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JP2006329869A - Temperature estimation device, temperature control device, temperature estimation method, temperature control method, temperature estimation program, and temperature control program - Google Patents

Temperature estimation device, temperature control device, temperature estimation method, temperature control method, temperature estimation program, and temperature control program Download PDF

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JP2006329869A
JP2006329869A JP2005155844A JP2005155844A JP2006329869A JP 2006329869 A JP2006329869 A JP 2006329869A JP 2005155844 A JP2005155844 A JP 2005155844A JP 2005155844 A JP2005155844 A JP 2005155844A JP 2006329869 A JP2006329869 A JP 2006329869A
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Japan
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temperature
reference point
thermal parameter
unit
estimated value
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JP2005155844A
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Tadahisa Ono
忠久 大野
Isato Motohashi
勇人 本橋
Yasuhiro Kurata
康浩 倉田
Masahito Tanaka
雅人 田中
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】 対象物の温度を高精度に推定することができる温度推定装置、温度制御装置、温度推定方法、温度制御方法、温度推定プログラム、および温度制御プログラムを提供する。
【解決手段】
基体の参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、熱パラメータと参照点の温度とに従って対象物の温度を推定する第1の温度算出部と、熱パラメータと対象物の温度の推定値とに従って参照点の温度を推定する第2の温度算出部と、参照点の温度と推定値とに基づいて熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを備える。パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って対象物の温度の推定値および参照点の温度の推定値を算出しなおし、参照点の温度の推定値が算出し直される度に熱パラメータを修正する。
【選択図】 図6
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature estimation device, a temperature control device, a temperature estimation method, a temperature control method, a temperature estimation program, and a temperature control program capable of estimating the temperature of an object with high accuracy.
[Solution]
A reference point temperature acquisition unit that acquires the temperature of the reference point of the substrate, a first temperature calculation unit that estimates the temperature of the object according to the thermal parameter and the temperature of the reference point, and an estimated value of the thermal parameter and the temperature of the object And a thermal parameter correcting unit that corrects the thermal parameter based on the reference point temperature and the estimated value. Each time the thermal parameter is corrected by the parameter correction unit, the estimated temperature of the object and the estimated temperature of the reference point are recalculated using the corrected thermal parameter, and the estimated temperature of the reference point is calculated. Modify the thermal parameters each time it is redone.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、対象物の温度を推定する温度推定装置、温度推定方法、温度推定プログラム、および対象物の温度を制御する温度制御装置、温度制御方法、温度制御プログラムに関する。   The present invention relates to a temperature estimation device, a temperature estimation method, a temperature estimation program, and a temperature control device, a temperature control method, and a temperature control program for controlling the temperature of an object.

半導体の製造プロセスにおいては、ホットプレート上にウエハを載せて、ウエハを加熱する熱処理工程が多く存在する。この熱処理工程においては、ウエハの温度に応じてホットプレートの出力熱量を調整し、ウエハ温度を高精度に制御することが好ましいが、ウエハの表面には直接温度計を装着することができないため、実際には、ウエハの周辺に温度センサを設けて、その温度計測値からウエハ温度を推定し、推定したウエハ温度に基づいてホットプレートの出力熱量を調整することが行われている。   In a semiconductor manufacturing process, there are many heat treatment steps for placing a wafer on a hot plate and heating the wafer. In this heat treatment step, it is preferable to adjust the output heat amount of the hot plate according to the temperature of the wafer and control the wafer temperature with high accuracy, but since a thermometer cannot be directly attached to the surface of the wafer, In practice, a temperature sensor is provided around the wafer, the wafer temperature is estimated from the measured temperature value, and the output heat amount of the hot plate is adjusted based on the estimated wafer temperature.

しかし、ウエハは微妙に反っており、この反り具合はウエハ個々に異なっている。このため、熱抵抗を代表とする熱パラメータがウエハ処理ごとに異なり、さらに、ウエハの各部分ごとにも異なる。したがって、全てのウエハに同じ熱パラメータを適用してウエハ温度を推定しようとすると、推定したウエハ温度が実際のウエハの表面温度と大きくずれてしまう恐れがある。   However, the wafer is slightly warped, and the warpage is different for each wafer. For this reason, the thermal parameter represented by the thermal resistance differs for each wafer process, and also for each part of the wafer. Therefore, if an attempt is made to estimate the wafer temperature by applying the same thermal parameter to all the wafers, the estimated wafer temperature may be greatly deviated from the actual surface temperature of the wafer.

このような問題に関して、特許文献1には、加熱物と、加熱物によって加熱される被加熱物とは相互に影響を及ぼしあっているという熱伝達モデルを利用し、プレート付近に温度センサを設け、その温度センサによって計測された被加熱物であるプレート温度の2階微分値に基づいて、プレート上に載せられた鍋の底の反り量を算出する加熱調理器について記載されている。この特許文献1に記載された反り算出方法を使ってウエハの反り量を算出することによって、個々のウエハに適した熱パラメータを取得してウエハ温度を推定することができる。
特開2001−351771号公報
Regarding such a problem, Patent Document 1 uses a heat transfer model in which a heated object and a heated object heated by the heated object interact with each other, and a temperature sensor is provided near the plate. The cooking device calculates the amount of warping of the bottom of the pan placed on the plate based on the second-order differential value of the plate temperature, which is the object to be heated, measured by the temperature sensor. By calculating the warpage amount of the wafer using the warpage calculation method described in Patent Document 1, it is possible to acquire the thermal parameter suitable for each wafer and estimate the wafer temperature.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-351717

ここで、半導体の製造プロセスにおいては、ウエハの温度制御に対してかなりの精度が求められるうえ、ウエハの反り具合は鍋などの反り具合と比べて微小であるため、ウエハの反りの算出値に含まれる誤差の影響が大きく表れる。しかし、特許文献1に記載された反り算出方法においては、実質的な熱パラメータの推定の際に、測定された温度の2階微分値に基づき、予め求められた反り判定のグラフや表を参照して、1個の反り判定の対象に対して1回だけ反り判定を行う。したがって、反り判定に誤差が生じた場合に、それを確認する手段がなく、また誤差を修正する手段もないため、反り判定に対する精度の信頼性が低くなるという問題がある。言い換えれば、反りの算出値に含まれる誤差が大きく許容されているため、ウエハの温度制御に適用するには精度が低すぎるという問題がある。   Here, in the semiconductor manufacturing process, considerable accuracy is required for the temperature control of the wafer, and the warpage of the wafer is smaller than the warpage of a pan or the like. The effect of the included error appears greatly. However, in the warp calculation method described in Patent Document 1, when a substantial thermal parameter is estimated, a warp determination graph or table obtained in advance is referred to based on the second-order differential value of the measured temperature. Then, the warpage determination is performed only once for one warpage determination target. Therefore, when an error occurs in the warpage determination, there is no means for confirming the error, and there is no means for correcting the error, so that there is a problem that the reliability of the accuracy for the warpage determination is lowered. In other words, since the error included in the calculated value of warpage is largely allowed, there is a problem that the accuracy is too low to be applied to wafer temperature control.

なお、上述した問題は、ウエハをホットプレートで加熱する半導体の製造プロセスのみに限らず、熱源からの発熱によって対象物の温度を高精度に制御する温度制御処理に一般的に生じる問題である。   The above-described problem is not limited to a semiconductor manufacturing process in which a wafer is heated by a hot plate, and is a problem that generally occurs in a temperature control process in which the temperature of an object is controlled with high accuracy by heat generated from a heat source.

本発明は、上記事情に鑑み、対象物の温度を高精度に推定することができる温度推定装置、温度制御装置、温度推定方法、温度制御方法、温度推定プログラム、および温度制御プログラムを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a temperature estimation device, a temperature control device, a temperature estimation method, a temperature control method, a temperature estimation program, and a temperature control program that can estimate the temperature of an object with high accuracy. With the goal.

上記目的を達成する本発明の温度推定装置は、対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
対象物に関する熱パラメータと参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
熱パラメータと第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを備え、
第1の温度算出部および第2の温度算出部が、熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、対象物の温度の推定値および参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、熱パラメータ修正部が、第2の温度算出部で参照点の温度の推定値が算出し直される度に熱パラメータを修正するものであることを特徴とする。
The temperature estimation device of the present invention that achieves the above object includes a reference point temperature acquisition unit that acquires the temperature of a reference point that refers to the temperature of a substrate that is in thermal contact with an object,
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to the thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correction unit that corrects the thermal parameter based on the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit and the estimated value of the temperature of the reference point calculated by the second temperature calculation unit;
Each time the first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit correct the thermal parameter in the thermal parameter correction unit, the estimated temperature of the object and the temperature of the reference point are calculated using the corrected thermal parameter. The thermal parameter correction unit corrects the thermal parameter each time the second temperature calculation unit recalculates the estimated temperature of the reference point. To do.

ここで、本発明にいう「対象物に関する熱パラメータ」は、例えば、対象物の熱容量、熱伝導率、放射率、熱伝達率、および熱抵抗などを表し、対象物自体の熱特性を表すパラメータだけではなく、対象物と周りの環境との間の熱特性を表すパラメータなども含まれる。また、「基体の温度を参照する参照点」とは、基体の温度を直接計測できる場合は、基体上の点であることが好ましいが、基体の温度を直接計測できない場合には、基体付近の温度計測可能な点であってもよい。   Here, the “thermal parameter relating to the object” referred to in the present invention represents, for example, the heat capacity, heat conductivity, emissivity, heat transfer coefficient, and heat resistance of the object, and represents the thermal characteristics of the object itself. In addition to the above, parameters representing thermal characteristics between the object and the surrounding environment are also included. In addition, the “reference point for referring to the temperature of the substrate” is preferably a point on the substrate when the temperature of the substrate can be directly measured, but when the temperature of the substrate cannot be directly measured, The point which can measure temperature may be sufficient.

本発明の温度推定装置によると、「熱源などといった基体と、基体と熱的に接触している対象物とは、熱的に相互に影響を及ぼしあっている」という熱伝達モデルに従って、基体の参照点の温度と熱パラメータとに従って対象物の温度の推定値が算出され、その対象物の温度の推定値と熱パラメータとに従って参照点の温度の推定値が算出されて、参照点の温度の推定値と、実際の参照点の温度とに基づいて熱パラメータが修正される。このような熱パラメータの修正が繰り返されるため、より正確な熱パラメータを取得することができ、高精度に対象物の温度を推定することができる。   According to the temperature estimation device of the present invention, according to a heat transfer model that “a substrate such as a heat source and an object that is in thermal contact with the substrate thermally affect each other”, An estimate of the temperature of the object is calculated according to the temperature of the reference point and the thermal parameter, and an estimate of the temperature of the reference point is calculated according to the estimate of the temperature of the object and the thermal parameter. The thermal parameter is modified based on the estimated value and the actual reference point temperature. Since such correction of the heat parameter is repeated, a more accurate heat parameter can be acquired, and the temperature of the object can be estimated with high accuracy.

また、本発明の温度推定装置において、上記参照点温度取得部が、熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に参照点の温度を取得し直すものであることが好適である。   In the temperature estimation device of the present invention, it is preferable that the reference point temperature acquisition unit reacquires the temperature of the reference point every time the thermal parameter is corrected by the thermal parameter correction unit.

本発明の好適な形態の温度推定装置によると、参照点の温度が毎回取得しなおされるため、対象物の温度を安定して高精度に推定することができる。   According to the preferred embodiment of the temperature estimation apparatus of the present invention, the temperature of the reference point is reacquired every time, so that the temperature of the object can be stably estimated with high accuracy.

