JPH0555155A - 半導体熱処理装置 - Google Patents
半導体熱処理装置Info
- Publication number
- JPH0555155A JPH0555155A JP21576691A JP21576691A JPH0555155A JP H0555155 A JPH0555155 A JP H0555155A JP 21576691 A JP21576691 A JP 21576691A JP 21576691 A JP21576691 A JP 21576691A JP H0555155 A JPH0555155 A JP H0555155A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- furnace
- thermocouple
- heater
- heat treatment
- 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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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 炉内温度を高精度に測定することで、炉内温
度プロフィールを精度良く制御可能な半導体熱処理装置
を提供することを目的とする。 【構成】 半導体熱処理用の処理管１を上下に移動する
炉内温度検出装置２の内部を断熱材14で充填する。そし
て、炉外にある熱電対であるボトム熱電対９からの熱放
散を断熱材14によって抑え、温度測定誤差の発生を防止
する。
度プロフィールを精度良く制御可能な半導体熱処理装置
を提供することを目的とする。 【構成】 半導体熱処理用の処理管１を上下に移動する
炉内温度検出装置２の内部を断熱材14で充填する。そし
て、炉外にある熱電対であるボトム熱電対９からの熱放
散を断熱材14によって抑え、温度測定誤差の発生を防止
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体熱処理装置にお
ける温度検出装置に関する。
ける温度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウェハ熱処理前に行なわれる半導
体熱処理装置の温度制御条件を見いだす作業は、図４に
示すように、処理管１内に設置された炉内温度検出装置
２と、加熱ヒータ３の温度を検出するヒータ温度検出装
置４を用いて行なわれる。すなわち、炉内温度検出装置
２が処理管１に設置され、炉内温度検出装置２とヒータ
温度検出装置４およびヒータ用導線５が温度制御装置６
に接続されている。炉内温度検出装置２は、具体的には
パドルと呼ばれる石英管に加熱ヒータ３のゾーン分割数
と同数の熱電対を挿入したものが用いられる。
体熱処理装置の温度制御条件を見いだす作業は、図４に
示すように、処理管１内に設置された炉内温度検出装置
２と、加熱ヒータ３の温度を検出するヒータ温度検出装
置４を用いて行なわれる。すなわち、炉内温度検出装置
２が処理管１に設置され、炉内温度検出装置２とヒータ
温度検出装置４およびヒータ用導線５が温度制御装置６
に接続されている。炉内温度検出装置２は、具体的には
パドルと呼ばれる石英管に加熱ヒータ３のゾーン分割数
と同数の熱電対を挿入したものが用いられる。
【０００３】図４においては、加熱ヒータ３が３ゾーン
に分割され、炉内温度検出装置２の熱電対の数は、トッ
プ熱電対７、センタ熱電対８、ボトム熱電対９の３個と
なってヒータ温度検出装置４として用いられる熱電対の
数もヒータ熱電対10、ヒータ熱電対11、ヒータ熱電対12
の３個となっている。そして、温度制御条件は以下の方
法で見いだされる。
に分割され、炉内温度検出装置２の熱電対の数は、トッ
プ熱電対７、センタ熱電対８、ボトム熱電対９の３個と
なってヒータ温度検出装置４として用いられる熱電対の
数もヒータ熱電対10、ヒータ熱電対11、ヒータ熱電対12
の３個となっている。そして、温度制御条件は以下の方
法で見いだされる。
【０００４】処理管１が加熱ヒータ３によってある温度
に加熱されて安定した後に、炉内温度検出装置２とヒー
タ温度検出装置４で炉内温度とヒータ温度を測定し、ト
ップ熱電対７とヒータ熱電対10との相関関係、センタ熱
電対８とヒータ熱電対11との相関関係およびボトム熱電
対９とヒータ熱電対12との相関関係を温度制御装置６を
用いて求める。
に加熱されて安定した後に、炉内温度検出装置２とヒー
タ温度検出装置４で炉内温度とヒータ温度を測定し、ト
ップ熱電対７とヒータ熱電対10との相関関係、センタ熱
電対８とヒータ熱電対11との相関関係およびボトム熱電
対９とヒータ熱電対12との相関関係を温度制御装置６を
用いて求める。
【０００５】この炉内温度ヒータ温度の相関関係である
プロファイルデータを基に、ヒータ温度より推定した炉
内温度が、所定の目標温度になるようにヒータ温度の目
標値を与えヒータ３の発熱量を制御する。次にトップ熱
電対７のみを使って炉内の温度分布を細かく測定する。
これは炉内温度検出装置２を下向きに低速で移動させな
がら、トップ熱電対７でその場所の温度を測定すること
によって得られる。このようにして所定のウェハ温度処
理条件および温度分布が得られるまで、この方法を繰り
返す。
プロファイルデータを基に、ヒータ温度より推定した炉
内温度が、所定の目標温度になるようにヒータ温度の目
標値を与えヒータ３の発熱量を制御する。次にトップ熱
