JPH01108612A - 熱処理装置 - Google Patents
熱処理装置Info
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- JPH01108612A JPH01108612A JP26396487A JP26396487A JPH01108612A JP H01108612 A JPH01108612 A JP H01108612A JP 26396487 A JP26396487 A JP 26396487A JP 26396487 A JP26396487 A JP 26396487A JP H01108612 A JPH01108612 A JP H01108612A
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
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- Control Of Temperature (AREA)
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。
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、エピタキシャル成長炉等の電気炉の温度レベ
ル設定方法に関する。
ル設定方法に関する。
従来のエピタキシャル装置のエピタキシャル成長炉１０
を第３図を参照して説明する。円筒状気密容器からなる
炉体１１の左右両端にはガス人口１２およびガス出口１
３がそれぞれ設けられている。上記炉体１１の外周には
囲繞する如く加熱装置１４が嵌装されている。この加熱
装置１４は３分割されたヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
を有しており、炉体１１の三つの部分をそれぞれ所定の
加熱量で加熱し得るものとなっている。上記炉体１１の
内部には多数枚のウェハー１５がボート１６に積載され
た状態で挿入されている。上記炉体１１内ウエハー１５
をヒータ１４ａ〜１４ｃによって加熱した状態で、反応
ガスＧをガス人口１２から流入させると、炉体１１の内
部に挿入されたウェハー１５の露出した表面には成長膜
が形成される。この場合、炉体１１内の温度が長手方向
のどの位置においても均一になるように各ヒータ１４ａ
〜１４ｃの発熱量を制御すると、ガスＧはガス人口１２
側からガス出口１３側へと進むにつれて濃度が低くなる
ため、ウェハー１５の成長膜の成長度が位置によって差
を生じる。そこで、同じ濃度のガス中では温度が高いほ
ど成長が促進されるという性質を利用して、炉内温度を
第４図に示すような傾斜した温度分布となし、ガスＧの
濃度が低くなるガス出口１３に近付くにしたがって炉内
温度を上昇させ、すべてのウェハー１５の成長膜の成長
度を均一化する方法が考えられている。
を第３図を参照して説明する。円筒状気密容器からなる
炉体１１の左右両端にはガス人口１２およびガス出口１
３がそれぞれ設けられている。上記炉体１１の外周には
囲繞する如く加熱装置１４が嵌装されている。この加熱
装置１４は３分割されたヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
を有しており、炉体１１の三つの部分をそれぞれ所定の
加熱量で加熱し得るものとなっている。上記炉体１１の
内部には多数枚のウェハー１５がボート１６に積載され
た状態で挿入されている。上記炉体１１内ウエハー１５
をヒータ１４ａ〜１４ｃによって加熱した状態で、反応
ガスＧをガス人口１２から流入させると、炉体１１の内
部に挿入されたウェハー１５の露出した表面には成長膜
が形成される。この場合、炉体１１内の温度が長手方向
のどの位置においても均一になるように各ヒータ１４ａ
〜１４ｃの発熱量を制御すると、ガスＧはガス人口１２
側からガス出口１３側へと進むにつれて濃度が低くなる
ため、ウェハー１５の成長膜の成長度が位置によって差
を生じる。そこで、同じ濃度のガス中では温度が高いほ
ど成長が促進されるという性質を利用して、炉内温度を
第４図に示すような傾斜した温度分布となし、ガスＧの
濃度が低くなるガス出口１３に近付くにしたがって炉内
温度を上昇させ、すべてのウェハー１５の成長膜の成長
度を均一化する方法が考えられている。
ところで、上記エピタキシャル炉１０においては、処理
を行なうウェハー１５の種類やその他の条件によって炉
内の温度レベルを適時変化させる必要がある。この温度
レベルの可変操作を、従来は主として手操作で行なって
いた。
を行なうウェハー１５の種類やその他の条件によって炉
内の温度レベルを適時変化させる必要がある。この温度
レベルの可変操作を、従来は主として手操作で行なって
いた。
上記のようにエピタキシャル炉の炉内温度は、その温度
レベルを適時変化させる必要があるが、その可変操作を
前述した温度傾斜を有する炉について行なおうとすると
、その操作が極めて煩雑なものとなる。すなわち温度傾