また、本発明の温度推定装置において、上記熱パラメータは、対象物と基体との間の熱抵抗であることが好ましい。   In the temperature estimation device of the present invention, it is preferable that the thermal parameter is a thermal resistance between the object and the substrate.

対象物と基体との間の熱抵抗を使って、その対象物の温度を推定することができる。   The thermal resistance between the object and the substrate can be used to estimate the temperature of the object.

また、本発明の温度推定装置において、上記熱パラメータ修正部は、熱パラメータの修正値をPID演算によって算出するものであることが好適である。   Moreover, in the temperature estimation apparatus of the present invention, it is preferable that the thermal parameter correction unit calculates a correction value of the thermal parameter by PID calculation.

本発明の好適な形態の温度推定装置によると、効率よく精密な熱パラメータを算出することができ、対象物の温度を精度良く推定することができる。   According to the preferred embodiment of the temperature estimation apparatus of the present invention, it is possible to efficiently calculate a precise thermal parameter, and to accurately estimate the temperature of the object.

また、本発明の温度推定装置において、上記対象物は、半導体ウエハであり、
上記基体は、半導体ウエハを加熱するホットプレートであることが好ましい。
In the temperature estimation device of the present invention, the object is a semiconductor wafer,
The base is preferably a hot plate for heating the semiconductor wafer.

半導体ウエハを加熱する加熱処理においては、半導体ウエハに直接温度計を装着することができないため、本発明の温度推定装置を適用して、半導体ウエハの温度を高精度に推定することが好ましい。   In the heat treatment for heating the semiconductor wafer, a thermometer cannot be directly attached to the semiconductor wafer. Therefore, it is preferable to estimate the temperature of the semiconductor wafer with high accuracy by applying the temperature estimation device of the present invention.

また、上記目的を達成する本発明の温度制御装置は、対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
対象物に関する熱パラメータと参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
熱パラメータと第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを備え、
第1の温度算出部および第2の温度算出部が、熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、対象物の温度の推定値および参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、熱パラメータ修正部が、第2の温度算出部で参照点の温度の推定値が算出し直される度に熱パラメータを修正するものであり、
第1の温度算出部で算出される対象物の温度の推定値が目標の温度に近づくように基体の発熱量または吸熱量を制御する基体制御部を備えたことを特徴とする。
In addition, the temperature control device of the present invention that achieves the above object includes a reference point temperature acquisition unit that acquires the temperature of a reference point that refers to the temperature of a substrate that is in thermal contact with an object,
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to the thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correction unit that corrects the thermal parameter based on the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit and the estimated value of the temperature of the reference point calculated by the second temperature calculation unit;
Each time the first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit correct the thermal parameter in the thermal parameter correction unit, the estimated temperature of the object and the temperature of the reference point are calculated using the corrected thermal parameter. The thermal parameter correction unit corrects the thermal parameter every time the second temperature calculation unit recalculates the estimated value of the reference point temperature,
The present invention is characterized in that a base body control section is provided for controlling the heat generation amount or the heat absorption amount of the base body so that the estimated temperature value of the object calculated by the first temperature calculation section approaches the target temperature.

本発明の温度制御装置によると、対象物の温度を高精度に推定して、その対象物の温度をより正確に目標の温度に近づけることができる。   According to the temperature control device of the present invention, the temperature of the object can be estimated with high accuracy, and the temperature of the object can be brought closer to the target temperature more accurately.

なお、温度制御装置については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう温度制御装置には、上記の基本形態のみではなく、前述した温度推定装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。   Note that the temperature control device is only shown in its basic form here, but this is only for avoiding duplication, and the temperature control device according to the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to the respective forms of the temperature estimation device are included.

また、上記目的を達成する本発明の温度推定方法は、対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得過程と、
対象物に関する熱パラメータと参照点温度取得過程で取得された参照点の温度とに従って対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出過程と、
熱パラメータと第1の温度算出過程で算出された対象物の温度の推定値とに従って参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出過程と、
参照点温度取得過程で取得された参照点の温度と、第2の温度算出過程で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、熱パラメータを修正する熱パラメータ修正過程とを有し、
第1の温度算出過程および第2の温度算出過程が、熱パラメータ修正過程で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、対象物の温度の推定値および参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、熱パラメータ修正過程が、第2の温度算出過程で参照点の温度の推定値が算出し直される度に熱パラメータを修正するものであることを特徴とする。
Further, the temperature estimation method of the present invention that achieves the above object includes a reference point temperature acquisition step of acquiring the temperature of a reference point that refers to the temperature of a substrate that is in thermal contact with an object,
A first temperature calculation process for calculating an estimated value of the temperature of the object according to the thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired in the reference point temperature acquisition process;
A second temperature calculating step of calculating an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated in the first temperature calculating step;
A thermal parameter correction process for correcting a thermal parameter based on the reference point temperature acquired in the reference point temperature acquisition process and the estimated temperature of the reference point calculated in the second temperature calculation process. ,
The first temperature calculation process and the second temperature calculation process each time the thermal parameter is corrected in the thermal parameter correction process, using the corrected thermal parameter, the estimated temperature of the object and the temperature of the reference point The thermal parameter correction process corrects the thermal parameter every time the estimated temperature of the reference point is recalculated in the second temperature calculation process. To do.

本発明の温度推定方法によると、対象物の温度を直接計測することができなくても、その温度を精度良く推定することができる。   According to the temperature estimation method of the present invention, even if the temperature of the object cannot be directly measured, the temperature can be estimated with high accuracy.

なお、温度推定方法については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう温度推定方法には、上記の基本形態のみではなく、前述した温度推定装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。   Note that the temperature estimation method is only shown in its basic form here, but this is only for avoiding duplication, and the temperature estimation method referred to in the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to the respective forms of the temperature estimation device are included.

また、上記目的を達成する本発明の温度制御方法は、対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得過程と、
対象物に関する熱パラメータと参照点温度取得過程で取得された参照点の温度とに従って対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出過程と、
熱パラメータと第1の温度算出過程で算出された対象物の温度の推定値とに従って参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出過程と、
参照点温度取得過程で取得された参照点の温度と、第2の温度算出過程で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、熱パラメータを修正する熱パラメータ修正過程とを有し、
第1の温度算出過程および第2の温度算出過程が、熱パラメータ修正過程で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、対象物の温度の推定値および参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、熱パラメータ修正過程が、第2の温度算出過程で参照点の温度の推定値が算出し直される度に熱パラメータを修正するものであり、
第1の温度算出過程で算出される対象物の温度の推定値が目標の温度に近づくように基体の発熱量または吸熱量を制御する基体制御過程を有することを特徴とする。
Further, the temperature control method of the present invention that achieves the above object includes a reference point temperature acquisition step of acquiring the temperature of a reference point that refers to the temperature of a substrate that is in thermal contact with an object,
A first temperature calculation process for calculating an estimated value of the temperature of the object according to the thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired in the reference point temperature acquisition process;
A second temperature calculating step of calculating an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated in the first temperature calculating step;
A thermal parameter correction process for correcting a thermal parameter based on the reference point temperature acquired in the reference point temperature acquisition process and the estimated temperature of the reference point calculated in the second temperature calculation process. ,
The first temperature calculation process and the second temperature calculation process each time the thermal parameter is corrected in the thermal parameter correction process, using the corrected thermal parameter, the estimated temperature of the object and the temperature of the reference point The thermal parameter correction process corrects the thermal parameter each time the estimated temperature value of the reference point is recalculated in the second temperature calculation process.
It has a base body control process which controls the calorific value or endothermic quantity of a base so that the presumed value of the temperature of an object computed in the 1st temperature calculation process may approach target temperature.

本発明の温度制御方法によると、対象物の温度を精度良く目標の温度に近づけることができる。   According to the temperature control method of the present invention, the temperature of the object can be brought close to the target temperature with high accuracy.

なお、温度制御方法については、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう温度制御方法には、上記の基本形態のみではなく、前述した温度推定装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。   Note that the temperature control method is only shown in its basic form here, but this is merely to avoid duplication, and the temperature control method referred to in the present invention is not limited to the basic form described above. Various forms corresponding to the respective forms of the temperature estimation device are included.

また、上記目的を達成する本発明の温度推定プログラムは、コンピュータ内で実行され、コンピュータ上に、
対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
対象物に関する熱パラメータと参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
熱パラメータと第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを構成し、
第1の温度算出部および第2の温度算出部が、熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、対象物の温度の推定値および参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、熱パラメータ修正部が、第2の温度算出部で参照点の温度の推定値が算出し直される度に熱パラメータを修正するものであることを特徴とする。
Moreover, the temperature estimation program of the present invention that achieves the above object is executed in a computer, and on the computer,
A reference point temperature acquisition unit that acquires a temperature of a reference point that refers to a temperature of a substrate that is in thermal contact with the object;
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to the thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correcting unit configured to correct the thermal parameter based on the reference point temperature acquired by the reference point temperature acquiring unit and the estimated temperature of the reference point calculated by the second temperature calculating unit; ,
Each time the first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit correct the thermal parameter in the thermal parameter correction unit, the estimated temperature of the object and the temperature of the reference point are calculated using the corrected thermal parameter. The thermal parameter correction unit corrects the thermal parameter each time the second temperature calculation unit recalculates the estimated temperature of the reference point. To do.

なお、本発明の温度推定プログラムによって構築される第1の温度算出部などといった構成要素は、1つの構成要素が1つのプログラム部品によって構築されるものであってもよく、1つの構成要素が複数のプログラム部品によって構築されるものであってもよく、複数の構成要素が1つのプログラム部品によって構築されるものであってもよい。また、これらの構成要素は、そのような作用を自分自身で実行するものであってもよく、あるいは、コンピュータに組み込まれている他のプログラムやプログラム部品に指示を与えて実行させるものであっても良い。   Note that the components such as the first temperature calculation unit constructed by the temperature estimation program of the present invention may be constructed by one program component, or a plurality of one component. The program component may be constructed, or a plurality of components may be constructed by one program component. In addition, these components may execute such actions themselves, or may be executed by giving instructions to other programs and program components incorporated in the computer. Also good.

なお、温度推定プログラムについては、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう温度推定プログラムには、上記の基本形態のみではなく、前述した温度推定装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。   Note that only the basic form of the temperature estimation program is shown here, but this is merely to avoid duplication, and the temperature estimation program referred to in the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to the respective forms of the temperature estimation device are included.

また、上記目的を達成する本発明の温度制御プログラムは、コンピュータ内で実行され、コンピュータ上に、
対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
対象物に関する熱パラメータと参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
熱パラメータと第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを構成し、
第1の温度算出部および第2の温度算出部が、熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、対象物の温度の推定値および参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、熱パラメータ修正部が、第2の温度算出部で参照点の温度の推定値が算出し直される度に熱パラメータを修正するものであり、
第1の温度算出部で算出される対象物の温度の推定値が目標の温度に近づくように基体の発熱量または吸熱量を制御する基体制御部を構成することを特徴とする。
Further, the temperature control program of the present invention that achieves the above object is executed in a computer, and on the computer,
A reference point temperature acquisition unit that acquires a temperature of a reference point that refers to a temperature of a substrate that is in thermal contact with the object;
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to the thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correcting unit configured to correct the thermal parameter based on the reference point temperature acquired by the reference point temperature acquiring unit and the estimated temperature of the reference point calculated by the second temperature calculating unit; ,
Each time the first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit correct the thermal parameter in the thermal parameter correction unit, the estimated temperature of the object and the temperature of the reference point are calculated using the corrected thermal parameter. The thermal parameter correction unit corrects the thermal parameter every time the second temperature calculation unit recalculates the estimated value of the reference point temperature,
The substrate control unit is configured to control the heat generation amount or the heat absorption amount of the substrate so that the estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculation unit approaches the target temperature.

