JP2006332086A

JP2006332086A - 加熱装置およびプロセスガス処理システム

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Publication number: JP2006332086A
Application number: JP2005148947A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yamada; 裕二山田
Original assignee: Hugle Electronics Inc
Current assignee: Hugle Electronics Inc
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】
プロセスガスを短時間で効率的に加熱できるようにした加熱装置、および、この加熱装置を用いてプロセスガスを高温に加熱して下流の長距離にわたりプロセスガスを高温に維持するプロセスガス処理システムを提供する。
【解決手段】
プロセスガスが通流する加熱流路部２００と、大球５０１，中球５０２，小球５０３からなる発熱体５００と、発熱体５００に対して誘導加熱により加熱するコイル４００と、を備え、発熱体５００を通過して乱流となったプロセスガスが発熱体５００に接触して加熱され、反応副生成物が付着しない温度が下流の排気流路の終端まで維持されるプロセスガスとする加熱装置とした。また、このような発熱効率を高めた加熱装置１を用いるプロセスガス処理システムとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロセスガスを加熱する加熱装置、および、この加熱装置を含むプロセスガス処理システムに関する。

半導体の成膜ではＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）による成膜が多く用いられている。このようなＣＶＤの従来技術の具体例として、半導体の絶縁膜に用いられるシリコンナイトライドを成膜する時、ジクロールシランガスとアンモニアガスを使用して行う。反応は以下のようになる。
３ＳｉＨ_２Ｃｌ_２＋１０ＮＨ_３ → Ｓｉ_３Ｎ_４＋６ＮＨ_４Ｃｌ＋６Ｈ_２
この時、副反応生成物である塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）ガスが生成する。塩化アンモニウムガスは１８４℃を下回ると気体から固体となる。塩化アンモニウムガスは１８４℃より高温にある反応真空チャンバ（約７００〜９５０℃）の中ではガス状であるが、配管・バルブ・エルボ等を組み付けて構成される排気流路を通流する間に冷却され固体粒子となる。固体粒子は真空ポンプに入り込み、ケーシングや回転翼に付着して堆積物となる。また、真空ポンプからさらに下流へも到達して排気流路の内側で堆積する。

このような堆積物により排気流路の内部空間が狭められると、真空ポンプによる排気能力の低下をきたしたり、反応真空チャンバ内のガス流速が徐々に変化する。その結果、常に一定の安定した状態でＣＶＤ反応がなされず、安定した成膜が困難となる。さらに、排気流路が堆積物により狭小になると、反応真空チャンバの排気ができなくなる。
また、堆積物を除去するためには、排気流路内を清掃する必要があり、システムの保守に多大な労力、時間、および、費用を要する。

そこで、従来技術では排気流路途中に加熱装置を介在させ、反応副生成物ガスや残留ガスを含むプロセスガスを所定温度（例えば塩化アンモニウムガスが反応副生成物ガスである場合では１８４℃を十分に超える温度、例えば３００℃）に維持して、堆積物が付着しないように配慮している。
このような従来技術の加熱装置の一具体例として、例えば、特許文献１に記載された電磁誘導熱変換器が知られている。
特許文献１の電磁誘導熱変換器では、ケース内に収納された発熱体にコイルを通じて出来るだけ多くのＰＯＷＥＲ（電力）を加えて流体を均一加熱とする、というものである。

特開平７−３５４１３号公報（段落番号００１５，図５）

先行技術の電磁誘導熱変換器を改良して、さらに加熱効率を向上させたいという要請がある。このため、流れるプロセスガスが発熱体の表面に効率的に接触するようにして、プロセスガスを短時間で加熱したいという要請がある。
また、プロセスガスをより高温にすることで、下流までプロセスガスを高温に維持し、下流の排気流路系全般にわたり反応副生成物ガスが付着する事態が起こらないようにしたいという要請がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、プロセスガスを短時間で効率的に加熱できるようにした加熱装置を提供することにある。
さらに、他の目的は、この加熱装置を用いてプロセスガスを高温に加熱し、下流の排気流路の長距離にわたりプロセスガスを高温に維持するプロセスガス処理システムを提供することにある。

