KR20030055109A

KR20030055109A - 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030055109A
Application number: KR1020020076846A
Authority: KR
Inventors: 세키마사노부; 사사키준
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2003-07-02
Also published as: KR100944660B1; US20030118074A1; US6896404B2

Abstract

(과제) 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 원하는 값으로 제어하는 경우, 대상물의 온도의 변동을 충분히 작게 억제한다.

(해결수단) 대상물(5)에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 열전 변환 디바이스(6)의 파워를 컨트롤러(9)가 제어한다. 컨트롤러(9)는 열전 변환 디바이스(6)로부터 나온 열매체 유체의 온도(T1)와, 대상물의 온도(Ts)를 이용해서 피드백제어동작을 행한다. 이 피드백제어동작에서는 대상물온도(Ts)와 열매체온도(T1)의 차를 설정온도(SV)에 추가함으로써 열매체온도(T1)의 목표온도가 산출되며, 그 목표온도와 열매체온도(T1)의 편차에 대한 I-PD연산에 의해, 냉각/가열기(6)로의 조작량이 산출된다. 그 피드백제어동작을 개시하기 전에, 그 제어중에 대상물(5)에 외부로부터 가해지는 예정된 열부하의 크기와, 설정온도(SV)에 따라 상기 조작량의 초기값이 연산된다. 그리고, 상기 초기값의 출력으로부터, 상기 피드백제어동작이 개시된다.

Description

열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 장치 및 방법{TEMPERATURE CONTROLLER AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE}

본 발명은 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.

예를 들면, 반도체웨이퍼를 플라즈마분위기중에서 처리하기 위한 프로세스챔버에서는 반도체웨이퍼가 탑재되는 테이블(이하, 「서셉터」라고 함)의 온도를 제어하기 위해, 제어된 온도를 가진 열매체 유체가 이용된다. 열매체 유체는 챔버로부터 떨어진 곳에 설치된 온도조절장치(예를 들면, 챔버로부터 되돌아오는 고온의 열매체 유체를 냉각하는 칠러)로 적정 온도로 되어 그곳으로부터 송출되며, 챔버내에 들어와서 서셉터내를 돌고, 그리고 챔버외부로 나가 온도조절장치로 되돌아간다.

종래, 이러한 종류의 온도조절장치는 도 1에 나타내듯이 이 장치로부터 금방 토출된 열매체유체의 온도(T1)를 측정하고, 측정된 토출온도(T1)가 설정온도(SV)가 되도록 열매체유체로의 냉각량 또는 가열량을 조절하고 있다.

상술한 열매체유체의 토출온도를 제어하는 종래방법에 의하면 프로세스챔버내에서 플라즈마처리가 개시되어 서셉터에 열부하(외란)가 가해졌을 때, 서셉터의 온도가 크게 상승하게 되는 것을 억제하는 것이 어렵다. 보다 일반적으로 설명하면, 열매체유체의 토출온도의 제어에서는 온도제어의 대상물에 열부하가 가해졌을 때, 그 대상물의 온도변화를 충분히 작게 억제하기 어렵다.

또, 상기 토출온도제어에 의하면, 온도조절장치의 외부에 존재하는 배관이나 챔버에 있어서의 열손실이나 열저항이나 시간낭비나 지연 등의 영향에 의해, 서셉터와 같은 온도제어대상물의 온도가 크게 변화되게 된다.

또, 온도제어대상물자체의 온도를 검출해서 그것을 설정온도로 하도록 제어동작을 행하는 방법도 일반적으로 알려져 있다. 그러나, 열매체유체를 통해 간접적으로 온도제어대상물의 온도를 조절하는 것인 이상, 온도제어대상물자체의 온도에만 근거하여 제어동작을 행해도 온도제어대상물의 온도변동을 작게 하는 것은 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 열매체유체를 이용해서 온도제어대상물의 온도를 제어하는 장치에 있어서, 온도제어대상물의 온도의 변동을 충분히 작게 억제할 수있도록 하는 데에 있다.

도 1은 종래의 토출온도(T1)에만 근거한 제어방법을 나타낸 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일실시형태의 전체구성을 나타낸 블록도이다.

도 3은 컨트롤러(9)가 행하는 전체적인 제어동작의 흐름을 나타낸 플로챠트이다.

도 4는 도 3중의 추종제어의 흐름을 나타낸 플로챠트이다.

도 5는 이 실시형태에서 이용되는 피드백온도제어를 위한 구성을 나타낸 블록도이다.

도 6은 도 4의 추종제어에 의한 토출온도(T1)와 서셉터온도(Ts)의 변화커브의 예를 나타낸 도이다.

도 7은 도 3중의 추치제어의 흐름을 나타낸 플로챠트이다.

도 8은 도 7의 추치제어에 의한 서셉터온도(Ts)의 변화커브의 일례를 나타낸 도이다.

도 9는 도 7중의 RF-ON영역처리의 흐름을 나타낸 플로챠트이다.

도 10은 도 9중의 초기출력을 출력하는 처리의 흐름을 나타낸 플로챠트이다.

도 11은 도 7중의 RF-OFF영역처리의 흐름을 나타낸 플로챠트이다.

(부호의 설명)

1:칠러 2,3:열매체 유체를 순환시키는 배관

4:프로세스챔버 5:서셉터

6:열전 변환 디바이스를 이용한 냉각기 7,8:냉각수를 순환시키는 배관

9:컨트롤러 10:토출온도(T1)를 검출하는 온도센서

11:토출온도(T1)의 검출신호 12:서셉터온도(Ts)를 검출하는 온도센서

13:서셉터온도(Ts)의 검출신호 14:고주파(RF)전원장치

15:고주파전원장치의 운전신호 203:컨트롤러(9)의 I-PD연산부

204:냉각기 205:서셉터

본 발명의 한 관점에 따르는, 대상물의 온도를 조절하기 위한 장치는 대상물에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 열전 변환디바이스를 이용한 냉각/가열기와, 상기 대상물의 현재온도를 검출하는 대상물 온도센서와, 상기 대상물 온도센서로부터의 현재의 대상물온도를 이용한 피드백 제어동작을 행해서, 상기 냉각/가열기에 대한 조작량을 출력하는 컨트롤러를 구비한다. 그리고, 컨트롤러는 상기 피드백 제어동작에 있어서, 상기 대상물온도를 설정온도로 제어하도록 상기 열매체 유체의 온도를 조절하도록 되어 있다.

