JPS6046787B2 - 拡散炉温度分布制御方法 - Google Patents
拡散炉温度分布制御方法Info
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- JPS6046787B2 JPS6046787B2 JP14175378A JP14175378A JPS6046787B2 JP S6046787 B2 JPS6046787 B2 JP S6046787B2 JP 14175378 A JP14175378 A JP 14175378A JP 14175378 A JP14175378 A JP 14175378A JP S6046787 B2 JPS6046787 B2 JP S6046787B2
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- temperature
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- diffusion furnace
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば半導体ウェハーのような被処理物の処理
に使用される拡散炉の温度分布を制御する方法に関し、
特に被処理物が拡散路の均熱部内に挿入される以前にそ
の被処理物の熱容量および移動速度を検出し、それらが
均熱部に及ぼす影響を事前に予知し、均熱部の温度設定
を予め変更せしめ、以て被処理物の挿入に拘らず拡散炉
の均熱部内の温度分布を実質的に均一に維持するように
制御する方法に関するものである。
に使用される拡散炉の温度分布を制御する方法に関し、
特に被処理物が拡散路の均熱部内に挿入される以前にそ
の被処理物の熱容量および移動速度を検出し、それらが
均熱部に及ぼす影響を事前に予知し、均熱部の温度設定
を予め変更せしめ、以て被処理物の挿入に拘らず拡散炉
の均熱部内の温度分布を実質的に均一に維持するように
制御する方法に関するものである。
本発明者は、米国特許第４０６１８７０号において、拡
散炉反応管内に挿入されうる熱電対を設け、その熱電対
により反応管内の温度および温度分布を直接測定し、そ
の測定に基づいて拡散炉内の温度分布を補正する方法を
提案した。
散炉反応管内に挿入されうる熱電対を設け、その熱電対
により反応管内の温度および温度分布を直接測定し、そ
の測定に基づいて拡散炉内の温度分布を補正する方法を
提案した。
そのような方法によれば、例えば処理条件を変更した場
合または定期的にチェックする場合等において、温度分
布の補正を自動的に行なうことができ作業効率上非常に
有利であることが認められている。しカルながら、その
方法では、炉内に被処理物が挿入された場合、それによ
つて炉内の温度分布が外乱を受けて不均一となり、均一
な温度分布を回復するのにある程度の時間を要するとい
う問題に遭遇した。
合または定期的にチェックする場合等において、温度分
布の補正を自動的に行なうことができ作業効率上非常に
有利であることが認められている。しカルながら、その
方法では、炉内に被処理物が挿入された場合、それによ
つて炉内の温度分布が外乱を受けて不均一となり、均一
な温度分布を回復するのにある程度の時間を要するとい
う問題に遭遇した。
従つて、本発明は上記米国特許において本発明者が提案
した方法の改良に係るものてあり、本発明によれば、炉
内に被処理物が挿入されてもそれによる外乱の影響は炉
内の温度分布には及ぼされず、従つて被処理物の挿入に
拘らす、炉内には実質的に均一な温度分布が常に維持さ
れうるのである。
した方法の改良に係るものてあり、本発明によれば、炉
内に被処理物が挿入されてもそれによる外乱の影響は炉
内の温度分布には及ぼされず、従つて被処理物の挿入に
拘らす、炉内には実質的に均一な温度分布が常に維持さ
れうるのである。
以下図面を参照して本発明の方法を実施しうる構成の一
例について説明しよう。
例について説明しよう。
第１図は本発明の方法を適用した拡散炉の一例の要部を
示す概略断面図であり、この図においｊて、１は例えば
半導体ウェハーのような被処理物（図示せず）を載置せ
