流体加熱装置
【課題】 本発明は、温度変化に対する応答速度が速く、加熱効率が高く、大流量の流体を加熱することが可能で、ガス供給側へ熱が伝導されない流体加熱装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の流体加熱装置は、一端が流体の供給側に、他端が流体の需要側に接続される加熱管を容器内に導入して流体を加熱するようにした加熱装置において、該容器内における加熱管は、容器入口部から容器出口部近傍まで導入される導入部、該導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成してなり、加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側または外側に加熱源を設け、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設け、容器内を減圧することを特徴としている。
【解決手段】 本発明の流体加熱装置は、一端が流体の供給側に、他端が流体の需要側に接続される加熱管を容器内に導入して流体を加熱するようにした加熱装置において、該容器内における加熱管は、容器入口部から容器出口部近傍まで導入される導入部、該導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成してなり、加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側または外側に加熱源を設け、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設け、容器内を減圧することを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を一定の高温に加熱し、これを必要なところに供給する流体加熱装置に関し、特に、半導体ウエハおよび液晶パネル等の製造プロセスの反応性副生成物防止または排ガス処理装置に好適な流体加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造に使用する化学気相成長装置として、反応ガスをマスフローコントローラにより精度よく計量し、ガス供給チャンバ内に供給し、ガス供給チャンバにおいてその外面に巻き付けた加熱ヒータにより加熱し、反応チャンバに送り、ウエハ表面上に膜を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、高温ガスを供給するためのガス加熱装置として、ガスを移送するパイプの外面にヒータを巻き付けたり、パイプ内部にヒータを挿入したり、あるいは、螺旋状に巻回され、その両端がガス流入口およびガス流出口となった螺旋金属管と、螺旋金属管の巻回中心に沿って配接されたハロゲン赤外線ヒータとで構成されたガス加熱装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平７−６６１３９号公報
【特許文献２】特開平６−２２１６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１記載の化学気相成長装置においては、加熱ヒータが抵抗加熱であることから、ガス温度の変化を補正する応答速度が遅く、厳密なガス温度調整が困難であるという問題があった。
また、上記特許文献２記載のハロゲン赤外線ヒータを設置したガス加熱装置を、上記特許文献１記載の化学気相成長装置のガス供給チャンバに適用する場合、高温に加熱された金属管の熱がガス供給側へ熱伝導して反応ガスを計量するマスフローコントローラをその耐熱温度以上に加熱してしまうという問題もあった。
さらに、高温に加熱された金属管がむきだしにならないように断熱材を巻き付ける必要があり、ガスを高温に加熱する場合断熱材の厚みが大きくなり装置を小型化することが難しかった。
さらにまた、せっかく加熱した金属管が大気中にあることから自然対流にて熱が放熱され、処理チャンバーに導入される際の正しい温度が不明であるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、半導体ウエハおよび液晶パネル等の製造装置の大型化によりガス流量が大きく、加熱効率の良い小型のガス加熱装置が求められていることに鑑み、第一に、温度変化に対する応答速度が速く、加熱効率が高く、大流量の流体を加熱することが可能で、且つ、小型化が可能な流体加熱装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、第二に、ガス供給側へ熱が伝導されない流体加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の流体加熱装置は、第１に、一端が流体の供給側に、他端が流体の需要側に接続される加熱管を容器内に導入して流体を加熱するようにした加熱装置において、該容器内における加熱管は、容器入口部から容器出口部近傍まで導入される導入部、該導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成してなり、加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側または外側に加熱源を設け、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設け、容器内を減圧することを特徴としている。