斜を所定の状態に保ったまま温度レベルを変化させねば
ならないため、操作が極めて煩雑になる。このため上記
操作を手操作で行なう場合には、手間と時間がかかる上
、設定温度レベルが不正確にならざるを得ない。
レベルを適時変化させる必要があるが、その可変操作を
前述した温度傾斜を有する炉について行なおうとすると
、その操作が極めて煩雑なものとなる。すなわち温度傾
斜を所定の状態に保ったまま温度レベルを変化させねば
ならないため、操作が極めて煩雑になる。このため上記
操作を手操作で行なう場合には、手間と時間がかかる上
、設定温度レベルが不正確にならざるを得ない。
そこで本発明は、所定の温度傾斜を保ったまま、炉内温
度を所望の温度レベルに迅速かつ適確に可変設定し得る
電気炉の温度レベル設定方法を提供することを目的とす
る。
度を所望の温度レベルに迅速かつ適確に可変設定し得る
電気炉の温度レベル設定方法を提供することを目的とす
る。
本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために、次
のような手段を講じた。すなわち、炉内長手方向温度分
布に傾斜をつけて被熱処理物を加熱処理するに際し、長
手方向の炉内温度分布およびヒータ温度分布を、少なく
とも二つの温度レベルに関して予め設定記憶し、この記
憶させた傾斜温度データを選択して出力することにより
、前記電気炉の温度レベルを可変設定するようにした。
のような手段を講じた。すなわち、炉内長手方向温度分
布に傾斜をつけて被熱処理物を加熱処理するに際し、長
手方向の炉内温度分布およびヒータ温度分布を、少なく
とも二つの温度レベルに関して予め設定記憶し、この記
憶させた傾斜温度データを選択して出力することにより
、前記電気炉の温度レベルを可変設定するようにした。
このような手段を講じたことにより、メモリに記憶され
たデータテーブル（以下の本実施例ではプロファイルテ
ーブルという）に基いて所定温度レベルの傾斜温度デー
タが算出され、この算定されたデータに対応した出力信
号によってヒータへの供給電流値が制御されるので、所
定の温度傾斜を保ったまま、炉内温度レベルを所望の温
度レベルに自動設定することが可能となる。
たデータテーブル（以下の本実施例ではプロファイルテ
ーブルという）に基いて所定温度レベルの傾斜温度デー
タが算出され、この算定されたデータに対応した出力信
号によってヒータへの供給電流値が制御されるので、所
定の温度傾斜を保ったまま、炉内温度レベルを所望の温
度レベルに自動設定することが可能となる。
次に本発明方法を減圧エピタキシャル成長法に適用した
実施例を第１図ないし第２図を参照して説明する。エピ
タキシャル成長炉１０は第３図に示したものと同一のも
のであるから同一部分は同一番号で説明する。このエピ
タキシャル成長炉１０の炉体１１の内部を長手方向に例
えば３区分し、左側、中央、右側でヒータ１４の電流制
御可能に構成され、この各位置には、炉内温度検出セン
サである熱電対２１ａ、２１ｂ、２１ｃが配設されてい
る。またヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃには炉外の温度
検出センサである熱電対２２ａ。
実施例を第１図ないし第２図を参照して説明する。エピ
タキシャル成長炉１０は第３図に示したものと同一のも
のであるから同一部分は同一番号で説明する。このエピ
タキシャル成長炉１０の炉体１１の内部を長手方向に例
えば３区分し、左側、中央、右側でヒータ１４の電流制
御可能に構成され、この各位置には、炉内温度検出セン
サである熱電対２１ａ、２１ｂ、２１ｃが配設されてい
る。またヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃには炉外の温度
検出センサである熱電対２２ａ。
２２ｂ、２２ｃがそれぞれ設けられている。この各熱電
対２１ａ 〜２１ｃ、２２ａ 〜２２ｃの出力は温度測
定回路２３に入力される。温度測定回路２３は上記各熱
電対２１ａ〜２１ｃ、２２ａ〜２２ｃからの入力につい
て炉内の左側、中央、右側の各位置における温度を検出
して算出し、温度情報をＣＰＵ２４に与える。ＣＰＵ２
４は上記部度情報からプロファイルテーブルを作成し、
メモリ２５に書込む。また、ＣＰＵ２４は操作パネル２
６からオペレータにより入力される設定すべき目標温度
とメモリ２５に記憶されたプロファイルテーブルとで設
定ヒータ温度を算出し、この算出された設定ヒータ温度
を出力回路２７に与える。
対２１ａ 〜２１ｃ、２２ａ 〜２２ｃの出力は温度測
定回路２３に入力される。温度測定回路２３は上記各熱
電対２１ａ〜２１ｃ、２２ａ〜２２ｃからの入力につい
て炉内の左側、中央、右側の各位置における温度を検出
して算出し、温度情報をＣＰＵ２４に与える。ＣＰＵ２
４は上記部度情報からプロファイルテーブルを作成し、
メモリ２５に書込む。また、ＣＰＵ２４は操作パネル２
６からオペレータにより入力される設定すべき目標温度
とメモリ２５に記憶されたプロファイルテーブルとで設