本発明の請求項１に係る加熱装置は、
プロセスガスが通流するようになされた加熱流路部と、
加熱流路部内に配置され、誘導加熱が可能な材料で形成されるとともに、大きさが異なる少なくとも二種類以上の単位発熱体からなる発熱体と、
発熱体に対して誘導加熱により加熱する加熱部と、
を備え、
大きさが異なる単位発熱体間を通過して乱流となったプロセスガスが単位発熱体に接触して加熱され、反応副生成物ガスが付着しない温度が下流の排気流路の終端まで維持されるプロセスガスとすることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る加熱装置は、
請求項１記載の加熱装置において、
前記単位発熱体は球状であり、径が異なることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る加熱装置は、
請求項２に記載の加熱装置において、
前記単位発熱体は、大球、中球、小球の三種類の単位発熱体であることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る加熱装置は、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の加熱装置において、
前記単位発熱体は、誘導加熱が可能な導電体である金属またはカーボンにより形成されることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る加熱装置は、
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の加熱装置において、
前記加熱流路部は、石英ガラスを材料とする非導電体のガラス管であることを特徴とする。

本発明の請求項６に係るプロセスガス処理システムは、
反応真空チャンバから排気する排気系の配管内に反応副生成物が付着するのを防止するプロセスガス処理システムであって、
反応真空チャンバの下流に設けられる真空ポンプと、
真空ポンプの下流に設けられる請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の加熱装置と、
加熱装置の下流に設けられるスクラバと、
スクラバに流入するプロセスガスの温度を計測して温度信号を出力するガス温度センサと、
温度信号に基づいて加熱装置の加熱温度を制御する制御駆動装置と、
を備え、
制御駆動装置は、ガス温度センサからの温度信号が予め定められた温度以上を維持するように加熱装置を制御する駆動信号を出力する手段として機能することを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係るプロセスガス処理システムは、
請求項６記載のプロセスガス処理システムにおいて、
前記加熱装置内に配置されて、発熱体温度信号を出力する発熱体用温度センサを備え、
制御駆動装置は、発熱体用温度センサからの発熱体温度信号が予め定められた温度を超えると判断したときに加熱制御を停止するように加熱装置を制御する駆動信号を出力する手段として機能することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、プロセスガスを短時間で効率的に加熱できるようにした加熱装置を提供することができる。
さらに、この加熱装置を用いてプロセスガスを高温に加熱し、下流の排気流路の長距離にわたりプロセスガスを高温に維持するプロセスガス処理システムを提供することができる。

続いて、本発明の加熱装置およびプロセスガス処理システムを実施するための最良の形態について図に基づいて一括して説明する。図１は本形態のプロセスガス処理システムの全体構成図である。プロセスガス処理システムは、加熱装置１、反応真空チャンバ２、真空ポンプ３、スクラバ４、発熱体用温度センサ５、ガス温度センサ６、制御駆動装置７を備えている。

反応真空チャンバ２は、各種ＣＶＤプロセスを行うための反応室である。
真空ポンプ３は、反応真空チャンバ２の下流に接続される。
加熱装置１は、真空ポンプ３の下流に接続される。
スクラバ４は、加熱装置１の下流に接続される。
発熱体用温度センサ５は、加熱装置１の加熱流路部内に発熱体が配置された近傍の空間の温度を計測し、発熱体温度信号を出力する。
ガス温度センサ６は、スクラバ４に流入するプロセスガスの温度を計測し、温度信号を出力する。
プロセスガス処理システムの動作については後述する。

