WO2024095752A1 - 温調システム、異常判定方法および異常判定装置 - Google Patents

温調システム、異常判定方法および異常判定装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2024095752A1
WO2024095752A1 PCT/JP2023/037433 JP2023037433W WO2024095752A1 WO 2024095752 A1 WO2024095752 A1 WO 2024095752A1 JP 2023037433 W JP2023037433 W JP 2023037433W WO 2024095752 A1 WO2024095752 A1 WO 2024095752A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
heat treatment
waveform
treatment device
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/037433
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆章 山田
裕生 國安
創 津端
泰地 宮本
将宏 尾崎
美穂 西出
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
Publication of WO2024095752A1 publication Critical patent/WO2024095752A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating

Definitions

  • This disclosure relates to a temperature control system, an abnormality determination method, and an abnormality determination device.
  • Patent document 1 discloses a fault detection system that detects or predicts faults related to control setting.
  • the malfunction detection system in Patent Document 1 has room for improvement in terms of accurately determining the possibility of an abnormality in the heat treatment device.
  • the present disclosure aims to provide a temperature control system, an abnormality determination method, and an abnormality determination device that can more accurately determine the possibility of an abnormality in a heat treatment device.
  • a temperature control system includes: a temperature regulator for controlling a heat treatment temperature of the heat treatment device; An abnormality determination device for determining an abnormality in the heat treatment device, The abnormality determination device, a first acquisition unit capable of acquiring a feature quantity of a control waveform of the heat treatment apparatus when the heat treatment temperature is in a stable state and when a disturbance is received;
  • the heat treatment device further includes a first determination unit that determines that the heat treatment device is abnormal when the characteristic amount acquired by the first acquisition unit exceeds a first threshold value.
  • Temporal stabilization refers to the state in which the heat treatment temperature of the heat treatment device remains continuously within a predetermined stabilization temperature range based on the temperature target value for a certain period of time or more.
  • Control waveform refers to time series data related to temperature control, such as temperature, manipulated variable, and current.
  • a “control waveform” is expressed, for example, by graphing time series data related to temperature control with the horizontal axis representing time.
  • Disurbance refers to an external action that attempts to disrupt the state of a control system (for example, temperature or manipulated variable).
  • “Disturbance” includes, for example, periodic disturbances (periodic disturbances). Periodic disturbances are “causes of temperature change” that occur repeatedly in similar patterns mainly in conjunction with events in the treatment process of heat treatment equipment.
  • Periodic disturbances include “adding workpieces or chemicals,” “opening and closing the equipment door,” “changing the target temperature,” “changing the exhaust volume or gas pressure,” etc.
  • An abnormality determination method includes: Acquire a characteristic quantity of a control waveform of the heat treatment device when the temperature is stabilized or when disturbance is received; When the acquired characteristic amount exceeds a first threshold value, it is determined that the heat treatment apparatus is abnormal.
  • An abnormality determination device includes: A first acquisition unit capable of acquiring a feature quantity of a control waveform of the heat treatment device when the heat treatment device is in a temperature stabilization state or when the heat treatment device is subjected to a disturbance; and a determination unit that determines that the heat treatment apparatus is abnormal when the characteristic amount acquired by the first acquisition unit exceeds a first threshold value.
  • the temperature control system, anomaly determination method, and anomaly determination device of the above aspects can more accurately determine the possibility of an anomaly in the heat treatment device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a temperature adjustment system according to an embodiment of the present disclosure.
  • 11 is a first graph for explaining an example of a feature amount.
  • 13 is a second graph for explaining an example of a feature amount.
  • 13 is a third graph for explaining an example of a feature amount.
  • 4 is a fourth graph for explaining an example of a feature amount.
  • 13 is a fifth graph for explaining an example of a feature amount.
  • 13 is a sixth graph for explaining an example of a feature amount.
  • 4 is a flowchart for explaining an example of a process of a host controller in an example of an abnormality determination process of the temperature adjustment system of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of a process of a temperature regulator in an abnormality determination process of the temperature regulation system of FIG. 1 .
  • 4 is a flowchart for explaining an example of a threshold setting process of the temperature adjustment system of FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a partial block diagram showing a first modified example of the temperature adjustment system of FIG. 1 .
  • 12 is a flowchart for explaining an example of a gradient value sampling process during a temperature rise in the temperature adjustment system of FIG. 11 .
  • FIG. 2 is a block diagram showing a second modified example of the temperature adjustment system of FIG. 1 .
  • a temperature adjustment system 1 includes a temperature regulator 10 and a host controller (an example of a controller) 20 including an abnormality determination device 30.
  • the temperature adjustment system 1 includes a threshold setting unit 40.
  • the temperature regulator 10 controls the heat treatment temperature of the heat treatment device 100 via an SSR (solid state relay) 110.
  • a heater power supply 120 is connected to the SSR 110. Power is supplied to the heat treatment device 100 via the SSR 110.
  • the heat treatment device 100 performs heat treatment on a heat treatment object 101 such as a wafer.
  • the heat treatment temperature of the heat treatment device 100 is detected by a temperature sensor 130 and transmitted to the temperature regulator 10 as an analog signal.
  • the temperature regulator 10 includes, for example, a processor 17, a memory unit 18, and a communication unit 19.
  • the processor 17 includes a CPU, MPU, GPU, DSP, FPGA, ASIC, etc.
  • the memory unit 18 is composed of, for example, an internal recording medium or an external recording medium.
  • the internal recording medium includes non-volatile memory, etc.
  • the external recording medium includes a hard disk (HDD), a solid state drive (SSD), an optical disk device, etc.
  • the communication unit 19 is composed of, for example, a communication circuit or a communication module for transmitting and receiving data to and from an external device such as a server.
  • the temperature regulator 10 includes an A/D conversion unit 11, a temperature control unit 12, a feature measurement unit 13, and a receiving unit 14.
  • the A/D conversion unit 11, the temperature control unit 12, the feature measurement unit 13, and the receiving unit 14 are realized, for example, by the processor 17 executing a predetermined program stored in the memory unit 18.
  • the heat treatment temperature data of the heat treatment device 100 detected by the temperature sensor 130 is input as an analog signal to the A/D conversion unit 11.
  • the A/D conversion unit 11 converts the heat treatment temperature data of the heat treatment device 100 input as an analog signal into a digital signal and transmits it to the temperature control unit 12 and the feature measurement unit 13.
  • the temperature control unit 12 sends a control signal (opening/closing signal) to the SSR 110 based on the target value of the heat treatment temperature of the heat treatment device 100.
  • the feature measurement unit 13 includes an acquisition unit 15 (an example of a second acquisition unit) and a calculation unit 16 (an example of a first calculation unit).
  • the acquisition unit 15 is configured to be able to acquire a control waveform.
  • the acquisition unit 15 acquires, as a control waveform, time series data of the heat treatment temperature from the A/D conversion unit 11, and acquires at least one of time series data of the manipulated variable, current, and duty ratio of the control signal from the temperature control unit 12.
  • the calculation unit 16 is configured to be able to calculate the feature values from the control waveform acquired by the acquisition unit 15.
  • the calculated feature values include feature values of the control waveform of the heat treatment device 100 when the heat treatment temperature is in a stable state and when it is subjected to a disturbance.
  • the calculated feature values are stored, for example, in the memory unit 18 of the temperature regulator 10. In this embodiment, the calculation unit 16 sequentially calculates the feature values without waiting for the acquisition unit 15 to finish acquiring the control waveform.
  • the feature amount measuring unit 13 transmits the calculated feature amount (e.g., only the feature amount) to the upper controller 20 by wired or wireless communication after the acquisition unit 15 has completed acquisition of the control waveform (in other words, after the measurement of the control waveform has completed).
  • the feature amount measuring unit 13 is configured not to transmit the control waveform acquired by the acquisition unit 15 to the upper controller 20 in real time. This is because, for example, when the sampling time is high (e.g., 50 ms), the amount of data of the control waveform becomes huge, more than the number of sensors, and the communication load becomes large.
  • the feature amount measuring unit 13 is configured to be able to transmit the current value of the real-time feature amount (in other words, the latest feature amount) to the upper controller 20 in response to a communication command from the upper controller 20.
  • “Not transmitting in real time” includes, for example, transmitting periodically at a period longer than sampling, and transmitting at a predetermined timing, such as transmitting at the timing of receiving a data request command from the upper level.
  • FIG. 2 shows time series data of the heat treatment temperature
  • FIG. 3 shows time series data of the manipulated variable of the control signal or current during heating
  • FIG. 4 shows time series data of the manipulated variable of the control signal or duty ratio of the control signal during cooling.
  • the target value of the heat treatment temperature is indicated by "SP”.
  • the feature amount measuring unit 13 sequentially calculates and updates the feature amount from the waveform acquisition start time T1.
  • the latest feature amount is transmitted to the abnormality determination device 30 at the waveform acquisition stop time T2. 2.
  • Maximum slope of the temperature waveform See A1 in FIG. 2.
  • Minimum slope of the temperature waveform See B1 in FIG.
  • Manipulated variable or current during temperature stabilization See O1 in FIG. 4 (the manipulated variable or current during temperature stabilization is calculated regardless of the start and end of waveform measurement)
  • Maximum operation amount or maximum duty ratio See P1 in FIG. 4.
  • Minimum operation amount or minimum duty ratio See Q1 in FIG. 4. Current standard deviation
  • Fig. 5 shows time series data of the heat treatment temperature
  • Fig. 6 shows time series data of the manipulated variable of the control signal or current during heating
  • Fig. 7 shows time series data of the manipulated variable of the control signal or duty ratio of the control signal during cooling.
  • the target value of the heat treatment temperature is indicated by "SP”.
  • the feature amount is successively calculated and updated by the feature amount measuring unit 13 from the waveform acquisition start time T1.
  • the latest feature amount is transmitted to the abnormality determination device 30 at the waveform acquisition stop time T2. 5.
  • Maximum slope of the temperature waveform See A2 in FIG. 5.
