JPH09283454A - 電気炉の温度制御装置 - Google Patents
電気炉の温度制御装置Info
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- JPH09283454A JPH09283454A JP11968396A JP11968396A JPH09283454A JP H09283454 A JPH09283454 A JP H09283454A JP 11968396 A JP11968396 A JP 11968396A JP 11968396 A JP11968396 A JP 11968396A JP H09283454 A JPH09283454 A JP H09283454A
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- Japan
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- furnace
- temperature
- electric furnace
- wafer boat
- boat
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気炉へのウェーハボート投入速度を低下さ
せずに、その際の炉内温度のオーバシュートを防ぐ。 【解決手段】 電気炉１１内部へのウェーハボート１２
の投入時は内部温度センサ１８Ａ〜１８Ｄの位置を変え
る。この測定値に基づいて炉内温度をフィードバック制
御する。または、ウェーハボート１２の上昇に対応し
て、内部温度センサ１８から内部温度センサ２０に切り
換えて検出する。この結果、ウェーハボートの投入に際
して最適位置のセンサによる炉内温度測定値により、ヒ
ータ１５を介して炉内温度をフィードバック制御するこ
とができる。よって、炉内温度、特に縦型では最上部の
炉内温度のオーバシュートを防ぐことができる。よっ
て、ウェーハボート投入時の炉内温度を短時間で安定化
することができる。
せずに、その際の炉内温度のオーバシュートを防ぐ。 【解決手段】 電気炉１１内部へのウェーハボート１２
の投入時は内部温度センサ１８Ａ〜１８Ｄの位置を変え
る。この測定値に基づいて炉内温度をフィードバック制
御する。または、ウェーハボート１２の上昇に対応し
て、内部温度センサ１８から内部温度センサ２０に切り
換えて検出する。この結果、ウェーハボートの投入に際
して最適位置のセンサによる炉内温度測定値により、ヒ
ータ１５を介して炉内温度をフィードバック制御するこ
とができる。よって、炉内温度、特に縦型では最上部の
炉内温度のオーバシュートを防ぐことができる。よっ
て、ウェーハボート投入時の炉内温度を短時間で安定化
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電気炉の温度制御
装置、詳しくは縦型拡散装置・ＣＶＤ装置等の半導体製
造のための電気炉の温度制御装置に関する。
装置、詳しくは縦型拡散装置・ＣＶＤ装置等の半導体製
造のための電気炉の温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気炉の制御装置としては、例え
ば図４に示すようなものが知られている。この縦型の電
気炉４１においては、その底部開口から縦型のウェーハ
ボート４２がボートローダ４３により出し入れ可能に設
けられている。すなわち、ウェーハボート４２は多数の
ウェーハ４４を搭載した状態で上下動自在に電気炉４１
の下方に設けられている。電気炉４１の内部を加熱する
ためのヒータ４５は炉管に上下方向に沿って設置され、
その通電は制御装置により制御されている。また、この
電気炉４１の炉管外壁には、上下方向に沿って複数個の
熱電対（外部温度センサ４６）が固設されている。ま
た、炉内壁には上下方向に沿って一定間隔で複数個の炉
内温度センサ（熱電対）、すなわち上部センサ４７Ａ，
中上部センサ４７Ｂ，中下部センサ４７Ｃ，下部センサ
４７Ｄが設けられている。そして、図示していない制御
装置では、これらの温度センサ４６，４７Ａ〜４７Ｄか
らの測定値を入力として、炉内温度を目的値にフィード
バック制御する。すなわち、ヒータ４５への通電を制御
することでその炉内温度を制御していた。なお、このと
きの炉内温度センサ４７Ａ〜４７Ｄは、ウェーハの熱処
理時にボートに搭載された全ウェーハが同一の温度に保
たれたことを検出可能な位置に固定してある。
ば図４に示すようなものが知られている。この縦型の電
気炉４１においては、その底部開口から縦型のウェーハ
ボート４２がボートローダ４３により出し入れ可能に設
けられている。すなわち、ウェーハボート４２は多数の
ウェーハ４４を搭載した状態で上下動自在に電気炉４１
の下方に設けられている。電気炉４１の内部を加熱する
ためのヒータ４５は炉管に上下方向に沿って設置され、
その通電は制御装置により制御されている。また、この
電気炉４１の炉管外壁には、上下方向に沿って複数個の
熱電対（外部温度センサ４６）が固設されている。ま
た、炉内壁には上下方向に沿って一定間隔で複数個の炉
内温度センサ（熱電対）、すなわち上部センサ４７Ａ，