본 발명의 다른 관점을 따르는, 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 장치는 대상물에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 냉각/가열기와, 상기 열매체 유체의 현재온도를 검출하는 열매체 온도센서와, 상기 대상물의 현재온도를 검출하는 대상물 온도센서와, 상기 열매체 온도센서로부터의 현재의 열매체온도와 상기 대상물 온도센서로부터의 현재의 대상물온도를 이용한 피드백제어동작을 행해서, 상기 냉각/가열기에 대한 조작량을 출력하는 컨트롤러를 구비한다. 그리고, 컨트롤러는 상기 피드백 제어동작에 있어서, 상기 대상물온도를 설정온도로 제어하도록 상기 열매체온도의 목표온도를 결정하고, 결정된 상기 목표온도로 상기 열매체온도를 제어하도록 상기 조작량을 결정하도록 되어 있다.

이 온도조절장치에 의하면, 열매체 유체의 온도뿐만 아니라 대상물의 온도도 검출해서, 양쪽의 온도를 사용해서 열매체 유체의 온도를 제어함으로써, 대상물의온도를 그 변동을 작게 억제하고, 보다 일정하게 가깝게 제어할 수 있다.

바람직한 실시형태에서는 상기 냉각/가열기는 열전 변환디바이스를 이용해서 상기 열매체 유체를 냉각 또는 가열하도록 되어 있다. 열전 변환 디바이스를 이용함으로써, 냉각/가열기를 소형화할 수 있고, 또, 냉각/가열기와 대상물의 거리도 짧게 해서 열매체 유체의 양을 적게 할 수 있으며, 또, 열전 변환디바이스자체가 갖는 응답성이나 온도제어정밀도는 높기 때문에, 결과적으로 높은 제어성이 얻어진다.

바람직한 실시형태에서는 상기 컨트롤러는 상기 피드백 제어동작을 개시하기 전에, 상기 피드백 제어동작중에 상기 대상물에 외부로부터 가해지는 예정된 열부하의 크기에 관한 수치를 유지하고, 유지된 상기 수치를 이용해서 상기 열부하의 크기에 따른 상기 조작량의 초기값을 결정하고, 그리고, 상기 피드백 제어동작을 개시할 때, 결정된 상기 초기값을 초기적으로 출력하도록 되어 있다.

이것에 의해, 열부하의 크기에 적합한 제어를 행할 수 있고, 또, 대상물에 가해지는 열부하의 다른 여러가지 제어계로의 적용이 가능하게 된다.

바람직한 실시형태에서는 상기 컨트롤러는 상기 피드백 제어동작을 개시하기 전에, 상기 대상물에 외부로부터 열부하가 가해지지 않은 상태에서 상기 대상물온도를 상기 설정온도로 안정되게 유지해 두기 위해서 필요한 상기 조작량의 크기에 관한 아이들값을 입력하고, 상기 초기값을 결정할 때에는 상기 열부하의 크기뿐만 아니라, 상기 아이들값도 이용해서 초기값을 조정하도록 되어 있다.

제어계가 갖는 각 부의 열용량이나 열전도율 등의 각종 조건이 다르면, 상기아이들값이 달라지게 된다. 상기와 같이 미리 조사한 아이들값을 이용해서 상기 초기값을 조정함으로써, 각종 조건의 다른 여러가지 제어계로의 적용이 가능하게 된다.

바람직한 실시형태에서는 상기 컨트롤러는 상기 피드백 제어동작에 있어서, 상기 대상물온도와 상기 열매체온도 사이의 현재의 온도차를 산출하고, 산출된 상기 현재의 온도차를 이용해서 상기 원하는 원도를 동적으로 수정함으로써, 상기 열매체온도의 목표온도를 결정하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르는, 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 장치는, 대상물에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 냉각/가열기와, 상기 열매체 유체의 현재 온도를 검출하는 열매체 온도센서와, 상기 대상물의 현재온도를 검출하는 대상물 온도센서 및 상기 열매체 온도센서로부터의 현재의 열매체온도와 상기 대상물 온도센서로부터의 현재의 대상물온도를 입력하고, 상기 냉각/가열기에 대한 조작량을 출력하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 대상물에 외부로부터 열부하가 가해지기 전에, 정상상태시에 검출된 상기 열매체온도와 상기 대상물온도 사이의 온도차와 설정온도에 기초하여 고정적인 목표온도를 결정하고, 결정된 상기 고정적인 목표온도로 현재의 상기 열매체온도를 제어하도록 추종제어동작을 행하는 추종제어수단과, 상기 대상물에 외부로부터 열부하가 가해질 때, 현재의 상기 열매체온도와 현재의 상기 대상물온도사이의 온도차와, 설정온도에 기초하여 현재의 목표온도를 동적으로 결정하고, 결정된 상기 현재의 목표온도로 현재의 상기 열매체온도를 제어하도록 추치제어동작을 행하는 추치제어수단을 갖도록 되어 있다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 추종제어수단은 먼저, 상기 설정온도로 현재의 상기 열매체온도를 제어하도록 제1제어동작을 행하고, 상기 제1추종제어동작에 의해 상기 열매체온도가 설정온도로 조정하는 정상상태가 확립되었을 때, 상기 열매체온도와 상기 대상물온도 사이의 온도차를 산출하여, 산출된 정상상태에서의 온도차와 상기 설정온도를 이용해서 상기 고정적인 목표온도를 결정하고, 그리고, 상기 고정적인 목표온도로 현재의 상기 열매체온도를 제어하도록 제2제어동작을 행하도록 되어 있다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 추치제어수단은 상기 추치제어동작을 개시하기 전에, 상기 추치제어동작중에 상기 대상물에 외부로부터 가해지는 예정된 열부하의 크기에 관한 수치를 설정하고, 설정된 상기 수치를 이용해서 상기 열부하의 크기에 따른 상기 조작량의 초기값을 결정하고, 그리고, 상기 추치제어동작을 개시할 때, 결정된 상기 초기값을 초기적으로 출력하도록 되어 있다.