  • Minimum slope of the temperature waveform See B2 in FIG. 5. Minimum deviation of the temperature waveform (amount of undershoot): See C2 in FIG. 5. Maximum deviation of the temperature waveform (amount of overshoot): See D2 in FIG. 5. Error area from the target temperature in the temperature waveform: See G2 and H2 in FIG. 5. Overshoot time in the temperature waveform: See E2 in FIG. 5. Waste time in the temperature waveform: See F2 in FIG. 5. Average absolute value of deviation in the temperature waveform: Area of the shaded area in FIG.
  • Manipulated variable or current during temperature stabilization see O2 in FIG. 7 (the manipulated variable or current during temperature stabilization is calculated regardless of the start and end of waveform measurement)
  • Maximum operation amount or maximum duty ratio See P2 in FIG. 7.
  • Minimum operation amount or minimum duty ratio See Q2 in FIG. 7. Current standard deviation
  • the "duty ratio of the control signal” in Figures 4 and 7 includes, for example, the duty ratio of the opening and closing signal of a cooling valve.
  • an element that operates by electric current e.g., a Peltier element
  • the feature amount can be calculated from the time series data of the "electric current” instead of the "duty ratio of the control signal".
  • the receiving unit 14 is configured to be able to acquire a control signal transmitted from the upper controller 20.
  • the receiving unit 14 acquires, for example, a set target value of the heat treatment temperature of the heat treatment device 100 based on the control signal transmitted from the upper controller 20.
  • the acquired target value of the heat treatment temperature of the heat treatment device 100 is transmitted to the temperature control unit 12 and the feature measurement unit 13.
  • the upper controller 20 is configured to be able to send a control signal to the temperature regulator 10.
  • the upper controller 20 includes, for example, a processor 21, a memory unit 22, and a communication unit 23.
  • the processor 21 includes a CPU, MPU, GPU, DSP, FPGA, ASIC, etc.
  • the memory unit 22 is configured, for example, from an internal recording medium or an external recording medium.
  • the internal recording medium includes non-volatile memory, etc.
  • the external recording medium includes a hard disk (HDD), a solid state drive (SSD), an optical disk device, etc.
  • the communication unit 23 is configured, for example, from a communication circuit or a communication module for transmitting and receiving data to and from an external device such as a server.
  • the abnormality determination device 30 has an acquisition unit (one example of a first acquisition unit) 31 and a first determination unit 32.
  • the acquisition unit 31 and the first determination unit 32 are realized, for example, by the processor 21 executing a predetermined program.
  • the predetermined program may be stored in the memory unit 22 of the upper controller 20, or a memory unit may be provided in the abnormality determination device 30 and the program may be stored in the memory unit of the abnormality determination device 30.
  • the acquisition unit 31 is configured to be capable of acquiring the feature calculated by the calculation unit 16 of the feature measurement unit 13.
  • the acquisition unit 31 is configured to be capable of acquiring a first threshold set by the threshold setting unit 40 in addition to the feature.
  • the first determination unit 32 determines that the heat treatment device 100 is abnormal when the feature acquired by the acquisition unit 31 exceeds the first threshold acquired by the acquisition unit 31.
  • the result is transmitted to the alarm device 140 as an abnormality signal.
  • the alarm device 140 transmits an alarm to notify that the heat treatment device 100 is abnormal.
  • the threshold setting unit 40 is provided in an external device such as a server, and is configured to be able to set a first threshold used in the abnormality determination by the first determination unit 32.
  • the first threshold is set, for example, based on a characteristic amount calculated from the heat treatment device 10 when it is normal and in a temperature stabilization state.
  • the threshold setting unit 40 is realized, for example, by a processor in the external device executing a predetermined program.
  • the threshold setting unit 40 is connected to the upper controller 20 in a state in which it can communicate with the upper controller 20.
  • the set first threshold is transmitted to the abnormality determination device 30 by wired or wireless communication.
  • FIG. 8 An example of the abnormality determination process of the temperature adjustment system 1 will be described with reference to Figures 8 and 9.
  • An example of the process of the upper controller 20 in the abnormality determination process is shown in Figure 8, and an example of the process of the temperature regulator 10 is shown in Figure 9.
  • the abnormality determination process shown in Figures 8 and 9 is performed by the processor 21 of the upper controller 20 executing a predetermined program stored in the memory unit 22.
  • the upper controller 20 sends a waveform acquisition start signal to the temperature regulator 10 (step S1) and starts heat treatment in the heat treatment device 100 (step S2).
  • step S3 when the heat treatment in the heat treatment device 100 is completed (step S3), the upper controller 20 sends a waveform acquisition stop signal to the temperature regulator 10 (step S4), and the abnormality determination device 30 acquires the feature calculated by the feature measurement unit 13 (step S5).
  • the abnormality determination device 30 determines whether the acquired characteristic amount exceeds a first threshold value (step S6). If it is determined that the acquired characteristic amount exceeds the first threshold value, the abnormality determination device 30 determines that the heat treatment device 100 is abnormal and transmits an abnormality signal (step S7). When the abnormality signal is transmitted, an alarm is transmitted from the alarm device 140, and the abnormality determination process ends. If it is not determined that the characteristic amount acquired in step S6 exceeds the first threshold value, the abnormality determination process ends as it is.
  • the temperature regulator 10 initializes each component of the temperature regulator 10 (step S11), and determines whether or not a waveform measurement start signal transmitted from the upper controller 20 has been received (step S12). Step S12 is repeated until it is determined that a waveform measurement start signal has been received.
  • the temperature regulator 10 acquires a control waveform and calculates a feature quantity from the acquired control waveform (step S13). The temperature regulator 10 then determines whether or not a waveform measurement stop signal transmitted from the upper controller 20 has been received (step S14). Step S14 is repeated until it is determined that the waveform measurement stop signal has been received.
  • the temperature regulator 10 transmits the calculated feature quantity to the upper controller 20 (step S15), and the abnormality determination process ends.
  • the threshold setting process of the threshold setting unit 40 is performed by a processor of the external device executing a predetermined program stored in a memory unit of the external device.
  • the threshold setting unit 40 acquires the feature quantities calculated from each of the multiple control waveforms (step S21) and stores the "variation amount" of the calculated feature quantities (step S22).
  • the standard deviation ⁇ of the stored feature quantities, or the difference between the maximum and minimum values of the stored feature quantities, is set as the "variation amount.”
  • the "variation amount" of the calculated feature quantities is stored, for example, in a storage unit of an external device.
  • the threshold setting unit 40 sets a first threshold based on the “variation amount” of the feature, for example, by one of the methods described below (step S23), and the threshold setting process ends.
  • Reference waveform specification method The feature quantity of the reference control waveform (hereinafter referred to as the reference waveform) is set as a reference value, and a width of a constant multiple of the "variation amount” is set as the first threshold value centered on this reference value.
  • the first threshold value is not limited to a case in which there are upper and lower limits for the reference value, and may have only an upper or lower limit for the reference value.
  • the reference waveform is specified by the user, for example.
  • Averaging method The average value of the feature quantity of a plurality of control waveforms is set as a reference value, and a width of a constant multiple of the "variation amount" is set as the first threshold value centered on this reference value.
  • the reference value is not limited to having an upper limit and a lower limit, and may have only an upper limit or a lower limit.
  • the temperature control system 1 disclosed herein can provide the following effects:
  • the temperature control system 1 includes a temperature regulator 10 that controls the heat treatment temperature of the heat treatment device 100, and an abnormality determination device 30 that determines an abnormality in the heat treatment device 100.
  • the abnormality determination device 30 includes an acquisition unit 31 that can acquire a characteristic amount of the control waveform of the heat treatment device 100 when the heat treatment temperature is in a stable state and when an external disturbance is received, and a first determination unit 32 that determines that the heat treatment device 100 is abnormal when the characteristic amount acquired by the acquisition unit 31 exceeds a first threshold value.
  • the temperature adjustment system 1 monitors changes in the characteristic quantities of the control waveform (e.g., the manipulated variable waveform) of the heat treatment device 100. Therefore, even if the heat treatment temperature is feedback controlled, the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100 can be more accurately determined.
  • the control waveform e.g., the manipulated variable waveform
  • the reference value when monitoring fluctuations in heat treatment temperature statistics (e.g., average temperature, maximum temperature, and minimum temperature), the reference value is large, so the relative change may be small. In this case, it is difficult to set a threshold value for determining abnormalities in the heat treatment device, and there is a risk that abnormalities in the heat treatment device may be easily undetected or erroneously detected. Furthermore, if the target value of the heat treatment temperature is changed, the threshold value must be reset.
  • the temperature adjustment system 1 monitors fluctuations in the characteristic quantities of the control waveform of the heat treatment device 100 (e.g., characteristic quantities related to the deviation of the target value of the heat treatment temperature). This makes it possible to more accurately determine the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100.
  • Temperature adjustment system 1 monitors the characteristic quantities of the control waveform of heat treatment equipment 100 when the temperature is being stabilized and when there is a disturbance. Therefore, even if heat treatment equipment 100 is constantly at high temperature, the possibility of an abnormality in heat treatment equipment 100 can be determined more accurately.
  • the heat treatment device when monitoring the shapes of the control waveforms of a heat treatment device by visual comparison, the heat treatment device is monitored manually, making constant monitoring difficult and potentially causing variations due to individual differences. Furthermore, constant monitoring would require a lot of labor costs, which could increase monitoring costs.
  • software can be used to determine the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100 from the features of the control waveform of the heat treatment device 100, so that the heat treatment device 100 can be automatically monitored constantly and the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100 can be determined without relying on human labor.
  • the temperature adjustment system 1 can optionally employ any one or more of the following configurations.
  • any one or more of the following configurations can be optionally deleted if they were included in the above embodiment, and can be optionally added if they were not included in the above embodiment.
  • By employing such a configuration it is possible to more reliably realize a temperature adjustment system 1 that can more accurately determine the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100.
  • the temperature regulator 10 includes an acquisition unit 15 capable of acquiring a control waveform, and a calculation unit 16 capable of calculating a feature quantity from the control waveform acquired by the acquisition unit 15.
  • the abnormality determination device 30 is provided in the upper controller 20 that controls the temperature regulator 10.
