JP3025178B2 - Ultrapure water heating device - Google Patents

Ultrapure water heating device

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JP3025178B2
JP3025178B2 JP7208918A JP20891895A JP3025178B2 JP 3025178 B2 JP3025178 B2 JP 3025178B2 JP 7208918 A JP7208918 A JP 7208918A JP 20891895 A JP20891895 A JP 20891895A JP 3025178 B2 JP3025178 B2 JP 3025178B2
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  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

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】この発明は超純水加熱装置に
関し、さらに詳しくは、超純水を加熱し、半導体製造等
の電子工業や医薬品製造等の分野において必要な高温の
超純水を得るための超純水加熱装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrapure water heating apparatus, and more particularly, to heat ultrapure water to obtain high-temperature ultrapure water required in the fields of the electronics industry such as semiconductor manufacturing and pharmaceutical manufacturing. Water heater for ultrapure water.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電子
工業等の技術分野においては、超純水を加熱した高温超
純水が使用されている。例えば、半導体製造では汚染が
大敵であり、半導体製造における洗浄工程において、有
機物汚染、パーティクル汚染、重金属汚染の防止及び自
然酸化膜等の除去を目的に、硫酸と過酸化水素水との混
液、アンモニア水と過酸化水素水との混液、塩酸と過酸
化水素水との混液、希フッ酸水溶液等の薬液がそれぞれ
使用されている。超純水はこれら洗浄薬液の調合や洗い
流しに使用されているが、その効率を上げるために、一
般的に80℃前後に加熱した高温の超純水が用いられて
いる。
2. Description of the Related Art In technical fields such as the electronics industry, high-temperature ultrapure water obtained by heating ultrapure water is used. For example, contamination is a major enemy in semiconductor manufacturing, and in a cleaning process in semiconductor manufacturing, a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide water, ammonia for preventing organic matter contamination, particle contamination, heavy metal contamination, and removing a natural oxide film and the like. Chemical solutions such as a mixed solution of water and hydrogen peroxide, a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide, and a diluted hydrofluoric acid aqueous solution are used. Ultrapure water is used for preparing and washing away these cleaning chemicals. To increase the efficiency, ultrapure water heated to about 80 ° C. is generally used.

【0003】というのは、超純水は多くの物質を溶解す
る能力があり、その特性を利用して半導体製造の洗浄工
程で使用されているのであるが、超純水の温度を上げる
と溶解能力が向上し、洗浄効果がより向上することが知
られており、それ故に従来より高温の超純水が使用され
ているのである。しかし、その一方で、高温超純水は様
々な物質を溶解する能力が極めて高いため、高温超純水
を得るための超純水加熱装置の構成材料は、超純水に対
して難溶性で、しかも耐熱性に優れていることが必要で
ある。そこで、従来の超純水加熱装置の構成材料として
は、重金属の汚染源となりうる金属材料が避けられ、石
英ガラスが広く用いられていた。
[0003] Ultrapure water has the ability to dissolve many substances, and is used in the cleaning process of semiconductor manufacturing by utilizing its properties. It is known that the capacity is improved and the cleaning effect is further improved, and therefore, ultrapure water having a higher temperature than before is used. However, on the other hand, since high-temperature ultrapure water has an extremely high ability to dissolve various substances, the constituent materials of the ultrapure water heater for obtaining high-temperature ultrapure water are hardly soluble in ultrapure water. In addition, it is necessary to have excellent heat resistance. Therefore, as a constituent material of the conventional ultrapure water heating apparatus, a metal material which can be a contamination source of heavy metals is avoided, and quartz glass has been widely used.

【0004】ところが、石英ガラスは金属材料に比べ、
機械的強度が低く、圧力の変動、機械的衝撃、外部から
の圧縮力や引張力等により破損する危険性が大きい。こ
の破損により、超純水加熱装置の機能が停止する他に、
高温超純水が飛散して周辺の配管や電気部品に大きな被
害を与えるだけでなく、近くにいる作業者の安全が損な
われ、さらに、製造工程中の製品自体にも影響を与える
など、その被害は甚大で、深刻な事態を招くことがあ
る。
[0004] However, quartz glass, compared to metal materials,
The mechanical strength is low, and there is a high risk of breakage due to pressure fluctuation, mechanical shock, external compressive force or tensile force, and the like. Due to this damage, in addition to stopping the function of the ultrapure water heating device,
High-temperature ultrapure water not only scatters, causing serious damage to surrounding pipes and electrical components, but also impairs the safety of nearby workers and further affects the products themselves during the manufacturing process. The damage is severe and can lead to serious consequences.

