JPH03145122A - 半導体熱処理装置用温度制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、半導体熱処理装置、例えば半導体・拡散炉
等用の温度制御装置に関する。

（従来の技術） 半導体拡散炉等の半導体熱処理装置は、半導体装置の生
産性及び処理の均一性を上げる目的から、処理部内の温
度が均一（例えば±０．５℃以内）に保たれている長さ
、即ち均熱長の長い装置が求められている。

従来のこのような半導体熱処理装置用温度制御装置を、
半導体拡散装置用のものを例にとり、第９図及び第１０
図を用いて説明する。まず、半導体拡散装置（以下、半
導体拡散炉ともいう）の炉体構造から説明すると、第９
図中、１は断熱材であり、その内側には、加熱手段とし
てのＺＯＮＥ［１］　ヒータ２、ＺＯＮＥ　　［２］　
　ｉ＝−夕３．２ＯＮＥ　　［３］　ヒータ４及びＺＯ
ＮＥ　　［４］　ヒータ５と、例えば４ゾーンに分かれ
た各ヒータが巻がれている。これらのヒータの内側には
、処理部６となる石英管（反応管）が配置され、その下
方の開口部は石英キャップ７で塞がれている。石英キャ
ップ７の上には石英受は台８が置かれ、その上に被処理
対象であるウェーハ装填用のボート９が設置されるよう
になっている。

２２は、炉内温度を所要の温度に加熱設定するための温
度制御装置である。各ゾーンのヒータ２．３．４．５に
は、それぞれ温度検出器１０，１１．１２．１３が取り
付けられていて、それぞれの温度検出値１４．１５．１
６．１７の信号線が温度制御装置２２に接続されている
。一方、温度制御装置２２からは、各ゾーンのヒータ２
．３．４．５に対し、ヒータ出力１８．１９．２０．２
１の出力線が接続されている。また、処理部６内の温度
を測定するために、石英キャップ７に孔が穿設され、パ
ドル熱電対２３が挿入されている。パドル熱電対２３の
中には、それぞれ各ゾーンヒータ２．３．４．５の高さ
位置にそれぞれ対応した温度測定手段としてのパドル温
度検出器２４．２５．２６．２７が取付けられていて、
それぞれのパドル温度検出値２８．２９．３０，３１が
温度制御装置２２に入力されている。また、温度制御装
置２２には、各ゾーンの目標温度３２．３３．３４．３
５信号が入力されるようになっている。

次に、第１０図を用いて温度制御装置２２の機能を説明
する。

温度制御装置２２は、各ゾーン独立で制御を行なってい
るので１ゾ一ン分のみを説明する。

まず、オートプロファイル実行時にはプロファイル制御
スイッチ５３がＯＦＦとなり、カスケード制御スイッチ
５４がＯＮとなる。パドル温度検出値２８　（２９，３
０，３１）はパドル補正器３７　（３８，３つ、４０）
に人力され正確な温度を示すように補正される。補正さ
れたパドル温度検出値はＺＯＮＥ　［１］目標温度３２
　（ＺＯＮＥ［２］目標温度３３、ＺＯＮＥ　［３］目
標温度３４、ＺＯＮＥ　［４］目標温度３５）と比較さ
れ、ＺＯＮＥ　［１１力スケードＰＩＤ凋節器４５（Ｚ
ＯＮＥ　［２］　力、２．ケートＰＩＤ調節器４６．２
ＯＮＥ　［３１力スケードＰＩＤ調節器４７、ＺＯＮＥ
［４］力スケードＰＩＤ調節器４８）の入力となる。そ
して、ＺＯＮＥ　［１］力スケードＰＩＤ調節器４５　
（ＺＯＮＥ　［２］　カス／ｒ−ドＰ　Ｉ　Ｄｉｇ節器
４Ｇ、ＺＯＮＥ　［３１力スケードＰＩＤ調節器４７、
ＺＯＮＥ　［４］力スケードＰＩＤ調節器４８）の出力
はカスケード制御スイッチ５４を通ってＺＯＮＥ　［ｉ
ｌ　Ｐ　Ｉ　Ｄ調節器４９　（ＺＯＮＥ［２］ＰＩＤ調
節器５０、ＺＯＮＥ　［３］　ＰＩＤ調節器５１、ＺＯ
ＮＥ　［４］　ＰＩＤ調節器５２）の目標温度となる。

