JP3719274B2 - 流体加熱装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体加熱装置に係り、特に、流体加熱装置に用いられる有機薬液用ヒータの電極部の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の微細化および高集積化に伴い、素子パターンの微細化は高まる一方である。このような、半導体装置の製造における種々の処理工程においてフォトリソグラフィによるレジストパターンの形成、これを用いたエッチングなどの選択的処理がたびたび用いられる。
フォトリソグラフィによるレジストパターンの形成においては、レジスト塗布、露光マスクを用いた選択的露光、現像という3つのステップで実行される。そしてこのレジストパターンをマスクとして選択的エッチングがなされ、最後にレジストパターンの剥離がなされる。このような工程においては、しばしば有機薬液が用いられる。
【0003】
このような有機薬液を用いた半導体ウェハー処理装置において、温度制御は通常、温度制御装置を用いて行われている。このような装置では、処理槽からポンプを用い、ステンレス配管を介して処理液を流体加熱装置に導き、流体加熱装置で所望の温度に加熱すると共にフィルタを介して処理槽に戻すように構成されている。ここで流体加熱装置においては、例えば図11に示すように、外管1内に内管2を配設し、この内管内に熱源としてのハロゲンランプ3を配設するとともに、この外管1と内管2との間にできる空間を流路4とし、この流路4内に、加熱すべき流体を供給し加熱するように構成されている(特開平5−231712号)。11は流体供給口、12は流体排出口である。ここでハロゲンランプ3は両端を溶融し、冷却成形して平坦部を形成した石英管5内に、ハロゲンおよび不活性ガスが封入されると共に、サポーター6で支持されたタングステンフィラメント7が配設され、フィラメント7の両端に接続されたモリブデン製の電極部8が前記平坦部に封入されて構成されている。ハロゲンランプは、ニクロム線等の電気ヒータに比べ2〜3倍の高温で連続使用することができ、輻射光エネルギーを16〜81倍程度にまで向上することができることから、小型で高効率のヒータとして注目されている。
【0004】
しかしながら電極部8が高温になり、モリブデンの酸化が生じたり、また、高温で使用可能であるものの、加熱すべき流体が有機溶剤等の引火性物質である場合には、引火防止あるいは防爆のための手段が必要となるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、半導体装置の製造工程で用いられる有機薬液は、所望の温度に加熱して用いられることが多いが、引火温度が低く、燃えたり爆発したりしやすいという問題がある。
【0006】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、取扱いが安全で、信頼性の高い加熱装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では、外管と、前記外管内に配設された内管と、この内管内に挿通せしめられ、端部を前記内管端部に固定されたハロゲンランプと、前記外管と内管との間にできる空間を流路とし、加熱すべき流体を供給し加熱するように構成された流体加熱装置において、前記外管は密閉容器内に収納され、前記ハロゲンランプは石英管内にフィラメントを配設してなり、フィラメント両端に接続された電極部を前記石英管の両端に融着せしめられ、前記内管は前記電極部に相当する領域に穴を具備し、前記内管の外側で不活性ガスを放出して、前記穴から電極に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を具備したことを特徴とする。
【0008】
望ましくは、前記ハロゲンランプは、フィラメント両端に接続された電極部を前記石英管の両端に融着せしめられ平坦部を構成しており、前記穴は、前記内管両端周面に、それぞれ相対向するように2つ形成されており、前記穴を結ぶ線は前記平坦部と平行となるように構成されていることを特徴とする。
【0009】
また望ましくは前記不活性ガス供給手段は、前記密閉容器内部で分岐せしめられ、流量が一定となるように構成されていることを特徴とする。
【0010】
また本発明の第2では、前記ハロゲンランプの電極部は前記内管端部から突出してするように構成され、前記電極部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を具備したことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施形態】
本発明によれば、高温になるハロゲンランプの電極部を不活性ガスを噴射することにより冷却するとともに、密閉容器内が不活性ガス雰囲気となるため、有機溶剤の加熱に用いる場合にも爆発のおそれもなく安全で信頼性の高いものとなる。 望ましくは穴から外管内に流入せしめられた不活性ガスは平坦部に沿って層流をなすように流れるため、滞留を生じることなく流出し、電極部を効率よく冷却することができるため、ハロゲンランプの長寿命化をはかることが可能となる。 さらにまた流量が一定となるような分岐構造を構成することによりより効率的に電極部の冷却を行うことが可能となる。
【0012】
また本発明の第2によれば、電極部を内管から突出させて、この電極部に直接不活性ガスを供給するようにしているため、効率よく冷却することができ、また内管に穴を形成したりする必要がなく加工が容易である。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明実施例の半導体薬液加熱装置は、図1に全体図、図2に図1のA−A部分拡大断面図、図3に図1のB−B部分拡大断面図を示すように、密閉容器10内に、熱源としてハロゲンランプ3を用いた加熱装置を配設するとともに、このハロゲンランプの電極部8に窒素ガスを噴射し、密閉容器10内に窒素ガスを満たすようにしたことを特徴とする。
【0014】
