JP3532761B2 - Fluid heating device for semiconductor manufacturing equipment - Google Patents

Fluid heating device for semiconductor manufacturing equipment

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JP3532761B2
JP3532761B2 JP10030998A JP10030998A JP3532761B2 JP 3532761 B2 JP3532761 B2 JP 3532761B2 JP 10030998 A JP10030998 A JP 10030998A JP 10030998 A JP10030998 A JP 10030998A JP 3532761 B2 JP3532761 B2 JP 3532761B2
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heating
fluid
pipe
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heating container
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浩代 山本
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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、半導体基板へイ
ソプロピルアルコール(IPA)等のアルコール蒸気を
供給して減圧雰囲気下で基板を乾燥させる減圧乾燥装
置、薬液を循環使用しながら処理槽内の薬液中に半導体
基板を浸漬させて所定の処理を行なう薬液循環式処理装
置、温純水を洗浄槽内へ供給して洗浄槽内の温純水中に
半導体基板を浸漬させて洗浄する温純水洗浄装置などの
各種の半導体製造装置において用いられ、配管を通して
供給されるアルコール蒸気や薬液、純水などの各種の流
体を加熱するのに使用される流体加熱装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reduced pressure drying apparatus for supplying an alcohol vapor such as isopropyl alcohol (IPA) to a semiconductor substrate to dry the substrate under a reduced pressure atmosphere, and a chemical liquid in a processing tank while circulating the chemical liquid. Various types of devices such as a chemical liquid circulation type processing device that immerses a semiconductor substrate in a predetermined process and a hot pure water cleaning device that supplies hot pure water into the cleaning tank to immerse the semiconductor substrate in the hot pure water for cleaning The present invention relates to a fluid heating device used in a semiconductor manufacturing apparatus and used for heating various fluids such as alcohol vapor, a chemical solution, and pure water supplied through a pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造装置、例えば減圧乾燥装置に
おいて、半導体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。従来、IPA蒸気を加熱するために
は、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、抵抗加熱ヒータを発熱させ、その熱エ
ネルギーを、配管の壁面を介して伝導させ、配管の内壁
面から配管内を流れるIPA蒸気へ熱伝達して、IPA
蒸気を加熱するようにしていた。
2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing apparatus, for example, a vacuum drying apparatus, when alcohol vapor, for example, IPA vapor is supplied through a pipe into a chamber in which a semiconductor substrate is housed and is in a depressurized state, the IPA vapor is heated to a predetermined temperature. Need to be supplied. Conventionally, in order to heat the IPA vapor, a resistance heating heater is arranged outside a pipe formed of stainless steel or the like, the resistance heating heater is caused to generate heat, and its thermal energy is conducted through the wall surface of the pipe. , Heat transfer from the inner wall surface of the pipe to the IPA vapor flowing in the pipe,
I was trying to heat the steam.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の加熱方式は、まず抵抗加熱ヒータによって配管を加熱
し、次いで配管から配管内を流れるIPA蒸気へ熱伝達
してIPA蒸気を加熱する、といった2段階の熱伝達過
程を経る間接加熱方式であった。このため、従来の加熱
方式には、以下のような種々の問題点があった。
As described above, in the conventional heating system, the resistance heating heater first heats the pipe, and then the heat is transferred from the pipe to the IPA vapor flowing in the pipe to heat the IPA vapor. It was an indirect heating method that went through a two-stage heat transfer process. Therefore, the conventional heating method has various problems as described below.

【0004】従来の加熱方式では、ヒータから配管への
熱伝達の効率および配管からIPA蒸気への熱伝達の効
率は何れも100%ではなく、熱伝達が2段階になるた
めに、加熱の効率が悪い。すなわち、配管の外側に配置
された抵抗加熱ヒータの温度が最も高く、そのヒータか
ら外気へ直接的に熱が逃げるため、熱損失が多くなっ
て、熱効率が悪い。また、IPA蒸気を所定温度に加熱
するためには、その所定温度よりヒータの温度を高くす
る必要があり、ヒータを過剰に加熱しなければならず、
電力消費量が過大になる。さらに、ヒータによりIPA
蒸気を2段階の熱伝達で間接加熱するため、また、ヒー
タがヒータ素線および断熱材により構成されていて、そ
れ自体の熱容量が大きいため、ヒータの応答性が悪く、
高精度の制御が難しい、といった問題点がある。
In the conventional heating method, neither the efficiency of heat transfer from the heater to the pipes nor the efficiency of heat transfer from the pipes to the IPA vapor is 100%, and the heat transfer is in two stages. Is bad. That is, the resistance heater arranged outside the pipe has the highest temperature, and the heat directly escapes from the heater to the outside air, resulting in a large heat loss and poor thermal efficiency. Further, in order to heat the IPA vapor to a predetermined temperature, the temperature of the heater needs to be higher than the predetermined temperature, and the heater must be overheated.
Excessive power consumption. Furthermore, the heater is used for IPA
Since the steam is indirectly heated by two-stage heat transfer, and the heater is composed of the heater wire and the heat insulating material and has a large heat capacity of itself, the responsiveness of the heater is poor,
There is a problem that it is difficult to control with high precision.

