專利名稱：熱處理裝置、控制常數(shù)的自動調(diào)整方法和存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在進(jìn)行利用P (比例要素)I (積分要素)D (微分要素) 控制的溫度控制，對被處理體進(jìn)行熱處理的裝置中，自動調(diào)諧PID常 數(shù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造裝置中，有批量式或單片式熱處理裝置，它們是將 處理氣氛分割成多個區(qū)域，對每個區(qū)域進(jìn)行溫度控制。例如，在立式 熱處理裝置中，立式的反應(yīng)容器內(nèi)沿上下分割成多個區(qū)域，每個區(qū)域 設(shè)有加熱器和溫度控制器，且作為溫度檢測部，使用設(shè)在反應(yīng)容器內(nèi) 的內(nèi)部溫度檢測部、設(shè)在反應(yīng)容器外的外部溫度檢測部、或配置在基 板附近的曲線用溫度檢測部等，進(jìn)行規(guī)定的溫度特性的調(diào)整。在這種 情況下，通常進(jìn)行PID控制，但另一方面，根據(jù)各段的加熱器、調(diào)諧 對象(溫度檢測部種類)、方案(是還包括升溫步驟的設(shè)定模式等的意 味)，要求各種各樣的溫度特性結(jié)果，為此，需要采用適應(yīng)要求的最優(yōu) PID常數(shù)。
作為這樣的實(shí)施PID常數(shù)的調(diào)諧的方法，已知有將某個大小的功 率，分段式輸入加熱器，由例如內(nèi)部溫度檢測部求得其輸出，由此時 傳遞函數(shù)、頻率、振幅計(jì)算PID常數(shù)的方法，求得的PID的常數(shù)適用 于所有方案。作為該計(jì)算的算法，有極限靈敏度法、模糊數(shù)學(xué)法、模 型應(yīng)用等，但存在如下所述的問題。
極限靈敏度法或模型應(yīng)用在用于多級加熱器時，各加熱器之間的 干擾大，因此不能恰到好處地進(jìn)行自動調(diào)諧，它們難以適用于級聯(lián)控 制。此外，模糊數(shù)學(xué)法或模型應(yīng)用在硬件構(gòu)成或調(diào)諧方案發(fā)生變化時， 需要與之相應(yīng)地變更模型或評價(jià)函數(shù)的系數(shù)，為此花費(fèi)的開發(fā)工時就 會增加。并且，在現(xiàn)有方法中，無法求得與方案相應(yīng)的最優(yōu)PID常數(shù)， 且不能調(diào)節(jié)溫度控制區(qū)域之間的溫度特性。且有時溫度升溫至目標(biāo)值時的溢出、欠程、回歸時間、區(qū)域間的溫度差中的任一參數(shù)的如何改 善因用戶的需求而異。再加上實(shí)際情況是，硬件構(gòu)成發(fā)生變化時調(diào)諧 精度變差等，在自動調(diào)諧的實(shí)施方面尚有多項(xiàng)研究事項(xiàng)懸而未決。
另外，在日本特開昭56—153404號公報(bào)的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，揭 示了先是粗設(shè)定PID常數(shù)，給工藝施加擾動，求取控制性測定值，根 據(jù)該測定值，變更PID常數(shù)，依次反復(fù)進(jìn)行這樣的操作，自動調(diào)整PID 常數(shù)的方法。但是，由于該方法是與優(yōu)化、惡化對應(yīng)來變更PID常數(shù)， 所以難以將PID收斂至適當(dāng)值，且即使可以收斂也不得不進(jìn)行相當(dāng)多 次的嘗試。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是在這樣的情況下作出的發(fā)明，其目的在于，提供在進(jìn) 行通過PID控制的溫度控制對被處理體進(jìn)行熱處理的裝置中，能夠可 靠且簡便地進(jìn)行PID常數(shù)的調(diào)諧的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置具備收納處理氣氛和被處理體的反應(yīng) 容器；設(shè)在上述反應(yīng)容器內(nèi)，加熱上述處理氣氛的加熱機(jī)構(gòu)；檢測利 用上述加熱機(jī)構(gòu)加熱的上述處理氣氛的溫度的溫度檢測部；和采用PID 控制來控制上述加熱機(jī)構(gòu)的控制部，上述控制部具有規(guī)則表，使處 理氣氛升溫到目標(biāo)值時的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量和PID常數(shù)的變 化率對應(yīng)而生成；執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在設(shè)定PID常數(shù)后，反復(fù)執(zhí)行利用上述 加熱機(jī)構(gòu)，將處理氣氛升溫到目標(biāo)溫度，同時根據(jù)上述溫度檢測部的 溫度檢測值，取得溫度曲線，根據(jù)該溫度曲線，求取溫度特性項(xiàng)目的 實(shí)測值和目標(biāo)值的差分的步驟，和當(dāng)該差分偏離允許范圍且比規(guī)定值 大時，參照上述規(guī)則表，通過與對應(yīng)于該差分的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測 變化量對應(yīng)的變化率，變更PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定的步驟，直至上述 差分達(dá)到允許范圍內(nèi)；和更新機(jī)構(gòu)，參照上述規(guī)則表，變更PID常數(shù)， 在溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量和上一次循環(huán)中預(yù)測的該溫度特性項(xiàng)目 的預(yù)測變化量之間存在差異時，根據(jù)該實(shí)測變化量，更新上述規(guī)則表 中的PID常數(shù)和該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的對應(yīng)關(guān)系。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述溫度特性項(xiàng)目有多個，為將 對應(yīng)各溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的PID常數(shù)的變化率倒易時，優(yōu)選在各溫度特性項(xiàng)目之間附加優(yōu)先級。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述溫度特性項(xiàng)目優(yōu)選為作為上 述溫度檢測部的溫度檢測值超過目標(biāo)溫度時的與目標(biāo)溫度的最大溫度 差的溢出值，溫度檢測值超過目標(biāo)溫度后，在低于目標(biāo)溫度時，為從 目標(biāo)溫度起算的最大落差量的欠程值，和開始升溫后，溫度檢測值相 對于目標(biāo)溫度收斂至預(yù)定溫度范圍內(nèi)的溫度穩(wěn)定時間這三者中的至少 一個。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在上述溫度特性項(xiàng) 目的實(shí)測值與目標(biāo)值的差分偏離允許范圍且比規(guī)定值小時，優(yōu)選為不
使用上述規(guī)則表就變更PID常數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述溫度特性項(xiàng)目有多個，上述 執(zhí)行機(jī)構(gòu)在不使用規(guī)則表就變更PID常數(shù)時，在相繼的循環(huán)之間，在 偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目無變化時，優(yōu)選為僅變更預(yù)先設(shè)定了影響 該溫度特性項(xiàng)目的PID常數(shù)的變化率。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述溫度特性項(xiàng)目有多個，上述 執(zhí)行機(jī)構(gòu)在不使用規(guī)則表就變更PID常數(shù)時，在相繼的循環(huán)之間，在
偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目有變化時，優(yōu)選為將相繼的循環(huán)之間使用 的PID常數(shù)的平均值作為變更后的新PID常數(shù)使用。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述反應(yīng)容器分為多個分割區(qū)域， 上述加熱機(jī)構(gòu)設(shè)有多個，并且各加熱機(jī)構(gòu)設(shè)在每個分割區(qū)域中，這些 加熱機(jī)構(gòu)的各個優(yōu)選通過上述控制部獨(dú)立受到PID控制。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在根據(jù)與各分割區(qū) 域?qū)?yīng)的溫度曲線求得的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的差分進(jìn)入 允許范圍后，判斷與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫度曲線是否聚齊，如果沒有 聚齊，優(yōu)選根據(jù)預(yù)先確定的規(guī)則，調(diào)整與多個分割區(qū)域中的至少一個 分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述規(guī)則表的上述溫度特性項(xiàng)目 包括，開始升溫后，至溫度檢測值相對于目標(biāo)溫度收斂于預(yù)定的溫度 范圍內(nèi)為止的溫度穩(wěn)定時間，上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫 度曲線沒有聚齊時，優(yōu)選為，為使其它分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間與對 應(yīng)于多個分割區(qū)域中的一個分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間聚齊，調(diào)整與該其它分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的熱處理裝置中，上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)求取上述其它分割 區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間和上述一個分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間的時間差， 參照上述規(guī)則表，利用與對應(yīng)于求得的時間差的溫度穩(wěn)定時間的預(yù)測 變化量對應(yīng)的變化率，變更與該其它分割區(qū)域相關(guān)的PID常數(shù)，進(jìn)行 再設(shè)定，上述更新機(jī)構(gòu)優(yōu)選為根據(jù)變更后的PID常數(shù)，更新上述規(guī)則 表。