しめられたボート （図示せず）が挿入される石英反応
管、２は均熱管、３はヒーターである。
示す概略断面図であり、この図においｊて、１は例えば
半導体ウェハーのような被処理物（図示せず）を載置せ
しめられたボート （図示せず）が挿入される石英反応
管、２は均熱管、３はヒーターである。
このヒーター３は３つの部分Ｈ、、ル、Ｈｏで構成され
ている。ＴＣ、、ＴＣ２、）ＴＣ。、ＴＣ。、ＴＣ５は
それぞれヒーター３の温度を測定すべく石英反応管１の
外側に設けられた熱電対である。第２図は本発明の方法
を実施するために第１図の拡散炉に関連せしめられた温
度分布制御系統の一例を示す概略配線図であり、この図
かられかるように、前記熱電対のうちＴＣｌとＴＣ２は
、電源４からのヒーター部分Ｈ１に対する電流を制御す
るためのサイリスタＳＣＲｌを制御する自動温度制御器
ＡＴＣｌに関連せしめられ、ＴＣ３はヒーター部分鴇に
対する電流を制御するためのサイリスタＳＣＲ２を制御
する自動温度制御器ＡＴＣ２に関連せしめられ、ＴＣ４
とＴＣ５はヒーター部分Ｈ３に対する電流を制御するた
めのサイリスタＳＣＲ３を制御する自動温度制御器ＡＴ
Ｃ３に関連せしめられている。
ている。ＴＣ、、ＴＣ２、）ＴＣ。、ＴＣ。、ＴＣ５は
それぞれヒーター３の温度を測定すべく石英反応管１の
外側に設けられた熱電対である。第２図は本発明の方法
を実施するために第１図の拡散炉に関連せしめられた温
度分布制御系統の一例を示す概略配線図であり、この図
かられかるように、前記熱電対のうちＴＣｌとＴＣ２は
、電源４からのヒーター部分Ｈ１に対する電流を制御す
るためのサイリスタＳＣＲｌを制御する自動温度制御器
ＡＴＣｌに関連せしめられ、ＴＣ３はヒーター部分鴇に
対する電流を制御するためのサイリスタＳＣＲ２を制御
する自動温度制御器ＡＴＣ２に関連せしめられ、ＴＣ４
とＴＣ５はヒーター部分Ｈ３に対する電流を制御するた
めのサイリスタＳＣＲ３を制御する自動温度制御器ＡＴ
Ｃ３に関連せしめられている。
さらに、この実施例においては、第１図に示されている
ように、温度検出用石英管２４には、それの先端部に互
いに予め定められた間隔をおいて３個の熱電対ＴＣｌ″
，ＴＣ２″，ＴＣ３″が組込まれ、さらにまたそれらの
熱電対の手前に２組の熱電対ＴＣＡおよびＴＣＢが組込
まれており、後述するところより理解されるように、こ
れら２組の熱電対ＴＣＡおよびＴＣＢは本発明の意図す
るところを実現する目的のために設けられたものである
点に注目すべきである。
ように、温度検出用石英管２４には、それの先端部に互
いに予め定められた間隔をおいて３個の熱電対ＴＣｌ″
，ＴＣ２″，ＴＣ３″が組込まれ、さらにまたそれらの
熱電対の手前に２組の熱電対ＴＣＡおよびＴＣＢが組込
まれており、後述するところより理解されるように、こ
れら２組の熱電対ＴＣＡおよびＴＣＢは本発明の意図す
るところを実現する目的のために設けられたものである
点に注目すべきである。
前述した３個の熱電対ＴＣｌ″，ＴＣ２″，ＴＣ３″は
、第２図に示されているように、温度分布補正回路５に
接続される。
、第２図に示されているように、温度分布補正回路５に
接続される。
この温度分布補正回路５は、第３図に示されているよう
に、前記３個の熱電対ＴＣｌ″，ＴＣ２″，ＴＣ３″に
接続されるマルチプレクサー６と、それに接続されたＡ
／Ｄ変換回路７と、それに接続された比較器８と、それ
に接続された温度設定器９と、前記比較器８に接続され
たマル．チプレクサー１０と、それに接続された３個の
サンプル◆アンド●ホールド回路１１ａ，１１ｂ，１１
ｃと、それらのサンプル◆アンド◆ホールド回路１１ａ
，１１ｂ，１１ｃにそれぞれ接続された３個のＭＶ設定
器１２ａ，１２ｂ，１２ｃとでｊ構成されうる。ｍ■設
定器１２ａ，１２ｂ，１２ｃは前述した自動温度制御器
ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，ＡＴＣ３にそれぞれ接続される。
かくして、前述の３個の熱電対ＴＣ／，ＴＣ２″，ＴＣ
３″は温度分布補正回路５を通じて自動温度制御器ＡＴ
Ｃｌ，ＡＴＣ２，・ＡＴＣ３に接続された形となされる
のである。この場合、自動温度制御器ＡＴＣ２は単独で
