JP2000055461A - Fluid heating apparatus and substrate processing apparatus using the same - Google Patents

Fluid heating apparatus and substrate processing apparatus using the same

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JP2000055461A
JP2000055461A JP10224146A JP22414698A JP2000055461A JP 2000055461 A JP2000055461 A JP 2000055461A JP 10224146 A JP10224146 A JP 10224146A JP 22414698 A JP22414698 A JP 22414698A JP 2000055461 A JP2000055461 A JP 2000055461A
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JP
Japan
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coil
fluid
temperature
heating
power supply
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JP10224146A
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Japanese (ja)
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Hiroyo Yamamoto
浩代 山本
Yusuke Muraoka
祐介 村岡
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid heating apparatus utilizing electromagnetic induction in which a wall surface portion of a heating container, a change in temperature of a coil, and abnormal temperature of the same are detected immediately, and in which a broken wire of a coil and deformation and deterioration of the heating container are prevented, and which is excellent in safety. SOLUTION: There are provided a heating container 10 formed with a nonmagnetic material and having a closed structure in which there are formed a fluid inlet 12 and a fluid outlet 14 both communicated and connected with a piping, a coil 16 wound around an outer surface of the heating container, a power supply apparatus section 18 for conducting a high frequency current to the coil, a heater 20 formed with a conductive material and disposed in the heating container, a temperature detector 24 for detecting the temperature of the coil, and a controller 32 for controlling the power supply apparatus section based upon a temperature detection signal from the temperature detector.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、基板に対して所
要の処理を施す基板処理装置などへ配管を通して供給さ
れるガスや液体の各種の流体を加熱するのに使用される
流体加熱装置、特に電磁誘導加熱式の流体加熱装置、な
らびに、その流体加熱装置を用いた基板処理装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid heating apparatus used for heating various gases and liquids supplied through a pipe to a substrate processing apparatus for performing a required process on a substrate, and more particularly, to a fluid heating apparatus used for heating a substrate. The present invention relates to a fluid heating device of an electromagnetic induction heating type and a substrate processing apparatus using the fluid heating device.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板処理装置、例えば基板の減圧乾燥装
置において、基板が収容され減圧状態とされたチャンバ
内へ配管を通してアルコール蒸気、例えばイソプロピル
アルコール(IPA)蒸気を供給する場合に、IPA蒸
気を所定温度に加熱して供給する必要がある。IPA蒸
気を加熱する装置としては、一般に、ステンレス鋼等で
形成された配管の外側に抵抗加熱ヒータを配設し、その
抵抗加熱ヒータからの熱伝達により、配管内を流れるI
PA蒸気を加熱する装置が使用されているが、最近で
は、電磁誘導を利用して配管内を流れる流体を加熱する
試みもなされている。この加熱方式は、配管の途中に介
挿され非磁性体材料で形成された加熱容器の外面にコイ
ルを巻装するとともに、コイルが巻装された加熱容器の
内部に導電性材料で形成された発熱体を配設し、コイル
に高周波電流を流して磁束を発生させ、磁界内にある発
熱体に渦電流を生じさせてジュール熱を発生させ、この
発熱体の発熱により、加熱容器内を流れる気体や液体の
流体を直接的に加熱する、といったものである。
2. Description of the Related Art In a substrate processing apparatus, for example, an apparatus for drying a substrate under reduced pressure, when an alcohol vapor, for example, isopropyl alcohol (IPA) vapor is supplied through a pipe into a chamber in which the substrate is housed and in a reduced pressure state, the IPA vapor is supplied. It is necessary to supply by heating to a predetermined temperature. As a device for heating the IPA vapor, generally, a resistance heater is disposed outside a pipe made of stainless steel or the like, and heat flowing from the resistance heater flows through the pipe.
Although a device for heating PA vapor is used, recently, an attempt has been made to heat a fluid flowing in a pipe using electromagnetic induction. In this heating method, a coil is wound around an outer surface of a heating container formed of a non-magnetic material and inserted in the middle of a pipe, and a conductive material is formed inside the heating container around which the coil is wound. A heating element is provided, a high-frequency current is applied to the coil to generate a magnetic flux, and an eddy current is generated in the heating element in the magnetic field to generate Joule heat, which flows through the heating vessel due to the heat generated by the heating element. For example, a gas or liquid fluid is directly heated.

【0003】このような電磁誘導を利用した流体加熱装
置を用いた基板処理装置では、通常、配管の途中に介挿
された加熱容器の出口側に熱電対等の温度検出器を設置
し、加熱容器内を通過した後の流体の温度を温度検出器
によって測定する。そして、測定された流体の温度に基
づいてコイルに供給される電力を調節し、加熱容器内を
通過する流体の温度をフィードバック制御して、配管を
通して基板処理装置へ送られる流体の温度が所望温度と
なるように調整することが行われる。
In a substrate processing apparatus using such a fluid heating device utilizing electromagnetic induction, a temperature detector such as a thermocouple is usually installed at an outlet side of a heating vessel inserted in the middle of a pipe, and a heating vessel is provided. The temperature of the fluid after passing through the inside is measured by a temperature detector. Then, the electric power supplied to the coil is adjusted based on the measured temperature of the fluid, the temperature of the fluid passing through the heating vessel is feedback-controlled, and the temperature of the fluid sent to the substrate processing apparatus through the pipe is set to a desired temperature. Adjustment is performed so that

