热处理控制系统及热处理控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种能够在装载晶片时可靠地推定晶片温度来对晶片施以迅速的热处理的热处理控制系统及热处理控制方法。热处理控制系统具备：处理被保持在载体中的晶片的处理容器、密封处理容器的盖体、加热处理容器的加热器以及控制加热器的控制装置。在盖体上设置有轮廓温度传感器保持件，在该轮廓温度传感器保持件上设置有轮廓温度传感器。轮廓温度传感器与温度推定部连接，温度推定部基于轮廓温度传感器的检测信号对该轮廓温度传感器的检测信号施以一阶延迟滤波来推定晶片的温度。控制装置基于由温度推定部求出的晶片的温度来控制加热器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热处理控制系统以及热处理控制方法。
技术介绍
在半导体器件的制造中，为了对被处理体如半导体晶片实施氧化、扩散、CVD、退火等热处理而使用各种热处理装置。作为其中的ー种，公知有ー种可一次对多个片进行热处理的纵型热处理装置。该纵型热处理装置具备石英制的处理容器，下部具有开ロ部；盖体，开合该处理容器的开ロ部；保持件，设置在该盖体上，在上下方向上以规定的间隔保持 多片被处理体；和炉本体，设置在所述处理容器的周围，并安装有对被送入处理容器内的所述被处理体进行加热的加热器。在这样的热处理装置中，通过加热器来加热被处理体，以使被处理体基于来自设置在处理容器内的温度传感器的信号变成由控制装置预先设定的设定温度。但是，在装载被处理体吋，由于被处理体的温度从室温渐渐地上升，因此为了将被处理体加热至预先设定的设定温度需要花费较长时间，从而尤其需要在装载时迅速且高精度地对被处理体进行热处理。专利文献I :日本专利第4285759号公报
技术实现思路
本专利技术因考虑到这样的问题而提出，目的在于提供一种在装载被处理体时，可以迅速且高精度地对被处理体进行热处理的热处理装置以及热处理方法。本实施方式的特征在于，具备炉本体；加热部，设置于炉本体内表面；处理容器，配置在炉本体内，且下端形成有开ロ ；盖体，在上下方向上移动自如地被设置且对处理容器的下端开ロ进行密封；保持件，设置在盖体上且内部收纳多个被处理体，并将被处理体插入处理容器内；处理容器内温度传感器，与被处理体一同被插入到处理容器内，检测处理容器内的温度；温度推定部，基于来自处理容器内温度传感器的信号，对该来自处理容器内温度传感器的检测信号施以ー阶延迟滤波来推定被处理体的温度；和控制装置，基于由温度推定部推定出的被处理体的温度来控制加热部。在上述热处理控制系统中，其特征在于，处理容器内温度传感器设置在盖体上。在上述热处理控制系统中，其特征在于，处理容器内温度传感器被安装在保持件上。在上述热处理控制系统中，其特征在于，温度推定部在向处理容器内插入被处理体的装载时推定被处理体的温度。本实施方式为ー种使用了热处理控制系统的热处理控制方法，其特征在于，包括通过收纳并保持被处理体的保持件向处理容器内插入被处理体的装载步骤；在温度推定部中，基于来自处理容器内温度传感器的检测信号，对该来自处理容器内温度传感器的信号施以ー阶延迟滤波来推定被处理体的温度的步骤；和基于由温度推定部推定出的温度，由控制装置控制加热部的步骤。如上所述，根据本专利技术，在装载热处理体吋，可基于来自处理容器内温度传感器的检测温度，通过温度推定部可靠地推定被处理体的温度T。使用由温度推定部推定出的被处理体的温度，由控制装置控制加热部，从而能够迅速且高精度地对被处理体施以热处理。附图说明图I是示意性地表示本专利技术的热处理控制系统以及热处理控制方法的实施方式的纵剖视图。图2是与图I同样的图，是表示装载热处理体时的热处理控制系统的图。 图3是表示本专利技术的热处理控制系统的温度推定部的作用的图。图4(a) (b)是与比较例相比较而表示本专利技术的热处理控制系统的温度推定部的作用的图。具体实施例方式以下，參照附图对本专利技术的实施方式进行说明。这里，图I是示意性地表示本专利技术的热处理控制系统的纵剖视图，图2是与图I同样的图，是表示装载被处理体时的热处理控制系统的图，图3是表示热处理控制系统的温度推定部的作用的图，图4(a) (b)是与比较例相比较而表示本专利技术的热处理控制系统的温度推定部的作用的图。在图I中，纵型的热处理控制系统I具备可一次容纳多片例如半导体晶片W等被处理体来对其施以氧化、扩散、减压CVD等热处理的纵型的热处理炉2。