여 설명한다.

우선, 제1도에 나타낸 각 처리장치(4A~4E)가 개별적으로 전원이 투입되어, 각 장치가 개별의 제어하에서 독자적으로 동작하며, 그리고 대응단계의 개시시에만 외부신호로서 제1비교신호의 상태를 참조하여, 대응단계를 실행해야 할지 대기해야 할 지의 판단이 여기에서 이루어진다.

이 사이, 동작제어장치(8)에서는 전력공급원(2)의 출력전력이 검출되어 항상 모니터되고 있으며, 그 검출치에 기초하여 제1비교신호(20A′)의 상태가 결정된다. 다음에, 제4도에 나타낸 순서도에 기초하여 본 발명의 동작제어장치의 동작을 설명한다. 또한, 제5도는 이 때의 출력전력과 제1비교신호의 관계를 나타내고, 제1비교신호가 로우(저)일 경우에는 동작 허용상태를 나타내고, 하이(고)일 경우에는 동작 불허가상태를 나타내고 있다. 또한, 시간의 경과에 따라 출력전력이 변동하고 있다.

제4도에 있어서, 제어장치의 전원이 투입되면, 제1도에 나타낸 출력전력검출부(10)에서 전원(2)의 출력전력이 검출되고(S1), 이 검출치가 비교제어부(12)의 제1비교기(20A)에서 제1기준치(18A: 200KW)와 비교된다(S2). 더욱이, 여기에서는 제2기준치 등은 생략하는 것으로 한다.

여기서, 선검출치가 제1기준치(18A) 보다도 작은 경우에는 ("아니오"), 전력적으로 여유가 있는 것을 의미하기 때문에 제1비교신호(20A′)를 로우로 하고, 동작 허가상태를 나타낸 신호로 출력한다(S3). 이 경우에는 후술한 바와 같이, 고속승온단계로 단계의 진행이 허가된다.

이에 대해, 선검출치가 제1기준치(18A) 이상의 경우에는 ("예"), 전력적으로 여유가 없는 것을 의미하기 때문에 제1비교신호(20A′)를 하이로 하여 동작 불허가상태를 나타낸 신호를 출력한다(S4). 이 경우에는 고속승온단계로의 진행이 정지되고, 대기상태로 된다. 여기서, 제5도에 있어서, 포인트(P1)는 전력사용량이 제1기준치 보다도 크게되어 제1비교신호(20A′)가 로우에서 하이로 변화한 시점을 나타낸다. 또한, 포인트(P2)는 반대로 전력사용량이 제1기준치 보다도 작게되어 제1비교신호(20A′)가 하이에서 로우로 변화한 시점을 나타내고 있다.

이 일련의 동작은 동작제어장치의 제어전원이 끊켜지기까지 행해지고(제4도 S5참조), 장치의 전원이 끊키면 종료한다.

다음에, 이 때의 처리장치의 동작을 1개의 처리장치를 예를 들어 설명한다. 제6도는 이 때의 처리장치의 동작을 나타낸 순서도이다.

우선, 여기서 처리장치의 전원이 투입되면(S1), 아이들링 상태로 들어가고, 동작을 개시할지의 여부를 외부신호의 존재로 확인한다(S2). 여기에서, 동작 스타트시에는 외부신호는 참조되지 않기 때문에, "아니오"로 되어 동작이 스타트한다. 더욱이, 후술한 바와 같이 제2비교신호를 이용할 경우에는, 여기서 "예"로 되어 단계(S3)로 이행한다.

그리고, S2에서 "아니오"로 되면, 소정의 레시피를 실행하기 위해, 우선, 그 단계수(n)를 0으로 초기설정하고(S4), 다음에 이 단계수(n)를 1개 증분하여(S5) 다음의 처리로 이행한다.

다음에, 외부신호의 존재여부가 판단되고(S6), "아니오"일 경우에는, 그 대응하는 단계의 처리가 실제로 행해진다. 이 단계는, 처리가 완료될 때까지, 예컨대 이 단계가 웨이퍼의 보트로의 이재단계일 경우에는, 이재처리가 완료될 때까지 행해진다(S8).

이 대응단계의 처리가 완료하면, 다음에 전단계가 완료했는지의 여부가 판단되고(S9), 전단계가 완료의 경우("예")에는 종료하게 된다. 그러나, "아니오"일 경우에는 S5로 되돌아 가고 단계수(n)가 1개 증가되고, 다음 단계로 이행해 간다.