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、流体
加熱装置の加熱容器を通過した後の流体の温度を検出し
て制御を行う方式では、加熱容器の内部の温度が上昇し
て、その影響により、コイルが巻装された壁面部分やコ
イルが高温になっていたり、コイル自身の抵抗による発
熱でコイルおよびその近傍が高温になっていたりして
も、その温度変化や温度の異常を即座に検知することが
できない。すなわち、加熱容器の内部の発熱体が長時間
にわたり発熱して加熱容器内部が高温となり、加熱容器
内部からの伝熱によって壁面部分やコイルが加熱され、
また、コイルに高周波電流が流されることによりコイル
自身が発熱して、コイルおよびその近傍の温度が高くな
り過ぎていても、それを即座に検知することができず、
この結果、コイルが断線する、といった可能性がある。
また、加熱容器は、非磁性体材料で形成され、通常はプ
ラスチック材料により形成されているため、コイルおよ
びその近傍の温度が高くなり過ぎると、加熱容器が変形
したり劣化を早めたりする、といった問題点がある。さ
らに、コイルおよびその近傍の温度が高くなり過ぎる
と、安全面でも問題である。
As described above, in the system in which the temperature of the fluid after passing through the heating vessel of the fluid heating device is detected and controlled, the temperature inside the heating vessel rises. Due to this effect, even if the wall surface around which the coil is wound or the coil is hot, or if the coil and its vicinity are hot due to heat generated by the coil's own resistance, the temperature change or abnormal temperature can be detected immediately. Cannot be detected. That is, the heating element inside the heating container generates heat for a long time, the inside of the heating container becomes high temperature, and the wall portion and the coil are heated by the heat transfer from the inside of the heating container,
In addition, even if the coil itself generates heat due to the high-frequency current flowing through the coil and the temperature of the coil and its vicinity is too high, it cannot be detected immediately,
As a result, the coil may be disconnected.
In addition, since the heating container is formed of a non-magnetic material and is usually formed of a plastic material, if the temperature of the coil and its vicinity becomes too high, the heating container may be deformed or accelerated deterioration. There is a problem. Further, if the temperature of the coil and its vicinity becomes too high, there is a problem in safety.

【0005】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、電磁誘導を利用して流体を加熱する
流体加熱装置において、加熱容器の壁面部分やコイルの
温度変化や温度の異常を即座に検知することができて、
コイルが断線したり加熱容器が変形しまた劣化を早めた
りする、といったことを防止することができ、安全性に
も優れた流体加熱装置を提供すること、ならびに、その
ような流体加熱装置を用いた基板処理装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a fluid heating apparatus for heating a fluid using electromagnetic induction, a temperature change or abnormal temperature of a wall portion of a heating vessel or a coil. Can be detected immediately,
It is possible to prevent the coil from being disconnected or the heating container from being deformed or accelerated deterioration, and to provide a fluid heating device excellent in safety and using such a fluid heating device. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
流体が送給される配管の途中に介挿して設けられ、配管
内を流れる流体を加熱する流体加熱装置において、流体
が移送される配管にそれぞれ連通接続される流体流入口
および流体流出口が形設された密閉構造を有し、少なく
とも加熱部が非磁性体材料で形成された加熱容器と、こ
の加熱容器の外面の、前記加熱部の位置に巻装されたコ
イルと、このコイルに高周波電流を流す電源装置部と、
前記加熱容器の内部の、前記加熱部の位置に配設され導
電性材料によって形成された発熱体と、前記コイルもし
くはその近傍の温度を検出する温度検出手段と、この温
度検出手段からの温度検出信号に基づいて前記電源装置
部を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
In a fluid heating device that is provided in the middle of a pipe through which a fluid is supplied and that heats a fluid flowing through the pipe, a fluid inlet and a fluid outlet that are respectively connected to the pipe through which the fluid is transferred are formed. A heating container having at least a heating portion formed of a non-magnetic material, a coil wound on the outer surface of the heating container at the position of the heating portion, and a high-frequency current flowing through the coil. Power supply unit for flowing
A heating element disposed at the position of the heating section and formed of a conductive material inside the heating container, temperature detection means for detecting the temperature of the coil or its vicinity, and temperature detection from the temperature detection means Control means for controlling the power supply unit based on a signal.

【0007】請求項2に係る発明は、請求項1記載の装
置において、制御手段が、温度検出手段からの温度検出
信号に基づいて電源装置部からコイルへの電力の供給を
遮断することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the device according to the first aspect, the control means cuts off the supply of power from the power supply unit to the coil based on a temperature detection signal from the temperature detection means. And

【0008】請求項3に係る発明は、請求項1または請
求項2記載の装置において、温度検出手段の温度検出部
をコイルに接触させて配置したことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the device according to the first or second aspect, the temperature detecting section of the temperature detecting means is arranged in contact with the coil.

