JPH10172719A - ヒータ制御装置 - Google Patents
ヒータ制御装置Info
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- JPH10172719A JPH10172719A JP32420096A JP32420096A JPH10172719A JP H10172719 A JPH10172719 A JP H10172719A JP 32420096 A JP32420096 A JP 32420096A JP 32420096 A JP32420096 A JP 32420096A JP H10172719 A JPH10172719 A JP H10172719A
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 7
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三相交流電源を使用したヒータ制御を低コス
トで実現するヒータ制御装置を得る。 【解決手段】 三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）交流電力の各々の相
に対応して設けられ、各相電力をヒータ１４へ供給する
サイリスタ１３１〜１３３と、ヒータ１４の温度を検出
する熱電対５と、三相交流のゼロクロス点でパルスを形
成し、各々の相に対応する３つの出力端子からパルスを
出力する三相同期ユニット１７と、三相同期ユニット１
７から出力される各々のパルスと熱電対５の出力信号と
に基づいて、サイリスタのゲート制御を行う温調ユニッ
ト６Ｂを備える。
トで実現するヒータ制御装置を得る。 【解決手段】 三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）交流電力の各々の相
に対応して設けられ、各相電力をヒータ１４へ供給する
サイリスタ１３１〜１３３と、ヒータ１４の温度を検出
する熱電対５と、三相交流のゼロクロス点でパルスを形
成し、各々の相に対応する３つの出力端子からパルスを
出力する三相同期ユニット１７と、三相同期ユニット１
７から出力される各々のパルスと熱電対５の出力信号と
に基づいて、サイリスタのゲート制御を行う温調ユニッ
ト６Ｂを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は三相交流電力を使
用したヒータ制御装置に係り、特に半導体製造装置に使
用されるヒータの制御装置に関するものである。
用したヒータ制御装置に係り、特に半導体製造装置に使
用されるヒータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は半導体製造装置である縦型拡散Ｃ
ＶＤ装置に使用される従来のヒータの制御装置を示すブ
ロック図である。図３に示されるように従来のヒータ制
御装置は、単相交流（ＡＣ２００Ｖ）電源に接続された
ブレーカ１と、ブレーカ１の出力側に接続され、電源電
圧を後述するヒータに適した電圧に変換して出力するヒ
ータトランス２と、アノード３ａがヒータトランス２の
出力側に接続され、そのカソード３ｂがヒータに接続さ
れ、さらにゲート３ｃが後述するコントローラ部に接続
されたサイリスタ３と、ブレーカ１とサイリスタ３との
間に設けられ、サイリスタ３のゲート制御を行うコント
ローラ部６を備えている。ヒータ４は図示しない拡散Ｃ
ＶＤ装置の加熱用ヒータであり、その電力がサイリスタ
３より供給される。ヒータ４にはヒータ４による加熱温
度を検出する熱電対５がその適所に取り付けられ、その
出力はコントローラ部６に接続されている。
ＶＤ装置に使用される従来のヒータの制御装置を示すブ
ロック図である。図３に示されるように従来のヒータ制
御装置は、単相交流（ＡＣ２００Ｖ）電源に接続された
ブレーカ１と、ブレーカ１の出力側に接続され、電源電
圧を後述するヒータに適した電圧に変換して出力するヒ
ータトランス２と、アノード３ａがヒータトランス２の
出力側に接続され、そのカソード３ｂがヒータに接続さ
れ、さらにゲート３ｃが後述するコントローラ部に接続
されたサイリスタ３と、ブレーカ１とサイリスタ３との
間に設けられ、サイリスタ３のゲート制御を行うコント
ローラ部６を備えている。ヒータ４は図示しない拡散Ｃ
ＶＤ装置の加熱用ヒータであり、その電力がサイリスタ
３より供給される。ヒータ４にはヒータ４による加熱温
度を検出する熱電対５がその適所に取り付けられ、その
出力はコントローラ部６に接続されている。
【０００３】コントローラ部６はブレーカ１の出力側に
接続されたトリガ発生回路６ａと、トリガ発生回路６ａ
の出力側に接続された温調ユニット６ｂとを備える。ト