定ヒータ温度を算出し、この算出された設定ヒータ温度
を出力回路２７に与える。
出力回路２７は与えられた設定ヒータ温度から所定のタ
イミングのゲート信号を作成し、電力制御ユニット２８
に伝える。電力制御ユニット２８は例えばサイリスタを
スイッチング素子として構成された公知の位相制御型電
力制御ユニットを用いることができ、ゲート信号に基い
た所定位相でサイリスタがターンオンし、所定の電流値
を有する電流を各ヒータ１４ａ〜１４ｃに供給する。
イミングのゲート信号を作成し、電力制御ユニット２８
に伝える。電力制御ユニット２８は例えばサイリスタを
スイッチング素子として構成された公知の位相制御型電
力制御ユニットを用いることができ、ゲート信号に基い
た所定位相でサイリスタがターンオンし、所定の電流値
を有する電流を各ヒータ１４ａ〜１４ｃに供給する。
次に上記構成の本装置の作用を説明する。まず本装置の
エピタキシャル成長炉１０の炉内温度分布が、例えば炉
体１１の左側が４００℃、中、央が５００°Ｃ１右側が
６００℃となるように手操作によってヒータＩ４ａ〜１
４ｃの発熱量を調節する。
エピタキシャル成長炉１０の炉内温度分布が、例えば炉
体１１の左側が４００℃、中、央が５００°Ｃ１右側が
６００℃となるように手操作によってヒータＩ４ａ〜１
４ｃの発熱量を調節する。
そして炉内温度が所定の傾斜温度になったときの各ヒー
タ１４ａ〜１４ｃの温度を計測する。第２図中、Ａ１が
炉内温度分布直線、Ｂ１がヒータ温度分布曲線である。
タ１４ａ〜１４ｃの温度を計測する。第２図中、Ａ１が
炉内温度分布直線、Ｂ１がヒータ温度分布曲線である。
上記計測されたデータに基いて、ＣＰＵ２４が作動し、
第１表に示すような第１のプロファイルテーブルが作成
される。この第１のプロファイルテーブルはメモリ２５
に記憶される。次に上記第１のプロファイルテーブルを
作成したときとは異なる温度レベルにおいて、炉内温度
分布が、例えば炉体１１の左側が６００℃、中央が７０
０℃、右側が８００℃となるように手操作によってヒー
タ１４ａ〜１４ｃの発熱量を調節する。そして炉内温度
が所定の温度になったときの各ヒータ１４ａ〜１４ｃの
温度を計測する。
第１表に示すような第１のプロファイルテーブルが作成
される。この第１のプロファイルテーブルはメモリ２５
に記憶される。次に上記第１のプロファイルテーブルを
作成したときとは異なる温度レベルにおいて、炉内温度
分布が、例えば炉体１１の左側が６００℃、中央が７０
０℃、右側が８００℃となるように手操作によってヒー
タ１４ａ〜１４ｃの発熱量を調節する。そして炉内温度
が所定の温度になったときの各ヒータ１４ａ〜１４ｃの
温度を計測する。
第２図中、Ａ２が炉内温度分布直線、Ｂ２がヒータ温度
分布直線である。上記計測されたデータに基いて、ＣＰ
Ｕ２４が作動し、第２表に示すような第２のプロファイ
ルテーブルが作成される。この第２のプロファイルテー
ブルはメモリ２５に記憶される。
分布直線である。上記計測されたデータに基いて、ＣＰ
Ｕ２４が作動し、第２表に示すような第２のプロファイ
ルテーブルが作成される。この第２のプロファイルテー
ブルはメモリ２５に記憶される。
第 １ 表
第 ２ 表
実際のウェハー処理に際して、オペレータが操作パネル
２６によって目標温度指令、たとえば炉内温度を左側が
５００℃、中央が６００℃、右側が７００℃に設定する
ための指令を与えると、ＣＰＵ２４はメモリ２５に書込
まれた二つのプロファイルテーブルを読出し、入力され
た目標温度指令と二つのプロファイルテーブルの内容と
から設定ヒータ温度を算出する。この設定ヒータ温度Ｔ
は次式により求まる。
２６によって目標温度指令、たとえば炉内温度を左側が
５００℃、中央が６００℃、右側が７００℃に設定する
ための指令を与えると、ＣＰＵ２４はメモリ２５に書込
まれた二つのプロファイルテーブルを読出し、入力され
た目標温度指令と二つのプロファイルテーブルの内容と
から設定ヒータ温度を算出する。この設定ヒータ温度Ｔ
は次式により求まる。
Ｔ ＝ （Ｙ２ Ｙｌ ） ／ （Ｘ２
Ｘｉ ）ｘ（ＸＸ１）十Ｙ＋ ただし、Ｘ：今回設定したい炉内温度、Ｘｌ ：第１の
プロファイルテーブル内の炉内温度、Ｘ２：第２のプロ
ファイルテーブル内の炉内温度、Ｙｌ ８第１のプロフ
ァイルテーブル内のヒータ温度、Ｙ２ ：第２のプロフ
ァイルテーブル内のヒータ温度である。
Ｘｉ ）ｘ（ＸＸ１）十Ｙ＋ ただし、Ｘ：今回設定したい炉内温度、Ｘｌ ：第１の
プロファイルテーブル内の炉内温度、Ｘ２：第２のプロ
ファイルテーブル内の炉内温度、Ｙｌ ８第１のプロフ
ァイルテーブル内のヒータ温度、Ｙ２ ：第２のプロフ
ァイルテーブル内のヒータ温度である。
そうすると左側ヒータ１４ａの温度は、Ｔノー（５６０
−３３０） ／ （６００−４００） Ｘ （５００−４００）＋３３０ ＝４４５℃ 中央ヒータ１４ｂの温度は、 Ｔｃ＝ （６７５−４４０） ／ （７００−５００） Ｘ （７００−６００）＋４４０ −５５７．５°Ｃ 右側ヒータ１４ｃの温度は、 Ｔｒ＝ （７９０−５７０） ／ （８００−６００） Ｘ （８００−７００） ＋５７０＝ ６８０℃ となる。