【0009】請求項4に係る発明は、基板処理装置にお
いて、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の流体
加熱装置を、基板の処理を行う基板処理部へ流体を供給
するための配管の途中に介挿して設けたことを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus, the fluid heating apparatus according to any one of the first to third aspects is provided with a piping for supplying a fluid to a substrate processing section for processing a substrate. Is interposed and provided.

【0010】請求項1に係る発明の流体加熱装置におい
ては、電源装置部により、加熱容器の外面に巻装された
コイルに高周波電流が流されると、磁束が発生し、磁界
内にある加熱容器内部の発熱体に渦電流が生じ、発熱体
を形成している導電性材料の固有抵抗によるジュール熱
が発生して、発熱体が発熱する。そして、配管から流体
流入口を通って加熱容器内へ流入した気体や液体の流体
は、発熱体の配設位置を通過する際に発熱体によって直
接的に加熱され、加熱された流体が加熱容器内から流体
流出口を通って配管内へ流れ込む。この際、温度検出手
段によりコイルもしくはその近傍の温度が検出され、こ
の温度検出手段からの温度検出信号に基づいて制御手段
により電源装置部が制御される。
In the fluid heating apparatus according to the first aspect of the present invention, when a high-frequency current is applied to the coil wound on the outer surface of the heating vessel by the power supply unit, a magnetic flux is generated, and the heating vessel in the magnetic field is generated. An eddy current is generated in the internal heating element, Joule heat is generated by the specific resistance of the conductive material forming the heating element, and the heating element generates heat. The gas or liquid fluid flowing from the pipe through the fluid inlet into the heating vessel is directly heated by the heating element when passing through the position where the heating element is provided, and the heated fluid is heated by the heating vessel. It flows into the piping from inside through the fluid outlet. At this time, the temperature of the coil or the vicinity thereof is detected by the temperature detecting means, and the power supply unit is controlled by the control means based on the temperature detection signal from the temperature detecting means.

【0011】例えば、請求項2に係る発明の流体加熱装
置では、コイルもしくはその近傍の温度が所定温度を超
えたような場合に、温度検出手段からの温度検出信号に
基づいて制御手段により電源装置部が制御されて、電源
装置部からコイルへの電力の供給が遮断される。このよ
うに、コイルもしくはその近傍の温度を検出するため、
加熱容器の内部の温度が上昇して、その影響により、コ
イルが巻装された壁面部分やコイルが高温になったり、
コイル自身の抵抗による発熱でコイルおよびその近傍が
高温になったりすると、その温度の異常を即座に検知す
ることができ、それに基づいてコイルへの給電が遮断さ
れる。したがって、コイル自身の発熱が無くなって、コ
イルもしくはその近傍の温度が所定温度を超えて高くな
り過ぎることが防止され、このため、コイルが断線した
りプラスチック材料で形成された加熱容器が変形したり
劣化を早めたりすることが防止され、また、安全であ
る。
For example, in the fluid heating apparatus according to the second aspect of the present invention, when the temperature of the coil or the vicinity thereof exceeds a predetermined temperature, the power supply device is controlled by the control means based on a temperature detection signal from the temperature detection means. The unit is controlled, and the supply of power from the power supply unit to the coil is cut off. Thus, to detect the temperature of the coil or its vicinity,
As the temperature inside the heating vessel rises, the temperature of the wall and the coil around which the coil is wound rises due to the effect,
When the temperature of the coil and its vicinity becomes high due to the heat generated by the resistance of the coil itself, an abnormality in the temperature can be detected immediately, and the power supply to the coil is cut off based on the abnormality. Therefore, the heat generated by the coil itself is eliminated, and the temperature of the coil or the vicinity thereof is prevented from exceeding a predetermined temperature and becoming too high, so that the coil is disconnected or the heating container made of a plastic material is deformed. Premature deterioration is prevented and it is safe.

【0012】請求項3に係る発明の流体加熱装置では、
温度検出手段によりコイル自体の温度が検出されるの
で、コイルの温度変化や温度の異常をより迅速に検知す
ることができる。
In the fluid heating apparatus according to the third aspect of the present invention,
Since the temperature of the coil itself is detected by the temperature detecting means, it is possible to more quickly detect a change in the temperature of the coil or abnormal temperature.

【0013】請求項4に係る発明の基板処理装置におい
ては、温度検出手段により流体加熱装置のコイルもしく
はその近傍の温度が検出され、この温度検出手段からの
温度検出信号に基づいて制御手段により電源装置部が制
御されるので、コイルもしくはその近傍の温度が所定温
度を超えたような場合には、即座に電源装置部からコイ
ルへの電力の供給が遮断されるので、コイルが断線した
りプラスチック材料で形成された加熱容器が変形したり
劣化を早めたりすることが防止され、また、安全であ
る。
In the substrate processing apparatus according to the present invention, the temperature of the coil of the fluid heating device or the vicinity thereof is detected by the temperature detecting means, and the power is supplied by the control means based on the temperature detection signal from the temperature detecting means. Since the device section is controlled, if the temperature of the coil or the vicinity of the coil exceeds a predetermined temperature, the supply of power from the power supply section to the coil is immediately stopped, so that the coil is disconnected or plastic The heating container made of the material is prevented from being deformed or hastening its deterioration, and is safe.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図面を参照しながら説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】最初に、図3および図4により、流体加熱
装置の基本構成および作用について説明する。図3は、
流体加熱装置の概略構成を模式的に示す外観斜視図であ
り、図4は、その縦断面図である。
First, the basic structure and operation of the fluid heating device will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is an external perspective view schematically showing a schematic configuration of the fluid heating device, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view thereof.