이와 같이 하여, 1개 레시피의 각 단계가 순차 행해져 고속승온단계로 이행하면, 여기에서는 단계의 개시에 앞서, 상술한 바와 같이 외부신호를 참조시키도록 짜여져 있기 때문에, S6에서는 "예"로 된다. 다음에, 외부신호 즉, 여기에서는 제1비교신호(20A′)가 동작 허가상태(저: 로우)인지 동작불허가상태(고: 하이)인지가 판단된다(S10). 동작 허가상태("예")일 경우에는 다른 처리장치에서 그다지 전력이 사용되지 않고, 전력적으로 여유가 있는 상태를 나타내고 있기 때문에, 그대로 대응단계의 처리, 여기에서는 고속승온처리가 실행된다(S7).

이에 대하여, S10에서 비교신호가 동작 불허가상태(하이)일 경우에는 전력공급원에 전력적으로 여유가 없는 것을 나타내고 있기 때문에, 대응하는 단계 처리의 개시는 중지되고, 동작허가상태로 될 때까지 대기한다(S11).

이와 같이, 전체의 전력사용량이 적어져, 제1기준치 보다도 적은 상황하(동작 허가상태)에서는, 각 단계의 처리가 개시되면, 대기하지 않고 처리는 진행한다. 그러나, 전체의 전력사용량이 커져 제1기준치 이상으로 되면, 제1비교신호는 동작 불허가상태로 된다. 이 상태가 유지되고 있는 동안은, 그 이후, 새롭게 고속승온단계에 직면하는 처리장치의 동작은, 그래서 진행이 정지되어 대기상태로 된다. 더욱이, 다른 처리장치에 있어서, 고속승온단계 이외의 단계에 대해서는 순차처리가 행해지고 있다.

따라서, 각 전력사용계의 동작을 효율이 좋게 제어할 수 있으며, 전력공급원(2)이 최대허용량 이상의 출력전력량을 전력사용계측으로부터 요구되는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 제1기준치 및 제2비교신호 뿐만이 아니라, 제2기준치 및 제2비교신호도 이용한 경우의 동작에 대해 제7도에 나타낸 순서도 및 제8도를 참조하여 설명한다.

상술한 바와 같이, 여기서 제2기준치는, 느린 기준치를 나타내고 있으며, 이에 대응하는 제2비교신호(20B′)는, 제8도에서 나타낸 바와 같이, 출력전력이 제2기준치인 250KW를 초과하여 변화한 경우에 포인트(P3, P4)에서 나타낸 바와 같이, 로우에서 하이 또는 반대로 하이에서 로우로 변화한다.

상술한 바와 같이, 1종류의 비교신호만을 이용한 경우에는 소비전력이 큰 단계의 진행은 대기시킬 수 있지만, 소비전력이 작은 단계의 진행은 허용되 버린다. 그 결과, 이들의 단계가 복수개 모이면 최대허용전력량을 초과할 우려가 생기기 때문에, 이를 방지한다.

이와 같이 복수, 예컨대 2개의 비교신호를 이용함으로써 큰 소비전력 단계의 진행을 저지할 수 있을 뿐만 아니라, 작은 소비전력 단계의 진행도 조건에 따라 저지할 수 있게 된다. 여기에서는, 제2비교신호(20B′)는 아이들링 상태로부터 처리동작의 스타트를 행할 때에 참조하도록 짜 넣은 경우를 예를 들어 설명한다(제2도 참조).

제8도에 있어서, P1~P2 사이에서는 고속승온 단계의 새로운 진행이 저지되고, 또한 P3~P4 사이에서는 처리동작의 스타트 조차도 저지된다.

여기서, 이 때의 제1 및 제2비교신호(20A′, 20B′)의 상태를 제7도에 기초하여 설명한다. 제6도에 나타낸 흐름과 마찬가지로, 출력전력검출부(10)에서 전원(2)의 출력이 검출되고(S1), 이 검출치가 비교제어부(12)에서 제1기준치(18A)와 제2기준치(18B)에 의해 비교된다(S2).