中上部センサ４７Ｂ，中下部センサ４７Ｃ，下部センサ
４７Ｄが設けられている。そして、図示していない制御
装置では、これらの温度センサ４６，４７Ａ〜４７Ｄか
らの測定値を入力として、炉内温度を目的値にフィード
バック制御する。すなわち、ヒータ４５への通電を制御
することでその炉内温度を制御していた。なお、このと
きの炉内温度センサ４７Ａ〜４７Ｄは、ウェーハの熱処
理時にボートに搭載された全ウェーハが同一の温度に保
たれたことを検出可能な位置に固定してある。
【０００３】以上の構成に係る電気炉の温度制御装置に
あっては、炉内へのボート投入は、以下のようにして行
っていた。すなわち、炉内温度を所定の設定値（例えば
８００℃）に安定させておき、この状態でウェーハを搭
載したボートを下方から所定の速度で上昇させることに
より行う。このとき、搭載したウェーハは室温であるた
め、炉内温度センサ４７Ｄ，４７Ｃ，４７Ｂ，４７Ａで
の測定値はこの順序で急激に低下することとなる。よっ
て、炉内温度を設定値に戻すため、ヒータは各部分での
加熱量を増加させるようにフィードバック制御される。
あっては、炉内へのボート投入は、以下のようにして行
っていた。すなわち、炉内温度を所定の設定値（例えば
８００℃）に安定させておき、この状態でウェーハを搭
載したボートを下方から所定の速度で上昇させることに
より行う。このとき、搭載したウェーハは室温であるた
め、炉内温度センサ４７Ｄ，４７Ｃ，４７Ｂ，４７Ａで
の測定値はこの順序で急激に低下することとなる。よっ
て、炉内温度を設定値に戻すため、ヒータは各部分での
加熱量を増加させるようにフィードバック制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなボート投入
途中での炉内温度制御において、以下の不都合があっ
た。すなわち、上昇するボートがその側方を通過すると
き、例えば中上部に位置する炉内温度センサ４７Ｂでの
測定値が低下する。すると、このセンサ４７Ｂでの測定
値に応答して中上部のヒータ４５で加熱することとな
る。この結果、上部に位置する炉内温度センサ４７Ａで
の測定値は上昇し、図５に示すように、大きくオーバシ
ュートすることになる。そこで、このオーバシュートを
避ける方法としてボート投入速度を低下させることで対
応していた。しかしながら、これではボートの投入に多
くの時間を要するという不具合があった。
途中での炉内温度制御において、以下の不都合があっ
た。すなわち、上昇するボートがその側方を通過すると
き、例えば中上部に位置する炉内温度センサ４７Ｂでの
測定値が低下する。すると、このセンサ４７Ｂでの測定
値に応答して中上部のヒータ４５で加熱することとな
る。この結果、上部に位置する炉内温度センサ４７Ａで
の測定値は上昇し、図５に示すように、大きくオーバシ
ュートすることになる。そこで、このオーバシュートを
避ける方法としてボート投入速度を低下させることで対
応していた。しかしながら、これではボートの投入に多
くの時間を要するという不具合があった。
【０００５】そこで、この発明は、ボート投入速度を低
下させることなく、炉内温度のオーバシュートを防ぐこ
とを、その目的としている。
下させることなく、炉内温度のオーバシュートを防ぐこ
とを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ウェーハボートが出し入れされる電気炉の内部を加
熱するヒータと、電気炉の内部の温度を検出する炉内温
度センサとを備え、炉内温度センサでの検出温度に基づ
いて上記ヒータを制御することにより、炉内温度を制御
する電気炉の温度制御装置において、上記電気炉内部へ
のウェーハボートの投入位置に応じて上記内部温度セン
サによる温度検出位置を変えた電気炉の温度制御装置で
ある。
は、ウェーハボートが出し入れされる電気炉の内部を加
熱するヒータと、電気炉の内部の温度を検出する炉内温
度センサとを備え、炉内温度センサでの検出温度に基づ
いて上記ヒータを制御することにより、炉内温度を制御
する電気炉の温度制御装置において、上記電気炉内部へ
のウェーハボートの投入位置に応じて上記内部温度セン
サによる温度検出位置を変えた電気炉の温度制御装置で
ある。
【０００７】この発明に係る電気炉の温度制御装置にあ
っては、電気炉内部へのウェーハボートの投入位置に応
じて内部温度センサによる温度検出位置を変える。例え
ばボートの上昇とともに内部温度センサを変位させ、こ
の変位する温度センサで炉内温度を測定し、この測定値
に基づいて炉内温度をフィードバック制御する。また
は、ボートの上昇に対応して検出する炉内温度センサを
切り換えて、その位置に最適のセンサでの測定値により
フィードバック制御する。この結果、炉内温度、特に縦
型では最上部の炉内温度のオーバシュートを防ぐことが
できる。
っては、電気炉内部へのウェーハボートの投入位置に応
じて内部温度センサによる温度検出位置を変える。例え
ばボートの上昇とともに内部温度センサを変位させ、こ
の変位する温度センサで炉内温度を測定し、この測定値
に基づいて炉内温度をフィードバック制御する。また
は、ボートの上昇に対応して検出する炉内温度センサを
