JP2000150507A - 水素・酸素燃焼方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェット酸化の酸化速度を低下させる際にお
いても、水素と酸素を大流量の下に使用することを実現
した水素・酸素燃焼装置を提供する。 【解決手段】 燃焼部としての石英製の燃焼管１内に水
素と酸素を導入管２，３からそれぞれ導入するようにな
っており、さらに、燃焼管１から拡散炉への排気口１ａ
を例えば１０分割し、その内の一部の排気口１ａ、例え
ば１個の排気口１ａに排気管１ｂを接続し、１本の排気
管１ｂから燃焼管１内の燃焼ガスを後段の拡散炉に導入
する。さらに、排気管１ｂが接続されない残りの排気口
１ａから燃焼管１内の余剰の水素・酸素を燃焼管１から
排気回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
等に用いられる燃焼部内に水素と酸素を導入し、ヒータ
ー等で加熱して燃焼させる水素・酸素燃焼装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体装置の製造過程では、燃焼
部内に水素と酸素を導入し、ヒーター等で加熱して燃焼
させる水素・酸素燃焼装置が用いられている。

【０００３】従来の水素・酸素燃焼装置は図２に示され
るように、石英製の燃焼管１内に水素と酸素が導入管
２，３からそれぞれ導入され、石英製燃焼管１内で水素
と酸素をヒーター等で加熱して燃焼し、その燃焼ガスを
石英チューブに通して後段の拡散炉内に導入するように
なっている。

【０００４】ところで、図２に示される水素・酸素燃焼
装置では、ウェット酸化の酸化速度を低下させる場合が
あり、この場合、図２に示される水素・酸素燃焼装置で
は、燃焼管１内に導入する水素と酸素との流量を減少さ
せる必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示される水素・酸素燃焼装置において、燃焼管１内に導
入する水素と酸素との流量を減少させた場合、燃焼管１
内での燃焼部分の近傍の石英部品先端部分が劣化すると
いう問題がある。

【０００６】これは、水素と酸素の流量が少ないため、
燃焼管１を構成する石英部品の近傍で燃焼が起こること
が石英部品劣化の原因であると考えられる。

【０００７】また、燃焼管１内に導入する水素と酸素と
の流量によっては、着火せずに爆発してしまうという危
険性もある。

【０００８】これは、水素と酸素の流量が少ないため、
燃焼管１内で着火しない可能性があり、着火に充分な水
素と酸素の分圧条件を満足できないためである。

【０００９】本発明の目的は、ウェット酸化の酸化速度
を低下させる際においても、水素と酸素を大流量の下に
使用することを実現した水素・酸素燃焼装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る水素・酸素燃焼方法は、燃焼部内に水
素と酸素を導入し、ヒーター等で加熱して燃焼させる水
素・酸素燃焼方法であって、ウェット酸化速度を低下さ
せる場合に、燃焼部内に充分な流量の水素と酸素を導入
し、燃焼部内での着火に充分な水素と酸素の分圧条件を
満足して、燃焼反応を行ない、かつ、燃焼部内から水素
と酸素を排気し、燃焼部から供給される燃焼ガスの流量
を減少させるものである。

【００１１】また、本発明に係る水素・酸素燃焼装置
は、燃焼部内に水素と酸素を導入し、ヒーター等で加熱
して燃焼させる水素・酸素燃焼装置であって、前記燃焼
部は、水素・酸素の導入口の個数に比較して水素・酸素
の排気口を増加して設けており、一部の排気口から燃焼
ガスを供給し、残りの排気口から燃焼部内の水素・酸素
を排気するようにしたものである。

【００１２】また前記排気口にオリフィスを設け、前記
燃焼部内での燃焼を安定化するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。

【００１４】図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る
水素・酸素燃焼装置を示す断面図、（ｂ）は、同平面図
である。

【００１５】図に示す本発明の一実施形態に係る水素・
酸素燃焼装置は、例えば半導体装置の製造等に用いられ
る燃焼炉内に水素と酸素を導入し、ヒーター等で加熱し
て燃焼させる水素・酸素燃焼装置を対象とするものであ
る。

【００１６】図に示す本発明の一実施形態に係る水素・
酸素燃焼装置では、燃焼部としての石英製の燃焼管１内
に水素と酸素を導入管２，３からそれぞれ導入するよう
になっており、さらに、導入管２，３と比較して燃焼管
１から拡散炉への排気口１ａを増加して設けるため、排
気口１ａを例えば１０分割し、その内の一部の排気口１
ａ、例えば１個の排気口１ａに排気管１ｂを接続し、１
本の排気管１ｂから燃焼管１内の燃焼ガスを後段の拡散
炉に導入するようにしたものである。

