JPH0677151A - 半導体製造装置用電気炉の温度制御装置 - Google Patents
半導体製造装置用電気炉の温度制御装置Info
- Publication number
- JPH0677151A JPH0677151A JP24858792A JP24858792A JPH0677151A JP H0677151 A JPH0677151 A JP H0677151A JP 24858792 A JP24858792 A JP 24858792A JP 24858792 A JP24858792 A JP 24858792A JP H0677151 A JPH0677151 A JP H0677151A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- temperature
- semiconductor manufacturing
- core tube
- electric furnace
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 如何なる状況においても炉内温度を常に安定
な状態に保つことができるようにする。 【構成】 炉芯管10の壁面には炉内温度を検出するため
の熱電対30が設けられている。炉芯管10の炉内温度の調
節は、電力制御器20とヒータ21、22、23からなる調節部
で行う。熱電対30の検出信号αはコンピュータ40に導か
れている。コンピュータ40には、炉内温度を常に安定な
状態に保つのに必要なファジールールが予め用意されて
おり、熱電対30の検出信号を入力としてファジー推論を
行うとともに、推論結果を電力制御器20を制御するため
の制御信号βとして出力するようになっている。
な状態に保つことができるようにする。 【構成】 炉芯管10の壁面には炉内温度を検出するため
の熱電対30が設けられている。炉芯管10の炉内温度の調
節は、電力制御器20とヒータ21、22、23からなる調節部
で行う。熱電対30の検出信号αはコンピュータ40に導か
れている。コンピュータ40には、炉内温度を常に安定な
状態に保つのに必要なファジールールが予め用意されて
おり、熱電対30の検出信号を入力としてファジー推論を
行うとともに、推論結果を電力制御器20を制御するため
の制御信号βとして出力するようになっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造の拡散工程、
酸化工程、熱処理工程等で用いられる半導体製造装置用
電気炉の炉内温度を制御する温度制御装置に関する。
酸化工程、熱処理工程等で用いられる半導体製造装置用
電気炉の炉内温度を制御する温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３中10は半導体製造装置用電気炉とし
ての炉芯管である。炉芯管の内部で半導体製造の拡散工
程、酸化工程又は熱処理工程が行われる。ウエハ11はボ
ート14に載せられた状態で炉芯管10に出し入れされる。
ての炉芯管である。炉芯管の内部で半導体製造の拡散工
程、酸化工程又は熱処理工程が行われる。ウエハ11はボ
ート14に載せられた状態で炉芯管10に出し入れされる。
【０００３】炉芯管10の炉壁付近には炉内温度を検出す
るための熱電対30a 〜30e が設けられている。熱電対30
a 〜30e の各検知信号は後述するコンピュータ50に夫々
導かれている。
るための熱電対30a 〜30e が設けられている。熱電対30
a 〜30e の各検知信号は後述するコンピュータ50に夫々
導かれている。
【０００４】また炉芯管10の外面には炉内を温めるため
のヒータ21、22、23が設けられている。ヒータ21、22、
23への電力は電力制御器20により生成される。電力制御
器20はサイリスタ回路であって、コンピュータ50から出
力された信号によりサイリスタをオンオフ状態を変化せ
しめ、ヒータ21、22、23に供給すべき電力をオンオフ制
御するようになっている。
のヒータ21、22、23が設けられている。ヒータ21、22、
23への電力は電力制御器20により生成される。電力制御
器20はサイリスタ回路であって、コンピュータ50から出
力された信号によりサイリスタをオンオフ状態を変化せ
しめ、ヒータ21、22、23に供給すべき電力をオンオフ制
御するようになっている。
【０００５】コンピュータ50では熱電対30a 〜30e が示
す炉内温度とプロセスの設定温度及びＰＩＤ制御用のＰ
ＩＤ値とを比較することにより電力制御器20を動作させ
るための信号を生成する。これにより炉内温度がプロセ
スの設定温度に一定に保たれる。
す炉内温度とプロセスの設定温度及びＰＩＤ制御用のＰ
ＩＤ値とを比較することにより電力制御器20を動作させ
るための信号を生成する。これにより炉内温度がプロセ
スの設定温度に一定に保たれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による場合、次に述べるような欠点が指摘されてい
