(57)【要約】【課題】運搬物の温度を設定値に近づけるように稼働させるための電気ヒータを制御するシステムと方法とを提供する。【解決手段】それぞれの交流サイクルの１／２が開始した時に、交流サイクルをＯＮ状態にすべきか、あるいはＯＦＦ状態にすべきかを決定するシグマ−デルタ変調アルゴリズムを計算する。実際の過去の動作周期の評価は、所望される出力動作周期と比較され、これらの相違が続く１／２サイクル出力の調整に使用される。これによって見かけ上ランダムなパルスシーケンス出力が得られる。これにより、不都合な小さい周期性の熱的な「リップル」を加熱される要素上に引き起こすような、顕著な周期性の成分が含まれない。【選択図】図３Ｂ
2010510629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理システムの中の、電気ヒータを制御する方法であって、
ａ）温度の設定値を受け取るステップと、
ｂ）前記温度の設定値を運搬物の温度と比較するステップであって、前記運搬物の温度が運搬物のために最も新しく測定された温度であるステップと、
ｃ）前記比較に基づいて動作周期のコマンドを発生させるステップと、
ｄ）累積された動作周期の誤差を利用して前記動作周期のコマンドを更新するステップと、
ｅ）前記動作周期のコマンドをＰＷＭ（パルス幅変調）信号に量子化するステップであって、前記ＰＷＭ信号が複数のＯＮ状態のパルスと複数のＯＦＦ状態のパルスとで構成されているステップと、
ｆ）前記ＰＷＭ信号がソリッドステートリレー（ＳＳＲ）回路を起動させるために利用されるステップであって、それにより前記ＰＷＭ信号に対応して前記電気ヒータに通電するステップと、
ｇ）６０Ｈｚの交流サイクルより短い予め設定された間隔に従って前記ＳＳＲ回路を中断するステップと、
を備えており、ステップａ）からステップｇ）が反復して実行されることを特徴とする電気ヒータを制御する方法。
【請求項２】
一連のステップａ）からステップｇ）で成る方法をもう一度実行する前に、前記ＰＷＭ信号を表す値を、前記累積された周期の誤差に加えるステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記予め設定された間隔は、前記６０Ｈｚの交流サイクルの１／２であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記予め設定された間隔は、前記交流サイクルの１／３と、前記６０Ｈｚの交流サイクルの１／６のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記運搬物が、プラズマ処理のチャンバの中に配置された構造物であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記構造物が、プラズマ処置の前記チャンバ内で処理される基板であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記構造物がプラズマ処理の前記チャンバの部材であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
プラズマ処理システムの中の電気ヒータを制御するために構成されたコンピュータが読取り可能なコードを保存するためのプログラム記憶媒体から成る製品であって、
温度の設定値を受け取るためのコンピュータが読取り可能なコードと、
前記温度の設定値を運搬物の温度と比較するためのコードであって、前記運搬物の温度が運搬物のために最も新しく測定された温度であるコンピュータが読取り可能なコードと、
前記比較に基づいて動作周期のコマンドを発生させるためのコンピュータが読取り可能なコードと、
累積された動作周期の誤差を利用して前記動作周期のコマンドを更新するためのコンピュータが読取り可能なコードと、
前記動作周期のコマンドをＰＷＭ（パルス幅変調）信号に量子化するためのコードであって、前記ＰＷＭ信号が複数のＯＮ状態のパルスと複数のＯＦＦ状態のパルスとで構成されており、前記ＰＷＭ信号がソリッドステートリレー（ＳＳＲ）回路を起動させるために利用されており、それにより前記ＰＷＭ信号に対応して前記電気ヒータに通電するための、コンピュータが読取り可能なコードと、
６０Ｈｚの交流サイクルより短い予め設定された間隔に従って前記ＳＳＲ回路を中断するためのコンピュータが読取り可能なコードと、
を保存するためのプログラム記憶媒体からなる製品。
【請求項９】