바람직한 실시형태에서는, 상기 추치제어수단은 상기 추치제어동작을 개시하기 전에, 상기 추종제어수단이 행한 상기 제2제어동작에 의해 정상상태가 확립되었을 때의 상기 조작량의 크기에 관한 값을 유지하고, 상기 초기값을 결정할 때, 유지된 상기 값을 이용해서 상기 초기값을 조정하도록 되어 있다.

본 발명에 따르는, 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 방법은, 대상물에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 단계와, 상기 열매체 유체의 현재온도를 검출하는 단계와, 상기 대상물의 현재온도를 검출하는 단계및 검출된 현재의 열매체온도와 현재의 대상물온도를 입력하여, 상기 열매체 유체의 냉각/가열의 양을 컨트롤하는 단계를 구비하고, 상기 컨트롤하는 단계는 상기 대상물에 외부로부터 열부하가 가해지기 전에, 정상상태시에 검출된 상기 열매체온도와 상기 대상물온도 사이의 온도차와, 설정온도에 기초하여 고정적인 목표온도를 결정하고, 결정된 상기 고정적인 목표온도로 현재의 상기 열매체온도를 제어하도록 추종제어동작을 행하는 단계 및 상기 대상물에 외부로부터 열부하가 가해질 때, 현재의 상기 열매체온도와 현재의 상기 대상물온도 사이의 온도차와, 설정온도에 기초하여 현재의 목표온도를 동적으로 결정하고, 결정된 상기 현재의 목표온도로 현재의 상기 열매체온도를 제어하도록 추치제어동작을 행하는 단계를 갖도록 되어 있다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 일실시형태를 설명한다. 이하의 실시형태는 반도체 웨이퍼를 플라즈마분위기중에서 처리하는 프로세스 챔버내의 반도체 웨이퍼를 유지하기 위한 서셉터의 온도를 일정하게 제어하는 용도로 본 발명을 실시한 경우의 일례이지만, 본 발명의 적용대상은 이것에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명은 다른 여러가지 용도에서 실시할 수 있다.

도 2는 이 실시형태의 전체구성을 나타낸다.

열매체 유체를 냉각하기 위한 칠러(1)가 프로세스챔버(4)로부터 예를 들면 1∼수 미터의 장소에 배치된다. 칠러(1)에 의해서 온도가 제어된 열매체 유체가 칠러(1)로부터 토출되고, 배관(2)을 통해 프로세스 챔버(4)에 공급된다. 열매체 유체로는 예를 들면, 물, 에틸렌글리콜 또는 프롤리나트(등록상표) 등을 이용할 수 있다. 프로세스 챔버(4)내에 들어간 열매체 유체는 서셉터(5)내부를 돌아, 서셉터(5)의 온도를 조절한다. 프로세스 챔버(4)내에서는 서셉터(5)상에 놓여진 반도체 웨이퍼를 처리할 때, 플라즈마가 발생되며, 그 플라즈마로부터 열이 서셉터(5)에 가해진다. 그 때, 열매체 유체는 서셉터(5)로부터 열을 빼앗아 이것을 냉각하고, 고온으로 되어 프로세스 챔버(4)로부터 배출된다. 그 고온의 열매체 유체는 배관(3)을 통해 칠러(1)에 되돌아온다.

칠러(1)내에는 냉각기(6)가 있으며, 되돌아 온 고온의 열매체 유체를 냉각한다. 냉각기(6)에는 예를 들면 반도체의 펠티에효과를 이용한 히트펌프인 열전 변환디바이스가 이용된다.(그러나, 반드시 그렇지 않으면 안되는 것은 아니다) 이 열전 변환디바이스는 π형상으로 전기접속된 n형 반도체칩과 p형 반도체칩의 페어의 다수로 구성되어 있다. 이 열전 변환디바이스는 그 다수의 페어가 전기적으로 직접 접속되고 또한 2차원 평면상에 배열되어 이루어지는 플레이트형상의 디바이스이며, 그것에 전류를 흘리면, 일측의 주(主) 면에서 열을 흡수하고 반대측의 주 면에서 열을 방출하도록 동작한다. 열전 변환 디바이스에 흐르는 전류의 방향을 반전시키면 열전 변환디바이스가 열을 이동시키는 방향도 반전한다.

냉각기(6)는 상기 플레이트형상의 열전 변환디바이스의 일측의 주 면에서 배관(3)으로부터 배관(2)으로 흐르는 열매체 유체로부터 열을 흡수하고, 또한 반대측의 주면에서 배관(7)으로부터 나와 배관(8)으로 나가는 냉각수로 열을 방출한다.

상술한 열전 변환디바이스를 이용해서 냉각기(6)를 구성한 경우, 일반적인컴프레서를 갖는 냉매회로로 냉각기(6)를 구성한 경우에 비교하여, 칠러(1)의 사이즈는 상당히 작게 할 수 있고, 칠러(1)와 프로세스 챔버(4)와의 거리도 짧게 해서 열매체 유체의 양도 줄일 수 있고, 또한, 냉각기(6)자체의 응답속도나 온도제어정밀도도 향상하므로 보다 성능이 좋은 제어가 가능하게 된다.

칠러(1)에는 부수적으로 컨트롤러(9)가 있고, 주로 냉각기(6)의 열전 변환기 디바이스에 흐르는 전류를 제어함으로써, 냉각기(6)의 냉각능력을 제어하고, 그것에 의해, 냉각기(6)로부터 나오는 열매체 유체의 온도를 적정값으로 제어한다. 컨트롤러(9)는 칠러(1)의 열매체 유체 토출구근방에 배치된 토출온도센서(10)로부터 칠러(1)로부터 토출될 때의 열매체 유체의 현재온도(토출온도)(T)를 나타낸 검출신호(11)를 입력한다. 또, 컨트롤러(9)는 프로세스 챔버(4)내의 서셉터(5)의 온도를 검출하는 서서베터 온도센서(12)로부터 현재의 서셉터 온도(Ts)를 나타낸 검출신호(13)를 입력한다. 또한, 컨트롤러(9)는 프로세스 챔버(4)내에 고주파 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파(RF)전원장치(14)로부터 그 메인 스위치의 온/오프신호나 그 출력파워레벨 등을 나타내는 연전신호(15)를 입력한다. 이러한 입력에 기초하여, 컨트롤러(9)는 이하에 설명하는 제어동작을 행한다. 컨트롤러(9)는 예를 들면, 프로그램된 컴퓨터에 의해 구성된다.

