王 艾，徐 冬

(北京七星华创电子股份有限公司集成电路工艺设备研发中心，北京 101312)

立式炉是300mm集成电路制造的重要工艺设备，适用于集成电路制造过程中氧化、退火、薄膜生长等工艺。立式炉的工作温度一般为数百摄氏度至上千摄氏度。在工艺过程中，立式炉需形成一定温度范围内稳定可控的恒温区，要求满足均匀性，以及快速响应要求，并对建立的恒温区的长度也有一定的要求，用以保证硅片的工艺质量[1]。

本文描述了针对300mm立式炉设备的应用需求，设计了一整套恒温区测量的软硬件系统，现场的使用情况表明，该系统具有运行可靠、使用方便的特点，系统采集到的实验数据可用于加热器恒温区的分析，改进加热器设计，以获得更均匀、稳定的热场。

1 硬件控制系统设计

北京七星华创电子股份有限公司现有的300mm氧化炉设备，采用单反应室结构，炉体加热丝包覆的范围划分为多个区段(Zone A，B，C，D……)，各区段有独立的功率输出单元以控制温度。炉体配置有两组热电偶用于提供每一区段的温度信息，一组位于石英管内称之为“Profile”热电偶，其测得的温度较接近硅片本身的温度；另一组则靠近加热丝称为“Spike”热电偶，其测得的温度较接近加热丝本身的温度[2]。整套系统如图1所示。

依据此设备结构，设计了恒温区测量装置用于检测该立式炉反应室的恒温区，该测量装置是在正常工艺过程之前使用的，它的主要目的：（1）验证恒温区是否满足要求——温度误差（恒温区的温度误差不超过指定误差范围）和恒温区的长度；