  • the temperature regulator 10 is configured to be able to transmit only the calculated feature quantity to the upper controller 20.
  • data transmission and reception in temperature control sampling may result in a large communication load and MPU (microprocessor) load for both the temperature regulator and the upper controller.
  • MPU microprocessor
  • the temperature control system 1 can measure more accurate waveforms without using expensive high-speed communication equipment, even when many channels are measured and monitored simultaneously.
  • the temperature regulator 10 is configured not to transmit control waveforms to the upper controller 20 in real time. This reduces the communication load between the temperature regulator 10 and the upper controller 20.
  • the calculation unit 16 sequentially calculates the feature amounts without waiting for the acquisition unit 15 to finish acquiring the control waveform. This eliminates the need to store large amounts of time-series data, thereby reducing RAM consumption.
  • the temperature regulator 10 is configured to be able to transmit the feature quantity to the upper controller 20 after the acquisition unit 15 has finished acquiring the control waveform. This reduces the communication load between the temperature regulator 10 and the upper controller 20.
  • the control waveform is a temperature waveform or a manipulated variable waveform.
  • the temperature control system 1 includes a threshold setting unit 40 that can set a first threshold based on the amount of variation in the characteristic values acquired multiple times by the acquisition unit 15.
  • the amount of variation is the standard deviation or the difference between the maximum and minimum values of a feature over multiple runs.
  • the threshold setting unit 40 sets the width of a constant multiple of the amount of variation as the first threshold, centered on the characteristic amount of the reference control waveform.
  • the threshold setting unit 40 sets the first threshold to a width that is a constant multiple of the amount of variation, with the average value of the feature values measured multiple times as the center.
  • the abnormality determination method and abnormality determination device 30 disclosed herein can achieve the following effects:
  • the method for determining an abnormality includes the following steps: With this configuration, the possibility of an abnormality in the heat treatment apparatus 100 can be determined more accurately.
  • the characteristic quantities of the control waveform of the heat treatment apparatus 100 when the temperature is stabilized or when disturbance is received are obtained. If the acquired feature amount exceeds a first threshold value, it is determined that the heat treatment apparatus 100 is abnormal.
  • the abnormality determination device 30 includes an acquisition unit 31 capable of acquiring a characteristic amount of the control waveform of the heat treatment device when the temperature is stabilized or when an external disturbance is received, and a first determination unit 32 that determines that the heat treatment device 100 is abnormal when the characteristic amount acquired by the acquisition unit 31 exceeds a first threshold value. With this configuration, an abnormality determination device 30 that can more accurately determine the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100 can be realized.
  • the temperature control system 1 can also be configured as follows:
  • the abnormality determination device 30 is not limited to being provided in the upper controller 20.
  • the abnormality determination device 30 may be provided in the temperature regulator 10, or in an external device such as a server.
  • the determination result regarding the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100 is also transmitted to the upper controller 20.
  • the abnormality determination device 30 may have the following configuration shown in FIG. 11, for example.
  • a calculation unit (an example of a second calculation unit) 33 capable of calculating a gradient of a physical quantity of the heat treatment apparatus 100.
  • the physical quantity is, for example, a temperature, and is detected by a physical quantity sensor (for example, a temperature sensor).
  • the calculation unit 33 is configured to be capable of quantizing the physical quantity detected by the physical quantity sensor at regular time intervals to calculate the same as a sampling value.
  • the calculation unit 33 is configured to be capable of calculating a gradient of the physical quantity of the heat treatment apparatus 100 based on a sampling value after a change range from the previous sampling value becomes equal to or greater than a second threshold value among the calculated sampling values.
  • a second determination unit 34 that determines whether or not the heat treatment apparatus 100 is abnormal, based on the gradient value of the physical quantity calculated by the calculation unit 33.
  • the second determination unit 34 determines that the heat treatment apparatus 100 is abnormal, for example, when the maximum value of the gradient value of the physical quantity is equal to or greater than an upper threshold or equal to or less than a lower threshold.
  • the resolution of the temperature gradient may decrease if the temperature changes very slowly. For example, if the sampling width is 1 second, the AD resolution is 0.01°C, and the input temperature gradient is 0.001°C/second, the maximum gradient measurement value will be 0.01°C/second, which will result in a large error. As a result, there is a risk that abnormalities in the heat treatment device will not be detected or will be detected erroneously.
  • Possible countermeasures to this include lengthening the sampling time interval and applying a low-pass filter after sampling. However, both of these countermeasures are not practical because appropriate measurement values cannot be obtained unless the parameters are adjusted in real time according to the gradient of the input waveform, and errors may increase in a fixed state.
  • the abnormality determination device 30 of FIG. 11 when the maximum value of the gradient values calculated by the calculation unit 33 is equal to or greater than the upper threshold value, or when the maximum gradient value is equal to or less than the lower threshold value, it is determined whether the heat treatment device 100 is abnormal. In other words, since minute changes in the heat treatment temperature within the range in which the quantized temperature value does not change are not included in the sampling, the possibility of an abnormality in the heat treatment device 100 can be determined more accurately. In the abnormality determination device 30 of FIG. 11, sampling is performed at variable time intervals rather than at fixed time intervals.
  • slope value sampling process during temperature rise An example of the slope value sampling process during temperature rise will be described with reference to FIG. 12.
  • the slope value sampling process shown in FIG. 12 is performed by the processor 21 executing a predetermined program.
  • step S31 when the gradient value calculation process is started, the calculation unit 33 performs initial settings (step S31).
  • Gradient sampling count k 1
  • the gradient value sampling process shown in FIG. 12 can be applied not only to gradient value sampling during temperature rise, but also to gradient value sampling during temperature fall.
  • the abnormality determination device 30 in FIG. 11 may be configured as follows.
  • the device may include a maximum slope calculation unit 35 (see FIG. 13).
  • the maximum slope calculation unit 35 is configured to perform peak hold processing using the slope value of the physical quantity calculated by the calculation unit 33 as an input, and to be able to calculate the maximum slope value.
  • the peak hold is not limited to the peak on the positive side, and may be processing for the peak on the negative side. In that case, the maximum slope will be negative.
  • the calculated gradient value and/or maximum gradient value may be transmittable to another external device 200 (see FIG. 13 ) that is communicatively connected to the abnormality determination device 30 .
  • the image forming apparatus may include a user interface unit 36 (see FIG. 13).
  • the user interface unit 36 may be configured to allow the second threshold, the upper threshold, and the lower threshold to be changed by the user, for example.
  • the user interface unit 36 may be capable of displaying the calculated gradient value and/or the maximum gradient value.
  • the abnormality determination device 30 may be configured to start measuring the physical quantity in response to a measurement start command and to end measuring the physical quantity in response to a measurement end command.
  • the measurement start command and the measurement end command may be transmittable from the external device 200 to the abnormality determination device 30.
  • the abnormality determination device 30 includes a control device 301 including a processor 37 and a storage unit 38, and a communication unit 39.
  • the calculation unit 33, the maximum slope calculation unit 35, and the second determination unit 34 are realized, for example, by the processor 37 executing a predetermined program.
  • the processor 37 includes a CPU, an MPU, a GPU, a DSP, an FPGA, an ASIC, etc.
  • the storage unit 38 is composed of, for example, an internal recording medium or an external recording medium.
  • the internal recording medium includes a non-volatile memory, etc.
  • the external recording medium includes a hard disk (HDD), a solid state drive (SSD), an optical disk device, etc.
  • the communication unit 39 is composed of, for example, a communication circuit or a communication module for transmitting and receiving data to and from an external device such as a server.
  • the temperature regulator 10 does not include the acquisition unit 15 and the calculation unit 16.
  • the heat treatment temperature data of the heat treatment device 100 detected by the temperature sensor 130 is transmitted to the calculation unit 33 via the A/D conversion unit 11.
  • the gradient value of the heat treatment temperature calculated by the calculation unit 33 is transmitted to the maximum gradient calculation unit 35.
  • the maximum gradient value calculated by the maximum gradient calculation unit 35 is transmitted to the second determination unit 34, the user interface unit 36, and the communication unit 39.
  • the user interface unit 36 transmits an upper threshold value and/or a lower threshold value to the second determination unit 34.
  • the abnormality determination device 30 may include both the first determination unit 32 and the second determination unit 34, or may include only the first determination unit 32 or only the second determination unit 34.
  • the acquisition unit 15 and calculation unit 16 of the temperature regulator 10 and the threshold setting unit 40 can be omitted.
  • the temperature regulator 10 may be configured to transmit a control waveform to the host controller 20 in real time.
  • the calculation unit 16 of the temperature regulator 10 is not limited to a case where it sequentially calculates the feature values without waiting for the acquisition unit 15 to finish acquiring the control waveform, but may be configured to sequentially calculate the feature values after waiting for the acquisition unit 15 to finish acquiring the control waveform.
  • the temperature regulator 10 is not limited to being able to transmit the feature quantity to the host controller 20 after the acquisition unit 15 has finished acquiring the control waveform, but may be configured to be able to transmit the feature quantity to the host controller 20 before the acquisition unit 15 has finished acquiring the control waveform.
  • the first threshold value may be set by other methods, not limited to the process shown in FIG. 10.
  • the abnormality determination method disclosed herein can be executed by a computer.
  • the present disclosure includes a program for causing a computer to execute the abnormality determination method, and a computer-readable storage medium that stores a program for causing a computer to execute the abnormality determination method.
  • the temperature adjustment system 1 includes: A temperature regulator 10 for controlling a heat treatment temperature of the heat treatment device; An abnormality determination device 30 that determines an abnormality in the heat treatment device, The abnormality determination device 30 a first acquisition unit capable of acquiring a feature quantity of a control waveform of the heat treatment apparatus when the heat treatment temperature is in a stable state and when a disturbance is received;
  • the heat treatment device includes a first determination unit that determines that the heat treatment device is abnormal when the characteristic amount acquired by the first acquisition unit exceeds a first threshold value.
