JPH09260294A

JPH09260294A - 電気炉の温度制御方法

Info

Publication number: JPH09260294A
Application number: JP9064096A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ueno; 正昭上野; Minoru Nakano; 稔中野; Kazuo Tanaka; 和夫田中; Yukio Akita; 幸男秋田
Original assignee: Kokusai Electric Co Ltd
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】基板を電気炉内に投入した時に電気炉の炉内
温度を迅速に設定した目標温度に安定維持させる。【解決手段】目標温度設定器９の入力する目標温度に
したがって第１調節器１２と第２調節器１３とにヒータ
７を制御させて電気炉１を加熱する電気炉の温度制御方
法において、基板ｗの投入の際に温度補正器１１が電気
炉１の炉内温度と設定した目標温度との温度差の時間変
化パターンを求める。そして、以降の基板ｗを投入する
際には、温度補正器１１が前記求めた温度差の時間変化
パターンを目標温度パターンに加えて、この補正した目
標温度パターンにしたがって第１調節器１２と第２調節
器１３とがヒータ７を制御して電気炉１を加熱する。こ
れによって、基板ｗ投入の際に生じる電気炉１の炉内温
度の変化を抑えることができ、電気炉１の炉内温度を迅
速に設定した目標温度に安定維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造用の拡
散装置やＣＶＤ装置等に用いられる電気炉の温度制御方
法に関し、特に、ウェーハ等の基板を投入したときの電
気炉の温度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶＤ装置のように電気炉を有する半導
体製造装置では、炉内の温度を適切な温度に維持する必
要があるため、予め設定した目標温度の温度変化パター
ンに基づいて制御装置がヒータの温度制御を行ってい
る。この温度制御は、基板に成膜処理等のプロセス処理
を施す場合のみならず、電気炉内に基板を投入する場合
においても行われ、電気炉内の温度を規定値の温度に維
持している。このような温度制御を行っている半導体製
造装置の一例を図７を参照して説明する。この半導体製
造装置では、基板ｗはボート２に保持され、ボートロー
ダ３により上下方向へ駆動されて電気炉１内に投入或い
は引き出される。この基板投入の際には、第１調節器１
２及び第２調節器１３のＰＩＤ（比例、積分、微分）演
算に基づいてヒータ７をカスケード制御し、電気炉１内
温度の維持を図っている。

【０００３】すなわち、基板ｗを電気炉１内に投入する
際には、第１調節器１２は炉内温度センサ５からの測定
温度と目標温度設定器９から入力される予め設定された
目標温度とをＰＩＤ演算して第２調節器への目標値を算
出し、第２調節器１３は当該目標値と炉外温度センサ６
の測定値とをＰＩＤ演算してヒータ７に供給する電力値
を算出する。そして、電力変換器８は算出された電力値
に基づいてヒータ７に電力を供給してヒータ７により電
気炉１を予め設定された目標温度に維持する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、電気炉１内へ
の基板ｗの投入処理は、電気炉１外のボート２に処理対
象の基板ｗを装填し、電気炉１内に当該ボート２を投入
することにより行われる。このような基板ｗの投入処理
においては、ボート２に装填される基板ｗは室温といっ
たように炉内温度より低い温度であるため、基板ｗを装
填したボート２が電気炉１内に投入されると、電気炉１
内の熱が奪われて炉内温度が低下してしまう。また、基
板ｗを投入するボート２自体も電気炉１から引き出され
て炉内温度より低下した状態にあり、電気炉１に投入さ
れると炉内温度を低下させてしまうこともある。

【０００５】このため、上記のように規定の温度を目標
温度としたヒータ７の温度制御を行っても、基板ｗの投
入によって炉内温度が大幅に低下し、ヒータ７による加
熱により実際に炉内温度が目標温度に達するまでにはか
なりの時間を要してしまう。すなわち、図８に示すよう
に、規定の目標温度に基づいた温度制御を行っていて
も、基板ｗの投入を開始すると電気炉１の炉内温度の低
下が始まり、基板ｗの投入が完了したときも目標温度よ
り電気炉１の炉内温度が低下した状態になってしまって
おり、上記のようなヒータ７のよる温度制御を行っても
基板投入を完了してから炉内温度が目標温度で安定する
までかなりの時間がかかってしまっていた。

