JPH0596153A - 化学製品タンクの加熱装置 - Google Patents

化学製品タンクの加熱装置

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JPH0596153A
JPH0596153A JP4067022A JP6702292A JPH0596153A JP H0596153 A JPH0596153 A JP H0596153A JP 4067022 A JP4067022 A JP 4067022A JP 6702292 A JP6702292 A JP 6702292A JP H0596153 A JPH0596153 A JP H0596153A
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JP
Japan
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heating
solution
inert gas
temperature
control device
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JP4067022A
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Cirino Scarpa
スカールパ チリーノ
Giuseppe Musco
ムースコ ジユセツペ
Alberto Falzone
フアルゾーネ アルベルト
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STMicroelectronics SRL
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SGS THOMSON MICROELECTRONICS
SGS Thomson Microelectronics SRL
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】信頼性が高く、いかなる種類の汚染の可能性も
回避し得る化学製品タンクを加熱するための装置を提供
する。 【構成】加熱すべき溶液 (４) を容れたケミカルタンク
(３) の壁部近傍に設けて溶液 (４) 内に配した少なく
も１個の熱交換コイル (１, ２) を有し、熱交換コイル
(１, ２) 内に、例えば純粋窒素ガスである不活性ガス
(２３) 流を循環させるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学製品タンク (以下
ケミカルタンクと称する) を加熱するための装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】超小型電子技術の分野において、シリコ
ンスライスのエッチングが、例えば体積比で１対７の希
釈フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの加熱混合物等の
溶液中にシリコンスライスを浸漬することにより行われ
ている。シリコンの処理の種類いかんによっては、２４
リットルの処理溶液を、誤差±１℃の許容範囲内で、２
８ないし３８℃の温度範囲内に保持することが必要な場
合がある。
【０００３】公知技術によれば、混合物の加熱は常に、
溶液中に浸漬して、テフロン被覆の施された電気抵抗体
又はテフロン製の波形コイルを利用して行われている。
これらのコイルは、加熱媒体として、外部の自動ヒータ
ーにより発生させた熱水を利用するものである。溶液内
に配した温度検知器により外部のヒーターを制御して、
溶液を所望温度に保持するようになっている。
【０００４】このような公知加熱方式にはいくつかの問
題点がある。テフロン被覆抵抗体を用いる加熱方式又は
構成 (システム) の場合、使用及び掃除 (クリーニン
グ) のための取扱いの結果、保護被覆 (コーチング) が
劣化し、それ (テフロン被覆) に微小欠損部が発生し、
このためエッチング溶液が直接抵抗体の金属に接触する
ことになるという問題がある。この場合、エッチング溶
液は金属イオンにより汚染されてしまう。
【０００５】熱水コイルを用いる加熱方式又は構成の場
合についてもまた使用及び掃除のための取扱いの結果、
テフロン製の波形コイルに微小欠損部が発生し、これら
の欠損部から熱水がエッチング溶液中に浸漬し、このた
めエッチング溶液が熱水の含む異種のイオンにより汚染
されることになるという問題がある。上述の加熱方式又
は構成において、上記のようにして溶液中に入った汚染
イオンは、エッチングタンク内に収められたシリコンス
ライスに達しており、それらに堆積し、それらの保全を
損い、場合によっては欠陥品の産出を大きく増大させる
こともあり得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、信頼