根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法具備將被處理體在處理
氣氛內(nèi)定位的工序；利用加熱機(jī)構(gòu)對被處理體進(jìn)行熱處理的工序；通 過PID控制，進(jìn)行上述加熱機(jī)構(gòu)的溫度控制的工序；檢測利用上述加 熱機(jī)構(gòu)加熱的氣氛的溫度的工序(a);反復(fù)實(shí)施步驟(bl )和步驟(b2)， 直至差分達(dá)到允許范圍內(nèi)的工序(b)，其中，上述步驟(bl)，設(shè)定PID 常數(shù)后，通過上述加熱機(jī)構(gòu)將處理氣氛升溫到目標(biāo)溫度，同時根據(jù)上 述溫度檢測部的溫度檢測值，取得溫度曲線，根據(jù)該溫度曲線，求取 溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的上述差分，上述步驟(b2)，當(dāng)該差 分偏離允許范圍且比規(guī)定值大時，參照將處理氣氛升溫到目標(biāo)值時的 溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量與PID常數(shù)的變化率對應(yīng)而生成的規(guī)則表， 通過與對應(yīng)于該差分的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變 更PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定；和在通過參照上述規(guī)則表變更PID常數(shù)的
溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量和上一次循環(huán)中預(yù)測的該溫度特性項(xiàng)目的 預(yù)測變化量之間存在差異時，根據(jù)該實(shí)測變化量，更新上述規(guī)則表中 的PID常數(shù)和該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的對應(yīng)關(guān)系的更新工序 (c)。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，上述溫度特性項(xiàng)目 有多個，優(yōu)選在各溫度特性項(xiàng)目之間附加優(yōu)先級，在將對應(yīng)各溫度特 性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的PID常數(shù)的變化率倒易時，優(yōu)選根據(jù)上述優(yōu)先 級，決定是否使任一溫度特性項(xiàng)目優(yōu)先調(diào)諧。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，作為上述溫度特性 項(xiàng)目，優(yōu)選為作為上述溫度檢測部的溫度檢測值超過目標(biāo)溫度時的與 目標(biāo)溫度的最大溫度差的溢出值，溫度檢測值超過目標(biāo)溫度后，在低 于目標(biāo)溫度時的從目標(biāo)溫度起算的最大落差量的欠程值，和開始升溫后，溫度檢測值相對于目標(biāo)溫度收斂至預(yù)定溫度范圍內(nèi)的溫度穩(wěn)定時 間這三者中的至少一個。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，上述步驟(b2)在 上述溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值與目標(biāo)值的差分偏離允許范圍且比規(guī)定值 小時，優(yōu)選為包括不使用上述規(guī)則表就變更PID常數(shù)的步驟。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，上述溫度特性項(xiàng)目 有多個，上述不使用規(guī)則表就變更PID常數(shù)的步驟，在相繼的循環(huán)之 間，在偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目無變化時，優(yōu)選為僅變更預(yù)先設(shè)定
了影響該溫度特性項(xiàng)目的PID常數(shù)的變化率。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，上述溫度特性項(xiàng)目
有多個，上述不使用規(guī)則表變更PID常數(shù)的步驟，在相繼的循環(huán)之間，
在偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目有變化時，優(yōu)選為將相繼的循環(huán)之間使
用的PID常數(shù)的平均值作為變更后的新PID常數(shù)使用。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，上述反應(yīng)容器分為 多個分割區(qū)域，上述加熱機(jī)構(gòu)設(shè)有多個，各加熱機(jī)構(gòu)設(shè)在每個分割區(qū) 域中，各加熱機(jī)構(gòu)優(yōu)選獨(dú)立進(jìn)行PID控制。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，上述工序(b)在根 據(jù)與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫度曲線求得的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo) 值的差分進(jìn)入允許范圍后，判斷與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫度曲線是否聚 齊，如果沒有聚齊，則優(yōu)選根據(jù)預(yù)先確定的規(guī)則，調(diào)整與多個分割區(qū) 域中的至少一個分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，上述規(guī)則表的上述 溫度特性項(xiàng)目包括，開始升溫后，至溫度檢測值相對于目標(biāo)溫度收斂 于預(yù)先設(shè)定的溫度范圍內(nèi)為止的溫度穩(wěn)定時間，在與各分割區(qū)域?qū)?yīng) 的溫度曲線沒有聚齊時，優(yōu)選為，為使其它分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間 與對應(yīng)于多個分割區(qū)域中的一個分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間聚齊，調(diào)整 與該其它分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
在根據(jù)本發(fā)明的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法中，優(yōu)選求取上述其它 分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間和上述一個分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間的時間 差，參照上述規(guī)則表，利用與對應(yīng)于求得的時間差的溫度穩(wěn)定時間的 預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更與該其它分割區(qū)域相關(guān)的PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定，上述更新機(jī)構(gòu)根據(jù)變更后的PID常數(shù)，更新上述規(guī)則表。 本發(fā)明的存儲介質(zhì)是存儲著用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行控制常數(shù)的自動調(diào) 整方法的計(jì)算機(jī)程序的存儲介質(zhì)，該控制常數(shù)的自動調(diào)整方法是具備 將被處理體在處理氣氛內(nèi)定位的工序；利用加熱機(jī)構(gòu)對被處理體進(jìn)行 熱處理的工序；通過PID控制，進(jìn)行上述加熱機(jī)構(gòu)的溫度控制的工序； 檢測利用上述加熱機(jī)構(gòu)加熱的氣氛的溫度的工序(a);反復(fù)實(shí)施步驟 (bl)和步驟(b2)，直至差分達(dá)到允許范圍內(nèi)的工序(b)，其中，上 述步驟(bl)，設(shè)定PID常數(shù)后，通過上述加熱機(jī)構(gòu)將處理氣氛升溫到 目標(biāo)溫度，同時根據(jù)上述溫度檢測部的溫度檢測值，取得溫度曲線， 根據(jù)該溫度曲線，求取溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的上述差分， 上述步驟(b2)，當(dāng)該差分偏離允許范圍且比規(guī)定值大時，參照將處理 氣氛升溫到目標(biāo)值時的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量與PID常數(shù)的變化 率對應(yīng)而生成的規(guī)則表，通過與對應(yīng)于該差分的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測 變化量對應(yīng)的變化率，變更PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定；和在通過參照上 述規(guī)則表變更PID常數(shù)的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量和上一次循環(huán)中 預(yù)測的該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量之間存在差異時，根據(jù)該實(shí)測變 化量，更新上述規(guī)則表中的PID常數(shù)和該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量 的對應(yīng)關(guān)系的更新工序(c)的方法。
