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JP2001318720A - Temperature control method and device - Google Patents

Temperature control method and device

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Publication number
JP2001318720A
JP2001318720A JP2000135007A JP2000135007A JP2001318720A JP 2001318720 A JP2001318720 A JP 2001318720A JP 2000135007 A JP2000135007 A JP 2000135007A JP 2000135007 A JP2000135007 A JP 2000135007A JP 2001318720 A JP2001318720 A JP 2001318720A
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JP
Japan
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temperature
target temperature
target
plate
original
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000135007A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Osawa
昭浩 大沢
Katsuo Saibi
克男 齋尾
Katsuhiro Notani
勝博 野谷
Yoshinobu Masutani
栄伸 増谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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 Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP2000135007A priority Critical patent/JP2001318720A/en
Publication of JP2001318720A publication Critical patent/JP2001318720A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a plate temperature promptly reach and be set at a new target temperature even when transient heat exchange is generated between a chamber and a plate at the time of changing the target temperature of a temperature adjustment plate inside a semiconductor processing chamber. SOLUTION: At the time of switching the target temperature 100 of the plate from T1 to higher T2, the target temperature 100 is first switched to T3 higher than T2 for prescribed additional temperature α and thereafter, when the plate temperature 200 becomes close to T2, the target temperature 100 is gradually returned from T3 to the original value T2. Similarly, at the time of switching the target temperature 100 from T2 to lower T1, the target temperature 100 is first switched to the temperature lower than T1 for the prescribed additional temperature α and thereafter, when the plate temperature 200 becomes close to T1, the target temperature 100 is gradually returned to T1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば半導体プロ
セスチャンバ内でウェハの温度を一定に制御するためな
どに好適な温度制御方法及び装置に関し、特に、目標温
度を変更したときの温度制御方法の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature control method and apparatus suitable for controlling a temperature of a wafer in a semiconductor processing chamber, for example, and more particularly, to a temperature control method when a target temperature is changed. Regarding improvement.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体プロセスチャンバ内に
は、電熱ヒータと冷却流体路をもった平板状の温度調節
プレートが配置されており、この温度調節プレート上に
処理されるべき半導体ウェハが載置される。そして、そ
のチャンバ内でウェハに対して処理が行われている間、
そのウェハの温度を目標温度で一定に維持するように、
温度調節プレートの電熱ヒータのパワーや冷却流体の流
量が制御される。
2. Description of the Related Art Generally, a flat temperature control plate having an electric heater and a cooling fluid passage is disposed in a semiconductor process chamber, and a semiconductor wafer to be processed is mounted on the temperature control plate. Is done. And, while processing is performed on the wafer in that chamber,
In order to keep the temperature of the wafer constant at the target temperature,
The power of the electric heater of the temperature control plate and the flow rate of the cooling fluid are controlled.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】チャンバ内での温度調
節プレートの目標温度が常に一定である場合もあるが、
処理内容の変化などに応じて目標温度が別の値に切換え
られる場合もある。後者の場合において、目標温度が前
の温度から新しい温度へと切換わると、その新しい目標
温度にウェハの温度を一致させるように温度調節プレー
トの電熱ヒータのパワーや冷却流体の流量が制御され
る。この制御によって、ウェハの温度は速やかに新しい
目標温度に到達する。
In some cases, the target temperature of the temperature control plate in the chamber is always constant.
In some cases, the target temperature is switched to another value according to a change in the processing content. In the latter case, when the target temperature switches from the previous temperature to the new temperature, the power of the electric heater of the temperature control plate and the flow rate of the cooling fluid are controlled so that the temperature of the wafer matches the new target temperature. . With this control, the temperature of the wafer quickly reaches the new target temperature.

【0004】ところが、温度調節プレート及びウェハの
周囲に存在するチャンバは、通常、温度調節プレートよ
り遥かに大きい熱容量を有しているために、それほど速
やかには、温度調節プレートの新しい目標温度とバラン
スのとれた新しい温度に達することができない。その結
果、目標温度が切換わった直後しばらく(例えば10分
間程度)の間は、(目標温度が下がった場合には)チャ
ンバからウェハ及び温度調節プレートへと大量の輻射熱
が入ってくる、又は(目標温度が上がった場合には)ウ
ェハ及び温度調節プレートからチャンバへと大量の輻射
熱が出ていくというように、チャンバとウェハ及び温度
調節プレートとの間で過渡的な熱交換が生じる。この過
渡的な熱交換が収まってチャンバとウェハ及び温度調節
プレートとの間に定常的な熱的バランスが形成されるま
で、ウェハの温度は、(目標温度が下がった場合には)
目標温度よりも高くなってしまい、(目標温度が上がっ
た場合には)目標温度よりも低くなってしまう。その結
果、目標温度が切換わった直後しばらくの間は、ウェハ
を温度調節プレートの上に載せてもウェハの温度を精度
よく制御することができないという問題がある。
However, the chamber around the temperature adjustment plate and the wafer usually has a much larger heat capacity than the temperature adjustment plate, so that the temperature adjustment plate quickly balances with the new target temperature. Unable to reach a loose new temperature. As a result, for a while (for example, about 10 minutes) immediately after the target temperature is switched, a large amount of radiant heat enters from the chamber to the wafer and the temperature control plate (when the target temperature drops), or Transient heat exchange occurs between the chamber and the wafer and the temperature adjustment plate, such as when a large amount of radiant heat is emitted from the wafer and the temperature adjustment plate to the chamber (when the target temperature is increased). The temperature of the wafer (if the target temperature decreases) until the transient heat exchange subsides and a steady thermal balance is formed between the chamber and the wafer and temperature control plate.
The temperature becomes higher than the target temperature, and becomes lower than the target temperature (when the target temperature rises). As a result, for a while immediately after the target temperature is switched, there is a problem that the temperature of the wafer cannot be accurately controlled even if the wafer is placed on the temperature adjustment plate.

【0005】こうした問題は、半導体処理チャンバ内の
ウェハの温度制御だけに限らず、温度制御対象の近くに
別の物体が存在していて、目標温度変更時に温度制御対
象とその別の物体との間で無視できない量の過渡的熱交
換が生じるような環境下での温度制御には共通する問題
である。
[0005] Such a problem is not limited to the temperature control of the wafer in the semiconductor processing chamber. Another object exists near the temperature control target, and when the target temperature is changed, the temperature control target and the other object are not connected. It is a common problem for temperature control in environments where a significant amount of transient heat exchange occurs between the two.