一連のステップａ）からステップｇ）で成る方法をもう一度実行する前に、前記ＰＷＭ信号を表す値を、前記累積された周期の誤差に加えることを特徴とする請求項８記載の製品。
【請求項１０】
前記予め設定された間隔は、前記６０Ｈｚの交流サイクルの１／２であることを特徴とする請求項８記載の製品。
【請求項１１】
前記予め設定された間隔は、前記交流サイクルの１／３と、前記６０Ｈｚの交流サイクルの１／６のいずれかであることを特徴とする請求項８記載の製品。
【請求項１２】
前記運搬物が、プラズマ処理のチャンバの中に配置された構造物であることを特徴とする請求項８記載の製品。
【請求項１３】
前記構造物が、プラズマ処置の前記チャンバ内で処理される基板であることを特徴とする請求項１２記載の製品。
【請求項１４】
前記構造物が、プラズマ処理の前記チャンバの部材であることを特徴とする請求項８記載の製品。
【請求項１５】
プラズマ処理システムの中の電気ヒータを制御するための電子回路システムであって、
温度の設定値を受け取るための論理回路と、
前記温度の設定値を運搬物の温度と比較するための回路であって、前記運搬物の温度が運搬物のために最も新しく測定された温度である論理回路と、
前記比較に基づいて動作周期のコマンドを発生させるための論理回路と、
累積された動作周期の誤差を利用して前記動作周期のコマンドを更新するための論理回路と、
前記動作周期のコマンドをＰＷＭ（パルス幅変調）信号に量子化するための回路であって、前記ＰＷＭ信号が複数のＯＮ状態のパルスと複数のＯＦＦ状態のパルスとで構成されており、前記ＰＷＭ信号がソリッドステートリレー（ＳＳＲ）回路を起動させるために利用されており、それにより前記ＰＷＭ信号に対応して前記電気ヒータに通電するための論理回路と、
前記ＰＷＭ信号を表す値を、前記累積された周期の誤差に加えるための論理回路と、
６０Ｈｚの交流サイクルより短い予め設定された間隔に従って前記ＳＳＲ回路を中断するための論理回路と、
を備えており、ステップａ）からステップｇ）が反復して実行されることを特徴とする電子回路システム。
【請求項１６】
前記予め設定された間隔は、前記６０Ｈｚの交流サイクルの１／２であることを特徴とする請求項１５記載の電子回路システム。
【請求項１７】
前記予め設定された間隔は、前記交流サイクルの１／３と、前記６０Ｈｚの交流サイクルの１／６のいずれかであることを特徴とする請求項１５記載の電子回路システム。
【請求項１８】
前記運搬物が、プラズマ処理のチャンバの中に配置された構造物であることを特徴とする請求項１５記載の電子回路システム。
【請求項１９】
前記構造物が、プラズマ処置の前記チャンバ内で処理される基板であることを特徴とする請求項１８記載の電子回路システム。
【請求項２０】
前記構造物が、プラズマ処理の前記チャンバの部材であることを特徴とする請求項１記載の電子回路システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
温度制御はウエハ処理等の数多くの製造工程において重要である。典型的には、運搬物の温度は、その運搬物の温度のためにユーザが定義した理想的な値を表している設定値の許容範囲内で、制御されなければならない。
【背景技術】
【０００２】
一般的には、運搬物の温度は、電気ヒータに供給される電力量の送料を制御することによって制御することができる。典型的には、電気ヒータは、例えばソリッドステートリレー（ＳＳＲ、半導体継電器）回路を使用して、交流電源から使用されている電気ヒータへの電力供給を選択的にＯＮ（スイッチを入れる）状態あるいはＯＦＦ（スイッチを切る）状態にすることによって制御される。通常では、このＳＳＲはパルス幅変調（ＰＷＭ）信号によって制御できる。この信号はコントローラにより提供される動作周期のコマンドに対応してＳＳＲに提供される。
【０００３】
動作周期のコマンド（命令）とは、運搬物の温度が設定値の許容範囲内となることを確実にするために、与えられた継続時間内に所望される電力量を電気ヒータに供給できるように、ＳＳＲが電力供給をＯＮ状態にしている必要がある時間の要求される割合を表すものである。与えられた製造工程で要求される許容範囲に適合させるため、典型的には動作周期のコマンドは一定レベルの分解能（精度、解像度）を持つことが必要である。例えば、許容範囲が動作周期のコマンドとして０．１％の分解能を有することを要求する場合がある。それに対応して、例えば６５．８％として供される動作周期のコマンドは要求された許容範囲を満たすが、単に６５％として特定された動作周期は要求された０．１％の分解能を満たさない。
【０００４】