圖1為表示本發(fā)明實(shí)施方式的立式熱處理裝置的縱剖側(cè)視圖。 圖2為表示本發(fā)明實(shí)施方式中使用的控制部的框圖。 圖3為表示溫度特性分析項(xiàng)目的說明圖。 圖4為表示溢出、欠程和回歸的規(guī)則表的說明圖。 圖5為表示本發(fā)明實(shí)施方式的PID的運(yùn)用流程的流程圖。 圖6為表示本發(fā)明實(shí)施方式的PID的運(yùn)用流程的流程圖。 圖7為表示在溫度特性與目標(biāo)值的差分在規(guī)定數(shù)值以上時，計(jì)算 PID常數(shù)的方法的說明圖。
圖8為表示溢出的規(guī)則表的更新例的說明圖。
圖9為表示溢出的規(guī)則表的更新例的第2說明圖。
圖IO為表示溫度特性與目標(biāo)值的差分比規(guī)定數(shù)值小時，計(jì)算PID常數(shù)的方法的說明圖。
圖11為表示本發(fā)明實(shí)施方式的PID的運(yùn)用流程的流程圖。
圖12為表示使最遲區(qū)域以外的區(qū)域與最遲區(qū)域一致的狀態(tài)和最快
區(qū)域以外的區(qū)域與最快區(qū)域一致的狀態(tài)的說明圖。
圖13為表示按照本發(fā)明的調(diào)諧前后的溫度曲線的說明圖。 圖14為表示按照本發(fā)明的調(diào)諧前后的溫度曲線的說明圖。
圖15為表示按照本發(fā)明的調(diào)諧前后的溫度曲線的說明圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明應(yīng)用于立式熱處理裝置的實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)圖。 首先，對該立式熱處理裝置的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單說明，則圖1中的符
號2表示例如由石英制成的立式的形成圓筒狀的反應(yīng)容器。在該反應(yīng) 容器2的下端，作為搬入搬出口 (爐口)而開口，該開口部21的周邊 部與凸緣22形成一體。在上述反應(yīng)容器2的下方，設(shè)有與凸緣22的 下表面相接并氣密封閉開口部21的石英制蓋體23。貫穿上述蓋體23 的中央部，設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸24，在其上端部，搭載有作為基板保持件的晶 舟25。該晶舟25呈可將多個作為基板的晶片W以擱板狀保持的結(jié)構(gòu)。 在上述旋轉(zhuǎn)軸24的下部，設(shè)有成為使該旋轉(zhuǎn)軸24旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部的電 動機(jī)M，在蓋體23的上面以圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸24的方式設(shè)有保溫單元 27。
在上述反應(yīng)容器2的下部的凸緣22上，設(shè)置著插入其中的用于向 反應(yīng)容器2內(nèi)的晶片W供給氣體的L字型的噴射器28，使得可通過噴 射器28向反應(yīng)容器2中供給成膜所需的氣體。且在反應(yīng)容器2的上方， 形成有用于排出反應(yīng)容器2內(nèi)的氣體的排氣口，該排氣口與具備形成 可將反應(yīng)容器2內(nèi)減壓排氣至所希望的真空度的真空排氣機(jī)構(gòu)的真空 泵29的排氣管30連接。
上述反應(yīng)容器2的周圍，設(shè)有固定在基體32上的筒狀的絕熱層31 ， 在該絕熱層31的內(nèi)側(cè)，設(shè)有由形成加熱機(jī)構(gòu)的阻抗發(fā)熱體構(gòu)成的加熱 器，例如呈上下多個分開設(shè)置。在該例子中，分割數(shù)為例如4級，呈 給分割的加熱器從第1級依次分配41 44的符號的結(jié)構(gòu)。而且晶片的 加熱處理氣氛在進(jìn)行加熱控制的基礎(chǔ)上，在上下方向上分為4個區(qū)域(上段，中上段，中下段，下段)，這些加熱器41 44呈負(fù)責(zé)4個區(qū) 域(分割區(qū)域)的加熱的結(jié)構(gòu)。
此外，在反應(yīng)容器2內(nèi)，在與各加熱器41 44對應(yīng)的高度位置， 分別設(shè)有相當(dāng)于內(nèi)部溫度檢測部的例如由熱電偶構(gòu)成的內(nèi)部溫度傳感 器TC1 TC4。這些內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4設(shè)在例如安裝在蓋體 23上的棒4中。且與各加熱器41 44對應(yīng)，設(shè)有電源部(電力供給部) 51 54。
該立式熱處理裝置具備用于實(shí)施上述4個區(qū)域的溫度控制而與各 級加熱器的電源部51 54對應(yīng)設(shè)置的4個溫度控制器61 64，和用于 進(jìn)行各溫度控制器61 64的溫度設(shè)定值和PID設(shè)定等后述控制動作的 控制部7。上述溫度控制器61 64是將各加熱器41 44負(fù)責(zé)的區(qū)域的 溫度設(shè)定值，與內(nèi)部傳感器TC1 TC4的溫度檢測值的偏差利用后述 PID計(jì)算部61a分別計(jì)算，將各加熱器41 44的電力指令值分別提供 給電源部51 54 (參照圖2)。接著，參照圖2，具體說明與控制部7 相關(guān)的內(nèi)容。在圖2中，80表示總線。該總線80與包括調(diào)諧條件設(shè)定 部81、方案執(zhí)行程序82、調(diào)諧程序83、規(guī)則表84、 CPU85等的構(gòu)成 計(jì)算機(jī)的控制部7連接。在圖2中，為表現(xiàn)這些功能，將其以框圖表 示。方案執(zhí)行程序82和調(diào)諧程序83存儲在例如硬盤、CD、 MO、存 儲卡等存儲介質(zhì)中，然后再安裝到計(jì)算機(jī)中。
方案執(zhí)行程序82是用于執(zhí)行從預(yù)先準(zhǔn)備的多種方案中選擇的方案 的程序。方案是記載著每隔一定時間處理參數(shù)(溫度、壓力、氣體種 類、氣體流量)呈何種狀態(tài)的信息的數(shù)據(jù)庫，程序?qū)⑦@些內(nèi)容讀出， 依次對控制機(jī)器進(jìn)行控制。
調(diào)諧條件設(shè)定部81起到例如通過軟開關(guān)，由該立式熱處理裝置的 控制系統(tǒng)管理員等受理各種調(diào)諧條件的設(shè)定的功能。在該調(diào)諧條件設(shè) 定部81中，設(shè)定調(diào)諧對象、調(diào)諧控制模式、各種溫度特性項(xiàng)目的目標(biāo) 值及這些溫度特性項(xiàng)目間的優(yōu)先級等條件。
調(diào)諧條件設(shè)定部81的調(diào)諧對象為與已述分割成4個區(qū)域的各級加 熱器41 44 一一對應(yīng)地設(shè)在反應(yīng)容器2內(nèi)的4個內(nèi)部溫度傳感器 TC1 TC4。調(diào)諧條件設(shè)定部81可相對于與各內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4對應(yīng)的溫度控制器61 64，選擇是否執(zhí)行PID常數(shù)的調(diào)諧。另一方面，根據(jù)熱處理裝置的種類，在反應(yīng)容器的外部設(shè)有與各 區(qū)域的加熱器41 44對應(yīng)的外部溫度檢測器，存在根據(jù)該外部溫度檢 測器調(diào)整溫度曲線的情況。另外，如背景技術(shù)中所述那樣，存在在維 修保養(yǎng)等時，在晶片的附近，在每個區(qū)域設(shè)置曲線用溫度檢測器的情
況。因此，調(diào)諧條件設(shè)定部81的調(diào)諧對象并非限于如本實(shí)施方式所述 的內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4，調(diào)諧條件設(shè)定部81可設(shè)定使用哪一類 別的溫度檢測部。
作為調(diào)諧控制模式，可舉出級聯(lián)方式和比例混合控制方式等。 接著，參照圖3，說明該調(diào)諧條件設(shè)定部81中設(shè)定的各種溫度特 性項(xiàng)目。圖3為使用實(shí)施方式的溫度控制器61 64進(jìn)行加熱器41 44 的溫度控制的結(jié)果，模式地表示利用內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4檢測 出的反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度曲線(溫度變遷數(shù)據(jù))。例如，當(dāng)進(jìn)行將該反 應(yīng)容器2內(nèi)的溫度(工藝溫度)從預(yù)熱溫度升溫至預(yù)先決定的目標(biāo)值 的溫度控制(PID控制)時，表現(xiàn)出反應(yīng)容器內(nèi)溫度在溫度控制開始后 立即上升， 一旦超過目標(biāo)值以后，徘徊于目標(biāo)值下方或上方，并逐漸 向目標(biāo)溫度收斂的變化。
對于這樣的典型的溫度曲線，在本實(shí)施方式中，對(1)表示超過 目標(biāo)值的反應(yīng)容器內(nèi)溫度與目標(biāo)值的最大差(絕對值)的"溢出值"(相 當(dāng)于圖中的溫度差"a")、 (2)表示一旦超過目標(biāo)值后，低于目標(biāo)值的 反應(yīng)容器內(nèi)溫度與目標(biāo)值的最大差的"欠程值"(相當(dāng)于圖中的溫度差 "b")、 (3)表示反應(yīng)容器內(nèi)溫度的溫度變化收斂至目標(biāo)溫度范圍(以
目標(biāo)值為中心值的預(yù)先設(shè)定的，例如中心值士rc的溫度范圍)內(nèi)為止