도 3은 컨트롤러(9)가 행하는 전체적인 제어동작의 흐름을 나타낸다.

도 3에 나타내듯이, 스텝S1에서 컨트롤러(9)는 제어동작을 개시하지만, 이 초기적인 시점에서는 프로세스 챔버(4)에서는 RF전원장치(14)의 메인스위치는 오프상태에 있으며 챔버(4)에서의 프로세스는 개시되어 있지 않다. (이하, 이것을 「아이들상태」라고 함). 이 초기적인 아이들상태에서, 컨트롤러(9)는 먼저, 스텝S2에서 설정온도(SV)의 변경에 대처하기 위한 추종제어를 행한다(S2). 이 추종제어의 결과로서, 서셉터온도(Ts)가 설정온도(SV)로 조정된 정상상태가 확립된다. 그 후, 컨트롤러(9)는 그 정상상태를 유지하면서, 프로세스챔버(4)에서 프로세스가 개시되는 것을 기다린다(S3). 챔버프로세스가 개시되면(예를 들면, RF전원장치(14)의 메인스위치의 온/오프신호가 턴온을 나타내면)(S3에서 Yes), 컨트롤러(9)는 스텝S4로 진행하여 추치제어에 의해 챔버(4)내에서의 플라즈마발생에 의한 열부하 등의 외란을 극복해서 서셉터온도(Ts)를 일정하게 제어하도록 동작한다.

그런데, 챔버프로세스에 있어서는 다음과 같은 동작이 그것을 1주기로 해서, 다수회 반복하여 실행되어 간다. 그 1주기의 동작의 개시시에는 RF전파장치(14)의 출력파워레벨은 실질적으로 제로이며 플라즈마가 발생하지 않는 상태(이하, 「RF-OFF」상태라 함)에 있다. 이 「RF-OFF」상태에 있어서, 새로운 반도체 웨이퍼가 프로세스 챔버(4)내에 넣어져서 서셉터(5)상에 놓여진다. 다음에, RF전원장치(14)의 출력파워레벨이 규정의 와트값까지 증대되어, 프로세스챔버(4)내에 플라즈마가 발생하고(이하, 이것을 「RF-ON」상태라 함), 그것에 의해 챔버(4)내의 반도체웨이퍼에 소정의 가공이 실시된다. 이 「RF-ON」상태가 일정시간 동안 계속된 후, 챔버(4)내의 상태는 다시 「RF-OFF」상태로 전환되고, 그리고, 가공이 끝난 반도체 웨이퍼가 프로세스 챔버(4)외부로 반출된다. 이것으로, 이 1주기의 동작이 종료된다. 이 1주기의 동작이 반복하여 실행된다. 1회의 챔버 프로세스 동안에, 상기와 같은 동작이 다수 반복되며, 그것에 의해 다수매의 반도체 웨이퍼가 순차 챔버(4)내에서 가공된다.

상기 챔버 프로세스가 계속되는 동안, 컨트롤러(9)는 스텝S4의 추치제어를 계속한다. 도중에 설정온도(SV)의 변경이 행해진 경우에는 (이 때, 챔버프로세스는 일단 종료한다)(S5에서 Yes), 컨트롤러(9)는 추치제어를 정지하고, 다시 스텝S2로 되돌아와서 상술한 추종제어로부터 다시 제어하고, 그 후에 챔버 프로세스가 재개되면 다시 추치제어를 행한다.

상기 챔버프로세스가 종료되면(예를 들면, RF전원장치(14)의 메인스위치의 온/오프신호가 턴오프를 나타내면)(S6에서 Yes), 컨트롤러(9)는 제어동작을 종료한다(S7).

도 4는 상술한 전체제어 중, 처음의 아이들상태에 행해지는 스텝S2의 추종제어의 수순을 더욱 상세하게 나타낸다. 또, 도 5는 이 추종제어 중에서 행해지는 피드백 온도제어를 위한 제어블록도를 나타낸다(후술하는 추치제어 중에서 행해지는 피드백 온도제어도 이 블록도의 기능을 이용해서 행해진다). 또한 도 6은 이 추종제어에 의한 토출온도(T1)와 서셉터온도(Ts)의 변화커브의 일례를 나타낸다(또, 종축의 온도눈금은 설정온도(SV)를 0℃로 한 상대온도를 나타내고 있다).

도 4에 나타내듯이, 컨트롤러(9)는 추종제어를 개시하면(S11), 처음에 토출온도(T1)에만 기초한 피드백 온도제어(토출온도제어)를 행한다(S12). 이 토출온도제어는 도 5의 블록도에 있어서, 스위치(207)를 개방하고, 오프셋부(208)로부터 출력되는 오프셋값을 제로로 초기 설정한 상태에서 행해진다. 여기에서 블록 201∼203과 206∼208이 컨트롤러(9)가 행하는 연산처리이며, 블록 204는 냉각기(6)의 전달함수이며, 블록 205는 서셉터(5)의 전달함수이다. 또, 도 5중의 변수에 붙여져 있는 서픽스 n은 제어연산을 디지털처리할 때의 샘플링의 회수째를 나타내고 있다. 그러나, 이러한 시간이산적인 샘플링을 행하는 디지털컨트롤러대신에, 시간연속적인 연산을 행하는 아날로그 컨트롤러를 이용해도 좋은 것은 물론이다. 이 실시형태에서는 피드백온도제어의 방법으로서, 도 5의 블록 203에 나타내듯이 I-PD제어를 이용한다. 그러나, I-PD제어는 설명을 위한 예시에 지나지 않고, 다른 제어방법을 이용하는 것도 가능하다.