【0016】この流体加熱装置は、配管1の途中に介挿
して設けられた加熱容器2、この加熱容器2に巻装され
たコイル3、電源装置部(図示せず)および加熱容器2
の内部に配設された発熱体4から構成されている。な
お、図3において、コイル3は、半周部分を切断した状
態で示されている。
The fluid heating device includes a heating vessel 2 provided in the middle of a pipe 1, a coil 3 wound around the heating vessel 2, a power supply unit (not shown), and a heating vessel 2.
Is constituted by a heating element 4 disposed inside. Note that, in FIG. 3, the coil 3 is shown in a state in which a half circumferential portion is cut.

【0017】加熱容器2は、密閉された円筒形状を有
し、配管1にそれぞれ連通接続される流体流入口5およ
び流体流出口6が両側端面部に形設されている。この加
熱容器2は、非磁性体材料、例えばフッ化樹脂等のプラ
スチック材料やセラミック材料で形成されている。な
お、加熱容器2の全体が非磁性体材料で形成されている
必要は必ずしもなく、少なくともコイル3が巻装されて
加熱部となる円筒面が非磁性体材料で形成されておれば
よい。また、加熱容器の形状は、円筒に限らず種々の形
状であってもよい。
The heating vessel 2 has a closed cylindrical shape, and a fluid inlet 5 and a fluid outlet 6 which are respectively connected to the pipe 1 are formed on both end surfaces. The heating container 2 is formed of a nonmagnetic material, for example, a plastic material such as a fluororesin or a ceramic material. Note that the entire heating vessel 2 does not necessarily need to be formed of a non-magnetic material, and it is sufficient that at least a cylindrical surface around which the coil 3 is wound and which becomes a heating section is formed of a non-magnetic material. The shape of the heating vessel is not limited to a cylinder, but may be various shapes.

【0018】加熱容器2の円筒面に巻装されたコイル3
には、電源装置部が電気接続されていて、電源装置部に
よりコイル3に高周波電流が流されるようになってい
る。また、加熱容器2の内部に配設された発熱体4は、
金属材料によって形成されている。この実施形態では、
発熱体4は、耐食性を有するステンレス鋼等から成る複
数枚の金属薄板7を、間隔をあけて互いに平行に並列さ
せて構成されている。それぞれの金属薄板7は、加熱容
器2の軸線方向に沿って配置されており、各金属薄板7
間の間隙が流体の通路8となる。これらの金属薄板7
は、その表面が電解研磨等によって鏡面状態とされ、精
密洗浄されている。なお、発熱体の構成は、図示例のよ
うに複数枚の金属薄板7を並列させたものに限らず、流
体の通路が形成されて流体との接触面積が或る程度確保
される構造であればどのようなものでもよく、例えばハ
ニカム構造等のものでもよい。また、発熱体の材質は、
ステンレス鋼以外のもの、例えばニッケル等の各種金属
でもよい。その他、シリコンカーバイト(SiC)や炭
素(C)でもよく、発熱体の材質は導電性材料であれば
よい。
A coil 3 wound on a cylindrical surface of a heating vessel 2
, A power supply unit is electrically connected, and a high-frequency current flows through the coil 3 by the power supply unit. The heating element 4 disposed inside the heating vessel 2 is
It is formed of a metal material. In this embodiment,
The heating element 4 is configured by arranging a plurality of thin metal plates 7 made of corrosion-resistant stainless steel or the like in parallel with each other at intervals. Each metal sheet 7 is arranged along the axial direction of the heating vessel 2, and each metal sheet 7
The gap between them becomes the fluid passage 8. These metal sheets 7
Has been mirror-finished by electrolytic polishing or the like, and has been precision cleaned. The configuration of the heating element is not limited to a configuration in which a plurality of thin metal plates 7 are arranged in parallel as in the illustrated example, but may be a structure in which a fluid passage is formed and a certain contact area with the fluid is secured. Any structure may be used, such as a honeycomb structure. The material of the heating element is
Other than stainless steel, for example, various metals such as nickel may be used. In addition, silicon carbide (SiC) or carbon (C) may be used, and the heating element may be made of a conductive material.