このうち加熱装置１の内部構造について説明する。図２は本形態の加熱装置の内部構造図であり、図２（ａ）は側断面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
加熱装置１は、図２で示すように、導入部１００、加熱流路部２００、導出部３００、加熱部の一具体例であるコイル４００、発熱体５００、支持固定部６００、温度センサ導入部７００、導入側流路８００、排気流路９００、発熱体載置部１０００を備えている。この図２（ａ）の加熱装置１は、図２（ａ）の下側が実際の配置時の下側であり、図２（ａ）の上側が実際の配置時の上側である。

導入部１００は、詳しくは、本体ベース部１０１、押さえ部１０２、留めネジ１０３、側面シール１０４、端部シール１０５、支持部１０６、弾性部１０７、ナット１０８、ネジ部１０９を備える。

導入部１００の本体ベース部１０１は、回転体形状に形成され、中央に孔が貫通され、上側に環状側壁が形成され、また、外周にフランジ部が形成されている。この本体ベース部１０１の孔の下側（上流側）には、真空ポンプ３に一端が連結された導入側流路８００の他端が連結固定される。また、この本体ベース部１０１の孔の上側（下流側）には、発熱体載置部１０００が配置される。

発熱体載置部１０００の周囲であり、かつ本体ベース部１０１の管状側壁の内側には円筒状の加熱流路部２００が配置される。この加熱流路部２００の端部には、リークが発生しないように端部シール１０５が配置され、さらに、加熱流路部２００の側端部には、側面シール１０４も配置され、押さえ部１０２が留めネジ１０３により強固に側面シール１０６および端部シール１０５を下側（本体ベース部１０１側）へ押圧する。側面シール１０６は膨れてシールしつつ、本体ベース部１０１に対して加熱流路部２００を押圧固定する。

導入部１００の本体ベース部１０１のフランジ部には、支持部１０６が配置され、その中をシャフト状の支持固定部６００が挿通されている。この支持固定部６００の先端には、ネジ部１０９が形成されており、ナット１０８が螺挿されて支持部１０６とナット１０８との間に挟まれたバネによる弾性部１０７が本体ベース部１０１を上側（加熱流路部２００側）へ移動させるような弾性力を付与している。このような支持構成は複数（例えば上から見て９０°毎に４個）形成される。

加熱流路部２００は、円筒状の石英ガラスを材料とする非導電体のガラス管である。石英ガラスは熱膨張係数・熱容量が小さく、熱衝撃に強いという利点がある。また、非伝導体である。石英ガラスを材料とする理由であるが、誘導加熱時に発光する発熱体５００の加熱状況を視認できるようにするためである。また、非導電体であるため、加熱流路部２００は誘導加熱されずに、側面シール１０４，３１０や、端部シール１０５，３０９が、過度に加熱されないようにしている。

導出部３００は、詳しくは、本体ベース部３０１、押さえ部３０２、留めネジ３０３、ネジ部３０４、ナット３０５、弾性部３０６、支持部３０７、排気流路用側面シール３０８、端部シール３０９、側面シール３１０、押さえ部３１１、留めネジ３１２を備えている。

導出部３００の本体ベース部３０１は、回転体形状に形成され、中央に孔が貫通するように形成され、上下に環状側壁が形成され、また、外周にフランジ部が形成されている。この本体ベース部３０１の孔には、スクラバ４に一端が連結された排気流路９００の他端が連結固定される。

本体ベース部３０１の下側（下流側）には円筒状の加熱流路部２００が配置される。この加熱流路部２００の端部には、リークが発生しないように端部シール３０９が配置され、さらに、加熱流路部２００の側端部には、側面シール３１０も配置され、押さえ部３１１が留めネジ３１２により強固に側面シール３１０および端部シール３０９を上側（本体ベース部３０１側）に押圧する。側面シール３１０は膨れてシールしつつ、本体ベース部３０１に対して加熱流路部２００を押圧固定する。