  • the temperature control system 1 of the second aspect of the present disclosure is the temperature control system 1 of the first aspect,
  • the temperature regulator 10 is A second acquisition unit capable of acquiring the control waveform;
  • the control device further includes a first calculation unit capable of calculating the characteristic amount from the control waveform acquired by the second acquisition unit.
  • the temperature adjustment system 1 of the third aspect of the present disclosure is the temperature adjustment system 1 of the second aspect,
  • the abnormality determination device 30 is provided in a controller that controls the temperature regulator 10,
  • the temperature regulator 10 is configured to be able to transmit only the calculated characteristic amount to the controller.
  • a fourth aspect of the present disclosure relates to a temperature control system 1, in which the temperature control system 1 of the third aspect is The temperature regulator 10 is configured not to transmit the control waveform to the controller in real time.
  • a temperature adjustment system 1 according to a fifth aspect of the present disclosure is the temperature adjustment system 1 according to any one of the second to fourth aspects,
  • the first calculation unit sequentially calculates the feature amount without waiting for the second acquisition unit to finish acquiring the control waveform.
  • a sixth aspect of the present disclosure is a temperature control system 1 in any one of the third to fifth aspects,
  • the temperature regulator 10 is configured to be able to transmit the characteristic amount to the controller after the second acquisition unit finishes acquiring the control waveform.
  • a temperature adjustment system 1 according to a seventh aspect of the present disclosure is the temperature adjustment system 1 according to any one of the first to sixth aspects,
  • the control waveform is a temperature waveform or a manipulated variable waveform.
  • the temperature adjustment system 1 of an eighth aspect of the present disclosure is the temperature adjustment system 1 of any one of the first to seventh aspects,
  • the image forming apparatus further includes a threshold setting unit 40 capable of setting the first threshold based on the amount of variation in the feature amount acquired multiple times by the first acquisition unit.
  • a ninth aspect of the present disclosure is a temperature adjustment system 1 according to the eighth aspect of the temperature adjustment system 1,
  • the amount of variation is the standard deviation or the difference between the maximum value and the minimum value of the feature amount obtained multiple times.
  • the temperature control system 1 of the tenth aspect of the present disclosure is the temperature control system 1 of the eighth or ninth aspect,
  • the threshold setting unit 40 The first threshold value is set to a width that is a constant multiple of the amount of variation, with the characteristic amount of the control waveform serving as a reference being set as the center.
  • the temperature control system 1 of an eleventh aspect of the present disclosure is the temperature control system 1 of any one of the eighth to tenth aspects,
  • the threshold setting unit 40 The first threshold value is set to a width that is a constant multiple of the amount of variation, with the average value of the amount of characteristic measured multiple times as the center.
  • a temperature control system 1 according to a twelfth aspect of the present disclosure is a temperature control system 1 according to any one of the first to eleventh aspects,
  • the abnormality determination device 30 a second calculation unit capable of quantizing a physical quantity of the heat treatment device at a constant time interval to calculate a sampling value, and capable of calculating a gradient of the physical quantity based on the calculated sampling value after a variation range from the previous sampling value becomes equal to or larger than a second threshold value; and a second determination unit 34 that determines whether or not the heat treatment device is abnormal based on the gradient of the physical quantity calculated by the second calculation unit.
  • the abnormality determination method includes: Acquire a characteristic quantity of a control waveform of the heat treatment device when the temperature is stabilized or when disturbance is received; When the acquired characteristic amount exceeds a first threshold value, it is determined that the heat treatment apparatus is abnormal.
  • the abnormality determination device 30 includes: A first acquisition unit capable of acquiring a feature quantity of a control waveform of the heat treatment device when the heat treatment device is in a temperature stabilization state or when the heat treatment device is subjected to a disturbance;
  • the heat treatment device further includes a first determination unit that determines that the heat treatment device is abnormal when the characteristic amount acquired by the first acquisition unit exceeds a first threshold value.
  • aspects 1 to 14 may be realized by a computer program, or by any combination of a system, method, device, and computer program.
  • the temperature control system, anomaly determination method, and anomaly determination device disclosed herein can be applied to, for example, anomaly determination in semiconductor manufacturing equipment.