여기서, 검출치가 값이 작은 제1기준치(18A: 200KW) 보다도 작은 경우에는, 제1 및 제2비교신호(20A′, 20B′)가 함께 동작 허가상태(로우)로 출력된다(S3). 또한, 검출치가 제1기준치(18A) 이상으로 제2기준치(18B: 250KW) 이하의 경우에는, 제1비교신호(18A)는 동작 불허가상태(하이)로 출력되고, 제2비교신호(18B)는 동작 허가상태(로우)로 출력된다(S4). 더욱이, 검출치가 제2기준치 보다도 큰 경우에는(제18도중의 P3~P4사이), 제1 및 제2비교신호(18A, 18B)는 공히 동작 불허가상태(하이)로 출력된다(S5).

그리고, 이와 같은 동작은 제어장치의 전원이 끊켜질 때까지 반복하여 행해진다(S6).

다음에, 이 때의 본 발명이 적용되는 처리장치의 동작을 제6도에 의해 설명한다.

우선, 처리장치의 전원투입후(S1), 아이들링 상태시에, 실제로, 어떤 레시피에 따라 동작을 스타트함에 있어서, 외부신호의 존재여부가 판단된다(S2). 여기에서는, 앞서 설명한 경우와 달리, 제2비교신호(20B′)를 참조하도록 프로그램이 짜여져 있기 때문에 "예"로 되고, 다음에 이 비교신호가 동작 허가상태인지의 여부가 판단된다(S3).

여기서, 사용전력량이 적어 250KW 보다도 작은 경우에는, 제2비교신호는 동작 허가상태(로우)로 되어 S4로 이행하고, 상술한 바와 같이 동작이 구체적으로 스타트하여 레시피에 따라 웨이퍼의 처리가 행해진다.

이에 대해, S3에서의 판단결과, 사용전력량이 많아 250KW 이상일 경우에는, 제2비교신호는 동작 불허가신호(하이)로 되고, 동작의 스타트가 정지되어 대기상태로 된다(S12). 이 대기상태는, 제2비교신호가 동작 허가상태로 될 때까지 유지된다.

이후의 처리흐름은 상술한 바와 같고, 고온승온단계의 진행동작이 제1비교신호(20A′)의 상태로 콘트롤 된다(S10). 따라서, 제8도에 나타낸 P1~P2간에 있어서는 높은 소비전력단계(고속승온단계)의 새로운 개시는 제한되고, 더욱이 P3~P4간에 있어서는 동작의 스타트 조차 금지되어, 아이들링 상태가 유지된다. 이와 같이, 2종류의 비교신호를 이용함으로써, 동작의 제어상태에 폭을 갖게 할 수 있다. 이 경우에는, 동작의 스타트 조차 금지할 수 있기 때문에, 전력공급원(2)의 출력전력이 최대허용전력량을 초과하여 최대로 되는 것을 확실히 방지할 수 있다.

더욱이, 본 실시예에서는, 제2비교신호를 동작스타트시에 참조하도록 프로그램에 짜 넣어져 있지만, 이에 한정되지 않고, 예컨대 일련의 단계중, 2번째로 소비전력이 많은 단계를 개시할 때에 참조하도록 해도 되고, 그 형태는 묻지 않는다. 또한, 3이상의 비교신호를 이용하도록 해도 된다.

또한, 상기한 제1 및 제2기준치의 값 등은, 단순히 일예를 나타낸 것에 불과한 것은 물론이다. 특히, 제1기준치의 값을 결정하는데는, 상술한 바와 같이 전력공급원(2)의 최대허용전력량에 대해 적어도 각 처리장치의 최대소비전력단계의 사용전력에 상당하는 양보다도 조금은 넉넉한 마진을 두어 설정하는 것이 좋다. 예컨대, 상술한 예의 경우에는, 최대허용전력량 270KW에 대해 최대소비전력단계의 70KW 보다도 조금은 넉넉한, 예컨대 80KW정도의 마진을 두고, 190KW정도로 제1기준치를 설정하면 좋다.

또한, 상기한 실시예에서는, 반도체 웨이퍼를 예를 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 다른 피처리체, 예컨대 LCD기판을 처리하는 처리장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전력사용계의 동작제어장치 및 그 장치를 이용한 동작제어방법에 의하면, 다음과 같은 우수한 작용효과를 발휘할 수 있다.