【０００６】このように、炉内温度が目標温度で安定す
るまでにかなりの時間を要してしまうため、基板投入後
の処理工程が遅延してしまい、半導体製造の生産効率を
低下させていた。また、このような炉内温度の制御の遅
れは、生産効率の低下ばかりか製品となる基板の品質の
低下をももたらし、改善を強く望まれていた。本発明は
上記従来の事情に鑑みなされたもので、基板を電気炉内
に投入した後に電気炉内温度を迅速に設定した目標温度
に安定させることのできる電気炉の温度制御方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る温度制御方法は、ヒータにより加熱さ
れる電気炉内に基板を投入するに際して、ヒータを制御
して電気炉内の温度を規定の目標温度に維持する電気炉
の温度制御方法において、基板の投入に際して生ずる電
気炉内の温度変化を計測し、前記目標温度と当該計測し
た温度との温度差の時間変化パターンを求めておき、以
降の基板投入に際して、目標温度に時間毎の前記温度差
を加え、当該補正された目標温度パターンに基づいてヒ
ータ制御を行うことを特徴とする。

【０００８】上記した請求項１に係る温度制御方法で
は、基板の投入処理において、電気炉の炉内温度と規定
の目標温度との差を連続して求め、この温度差の時間変
化パターンを求める。そして、以降の基板投入に際して
の温度制御では基板投入の際に生じる炉内温度の変化を
抑えるために、規定の目標温度パターンに前記求めた温
度差パターンを加えて補正し、この補正した目標温度パ
ターンに基づいてヒータを制御する。

【０００９】請求項２に係る温度制御方法は、請求項１
に記載した温度制御方法において、前記温度差の時間変
化パターンを直線で構成するパターンに近似し、以降の
基板投入に際して、目標温度へ近似された温度差パター
ンを時間毎に加え、当該補正された目標温度パターンに
基づいてヒータ制御を行うことを特徴とする。

【００１０】請求項２に係る温度制御方法では、炉内温
度と目標温度との温度差パターンを直線で構成する温度
差パターンに近似する。そして、以降の基板を投入する
際には、目標温度パターンを直線近似した温度差パター
ンで補正してヒータを制御し、この補正制御を容易に行
う。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る電気炉の温度制御方
法を説明する。まず、本実施例の温度制御方法を実施す
る半導体製造装置の一例を図１を参照して説明する。な
お、図７に示した従来例と同一部分には同一の符号を付
してある。この縦型半導体製造装置は、基板ｗに所定の
処理を施す電気炉１と、基板ｗを装填するボート２と、
ボート２を昇降させて電気炉１への投入或いは電気炉１
からの引き出しを行うボートローダ３と、ボートローダ
３によるボート２の昇降動を検出するエンコーダ４と、
電気炉１内の温度を測定する炉内温度センサ５と、電気
炉１の炉外温度を測定する炉外温度センサ６と、電気炉
１を加熱するヒータ７と、ヒータ７に電力を供給する電
力変換器８と、電気炉１内の目標温度を入力する目標温
度設定器９と、電気炉１内の温度を目標温度に基づいて
制御する制御装置１０と、を備えている。

【００１２】ボート２は、例えば高純度の石英で形成さ
れており、複数の基板ｗ（例えば２０枚）を装填させ
て、電気炉１への投入或いは取り出しに使用される。ボ
ートローダ３は軸部３ａを備え、軸部３ａを回転駆動す
ることでボート２を上下に移動させて電気炉１への投入
或いは取り出しを行う。エンコーダ４はボートローダ３
の軸部３ａの駆動状態を検知し、検知に基づいてボート
ローダ３の軸部３ａの駆動を制御し、ボート２の電気炉
１への投入或いは取り出しの動作を行わせるとともに、
駆動動作に基づいて基板ｗの投入の開始と完了を検知し
て制御装置１０に通知する。

