JPS58103125A - 加熱制御装置 - Google Patents
加熱制御装置Info
- Publication number
- JPS58103125A JPS58103125A JP20285381A JP20285381A JPS58103125A JP S58103125 A JPS58103125 A JP S58103125A JP 20285381 A JP20285381 A JP 20285381A JP 20285381 A JP20285381 A JP 20285381A JP S58103125 A JPS58103125 A JP S58103125A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zone
- temperature
- control device
- furnace
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
- C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
- C30B31/18—Controlling or regulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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】
本発明は加熱制御装置に関し１％に半導体素子等の熱処
理工程に用いられる拡散炉装置の湿度制御部に付加して
使用する拡散炉用プログラム温度コントロール装置に関
するものである。
理工程に用いられる拡散炉装置の湿度制御部に付加して
使用する拡散炉用プログラム温度コントロール装置に関
するものである。
このプログラム温度フン）ａ−ル装置は第１図に示すよ
うに、熱電対３１の起電力に、プログラム温度コン）０
−ル装置３２で発生した任意の電圧を加え、温度コント
ローラー３３に対し見掛上温度が変化したように思わせ
、拡散炉の炉温をプログラム温度コントロール装置で自
由に制御して設定できるようにしたものであるＯこのプ
ログラム温度コントロール装置は、牛導体つエノ＼−ス
の熱処理を行なう時熱シ叢ツク等で発生ずる結晶歪。
うに、熱電対３１の起電力に、プログラム温度コン）０
−ル装置３２で発生した任意の電圧を加え、温度コント
ローラー３３に対し見掛上温度が変化したように思わせ
、拡散炉の炉温をプログラム温度コントロール装置で自
由に制御して設定できるようにしたものであるＯこのプ
ログラム温度コントロール装置は、牛導体つエノ＼−ス
の熱処理を行なう時熱シ叢ツク等で発生ずる結晶歪。
スリーブ、ソリ等の発生を防止するため温度コントロー
ラーに付加して、ランピングプロセスをできるようにす
るための装置である。
ラーに付加して、ランピングプロセスをできるようにす
るための装置である。
従来のプログラム温度コントロール装置は、大別すると
１点駆動型と、３点駆動型の２樵類がある。１点駆動型
プシグラム温度コントロール装置は、マスタースレーブ
方式で温度制御を行なっている拡散炉のセンターゾーン
の熱電対の起電力に対して、プログラム温度コントロー
ル装置で発生した電圧を加えることによって、拡散炉の
炉温を変化させることができる。この１点駆動型プログ
ラム温度コン１０−ル装置はセンターゾーンのみで炉温
を駆動するため、均熱特性が良くないという欠点と、さ
らにマスタースレーブ方式の拡散炉以外の炉には使用で
きないという欠点があった。
１点駆動型と、３点駆動型の２樵類がある。１点駆動型
プシグラム温度コントロール装置は、マスタースレーブ
方式で温度制御を行なっている拡散炉のセンターゾーン
の熱電対の起電力に対して、プログラム温度コントロー
ル装置で発生した電圧を加えることによって、拡散炉の
炉温を変化させることができる。この１点駆動型プログ
ラム温度コン１０−ル装置はセンターゾーンのみで炉温
を駆動するため、均熱特性が良くないという欠点と、さ
らにマスタースレーブ方式の拡散炉以外の炉には使用で
きないという欠点があった。
一方、３点駆動型プログラム温度コントロール装置は、
３ゾ一ンマスタ一方式、及び、マス貞−スレープ方式の
どちらの温度制御方式をとっている拡散炉でも使用でき
、それぞれフロントゾーン。
３ゾ一ンマスタ一方式、及び、マス貞−スレープ方式の