的時間的"回歸時間"(相當(dāng)于圖中的時間"c")和(4)表示分成4 部分的區(qū)域間的最大溫度差的"區(qū)域間溫度差"的4種溫度特性項(xiàng)目 設(shè)定目標(biāo)值，根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)值，可自動調(diào)諧各溫度控制器61 64的 PID常數(shù)。
另外，如果對這些各溫度特性項(xiàng)目設(shè)定目標(biāo)值，根據(jù)該目標(biāo)值調(diào) 諧PID常數(shù)時，則也會產(chǎn)生最優(yōu)調(diào)諧結(jié)果隨溫度特性項(xiàng)目而不同，即 與溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量對應(yīng)的PID常數(shù)的變化率倒易的情況。 為此，在這種情況下，決定任一溫度項(xiàng)目是否優(yōu)先調(diào)諧的溫度特性項(xiàng) 目間的優(yōu)先級，也可在調(diào)諧條件設(shè)定部81設(shè)定?；氐綀D2的控制部7的說明，調(diào)諧程序83構(gòu)成為執(zhí)行在決定PID 常數(shù)的各值，進(jìn)行升溫運(yùn)轉(zhuǎn)(RUN)后，根據(jù)來自該升溫運(yùn)轉(zhuǎn)中的內(nèi) 部溫度傳感器TC1 TC4的溫度檢測值，生成溫度曲線(溫度變遷數(shù) 據(jù))，參照分析該溫度曲線的結(jié)果和后述的規(guī)則表84，調(diào)整PID常數(shù)的 各值的一連串處理。
規(guī)則表84是如圖4 (a) 圖4 (c)所示，將各溫度特性項(xiàng)目的 變化量的預(yù)測值(預(yù)測變化量)與PID常數(shù)的變化率進(jìn)行對應(yīng)的表。 規(guī)則表84設(shè)有每一個溫度特性項(xiàng)目，對這些各溫度特性項(xiàng)目，在每一 個例如以IO(TC為單位劃分工藝溫度的目標(biāo)值的工藝溫度帶上設(shè)置規(guī) 則表84。在此，圖4 (a)為與溢出的溫度特性項(xiàng)目相關(guān)的規(guī)則表84a， 圖4 (b)為與欠程相關(guān)的規(guī)則表84b，圖4 (c)為與回歸時間相關(guān)的 規(guī)則表84c。
對于溫度特性項(xiàng)目之一的溢出(工藝溫度帶400°C )的規(guī)則表84a， 參照圖4 (a)，說明具體例。規(guī)則表84a當(dāng)以最左一列為第1列時，在 第1列中，記載有該規(guī)則表84a所適用的工藝溫度帶，第2列記載著 溢出的變化量的預(yù)測值，第3列 第5列記載著與第2列的預(yù)測值對 應(yīng)的PID常數(shù)的變化率。
例如，當(dāng)著眼于該規(guī)則表84a的第3行時，I的變化率為0.55時， 溢出的變化量的預(yù)測值為3。C，預(yù)測溢出可減小3X:。在此，變化率是 指乘以預(yù)先決定的PID常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算出的比率，例如，如果I的 標(biāo)準(zhǔn)值為1000，則1000X0.55 (=550)就為下一次RUN時溫度控制 器61 64進(jìn)行PID計(jì)算時使用的I值。
另外，調(diào)諧程序83具備根據(jù)使用規(guī)則表84執(zhí)行RUN的結(jié)果，實(shí) 施將規(guī)則表84修正為更恰當(dāng)?shù)闹档膶W(xué)習(xí)功能的程序。該學(xué)習(xí)功能簡而 言之，就是預(yù)測已有的規(guī)則表84a中的溢出可能是減小3。C進(jìn)行RUN 時，實(shí)際上減小2。C時，根據(jù)實(shí)際的RUN結(jié)果，將規(guī)則表84a的3t: 的地方變更為2。C的功能。
實(shí)際的RUN結(jié)果呈圖4 (a)所示的預(yù)測值之間的值的情況較多， 在這樣的情況下，插補(bǔ)根據(jù)得到的RUN結(jié)果變更的預(yù)測值，或根據(jù)預(yù) 先決定的規(guī)則修正，對此，在整體流程的說明的部分進(jìn)行詳細(xì)說明。 且調(diào)諧程序83此外還具備根據(jù)通過RUN得到的溫度曲線，將PID常數(shù)的調(diào)整作業(yè)的內(nèi)容分成各種場合執(zhí)行的功能。
另外，權(quán)利要求的范圍中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相當(dāng)于方案執(zhí)行程序82和調(diào) 諧程序83的一部分，更新機(jī)構(gòu)相當(dāng)于調(diào)諧程序83的一部分。
下面，根據(jù)圖5所示的流程圖，對利用上述調(diào)諧程序83執(zhí)行的自
動調(diào)諧動作的內(nèi)容進(jìn)行說明。
PID常數(shù)的自動調(diào)諧是在例如裝置組裝時，或維修保養(yǎng)等之后，在 開始立式熱處理裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)等之際進(jìn)行，利用己述的調(diào)諧條件設(shè)定部 81，設(shè)定調(diào)諧條件(步驟S1)。
在調(diào)諧條件的設(shè)定中，選擇作為本次調(diào)諧對象的內(nèi)部溫度傳感器 TC1 TC4。然后，對各內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4(以下也稱為系統(tǒng))， 對溢出、欠程、回歸時間和區(qū)域間溫度差的例如所有4個溫度特性項(xiàng) 目的目標(biāo)值進(jìn)行設(shè)定，再對這些溫度特性項(xiàng)目間的優(yōu)先級進(jìn)行設(shè)定。 在此，在目標(biāo)值的設(shè)定中，也進(jìn)行允許范圍的設(shè)定，以下，將溫度特 性項(xiàng)目在以目標(biāo)值為中心的允許范圍內(nèi)的情況表示為"在目標(biāo)值以 內(nèi)"。
在結(jié)束這些設(shè)定后，將標(biāo)準(zhǔn)晶片載置在晶舟25上，通入例如非活 性氣體并執(zhí)行將反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度從例如20(TC升溫到目標(biāo)值40CTC 的方案，取得該升溫動作中的溫度曲線(步驟S2)。在實(shí)際的熱處理中， 在將晶片搬入反應(yīng)容器2內(nèi)以后，待機(jī)至反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度穩(wěn)定， 然后向工藝溫度(目標(biāo)溫度)升溫之后，即使在自動調(diào)諧階段，升溫 開始的狀態(tài)也為反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度處于穩(wěn)定的狀態(tài)。此時，各區(qū)域 的溫度通過與各內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4連接的溫度控制器61 64 進(jìn)行PID控制，該P(yáng)ID計(jì)算是作為PID常數(shù)使用已述標(biāo)準(zhǔn)值(例如圖 4所示的規(guī)則表84a中，設(shè)定為P二IOOO， 1=1000， D=1000)進(jìn)行。
在這樣取得各區(qū)域的溫度曲線后，根據(jù)取得的溫度曲線，對各種 溫度特性項(xiàng)目進(jìn)行分析(步驟S3)。 S卩，由與4個系統(tǒng)分別相關(guān)的溫度 曲線，求取溢出、欠程、回歸時間，至于區(qū)域間溫度差，則是在例如 上述方案的執(zhí)行中，互相比較每隔一定間隔取樣的4個系統(tǒng)的溫度， 進(jìn)行求取其中的最高溫度和最低溫度的溫度差的計(jì)算，將這樣得到的 溫度差曲線的最大值作為區(qū)域間溫度差。
在完成上述溫度特性項(xiàng)目的分析以后，確認(rèn)4個系統(tǒng)各自的溢出、欠程、回歸時間(以下稱為溢出等)是否達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)(步驟S4)。 當(dāng)就整個系統(tǒng)而言，這些溢出等的實(shí)測值在目標(biāo)值以內(nèi)時(步驟S4; Y)，進(jìn)一步確認(rèn)區(qū)域間溫度差是否也達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)(步驟S6)，當(dāng) 該結(jié)果在目標(biāo)值以內(nèi)時(步驟S6; Y)，由于不需要調(diào)諧，所以，不變
更PID常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)束自動調(diào)諧動作(結(jié)束)。
另一方面，對于溢出等任一項(xiàng)溫度特性項(xiàng)目，在連1個系統(tǒng)都沒
有在目標(biāo)值以內(nèi)時(步驟S4; N)，計(jì)算出與未達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)的溫度 特性項(xiàng)目對應(yīng)的PID常數(shù)的再設(shè)定值(步驟S5),向偏離目標(biāo)值的溫 度控制器61 64反饋其再設(shè)定結(jié)果(步驟S8)。
這樣，在結(jié)束對溫度控制器61 64的PID常數(shù)的再設(shè)定后，反復(fù) 實(shí)施方案的執(zhí)行和溫度曲線的取得(步驟S2)、溫度特性項(xiàng)目的分析(步 驟S3)、溢出等的實(shí)測值與目標(biāo)值比較的動作(步驟S4)，直至整個系 統(tǒng)的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值在目標(biāo)值以內(nèi)(步驟S4: Y)。
另一方面，盡管溢出等的實(shí)測值達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)(步驟S4; Y)， 在僅是區(qū)域間溫度差未達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)時(步驟S6; N),計(jì)算出與該 溫度區(qū)域間溫度差對應(yīng)的PID常數(shù)的再設(shè)定值(步驟S7)，在偏離目 標(biāo)值的溫度控制器61 64上反饋該結(jié)果(步驟S8)，與溢出等實(shí)測值 從目標(biāo)值以內(nèi)偏離時同樣，反復(fù)實(shí)施溫度曲線的再取得和溫度特性項(xiàng) 目的分析(步驟S2 S4; Y， S6)，直至該區(qū)域間溫度差在目標(biāo)值以內(nèi) (步驟S6; Y)。