なお、本発明の温度制御プログラムによって構築される第1の温度算出部などといった構成要素は、1つの構成要素が1つのプログラム部品によって構築されるものであってもよく、1つの構成要素が複数のプログラム部品によって構築されるものであってもよく、複数の構成要素が1つのプログラム部品によって構築されるものであってもよい。また、これらの構成要素は、そのような作用を自分自身で実行するものであってもよく、あるいは、コンピュータに組み込まれている他のプログラムやプログラム部品に指示を与えて実行させるものであっても良い。   Note that the constituent elements such as the first temperature calculation unit constructed by the temperature control program of the present invention may be one constituent element constructed by one program part, and a plurality of one constituent element. The program component may be constructed, or a plurality of components may be constructed by one program component. In addition, these components may execute such actions themselves, or may be executed by giving instructions to other programs and program components incorporated in the computer. Also good.

なお、温度制御プログラムについては、ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明にいう温度制御プログラムには、上記の基本形態のみではなく、前述した温度推定装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。   Note that only the basic form of the temperature control program is shown here, but this is merely to avoid duplication, and the temperature control program referred to in the present invention is not limited to the above basic form. Various forms corresponding to the respective forms of the temperature estimation device are included.

以上説明したように、本発明によれば、熱パラメータの推定に誤差が生じた場合に、その誤差を確認し誤差を修正する熱パラメータ修正部を備えているので、対象物の温度を高精度に推定することができる温度推定装置、温度制御装置、温度推定方法、温度制御方法、温度推定プログラム、および温度制御プログラムを提供することができる。   As described above, according to the present invention, when there is an error in the estimation of the thermal parameter, the thermal parameter correction unit that checks the error and corrects the error is provided. A temperature estimation device, a temperature control device, a temperature estimation method, a temperature control method, a temperature estimation program, and a temperature control program can be provided.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態が適用されたウエハ加熱システムの概略図である。   FIG. 1 is a schematic view of a wafer heating system to which an embodiment of the present invention is applied.

図1に示すウエハ加熱システムは、ウエハ30が載せられることによって、ウエハ30の温度を常温に保つチルプレート10と、チルプレート10から運ばれてきたウエハ30を加熱するチャンバ20と、ウエハ30の温度を調節するコンピュータ40とで構成されている。また、チャンバ20には、ウエハ30を加熱するためのホットプレート22と、ウエハ30がホットプレート22上に載せられた後で閉められる蓋21とが備えられている。ホットプレート22は、複数のヒータ22bと、ホットプレート22の、複数のヒータ22bそれぞれに対応する位置の温度を計測する複数の温度センサ22aと、ウエハ30を支えるためのストッパ22cとで構成されており、蓋21の内側(ホットプレート22と対向する側)には、蓋21の、複数のヒータ22bそれぞれに対応する位置の温度を計測する温度センサ21aが設けられている。   The wafer heating system shown in FIG. 1 has a chill plate 10 that keeps the temperature of the wafer 30 at a normal temperature when the wafer 30 is placed thereon, a chamber 20 that heats the wafer 30 carried from the chill plate 10, And a computer 40 for adjusting the temperature. The chamber 20 includes a hot plate 22 for heating the wafer 30 and a lid 21 that is closed after the wafer 30 is placed on the hot plate 22. The hot plate 22 includes a plurality of heaters 22 b, a plurality of temperature sensors 22 a that measure temperatures at positions corresponding to the respective heaters 22 b of the hot plate 22, and a stopper 22 c that supports the wafer 30. A temperature sensor 21 a that measures the temperature of the lid 21 at a position corresponding to each of the plurality of heaters 22 b is provided on the inner side of the lid 21 (the side facing the hot plate 22).

ここで、ウエハ30は、表裏面のうちの裏面をホットプレート22に向けて、ホットプレート22のストッパ22c上に載せられる。このウエハ30の温度が設定温度に加熱されたか否かを判定するためには、ホットプレート22と対向していないウエハ30の表面の温度が設定温度に達したか否かを判定することが好ましいが、ウエハ30の表面には、温度センサを直接装着することができない。本実施形態では、ヒータ22b、および温度センサ21a,22aがコンピュータ40と接続されており、コンピュータ40では、蓋21の内側に設けられた温度センサ21aの測定結果と、ホットプレート22に設けられた温度センサ22aの測定結果とに基づいてウエハ30の表面温度が推定され、表面温度が設定温度になるように、ヒータ22bでの出力熱量が制御される。   Here, the wafer 30 is placed on the stopper 22 c of the hot plate 22 with the back side of the front and back sides facing the hot plate 22. In order to determine whether or not the temperature of the wafer 30 has been heated to the set temperature, it is preferable to determine whether or not the temperature of the surface of the wafer 30 not facing the hot plate 22 has reached the set temperature. However, the temperature sensor cannot be directly mounted on the surface of the wafer 30. In this embodiment, the heater 22b and the temperature sensors 21a and 22a are connected to the computer 40. In the computer 40, the measurement result of the temperature sensor 21a provided inside the lid 21 and the hot plate 22 are provided. The surface temperature of the wafer 30 is estimated based on the measurement result of the temperature sensor 22a, and the amount of heat output from the heater 22b is controlled so that the surface temperature becomes the set temperature.

このコンピュータ40は、外観構成上、本体装置41、その本体装置41からの指示に応じて表示画面42a上に文字や画像を表示する表示装置42、本体装置41にキー操作に応じた各種の情報を入力するキーボード43、および、表示画面42a上の任意の位置を指定することにより、その位置に表示された、例えばアイコン等に応じた指示を入力するマウス44を備えている。この本体装置41は、外観上、フレキシブルディスク(以下では、FDと省略する)を装填するためのFD装填口41a、およびCD−ROMを装填するためのCD−ROM装填口41bを有する。   The computer 40 has a main body device 41, a display device 42 that displays characters and images on a display screen 42a in response to an instruction from the main body device 41, and various types of information corresponding to key operations on the main body device 41 in terms of external configuration. And a mouse 44 for inputting an instruction corresponding to, for example, an icon or the like displayed at that position by designating an arbitrary position on the display screen 42a. The main unit 41 has an FD loading port 41a for loading a flexible disk (hereinafter abbreviated as FD) and a CD-ROM loading port 41b for loading a CD-ROM.

図2は、図1に示すコンピュータのハードウェア構成図である。   FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the computer shown in FIG.

本体装置41の内部には、図2に示すように、各種プログラムを実行するCPU411、ハードディスク装置413に格納されたプログラムが読み出されCPU411での実行のために展開される主メモリ412、各種プログラムやデータ等が保存されたハードディスク装置413、FD100が装填され、その装填されたFD100をアクセスするFDドライブ414、CD−ROM110をアクセスするCD−ROMドライブ415、図1に示す温度センサ21a,22aと接続され、温度センサ21a,22aから計測値を受け取る入力インタフェース416、図1に示すヒータ22bと接続され、ヒータ22bにヒータ制御信号を送る出力インタフェース417が内蔵されており、これらの各種要素と、さらに図1にも示す表示装置42、キーボード43、およびマウス44は、バス45を介して相互に接続されている。   As shown in FIG. 2, the main unit 41 includes a CPU 411 that executes various programs, a main memory 412 that is read out from the programs stored in the hard disk device 413 and developed for execution by the CPU 411, and various programs. 1 and the hard disk device 413 in which data and the like are stored, the FD 100 is loaded, the FD drive 414 that accesses the loaded FD 100, the CD-ROM drive 415 that accesses the CD-ROM 110, and the temperature sensors 21a and 22a shown in FIG. An input interface 416 connected to receive measurement values from the temperature sensors 21a and 22a and an output interface 417 connected to the heater 22b shown in FIG. 1 and sending a heater control signal to the heater 22b are built-in. Further, the display device shown in FIG. 2, keyboard 43, and mouse 44 are connected to each other via a bus 45.

ここで、CD−ROM110には、本発明の温度推定プログラムおよび温度制御プログラムそれぞれの一実施形態が適用された温度制御プログラムが記憶されている。そのCD−ROM110はCD−ROMドライブ415に装填され、そのCD−ROM110に記憶された温度制御プログラムがこのコンピュータ40にアップロードされてハードディスク装置413に記憶される。そして、この温度制御プログラムが起動されて実行されることにより、コンピュータ40内に、本発明の温度推定装置および温度制御装置それぞれの一実施形態である温度制御装置50(図4参照)が構築される。   Here, the CD-ROM 110 stores a temperature control program to which one embodiment of each of the temperature estimation program and the temperature control program of the present invention is applied. The CD-ROM 110 is loaded into the CD-ROM drive 415, and the temperature control program stored in the CD-ROM 110 is uploaded to the computer 40 and stored in the hard disk device 413. When the temperature control program is started and executed, a temperature control device 50 (see FIG. 4), which is an embodiment of each of the temperature estimation device and the temperature control device of the present invention, is constructed in the computer 40. The

次に、このコンピュータ40内で実行される温度制御プログラムについて説明する。   Next, a temperature control program executed in the computer 40 will be described.

図3は、温度制御プログラムが記憶されたCD−ROM110を示す概念図である。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing the CD-ROM 110 in which the temperature control program is stored.

温度制御プログラム420は、ヒータ温度取得部421、温度推定部422、モデル式更新部423、目標温度設定部424、ヒータ制御部425、および信号出力部426で構成されている。温度制御プログラム420の各部の詳細については、温度制御装置50(図4参照)の各部の作用と一緒に説明する。   The temperature control program 420 includes a heater temperature acquisition unit 421, a temperature estimation unit 422, a model formula update unit 423, a target temperature setting unit 424, a heater control unit 425, and a signal output unit 426. The details of each part of the temperature control program 420 will be described together with the operation of each part of the temperature control device 50 (see FIG. 4).

なお、図3では、温度制御プログラムを記憶する記憶媒体としてCD−ROM110が例示されているが、本発明の温度推定プログラムおよび温度制御プログラムを記憶する記憶媒体はCD−ROMに限られるものではなく、それ以外の光ディスク、MO、FD、磁気テープなどの記憶媒体であってもよい。また、本発明の温度推定プログラムおよび温度制御プログラムは、記憶媒体を介さずに、通信網を介して直接にコンピュータに供給されるものであってもよい。   In FIG. 3, the CD-ROM 110 is illustrated as a storage medium for storing the temperature control program. However, the storage medium for storing the temperature estimation program and the temperature control program of the present invention is not limited to the CD-ROM. Other storage media such as an optical disk, MO, FD, and magnetic tape may be used. Further, the temperature estimation program and temperature control program of the present invention may be directly supplied to a computer via a communication network, not via a storage medium.

図4は、この温度制御プログラム420を図1および図2に示すコンピュータ40にインストールしたときの、コンピュータ40内に構築される温度制御装置50の機能ブロック図である。   FIG. 4 is a functional block diagram of the temperature control device 50 constructed in the computer 40 when the temperature control program 420 is installed in the computer 40 shown in FIGS. 1 and 2.