リガ発生回路６ａは単相交流のゼロクロス点においてパ
ルス信号を形成する。このパルス信号は基本時間として
使用されるとともに、ヒータへの出力制御用信号である
トリガパルスとして使用される。温調ユニット６ｂはト
リガ発生回路６ａから出力されるパルス信号と熱電対５
の出力信号に基づいて、加熱温度が所定温度になるよう
にオン、オフのパルス信号を形成してサイリスタ３のゲ
ート３ｃに出力する。
接続されたトリガ発生回路６ａと、トリガ発生回路６ａ
の出力側に接続された温調ユニット６ｂとを備える。ト
リガ発生回路６ａは単相交流のゼロクロス点においてパ
ルス信号を形成する。このパルス信号は基本時間として
使用されるとともに、ヒータへの出力制御用信号である
トリガパルスとして使用される。温調ユニット６ｂはト
リガ発生回路６ａから出力されるパルス信号と熱電対５
の出力信号に基づいて、加熱温度が所定温度になるよう
にオン、オフのパルス信号を形成してサイリスタ３のゲ
ート３ｃに出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のヒータ制御装置
は以上のように単相電源を用いて半導体製造装置の温度
制御を行っている。しかしながら、工場設備や電源設備
によれば、主として三相交流を用いる場合も多く、かか
る三相交流を用いて従来のヒータ制御装置によるヒータ
の制御を行おうとすると、位相の異なる３つの交流電源
に対してヒータ制御を行うコントローラ部を新たに設け
なければならず、その設備変更に多大のコストを要す
る。
は以上のように単相電源を用いて半導体製造装置の温度
制御を行っている。しかしながら、工場設備や電源設備
によれば、主として三相交流を用いる場合も多く、かか
る三相交流を用いて従来のヒータ制御装置によるヒータ
の制御を行おうとすると、位相の異なる３つの交流電源
に対してヒータ制御を行うコントローラ部を新たに設け
なければならず、その設備変更に多大のコストを要す
る。
【０００５】そこで、この発明はコントローラ部を含め
た既存設備の主要部分を用いて、三相交流電源を使用し
たヒータ制御を低コストで実現するヒータ制御装置を提
供することを目的としている。
た既存設備の主要部分を用いて、三相交流電源を使用し
たヒータ制御を低コストで実現するヒータ制御装置を提
供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明に係るヒータ制御装置は、三相（Ｒ，
Ｓ，Ｔ）交流電力の各々の相に対応して設けられ、各相
電力のヒータへの供給を行うサイリスタと、上記ヒータ
の温度を検出する温度検出手段と、上記三相交流のゼロ
クロス点でパルスを形成し、上記各々の相に対応する３
つの出力端子から上記パルスを出力する三相同期ユニッ
トと、上記三相同期ユニットから出力される各々のパル
スと上記温度検出手段の出力信号とに基づいて、上記サ
イリスタのゲート制御を行う温調ユニットとを備えてな
る。
ため、この発明に係るヒータ制御装置は、三相（Ｒ，
Ｓ，Ｔ）交流電力の各々の相に対応して設けられ、各相
電力のヒータへの供給を行うサイリスタと、上記ヒータ
の温度を検出する温度検出手段と、上記三相交流のゼロ
クロス点でパルスを形成し、上記各々の相に対応する３
つの出力端子から上記パルスを出力する三相同期ユニッ
トと、上記三相同期ユニットから出力される各々のパル
スと上記温度検出手段の出力信号とに基づいて、上記サ
イリスタのゲート制御を行う温調ユニットとを備えてな
る。
【０００７】このような構成によれば、三相同期ユニッ
トが三相交流のそれぞれからゼロクロスパルスを形成
し、温調ユニットがそれぞれのパルスを用いて、温度検
出手段からの温度検出信号に基づいてサイリスタのオ
ン、オフ制御信号を形成することができる。したがっ
て、この発明によれば、従来のヒータ制御装置を３台用
いれば、三相同期ユニットと三相分のサイリスタを設け
ることにより、三相用の新たなコントローラ部を設ける
ことなく三相電源を用いたヒータの温度制御を行うこと
ができる。この場合、従来のトリガ発生回路は不要とな
る。また、必要に応じて三相用のヒータトランスを設け
ることができる。また、ヒータの発熱素子である抵抗は
Ｙ結線またはデルタ結線を用いるようにする。
トが三相交流のそれぞれからゼロクロスパルスを形成
し、温調ユニットがそれぞれのパルスを用いて、温度検
出手段からの温度検出信号に基づいてサイリスタのオ
ン、オフ制御信号を形成することができる。したがっ
て、この発明によれば、従来のヒータ制御装置を３台用
いれば、三相同期ユニットと三相分のサイリスタを設け
ることにより、三相用の新たなコントローラ部を設ける
ことなく三相電源を用いたヒータの温度制御を行うこと
ができる。この場合、従来のトリガ発生回路は不要とな