【0006】従って、本発明の目的は、目標温度を変更
したときに、温度制御対象とその近傍の他物体との間に
過渡的熱交換が生じても、温度制御対象の温度を速やか
に新しい目標温度に到達させて整定させることにある。
Accordingly, an object of the present invention is to quickly change the temperature of a temperature controlled object to a new temperature even when a transient heat exchange occurs between the temperature controlled object and another object in the vicinity when the target temperature is changed. It is to settle by reaching the target temperature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点に従
う温度制御方法は、温度制御対象物と他の物体との間に
過渡的な熱交換が発生するときに、温度制御対象物の目
標温度を所定の追加温度分だけ本来の目標温度から修正
するステップであって、上記過渡的な熱交換で温度制御
対象物から熱が出て行く場合には目標温度を所定の追加
温度分だけ本来の目標温度より高く、また、熱が入って
来る場合には目標温度を所定の追加温度分だけ本来の目
標温度より低く設定するステップと、このように目標温
度を設定した後に、目標温度を本来の目標温度に漸次的
に戻すステップとを有する。
SUMMARY OF THE INVENTION A temperature control method according to a first aspect of the present invention is a method of controlling a temperature of a temperature controlled object when a transient heat exchange occurs between the temperature controlled object and another object. The step of correcting the target temperature from the original target temperature by a predetermined additional temperature, and in a case where heat is discharged from the temperature control target by the transient heat exchange, the target temperature is corrected by the predetermined additional temperature. A step of setting the target temperature higher than the original target temperature and setting the target temperature lower than the original target temperature by a predetermined additional temperature when heat enters, and setting the target temperature after setting the target temperature in this way. Gradually returning to the original target temperature.

【0008】本発明の第2の観点に従う温度制御装置
は、温度制御対象物と他の物体との間に過渡的な熱交換
が発生するときに、前記温度制御対象物の目標温度を所
定の追加温度分だけ本来の目標温度から修正する手段で
あって、前記過渡的な熱交換で前記温度制御対象物から
熱が出て行く場合には前記目標温度を所定の追加温度分
だけ本来の目標温度より高く、また、熱が入って来る場
合には前記目標温度を所定の追加温度分だけ本来の目標
温度より低く設定する目標温度修正手段と、前記目標温
度を設定した後に、前記目標温度を前記本来の目標温度
に漸次的に戻す目標温度戻し手段とを有する。
A temperature control apparatus according to a second aspect of the present invention sets a target temperature of a temperature controlled object to a predetermined temperature when a transient heat exchange occurs between the temperature controlled object and another object. Means for correcting from the original target temperature by the additional temperature, and when heat is emitted from the temperature controlled object by the transient heat exchange, the target temperature is corrected by a predetermined additional temperature to the original target temperature. Target temperature correction means for setting the target temperature lower than the original target temperature by a predetermined additional temperature when heat enters, and after setting the target temperature, Target temperature return means for gradually returning to the original target temperature.

【0009】半導体処理チャンバ内の温度調節プレート
では、上述したように、温度調節プレートの目標温度を
別の温度に切り換えるときに、チャンバと温度調節プレ
ートとの間に過渡的な熱交換が発生する。そこで、この
温度調節プレートに適用された本発明の好適な実施形態
では、温度制御対象物たる温度調節プレートの目標温度
を第1の温度からより高い第2の温度へ切り換える必要
が生じたときには、まず、その目標温度を前記第2の温
度より所定の追加温度分だけ高い第3の温度に切り換
え、その後に、その目標温度を前記第3の温度から前記
第2の温度へと漸次的に戻していく。また、その目標温
度を第4の温度からより低い第5の温度へ切り換える必
要が生じた場合には、まず、その目標温度を前記第5の
温度より所定の追加温度分だけ低い第6の温度に切り換
え、その後に、その目標温度を前記第6の温度から前記
第5の温度へと漸次的に戻していく。
In the temperature control plate in the semiconductor processing chamber, as described above, when the target temperature of the temperature control plate is switched to another temperature, a transient heat exchange occurs between the chamber and the temperature control plate. . Therefore, in a preferred embodiment of the present invention applied to this temperature control plate, when it becomes necessary to switch the target temperature of the temperature control plate, which is the object of temperature control, from the first temperature to a higher second temperature, First, the target temperature is switched to a third temperature that is higher than the second temperature by a predetermined additional temperature, and then the target temperature is gradually returned from the third temperature to the second temperature. To go. When it becomes necessary to switch the target temperature from the fourth temperature to a lower fifth temperature, first, the sixth temperature lowers the target temperature by a predetermined additional temperature from the fifth temperature. After that, the target temperature is gradually returned from the sixth temperature to the fifth temperature.

【0010】また、この好適な実施形態では、温度調節
プレートの目標温度を一定に維持してその温度調節プレ
ートの温度をその目標温度の近傍に定常的に制御してい
る状態で、この温度調節プレートの上にウェハが載せら
れたときにも、温度調節プレートとウェハとの間で過渡
的な熱交換が生じる。(汎用的な表現をすれば、温度制
御対象物の近傍に他の物体が近づいた場合にも、温度制
御対象物と他の物体との間で過渡的な熱交換が生じ
る。)そこで、このようなときにも、まず、温度調節プ
レートの目標温度を本来の目標温度より所定の追加温度
分だけ高い温度に切り換え、次に、その目標温度を本来
の目標温度へと漸次的に戻していく。
Further, in this preferred embodiment, while the target temperature of the temperature control plate is kept constant and the temperature of the temperature control plate is constantly controlled near the target temperature, When the wafer is placed on the plate, transient heat exchange occurs between the temperature control plate and the wafer. (In general terms, even when another object approaches the temperature control target, transient heat exchange occurs between the temperature control target and the other object.) In such a case, first, the target temperature of the temperature adjustment plate is switched to a temperature higher than the original target temperature by a predetermined additional temperature, and then the target temperature is gradually returned to the original target temperature. .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態にか
かる半導体処理チャンバ内に配置された温度調節プレー
トの温度を制御するための装置の概略構成を模式的に示
している。
FIG. 1 schematically shows a schematic configuration of an apparatus for controlling the temperature of a temperature adjusting plate disposed in a semiconductor processing chamber according to an embodiment of the present invention.

【0012】図1に示すように、半導体処理チャンバ1
0は、本体12とそれを開閉する蓋11とを有し、その
中に温度調節プレート20が配置されている。温度調節
プレート20は、薄い平板型の形状を有し、その内部に
は冷却流体通路22が通っており、その上面(又は下面
又は上下面の双方)には薄膜状の電熱ヒータ21が貼り
付けられている。さらに、温度調節プレート20の内部
には、この温度調節プレート20の数箇所の温度をそれ
ぞれ測定するための複数の温度センサ23a、23b、
23cが埋め込まれている。図示してないが、このチャ
ンバ10内で半導体ウェハが処理されるとき、その半導
体ウェハは温度調節プレート20の上面上に載置され、
その半導体ウェハの温度が温度調節プレート20によっ
て所定の処理温度で一定に制御される。
As shown in FIG. 1, a semiconductor processing chamber 1
Numeral 0 has a main body 12 and a lid 11 for opening and closing the main body 12, in which a temperature control plate 20 is arranged. The temperature control plate 20 has a thin flat plate shape, a cooling fluid passage 22 passes through the inside thereof, and a thin film electric heater 21 is attached to the upper surface (or both the lower surface and the upper and lower surfaces) thereof. Have been. Furthermore, inside the temperature control plate 20, a plurality of temperature sensors 23a, 23b for measuring the temperature of several places of the temperature control plate 20, respectively.
23c is embedded. Although not shown, when a semiconductor wafer is processed in the chamber 10, the semiconductor wafer is mounted on the upper surface of the temperature control plate 20,
The temperature of the semiconductor wafer is controlled to be constant at a predetermined processing temperature by the temperature control plate 20.