ヒーター部分Ｈ２の温度を設定するようになされており
、他の制御器ＡＴＣｌ，ＡＴＣ３は偏差型に構成されて
いて、常に偏差が零となるようにＳＣＲｌ，ＳＣＲ３を
それぞれ制御するようになされており、また温度分布補
正回路５は、炉内に位置づけられた熱電対ＴＣ２″の絶
対値を読みとり、それにより外部の熱電対ＴＣ２の設定
値との補正が行なわれるが、さらにこの温度分布補正回
路５は炉内の熱電対ＴＣｌ″とＴＣ２″、ＴＣ２″とＴ
Ｃ３″の偏差をも読み取り、この偏差が零となるように
、自動温度制御器ＡＴＣｌおよびＡＴＣ３に補正を行な
うようになされ）ている。
に、前記３個の熱電対ＴＣｌ″，ＴＣ２″，ＴＣ３″に
接続されるマルチプレクサー６と、それに接続されたＡ
／Ｄ変換回路７と、それに接続された比較器８と、それ
に接続された温度設定器９と、前記比較器８に接続され
たマル．チプレクサー１０と、それに接続された３個の
サンプル◆アンド●ホールド回路１１ａ，１１ｂ，１１
ｃと、それらのサンプル◆アンド◆ホールド回路１１ａ
，１１ｂ，１１ｃにそれぞれ接続された３個のＭＶ設定
器１２ａ，１２ｂ，１２ｃとでｊ構成されうる。ｍ■設
定器１２ａ，１２ｂ，１２ｃは前述した自動温度制御器
ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，ＡＴＣ３にそれぞれ接続される。
かくして、前述の３個の熱電対ＴＣ／，ＴＣ２″，ＴＣ
３″は温度分布補正回路５を通じて自動温度制御器ＡＴ
Ｃｌ，ＡＴＣ２，・ＡＴＣ３に接続された形となされる
のである。この場合、自動温度制御器ＡＴＣ２は単独で
ヒーター部分Ｈ２の温度を設定するようになされており
、他の制御器ＡＴＣｌ，ＡＴＣ３は偏差型に構成されて
いて、常に偏差が零となるようにＳＣＲｌ，ＳＣＲ３を
それぞれ制御するようになされており、また温度分布補
正回路５は、炉内に位置づけられた熱電対ＴＣ２″の絶
対値を読みとり、それにより外部の熱電対ＴＣ２の設定
値との補正が行なわれるが、さらにこの温度分布補正回
路５は炉内の熱電対ＴＣｌ″とＴＣ２″、ＴＣ２″とＴ
Ｃ３″の偏差をも読み取り、この偏差が零となるように
、自動温度制御器ＡＴＣｌおよびＡＴＣ３に補正を行な
うようになされ）ている。
上述の構成は、本発明者が既に取得している前述の米国
特許第４０６１８７皓に開示されているものに実質的に
対応するものであり、該米国特許にも述べられるように
、ボートが炉内に挿入されてか・ら所定の時間の経過後
に炉内の温度分布が安定した状態において、何らかの理
由により、その温度分布に変動が招来せしめられようと
すると、それが上述の構成によつて自動的に補正されて
炉内に所定の温度分布が維持されうるのてある。
特許第４０６１８７皓に開示されているものに実質的に
対応するものであり、該米国特許にも述べられるように
、ボートが炉内に挿入されてか・ら所定の時間の経過後
に炉内の温度分布が安定した状態において、何らかの理
由により、その温度分布に変動が招来せしめられようと
すると、それが上述の構成によつて自動的に補正されて
炉内に所定の温度分布が維持されうるのてある。
しかしながら、冒頭において述べたように、ボートを炉
内に挿入することによる外乱に基因する炉内の温度分布
の変動を防止することは、上述の構成によつては望みえ
ない。
内に挿入することによる外乱に基因する炉内の温度分布
の変動を防止することは、上述の構成によつては望みえ
ない。
それがために、本発明者は、そのような要望をも満足せ
しめうるようにするためにはどうすればよいかという点
につき種々の実験考察を重ねた結果、本発明の構成に想
到し、これによつて上述のような要望に対して十分に答
えうることを確認したのである。本発明においては、ボ
ート投入時のように予め大きい外乱が予測できるような
場合に、経験的、実験的に外乱の大きさを調べ、炉内の
均熱部に与える影響を事前に予測して、その予測される
温度変化分を予め補正しておこうというものであり、そ
れがために、前述のごとく、前記３個の熱電対ＴＣｌ″
，ＴＣ２″，ＴＣ３″とは別に、それらの手前位置にお
いて２組の熱電対ＴＣ９，ＴＣＢを組込んで設け、これ
らの熱電対ＴＣＡ，ＴＣ８を、第２図に示されているよ