図4に示す温度制御装置50は、ヒータ温度取得部51、温度推定部52、モデル式更新部53、目標温度設定部54、ヒータ制御部55、および信号出力部56を備えている。図3に示す温度制御プログラム420を図1に示すコンピュータ40にインストールすると、温度制御プログラム420のヒータ温度取得部421は図4のヒータ温度取得部51を構成し、以下同様に、温度推定部422は温度推定部52を構成し、モデル式更新部423はモデル式更新部53を構成し、目標温度設定部424は目標温度設定部54を構成し、ヒータ制御部425はヒータ制御部55を構成し、信号出力部426は信号出力部56を構成する。   A temperature control device 50 shown in FIG. 4 includes a heater temperature acquisition unit 51, a temperature estimation unit 52, a model formula update unit 53, a target temperature setting unit 54, a heater control unit 55, and a signal output unit 56. When the temperature control program 420 shown in FIG. 3 is installed in the computer 40 shown in FIG. 1, the heater temperature acquisition unit 421 of the temperature control program 420 constitutes the heater temperature acquisition unit 51 of FIG. Constitutes the temperature estimation unit 52, the model formula updating unit 423 constitutes the model formula updating unit 53, the target temperature setting unit 424 constitutes the target temperature setting unit 54, and the heater control unit 425 constitutes the heater control unit 55. The signal output unit 426 constitutes the signal output unit 56.

ここで、図1に示すホットプレート22上にウエハ30を載せると、ウエハ30は、ヒータ22bによって加熱されて温度が上昇するが、逆に、ヒータ22bの温度は、ホットプレート22の熱がウエハ30に奪われることによって減少する。ヒータの温度Thと、ウエハの温度Twには、以下のような熱伝達モデル式A,Bが成り立つ。
ホットプレート22からウエハ30に熱を伝達するときの熱伝達モデル式A:
Here, when the wafer 30 is placed on the hot plate 22 shown in FIG. 1, the wafer 30 is heated by the heater 22 b and the temperature rises. Conversely, the temperature of the heater 22 b is the heat of the hot plate 22. Decrease by being deprived of 30. And the temperature T h of the heater, the temperature T w of the wafer, the following heat transfer model type A, B holds.
Heat transfer model equation A when transferring heat from the hot plate 22 to the wafer 30:

Figure 2006329869
Figure 2006329869

ウエハ30からホットプレート22に熱を伝達するときの熱伝達モデル式B: Heat transfer model formula B when transferring heat from the wafer 30 to the hot plate 22:

Figure 2006329869
Figure 2006329869

ただし、Ch:ホットプレート22の熱容量、Cw:ウエハ30の熱容量、Rhw:ホットプレート22とウエハ30との間の熱抵抗、Rwe:ウエハ30と外部(図1では、蓋21)との間の熱抵抗、Q:ホットプレート22からウエハ30へ向かう熱流束、Te:環境温度(図1では、蓋21の温度)、Th:ヒータ22bの温度、Tw:ウエハ30の温度、ΔTh:ヒータ22bの温度変化率、ΔTw:ウエハ30の温度変化率
熱伝達モデル式A,Bに示すように、ウエハ30とホットプレート22とは、相互に影響を及ぼしあっている。温度制御装置50は、このようなウエハ30とホットプレート22との関係に基づき、測定可能なホットプレート22の温度を使ってウエハ30の温度を推定する。
Here, C h : heat capacity of the hot plate 22, C w : heat capacity of the wafer 30, R hw : thermal resistance between the hot plate 22 and the wafer 30, R we : wafer 30 and the outside (the lid 21 in FIG. 1) , Q: heat flux from the hot plate 22 toward the wafer 30, T e : ambient temperature (the temperature of the lid 21 in FIG. 1), T h : temperature of the heater 22 b, T w : of the wafer 30 Temperature, ΔT h : Temperature change rate of the heater 22 b, ΔT w : Temperature change rate of the wafer 30 As shown in the heat transfer model equations A and B, the wafer 30 and the hot plate 22 have an influence on each other. . The temperature control device 50 estimates the temperature of the wafer 30 using the measurable temperature of the hot plate 22 based on the relationship between the wafer 30 and the hot plate 22.

ヒータ温度取得部51は、蓋21の内側に設けられた温度センサ21aの測定値(以下では、この測定値をバッフル温度Tbと称する)と、ホットプレート22に設けられた温度センサ22aの測定値(ヒータ温度Th)を取得する。このヒータ温度取得部51は、本発明にいう参照点温度取得部の一例に相当する。取得されたバッフル温度Tb、およびヒータ温度Thは、温度推定部52に伝えられるとともに、ヒータ温度Thは、モデル式更新部53にも伝えられる。 The heater temperature acquisition unit 51 measures the measurement value of the temperature sensor 21 a provided inside the lid 21 (hereinafter, this measurement value is referred to as the baffle temperature T b ) and the measurement of the temperature sensor 22 a provided on the hot plate 22. A value (heater temperature T h ) is acquired. The heater temperature acquisition unit 51 corresponds to an example of a reference point temperature acquisition unit according to the present invention. The acquired baffle temperature T b and heater temperature Th are transmitted to the temperature estimation unit 52, and the heater temperature Th is also transmitted to the model formula update unit 53.

ここで、ウエハ30は微妙に反っており、その反り具合はウエハ個々で異なる。つまり、熱伝達モデル式A,Bに使用される各パラメータのうち、ホットプレート22とウエハ30間の熱抵抗Rhwは未知である。温度制御装置50では、ウエハ30の温度Twを推定する過程で、ホットプレート22とウエハ30間の熱抵抗Rhwを表わす熱パラメータMも算出される。 Here, the wafer 30 is slightly warped, and the warpage is different for each wafer. That is, among the parameters used in the heat transfer model equations A and B, the thermal resistance R hw between the hot plate 22 and the wafer 30 is unknown. In the temperature controller 50, a thermal parameter M representing the thermal resistance R hw between the hot plate 22 and the wafer 30 is also calculated in the process of estimating the temperature T w of the wafer 30.

また、ウエハ30を水平方向に複数の領域に分割して考えると、ウエハ30の反りは、個々の領域におけるホットプレート22・ウエハ30間の熱抵抗の変化ととらえることができる。本実施形態においては、蓋21とホットプレート22に温度センサ21a,22aが複数セット設けられており、それら温度センサ21a,22aのセットそれぞれでバッフル温度Tbとヒータ温度Thが取得されるため、複数の領域それぞれにおけるホットプレート22・ウエハ30間の熱抵抗Rhwが算出される。したがって、これら複数の熱抵抗Rhwそれぞれを熱伝達モデル式A,Bに代入することによって、ウエハ30を複数の領域に分割したときの各領域におけるウエハ温度Twを細かく算出することができる。以下の文章中では、説明の簡略化のため、ウエハ30を複数の領域に分割したときの1つの領域のみに着目して説明する。 If the wafer 30 is divided into a plurality of regions in the horizontal direction, the warpage of the wafer 30 can be regarded as a change in the thermal resistance between the hot plate 22 and the wafer 30 in each region. In the present embodiment, a plurality of sets of temperature sensors 21a and 22a are provided on the lid 21 and the hot plate 22, and the baffle temperature Tb and the heater temperature Th are acquired by each set of the temperature sensors 21a and 22a. The thermal resistance R hw between the hot plate 22 and the wafer 30 in each of the plurality of regions is calculated. Therefore, by substituting each of the plurality of thermal resistances R hw into the heat transfer model equations A and B, the wafer temperature T w in each region when the wafer 30 is divided into a plurality of regions can be calculated in detail. In the following text, for simplification of description, description will be given focusing on only one area when the wafer 30 is divided into a plurality of areas.

温度推定部52は、まず、仮の推定熱パラメータM´、バッフル温度Tb、およびヒータ温度Th等を熱伝達モデル式Aに代入し、ウエハ30の温度の推定値を得る(以下では、この推定値を推定ウエハ温度Tw´と称する)。さらに、温度推定部52は、推定ウエハ温度Tw´と、ヒータ22bの制御出力値MVから算出される熱流束Qと、推定熱パラメータM´とを熱伝達モデル式Bに代入し、ヒータ22bの温度の推定値を得る(以下では、この推定値を推定ヒータ温度Th´と称する)。この温度推定部52におけるウエハ30の温度の推定値を得る部分は、本発明にいう第1の温度算出部の一例にあたるとともに、ヒータ22bの温度の推定値を得る部分は、本発明にいう第2の温度算出部の一例にも相当する。算出された推定ヒータ温度Th´は、モデル式更新部53に伝えられる。 Temperature estimating unit 52, first, the temporary estimated thermal parameters M', baffle temperature T b, and the heater temperature T h and the like substituted for the heat transfer model formula A, to obtain an estimate of the temperature of the wafer 30 (hereinafter, This estimated value is referred to as an estimated wafer temperature T w ′). Further, the temperature estimation unit 52 substitutes the estimated wafer temperature T w ′, the heat flux Q calculated from the control output value MV of the heater 22b, and the estimated heat parameter M ′ into the heat transfer model formula B, and the heater 22b. Is obtained (hereinafter, this estimated value is referred to as an estimated heater temperature T h ′). The portion for obtaining the estimated value of the temperature of the wafer 30 in the temperature estimating unit 52 corresponds to an example of the first temperature calculating unit referred to in the present invention, and the portion for obtaining the estimated value of the temperature of the heater 22b is referred to in the present invention. It corresponds also to an example of 2 temperature calculation parts. The calculated estimated heater temperature T h ′ is transmitted to the model formula update unit 53.

推定熱パラメータM´が正しければ、ヒータ温度取得部51で取得されたヒータ温度Thと、温度推定部52で推定された推定ヒータ温度Th´とは等しくなるはずである。モデル式更新部53は、推定ヒータ温度Th´とヒータ温度Thとに基づいて推定熱パラメータM´を修正し、修正後の推定熱パラメータM´を使って熱伝達モデル式A,Bを更新する。このモデル式更新部53は、本発明にいう熱パラメータ修正部の一例に相当する。更新された熱伝達モデル式A,Bは、温度推定部52に伝えられる。 If it is correct estimated thermal parameters M', it should be equal in the heater temperature T h obtained by the heater temperature acquiring unit 51, and the estimated heater temperature T h 'estimated by the temperature estimation unit 52. Model expression update unit 53, the estimated heater temperature T h 'and the heater temperature T to correct the estimated thermal parameters M'based on the h, heat transfer model formula A with the estimated thermal parameters M'after correction, the B Update. The model formula update unit 53 corresponds to an example of a thermal parameter correction unit according to the present invention. The updated heat transfer model equations A and B are transmitted to the temperature estimation unit 52.

モデル式更新部53から、更新された熱伝達モデル式A,Bが伝えられると、温度推定部52は、ヒータ温度取得部51から、新しいバッフル温度Tbとヒータ温度Thを取得し、それらを更新された熱伝達モデル式A,Bに当てはめて、新たな推定ウエハ温度Tw´と推定ヒータ温度Th´を算出する。算出された推定ヒータ温度Th´はモデル式更新部53に伝えられて、推定熱パラメータM´がさらに修正される。このような推定熱パラメータM´の修正が、推定ヒータ温度Th´とヒータ温度Thとが所定程度近づくまで繰り返される。 From the model equation updating portion 53, updated heat transfer model formula A, if B is transmitted, the temperature estimating unit 52, the heater temperature acquiring unit 51 acquires a new baffle temperature T b and the heater temperature T h, they Are applied to the updated heat transfer model equations A and B to calculate a new estimated wafer temperature T w ′ and an estimated heater temperature T h ′. The calculated estimated heater temperature T h ′ is transmitted to the model formula update unit 53, and the estimated heat parameter M ′ is further corrected. Such estimated thermal parameters M'modifications, the estimated heater temperature T h 'and the heater temperature T h are repeated until the approaching predetermined degree.