【０００７】
上記第１の特徴において、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設けることにより、加熱管の導入部は加熱されないことから、導入部の入口端はほとんど室温の状態であり、割高な高温対応のマスフローコントローラを使用したり、マスフローコントローラから流体加熱装置までの管路長さを大きくとる必要がなく、通常のマスフローコントローラを最適な位置に設置することができる。
また、導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成し、これらの内側または外側に加熱源を設けることにより、加熱部長さを大きくとることができ加熱効率を向上することができる。さらに、螺旋の径を変えることにより加熱部長さを調整することもできる。併せて、供給側と反対側に需要側を配置することができる。
さらに、容器内を減圧することにより、自然対流による抜熱が小さくなり、大気中で加熱する場合に比較して約３割程度投入電力を小さくすることができる。
【０００８】
また、本発明の流体加熱装置は、第２に、第１の特徴において、加熱源が赤外線ヒータからなることを特徴としている。
このため、容器内が減圧されていても輻射熱により大量の流体を迅速且つ効率よく加熱することが可能である。
【０００９】
また、本発明の流体加熱装置は、第３に、第１または第２の特徴において、加熱管がステンレス鋼、銅またはアルミニウムなどの金属材料からなることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第４に、第１または第２の特徴において、加熱管が石英からなることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第５に、第１ないし第４のいずれかの特徴において、加熱管の内表面が鏡面仕上げされ、外表面が粗く仕上げられていることを特徴としている。
このため、腐食性でない流体の場合は加熱管として金属管を用いることができ、また、腐食性の流体の場合は石英を用いればよく、さらに、加熱管内表面を鏡面仕上げすることで、高純度の流体を加熱することができるとともに、加熱管外表面を粗く仕上げることで、熱効率を向上することができる。
【００１０】
また、本発明の流体加熱装置は、第６に、第１ないし第５のいずれかの特徴において、熱反射板が容器内壁に添って設けられていることを特徴としている。
これにより、容器の断熱効率を向上することができるとともに、加熱管を効率よく加熱することができる。
【００１１】
また、本発明の流体加熱装置は、第７に、第１ないし第６のいずれかの特徴において
、流体加熱装置の流体の供給側にマスフローコントローラが設置されていることを特徴としている。
マスフローコントローラとしては通常のものを用いることができ、かつ、最適な位置に設置することができる。
【００１２】
また、本発明の流体加熱装置は、第８に、第１ないし第７のいずれかの特徴において
、流体加熱装置の流体の需要側が減圧状態、大気圧状態、または、加圧状態であることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第９に、第１ないし第８のいずれかの特徴において
、流体加熱装置の流体の需要側が流体の需要装置に直接または配管を介して接続されていることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第１０に、第９の特徴において、流体の需要装置が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーであることを特徴としている。
流体加熱装置の容器内が減圧されているため、流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバーであっても、直接、接続することができる。
流体加熱装置を流体の需要装置に直接接続することにより、自然対流での抜熱がほとんど無い状態にできるとともに、流体の需要装置内へ導入する流体の温度を正確に把握し制御することができる。
【００１３】
また、本発明の流体加熱装置は、第１１に、第１ないし第７のいずれかの特徴において、流体加熱装置の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーの排気配管に接続されていることを特徴としている。
このため、処理チャンバーの排気配管に流体加熱装置で加熱された高温の窒素ガス等を流すことにより、排気配管における反応性副生成物等の堆積を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設けることにより、加熱管の導入部は加熱されないことから、導入部の入口端はほとんど室温の状態であり、割高な高温対応のマスフローコントローラを使用したり、マスフローコントローラから流体加熱装置までの管路長さを大きくとる必要がなく、通常のマスフローコントローラを最適な位置に設置することができる。
（２）導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成し、これらの内側または外側に加熱源を設けることにより、加熱部長さを大きくとることができ加熱効率を向上することができる。さらに、螺旋の径を変えることにより加熱部長さを調整することもできる。併せて、供給側と反対側に需要側を配置することができる。