どちらの温度制御方式をとっている拡散炉でも使用でき
、それぞれフロントゾーン。
センターゾーン、リアゾーンに対して、プログラム温度
コントロール装置で発生した電圧を加えることによって
拡散炉の炉温を変化させることができる。この３点駆動
型プログラム温度コン）＄２−ル装置は、１点駆動型プ
ｐグラム温度コント胃−ル装置と比較して、各ゾーン毎
に炉温の設定ができるため均熱特性が良いので、最近で
は殆んどこの３点駆動型のプシグラム温度コン）０−ル
装置が主流になりつつある。
コントロール装置で発生した電圧を加えることによって
拡散炉の炉温を変化させることができる。この３点駆動
型プログラム温度コン）＄２−ル装置は、１点駆動型プ
ｐグラム温度コント胃−ル装置と比較して、各ゾーン毎
に炉温の設定ができるため均熱特性が良いので、最近で
は殆んどこの３点駆動型のプシグラム温度コン）０−ル
装置が主流になりつつある。
しかし表から、この３点駆動型プ宵グラム温度コントロ
ール装置は、制御信号伝達用のＤ／／ム換部が１個しか
なく、これによってアナログ変換されたアナログ出力を
３分割して、７窒ントゾーン、センターゾーン、リアゾ
ーンとに供給する方式と、各ゾーンそれぞれＫＤ／Ａ変
換部をもつ方式とがあるが、いずれの場合も各ゾーン間
の相互干渉が起きやすいという欠点があった。
ール装置は、制御信号伝達用のＤ／／ム換部が１個しか
なく、これによってアナログ変換されたアナログ出力を
３分割して、７窒ントゾーン、センターゾーン、リアゾ
ーンとに供給する方式と、各ゾーンそれぞれＫＤ／Ａ変
換部をもつ方式とがあるが、いずれの場合も各ゾーン間
の相互干渉が起きやすいという欠点があった。
−ンに対して共通であるため、各ゾーン間の電気的絶縁
が確実にとられていないため、ゾーン間での相互干渉が
起きやすく炉温がふらふらするといった欠点があった。
が確実にとられていないため、ゾーン間での相互干渉が
起きやすく炉温がふらふらするといった欠点があった。
本発明の目的は被加熱体の全体にわたって均一な温度分
布が得られる加熱Ｍｌｌ装置を提供することであり、各
ゾーン毎にＤ／Ａ変換部を設け、主制御を行なうマイク
四コンピュータ部とＤ／Ａ変換部との信号線には光絶縁
を行ない、さらに、各ゾーン毎に独立して電源を持たせ
たことを特徴とし、各ゾーン間の電気的な絶縁を高めて
ゾーン間の相互干渉が起きないようにしたものである。
布が得られる加熱Ｍｌｌ装置を提供することであり、各
ゾーン毎にＤ／Ａ変換部を設け、主制御を行なうマイク
四コンピュータ部とＤ／Ａ変換部との信号線には光絶縁
を行ない、さらに、各ゾーン毎に独立して電源を持たせ
たことを特徴とし、各ゾーン間の電気的な絶縁を高めて
ゾーン間の相互干渉が起きないようにしたものである。
本発明によれば各ゾーン間が、電気的に切り放されてい
るため、各ゾーン間の相互干渉による炉温のふらつきを
防止することができる。
るため、各ゾーン間の相互干渉による炉温のふらつきを
防止することができる。
以下図面を参照して本発明の一実施例に基づき詳細に説
明する。第２図は本発明の一実施例による３点駆動截ブ
ｐグラム温度コントロール装置の構成図である。このプ
ログラム温度コントロール装置の構成Ｆｉ、主制御を行
なうマイクロコンビエータ部１と、この装置を作動させ
るプ四グラム。
明する。第２図は本発明の一実施例による３点駆動截ブ
ｐグラム温度コントロール装置の構成図である。このプ
ログラム温度コントロール装置の構成Ｆｉ、主制御を行
なうマイクロコンビエータ部１と、この装置を作動させ
るプ四グラム。
データ等を入力又は表示させるためのテンキー２．７セ
グメン）ＬｌｆＤ３．ＬＢＤランプ４、ファンクション
キー５％モードキー６％とからなる操作部と、拡散炉に
対して炉温を変化させるためのアナ四グ信号を発生する
、７霞ントゾーン用のＤ／ム７、センターゾーン用のＤ
／／ム、リアゾーン用＜２）Ｄ／Ａ９のＤ／／ム換部１
９と、ガスバルブを駆動させるためのガスｌ１０１０．
ガスドライバー１５、ガスダイリエーシ曹ン装置とから
なる部分と、ホードローダ−を駆動させるためのボート
ーーグー用ｌ１０１１％ボートｐ−グー駆動用ドライバ
ー１６．ボートローダ−装置とからなる部分で構成した
。各回路に供給する電源は、ＯＰＵ供給用電源とＤ／ム
用電電源を分離し、さらに各ゾーン間の電気的絶縁を行
なうため７＄２ントゾーン用Ｄ／ム、センターゾーン用
Ｄ／Ａ、 リアーゾーン用Ｄ／Ａと分離した。この時