【0005】また、従来の加熱方式では、ヒータの温度
は、過剰加熱により、IPAの発火点を考慮した安全温
度以上になっていることが多い。例えば、IPA蒸気を
160℃の温度に加熱しようとすると、ヒータの温度は
250℃近くになっており、安全規格で定める200℃
の温度以上となっている。このため、万一、配管の内部
からIPA蒸気が漏れ出たりすると、火災や爆発の危険
性がある。さらに、ヒータの過剰加熱により、ヒータお
よびその周辺環境は高温状態となっており、その高温部
分に誤って作業者の人体の一部が触れて火傷したり、高
温部分に可燃部材が接触して火災を起こしたりする、と
いった可能性もある。
In the conventional heating method, the temperature of the heater is often higher than the safe temperature in consideration of the ignition point of IPA due to overheating. For example, when trying to heat the IPA vapor to a temperature of 160 ° C, the temperature of the heater is close to 250 ° C, which is 200 ° C specified by the safety standard.
Is above the temperature. Therefore, if IPA vapor leaks from the inside of the pipe, there is a risk of fire or explosion. Furthermore, due to overheating of the heater, the heater and its surrounding environment are in a high temperature state, and a part of the human body of an operator accidentally touches the high temperature part to get burned or the high temperature part is in contact with a combustible member. There is also the possibility of causing a fire.

【0006】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、従来の間接加熱方式のものに比べ
て、配管内を流れる流体を効率良く加熱することができ
て、経済的であり、流体を加熱する際の温度制御におけ
る応答性にも優れ、安全性も大幅に向上させることがで
きる半導体製造装置用流体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 circumstances, and is more economical than the conventional indirect heating system because it can efficiently heat the fluid flowing in the pipe. Therefore, it is an object of the present invention to provide a fluid heating device for a semiconductor manufacturing device, which has excellent responsiveness in temperature control when heating a fluid and can significantly improve safety.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
配管の途中に介挿して設けられ、配管内を流れる流体を
加熱する半導体製造装置用流体加熱装置において、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から構成され、前記発熱体が、流体
の通路となる間隔をあけて互いに平行に並列され、表面
が鏡面状態とされた複数枚の金属薄板によって構成され
たことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
A fluid heating device for semiconductor manufacturing equipment, which is provided in the middle of a pipe and heats a fluid flowing in the pipe, has a closed structure in which a fluid inlet and a fluid outlet connected to the pipe are formed. A heating container in which at least the heating part is formed of a non-magnetic material, an outer surface of the heating container, a coil wound around the position of the heating part, and a power supply device part for supplying a high frequency current to the coil, Inside the heating container, a heating element disposed at the position of the heating section and formed of a conductive material, and the heating element is a fluid.
Parallel to each other with a space that will be the passage of the
Is composed of a plurality of thin metal plates that are mirror- finished.

【0008】請求項2に係る発明は、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半導体製
造装置用流体加熱装置において、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
とから構成され、減圧雰囲気中の半導体基板にアルコー
ル蒸気を供給して半導体基板を乾燥させる減圧乾燥装置
のエバポレータから減圧乾燥チャンバへアルコール蒸気
を供給するためのアルコール蒸気供給用配管の途中、お
よび、前記エバポレータへキャリア用窒素ガスを供給す
るためのキャリア用窒素ガス供給配管の途中に、それぞ
れ個別に介挿して設けられたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in a fluid heating device for a semiconductor manufacturing apparatus, which is provided in the middle of a pipe to heat a fluid flowing in the pipe, a fluid inlet and a fluid which are connected to the pipe respectively. A heating container having a closed structure in which an outflow port is formed, at least a heating portion formed of a non-magnetic material, and a coil wound on the outer surface of the heating container at the position of the heating portion, Alcohol vapor is applied to a semiconductor substrate in a decompressed atmosphere, which is composed of a power supply unit for supplying a high-frequency current to a coil and a heating element disposed inside the heating container at the position of the heating unit and formed of a conductive material. In the middle of the alcohol vapor supply pipe for supplying alcohol vapor to the reduced pressure drying chamber from the evaporator of the reduced pressure drying device for drying the semiconductor substrate .
And, the nitrogen gas carrier in the middle of the nitrogen gas supply pipe for the carrier to be supplied to the evaporator, it
It is characterized in that it is provided separately .

