擴(kuò)散爐用作半導(dǎo)體器件和集成電路生產(chǎn)中進(jìn)行半導(dǎo)體微粒擴(kuò)散和氧化工藝的設(shè)備，是由耐高溫石英材料制成的管狀電阻加熱爐，在其主加熱段，電熱絲均勻環(huán)繞其上，可以完成硼擴(kuò)散、磷擴(kuò)散、氧化、退火等半導(dǎo)體材料的實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)工藝。高溫爐

　　作為本例控制對(duì)象的擴(kuò)散爐，其技術(shù)指標(biāo)列舉如下：

　　硅片規(guī)格：4”，6”，8”。

　　溫度控制范圍;350一1250℃，瞬時(shí)可達(dá)1280℃。

　　恒溫區(qū)長(zhǎng)度及精度：≤±1℃/300一800mm，300-1250℃;≤±0.5℃/300一800mm，800一1250℃。

　　爐溫單點(diǎn)穩(wěn)定性：≤±1℃/24h，300—1250℃;≤±0.5℃/24h，800—1250℃.

　　溫度重復(fù)性：≤±1℃。

　　升溫速率：O—15℃/min(1000℃以下)。

　　降溫透率，0—4℃/mim。

　　氣路：硼擴(kuò)散、磷擴(kuò)散各2路質(zhì)量流量計(jì)，氧化/退火管為3路質(zhì)量流量汁。

　　凈化工作臺(tái)凈化級(jí)別：100級(jí)(1000級(jí)廠房)。

　　它的工作溫度一般為數(shù)百度***千度，要求爐溫在一定的控制范圍內(nèi)保溫到規(guī)定的時(shí)間，而且擴(kuò)散工藝曲線是多臺(tái)階的。

　　目前國(guó)內(nèi)熱擴(kuò)散爐的控制很多仍然采用半導(dǎo)體器件控制，其缺點(diǎn)是：操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大;不能自動(dòng)定時(shí);不能自動(dòng)從一個(gè)溫控區(qū)進(jìn)入另一個(gè)溫控區(qū);無(wú)法實(shí)現(xiàn)群控;PID參數(shù)不能自動(dòng)調(diào)節(jié);溫控范圍受限。因此半導(dǎo)體行業(yè)需要對(duì)熱擴(kuò)散爐的爐溫和保溫時(shí)間實(shí)現(xiàn)較精確的計(jì)算機(jī)控制、對(duì)通入擴(kuò)散源的時(shí)間給予指示，而當(dāng)熱耦斷開(kāi)和擴(kuò)散爐絲燒斷時(shí)能給予指示和報(bào)警，并能將控制結(jié)果子以記錄。

　　計(jì)算機(jī)用于溫度控制，在國(guó)內(nèi)已得到廣泛的府用，實(shí)例也很多。例如采用STD總線對(duì)熱擴(kuò)散爐進(jìn)行控制的系統(tǒng)，以及利用微型計(jì)算機(jī)作為控制核心的爐溫控制系統(tǒng)。

　　STD總線作為控制核心，顯然在價(jià)格上占有明顯優(yōu)勢(shì)，由出于它不能以漢字顯示，而月輸入操作較為復(fù)雜浙以不能滿足用戶對(duì)直觀簡(jiǎn)易操作的要求。由于PC在性能提升的向時(shí)價(jià)格卻在不斷下降，因此在本例的控制系統(tǒng)中，使用的是計(jì)算機(jī)控制。