この目標温度はＺＯＮＥ　［１］温度検出値１４　（Ｚ
ＯＮＥ　ｌ：２］　温度検出値１５、ＺＯＮＥ　［３］
温度検出値１６、ＺＯＮＥ　［４］温度検出値１７）と
比較され、ＺＯＮＥ　［１１ＰＩＤ調節器４９　（ＺＯ
ＮＥ　［２］　ＰＩＤ調節器５０、ＺＯＮＥ　［３］　
ＰＩＤ調節器５１、ＺＯＮＥ［４］ＰＩＤ調節器５２）
の人力となる。そして、このＰＩＤ調節器の出力である
ＺＯＮＥ　［１］ヒータ出力１８　（ＺＯＮＥ　［２］
　ヒータ出力１９、ＺＯＮＥ　　［３］　　１：一夕出
力２０．ＺＯＮＥ　　［４］ヒータ出力２１）により、
ＺＯＮＥ　　［１］　　ヒータ２　（ＺＯＮＥ　　［２
コ　ヒータ３、ＺＯＮＥ　　［３コ　ヒータ４、ＺＯＮ
Ｅ　［４コ　ヒータ５）が所定の目標温度に加熱制御さ
れる。

以上に述べたようなカスケード制御により、処理部６内
の各ゾーンの温度が正確に目標温度ど一致するように制
御される。処理部６内の各ゾーンの温度が安定した所で
プロファイル補正器４１（４２，４３，４４）はＺＯＮ
Ｅ　［１コ目標温度３２　（ＺＯＮＥ　Ｃ２コ目標温度
３３、ＺＯＮＥ［３］目標温度３４、ＺＯＮＥ　［４］
目標ｍ度３５）とＺＯＮＥ　［１コ温度検出値１４　（
ＺＯＮＥ［２］温度検出値１５、ＺＯＮＥ［３］ｉ’Ｒ
度検出値１６、ＺＯＮＥ　［４コ温度検出値１７）との
差を測定し、プロファイルデータとして記録する。

即ち （プロファイルデータ） −（ＺＯＮＥ温度検出値） （ＺＯＮＥ目標温度） となる。各ゾーンのプロファイルデータが記録されると
、オートプロファイルの実行が終了する。

次に、プロファイル制御の実行時には、プロファイル制
御スイッチ５３がＯＮとなり、カスケード制御スイッチ
５４がＯＦＦとなる。ＺＯＮＥ〔１〕目標温度３２　（
ＺＯＮＥ　［２コ目標温度３３、ＺＯＮＥ　［３］目標
温度３４、ＺＯＮＥ［４］目標温度３５）はプロファイ
ル補正器４１（４２，４３，４４）に入力され、その目
標温度に対応するプロファイルデータが加算される。即
ち、 （補正目標温度）−（ＺＯＮＥ目標温度〉＋（プロファ
イルデータ） となる。補正された目標温度はプロファイル制御スイッ
チ５３を通ってＺＯＮＥ　［１］　ＰＩＤ調節器４９　
（ＺＯＮＥ　［２］　ＰＩＤ調節器５０、ＺＯＮＥ　［
３］　ＰＩＤ調節器５１、ＺＯＮＥ　［４］　ＰＩＤ調
節器５２）の目標温度となる。この目標温度は、ＺＯＮ
Ｅ　［１］温度検出値１４　（ＺＯＮＥ［２］温度検出
値１５、ＺＯＮＥ　［３］　温１１ｆｆｉｅｌｌ値１６
、ＺＯＮＥ　［４］温度検出値１７）と比較され、ＺＯ
ＮＥ　［１１ＰＩＤ調節器４９　（ＺＯＮＥ　［：２］
　ＰＩＤ調節器５０、ＺＯＮＥ　［３］　ＰＩＤ調節器
５１、ＺＯＮＥ　［４］　ＰＩＤｌｉｆｆｉ器５２）の
入力となる。そして、このＰＩＤ調節器の出力であるＺ
ＯＮＥ　［１］　ヒータ出力１８　（ＺＯＮＥ［２］　
ヒータ出力１９、ＺＯＮＥ　［３］　　ヒータ出力２０
、ＺＯＮＥ　［４］　ヒータ出力２１）（：より、ＺＯ
ＮＥ　　［１１１＝−夕２　（ＺＯＮＥ　　［２］　　
１＝−９３、ＺＯＮＥ　［３］　　１＝−９４、ＺＯＮ
Ｅ　　［４］　　ヒータ５）を加熱＠御する。