【００１３】炉内温度センサ５及び炉外温度センサ６は
熱電対等の温度センサで構成されており、炉内温度セン
サ５は電気炉１内に備えられて炉内温度を測定し、炉外
温度センサ６はヒータ７近傍に備えられてヒータ７の温
度を測定し、測定結果を制御装置１０に通知する。ヒー
タ７は白熱線等で構成され、供給される電力によって発
熱する熱量を変化させて電気炉１を加熱する。電力変換
器８は制御装置１０から送られてくる電力値に基づいた
電力をヒータ７へ供給する。

【００１４】目標温度設定器９は半導体製造処理中にお
いて電気炉１が維持すべき目標の温度を設定し、この目
標温度を制御装置１０に入力する。制御装置１０は、温
度補正器１１と、第１調節器１２と、第２調節器１３
と、を備え、目標温度設定器９から入力された目標温度
に基づいて電力変換器８へ電力値を入力し、電力変換器
８によりヒータ７を制御して電気炉１の炉内温度を目標
温度へ加熱維持させる。

【００１５】温度補正器１１は、炉内温度センサ５が測
定する炉内温度と目標温度設定器９が入力する目標温度
との温度差から温度差パターンを求めて直線に近似する
機能と、当該直線に近似した温度差パターンを目標温度
設定器９が入力する目標温度に加えて補正する機能とを
有する。そして、前者の機能の場合には、目標温度設定
器９が入力する目標温度をそのまま第１調節器１２に供
給し、また、後者の機能の場合には補正した目標温度を
第１調節器１２に供給する。なお、上記した両機能で求
められる温度差パターン及び温度差パターンを求める際
に使用されるパラメータ等の情報を適宜温度補正器内の
メモリ（図示せず）に格納する。

【００１６】第１調節器１２はＰＩＤ演算器であり、炉
内温度センサ５が測定した温度と温度補正器１１が供給
する目標温度とをＰＩＤ演算し、第２調節器１３への目
標値を算出し、算出した目標値を第２調節器１３へ供給
する。第２調節器１３はＰＩＤ演算器であり、炉外温度
センサ６が測定した温度と第１調節器１２が供給する目
標値とをＰＩＤ演算し、ヒータ７に供給する電力の値を
算出する。

【００１７】上記した半導体製造装置で実施される電気
炉１の温度制御方法を説明するにあたって、まず、半導
体製造装置が電気炉１内へ基板ｗを投入する動作を説明
する。電気炉１外に位置しているボート２に処理対象の
基板ｗを装填し、エンコーダ４の制御によってボートロ
ーダ３を駆動させてボート２を上昇させ、基板ｗを電気
炉１内に投入する。この基板投入処理では、ボート２の
昇降位置に基づいてエンコーダ４は基板ｗの投入開始及
び基板ｗの投入完了を温度補正器１１に通知する。

【００１８】次に、電気炉の温度制御方法を説明する。
この電気炉の温度制御方法は、次のような二つの段階に
分けることができ、上記した基板ｗの投入動作に基づい
て目標温度設定器９から入力される目標温度と炉内温度
との温度差の時間変化パターンを直線で構成する温度差
パターンへと近似する準備段階と、準備段階で求めた温
度差パターンを目標温度に加えて目標温度パターンを補
正し、実プロセスでの基板投入処理に際して、補正後の
目標温度パターンによって基板ｗを投入する際の電気炉
１の温度制御を行う実行段階とに分けることができる。

【００１９】準備段階においては、目標温度設定器９に
よって設定された目標温度を温度補正器１１が受け取る
と、その目標温度をそのまま第１調節器１２に供給す
る。したがって、従来例と同様に目標温度設定器９が設
定する目標温度パターンによって電気炉１の温度制御が
なされるが、それと同時に、温度補正器１１は目標温度
と実際の炉内温度とに基づいて後述するように両者間の
温度差パターンを作成する処理を行う。