うに、設定値修正回路１３を通じて温度分布補正回路５
に関連せしめるのである。
しめうるようにするためにはどうすればよいかという点
につき種々の実験考察を重ねた結果、本発明の構成に想
到し、これによつて上述のような要望に対して十分に答
えうることを確認したのである。本発明においては、ボ
ート投入時のように予め大きい外乱が予測できるような
場合に、経験的、実験的に外乱の大きさを調べ、炉内の
均熱部に与える影響を事前に予測して、その予測される
温度変化分を予め補正しておこうというものであり、そ
れがために、前述のごとく、前記３個の熱電対ＴＣｌ″
，ＴＣ２″，ＴＣ３″とは別に、それらの手前位置にお
いて２組の熱電対ＴＣ９，ＴＣＢを組込んで設け、これ
らの熱電対ＴＣＡ，ＴＣ８を、第２図に示されているよ
うに、設定値修正回路１３を通じて温度分布補正回路５
に関連せしめるのである。
設定値修正回路１３は、第３図に示されているように、
熱電対ＴＣＡ，ＴＣＢにそれぞれ接続された比較器１４
ａ，１４ｂと、それらの比較器１４ａ，１４ｂにそれぞ
れ接続されたＭＶ設定器１５ａ，１５ｂと、比較器１４
ａ，１４ｂに接続された偏差発生時間差演算器１６と、
それに接続されたクロック１７と、演算器１６に接続さ
れた偏差増幅器１８ａ，１８ｂと、それらの増幅器に接
続されかつ演算器１６に接続された演算器１９と、それ
に接続されたマルチプレクサー２０とで構成されうるも
のであり、そのマルチプレクサー２０は、温度分布補正
回路５のサンプル◆アンド・ホールド回路１１ａａ，１
１ｂ，１１ｃに接続される。ここで、本発明についての
理解解を深めるために、第４図に示された曲線図を参照
して、説明することにしよう。一般に拡散炉は第４図１
のような温度分布を有しているが、このような温度分布
中に、熱容量が炉に比較して無視できないボート（図示
せず）を、例えば被処理物（図示せず）と一緒に、第１
図でみて左方向より炉内に挿入すると、その炉の温度分
布は第４図■に示されているようなものとなる。これは
もちろん一時的なものであつて時間が経過すれば第４図
■において点線で示されているように回復する。この場
合のＡ，Ｂ点での温度変化を時間軸にプロットすると第
４図■のようになり、同図におけるΔＴＡ，ΔＴＢは第
４図■におけるΔＴＡ，ΔＴＢにそれぞれ対応しており
、時間Ｔａ，ｔｂはボート挿入速度（ｖ＝Ｂ一Ａ／Ｔｂ
−Ｔａ）で決まる。第４図Ｖにおいて、ボート（図示せ
ず）のＡ，Ｂ点に相当する個所はそれぞれΔＴａ，ΔＴ
ｂの時間だけ所望温度ａ℃よりはすれることがわかる。
熱電対ＴＣＡ，ＴＣＢにそれぞれ接続された比較器１４
ａ，１４ｂと、それらの比較器１４ａ，１４ｂにそれぞ
れ接続されたＭＶ設定器１５ａ，１５ｂと、比較器１４
ａ，１４ｂに接続された偏差発生時間差演算器１６と、
それに接続されたクロック１７と、演算器１６に接続さ
れた偏差増幅器１８ａ，１８ｂと、それらの増幅器に接
続されかつ演算器１６に接続された演算器１９と、それ
に接続されたマルチプレクサー２０とで構成されうるも
のであり、そのマルチプレクサー２０は、温度分布補正
回路５のサンプル◆アンド・ホールド回路１１ａａ，１
１ｂ，１１ｃに接続される。ここで、本発明についての
理解解を深めるために、第４図に示された曲線図を参照
して、説明することにしよう。一般に拡散炉は第４図１
のような温度分布を有しているが、このような温度分布
中に、熱容量が炉に比較して無視できないボート（図示
せず）を、例えば被処理物（図示せず）と一緒に、第１
図でみて左方向より炉内に挿入すると、その炉の温度分
布は第４図■に示されているようなものとなる。これは
もちろん一時的なものであつて時間が経過すれば第４図
■において点線で示されているように回復する。この場
合のＡ，Ｂ点での温度変化を時間軸にプロットすると第
４図■のようになり、同図におけるΔＴＡ，ΔＴＢは第
４図■におけるΔＴＡ，ΔＴＢにそれぞれ対応しており
、時間Ｔａ，ｔｂはボート挿入速度（ｖ＝Ｂ一Ａ／Ｔｂ
−Ｔａ）で決まる。第４図Ｖにおいて、ボート（図示せ
ず）のＡ，Ｂ点に相当する個所はそれぞれΔＴａ，ΔＴ
ｂの時間だけ所望温度ａ℃よりはすれることがわかる。
また、回復する時間ΔＴａ，ΔＴｂも異なるため、同一