以上に述べたようなプロファイル制御により、処理部６
内の温度が、目標温度と一致するように制御される。ま
た、このような一連の操作によって処理部６内に所定長
の均熱長が保持される。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、従来の半導体熱処理装置用温度制御装置
にあっては、加熱手段を構成する全てのゾーンヒータに
対して一連の目標温度が与えられ、処理部内に常に最大
長の均熱長が得られるようになっている。このため、こ
のような半導体熱処理装置では、常に処理可能最大枚数
のウェーハで熱処理をしているときには非常に効率がよ
い。

しかし、実際には最大枚数よりも少ないウェーハ枚数で
処理をくり返すことも少なくない。この場合は結果とし
て長い均熱長は無駄となり、電力が無駄となる。一般に
半導体装置の製造工場においては、半導体熱処理装置は
数多く使われており、工場全体として見ると、このよう
な電力の無駄は無視できない。

そこで、この発明は、処理するウェーハの枚数に応じて
処理部内の均熱長の長さを可変することができて電力の
無駄・を省くことのできる半導体熱処理装置用温度制御
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために、処理部を加熱す
る複数の加熱ゾーンに分割された加熱手段が備えられた
半導体熱処理装置における当該処理部の温度を制御する
温度制御装置であって、前記複数の加熱ゾーンのうち１
又は連続した所要数の加熱ゾーンを指定するゾーン数指
定手段と、該ゾーン数指定手段で指定された加熱ゾーン
に対応した前記処理部領域の目標温度が与えられるとと
もに該処理部領域の温度を均一にするための当該指定さ
れた加熱ゾーンの補正目標温度を求めるオートプロファ
イル実行手段と、該オートプロファイル実行手段で求め
られた補正目標温度を基に前記指定された加熱ゾーンを
制御するプロファイル制御実行手段とを有することを要
旨とする。

（作用） 加熱手段における複数の加熱ゾーンのうち、処理するウ
ェーハの枚数等に応じて１つ又は連続した所要数の加熱
ゾーンが指定される。オートプロファイル実行手段で、
この指定された加熱ゾーンに対応した処理部領域の目標
温度が与えられるとともにその処理部領域の温度を均一
にするための当該指定された加熱ゾーンの補正目標温度
がオートプロファイルのパラメータにより求められる。

プロファイル制御実行手段により、その補正目標温度を
基にして当該指定された加熱ゾーンが制御され、この指
定された加熱ゾーンに対応した処理部領域のみに、目標
温度に保持された均熱長が得られる。そして指定されな
かった加熱ゾーンに対しては制御出力がゼロとなって電
力の無駄が省かれる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を第１図ないし第８図に基づい
て説明する。この実施例は、半導体拡散装置用の温度制
御装置に適用されている。

なお、第１図ないし第５図において、前記第９図及び第
１０図における機器及び部材等と同一ないし均等のもの
は、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省略
する。