要求される動作周期のコマンドの分解能で電気ヒータを制御する従来の方法の一例が、図１Ａと図１Ｂとに図示されている。図１Ａは電気ヒータ１３５を制御する従来の方法の例のフローチャート１００である。図１Ｂは図１Ａの従来の方法の一例を実行するための従来のシステム例に対応するブロック図１２０である。
【０００５】
この従来の方法の一例は、ステップ１０２で開始する。ここでは加算機能部１２４が設定値１２２を受け取る（図１Ｂ参照）。典型的には、設定値１２２は温度（摂氏、絶対温度または華氏）で表される。ステップ１０４では、加算機能部１２４は、例えば温度センサを使用して検出された運搬物の温度１３６と設定値１２２とを比較し、運搬物の温度１３６と設定値１２２の差異である温度誤差を出力する。ステップ１０６では、コントローラ１２６は、温度誤差と同様に設定値を考慮して、動作周期のコマンド（例えば６５．８２３５％）を発生させる。
【０００６】
次に、ステップ１０８でハードウェア１３２は、動作周期のコマンドを要求される分解能であって、例えば分解能０．１％を満たす量子化された動作周期のコマンド、例えば６５．８％に、量子化する（クォンタイズする、連続した信号を微小な単位に区切って扱う）。ステップ１１０では、その量子化された動作周期のコマンドに基づいて、ハードウェア１３２は多くの「ＯＮ状態」の交流サイクル、すなわち電力が供給される状態の多くの交流の周期を決定する。必要とされる分解能が０．１％であるために、０．１％の分解能、又は１０００回のサイクルごとに１回のサイクルの信号弁別を許容するには、１０００回の交流サイクルが必要である。この例では、ＰＷＭの動作周期は１０００回の交流サイクルのうちの６５８回の交流サイクルであり、１０００回の交流サイクルのうちの残りはＯＦＦ状態となる。
【０００７】
ステップ１１２ではハードウェア１３２は、確定された数の「ＯＮ状態」の交流サイクル、例えば１０００回の交流サイクルのうちの６５８回の交流サイクルを周期的にスイッチの入った状態にするために、ソリッドステートリレー１３４（ＳＳＲ１３４）を作動させるよう、ＰＷＭ信号、すなわち周期的な一連のパルスを出力する。この６５８回のＯＮ状態のサイクルは１０００回の交流サイクル全体に時間的に配分することができ、この例の１０００サイクル全体へのスムーズな電力供給を確実にする。
【０００８】
続いて、ステップ１１４では、交流電源はＳＳＲ１３４によって制御され、確定された数の「ＯＮ状態」の交流サイクル、例えば１０００回の交流サイクルの中の６５８回の交流サイクルのために周期的に電気ヒータ１３５に電力を供給する。
【０００９】
ステップ１１６では運搬物の温度１３６が測定され、この従来方法の一例で繰り返される手順の１回の実行が完了する。引き続き、この従来方法の次なる反復のために、フィードバックループ１３８が運搬物の温度１３６を加算機能部１２４に供給する。
【００１０】
上述の説明から理解されるように、もしもＲという値の分解能が要求されると、この従来方法の一例において、典型的には反復に１／Ｒ回の交流サイクルの時間間隔を必要とする。この時間間隔は、動作周期のコマンドを更新するための対処時間を表す。典型的には、Ｒの値は１よりも大幅に小さいため、この時間間隔すなわち対処時間は、複数の交流サイクルを表す。例えばもしＲ＝０．１％であれば、対処時間は１０００回の交流サイクル、すなわち１６．６７秒となる。
【００１１】
図２は、図１Ａと図１Ｂに示した従来方法と従来システムの一例による出力信号を図示する。
【００１２】
信号２１０はある一定期間の交流電源の交流線（交流配線、ライン）の電圧を示している。典型的には、この交流電源は約６０Ｈｚの交流周波数を有する。従ってそれぞれの交流サイクル（‘ｐ’で示される）は約１６．６７ミリ秒（ｍｓ）を表している。
【００１３】
信号２２０は、量子化された動作周期のコマンドを示している。信号２３０は、ＳＳＲ回路１３４への入力として使用されるハードウェア１３２によって発生されるＰＷＭ信号を示している。ＳＳＲ回路１３４の出力は信号２４０によって示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
信号の線図２２０の例で示すように、信号２２０と関連づけられる量子化された動作周期のコマンドは、交流周波数６０Ｈｚで与えられる１０００回の交流サイクル、すなわち１６．６７秒の時間間隔において一定に保たれる。それは、要求される分解能が０．１％である場合には、従来方法のこの一例のように、反復を完成させるには１０００回の交流サイクルを必要とするからである。しかしながら、動作周期のコマンドの更新のための１６．６７秒の対処時間は不都合にも長すぎ、ウエハ処理のごとき多くの製造工程では利用できない可能性がある。なぜなら、例えばこれらの工程は０．１％の分解能またはそれよりも細かい分解能で５秒よりも短い対処時間を必要とするからである。