该热处理炉2具备炉本体5，在内周面设置有发热电阻体(加热器)18A ;和处理容器3，配置在炉本体5内，在与炉本体5之间形成空间33，并且用于容纳晶片W来进行热处理。这里，加热器18A作为对晶片W加热的加热部而发挥作用。另外，炉本体5与处理容器3之间的空间33沿着纵方向被划分为多个单位区域，例如被划分为10个单位区域六1、六2、六3、六4、六5、六6、六7、六8、六9、八10。而且，加热器18A与这10个单位区域Al、... AlO对应地被设置在各个单位区域Al、... AlO中，进一歩，按每个単位区域Al、. . . AlO来设置测量该单位区域Al、. . . AlO的温度的如后述那样的外部温度传感器50。此外，在图I中，每个单位区域Al、. . .AlO都设置有加热器18A和外部温度传感器50。另外，各加热器18A如后述那样地由多个加热器元件18构成。另外，炉本体5被底板6支承,在该底板6上形成有用于将处理容器3从下方向上方插入的开ロ部7。另外，在底板6的开ロ部7上以覆盖底板6与处理容器3之间的间隙的方式设置有未图示的绝热部件。处理容器3由上端开ロ的石英制的内筒3A和覆盖内筒3A并且上端闭合的外筒3B构成。另外，在处理容器3中，在下侧部设置有向处理容器3内导入处理气体、惰性气体等的导入端ロ(导入口)8以及用于排出处理容器3内的气体的排气端ロ 8A。导入端ロ 8连接有气体供给源(未图示)，排气端ロ 8A连接有具备可以减压控制到例如133X600Pa 133X10_2pa的程度的真空泵的排气系统(未图示)。另外，导入端ロ 8连接着向处理容器3内延伸并且具有喷出ロ 8a的导入管8B。在处理容器3的下方，按照可通过升降机构13A升降移动的方式设置有封闭处理容器3的炉ロ 3a的盖体10。在该盖体10的上部，载置有炉ロ的保温单元即保温筒11，在该保温筒11的上部载置有在上下方向上以规定的间隔搭载多片、例如100 150片左右的直径300mm的晶片W的保持件即石英制的载体(ボー卜)12。在盖体10中设置有使载体12绕其轴心旋转的旋转机构13。载体12通过盖体10的下降移动从处理容器3内被送出(卸载)至下方的装载区域15内，在移换晶片W后，通过盖体10的上升移动被送入(装载)处理容器3内。上述炉本体5具有圆筒状的绝热部件16和在该绝热部件16的内周面在轴方向(在图示例中为上下方向)上形成为多级的槽状的棚部17，沿着各棚部17配置有加热器元 件(加热器线、发热电阻体)18，该加热器元件构成设置在每个单位区域Al、. . .AlO内的加热器18A。绝热部件16由含有例如ニ氧化硅、氧化铝或者氧化铝硅酸盐(珪酸ァルミナ)的无机纤维构成。绝热部件16在纵向上被一分为ニ，因此能够容易地进行加热器元件的装配以及加热器的组装。上述绝热部件16中配置有能够以适当间隔在径向上移动地保持上述加热器元件18的销构件(未图示)。在上述圆筒状的绝热部件16的内周面上，与其同心的环状的槽部21在轴向上以规定间距形成多级，在相邻的上部的槽部21与下部的槽部21之间形成有在周向上连续的环状的上述棚部17。并且，它们能够使强制冷却时的冷却介质绕到加热器元件18的背面而有效地冷却加热器元件18。此外，作为这样的冷却介质，可以考虑空气、氮气。设置在每个单位区域Al、. . .AlO内的加热器18A中，位于端部侧的加热器元件18经由以径向上贯通绝热部件16的方式设置的端子板22a、22b与外部的加热器输出部18B连接。为了保持炉本体5的绝热部件16的形状，并且加强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热处理控制系统，其特征在于，具备：炉本体；加热部，设置于炉本体内表面；处理容器，配置在炉本体内，且下端形成有开口；盖体，在上下方向上移动自如地被设置且对处理容器的下端开口进行密封；保持件，设置在盖体上且内部收纳多个被处理体，并将被处理体插入处理容器内；处理容器内温度传感器，与被处理体一同被插入到处理容器内，检测处理容器内的温度；温度推定部，基于来自处理容器内温度传感器的检测信号，对该来自处理容器内温度传感器的检测信号施以一阶延迟滤波来推定被处理体的温度；和控制装置，基于由温度推定部推定出的被处理体的温度来控制加热部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉井弘治，山口达也，王文凌，斋藤孝规，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：