【００２０】この温度差パターンの作成処理は本実施例
においては一定の時間周期（例えば１秒ごと）に繰り返
し行われ、図２に示す手順に従って実行される。温度補
正器１１は、基板ｗの投入開始通知をエンコーダ４から
受け取ると（ステップＳ１）、補正設定値Ｐ１と時間カ
ウンタｔｘとを初期値”０”にし、開始フラグＷ１ＳＴ
ＡＲＴに”１”を設定する（ステップＳ２）。なお、開
始フラグＷ１ＳＴＡＲＴは基板ｗの投入が開始されてか
ら温度差パターンの作成が終了するまで”１”が設定さ
れることとなり、基板の投入が開始されていないときの
ように開始フラグＷ１ＳＴＡＲＴが”１”以外の場合に
は（ステップＳ３）、処理の一周期を終了する。

【００２１】開始フラグＷ１ＳＴＡＲＴが”１”の場合
には、すなわち温度差パターン作成途中には（ステップ
Ｓ３）、目標温度設定器９より入力される目標温度ＳＶ
から炉内温度センサ５が測定した炉内測定温度ＰＶを減
算して、時間カウンタの値ｔｘにおける温度差ＷＯＲＫ
（ｔｘ）とする（ステップＳ４）。そして、時間カウン
タの値ｔｘにおける温度差ＷＯＲＫ（ｔｘ）と補正設定
値Ｐ１とを比較し（ステップＳ５）、時間カウンタの値
ｔｘにおける温度差ＷＯＲＫ（ｔｘ）が補正設定値Ｐ１
より大きい場合には、時間カウンタの値ｔｘにおける温
度差ＷＯＲＫ（ｔｘ）を補正設定値Ｐ１として、また、
そのときの時間カウンタｔｘの値を補正設定時間ｔ１と
して、前記２つの値を温度補正器１１内のメモリに格納
する（ステップＳ６、Ｓ７）。時間カウンタの値ｔｘに
おける温度差ＷＯＲＫ（ｔｘ）が補正設定値Ｐ１以下の
場合及び補正設定時間ｔ１を温度補正器１１内のメモリ
に格納した場合には、基板ｗの投入完了通知をエンコー
ダ４から受け取ったか否かを検出し（ステップＳ８）、
受け取っていない場合には、基板投入完了フラグＷＥＮ
Ｄが”１”ではないと検出し（ステップＳ１０）、時間
カウンタｔｘに”１”を加算し（ステップＳ１７）、温
度差パターン作成処理の一周期を終了する。基板の投入
開始の通知を受け取ってから基板の投入の完了通知を受
け取るまでは、上記した処理を一周期毎に繰り返して行
う。

【００２２】上記した処理を繰り返して行っていると、
基板ｗの投入完了通知をエンコーダ４から受け取ること
となり（ステップＳ８）、受け取った場合には基板投入
完了フラグＷＥＮＤに”１”を設定する（ステップＳ
９）。基板投入完了フラグＷＥＮＤに”１”を設定した
後は、基板投入完了フラグＷＥＮＤが”１”であると検
出し（ステップＳ１０）、時間カウンタの値ｔｘにおけ
る温度差ＷＯＲＫ（ｔｘ）が０以下か否か、すなわち炉
内温度が目標温度に達しているか否かを検出する（ステ
ップＳ１１）。

【００２３】基板投入が完了した後にわずかな時間しか
経過していない場合には、炉内温度はまだ目標温度には
達していないために、時間カウンタの値ｔｘにおける温
度差ＷＯＲＫ（ｔｘ）が０以下になっておらず、時間カ
ウンタｔｘに”１”を加算し（ステップＳ１７）、温度
差パターン作成処理の一周期を終了する。基板ｗの投入
完了通知を受け取ってから、炉内温度が目標温度に到達
するまでは上記の処理を一周期毎に繰り返して行う。