【0009】請求項3に係る発明は、請求項1または請
求項2記載の流体加熱装置において、加熱容器をプラス
チック材料によって形成したことを特徴とする。
According to a third aspect of the invention, in the fluid heating device according to the first or second aspect , a heating container is added
It is characterized by being formed of a tic material .

【0010】請求項1および請求項2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
のように、電磁誘導により加熱容器内部の発熱体が発熱
して、発熱体により流体が直接的に加熱され、一方、コ
イルが巻装された加熱容器は、加熱部が非磁性体材料で
形成されているため、それ自身が発熱することはなく、
内部を流れる流体の温度より高い温度になることがな
い。
In the fluid heating device of each of the first and second aspects of the present invention, when a high frequency current is applied to the coil wound around the outer surface of the heating container by the power supply unit, a magnetic flux is generated and a magnetic field is generated. Eddy current is generated in the heating element inside the heating container inside, 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 into the heating container through the fluid inlet is directly heated by the heating element when passing through the position where the heating element is disposed, and the heated fluid is heated by the heating container. It flows into the pipe from the inside through the fluid outlet. As described above, the heating element inside the heating container generates heat by electromagnetic induction, and the fluid is directly heated by the heating element. On the other hand, in the heating container in which the coil is wound, the heating portion is made of a non-magnetic material. Therefore, it does not generate heat by itself,
The temperature never exceeds the temperature of the fluid flowing inside.

【0011】そして、請求項1に係る発明の流体加熱装
置では、発熱体を構成している複数枚の金属薄板が電磁
誘導により発熱して、発熱した各金属薄板間の通路を通
って流体が流れることにより、金属薄板からの熱伝達に
より流体が直接的に加熱される。また、請求項2に係る
発明の流体加熱装置では、減圧乾燥装置のエバポレータ
からアルコール蒸気供給用配管を通って減圧乾燥チャン
バへ供給されるアルコール蒸気、および、キャリア用窒
素ガス供給配管を通ってエバポレータへ供給されるキャ
リア用窒素ガスがそれぞれ加熱される。
In the fluid heating apparatus according to the first aspect of the invention, the plurality of metal thin plates constituting the heating element generate heat by electromagnetic induction, and the fluid flows through the passage between the heat-generated metal thin plates. By flowing, the fluid is directly heated by heat transfer from the thin metal plate. Further, in the fluid heating apparatus of the invention according to claim 2, through alcohol vapors fed to the vacuum drying chamber through the piping alcohol vapor supplied from the evaporator of the vacuum drying apparatus, and a nitrogen gas supply pipe for carrier evaporator The carrier nitrogen gas supplied to each is heated.

【0012】請求項3に係る発明の流体加熱装置では、
加熱容器がプラスチック材料によって形成されているの
で、加熱容器自身が発熱することはない
In the fluid heating device of the invention according to claim 3,
The heating container is made of plastic material
Therefore, the heating container itself does not generate heat .

【0013】[0013]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1および図2は、この発明の1実施形態
を示し、図1は、半導体製造装置用流体加熱装置の概略
構成を示す外観斜視図であり、図2は、その縦断面図で
ある。この流体加熱装置は、配管10の途中に介挿して
設けられ、加熱容器12、この加熱容器12に巻装され
たコイル14、電源装置部(図示せず)および加熱容器
12の内部に配設された発熱体16から構成されてい
る。なお、図1において、コイル14は、半周部分を切
断した状態で示されている。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external perspective view showing a schematic configuration of a fluid heating apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof. is there. The fluid heating device is provided by being inserted in the middle of the pipe 10, and is provided inside the heating container 12, the coil 14 wound around the heating container 12, the power supply unit (not shown), and the heating container 12. The heating element 16 is formed. Note that, in FIG. 1, the coil 14 is shown in a state in which a half circumference portion is cut.