性が高く、いかなる種類の汚染の可能性も回避し得る溶
液の加熱方式又は構成を提供することである。本発明の
他の目的は、溶液温度の均一性を高め得る加熱方式又は
構成を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、加熱す
べき溶液を容れたケミカルタンクの壁部近傍に設けて溶
液中に配した少なくも１個の熱交換コイルを有する装置
であって、この少なくも１個の熱交換コイル内に不活性
ガス流を循環させる構成としたことを特徴とするケミカ
ルタンクの加熱装置を提供することにより、上記目的は
達成される。
【０００８】この構成によれば、テフロン製コイルに例
えば微小き裂等が発生し、溶液中へのガスの浸出が起っ
ても、このガスが例えば窒素ガス等の不活性ガスである
ため溶液の組成及び純度に悪影響のおよぶことが無いの
みならず、微小欠陥部から溶液中への不活性ガスの浸出
により泡の発生が起るので、わずかなガス洩れも目視に
より直ちに確認することが可能となる。いかなる場合に
もシリコンスライスが汚染されるおそれは全く無くな
る。
【０００９】少なくも１個のコイル中に循環させる不活
性ガスは、特には純粋窒素ガスである。熱交換コイルを
ただ１個設けることに代えて、純粋窒素ガスを還流させ
る熱交換コイル２個設け、装置の入り口部で純粋窒素ガ
スの導入供給を行う構成とすることも可能である。
【００１０】上記の２個の熱交換コイルの入り口部に接
続させて、入り口部で加圧下の窒素ガスの供給を受ける
と共に、制御装置により駆動されて、一方が直線状の作
動により溶液を作用温度に保持する一方、他方がインパ
ルス状の作動により上記作用温度の回復を行うことが可
能な１対の加熱部 (ユニット) を設けることが可能であ
る。
【００１１】この構成の場合、２重熱交換コイル構成に
より、設定温度との最大差異が絶対値で0.５℃に等しい
といった、溶液温度の非常に微小で安定した調整を行う
ことが可能となる。上記の制御装置は、１対のソレノイ
ド弁もまた駆動し得るようになっており、それらを作動
させて加熱部の入り口部における窒素ガス流の制御を行
うと共に、場合によっては装置の作動停止への切換えの
ため窒素ガス流の中断を行うようになっている。
【００１２】本発明の構成特徴及び作用効果は、本発明
の範囲を限定するものではない意味で、図１のみからな
る添付図面に図示した実施例につき以下に行う詳細な記
載から一層明らかとなるであろう。
【００１３】
【実施例】添付図面において、第１及び第２の熱交換コ
イル１及び２が、一方が他方の間に隔設挿入された形
で、ケミカルタンク３の壁部近傍に設けられており、タ
ンク３には、容器６内に収められたシリコンスライス５
(図には１枚のみが示されている) のエッチングのため
の溶液４が容れられている。溶液４は、例えば、体積比
で１対７のＨＦ (フッ化水素酸) とＮＨ4Ｆ (フッ化ア
ンモニウム) の混合物であってよく、またエッチングの
目的のため所定範囲内の温度に保持する必要のあるもの
である。特別な場合、２４リットルの溶液４を、誤差±
１℃の許容範囲内で、２８ないし３８℃の温度範囲内に
保持することが必要な場合がある。
【００１４】(熱交換) コイル１, ２はテフロン製であ
って、それらを通じ、装置の入り口部Ｉに供給される純
粋窒素ガス２３を循環させるようになっている。入り口
部Ｉの直下流部位には、窒素ガス２３のための圧力調整
器７及び圧力自体を計測する圧力スイッチ８が設けられ
ている。更に下流部位に、１対のソレノイド弁９, １０
が設けられており、これらの弁が窒素ガス２３流の調節
及び第１及び第２の加熱部 (ユニット) １１, １２の入
り口部Ｉ１１, Ｉ１２への窒素ガス２３流の供給を行う
ようになっている。窒素ガス２３流は、加熱部１１, １
２の出口部Ｕ１１, Ｕ１２からコイル１, ２に供給され
る。加熱部１１, １２は筒又は円筒形状の殻体 (シェ
ル) ３１, ３２から成り、それらの中に、窒素ガス２３
流を設定温度に加熱する機能を有する電気抵抗体４１,
４２が収容されている。
【００１５】本発明の加熱装置はまた制御装置１３も備
えている。この装置１３は、温度検知又は熱電対１５か
ら溶液４に関する信号を受け、設定温度と検知温度の間
の差に等しい信号を制御装置１３に送るように構成され
た温度制御装置１４に接続されている。制御装置１３
は、第１及び第２の加熱部１１及び１２への窒素ガス２
３流の制御及び場合によっては窒素ガス流の中断を行う
ソレノイド弁９, １０にも接続してあり、更に第１及び
第２の加熱部１１,１２自体にも接続してある。一層具
体的に、第１の加熱部１１は、第１の熱交換コイル１に
接続してあって、制御装置１３により直線状に駆動され
溶液４の設置温度を保持する一方、第２の加熱部１２
は、第２の熱交換コイル２に接続してあって、制御装置