切り換えて、その位置に最適のセンサでの測定値により
フィードバック制御する。この結果、炉内温度、特に縦
型では最上部の炉内温度のオーバシュートを防ぐことが
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る電気炉の温
度制御装置の一実施例について図面を参照して説明す
る。図１は一実施例に係る電気炉の温度制御装置の概略
構成を示している。図２は電気炉へのボート投入時のこ
の装置での炉内温度の制御例を示すグラフである。
度制御装置の一実施例について図面を参照して説明す
る。図１は一実施例に係る電気炉の温度制御装置の概略
構成を示している。図２は電気炉へのボート投入時のこ
の装置での炉内温度の制御例を示すグラフである。
【０００９】図１において示すように、縦型の電気炉１
１にあっては、この電気炉１１の内部に、その底面開口
から多数のウェーハを収納したボート１２が出し入れさ
れる構成である。ウェーハボート１２はボートローダ１
３により上下動される構成であって、付設したエンコー
ダ１４でその上下位置は管理されている。炉壁には上下
方向に沿ってヒータ１５が配設・固定されており、炉内
を加熱可能である。ヒータ１５への通電は図外の制御装
置で制御されている。例えばシリコンウェーハ１６はこ
のウェーハボート１２に搭載されて炉内に投入・収納さ
れ、ヒータ１５によって炉内が所定の温度に加熱される
ことにより、これらのウェーハは熱処理されることとな
る。
１にあっては、この電気炉１１の内部に、その底面開口
から多数のウェーハを収納したボート１２が出し入れさ
れる構成である。ウェーハボート１２はボートローダ１
３により上下動される構成であって、付設したエンコー
ダ１４でその上下位置は管理されている。炉壁には上下
方向に沿ってヒータ１５が配設・固定されており、炉内
を加熱可能である。ヒータ１５への通電は図外の制御装
置で制御されている。例えばシリコンウェーハ１６はこ
のウェーハボート１２に搭載されて炉内に投入・収納さ
れ、ヒータ１５によって炉内が所定の温度に加熱される
ことにより、これらのウェーハは熱処理されることとな
る。
【００１０】そして、この電気炉１１の炉壁外面にはそ
の外部の温度を検出する外部温度センサ（熱電対）１７
が上下方向に沿って固定・配設されている。また、同じ
く熱電対で構成される炉内温度センサは、炉内に４個１
８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄだけ等間隔で上下に並ん
で配設されており、ローダ１９によりこの炉内を上下に
変位することができる。例えば上部の炉内温度センサ１
８Ａは、図示のａ位置（下位置）とｂ位置（上位置）と
の間を上下することができる。そして、この内部温度セ
ンサ１８Ａ〜１８Ｄの上下位置は、上記エンコーダ１４
で管理されている。これらの外部温度センサ１７および
各炉内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄの測定値は、図示して
いない制御装置に入力される。制御装置では、これらの
検出温度に基づいて上記ヒータ１５への通電量などを制
御することにより、その発熱量を制御して炉内温度を制
御することとなる。換言すると、これらの炉内温度セン
サ１８Ａ〜１８Ｄは電気炉１１内部へのウェーハボート
１２の投入位置に応じて（例えば投入時と投入終了時と
に応じて）上下動され、その温度検出位置を変えること
ができるように構成されているものである。
の外部の温度を検出する外部温度センサ（熱電対）１７
が上下方向に沿って固定・配設されている。また、同じ
く熱電対で構成される炉内温度センサは、炉内に４個１
８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄだけ等間隔で上下に並ん
で配設されており、ローダ１９によりこの炉内を上下に
変位することができる。例えば上部の炉内温度センサ１
８Ａは、図示のａ位置（下位置）とｂ位置（上位置）と
の間を上下することができる。そして、この内部温度セ
ンサ１８Ａ〜１８Ｄの上下位置は、上記エンコーダ１４
で管理されている。これらの外部温度センサ１７および
各炉内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄの測定値は、図示して
いない制御装置に入力される。制御装置では、これらの
検出温度に基づいて上記ヒータ１５への通電量などを制
御することにより、その発熱量を制御して炉内温度を制
御することとなる。換言すると、これらの炉内温度セン
サ１８Ａ〜１８Ｄは電気炉１１内部へのウェーハボート
１２の投入位置に応じて（例えば投入時と投入終了時と
に応じて）上下動され、その温度検出位置を変えること
ができるように構成されているものである。
【００１１】以上の構成に係る電気炉の温度制御装置に
あっては、図２に示すように、ウェーハボート１２の炉
内への投入時は、ウェーハボート１２投入時の温度検出
に最適な位置に各炉内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄを移動