【0015】加熱容器12は、密閉された円筒形状を有
し、配管10にそれぞれ連通接続される流体流入口18
および流体流出口20が両側端面部に形設されている。
この加熱容器12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12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14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 container 12 has a closed cylindrical shape, and a fluid inlet 18 connected to the pipe 10 for communication therewith.
Also, the fluid outlets 20 are formed on both end surfaces.
The heating container 12 is made of a non-magnetic material such as a plastic material such as a fluororesin or a ceramic material. The entire heating container 12 does not necessarily have to be formed of a non-magnetic material, and at least the cylindrical surface around which the coil 14 is wound and serves as a heating portion may be formed of a non-magnetic material. Further, the shape of the heating container is not limited to a cylinder and may be various shapes.

【0016】加熱容器12の円筒面に巻装されたコイル
14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14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12の内部に配設された発熱体
16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16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22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
22は、加熱容器12の軸線方向に沿って配置されてお
り、各金属薄板22間の間隙が流体の通路24となる。
これらの金属薄板22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22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 power supply unit is electrically connected to the coil 14 wound around the cylindrical surface of the heating container 12, and a high frequency current is supplied to the coil 14 by the power supply unit. The heating element 16 arranged inside the heating container 12 is made of a metal material. In this embodiment, the heating element 16 is formed by arranging a plurality of metal thin plates 22 made of stainless steel or the like having corrosion resistance and arranged in parallel with each other with a space therebetween. The metal thin plates 22 are arranged along the axial direction of the heating container 12, and the gap between the metal thin plates 22 serves as a fluid passage 24.
The surface of each of the metal thin plates 22 is mirror-finished by electrolytic polishing or the like, and is precisely cleaned. The configuration of the heating element is not limited to a configuration in which a plurality of metal thin plates 22 are arranged in parallel as in the illustrated example, but may be a structure in which a fluid passage is formed and a contact area with the fluid is secured to some extent. Any material may be used, for example, a honeycomb structure or the like.
The material of the heating element may be other than stainless steel, for example, various metals such as nickel. Alternatively, silicon carbide (SiC) or carbon (C) may be used, and the material of the heating element may be a conductive material.

【0017】図1および図2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14に高周波電
流を流すと、磁束が発生して、加熱容器12の内部の金
属薄板22に渦電流を生じ、材料の固有抵抗によって金
属薄板22にジュール熱が発生して、金属薄板22が発
熱する。この際、加熱容器12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22が発熱することにより、配管10から
流体流入口18を通って加熱容器12内に流入した流体
は、各金属薄板22間の通路24を通って流れる際に、
金属薄板22からの熱伝達により直接的に加熱される。
各金属薄板22間の通路24を通過する間に加熱されて
昇温した流体は、加熱容器12内から流体流出口20を
通って流出し配管10内へ流れ込む。
In the fluid heating device having the structure shown in FIGS. 1 and 2, when a high frequency current is passed through the coil 14 by the power supply unit, a magnetic flux is generated and an eddy current flows in the thin metal plate 22 inside the heating container 12. Occurs, Joule heat is generated in the metal thin plate 22 due to the specific resistance of the material, and the metal thin plate 22 generates heat. At this time, since the heating container 12 is made of a non-magnetic material, it does not generate heat by itself. When the metal thin plate 22 generates heat, the fluid flowing from the pipe 10 into the heating container 12 through the fluid inlet 18 flows through the passage 24 between the metal thin plates 22,
It is directly heated by heat transfer from the thin metal plate 22.
The fluid heated and raised in temperature while passing through the passages 24 between the metal thin plates 22 flows out of the heating container 12 through the fluid outlet 20 and flows into the pipe 10.