【0013】温度調節プレート20の内部の冷却流体通
路22は、循環配管30を介して冷却流体源40と接続
されている。循環配管30には、冷却流体を流したり止
めたりするための電磁バルブ50が設けられている。電
磁バルブ50が開いていれば、冷却流体が一定流量で流
れる、このとき、冷却流体は、冷却流体源40内で所定
の一定温度に調節され、冷却流体源40から出て温度調
節プレート20に入り、温度調節プレート20の内部の
冷却流体通路22を通って温度調節プレート20から熱
を奪い、そして、温度調節プレート20から出て冷却流
体源40に戻るという循環を繰り返す。電磁バルブ50
が閉じているときは、冷却流体の流れは止まっている。
The cooling fluid passage 22 inside the temperature control plate 20 is connected to a cooling fluid source 40 via a circulation pipe 30. The circulation pipe 30 is provided with an electromagnetic valve 50 for flowing and stopping the cooling fluid. If the electromagnetic valve 50 is open, the cooling fluid flows at a constant flow rate. At this time, the cooling fluid is adjusted to a predetermined constant temperature in the cooling fluid source 40 and exits from the cooling fluid source 40 to the temperature adjustment plate 20. The cycle of entering, removing heat from the temperature control plate 20 through the cooling fluid passage 22 inside the temperature control plate 20, and then exiting the temperature control plate 20 and returning to the cooling fluid source 40 is repeated. Solenoid valve 50
When is closed, the flow of the cooling fluid is stopped.

【0014】電熱ヒータ21は、それに電力を供給する
ための電源60に接続されている、電源60は、電熱ヒ
ータ21への供給電力をゼロから所定の最大値までの範
囲で無段階に且つ高速に調節することができるように構
成されている。
The electric heater 21 is connected to a power supply 60 for supplying power to the electric heater 21. The power supply 60 continuously and rapidly supplies electric power to the electric heater 21 in a range from zero to a predetermined maximum value. It is configured so that it can be adjusted.

【0015】温度調節プレート20の温度を所定の目標
温度に制御するためのコントローラ70が設けられてお
り、これは例えば、温度制御プログラムがインストール
されたコンピュータである。コントローラ70は、温度
調節プレート20内の温度センサ23a、23b、23
cから温度検出信号71(図では簡単に一本線で示して
あるが、センサの個数分の信号がある)を受け、これに
基づいて後述するような制御処理を行い、その結果とし
て、電磁バルブ72を開閉するためのバルブ制御信号7
2を電磁バルブ50に加え、また、電源60から電熱ヒ
ータ21に供給される電力を制御するためのヒータパワ
ー制御信号73を電源60に印可する。
A controller 70 for controlling the temperature of the temperature control plate 20 to a predetermined target temperature is provided, for example, a computer in which a temperature control program is installed. The controller 70 controls the temperature sensors 23a, 23b, 23 in the temperature control plate 20.
c, a temperature detection signal 71 (simply shown by a single line in the figure, there are signals for the number of sensors), and based on this, a control process described later is performed, and as a result, the electromagnetic valve Valve control signal 7 for opening and closing 72
2 is added to the electromagnetic valve 50, and a heater power control signal 73 for controlling the power supplied from the power supply 60 to the electric heater 21 is applied to the power supply 60.

【0016】以下、この実施形態の動作を説明する。図
2は、温度調節プレート20の目標温度を以前より高い
温度に切り換えるときのコントローラ70が行う制御方
法を示し、図3はその制御方法を行うときのコントロー
ラ70の情報処理の流れを示している。図4は、温度調
節プレート20の目標温度を以前より低い温度に切り換
えるときのコントローラ70が行う制御方法を示し、図
5はその制御方法を行うときのコントローラ70の情報
処理の流れを示している。
The operation of this embodiment will be described below. FIG. 2 shows a control method performed by the controller 70 when the target temperature of the temperature control plate 20 is switched to a higher temperature than before, and FIG. 3 shows a flow of information processing of the controller 70 when the control method is performed. . FIG. 4 shows a control method performed by the controller 70 when switching the target temperature of the temperature adjustment plate 20 to a lower temperature than before, and FIG. 5 shows a flow of information processing of the controller 70 when performing the control method. .

【0017】図2、図4に示した制御例は、温度調節プ
レート20の目標温度が低い温度T1=70℃と高い温
度T2=150℃に切換わる場合の例である。図中の実
線の曲線100は、コントローラ70が設定する温度調
節プレート20の目標温度を示し、一点鎖線の曲線20
0は、温度調節プレート20の実際の温度を示してい
る。これらの曲線100、200の下方に、コントロー
ラ70が行う電熱ヒータ21の電力(ヒータパワー)の
制御のモードの変化、及び、冷却流体の流れの制御のモ
ードの変化が示されている。コントローラ70は、ヒー
タパワーの制御を、基本的に、温度センサ23a、23
b、23cからフィードバックされた検出温度と目標温
度と用いたフィードバックPID制御の方法で行う。
The control examples shown in FIGS. 2 and 4 are examples in which the target temperature of the temperature control plate 20 is switched between a low temperature T1 = 70 ° C. and a high temperature T2 = 150 ° C. A solid line curve 100 in the figure indicates a target temperature of the temperature control plate 20 set by the controller 70, and a one-dot chain line curve 20.
0 indicates the actual temperature of the temperature control plate 20. Below these curves 100 and 200, a change in the mode of control of the electric heater 21 power (heater power) performed by the controller 70 and a change in the mode of control of the flow of the cooling fluid are shown. The controller 70 controls the heater power basically by controlling the temperature sensors 23a and 23a.
b, and a feedback PID control method using the detected temperature and the target temperature fed back from 23c.

【0018】ヒータパワー制御には、図示のように、
「定常」「昇温」及び「降温」というPID制御の3種
類のモードと、「OFF」というヒータパワーをゼロに
して加熱をしないモードの合計4種類のモードがある。
ここで、「定常」モードとは、温度調節プレート20の
温度を目標温度付近で安定して一定に維持しておくのに
適したPIDパラメータを用いてヒータパワーを調節す
るモードである。「昇温」モードとは、温度調節プレー
ト20の温度を、それより高い目標温度に向けて速やか
に上昇させるのに適したPIDパラメータを用いてヒー
タパワーを調節するモードである。「降温」モードと
は、冷却流体の作用又は自然放熱によって降下中の温度
調節プレート20の温度を、それより多少低い目標温度
にオーバーシュートすることなく速やかに近づけるのに
適したPIDパラメータを用いてヒータパワーを調節す
るモードである。
In the heater power control, as shown in FIG.
There are three types of PID control modes, namely, “steady”, “heating”, and “cooling”, and four modes, that is, “OFF”, which is a mode in which the heater power is set to zero and heating is not performed.
Here, the “steady state” mode is a mode in which the heater power is adjusted using PID parameters suitable for keeping the temperature of the temperature adjustment plate 20 stable and constant around the target temperature. The “heat-up” mode is a mode in which heater power is adjusted using PID parameters suitable for quickly raising the temperature of the temperature adjustment plate 20 to a higher target temperature. The "cooling down" mode uses a PID parameter suitable for quickly bringing the temperature of the temperature adjusting plate 20 falling by the action of the cooling fluid or natural heat radiation to a slightly lower target temperature without overshooting. This is a mode for adjusting the heater power.

