最短時間制御および反復実験によるバッチ式半導体熱処理装置における昇温過程の高速化

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MEC24011

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: 2024/09/15

タイトル(英語): Fast Temperature Control in Semiconductor Vertical Furnace with Time-Optimal Control and Iterative Experiments

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.),Tats

キーワード: 半導体熱処理成膜装置|温度制御|温度依存性|最短時間制御|反復実験|Semiconductor Vertical Furnace|Temperature Control|Temperature Dependency|Time-Optimal Control|Iterative Experiments

要約(日本語): バッチ式半導体熱処理装置は半導体製造の成膜工程に必要不可欠である。成膜工程ではシリコンウェハの表面上に必要な物質の膜を化学反応により形成される。しかし，本工程は膜の物質種に応じ特定の温度で実施する必要がある。そのため，成膜工程中の温度制御が重要であり，温度の昇降が頻繁に起こる。今後も世界中の半導体需要に応え続けるために，半導体製造装置の高生産性が非常に求められる。したがって，各製造工程の時間短縮が必要である。本研究対象のバッチ式半導体熱処理装置では，時間短縮の要求は温度の昇降を高速にする課題と捉えることができる。そこで，本稿は当装置の高速化を目的とし，温度依存性を有する当装置に対して最短時間制御と反復実験を提案する。実験の結果，立ち上がりの特性が改善された。整定特性に関して更なる改善の余地がある。

要約(英語): Batch-type semiconductor vertical furnace is essential for deposition process in semiconductor manufacturing process. This equipment deposits layer through chemical reaction at certain temperature values. Therefore, it is necessary to increase and decrease the temperature according to the deposition processes. However, to raise the equipment productivity, time reduction is necessary, i.e., faster temperature control is needed. This paper aims to achieve faster temperature control by using time-optimal control. In addition, due to the temperature dependency of the equipment, which makes the system not to be purely linear time-invariant, iterative experiments were implemented. Experiment results show time reduction in temperature rising performance, with some further improvements needed in the settling performance.

本誌: 2024年9月18日メカトロニクス制御研究会

本誌掲載ページ: 61-66 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 4,166 Kバイト