【0005】また、大型化すると石英ガラスの耐圧性能
が低下するので、小型の装置しか製作できず、今後のS
iウエハ大口径化に伴う高温超純水の使用量の増加に対
応した装置大型化が困難であるという欠点がある。
Further, when the size is increased, the pressure resistance of the quartz glass is reduced, so that only a small device can be manufactured.
There is a drawback in that it is difficult to increase the size of the apparatus in response to the increase in the amount of high-temperature ultrapure water used with the increase in the diameter of the i-wafer.

【0006】さらに、石英ガラス製の加熱部を有する超
純水加熱装置は、石英ガラスの部分を特別に梱包し、現
地で組み立てねばならないなど、輸送にも特別の配慮が
必要とされるという欠点がある。
Further, the ultrapure water heating apparatus having a heating section made of quartz glass has a drawback in that special consideration is required for transportation, for example, the quartz glass part must be specially packed and assembled on site. There is.

【0007】この点、超純水配管として広く使用されて
いるフッ素樹脂(PFA)やポリエーテルエーテルケト
ン(PEEK)製の樹脂製パイプの内部に超純水を通入
し、外部から加熱する超純水加熱装置も提案されている
が、伝熱特性が悪い上に耐熱性が悪いので、加熱装置と
しての信頼性に欠ける。しかも、あまり高い加熱温度で
加熱できないため、広い伝熱面積が必要であり、樹脂製
パイプの長さが長くなるなど、実用的で信頼性の高い超
純水加熱装置の実現は困難である。
In this respect, ultrapure water is introduced into a resin pipe made of fluororesin (PFA) or polyetheretherketone (PEEK), which is widely used as ultrapure water piping, and is heated from the outside. Although a pure water heating device has been proposed, it has poor heat transfer characteristics and poor heat resistance, and thus lacks reliability as a heating device. In addition, since heating cannot be performed at a very high heating temperature, a large heat transfer area is required, and it is difficult to realize a practical and highly reliable ultrapure water heating apparatus such as an increase in the length of a resin pipe.

【0008】さらに、従来の超純水加熱装置は、高温の
超純水接液部からの溶出を避けるため、装置内に超純水
を貯留して加熱する方式ではなく、図3に示すように、
装置内に超純水を流通させつつ加熱する方式である(特
開平5−228465号公報参照)。図3の装置を簡単
に説明すれば、超純水製造装置により製造された超純水
を貯留する超純水槽21内の超純水をポンプ22により
ステンレス鋼製の容器23まで送給し、サイリスタ電源
24により作動する伝熱体で被覆されたヒーター25に
より、容器23内を流通する超純水を連続的に加熱しつ
つ、加熱された超純水を高温超純水貯留槽26に送給す
るという構成である。
Further, the conventional ultrapure water heating apparatus does not employ a method in which ultrapure water is stored and heated in the apparatus in order to avoid elution from a high temperature ultrapure water contact part, as shown in FIG. To
This is a method of heating while flowing ultrapure water in the apparatus (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-228465). Briefly describing the apparatus in FIG. 3, ultrapure water in an ultrapure water tank 21 for storing ultrapure water produced by the ultrapure water production apparatus is fed by a pump 22 to a stainless steel container 23, While heating the ultrapure water flowing in the container 23 continuously by the heater 25 covered with the heat transfer member operated by the thyristor power supply 24, the heated ultrapure water is sent to the high-temperature ultrapure water storage tank 26. It is a configuration to supply.