−３３０） ／ （６００−４００） Ｘ （５００−４００）＋３３０ ＝４４５℃ 中央ヒータ１４ｂの温度は、 Ｔｃ＝ （６７５−４４０） ／ （７００−５００） Ｘ （７００−６００）＋４４０ −５５７．５°Ｃ 右側ヒータ１４ｃの温度は、 Ｔｒ＝ （７９０−５７０） ／ （８００−６００） Ｘ （８００−７００） ＋５７０＝ ６８０℃ となる。
このように算出された設定ヒータ温度は出力回路２７に
入力される。そうすると出力回路２７において、この設
定ヒータ温度に対応するタイミングのゲート信号が形成
され、電力制御ユニット２８に出力される。このため電
力制御ユニット２８の各サイリスクが所定位相でターン
オンし、ヒータ１４ａ〜１４ｃに供給される電流値が制
御される。
入力される。そうすると出力回路２７において、この設
定ヒータ温度に対応するタイミングのゲート信号が形成
され、電力制御ユニット２８に出力される。このため電
力制御ユニット２８の各サイリスクが所定位相でターン
オンし、ヒータ１４ａ〜１４ｃに供給される電流値が制
御される。
かくして炉内温度は、第２図中破線で示すように所定の
温度傾斜を保ったまま、速やかにしかも正確に所望の温
度レベルに変更設定される。この結果、例えば半導体ウ
ェハーの処理作業を能率よく、しかも適確に行なえる。
温度傾斜を保ったまま、速やかにしかも正確に所望の温
度レベルに変更設定される。この結果、例えば半導体ウ
ェハーの処理作業を能率よく、しかも適確に行なえる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。
本発明によれば、炉内長手方向温度分布に傾斜をつけて
被熱処理物を加熱処理するに際し、長手方向の炉内温度
分布およびヒータ温度分布を、少なくとも二つの温度レ
ベルに関して予め設定記憶し、この記憶された傾斜温度
データを選択して炉内温度を所望の温度レベルに自動的
に迅速かつ適確に可変設定し得る電気炉の温度レベル設
定方法を提供できる。
被熱処理物を加熱処理するに際し、長手方向の炉内温度
分布およびヒータ温度分布を、少なくとも二つの温度レ
ベルに関して予め設定記憶し、この記憶された傾斜温度
データを選択して炉内温度を所望の温度レベルに自動的
に迅速かつ適確に可変設定し得る電気炉の温度レベル設
定方法を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図はプロファ
イルテーブル作成時の測定データの一例を示す温度分布
曲線図、第３図および第４図は従来の技術を説明するた
めの図である。 １０・・・エピタキシャル成長炉、１１・・・炉体、１
４ ・・・加熱装置、１４ａ、１４ｂ、 １４ｃｍ・
・ヒータ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ。 ２２ｃ・・・温度検出用の熱電対、２３・・・温度測定
回路、２４・・・ＣＰＵ、２５・・・メモリ、２６・・
・操作パネル、２７・・・出力回路、２８・・・電力制
御ユニット。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
イルテーブル作成時の測定データの一例を示す温度分布
曲線図、第３図および第４図は従来の技術を説明するた
めの図である。 １０・・・エピタキシャル成長炉、１１・・・炉体、１
４ ・・・加熱装置、１４ａ、１４ｂ、 １４ｃｍ・
・ヒータ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ。 ２２ｃ・・・温度検出用の熱電対、２３・・・温度測定
回路、２４・・・ＣＰＵ、２５・・・メモリ、２６・・
・操作パネル、２７・・・出力回路、２８・・・電力制
御ユニット。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (1)
- 炉内長手方向温度分布に傾斜をつけて被熱処理物を加
熱処理するに際し、長手方向の炉内温度分布およびヒー
タ温度分布を、少なくとも二つの温度レベルに関して予
め設定記憶し、この記憶された傾斜温度データを選択し
て、前記炉内温度レベルを可変設定するようにしたこと
を特徴とする電気炉の温度レベル設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263964A JP2657218B2 (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62263964A JP2657218B2 (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108612A true JPH01108612A (ja) | 1989-04-25 |