のＯＰＵ供給用電源には＋５ｖのスイッチング電源を用
い、ＣＰＵ１の外にＬＩＤ表示関係３，４、キースイッ
チ間係２，５，６、ガスバルブ用ｌ１０１０、ボートル
ーダ−用ｌ１０１１等に供給した。各ゾーンＤ／ム７．
８．９の電源は３端子レギ為レータ−を使用した。
グメン）ＬｌｆＤ３．ＬＢＤランプ４、ファンクション
キー５％モードキー６％とからなる操作部と、拡散炉に
対して炉温を変化させるためのアナ四グ信号を発生する
、７霞ントゾーン用のＤ／ム７、センターゾーン用のＤ
／／ム、リアゾーン用＜２）Ｄ／Ａ９のＤ／／ム換部１
９と、ガスバルブを駆動させるためのガスｌ１０１０．
ガスドライバー１５、ガスダイリエーシ曹ン装置とから
なる部分と、ホードローダ−を駆動させるためのボート
ーーグー用ｌ１０１１％ボートｐ−グー駆動用ドライバ
ー１６．ボートローダ−装置とからなる部分で構成した
。各回路に供給する電源は、ＯＰＵ供給用電源とＤ／ム
用電電源を分離し、さらに各ゾーン間の電気的絶縁を行
なうため７＄２ントゾーン用Ｄ／ム、センターゾーン用
Ｄ／Ａ、 リアーゾーン用Ｄ／Ａと分離した。この時
のＯＰＵ供給用電源には＋５ｖのスイッチング電源を用
い、ＣＰＵ１の外にＬＩＤ表示関係３，４、キースイッ
チ間係２，５，６、ガスバルブ用ｌ１０１０、ボートル
ーダ−用ｌ１０１１等に供給した。各ゾーンＤ／ム７．
８．９の電源は３端子レギ為レータ−を使用した。
さらに、電気的絶縁を完全に行なうためにＤ／ムのデジ
タル信号入力部分にフォトカプラを入れた。
タル信号入力部分にフォトカプラを入れた。
上記の構成をしたプログラム温度コントローラーのＤ／
Ａアナログ出力間の絶縁抵抗を測定した所、１００ＭΩ
以上の抵抗があり、各ゾーン間の絶縁が十分とれている
ことが確認された。
Ａアナログ出力間の絶縁抵抗を測定した所、１００ＭΩ
以上の抵抗があり、各ゾーン間の絶縁が十分とれている
ことが確認された。
次ニ、上記構成のプログラム温度コントロール装置をマ
スタースレーブ制御方式の拡散炉（纂３図）に取り付け
た。フロントゾーンとリアゾーンに卦ける取り付は場所
は、センターゾーンの温度を測定する熱電対４４．４６
の起電力と両サイドゾーンの温度を測定する熱電対４３
．４７の起電力との起電力差をプログラム温度コントロ
ーラーにて操作できる位置４８．５０にＤ／Ａのアナロ
グ出力をシリーズに接続した。センターゾーンにおける
取り付は場所は、センターゾーンの温度を測定する熱電
対とプログラム温度コントローラーのＤ／Ａ変換のアナ
四グ出力と直列に接続した。
スタースレーブ制御方式の拡散炉（纂３図）に取り付け
た。フロントゾーンとリアゾーンに卦ける取り付は場所
は、センターゾーンの温度を測定する熱電対４４．４６
の起電力と両サイドゾーンの温度を測定する熱電対４３
．４７の起電力との起電力差をプログラム温度コントロ
ーラーにて操作できる位置４８．５０にＤ／Ａのアナロ
グ出力をシリーズに接続した。センターゾーンにおける
取り付は場所は、センターゾーンの温度を測定する熱電
対とプログラム温度コントローラーのＤ／Ａ変換のアナ
四グ出力と直列に接続した。
次に、熱電対からの温度信号と、プログラム温度コント
ローラー５５からの変化させたい温度信号との合成され
た信号を各ゾーンの温度フン）ａ−ラーに入れ、温度制
御を行なった。この時のＤ／ムのアナログ電圧出力値と
しては、センターゾーンが１０００℃の温度幅を設定で
きるようにＯｍＶ〜１３ｍＶ出力を出せるようにし、フ
四ントゾーンと、リアゾーンについては、±１００℃の
濃度幅を設定できるように±１．３ ｍＶの出力が出せ
るようＫした。。
ローラー５５からの変化させたい温度信号との合成され
た信号を各ゾーンの温度フン）ａ−ラーに入れ、温度制
御を行なった。この時のＤ／ムのアナログ電圧出力値と
しては、センターゾーンが１０００℃の温度幅を設定で
きるようにＯｍＶ〜１３ｍＶ出力を出せるようにし、フ
四ントゾーンと、リアゾーンについては、±１００℃の
濃度幅を設定できるように±１．３ ｍＶの出力が出せ
るようＫした。。
次に、炉芯管内４２に熱電対を入れ、炉内温度を測定し
た結果１０００℃における炉内温度の安定性及び、プロ
グラム温度コントローラーの出力電圧を可変し、ランピ
ングを行なったときの炉内湿度の再現性等を測定した結
果、いづれも±０．２℃以内と測定され、安定性及び再
現性は良好であった。この炉内温度測定を各ゾーンにつ