這樣，本實(shí)施方式的調(diào)諧程序83直至溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值達(dá)到 目標(biāo)值以內(nèi)為止，對溫度控制器61 64反復(fù)實(shí)施PID常數(shù)的再設(shè)定。 下面，對實(shí)施該再設(shè)定時采用的PID常數(shù)的計(jì)算方法，分為(1)與溢 出等對應(yīng)的PID常數(shù)的計(jì)算方法，和(2)與區(qū)域間溫度差對應(yīng)的PID 常數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行說明。
(1)與溢出等對應(yīng)的PID常數(shù)的計(jì)算方法
圖6表示計(jì)算與溢出等對應(yīng)的PID常數(shù)的動作流程(與圖5的步 驟S5對應(yīng))。如上所述，在圖5的步驟S4中，在存在溢出等溫度特性 項(xiàng)目的實(shí)測值偏離目標(biāo)值的系統(tǒng)時，即存在溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值與 目標(biāo)值的差分偏離允許范圍的系統(tǒng)時(步驟S4; N)，判斷偏離的溫度 特性項(xiàng)目的實(shí)測值與目標(biāo)值之差是否達(dá)到預(yù)先規(guī)定的規(guī)定值以下(步驟S501)。
在此，規(guī)定值是進(jìn)行在后述3種PID常數(shù)的計(jì)算方法中，是否使
用任一方法的判斷的基準(zhǔn)之一，設(shè)定為比相對于目標(biāo)值的已述允許范 圍大的值。而且，在上述溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值之差比規(guī)定
值大時(步驟S501; N)，有必要大幅度變更取得該溫度曲線之際使用 的PID常數(shù)，利用上述規(guī)則表84，計(jì)算出PID常數(shù)(步驟S502 S504)。 另一方面，當(dāng)該差在規(guī)定值以下時(步驟S501; Y)，由于無需大幅度 變更PID常數(shù)，所以使用PID常數(shù)的變化較小的計(jì)算方法(步驟S505 S508)。下面，對該P(yáng)ID常數(shù)的計(jì)算方法，參照圖6的流程圖和圖7 圖IO的說明圖順序說明。
首先，對利用規(guī)則表84的情況進(jìn)行說明，在溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測 值和目標(biāo)值之差大于規(guī)定值時(步驟S501; N)，確認(rèn)當(dāng)時RUN的是 否為第1次(步驟S502)。當(dāng)該RUN為使用規(guī)則表84修正PID常數(shù) 的第1次的RUN時(步驟S502; Y)，就直接參照規(guī)則表84，向計(jì)算 PID常數(shù)的步驟推進(jìn)(步驟S504)。另一方面，當(dāng)該RUN為使用規(guī)則 表84修正PID常數(shù)的第2次以后的RUN時(步驟S502; N)，利用這 些多次RUN取得的溫度曲線，實(shí)施將規(guī)則表84更新為更適當(dāng)?shù)闹档?學(xué)習(xí)功能以后(步驟S503)，根據(jù)更新的規(guī)則表84，進(jìn)行PID常數(shù)的 計(jì)算(步驟S504)。
在根據(jù)規(guī)則表84的PID常數(shù)的計(jì)算(步驟S504)中，如圖4 (a) 中采用溢出例已說明的內(nèi)容那樣，對于未達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)的溫度特性 項(xiàng)目，為使這些項(xiàng)目與目標(biāo)值一致，需要使必要的變化量一定，將與 該變化量對應(yīng)的變化率乘以PID常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算得到的值作為修正 后的PID常數(shù)。
在圖7中，再次記錄了圖4 (a)所示的規(guī)則表84a。按照該規(guī)則 表84a，在必要的變化量為1.5°C、 3T:時，可采用各行所述的變化率， 計(jì)算出PID常數(shù)。另一方面，當(dāng)必要的變化量與這些值不一致時，如 圖7所示，根據(jù)記載于規(guī)則表84a的3點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過例如最小二乘法 等生成近似式，通過將上述變化量代入該近似式，得到變化率。
例如，在圖7所示的例子中，根據(jù)溫度帶40(TC的溢出的規(guī)則表 84a得到的近似式為y二0.0556x2—0.3167x+l。其中，"x"為溢出的變化量，"y"為I值的變化率。
此時，由執(zhí)行某次RUN取得的溫度曲線，使溢出與目標(biāo)值一致所 需的變化量為2。C。由于2"C的變化量與1.5。C、3"的哪一個都不一致， 因此將"x = 2"代入上述近似式進(jìn)行計(jì)算，以所得值"y = 0.59"為I 的變化率，反饋PID常數(shù)的修正。
當(dāng)根據(jù)以上說明的方法計(jì)算PID常數(shù)的再設(shè)定值時(步驟S504)， 該再設(shè)定值反饋到溫度控制器61 64，再次進(jìn)行溫度曲線的取得(圖 5，步驟S8 S3)。然后，當(dāng)在第2次以后的RUN時，溫度特性項(xiàng)目 值同樣未達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)(圖5的步驟S4; N)，且該溫度特性項(xiàng)目的 實(shí)測值與目標(biāo)值之差超出規(guī)定值時(圖6的步驟S501; N， S502; N)， 使用由本次RUN得到的溫度曲線，實(shí)施學(xué)習(xí)功能(步驟S503)。
關(guān)于該學(xué)習(xí)功能，參照圖8、圖9說明變更圖4 (a)所示的規(guī)則 表84a的操作順序。圖8為僅修正規(guī)則表84a的變化量的案例的操作 順序。圖9為需要對變化量和與之相應(yīng)的變化率兩者都進(jìn)行修正的案 例的操作順序。另外，以下所示的溢出等實(shí)測值是為便于說明規(guī)則表 84a的更新操作順序而表示的量，而不是嚴(yán)格表示例如執(zhí)行圖6的流程 圖所示的動作時所得的值的量。
首先對圖8的案例進(jìn)行說明，首先，如上所述，以PID常數(shù)為標(biāo) 準(zhǔn)值進(jìn)行第1次的RUN后，溢出為3。C。此時，使溢出與目標(biāo)值一致 所需的變化量為3t:，因此，選擇圖8(a)的表中第3行的變化率0.55。
在根據(jù)該變化率對溫度控制器61 64的I值進(jìn)行再設(shè)定，執(zhí)行了 第2次的RUN后，在依然有rC的溢出時，可知，I值乘以0.55的變 化率計(jì)算得到的變化量，實(shí)際上為2。C。在此，為了將規(guī)則表84a修正 為更恰當(dāng)?shù)闹?，如圖8 (b)所示，將與變化率0.55對應(yīng)的變化量修正 為2。C。在僅修正變化量時，學(xué)習(xí)功能按照這樣的操作順序?qū)嵤?步驟 S503)。而且，根據(jù)修正的規(guī)則表84a，生成新的近似式，將上述第2
次的run的溢出rc作為下一次的變化量而輸入到該近似式，根據(jù)這
樣得到的變化率，計(jì)算出執(zhí)行第3次的RUN時的PID常數(shù)(步驟S504)。 接著，對圖9的案例進(jìn)行說明。在圖9 (a)中，執(zhí)行第1次的RUN 后的結(jié)果，在溢出為3。C時，作為I值的變化率選擇0.55這一點(diǎn)與圖8 (a)同樣。該變化率在執(zhí)行了第2次的RUN后，在依然有2。C的溢出時，I值乘以0.55的變化率計(jì)算得到的變化量，實(shí)際上為rc。
此時，判斷修正圖9 (a)的規(guī)則表84a中的任一行是否適當(dāng)。由 于規(guī)則表84a中記載的0°C、 1.5°C、 3"C的3點(diǎn)中，與第2次RUN時 實(shí)際所得變化量最接近的值為第2行的1.5°C，所以修正該第2行的變 化量。另外，第2行設(shè)定的I值的變化率為0.65，所以該值也必須修正 為0.55。其結(jié)果是，如圖9 (b)所示，變化量、變化率這兩個值修正 為實(shí)際所得的值。
執(zhí)行這樣的修正后，使得圖9 (b)中，在第2行和第3行中，I 值的變化率最終為同樣的值。這樣保持下去，則不能在變化量的預(yù)測 值和I值的變化率之間形成一一對應(yīng)關(guān)系，因此，進(jìn)一步進(jìn)行第3行的 修正。在此，在本實(shí)施方式中，例如，在圖9 (a)的第2行和第3行 之間成立的相對于變化量的變化的I值的變化的斜率，假設(shè)為修正后也 沒有變化，以保持該關(guān)系的方式修正第3行的I值(圖9 (c))。在將 變化量和與之對應(yīng)的變化率的雙方進(jìn)行修正時，采用這樣的操作順序 實(shí)施學(xué)習(xí)功能(步驟S503)。下面，由于根據(jù)經(jīng)過修正的規(guī)則表84a 進(jìn)行PID常數(shù)的再設(shè)定的步驟S504的操作順序與圖8(a)的案例同樣， 因此省略說明。
以上，對溫度特性項(xiàng)目與目標(biāo)值之差比規(guī)定值大時的情況(步驟 S501; N)的PID常數(shù)的計(jì)算方法，說明使用規(guī)則表84a的方法。接著， 對上述的差在規(guī)定值以下時(步驟S501; Y)的PID常數(shù)的計(jì)算方法， 參照圖6的流程圖和圖IO進(jìn)行說明。
在該情況下，接著上述的判斷(步驟S501; Y)，確認(rèn)當(dāng)前的RUN 是否為第1次(步驟S505)。當(dāng)該RUN為微調(diào)PID常數(shù)的第1次的 RUN時(步驟S505; Y)，對應(yīng)的PID常數(shù)減小很少量，例如將I的標(biāo) 準(zhǔn)值1000減小2 3%左右(步驟S507)，根據(jù)該再設(shè)定值，執(zhí)行第2 次的RUN。