処理において温度履歴の異なる処理が行なわれる。第４
図■は、本発明に従つて炉の均熱部外に２対の熱電対を
設置した場合のＸｌ，Ｘ２の温度分布変化を示す。
処理において温度履歴の異なる処理が行なわれる。第４
図■は、本発明に従つて炉の均熱部外に２対の熱電対を
設置した場合のＸｌ，Ｘ２の温度分布変化を示す。
ちはボートがＸ１に到達したとき、Ｔ２は？に到達した
時の分布を示し、その時点の温度変化量をΔＴＸｌ，Δ
Ｔｘ２とする。第４図■はＸｌ，Ｘ２の温度変化を時間
軸て表わしたものであり、この図を参照しながら、挿入
速度ｖと、ボートの均熱帯Ａ，Ｂ点に与える温度変化量
ΔＴＡ，ΔＴＢの決定に説明すると、まず挿入速度であ
るが、これは、Ｘｌ，Ｘ２点の温度において、ΔＸｌ，
Δ式のりミッタを設けてこれを越えたときの（ボートが
通過した時点）時間差（Ｔｘ２−Ｔｘｌ）と、Ｘｌ，．
Ｘ２間の距離とよりｖ＝？−ｘ１／Ｔ．ｘ２−Ｔｘｌ（
１） で与えられる。
時の分布を示し、その時点の温度変化量をΔＴＸｌ，Δ
Ｔｘ２とする。第４図■はＸｌ，Ｘ２の温度変化を時間
軸て表わしたものであり、この図を参照しながら、挿入
速度ｖと、ボートの均熱帯Ａ，Ｂ点に与える温度変化量
ΔＴＡ，ΔＴＢの決定に説明すると、まず挿入速度であ
るが、これは、Ｘｌ，Ｘ２点の温度において、ΔＸｌ，
Δ式のりミッタを設けてこれを越えたときの（ボートが
通過した時点）時間差（Ｔｘ２−Ｔｘｌ）と、Ｘｌ，．
Ｘ２間の距離とよりｖ＝？−ｘ１／Ｔ．ｘ２−Ｔｘｌ（
１） で与えられる。
また、上記温度変化量ΔＴＡ，ΔＴＢであるが、これは
、で与えられる。
、で与えられる。
ただし、Ａ，ｂは定数であり、ΔＴｘはΔＴＸｌまたは
ΔＴｘ２である。第４図■には第４図１におけるＡ，Ｂ
点の温度がＡ，Ｂでそれぞれ示されている。
ΔＴｘ２である。第４図■には第４図１におけるＡ，Ｂ
点の温度がＡ，Ｂでそれぞれ示されている。
本発明においては、第４図■において得られた温度変化
量ΔＴｘｌまはΔＴｘ２と挿入速度ｖとによつて経験的
、実験的にΔＴＡ，ΔＴＢを定め（式（２）における定
数Ａ，ｂを定め）、それによつて第４図■のようにＡ，
Ｂ点の設定温度をそれぞれ予めΔＴＡ，ΔＴＢだけ上げ
ておく。すなわち、挿入速度ｖが決まつていれば、ボー
トの炉内均熱部に到達する時間がわかり、その時間内に
ΔＴＡ，ΔＴＢだけ上げておくのである。かくして、ボ
ートが炉内の均熱部に到達した時点で、第４図■または
■かられかるように、均一な温度分布が得られ、それと
同時にΔＴＡを０にすれば、その均一な温度分布を保持
する制御が実現される。上述した点についての理解を前
提とし、次に第２図および第３図を参照して本発明の動
作について説明する。
量ΔＴｘｌまはΔＴｘ２と挿入速度ｖとによつて経験的
、実験的にΔＴＡ，ΔＴＢを定め（式（２）における定
数Ａ，ｂを定め）、それによつて第４図■のようにＡ，
Ｂ点の設定温度をそれぞれ予めΔＴＡ，ΔＴＢだけ上げ
ておく。すなわち、挿入速度ｖが決まつていれば、ボー
トの炉内均熱部に到達する時間がわかり、その時間内に
ΔＴＡ，ΔＴＢだけ上げておくのである。かくして、ボ
ートが炉内の均熱部に到達した時点で、第４図■または
■かられかるように、均一な温度分布が得られ、それと
同時にΔＴＡを０にすれば、その均一な温度分布を保持
する制御が実現される。上述した点についての理解を前
提とし、次に第２図および第３図を参照して本発明の動
作について説明する。
炉１内に挿入されたボート（図示せず）が第１図におけ
る熱電対ＴＣＢの位置に到達たとき、その熱電対ＴＣＢ
から得られる信号はＥ２″からＥ２に変化し、その変化
量はΔＥ２＝Ｅ２″上２である。（なお、ΔＥ２は、温
度表示では、第４図■のΔＴＸｌに等しい。）ボート挿
入前の温度設定は、ｍ■設定器１５ｂによりΔＥ２＝０
となるように設定されている。信号Ｅ２は比較器１４ｂ
においてＭＶ設定器１５ｂからの信号Ｅ２″と比較され
、その差を表わす信号ΔＥ２が偏差発生時間差演算器１
６に入り、クロック１７からのクロック信号を得て、第
４図■においてＴＸｌで示されている時点で時間の測定
を開始する。ボートがさらに挿入されて第１図における
熱電対ＴＣＡの位置に到達すると、その熱電対ＴＣＡか