【００１５】
更に、この従来技術の方法における反復は、一般的に「ＯＮ状態」のパルスと「ＯＦＦ状態」のパルスの同一のパターンを含んでおり、電気ヒータへの電力供給のために「ＯＮ状態」のサイクルと「ＯＦＦ状態」のサイクルの周期的な繰り返しのパターンを引き起こす。このような周期性は、特に比較的に長い時間間隔で発生するため、基板処理にはしばしば否定的に影響する。なぜなら要求される設定値よりも結果としてより大きなピークの偏差が発生し、ウエハからウエハへの十分に短い処理制御を達成することがさらに困難とするからである。  
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（発明の概要）
以下の発明の概要は本発明の範囲を限定することを意図したものではなく、本発明の範囲は請求の範囲に対応するものである。
【００１７】
本発明は、その１つの実施態様において、プラズマ処理システムの中の電気ヒータを制御するための方法に関する。この方法は温度の設定値を受け取るステップと、その温度の設定値を運搬物の温度と比較するステップとを含む。この運搬物の温度は運搬物のために最も新しく測定された温度を表す。この方法はさらに、その比較に応答して動作周期のコマンドを発生させるステップも含む。この方法はまたさらに、累積された動作周期の誤差（累積的動作周期誤差とも言う）を用いて動作周期のコマンドを更新するステップと、その動作周期のコマンドをＰＷＭ（パルス幅変調）信号に量子化するステップとを含む。このＰＷＭ信号は複数のＯＮ状態のパルスと複数のＯＦＦ状態のパルスとを含んでいる。この方法はさらに、ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）回路を起動するためにＰＷＭ信号を使用するステップと、ＰＷＭ信号に応答して電気ヒータに電気供給を施すステップとを含む。さらにまた、この方法は、ＰＷＭ信号を表す（代表する）値を、累積的な周期の誤差（サイクル誤差）の評価（判定）のために追加するステップを含む。この方法はさらに６０Ｈｚの交流サイクルより短い予め設定された間隔に従ってＳＳＲ回路を遮断するステップをも含む。
【００１８】
本発明のこれらの特徴および他の特徴を、発明の詳細な説明と、以下の図面と共に、以下においてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
図面の中の絵や絵の中の類似する要素を参照する参照番号は、本発明の例示を目的として解説されており、本発明の限定を目的としていない。
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａは、ヒータを制御するための従来方法の一例のフローチャートを示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの従来方法の一例を実行するための従来システムの一例のブロック図を示す図である。
【図２】図２は、図１Ａと図１Ｂとに示された従来方法の一例と従来システムの一例における様々な信号を図示する。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の１又は２以上の実施形態によるヒータを制御するための方法のフローチャートである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの方法を実行するシステムのブロック図の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の１又は２以上の実施形態による、図３で示す方法とシステムによる複数の出力信号を示す図である。
【図５】図５は、図１で示す従来方法に従って得られた温度誤差と、図３で示す本発明の１又は２以上の実施形態に従って得られた温度誤差との比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態の詳細な説明）
以下では添付の図面で図示された、いくつかの形態を参照して本発明を詳細に解説する。以下では、本発明の完全な理解を助けるために、多数の特定の細部が説明されている。しかしながら、当業者にとっては、それら特定の細部の一部または全部を省略しても本発明を実施できることは明らかである。他の形態では、本発明を曖昧としないために、良く知られているステップ及び／又は構造物の詳細な説明は割愛した。