| JP2657218B2 JP2657218B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=17396680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62263964A Expired - Fee Related JP2657218B2 (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657218B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413164A (en) * | 1990-08-30 | 1995-05-09 | Fujitsu Limited | Heating furnace in combination with electronic circuit modules |
| JP2001306103A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-11-02 | Omron Corp | 制御装置、温度調節器および熱処理装置 |
| KR100359734B1 (ko) * | 1997-01-27 | 2002-11-04 | 세미툴 인코포레이티드 | 모델에 기초한 반도체 열 처리기용 온도제어기 |
| JP2006338676A (ja) * | 2000-09-29 | 2006-12-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 温度制御方法、熱処理装置、及び半導体装置の製造方法 |
| JP2010170565A (ja) * | 2000-09-29 | 2010-08-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 熱処理装置、温度制御方法、半導体装置の製造方法及び補正値取得方法 |
| JP2014112594A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Denso Corp | スーパージャンクション構造を有する半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026049A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-08 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリエチレンの組成物 |
| JPS6277615A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-04-09 | Chino Corp | 制御装置 |
-
1987
- 1987-10-21 JP JP62263964A patent/JP2657218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026049A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-08 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリエチレンの組成物 |
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| KR100359734B1 (ko) * | 1997-01-27 | 2002-11-04 | 세미툴 인코포레이티드 | 모델에 기초한 반도체 열 처리기용 온도제어기 |
| JP2001306103A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-11-02 | Omron Corp | 制御装置、温度調節器および熱処理装置 |
| JP2006338676A (ja) * | 2000-09-29 | 2006-12-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 温度制御方法、熱処理装置、及び半導体装置の製造方法 |
| JP2010170565A (ja) * | 2000-09-29 | 2010-08-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 熱処理装置、温度制御方法、半導体装置の製造方法及び補正値取得方法 |
| JP2014112594A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Denso Corp | スーパージャンクション構造を有する半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2657218B2 (ja) | 1997-09-24 |
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