【0019】また、コントローラ70は、冷却流体の流
れの制御を電磁バルブ50の開閉で行い、そこには、図
示のように、「OFF」という電磁バルブ50を閉じて
冷却流体の流れを止めるモードと、「一定」という電磁
バルブ50を開いて一定流量で冷却流体を流すモードと
がある。
The controller 70 controls the flow of the cooling fluid by opening and closing the electromagnetic valve 50. As shown in the figure, there is a mode in which the electromagnetic valve 50 is closed to stop the flow of the cooling fluid by closing the electromagnetic valve 50. And a mode in which the electromagnetic valve 50 is opened and the cooling fluid flows at a constant flow rate.

【0020】以下、まず図2及び図3を参照して、目標
温度を低い温度T1から高い温度T2へ切り換えるとき
の制御方法を説明する。
First, a control method for switching the target temperature from the low temperature T1 to the high temperature T2 will be described with reference to FIGS.

【0021】まず、目標温度100がT1=70℃で一
定のときは、ヒータパワーは「定常」のモードでPID
制御される(図3ステップS0)。
First, when the target temperature 100 is constant at T1 = 70 ° C., the heater power is set to the PID in the “steady” mode.
It is controlled (step S0 in FIG. 3).

【0022】目標温度をT1=70℃からT2=150
℃へと切り換える時点が到来すると、まず、ヒータパワ
ーのPID制御モードは「昇温」モードに切り換えられ
(S1)、同時に、目標温度100は、本来の新目標温
度であるT2=150℃より若干の追加温度α分だけ高
い温度T3に切り換えられる(S2)。これにより、プ
レート温度200は速やかに上昇していくが、この高速
な温度上昇にチャンバ10の温度は追従できないため、
チャンバ10とウェハ及び温度調節プレート20との間
で過渡的な熱交換が発生する。目標温度100を本来の
新目標温度T2よりも追加温度αだけ高い温度T3に設
定する理由は、その過渡的な熱交換を補償して、ウェハ
の温度が円滑にウェハの新しい目標温度へ到達できるよ
うにするためである。追加温度αの具体的な値は、制御
系の諸特性、例えば、チャンバ10の熱容量、温度調節
プレート20の熱容量、ウェハの熱容量、電熱ヒータ2
1の最大出力パワー、前の目標温度T1と新しい目標温
度T2との差、及び「昇温」モードのPID制御パラメ
ータ値などによって異なるが、この実施形態では0.8
Kにしている。よって、T3は150.8℃である。
The target temperature is changed from T1 = 70 ° C. to T2 = 150
When the point in time to switch to the temperature is reached, first, the PID control mode of the heater power is switched to the "heating" mode (S1), and at the same time, the target temperature 100 is slightly higher than the original new target temperature T2 = 150 ° C. Is switched to the higher temperature T3 by the additional temperature α (S2). As a result, the plate temperature 200 rises quickly, but the temperature of the chamber 10 cannot follow this rapid temperature rise.
Transient heat exchange occurs between the chamber 10 and the wafer and the temperature adjustment plate 20. The reason why the target temperature 100 is set to the temperature T3 which is higher than the original new target temperature T2 by the additional temperature α is that the transient heat exchange is compensated and the temperature of the wafer can smoothly reach the new target temperature of the wafer. That's why. Specific values of the additional temperature α include various characteristics of the control system, such as the heat capacity of the chamber 10, the heat capacity of the temperature control plate 20, the heat capacity of the wafer, and the electric heater 2.
1, the difference between the previous target temperature T1 and the new target temperature T2, and the value of the PID control parameter in the "heating" mode.
I'm K Therefore, T3 is 150.8 ° C.

【0023】プレート温度200が本来の新目標温度T
2=150℃の或る程度近くまで上がってくると、コン
トローラ70は、プレート温度200の上昇勾配を計算
して所定値と比較し(S3)、この上昇勾配が所定値よ
り小さくなった時点で、ヒータパワーの制御を「定常」
モードに戻す(S4)。
The plate temperature 200 is equal to the original new target temperature T.
2 = 150 ° C., the controller 70 calculates the rising gradient of the plate temperature 200 and compares it with a predetermined value (S3). When the rising gradient becomes smaller than the predetermined value, the controller 70 calculates the rising gradient. , Heater power control "steady"
The mode is returned to (S4).

【0024】また、コントローラ70は、目標温度10
0を高い温度T3に切り換えてからの経過時間を測定し
て、その経過時間がその高い目標温度T3を維持してお
くべき所定時間に達したかチェックし(S5)、達する
と(図2のポイントP1)、次に、目標温度100を漸
次的に降下させて徐々に本来の新目標温度T2に戻して
いく(S6)。目標温度100を本来の新目標温度T2
に戻していく方法は、図6(A)に示すように段階的に
変化させていってもよいし、図6(B)に示すように無
段階に連続的に変化させていってもよい。このように目
標温度100を新目標温度T2へ向けて徐々に降下させ
ていく理由は、チャンバ10とウェハ及び温度調整プレ
ート20との間の過渡的な熱交換量が時間経過と共に徐
々に減っていくからである。
The controller 70 has a target temperature of 10
The elapsed time after switching 0 to the high temperature T3 is measured, and it is checked whether the elapsed time has reached a predetermined time to maintain the high target temperature T3 (S5). (Point P1) Next, the target temperature 100 is gradually lowered to gradually return to the original new target temperature T2 (S6). The target temperature 100 is changed to the original new target temperature T2.
The method of returning to may be changed stepwise as shown in FIG. 6A, or may be changed continuously steplessly as shown in FIG. 6B. . The reason for gradually lowering the target temperature 100 toward the new target temperature T2 is that the amount of transient heat exchange between the chamber 10 and the wafer and the temperature adjustment plate 20 gradually decreases with time. Because it goes.