【0018】上記したように、この流体加熱装置では、
加熱容器12の内部に配設された金属薄板22を電磁誘
導により発熱させて、金属薄板22により直接的に流体
を加熱するようにし、従来の加熱方式のように抵抗加熱
ヒータから配管への熱伝導を利用したものではなく、金
属薄板22から流体への強制対流伝熱によって熱伝達す
るものであるため、流体を効率良く加熱することがで
き、また、発熱する金属薄板22が加熱容器12内に設
けられているため、外気への熱移動による熱損失も小さ
い。また、金属薄板22によって流体を直接的に加熱す
るので、目標とする流体の温度より金属薄板22の温度
をそれほど高くする必要が無く、電力消費量が少なくて
済む。さらに、この流体加熱装置では、発熱する金属薄
板22の熱容量が小さいので、従来の加熱方式に比べる
と、応答性および制御性に優れている。また、加熱容器
12の内部の金属薄板22だけが発熱して加熱容器12
自身は発熱しないので、加熱容器12の温度が、その内
部を流れる流体の温度より高くなることはない。例え
ば、この装置によりIPA蒸気を加熱する場合を考える
と、IPA蒸気を160℃の温度に加熱するようにした
とき、加熱容器12の外面の温度は160℃以下とな
る。したがって、万一、配管10の内部からIPA蒸気
が漏れ出るようなことがあっても、加熱容器12の外面
温度およびその周辺温度は、IPAの安全規格温度であ
る200℃以下の温度であるため、火災や爆発の危険性
が無い。また、加熱容器12の外面の温度が比較的低い
ため、その外面側に簡易な断熱手段を施すことにより、
作業者が火傷したり可燃部材の接触に起因して火災を起
こしたりする、といったことが防止される。
As described above, in this fluid heating device,
The metal thin plate 22 disposed inside the heating container 12 is caused to generate heat by electromagnetic induction so that the metal thin plate 22 directly heats the fluid, and the heat from the resistance heater to the pipe is heated as in the conventional heating method. Since the heat is transferred by forced convection heat transfer from the metal thin plate 22 to the fluid instead of using conduction, the fluid can be efficiently heated, and the metal thin plate 22 that generates heat is generated in the heating container 12. The heat loss due to the heat transfer to the outside air is small because it is provided in the. Further, since the metal thin plate 22 directly heats the fluid, it is not necessary to raise the temperature of the metal thin plate 22 much higher than the target temperature of the fluid, and the power consumption can be reduced. Further, in this fluid heating device, since the heat capacity of the metal thin plate 22 that generates heat is small, it is superior in responsiveness and controllability as compared with the conventional heating system. Further, only the thin metal plate 22 inside the heating container 12 generates heat and the heating container 12
Since the heating container 12 itself does not generate heat, the temperature of the heating container 12 does not become higher than the temperature of the fluid flowing therein. For example, considering the case where IPA vapor is heated by this device, when the IPA vapor is heated to a temperature of 160 ° C., the temperature of the outer surface of the heating container 12 becomes 160 ° C. or lower. Therefore, even if the IPA vapor leaks from the inside of the pipe 10, the outer surface temperature of the heating container 12 and its surrounding temperature are 200 ° C. or lower, which is the IPA safety standard temperature. , No risk of fire or explosion. Further, since the temperature of the outer surface of the heating container 12 is relatively low, by providing a simple heat insulating means on the outer surface side,
Workers are prevented from being burned or having a fire due to contact with a combustible member.

【0019】以上のような構成を有する流体加熱装置
は、各種の半導体製造装置における種々の流体の加熱の
ために好適に使用される。例えば、この流体加熱装置
は、図3に示すように、半導体基板へIPA蒸気を供給
して減圧雰囲気下で基板を乾燥させる減圧乾燥装置にお
いて使用される。図3において、符号26が減圧乾燥チ
ャンバを示し、チャンバ26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28は、チャンバ26
に連通接続されたIPA蒸気供給用配管、符号30は、
IPA蒸気供給用配管28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28は、エ
バポレータ32に流路接続されている。エバポレータ3
2内にはIPA34が収容されており、ポンプ36によ
りIPA供給路38を通ってエバポレータ32の天井部
の噴射口40へIPA34を供給することにより、噴射
口40からIPAを噴射してIPA蒸気を調製するよう
になっている。エバポレータ32の内部空間には、キャ
リア用窒素ガス供給配管42が連通接続されており、ま
た、エバポレータ32には、エバポレータ32内に収容
されたIPA34を循環させて加熱するためのIPA循
環用配管44が付設されている。
The fluid heating apparatus having the above-mentioned structure is preferably used for heating various fluids in various semiconductor manufacturing apparatuses. For example, as shown in FIG. 3, this fluid heating apparatus is used in a reduced pressure drying apparatus that supplies IPA vapor to a semiconductor substrate to dry the substrate in a reduced pressure atmosphere. In FIG. 3, reference numeral 26 indicates a reduced pressure drying chamber, and the inside of the chamber 26 can be evacuated by a depressurizing means such as a vacuum pump (not shown) to be in a reduced pressure state. Further, reference numeral 28 is a chamber 26.
A pipe for supplying IPA vapor, which is connected to
It is a diluting nitrogen gas supply pipe connected to the IPA vapor supply pipe 28. The IPA vapor supply pipe 28 is connected to the evaporator 32 by a flow path. Evaporator 3
The IPA 34 is housed in the inside of the chamber 2, and the pump 36 supplies the IPA 34 to the injection port 40 on the ceiling of the evaporator 32 through the IPA supply path 38, thereby injecting the IPA from the injection port 40 to generate the IPA vapor. It's ready to be prepared. A nitrogen gas supply pipe 42 for a carrier is communicatively connected to the internal space of the evaporator 32. Further, the evaporator 32 has an IPA circulation pipe 44 for circulating and heating the IPA 34 housed in the evaporator 32. Is attached.