【００２２】
以下に、複数の方法と技術を含む、様々な形態が解説されている。本発明は、独創的な技術の形態を実行するためのコンピュータが読取可能な命令が保存されているコンピュータが読取可能な媒体を含んだ製造の技術に及ぶことに留意されたい。このコンピュータ読取可能な媒体とは、例えば半導体、磁気、光磁気、光学的、あるいは他の形態のコンピュータが読取可能なコードを保存するコンピュータ読取可能な媒体のことである。さらに本発明は、本発明の実施形態を実行する装置あるいはシステムにも及ぶ。このような装置には、例えば本発明の形態に関係する操作を実行するための、専用の及び／又はプログラム可能な回路が含まれることがある。そのような装置の例として、適切にプログラムされた汎用コンピュータ及び／又は専用の計算装置の組み合わせや、コンピュータ／計算装置と、本発明の形態に関する様々な操作のためにプログラムされた専用の回路／プログラム可能な回路との組み合わせが含まれる。
【００２３】
本発明の形態は、運搬物の温度（負荷温度、荷物の温度）を設定値に近づけるように稼働させるためのヒータを制御する方法に関する。１つの形態では、この装置は、その出力が０．１％または以上の分解能の割合で表される所望されるヒータの出力である、制御ループを計算するＤＰＳ（デジタル信号処理）マイクロプロセッサを起動させるのに使用される交流の電気系統（パワーライン、電力供給線）のゼロクロス点を検出するための電気回路を含んでいる。このＤＳＰマイクロプロセッサは、交流サイクルをＯＮ状態にすべきか、あるいはＯＦＦ状態にすべきかの決定にその結果が利用される、各交流電気系統の１／２サイクル（周期の１／２）の開始時に一種のシグマ−デルタアルゴリズムを実行する。実際の過去の動作周期の運転評価（稼働状態の判定値、見積値）は、所望される動作周期の出力と比較される。これらの相違は、続く１／２サイクルの出力の調整に使用される。これによって、不都合な小さい周期性の熱的な「リップル」を加熱される要素上に引き起こすような顕著な周期性の成分が含まれない、見かけ上ランダムなパルスシーケンス出力（擬似的ランダムなパルスシーケンス出力）が得られる。
【００２４】
１つの形態では、電気ヒータは基板処理中に利用される電気ヒータである。１つの形態では、基板はプラズマ-エンハンスト処理法を利用したプラズマ処理のチャンバ内で処理される。加熱される要素は、基板それ自体であっても、プラズマ処理のチャンバの部材であってもよい。１つの形態では、本明細書で開示されている諸ステップは電気回路を利用して実行される。この回路は専用論理回路であってもプログラム可能な論理回路（例えばその機能が、コンピュータが読取り可能な命令によって支配されているプロセッサ）であってもよい。
【００２５】
１つの形態では、本方法は、更新された動作周期のコマンドを発生させるために、予め設定された時間間隔に従って、動作周期のコマンドを周期的に更新するステップを含むことができる。１つの形態では、この時間間隔はヒータの交流電源の交流サイクルよりも短い。例えば、この時間間隔は、６０Ｈｚの交流信号の場合には、交流の周期の半分、すなわち約８．３３ｍｓである。従って、この方法は、前述した半導体基板処理を含むほとんどの製造工程において、電気ヒータを制御するための十分に短い動作周期のコマンドを更新のための対処時間を提供できる。
【００２６】
本方法は、例えばＳＳＲ回路を利用して、交流電源からヒータへの電力供給を開始させるために、更新された動作周期に対応するＰＷＭパルスのごとき制御信号を発生させるステップをさらに含むことができる。従来技術によって発生されるものとは異なり、本発明の実施例によって発生されるパルスは、ある期間に亘って見かけ上ランダムである傾向が強い。よって、動作周期の誤差、すなわち更新された動作周期のコマンドと理想的な動作周期のコマンドとの相違が、温度誤差すなわち更新された運搬物の温度と設定値との相違と同じように、見かけ上ランダムとなり、キャンセル（相殺、削除）され、及び／又はその期間に亘って減少する。
【００２７】
本方法は、さらに、時間間隔に従って、動作周期の誤差を、累積的動作周期誤差の中に周期的に累積するステップと、その累積的動作周期誤差を更新される動作周期のコマンドの計算に含ませるステップとをさらに含む。一般的に、動作周期の誤差は、時間間隔、例えば前述の１／２の交流サイクルに従って周期的に更新される温度誤差情報を利用して計算される。動作周期の誤差は、見かけ上はランダムであり得るため、一定期間内で互いにキャンセルできる。その結果、本方法は平均温度の誤差を低減し、この結果さらに正確な温度制御を可能とする。