いて行なっらつきについて祉発見されなかった。
た結果１０００℃における炉内温度の安定性及び、プロ
グラム温度コントローラーの出力電圧を可変し、ランピ
ングを行なったときの炉内湿度の再現性等を測定した結
果、いづれも±０．２℃以内と測定され、安定性及び再
現性は良好であった。この炉内温度測定を各ゾーンにつ
いて行なっらつきについて祉発見されなかった。
以上の様に各ゾーン間を電気的に切り放すことにより、
各ゾーン間の相互干渉及び炉温のふらつき等を防止する
ことができる。
各ゾーン間の相互干渉及び炉温のふらつき等を防止する
ことができる。
第１ ＩＱ ａ ％ ブリダラム温度コントロール装置
の基本動作を説明するためのブロック図、第２図は本発
明の一実施例による３点駆動型プログラム温度コントｐ
−ル装置を説明するための構成プロッタ図、第３図は＃
Ｉ２図の３点駆動型プログラム温度コントシール装置を
マスタースレーブｍ拡散炉に取り付けた時の炉との構成
図を示す。 １・・・・・・主制御装置（μｍ（７０Ｍ）、２・・・
・・・テンキー、３・・・・・°クセグメントＬ Ｂ
Ｄ表示パネル、４・・・・・・ＬＩＩＤ９ン７表示パネ
ル、５・・・・・・７アンクシ璽ンキー、６・・・・・
・モードキー、７・・・・・・フロントゾーン用り／ム
変換回路、８・・・・・・センターゾーン用心／ム変換
回路、９・・・・・・リアゾーン用り／Ａ変換回路、１
０・・・・・・ガスバルブ用１１０．１１・・出・ボー
ト四−ダー用Ｉ１０．１２°°°“°°拡散炉（７０ン
トゾーンコン）ａ−ラ）装置、１３・・・・・・拡散炉
（センターゾーンコントローラ）装置、１４・・川・拡
散炉（リアゾーンコントローラ［置、１５・・・°°・
ガスパルプ駆動用ドライバー、１６・・・・・・ボート
ローダ−駆動用ドライバー、１７・・・・・・ガスダイ
リエーシッン装置、１８・・・・・・ボート四−ダー装
置、１９・・・・・・Ｄ／ム変換部分、２０・・・・・
・７ｐントＤ／ム用オプトアイソレ一ジ璽ン部分、２１
・・・°°・センターＤ／Ａ用オプトアイソレージｌン
１１．２２゛°・・・・リアーＤ／ム用オプ）アイソレ
ージ１ンＳ分、３１・・・・・・熱電対、３２・・・・
・・プログラム濃度コントローラ、３３・・・・・・温
度コントローラ、４１・・・・・・ヒーター、４２・・
・・・・炉芯管、４３・・・・・・７四ントゾーン用熱
電対、４４・・・・・・７ｐントゾーｙ起電力比較用熱
電対、４５・・・・・・センターゾーン用熱電対。 ４６・・・・・・リアーゾーン起電力比較表熱電対、４
７・・・・・・リアゾーン用熱電対、４８・・・・・・
フリントゾーン用Ｄ／Ａ、４９・・・・・・センターゾ
ーン用Ｄ／Ａ。 ５０・・・・・・リアーゾーン用り／ム、５１・・・・
・・フ胃ントゾーン用温度コントローラ、５２・・・・
・・センターゾーン用温度コント田−ラ、５３°゛°゛
°°リアーシー７用温１にコント党−ラ、５４゛・・−
ｉｉ度コント胃−ラ、５５・・・・・・プログラム温度
コントローラ。
の基本動作を説明するためのブロック図、第２図は本発
明の一実施例による３点駆動型プログラム温度コントｐ
−ル装置を説明するための構成プロッタ図、第３図は＃
Ｉ２図の３点駆動型プログラム温度コントシール装置を
マスタースレーブｍ拡散炉に取り付けた時の炉との構成
図を示す。 １・・・・・・主制御装置（μｍ（７０Ｍ）、２・・・
・・・テンキー、３・・・・・°クセグメントＬ Ｂ
Ｄ表示パネル、４・・・・・・ＬＩＩＤ９ン７表示パネ
ル、５・・・・・・７アンクシ璽ンキー、６・・・・・
・モードキー、７・・・・・・フロントゾーン用り／ム
変換回路、８・・・・・・センターゾーン用心／ム変換
回路、９・・・・・・リアゾーン用り／Ａ変換回路、１
０・・・・・・ガスバルブ用１１０．１１・・出・ボー
ト四−ダー用Ｉ１０．１２°°°“°°拡散炉（７０ン
トゾーンコン）ａ−ラ）装置、１３・・・・・・拡散炉
（センターゾーンコントローラ）装置、１４・・川・拡
散炉（リアゾーンコントローラ［置、１５・・・°°・
ガスパルプ駆動用ドライバー、１６・・・・・・ボート
ローダ−駆動用ドライバー、１７・・・・・・ガスダイ
リエーシッン装置、１８・・・・・・ボート四−ダー装
置、１９・・・・・・Ｄ／ム変換部分、２０・・・・・
・７ｐントＤ／ム用オプトアイソレ一ジ璽ン部分、２１
・・・°°・センターＤ／Ａ用オプトアイソレージｌン
１１．２２゛°・・・・リアーＤ／ム用オプ）アイソレ