【0020】そして、チャンバ26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28に、図1および図2に示したような上記構成の
流体加熱装置46が介挿して設けられており、流体加熱
装置46に温度コントローラ48が併設されている。ま
た、希釈用窒素ガス供給配管30には、希釈用窒素ガス
を加熱するために、温度コントローラ52が併設された
流体加熱装置50が介挿して設けられ、キャリア用窒素
ガス供給配管42には、キャリア用窒素ガスを加熱する
ために、温度コントローラ56が併設された流体加熱装
置54が介挿して設けられている。さらに、IPA循環
用配管44には、IPAを所定温度に加熱するために、
温度コントローラ60が併設された流体加熱装置58が
介挿して設けられている。
The IP supplied into the chamber 26
In order to heat the A vapor to a predetermined temperature, the IPA vapor supply pipe 28 is provided with the fluid heating device 46 having the above configuration as shown in FIG. 1 and FIG. A temperature controller 48 is installed side by side. In addition, the dilution nitrogen gas supply pipe 30 is provided with a fluid heating device 50 provided with a temperature controller 52 for heating the dilution nitrogen gas, and the carrier nitrogen gas supply pipe 42 is provided with In order to heat the carrier nitrogen gas, a fluid heating device 54 provided with a temperature controller 56 is provided in an interposed manner. Furthermore, in order to heat the IPA to a predetermined temperature, the IPA circulation pipe 44 is
A fluid heating device 58 provided with a temperature controller 60 is provided so as to be interposed.

【0021】また、図4は、薬液循環式処理装置にこの
発明に係る流体加熱装置を使用した例を示す模式図であ
る。この薬液循環式処理装置は、薬液62を貯留しその
薬液62中に半導体基板が浸漬されて処理される処理槽
64、この処理槽64に付設され処理槽64の上部から
溢れ出た薬液が流入する溢流液受け槽66、この溢流液
受け槽66の底部に流路接続され溢流液受け槽66内へ
流入した薬液を再び処理槽64へ戻すための薬液循環用
配管68、ならびに、この薬液循環用配管68に介挿し
て設けられたポンプ70およびフィルタ72を備えて構
成されている。そして、薬液循環用配管68に、図1お
よび図2に示したような上記構成の流体加熱装置74が
介挿して設けられており、流体加熱装置74に、薬液を
所定温度に調節するための温度コントローラ76が併設
されている。
FIG. 4 is a schematic view showing an example in which the fluid heating apparatus according to the present invention is used in a chemical liquid circulation type processing apparatus. This chemical liquid circulation type processing apparatus stores a chemical liquid 62 and a processing tank 64 in which a semiconductor substrate is immersed in the chemical liquid 62 for processing, and overflows from an upper part of the processing tank 64 attached to the processing tank 64. An overflow liquid receiving tank 66 into which the chemical liquid flows, and a chemical liquid circulation pipe that is connected to the bottom of the overflow liquid receiving tank 66 by a flow path to return the chemical liquid that has flowed into the overflow liquid receiving tank 66 to the processing tank 64 again. 68, and a pump 70 and a filter 72 that are provided so as to be inserted in the chemical liquid circulation pipe 68. Further, the fluid heating device 74 having the above-described configuration as shown in FIGS. 1 and 2 is provided in the chemical liquid circulation pipe 68 so as to be interposed, and the fluid heating device 74 is provided for adjusting the chemical liquid to a predetermined temperature. A temperature controller 76 is installed side by side.