（３）容器内を減圧することにより、自然対流による抜熱が小さくなり、大気中で加熱する場合に比較して約３割程度投入電力を小さくすることができる。
【００１５】
（４）加熱源を赤外線ヒータとすることにより、容器内が減圧されていても輻射熱により大量の流体を迅速且つ効率よく加熱することが可能である。
（５）加熱管として特別な材質なものを用いる必要がなく、加熱管内表面を鏡面仕上げすることで、高純度の流体を加熱することができるとともに、加熱管外表面を粗く仕上げることで、熱効率を向上することができる。
（６）熱反射板を容器内壁に添って設けることにより、容器の断熱効率を向上するとともに、加熱管を効率よく加熱することができる。
【００１６】
（７）容器内が減圧されているため、流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバーであっても、直接、流体加熱装置を接続することができる。このため、自然対流での抜熱がほとんど無い状態にできるとともに、処理チャンバーへ導入する流体の温度を正確に把握し制御することが可能となる。
（８）流体加熱装置の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーの排気配管に接続された場合、処理チャンバーの排気配管に流体加熱装置で加熱された高温の窒素ガス等を流すことにより、排気配管における反応性副生成物等の堆積を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の流体加熱装置を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、改良を加えうるものである。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態１の全体を説明する説明図である。本発明の流体加熱装置は、液体および気体いずれの流体も加熱することができるものであるが、本例においては、半導体ウエハ等の加工に用いられるプロセスガスを加熱する場合を例にして以下に説明する。
図１において、流体加熱装置１は、半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバー２に直接、接続して設けられている。
流体加熱装置１の供給側であるプロセスガスの供給元にはガスボンベ３が配置されており、ガスボンベ３から流体加熱装置１へプロセスガスを供給する管路４には所定の流量を精度良く供給するためのマスフローコントローラ５、および、弁類が設けられている。
【００１９】
流体加熱装置１へ供給されたプロセスガスは、所定の温度で処理チャンバー２に供給されウエハなどの加工に使用される。
この際、流体加熱装置１と管路４で接続されているマスフローコントローラ５は、耐熱温度が決まっており、１２０℃以下で使用しなければならない。しかし、処理チャンバー２で必要とされるプロセスガスの温度がマスフローコントローラ５の耐熱温度以上の場合、流体加熱装置１の熱がマスフローコントローラ５に伝達しないようマスフローコントローラ５から流体加熱装置１までの管路長さを大きくとる必要があった。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る流体加熱装置１の一例を示す正面断面図であって、図の上側がプロセスガスの供給側、下側がプロセスガスの需要側を示している。図３は、図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
図２に示すように、流体加熱装置１は、プロセスガスの需要装置である半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバー２に直接、プロセスガス通路６を介して接続している。
容器７は、円筒形状をなしており、容器入口部は端部側壁９により覆われ、容器出口部はプロセスガス通路６と連通するため開口されており、出口側の容器端部には処理チャンバー２に装着するためのフランジ１０が設けられ、ボルトにより固定されている。 処理チャンバー２の外面と容器７のフランジ１０との間にはＯリング１１が設けられ、内部を密封している。
【００２１】
プロセスガスの供給側の管路に接続される加熱管８が容器入口部の端部側壁９を貫通して容器７の内部に導入され、容器出口部に向かって設けられている。
容器７内における加熱管８は、容器入口部から容器出口部近傍まで略直線状に導入される導入部１２、該導入部１２の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部１３、および、該螺旋状逆行部１３に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部１４からなり、導入部１２、螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４は連続して形成されている。