【0025】最終的に目標温度100が新目標温度T2
に到達する時点(図2ポイントP2)は、チャンバ10
の温度が十分に上昇してチャンバ10とウェハ及び温度
調節プレート20との間に定常的な熱的バランスが確立
した時点と概略一致するように設定されている。目標温
度100をT3に立ち上げてからT2に完全に戻し終わ
るまでの所要時間の具体的な設定値は、制御系の諸特
性、例えば、チャンバ10の熱容量、温度調節プレート
20の熱容量、ウェハの熱容量、電熱ヒータ21の最大
出力パワー、前の目標温度T1と新しい目標温度T2と
の差、及び「昇温」モードと「定常」モードのPID制
御パラメータ値などによって異なるが、例えば8分〜1
0分程度である。
Finally, the target temperature 100 becomes the new target temperature T2.
(Point P2 in FIG. 2) is reached when the chamber 10
Is set to substantially coincide with the point in time when a steady thermal balance has been established between the chamber 10 and the wafer and the temperature adjustment plate 20 by sufficiently raising the temperature of the chamber 10. Specific set values of the time required from the time when the target temperature 100 is raised to T3 to the time when the target temperature 100 is completely returned to T2 are determined by various characteristics of the control system, for example, the heat capacity of the chamber 10, the heat capacity of the temperature control plate 20, the wafer Although it depends on the heat capacity, the maximum output power of the electric heater 21, the difference between the previous target temperature T1 and the new target temperature T2, and the PID control parameter values in the “heating” mode and the “steady” mode, for example, 8 minutes to 1 minute
It takes about 0 minutes.

【0026】目標温度100がT2に完全に戻った後
は、その目標温度T2で「定常」モードでヒータパワー
が制御される(S7)。以上の制御の間、冷却流体循環
系の電磁バルブ50は閉じたままであり、冷却流体の流
れは止まっている。
After the target temperature 100 has completely returned to T2, the heater power is controlled in the "steady" mode at the target temperature T2 (S7). During the above control, the electromagnetic valve 50 of the cooling fluid circulation system remains closed, and the flow of the cooling fluid is stopped.

【0027】次に、図4と図5を参照して、目標温度を
高い温度T2から低い温度T1に切り換えるときの制御
方法を説明する。
Next, a control method for switching the target temperature from the high temperature T2 to the low temperature T1 will be described with reference to FIGS.

【0028】まず、目標温度100がT2=150℃で
一定のときは、ヒータパワーは「定常」のモードでPI
D制御される(図5ステップS10)。
First, when the target temperature 100 is constant at T2 = 150 ° C., the heater power is set to PI in the “steady” mode.
D control is performed (step S10 in FIG. 5).

【0029】目標温度をT2=150℃からT1=70
℃へと切り換える時点が到来すると、コントローラはT
2とT1の差(つまり目標温度の降下量)が所定値より
大きいか否かを判断し(S11)、大きければ(この例
の場合はそうである)(S11でYes)、ヒータパワ
ーの制御モードを「OFF」モードに切り換え(つま
り、ヒータパワーをゼロにする)(S12)、同時に、
冷却流体循環系の電磁バルブ50を開いて冷却流体を一
定流量で流しての冷却動作を開始する(S13)。これ
により、プレート温度200は速やかに降下していく。
なお、ステップS11で、目標温度の降下量が所定値よ
り小さかった場合には(S11でNo)、冷却流体を流
さずに、いきなり、後述するステップS16以降の「降
温」モードでのヒータパワー制御に入る。
The target temperature is changed from T2 = 150 ° C. to T1 = 70
When the point in time to switch to
It is determined whether the difference between 2 and T1 (that is, the amount of decrease in the target temperature) is larger than a predetermined value (S11). The mode is switched to the "OFF" mode (that is, the heater power is set to zero) (S12).
The cooling operation is started by opening the electromagnetic valve 50 of the cooling fluid circulation system and flowing the cooling fluid at a constant flow rate (S13). As a result, the plate temperature 200 rapidly decreases.
If the amount of decrease in the target temperature is smaller than the predetermined value in step S11 (No in S11), the cooling power is not supplied, and the heater power control in the "cooling down" mode after step S16 described later is performed. to go into.

【0030】冷却流体を流してプレート温度200を降
下させている間、コントローラ70は、プレート温度2
00が本来の新目標温度T1より所定値だけ高いバルブ
閉温度T4に達したか否かをチェックし(S14)、達
すると、電磁バルブ50を閉じて冷却流体の流れを止め
(S15)、同時に、「降温」モードでのヒータパワー
の制御を開始し(S16)、同時に、温度調節プレート
2の目標温度100を本来の新目標温度T1より若干の
追加温度α分だけ低い温度T5に切り換える(S1
7)。目標温度100を本来の新目標温度T1よりも追
加温度αだけ低い温度T5に設定する理由は、目標温度
100を低くした直後のチャンバ10とウェハ及び温度
調節プレート20との過渡的な熱交換を補償して、ウェ
ハの温度が速やかにウェハの新しい目標温度へ到達でき
るようにするためである。追加温度αの具体的な値は、
制御系の諸特性、例えば、チャンバ10の熱容量、温度
調節プレート20の熱容量、ウェハの熱容量、電熱ヒー
タ21の最大出力パワー、前の目標温度T1と新しい目
標温度T2との差、及び「昇温」モードのPID制御パ
ラメータ値などによって異なるが、この実施形態では
0.8Kにしている。よって、T5は69.2℃であ
る。
While the cooling fluid is flowing to lower the plate temperature 200, the controller 70
It is checked whether or not 00 has reached the valve closing temperature T4 which is higher than the original new target temperature T1 by a predetermined value (S14). When the temperature reaches 00, the electromagnetic valve 50 is closed to stop the flow of the cooling fluid (S15). Then, the control of the heater power in the "cooling down" mode is started (S16), and at the same time, the target temperature 100 of the temperature control plate 2 is switched to a temperature T5 lower than the original new target temperature T1 by a slight additional temperature α (S1).
7). The reason that the target temperature 100 is set to the temperature T5 lower than the original new target temperature T1 by the additional temperature α is that the transient heat exchange between the chamber 10 and the wafer and the temperature adjustment plate 20 immediately after the target temperature 100 is lowered is performed. This is to compensate so that the temperature of the wafer can quickly reach the new target temperature of the wafer. The specific value of the additional temperature α is
Various characteristics of the control system, for example, the heat capacity of the chamber 10, the heat capacity of the temperature control plate 20, the heat capacity of the wafer, the maximum output power of the electric heater 21, the difference between the previous target temperature T1 and the new target temperature T2, and "temperature increase" Although it depends on the PID control parameter value in the "" mode, it is set to 0.8K in this embodiment. Therefore, T5 is 69.2 ° C.

【0031】プレート温度200が本来の新目標温度T
1=70℃の或る程度近くまで下がってくると、コント
ローラ70は、プレート温度200の下降勾配を計算し
て所定値と比較し(S18)、この下降勾配が所定値よ
り小さくなった時点で、ヒータパワーの制御を「定常」
モードに戻す(S19)。
The plate temperature 200 is equal to the original new target temperature T.
When the temperature falls to a certain level of 1 = 70 ° C., the controller 70 calculates the falling gradient of the plate temperature 200 and compares it with a predetermined value (S18). , Heater power control "steady"
The mode is returned to (S19).

