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。