【００２８】
さらに、１又は２以上の形態では、ヒータを制御するための方法を実行する１又は２以上のシステムまたは装置を含む。これら１又は２以上のシステムまたは装置は、少なくとも１つの処理部（処理ユニット）、信号発生部（信号発生ユニット）、温度計、合算部（合算ユニット）、タイマーおよび計算部（計算ユニット）、（あるいはそれらの同等物）を本方法の１又は２以上のステップの実行のために含むことができる。
【００２９】
本発明の特徴と利点は、以下の図面と詳細な説明を参照することでさらに深く理解されるであろう。
【００３０】
図３Ａは、本発明の１又は２以上の形態に従って、ヒータ１３５を制御する方法のフロー図３００を示す。図３Ｂは、本発明の１又は２以上の形態に従って、図３Ａに示す方法を実行するためのシステムのブロック図３２０を示す。
【００３１】
本方法はステップ３０２で始まる。ステップ３０２では、加算機能部１２４が設定値１２２を受け取る。前述したように、典型的には設定値１２２は温度（摂氏、絶対温度あるいは華氏）で表される。ステップ３０４では加算機能部１２４は運搬物の温度１３６と設定値１２２とを比較し、温度誤差、すなわち運搬物の温度１３６と設定値１２２との差異を出力する。この運搬物の温度は、運搬物の温度を測定する好適な変換素子を使用して得ることができ、接触式測定技術または非接触式測定技術を含むことができる。その後に、制御方法はステップ３０６に移る。
【００３２】
ステップ３０６では、コントローラ３２６が温度誤差を考慮して動作周期のコマンド、例えば６５．８２３５％を発生させる。
【００３３】
ステップ３０８では少なくとも１つのコントローラ３２６とハードウェア３３２とが、更新された動作周期のコマンドを発生させるために、累積された動作周期の誤差の極性（かたより、矛盾点）を使用して、動作周期のコマンドを更新する。この更新された動作周期のコマンドは、コントローラ３２６及び／又はハードウェア３３２の分解能精度に従って、動作周期のコマンドの浮動小数点の分解能を維持することができる。説明のための一例では、累積された動作周期が、浮動小数点の分解能０．１％の状態で動作周期のコマンド６５．８２３５％内に含まれる時、同じ浮動小数点の分解能を有する更新された動作周期のコマンド６５．８４２１％が発生される。その後、この更新された動作周期のコマンドは、その極性を記すことによってＯＮ／ＯＦＦ値に量子化処理される。
【００３４】
ステップ３１２では、ハードウェア３３２は、量子化されたＯＮ／ＯＦＦの動作周期に従って交流電源から電気ヒータ１３５への電力供給をＯＮ状態にすることを目的とした、ＳＳＲ１３４の起動のためのパルスを発生させる。あるいは、更新された量子化された動作周期のコマンドに従って、ＳＳＲ１３４がＯＦＦ状態のままであるようにハードウェア３３２はパルスを発生させない。
【００３５】
ステップ３３６では、量子化された動作周期が、次に、累積された高分解能の動作周期の評価値に追加される。
【００３６】
ステップ３１４では、周期的に、時間間隔（例えば前述の交流サイクルの１／２）に従って、更新された動作周期のコマンドは不要とみなされ、ＳＳＲ１３４はコントローラ３２６、ハードウェア３３２および周期的なタイマー３３３のうちの少なくとも１つを利用して中断（割り込み）される。この時間間隔は、交流サイクルより短くてよい。１つの形態では、この時間間隔は交流サイクルの半分（交流サイクルの１／２）、すなわち約８．３３ｍｓである。選択的に、また追加的に、本方法は、三相交流電力信号のいずれかのフェーズ（相）のキーイングをオフ（中断）することにより実行される。従って、時間間隔は１／３または１／６、すなわち１／（フェーズ数）または１／２／（フェーズ数）である。中断の期間はナノ秒単位であり、時間間隔と比べて無視できる程度である。
【００３７】
その後、ステップ３１６で、運搬物の温度１３６が測定され、本方法の反復が完了する。その後、従来方法の一例の次なる反復のために、フィードバックループ１３８が運搬物の温度１３６を加算機能部１２４に供給する。方法の反復期間は動作周期のコマンドを周期的に更新するための時間間隔、例えばほぼ交流サイクルの１／２である。時間間隔が交流サイクルの１／２である場合、更新された動作周期のコマンドは次なる更新された動作周期のコマンド−累積された動作周期のコマンドの誤差で調整される−によって交流サイクルの１／２毎、または約８．３３ｍｓ毎に置換される。この結果、更新された動作周期のコマンド、および、ＳＳＲ１３４を制御するためにハードウェア３３２によって提供されるパルスは１２０Ｈｚの周波数で変更され、ある期間に亘って見かけ上ランダムとなることができる（図４に図示している）。このため、運搬物の温度１３６と、温度誤差もまたある期間に亘って見かけ上ランダムとなる（図５との関連で後述する）。