【0022】また、この発明に係る流体加熱装置は温純
水洗浄装置においても使用される。すなわち、図5に示
すように、温純水洗浄装置の洗浄槽(図示せず)内へ温
純水を供給するための温純水供給用配管78に、図1お
よび図2に示したような上記構成の流体加熱装置80を
介挿して設け、流体加熱装置80の内部を通過する純水
を加熱して温度コントローラ82により所定温度に調節
し、所定温度に調節された温純水を温純水供給用配管7
8へ送り出すようにする。
The fluid heating device according to the present invention is also used in a hot pure water cleaning device. That is, as shown in FIG. 5, the hot pure water supply pipe 78 for supplying hot pure water into the cleaning tank (not shown) of the hot pure water cleaning apparatus is heated by the fluid having the above-described configuration as shown in FIGS. 1 and 2. The pure water passing through the inside of the fluid heating device 80 is inserted through the device 80 and heated to a predetermined temperature by the temperature controller 82, and the hot pure water adjusted to the predetermined temperature is supplied to the hot pure water supply pipe 7.
Try to send to 8.

【0023】この発明に係る流体加熱装置は、図3ない
し図5に示した例以外にも、例えば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、各種の半導体製造装置において使用し
得るものである。
In addition to the examples shown in FIGS. 3 to 5, the fluid heating apparatus according to the present invention can be used, for example, as a hot air heater for carrier cleaning or a high temperature nitrogen gas heater for pulling and drying.
Further, it can be used in various semiconductor manufacturing apparatuses such as a reaction gas heating apparatus for a CVD apparatus and a coating solution heating apparatus for a spinner.

【0024】[0024]

【発明の効果】請求項1および請求項2に係る発明の
半導体製造装置用流体加熱装置を使用すると、従来の間
接加熱方式のものに比べて、配管内を流れる流体を効率
良く加熱することができるので、経済的であり、流体を
加熱する際の応答性および制御性にも優れている。
EFFECTS OF THE INVENTION When the fluid heating device for semiconductor manufacturing equipment according to each of the first and second aspects of the invention is used, the fluid flowing in the pipe can be heated more efficiently than the conventional indirect heating type. Therefore, it is economical and has excellent responsiveness and controllability when heating a fluid.

【0025】そして、請求項1に係る発明の流体加熱装
置では、表面が鏡面状態とされた複数枚の金属薄板から
の熱伝達により各金属薄板間の通路を通って流れる流体
が直接的に加熱されるので、配管内を流れる流体を効率
良く加熱することが可能になる。また、請求項2に係る
発明の流体加熱装置では、減圧乾燥装置のエバポレータ
からアルコール蒸気供給用配管を通って減圧乾燥チャン
バへ供給されるアルコール蒸気、および、キャリア用窒
素ガス供給配管を通ってエバポレータへ供給されるキャ
リア用窒素ガスをそれぞれ効率良く加熱することが可能
になり、安全性も大幅に向上させることができる。
In the fluid heating device according to the first aspect of the invention, the fluid flowing through the passages between the metal thin plates is directly heated by heat transfer from the plurality of metal thin plates whose surfaces are mirror surfaces. Therefore, the fluid flowing in the pipe can be efficiently heated. Further, in the fluid heating apparatus of the invention according to claim 2, through alcohol vapors fed to the vacuum drying chamber through the piping alcohol vapor supplied from the evaporator of the vacuum drying apparatus, and a nitrogen gas supply pipe for carrier evaporator It becomes possible to efficiently heat the carrier nitrogen gas supplied to each of them, and the safety can be greatly improved.

【0026】請求項3に係る発明の流体加熱装置では、
加熱容器自身が発熱することがないので、加熱容器の温
度が、その内部を流れる流体の温度より高くなることは
なく、このため、安全性を大幅に向上させることができ
In the fluid heating apparatus of the invention according to claim 3,
Since the heating container itself does not generate heat, the temperature of the heating container
Temperature is higher than the temperature of the fluid flowing inside
Without, this can greatly improve safety
It

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

【図1】この発明の1実施形態を示し、半導体製造装置
用流体加熱装置の概略構成を示す外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view showing a schematic configuration of a fluid heating device for a semiconductor manufacturing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示した流体加熱装置の概略縦断
面図である。
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of the fluid heating device shown in FIG.

【図3】この発明に係る流体加熱装置を減圧乾燥装置に
おいて使用する場合の例を示す模式図である。
FIG. 3 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.

【図4】この発明に係る流体加熱装置を薬液循環式処理
装置に使用した例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing an example in which the fluid heating device according to the present invention is used in a chemical liquid circulation type processing device.