另一方面，當(dāng)該RUN為微調(diào)PID常數(shù)第2次以后的RUN時(步 驟S505; N)，進(jìn)行在上一次RUN和這一次的RUN之間，偏離目標(biāo)值 的溫度特性項(xiàng)目是否變化的判斷(步驟S506)。在溫度特性項(xiàng)目無變化 時(步驟S506; N)，除了與第1次同樣地加上上一次的變更以外，還 將PID常數(shù)縮小2 3X，進(jìn)行下一次的RUN (步驟S507)。在此，偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目沒有變化是指，如圖10 (a)所
示，相對于上一次(第n—l次)的RUN時取得的溫度曲線，這一次 (第n次)的RUN中取得的溫度曲線的溫度特性項(xiàng)目(例如，圖10 (a)中的溢出)漸漸得到改善。而且，通過下一次(第n+l次)的
RUN也繼續(xù)微調(diào)，可在避免PID常數(shù)變動過大從而導(dǎo)致調(diào)諧結(jié)果離散
的危險(xiǎn)的同時，改善溫度曲線。
反之，當(dāng)上一次的RUN和這一次的RUN之間，偏離目標(biāo)值的溫
度特性項(xiàng)目發(fā)生變化時(步驟S506; Y)，將上一次、這一次的各RUN
中使用的PID常數(shù)的平均值作為再設(shè)定值，執(zhí)行下一次的RUN (步驟
S508)。
偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目發(fā)生變化是指，如圖10 (b)所示，相 對于上一次(第n—l次)的RUN時取得的溫度曲線，這一次(第n 次)的RUN中取得的溫度曲線的溫度特性項(xiàng)目發(fā)生大變化的可能性大 (圖10 (b)中，不是指溢出消失，而是指回歸時間增長)。在此，下 一次(第n+l次)的RUN通過將第n次、第n+l次的RUN中使用 的PID常數(shù)的平均值作為再設(shè)定值，可得到溢出、回歸時間均達(dá)到良 好程度的值的溫度曲線的可能性很高。
這樣，如果上述溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的差分偏離允許 范圍且比規(guī)定值大時，使用上述規(guī)則表84;當(dāng)該差分比規(guī)定值小時， 不使用上述規(guī)則表84，而是將PID常數(shù)例如如上所述那樣進(jìn)行變更， 則可以防止PID常數(shù)的變化率變得過大而導(dǎo)致離散的現(xiàn)象。另外，微 調(diào)PID常數(shù)的方法并不限于已述的案例。
(2)與區(qū)域間溫度差對應(yīng)的PID常數(shù)的計(jì)算方法
圖11表示計(jì)算與區(qū)域間溫度差對應(yīng)的PID常數(shù)的動作流程(與圖 5的步驟S7對應(yīng))。如上所述，當(dāng)盡管溢出等溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值達(dá) 到目標(biāo)值以內(nèi)(步驟S4; Y)，僅區(qū)域間溫度差不在目標(biāo)值以內(nèi)時(步 驟S6; N)，對4個區(qū)域的溫度曲線彼此之間進(jìn)行比較，對回歸時間最 遲的區(qū)域(以下稱為最遲區(qū)域)的溫度曲線進(jìn)行溢出與目標(biāo)值之差是 否達(dá)到第2規(guī)定值以下的確認(rèn)(步驟S601)。
由于通過先行的動作，使溢出等溫度特性項(xiàng)目已變?yōu)樵谀繕?biāo)值以 內(nèi)(即，比圖6的流程圖中使用的規(guī)定值小的值)，因此，第2規(guī)定值設(shè)定為例如比允許誤差小的值。而且，溢出與其目標(biāo)值之差達(dá)到規(guī)定 值以下時(步驟S601; Y)，以使最遲區(qū)域以外的3個區(qū)域的回歸時間
與最遲區(qū)域一致的方式計(jì)算PID常數(shù)的再設(shè)定值(步驟S602)。具體 而言，例如與圖4 (c)所例示的回歸時間相關(guān)的規(guī)則表84c設(shè)在每一 個區(qū)域中，使用這些規(guī)則表84c，計(jì)算出延遲回歸時間的P值。回歸時 間的計(jì)算例如可按照圖7所說明的與溢出相關(guān)的PID常數(shù)的再設(shè)定值 的計(jì)算同樣的操作順序進(jìn)行。
其結(jié)果是，如圖12 (a)中模式地說明那樣，關(guān)于溢出，可不變更 受到良好調(diào)諧的最遲區(qū)域的次遲區(qū)域的PID常數(shù)，減小區(qū)域間的溫度 曲線的離散。另外，在圖12中，為方便圖示，僅表示了3個區(qū)域間溫 度曲線。
另一方面，在即使使用規(guī)則表84c進(jìn)行PID常數(shù)再設(shè)定，也不能 使區(qū)域間的溫度差達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)時，與使用圖8、圖9說明的溢出的 情況同樣，通過學(xué)習(xí)功能，將規(guī)則表84c修正至更恰當(dāng)。這樣之后， 反復(fù)進(jìn)行使用修正過的規(guī)則表84c再設(shè)定PID常數(shù)，并執(zhí)行下一次的 RUN，直至區(qū)域間溫度差達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)的該動作。
反之，在最遲區(qū)域的溫度曲線中的溢出與目標(biāo)值之差未達(dá)到第2 規(guī)定值以下時(步驟S601; N)，與步驟S603相反，以使最快區(qū)域以 外的3個區(qū)域的回歸時間與最快區(qū)域一致的方式計(jì)算PID常數(shù)(步驟 S603)。此時，也可以在計(jì)算PID常數(shù)時使用規(guī)則表84c，但由于變化 量的調(diào)整方向?yàn)橄喾捶较颍?，通過將規(guī)則表84c的近似式外插至 回歸時間的相反方向，可特定加速回歸時間的變化率。
其結(jié)果是，在最遲區(qū)域的溢出未達(dá)到第2規(guī)定值以下時，如圖12 (b)所示，即使經(jīng)過回歸時間進(jìn)行控制，溢出的調(diào)諧結(jié)果也不會有在 此之上的改善，因此，進(jìn)行使溫度曲線的收斂優(yōu)先，且減小區(qū)域間的 溫度曲線的偏差的調(diào)諧。且在該動作中，在即使使用規(guī)則表84c進(jìn)行 PID常數(shù)再設(shè)定，區(qū)域間溫度差也未達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)時，反復(fù)實(shí)施將規(guī) 則表84c修正至更恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)功能，和PID常數(shù)的再設(shè)定，直至區(qū)域 間溫度差達(dá)到目標(biāo)值以內(nèi)。
這樣，當(dāng)對應(yīng)各區(qū)域的溫度曲線沒有聚齊時，為使與多個區(qū)域中 之一的區(qū)域(最快區(qū)域或最遲區(qū)域等)對應(yīng)的回歸時間，與其它的區(qū)域的回歸時間聚齊，通過調(diào)整與該其它的區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)，可使 區(qū)域間的溫度曲線聚齊。按照上述實(shí)施方式，設(shè)定PID常數(shù)后，將處 理氣氛升溫，取得溫度曲線， 一旦溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值與目標(biāo)值的 差分超出允許范圍，則參照規(guī)則表84，通過與對應(yīng)于該差分的該溫度 特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定， 然后，反復(fù)同樣的步驟，直至上述差分達(dá)到允許范圍內(nèi)。而且，根據(jù)
使用上述規(guī)則表84后的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量，為更新規(guī)則表84 中的PID常數(shù)與該溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量的對應(yīng)關(guān)系而使規(guī)則表 具備學(xué)習(xí)功能，因此可以可靠并簡便地將PID常數(shù)自動設(shè)定至適當(dāng)值。 且由于具備減少區(qū)域間的溫度差的功能，所以可抑制基板間的處理的 偏差，有助于提高合格率。此外，可根據(jù)執(zhí)行自動調(diào)諧的方案和溫度 檢測器的種類等進(jìn)行調(diào)諧，因此可執(zhí)行符合客戶需要的調(diào)諧。
接著說明為了確認(rèn)本發(fā)明的效果而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。 (實(shí)施例1)
使用上述立式熱處理裝置，使加熱器的設(shè)定溫度為300。C，搬入保 持有標(biāo)準(zhǔn)晶片的晶舟25。在將晶舟25搬入反應(yīng)容器2內(nèi)以后，待機(jī)6 分鐘左右，使反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度穩(wěn)定。之后，將加熱器的設(shè)定溫度 上升到80(TC。此時反應(yīng)容器2內(nèi)呈非活性氣體的減壓氣氛。圖13 (a) 為第1次RUN中由各內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4得到的溫度曲線。圖 13 (b)為根據(jù)圖5所示的流程圖，至第3次RUN為止，執(zhí)行自動調(diào) 諧得到的溫度曲線。如果將圖13 (a)、圖13 (b)進(jìn)行比較，隨著RUN 次數(shù)增加，例如可減小上段的內(nèi)部溫度傳感器TC1的溢出，此外可減 小各溫度傳感器TC1 TC4的溫度曲線的偏差，執(zhí)行良好的自動調(diào)諧。 由此可知，在反應(yīng)容器2內(nèi)的處理區(qū)域中，解除溫度斜度，使處理區(qū) 域的溫度均勻。 (實(shí)施例2)