１３によりインパルス状に駆動され、処理すべきシリコ
ンスライス５を収容した容器６の装入時に溶液４の温度
が降下した場合、設定温度を急速に回復するように構成
されている。
【００１６】加熱部１１, １２の (直線式及びインパル
ス式の) ふたつの独立駆動を組合わせて設けたことによ
り、溶液４の温度を均一とすることが可能となりまた設
定温度との差を最大でも絶対値で0.５℃に等しいものと
することが可能となった。制御装置１３と加熱部１１,
１２の間には、加熱部１１, １２に異常発生の場合に干
渉を行う、過熱に対する安全制御手段１６, １７もまた
設けられている。
【００１７】制御装置１３には、ソレノイド弁９, １０
に窒素ガスを送る管路 (ライン) 中に設けられた安全圧
力スイッチ１８が接続してあり、このスイッチ１８が、
窒素ガスの圧力降下の際には加熱部１１及び１２の損壊
を防ぐため、加熱部１１, １２と自動的に作動停止させ
る信号を制御装置１３に送るようになっている。ケミカ
ルタンク３には、溶液４のろ過を行うためのろ過装置２
１を具備する、溶液４を循環させるポンプ１９と、これ
に組合わせて設けられ、溶液４の過度の液位低下の際に
ポンプ１９を停止させるための、制御装置１３の入り口
部に接続させた液位制御装置２０とが設けてある。
【００１８】制御装置１３には更に、加熱装置の誤作動
に際し、作業者に音響信号を与える警報装置２２が設け
られている。加熱装置の稼動に際しては、先ず１枚又は
それ以上の、処理すべきシリコンスライス５を収容させ
た容器６を、例えば既述の種類の溶液４を充填したケミ
カルタンク３の底部に載置固定する。次いで、装置の入
り口部Ｉから窒素ガス２３を供給し、圧力調整器７によ
りそれを所定圧力に調整する。
【００１９】窒素ガス２３流は、矢印にて示される経路
に従い、ソレノイド弁９, １０を貫流するが、これらの
弁は制御装置１３により駆動されて加熱部１１, １２の
入り口部における窒素ガス２３流を調整する。これと同
時に、制御装置１３は、温度制御装置１４から発せられ
る温度差に関する数値を勘案して、既述のように加熱部
１１, １２の作動の制御を行う。特に、稼動初期の変移
期を除き、加熱部１１は、溶液４を設定温度に保つため
直線状に稼動される一方、加熱部１２は、処理すべきシ
リコンスライス５を収容した容器６の装置への装入時等
に起るもののような、溶液４の温度降下を補償するため
にインパルス状に駆動される。このようにして、加熱部
１１, １２を貫流する窒素ガス２３は加熱されて出口Ｕ
１１, Ｕ１２に達し、そこから熱交換コイル１,２のそ
れぞれの入り口部Ｉ１１, Ｉ１２中に導入される。熱交
換コイル１, ２内を還流して、窒素ガス２３流は溶液４
に熱を与え、冷却する。
【００２０】加熱装置の作動時、加熱部１１, １２の温
度は安全制御手段１６, １７の制御下に維持される。何
らかの異常が発生すると、制御装置１３により直ちに信
号が発せられ、警報装置２２により作業者に異常を示す
信号が発せられる。上記と同様にして、安全圧力スイッ
チ１８が窒素ガス２３の圧力を制御し、圧力が急に降下
すると、それが制御装置１３に信号を送り、この装置１
３が加熱部１１, １２の作動を自動的に切換え停止させ
また警報装置２２に異常の信号を発生させる。
【００２１】更に、ろ過装置２１を備えたポンプ１９に
より、溶液４のろ過循環が継続して行われるが、溶液４
の液位低下が液位制御装置２０により制御装置１３に伝
えられると、溶液４の循環は停止され、警報装置２２に
より作業者に信号が発せられる。以上のように構成され
た加熱装置は、ケミカルタンク内に容れた溶液を、加熱
温度の誤差を最低に抑えて加熱することを可能とするこ
とに加えて、熱交換コイルからの微小な洩れが生じた場
合にも、溶液の組成及び純度な問題を生じさせることは
なく、窒素ガスが泡を発生するのでそのような洩れを直
ちに目視検知することが可能となることにも留意された
い。
【００２２】このため、ここに開示の装置は溶液の制御
された加熱が必要とされる分野において、溶液の汚染の
おそれは全くなしに広く利用可能である。特許請求の範
囲に規定される本発明の範囲を逸脱することなく、以上
に記載した本発明実施例に種々の変更を行うことは勿論
可能である。例えば、加熱すべき溶液の量及び所要加熱
温度いかんにより、熱交換コイルを２個以上設け、それ
らを、それらと同数の加熱部に接続させた構成とするこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明加熱装置の１実施例を示す、一部断面略
示説明図である。
【符号の説明】
１, ２ 熱交換コイル ３ 化学製品 (ケミ
カル) タンク ４ 溶液 ７ 圧力調整器 ９, １０ ソレノイド弁 １１, １２ 加熱部
(ユニット) １３ 制御装置 (ユニット) １４ 温度制御装置 １５ 温度検知器 １６, １７ 安全制
御手段 １８ 圧力スイッチ ２３ 不活性ガス
