JPS6283627A - デジタル温度検出装置 - 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】 産業上の利用分野 本発唱は、デジタル温間検出装置に関するもので、更に
述べれば、１ｏｏｏｃ前後の特に±０．ＩＣ以下の高精
度測定を行ない、拡散炉などの高温炉の温度制御を行な
うだめのデジタル温度検出装置に関するものである。

従来の技術 ウェハは、拡散炉などの高温炉により熱処理されるが、
良質の半導体装置を製造するには炉内の温度が、常に目
標温度であることが要求される。

そこで、炉内の温度を制御しなければならないが、その
だめには、炉内の温度を高精度に測定する必要がある。

従来、この温度測定には、白金ロジウムセンサ（温度検
出器）が用いられるが、この温度検出器は、１ｏｏｏｃ
で約１０ｍＶと微小電圧しか発生しないので、第２図に
示す様に、この出力電圧を直流増幅器で数１００倍増幅
した後、アナログ−デジタル変換回路（Ａ／Ｄコンバー
タ）に加え、そして、Ａ／Ｄコンバータの出力を中央処
理装置（ＣＰＵ）に入れて処理している。

発６八が解決しようとする問題点 従来例の温度検出方法では、高精度測定を行なう為には
、直流増幅器とＡ／Ｄコンバータに高精度のものが必要
となる。

しかし、Ａ／Ｄコンバータは、デジタル−アナログ変換
回路（Ｄ／Ａコンバータ）に比べて精度の高いものを得
ることができず、例えば、ＯＣ〜１４００ｔｌｌ’の温
度範囲を１４ビツトのＡ／Ｄコンバータを用いて測定す
ると、その測定限界は、約０．０８５ｒである。

又、この温度限界（１，０８５ｃを確保する為には。

直流増幅器の増幅度は、０．００６チ以下の精度が必要
となるが、このようにしても安定して前記精度を得るこ
とができない。

このように、従来の測定力°法では、ｏＯ〜１４００Ｃ
の温度範囲で０．０２〜０．０３Ｃ以下の高精度測定は
、不可能であった。

木登１ハは、上記事情に鑑み、高精度測定可能なデジタ
ル温度検出器の提供を目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、被測定物の温度に比例した出力をする温度検
出器と、基準電圧発生器との出力を比較器に入力し、前
記比較器の出力をＡ、／Ｄコンバータに入力せしめるこ
とを特徴とするデジタル温度測定器である。

作　　用 基準電圧発生器の出力を設定し、この出方を比較器に入
力すると共に、温度検出器の出力を前記比較器に入力す
ると、両出力に差があると比較器は出力し、Ａ／Ｄコン
バータに入力するが、両出力に差がない時、即ち、被測
定物の温度が、目標温度と一致している時は比較器は出
力せず、従って、Ａ／Ｄコンバータの出力はゼロとなる
。

又、両出力間に差が生じた場合は、比較器の出力がなく
なるまで基準電圧発生器の出力を制御して、被測定物の
温度を知ることができる。

実施例 本疼６ハの一実施例を添附図面により説明する。

図において１は、拡散炉などの被測定物で、この被測定
物ｌの温度は、温度検出器２により実測される。この温
度検出器２は、例えば、白金ロジウムセンサにより構成
され、この出力は比較器３に加えられる。

基準電圧発生器４は、目標温度に比例した電圧を発生さ
せて、比較器３に加えるもので、Ｄ／Ａコンバータによ
り構成されている。このＤ／Ａコンバータには１６ビツ
トのものヲ用い、００〜１４００Ｃの測定範囲を約０．
０２ｒの分解能で測定する。