ここで、ヒータ22bの出力熱量が一定以下の場合、ホットプレート22上にウエハ30を載せると、ウエハ30によってホットプレート22の熱が奪われてヒータ温度Thが下降するが(過渡状態)、ウエハ30が温められて、ウエハ30とホットプレート22との間の熱伝達が安定するとヒータ温度Thが元に戻る(定常状態)。ウエハ30がヒータ22bによって加熱されて温度が上昇している過渡状態においては、上述した熱伝達モデル式A,Bが成り立つが、ホットプレート22とウエハ30との間の熱のやりとりが安定し、ウエハ30の温度変化が落ち着いた定常状態では、以下のような式が成り立つ。
定常状態における熱伝達モデル式C:
Here, if the heat output of the heater 22b is constant below and places the wafer 30 on the hot plate 22, the heat is deprived heater temperature T h of the hot plate 22 by the wafer 30 is lowered (transient state), When the wafer 30 is warmed and the heat transfer between the wafer 30 and the hot plate 22 is stabilized, the heater temperature Th is restored (steady state). In the transient state in which the wafer 30 is heated by the heater 22b and the temperature rises, the above-described heat transfer model equations A and B hold, but the heat exchange between the hot plate 22 and the wafer 30 is stable, In the steady state where the temperature change of the wafer 30 is settled, the following equation is established.
Heat transfer model equation C in steady state:

Figure 2006329869
Figure 2006329869

定常状態では、上記熱伝達モデル式Cの(Rhw+Rwe)項が一定になっており、ヒータ温度Thと、ホットプレート22とウエハ30間の熱抵抗Rhwとの相関関係が失われてしまう。このため、推定熱パラメータM´の推定は、過渡状態においてのみ繰り返される。モデル式更新部53は、推定ヒータ温度Th´とヒータ温度Thとが十分に近づいたとき(すなわち、熱パラメータM´が十分に正確な値に近づいたとき)、あるいは、ヒータ温度Thによって所定時間以上の加熱が続けられたときには(すなわち、定常状態に近づいたため、熱パラメータM´の算出を続けるとパラメータ精度が劣化してしまうとき)、推定熱パラメータM´の修正を停止する。 In the steady state, and the heat transfer model equation C is (R hw + R we) claim became constant, the heater temperature T h, the correlation between the thermal resistance R hw between the hot plate 22 and the wafer 30 is lost End up. For this reason, the estimation of the estimated thermal parameter M ′ is repeated only in the transient state. Model expression update section 53, when the estimated heater temperature T h 'and the heater temperature T h is sufficiently close to (i.e., when the thermal parameters M'approaches a sufficiently accurate value), or the heater temperature T h When the heating is continued for a predetermined time or longer (that is, when the calculation of the thermal parameter M ′ is continued due to the approach to the steady state, the correction of the estimated thermal parameter M ′ is stopped).

モデル式更新部53において、推定熱パラメータM´の修正が停止されると、温度推定部52は、最終的な推定熱パラメータM´に基づいて推定された推定ウエハ温度Tw´(以下では、この推定ウエハ温度Tw´を決定ウエハ温度Twと称する)をヒータ制御部55に伝える。 When the correction of the estimated thermal parameter M ′ is stopped in the model formula update unit 53, the temperature estimation unit 52 causes the estimated wafer temperature T w ′ (hereinafter referred to as the estimated wafer temperature T w ′) estimated based on the final estimated thermal parameter M ′ This estimated wafer temperature T w ′ is referred to as a determined wafer temperature T w ) and is transmitted to the heater controller 55.

ヒータ制御部55では、温度推定部52から伝えられた決定ウエハ温度Twを目標温度設定部54で設定されたウエハ30の目標温度(以下では、この目標温度を目標ウエハ温度P_Twと称する)に近づけるための、ヒータ22bの出力値MVが算出される。算出されたヒータの出力値MVは信号出力部56に伝えられ、信号出力部56からヒータ22bにヒータ制御信号が伝えられる。ヒータ制御部55と信号出力部56とを合わせたものは、本発明にいう基体制御部の一例に相当する。 The heater control unit 55, the target temperature of the wafer 30 that has been set in the decision wafer temperature T w target temperature setting unit 54 conveyed from the temperature estimating unit 52 (hereinafter, referred to as the target temperature and the target wafer temperature P_T w) The output value MV of the heater 22b for approaching to is calculated. The calculated heater output value MV is transmitted to the signal output unit 56, and a heater control signal is transmitted from the signal output unit 56 to the heater 22b. A combination of the heater control unit 55 and the signal output unit 56 corresponds to an example of a substrate control unit according to the present invention.

ヒータ制御信号が伝えられたヒータ22bは、そのヒータ制御信号に応じた発熱量で出力する。このようにして、ヒータ22bの出力値MVが制御され、ウエハ30の温度Twが調整される。 The heater 22b to which the heater control signal is transmitted outputs with a heat generation amount corresponding to the heater control signal. Thus, the output value MV of the heater 22b is controlled, the temperature T w of the wafer 30 is adjusted.

温度制御装置50は、基本的には以上のように構成されている。   The temperature control device 50 is basically configured as described above.

図5は、温度制御装置50で行われる一連の処理の流れを示すフローチャート図である。以下では、このフローチャート図に沿って、ウエハ30の温度を目標ウエハ温度P_Twに調整する熱処理について説明する。 FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a series of processes performed by the temperature control device 50. Hereinafter, along the flowchart, the heat treatment will be described for adjusting the temperature of the wafer 30 in the target wafer temperature P_T w.

まず、この温度制御装置50のオペレータによって、図1に示すマウス44などを使って、ウエハ30の目標温度(目標ウエハ温度P_Tw)が指定される。指定された目標ウエハ温度P_Twは、図4に示す目標温度設定部54からヒータ制御部55に伝えられる。 First, a target temperature (target wafer temperature P_T w ) of the wafer 30 is designated by the operator of the temperature control device 50 using the mouse 44 shown in FIG. Specified target wafer temperature P_T w is transferred from the target temperature setting unit 54 shown in FIG. 4 to the heater control unit 55.

目標ウエハ温度P_Twが設定されると、チルプレート10上にウエハ30が載せられて、ウエハ30の温度が常温に保たれるとともに、図4に示すヒータ制御部55、および信号出力部56によって、ヒータ22bの出力熱量が制御用出力に制御される(図5のステップS1)。ヒータ22bの出力が大きすぎると、ホットプレート22の温度がヒータ出力にのみ左右され、ウエハ温度、ホットプレート・ウエハ間熱抵抗の影響を受けづらくなり、ウエハ30の温度推定の精度が劣化する。このため、本実施形態では、温度制御処理の初めに、ヒータ22bの出力が最大出力の30%程度に制御される。 When the target wafer temperature P_T w is set, the wafer 30 is placed on the chill plate 10, the temperature of the wafer 30 is maintained at room temperature, the heater control unit 55 and the signal output section 56, shown in FIG. 4 The output heat amount of the heater 22b is controlled to the control output (step S1 in FIG. 5). If the output of the heater 22b is too large, the temperature of the hot plate 22 is influenced only by the heater output, and it becomes difficult to be affected by the wafer temperature and the hot plate-to-wafer thermal resistance, and the accuracy of temperature estimation of the wafer 30 deteriorates. For this reason, in this embodiment, the output of the heater 22b is controlled to about 30% of the maximum output at the beginning of the temperature control process.

ホットプレート22上にウエハ30が移動されると、ホットプレート22はウエハ30によって熱が奪われて、ヒータ温度Thが減少する(過渡状態に入る)。ヒータ温度取得部51は、ホットプレート22に設けられた温度センサ22aで測定されたヒータ温度Thを所定のタイミングごとに取得し、ある時点nでのヒータ温度Th(n)が前回(n−1)のヒータ温度Th(n−1)よりも減少して(図5のステップS2:Yes)、ウエハ30がホットプレート22上に載せられたことが検出されたら、ヒータ温度Thとバッフル温度Tbとを温度推定部52に伝える。温度推定部52にヒータ温度Thとバッフル温度Tbが伝えられると、熱パラメータ推定処理が開始される(図5のステップS3)。 When the wafer 30 is moved on the hot plate 22, the hot plate 22 is heat taken away by the wafer 30, (enters a transient state) heater temperature T h is reduced. Heater temperature acquiring unit 51 acquires the heater temperature T h which is measured by the temperature sensor 22a provided in the hot plate 22 at each predetermined timing, the heater temperature T h (n) is the previous (n at a point in time n -1), which is lower than the heater temperature Th (n-1) (step S2 in FIG. 5: Yes), and it is detected that the wafer 30 is placed on the hot plate 22, the heater temperature Th The baffle temperature T b is transmitted to the temperature estimation unit 52. When the heater temperature Th and the baffle temperature Tb are transmitted to the temperature estimation unit 52, the thermal parameter estimation process is started (step S3 in FIG. 5).

図6は、図5のステップS3に示す熱パラメータ推定処理の流れを示すフローチャート図である。以下では、図5の説明を一旦中断し、図4を使って、熱パラメータ推定処理について説明する。   FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the thermal parameter estimation process shown in step S3 of FIG. In the following, the description of FIG. 5 is temporarily interrupted, and the thermal parameter estimation processing is described with reference to FIG.

熱パラメータ推定処理が開始されると、ヒータ温度取得部51で新たに取得されたヒータ温度Th(n)とバッフル温度Tb(n)とが温度推定部52に伝えられ(図6のステップS31)、ヒータ温度Th(n)はモデル式更新部53にも伝えられる。このステップS31におけるヒータ温度Th(n)が取得される過程は、本発明にいう参照点温度取得過程の一例に相当する。 When the thermal parameter estimation process is started, the heater temperature T h (n) and the baffle temperature T b (n) newly acquired by the heater temperature acquisition unit 51 are transmitted to the temperature estimation unit 52 (step of FIG. 6). S31), the heater temperature T h (n) is also transmitted to the model formula update unit 53. The process in which the heater temperature T h (n) is acquired in step S31 corresponds to an example of the reference point temperature acquisition process in the present invention.

温度推定部52では、まず、ウエハ30の温度が推定される(図6のステップS32)。上述した熱伝達モデル式A,Bを、以下のように変形する。
熱伝達モデル式Aの変形式A´:
In the temperature estimation unit 52, first, the temperature of the wafer 30 is estimated (step S32 in FIG. 6). The heat transfer model equations A and B described above are modified as follows.
Modified formula A ′ of heat transfer model formula A:

Figure 2006329869
Figure 2006329869

熱伝達モデル式Bの変形式B´: Modified formula B ′ of heat transfer model formula B:

Figure 2006329869
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ただし、この変形式A´,B´において、Th(n):時点nでのヒータ22bの温度、Tw(n):時点nでのウエハ30の温度、Δt:サンプリング時間、m:ホットプレート22とウエハ30との間の熱抵抗Rhw(熱パラメータM)の変化係数(システム同定時は値「1」。ホットプレート22とウエハ30との間の距離に逆比例)、a,b,c,d:モデル係数(システム同定時に予め求めておく係数、すなわち温度測定可能なテストウエハを用いて予めモデル同定実験を行い、ARXモデリングなどのパラメトリック同定手法を用いて求めておく係数)、MV(n):時点nでのヒータ22bの制御出力値
上記変換式A´の変数mに前回ステップ(n−1)における推定変化係数(以下では、推定変化係数m´(n−1)と表現する)、Th(n−1)に前回ステップ(n−1)におけるヒータ温度Th(n−1)、Tb(n−1)に前回ステップ(n−1)におけるバッフル温度Tb(n−1)、Tw(n−1)に前回ステップ(n−1)で推定された推定ウエハ温度Tw´(n−1)を代入して、現ステップnにおけるウエハ30の温度Tw´(n)を推定する。ステップ1では、初期状態として、ヒータ温度Th(0):熱パラメータ推定処理開始時のヒータ温度、Tw(0):チルプレート10の温度、m´(0)=1が代入されることによって、ステップ1におけるウエハ30の温度Tw´(1)が推定される。このステップS32におけるウエハ30の温度Tw´(n)が推定される過程は、本発明にいう第1の温度算出過程の一例に相当する。
However, in the modified formulas A ′ and B ′, T h (n): temperature of the heater 22b at time n, T w (n): temperature of the wafer 30 at time n, Δt: sampling time, m: hot Change coefficient of thermal resistance R hw (thermal parameter M) between the plate 22 and the wafer 30 (value “1” at the time of system identification. Inversely proportional to the distance between the hot plate 22 and the wafer 30), a, b , C, d: model coefficients (coefficients obtained in advance at the time of system identification, that is, coefficients obtained by performing a model identification experiment in advance using a test wafer capable of measuring temperature and using a parametric identification method such as ARX modeling), MV (n): Control output value of heater 22b at time point n The variable m of the above conversion formula A ′ is added to the estimated change coefficient in the previous step (n−1) (hereinafter, the estimated change coefficient m ′ (n−1)). Express , T h (n-1) the previous step (n-1) the heater temperature T h (n-1) in the baffle temperature in the preceding step to T b (n-1) ( n-1) T b (n- 1) 'by substituting (n-1), the temperature T w of the wafer 30 at the current step n' where T w (n-1) the previous step (n-1) estimated in the estimated wafer temperature T w ( n) is estimated. In step 1, as an initial state, heater temperature T h (0): heater temperature at the start of thermal parameter estimation processing, T w (0): temperature of chill plate 10 and m ′ (0) = 1 are substituted. Thus, the temperature T w ′ (1) of the wafer 30 in step 1 is estimated. The process of estimating the temperature T w ′ (n) of the wafer 30 in step S32 corresponds to an example of a first temperature calculation process according to the present invention.