る。また、必要に応じて三相用のヒータトランスを設け
ることができる。また、ヒータの発熱素子である抵抗は
Ｙ結線またはデルタ結線を用いるようにする。
【０００８】
実施の形態１．以下にこの発明の実施の形態について半
導体製造装置である縦型拡散ＣＶＤ装置に使用されるヒ
ータの制御装置を例にとって説明する。図１は実施の形
態を示すブロック図である。この実施の形態におけるヒ
ータ制御装置は、三相交流（ＡＣ２００Ｖ、Ｒ，Ｓ，Ｔ
相）電源に接続された許容電流１２０Ａ用のブレーカ１
１と、ブレーカ１１の出力側に接続され、三相交流の各
々を後述するヒータに適した電圧に変換して出力する三
相用のヒータトランス１２と、３つのサイリスタ１３１
〜１３３を有するサイリスタユニット１３とを備えてい
る。
導体製造装置である縦型拡散ＣＶＤ装置に使用されるヒ
ータの制御装置を例にとって説明する。図１は実施の形
態を示すブロック図である。この実施の形態におけるヒ
ータ制御装置は、三相交流（ＡＣ２００Ｖ、Ｒ，Ｓ，Ｔ
相）電源に接続された許容電流１２０Ａ用のブレーカ１
１と、ブレーカ１１の出力側に接続され、三相交流の各
々を後述するヒータに適した電圧に変換して出力する三
相用のヒータトランス１２と、３つのサイリスタ１３１
〜１３３を有するサイリスタユニット１３とを備えてい
る。
【０００９】サイリスタユニット１３を構成する一つの
サイリスタ１３１はアノード１３１ａがヒータトランス
１２のＴ端子に接続され、そのカソード１３１ｂがヒー
タ１４をなす第１の抵抗１４１の一端に接続されてい
る。サイリスタ１３２はそのアノード１３２ａがヒータ
トランス１２のＳ端子に接続され、そのカソード１３２
ｂがヒータ１４をなす第２の抵抗１４２の一端に接続さ
れている。サイリスタ１３３はそのアノード１３３ａが
ヒータトランス１２のＲ端子に接続され、そのカソード
１３３ｂがヒータ１４をなす第３の抵抗１４３の一端に
接続されている。ヒータ１４を構成する３つの抵抗１４
１〜１４３は同一抵抗値を有し、これら抵抗１４１〜１
４３の各他端が共通に接続されるＹ結線型に接続されて
いる。
サイリスタ１３１はアノード１３１ａがヒータトランス
１２のＴ端子に接続され、そのカソード１３１ｂがヒー
タ１４をなす第１の抵抗１４１の一端に接続されてい
る。サイリスタ１３２はそのアノード１３２ａがヒータ
トランス１２のＳ端子に接続され、そのカソード１３２
ｂがヒータ１４をなす第２の抵抗１４２の一端に接続さ
れている。サイリスタ１３３はそのアノード１３３ａが
ヒータトランス１２のＲ端子に接続され、そのカソード
１３３ｂがヒータ１４をなす第３の抵抗１４３の一端に
接続されている。ヒータ１４を構成する３つの抵抗１４
１〜１４３は同一抵抗値を有し、これら抵抗１４１〜１
４３の各他端が共通に接続されるＹ結線型に接続されて
いる。
【００１０】なお、このヒータを構成する抵抗は、上述
のＹ結線に代えてデルタ結線型に接続されていてもよ
い。
のＹ結線に代えてデルタ結線型に接続されていてもよ
い。
【００１１】ヒータ１４の適所には、抵抗によって加熱
される加熱温度を検出するためのこの発明の温度検出手
段を構成する熱電対５が備えられている。
される加熱温度を検出するためのこの発明の温度検出手
段を構成する熱電対５が備えられている。
【００１２】また、このヒータ制御装置は三相同期ユニ
ット１７と三相同期ユニット１７の出力側に接続された
温調ユニット６Ｂを有するコントローラ部１８を備えて
いる。三相同期ユニット１７はそのＲ，Ｓ，Ｔ入力端子
がブレーカ１１の各Ｒ，Ｓ，Ｔ出力端子に接続され、そ
の出力端子が温調ユニット６ＢのＲ，Ｓ，Ｔ入力端子に
接続されている。温調ユニット６ＢのＲ，Ｓ，Ｔ出力端
子はそれぞれサイリスタ１３３、１３２、１３１のゲー
ト１３３ｃ、１３２ｃ、１３１ｃに接続されている。
ット１７と三相同期ユニット１７の出力側に接続された
温調ユニット６Ｂを有するコントローラ部１８を備えて
いる。三相同期ユニット１７はそのＲ，Ｓ，Ｔ入力端子
がブレーカ１１の各Ｒ，Ｓ，Ｔ出力端子に接続され、そ
の出力端子が温調ユニット６ＢのＲ，Ｓ，Ｔ入力端子に
接続されている。温調ユニット６ＢのＲ，Ｓ，Ｔ出力端
子はそれぞれサイリスタ１３３、１３２、１３１のゲー
ト１３３ｃ、１３２ｃ、１３１ｃに接続されている。
【００１３】以上の構成において、以下にこの実施の形
態の動作について説明する。ヒータトランス１２は三相
交流の各相をヒータ１４の各抵抗１４１〜１４３を加熱
するのに適する電圧に変圧する。三相同期ユニット１７
は各相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）のゼロクロス点においてトリガ状
のパルス信号（Ｒ，Ｓ，Ｔパルス信号）を形成し、それ
ぞれを３つの出力端子であるＲ，Ｓ，Ｔ出力端子より出