させる。また、投入終了時には、全ウェーハ１６が同一
の温度に保たれることを検出するための最適な位置に炉
内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄを移動させる。いずれもロ
ーダ１９を駆動して行うものとする。なお、これらの最
適位置は、ウェーハボート１２を実際に炉内に投入した
結果に基づいて決定した位置とする。
あっては、図２に示すように、ウェーハボート１２の炉
内への投入時は、ウェーハボート１２投入時の温度検出
に最適な位置に各炉内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄを移動
させる。また、投入終了時には、全ウェーハ１６が同一
の温度に保たれることを検出するための最適な位置に炉
内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄを移動させる。いずれもロ
ーダ１９を駆動して行うものとする。なお、これらの最
適位置は、ウェーハボート１２を実際に炉内に投入した
結果に基づいて決定した位置とする。
【００１２】詳しくは、電気炉１１へのボート１２の投
入が開始されると、炉内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄをｂ
の位置に移動させる。これら炉内温度センサ１８Ａ〜１
８Ｄの検出結果に基づいてヒータ１５により炉内温度の
制御を行う。ボート１２投入後は、これらの炉内温度セ
ンサ１８Ａ〜１８Ｄをａの位置に移動させ、同様に温度
制御を行う。なお、ｂの位置は、ボート投入時、オーバ
シュートを少なくすることができる位置として予め決定
し・設定しておく。また、ａの位置は投入後の全ウェー
ハ１６が同一温度となることを検出可能な位置として設
定しておく。また、ボート投入中かどうかは、エンコー
ダ１４の値により判断する。これにより、炉内上部の温
度がオーバシュートすることなく、所定速度でのボート
１２投入が可能となる。
入が開始されると、炉内温度センサ１８Ａ〜１８Ｄをｂ
の位置に移動させる。これら炉内温度センサ１８Ａ〜１
８Ｄの検出結果に基づいてヒータ１５により炉内温度の
制御を行う。ボート１２投入後は、これらの炉内温度セ
ンサ１８Ａ〜１８Ｄをａの位置に移動させ、同様に温度
制御を行う。なお、ｂの位置は、ボート投入時、オーバ
シュートを少なくすることができる位置として予め決定
し・設定しておく。また、ａの位置は投入後の全ウェー
ハ１６が同一温度となることを検出可能な位置として設
定しておく。また、ボート投入中かどうかは、エンコー
ダ１４の値により判断する。これにより、炉内上部の温
度がオーバシュートすることなく、所定速度でのボート
１２投入が可能となる。
【００１３】図３にはこの発明の他の実施例を示してい
る。この図に示すように、この実施例に係る温度制御装
置にあっては、上記ａの位置（全ウェーハ同一温度への
制御容易位置）のみならず、あらかじめｂの位置（投入
時オーバシュート防止位置）にも複数の熱電対（炉内温
度センサ）２０を固設しておくものである。そして、こ
れらの炉内温度センサ１８，２０をスイッチで切り換え
ることにより、両方の最適位置での炉内温度の測定を可
能とするものである。したがって、ボート投入が開始さ
れると、ａ位置の炉内温度センサ１８からｂ位置の炉内
温度センサ２０に切り換えて、その検出値に基づいて炉
内温度のフィードバック制御を行う。この方式でも炉内
上部温度がオーバシュートすることなく、所定速度での
ボート１２の投入が可能となる。その他の構成・作用は
上記実施例の場合と同様である。また、図３では上記炉
内温度センサ１８，２０を一組だけ図示しているが、実
際には上記実施例と同様に４組の炉内温度センサで構成
するものである。
る。この図に示すように、この実施例に係る温度制御装
置にあっては、上記ａの位置（全ウェーハ同一温度への
制御容易位置）のみならず、あらかじめｂの位置（投入
時オーバシュート防止位置）にも複数の熱電対（炉内温
度センサ）２０を固設しておくものである。そして、こ
れらの炉内温度センサ１８，２０をスイッチで切り換え
ることにより、両方の最適位置での炉内温度の測定を可
能とするものである。したがって、ボート投入が開始さ
れると、ａ位置の炉内温度センサ１８からｂ位置の炉内
温度センサ２０に切り換えて、その検出値に基づいて炉
内温度のフィードバック制御を行う。この方式でも炉内
上部温度がオーバシュートすることなく、所定速度での
ボート１２の投入が可能となる。その他の構成・作用は
上記実施例の場合と同様である。また、図３では上記炉
内温度センサ１８，２０を一組だけ図示しているが、実
際には上記実施例と同様に４組の炉内温度センサで構成
するものである。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、ウェーハボート投入
時の炉内温度のオーバシュートを防止することができ
る。かつ、ウェーハボートの投入速度を必要以上に遅く
する必要がない。すなわち、ウェーハボート投入時の炉
内温度を短時間で安定化することができる。
時の炉内温度のオーバシュートを防止することができ