【0032】また、コントローラ70は、目標温度10
0を低い温度T5に切り換えてからの経過時間を測定し
て、その経過時間がその低い目標温度T5を維持してお
くべき所定時間に達したかチェックし(S20)、達す
ると(図5のポイントP3)、次に、目標温度100を
漸次的に上昇させて徐々に本来の新目標温度T1に戻し
ていく(S21)。目標温度100を本来の新目標温度
T1に戻していく方法は、(温度を変化させる方向は図
6とは逆ではあるが)図6(A)に示すように段階的に
変化させていってもよいし、図6(B)に示すように無
段階に連続的に変化させていってもよい。このように目
標温度100を新目標温度T1へ向けて徐々に上昇させ
ていく理由は、チャンバ10とウェハ及び温度調整プレ
ート20との間の過渡的な熱交換量が時間経過と共に徐
々に減っていくからである。
Further, the controller 70 sets the target temperature 10
The elapsed time after switching 0 to the low temperature T5 is measured, and it is checked whether the elapsed time has reached a predetermined time for maintaining the low target temperature T5 (S20). (Point P3) Next, the target temperature 100 is gradually increased to gradually return to the original new target temperature T1 (S21). A method of returning the target temperature 100 to the original new target temperature T1 is to change the temperature stepwise as shown in FIG. 6A (although the direction in which the temperature is changed is opposite to that in FIG. 6). Alternatively, as shown in FIG. 6 (B), it may be continuously and continuously changed. The reason for gradually increasing the target temperature 100 toward the new target temperature T1 is that the amount of transient heat exchange between the chamber 10 and the wafer and the temperature adjustment plate 20 gradually decreases with time. Because it goes.

【0033】最終的に目標温度100が新目標温度T1
に到達する時点(図5ポイントP4)は、チャンバ10
の温度が十分に降下してチャンバ10とウェハ及び温度
調節プレート20との間に定常的な熱的バランスが確立
した時点と概略一致するように設定されている。目標温
度100をT5に立ち下げてからT1に完全に戻し終わ
るまでの所要時間の具体的な設定値は、制御系の諸特
性、例えば、チャンバ10の熱容量、温度調節プレート
20の熱容量、ウェハの熱容量、電熱ヒータ21の最大
出力パワー、前の目標温度T1と新しい目標温度T2と
の差、冷却流体の流量や温度、及び「降温」モードと
「定常」モードのPID制御パラメータ値などによって
異なるが、例えば8分〜10分程度である。
Finally, the target temperature 100 becomes the new target temperature T1.
(Point P4 in FIG. 5) is reached when the chamber 10
Is set so as to substantially coincide with the point in time when a steady thermal balance is established between the chamber 10 and the wafer and the temperature control plate 20 by sufficiently lowering the temperature. Specific set values of the time required from the time when the target temperature 100 is lowered to T5 to the time when the target temperature 100 is completely returned to T1 are various characteristics of the control system, for example, the heat capacity of the chamber 10, the heat capacity of the temperature control plate 20, the wafer It depends on the heat capacity, the maximum output power of the electric heater 21, the difference between the previous target temperature T1 and the new target temperature T2, the flow rate and temperature of the cooling fluid, and the PID control parameter values in the "cooling down" mode and the "steady" mode. For example, about 8 to 10 minutes.

【0034】目標温度100がT1に完全に戻った後
は、その目標温度T1で「定常」モードでヒータパワー
が制御される(S22)。
After the target temperature 100 has completely returned to T1, the heater power is controlled in the "steady" mode at the target temperature T1 (S22).

【0035】以上のように、温度調節プレート20の目
標温度を切り換えるときには、目標温度の本来の切り換
え幅よりも若干の追加温度分だけ大きく切り換え、そし
て、その後に、目標温度を本来の新しい目標温度へ徐々
に戻していくという制御を行っている。これにより、目
標温度の切り換え直後のチャンバ10とウェハ及び温度
調節プレート20との間の過渡的な熱交換を補償して、
ウェハの温度を円滑かつ速やかにウェハの目標温度へ到
達させることができる。その結果、目標温度を切り換え
た後、チャンバ10の温度が安定するまで待つことな
く、早い時期からウェハを温度調節プレート20上に載
せて処理を開始することができる。
As described above, when the target temperature of the temperature control plate 20 is switched, the target temperature is switched by a little more than the original switching width of the target temperature, and thereafter, the target temperature is changed to the original new target temperature. Is controlled to gradually return to. This compensates for transient heat exchange between the chamber 10 and the wafer and the temperature adjustment plate 20 immediately after switching of the target temperature,
The temperature of the wafer can smoothly and quickly reach the target temperature of the wafer. As a result, after switching the target temperature, the processing can be started by placing the wafer on the temperature control plate 20 from an early stage without waiting until the temperature of the chamber 10 is stabilized.

【0036】ところで、図2、3のグラフには示してな
かったが、目標温度近傍に安定に温度制御されている温
度調節プレート20の上にウェハを載せた時にも、ウェ
ハと温度調節プレート20との間で過渡的な熱交換が発
生して、温度調節プレート20の温度が目標温度から若
干低下する。その結果、ウェハの温度が上昇して最適温
度に到達して整定するまでに要する時間が長くなる。こ
の問題を解決するため、本実施形態では、温度調節プレ
ート20上にウェハを載せた時にも、温度調節プレート
20の目標温度を本来の目標温度より若干高くし、その
後に徐々に本来の目標温度に戻すという制御を行う。
Although not shown in the graphs of FIGS. 2 and 3, when the wafer is placed on the temperature control plate 20 whose temperature is stably controlled near the target temperature, the wafer and the temperature control plate 20 are not moved. And a transient heat exchange occurs between the temperature adjustment and the temperature of the temperature adjustment plate 20 slightly lower than the target temperature. As a result, the time required for the temperature of the wafer to rise and reach the optimum temperature and settle becomes longer. In order to solve this problem, in the present embodiment, even when a wafer is placed on the temperature adjustment plate 20, the target temperature of the temperature adjustment plate 20 is set to be slightly higher than the original target temperature, and thereafter the original target temperature is gradually increased. Control to return to.

【0037】図7は、この温度調節プレート20上にウ
ェハを載せた時のコントローラ70が行う温度制御方法
を示し、図8は、この温度制御方法を行う時のコントロ
ーラ70の情報処理の流れを示す。図7において、曲線
300は温度調節プレートの目標温度を示し、曲線40
0はウェハの温度を示している。
FIG. 7 shows a temperature control method performed by the controller 70 when a wafer is placed on the temperature control plate 20, and FIG. 8 shows a flow of information processing by the controller 70 when the temperature control method is performed. Show. In FIG. 7, a curve 300 indicates the target temperature of the temperature control plate, and a curve 40
0 indicates the temperature of the wafer.

