JPH0433112A

JPH0433112A - ヒータ制御装置

Info

Publication number: JPH0433112A
Application number: JP14036290A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Adachi; 一秀足立; Takashi Kamiya; 孝神谷
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-02-04
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPH0769745B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はヒータ制御装置に関し、特にＷｔＭ形成装置等
に用いられるヒータを制御する際に、ヒータに過電流が
流れるのを防止するための装置に関する。

〔従来の技術〕

薄膜形成装置等の成膜室には基板を加熱するためのヒー
タが設けられている。このヒータは、たとえば基板を保
持する基板ホルダに設けられ、基板ホルダに保持された
基板が成膜中に一定の温度を維持するように制御される
。

ヒータの温度制御は、温調針及び電力コントローラを用
いて行われる。すなわち、まず作業者が電力コントロー
ラの温度勾配を所定の特性に設定し、電力コントローラ
をオンする。すると、この電力コントローラからヒータ
に電力が供給され、ヒータを内蔵する基板ホルダが加熱
される。ヒータ付近の温度は熱電対によって検出され、
この熱電対の検出出力は成膜室外部に設けられた温調計
に入力され盃。温調針は、ＰＩＤｉ！ｌＪｍを行って電
力コントローラに対し制御信号を出力する。電力コント
ローラは、この制御信号に基づいて、予め設定された勾
配特性でもって出力が制御される。

このとき、電力コントローラの最大出力は、設定された
勾配特性によって決定される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように温調針及び電力コントローラを用いてヒー
タの温度制御を行う場合、たとえば目標温度を２００°
Ｃに設定すると、この２００°Ｃ近傍の比例帯では、温
調計は目標温度及びヒータの検出温度から偏差信号を発
生し、この偏差信号に基づいて比例制御を行っている。

ところが、目標温度を例えば３００℃に変更すると、２
００°Ｃ近傍の比例帯の範囲内に維持されていた温度は
、変更された目標温度（３００°Ｃ）についての比例帯
からは大きく外れているので、温調計の偏差信号はオフ
となり、最大電力をヒータに対して供給するような命令
が電力コントローラに対して出力される。すると、ヒー
タに対して電力コントローラに設定された勾配特性にお
ける最大電圧が一時的に印加され、過電流が供給されて
しまう、これにより、オーバーシュートが発生し、目標
温度に制御するまでの時間がかかったり、また電力コン
トローラに悪影響を及ぼす。

二の発明の目的は、ヒータの設定温度を高い温度に変更
したときに、ヒータに過電流が流れるのを防止できるヒ
ータ制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るヒータ制御装置は、温調計と、電力コント
ローラと、過電流検出手段と、制御手段とを備えている
。

前記温調針は、目標温度及びヒータの検出温度より偏差
信号を発生し、この偏差信号に基づいて制御信号を出力
するものである。前記電力コントローラは、温調計から
の制御信号によりヒータに供給する電力を制御するもの
である。前記過電流検出手段は、温調針の偏差信号によ
りヒータに過電流が流れることを検出するものであり、
前記制御手段は、過電流検出手段の検出結果により、電
力コントローラの最大出力を予め設定された出力値より
所定期間小さくするためのものである。

〔作用〕

本発明においては、温調計の目標温度を高い温度に変更
すると、温調計の偏差信号がオフとなるので、これを過
電流検出手段により検出する。過電流検出手段によって
、ヒータに過電流が流れることが検出されると、電力コ
ントローラの最大出力が、予め設定された出力値より一
定期間小さくなるように設定される。そして、この一定
期間が経過すると電力コントローラの最大出力は元の状
態に戻され、通常のヒータ温度制御が行われる。

これにより、ヒータ温度の設定を高くした場合にも、そ
の時点から一定期間は電力コントローラの最大出力より
も小さい出力がヒータに供給される。従ってオーバーシ
ュートが発生したり、過電流によって電力コントローラ
に悪影響を及ぼすのを防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるヒータ制御装置のブロ
ック回路図である。

たとえば成膜装置の成膜室１内には、基板を加熱するた
めのヒータ２が設けられている。ヒータ２の近傍には間
接的に基板温度を検出するための熱電対３が設けられて
いる。熱電対３は、温調計４に接続されている。温調計
４は、外部から目標温度を設定できるようになっており
、熱電対３からの検出温度と目標温度とを比較して偏差
信号を発生し、この偏差信号に基づいて制御信号すを出
力するものである。温調計の偏差信号は、内部のリレー
接点５がオンすることにより発生されるが、このリレー
接点５のオン、オフは、接点信号ａとしてシーケンサ６
に入力されている。シーケンサ６には設定信号ａの状態
によって制御されるリレーコイル７が接続されている。