らの信号はＥ１″からＥ１に変化し、信号Ｅ１が比較器
１４ａにおいてＭＶ設定器１５ａからの信号Ｅ１″と比
較され、それらの信号の差ΔＥ，が偏差発生時間差演算
器１６に与えられ、その時点で時間差測定を停止し、か
くしてΔＥ２が得られた時点からΔＥ１が得らた時点ま
での時間が決定される。
る熱電対ＴＣＢの位置に到達たとき、その熱電対ＴＣＢ
から得られる信号はＥ２″からＥ２に変化し、その変化
量はΔＥ２＝Ｅ２″上２である。（なお、ΔＥ２は、温
度表示では、第４図■のΔＴＸｌに等しい。）ボート挿
入前の温度設定は、ｍ■設定器１５ｂによりΔＥ２＝０
となるように設定されている。信号Ｅ２は比較器１４ｂ
においてＭＶ設定器１５ｂからの信号Ｅ２″と比較され
、その差を表わす信号ΔＥ２が偏差発生時間差演算器１
６に入り、クロック１７からのクロック信号を得て、第
４図■においてＴＸｌで示されている時点で時間の測定
を開始する。ボートがさらに挿入されて第１図における
熱電対ＴＣＡの位置に到達すると、その熱電対ＴＣＡか
らの信号はＥ１″からＥ１に変化し、信号Ｅ１が比較器
１４ａにおいてＭＶ設定器１５ａからの信号Ｅ１″と比
較され、それらの信号の差ΔＥ，が偏差発生時間差演算
器１６に与えられ、その時点で時間差測定を停止し、か
くしてΔＥ２が得られた時点からΔＥ１が得らた時点ま
での時間が決定される。
この結果は、Δｔとして演算器１９に与えられ、予め定
められたＴＣＡ．ｌ！．ＴＣＢとの間の距離からそれら
両熱電対間の通過速度が演算されると同時に、均熱部に
移動するまでの時間（点Ａ，Ｂ，Ｃへの到達時間）が予
測されるのである。ΔＥｌ，ΔＥ２はそれぞれ独立の偏
差増幅器１８ａ，１８ｂを通じて演算器１９に導かれ、
予め実験的に得られた前記定数Ａ，ｂによつてＡ，Ｂ，
Ｃ点への影響度が決められ、点Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ対
応する自動温度制御器ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，ＡＴＣ３へ
の補正量がマルチプレクサー２０を通じて分配される。
められたＴＣＡ．ｌ！．ＴＣＢとの間の距離からそれら
両熱電対間の通過速度が演算されると同時に、均熱部に
移動するまでの時間（点Ａ，Ｂ，Ｃへの到達時間）が予
測されるのである。ΔＥｌ，ΔＥ２はそれぞれ独立の偏
差増幅器１８ａ，１８ｂを通じて演算器１９に導かれ、
予め実験的に得られた前記定数Ａ，ｂによつてＡ，Ｂ，
Ｃ点への影響度が決められ、点Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ対
応する自動温度制御器ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，ＡＴＣ３へ
の補正量がマルチプレクサー２０を通じて分配される。
この時の補正量は第４図■におけるΔＴＡ，ΔＴＢてあ
る。この場合、各自動温度制御器ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，
ＡＴＣ３への補正量ＭＶはそれぞれサンプル・アンド●
ホールド回路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ゛に固定されるが
、マルチプレクサー２０の各サイクル毎に新しい補正量
が入力され、常に新しい補正量に設定される。また、こ
れらのサンプル●アンド◆ホールド回路１１ａ，１１ｂ
，１１ｃには定常状態において熱電対ＴＣｌ″，ＴＣ２
″，ＴＣ３″からの補正信号がフィードバックざれてお
り、熱電対ＴＣＡ，ＴＣＢにある偏差信号が入ることに
よつて再び新たな２次補正信号が加えられることになる
のである。以上の説明から理解されるように、本発明に
よれば、ボート挿入時にボートによる熱的影響を予め検
知し、それにより炉内温度を操作することでボートが所
定の均熱部内に位置したときに所定の処理温度となるよ
うに制御することができ、以て冒頭において述べた問題
点を極めて効果的に解決することができるのである。
る。この場合、各自動温度制御器ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，