まず、この実施例の半導体熱処理装置用温度制御装置の
構成を説明すると、第１図に示すように、温度制御装置
２２にゾーン数設定３６の信号線が接続されている。

次に、温度制御装置２２の構成を第２図から第５図を用
いて説明する。

加熱手段としてのＺＯＮＥ　［：１］　ヒータ２〜ＺＯ
ＮＥ　［４］　ヒータ５に対応した処理部領域である各
ＺＯＮＨの温度制御は独立して行われ、そのＺＯＮＥ　
　［１コ　　　ＺＯＮＥ　　ｌ：２］　　　　ＺＯＮＥ
　　［３］ＺＯＮＥ　［４］の制御は、それぞれ第２図
、第３図、第４図、第５図に示されるようになっている
。

まず、第１の加熱ゾーンであるＺＯＮＥ　［１１ヒータ
２に対応した処理部領域、即ちＺＯＮＥ［１］の制御に
ついて、第２図を用いて説明する。

ＺＯＮＥ　［１］目標温度３２は、プロファイル補正器
Ａ５８、プロファイル補正器Ｂ５７、プロファイル補正
器Ｃ５６、プロファイル補正器Ｄ５５にそれぞれ入力さ
れ、また、ＺＯＮＥ　（：１］力スケードＰＩＤ調節器
４５の設定値となる。上記のプロファイル補正器Ｄ５５
の出力はＺＯＮＥ［１］のＤゾーン制御用のプロファイ
ル制御スイッチ６５を介してＺＯＮＥ　［１］　ＰＩＤ
、１１１節器４ウの設定値となる。プロファイル補正器
Ｃ５６の出力は、ＺＯＮＥ　［１１のＣゾーン制御用の
プロファイル制御スイッチ６６を介してＺＯＮＥ［１］
ＰＩＤ調節器４９の設定値となる。プロファイル補正器
Ｂ５７の出力は、ＺＯＮＥ　［１１のＢゾーン制御用プ
ロファイル制御スイッチ６７を介してＺＯＮＥ　［１］
　ＰＩＤ調節器４９の設定値となる。プロファイル補正
器Ａ５８の出力は、ＺＯＮＥ　［１１のＡゾーン制御用
のプロファイル制御スイッチ６８を介してＺＯＮＥ　［
１１ＰＩＤ調節器４９の設定値となる。

また、ＺＯＮＥ　［１］パモ ＺＯＮＥ　［１１パドル補正器３７に人力され正確な温
度を示すように補正される。補正された温度検出値は、
ＺＯＮＥ　［１１目標温度３２と比較きれｚＯＮＥ［１
］力スケードＰＩＤ調節器４５の入力となる。このＺＯ
ＮＥ　［１１力スケードＰＩＤ１１節器４５の出力は、
ＺＯＮＥ　［１］　７’ＦＸ’ｙ−ド制御スイッチ６９
を介してＺＯＮＥ　［１］　ＰＩＤ調節器４９の設定値
となる。ＺＯＮＥ　（１］温度検出値１４は、プロファ
イル補正器Ａ５８、プロファイル補正器Ｂ５７、プロフ
ァイル補正器Ｃ５６、プロファイル補正器Ｄ５５にそれ
ぞれ入力され、またＺＯＮＥ　［１］　ＰＩＤ調節器４
９の測定値となる。そして、このＰＩＤ調節器４９の出
力であるＺＯＮＥ　［１］　ヒータ出力１８により２Ｏ
ＮＥ　［１１ヒータ２が加熱制御されるようになってい
る。

次に、第２の加熱ゾーンであるＺＯＮＥ　［２］ヒータ
３に対応した処理部領域、即ちＺＯＮＥ［２］の制御に
ついて第３図を用いて説明する。

ＺＯＮＥ　［２］目標温度３３は、プロファイル補正器
Ａ６１．プロファイル補正器Ｂ６０．プロファイル補正
器Ｃ５９にそれぞれ入力され、また、ＺＯＮＥ　［２］
力スケードＰＩＤ調節器４６の設定値となる。上記のプ
ロファイル補正器Ｃ５９の出力はＺＯＮＥ　［２］のＣ
ゾーン制御用のプロファイル制御スイッチ７０を介して
ＺＯＮＥ　［２］ＰＩＤ調節器５０の設定値となる。プ
ロファイル補正器Ｂ６０の出力はＺＯＮＥ　［２］の８
ゾーン制御用のプロファイル制御スイッチ７１を介して
ＺＯＮＥ　［２］　ＰＩＤ調節器５０の設定値となる。