一方、ヒータ２には電力コントローラ８から電力が供給
されるようになっている。ｉｔ電力コントローラには、
前記温調計４からの制御信号すが入力され、サイリスタ
を用いた位相制御等によってヒータ２への供給電力がＩ
ａｍされるようになっている。また電力コントローラ８
の端子Ｔ１と端子１３間は常に一定の電圧となっており
、その最大出力は端子Ｔ１と端子１２間の電圧により決
定される。この端子ＴＩと端子１２間の電圧は、勾配設
定器９により作業者が外部から設定できるようになって
いる。さらに電力コントローラ８の端子ＴＩと端子１３
間には、抵抗１０とリレー接点１２の並列回路が挿入さ
れている。リレー接点１２はリレーコイル７によってオ
ン、オフ制御されるようになっている。このリレー接点
１２がオンすると、電力コントローラの最大出力は第２
図に示すようにＶｌとなり、またリレー接点１２がオフ
の場合は■１より低い■２となる。

なお、リレーコイル７はシーケンサ６が接点信号ａを受
けてから一定の期間（第２図の期間ｔ）の間だけ励磁が
オフされるようになっている。

次に動作について説明する。

ヒータ温度の制御を行う場合は、まず勾配設定器９によ
り勾配特性を設定する。これにより、電力コントロ７う
８の最大出力及び温度勾配が設定される。また基板の目
標温度は、温調計４を操作することによって設定する。

たとえば目標温度を２００°Ｃに設定すると、温調計４
はこの目標温度２００″Ｃと、熱電対３によって検出さ
れる温度とを比較し、この比較結果に基づいて制御信号
すを電力コントローラ８に対して出力する。検出温度が
目標温度に比較して充分低い場合には、電力コントロー
ラ８に対してヒータ２に最大出力でもって電力を供給す
るような制御信号すが出力される。そして、ヒータ温度
が目標の２００℃付近の比例帯内に入ると、温調計４内
部のリレー接点５がオンとなり、偏差信号が発生される
。温調計４はこの偏差信号に基づいて比例制御を行い、
ヒータ２は２００°Ｃ付近の温度に維持される。なお、
この状態ではリレーコイル７は励磁され、リレー接点１
２はオンとなっている。

次に、前記のような状態からヒータの目標温度を３００
°Ｃに変更すると、検出される温度（約２００°Ｃ）は
、３００°Ｃに対して比例帯の範囲外にあるので、温調
計４内部のリレー接点５はオフとなり、偏差信号はオフ
となる。このとき、温調計４は電力コントローラ８に対
して、最大出力でもってヒータ２に電力を供給するよう
な指示をする。

このとき、温調計４内部のリレー接点５がオフになった
ことを接点信号ａによって検出する。シーケンサ６は、
この接点信号ａによってリレーコイル７を第２図に示す
期間りだけ励磁をオフとする。これによりリレー接点１
２は第１図に示すようにオフ（開）となる。すると、端
子ＴＩと端子１２間の電圧は、リレー接点１２がオン（
閉）の場合に比較して抵抗１０が挿入された分だけ小さ
くなる。したがってこの場合のヒータ電圧は第２図に示
すように■２となり、この電圧■２でヒータ２は加熱さ
れる。

シーケンサ６は接点信号ａを受けてから期間を経過後に
リレーコイル７を再び励磁し、リレー接点１２をオンと
する。これにより電力コントローラ８の端子ＴＩと端子
Ｔ２の間の電圧は最初に勾配設定器９で設定した状態と
なり、以降は通常のヒータ制御６筺よって基板温度を３
００°Ｃに維持する。

このような本実施例では、ヒータ温度の設定を高くした
場合にも、第３図に示すように、Ｐ２のような特性でも
ってヒータ２に電流が供給され、従来の特性ＰＬの場合
と比較して明らかなように過電流を防止することができ
る。

なお前記実施例では、本発明を成膜装置のヒータコント
ロールに適用したが、他の装置のヒータ温度制御にも同
様に適用することができる。

［発明の効果］以上のように本発明では、設定温度を変更した際に、温
調計の偏差信号によりヒータに過を流が流れることを検
出し、この検出結果から電力コントローラの最大出力を
所定期間小さくするので、設定温度変更時に流れる過電
流を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるヒータ制御装置のブロ
ック回路図、第２図は前記装置における設定温度変更時
のヒータ電圧の特性を示す図、第３図は前記装置におけ
る設定温度を変更した際の電流特性を示す図である。２・・・ヒータ、３・・・熱電対、４・・・温調計、５
・・・リレー接点、６・・・シーケンサ、７・・・リレ
ーコイル、８・・・電力コントローラ、９・・・勾配設定器、１０・・・抵抗、２・・・リレー接点。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）目標温度及びヒータの検出温度より偏差信号を発
生し、この偏差信号に基づいて制御信号を出力する温調
計と、前記温調計からの制御信号により、ヒータに供給する電
力を制御する電力コントローラと、前記温調計の偏差信
号によりヒータに過電流が流れることを検出する過電流
検出手段と、前記過電流検出手段の検出結果により、前記電力コント
ローラの最大出力を予め設定された出力値より所定期間
小さくする制御手段と、を備えたヒータ制御装置。