る。即ち、ウエハ11及びボート14は熱容量が大きいこと
から、炉芯管10に出し入れするとき、炉芯管10内を移動
するとき、何れも設定温度に対して大きな誤差が生じ、
回復するまでに少なからず時間がかかる。図４のグラフ
はウエハ11及びボート14を炉芯管10を出し入れするとき
の炉内温度の遷移を示している。またウエハ11が炉芯管
10内で図３中に示すＡ点、Ｂ点、Ｃ点にあるとすると、
熱履歴がそれぞれに異なるためロット内のウエハの不純
物濃度のプロファイルや酸化厚膜等がばらつく。これに
伴って半導体装置の電気的特性も不均一になり歩留りが
悪いというという問題がある。
来例による場合、次に述べるような欠点が指摘されてい
る。即ち、ウエハ11及びボート14は熱容量が大きいこと
から、炉芯管10に出し入れするとき、炉芯管10内を移動
するとき、何れも設定温度に対して大きな誤差が生じ、
回復するまでに少なからず時間がかかる。図４のグラフ
はウエハ11及びボート14を炉芯管10を出し入れするとき
の炉内温度の遷移を示している。またウエハ11が炉芯管
10内で図３中に示すＡ点、Ｂ点、Ｃ点にあるとすると、
熱履歴がそれぞれに異なるためロット内のウエハの不純
物濃度のプロファイルや酸化厚膜等がばらつく。これに
伴って半導体装置の電気的特性も不均一になり歩留りが
悪いというという問題がある。
【０００７】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであり、その目的とするところは如何なる状況におい
ても炉内温度を常に安定な状態に保つことができる半導
体製造装置用電気炉の温度制御装置を提供することにあ
る。
のであり、その目的とするところは如何なる状況におい
ても炉内温度を常に安定な状態に保つことができる半導
体製造装置用電気炉の温度制御装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる半導体製
造装置用電気炉の温度制御装置は、半導体製造用電気炉
の炉内温度を調節する調節部と、炉内温度を検出する温
度センサと、炉内温度を常に安定な状態に保つのに必要
なファジールールが予め用意されており、少なくとも温
度センサの検出結果を入力としてファジー推論を行い、
推論結果を調節部を制御するための信号として出力する
ファジー推論部とを具備していることを特徴とする。
造装置用電気炉の温度制御装置は、半導体製造用電気炉
の炉内温度を調節する調節部と、炉内温度を検出する温
度センサと、炉内温度を常に安定な状態に保つのに必要
なファジールールが予め用意されており、少なくとも温
度センサの検出結果を入力としてファジー推論を行い、
推論結果を調節部を制御するための信号として出力する
ファジー推論部とを具備していることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は半導体製造装置用電気炉の温度制御装置の
構成図である。図２はウエハ等を炉芯管を出し入れする
ときの炉内温度の遷移を示すグラフである。
する。図１は半導体製造装置用電気炉の温度制御装置の
構成図である。図２はウエハ等を炉芯管を出し入れする
ときの炉内温度の遷移を示すグラフである。
【００１０】図１中10は半導体製造用電気炉としての炉
芯管であり、炉芯管の内部で半導体製造の拡散工程、酸
化工程又は熱処理工程が行われる。炉芯管10の図中左側
面には工程前のウエハ11及びボート14を取り入れるため
のゲート12が設けられている一方、図中右側面には、工
程後のウエハ11及びボート14を取り出すためのゲート13
が設けられている。ウエハ11は、ボート14上に載せられ
た状態で、炉芯管10内を図中左側から右側に搬送される
ようになっている。
芯管であり、炉芯管の内部で半導体製造の拡散工程、酸
化工程又は熱処理工程が行われる。炉芯管10の図中左側
面には工程前のウエハ11及びボート14を取り入れるため
のゲート12が設けられている一方、図中右側面には、工
程後のウエハ11及びボート14を取り出すためのゲート13
が設けられている。ウエハ11は、ボート14上に載せられ
た状態で、炉芯管10内を図中左側から右側に搬送される
ようになっている。
【００１１】炉芯管10の内部には炉内温度を検出するた
めの温度センサである熱電対30が複数個設けられてい
る。熱電対30a 〜30e は炉壁付近に配置されており、炉
壁付近の温度を検出する。一方、熱電対30f 〜30h はボ
ード14上の付近に配置されており、ボート14上の図中Ａ
点、Ｂ点、Ｃ点付近の温度を検出する。熱電対30a 〜30
e の各検知信号αは後述するコンピュータ40に夫々導か
れている。
めの温度センサである熱電対30が複数個設けられてい
る。熱電対30a 〜30e は炉壁付近に配置されており、炉
壁付近の温度を検出する。一方、熱電対30f 〜30h はボ
ード14上の付近に配置されており、ボート14上の図中Ａ
点、Ｂ点、Ｃ点付近の温度を検出する。熱電対30a 〜30
e の各検知信号αは後述するコンピュータ40に夫々導か