除了在將晶舟25搬入反應(yīng)容器2內(nèi)之際，使加熱器的設(shè)定溫度為 400°C，在使反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度穩(wěn)定后，使加熱器的設(shè)定溫度為600 "C以外，按照與實(shí)施例1同樣的設(shè)定條件，進(jìn)行第1次RUN。圖14(a) 為第1次RUN中由內(nèi)部溫度傳感器TC1 TC4得到的溫度曲線，圖14 (b)為執(zhí)行第4次RUN之后的結(jié)果。如果將圖14 (a)和圖14 (b) 進(jìn)行比較，則第1次RUN觀察到的上段的內(nèi)部溫度傳感器TC1的溢 出量減小，各區(qū)域的溫度曲線的偏差也減小。 (實(shí)施例3)
除了在將晶舟25搬入反應(yīng)容器2內(nèi)之際，使加熱器的設(shè)定溫度為 40(TC，使反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度穩(wěn)定后，將加熱器的設(shè)定溫度設(shè)定為760 °C，如實(shí)施方式所述那樣進(jìn)行自動調(diào)諧，將溢出、欠程和回歸時間收 斂至目標(biāo)值，但區(qū)域間溫度差未收斂至規(guī)定值內(nèi)時的溫度曲線的一例 表示在15 (a)中。而且再進(jìn)行圖11所示的調(diào)諧后，區(qū)域間的溫度差 收斂至規(guī)定值內(nèi)的狀態(tài)的溫度曲線表示在圖15 (b)中。根據(jù)該結(jié)果， 本發(fā)明人也可以充分理解到圖11的步驟是有效的這一結(jié)論。
權(quán)利要求
1.一種熱處理裝置，其特征在于，包括收納處理氣氛和被處理體的反應(yīng)容器；設(shè)在所述反應(yīng)容器內(nèi)，加熱所述處理氣氛的加熱機(jī)構(gòu)；檢測利用所述加熱機(jī)構(gòu)加熱的所述處理氣氛的溫度的溫度檢測部；和通過PID控制來控制所述加熱機(jī)構(gòu)的控制部，其中，所述控制部包括規(guī)則表，其是使處理氣氛升溫到目標(biāo)值時的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量和PID常數(shù)的變化率對應(yīng)而生成的；執(zhí)行機(jī)構(gòu)，反復(fù)執(zhí)行在設(shè)定PID常數(shù)后，利用所述加熱機(jī)構(gòu)將處理氣氛升溫到目標(biāo)溫度，同時根據(jù)所述溫度檢測部的溫度檢測值，取得溫度曲線，根據(jù)該溫度曲線，求取溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的差分的步驟，和當(dāng)該差分偏離允許范圍且比規(guī)定值大時，參照所述規(guī)則表，根據(jù)與對應(yīng)于該差分的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更PID常數(shù)，并進(jìn)行再設(shè)定的步驟，直至所述差分達(dá)到允許范圍內(nèi)；和更新機(jī)構(gòu)，其在參照所述規(guī)則表變更PID常數(shù)的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量和上一次循環(huán)中預(yù)測的該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量之間存在差異時，根據(jù)該實(shí)測變化量，更新所述規(guī)則表中的PID常數(shù)和該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的對應(yīng)關(guān)系。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于 所述溫度特性項(xiàng)目有多個，為將對應(yīng)各溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的PID常數(shù)的變化率倒易 時，在各溫度特性項(xiàng)目之間附加優(yōu)先級。
3. 如權(quán)利要求l所述的熱處理裝置，其特征在于 所述溫度特性項(xiàng)目是作為所述溫度檢測部的溫度檢測值超過目標(biāo)溫度時的與目標(biāo)溫度的最大溫度差的溢出值；溫度檢測值超過目標(biāo)溫度后，作為在低于目標(biāo)溫度時的從目標(biāo)溫度起算的最大落差量的欠程 值；和開始升溫后，至溫度檢測值相對于目標(biāo)溫度收斂于預(yù)定溫度范 圍內(nèi)的溫度穩(wěn)定時間這三者中的至少一個。
4. 如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于 所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所述溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值與目標(biāo)值的差分偏離允許范圍且比規(guī)定值小時，不使用所述規(guī)則表，變更PID常數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的熱處理裝置，其特征在于 所述溫度特性項(xiàng)目有多個，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在不使用規(guī)則表變更PID常數(shù)時，在相繼的循環(huán)之間，在偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目無變化時，僅變更預(yù)先設(shè)定影響該溫度特性項(xiàng)目的PID常數(shù)的變化率。
6. 如權(quán)利要求4所述的熱處理裝置，其特征在于所述溫度特性項(xiàng)目有多個，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)在不使用規(guī)則表變更PID常數(shù)時，在相繼的循環(huán)之間，在偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目有變化時，將相繼的循環(huán)之間使用的PID常數(shù)的平均值作為變更后的新PID常數(shù)使用。
7. 如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于所述反應(yīng)容器分為多個分割區(qū)域，所述加熱機(jī)構(gòu)設(shè)有多個，并且各加熱機(jī)構(gòu)設(shè)在每個分割區(qū)域中，這些加熱機(jī)構(gòu)的每個通過所述控制部獨(dú)立進(jìn)行PID控制。
8. 如權(quán)利要求7所述的熱處理裝置，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在根據(jù)與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫度曲線求得的溫度 特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的差分進(jìn)入允許范圍后，判斷與各分割區(qū) 域?qū)?yīng)的溫度曲線是否聚齊，如果沒有聚齊，則根據(jù)預(yù)先確定的規(guī)則，調(diào)整與多個分割區(qū)域中的至少一個分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
9. 如權(quán)利要求8所述的熱處理裝置，其特征在于所述規(guī)則表的所述溫度特性項(xiàng)目包括，開始升溫后，至溫度檢測 值相對于目標(biāo)溫度收斂于預(yù)定的溫度范圍內(nèi)為止的溫度穩(wěn)定時間，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫度曲線沒有聚齊時，為 使其它分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間與對應(yīng)于多個分割區(qū)域中的一個分割 區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間聚齊，調(diào)整與該其它分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
10. 如權(quán)利要求9所述的熱處理裝置，其特征在于 所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，求取所述其它分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間與所述一個分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間的時間差，參照所述規(guī)則表，利用與對應(yīng) 于求得的時間差的溫度穩(wěn)定時間的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更與 該其它分割區(qū)域相關(guān)的PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定，所述更新機(jī)構(gòu)根據(jù)變更后的PID常數(shù)，更新所述規(guī)則表。
11. 一種控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于，包括 將被處理體在處理氣氛內(nèi)定位的工序； 利用加熱機(jī)構(gòu)對被處理體進(jìn)行熱處理的工序；通過PID控制，進(jìn)行所述加熱機(jī)構(gòu)的溫度控制的工序； 檢測利用所述加熱機(jī)構(gòu)加熱的氣氛的溫度的工序(a);反復(fù)實(shí)施步驟(bl)和步驟(b2)，直至差分達(dá)到允許范圍內(nèi)的工 序(b)，其中，所述步驟(bl)，設(shè)定PID常數(shù)后，通過所述加熱機(jī)構(gòu)將處理氣氛升溫到目標(biāo)溫度，并且根據(jù)所述溫度檢測部的溫度檢測值， 取得溫度曲線，根據(jù)該溫度曲線，求取溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的所述差分，所述步驟(b2)，當(dāng)該差分偏離允許范圍且比規(guī)定值大 時，參照將處理氣氛升溫到目標(biāo)值時的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量與 PID常數(shù)的變化率對應(yīng)而生成的規(guī)則表，通過與對應(yīng)于該差分的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定；和在參照所述規(guī)則表變更PID常數(shù)的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量和 上一次循環(huán)中預(yù)測的該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量之間存在差異時， 根據(jù)該實(shí)測變化量，更新所述規(guī)則表中的PID常數(shù)和該溫度特性項(xiàng)目 的預(yù)測變化量的對應(yīng)關(guān)系的更新工序(c)。