【００２４】上記処理を繰り返すうちに炉内温度が目標
温度に到達して、時間カウンタの値ｔｘにおける温度差
ＷＯＲＫ（ｔｘ）を０以下と検出する（ステップＳ１
１）。なお、この検出をした場合には、一周期毎に繰り
返し行っていたステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７によって、温
度補正器１１に格納している補正設定時間ｔ１は目標温
度と炉内温度との温度差が最大になる時間を示し、補正
設定値Ｐ１は、そのときの温度差を示すようになってい
る。

【００２５】そして、検出したときの時間カウンタｔｘ
を目標温度達成時間を示す補正設定時間ｔ３として温度
補正器１１のメモリに格納し（ステップＳ１２）、温度
差が最大となった時と目標温度に到達した時との中間の
時間を、補正設定時間ｔ３から補正設定時間ｔ１を減算
し、減算した結果を２で除算して求め、補正設定時間ｔ
２として温度補正器１１のメモリに格納する（ステップ
Ｓ１３）。更に、温度差が最大となった時から中間の時
間になるまでの温度差の時間変化の割合を、中間の時点
における温度差ＷＯＲＫ（ｔ２）から最大の温度差ＷＯ
ＲＫ（ｔ１）を減算し、その結果を両時間の差（ｔ２−
ｔ１）で除算して求め、補正設定値Ｐ２として温度補正
器１１のメモリに格納する（ステップＳ１４）。

【００２６】次に、中間の時間から目標温度達成時間ま
での温度差の時間変化の割合を、目標温度達成時の温度
差”０”から中間の時点における温度差ＷＯＲＫ（ｔ
２）を減算し、その結果を両時間の差（ｔ３−ｔ２）で
除算して求め、補正設定値Ｐ３として温度補正器１１の
メモリに格納する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５
を終えることで直線近似した温度差パターンを得ること
となり、基板投入完了フラグＷＥＮＤ及び開始フラグＷ
１ＳＴＡＲＴを”０”に設定し、温度差パターン作成処
理の一周期の処理を終了する。

【００２７】上記した準備段階の処理によって、実際の
図３に示す温度差パターンでの各点の情報を求め、その
情報から目標温度と炉内温度との温度差が最大になる時
点（図３中のＡ点）での時間及び温度差、炉内温度が目
標温度に到達した時点（図３中のＣ点）での時間及び温
度差、温度差が最大となる時間と目標温度到達時間との
中間の時点（図３中のＢ点）での時間及び温度差を求め
ることができ、この結果、上記求めた３点での時間及び
温度差から図４に示す直線で構成された温度差パターン
に近似することができる。更に、上記求めた３点での時
間及び温度差に基づいて、温度差が最大になった時点と
中間時点との温度差の時間変化の割合と、中間時点と目
標温度到達時点との温度差の時間変化の割合を求めて、
近似した温度差パターンをウェーハ投入からの時間によ
って表している。

【００２８】実行段階においては、目標温度設定器９か
ら入力された目標温度のパターンに準備段階で求めた温
度差パターンを加えて目標温度パターンにする補正処理
を行う。この目標温度パターンの補正処理は準備段階と
同様な一定の規定時間を周期として繰り返し行われ、図
５に示す手順に従って行われる。温度補正器１１は、基
板ｗの投入開始通知をエンコーダ４から受け取ると（ス
テップＳ１８）、基板ｗ投入からの時間カウンタｔｘを
初期値”０”にし、開始フラグＷ２ＳＴＡＲＴに”１”
を設定する（ステップＳ１９）。なお、開始フラグＷ２
ＳＴＡＲＴは基板ｗの投入が開始されてから温度差パタ
ーンを加える補正が終了するまで”１”が設定されるこ
ととなり、補正制御が終了した以降のように開始フラグ
Ｗ２ＳＴＡＲＴが”１”以外の場合には（ステップＳ２
０）、目標温度設定器９が供給する目標温度ＳＶを補正
をせずに第１調節器目標温度ＳＶＸにし（ステップＳ２
１）、処理の一周期を終了する。開始フラグＷ２ＳＴＡ
ＲＴが”１”の場合には、すなわち、目標温度を補正す
る場合には（ステップＳ２０）、時間カウンタｔｘに”
１”を加算する（ステップＳ２２）。