プロファイル補正器Ａ６１の出力はＺＯＮＥ　［２］の
Ａゾーン制御用のプロファイル制御スイッチ７２を介し
ｒＺＯＮＥ　［２］　Ｐ　Ｉ　Ｄｍｍｔ１５Ｃｌ）設定
値となる。

また、ＺＯＮＥ　［２］パモ ＺＯＮＥ　［２］パドル補正器３８に入力され正確な温
度を示すように補正される。補正された温度検出値は、
ＺＯＮＥ　［２］目標温度３３と比較されｚＯＮＥ［２
］力スケードＰＩＤ調節器４６の入力となる。このカス
ケードＰＩＤ調節器４６の出力は、ＺＯＮＥ　［２］カ
スケード制御スイツチ７３を介してＺＯＮＥ　［２］　
ＰＩＤ調節器５０の設定値となる。ＺＯＮＥ　［２］温
度検出値１５は、プロファイル補正器Ａ６１、プロファ
イル補正器Ｂ６０、プロファイル補正器Ｃ５９にそれぞ
れ入力され、また、ＺＯＮＥ　［２１ＰＩＤＩＩＩＤ調
節器５２となる。そして、このＩ’ｌＤ調節器５０の出
力であるＺＯＮＥ　［２］ヒータ出力１９によりＺＯＮ
Ｅ　［２］ヒータ３が加熱制御されるようになっている
。

次に、第３の加熱ゾーンであるＺＯＮＥ　［３］ヒータ
４に対応た処理部領域、即ちＺＯＮＥ　［３］の制御に
ついて第４図を用いて説明する。

ＺＯＮＥ　［３］目標温度３４は、プロファイル補正器
Ａ６３、プロファイル補正器Ｂ６２にそれぞれ入力され
、また、ＺＯＮＥ　！：３］カスケードＰＩＤ調節器４
７の設定値となる。上記のプロファイル補正器Ｂ６２の
出力はＺＯＮＥ　［３］のＢゾーン制御用のプロファイ
ル制御スイッチ７４を介してＺＯＮＥ　［３］　ＰＩＤ
調節器５１の設定値となる。プロファイル補正器Ａ６３
の出力はＺ。

ＮＥ　［３］のＡゾーン制御用のプロファイル制御スイ
ッチ７５を介し’ｔｌ”ＺＯＮＥ　［３］　Ｐ　ＩＤＩ
Ｉ節器５１の設定値となる。

また、ＺＯＮＥ　［３］パモ ＺＯＮＥ　［３］パドル補正器３つに入力され正確な温
度を示すように補正される。補正された温度検出値はＺ
ＯＮＥ　［３］目標温度３４と比較されｚＯＮＥ［３〕
力スケードＰＩＤ調節器４７の入力となる。このＺＯＮ
Ｅ　［３］力スケードＰＩＤ調節器４７の出力は、ＺＯ
ＮＥ　［３］カスケード制御スイツチ７６を介してＺＯ
ＮＥ　［３］　Ｐ　ＩＤ調節器５１の設定値となる。Ｚ
ＯＮＥ　［３］温度検出値１６は、プロファイル補正器
Ａ６３、プロファイル補正器Ｂ６２にそれぞれ入力され
、また、ＺＯＮＥ　［３］　ＰＩＤ調節器５１の測定値
となる。