力する。
態の動作について説明する。ヒータトランス１２は三相
交流の各相をヒータ１４の各抵抗１４１〜１４３を加熱
するのに適する電圧に変圧する。三相同期ユニット１７
は各相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）のゼロクロス点においてトリガ状
のパルス信号（Ｒ，Ｓ，Ｔパルス信号）を形成し、それ
ぞれを３つの出力端子であるＲ，Ｓ，Ｔ出力端子より出
力する。
【００１４】これらパルス信号のそれぞれは、温調ユニ
ット６Ｂにおいて、従来と同様に、基本時間として使用
されるとともに、サイリスタへの出力制御用信号である
トリガパルスとして使用される。
ット６Ｂにおいて、従来と同様に、基本時間として使用
されるとともに、サイリスタへの出力制御用信号である
トリガパルスとして使用される。
【００１５】温調ユニット６Ｂは三相同期ユニットの各
出力端子から出力されるパルス信号と熱電対５の出力信
号に基づいて、抵抗１４１〜１４３による全体の加熱温
度が所定温度になるように、各相について電力供給用の
パルス信号を形成してサイリスタ１３１〜１３３のゲー
ト１３１ｃ〜１３３ｃに出力する。このパルス信号の形
成の仕方は従来と同様であるが、例えば、オンオフ制
御、通電サイクル制御、位相制御等を用いることができ
る。
出力端子から出力されるパルス信号と熱電対５の出力信
号に基づいて、抵抗１４１〜１４３による全体の加熱温
度が所定温度になるように、各相について電力供給用の
パルス信号を形成してサイリスタ１３１〜１３３のゲー
ト１３１ｃ〜１３３ｃに出力する。このパルス信号の形
成の仕方は従来と同様であるが、例えば、オンオフ制
御、通電サイクル制御、位相制御等を用いることができ
る。
【００１６】以上に説明したこの実施の形態によれば、
図２に示すように、この発明のヒータ制御装置が図３に
示した従来のヒータ制御装置におけるコントローラ部６
を３台用いることにより、新たに温調ユニット６Ｂを設
計することなく、三相電源によるヒータ制御を行えるこ
とが明らかになる。
図２に示すように、この発明のヒータ制御装置が図３に
示した従来のヒータ制御装置におけるコントローラ部６
を３台用いることにより、新たに温調ユニット６Ｂを設
計することなく、三相電源によるヒータ制御を行えるこ
とが明らかになる。
【００１７】図２は図１に示したコントローラ部１８を
図３に示したコントローラ部６を３台用いて構成したブ
ロック図を示しており、図１、図３と同一符号は同一対
象を示している。三相同期ユニット１７のＲ，Ｓ，Ｔ出
力端子は各コントローラ部６の温調ユニットに入力され
ている。これら温調ユニットは図３に示したものと同一
である。この場合、図３に示されるトリガ発生回路６ａ
は図１に６ａで示されるように、トリガ発生回路６ａと
温調ユニット６Ｂ間に設けられたスイッチ６ｃをオフし
ておくことにより、非使用状態とされている。
図３に示したコントローラ部６を３台用いて構成したブ
ロック図を示しており、図１、図３と同一符号は同一対
象を示している。三相同期ユニット１７のＲ，Ｓ，Ｔ出
力端子は各コントローラ部６の温調ユニットに入力され
ている。これら温調ユニットは図３に示したものと同一
である。この場合、図３に示されるトリガ発生回路６ａ
は図１に６ａで示されるように、トリガ発生回路６ａと
温調ユニット６Ｂ間に設けられたスイッチ６ｃをオフし
ておくことにより、非使用状態とされている。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明に係る
ヒータ制御装置は、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）交流電力の各々
の相に対応して設けられ、各相電力をヒータへ供給する
サイリスタと、上記ヒータの温度を検出する温度検出手
段と、上記三相交流のゼロクロス点でパルスを形成し、
上記各々の相に対応する３つの出力端子から上記パルス
を出力する三相同期ユニットと、上記三相同期ユニット
から出力される各々のパルスと上記温度検出手段の出力
信号とに基づいて、上記サイリスタのゲート制御を行う
温調ユニットとを備えたため、三相交流を用いたヒータ
の加熱制御において、新たなコントローラを設計して設
備することなく、従来の単相交流によるヒータ制御装置
のコントローラ部を用いることができる。
ヒータ制御装置は、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）交流電力の各々
の相に対応して設けられ、各相電力をヒータへ供給する
サイリスタと、上記ヒータの温度を検出する温度検出手
段と、上記三相交流のゼロクロス点でパルスを形成し、
上記各々の相に対応する３つの出力端子から上記パルス