이 토출온도제어에서는 도 5에 나타내듯이, 컨트롤러(9)는 검출된 토출온도(T1)와 그 목표온도로서의 설정온도(SV)(오프셋값이 제로이므로, SV=SV*)와의 사이의 편차(e)를 구하고(202,202), 이 편차(e)에 대해서 I-PD연산을 행하고(203), 그 연산결과에 따라 냉각기(6(204))의 열전 변환 디바이스의 파워를 조작한다. 이것에 의해, 토출온도(T1)는 도 6에 나타낸 시각 t0초로부터 t1까지의 구간(A)과 같이, 설정온도(SV)에 실질적으로 일치하도록 제어된다. 한편, 서셉터온도(Ts)는 토출온도(T1)를 따르도록 변화하지만, 토출온도(T1)와의 사이에 약간의 온도차를 가지므로, 설정온도(SV)에는 일치하지 않는다.

다시 도 4를 참조해서, 상술한 스텝S12의 토출온도제어에 의해, 토출온도(T1)가 소정의 준비조건(예를 들면, 설정온도(SV)의 근방범위내에 소정 시간에 걸쳐 안정되게 머문다)를 만족하면(S13에서 Yes), 컨트롤러(9)는 토출온도(T1)가 정상상태로 된 것이라고 판단한다(S14). 그 판단은 도 6에서는 예를 들면 시각(B)(t1)에서 이루어진다. 그렇게 판단한 시각(B)에서 컨트롤러(9)는이 정상상태에 있어서의 서셉터온도(Ts)와 토출온도(T1)사이의 온도차-ΔT(=T1-Ts)를 산출한다(S15). 그리고, 컨트롤러(9)는 그 온도차-ΔT를 오프셋값으로서 설정온도(SV)에 가산한다. 그리고, 시각(B)이후, 그 가산값(=SV-ΔT)를 토출온도(T1)의 새로운 목표온도(SV*)로서 이용하고(S16), 도 4의 I-PD제어를 다시 실행한다(S17). 이 스텝S15∼S17의 동작을 도 5의 블록도로 설명하면, 먼저, 시각(B)에서 스위치(207)를 닫고 시각(B)의 온도차-ΔT(=T1-Ts)를 오프셋부(208)에 입력해서 기억시키고, 계속해서 바로 스위치(207)를 열고, 그리고 이후, 스위치(207)는 개방된 상태에서, 오프셋부(208)에 유지된 시각(B)의 오프셋값-ΔT를 설정온도(SV)에 가산해서 목표온도(SV*)로 하고, 그 목표온도(SV*)에 일치하도록 토출온도(T1)를 I-PD제어한다. 이 제어동작은 간접적으로 서셉터온도(Ts)를 설정온도(SV)에 일치시키도록 제어하는 것을 의미한다. 이것에 의해, 도 6에 나타낸 시각(B)이후의 커브와 같이, 서셉터온도(Ts)가 설정온도(SV)로 제어된다.

다시 도 4를 참조해서, 상기 스텝S17의 토출온도제어에 의해, 서셉터온도(Ts)가 소정의 준비조건(예를 들면, 설정온도(SV)의 근방범위내에 소정 시간에 걸쳐 안정되게 머문다)를 만족하면(S18에서 Yes), 컨트롤러(9)는 서셉터온도(Ts)가 정상상태로 된 것이라고 판단한다(S19). 이 판단은 도 6에 나타낸 예를 들면 시각(C(t2))에서 이루어진다.

그렇게 판단하면, 컨트롤러(9)는 그 정상상태에 있어서의 컨트롤러(9)의 출력값(냉각기(6)로의 조작량)(이하, 아이들값이라 함)과, 미리 정해진 표준의 출력값과의 사이의 차를 산출하고, 산출한 출력차를 기억한다(S19-2). 여기에서, 상기표준출력값이란, 컨트롤러(9)를 설계할 때의 전제로 된 표준 제어계조건(냉각수온도, 기온, 및 냉각기(6)나 배관(2,3)이나 서셉터(5) 등의 제어계구성요소가 갖는 각종 특성, 등)하에서 상술한 토출온도제어를 실시한 경우에 있어서, 서셉터온도(Ts)가 정상상태로 되어 있을 때 컨트롤러(9)로부터 출력되게 되는 출력값인 것이다. 이 표준출력값은 상기의 표준 제어계조건하에서만 바른 값이다. 따라서, 상기 스텝S19-2에서 산출한 아이들값과 표준출력값의 차는 실제의 제어계조건하에서의 컨트롤러(9)의 출력값의 과부족량을 의미한다. 이 과부족량은 기억되며, 그리고, 나중의 추치제어에 있어서, 컨트롤러(9)의 출력값의 과부족을 수정하기 위해 이용되게 된다.

계속해서, 컨트롤러(9)는 스텝S20에서 제어를 도 3에 나타낸 스텝S3으로 진행시키고, 프로세스챔버(4)의 프로세스가 개시하는 것을 기다린다(기다리고 있는 동안, 도 4의 스텝S17의 토출온도제어는 계속된다.)

또, 상술한 도 4의 추종제어의 흐름 중에서, 스텝S15에서 검출한 온도차가 부적절하거나, 또는 검출후의 외란에 의해 적당하지 않게 되어 설정온도(SV)로 조정할 수 없는 경우에는 그 이후의 스텝S17의 토출온도제어에서는 때때로(예를 들면, 30초 간격으로)토출온도(T1)의 목표온도를 미조정하면서 서셉터온도(Ts)를 검출하고, 그 서셉터온도(Ts)가 설정온도(SV)로 조정되도록 그 목표온도의 미조정을 반복해간다.

그리고, 상술한 추종제어가 종료하면, 이미 도 3을 참조해서 설명한 바와 같이, 컨트롤러(9)는 RF전원장치(14)의 메인스위치의 턴온에 응답해서프로세스챔버(4)의 프로세스가 개시되었다라고 판단하고(S3에서 Yes), 스텝S4의 추치제어를 개시하고, 챔버프로세스가 행해지고 있는 동안, 그 추치제어를 계속한다.

도 7은 챔버프로세스중에 실행되는 추치제어의 흐름을 더욱 상세하게 나타내고 있다. 전술한 도 5의 제어기능은 그 추치제어 중에서 행해지는 피드백온도제어에서도 이용된다. 또한, 도 8은 추치제어에 의한 서셉터온도(Ts)의 변화커브의 일례를 나타내고 있다(또, 온도눈금은 설정온도(SV)를 0℃로 한 상대온도를 나타내고 있다).