【００２９】加算が行われると、まず、時間カウンタｔ
ｘが補正設定時間ｔ１未満の場合は（ステップＳ２
３）、目標温度ＳＶに補正設定値Ｐ１を加算したものを
補正後の目標温度ＳＶＸとして、第１調節器１２に供給
し（ステップＳ２４）、目標温度パターン補正処理の一
周期を終了する。そして、時間カウンタｔｘが補正設定
時間ｔ１以上になるまで上記処理を繰り返し行い、この
繰り返しによって補正された目標温度パターンは図６に
示す直線ｂ−１のようになる。

【００３０】上記処理を繰り返して行い、時間カウンタ
ｔｘが補正設定時間ｔ１以上に達し、補正設定時間ｔ２
未満の場合には（ステップＳ２５）、一周期前の補正後
の目標温度ＳＶＸに補正設定値Ｐ２を加算したものを新
たな補正後の目標温度ＳＶＸとして第１調節器１２に供
給し（ステップＳ２６）、目標温度パターン補正処理の
一周期を終了する。そして、時間カウンタｔｘが補正設
定時間ｔ２以上になるまで上記処理が繰り返し行われ、
この繰り返しによって補正された目標温度パターンは図
６に示す直線ｂ−２のようになる。

【００３１】更に時間が経過し、時間カウンタｔｘが補
正設定時間ｔ２以上に達し、補正設定時間ｔ３未満の場
合は（ステップＳ２７）、一周期前の補正後の目標温度
ＳＶＸに補正設定値Ｐ３を加算したものを新たな補正後
の目標温度ＳＶＸとして第１調節器１２に供給し（ステ
ップＳ２８）、目標温度パターン補正処理の一周期を終
了する。そして、時間カウンタｔｘが補正設定時間ｔ３
以上になるまで上記処理が繰り返し行われ、この繰り返
しによって補正された目標温度パターンは図６に示す直
線ｂ−３のようになる。

【００３２】更に時間が経過し、時間カウンタｔｘが補
正設定時間ｔ３以上に達した場合には目標温度の補正を
終了することとなるので（ステップＳ２７）、目標温度
設定器９の供給する目標温度ＳＶを補正後の目標温度Ｓ
ＶＸとして第１調節器１２に供給する（ステップＳ２
９）とともに、開始フラグＷ２ＳＴＡＲＴを”０”にし
（ステップＳ３０）、目標温度パターン補正処理の一周
期を終了する。

【００３３】このように目標温度が補正されることによ
って、第１調節器１２には、図６のａに示す目標温度設
定器９が入力する目標温度と、準備段階で求めた図４に
示す温度差パターンとを加えた、図６のｂに示す補正後
の目標温度パターンが供給されることとなる。そして、
この補正された目標温度パターンに基づいて、第１調節
器１２は炉内温度センサ５の測定する温度とをＰＩＤ演
算して第２調節器１３の目標値を算出し、第２調節器１
３は当該目標値と炉外温度センサ６の測定値とをＰＩＤ
演算してヒータ７に供給する電力値を算出する。そし
て、電力変換器８は算出された電力値に基づいた電力を
ヒータ７に供給して電気炉１の温度制御を行う。

【００３４】この温度制御を行うことによって電気炉１
の炉内温度は図６のｃに示す変化をし、図６のｄに示す
従来の温度制御による炉内温度の温度変化よりも迅速に
目標温度設定器９が設定する目標温度に安定して維持さ
せることができる。