【0009】ところが、実際の洗浄工程では間欠的にし
か使用されない超純水を、このように連続的に流通させ
つつ短時間に加熱する方式では大容量ヒーターが必要で
あり、そのために大電力設備を設置する必要があるな
ど、設備が大型化せざるを得ず、設備コストの増加を招
くことになる。
However, the method of heating ultra-pure water, which is used only intermittently in the actual washing process, in a short time while continuously circulating it requires a large-capacity heater, and therefore requires a large power equipment. For example, it is necessary to set up the equipment, and the equipment must be enlarged, which leads to an increase in equipment cost.

【0010】このように、流水式の超純水加熱装置は設
備のコンパクト化が図れないという欠点があるので、こ
れに対して、図4に示すように、加熱された超純水を貯
留する貯留槽から間欠的に一定量の超純水をユースポイ
ントへ送給する貯留式の超純水加熱装置が提案されてい
る(特開平6−69174号公報参照)。図4の装置を
簡単に説明すれば、超純水製造装置から送給されてくる
超純水31を加熱する超純水加熱装置32と高温超純水
貯留供給タンク33、34とを管接続し、該タンク3
3、34の上部に不活性ガス導入配管35を接続し、該
配管35からタンク33、34内に導入された不活性ガ
スの圧力によりタンク内の高温超純水を配管36を経て
ユースポイントへ供給するという構成である。ところ
が、図4に示す方式では、不活性ガス導入配管の敷設が
必要であり、装置及び制御システムが複雑となり、設備
コスト及び運転コストの増加を招くという欠点がある。
[0010] As described above, the flowing water type ultrapure water heating apparatus has a drawback that the equipment cannot be made compact. On the other hand, as shown in Fig. 4, the heated ultrapure water is stored. A storage-type ultrapure water heating apparatus that intermittently supplies a constant amount of ultrapure water from a storage tank to a use point has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-69174). Briefly describing the apparatus of FIG. 4, an ultrapure water heater 32 for heating ultrapure water 31 supplied from the ultrapure water production apparatus and high temperature ultrapure water storage / supply tanks 33 and 34 are connected by pipes. And the tank 3
An inert gas introduction pipe 35 is connected to the upper portions of the tanks 3 and 34, and the high temperature ultrapure water in the tank is sent to the use point via the pipe 36 by the pressure of the inert gas introduced into the tanks 33 and 34 from the pipe 35. It is a configuration to supply. However, the method shown in FIG. 4 requires the installation of an inert gas introduction pipe, which makes the apparatus and the control system complicated, resulting in an increase in equipment cost and operation cost.

【0011】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、請求項1記載の発
明は、成形が容易で破損しにくく且つ安価で、得られる
高温超純水の温度分布の均一化が可能で、超純水の温度
制御が容易な超純水加熱装置を提供することを目的とす
る。また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の装置
において、超純水への溶出量が極めて少ない超純水加熱
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-mentioned problems of the prior art, and the invention according to claim 1 is easy to mold, hard to break, and inexpensive. An object of the present invention is to provide an ultrapure water heating device capable of making the temperature distribution of water uniform and easily controlling the temperature of ultrapure water. Another object of the present invention is to provide an apparatus for heating ultrapure water in which the amount of elution into ultrapure water is extremely small.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、下部に入口を有し且つ上部に出口を有する
金属製容器内下部に電気ヒーターを備え、容器内上部に
対流を防止するための邪魔板を有する超純水加熱装置に
おいて、上記邪魔板を固定することによって邪魔板より
上部に高温の超純水を貯留する貯留部を有し、温度検知
手段で検知した容器内超純水の温度によって上記電気ヒ
ータに対する出力を制御する制御装置を有することを特
徴とする超純水加熱装置を第一の発明としている。
According to the present invention, an electric heater is provided in a lower portion of a metal container having an inlet at a lower portion and an outlet at an upper portion to prevent convection in the upper portion of the container. An ultrapure water heating apparatus having a baffle plate for performing the operation, the baffle plate being fixed to have a storage portion for storing high-temperature ultrapure water above the baffle plate, and the inside of the container detected by the temperature detection means. A first aspect of the present invention is an ultrapure water heating device including a control device for controlling the output to the electric heater according to the temperature of the pure water.