도 7에 나타내듯이, 컨트롤러(9)는 챔버 프로세스의 개시에 응답해서 추치제어를 개시하지만(S21), 그 시점에서는 RF전원장치(14)의 출력파워레벨은 실질적으로 제로이고 챔버(4)의 상태는 「RF-OFF」상태에 있다. 이 최초의 「RF-OFF」상태는 도 8의 커브에서는 좌단의 온도0(=SV)의 구간(C)에 상당한다. 이 상태에 있어서, 컨트롤러(9)는 RF전원장치(14)의 출력파워레벨을 검출해서 챔버(4)의 상태가 「RF-ON」상태로 전환되는 것을 기다린다(S22). RF전원장치(14)의 출력파워레벨이 규정와트값으로 상승해서 「RF-ON」상태가 개시되면(S22에서 Yes)(도 8에서 시각(t3)), 컨트롤러(9)는 스텝S23의 RF-ON영역처리를 개시하고, 이후, 「RF-ON」상태가 계속되는 동안(도 8에서 구간(D)), 그 RF-ON영역처리를 계속한다. 이 RF-ON영역처리에서는 후술하듯이, 토출온도(T1)와 서셉터온도(Ts)의 양쪽을 사용해서 온도제어가 행해진다. 그 후, 챔버(4)의 상태가 「RF-OFF」상태로 되돌아오면(S24에서 Yes)(도 8에서 시각(t5)), 칸트롤러는 스텝S25의 「RF-OFF」영역제어를 개시하고, 이후, 「RF-OFF」상태가 계속되는 동안(도 8의 2번째의 구간(C)), 그 「RF-OFF」영역처리를 계속한다. 이 「RF-OFF」영역처리에서는 후술하는 바와 같이, 도 4에 나타낸 추종제어의 방법과 마찬가지로 원칙적으로 토출온도(T1)만을 사용한 토출온도제어가 행해진다. 이후, RF전원장치(14)의 「RF-ON」과 「RF-OFF」의 반복에 동기해서 상술한 스텝23의 RF-ON영역처리와 스텝S25의 RF-OFF영역처리도 반복해서 실행되게 된다.

도 7의 스텝S23의 RF-ON영역처리는 도 5에 나타낸 블록도에 있어서 스위치(207)가 닫혀진 상태에서 행해진다. 이것은 토출온도(T1)와 서셉터온도(Ts)의 양쪽을 이용한 I-PD제어이다. 즉, 도 5에 나타내듯이, 현재의 토출온도(T1)와 현재의 서셉터온도(Ts) 사이의 온도차가 오프셋값으로서 설정온도(SV)에 가산되어(201), 그 가산값이 토출온도(T1)에 대한 현재의 목표온도(SV*)가 된다. 현재의 토출온도(T1)와 현재의 서셉터온도(Ts) 사이의 온도차(오프셋값)은 시시각각으로 변화하고, 그것에 따라, 이 목표온도(SV*)도 시시각각 변화한다. 이와 같이, 목표온도(SV*)는 현재의 토출온도(T1)와 서셉터온도(Ts)의 온도차에 따라 동적으로 결정된다. 그리고, 이와 같은 동적인 목표온도(SV*)와 현재의 토출온도(T1)와의 편차(e)가 계산되고(202), 그 편차(e)에 대해서 I-PD연산이 행해지고, 그 연산결과가 조작량(컨트롤러(9)의 출력값)으로서 냉각기(6)에 더해진다.

한편, 도 7의 스텝S25의 RF-OFF영역처리는 도 5의 블록도에 있어서 스위치(207)가 개방된 상태에서, 오프셋부(208)로부터는 먼저 기억해 둔 추종제어의 정상상태에서의 오프셋값을 출력해서 행해진다. 이것은 도 4에 나타낸 추종제어에 있어서의 스텝S16의 I-PD제어와 마찬가지이다.

이하, 상술한 추치제어 중의 RF-ON영역처리와 RF-OFF영역처리에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.

또, 도 9는 RF-ON영역처리의 흐름을 상세하게 나타내고 있다. 도 10은 그 RF-ON영역처리의 최초에 행해지는 초기출력처리의 흐름을 상세하게 나타내고 있다.

도 9에 나타내듯이, 컨트롤러(9)는 RF-ON영역처리를 개시(S31)하면 처음에, 그 때의 제어계조건과 설정온도(SV)와 플라즈마발생에 의한 열부하의 크기 등에 맞는 적정한 초기출력을 결정해서 출력한다(S32). 이 초기출력의 처리에서는 도 10에 나타내듯이, 컨트롤러(9)는 먼저, 소정의 초기출력 도함수(F)를 이용해서 그 때의 RF전원장치(14)의 출력파워레벨(이것은 플라즈마발생시에 서셉터(5)에 더해지는 예정된 열부하의 크기에 대응한다)과 설정온도(SV)에 적합한 표준의 초기출력을 산출한다(S42). 여기에서, 초기출력 도함수(F)란 RF전원장치(14)의 출력파워레벨과 설정온도(SV)에 대한 함수로서, 전술한 표준적인 제어계조건하에서의 RF-ON영역처리에서의 초기출력의 최적값(표준의 초기출력:컨트롤러(9)의 설계단계에서 실험적으로 구해진 것)을 나타낸 것이다. 이 초기출력 도함수(F)는 예를 들면 RF전원장치(14)의 출력파워레벨의 1차함수이며, 그 1차함수의 기울기와 절편이 각각 설정온도(SV)의 선형 다항식으로 되어 있는 것이며, 룩업테이블이나 서브루틴 등의 형태로 컨트롤러(9)에 실장할 수 있다. 이렇게 해서 표준의 초기출력을 구하면, 컨트롤러(9)는 다음에, 도 4의 추종제어의 스텝S19-2에서 기억한 아이들값과 표준출력 사이의 출력차를 판독하고, 이 출력차를 표준의 초기출력에 가산함으로써 표준의 초기출력이 갖는 과부족분을 보정해서 이 보정된 초기출력값을출력한다(S43). 이것에 의해, 컨트롤러(9)는 실제의 제어계조건에 맞는 적정한 초기출력값을 출력하게 된다.