そして、このＰＩＤ調節器５１の出力であるｚＯＮＥ　
［３］　ｔ−一夕出力２０によりＺＯＮＥ　ｆ：３］ヒ
ータ４が加熱制御されるようになっている。

次に、第４の加熱ゾーンであるＺＯＮＥ　［４］ヒータ
５に対応した処理部領域、即ちＺＯＮＥ［４コの制御に
ついて第５図を用いて説明する。

ＺＯＮＥ　［４］目標温度３５は、プロファイル補正器
６４に入力され、また、ＺＯＮＥ　［４］力スケードＰ
ＩＤ調節器４８の設定値となる。上記のプロファイル補
正器Ａ６４の出力はＺＯＮＥ［４］のＡゾーン制御用の
プロファイル制御スイッチ７７を介してＺＯＮＥ　［４
］　ＰＩＤ：Ｉ！４節器５２の設定値となる。

また、ＺＯＮＥ　［４］パモ ＺＯＮＥ　［：４］パドル補正器４０に入力され正確な
温度を示すように補正される。補正された温度検出値は
ＺＯＮＥ　［４］目標温度３５と比較されＺＯＮＥ　［
４］力スケードＰＩＤ調節器４８の入力となる。このＺ
ＯＮＥ　［４］力スケードＰＩＤ調節器４８の出力はＺ
ＯＮＥ　ｌ：４］カスケード制御スイツチ７８を介して
ＺＯＮＥ　［４］　Ｐ　ＩＤ調節器５２の設定値となる
。ＺＯＮＥ　［４］温度検出値１７はプロファイル補正
器Ａ６４に入力され、また、ＺＯＮＥ　［４］　ＰＩＤ
調節器５２の測定値となる。そして、このＰＩＤ調節器
５２の出力であるＺＯＮＥ　［４コヒータ出力２１によ
りＺＯＮＥ［４］ヒータ５が加熱制御されるようになっ
ている。

上述の第２図ないし第５図中におけるＡ−Ｄゾーン制御
用の各プロファイル制御スイッチ及びカスケード制御ス
イッチ６５〜７８は、ゾーン数設定３６の信号に応じて
所定の態様に切替るものであり、このゾーン数設定３６
の信号人力手段及び上記の各制御スイッチ６５〜７８に
より、ゾーン数指定手段が構成されている。

また、Ａ−Ｄの各プロファイル補正器５５〜６４及び各
カスケードＰＩＤ調節器４５〜４８により、各ＺＯＮＨ
のオートプロファイルの実行がなされるものであり、こ
れらの各プロファイル補正器５５〜６４及びカスケード
ＰＩＤ調節器４５〜４８により、オートプロファイル実
行手段が構成されている。

さラニ、各ＺＯＮＥＰＩＤＷ４節器４９〜５２は、上記
オートプロファイル実行手段で求められた補正目標温度
を基に指定されたＺＯＮＨについてのＺＯＮＥヒータ（
加熱ゾーン）を制御するものであり、この各ＺＯＮＥＰ
ＩＤ調節器４９〜５２により、プロファイル制御実行手
段が構成されている。

次いで、上述のように構成された半導体熱処理装置用温
度制御装置の作用を第６図ないし第８図を用いて説明す
る。

まず、処理しようとするウエーノ１のロット数に応じて
第１図中のゾーン数設定３６を１から４の間で指定する
。この指定に次いでオートプロファイルの実行がなされ
る。このとき、第２図ないし第５図中におけるＡ−Ｄゾ
ーン制御用の各プロファイル制御スイッチ及びカスケー
ド制御スイッチ６５〜７８は、そのゾーン数の指定に応
じて第６図の表に示すように切替る。

上記のゾーン数の指定により各ＺＯＮＨの制御は独立に
カスケード制御となり処理部６内の各ＺＯＮＥの温度が
正確にそのＺＯＮＥ目標温度と一致するように制御され
る。第６図の表中、ゾーン数の指定に応じて全てのスイ
ッチがＯＦＦとなっているｚＯＮＥではＰＩＤ調節器（
４つ、５０．５１．５２に該当するもの）の設定値がゼ
ロとなり、対応するＺＯＮＥヒータに対する制御出力は
ゼロに固定される。