12. 如權(quán)利要求11所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于:所述溫度特性項(xiàng)目有多個，在各溫度特性項(xiàng)目之間附加優(yōu)先級， 在將對應(yīng)各溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的PID常數(shù)的變化率倒易 時，根據(jù)所述優(yōu)先級，決定是否使任一溫度特性項(xiàng)目優(yōu)先進(jìn)行調(diào)諧。
13. 如權(quán)利要求11所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于: 作為所述溫度特性項(xiàng)目，使用作為所述溫度檢測部的溫度檢測值超過目標(biāo)溫度時的與目標(biāo)溫度的最大溫度差的溢出值；溫度檢測值超過目標(biāo)溫度后，作為在低于目標(biāo)溫度時的從目標(biāo)溫度起算的最大落差量的欠程值；和開始升溫后，至溫度檢測值相對于目標(biāo)溫度收斂于預(yù) 定溫度范圍內(nèi)的溫度穩(wěn)定時間這三者中的至少一個。
14. 如權(quán)利要求11所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于所述步驟(b2)包括，在所述溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值與目標(biāo)值的 差分偏離允許范圍且比規(guī)定值小時，不使用所述規(guī)則表，變更PID常數(shù)的步驟。
15. 如權(quán)利要求14所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于所述溫度特性項(xiàng)目有多個，所述不使用規(guī)則表變更PID常數(shù)的步驟，在相繼的循環(huán)之間，在 偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目無變化時，僅變更預(yù)先設(shè)定了影響該溫度 特性項(xiàng)目的PID常數(shù)的變化率。
16. 如權(quán)利要求14所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于所述溫度特性項(xiàng)目有多個，所述不使用規(guī)則表變更PID常數(shù)的步驟，在相繼的循環(huán)之間，在 偏離目標(biāo)值的溫度特性項(xiàng)目有變化時，將相繼的循環(huán)之間使用的PID 常數(shù)的平均值作為變更后的新PID常數(shù)使用。
17. 如權(quán)利要求11所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于所述反應(yīng)容器分為多個分割區(qū)域，所述加熱機(jī)構(gòu)設(shè)有多個，各加熱機(jī)構(gòu)設(shè)在每個分割區(qū)域中，對各加熱機(jī)構(gòu)獨(dú)立進(jìn)行PID控制。
18. 如權(quán)利要求17所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于: 所述工序(b)，在根據(jù)與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫度曲線求得的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的差分進(jìn)入允許范圍后，判斷與各分割區(qū) 域?qū)?yīng)的溫度曲線是否聚齊，如果沒有聚齊，根據(jù)預(yù)先確定的規(guī)則， 調(diào)整與多個分割區(qū)域中的至少一個分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
19. 如權(quán)利要求18所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于 所述規(guī)則表的所述溫度特性項(xiàng)目包括，開始升溫后，至溫度檢測值相對于目標(biāo)溫度收斂于預(yù)定的溫度范圍內(nèi)為止的溫度穩(wěn)定時間，當(dāng)與各分割區(qū)域?qū)?yīng)的溫度曲線沒有聚齊時，為使其它分割區(qū)域 的溫度穩(wěn)定時間與對應(yīng)于多個分割區(qū)域中的一個分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間聚齊，調(diào)整與該其它分割區(qū)域?qū)?yīng)的PID常數(shù)。
20. 如權(quán)利要求19所述的控制常數(shù)的自動調(diào)整方法，其特征在于 求取所述其它分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間和所述一個分割區(qū)域的溫度穩(wěn)定時間的時間差，參照所述規(guī)則表，利用與對應(yīng)于求得的時間差 的溫度穩(wěn)定時間的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更與該其它分割區(qū)域相關(guān)的PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定，所述更新機(jī)構(gòu)根據(jù)變更后的PID常數(shù)，更新所述規(guī)則表。
21. —種存儲介質(zhì)，其存儲有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行控制常數(shù)的自動調(diào)整方法的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于 該控制常數(shù)的自動調(diào)整方法包括 將被處理體在處理氣氛內(nèi)定位的工序； 利用加熱機(jī)構(gòu)對被處理體進(jìn)行熱處理的工序； 通過PID控制，進(jìn)行所述加熱機(jī)構(gòu)的溫度控制的工序； 檢測利用所述加熱機(jī)構(gòu)加熱的氣氛的溫度的工序(a); 反復(fù)實(shí)施步驟(bl)和步驟(b2)，直至差分達(dá)到允許范圍內(nèi)的工 序(b)，其中，所述步驟(bl)為，設(shè)定PID常數(shù)后，通過所述加熱 機(jī)構(gòu)將處理氣氛升溫到目標(biāo)溫度，同時根據(jù)所述溫度檢測部的溫度檢 測值，取得溫度曲線，根據(jù)該溫度曲線，求取溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的所述差分，所述步驟(b2)為，當(dāng)該差分偏離允許范圍且 比規(guī)定值大時，參照將處理氣氛升溫到目標(biāo)值時的溫度特性項(xiàng)目的預(yù) 測變化量與PID常數(shù)的變化率對應(yīng)而生成的規(guī)則表，通過與對應(yīng)于該 差分的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更PID常數(shù)，進(jìn) 行再設(shè)定；和在參照所述規(guī)則表變更PID常數(shù)的溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量和上一次循環(huán)中預(yù)測的該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量之間存在差異時，根據(jù)該實(shí)測變化量，更新所述規(guī)則表中的PID常數(shù)和該溫度特性項(xiàng)目 的預(yù)測變化量的對應(yīng)關(guān)系的更新工序(c)。
全文摘要
本發(fā)明提供熱處理裝置，其中，控制部包括規(guī)則表，使處理氣氛升溫到目標(biāo)值時的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量和PID常數(shù)的變化率對應(yīng)而生成；執(zhí)行機(jī)構(gòu)，反復(fù)執(zhí)行根據(jù)溫度檢測部的溫度檢測值取得溫度曲線，根據(jù)該溫度曲線，求取溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測值和目標(biāo)值的差分的步驟，當(dāng)該差分偏離允許范圍且比規(guī)定值大時，參照規(guī)則表，通過與對應(yīng)于差分的溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量對應(yīng)的變化率，變更PID常數(shù)，進(jìn)行再設(shè)定步驟，直至差分達(dá)到允許范圍內(nèi)?？刂撇窟€具有在溫度特性項(xiàng)目的實(shí)測變化量和上一次循環(huán)中預(yù)測的該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量間存在差異時，根據(jù)該實(shí)測變化量，更新規(guī)則表中的PID常數(shù)和該溫度特性項(xiàng)目的預(yù)測變化量的對應(yīng)關(guān)系的更新機(jī)構(gòu)。
文檔編號H01L21/00GK101286043SQ20081009244
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者井上久司, 王文凌, 神田莊一, 高橋五郎 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社