温度調節計 HAシリーズ アプリケーション例:拡散炉の温度制御
温度調節計 HAシリーズ アプリケーション例:拡散炉の温度制御
半導体製造工程の中に、洗浄されたシリコンウェハ表面を酸化させる拡散行程があります。
この拡散行程をおこなう炉を拡散炉と言います。
下図は、縦型拡散炉を温度調節計:HA901型にてカスケード制御の手法を用いて温度制御をする一例を図解しています。(下図では、説明を簡易にするため、上部(M3, S3)、中部(M2, S2)、下部(M1, S1)の3ゾーン制御になっています。)
拡散炉は、1000℃前後の高温を高精度で温度制御しなければなりません。しかし、構造上、制御対象であるシリコンウェハと熱源(ヒーター)の間には、石英管などがあり通常のシングルループPID制御では、オーバーシュート(温度の行き過ぎ)アンダーシュート(温度の下がり過ぎ)が発生しやすくなってしまいます。
そこで、1台でカスケード制御が可能な温度調節計:HAシリーズを用いて拡散炉の温度制御を提案します。シリコンウェハ付近温度をマスター(M1, M2, M3)、ヒーター付近の温度をスレーブ(S1, S2, S3)として制御します。
カスケード制御の有効性については、当ホームページの『技術解説ホームページ』にて『カスケード制御と外乱応答の改善』にて詳しく解説していますのでご参照願います。

HA900を用いた拡散炉の温度制御例

横型拡散炉リユース、リニューアルのご提案は、こちら

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