る。かつ、ウェーハボートの投入速度を必要以上に遅く
する必要がない。すなわち、ウェーハボート投入時の炉
内温度を短時間で安定化することができる。
【図１】この発明の一実施例に係る電気炉の温度制御装
置を示す模式図である。
置を示す模式図である。
【図２】この発明の一実施例に係る温度制御装置での炉
内温度の変化を説明するグラフである。
内温度の変化を説明するグラフである。
【図３】この発明の他の実施例に係る温度制御装置を示
す模式図である。
す模式図である。
【図４】従来の電気炉の温度制御装置を示す模式図であ
る。
る。
【図５】従来の温度制御装置での炉内温度の変化を説明
するグラフである。
するグラフである。
１１ 電気炉、 １２ ウェーハボート、 １５ ヒータ、 １７ 外部温度センサ、 １８Ａ〜１８Ｄ 炉内温度センサ、
フロントページの続き (72)発明者 秋田 幸男 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ウェーハボートが出し入れされる電気炉
の内部を加熱するヒータと、 電気炉の内部の温度を検出する炉内温度センサとを備
え、炉内温度センサでの検出温度に基づいて上記ヒータ
を制御することにより、炉内温度を制御する電気炉の温
度制御装置において、 上記電気炉内部へのウェーハボートの投入位置に応じて
上記内部温度センサによる温度検出位置を変えたことを
特徴とする電気炉の温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11968396A JPH09283454A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 電気炉の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11968396A JPH09283454A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 電気炉の温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283454A true JPH09283454A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14767471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11968396A Pending JPH09283454A (ja) | 1996-04-17 | 1996-04-17 | 電気炉の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09283454A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735744B1 (ko) * | 2001-04-06 | 2007-07-06 | 삼성전자주식회사 | 반도체장치 제조용 웨이퍼 이송방법 |
| WO2014156853A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 大陽日酸株式会社 | 気相成長装置の調整方法 |
| WO2022111519A1 (zh) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体热处理设备的承载装置及半导体热处理设备 |
-
1996
- 1996-04-17 JP JP11968396A patent/JPH09283454A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735744B1 (ko) * | 2001-04-06 | 2007-07-06 | 삼성전자주식회사 | 반도체장치 제조용 웨이퍼 이송방법 |
| WO2014156853A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 大陽日酸株式会社 | 気相成長装置の調整方法 |
| JP2014194996A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 気相成長装置の調整方法 |
| US9670583B2 (en) | 2013-03-29 | 2017-06-06 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Method for adjusting vapor-phase growth apparatus |
| TWI614367B (zh) * | 2013-03-29 | 2018-02-11 | 大陽日酸股份有限公司 | 氣相成長裝置的調整方法 |
| WO2022111519A1 (zh) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体热处理设备的承载装置及半导体热处理设备 |
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