【図5】この発明に係る流体加熱装置を温純水洗浄装置
において使用する場合の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 hot pure water cleaning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 配管 12 加熱容器 14 コイル 16 発熱体 18 加熱容器の流体流入口 20 加熱容器の流体流出口 22 金属薄板 24 流体の通路 26 減圧乾燥チャンバ 28 IPA蒸気供給用配管 30 希釈用窒素ガス供給配管 32 エバポレータ 34 IPA 36、70 ポンプ 42 キャリア用窒素ガス供給配管 44 IPA循環用配管 46、50、54、58、74、80 流体加熱装置 48、52、56、60、76、82 温度コントロー
ラ 62 薬液 64 処理槽 66 溢流液受け槽 68 薬液循環用配管 78 温純水供給用配管
10 Piping 12 Heating Container 14 Coil 16 Heating Element 18 Heating Container Fluid Inlet 20 Heating Container Fluid Outlet 22 Metal Sheet 24 Fluid Passage 26 Decompression Drying Chamber 28 IPA Vapor Supply Piping 30 Diluting Nitrogen Gas Supply Piping 32 Evaporator 34 IPA 36, 70 Pump 42 Nitrogen gas supply pipe for carrier 44 IPA circulation pipe 46, 50, 54, 58, 74, 80 Fluid heating device 48, 52, 56, 60, 76, 82 Temperature controller 62 Chemical solution 64 Treatment tank 66 overflow liquid receiving tank 68 chemical liquid circulation pipe 78 hot pure water supply pipe

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−339883(JP,A) 特開 平8−45893(JP,A) 実開 昭59−187090(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 6/10 F24H 1/10 H01L 21/304 Continuation of the front page (56) References JP-A-8-339883 (JP, A) JP-A-8-45893 (JP, A) Actual development Sho-59-187090 (JP, U) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) H05B 6/10 F24H 1/10 H01L 21/304

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 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半導体製造装置用流体加熱装置
において、 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から構成され、 前記発熱体が、流体の通路となる間隔をあけて互いに平
行に並列され、表面が鏡面状態とされた複数枚の金属薄
板によって構成されたことを特徴とする半導体製造装置
用流体加熱装置。
1. A fluid heating apparatus for a semiconductor manufacturing device, which is provided in the middle of a pipe to heat a fluid flowing in the pipe, wherein a fluid inlet and a fluid outlet connected to the pipe are formed. A heating container having a closed structure in which at least the heating part is formed of a non-magnetic material, a coil wound on the outer surface of the heating container at the position of the heating part, and a high-frequency current is passed through the coil. The heating device includes a power supply unit and a heating element disposed inside the heating container at the position of the heating unit and formed of a conductive material. A fluid heating device for a semiconductor manufacturing apparatus, comprising a plurality of thin metal plates arranged in parallel and having a mirror-finished surface.
【請求項2】 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半導体製造装置用流体加熱装置
において、 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から構成され、 減圧雰囲気中の半導体基板にアルコール蒸気を供給して
半導体基板を乾燥させる減圧乾燥装置のエバポレータか
ら減圧乾燥チャンバへアルコール蒸気を供給するための
アルコール蒸気供給用配管の途中、および、前記エバポ
レータへキャリア用窒素ガスを供給するためのキャリア
用窒素ガス供給配管の途中に、それぞれ個別に介挿して
設けられたことを特徴とする半導体製造装置用流体加熱
装置。
2. A fluid heating device for a semiconductor manufacturing device, which is provided in the middle of a pipe to heat a fluid flowing in the pipe, wherein a fluid inlet and a fluid outlet connected to the pipe are formed. A heating container having a closed structure in which at least the heating part is formed of a non-magnetic material, a coil wound on the outer surface of the heating container at the position of the heating part, and a high-frequency current is passed through the coil. The semiconductor substrate includes a power supply unit and a heating element inside the heating container, which is disposed at the position of the heating unit and is made of a conductive material, and supplies alcohol vapor to the semiconductor substrate in a reduced pressure atmosphere. way from the evaporator of the vacuum drying apparatus for drying the alcohol vapor supply pipe for supplying the alcohol vapor into vacuum drying chamber, and carrier to the evaporator In the middle of the nitrogen gas supply pipe carrier for supplying the hydrogen gas, respectively a semiconductor manufacturing device for a fluid heating apparatus, characterized in that provided interposed individually.
【請求項3】 加熱容器がプラスチック材料によって形
成された請求項1または請求項2記載の半導体製造装置
用流体加熱装置。
3. The fluid heating apparatus for a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the heating container is made of a plastic material.
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