れている。
【００１２】また炉芯管10の外面には炉内を温めるため
のヒータ21、22、23が設けられている。ヒータ21、22、
23への電力は電力制御器20により生成される。電力制御
器20はサイリスタ回路であって、コンピュータ40から出
力された制御信号βによりサイリスタをオンオフ状態を
変化せしめ、ヒータ21、22、23に供給すべき電力をオン
オフ制御するような構成となっている。なお、電力制御
器20とヒータ21、22、23とは、炉芯管10の炉内温度を調
節する調節部として機能する。
のヒータ21、22、23が設けられている。ヒータ21、22、
23への電力は電力制御器20により生成される。電力制御
器20はサイリスタ回路であって、コンピュータ40から出
力された制御信号βによりサイリスタをオンオフ状態を
変化せしめ、ヒータ21、22、23に供給すべき電力をオン
オフ制御するような構成となっている。なお、電力制御
器20とヒータ21、22、23とは、炉芯管10の炉内温度を調
節する調節部として機能する。
【００１３】コンピュータ40には、炉内温度を常に安定
な状態に保つのに必要なファジールールが予め用意され
ている。コンピュータ40はファジー推論部として機能
し、検知信号α等を入力としてファジー推論を行い、推
論結果を制御信号βとして出力するような構成となって
いる。なお、ファジー推論については既に公知であるの
でここでの詳しい説明は省略する。
な状態に保つのに必要なファジールールが予め用意され
ている。コンピュータ40はファジー推論部として機能
し、検知信号α等を入力としてファジー推論を行い、推
論結果を制御信号βとして出力するような構成となって
いる。なお、ファジー推論については既に公知であるの
でここでの詳しい説明は省略する。
【００１４】コンピュータ40に入力される信号として
は、検知信号αの他に、図示されていないが、炉芯管10
内に流されるガス流量やボード14の位置等のプロセス状
態を示すセンサ信号がある。即ち、コンピュータ40は、
検知信号αが示す炉内温度、プロセス設定値( 設定温
度、ランピングレート、ボード14の速度等のデータ) 、
センサ信号が示すプロセス状態に基づき、炉内温度、ひ
いてはボート14上の各点の温度が早く一定に収束し、ま
た熱履歴が同じとなるように、電力制御器20をコントロ
ールしている。
は、検知信号αの他に、図示されていないが、炉芯管10
内に流されるガス流量やボード14の位置等のプロセス状
態を示すセンサ信号がある。即ち、コンピュータ40は、
検知信号αが示す炉内温度、プロセス設定値( 設定温
度、ランピングレート、ボード14の速度等のデータ) 、
センサ信号が示すプロセス状態に基づき、炉内温度、ひ
いてはボート14上の各点の温度が早く一定に収束し、ま
た熱履歴が同じとなるように、電力制御器20をコントロ
ールしている。
【００１５】以上のように構成された半導体製造用電気
炉の温度制御装置により、炉内温度、ひいてはボート14
上の各点の温度がプロセスの設定温度に一定に保たれ
る。ウエハ11及びボート14が炉芯管10に出し入れされる
とき、炉芯管10内を移動するとき、この何れであって
も、コンピュータ40によってこのときの影響が小さくな
るように制御されるので、設定温度に対して大きな誤差
が生じず、回復するまでの時間も短くなる。
炉の温度制御装置により、炉内温度、ひいてはボート14
上の各点の温度がプロセスの設定温度に一定に保たれ
る。ウエハ11及びボート14が炉芯管10に出し入れされる
とき、炉芯管10内を移動するとき、この何れであって
も、コンピュータ40によってこのときの影響が小さくな
るように制御されるので、設定温度に対して大きな誤差
が生じず、回復するまでの時間も短くなる。
【００１６】図２のグラフはウエハ11及びボート14を炉
芯管10を出し入れするときの炉内温度の遷移の予想を示
す図である。図から見ても判るように、ウエハ11が炉芯
管10内で図１中に示すＡ点、Ｂ点、Ｃ点にあった場合の
熱履歴も従来に比べると小さくなると予想される。よっ
て、半導体製造における工程が改善され、炉内温度の追
従性が良好となるため、工程時間の短縮ができる。ま
た、ロット内のウエハ11の不純物濃度のプロファイルや
酸化厚膜等も均一となり、これに伴って半導体装置の電
気的特性も均一となり歩留りも向上するという種々のメ
リットがある。
芯管10を出し入れするときの炉内温度の遷移の予想を示
す図である。図から見ても判るように、ウエハ11が炉芯
管10内で図１中に示すＡ点、Ｂ点、Ｃ点にあった場合の
熱履歴も従来に比べると小さくなると予想される。よっ
て、半導体製造における工程が改善され、炉内温度の追
従性が良好となるため、工程時間の短縮ができる。ま
た、ロット内のウエハ11の不純物濃度のプロファイルや
酸化厚膜等も均一となり、これに伴って半導体装置の電
気的特性も均一となり歩留りも向上するという種々のメ
リットがある。
【００１７】なお、本実施例ではボート上の温度をモニ