導出部３００の本体ベース部３０１のフランジ部には、支持部３０７が配置され、その中をシャフト状の支持固定部６００が挿通されている。この支持固定部６００の先端には、ネジ部３０４が形成されており、ナット３０５が螺挿されて支持部３０７とナット３０５との間に挟まれたバネによる弾性部３０６が本体ベース部３０１を下側（加熱流路部２００側）へ移動させるような弾性力を付与している。このような構成は複数（例えば上から見て９０°毎に４個）形成される。

さらに本体ベース部３０１に配置される排気流路９００には、リークが発生しないように排気流路９００の側端部には、排気流路用側面シール３０８も配置され、押さえ部３０２が留めネジ３０３により強固に排気流路用側面シール３０８を押圧する。排気流路用側面シール３０８は膨れてシールしつつ、本体ベース部３０１に対して排気流路９００を押圧固定する。

コイル４００は、本発明の加熱部の一具体例であり、高周波誘導加熱を行うためのものである。動作については後述する。
発熱体５００は、詳しくは、大球５０１、中球５０２、小球５０３の３種類の単位発熱体を組み合わせたものである。この単位発熱体は、誘導加熱が可能な金属やカーボンなどの導体により形成される。発熱体は、図２で示すように任意に配置されている。理由については後述する。

支持固定部６００は、先に説明したようにシャフト状で両端にネジ部１０９，３０４が形成されている。なお、支持固定部６００はシャフト状に限定する趣旨ではなく、各種形状の支持固定部６００を採用することができる。
温度センサ導入部７００は、排気流路９００に設けられ、流路内と連通する孔と、孔に挿通された温度センサの通信線を引出しつつ封止する封止部である。この温度センサ導入部７００を通じて、発熱体用温度センサ５やガス温度センサ６が流路内へ入れられる。なお、図２ではガス温度センサ６が加熱装置１の直後に配置されているが、プロセスガス処理システムとしては、図１で示したように、スクラバ４までの排気流路が長尺な場合にはこのスクラバ４の直前にガス温度センサ６が配置される。

導入側流路８００は、真空ポンプ３と加熱装置１との間を連通させる流路であり、金属配管・エルボ・バルブ・フレキシブル管等を含む一連の流路である。
排気流路９００は、加熱装置１とスクラバ４との間を連通させる流路であり、金属配管・エルボ・バルブ・フレキシブル管等を含む一連の流路である。

発熱体載置部１０００は、導入部１００の本体ベース部１０１の上側に配置される。図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図で示すように、孔１００１が多数設けられて、流路が確保されている。また、発熱により高熱になる発熱体５００を直接的に本体ベース部１０１と接触させないようにして本体ベース部１０１が高熱にならないように配慮している。

このような加熱装置１では、加熱流路部２００を弾性部１０７，３０６により付勢しつつ移動可能に固定して、石英ガラス管である加熱流路部２００に不要な力が加わることなく支持できるため、石英ガラス管の破損の防止や製造が容易になるという利点がある。
また、発熱体５００を加熱流路部２００の中央に配置して、端部シール１０５，３０９および側面シール１０４，３１０から距離を置き、これらシールが高温にならないように配慮している。実際のＣＶＤプロセスに応じて加熱温度が異なるため、加熱流路部２００の長さは、シールに影響を与えない長さに適宜変更される。加熱温度が高くなるほど加熱流路部２００の長さは長尺になる。
加熱装置１はこのようなものである。

続いて加熱装置１およびプロセスガス処理システムの一連の動作について説明する。
反応真空チャンバ２では、ＣＶＤプロセスが行われる。例えば、PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：プラズマ励起化学気相成長）法や、LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition:：低圧化学気相成長）法というように、各種のＣＶＤプロセスである。

反応真空チャンバ２の反応室内に反応ガスが供給される。この反応ガスは加熱により熱化学反応を起こし堆積させる対象物に反応生成物が堆積し薄膜を形成する。この反応真空チャンバ２から、熱化学反応せずに残った反応ガス、および、熱化学反応によって生成された反応副生成物ガスを含むプロセスガスが排気される。