ＡＴＣ３への補正量ＭＶはそれぞれサンプル・アンド●
ホールド回路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ゛に固定されるが
、マルチプレクサー２０の各サイクル毎に新しい補正量
が入力され、常に新しい補正量に設定される。また、こ
れらのサンプル●アンド◆ホールド回路１１ａ，１１ｂ
，１１ｃには定常状態において熱電対ＴＣｌ″，ＴＣ２
″，ＴＣ３″からの補正信号がフィードバックざれてお
り、熱電対ＴＣＡ，ＴＣＢにある偏差信号が入ることに
よつて再び新たな２次補正信号が加えられることになる
のである。以上の説明から理解されるように、本発明に
よれば、ボート挿入時にボートによる熱的影響を予め検
知し、それにより炉内温度を操作することでボートが所
定の均熱部内に位置したときに所定の処理温度となるよ
うに制御することができ、以て冒頭において述べた問題
点を極めて効果的に解決することができるのである。
なお、上述の実施例では均熱部の手前に２個の熱電対を
設けたが、例えば自動ポートローダーを使用する場合に
は、ポートローダーのボート挿入速度が定速に設定され
ていればその速度を知ることにより、ボート挿入による
熱的影響が生ずるまでの時間が算出されうるから、その
ような熱電対の個数は１個でよいことになる。
設けたが、例えば自動ポートローダーを使用する場合に
は、ポートローダーのボート挿入速度が定速に設定され
ていればその速度を知ることにより、ボート挿入による
熱的影響が生ずるまでの時間が算出されうるから、その
ような熱電対の個数は１個でよいことになる。
第１図は本発明の実施例を適用した拡散炉の概略断面図
、第２図は本発明の方法を実施しうる構成の一例を示す
概略図、第３図は第２図に示された構成の要部を示すブ
ロック図、第４図１乃至■は本発明の説明に供する説明
図てある。 １・・・・・・石英反応管、２・・・・・・均熱管、３
・・・・・・ヒーター、２４・・・・温度検出用石英管
、４・・・・・・電源、ＴＣｌ，ＴＣ２，ＴＣ３，ＴＣ
４，ＴＣ５・・・・・・熱電対、ＴＣｌ″，ＴＣ２″，
ＴＣ３″・・・・・・熱電対、ＴＣＡ，ＴＣＢ・・熱電
対、ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，ＡＴＣ３・・・・・・自動温
度制御器、ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３・・・・・・
サイリスタ、５・・・・・温度分布補正回路、６・・・
・・マルチプレクサー、７・・・・・Ａ／Ｄ変換器、８
・・・・・・比較器、９・・・・・・温度設定器、１０
・・・・マルチプレクサー、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ・
・・・・・サンプル◆アンド●ホールド回路、１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ・・・・・ＭＶ設定器、１３・・・・・
・設定値修正回路、１４ａ，１４ｂ・・・・・・比較器
、１５ａ，１５ｂ・・・・・・ＭＶ設定器、１６・・・
・・・偏差発生時間差演算器、１７・・・・・・クロッ
ク、１８ａ，１８ｂ・・・・・・偏差増幅器、１９・・
・・演算器、２０・・・・・マルチプレクサー。
、第２図は本発明の方法を実施しうる構成の一例を示す
概略図、第３図は第２図に示された構成の要部を示すブ
ロック図、第４図１乃至■は本発明の説明に供する説明
図てある。 １・・・・・・石英反応管、２・・・・・・均熱管、３
・・・・・・ヒーター、２４・・・・温度検出用石英管
、４・・・・・・電源、ＴＣｌ，ＴＣ２，ＴＣ３，ＴＣ
４，ＴＣ５・・・・・・熱電対、ＴＣｌ″，ＴＣ２″，
ＴＣ３″・・・・・・熱電対、ＴＣＡ，ＴＣＢ・・熱電
対、ＡＴＣｌ，ＡＴＣ２，ＡＴＣ３・・・・・・自動温
度制御器、ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２，ＳＣＲ３・・・・・・
サイリスタ、５・・・・・温度分布補正回路、６・・・
・・マルチプレクサー、７・・・・・Ａ／Ｄ変換器、８