【００３８】
図４は、本発明の１又は２以上の実施形態による、図３Ａと図３Ｂで示す方法とシステムによる複数の出力信号を示す図である。
【００３９】
信号２１０は、ある期間に亘る交流電源の交流配線の電圧を図示する。典型的には、この交流電源は６０Ｈｚの交流周波数を有する。従って、それぞれの交流サイクル（「ｐ」で示される）は約１６．６７ミリ秒（ｍｓ）を表しており、交流サイクルの１／２は約８．３３ｍｓを表している。
【００４０】
信号４２０は、更新された動作周期のコマンドを図示する。信号４２０の例で示すように、更新された動作周期のコマンドは交流サイクルの１／２毎に変化し、ある期間に亘って見かけ上ランダムとなるであろう。従って信号４３０の例で示すように、ＳＳＲ１３４（図３）を制御するためにハードウェア３３２（図３）によって提供されるパルスは、ある期間に亘って見かけ上ランダムとなる。この結果、信号４４０の例で示すように、ＳＳＲ１３４を通じた交流電源から電気ヒータ１３５への電力供給もある期間に亘って見かけ上ランダムとなる。従って図５で示すように、温度誤差もある期間に亘って見かけ上擬似ランダムであろう。
【００４１】
以下のリスト１は、本発明の１形態による擬似的な実行コードを示している。
//*---------------------------------------------＊/
//SDOUT()    ＳＤＯＵＴ変数  シグマ  デルタ  制御タスク、ＳＳＲ動作周期  更新  セッティング．
//use DSP BIOS  ＤＳＰ  ＢＩＯＳ使用  ＰＷＭ更新と同期させるためのセマフォブロッキング 
void SDOUT(void)
{ 
int ij; 
float fval; 
for(i=0; i<MAXCHANNELS ; i++) 
{
//チャンネルが動作状態ではない場合にタイマーレジストリ消去
if((chandata[i].chstate != RUNN1NG_CHAN) || (!g_heartbeatok && !g_outputdefaultcontrol) ||
((chandata[i].chtype != PTD_1CH_SD_CHAN) && (chandata[i].chtype != PID_1CH_SD_LINELEVEL) && (chandata[i].chtype != MIMO2_SC_CHAN) &&
(chandata[i].chtype != MIM02_BR_CHAN) && (chandata[i].chtype != MANUAL_P WM_CHAN)) )
{ 
chandata[i].pid.pid_out_reg3 = 0; 
chandata[i].ioval.sd_err = 0.0;
SEM_pend(&SEM_cpldl pulseregs, SYS_FOREVER); 
CPLDl PulseRegs.chan[i].thresh_low = 0; 
CPLDlPulseRegs.chan[i].thresh_hi = 0;
SEM_post(&SEM_cpldl pulseregs); 
}
SEM_pend(&SEM_cpld 1 pulseregs, SYS_FOREVER);
if(chandata[i].ioval .sd_err >= 1.0) //カウンターをリセットし、この1/2サイクル期間のためにON状態にする
{
ifl[!(i & 1 ))//!!! 強制的にカウンターをリセットし、チャンネルの値が０，２，４に等しいときにダミーを書き込む
CPLDlPulseRegs.chan[i+l].thresh_hi = 0; 
CPLDl PulseRegs.chan[i].thresh_low = 28; 
CPLDlPulseRegs.chan[i].thresh_hi = 0;
chandata[i].ioval.sd_err - 1.0-chandata[i].pid.pid_out_reg3; //量子化された値を減じる
} 
else//この１／２サイクルの期間は、出力＝０  
{