すなわちこの装置は、密閉容器10内に収納されており、外管1と前記外管1内に配設された内管2と、この内管2内に挿通せしめられ、端部を前記内管2端部に固定されたハロゲンランプ3と、前記外管と内管との間にできる空間を流路4とし、この流路に加熱すべき流体として、イソプロピルアルコール(IPA)を供給し加熱するように構成されている。ここで流路4には流体供給口11と流体排出口12とが配設されそれぞれ配管に接続されているが、図1では紙面の向こう側に配置されているため省略する。図4および図5に、密閉容器10から取り出した状態を示す。そして、前記ハロゲンランプ3は、石英管5内にサポーター6に支持されたフィラメント7が収納されてなり、石英管5は端部で電極部8を融着して平坦部5Fを構成している。そして、この内管2の両端部には、前記電極部8に相当する領域に、周面で相対向するように2つの穴Hが形成され、前記穴を結ぶ線は前記平坦部と平行になっており、この穴Hの位置に窒素ガスを供給するガス供給ノズル13Aを備えたガス供給管13を配設している。このガス供給管13は、密閉容器内でT字状に分岐され、均一にガスを供給できるようになっている。また内管2の両端の内壁には図6に示すように、クランプ9が挿入せしめられ、ハロゲンランプ3の石英管5両端の平坦部5Fに接続されたベース15を係止している。
【0015】
この装置によれば、穴Hに供給された窒素ガスは図2に示すようにハロゲンランプ3の石英管の平坦部5Fの平坦面に沿って層流を形成しながら、相対向する穴Hにむけて効率よく流れ、滞留を生じることもなく、冷却効率も高い。従ってIPAのような引火性物質の加熱に使用する場合にも、窒素ガスを10〜20リットル/分程度流しておくことにより、外気温度40℃程度のときにもモリブデン製の電極部8の温度を300〜350℃以下に維持することができる。
このようにして、本発明の流体加熱装置によれば、電極部の酸化を生じることもなく、ハロゲンランプは長寿命を維持することができる。
【0016】
なお、ガス供給管は、前記実施例のように2か所を冷却する場合にはT字状にすればよいが、冷却する箇所の数に応じて、図7〜図10に例を示すように分岐構造を選択すればよい。
【0017】
また、前記実施例では内管に穴をあけ、この穴から電極部にむけて不活性ガスを供給したが、ハロゲンランプの両端の電極部を、内管から突出させて、この電極部に直接不活性ガスを供給するようにしてもよい。この場合も、高温となりやすい電極部を効率よく冷却することができ、また内管に穴を形成したりする必要がなく加工が容易である。
【0018】
この装置は、半導体ウェハーの洗浄乾燥装置などにおいて、有機溶剤を加熱するのに極めて有効であり、前記実施例では有機溶剤としてIPAを用いたが、アルキルベンゼンスルホン酸(ABS)、モノエタノールアミン、メチルアルコール(CH3 OH)、 アセトン(CH3 COCH3 )、 フロンR−113(CCl2 FCClF3 )、トリクロロエチレンなど、他の有機溶剤にも適用可能である。
【0019】
さらにまた、前記実施例では、不活性ガスとして窒素ガスを用いたが、窒素に限定されることなく、アルゴンガスなど他の不活性ガスを用いてもよい。
【0020】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、電極部を効率よく冷却することができるため、ハロゲンランプの長寿命化をはかることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の流体加熱装置を示す図
【図2】同装置のA−A断面図
【図3】同装置のB−B断面図
【図4】同装置の要部斜視図
【図5】同装置の要部上面図
【図6】同装置の説明図
【図7】ガス供給管の分岐構造例を示す図
【図8】ガス供給管の分岐構造例を示す図
【図9】ガス供給管の分岐構造例を示す図
【図10】ガス供給管の分岐構造例を示す図
【図11】従来例の流体加熱装置を示す図
【符号の説明】
1 外管
2 内管
3 ハロゲンランプ
4 流路
5 石英管
5F 平坦部
6 サポーター
7 フィラメント
8 電極部
9 クランプ
10 密閉容器
11 流体供給口
12 流体排出口
13A ガス供給ノズル
13 ガス供給管
15 ベース
Claims (4)
- 外管と、前記外管内に配設された内管と、この内管内に挿通せしめられ、端部を前記内管端部に固定されたハロゲンランプと、前記外管と内管との間にできる空間を流路とし、加熱すべき流体を供給し加熱するように構成された流体加熱装置において、
前記外管は密閉容器内に収納され、
前記ハロゲンランプは石英管内にフィラメントを配設してなり、フィラメント両端に接続された電極部を前記石英管の両端に融着せしめられ、
前記内管は前記電極部に相当する領域に穴を具備し、
前記内管の外側で不活性ガスを放出して、前記穴から電極に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を具備した
ことを特徴とする流体加熱装置。 - 前記ハロゲンランプは、フィラメント両端に接続された電極部を前記石英管の両端に融着せしめられ平坦部を構成しており、
前記穴は、前記内管両端周面に、それぞれ相対向するように2つ形成されており、前記穴を結ぶ線は前記平坦部と平行になるように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の流体加熱装置。 - 前記不活性ガス供給手段は、前記密閉容器内部で分岐せしめられ、流量が一定となるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の流体加熱装置。
- 外管と、前記外管内に配設された内管と、この内管内に挿通せしめられ、端部を前記内管端部に固定されたハロゲンランプと、前記外管と内管との間にできる空間を流路とし、加熱すべき流体を供給し加熱するように構成された流体加熱装置において、
前記外管は密閉容器内に収納され、
前記ハロゲンランプは石英管内にフィラメントを配設してなり、フィラメント両端に接続された電極部を前記石英管の両端に融着せしめられ、
前記電極部は前記内管端部から突出してするように構成され、前記電極部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を具備した
ことを特徴とする流体加熱装置。
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1995
- 1995-09-29 JP JP25354795A patent/JP3719274B2/ja not_active Expired - Fee Related
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