【００３５】なお、上記した実施例では、準備段階及び
実行段階において、一定の規定した周期毎に処理を行っ
ていたが、一定の周期毎で処理を行うことに限らず、例
えば、処理を行う時間を予め設定しておき、その時間に
処理を行うようにしてもよい。また、上記した実施例で
は、実行段階において準備段階で求めた温度差の時間変
化パターンにおける時間毎の温度差を目標温度設定器９
が供給する目標温度に加えて補正していたが、温度差パ
ターンの時間毎の温度差を一定倍（例えば１．５倍）に
して目標温度設定器９が設定する目標温度に加えるよう
にしてもよい。

【００３６】また、上記した実施例では、簡単に目標温
度パターンの補正制御を行うことができるように、準備
段階では温度差パターンを直線で構成される温度差パタ
ーンに近似し、実行段階では近似した温度差パターンに
基づいて目標温度パターンを補正して電気炉１の温度制
御を行っていたが、準備段階において温度差パターンを
直線に近似せず、実行段階では近似していない温度差パ
ターンに基づいて目標温度パターンを補正して温度制御
を行っても、電気炉１の炉内温度を迅速に目標温度に安
定維持させることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る電気炉の温度制御方法によると、準備段階として
予め設定された目標温度と電気炉内温度の温度差パター
ンを求めておき、実行段階では求めた温度差パターンに
基づいて目標温度パターンを補正して電気炉の温度制御
を行い、基板投入の際に生じる温度変化を抑えるように
したために、迅速に電気炉の炉内温度を目標温度に安定
維持させることができる。また、請求項２に係る電気炉
の温度制御方法によると、準備段階で予め設定された目
標温度と電気炉の炉内温度との温度差パターンを求め、
この温度差パターンを直線で構成する温度差パターンに
近似しておき、実行段階では近似した温度差パターンに
基づいて目標温度パターンを補正して電気炉の温度制御
を行い、基板投入の際に生じる温度変化を抑えるように
したために、制御に必要なデータ量を削減するとともに
制御を簡単にし、迅速に炉内温度を目標温度に安定維持
させることができる。このため、半導体製造の処理時間
を短縮することができ、半導体製造の生産効率を向上さ
せるとともに、基板の品質低下をも防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度制御方法を実施する電気炉の構
成図である。

【図２】補正目標温度パターンを作成する処理手順を
示すフローチャートである。

【図３】設定された目標温度と炉内温度の測定値との
温度差の時間変化パターンを示す図である。

【図４】図３を直線で構成する温度差パターンに近似
した図である。

【図５】目標温度の補正を行う処理手順を示すフロー
チャートである。

【図６】本発明を実施した電気炉の炉内温度を示す図
である。

【図７】従来の温度制御方法を実施する電気炉の構成
図である。

【図８】従来の電気炉における炉内温度の測定値を示
す図である。

【符号の説明】

ｗ・・基板、１・・電気炉、４・・エンコーダ、
５・・炉内温度センサ、７・・ヒータ、９・・目
標温度設定器、１０・・制御装置、１１・・温度補正
器、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｄ (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

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒータにより加熱される電気炉内に基板
を投入するに際して、ヒータを制御して電気炉内の温度
を規定の目標温度に維持する電気炉の温度制御方法にお
いて、基板の投入に際して生ずる電気炉内の温度変化を計測
し、前記目標温度と当該計測した温度との温度差の時間
変化パターンを求めておき、以降の基板投入に際して、目標温度に時間毎の前記温度
差を加え、当該補正された目標温度パターンに基づいて
ヒータ制御を行うことを特徴とする電気炉の温度制御方
法。
【請求項２】請求項１に記載した温度制御方法におい
て、前記温度差の時間変化パターンを直線で構成するパ
ターンに近似し、以降の基板投入に際して、目標温度へ
近似された温度差パターンを時間毎に加え、当該補正さ
れた目標温度パターンに基づいてヒータ制御を行うこと
を特徴とする電気炉の温度制御方法。