続いて、温度推定部52では、変換式B´のMV(n−1)に前回ステップ(n−1)におけるヒータ22bの制御出力値MV(n−1)が代入されることによって、現ステップnにおけるヒータ22bの温度Th´(n)が推定される(図6のステップS33)。ステップ1では、初期状態におけるヒータ22bの制御出力値MV(0)=30%が変換式B´に代入されることによって、推定ヒータ温度Th´(1)が算出される。このステップS33におけるヒータ22bの温度Th´(n)が推定される過程は、本発明にいう第2の温度算出過程の一例に相当する。 Subsequently, the temperature estimation unit 52 substitutes the control output value MV (n−1) of the heater 22b in the previous step (n−1) for MV (n−1) of the conversion formula B ′, thereby the current step. The temperature T h ′ (n) of the heater 22b at n is estimated (step S33 in FIG. 6). In Step 1, the estimated heater temperature T h ′ (1) is calculated by substituting the control output value MV (0) = 30% of the heater 22b in the initial state into the conversion equation B ′. The process of estimating the temperature T h ′ (n) of the heater 22b in step S33 corresponds to an example of a second temperature calculation process according to the present invention.

推定された推定ヒータ温度Th´(n)は、モデル式更新部53に伝えられる。 The estimated heater temperature T h ′ (n) thus estimated is transmitted to the model formula update unit 53.

モデル式更新部53では、まず、ヒータ温度取得部51から伝えられたヒータ温度Th(n)と、温度推定部52で推定された推定ヒータ温度Th´(n)との差分Dが、予め指定した期間Nに渡って、予め設定された所定値以下であるか否かが判定される(図6のステップS34)。この差分Dが予め指定した期間Nに渡って所定値以下であるということは、推定変化係数m´(n−1)がほぼ正確であり、この推定変化係数m´(n−1)を使って推定された推定ウエハ温度Tw´(n)が高精度に算出されたことを示す。差分Dが予め指定した期間Nに渡って所定値以下であるときには(図6のステップS34:Yes)、熱パラメータ推定処理が終了される。 In the model formula update unit 53, first, a difference D between the heater temperature T h (n) transmitted from the heater temperature acquisition unit 51 and the estimated heater temperature T h ′ (n) estimated by the temperature estimation unit 52 is It is determined whether or not the value is equal to or less than a predetermined value set over a predetermined period N (step S34 in FIG. 6). That the difference D is less than or equal to a predetermined value over a predetermined period N means that the estimated change coefficient m ′ (n−1) is almost accurate, and this estimated change coefficient m ′ (n−1) is used. This indicates that the estimated wafer temperature T w ′ (n) estimated in the above is calculated with high accuracy. When the difference D is equal to or less than the predetermined value over a predetermined period N (step S34 in FIG. 6: Yes), the thermal parameter estimation process is ended.

また、差分Dが所定値以下に収束していないときには(図6のステップS34:No)、推定変化係数m´(n−1)の精度が不十分であることを示す。このとき、さらに、ウエハ30とホットプレート22との間の熱伝達が過渡状態であるか否かが判定される(図6のステップS35)。ウエハ30がホットプレート22上に載せられてから所定時間が経過し、ヒータ22bの温度が定常状態に近づいたときには(図6のステップS35:No)、熱パラメータ推定処理が終了される。また、現ステップのヒータ温度Th(n)<前ステップのヒータ温度Th(n−1)であり、ウエハ30の温度が上昇中である過渡状態のときには(図6のステップS35:Yes)、モデル式更新部53において、熱パラメータ推定処理が続けられる。 Further, when the difference D has not converged below the predetermined value (step S34 in FIG. 6: No), it indicates that the accuracy of the estimated change coefficient m ′ (n−1) is insufficient. At this time, it is further determined whether or not the heat transfer between the wafer 30 and the hot plate 22 is in a transient state (step S35 in FIG. 6). When a predetermined time elapses after the wafer 30 is placed on the hot plate 22 and the temperature of the heater 22b approaches a steady state (step S35: No in FIG. 6), the thermal parameter estimation process is ended. Further, when the heater temperature T h (n) of the current step is smaller than the heater temperature T h (n−1) of the previous step and the temperature of the wafer 30 is rising (step S35 in FIG. 6: Yes). In the model formula update unit 53, the thermal parameter estimation process is continued.

モデル式更新部53では、推定ヒータ温度Th´(n)とヒータ温度Th(n)とが近づくように、推定変化係数m´(n−1)が修正される(図6のステップS36)。本実施形態では、時点nでのヒータ温度Th(n)をSP(目標値)、推定ヒータ温度Th´(n)をPV(推定値)として、PID演算によって、PVをSPに近づけるためのPID出力u(n)が取得される(ただし、−100≦出力u(n)≦100とする)。PID演算については、従来から広く知られている演算方法であるため、本明細書では説明を省略する。このPID出力u(n)に以下の演算を施して、時点nでの推定変化係数m´(n)が算出される。 In the model formula update unit 53, the estimated change coefficient m ′ (n−1) is corrected so that the estimated heater temperature T h ′ (n) and the heater temperature T h (n) approach each other (step S36 in FIG. 6). ). In the present embodiment, the heater temperature T h (n) at the time point n is SP (target value) and the estimated heater temperature T h ′ (n) is PV (estimated value), so that PV approaches SP by PID calculation. PID output u (n) is acquired (provided that −100 ≦ output u (n) ≦ 100). Since the PID calculation is a calculation method that has been widely known in the past, the description thereof is omitted in this specification. The PID output u (n) is subjected to the following calculation to calculate the estimated change coefficient m ′ (n) at time n.

Figure 2006329869
Figure 2006329869

モデル式更新部53では、推定された推定変化係数m´(n)が上記変換式A´,B´に代入されて、変換式A´,B´が更新される。このステップS36における推定変化係数m´(n)を修正する過程は、本発明にいう熱パラメータ修正過程の一例に相当する。更新後の変換式A´,B´は、温度推定部52に伝えられる。   In the model formula update unit 53, the estimated change coefficient m ′ (n) estimated is substituted into the conversion formulas A ′ and B ′, and the conversion formulas A ′ and B ′ are updated. The process of correcting the estimated change coefficient m ′ (n) in step S36 corresponds to an example of a thermal parameter correction process according to the present invention. The updated conversion formulas A ′ and B ′ are transmitted to the temperature estimation unit 52.

温度推定部52では、ヒータ温度取得部51から、新たにヒータ温度Th(n)、バッフル温度Tb(n)が取得されて、図6のステップS32で1周期前に推定された推定ウエハ温度Tw´を前ステップにおける推定ウエハ温度Tw´(n−1)として、新たなステップにおける推定ヒータ温度Th´(n)が推定される。さらに、モデル式更新部53では、新たな推定ヒータ温度Th´(n)を使って、新たな推定変化係数m´(n)が推定される。以上のようなステップS31からステップS35までの一連の処理が、モデル式更新部53において熱パラメータ推定処理が停止されるまで繰り返される。なお、推定変化係数m´の算出には、PID演算ではなく逐次最小2乗法や、LMS法などの適応アルゴリズムを用いて演算してもよい。 The temperature estimation unit 52, the heater temperature acquisition unit 51, newly heater temperature T h (n), the baffle temperature T b (n) is acquired, the estimated wafer estimated before one period in step S32 in FIG. 6 The estimated heater temperature T h ′ (n) in the new step is estimated using the temperature T w ′ as the estimated wafer temperature T w ′ (n−1) in the previous step. Further, the model formula update unit 53 estimates a new estimated change coefficient m ′ (n) using the new estimated heater temperature T h ′ (n). A series of processes from step S31 to step S35 as described above are repeated until the thermal parameter estimation process is stopped in the model formula update unit 53. The estimated change coefficient m ′ may be calculated using an adaptive algorithm such as a sequential least square method or an LMS method instead of the PID calculation.

図5のフローチャートに戻って説明する。   Returning to the flowchart of FIG.

熱パラメータ推定処理が終了すると(図5のステップS3)、温度推定部52では、上記変換式A´中の変数mとして、モデル式更新部53において最終的に推定された推定変化係数m´(n)が代入されて、図6に示すステップS32と同様にして、現ステップにおけるウエハ30の温度が推定しなおされる(図5のステップS4)。この処理によって、推定変化係数m´(0)=1と仮定したことによる誤差が修正され、さらに精度良くウエハ温度Twが推定される。推定しなおされた決定ウエハ温度Twは、ヒータ制御部55に伝えられる。 When the thermal parameter estimation process is completed (step S3 in FIG. 5), the temperature estimation unit 52 uses the estimated change coefficient m ′ (finally estimated by the model formula update unit 53) as the variable m in the conversion formula A ′. n) is substituted, and the temperature of the wafer 30 in the current step is re-estimated in the same manner as in step S32 shown in FIG. 6 (step S4 in FIG. 5). By this process, an error caused by assuming that the estimated change coefficient m ′ (0) = 1 is corrected, and the wafer temperature T w is estimated with higher accuracy. The estimated wafer temperature T w re-estimated is transmitted to the heater controller 55.

ヒータ制御部55では、温度推定部52から伝えられた決定ウエハ温度Twを、目標温度設定部54で設定された目標ウエハ温度P_Twに近づけるためのヒータ22bでの制御出力値MVが算出される(図5のステップS5)。なおこの処理は、熱パラメータが決定したあとも、求まったmにより引き続いて温度推定を行い、決定ウエハ温度Twを更新していく。本実施形態では、目標ウエハ温度P_TwをSP(目標値)、決定ウエハ温度TwをPV(推定値)として、PID演算によって、PVをSPに近づけるための制御出力値MVが取得される。取得された制御出力値MVは、信号出力部56に伝えられ、信号出力部56からヒータ22bにヒータ制御信号が出力される。このステップS5におけるヒータ22bの出力を制御する過程は、本発明にいう基体制御過程の一例に相当する。 The heater control unit 55, a decision wafer temperature T w which is transmitted from the temperature estimating unit 52, the control output value MV of a heater 22b to approximate set target wafer temperature P_T w at the target temperature setting unit 54 is calculated (Step S5 in FIG. 5). In this process, after the thermal parameter is determined, the temperature is continuously estimated based on the obtained m, and the determined wafer temperature Tw is updated. In the present embodiment, the target wafer temperature P_T w SP (target value), the decision wafer temperature T w as PV (estimated value), the PID operation, the control output value MV to approximate PV to SP is obtained. The acquired control output value MV is transmitted to the signal output unit 56, and a heater control signal is output from the signal output unit 56 to the heater 22b. The process of controlling the output of the heater 22b in step S5 corresponds to an example of the substrate control process according to the present invention.