즉, 복수의 전력사용계 전체의 사용전력을 감시하면서 개개의 전력사용계에 있어서의 처리의 진행상황을 제어할 수 있다. 따라서, 사용전력량이 많은 경우에는 각 전력사용계에 있어서의 최대소비전력 단계의 새로운 개시를 정지하여 대기시킬 수 있기 때문에, 최대허용전력 이상의 전력을 사용하는 것을 방지할 수 있어, 전력사용계를 효율적으로 관리할 수 있음과 더불어 전력차단의 발생을 방지하여 수율도 향상시킬 수 있다. 또한, 전력사용계를 효과적으로 관리할 수 있기 때문에, 전력공급원의 사용대수도 적어질 수 있어, 설비비를 억제할 수 있다. 더욱이, 기준레벨이 다른 복수의 비교신호를 이용함으로써, 제어상태에 폭을 갖게 할 수 있어, 전력차단의 발생을 한층 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims

외부신호에 의존하여 동작진행의 가부를 결정할 수 있는 복수의 전력사용계에 1개의 전력공급원으로부터 전력을 공급하는 전력공급시스템에 이용하기 위한 열처리장치의 동작제어장치에 있어서,

상기 전력공급원으로부터 출력되는 전력을 검출하는 검출자 및 상기 검출자로부터 검출된 결과를 디지털 신호로 변환하여 검출치로서 출력하는 A/D 변화기를 포함하는 출력전력검출부와;

이 출력전력검출부로부터 출력된 검출치와, 상기 전력공급원의 최대허용 출력전력에 소정의 마진을 포함시킨 값에 대응되는 기준치를 비교하여, 그 비교결과를 나타내는 비교신호를 상기 복수의 전력사용계에 공급되는 상기 외부신호로서 출력하는 비교제어부 및;

상기 외부신호로서의 상기 비교신호에 의존하여, 다음 단계로 진행하기 위해 전기용량이 충분한가를 결정하는, 상기 복수의 전력사용계 각각에 연결된 결정수단을 구비하여 이루어지고,

상기 검출치가 상기 기준치를 초과하면 상기 비교신호가 동작불허가의 대기상태를 나타내며,

상기 복수의 전력사용계 각각은 각 단계가 서로 다른 전력소비량을 사용하는 일련의 단계를 가지며, 상기 다음 단계는 최대의 전력소비량을 필요로 하는 단계이고, 만약 전기용량이 불충분하면, 충분한 전기용량이 존재할 때 까지 상기 다음 단계가 실행되지 않는 것을 특징으로 하는 복수의 전력사용계의 동작제어장치.
제1항에 있어서, 상기 비교제어부가 설정치가 다른 복수의 기준치에 대응함과 더불어, 상기 복수의 비교신호는 상기 전력사용계가 동작중에 상기 각 단계로 진행하기 직전에 상기 외부신호로 참조되도록 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 전력사용계의 동작제어장치.
외부신호에 의존하여 동작진행의 가부를 결정할 수 있는 복수의 전력사용계에 1개의 전력공급원으로부터 전력을 공급하는 전력공급시스템의 열처리의 동작제어방법에 있어서,

상기 전력공급원으로부터 출력전력을 검출하고, 검출된 결과를 디지털 신호로 변환하여 검출치로서 출력하는 공정과;

상기 출력전력의 검출치와, 상기 전력공급원의 최대허용 출력전력에 소정의 마진을 포함시킨 값에 대응되는 기준치를 비교하여, 비교의 결과로서 비교신호를 출력하는 공정;

상기 비교신호를 상기 각 전력사용계에 상기 외부신호로서 공급하는 공정 및;

상기 외부신호로서의 상기 비교신호에 의존하여, 다음 단계로 진행하기 위해 전기용량이 충분한가를 결정하는 공정을 구비하여 이루어지고,

상기 검출치가 상기 기준치를 초과하면 상기 비교신호가 동작불허가의 대기상태를 나타내며,

상기 복수의 전력사용계 각각은 각 단계가 서로 다른 전력소비량을 사용하는 일련의 단계를 가지며, 상기 다음 단계는 최대의 전력소비량을 필요로 하는 단계이고, 만약 전기용량이 불충분하면, 충분한 전기용량이 존재할 때까지 상기 다음 단계가 실행되지 않는 것을 특징으로 하는 복수의 전력사용계의 동작제어방법.
제3항에 있어서, 상기 비교신호가 복수의 기준치에 대응함과 더불어, 상기 복수의 비교신호는 상기 전력사용계가 동작중에 상기 각 단계로 진행하기 직전에 상기 외부신호로 참조되도록 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 전력사용계의 동작제어방법.
제4항에 있어서, 상기 복수의 비교신호 1개가 동작을 개시할지의 여부를 판단하기 위해 상기 외부신호로 참조되도록 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 전력사용계의 동작제어방법.