電対７のみを使って炉内の温度分布を細かく測定する。
これは炉内温度検出装置２を下向きに低速で移動させな
がら、トップ熱電対７でその場所の温度を測定すること
によって得られる。このようにして所定のウェハ温度処
理条件および温度分布が得られるまで、この方法を繰り
返す。
【０００６】ウェハの処理は、炉内温度検出装置２は取
り外し処理管１内にウェハを設卵して、ヒータ温度をモ
ニターしながら上記で求めた温度制御条件で温度制御装
置６を用いて行なう。
り外し処理管１内にウェハを設卵して、ヒータ温度をモ
ニターしながら上記で求めた温度制御条件で温度制御装
置６を用いて行なう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェハ
熱処理前に炉内温度検出装置２を下向きに移動させて温
度を測定する場合、トップ熱電対７がセンタ熱電対８の
位置にあるときの指示温度がセンタ熱電対８の指示温度
と異なり、またトップ熱電対７がボトム熱電対９の位置
にあるときの指示温度がボトム熱電対９の指示温度と異
なるときがある。このような温度誤差が生じると、炉内
温度とヒータ温度の相関関係であるプロファイルデータ
にも誤差が含まれる。今後、精密なプロセス制御がます
ます求められる半導体熱処理においては、従来の方法以
上に温度制御の精度制御の精度の向上が望まれている。
そこで本発明の目的は、温度測定上の誤差をなくし、よ
り高精度な温度制御条件が得られる半導体熱処理装置を
提供することにある。
熱処理前に炉内温度検出装置２を下向きに移動させて温
度を測定する場合、トップ熱電対７がセンタ熱電対８の
位置にあるときの指示温度がセンタ熱電対８の指示温度
と異なり、またトップ熱電対７がボトム熱電対９の位置
にあるときの指示温度がボトム熱電対９の指示温度と異
なるときがある。このような温度誤差が生じると、炉内
温度とヒータ温度の相関関係であるプロファイルデータ
にも誤差が含まれる。今後、精密なプロセス制御がます
ます求められる半導体熱処理においては、従来の方法以
上に温度制御の精度制御の精度の向上が望まれている。
そこで本発明の目的は、温度測定上の誤差をなくし、よ
り高精度な温度制御条件が得られる半導体熱処理装置を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、熱処
理炉と、加熱ヒータと、炉内温度検出部を有する半導体
熱処理装置において、炉内温度検出部に断熱手段を具備
した半導体熱処理装置を提供するものである。
理炉と、加熱ヒータと、炉内温度検出部を有する半導体
熱処理装置において、炉内温度検出部に断熱手段を具備
した半導体熱処理装置を提供するものである。
【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。ただし、図４と重複する部分は省く。
する。ただし、図４と重複する部分は省く。
【００１０】図１は第１の実施例を示したもので、炉内
温度検出装置２において、石英管パドル13の内部には熱
電対とともにアルミナ、シリカ等の繊維でできたウール
状の断熱材14が充填されている。石英管パドル13の口
は、熱電対の固定および断熱材14の飛散を防ぐためチュ
ーブ15等でシールされている。次に、このような構造の
炉内温度検出装置２の作用について述べる。
温度検出装置２において、石英管パドル13の内部には熱
電対とともにアルミナ、シリカ等の繊維でできたウール
状の断熱材14が充填されている。石英管パドル13の口
は、熱電対の固定および断熱材14の飛散を防ぐためチュ
ーブ15等でシールされている。次に、このような構造の
炉内温度検出装置２の作用について述べる。
【００１１】図４において、炉内温度検出装置２が処理
管１の内部に深く挿入されていると炉の外に出ている部
分は少なく、熱電対から石英管パドル13を通して放散す
る熱量は小さい。しかしながら、炉内温度検出装置２を
下方に引き出すにつれて炉外に出てくる部分が長くな
り、この炉外にある熱電材からの熱放散が大きくなる。
管１の内部に深く挿入されていると炉の外に出ている部
分は少なく、熱電対から石英管パドル13を通して放散す
る熱量は小さい。しかしながら、炉内温度検出装置２を
下方に引き出すにつれて炉外に出てくる部分が長くな
り、この炉外にある熱電材からの熱放散が大きくなる。
【００１２】炉内温度検出装置２を引き下げながらトッ
プ熱電対７で炉内温度分布を測定するとき、この炉外に
ある熱電対からの熱放散が大きくなると測定点において
温度誤差が生じる。
プ熱電対７で炉内温度分布を測定するとき、この炉外に
ある熱電対からの熱放散が大きくなると測定点において
温度誤差が生じる。
【００１３】これに対し、図１に示す本発明の断熱材14
を充填した炉内温度検出装置２においては、炉外にある
熱電対からの熱放散が断熱材14によって抑えられるの
で、当初のボトム熱電材９の測定点においても指示温度
と異なった値を示すことがなく、温度測定誤差の発生を
なくすことができる。このため、炉内温度とヒータ温度
の相関関係であるプロファイルデータにも誤差が含まれ
ることなく、従来の方法以上に温度制御の精度向上がは
かれる。第２の実施例としては、図２に示すように、石
英管パドル13を二重構造にしてもよい。これは二重管の
間の空気が断熱効果をもつため、炉外にある熱電対から
の熱放散が同様に抑えられる。また、この二重管の間は
真空であってもよい。さらに第３の実施例としては、図
３に示すように二重管の間に第１の実施例と同様の断熱