【0019】図3および図4に示した構成の流体加熱装
置においては、電源装置部によりコイル3に高周波電流
を流すと、磁束が発生して、加熱容器2の内部の金属薄
板7に渦電流を生じ、材料の固有抵抗によって金属薄板
7にジュール熱が発生して、金属薄板7が発熱する。こ
の際、加熱容器2は、非磁性体材料で形成されているた
め、それ自身が発熱することはない。そして、金属薄板
7が発熱することにより、配管1から流体流入口5を通
って加熱容器2内に流入した流体は、各金属薄板7間の
通路8を通って流れる際に、金属薄板7からの熱伝達に
より直接的に加熱される。各金属薄板7間の通路8を通
過する間に加熱されて昇温した流体は、加熱容器2内か
ら流体流出口6を通って流出し配管1内へ流れ込む。
In the fluid heating device having the structure shown in FIGS. 3 and 4, when a high-frequency current is supplied to the coil 3 by the power supply unit, a magnetic flux is generated, and the eddy current flows through the metal sheet 7 inside the heating vessel 2. Is generated, and Joule heat is generated in the metal sheet 7 due to the specific resistance of the material, and the metal sheet 7 generates heat. At this time, since the heating container 2 is formed of a non-magnetic material, it does not generate heat itself. When the metal sheet 7 generates heat, the fluid flowing from the pipe 1 through the fluid inlet 5 into the heating vessel 2 flows through the passage 8 between the metal sheets 7, Is directly heated by the heat transfer. The fluid heated and heated while passing through the passage 8 between the metal sheets 7 flows out of the heating vessel 2 through the fluid outlet 6 and flows into the pipe 1.

【0020】図1は、この発明の1実施形態を示し、流
体加熱装置の一部破断縦断面図である。この流体加熱装
置は、配管の途中に介挿して設けられ流体流入口12お
よび流体流出口14を有する加熱容器10、この加熱容
器10に巻装されたコイル16、このコイル16に高周
波電流を流す電源装置部18および加熱容器10の内部
に配設された発熱体20を備えて構成されている。この
流体加熱装置の基本構成および作用は、図3および図4
に示した装置と同様であるので、重複する説明は、ここ
では省略する。
FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and is a partially broken longitudinal sectional view of a fluid heating device. This fluid heating device is provided with a fluid inlet 12 and a fluid outlet 14 provided in the middle of a pipe, a heating vessel 10, a coil 16 wound around the heating vessel 10, and a high-frequency current flowing through the coil 16. The power supply unit 18 includes a heating element 20 disposed inside the heating container 10. The basic configuration and operation of this fluid heating device are shown in FIGS.
Since the device is the same as that shown in FIG. 1, the duplicate description is omitted here.

【0021】この流体加熱装置では、加熱容器10が、
発熱部より流体流出口14に近い部分を襞状、蛇腹状等
に形成した熱膨張吸収部22を有しており、加熱容器1
0の温度上昇に伴う熱膨張を熱膨張吸収部22で吸収し
て、加熱容器10の両側端部と配管との接合部に過大な
力が作用しないような構造となっている。コイル16
は、非磁性体材料である、例えばポリテトラフルオルエ
チレン等のフッ化樹脂や石英で形成されたカバー161
内に配置されている。また、この装置は、温度検出器2
4を有しており、その温度検出体、例えば熱電対26の
検出端がカバー161内でコイル16に接触して配置さ
れている。なお、温度検出体として、熱電対のほか、測
温抵抗体や放射温度計などを使用するようにしてもよ
い。また、この装置には、加熱容器10の流体流入口1
2および流体流出口14を通過する流体の温度をそれぞ
れ検出する温度検出器28、30が設けられている。そ
れぞれの温度検出器24、28、30から出力される温
度検出信号は、コントローラ32へ送られるようになっ
ている。コントローラ32には、電源装置部18および
警報器34がそれぞれ接続されている。
In this fluid heating device, the heating vessel 10
The heating vessel 1 has a thermal expansion absorbing portion 22 in which a portion closer to the fluid outlet 14 than the heat generating portion is formed in a fold shape, a bellows shape or the like.
The thermal expansion accompanying the temperature rise of 0 is absorbed by the thermal expansion absorbing section 22 so that an excessive force does not act on the joint between the both ends of the heating vessel 10 and the pipe. Coil 16
Is a cover 161 formed of a nonmagnetic material, for example, a fluorinated resin such as polytetrafluoroethylene or quartz.
Is located within. In addition, this device includes a temperature detector 2
The temperature detector, for example, a detection end of a thermocouple 26 is disposed in contact with the coil 16 in the cover 161. As the temperature detector, a thermometer, a radiation thermometer, or the like may be used in addition to the thermocouple. The apparatus also includes a fluid inlet 1 of the heating vessel 10.
Temperature detectors 28 and 30 for detecting the temperature of the fluid passing through the fluid outlet 2 and the fluid outlet 14, respectively, are provided. The temperature detection signals output from the respective temperature detectors 24, 28, 30 are sent to the controller 32. The power supply unit 18 and the alarm 34 are connected to the controller 32.