【0013】上記第一の発明において、容器内面および
ヒーター外面に、清浄化処理したステンレス鋼を加熱処
理してなる不動態被膜が形成されていることを特徴とす
る超純水加熱装置を第二の発明とする。
[0013] In the first aspect of the present invention, there is provided an ultrapure water heating apparatus characterized in that a passivation film formed by heating a cleaned stainless steel is formed on the inner surface of the container and the outer surface of the heater. Invention.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を、
図示例とともに説明する。図1は、本発明の超純水加熱
装置の断面図である。図1において、入口1および出口
2を有するSUS316L製の容器3(内径=259.
4mm、容器内高さ=1030mm、内容積=約51.3リ
ットル)の内部には、伝熱体で被覆された電気ヒーター
4が設置されている。伝熱体はステンレス鋼より伝熱係
数の大きい金属(アルミニウム)よりなる下層5と、そ
の上に被覆されたSUS316Lよりなる上層6とから
なる。容器3の内面および伝熱体の上層6の外面には、
不動態被膜が形成されている。この不動態被膜として、
SUS316L表面に電解研磨を施し、次いで表面付着
物を洗浄除去して清浄化した後に、酸化雰囲気下で加熱
処理することによって形成される鉄系酸化被膜を用いる
と、超純水中での耐溶出性がよい。さらに、上記鉄系酸
化被膜の鉄系酸化物層を酸により溶解除去し、その下に
あるクロムが濃化した酸化物層を表面に現した酸化被膜
を用いると、より一層、超純水中の耐溶出性が向上す
る。なお、上記加熱温度としては400〜500℃、ま
た加熱時間としては1〜8時間程度が好ましい。という
のは、加熱時間が1時間より短かければ、十分な酸化被
膜が確実に形成されない可能性があり、一方、加熱時間
が8時間を超える場合は、酸化被膜は十分に成長する
が、加熱時間が長いため製造コストが高くなるという欠
点を有するからである。また、極端に加熱時間が長い場
合は、酸化被膜が成長しすぎて被膜にクラックが入り、
所望する酸化被膜形成が困難となる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described together with the illustrated example. FIG. 1 is a sectional view of the ultrapure water heating apparatus of the present invention. In FIG. 1, a container 3 made of SUS316L having an inlet 1 and an outlet 2 (inner diameter = 259.
An electric heater 4 covered with a heat conductor is installed inside the container (4 mm, height inside the container = 1030 mm, internal volume = about 51.3 liters). The heat transfer body includes a lower layer 5 made of a metal (aluminum) having a larger heat transfer coefficient than stainless steel, and an upper layer 6 made of SUS316L coated thereon. On the inner surface of the container 3 and the outer surface of the upper layer 6 of the heat transfer body,
Passive film is formed. As this passive film,
Electrolytic polishing of the SUS316L surface, followed by cleaning and removal of surface deposits, followed by heat treatment in an oxidizing atmosphere, the use of an iron-based oxide film makes it resistant to elution in ultrapure water. Good nature. Furthermore, when the iron-based oxide layer of the iron-based oxide film is dissolved and removed with an acid, and an oxide film having a chromium-enriched oxide layer thereunder is used on the surface, the ultra-pure water can be further improved. Elution resistance is improved. The heating temperature is preferably 400 to 500 ° C., and the heating time is preferably about 1 to 8 hours. That is, if the heating time is shorter than 1 hour, a sufficient oxide film may not be surely formed. On the other hand, if the heating time exceeds 8 hours, the oxide film grows sufficiently. This is because there is a disadvantage that the manufacturing cost is increased due to the long time. If the heating time is extremely long, the oxide film grows too much and cracks the film,
It becomes difficult to form a desired oxide film.

【0018】電気ヒーター4はニクロム線よりなる発熱
体を酸化マグネシウムを介してステンレス鋼製チューブ
で被覆したものである。電気ヒーター4の温度は電源7
の出力を制御することによりコントロールされる。8は
温度指示調節計で電源7に接続されており、レベルセン
サー9も同様に電源7に接続されている。10は温度指
示計である。11は対流を防止するための円板形の邪魔
板であり、支持具11aにより容器3の頂上部に支持さ
れている。
The electric heater 4 has a heating element made of a nichrome wire covered with a stainless steel tube via magnesium oxide. Electric heater 4 temperature 7
Is controlled by controlling the output of Reference numeral 8 denotes a temperature indicating controller, which is connected to the power supply 7, and the level sensor 9 is also connected to the power supply 7. Reference numeral 10 denotes a temperature indicator. Reference numeral 11 denotes a disk-shaped baffle for preventing convection, and is supported on the top of the container 3 by a support 11a.