材16が充填されたものである。この構成においては、断
熱効果が第２の実施例よりもさらに大きくなるので、非
常に高い温度で熱処理するときに有効な手段となる。な
お、二重管の内部の各熱電対が存在するゾーンを断熱材
で仕切ることで、熱電対からの熱放散をさらに防止する
ことができる。
を充填した炉内温度検出装置２においては、炉外にある
熱電対からの熱放散が断熱材14によって抑えられるの
で、当初のボトム熱電材９の測定点においても指示温度
と異なった値を示すことがなく、温度測定誤差の発生を
なくすことができる。このため、炉内温度とヒータ温度
の相関関係であるプロファイルデータにも誤差が含まれ
ることなく、従来の方法以上に温度制御の精度向上がは
かれる。第２の実施例としては、図２に示すように、石
英管パドル13を二重構造にしてもよい。これは二重管の
間の空気が断熱効果をもつため、炉外にある熱電対から
の熱放散が同様に抑えられる。また、この二重管の間は
真空であってもよい。さらに第３の実施例としては、図
３に示すように二重管の間に第１の実施例と同様の断熱
材16が充填されたものである。この構成においては、断
熱効果が第２の実施例よりもさらに大きくなるので、非
常に高い温度で熱処理するときに有効な手段となる。な
お、二重管の内部の各熱電対が存在するゾーンを断熱材
で仕切ることで、熱電対からの熱放散をさらに防止する
ことができる。
【００１４】
【発明の効果】以上本発明によれば、熱処理炉と加熱ヒ
ータと、炉内温度検出部とを有する半導体熱処理装置に
おいて、炉内温度検出部に断熱手段を具備した半導体熱
処理装置を提供するものであり、炉内温度検出部を下向
きに移動させて温度を測定した時、温度測定誤差が発生
せず、炉内温度とヒータ温度の相関関係であるプロファ
イルデータにも誤差が含まれない。
ータと、炉内温度検出部とを有する半導体熱処理装置に
おいて、炉内温度検出部に断熱手段を具備した半導体熱
処理装置を提供するものであり、炉内温度検出部を下向
きに移動させて温度を測定した時、温度測定誤差が発生
せず、炉内温度とヒータ温度の相関関係であるプロファ
イルデータにも誤差が含まれない。
【００１５】したがって、精密なプロセス制御がますま
す求められる半導体熱処理装置において、高精度な温度
制御を行うことのできる半導体熱処理装置を提供するこ
とができる。
す求められる半導体熱処理装置において、高精度な温度
制御を行うことのできる半導体熱処理装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の炉内温度検出装置に断熱手段を具備し
た半導体熱処理用温度検出装置の第１の実施例を示す図
である。
た半導体熱処理用温度検出装置の第１の実施例を示す図
である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図４】従来の半導体熱処理装置の断面図である。
１…処理管 ２…炉内温度検出装置 ３…加熱ヒータ ４…加熱ヒータ ５…ヒータ用導線 ６…温度制御装置 ７…トップ熱電対 ８…センタ熱電対 ９…ボトム熱電対 10，11，12…ヒータ熱電対 13…石英管パドル 14…断熱材 15…チューブ 16…断熱材
Claims (1)
- 【請求項１】 熱処理炉と、 この熱処理炉を加熱する加熱ヒータと、 熱処理炉内の温度を検出する炉内温度検出部とを有する
半導体熱処理装置において、 前記炉内温度検出部の外周に断熱手段を設けたことを特
徴とする半導体熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21576691A JPH0555155A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21576691A JPH0555155A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555155A true JPH0555155A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16677877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21576691A Pending JPH0555155A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0555155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103759848A (zh) * | 2014-02-20 | 2014-04-30 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种用于半导体热处理的立式氧化炉测温装置 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP21576691A patent/JPH0555155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103759848A (zh) * | 2014-02-20 | 2014-04-30 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种用于半导体热处理的立式氧化炉测温装置 |
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