【0022】コントローラ32においては、予め設定さ
れた目標温度と温度検出器30、28によって検出され
た流体流出口14または流体流入口12の流体の温度と
が比較され、その温度差に対応した制御信号がコントロ
ーラ32から電源装置部18へ出力されて、流体の温度
が目標温度となるように発熱体20がフィードバック制
御またはフィードフォワード制御される。また、この流
体加熱装置では、コントローラ32において、予め設定
された温度と温度検出器24によって検出されたコイル
16の温度とが比較され、コイル16の温度が設定温度
を超えた時に、コントローラ32から電源装置部18へ
信号が送られて、電源装置部18からコイル16への電
力の供給が遮断され、あるいはコイル16の出力が弱め
られる。これにより、コイル16自身の発熱が無くなり
あるいは少なくなり、コイル16の温度上昇が抑えられ
て、コイル16の温度が設定温度を超えて高くなり過ぎ
ることが防止される。このため、コイル16が断線した
りプラスチック材料で形成された加熱容器10が変形し
たり劣化を早めたりすることが防止される。また、同時
にコントローラ32から警報器34へも信号が送られて
警報器34が駆動させられ、コイル16が異常に温度上
昇していることが作業者に報知される。なお、カバー1
61が発熱体20からの熱伝達を抑えるため、温度検出
器24は、コイル16の温度上昇を正確に検出すること
ができる。
The controller 32 compares the preset target temperature with the temperature of the fluid at the fluid outlet 14 or the fluid inlet 12 detected by the temperature detectors 30 and 28, and performs control corresponding to the temperature difference. A signal is output from the controller 32 to the power supply unit 18, and the heating element 20 is subjected to feedback control or feedforward control so that the temperature of the fluid becomes the target temperature. Further, in this fluid heating device, the controller 32 compares the preset temperature with the temperature of the coil 16 detected by the temperature detector 24, and when the temperature of the coil 16 exceeds the set temperature, the controller 32 A signal is sent to the power supply unit 18 to interrupt the supply of power from the power supply unit 18 to the coil 16 or the output of the coil 16 is weakened. As a result, the heat generation of the coil 16 itself is eliminated or reduced, the temperature rise of the coil 16 is suppressed, and the temperature of the coil 16 is prevented from exceeding the set temperature and becoming too high. For this reason, disconnection of the coil 16 and deformation or accelerated deterioration of the heating container 10 formed of a plastic material are prevented. At the same time, a signal is also sent from the controller 32 to the alarm device 34 to drive the alarm device 34, so that the operator is notified that the temperature of the coil 16 is abnormally high. In addition, cover 1
Since 61 suppresses the heat transfer from the heating element 20, the temperature detector 24 can accurately detect the temperature rise of the coil 16.

【0023】図2は、温度検出器24の温度検出体であ
る熱電対26の他の配置例を示す要部拡大縦断面図であ
る。コイル16は、中空状のカバー162の内部に配置
されており、熱電対26の検出端は、コイル16の近傍
に配置される。この構造であれば、温度検出器24の熱
電対26とコイル16との間の位置精度を必要としない
ため、組立てが容易となる。
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part showing another arrangement example of the thermocouple 26 which is a temperature detector of the temperature detector 24. The coil 16 is arranged inside the hollow cover 162, and the detection end of the thermocouple 26 is arranged near the coil 16. With this structure, since the positional accuracy between the thermocouple 26 of the temperature detector 24 and the coil 16 is not required, the assembly becomes easy.

【0024】以上のような構成を有する流体加熱装置
は、各種の基板処理装置において、基板の処理を行う基
板処理部へ流体を供給するための配管の途中に介挿され
て、種々の流体を加熱するために使用される。このよう
な流体加熱装置を備えた基板処理装置の1例について、
図5を参照しながら説明する。
The fluid heating apparatus having the above-described configuration is inserted in a pipe for supplying a fluid to a substrate processing section for processing a substrate in various types of substrate processing apparatuses, and is configured to supply various fluids. Used for heating. Regarding an example of a substrate processing apparatus provided with such a fluid heating device,
This will be described with reference to FIG.

【0025】図5は、基板処理装置の一種である減圧乾
燥装置の全体の概略構成を示す模式図である。この減圧
乾燥装置は、基板へIPA蒸気を供給して減圧雰囲気下
で基板を乾燥させる処理に使用される。図5において、
符号36が減圧乾燥チャンバを示し、チャンバ36の内
部は、図示していない真空ポンプ等の減圧手段により真
空排気されて減圧状態にすることができる。また、符号
38は、チャンバ36に連通接続されたIPA蒸気供給
用配管、符号40は、IPA蒸気供給用配管38に連通
接続された希釈用窒素ガス供給配管である。IPA蒸気
供給用配管38は、エバポレータ42に流路接続されて
いる。エバポレータ42内にはIPA44が収容されて
おり、ポンプ46によりIPA供給路48を通ってエバ
ポレータ42の天井部の噴射口50へIPA44を供給
することにより、噴射口50からIPAを噴射してIP
A蒸気を調製するようになっている。エバポレータ42
の内部空間には、キャリア用窒素ガス供給配管52が連
通接続されており、また、エバポレータ42には、エバ
ポレータ42内に収容されたIPA44を循環させて加
熱するためのIPA循環用配管54が付設されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an overall schematic configuration of a reduced-pressure drying apparatus which is a kind of a substrate processing apparatus. This reduced-pressure drying apparatus is used for a process of supplying IPA vapor to a substrate and drying the substrate under a reduced-pressure atmosphere. In FIG.
Reference numeral 36 denotes a reduced-pressure drying chamber, and the inside of the chamber 36 can be evacuated and evacuated by a decompression means such as a vacuum pump (not shown). Reference numeral 38 denotes an IPA vapor supply pipe connected to the chamber 36, and reference numeral 40 denotes a dilution nitrogen gas supply pipe connected to the IPA vapor supply pipe 38. The IPA vapor supply pipe 38 is connected to a flow path of the evaporator 42. An IPA 44 is accommodated in the evaporator 42, and the IPA 44 is supplied from the injection port 50 by supplying the IPA 44 to the injection port 50 on the ceiling of the evaporator 42 through the IPA supply path 48 by the pump 46.
A vapor is prepared. Evaporator 42
A nitrogen gas supply pipe 52 for carrier is connected and connected to the internal space, and an IPA circulation pipe 54 for circulating and heating the IPA 44 housed in the evaporator 42 is attached to the evaporator 42. Have been.