Ｄ／Ａコンバータｕ、、外ｓがらのデジタルコントロー
ル信号Ｃにより目標温度に比例する出力が発生するが、
この出力電圧は、温度検出器２の出力電圧と逆極性であ
る。

比較器３は、直流増幅器５を介してＡ／Ｄコンバータ６
に接続され、更にＡ／Ｄコンバータ６はＣＰＵ７に接続
されている。

比較器３は、温度検出器２と基準電圧発生器の出力電圧
の絶対値が等しい時、即ち、被測定物の温度と目標温度
が一致している時は、出力電圧はＯボルトとなり、これ
を直流増幅器で増幅しても０ボルトなので、増幅度の誤
差が、１〜２チと太きくでも測定精度に何等影響がない
。

前記両出力電圧間に差が生じた時、即ち、被測定物の温
度と目標温度が一致しない時には、比較器が電圧を出力
し１、その出力電圧は、直流増幅器５により増幅された
後、Ａ／Ｄコンバータ６に入る。このＡ／Ｄコンバータ
６ｉｄ、ｍｌｌ定温度の例えば、±ＩＯＣの温度範囲を
測定でされば良いので、１０ビツトのものを用いれば、
　０．０２Ｃの高精度で測定できる。Ａ／Ｄコンバータ
６の出力と、Ｄ／Ａコンバータのコントロール信号Ｃを
ＣＰＵ７で計算処理し、温度の測定結果を出し、必要な
制御が行なわれる。

又、比較器３の出力がある場合、即ち、被測定物の温度
と目標温度が一致しない場合には、デジタルコントロー
ル信号Ｃにより基準電圧発生器４の出力を制御して比較
器３の出力をＯボルトにすることにより、被測定物の温
度を精確に知ることができる。即ち、この０ホルトにな
った時は、基準電圧発生器４の出力と温度検出器の出力
の絶対値が等しいので、基準電圧発生器４の出力に対応
する温度は、被測定物の温度と等しいのである。

他の実施例 本め吐ｔま、上記実施例に限定されるものではなく、汐
りえは、次の様にしてもよい。

（Ｄ基準電圧発生器は、Ｄ／Ａコンバータを用いなくて
もよく、安定した直流電圧発生源であればどの様なもの
−Ｃもよい。

（２）直流増幅器としてチョッパー凰増幅器を用いると
、測定精度の向上を図ることができる。

（３）温度検出器と、基準′亀圧発生器の出力正圧の極
性を同じにしで、比較器に差動増幅器を用いてもよい。

（４）温度検出器の出力は、電流のものを用いても良い
。この場合、基準電圧発生器の出力も電流となるが、こ
のように電流出力にすると、電圧に比べ抵抗の影響がな
いので、測定をより一増高鞘度に行なうことができる。

語１１ハの効果 本杷明は、以上の様に、温度検出器と基準′電圧発生器
の出力を比較して被測定物の温度を測定するので、高精
度測定を行なうことができる。

即ち、比較器の出力が、０ホルトの時、目標温度と被測
定物の温度が一致するので、この時の基準電圧発生器の
出力によυ、被測定物の温度を高精度に測定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、木登８Ａの実施例を示すブロック図、第２図
は、従来例を示すブロック図である。 ２・・・・・・温度検出器 ３・・・・・・比較器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被測定物の温度に比例した出力をする温度検出器と
   、基準電圧発生器との出力を、比較器に入力し、前記比
   較器の出力をＡ／Ｄコンバータに入力せしめることを特
   徴とするデジタル温度測定装置。 ２、基準電圧発生器は、Ｄ／Ａコンバータであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデジタル温度検
   出装置。 ３、基準電圧発生器は、電流を出力することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のデジタル温度検出装置。 ４、温度検出器は、電流を出力することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のデジタル温度検出装置。 ５、温度検出器と基準電圧発生器との出力は、逆極性で
   あることを特徴とするデジタル温度検出装置。 ６、温度検出器と基準電圧発生器との出力は、同極性で
   あることを特徴とするデジタル温度検出装置。 ７、比較器は、直流増幅器を介してＡ／Ｄコンバータに
   接続されていることを特徴とするデジタル温度検出装置
   。