を出力する三相同期ユニットと、上記三相同期ユニット
から出力される各々のパルスと上記温度検出手段の出力
信号とに基づいて、上記サイリスタのゲート制御を行う
温調ユニットとを備えたため、三相交流を用いたヒータ
の加熱制御において、新たなコントローラを設計して設
備することなく、従来の単相交流によるヒータ制御装置
のコントローラ部を用いることができる。
【図１】実施の形態を示すブロック図である。
【図２】実施の形態を従来の技術と比較して説明するブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】従来のヒータ制御装置を示すブロック図であ
る。
る。
１１ ブレーカ １２ ヒータトランス １３ サイリスタユニット １３１〜１３３ サイリスタ １４ ヒータ ５ 熱電対 ６、１８ コントローラ部 １７ 三相同期ユニット ６Ｂ 温調ユニット
Claims (1)
- 【請求項１】 三相交流電力の各々の相に対応して設け
られ、各相電力をヒータに供給するサイリスタと、上記
ヒータの温度を検出する温度検出手段と、上記三相交流
のゼロクロス点でパルスを形成し、上記各々の相に対応
する３つの出力端子から上記パルスを出力する三相同期
ユニットと、上記三相同期ユニットから出力される各々
のパルスと上記温度検出手段の出力信号とに基づいて、
上記サイリスタのゲート制御を行う温調ユニットとを備
えてなるヒータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32420096A JPH10172719A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | ヒータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32420096A JPH10172719A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | ヒータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172719A true JPH10172719A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18163187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32420096A Pending JPH10172719A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | ヒータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10172719A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522647A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-08-09 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ処理装置用のシャワーヘッド電極アセンブリ |
-
1996
- 1996-12-04 JP JP32420096A patent/JPH10172719A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522647A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-08-09 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ処理装置用のシャワーヘッド電極アセンブリ |
| JP2011254097A (ja) * | 2003-12-23 | 2011-12-15 | Lam Research Corporation | 熱制御板 |
| US8080107B2 (en) | 2003-12-23 | 2011-12-20 | Lam Research Corporation | Showerhead electrode assembly for plasma processing apparatuses |
| JP4870575B2 (ja) * | 2003-12-23 | 2012-02-08 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ処理装置用のシャワーヘッド電極アセンブリ |
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