【0019】12は超純水製造装置(図示せず)で製造
された超純水を送給する配管で、配管12は装置下部の
入口1に通じている。装置上部の出口2は配管13に接
続され、配管13はさらに配管14、15に分岐し、配
管14はユースポイント(半導体洗浄装置)へ通じてい
る。配管15は、容器3に供給された超純水の過剰量を
排出するための配管である。また、上記配管15は、ユ
ースポイントへの高温超純水の供給をしない間におい
て、ヒーター部に蓄積された熱によって超純水が過度に
昇温される可能性があり、これを防ぐために少量の超純
水を排出するための配管でもある。
Reference numeral 12 denotes a pipe for feeding ultrapure water produced by an ultrapure water production apparatus (not shown). The pipe 12 communicates with the inlet 1 at the lower part of the apparatus. The outlet 2 at the upper part of the apparatus is connected to a pipe 13, and the pipe 13 further branches into pipes 14 and 15, and the pipe 14 leads to a use point (semiconductor cleaning apparatus). The pipe 15 is a pipe for discharging an excessive amount of the ultrapure water supplied to the container 3. In addition, the pipe 15 may have a problem in that the ultrapure water may be excessively heated by the heat accumulated in the heater while the high temperature ultrapure water is not supplied to the use point. It is also a pipe for discharging ultrapure water.

【0020】図2は容器3の出口部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the outlet of the container 3.

【0021】以上のように構成される本発明の超純水加
熱装置によれば、次のようにして超純水を加熱し、ユー
スポイントへ供給することができる。すなわち、超純水
製造装置から配管12を経て送給されてきた大気圧より
高圧の超純水は、バルブ16の開度を調整することによ
り必要な量だけ容器3へ供給される。そして、電源7の
スイッチを投入し、電気ヒーター4(7.8kW、20
0V、3相)により容器内の超純水を昇温する。この昇
温過程の初期においては、容器内下部の超純水の温度が
比較的高く、容器内上部の超純水の温度は比較的低い。
やがて、『温度が高い容器内下部の超純水は比重の関係
で容器内上部に向けて上昇しようとし、逆に容器内上部
の温度の低い超純水は容器内下部に押し下げられる』と
いう自然対流現象(図1のA参照)が生じる。容器内下
部の超純水は電気ヒーター4により連続的に加熱されて
いるので、対流現象により容器内上部と下部の間で超純
水が循環すれば、理想的には容器内超純水の温度は一定
時間経過後に均一になるはずである。
According to the ultrapure water heating apparatus of the present invention configured as described above, ultrapure water can be heated and supplied to the point of use as follows. That is, ultrapure water having a higher pressure than the atmospheric pressure sent from the ultrapure water production apparatus via the pipe 12 is supplied to the container 3 in a necessary amount by adjusting the opening of the valve 16. Then, the power supply 7 is turned on and the electric heater 4 (7.8 kW, 20
(0 V, 3 phases) to raise the temperature of the ultrapure water in the container. In the initial stage of the heating process, the temperature of the ultrapure water in the lower part of the container is relatively high, and the temperature of the ultrapure water in the upper part of the container is relatively low.
Eventually, "the ultrapure water in the lower part of the container where the temperature is high tends to rise toward the upper part of the container due to the specific gravity, while the ultrapure water with the lower temperature in the upper part of the container is pushed down to the lower part of the container" A convection phenomenon (see FIG. 1A) occurs. Since the ultrapure water in the lower part of the container is continuously heated by the electric heater 4, if the ultrapure water circulates between the upper part and the lower part in the container by the convection phenomenon, ideally the ultrapure water in the container The temperature should be uniform after a certain time.