  • Temperature adjustment system 10 Temperature regulator 11 A/D conversion unit 12 Temperature control unit 13 Feature amount measurement unit 14 Receiving unit 15 Acquisition unit 16 Calculation unit 17 Processor 18 Memory unit 19 Communication unit 20 Upper controller 21 Processor 22 Memory unit 23 Communication unit 30 Abnormality determination device 31 Acquisition unit 32 First determination unit 33 Calculation unit 34 Second determination unit 35 Maximum slope calculation unit 36 User interface unit 37 Processor 38 Memory unit 39 Communication unit 40 Threshold setting unit 100 Heat treatment device 101 Heat treatment object such as wafer 120 Heater power supply 130 Temperature sensor 140 Alarm device 200 External device 301 Control device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

温調システムが、熱処理装置の熱処理温度を制御する温度調節器と、熱処理装置の異常を判定する異常判定装置とを備える。異常判定装置が、熱処理温度が整定状態であるとき、および、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な第１取得部と、第１取得部で取得された特徴量が第１閾値を超えた場合に、熱処理装置が異常であると判定する第１判定部とを含む。

Description

温調システム、異常判定方法および異常判定装置
　本開示は、温調システム、異常判定方法および異常判定装置に関する。
　特許文献１には、制御の整定に関する不具合を検知したり予知したりする不具合検知システムが開示されている。
特開２０１５－６９６１２号公報
　特許文献１の不具合検知システムには、熱処理装置の異常可能性を正確に判定する点において、改善の余地がある。
　本開示は、熱処理装置の異常可能性をより正確に判定できる温調システム、異常判定方法および異常判定装置を提供することにある。
　本開示の一態様の温調システムは、
　熱処理装置の熱処理温度を制御する温度調節器と、
　前記熱処理装置の異常を判定する異常判定装置と
を備え、
　前記異常判定装置が、
　前記熱処理温度が整定状態であるとき、および、外乱を受けたときの前記熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な第１取得部と、
　前記第１取得部で取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する第１判定部と
を含む。
　「温度整定時」とは、熱処理装置の熱処理温度が、温度目標値を基準として予め定めた整定温度幅内に連続して一定時間以上留まっている状態をいう。
　「制御波形」とは、温度、操作量、電流等の温度制御に関わる時系列データをいう。「制御波形」は、例えば、時間軸を横軸として、温度制御にかかわる時系列データをグラフ化することで表される。
　「外乱」とは、制御系の状態（例えば、温度または操作量）を乱そうとする外的作用をいう。「外乱」には、例えば、周期的な外乱（周期外乱）が含まれる。周期外乱は、主に熱処理装置の処理プロセスのイベントに伴って繰り返し類似のパターンとして発生する「温度変化の原因」となる。「外乱」には、「ワークまたは薬液の投入」、「装置扉の開閉」、「目標温度変更」、「排気量またはガス圧の変更」等が含まれる。
　本開示の一態様の異常判定方法は、
　温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得し、
　取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する。
　本開示の一態様の異常判定装置は、
　温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な第１取得部と、
　前記第１取得部で取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する判定部と
を備える。
　前記態様の温調システム、異常判定方法および異常判定装置によれば、熱処理装置の異常可能性をより正確に判定できる。
本開示の一実施形態の温調システムを示すブロック図。 特徴量の一例を説明するための第１のグラフ。 特徴量の一例を説明するための第２のグラフ。 特徴量の一例を説明するための第３のグラフ。 特徴量の一例を説明するための第４のグラフ。 特徴量の一例を説明するための第５のグラフ。 特徴量の一例を説明するための第６のグラフ。 図１の温調システムの異常判定処理の一例における上位コントローラの処理の一例を説明するためのフローチャート。 図１の温調システムの異常判定処理における温度調節器の処理の一例を説明するためのフローチャート。 図１の温調システムの閾値設定処理の一例を説明するためのフローチャート。 図１の温調システムの第１の変形例を示す部分ブロック図。 図１１の温調システムの昇温時の傾き値サンプリング処理の一例を説明するためのフローチャート。 図１の温調システムの第２の変形例を示すブロック図。
　以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、本開示の適用物、または、本開示の用途を制限することを意図するものではない。図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
　本開示の一実施形態の温調システム１は、図１に示すように、温度調節器１０と、異常判定装置３０を含む上位コントローラ（コントローラの一例）２０とを備える。本実施形態では、温調システム１は、閾値設定部４０を備える。温度調節器１０は、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）１１０を介して、熱処理装置１００の熱処理温度を制御する。ＳＳＲ１１０には、ヒータ電源１２０が接続されている。ＳＳＲ１１０を介して、熱処理装置１００に電力が供給される。熱処理装置１００は、ウェハ等の熱処理対象物１０１に対して熱処理を行う。熱処理装置１００の熱処理温度は、温度センサ１３０により検出され、アナログ信号として温度調節器１０に送信される。
　温度調節器１０は、例えば、プロセッサ１７、記憶部１８および通信部１９を含む。プロセッサ１７は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等を含む。記憶部１８は、例えば、内部記録媒体または外部記録媒体で構成されている。内部記録媒体は、不揮発メモリ等を含む。外部記録媒体は、ハードディスク（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスク装置等を含む。通信部１９は、例えば、サーバ等の外部装置との間でデータの送受信を行うための通信回路または通信モジュールで構成されている。
　温度調節器１０は、Ａ／Ｄ変換部１１、温度制御部１２、特徴量計測部１３および受信部１４を含む。Ａ／Ｄ変換部１１、温度制御部１２、特徴量計測部１３および受信部１４は、例えば、記憶部１８に記憶されている所定のプログラムをプロセッサ１７が実行することにより実現される。
　Ａ／Ｄ変換部１１には、温度センサ１３０で検出された熱処理装置１００の熱処理温度データがアナログ信号として入力される。Ａ／Ｄ変換部１１は、アナログ信号として入力された熱処理装置１００の熱処理温度データをデジタル信号に変換して、温度制御部１２および特徴量計測部１３に送信する。
　温度制御部１２は、熱処理装置１００の熱処理温度の目標値に基づいて、ＳＳＲ１１０に制御信号（開閉信号）を送信する。
　特徴量計測部１３は、取得部１５（第２取得部の一例）および算出部１６（第１算出部の一例）を含む。
　取得部１５は、制御波形を取得可能に構成されている。本実施形態では、取得部１５は、制御波形として、Ａ／Ｄ変換部１１から熱処理温度の時系列データを取得し、温度制御部１２から制御信号の操作量、電流および制御信号のデューティ比の時系列データの少なくともいずれかを取得する。
　算出部１６は、取得部１５で取得された制御波形から、特徴量を算出可能に構成されている。算出された特徴量には、熱処理温度が整定状態であるとき、および、外乱を受けたときの熱処理装置１００の制御波形の特徴量が含まれる。算出された特徴量は、例えば、温度調節器１０の記憶部１８に記憶される。本実施形態では、算出部１６は、取得部１５による制御波形の取得終了を待たずに、特徴量を逐次算出する。
　本実施形態では、特徴量計測部１３は、取得部１５による制御波形の取得終了以降に（言い換えると、制御波形の測定終了以降に）、算出された特徴量（例えば、特徴量のみ）を有線または無線通信により上位コントローラ２０に送信する。このとき、特徴量計測部１３は、上位コントローラ２０にリアルタイムで、取得部１５で取得された制御波形を送信しないように構成されている。これは、例えば、サンプリング時間が高頻度（例えば、５０ｍｓ）である場合、制御波形のデータ量が、センサ数より多く膨大となり通信負荷が大きくなるためである。一例として、特徴量計測部１３は、上位コントローラ２０からの通信コマンドで、リアルタイムの特徴量の現在値（言い換えると、最新の特徴量）を上位コントローラ２０に送信可能に構成されている。「リアルタイムで送信しない」とは、例えば、サンプリングより長い周期で定期的に送信する、および、上位からのデータ要求コマンドを受信したタイミングで送信する等、所定のタイミングで送信することを含む。
　図２～図４を参照して、昇温時に取得された制御波形から算出可能な特徴量の一例を以下に示す。図２には、熱処理温度の時系列データを示し、図３には、加熱時の制御信号の操作量または電流の時系列データを示し、図４には、冷却時の制御信号の操作量または制御信号のデューティ比の時系列データを示す。図２では、熱処理温度の目標値を「ＳＰ」で示している。図２～図４では、波形取得開始時間Ｔ１から特徴量計測部１３で特徴量を逐次算出し、更新する。また、波形取得停止時間Ｔ２時点で、最新の特徴量を異常判定装置３０に送信する。
　　・温度波形の最大傾き：図２のＡ１参照
　　・温度波形の最小傾き：図２のＢ１参照
　　・温度波形の最小偏差（アンダーシュート値）：図２のＣ１参照
　　・温度波形の最大偏差（オーバーシュート値）：図２のＤ１参照
　　・温度波形における目標温度からの誤差面積：図２のＥ１、Ｈ１参照
　　・温度波形におけるオーバーシュート時間：図２のＦ１参照
　　・温度波形における無駄時間：図２のＧ１参照
　　・温度波形における偏差の絶対値平均：図２の斜線部分の面積（＝Ｅ１＋Ｈ１）／波形取得停止時間－波形取得開始時間（＝Ｔ２－Ｔ１）
　　・温度波形における定常偏差
　　・温度整定時間
　　・操作量波形（加熱）における平均操作量または平均電流：図３の斜線部分の面積（＝Ｉ１＋Ｊ１）／波形取得停止時間－波形取得開始時間（＝Ｔ２－Ｔ１）
　　・温度整定時の操作量または電流：図３のＫ１参照（温度整定時の操作量または電流は、波形測定開始および終了とは無関係に算出される）
　　・最大操作量または最大電流：図３のＬ１参照
　　・最小操作量または最小電流：図３のＭ１参照
　　・操作量波形（冷却）における平均操作量または平均電流：図４の斜線部分の面積（＝Ｎ１）／波形取得停止時間－波形取得開始時間（＝Ｔ２－Ｔ１）
　　・温度整定時の操作量または電流：図４のＯ１参照（温度整定時の操作量または電流は、波形測定開始および終了とは無関係に算出される）
　　・最大操作量または最大デューティ比：図４のＰ１参照
　　・最小操作量または最小デューティ比：図４のＱ１参照
　　・電流標準偏差
　図５～図７を参照して、外乱時に取得された制御波形から算出可能な特徴量の一例を以下に示す。図５には、熱処理温度の時系列データを示し、図６には、加熱時の制御信号の操作量または電流の時系列データを示し、図７には、冷却時の制御信号の操作量または制御信号のデューティ比の時系列データを示す。図５では、熱処理温度の目標値を「ＳＰ」で示している。図５～図７では、波形取得開始時間Ｔ１から特徴量計測部１３で特徴量を逐次算出し、更新する。また、波形取得停止時間Ｔ２時点で、最新の特徴量を異常判定装置３０に送信する。
　　・温度波形の最大傾き：図５のＡ２参照
　　・温度波形の最小傾き：図５のＢ２参照
　　・温度波形の最小偏差（アンダーシュート量）：図５のＣ２参照
　　・温度波形の最大偏差（オーバーシュート量）：図５のＤ２参照
　　・温度波形における目標温度からの誤差面積：図５のＧ２、Ｈ２参照
　　・温度波形におけるオーバーシュート時間：図５のＥ２参照
　　・温度波形における無駄時間：図５のＦ２参照
　　・温度波形における偏差の絶対値平均：図５の斜線部分の面積（＝Ｇ２＋Ｈ２）／波形取得停止時間－波形取得開始時間（＝Ｔ２－Ｔ１）
　　・温度波形における定常偏差
　　・温度整定時間
　　・操作量波形（加熱）における平均操作量または平均電流：図６の斜線部分の面積（＝Ｉ２＋Ｊ２）／波形取得停止時間－波形取得開始時間（＝Ｔ２－Ｔ１）
　　・温度整定時の操作量または電流：図６のＫ２参照（温度整定時の操作量または電流は、波形測定開始および終了とは無関係に算出される）
　　・最大操作量または最大電流：図６のＬ２参照
　　・最小操作量または最小電流：図６のＭ２参照
　　・操作量波形（冷却）における平均操作量または平均電流：図７の斜線部分の面積（＝Ｎ２）／波形取得停止時間－波形取得開始時間（＝Ｔ２－Ｔ１）