反応真空チャンバ２でＣＶＤプロセスを行った際に排気するプロセスガスの処理を行わないならば、反応真空チャンバ２の下流側の流路内において、ＣＶＤプロセスにより生成された反応副生成物ガス、または、余剰の原料ガスのうち、室温付近で固化するものが管内壁に付着堆積する。そこで、反応真空チャンバ２から排気されるプロセスガスに対し、反応真空チャンバ２の後段の装置でプロセスガス処理を行う。

真空ポンプ３では、プロセスガスを引いて下流へ送る。このとき、プロセスガスが通過しても、プロセスガスの流量は少なく、かつポンプ上流は真空状態のため副生成物はあまり生成されず、堆積物が付着する事態は生じないため、真空ポンプ３内は清浄な状態が保たれる。なお、反応真空チャンバ２と真空ポンプ３との間の排気流路にヒーター等巻くことで副生成物を生じさせないようにすることもできる。

真空ポンプ３の排気側では大量の窒素ガス等の希釈ガスにより希釈される。このため、プロセスガスの温度が低くなり、副生成物が生成しやすくなる。そこで、プロセスガスを加熱し、スクラバ４までプロセスガスを高温に維持する。加熱装置１は、誘導加熱を採用しているため、大流量のプロセスガスを高速加熱することが可能である。

加熱装置１はプロセスガスに対して所定温度以上となるように加熱する。
プロセスガスは、図２の導入側流路８００、導入部１００、発熱体載置部１０００の孔１００１を経て、発熱体５００へ到達する。

発熱体５００には複数の大球５０１、中球５０２、小球５０３が任意に配置されており、流路は、広い箇所と狭い箇所とが形成され、さらに隙間を縫って複雑な折れ曲がった状態に形成される。
このような発熱体５００に対し、制御駆動装置７から供給される駆動信号によりコイル４００が高周波交番磁界を印加することで、発熱体５００が誘導加熱され、これによって発熱体５００が高温に加熱される。

この場合、流路は広い箇所と狭い箇所が形成され、さらに複雑な折れ曲がり状態となっているため、通流するプロセスガスは乱流となって大球５０１、中球５０２、小球５０３に接触しつつ通過し、効率的に加熱される。特に球の径を異ならせたため、流路が複雑となって、より不均一な流れとすることができる。さらに、大球５０１、中球５０２、小球５０３は何れも球（球は表面積が最も大きい）であり、接触面積を増大させている。さらに、球と球とは原則として点接触であって、これ以外は空間に接するため、この点でも流路を確保しつつ接触面積を増大させている。これら効果が相俟って全体的にプロセスガスが発熱体に接触する面積を増大させて加熱効率を向上させている。つまり短時間で従来よりも高い温度にすることができ、排気効率を損ねることなく加熱効率を高めている。

このように加熱されたプロセスガスは、導出部３００、排気流路９００を経てスクラバ４に到達する。
スクラバ４は、到達したプロセスガスを無害ガスにして外部へ排出する。
プロセスガス処理システムの流体系はこのように形成される。

続いてプロセスガス処理システムの加熱温度制御系について説明する。
まず、ガス温度センサ６は排気流路９００の中でプロセスガスに直接接触するように配置され、図１で示すように、スクラバ４に流入する前のプロセスガスの温度を計測して温度信号を出力する。このガス温度センサ６は、排気流路９００が短い場合は、図２で示すように温度センサ導入部７００を通じて設置され、一方排気流路９００が長い場合は、スクラバ４へ入力する排気流路の近傍に配置される。この温度信号は、制御駆動装置７へ出力される。