【0022】ところが、機械的な手段(例えば、撹拌
翼)により強制的に対流を起こさせるのとは異なり、自
然対流現象では容器内超純水は一様に混合されず、一部
の超純水のみが容器内を対流し、その結果、容器内超純
水の温度分布の不均一を助長したり、場合によっては、
容器内上部の超純水の温度の方が容器内下部の超純水の
温度より低いという逆転現象が生じることがある。
However, unlike forced convection by mechanical means (for example, stirring blades), in the natural convection phenomenon, the ultrapure water in the container is not uniformly mixed, and some of the ultrapure water is not mixed. Only water convects inside the container, which may promote uneven temperature distribution of ultrapure water in the container, and in some cases,
The reverse phenomenon that the temperature of the ultrapure water in the upper part of the container is lower than the temperature of the ultrapure water in the lower part of the container may occur.

【0023】そこで、邪魔板11を容器内上部に配置す
ることにより、少なくとも容器内上部における対流現象
は阻止され、容器内上部の貯留部には高温の超純水を集
めることができる。
Therefore, by disposing the baffle plate 11 in the upper part of the container, the convection phenomenon at least in the upper part of the container is prevented, and high-temperature ultrapure water can be collected in the storage part in the upper part of the container.

【0024】この超純水昇温過程において、温度指示調
節計8の指示を受けて電気ヒーター4に対する電源7の
出力をコントロールすることにより、容器内超純水の温
度を所定の温度に制御し、さらに、レベルセンサー9で
容器内頂部の超純水の存在を確認し、レベルセンサー9
が超純水の存在を検知しない場合には、電源7の出力を
停止することにより空炊きを事前に防止することができ
る。
In the process of raising the temperature of the ultrapure water, the temperature of the ultrapure water in the container is controlled to a predetermined temperature by controlling the output of the power supply 7 to the electric heater 4 in response to the instruction from the temperature indicating controller 8. Further, the presence of ultrapure water at the top of the container is confirmed by the level sensor 9, and the level sensor 9
Does not detect the presence of ultrapure water, it is possible to prevent empty cooking in advance by stopping the output of the power supply 7.

【0025】かくして、一定時間経過後に容器3内の上
部には高温・高圧の超純水が貯留される。この高温・高
圧の超純水は、ユースポイントで超純水を必要とした時
にバルブ17を開いて必要な量だけ、ユースポイントへ
供給することができる。
Thus, after a certain period of time, high-temperature and high-pressure ultrapure water is stored in the upper part of the container 3. This high-temperature and high-pressure ultrapure water can be supplied to the use point in a required amount by opening the valve 17 when the ultrapure water is required at the use point.

【0026】[0026]

【実施例】以下に具体的な数値に基づいて本発明の超純
水加熱装置による超純水加熱方法について説明する。
The method for heating ultrapure water by the apparatus for heating ultrapure water according to the present invention will be described below based on specific numerical values.

【0027】図1に示す超純水加熱装置のバルブ16を
開き、入口1より、25℃で4kg/cm2 の圧力を有する
超純水を容器3内に満杯になるように導入した。そし
て、温度指示調節計8での指示値が80℃になるよう
に、電気ヒーター4に対する電源7の出力をON−OF
F制御あるいはPID制御しながら超純水を加熱する
と、約4分後に温度指示計10の温度は約82℃を示
し、このとき温度指示調節計8の温度は約79℃を示し
た。この時点でユースポイントで超純水を必要としない
場合は、電気ヒーター4に対する電源7の出力をON−
OFF制御あるいはPID制御しながら、容器内の超純
水の温度を約80℃に保持する。そして、ユースポイン
トで超純水を必要とした場合は、容器直上のバルブ17
を開いて邪魔板11より上部にある約80℃の高温超純
水、約12リットルを配管14を経て半導体洗浄装置へ
供給した。
The valve 16 of the ultrapure water heating apparatus shown in FIG. 1 was opened, and ultrapure water having a pressure of 4 kg / cm 2 at 25 ° C. was introduced into the vessel 3 from the inlet 1 so as to fill the vessel 3. Then, the output of the power supply 7 to the electric heater 4 is turned ON-OF so that the indicated value on the temperature indicating controller 8 becomes 80 ° C.
When the ultrapure water was heated under the F control or the PID control, the temperature of the temperature indicator 10 showed about 82 ° C. after about 4 minutes, and the temperature of the temperature indicator controller 8 showed about 79 ° C. at this time. At this point, if the use point does not require ultrapure water, the output of the power supply 7 to the electric heater 4 is turned on.
The temperature of the ultrapure water in the container is maintained at about 80 ° C. while performing the OFF control or the PID control. If ultrapure water is required at the point of use, a valve 17
Was opened, and about 12 liters of high-temperature ultrapure water of about 80 ° C. above the baffle plate 11 was supplied to the semiconductor cleaning apparatus via the pipe 14.