【0038】温度調節プレート20の温度が一定の目標
温度T10(例えば、150℃)の近傍で定常状態にあ
るとき(図8ステップS30)、温度調節プレート20
の上に常温のウェハが載置されると(S31)、コント
ローラ70は、温度調節プレート20の目標温度100
をT10より若干の追加温度β分だけ高い温度T11に
切り換える(S32)。ここで、追加温度βは、温度調
節プレート20の熱がウェハに奪われるのを補償してウ
ェハの温度を速やかに立ちあがらせるためのものであ
り、その具体的な値は制御系の特性、例えば、ウェハの
熱容量と元の温度、温度調節プレートの熱容量と目標温
度、電熱ヒータの最大パワー、ヒータパワー制御のPI
Dパラメータの値などによって異なるが、この実施形態
では0.2Kである。
When the temperature of the temperature control plate 20 is in a steady state near a predetermined target temperature T10 (for example, 150 ° C.) (step S30 in FIG. 8), the temperature control plate 20
When a normal-temperature wafer is placed on the wafer (S31), the controller 70 sets the target temperature 100
Is switched to a temperature T11 slightly higher than T10 by an additional temperature β (S32). Here, the additional temperature β is for compensating that the heat of the temperature control plate 20 is deprived by the wafer so that the temperature of the wafer quickly rises. For example, the heat capacity and the original temperature of the wafer, the heat capacity and the target temperature of the temperature control plate, the maximum power of the electric heater, the PI of the heater power control
Although it depends on the value of the D parameter, it is 0.2K in this embodiment.

【0039】その後、コントローラ70は、目標温度を
T11に切り換えてからの経過時間を測り、その経過時
間がT11を維持するべき所定の時間に達したか否かを
判断し(S33)、達すると(図7のポイントP5)、
目標温度を本来の値T10に向けて徐々に降下させる
(S34)。徐々に降下させるのは、ウェハと温度調プ
レート20との間の熱交換量が時間経過と共に徐々に減
っていくからである。この降下のさせ方も、図6(A)
のように段階的でもよいし、図6(B)のように無段階
で連続的でもよい。
Thereafter, the controller 70 measures the elapsed time after switching the target temperature to T11, and determines whether or not the elapsed time has reached a predetermined time for maintaining T11 (S33). (Point P5 in FIG. 7),
The target temperature is gradually decreased toward the original value T10 (S34). The reason for the gradual lowering is that the amount of heat exchange between the wafer and the temperature control plate 20 gradually decreases with time. The way of this descent is also shown in FIG.
6B, or may be continuous without any step as shown in FIG.

【0040】目標温度が本来の値T10に完全に戻る時
点(図7ポイントP6)は、ウェハの温度400が最適
温度に達して整定する時点と概略一致するように設定さ
れている。ウェハを載置してから目標温度が本来の値T
10に完全に戻るまでの所要時間は、制御系の特性で異
なるが、例えば数十秒から1分程度である。上記の制御
により、ウェハの温度400は円滑かつ速やかに最適温
度に達して整定する。
The point in time when the target temperature completely returns to the original value T10 (point P6 in FIG. 7) is set to substantially coincide with the point in time when the wafer temperature 400 reaches the optimum temperature and settles. After the wafer is placed, the target temperature becomes the original value T
The time required to completely return to 10 varies depending on the characteristics of the control system, but is, for example, about several tens of seconds to about one minute. With the above control, the wafer temperature 400 reaches the optimum temperature smoothly and quickly and is settled.

【0041】上述した実施形態は、本発明の説明のため
の例示に過ぎず、本発明の範囲をこの実施形態ににのみ
限定する趣旨ではない。本発明は、上記の実施形態以外
の様々な形態でも実施することができる。例えば、上記
実施形態では、ヒータパワーのPID制御として「定
常」「昇温」「降温」などの複数のモードを設けて使い
分けたが、単純に「定常」モード1つだけで制御するよ
うにしてもよいし、或いは、実施形態よりも多くのモー
ドを設けて使い分けても良い。冷却流体の流量制御は、
単純なオン/オフ制御だけでなく、比例弁やポンプ回転
数などで流量調節を行っても良い。電熱ヒータに代えて
赤外線ランプを用いても良い。
The above-described embodiment is merely an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the scope of the present invention only to this embodiment. The present invention can be implemented in various forms other than the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, a plurality of modes such as “steady”, “heating”, and “cooling” are provided and used as PID control of the heater power, but the control is simply performed by only one “steady” mode. Alternatively, more modes than in the embodiment may be provided and used properly. Cooling fluid flow control
In addition to the simple on / off control, the flow rate may be adjusted by a proportional valve, a pump speed, or the like. An infrared lamp may be used instead of the electric heater.

【0042】目標温度を切り換えるとき、目標温度を本
来の値Tよりαだけ高い値T+αに(又は低い値T−
α)に切り換えた後、その目標温度を本来の値Tに戻し
ていくやり方として、実施形態以外にも、様々なやり方
が採用し得る。図6に示したような多段階又は連続的に
変化させるやり方に代えて、例えば、目標温度をT+α
で所定時間t1だけ維持した後、次にT+α/2に切り
換えて所定時間t2だけ維持し、次にTに切り換えると
いう、実施形態よりもずっと単純な2段階で切り換える
やりかたを採用してもよい。
When switching the target temperature, the target temperature is set to a value T + α higher than the original value T by α (or a lower value T−α).
After switching to α), various methods other than the embodiment can be adopted as a method of returning the target temperature to the original value T. For example, instead of the multi-step or continuous changing method as shown in FIG.
Then, after maintaining the predetermined time t1, the switching to T + α / 2 is performed, the maintenance is continued for the predetermined time t2, and then the switching to T may be performed.

【0043】図2〜図5を参照して説明した制御は、熱
交換プレート上にウェハを置いた状態で目標温度を切り
換える場合であるが、プレート上にウェハが載ってない
ときにプレートの目標温度を切り換える場合にも、本発
明の原理に従った制御を行うことができる。
The control described with reference to FIGS. 2 to 5 is a case where the target temperature is switched while the wafer is placed on the heat exchange plate. Even when the temperature is switched, control according to the principle of the present invention can be performed.

【0044】本発明は、半導体処理チャンバ内のウェハ
の温度制御だけでなく、他の目的の温度制御にも適用す
ることができる。
The present invention can be applied not only to temperature control of a wafer in a semiconductor processing chamber but also to temperature control for other purposes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかる半導体処理チャン
バ内に配置された温度調節プレートの温度を制御するた
めの装置の概略構成を示す模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an apparatus for controlling the temperature of a temperature adjustment plate disposed in a semiconductor processing chamber according to an embodiment of the present invention.

【図2】温度調節プレート20の目標温度を以前より高
い温度に切り換えるときのコントローラ70が行う制御
方法を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a control method performed by a controller 70 when switching a target temperature of a temperature adjustment plate 20 to a higher temperature than before.

【図3】図2の制御方法を行うときのコントローラ70
の情報処理の流れを示したフローチャート。
FIG. 3 shows a controller 70 for performing the control method of FIG. 2;
4 is a flowchart showing the flow of the information processing.

【図4】温度調節プレート20の目標温度を以前より低
い温度に切り換えるときのコントローラ70が行う制御
方法を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a control method performed by a controller when switching a target temperature of the temperature adjustment plate to a lower temperature than before.