ージ１ンＳ分、３１・・・・・・熱電対、３２・・・・
・・プログラム濃度コントローラ、３３・・・・・・温
度コントローラ、４１・・・・・・ヒーター、４２・・
・・・・炉芯管、４３・・・・・・７四ントゾーン用熱
電対、４４・・・・・・７ｐントゾーｙ起電力比較用熱
電対、４５・・・・・・センターゾーン用熱電対。 ４６・・・・・・リアーゾーン起電力比較表熱電対、４
７・・・・・・リアゾーン用熱電対、４８・・・・・・
フリントゾーン用Ｄ／Ａ、４９・・・・・・センターゾ
ーン用Ｄ／Ａ。 ５０・・・・・・リアーゾーン用り／ム、５１・・・・
・・フ胃ントゾーン用温度コントローラ、５２・・・・
・・センターゾーン用温度コント田−ラ、５３°゛°゛
°°リアーシー７用温１にコント党−ラ、５４゛・・−
ｉｉ度コント胃−ラ、５５・・・・・・プログラム温度
コントローラ。
Claims (1)
- 加熱媒体に対して４１の場所から熱を供給する加熱制御
装置において、各熱供給源を夫々分離して独立に設けた
ことを％黴とする加熱制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20285381A JPS58103125A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20285381A JPS58103125A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 加熱制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103125A true JPS58103125A (ja) | 1983-06-20 |
Family
ID=16464272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20285381A Pending JPS58103125A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 加熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58103125A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61233816A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-18 | Nissei Plastics Ind Co | 温度制御装置の自動チユ−ニング装置 |
| EP0438677A2 (en) * | 1989-12-06 | 1991-07-31 | Seiko Instruments Inc. | Impurity doping apparatus |
| CN103710758A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种负压扩散炉反应腔室压力控制系统及控制方法 |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP20285381A patent/JPS58103125A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61233816A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-18 | Nissei Plastics Ind Co | 温度制御装置の自動チユ−ニング装置 |
| EP0438677A2 (en) * | 1989-12-06 | 1991-07-31 | Seiko Instruments Inc. | Impurity doping apparatus |
| EP0438677A3 (en) * | 1989-12-06 | 1995-07-19 | Seiko Instr Inc | Impurity doping apparatus |
| CN103710758A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种负压扩散炉反应腔室压力控制系统及控制方法 |
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