以上のように、本実施形態の温度制御装置50によると、精度良くウエハ温度を推定することができ、そのウエハの温度を正確に調整することができる。   As described above, according to the temperature control device 50 of the present embodiment, the wafer temperature can be estimated with high accuracy, and the temperature of the wafer can be adjusted accurately.

以下では、上述したウエハの温度制御を実際に行った実証実験の結果について説明する。この実証実験では、図1に示すウエハ加熱システムにおいて、ホットプレート22のストッパ22c上にポリイミドテープを2枚、あるいは1枚貼って、ウエハ30とホットプレート22との間の距離を変えることにより、ウエハ30とホットプレート22との間の熱抵抗Rhwを大小2種類に変えた。   Below, the result of the demonstration experiment which actually performed the temperature control of the wafer mentioned above is demonstrated. In this demonstration experiment, in the wafer heating system shown in FIG. 1, two or one polyimide tape is pasted on the stopper 22c of the hot plate 22, and the distance between the wafer 30 and the hot plate 22 is changed. The thermal resistance Rhw between the wafer 30 and the hot plate 22 was changed into two types of large and small.

図7は、ヒータ温度の実測値Thと、ヒータ温度の推定値Th´との関係を示すグラフである。図7は、横軸に時間(s)、縦軸に温度(℃)が対応付けられており、実測値が実線で、推定値が破線で示されている。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the actual measured value Th of the heater temperature and the estimated value Th h ′ of the heater temperature. In FIG. 7, time (s) is associated with the horizontal axis and temperature (° C.) is associated with the vertical axis, the actual measurement value is indicated by a solid line, and the estimated value is indicated by a broken line.

図7のパート(A)には、ストッパ22cにポリイミドテープを2枚貼り付けて、ウエハ30とホットプレート22との間の熱抵抗Rhwを増加させたときのグラフが示されており、図7のパート(B)には、ポリイミドテープを1枚貼り付けて、ウエハ30とホットプレート22との間の熱抵抗Rhwを増加させたときのグラフが示されている。パート(A)、およびパート(B)どちらの場合も、ウエハ30をストッパ22c上に配置してから所定時間内(パート(A)では3秒間、パート(B)では4秒間)において、上述した推定変化係数m´の推定を行い、その後は、確定後の推定変化係数m´を使ってヒータ温度の推定値Th´およびウエハ温度の推定値Tw´を算出した。ポリイミドテープを2枚貼り付けた場合は、ポリイミドテープを1枚貼り付けた場合よりも熱抵抗Rhwがより大きく増加されるが、このように熱抵抗Rhwが大きい場合であっても、ヒータ温度の推定値Th´がヒータ温度の実測値Thに精度良く追従し、その結果、後述する図9のパート(A)に示すように、ウエハ温度が精度良く推定される。 Part (A) of FIG. 7 shows a graph when two sheets of polyimide tape are attached to the stopper 22c and the thermal resistance R hw between the wafer 30 and the hot plate 22 is increased. Part (B) of FIG. 7 shows a graph when one sheet of polyimide tape is applied to increase the thermal resistance R hw between the wafer 30 and the hot plate 22. In both the case of part (A) and part (B), the wafer 30 is placed on the stopper 22c and within the predetermined time (3 seconds for part (A) and 4 seconds for part (B)) as described above. The estimated change coefficient m ′ was estimated, and then the heater temperature estimated value T h ′ and the wafer temperature estimated value T w ′ were calculated using the determined estimated change coefficient m ′. When two sheets of polyimide tape are applied, the thermal resistance R hw is increased more than when one piece of polyimide tape is applied. Even if the thermal resistance R hw is large, the heater estimate T h temperature 'is to follow accurately the actual measurement value T h of the heater temperature, as a result, as shown in part (a) of FIG. 9 to be described later, the wafer temperature can be accurately estimated.

図8は、熱パラメータ推定処理中における推定変化係数m´の変化を示すグラフである。   FIG. 8 is a graph showing changes in the estimated change coefficient m ′ during the thermal parameter estimation process.

図8は、横軸に時間(s)、縦軸に推定変化係数m´が対応付けられており、図7のパート(A)に対応する(ウエハ30とストッパ22cとの間にポリイミドテープを2枚貼った)グラフが実線、図7のパート(B)に対応する(ポリイミドテープを1枚貼った)グラフが破線で示されている。実線、破線ともに、ある程度時間が経った後には、推定変化係数m´がほぼ一定に収束している。   In FIG. 8, time (s) is associated with the horizontal axis, and the estimated change coefficient m ′ is associated with the vertical axis, which corresponds to part (A) of FIG. 7 (polyimide tape is interposed between the wafer 30 and the stopper 22c. The graph (with two sheets attached) is indicated by a solid line, and the graph corresponding to part (B) of FIG. 7 (with one polyimide tape attached) is indicated by a broken line. In both the solid line and the broken line, the estimated change coefficient m ′ converges almost uniformly after a certain period of time.

以上のように、本発明によると、推定変化係数m´が精度良く推定される。   As described above, according to the present invention, the estimated change coefficient m ′ is estimated with high accuracy.

図9は、ウエハ温度の実測値Twと、ウエハ温度の推定値Tw´との関係を示すグラフである。図9は、横軸に時間(s)、縦軸に温度(℃)が対応付けられている。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the measured value T w of the wafer temperature and the estimated value T w ′ of the wafer temperature. In FIG. 9, time (s) is associated with the horizontal axis, and temperature (° C.) is associated with the vertical axis.

図9の実線は、ウエハ30の温度を直接計測したときの実測値Twを示し、破線は、本発明によって推定されたウエハ30の温度の推定値Tw´_1を示し、一点鎖線は、推定変化係数m´を初期値(1)のまま維持して、ウエハ30の温度の温度を推定したときの推定値Tw_2を示している。破線で示す推定値Tw´_1は、時間が経つと実線で示す実測値Twに十分に近づくが、一点鎖線で示す推定値Tw´_2は、時間が経つと実測値Twから離れてしまっている。 The solid line in FIG. 9 shows the actually measured value T w when the measuring the temperature of the wafer 30 directly, dashed lines indicate the estimated value T w'_1 the temperature of the wafer 30, which is estimated by the present invention, the dashed line, An estimated value T w — 2 when the estimated change coefficient m ′ is maintained at the initial value (1) and the temperature of the wafer 30 is estimated is shown. The estimated value T w ' _1 indicated by the broken line is sufficiently close to the actual measured value T w indicated by the solid line over time, but the estimated value T w' _2 indicated by the alternate long and short dash line is separated from the actual measured value T w over time. It has been.

このように、本発明によると、ウエハ温度をより正確に推定することができる。   Thus, according to the present invention, the wafer temperature can be estimated more accurately.

ここで、上記では、ヒータ温度取得部51でバッフル温度Tbを取得するように構成したが、バッフル温度の変化が少なくほぼ一定と見なせる場合は、予め一定の値を設定しておいてもよい。また、バッフル温度Tbによる影響が少ないときなどには、バッフル温度Tbを無視して対象物の温度を推定してもよい。 Here, in the above, it is configured so as to acquire the baffle temperature T b by the heater temperature acquisition unit 51, if the change in the baffle temperature less regarded as substantially constant, or may be set in advance constant value . Further, when the influence of the baffle temperature T b is small, the temperature of the object may be estimated by ignoring the baffle temperature T b .

また、上記では、主に、ヒータ温度の推定値と測定値との差分を利用するPID演算を使って熱パラメータを修正する例について説明したが、上述したように、差分を基にした逐次最小2乗法や、LMS法などを使ってもよい。   In the above description, the example in which the thermal parameter is mainly corrected using the PID calculation using the difference between the estimated value and the measured value of the heater temperature has been described. However, as described above, the sequential minimum based on the difference is described. A square method, an LMS method, or the like may be used.

また、上記では、本発明にいう熱パラメータの一例として、対象物の熱抵抗が適用されているが、本発明にいう熱パラメータは、熱容量、熱伝導率、放射率、および熱伝達率などであってもよい。   Further, in the above, the thermal resistance of the object is applied as an example of the thermal parameter referred to in the present invention. However, the thermal parameter referred to in the present invention is a heat capacity, a thermal conductivity, an emissivity, and a heat transfer coefficient. There may be.

また、上記では、本発明をウエハをホットプレートで加熱する半導体の製造プロセスに適用する例について説明したが、本発明は、対象物の温度を推定するものであれば、半導体の製造プロセス以外に適用してもよい。   In the above description, the example in which the present invention is applied to a semiconductor manufacturing process in which a wafer is heated by a hot plate has been described. However, the present invention is not limited to a semiconductor manufacturing process as long as the temperature of an object is estimated. You may apply.

本発明の一実施形態が適用されたウエハ加熱システムの概略図である。1 is a schematic view of a wafer heating system to which an embodiment of the present invention is applied. 図1に示すコンピュータのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the computer shown in FIG. 温度制御プログラムが記憶されたCD−ROMを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows CD-ROM in which the temperature control program was memorize | stored. 温度制御プログラムを図1および図2に示すコンピュータにインストールしたときの、コンピュータ内に構築される温度制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the temperature control apparatus constructed | assembled in a computer when a temperature control program is installed in the computer shown in FIG. 1 and FIG. 温度制御装置50で行われる一連の処理の流れを示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a series of processes performed by the temperature control device 50. 図5のステップS3に示す熱パラメータ推定処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the thermal parameter estimation process shown to step S3 of FIG. ヒータ温度の実測値Thと、ヒータ温度の推定値Th´との関係を示すグラフである。And the measured values T h of the heater temperature is a graph showing the relationship between the estimated value T h of the heater temperature '. 熱パラメータ推定処理中における推定変化係数m´の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the estimation change coefficient m 'in a thermal parameter estimation process. ウエハ温度の実測値Twと、ウエハ温度の推定値Tw´との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the actual value Tw of wafer temperature, and the estimated value Tw 'of wafer temperature.