다시 도 9를 참조해서 초기출력을 출력하면 바로, 컨트롤러(9)는 도 5에 나타낸 블록(203)의 I-PD제어의 응답이 약간 둔화되도록 I-PD제어의 게인을 초기값보다 약간 작게 한(S33)후에, 도 5에 나타낸 스위치(207)를 닫고, 토출온도(T1)와 서셉터온도(Ts)의 양쪽을 이용한 I-PD온도제어를 행한다(S34). 여기에서 I-PD제어의 응답을 약간 둔화하는 이유는 서셉터(5)의 열전도율의 악화때문에, 상기 초기출력의 결과가 서셉터온도(Ts)에 나타날 때까지 어느 정도의 시간이 걸리지만, 이 지연시간 동안에 I-PD제어가 과도해서 서셉터(5)를 지나치게 냉각하게 되지 않도록 하기 위함이다.

그 후, 도 8의 구간t3∼t4나 구간t6∼t7에 나타내듯이, 플라즈마발생에 의해 서셉터온도(Ts)는 불규칙하게 약간 상승하지만, 상기 I-PD제어의 효과가 나타나서, 서셉터온도(Ts)는 곧바로 하강으로 전환한다. 컨트롤러(9)는 서셉터온도(Ts)가 상승에서 하강으로 전환하는 피크시(도 8의 시각(t4,t7))(S35에서 Yes)에, 스텝S33에서 둔화된 I-PD제어의 응답성을 약간 초기값의 쪽으로 되돌리도록, I-PD제어의 게인을 약간 늘리고(S36), 그리고, 서셉터온도(Ts)의 불규칙의 피크값(도 8의 Tsp)에 설정온도(SV)를 시프트시킨 후에, 상술한 토출온도(T1)와 서셉터온도(Ts)의 양쪽을 이용한 I-PD온도제어를 계속한다(S37). 여기에서 I-PD제어의 응답성을 약간 초기값의 쪽으로 되돌리는 이유는 응답성을 올림으로써 설정온도(SV)에 빠르게 도달하기 위함이다. 또, 서셉터온도(Ts)의 불규칙의 피크값(도 8의 Tsp)에 설정온도(SV)를시프트시키는 이유는 이미 상승한 서셉터온도(Ts)를 다시 원래의 설정온도(SV)까지 저하시킴으로써, 오히려 상승후의 피크값으로 일정하게 유지하는 편이 챔버(4)내에서 처리되어 있는 반도체웨이퍼의 품질을 일정하게 제어하는 데에 있어서 바람직하기 때문이다. 이후, 챔버(4)의 상태가 「RF-OFF」상태로 전환될 때까지 스텝S37의 제어가 계속된다.

챔버(4)의 상태가 「RF-OFF」상태로 전환되면(도 8의 시각 약 220초, 470초에서), 컨트롤러(9)는 상술한 RF-ON영역처리를 종료하고, RF-OFF영역처리를 개시한다.

도 11은 RF-OFF영역처리의 흐름을 상세하게 나타내고 있다.

도 11에 나타내듯이, 컨트롤러(9)는 RF-OFF영역처리를 개시하면(S55), RF-ON영역처리에서 축적된 I-PD연산의 적분(I)요소를 제로로 리셋트하고(S52), 그리고, RF-ON영역처리에서는 초기값보다 조금 작은 I-PD제어의 게인을 초기값으로 되돌린다(S53). 그렇게 한 후에, 컨트롤러(9)는 도 4에 나타낸 챔버프로세스개시전의 추종제어의 스텝S16에서 이용한 토출온도(T1)의 목표온도(SV*(=SV-ΔT))를 다시 이용하여, 추종제어의 스텝S16과 동일한 방법으로 간접적으로 서셉터온도(Ts)를 설정온도(SV)로 제어한다.

다시 챔버(4)의 상태가 「RF-ON」상태로 될 때까지 RF-OFF영역처리가 계속된다.

이상 설명한 컨트롤러(9)의 제어에 의해 서셉터온도(Ts)의 변동은 종래보다 억제되며 양호한 제어효과가 얻어진다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 이것은 본 발명의 설명을 위한 예시이며, 이 실시형태에만 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 그 요지를 벗어나는 일없이 다른 여러가지 형태로 실시하는 것이 가능하다.

예를 들면, 도 2에 나타낸 구성에서, 토출온도(T1)를 피드백하는 부분을 제거하고, 서셉터온도(Ts)만을 컨트롤러(9)에 피드백하고, 컨트롤러(9)는 직접적으로 서셉터온도(Ts)를 목표온도로 제어하는 연산을 행해서 그 연산결과에 따라 열전 변환디바이스의 파워를 컨트롤해서 열매체 유체의 온도를 제어하는 구성에 대해서도 본 발명의 원리는 적용가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 열부하의 크기에 적합한 제어를 행할 수 있고, 또, 대상물에 가해지는 열부하의 다른 여러가지 제어계로의 적용이 가능하게 된다.

Claims

대상물(5)에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 열전 변환디바이스를 이용한 냉각/가열기(6);

상기 대상물(5)의 현재온도를 검출하는 대상물 온도센서(12); 및

상기 대상물 온도센서로부터의 현재의 대상물온도(Ts)를 이용한 피드백 제어동작을 행해서, 상기 냉각/가열기(6)에 대한 조작량을 출력하는 컨트롤러(9)를 구비하고,

상기 컨트롤러(9)는 상기 피드백 제어동작에 있어서, 상기 대상물온도(Ts)를 설정온도(SV)로 제어하도록 상기 열매체 유체의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 대상물의 온도를 조절하기 위한 장치.
대상물(5)에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 냉각/가열기(6);

상기 열매체 유체의 현재온도를 검출하는 열매체 온도센서(10);

상기 대상물(5)의 현재온도를 검출하는 대상물 온도센서(12); 및

상기 열매체 온도센서로부터의 현재의 열매체온도(T1)와 상기 대상물 온도센서로부터의 현재의 대상물온도(Ts)를 이용한 피드백제어동작을 행해서, 상기 냉각/가열기(6)에 대한 조작량을 출력하는 컨트롤러(9)를 구비하고,