タしているが、熱電対をウエハに直接貼り付けたり、石
英製のダミーウエハに埋め込んで、より実際に近い温度
にてコントロールするようにしても良い。
タしているが、熱電対をウエハに直接貼り付けたり、石
英製のダミーウエハに埋め込んで、より実際に近い温度
にてコントロールするようにしても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上、本発明にかかる半導体製造装置用
電気炉の温度制御装置による場合には、半導体製造用電
気炉の炉内温度を調節する調節部と、炉内温度を検出す
る温度センサと、炉内温度を常に安定な状態に保つのに
必要なファジールールが予め用意されており、少なくと
も温度センサの検出結果を入力としてファジー推論を行
い、推論結果を調節部を制御するための信号として出力
するファジー推論部とを具備した構成となっているの
で、如何なる状況においても炉内温度を常に安定な状態
に保つことができる。よって、ウエハを半導体製造用電
気炉に出し入れするとき等でも、設定温度に対して大き
な誤差が生じず、良好な半導体装置を製造する上でメリ
ットがある。また、炉内温度が変化したとしても回復す
るまでの時間が短く、炉内温度の追従性も良好となるの
で、工程時間を短縮できるというメリットもある。
電気炉の温度制御装置による場合には、半導体製造用電
気炉の炉内温度を調節する調節部と、炉内温度を検出す
る温度センサと、炉内温度を常に安定な状態に保つのに
必要なファジールールが予め用意されており、少なくと
も温度センサの検出結果を入力としてファジー推論を行
い、推論結果を調節部を制御するための信号として出力
するファジー推論部とを具備した構成となっているの
で、如何なる状況においても炉内温度を常に安定な状態
に保つことができる。よって、ウエハを半導体製造用電
気炉に出し入れするとき等でも、設定温度に対して大き
な誤差が生じず、良好な半導体装置を製造する上でメリ
ットがある。また、炉内温度が変化したとしても回復す
るまでの時間が短く、炉内温度の追従性も良好となるの
で、工程時間を短縮できるというメリットもある。
【図１】本発明の実施例を説明するための図であって、
半導体製造装置用電気炉の温度制御装置の構成図であ
る。
半導体製造装置用電気炉の温度制御装置の構成図であ
る。
【図２】ウエハ等を炉芯管を出し入れするときの炉内温
度の遷移を示すグラフである。
度の遷移を示すグラフである。
【図３】従来装置を説明するための図であって、図１に
対応する図である。
対応する図である。
【図４】従来装置の欠点を説明するための図であって、
図２に対応する図である。
図２に対応する図である。
10 炉芯管 11 ウエハ 20 電力制御器 30 熱電対 40 コンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体製造装置用電気炉の炉内温度を調
節する調節部と、炉内温度を検出する温度センサと、炉
内温度を常に安定な状態に保つのに必要なファジールー
ルが予め用意されており、少なくとも温度センサの検出
結果を入力としてファジー推論を行い、推論結果を調節
部を制御するための信号として出力するファジー推論部
とを具備していることを特徴とする半導体製造装置用電
気炉の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24858792A JPH0677151A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 半導体製造装置用電気炉の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24858792A JPH0677151A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 半導体製造装置用電気炉の温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677151A true JPH0677151A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=17180343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24858792A Pending JPH0677151A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 半導体製造装置用電気炉の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677151A (ja) |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP24858792A patent/JPH0677151A/ja active Pending
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