処理部６内の指定された各ＺＯＮＥの温度が安定した所
で、第７図の表に示すように、指定されたプロファイル
補正器はＺＯＮＥ　［１１目標温度３２、ＺＯＮＥ　［
２］目標温度３３、ＺＯＮＥ［３コ目標温度３４、ＺＯ
ＮＥ　［４］目標温度３５とＺＯＮＥ　［１］温度検出
値１４、ＺＯＮＥ［２］温度検出値１５、ＺＯＮＥ　［
３］　温度検出値１６、ＺＯＮＥ　［４］温度検出値１
７との差を測定し、プロファイルデータとして記録する
。即ち、 （プロファイルデータ） −（ＺＯＮＥ温度検出値） （ＺＯＮＥ目標温度） 一般的にプロファイルデータは同じ目標温度につき２点
、異なる目標温度につき６点の６×２−１２点のプロフ
ァイルデータを持てるようになっているのが普通である
。各ＺＯＮＨのプロファイルデータが記録されると、オ
ートプロファイルの実行が終了する。

次に、プロファイル制御の実行に移行する。このとき第
２図ないし第５図中の各スイッチ６５〜７８は、ゾーン
数の指定に応じて第８図の表に示すように切替えられる
。

上記の各スイッチの切替え設定により各ＺＯＮＥの制御
は独立にプロファイル制御となる。ＺＯＮＥ　［１］目
標温度３２、ＺＯＮＥ　［２］目標温度３３、ＺＯＮＥ
　［３］目標温度３４、ＺＯＮＥ［４］目標温度３５は
、それぞれ対応したプロファイル補正器に入力され、そ
の目標温度に対応するプロファイルデータが加算される
。即ち、（補正目標温度）−（ＺＯＮＥ目標温度）＋（
プロファイルデータ） 補正された目標温度は、それぞれ該当するプロファイル
制御スイッチを通ってＺＯＮＥ　［１］　ＰＩＤ調節器
４９、ＺＯＮＥ　［２１ＰＩＤ調節器５０、ＺＯＮＥ　
［３］　ＰＩＤ調節器５１、ＺＯＮＥ　［４］ＦＥＤ調
節器５２の目標温度となる。そして、この補正目標温度
は、ＺＯＮＥ　［１］温度検出値１４、ＺＯＮＥ　［２
］温度検出値１５、ＺＯＮＥ［３コ温度検出値１６、Ｚ
ＯＮＥ　［４］温度検出値１７と比較され、ＺＯＮＥ　
［１１ＰＩＤ調節器４９、ＺＯＮＥ　［２１ＰＩＤ調節
器５０、ＺＯＮＥ　［１］　ＰＩＤ調節器５１、ＺＯＮ
Ｅ　［４］　Ｐ　ＩＤ調節器５２の入力となる。

そして、これらのＰＩＤｍ節器の出力であるＺＯＮＥ　
［１１ヒータ出力１８、ＺＯＮＥ　［２］　ヒ−夕出力
１９、ＺＯＮＥ　［３］　ヒータ出力２０、ＺＯＮＥ　
［４］　ヒータ出力２１により、それぞれＺＯＮＥ　　
［１］　　ヒータ２、ＺＯＮＥ　　［２］　　ヒータ３
、ＺＯＮＥ　　［３］　　１：一夕４、ＺＯＮＥ　　［
４］　　１：−一夕５が加熱制御される。この制御にお
いても、前述と同様に、全てのスイッチがＯＦＦとなっ
ているＺＯＮＥではＰＩＤ調節器（４９，５０，５１，
５２に該当するもの）の設定値がゼロとなり対応するＺ
ＯＮＥヒータへの制御出力はゼロに固定される。以上に
述べたようなプロファイル制御により、指定されたＺＯ
ＮＥに対応した処理部領域内の温度が目標温度と一致し
、且つ、この領域内にのみ、所要長の均熱長が実現され
る。