CPLDl PulseRegs.chan[i].thresh_low = 0;
CPLDIPulseRegs.chan[i].thresh_hi = 0; 
chandata[i].iovai.sd_err -= 0.0-chandata[i].pid.pid_out_reg3; //量子化された値を減じる
}
SEM_post(&SEM_cpld 1 pulseregs);
} 
}
【００４２】
リスト１
【００４３】
図５は、図１で示した従来方法の一例の結果である温度誤差と、図３Ａと図３Ｂで示す本発明の１又は２以上の本発明の形態に従った方法とにより得られた温度誤差との比較を示す図である。
【００４４】
チャート５１０の例は、設定値５１２がＴｓｃまでＸ℃で維持されており、その後（Ｘ−１）℃に変更されることを示している。チャート５２０の例では、温度誤差５２２と温度誤差５２４は、運搬物の温度を設定値５１２に近づけるように稼働させた場合に、従来方法の一例で得られた温度誤差（５２２）と本発明の形態に従った方法で得られた温度誤差（５２４）とをそれぞれ示している。
【００４５】
従来方法の一例によると、第１の動作周期のコマンドで、温度誤差５２２はＴまで１℃で一定に保たれる。Ｔは、従来方法の一例における、動作周期の分解能の要求である０．１％の値を満たすための反復のための持続時間であって、例えば約１６．６７秒すなわち１０００回の交流サイクルを表している。その後、従来方法の一例は、第２の動作周期のコマンドで次なる反復へと進む。従来方法の一例は、設定値５１２の変化に対応して、動作周期のコマンドを更新するための追加的なステップを含むことができる。
【００４６】
従って、設定値５１２が変化するとき、温度誤差５２２はＴｓｃまで−２℃で一定に保たれる。Ｔｓｃでは、従来方法の一例は、第３の動作周期のコマンドで新たな反復を開始し、温度誤差５２２は−１℃に変化する。温度誤差５２２は、Ｔｓｃ＋Ｔまでの持続時間Ｔの間は−１℃に保たれる。その後、従来方法の一例は、第４の動作周期のコマンドで次なる反復へと進む。第４の動作周期のコマンドは、温度誤差５２２を２℃へ変化させ、Ｔｓｃ＋２Ｃまで誤差を２℃に保つ。
【００４７】
一方、本発明の１または２以上の形態に従った方法によれば、動作周期のコマンドは例えば１２０Ｈｚ、言い換えれば約８．３３ｍｓ毎に、著しくより頻繁に更新される。この結果、温度誤差５２４は見かけ上ランダムとなるであろう。さらに、動作周期の誤差が累積されて動作周期のコマンドが更新されるときに含まれるため、動作周期の誤差は互いに相殺される。この結果、温度誤差５２４は温度誤差５２２よりも小さい平均値となる可能性が高い。
【００４８】
以上の説明から理解されようが、従来方法の一例と比較して、本発明の１又は２以上の形態に従った方法では、温度制御における誤差平均が大幅に低減されるであろう。さらに、本発明の形態による出力信号は見かけ上ランダムであるために、誤差信号が見かけ上ランダムとなり、例えば加熱される要素における周期性の熱リップルのリスクとなるような周期的な成分を含まず、または周期性の製造工程での故障を好適に減少させる。
【００４９】
さらに、動作周期のコマンドを更新する間隔が大幅に短縮されるため、本発明の形態はさらに動的な温度制御を可能にするであろう。さらにまた、動作周期のコマンドの更新において、浮動小数点の分解能を維持することで、本発明の形態は、温度制御においてさらに高い精度を提供できる。従って、本発明の形態は従来の方法よりも製造工程にさらに適している可能性がある。
【００５０】
本発明をいくつかの形態について説明したが、本発明の範囲内で代替物、置換物および均等物が存在する。特許の規則によって語数が制限されている要約は請求の範囲の解釈に利用されるべきではない。本発明の方法や装置を実行するための多くの代替方法が存在することは留意されるべきである。従って、以下に添付される請求の範囲は本発明の本来の主旨及びその範囲内である代替物、置換物および均等物を全て含むものと解釈されるべきである。
【図１Ａ】
2010510629.tif 000003
【図１Ｂ】
2010510629.tif 000004
【図２】
2010510629.tif 000005
【図３Ａ】
2010510629.tif 000006
【図３Ｂ】
2010510629.tif 000007
【図４】
2010510629.tif 000008
【図５】
2010510629.tif 000009
【国際調査報告】
2010510629.tif 000010
2010510629.tif 000011