　　・温度整定時の操作量または電流：図７のＯ２参照（温度整定時の操作量または電流は、波形測定開始および終了とは無関係に算出される）
　　・最大操作量または最大デューティ比：図７のＰ２参照
　　・最小操作量または最小デューティ比：図７のＱ２参照
　　・電流標準偏差
　図４および図７における「制御信号のデューティ比」には、例えば、冷却弁の開閉信号のデューティ比が含まれる。冷却手段として、電流により動作する素子（例えば、ペルチェ素子）を用いる場合、「制御信号のデューティ比」に代えて「電流」の時系列データから特徴量を算出できる。
　受信部１４は、上位コントローラ２０から送信された制御信号を取得可能に構成されている。受信部１４は、上位コントローラ２０から送信された制御信号により、例えば、設定された熱処理装置１００の熱処理温度の目標値を取得する。取得された熱処理装置１００の熱処理温度の目標値は、温度制御部１２および特徴量計測部１３に送信される。
　上位コントローラ２０は、温度調節器１０に対して制御信号を送信可能に構成されている。上位コントローラ２０は、例えば、プロセッサ２１、記憶部２２および通信部２３を含む。プロセッサ２１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等を含む。記憶部２２は、例えば、内部記録媒体または外部記録媒体で構成されている。内部記録媒体は、不揮発メモリ等を含む。外部記録媒体は、ハードディスク（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスク装置等を含む。通信部２３は、例えば、サーバ等の外部装置との間でデータの送受信を行うための通信回路または通信モジュールで構成されている。
　異常判定装置３０は、取得部（第１取得部の一例）３１と、第１判定部３２とを有している。取得部３１および第１判定部３２は、例えば、プロセッサ２１が所定のプログラムを実行することにより実現される。所定のプログラムは、上位コントローラ２０の記憶部２２に記憶されていてもよいし、異常判定装置３０に記憶部を設け、異常判定装置３０の記憶部に記憶されていてもよい。
　取得部３１は、特徴量計測部１３の算出部１６で算出された特徴量を取得可能に構成されている。本実施形態では、取得部３１は、特徴量に加えて、閾値設定部４０で設定された第１閾値を取得可能に構成されている。第１判定部３２は、取得部３１で取得された特徴量が、取得部３１で取得された第１閾値を超えた場合に、熱処理装置１００が異常であると判定する。第１判定部３２での判定の結果、熱処理装置１００が異常であると判定された場合は、その結果が異常信号として警報装置１４０に送信される。警報装置１４０は、異常信号が入力されると、警報を送信して、熱処理装置１００が異常であることを報知する。
　閾値設定部４０は、例えば、サーバ等の外部装置に設けられ、第１判定部３２の異常判定に用いられる第１閾値を設定可能に構成されている。第１閾値は、例えば、正常でありかつ温度整定状態である場合の熱処理装置１０から算出される特徴量に基づいて設定される。閾値設定部４０は、例えば、外部装置のプロセッサが所定のプログラムを実行することにより実現される。閾値設定部４０は、上位コントローラ２０に対して通信可能な状態で接続されている。設定された第１閾値は、有線または無線通信により異常判定装置３０に送信される。
　図８および図９を参照して、温調システム１の異常判定処理の一例を説明する。異常判定処理における上位コントローラ２０の処理の一例を図８に示し、温度調節器１０の処理の一例を図９に示す。図８および図９に示す異常判定処理は、一例として、上位コントローラ２０のプロセッサ２１が記憶部２２に記憶されている所定のプログラムを実行することで実施される。
　図８に示すように、異常判定処理が開始されると、上位コントローラ２０は、波形取得開始信号を温度調節器１０に送信し（ステップＳ１）、熱処理装置１００での熱処理を開始する（ステップＳ２）。
　その後、熱処理装置１００での熱処理が終了すると（ステップＳ３）、上位コントローラ２０は、波形取得停止信号を温度調節器１０に送信し（ステップＳ４）、異常判定装置３０が、特徴量計測部１３で算出された特徴量を取得する（ステップＳ５）。
　特徴量が取得されると、異常判定装置３０は、取得された特徴量が第１閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ６）。取得された特徴量が第１閾値を超えていると判定されると、異常判定装置３０は、熱処理装置１００が異常であると判定し、異常信号を送信する（ステップＳ７）。異常信号が送信されると、警報装置１４０から警報が送信されて、異常判定処理が終了する。ステップＳ６で取得された特徴量が第１閾値を超えていると判定されなかった場合は、そのまま異常判定処理が終了する。
　図９に示すように、異常判定処理が開始されると、温度調節器１０は、例えば、温度調節器１０を構成する各部が初期化され（ステップＳ１１）、上位コントローラ２０から送信された波形測定開始信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は、波形測定開始信号を受信したと判定されるまで繰り返される。
　波形測定開始信号を受信したと判定されると、温度調節器１０は、制御波形を取得し、取得された制御波形から特徴量を算出する（ステップＳ１３）。その後、温度調節器１０は、上位コントローラ２０から送信された波形測定停止信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４は、波形測定停止信号を受信したと判定されるまで繰り返される。
　波形測定停止信号を受信したと判定されると、温度調節器１０は、上位コントローラ２０に算出した特徴量を送信し（ステップＳ１５）、異常判定処理が終了する。
　図１０を参照して、閾値設定部４０の閾値設定処理の一例を説明する。図１０に示す閾値設定処理は、一例として、外部装置のプロセッサが外部装置の記憶部に記憶されている所定のプログラムを実行することで実施される。
　図１０に示すように、閾値設定部４０は、複数回の制御波形の各々から算出される特徴量を取得し（ステップＳ２１）、算出された特徴量の「ばらつき量」を記憶する（ステップＳ２２）。一例として、記憶された特徴量の標準偏差σ、または、記憶された特徴量の最大値および最小値の差を「ばらつき量」とする。算出された特徴量の「ばらつき量」は、例えば、外部装置の記憶部に記憶される。
　算出された特徴量の「ばらつき量」が記憶されると、閾値設定部４０は、特徴量の「ばらつき量」に基づいて、例えば、下記のいずれかの方法により第１閾値を設定し（ステップS２３）、閾値設定処理が終了する。
　　・基準波形指定方式
　基準となる制御波形（以下、基準波形という）の特徴量を基準値とし、この基準値を中心として、「ばらつき量」の定数倍の幅を第１閾値として設定する。第１閾値は、基準値に対して上限値および下限値を有する場合に限らず、基準値に対して上限値または下限値のみを有してもよい。基準波形は、例えば、ユーザにより指定される。
　　・平均方式
　複数回の制御波形の特徴量の平均値を基準値とし、この基準値を中心として「ばらつき量」の定数倍の幅を第１閾値として設定する。基準値に対して上限値および下限値を有する場合に限らず、基準値に対して上限値または下限値のみを有してもよい。
　本開示の温調システム１は、次のような効果を発揮できる。
　温調システム１が、熱処理装置１００の熱処理温度を制御する温度調節器１０と、熱処理装置１００の異常を判定する異常判定装置３０とを備える。異常判定装置３０が、熱処理温度が整定状態であるとき、および、外乱を受けたときの熱処理装置１００の制御波形の特徴量を取得可能な取得部３１と、取得部３１で取得された特徴量が第１閾値を超えた場合に、熱処理装置１００が異常であると判定する第１判定部３２とを含む。このような構成により、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる温調システム１を実現できる。
　例えば、熱処理温度波形の変動を監視する場合、熱処理温度がフィードバック制御されていると、ヒータ容量等が変動しても波形が殆ど変化せず、異常検知し難い場合がある。この場合、稼働初期の熱処理装置の異常を検知できない場合がある。温調システム１では、熱処理装置１００の制御波形（例えば、操作量波形）の特徴量の変化を監視する。このため、熱処理温度がフィードバック制御されている場合でも、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる。
　例えば、熱処理温度の統計量（例えば、平均温度、最大温度および最小温度）の変動を監視する場合、基準となる数値が大きいため、相対的な変化が小さくなる場合がある。この場合、熱処理装置の異常を判定するための閾値が設定し難く、熱処理装置の異常の不検知および誤検知が発生し易くなるおそれがある。また、熱処理温度の目標値を変更すると閾値を設定し直す必要がある。温調システム１では、熱処理装置１００の制御波形の特徴量（例えば、熱処理温度の目標値偏差に関する特徴量）の変動を監視する。このため、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる。
　例えば、半導体製造装置および大型連続炉のような熱処理装置は、常時高温であり、昇温タイミングが年に数回以下の場合もある。このような熱処理装置の昇温時波形を監視する場合、常時監視することができず、熱処理装置の異常の不検知および誤検知が発生する場合がある。温調システム１では、温度整定時および外乱時における熱処理装置１００の制御波形の特徴量を監視する。このため、熱処理装置１００が常時高温であったとしても、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる。
　例えば、熱処理装置の制御波形の形状を目視で比較して監視する場合、人力で熱処理装置を監視することになるため、常時監視が困難であると共に、個人差によるばらつきが発生する可能性がある。また、仮に、常時監視する場合は、多くの人件費が必要になり、監視コストが増大するおそれがある。温調システム１では、ソフトウェアを用いて、熱処理装置１００の制御波形の特徴量から熱処理装置１００の異常可能性を判定することができるので、人力に頼ることなく、熱処理装置１００を常時自動監視し、熱処理装置１００の異常可能性を判定できる。
　温調システム１は、次に示す複数の構成のいずれか１つまたは複数の構成を任意に採用できる。つまり、次に示す複数の構成のいずれか１つまたは複数の構成は、前記実施形態に含まれていた場合は任意に削除でき、前記実施形態に含まれていない場合は任意に付加することができる。このような構成を採用することにより、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる温調システム１をより確実に実現できる。
　温度調節器１０が、制御波形を取得可能な取得部１５と、取得部１５で取得された制御波形から特徴量を算出可能な算出部１６とを含む。
　異常判定装置３０が、温度調節器１０を制御する上位コントローラ２０に設けられている。温度調節器１０は、算出した特徴量のみを上位コントローラ２０に送信可能に構成されている。例えば、生波形データを逐次温度調節器から上位コントローラに通信する場合、温調サンプリングでのデータ送受信は温度調節器および上位コントローラ共に通信負荷およびＭＰＵ（マイクロプロセッサ）負荷が大きくなる場合がある。特に、温度調節器が多くのチャンネル数を有し、多くのチャンネル(例えば、３２ｃｈ)を同時に計測し監視する場合、サンプリング幅が非常に粗くなるため、正確な波形を計測するためには、高価な高速通信機器が必要になる場合がある。温調システム１は、上記構成により、多くのチャンネルを同時に計測し監視する場合であっても、効果な高速通信機器を用いることなく、より正確な波形を計測できる。
　温度調節器１０は、上位コントローラ２０にリアルタイムで制御波形を送信しないように構成されている。これにより、温度調節器１０および上位コントローラ２０間の通信負荷を軽減できる。
　算出部１６は、取得部１５による制御波形の取得終了を待たずに、特徴量を逐次算出する。これにより、大容量の時系列データを保持する必要がなくなるので、ＲＡＭ消費を減少させることができる。
　温度調節器１０は、取得部１５による制御波形の取得終了以降に、特徴量を上位コントローラ２０に送信可能に構成されている。これにより、温度調節器１０および上位コントローラ２０間の通信負荷を軽減できる。
　制御波形が、温度波形または操作量波形である。
　温調システム１が、取得部１５で取得された複数回の特徴量のばらつき量に基づいて第１閾値を設定可能な閾値設定部４０を備える。
　ばらつき量が、複数回の特徴量の標準偏差または最大値および最小値の差である。
　閾値設定部４０は、基準となる制御波形の特徴量を中心として、ばらつき量の定数倍の幅を第１閾値として設定する。
　閾値設定部４０は、複数回の特徴量の平均値を中心として、ばらつき量の定数倍の幅を第１閾値として設定する。
　本開示の異常判定方法および異常判定装置３０は、次のような効果を発揮できる。
　異常判定方法は、次のステップを備える。このような構成により、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる。