【0026】そして、チャンバ36内へ供給されるIP
A蒸気を所定温度に加熱するために、IPA蒸気供給用
配管38に、図1に示したような上記構成の流体加熱装
置56が介挿して設けられており、流体加熱装置56に
コントローラ58が併設されている。また、希釈用窒素
ガス供給配管40には、希釈用窒素ガスを加熱するため
に、コントローラ62が併設された流体加熱装置60が
介挿して設けられ、キャリア用窒素ガス供給配管52に
は、キャリア用窒素ガスを加熱するために、コントロー
ラ66が併設された流体加熱装置64が介挿して設けら
れている。さらに、IPA循環用配管54には、IPA
を所定温度に加熱するために、コントローラ70が併設
された流体加熱装置68が介挿して設けられている。
The IP supplied to the chamber 36
In order to heat the A vapor to a predetermined temperature, the fluid heating device 56 having the above-described configuration as shown in FIG. 1 is interposed in the IPA vapor supply pipe 38, and the controller 58 is connected to the fluid heating device 56. It is attached. Further, a fluid heating device 60 provided with a controller 62 for heating the dilution nitrogen gas is provided in the dilution nitrogen gas supply pipe 40, and a carrier nitrogen gas supply pipe 52 is provided in the carrier nitrogen gas supply pipe 52. In order to heat the nitrogen gas for use, a fluid heating device 64 provided with a controller 66 is provided interposed therebetween. Further, the IPA circulation pipe 54 has an IPA
In order to heat the fluid to a predetermined temperature, a fluid heating device 68 provided with a controller 70 is interposed therebetween.

【0027】この発明に係る流体加熱装置は、図5に示
した減圧乾燥装置以外にも、例えば薬液循環式処理装置
や温純水洗浄装置、さらにはキャリア洗浄用温風ヒータ
や引上げ乾燥用高温窒素ガスヒータなどとして、また、
CVD装置の反応ガス加熱装置、スピンナの塗布液加熱
装置など、各種の処理装置において使用し得るものであ
る。
The fluid heating apparatus according to the present invention is not limited to the vacuum drying apparatus shown in FIG. 5, but may be, for example, a chemical liquid circulation type processing apparatus, a hot pure water cleaning apparatus, a hot air heater for carrier cleaning, or a high-temperature nitrogen gas heater for pull-up drying. And so on,
It can be used in various processing apparatuses such as a reaction gas heating apparatus for a CVD apparatus and a coating liquid heating apparatus for a spinner.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1に係る発明の流体加熱装置は、
加熱容器の壁面部分やコイルの温度変化や温度の異常を
即座に検知することができて、電源装置部に対し必要な
制御が行われるので、コイルが断線したり加熱容器が変
形しまた劣化を早めたりする、といったことを防止する
ことができ、安全性にも優れている。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fluid heating device.
Changes in temperature and abnormalities in the temperature of the wall of the heating vessel and the coil can be detected immediately, and the necessary control is performed on the power supply unit. It can be prevented from being advanced earlier, and is excellent in safety.

【0029】請求項2に係る発明の流体加熱装置では、
コイルもしくはその近傍の温度の異常を即座に検知する
ことができ、それに基づいてコイルへの給電が遮断され
るため、コイル自身の発熱が無くなって、コイルもしく
はその近傍の温度が所定温度を超えて高くなり過ぎるこ
とが防止されるので、コイルが断線したりプラスチック
材料で形成された加熱容器が変形したり劣化を早めたり
することが防止され、また、安全面での問題も解消され
る。
In the fluid heating device according to the second aspect of the present invention,
An abnormality in the temperature of the coil or the vicinity thereof can be immediately detected, and power supply to the coil is cut off based on the detection, so that the coil itself does not generate heat and the temperature of the coil or the vicinity thereof exceeds a predetermined temperature. Since it is prevented from becoming too high, the coil is prevented from being disconnected, and the heating container made of a plastic material is prevented from being deformed or accelerated in deterioration, and safety problems are also solved.

【0030】請求項3に係る発明の流体加熱装置では、
温度検出手段によりコイル自体の温度が検出されるた
め、コイルの温度の異常をより迅速に検知して、電源装
置部からコイルへの電力の供給が遮断されるので、コイ
ルが断線することをより有効に防止することができる。
In the fluid heating device according to the third aspect of the present invention,
Since the temperature of the coil itself is detected by the temperature detecting means, abnormalities in the temperature of the coil are more quickly detected, and the supply of power from the power supply unit to the coil is cut off. It can be effectively prevented.