【0028】次に、バルブ17を閉じ、バルブ16を開
いてバルブ17より排出した超純水量に見合うだけの超
純水を容器3内に導入し、上記と同様にして電気ヒータ
ー4に対する電源7の出力をON−OFF制御あるいは
PID制御しながら超純水を加熱すると、約2分後に温
度指示計10の温度は約81℃を示し、温度指示調節計
8の温度は80℃を示した。この時点でユースポイント
で超純水を必要としない場合は、電気ヒーター4に対す
る電源7の出力をON−OFF制御あるいはPID制御
しながら、容器内の超純水の温度を約80℃に保持す
る。そして、ユースポイントで超純水を必要とした場合
は、容器直上のバルブ17を開いて邪魔板11より上部
にある約80℃の高温超純水、約12リットルを配管1
4を経て半導体洗浄装置へ供給した。
Next, the valve 17 is closed, the valve 16 is opened, and ultrapure water corresponding to the amount of ultrapure water discharged from the valve 17 is introduced into the container 3. When the ultrapure water was heated while ON-OFF control or PID control of the output of was performed, the temperature of the temperature indicator 10 showed about 81 ° C and the temperature of the temperature indicator controller 8 showed 80 ° C after about 2 minutes. If ultrapure water is not required at the use point at this time, the temperature of the ultrapure water in the container is maintained at about 80 ° C. while the output of the power supply 7 to the electric heater 4 is ON-OFF controlled or PID controlled. . If ultrapure water is required at the point of use, the valve 17 immediately above the container is opened, and about 12 liters of high-temperature ultrapure water of about 80 ° C.
4 and supplied to the semiconductor cleaning apparatus.

【0029】以後、同様にして、図1に示す超純水加熱
装置を約10時間連続運転した。その結果、超純水加熱
装置に全く損傷は見られず、得られた高温超純水に金属
イオンの溶出も見られず、半導体洗浄に好適な高純度の
高温超純水により、問題なく半導体を洗浄することがで
きた。
Thereafter, similarly, the ultrapure water heating apparatus shown in FIG. 1 was continuously operated for about 10 hours. As a result, no damage was observed in the ultrapure water heating device, no elution of metal ions was observed in the obtained high-temperature ultrapure water, and high-purity high-temperature ultrapure water suitable for cleaning semiconductors was used. Could be washed.