【００１７】さらに、排気管１ｂが接続されない残りの
排気口１ａから燃焼管１内の余剰の水素・酸素を燃焼管
１から排気回収するようにしている。

【００１８】さらに、本発明の実施形態では、燃焼管１
の排気口１ａの箇所にオリフィス１ｃを設け、排気管１
ｂが接続された排気口１ａから排気管１ｂを通して拡散
炉に供給される燃焼ガスの流量、排気管１ｂが接続され
ない残りの排気口１ａから排気される水素・酸素の排出
量を安定に規制し、燃焼管１内での着火に充分な水素と
酸素の分圧条件を満足するように制御している。

【００１９】本発明の実施形態において、ウェット酸化
の酸化速度を低下させる場合には、１本ずつの導入管
２，３から水素・酸素を大量に燃焼管１内に導入して、
燃焼を行う。

【００２０】したがって、ウェット酸化の酸化速度を低
下させる場合でも、燃焼管１内に充分な流量の水素と酸
素が導入され、燃焼管１内での着火に充分な水素と酸素
の分圧条件が満足され、燃焼反応が行なわれることとな
る。

【００２１】一方、燃焼管１から拡散炉への排気口１ａ
は例えば１０分割され、その内の１個の排気口１ａに１
本の排気管１ｂを接続し、１本の排気管１ｂから燃焼ガ
スを拡散炉に導入する。

【００２２】この場合、排気管１ｂが接続されない残り
の多数の排気口１ａから燃焼ガス（水蒸気）を含めて余
剰の水素・酸素を燃焼管１外に排気するため、１本の排
気管１ｂから拡散炉に導入される燃焼ガス（水蒸気）の
流量が減少する。

【００２３】したがって、本発明の実施形態において、
ウェット酸化の酸化速度を低下させる場合には、燃焼管
１内に充分な流量の水素と酸素を導入し、燃焼管１内で
の着火に充分な水素と酸素の分圧条件を満足させて、燃
焼反応が行なわれ、かつ、燃焼管１から拡散炉に導入す
る水蒸気の流量を減少させることができる。

【００２４】以上のように本発明によれば、酸化速度抑
制を行う場合、燃焼部内で燃焼させる水素と酸素は、従
来通りに大流量供給しながら，実際の酸化に寄与する拡
散炉内へ導入される水素・酸素混合の燃焼ガス（水蒸
気）の流量を減少させることができる。

【００２５】したがって、燃焼部内に導入する水素と酸
素との流量を減少させた場合、燃焼部内での燃焼部分の
近傍の石英部品先端部分が劣化するという問題を回避す
ることができる。

【００２６】さらに、燃焼部内での着火に充分な水素と
酸素の分圧条件を満足させることができるため、着火せ
ずに爆発するという危険性を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る水素・酸
素燃焼装置を示す断面図、（ｂ）は、同平面図である。

【図２】従来例に係る水素・酸素燃焼装置を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 燃焼管（燃焼部） １ａ 排気口 １ｂ 接続管 １ｃ オリフィス ２，３ 導入管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼部内に水素と酸素を導入し、ヒータ
   ー等で加熱して燃焼させる水素・酸素燃焼方法であっ
   て、 ウェット酸化速度を低下させる場合に、燃焼部内に充分
   な流量の水素と酸素を導入し、燃焼部内での着火に充分
   な水素と酸素の分圧条件を満足して、燃焼反応を行な
   い、 かつ、燃焼部内から水素と酸素を排気し、燃焼部から供
   給される燃焼ガスの流量を減少させることを特徴とする
   水素・酸素燃焼方法。
2. 【請求項２】 燃焼部内に水素と酸素を導入し、ヒータ
   ー等で加熱して燃焼させる水素・酸素燃焼装置であっ
   て、 前記燃焼部は、水素・酸素の導入口の個数に比較して水
   素・酸素の排気口を増加して設けており、一部の排気口
   から燃焼ガスを供給し、残りの排気口から燃焼部内の水
   素・酸素を排気するようにしたものであることを特徴と
   する水素・酸素燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記排気口にオリフィスを設け、前記燃
   焼部内での燃焼を安定化するものであることを特徴とす
   る請求項２に記載の水素・酸素燃焼装置。