符号の説明Explanation of symbols

10 チルプレート
20 チャンバ
21 蓋
21a 温度センサ
22 ホットプレート
22a 温度センサ
22b ヒータ
30 ウエハ
40 コンピュータ
41 本体装置
41a FD装填口
41b CD−ROM装填口
42 表示装置
42a 表示画面
43 キーボード
44 マウス
45 バス
411 CPU
412 主メモリ
413 ハードディスク装置
414 FDドライブ
415 CD−ROMドライブ
416 入力インタフェース
417 出力インタフェース
420 温度制御プログラム
421 ヒータ温度取得部
422 温度推定部
423 モデル式更新部
424 目標温度設定部
425 ヒータ制御部
426 信号出力部
50 温度制御装置
51 ヒータ温度取得部
52 温度推定部
53 モデル式更新部
54 目標温度設定部
55 ヒータ制御部
56 信号出力部
10 Chill Plate 20 Chamber 21 Lid 21a Temperature Sensor 22 Hot Plate 22a Temperature Sensor 22b Heater 30 Wafer 40 Computer 41 Main Unit 41a FD Loading Port 41b CD-ROM Loading Port 42 Display Device 42a Display Screen 43 Keyboard 44 Mouse 45 Bus 411 CPU
412 Main memory 413 Hard disk device 414 FD drive 415 CD-ROM drive 416 Input interface 417 Output interface 420 Temperature control program 421 Heater temperature acquisition unit 422 Temperature estimation unit 423 Model formula update unit 424 Target temperature setting unit 425 Heater control unit 426 Signal output Unit 50 Temperature control device 51 Heater temperature acquisition unit 52 Temperature estimation unit 53 Model formula update unit 54 Target temperature setting unit 55 Heater control unit 56 Signal output unit

Claims (10)

対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
前記対象物に関する熱パラメータと前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って該対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
前記熱パラメータと前記第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って前記参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、前記第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、前記熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを備え、
前記第1の温度算出部および前記第2の温度算出部が、前記熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、前記対象物の温度の推定値および前記参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、前記熱パラメータ修正部が、前記第2の温度算出部で前記参照点の温度の推定値が算出し直される度に前記熱パラメータを修正するものであることを特徴とする温度推定装置。
A reference point temperature acquisition unit that acquires a temperature of a reference point that refers to a temperature of a substrate that is in thermal contact with the object;
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to a thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and an estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correction unit that corrects the thermal parameter based on the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit and the estimated value of the temperature of the reference point calculated by the second temperature calculation unit; With
The first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit use the corrected thermal parameter each time the thermal parameter is corrected by the thermal parameter correction unit, and the estimated value of the temperature of the object and Recalculating the estimated value of the temperature of the reference point, and the thermal parameter correcting unit calculates the thermal parameter each time the estimated value of the temperature of the reference point is recalculated by the second temperature calculating unit. A temperature estimation device which is to be corrected.
前記参照点温度取得部が、前記熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に前記参照点の温度を取得し直すものであることを特徴とする請求項1記載の温度推定装置。   2. The temperature estimation device according to claim 1, wherein the reference point temperature acquisition unit acquires the temperature of the reference point each time the thermal parameter is corrected by the thermal parameter correction unit. 前記熱パラメータは、前記対象物と前記基体との間の熱抵抗であることを特徴とする請求項1記載の温度推定装置。   The temperature estimation apparatus according to claim 1, wherein the thermal parameter is a thermal resistance between the object and the base. 前記熱パラメータ修正部は、前記熱パラメータの修正値をPID演算によって算出するものであることを特徴とする請求項1記載の温度推定装置。   The temperature estimation device according to claim 1, wherein the thermal parameter correction unit calculates a correction value of the thermal parameter by a PID calculation. 前記対象物は、半導体ウエハであり、
前記基体は、前記半導体ウエハを加熱するホットプレートであることを特徴とする請求項1記載の温度推定装置。
The object is a semiconductor wafer;
The temperature estimation apparatus according to claim 1, wherein the base is a hot plate for heating the semiconductor wafer.
対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
前記対象物に関する熱パラメータと前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って該対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
前記熱パラメータと前記第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って前記参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、前記第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、前記熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを備え、
前記第1の温度算出部および前記第2の温度算出部が、前記熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、前記対象物の温度の推定値および前記参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、前記熱パラメータ修正部が、前記第2の温度算出部で前記参照点の温度の推定値が算出し直される度に前記熱パラメータを修正するものであり、
前記第1の温度算出部で算出される前記対象物の温度の推定値が目標の温度に近づくように前記基体の発熱量または吸熱量を制御する基体制御部を備えたことを特徴とする温度制御装置。
A reference point temperature acquisition unit that acquires a temperature of a reference point that refers to a temperature of a substrate that is in thermal contact with the object;
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to a thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and an estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correction unit that corrects the thermal parameter based on the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit and the estimated value of the temperature of the reference point calculated by the second temperature calculation unit; With
The first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit use the corrected thermal parameter each time the thermal parameter is corrected by the thermal parameter correction unit, and the estimated value of the temperature of the object and Recalculating the estimated value of the temperature of the reference point, and the thermal parameter correcting unit calculates the thermal parameter each time the estimated value of the temperature of the reference point is recalculated by the second temperature calculating unit. To correct,
A temperature comprising a base body control unit that controls the amount of heat generated or absorbed by the base body so that an estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculation unit approaches a target temperature. Control device.
対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得過程と、
前記対象物に関する熱パラメータと前記参照点温度取得過程で取得された参照点の温度とに従って該対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出過程と、
前記熱パラメータと前記第1の温度算出過程で算出された対象物の温度の推定値とに従って前記参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出過程と、
前記参照点温度取得過程で取得された参照点の温度と、前記第2の温度算出過程で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、前記熱パラメータを修正する熱パラメータ修正過程とを有し、
前記第1の温度算出過程および前記第2の温度算出過程が、前記熱パラメータ修正過程で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、前記対象物の温度の推定値および前記参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、前記熱パラメータ修正過程が、前記第2の温度算出過程で前記参照点の温度の推定値が算出し直される度に前記熱パラメータを修正するものであることを特徴とする温度推定方法。
A reference point temperature acquisition process for acquiring a reference point temperature referring to a temperature of a substrate in thermal contact with an object;
A first temperature calculation process for calculating an estimated value of the temperature of the object according to a thermal parameter related to the object and a reference point temperature acquired in the reference point temperature acquisition process;
A second temperature calculating step of calculating an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated in the first temperature calculating step;
A thermal parameter correction process for correcting the thermal parameter based on the reference point temperature acquired in the reference point temperature acquisition process and the estimated temperature of the reference point calculated in the second temperature calculation process; Have
In each of the first temperature calculation process and the second temperature calculation process, when the thermal parameter is corrected in the thermal parameter correction process, an estimated value of the temperature of the object is obtained using the corrected thermal parameter and Recalculating the estimated value of the temperature of the reference point, and the thermal parameter correction process changes the thermal parameter every time the estimated value of the temperature of the reference point is recalculated in the second temperature calculation process. A temperature estimation method characterized by correction.
対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得過程と、
前記対象物に関する熱パラメータと前記参照点温度取得過程で取得された参照点の温度とに従って該対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出過程と、
前記熱パラメータと前記第1の温度算出過程で算出された対象物の温度の推定値とに従って前記参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出過程と、
前記参照点温度取得過程で取得された参照点の温度と、前記第2の温度算出過程で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、前記熱パラメータを修正する熱パラメータ修正過程とを有し、
前記第1の温度算出過程および前記第2の温度算出過程が、前記熱パラメータ修正過程で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、前記対象物の温度の推定値および前記参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、前記熱パラメータ修正過程が、前記第2の温度算出過程で前記参照点の温度の推定値が算出し直される度に前記熱パラメータを修正するものであり、
前記第1の温度算出過程で算出される前記対象物の温度の推定値が目標の温度に近づくように前記基体の発熱量または吸熱量を制御する基体制御過程を有することを特徴とする温度制御方法。
A reference point temperature acquisition process for acquiring a reference point temperature referring to a temperature of a substrate in thermal contact with an object;
A first temperature calculation process for calculating an estimated value of the temperature of the object according to a thermal parameter related to the object and a reference point temperature acquired in the reference point temperature acquisition process;
A second temperature calculating step of calculating an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and the estimated value of the temperature of the object calculated in the first temperature calculating step;
A thermal parameter correction process for correcting the thermal parameter based on the reference point temperature acquired in the reference point temperature acquisition process and the estimated temperature of the reference point calculated in the second temperature calculation process; Have
In each of the first temperature calculation process and the second temperature calculation process, when the thermal parameter is corrected in the thermal parameter correction process, an estimated value of the temperature of the object is obtained using the corrected thermal parameter and Recalculating the estimated value of the temperature of the reference point, and the thermal parameter correction process changes the thermal parameter every time the estimated value of the temperature of the reference point is recalculated in the second temperature calculation process. To correct,
A temperature control comprising: a base body control process for controlling a heat generation amount or a heat absorption amount of the base body so that an estimated value of the temperature of the object calculated in the first temperature calculation process approaches a target temperature. Method.
コンピュータ内で実行され、該コンピュータ上に、
対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
前記対象物に関する熱パラメータと前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って該対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
前記熱パラメータと前記第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って前記参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、前記第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、前記熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを構成し、
前記第1の温度算出部および前記第2の温度算出部が、前記熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、前記対象物の温度の推定値および前記参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、前記熱パラメータ修正部が、前記第2の温度算出部で前記参照点の温度の推定値が算出し直される度に前記熱パラメータを修正するものであることを特徴とする温度推定プログラム。
Executed in a computer, on the computer,
A reference point temperature acquisition unit that acquires a temperature of a reference point that refers to a temperature of a substrate that is in thermal contact with the object;
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to a thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and an estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correction unit that corrects the thermal parameter based on the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit and the estimated value of the temperature of the reference point calculated by the second temperature calculation unit; Configure
The first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit use the corrected thermal parameter each time the thermal parameter is corrected by the thermal parameter correction unit, and the estimated value of the temperature of the object and Recalculating the estimated value of the temperature of the reference point, and the thermal parameter correcting unit calculates the thermal parameter each time the estimated value of the temperature of the reference point is recalculated by the second temperature calculating unit. A temperature estimation program which is to be corrected.
コンピュータ内で実行され、該コンピュータ上に、
対象物と熱的に接触する基体の温度を参照する参照点の温度を取得する参照点温度取得部と、
前記対象物に関する熱パラメータと前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度とに従って該対象物の温度の推定値を算出する第1の温度算出部と、
前記熱パラメータと前記第1の温度算出部で算出された対象物の温度の推定値とに従って前記参照点の温度の推定値を算出する第2の温度算出部と、
前記参照点温度取得部で取得された参照点の温度と、前記第2の温度算出部で算出された参照点の温度の推定値とに基づいて、前記熱パラメータを修正する熱パラメータ修正部とを構成し、
前記第1の温度算出部および前記第2の温度算出部が、前記熱パラメータ修正部で熱パラメータが修正される度に、修正後の熱パラメータを使って、前記対象物の温度の推定値および前記参照点の温度の推定値を算出し直すものであり、前記熱パラメータ修正部が、前記第2の温度算出部で前記参照点の温度の推定値が算出し直される度に前記熱パラメータを修正するものであり、
前記第1の温度算出部で算出される前記対象物の温度の推定値が目標の温度に近づくように前記基体の発熱量または吸熱量を制御する基体制御部を構成することを特徴とする温度制御プログラム。
Executed in a computer, on the computer,
A reference point temperature acquisition unit that acquires a temperature of a reference point that refers to a temperature of a substrate that is in thermal contact with the object;
A first temperature calculation unit that calculates an estimated value of the temperature of the object according to a thermal parameter related to the object and the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit;
A second temperature calculating unit that calculates an estimated value of the temperature of the reference point according to the thermal parameter and an estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculating unit;
A thermal parameter correction unit that corrects the thermal parameter based on the temperature of the reference point acquired by the reference point temperature acquisition unit and the estimated value of the temperature of the reference point calculated by the second temperature calculation unit; Configure
The first temperature calculation unit and the second temperature calculation unit use the corrected thermal parameter each time the thermal parameter is corrected by the thermal parameter correction unit, and the estimated value of the temperature of the object and Recalculating the estimated value of the temperature of the reference point, and the thermal parameter correcting unit calculates the thermal parameter each time the estimated value of the temperature of the reference point is recalculated by the second temperature calculating unit. To correct,
A temperature that constitutes a substrate control unit that controls the amount of heat generated or absorbed by the substrate so that the estimated value of the temperature of the object calculated by the first temperature calculation unit approaches a target temperature. Control program.
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