制御駆動装置７は、ガス温度センサ６からの温度信号が予め定められた温度以上を維持するように発熱体を加熱制御する駆動信号を出力する手段として機能する。ここに制御系はＰＩＤ制御系として一定温度となるように制御している。駆動信号はコイル４００への交流信号であり、温度が低いと判断したときは交流信号（ＰＯＷＥＲ）を加えて発熱体を加熱する駆動信号とする。また、温度が高いと判断したときは交流信号（ＰＯＷＥＲ）を殆どＯＦＦ状態として、これ以上発熱体５００を加熱しないようにする。
この加熱制御について図を参照しつつ説明する。図３，図４は加熱制御を説明する時間−温度特性図である。図３は高速加熱、図４は低速加熱を説明する。例えば、図３で示すように高温で加熱すると発熱体用温度センサ５からの温度信号は、上側のような挙動を示し、少し離れた位置にあるガス温度センサ６（図２参照）からの温度信号は先に述べたように上記の温度よりも低いが下側で同様な挙動を示す。これは、図４で示すように低速加熱でも同じである。

これから、ガス温度センサ６の温度信号が所定温度を上回っていれば、それまでの経路では必ず所定温度を上回っており、副反応生成物が排気流路９００内へ堆積物が付着するという事態を回避できる。そして、排気流路が長尺な場合には図１で示すようにスクラバ４の直前にガス温度センサ６を配置して、副反応生成物がスクラバ４の直前までの排気流路９００内へ堆積物が付着するという事態を回避できる。なお、図１のようなスクラバ４の直前にガス温度センサ６が配置されたならば、発熱体用温度センサ５が検出した温度に対し、ガス温度センサ６が検出した温度は多少の時間遅れを生じるが、一定温度に維持する厳密な温度制御ではないため、対応が可能である。

続いて、緊急停止制御系について述べる。
発熱体用温度センサ５は、加熱装置１の加熱流路部２００内であって発熱体５００の近傍に配置される。
図１で示す制御駆動装置７は、発熱体用温度センサ５からの発熱体温度信号が予め定められた温度を超えると判断したときに加熱制御を停止する駆動信号を加熱装置１へ出力する手段として機能する。例えば、１０００℃以上になったら加熱制御を停止する。この温度の具体的な値は、発熱体の材質・個数や、スクラバ４までの距離等も勘案して決定される。
これにより、異常加熱が検知された場合に、制御駆動装置７が直ちに加熱を緊急停止することで、安全を確保する。

以上、本発明の実施形態について説明した。しかしながら、本発明では各種の変形が可能である。
例えば、先に図２を用いて説明した加熱装置１では、発熱体５００として大球５０１，中球５０２，小球５０１の単位発熱体であって材料は金属またはカーボンの何れか一種類であるとして説明したが、このうち大球５０１の材料を熱膨張が少ないカーボンとし、また、中球５０２，小球５０１の材料を熱膨張が大きい金属とするようにして、発熱体５００全体の膨張量を少なくし、石英ガラスである加熱流路部２００に不要な力が加わらないように配慮しても良い。また、同様な趣旨で大球５０１，中球５０２の材料を熱膨張が少ないカーボンとし、小球５０１の材料を熱膨張が大きい金属とするようにして、さらに熱膨張量を少なくするようにしても良い。

また、先に図２を用いて説明した加熱装置１では、発熱体載置部１０００を下側のみに載置したため、加熱装置１を図２で示したように上下方向を限定して載置する必要があった。そこで、図２の加熱装置１において、下側の一個の発熱体載置部１０００に加え、上側にもう一個の発熱体載置部１０００載置することで、発熱体載置部１０００を計二個載置して、発熱体５００を両側から挟むように構成すれば、発熱体５００が移動しないものとなって、加熱装置１の設置方向は特に制約がなくなり、実情に応じて縦置きや横置きという設置が可能となる。このように構成してもよい。

また、プロセスガス処理システムでも、例えば、加熱装置以降の排気流路９００となる配管に対して断熱材を被覆するなどして、排気流路９００から熱が逃げなくなるようにすれば、長距離にわたりプロセスガスの温度を高いままとし、加熱装置１によるプロセスガスの加熱温度を低く設定したり、あるいは、スクラバ４までの排気流路９００を長距離化できるようになり、利便性を高めたプロセスガス処理システムとすることができる。

