[发明专利]热处理装置及热处理装置的温度测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理装置及热处理装置的温度测量方法。

背景技术

在半导体器件的制造中，为了对被处理体、例如半导体晶圆实施氧化、扩散、CVD、退火等热处理而使用各种热处理装置。作为其中的一种热处理装置，公知有一次能够进行多张处理体的热处理的立式热处理装置。该立式热处理装置包括：处理容器，其是由石英制成的，在下部具有开口部；盖体，其用于开闭该处理容器的开口部；保持器，其设在该盖体上，用于将多张被处理体沿着上下方向隔开规定的间隔保持；炉主体，其设在上述处理容器的周围，安装有用于加热被输入到处理容器内的上述被处理体。

然而，以往以来，为了高精度地控制炉主体内的温度，还开发有如下这样的技术：将炉主体内的空间划分成多个区域，在区域中设置炉内温度传感器，并且将加热器按照各区域分割，从而细微地控制各区域的温度。

在将炉主体内划分成多个区域并针对各区域细微地进行控制的情况下，需要针对各区域设置炉内温度传感器。将K热电偶或者R热电偶用作这样的炉内温度传感器，但K热电偶在测量温度变化较大的情况下塞贝克(Seebeck)系数(相对于温度变化而发生的电动势的程度)有时发生变化，在测量温度发生变化的情况下需要校正来自K热电偶的电动势。

另一方面，R热电偶和S热电偶的塞贝克系数不发生变化，但这些R热电偶和S热电偶的价格高，导致成本增加。

发明内容

本发明是考虑到这一点而做成的，其目的在于提供具有包括热电偶的多个炉内温度传感器、并且不需要每次对来自各热电偶的测量温度进行校正、还能够谋求减少设置成本的热处理装置及热处理装置的温度测量方法。

本实施方式提供一种热处理装置，其特征在于，该热处理装置包括：炉主体，其在内周面上设有加热部；处理容器，其配置在炉主体内，在该处理容器与炉主体之间形成有包括多个区域的空间，并且用于在内部收容多个被处理体；炉内温度传感器，其与空间的各区域相对应地设置；炉内温度计算部，其用于基于来自各炉内温度传感器的信号来求得炉内温度；控制部，其用于基于利用炉内温度计算部求得的炉内温度来控制加热部，设在空间中的基准区域中的炉内温度传感器包括由R热电偶或者S热电偶构成的第1热电偶、由除了R热电偶和S热电偶之外的热电偶构成的第2热电偶，设在其他的区域中的炉内温度传感器包括第2热电偶，炉内温度计算部具有：电动势差电路，其与基准区域的第2热电偶、其他的区域的第2热电偶连接，用于求得基准区域与其他的区域的温度差；第1热电偶电动势测量电路，其与基准区域的第1热电偶连接，用于基于来自该第1热电偶的信号来求得基准区域的温度；加算器，其与第1热电偶电动势测量电路、其他的区域所对应的电动势差电路连接，用于将来自第1热电偶电动势测量电路的信号与来自该电动势差电路的信号相加而求得其他的区域的温度。

本实施方式提供一种热处理装置，其特征在于，该热处理装置包括：炉主体，其在内周面上设有加热部；处理容器，其配置在炉主体内，在该处理容器与炉主体之间形成有空间，并且在内部形成有多个区域且用于收容多个被处理体；处理容器内温度传感器，其与处理容器的各区域相对应地设置；处理容器内温度计算部，其用于基于来自各处理容器内温度传感器的信号来求得处理容器内温度；控制部，其用于基于利用处理容器内温度计算部求得的处理容器内温度来控制加热部，设在处理容器内的基准区域中的处理容器内温度传感器包括：第1热电偶，其由R热电偶或者S热电偶构成；第2热电偶，其由除了R热电偶和S热电偶之外的热电偶构成，设在其他的区域中的处理容器内温度传感器包括第2热电偶，处理容器内温度计算部具有：电动势差电路，其与基准区域的第2热电偶、其他的区域的第2热电偶连接，用于求得基准区域与其他的区域的温度差；第1热电偶电动势测量电路，其与基准区域的第1热电偶连接，用于基于来自该第1热电偶的信号来求得基准区域的温度；加算器，其与第1热电偶电动势测量电路、其他的区域所对应的电动势差电路连接，用于将来自第1热电偶电动势测量电路的信号与来自该电动势差电路的信号相加而求得其他的区域的温度。