　　・温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置１００の制御波形の特徴量を取得する。
　　・取得された特徴量が第１閾値を超えた場合に、熱処理装置１００が異常であると判定する。
　異常判定装置３０は、温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な取得部３１と、取得部３１で取得された特徴量が第１閾値を超えた場合に、熱処理装置１００が異常であると判定する第１判定部３２とを備える。このような構成により、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる異常判定装置３０を実現できる。
　温調システム１は、次のように構成することもできる。
　異常判定装置３０は、上位コントローラ２０に設けられている場合に限らない。例えば、異常判定装置３０は、温度調節器１０に設けられていてもよいし、サーバ等の外部装置に設けられていてもよい。温度調節器１０に異常判定装置３０が設けられている場合は、算出した特徴量に加えて、熱処理装置１００の異常可能性についての判定結果も上位コントローラ２０に送信される。
　異常判定装置３０は、例えば、図１１に示す下記の構成を備えてもよい。
　　・熱処理装置１００の物理量の傾きを算出可能な算出部（第２算出部の一例）３３。物理量は、例えば温度であり、物理量センサ（例えば、温度センサ）により検出する。算出部３３は、物理量センサで検出された物理量を一定時間間隔で量子化してサンプリング値として算出可能に構成されている。算出部３３は、算出されたサンプリング値のうち、前回のサンプリング値に対する変化幅が第２閾値以上となった以降のサンプリング値に基づいて、熱処理装置１００の物理量の傾きを算出可能に構成されている。
　　・算出部３３で算出された物理量の傾き値に基づいて、熱処理装置１００が異常であるか否かを判定する第２判定部３４。第２判定部３４は、例えば、物理量の傾き値の最大値が上限閾値以上または下限閾値以下になった場合に、熱処理装置１００が異常であると判定する。
　例えば、一定のサンプリング時間幅ごとにＡＤ変換された温度値を用いて温度傾きを計測すると、非常に緩やかな温度変化の場合、温度傾きの分解能が低下する場合がある。例えば、サンプリング幅１秒、ＡＤ分解能０．０１℃、入力温度傾き０．００１℃／秒の場合、最大傾き計測値は０．０１℃／秒となり誤差が大きい。その結果、熱処理装置の異常の不検知および誤検知が発生し易くなるおそれがある。この対策として、サンプリング時間の間隔を長くする、および、サンプリング後にローパスフィルタをかける等が考えられる。しかし、両対策とも入力波形の傾きに応じてリアルタイムでパラメータを調整しないと適切な計測値が得られず、固定状態ではかえって誤差が増える場合があるため、実用的でない。
　図１１の異常判定装置３０では、算出部３３で算出された傾き値のうち、最大値が上限閾値以上となった場合、または、傾き値の最大値が下限閾値以下となった傾き値に基づいて、熱処理装置１００が異常であるか否かを判定する。つまり、量子化後の温度値が変化しない範囲の微小な熱処理温度の変化をサンプリングに含めないので、熱処理装置１００の異常可能性をより正確に判定できる。図１１の異常判定装置３０では、一定時間間隔のサンプリングではなく可変時間間隔のサンプリングとなる。
　図１２を参照して、昇温時の傾き値サンプリング処理の一例を説明する。図１２に示す傾き値サンプリング処理は、一例として、プロセッサ２１が所定のプログラムを実行することで実施される。
　図１２に示すように、傾き値算出処理が開始されると、算出部３３は、初期設定を行う（ステップＳ３１）。初期設定の一例を以下に示す。
　　・温度サンプリング幅ｄＴ＝０．１℃
　　・時間サンプリング幅ｄｔ＝０．０５秒
　　・現在サンプリング回数ｉ＝０
　　・前回サンプリング回数ｊ＝ｉ
　　・初期温度＝現在温度ＰＶ（ｉ）＝温度計測値
　　・傾きサンプリング回数ｋ＝１
　初期設定が行われると、算出部３３は、現在サンプリング回数を更新し（ｉ＝ｉ+１）（ステップＳ３２）、現在温度ＰＶ（ｉ）および前回サンプリング時の現在温度ＰＶ（ｊ）の温度差（＝ＰＶ（ｉ）－ＰＶ（ｊ））を算出する（ステップＳ３３）。温度差が算出されると、算出部３３は、算出された温度差が温度サンプリング幅ｄＴ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。算出された温度差が温度サンプリング幅ｄＴ以上であると判定されなかった場合は、ステップＳ３２に戻り、サンプリング回数の更新が行われる。
　算出された温度差が温度サンプリング幅ｄＴ以上であると判定されると、算出部３３は、前回サンプリング回数および現在温度ＰＶ（ｉ）を更新し（ｊ＝ｉ、ＰＶ（ｊ）＝ＰＶ（ｉ））、傾き値（ｋ）を算出する（ステップＳ３５）。傾き値（ｋ）は、（今回サンプリング時の温度計測値－前回サンプリング時の温度計測値）／（今回サンプリング時間（今回のサンプリングでステップＳ３５＝ＹＥＳとなるまでにかかった時間）－前回サンプリング時間（今回のサンプリングでステップＳ３５＝ＹＥＳとなるまでにかかった時間））、つまり、ステップＳ３３で算出された温度差／時間差（＝ｄｔ×（ｉ－ｊ））で算出される。
　傾き値（ｋ）が算出されると、算出部３３は、傾きサンプリング回数を更新し（ｋ＝ｋ＋１）（ステップＳ３６）、傾き値算出処理が終了するか否かを判定する（ステップＳ３７）。傾き値算出処理が終了すると判定されなかった場合、ステップＳ３２に戻り、サンプリング回数の更新が行われる。
　図１２の傾き値サンプリング処理では、熱処理温度が現在温度ＰＶ（ｉ）から低下した場合、現在温度ＰＶ（ｉ）を更新しなければ、傾き値を正確に算出できない可能性が考えられる。この課題を解決するために、例えば、ステップ３２およびステップS３３の間で、現在温度ＰＶ（ｉ）が前回サンプリング時の現在温度ＰＶ（ｊ）よりも小さい（ＰＶ（ｉ）＜ＰＶ（ｊ））か否かを判定するステップを追加してもよい。このステップにおいて、現在温度ＰＶ（ｉ）が前回サンプリング時の現在温度ＰＶ（ｊ）よりも小さいと判定された場合、前回サンプリング回数および現在温度ＰＶ（ｉ）を更新し（ｊ＝ｉ、ＰＶ（ｊ）＝ＰＶ（ｉ））、ステップＳ３２に戻る。現在温度ＰＶ（ｉ）が前回サンプリング時の現在温度ＰＶ（ｊ）よりも小さいと判定されなかった場合、ステップＳ３３に進む。上記ステップを追加することで、より正確に傾き値を算出できる。
　図１２に示す傾き値サンプリング処理は、昇温時に限らず、降温時の傾き値サンプリング処理にも適用できる。
　図１１の異常判定装置３０は、次のように構成してもよい。
　　・最大傾き算出部３５（図１３参照）を備えていてもよい。最大傾き算出部３５は、算出部３３で算出された物理量の傾き値を入力として、ピークホールド処理を行い、最大傾き値を算出可能に構成される。ピークホールドは、プラス側のピークに限らず、マイナス側のピークに対する処理としてもよい。その場合は、負の最大傾きとなる。
　　・算出された傾き値および／または最大傾き値は、異常判定装置３０に通信接続された他の外部機器２００（図１３参照）に送信可能であってもよい。
　　・ユーザインタフェース部３６（図１３参照）を備えてもよい。ユーザインタフェース部３６は、例えば、第２閾値、上限閾値および下限閾値をユーザにより変更可能に構成されていてもよい。
　　・ユーザインタフェース部３６は、算出された傾き値および／または最大傾き値を表示可能であってもよい。
　　・異常判定装置３０は、例えば、計測開始コマンドにより物理量の測定を開始し、計測終了コマンドにより物理量の測定を終了するように構成してもよい。計測開始コマンドおよび計測終了コマンドは、例えば、外部機器２００から異常判定装置３０に送信可能であってもよい。
　図１３に、最大傾き算出部３５およびユーザインタフェース部３６を含む異常判定装置３０を備える温調システム１の一例を示す。図１３の温調システム１では、Ａ／Ｄ変換部１１および警報部１４０が異常判定装置３０に設けられている。異常判定装置３０は、プロセッサ３７および記憶部３８を含む制御装置３０１と、通信部３９とを備えている。算出部３３、最大傾き算出部３５および第２判定部３４は、例えば、プロセッサ３７が所定のプログラムを実行することにより実現される。プロセッサ３７は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等を含む。記憶部３８は、例えば、内部記録媒体または外部記録媒体で構成されている。内部記録媒体は、不揮発メモリ等を含む。外部記録媒体は、ハードディスク（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスク装置等を含む。通信部３９は、例えば、サーバ等の外部装置との間でデータの送受信を行うための通信回路または通信モジュールで構成されている。
　図１３の異常判定装置３０では、温度調節器１０は、取得部１５および算出部１６を含んでいない。温度センサ１３０で検出された熱処理装置１００の熱処理温度データは、Ａ／Ｄ変換部１１を介して算出部３３に送信される。算出部３３で算出された熱処理温度の傾き値は、最大傾き算出部３５に送信される。最大傾き算出部３５で算出された最大傾き値は、第２判定部３４、ユーザインタフェース部３６および通信部３９に送信される。ユーザインタフェース部３６は、第２判定部３４に上限閾値および／または下限閾値を送信する。
　このように、異常判定装置３０は、第１判定部３２および第２判定部３４の両方を含んでいてもよいし、第１判定部３２のみ、または、第２判定部３４のみを含んでいてもよい。
　温度調節器１０の取得部１５および算出部１６と、閾値設定部４０とは、省略することができる。
　温度調節器１０は、上位コントローラ２０にリアルタイムで制御波形を送信するように構成されていてもよい。
　温度調節器１０の算出部１６は、取得部１５による制御波形の取得終了を待たずに、特徴量を逐次算出する場合に限らず、取得部１５による制御波形の取得終了を待って特徴量を逐次算出するように構成してもよい。
　温度調節器１０は、取得部１５による制御波形の取得終了以降に、特徴量を上位コントローラ２０に送信可能である場合に限らず、取得部１５による制御波形の取得が終了するよりも前に、特徴量を上位コントローラ２０に送信可能に構成してもよい。
　第１閾値は、図１０に示す処理により設定される場合に限らず、他の方法で設定されてもよい。
　本開示の異常判定方法は、コンピュータに実行させることができる。つまり、本開示には、異常判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、および、異常判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶するコンピュータ可読性の記憶媒体が含まれる。
　以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。
　本開示の第１態様の温調システム１は、
　熱処理装置の熱処理温度を制御する温度調節器１０と、
　前記熱処理装置の異常を判定する異常判定装置３０と
を備え、
　前記異常判定装置３０が、
　前記熱処理温度が整定状態であるとき、および 、外乱を受けたときの前記熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な第１取得部と、
　前記第１取得部で取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する第１判定部と
を含む。
　本開示の第２態様の温調システム１は、第１態様の温調システム１において、
　前記温度調節器１０が、
　前記制御波形を取得可能な第２取得部と、
　前記第２取得部で取得された前記制御波形から前記特徴量を算出可能な第１算出部と
を含む。
　本開示の第３態様の温調システム１は、第２態様の温調システム１において、
　前記異常判定装置３０が、前記温度調節器１０を制御するコントローラに設けられ、
　前記温度調節器１０は、算出した前記特徴量のみを前記コントローラに送信可能に構成されている。
　本開示の第４態様の温調システム１は、第３態様の温調システム１において、
　前記温度調節器１０は、前記コントローラにリアルタイムで前記制御波形を送信しないように構成されている。
　本開示の第５態様の温調システム１は、第２態様～第４態様のいずれかの温調システム１において、
　前記第１算出部は、前記第２取得部による前記制御波形の取得終了を待たずに、前記特徴量を逐次算出する。
　本開示の第６態様の温調システム１は、第３態様～第５態様のいずれかの温調システム１において、
　前記温度調節器１０は、前記第２取得部による前記制御波形の取得終了以降に、前記特徴量を前記コントローラに送信可能に構成されている。
　本開示の第７態様の温調システム１は、第１態様～第６態様のいずれかの温調システム１において、
　前記制御波形が、温度波形または操作量波形である。
　本開示の第８態様の温調システム１は、第１態様～第７態様のいずれかの温調システム１において、
　前記第１取得部で取得された複数回の前記特徴量のばらつき量に基づいて前記第１閾値を設定可能な閾値設定部４０を備える。
　本開示の第９態様の温調システム１は、第８態様の温調システム１において、
　前記ばらつき量が、複数回の前記特徴量の標準偏差または最大値および最小値の差である。