さらに、プロセスガス処理システムでは加熱装置１は真空ポンプの前段に設置するような使用方法も可能である。
また、発熱体用温度センサ５にガス温度センサ６としての機能を持たせ、緊急停止制御系と加熱温度制御系とを共通としても良い。
これら構成は適宜選択される。

本発明を実施するための最良の形態のプロセスガス処理システムの全体構成図である。本発明を実施するための最良の形態の加熱装置の内部構造図であり、図２（ａ）は側断面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。加熱制御を説明する時間−温度特性図である。加熱制御を説明する時間−温度特性図である。

符号の説明

１：加熱装置
１００：導入部
１０１：本体ベース部
１０２：押さえ部
１０３：留めネジ
１０４：側面シール
１０５：端部シール
１０６：支持部
１０７：弾性部
１０８：ナット
１０９：ネジ部
２００：加熱流路部
３００：導出部
３０１：本体ベース部
３０２：押さえ部
３０３：留めネジ
３０４：ネジ部
３０５：ナット
３０６：弾性部
３０７：支持部
３０８：排気管用側面シール
３０９：端部シール
３１０：側面シール
３１１：押さえ部
３１２：留めネジ
４００：コイル
５００：発熱体
５０１：大球
５０２：中球
５０３：小球
６００：支持固定部
７００：温度センサ導入部
８００：導入側流路
９００：排気流路
１０００：発熱体載置部
１００１：孔
２：反応真空チャンバ
３：真空ポンプ
４：スクラバ
５：発熱体用温度センサ
６：ガス温度センサ
７：制御駆動装置

Claims

プロセスガスが通流するようになされた加熱流路部と、
加熱流路部内に配置され、誘導加熱が可能な材料で形成されるとともに、大きさが異なる少なくとも二種類以上の単位発熱体からなる発熱体と、
発熱体に対して誘導加熱により加熱する加熱部と、
を備え、
大きさが異なる単位発熱体間を通過して乱流となったプロセスガスが単位発熱体に接触して加熱され、反応副生成物が付着しない温度が下流の排気流路の終端まで維持されるプロセスガスとすることを特徴とする加熱装置。
請求項１記載の加熱装置において、
前記単位発熱体は球状であり、径が異なることを特徴とする加熱装置。
請求項２に記載の加熱装置において、
前記単位発熱体は、大球、中球、小球の三種類の単位発熱体であることを特徴とする加熱装置。
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の加熱装置において、
前記単位発熱体は、誘導加熱が可能な導電体である金属またはカーボンにより形成されることを特徴とする加熱装置。
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の加熱装置において、
前記加熱流路部は石英ガラスを材料とする非導電体のガラス管であることを特徴とする加熱装置。
反応真空チャンバから排気する排気系の配管内に反応副生成物が付着するのを防止するプロセスガス処理システムであって、
反応真空チャンバの下流に設けられる真空ポンプと、
真空ポンプの下流に設けられる請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の加熱装置と、
加熱装置の下流に設けられるスクラバと、
スクラバに流入するプロセスガスの温度を計測して温度信号を出力するガス温度センサと、
温度信号に基づいて加熱装置の加熱温度を制御する制御駆動装置と、
を備え、
制御駆動装置は、ガス温度センサからの温度信号が予め定められた温度以上を維持するように加熱装置を制御する駆動信号を出力する手段として機能することを特徴とするプロセスガス処理システム。
請求項６記載のプロセスガス処理システムにおいて、
前記加熱装置内に配置されて、発熱体温度信号を出力する発熱体用温度センサを備え、
制御駆動装置は、発熱体用温度センサからの発熱体温度信号が予め定められた温度を超えると判断したときに加熱制御を停止するように加熱装置を制御する駆動信号を出力する手段として機能することを特徴とするプロセスガス処理システム。