【0031】請求項4に係る発明の基板処理装置を使用
すると、その一部を構成する流体加熱装置の加熱容器の
壁面部分やコイルの温度変化や温度の異常を即座に検知
することができて、電源装置部に対し必要な制御が行わ
れるので、コイルが断線したり加熱容器が変形しまた劣
化を早めたりする、といったことを防止することがで
き、また、安全に基板の処理を行うことができる。
When the substrate processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention is used, it is possible to immediately detect a temperature change or abnormal temperature of a wall portion of a heating vessel or a coil of a fluid heating apparatus which constitutes a part thereof. Since the necessary control is performed on the power supply unit, it is possible to prevent disconnection of the coil, deformation of the heating container, and deterioration of the heating container, and to perform processing of the substrate safely. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の1実施形態を示し、流体加熱装置の
一部破断縦断面図である。
FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and is a partially broken longitudinal sectional view of a fluid heating device.

【図2】この発明の第2の実施形態を示し、流体加熱装
置の要部拡大縦断面図である。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention and is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of a fluid heating device.

【図3】この発明に係る流体加熱装置の基本構成を模式
的に示す外観斜視図である。
FIG. 3 is an external perspective view schematically showing a basic configuration of a fluid heating device according to the present invention.

【図4】図3に示した流体加熱装置の概略縦断面図であ
る。
4 is a schematic vertical sectional view of the fluid heating device shown in FIG.

【図5】この発明に係る流体加熱装置を、基板処理装置
の一種である減圧乾燥装置に使用した例を示す模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic view showing an example in which the fluid heating device according to the present invention is used in a reduced-pressure drying device which is a kind of substrate processing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 配管 2、10 加熱容器 3、16 コイル 4、20 発熱体 5、12 加熱容器の流体流入口 6、14 加熱容器の流体流出口 7 金属薄板 8 流体の通路 1691、162 カバー 18 電源装置部 24、28、30 温度検出器 26 熱電対 32、58、62、66、70 コントローラ 34 警報器 36 減圧乾燥チャンバ 38 IPA蒸気供給用配管 40 希釈用窒素ガス供給配管 42 エバポレータ 44 IPA 46 ポンプ 52 キャリア用窒素ガス供給配管 54 IPA循環用配管 56、60、64、68 流体加熱装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 piping 2, 10 heating vessel 3, 16 coil 4, 20 heating element 5, 12 fluid inlet of heating vessel 6, 14 fluid outlet of heating vessel 7 metal sheet 8 fluid passage 1691, 162 cover 18 power supply unit 24 , 28, 30 Temperature detector 26 Thermocouple 32, 58, 62, 66, 70 Controller 34 Alarm 36 Vacuum drying chamber 38 IPA vapor supply pipe 40 Dilution nitrogen gas supply pipe 42 Evaporator 44 IPA 46 Pump 52 Carrier nitrogen Gas supply piping 54 IPA circulation piping 56, 60, 64, 68 Fluid heating device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流体が送給される配管の途中に介挿して
設けられ、配管内を流れる流体を加熱する流体加熱装置
において、 流体が移送される配管にそれぞれ連通接続される流体流
入口および流体流出口が形設された密閉構造を有し、少
なくとも加熱部が非磁性体材料で形成された加熱容器
と、 この加熱容器の外面の、前記加熱部の位置に巻装された
コイルと、 このコイルに高周波電流を流す電源装置部と、 前記加熱容器の内部の、前記加熱部の位置に配設され導
電性材料によって形成された発熱体と、 前記コイルもしくはその近傍の温度を検出する温度検出
手段と、 この温度検出手段からの温度検出信号に基づいて前記電
源装置部を制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
する流体加熱装置。
1. A fluid heating device which is provided in the middle of a pipe through which a fluid is supplied to heat a fluid flowing through the pipe, comprising: A fluid container having a sealed structure in which a fluid outlet is formed, at least a heating unit formed of a non-magnetic material, and a coil wound around a position of the heating unit on an outer surface of the heating container; A power supply unit for supplying a high-frequency current to the coil; a heating element formed of a conductive material disposed at a position of the heating unit inside the heating container; and a temperature for detecting a temperature of the coil or the vicinity thereof. A fluid heating device, comprising: a detection unit; and a control unit that controls the power supply unit based on a temperature detection signal from the temperature detection unit.
【請求項2】 前記制御手段が、前記温度検出手段から
の温度検出信号に基づいて前記電源装置部から前記コイ
ルへの電力の供給を遮断するものである請求項1記載の
流体加熱装置。
2. The fluid heating apparatus according to claim 1, wherein the control unit cuts off power supply from the power supply unit to the coil based on a temperature detection signal from the temperature detection unit.
【請求項3】 前記温度検出手段の温度検出部が、前記
コイルに接触して配置された請求項1または請求項2記
載の流体加熱装置。
3. The fluid heating device according to claim 1, wherein the temperature detecting section of the temperature detecting means is disposed in contact with the coil.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の流体加熱装置を、基板の処理を行う基板処理部へ流
体を供給するための配管の途中に介挿して設けたことを
特徴とする基板処理装置。
4. A fluid heating device according to claim 1, wherein the fluid heating device is provided in a middle of a pipe for supplying a fluid to a substrate processing unit for processing a substrate. Substrate processing apparatus.
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