Analysis of Temperature Dependency in Semiconductor Vertical Furnace through Closed-loop System Identification and Feedback Control Design

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MEC23006

グループ名: 【D】産業応用部門 メカトロニクス制御研究会

発行日: 2023/09/22

タイトル(英語): Analysis of Temperature Dependency in Semiconductor Vertical Furnace through Closed-loop System Identification and Feedback Control Design

著者名: ブディオノ クリスチャン　ミレニュー(東京大学),大西 亘(東京大学),古関 隆章(東京大学),平田 輝(東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ),柴辻 亮介(東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ),山口 達也(東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ)

著者名(英語): Christian Milleneuve Budiono(The University of Tokyo),Wataru Ohnishi(The University of Tokyo),Takafumi Koseki(The University of Tokyo),Akira Hirata(Tokyo Electron Technology Solutions Ltd.),Ryosuke Shibatsuji(Tokyo Electron Technology Solutions Ltd.),Tatsuya Yamaguchi(Tokyo Electron Technology Solutions Ltd.)

キーワード: 半導体縦型炉|温度制御|温度依存性|閉ループシステム同定|フィードバック最適化|極配置|Semiconductor vertical furnace|Temperature control|Temperature dependency|Closed-loop system identification|Feedback optimization|Pole placement

要約(日本語): 半導体縦型炉は，半導体製造過程の一つである成膜過程を行う装置である。本装置で行われる成膜過程は基本的に化学反応であり温度から影響を受けている。そのため，温度の制御が必要である。しかし，本装置の温度制御では，その特性が温度自身によって変動している，すなわち動作温度によって一つの制御器による応答特性が異なる。したがった，どの動作温度でも良好な応答特性を実現する必要がある。そこで，本研究では，制御対象の温度依存特性をシステム同定で把握し，動作温度ごとで最適なフィードバック制御器を設計し，感度関数，ナイキスト線図

要約(英語): Semiconductor vertical furnace is widely used to conduct oxidation and layer deposition processes. It uses chemical reactions which are dependent on the temperature; thus, temperature control is needed. However, the plant characteristics of this equipment are varied by the temperature itself. In other words, the temperature response by one controller differs according to the operating temperature. It is useful to achieve good performance at all temperatures. This research captures the temperature dependency characteristics from system identification, designs the optimal controller based on sensitivity function for each temperature, and evaluates it through sensitivity function, Nyquist plot, and time-domain simulation. The main outcome of this paper is that temperature dependency was observed in 100oC grid, showing the necessity of considering the temperature dependency in the temperature control of semiconductor vertical furnace.

本誌: 2023年9月25日メカトロニクス制御研究会

本誌掲載ページ: 35-40 p

原稿種別: 英語

PDFファイルサイズ: 2,418 Kバイト