・・・・・・比較器、９・・・・・・温度設定器、１０
・・・・マルチプレクサー、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ・
・・・・・サンプル◆アンド●ホールド回路、１２ａ，
１２ｂ，１２ｃ・・・・・ＭＶ設定器、１３・・・・・
・設定値修正回路、１４ａ，１４ｂ・・・・・・比較器
、１５ａ，１５ｂ・・・・・・ＭＶ設定器、１６・・・
・・・偏差発生時間差演算器、１７・・・・・・クロッ
ク、１８ａ，１８ｂ・・・・・・偏差増幅器、１９・・
・・演算器、２０・・・・・マルチプレクサー。
Claims (1)
- １ 拡散炉反応管内の温度および温度分布を直接測定し
、該測定に基づいて前記拡散炉内の温度分布を補正する
ようになされた拡散炉温度分布制御方法において、前記
反応管内の矛め温度設定された均熱部の手前における予
め定められた位置に１個または２個の熱電対を配置し、
被処理物が前記均熱部内に挿入される以前に、前記熱電
対により前記被処理物による前記均熱部に対する熱的影
響を検知し、該検知に基づき前記均熱部の温度設定を変
更せしめることを特徴とする拡散炉温度分布制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14175378A JPS6046787B2 (ja) | 1978-11-17 | 1978-11-17 | 拡散炉温度分布制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14175378A JPS6046787B2 (ja) | 1978-11-17 | 1978-11-17 | 拡散炉温度分布制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5568582A JPS5568582A (en) | 1980-05-23 |
| JPS6046787B2 true JPS6046787B2 (ja) | 1985-10-17 |
Family
ID=15299385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14175378A Expired JPS6046787B2 (ja) | 1978-11-17 | 1978-11-17 | 拡散炉温度分布制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046787B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944041U (ja) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | 日本電気株式会社 | 拡散炉装置 |
| JPS59175719A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の熱処理方法 |
| JPS6063924A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-12 | Ohkura Electric Co Ltd | プロフアイルの自動設定方式 |
| JPS6430215A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Matsushita Electronics Corp | Cantilever paddle |
| JP2712296B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1998-02-10 | ソニー株式会社 | 加熱炉の温度制御装置 |
-
1978
- 1978-11-17 JP JP14175378A patent/JPS6046787B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5568582A (en) | 1980-05-23 |
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