상기 컨트롤러(9)는 상기 피드백 제어동작에 있어서, 상기 대상물온도(Ts)를 설정온도(SV)로 제어하도록 상기 열매체온도(T1)의 목표온도를 결정하고, 결정된상기 목표온도로 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 상기 조작량을 결정하는 것을 특징으로 하는 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 냉각/가열기(6)는 열전 변환디바이스를 이용해서 상기 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 컨트롤러(9)는 상기 피드백 제어동작을 개시하기 전에, 상기 피드백 제어동작중에 상기 대상물(5)에 외부로부터 가해지는 예정된 열부하의 크기와 열부하의 ON/OFF신호를 입력하고, 입력된 상기 열부하의 크기에 따른 상기 조작량의 초기값을 결정하고, 그리고, 상기 피드백 제어동작을 개시할 때, 결정된 상기 초기값을 초기적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 컨트롤러(9)는 상기 피드백 제어동작을 개시하기 전에, 상기 대상물(5)에 외부로부터 열부하가 가해지지 않은 상태에서 상기 대상물온도(Ts)를 상기 설정온도(SV)로 안정되게 유지해 두기 위해서 필요한 상기 조작량의 크기에 관한 값을 유지하고, 상기 초기값을 결정할 때, 유지된 상기 값을 이용해서 상기 초기값을 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
대상물(5)에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 단계;

상기 열매체 유체의 현재 온도를 검출하는 단계;

상기 대상물(5)의 현재온도를 검출하는 단계: 및

검출된 현재의 열매체온도(T1)와 현재의 대상물온도(Ts)를 이용한 피드백제어동작을 행해서 상기 열매체 유체의 냉각 또는 가열의 양을 컨트롤하는 단계를 구비하고,

컨트롤하는 단계에서는 상기 대상물온도(Ts)를 설정온도(SV)로 제어하도록 상기 열매체온도(T1)의 목표온도를 결정하는 단계와, 결정된 상기 목표온도로 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 상기 냉각 또는 가열의 양을 조정하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 방법.
대상물(5)에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 냉각/가열기(6);

상기 열매체 유체의 현재 온도를 검출하는 열매체 온도센서(10);

상기 대상물(5)의 현재온도를 검출하는 대상물 온도센서(12); 및

상기 열매체 온도센서로부터의 현재의 열매체온도(T1)와 상기 대상물 온도센서로부터의 현재의 대상물온도(Ts)를 입력하고, 상기 냉각/가열기(6)에 대한 조작량을 출력하는 컨트롤러(9)를 구비하고,

상기 컨트롤러(9)는 상기 대상물(5)에 외부로부터 열부하가 가해지기 전에, 정상상태시에 검출된 상기 열매체온도(T1)와 상기 대상물온도(Ts) 사이의 온도차와, 설정온도(SV)에 기초하여 고정적인 목표온도를 결정하고, 결정된 상기 고정적인 목표온도로 현재의 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 추종제어동작을 행하는 추종제어수단; 및

상기 대상물(5)에 외부로부터 열부하가 가해질 때, 현재의 상기 열매체온도(T1)와 현재의 상기 대상물온도(Ts)사이의 온도차와, 설정온도(SV)에 기초하여 현재의 목표온도를 동적으로 결정하고, 결정된 상기 현재의 목표온도로 현재의 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 추치제어동작을 행하는 추치제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 장치.
제7항에 있어서, 상기 추종제어수단은 먼저, 상기 설정온도(SV)로 현재의 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 제1제어동작을 행하고, 상기 제1추종제어동작에 의해 상기 열매체온도(T1)가 설정온도(SV)로 조정되는 정상상태가 확립되었을 때, 상기 열매체온도(T1)와 상기 대상물온도(Ts) 사이의 온도차를 산출하여, 산출된 정상상태에서의 온도차와 상기 설정온도(SV)를 이용해서 상기 고정적인 목표온도를 결정하고, 그리고, 상기 고정적인 목표온도로 현재의 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 제2제어동작을 행하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 추치제어수단은 상기 추치제어동작을 개시하기 전에, 상기 추치제어동작중에 상기 대상물(5)에 외부로부터 가해지는 예정된 열부하의 크기에 관한 수치를 설정하고, 설정된 상기 수치를 이용해서 상기 열부하의 크기에 따른 상기 조작량의 초기값을 결정하고, 그리고, 상기 추치제어동작을 개시할 때, 결정된 상기 초기값을 초기적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 추치제어수단은 상기 추치제어동작을 개시하기 전에, 상기 추종제어수단이 행한 상기 제2제어동작에 의해 정상상태가 확립되었을 때의 상기 조작량의 크기에 관한 값을 유지하고, 상기 초기값을 결정할 때, 유지된 상기 값을 이용해서 상기 초기값을 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
대상물(5)에 공급되는 열매체 유체를 냉각 또는 가열하는 단계;

상기 열매체 유체의 현재온도를 검출하는 단계;

상기 대상물(5)의 현재온도를 검출하는 단계; 및

검출된 현재의 열매체온도(T1)와 현재의 대상물온도(Ts)를 입력하여, 상기 열매체 유체의 냉각/가열의 양을 컨트롤하는 단계를 구비하고,

상기 컨트롤하는 단계는, 상기 대상물(5)에 외부로부터 열부하가 가해지기 전에, 정상상태시에 검출된 상기 열매체온도(T1)와 상기 대상물온도(Ts) 사이의 온도차와, 설정온도(SV)에 기초하여 고정적인 목표온도를 결정하고, 결정된 상기 고정적인 목표온도로 현재의 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 추종제어동작을 행하는 단계; 및

상기 대상물(5)에 외부로부터 열부하가 가해질 때, 현재의 상기 열매체온도(T1)와 현재의 상기 대상물온도(Ts) 사이의 온도차와, 설정온도(SV)에 기초하여 현재의 목표온도를 동적으로 결정하고, 결정된 상기 현재의 목표온도로 현재의 상기 열매체온도(T1)를 제어하도록 추치제어동작을 행하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 열매체 유체를 이용해서 대상물의 온도를 조절하기 위한 방법.