(窒素ガス)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルベルト フアルゾーネ イタリア共和国、95022 アチ カテーナ （カターニア）、ビア ニゼツテイ、155 ／エツセ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加熱すべき溶液 (４) を容れた化学製品
    タンク (３) の壁部近傍に設けて溶液 (４) 内に配した
    少なくも１個の熱交換コイル (１，２) を有する装置で
    あって、この少なくも１個の熱交換コイル (１，２) 内
    に不活性ガス(２３) 流を循環させることを特徴とする
    化学製品タンクの加熱装置。
  2. 【請求項２】 不活性ガス (２３) が純粋窒素ガスであ
    ることを特徴とする請求項１の加熱装置。
  3. 【請求項３】 前記少なくも１個の熱交換コイル (１，
    ２) が一方が他方の間に隔設挿入された形で設けられた
    少なくも１対のコイルから成り、これらのコイル内にそ
    れぞれの加熱部 (１１，１２) を介して不活性ガス (２
    ３) が供給されるようになっており、加熱部 (１１，１
    ２) は入り口部で不活性ガス (２３)の加圧下の供給を
    受けると共に、制御装置 (１３) により駆動されて、一
    方が直線状の作動により溶液 (４) を作用温度に保持す
    る一方、他方がインパルス状の作動により上記作用温度
    の回復を行うように構成されていることを特徴とする請
    求項１の加熱装置。
  4. 【請求項４】 制御装置 (１３) が、１対のソレノイド
    弁 (９，１０) もまた駆動するようになっており、それ
    により加熱部 (１１，１２) の入り口部における不活性
    ガス (２３) 流の制御を行うと共に場合によっては装置
    の作動停止への切換えのためガス流の中断を行うように
    構成したことを特徴とする請求項３の加熱装置。
  5. 【請求項５】 溶液 (４) 内に設けた温度検知器 (１
    ５)及び設定温度と検知温度の間の差を制御装置に伝え
    るように構成された温度制御装置 (１４) を更に備えた
    ことを特徴とする請求項３の加熱装置。
  6. 【請求項６】 加熱部 (１１，１２) に不活性ガス (２
    ３) を加圧下に供給するように構成された圧力調整器
    (７) を更に備えたことを特徴とする請求項３の加熱装
    置。
  7. 【請求項７】 不活性ガス (２３) の循環路内でこのガ
    スの圧力降下が生じた場合に、加熱部 (１１，１２) を
    作動停止に切換えるように構成された圧力スイッチ (１
    ８) を制御装置 (１３)に接続設置したことを特徴とす
    る請求項３の加熱装置。
  8. 【請求項８】 加熱部 (１１，１２) のそれぞれが、不
    活性ガス(２３) 流を設定温度に加熱する機能を有する
    電気抵抗を内蔵した殻体 (シェル) から成ることを特徴
    とする請求項３の加熱装置。
  9. 【請求項９】 加熱部 (１１，１２) のそれぞれに、過
    熱に対する安全制御手段 (１６，１７) を更に設けたこ
    とを特徴とする請求項３の加熱装置。
JP4067022A 1991-04-05 1992-03-25 化学製品タンクの加熱装置 Pending JPH0596153A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT91A000947 1991-04-05
ITMI910947A IT1245778B (it) 1991-04-05 1991-04-05 Apparecchio di riscaldamento per vaschette chimiche

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0596153A true JPH0596153A (ja) 1993-04-20

Family

ID=11359464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4067022A Pending JPH0596153A (ja) 1991-04-05 1992-03-25 化学製品タンクの加熱装置

Country Status (5)

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US (1) US5353369A (ja)
EP (1) EP0507387B1 (ja)
JP (1) JPH0596153A (ja)
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