【図5】図4の制御方法を行うときのコントローラ70
の情報処理の流れを示したフローチャート。
FIG. 5 shows a controller 70 for performing the control method of FIG.
4 is a flowchart showing the flow of the information processing.

【図6】目標温度を本来の新目標温度に戻すときの目標
温度の変化のさせ方の2つの例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing two examples of how to change the target temperature when returning the target temperature to the original new target temperature.

【図7】温度調節プレート20上にウェハを載せた時の
コントローラ70が行う温度制御方法を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a temperature control method performed by a controller when a wafer is placed on the temperature adjustment plate.

【図8】図7の温度制御方法を行う時のコントローラ7
0の情報処理の流れを示すフローチャート。
8 is a diagram showing a controller 7 when the temperature control method shown in FIG. 7 is performed.
9 is a flowchart illustrating a flow of information processing of No. 0.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体処理チャンバ 20 温度調節プレート 22 は冷却流体通路 21 薄膜状の電熱ヒータ 23a、23b、23c 温度センサ 40 冷却流体源 50 電磁バルブ 60 電源 70 コントローラ 100、110、120、300 温度調節プレートの
目標温度 200 温度調節プレートの実際の温度 400 温度調節プレート上のウェハの温度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor processing chamber 20 Temperature control plate 22 is a cooling fluid passage 21 Thin-film electric heater 23a, 23b, 23c Temperature sensor 40 Cooling fluid source 50 Electromagnetic valve 60 Power supply 70 Controller 100, 110, 120, 300 Target temperature of temperature control plate 200 Actual temperature of temperature control plate 400 Temperature of wafer on temperature control plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野谷 勝博 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 (72)発明者 増谷 栄伸 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 Fターム(参考) 3K058 AA73 BA18 CA23 5F045 EJ03 EJ09 EK08 EK27 EM02 GB05 GB16 5H323 AA05 BB04 CA09 CB02 CB22 CB44 EE03 FF03 FF10 KK05 NN03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsuhiro Noya 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside Komatsu Seisakusho Laboratory (72) Inventor Eibu Masutani 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Komatsu Seisakusho F Terms (reference) 3K058 AA73 BA18 CA23 5F045 EJ03 EJ09 EK08 EK27 EM02 GB05 GB16 5H323 AA05 BB04 CA09 CB02 CB22 CB44 EE03 FF03 FF10 KK05 NN03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温度制御対象物と他の物体との間に過渡
的な熱交換が発生するときに、前記温度制御対象物の目
標温度を所定の追加温度分だけ本来の目標温度から修正
するステップであって、前記過渡的な熱交換で前記温度
制御対象物から熱が出て行く場合には前記目標温度を所
定の追加温度分だけ本来の目標温度より高く、また、熱
が入って来る場合には前記目標温度を所定の追加温度分
だけ本来の目標温度より低く設定するステップと、 前記ステップで前記目標温度を設定した後に、前記目標
温度を前記本来の目標温度に漸次的に戻すステップと、
を有した温度制御方法。
When a transient heat exchange occurs between a temperature controlled object and another object, a target temperature of the temperature controlled object is corrected from an original target temperature by a predetermined additional temperature. In the step, when heat is emitted from the temperature controlled object by the transient heat exchange, the target temperature is higher than the original target temperature by a predetermined additional temperature, and heat is input. Setting the target temperature lower than the original target temperature by a predetermined additional temperature, and gradually returning the target temperature to the original target temperature after setting the target temperature in the step. When,
A temperature control method having:
【請求項2】 温度制御対象物と他の物体との間に過渡
的な熱交換が発生するときに、前記温度制御対象物の目
標温度を所定の追加温度分だけ本来の目標温度から修正
する手段であって、前記過渡的な熱交換で前記温度制御
対象物から熱が出て行く場合には前記目標温度を所定の
追加温度分だけ本来の目標温度より高く、また、熱が入
って来る場合には前記目標温度を所定の追加温度分だけ
本来の目標温度より低く設定する目標温度修正手段と、 前記目標温度修正手段が前記目標温度を設定した後に、
前記目標温度を前記本来の目標温度に漸次的に戻す目標
温度戻し手段と、を有した温度制御装置。
2. When a transient heat exchange occurs between the temperature control target and another object, the target temperature of the temperature control target is corrected from the original target temperature by a predetermined additional temperature. Means for heating the target temperature higher than the original target temperature by a predetermined additional temperature when heat is discharged from the temperature controlled object by the transient heat exchange, and heat is input. In this case, a target temperature correcting means for setting the target temperature lower than the original target temperature by a predetermined additional temperature, after the target temperature correcting means sets the target temperature,
A temperature control device comprising: target temperature return means for gradually returning the target temperature to the original target temperature.
【請求項3】 前記目標温度を第1の温度からより高い
第2の温度へ切り換える必要が生じた場合、まず、目標
温度修正手段が、前記目標温度を前記第2の温度より前
記追加温度分だけ高い第3の温度に切り換え、次に、前
記目標温度戻し手段が、前記目標温度を前記第3の温度
から前記第2の温度に漸次的に戻し、 前記目標温度を第4の温度からより低い第5の温度へ切
り換える必要が生じた場合、まず、目標温度修正手段
が、前記目標温度を前記第5の温度より前記追加温度分
だけ低い第6の温度に切り換え、次に、前記目標温度戻
し手段が、前記目標温度を前記第6の温度から前記第5
の温度に漸次的に戻す、請求項2記載の温度制御装置。
3. When there is a need to switch the target temperature from the first temperature to a higher second temperature, first, the target temperature correcting means converts the target temperature from the second temperature by the additional temperature. The target temperature is gradually increased from the third temperature to the second temperature, and the target temperature is returned from the fourth temperature to the third temperature. When it becomes necessary to switch to the lower fifth temperature, first, the target temperature correcting means switches the target temperature to a sixth temperature lower than the fifth temperature by the additional temperature, and Returning means for setting the target temperature from the sixth temperature to the fifth temperature;
The temperature control device according to claim 2, wherein the temperature is gradually returned to the temperature.
【請求項4】 前記目標温度を第1の温度で一定に維持
して前記温度制御対象物の温度を前記第1の温度の近傍
に定常的に制御しているときに前記温度制御対象物の近
傍に他の物体が近づいた場合、まず、目標温度修正手段
が、前記目標温度を前記第1の温度より前記追加温度分
だけ高い第2の温度に切り換え、次に、前記目標温度戻
し手段が、前記目標温度を前記第2の温度から前記第1
の温度に漸次的に戻す、請求項2記載の温度制御装置。
4. The method according to claim 1, wherein the target temperature is kept constant at a first temperature and the temperature of the temperature control object is constantly controlled near the first temperature. When another object approaches the vicinity, first, the target temperature correction means switches the target temperature to a second temperature higher than the first temperature by the additional temperature, and then the target temperature return means Moving the target temperature from the second temperature to the first
The temperature control device according to claim 2, wherein the temperature is gradually returned to the temperature.
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