　本開示の第１０態様の温調システム１は、第８態様または第９態様の温調システム１において、
　前記閾値設定部４０は、
　基準となる前記制御波形の前記特徴量を中心として、前記ばらつき量の定数倍の幅を前記第１閾値として設定する。
　本開示の第１１態様の温調システム１は、第８態様～第１０態様のいずれかの温調システム１において、
　前記閾値設定部４０は、
　複数回の前記特徴量の平均値を中心として、前記ばらつき量の定数倍の幅を前記第１閾値として設定する。
　本開示の第１２態様の温調システム１は、第１態様～第１１態様のいずれかの温調システム１において、
　前記異常判定装置３０が、
　前記熱処理装置の物理量を一定時間間隔で量子化してサンプリング値を算出可能であると共に、算出された前記サンプリング値のうち、前回の前記サンプリング値に対する変化幅が第２閾値以上となった以降の前記サンプリング値に基づいて、前記物理量の傾きを算出可能な第２算出部と、
　前記第２算出部で算出された前記物理量の傾きに基づいて、前記熱処理装置が異常であるか否かを判定する第２判定部３４と
を含む。
　本開示の第１３態様の異常判定方法は、
　温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得し、
　取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する。
　本開示の第１４態様の異常判定装置３０は、
　温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な第１取得部と、
　前記第１取得部で取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する第１判定部と
を備える。
　第１態様～第１４態様は、コンピュータプログラムにより実現してもよいし、システム、方法、装置およびコンピュータプログラムの任意の組み合わせにより実現してもよい。
　前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
　本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　本開示の温調システム、異常判定方法および異常判定装置は、例えば、半導体製造装置の異常判定に適用できる。
１　温調システム
１０　温度調節器
１１　Ａ／Ｄ変換部
１２　温度制御部
１３　特徴量計測部
１４　受信部
１５　取得部
１６　算出部
１７　プロセッサ
１８　記憶部
１９　通信部
２０　上位コントローラ
２１　プロセッサ
２２　記憶部
２３　通信部
３０　異常判定装置
３１　取得部
３２　第１判定部
３３　算出部
３４　第２判定部
３５　最大傾き算出部
３６　ユーザインタフェース部
３７　プロセッサ
３８　記憶部
３９　通信部
４０　閾値設定部
１００　熱処理装置
１０１　ウェハ等の熱処理対象物
１２０　ヒータ電源
１３０　温度センサ
１４０　警報装置
２００　外部機器
３０１　制御装置

Claims (14)

  1. 　熱処理装置の熱処理温度を制御する温度調節器と、
    　前記熱処理装置の異常を判定する異常判定装置と
    を備え、
    　前記異常判定装置が、
    　前記熱処理温度が整定状態であるとき、および、外乱を受けたときの前記熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な第１取得部と、
    　前記第１取得部で取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する第１判定部と
    を含む、温調システム。
  2. 　前記温度調節器が、
    　前記制御波形を取得可能な第２取得部と、
    　前記第２取得部で取得された前記制御波形から前記特徴量を算出可能な第１算出部と
    を含む、請求項１に記載の温調システム。
  3. 　前記異常判定装置が、前記温度調節器を制御するコントローラに設けられ、
    　前記温度調節器は、算出した前記特徴量のみを前記コントローラに送信可能に構成されている、請求項２に記載の温調システム。
  4. 　前記温度調節器は、前記コントローラにリアルタイムで前記制御波形を送信しないように構成されている、請求項３に記載の温調システム。
  5. 　前記第１算出部は、前記第２取得部による前記制御波形の取得終了を待たずに、前記特徴量を逐次算出する、請求項２～４のいずれかに記載の温調システム。
  6. 　前記温度調節器は、前記第２取得部による前記制御波形の取得終了以降に、前記特徴量を前記コントローラに送信可能に構成されている、請求項３または４に記載の温調システム。
  7. 　前記制御波形が、温度波形または操作量波形である、請求項１～６のいずれかに記載の温調システム。
  8. 　前記第１取得部で取得された複数回の前記特徴量のばらつき量に基づいて前記第１閾値を設定可能な閾値設定部を備える、請求項１～７のいずれかに記載の温調システム。
  9. 　前記ばらつき量が、複数回の前記特徴量の標準偏差または最大値および最小値の差である、請求項８に記載の温調システム。
  10. 　前記閾値設定部は、
    　基準となる前記制御波形の前記特徴量を中心として、前記ばらつき量の定数倍の幅を前記第１閾値として設定する、請求項８または９に記載の温調システム。
  11. 　前記閾値設定部は、
    　複数回の前記特徴量の平均値を中心として、前記ばらつき量の定数倍の幅を前記第１閾値として設定する、請求項８～１０のいずれかに記載の温調システム。
  12. 　前記異常判定装置が、
    　前記熱処理装置の物理量を一定時間間隔で量子化してサンプリング値を算出可能であると共に、算出された前記サンプリング値のうち、前回の前記サンプリング値に対する変化幅が第２閾値以上となった以降の前記サンプリング値に基づいて、前記物理量の傾きを算出可能な第２算出部と、
    　前記第２算出部で算出された前記物理量の傾きに基づいて、前記熱処理装置が異常であるか否かを判定する第２判定部と
    を含む、請求項１～１１のいずれかに記載の温調システム。
  13. 　温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得し、
    　取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する、異常判定方法。
  14. 　温度整定状態であるとき、または、外乱を受けたときの熱処理装置の制御波形の特徴量を取得可能な第１取得部と、
    　前記第１取得部で取得された前記特徴量が第１閾値を超えた場合に、前記熱処理装置が異常であると判定する第１判定部と
    を備える、異常判定装置。
PCT/JP2023/037433 2022-11-01 2023-10-16 温調システム、異常判定方法および異常判定装置 WO2024095752A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022175743A JP2024066266A (ja) 2022-11-01 2022-11-01 温調システム、異常判定方法および異常判定装置
JP2022-175743 2022-11-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024095752A1 true WO2024095752A1 (ja) 2024-05-10

Family

ID=90930307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/037433 WO2024095752A1 (ja) 2022-11-01 2023-10-16 温調システム、異常判定方法および異常判定装置

Country Status (3)

Country Link
JP (2) JP2024066266A (ja)
TW (1) TW202420007A (ja)
WO (1) WO2024095752A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006292535A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Omron Corp 距離推定装置、異常検出装置、温度調節器および熱処理装置
JP2020187686A (ja) * 2019-05-17 2020-11-19 オムロン株式会社 異常検知装置及び異常検知方法
WO2022014714A1 (ja) * 2020-07-17 2022-01-20 日精エー・エス・ビー機械株式会社 動作異常検出方法、樹脂製容器の製造方法、動作異常検出装置、樹脂製容器の製造装置および樹脂製プリフォームの製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006292535A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Omron Corp 距離推定装置、異常検出装置、温度調節器および熱処理装置
JP2020187686A (ja) * 2019-05-17 2020-11-19 オムロン株式会社 異常検知装置及び異常検知方法
WO2022014714A1 (ja) * 2020-07-17 2022-01-20 日精エー・エス・ビー機械株式会社 動作異常検出方法、樹脂製容器の製造方法、動作異常検出装置、樹脂製容器の製造装置および樹脂製プリフォームの製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202420007A (zh) 2024-05-16
JP2024066266A (ja) 2024-05-15
JP2024066419A (ja) 2024-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4639821B2 (ja) 目標値加工装置、温度調節器および制御プロセス実行システム
US20160282820A1 (en) Control system with response time estimation and automatic operating parameter adjustment
JP6588763B2 (ja) 制御システム、支援装置、制御装置、および制御方法
CN108508870B (zh) 一种锅炉汽包水位控制系统性能评估及参数优化的方法
US11527985B2 (en) Control systems
JP5075701B2 (ja) 制御機器および電力推定方法
EP1376285B1 (en) Trouble detection method, trouble detection apparatus, and temperature controller
US8942858B2 (en) Controlling device and method
JP2009064438A (ja) プロセス監視システム、プロセス監視方法およびデータ伝送方法
JP6409876B2 (ja) 制御装置
US20220050485A1 (en) Method and system for providing variable ramp-down control for an electric heater
WO2024095752A1 (ja) 温調システム、異常判定方法および異常判定装置
KR101963963B1 (ko) 설계 평가 지원 시스템
US9684287B2 (en) Controlling device and controlling method
CN117472115B (zh) 基于真空烧结炉的温度控制系统
Hensel et al. A simple PI controller tuning rule for sensor energy efficiency with level-crossing sampling
EP3252548B1 (en) Control system with response time estimation and automatic operating parameter adjustment
US10606251B2 (en) Method for controlling a process plant using transition data
CN112000139A (zh) 气体质量流量控制器及故障自检方法
US6639375B2 (en) Control device and method for controlling a control element
CN111141152A (zh) 一种基于广义分布控制算法的炉温控制系统
JP2024113544A (ja) 装置、温調システムおよび方法
JPS61141787A (ja) コ−クス炉における炉温制御方法
JP6200261B2 (ja) 不具合検知システムおよび不具合検知方法
CN117701874A (zh) 一种金属热处理工艺中的温度控制方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23885514

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1