この実施例の温度制御装置は、上述のような手順に従っ
て制御動作を行なうので、処理部内に、指定されたゾー
ン数に対応した長さの均熱長が確保される。また、指定
ゾーン数が異なる毎にプロファイルデータを保持してい
るので、指定ゾーン数を変更する毎にそれ以前に採って
おいたプロファイルデータが無駄にならず、ゾーン数設
定切替時のターンアラウンドタイムを最小限にすること
ができる。さらに指定されなかったゾーンの制御出力は
自動的にゼロになるので、半導体装置の生産現場におい
て省エネルギーが達成される。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、加熱手段を構
成する複数の加熱ゾーンのうち指定したゾーン数の加熱
ゾーンについてのみオートプロファイル及びプロファイ
ル制御を実行するようにしたため、処理部内に、処理す
るウェーハのロット数等に応じた長さの均熱長を実現す
ることができる。また、指定されないゾーンについては
制御出力をゼロにすることができるので電力の無駄を省
くことができる。したがって、最近少品種大量生産ばか
りでなく多品種少量生産も行われるようになってきた半
導体装置の生産現場において、半導体装置の生産コスト
の低減及びリードタイムの削減に多大な貢献をすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図はこの発明に係る半導体熱処理装置
用温度制御装置の実施例を示すもので、第１図は全体の
構成図、第２図は温度制御装置におけるｚｏＮＥ　［１
］に対する機能ブロックを示すブロック図、第３図は温
度制御装置におけるＺＯＮＥ　［２］に対する機能ブロ
ックを示すブロック図、第４図は温度制御装置における
ＺＯＮＥ［３］に対する機能ブロックを示すブロック図
、第５図は温度制御装置におけるＺＯＮＥ　［４］に対
する機能ブロックを示すブロック図、第６図はオートプ
ロファイルの実行時においてプロファイル制御スイッチ
及びカスケード制御スイッチのゾーン数の指定に対応し
た切替え設定状態を示す表、第７図はゾーン数の指定に
対応して動作状態に設定される各ＺＯＮＥプロファイル
補正器を示す表、第８図はプロファイル制御実行時にお
いてプロファイル制御スイッチ及びカスケード制御スイ
ッチのゾーン数の指定に対応した切替え設定状態を示す
表、第９図は従来の半導体熱処理装置用温度制御装置を
示す構成図、第１０図は上記従来例における温度制御装
置の動作を機能ブロックで示すブロック図である。 ２．３．４．５：加熱手段を構成する各ＺＯＮＥヒータ
（加熱ゾーン）、 ６：処理部、 １８．１９．２０．２１：各ＺＯＮＥヒー１１．：対す
るヒータ出力、 ２２：温度制御装置、 ３２．３３．３４．３５：各Ｚ　ＯＮ　Ｅ　１．：対ス
ル目標温度、 ３６：ゾーン数設定信号、 ４５．４６．４７．４８：各ＺｏＮＥに対するカスケー
ドＰＩＤ調節器、 ４９．５０．５１，５２：プロファイル制御実行手段と
なるＺＯＮＥＰＩＤ調節器、 ５５〜６４：カスケードＰＩＤ調節器とともにオートプ
ロファイル実行手段を構 成するプロファイル補正器、 ６５〜６８．７０〜７２．７４．７５．７７：プロファ
イル制御スイッチ、 ６９．７３．７６．７８：ゾーン数設定信号入力手段及
びプロファイル制御スイッチεともにゾーン数指定手段
を構成するカスケード制御スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　処理部を加熱する複数の加熱ゾーンに分割された加熱
   手段が備えられた半導体熱処理装置における当該処理部
   の温度を制御する温度制御装置であって、 前記複数の加熱ゾーンのうち１又は連続した所要数の加
   熱ゾーンを指定するゾーン数指定手段と、該ゾーン数指
   定手段で指定された加熱ゾーンに対応した前記処理部領
   域の目標温度が与えられるとともに該処理部領域の温度
   を均一にするための当該指定された加熱ゾーンの補正目
   標温度を求めるオートプロファイル実行手段と、該オー
   トプロファイル実行手段で求められた補正目標温度を基
   に前記指定された加熱ゾーンを制御するプロファイル制
   御実行手段とを有することを特徴とする半導体熱処理装
   置用温度制御装置。