【0030】なお、本実施例におけるステンレス鋼とし
てはSUS316Lを使用したが、これに限定されるも
のではなく、例えば他のオーステナイト系ステンレス鋼
であるSUS304、SUS304L、SUS316等
も使用可能である。
In this embodiment, SUS316L is used as the stainless steel. However, the present invention is not limited to this. For example, other austenitic stainless steels such as SUS304, SUS304L, and SUS316 can be used.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明に係る超純水加熱装置は上記のよ
うに構成されているので、次の効果を奏する。 請求
項1記載の発明によれば、成形が容易で破損しにくく且
つ安価で、得られる高温超純水の温度分布の均一化が可
能で、超純水の温度制御が容易な超純水加熱装置を提供
することができる。特に、容器内上部に対流を防止する
ための邪魔板を固定することにより、邪魔板より上部の
貯留部における対流現象は阻止され、邪魔板より下部の
加熱部にある超純水を電気ヒーターで加熱することによ
り、対流の効果で加熱部内の超純水はほぼ均一な温度に
昇温され、高温の超純水が得られる。そして、この高温
の超純水は容器内上部の貯留部に集められる。このよう
に、本発明によれば、邪魔板の上方でも下方でも高温の
超純水が得られ、容器内超純水の温度にあまり差がない
ため、超純水の温度制御を精度よく行うことができ、容
器内超純水の温度均一化が容易に達成できる。
The ultrapure water heating apparatus according to the present invention is configured as described above, and has the following effects. According to the first aspect of the present invention, the ultrapure water heating which is easy to mold, hardly breaks, and is inexpensive, can make the temperature distribution of the resulting high-temperature ultrapure water uniform, and easily controls the temperature of the ultrapure water An apparatus can be provided. In particular, by fixing a baffle to prevent convection in the upper part of the container, the convection phenomenon in the storage part above the baffle is prevented, and the ultrapure water in the heating part below the baffle is heated by an electric heater. By heating, the ultrapure water in the heating section is heated to a substantially uniform temperature by the effect of convection, and high-temperature ultrapure water is obtained. Then, the high-temperature ultrapure water is collected in a storage section at an upper portion in the container. As described above, according to the present invention, high-temperature ultrapure water can be obtained both above and below the baffle plate, and the temperature of the ultrapure water in the container is not significantly different. Temperature uniformity of the ultrapure water in the container can be easily achieved.

【0032】 請求項2記載の発明によれば、超純水
への溶出量が極めて少ない超純水加熱装置を提供するこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide an ultrapure water heating apparatus having an extremely small amount of elution into ultrapure water.

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

【図1】本発明に係る超純水加熱装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an ultrapure water heating apparatus according to the present invention.

【図2】図1の装置の容器3の出口部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of an outlet of a container 3 of the apparatus of FIG.

【図3】従来の超純水加熱装置の構成の概要を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of a configuration of a conventional ultrapure water heating device.

【図4】従来の別の超純水加熱装置の構成の概要を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of a configuration of another conventional ultrapure water heating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入口 2…出口 3…容器 4…電気ヒーター 7…電源 8…温度指示調節計 9…レベルセンサー 11…邪魔板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inlet 2 ... Outlet 3 ... Container 4 ... Electric heater 7 ... Power supply 8 ... Temperature indicating controller 9 ... Level sensor 11 ... Baffle plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新小田 満 兵庫県神戸市西区糀台3丁目35番30号 (72)発明者 原田 宙幸 東京都千代田区丸の内2丁目6番3号 三菱商事株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−294740(JP,A) 特開 昭61−256145(JP,A) 特開 平5−228465(JP,A) 実開 平6−60094(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/02 F24H 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Mitsuru Shin-Oda 3-35-30 Kojidai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo (72) Inventor Hiroyuki Harada 2-6-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Corporation (56) References JP-A-3-294740 (JP, A) JP-A-61-256145 (JP, A) JP-A-5-228465 (JP, A) JP-A-6-60094 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C02F 1/02 F24H 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下部に入口を有し且つ上部に出口を有す
る金属製容器内下部に電気ヒーターを備え、容器内上部
に対流を防止するための邪魔板を有する超純水加熱装置
において、上記邪魔板を固定することによって邪魔板よ
り上部に高温の超純水を貯留する貯留部を有し、温度検
知手段で検知した容器内超純水の温度によって上記電気
ヒータに対する出力を制御する制御装置を有することを
特徴とする超純水加熱装置
1. An apparatus having an inlet at a lower part and an outlet at an upper part.
An electric heater is provided in the lower part of the metal container,
Water heater with baffle to prevent convection
In the above, the baffle plate is fixed by fixing the baffle plate.
The upper part has a storage part for storing high-temperature ultrapure water.
The above electricity is determined by the temperature of the ultrapure water in the container detected by the knowledge means.
Having a control device for controlling the output to the heater;
Characterized ultrapure water heating device .
【請求項2】 容器内面およびヒーター外面に、清浄化
処理したステンレス鋼を加熱処理してなる不動態被膜が
形成されていることを特徴とする請求項1記載の超純水
加熱装置。
2. The ultrapure water heating apparatus according to claim 1 , wherein a passivation film formed by heating a cleaned stainless steel is formed on the inner surface of the container and the outer surface of the heater.
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