容器出口部近傍から容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部１３の螺旋ピッチは、螺旋状逆行部１３の間に螺旋状順行部１４を配設することが可能な大きさになっており、螺旋状逆行部１３の間に螺旋状順行部１４が配接されている。螺旋状順行部１４の終端部は容器７の出口部に連通したプロセスガス通路６の略中心に配設された出口部１５に接続されている。
このように構成されているため、加熱管８の長さを大きくとることが可能であり、また、螺旋径を変えることにより、容器入口部から容器出口部までの長さが一定でも、加熱管８の長さを調整することができる。
【００２２】
加熱管８は、例えば、ステンレス鋼、銅またはアルミニウムなどの金属材料、あるいは、石英から形成されており、その直径は、例えば、１／８″〜１″位に設定される。
また、加熱管８の内表面は鏡面仕上げされ、外表面は粗く仕上げられている。
このように、プロセスガスが腐食性でない場合は加熱管として市販の金属管を使用することができる他、腐食性の強いプロセスガスに対しては耐食性に優れた石英からなる管を使用することもできる。また、加熱管内表面を鏡面仕上げすることで、高純度の流体を加熱することができるとともに、加熱管外表面を粗く仕上げることで、熱効率を向上することができる。
【００２３】
加熱管８の螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４の内側には赤外線ヒータからなる加熱源１６が設けられている。
加熱源１６は、必ずしも円周方向において連続して設けられる必要はなく、本例では図３に示すように、円周方向において４分割された４つの赤外線ヒータ１７から構成されている。赤外線ヒータ１７としては、セラミックヒータ、ハロゲンヒータ、あるいはランプヒータが用いられる。
それぞれの赤外線ヒータ１７は、ヒータ保持部材１８により一体的に保持され、容器入口部の端部側壁９から容器内部に挿脱可能な構造をしており、ヒータ保持部材１８および赤外線ヒータ１７は容器７の外部から自由に取り外し、交換が可能となっている。
ヒータ保持部材１８と端部側壁９との間にはＯリング１９が装着され、両者は密封状態でボルトにより固定される。また、赤外線ヒータ１７には図示しない電源に接続されたリード線２０を介して電流が供給されるようになっている。
加熱管８の出口部１５には、図２に示すように、熱電対２１が装着されており、熱電対線２２を介して制御装置に接続されている。熱電対２１の温度に基づいて、赤外線ヒータ１７は制御される。
【００２４】
図２および図３に示すように、加熱管８の導入部１２と加熱源１６である赤外線ヒータ１７との間には導入部１２外周を包囲する熱反射板２３が設けられている。さらに、熱反射板２３は、容器７の入口部の端部側壁９および円筒部２４の内壁に添って連続して設けられており、容器７の出口側において、処理チャンバー２の外面と容器７のフランジ１０との間に挟着されたフランジ２５により支持される構造となっている。
なお、本例では、熱反射板２３は、一体構造をなしている。
また、赤外線ヒータ１７と対向する熱反射板２３の面は鏡面仕上げ、あるいは、メッキ処理されて反射率を向上させるようになっている。
このように、加熱管８の導入部１２と加熱源１６である赤外線ヒータ１７との間に導入部１２外周を包囲する熱反射板２３を設けることにより、加熱管８の導入部１２は加熱されないことから、導入部１２の入口端をほとんど室温の状態に維持することができる。また、導入部１２の長さを調整することにより、その入口端の温度を調整することができる。
さらに、熱反射板２３を容器内壁に添って設けることにより、容器７の断熱効率を向上させることができるとともに、加熱管を効率よく加熱することができる。
【００２５】
容器７の内部は、図示されていない真空ポンプにより排気されて減圧状態に維持されている。このため、自然対流による抜熱が小さくなり、大気中で加熱する場合に比較して３割程度投入電力を小さくすることができる。さらに、プロセスガスの需要装置である半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバー２に直接、プロセスガス通路６を介して接続することができ、処理チャンバー２内へ導入するプロセスガスの温度を正確に把握し制御することができる。
【００２６】
図４は、実施の形態１に係る流体加熱装置１の変形例を示す正面断面図、図５は、図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図であって、その構成上、図２および図３の基本例と異なる点は、下記のとおりである。
なお、図２に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図４および図５において、加熱管８の螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４の外側には赤外線ヒータからなる加熱源１６が設けられている。また、加熱管８の導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間には導入部１２外周を包囲する熱反射板２３が設けられている。
【００２７】
図６は、実施の形態１に係る流体加熱装置１の他の変形例を示す正面断面図であって、その構成上、図４の変形例と異なる点は、下記のとおりである。
なお、図２に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図６において、熱反射板２３は、加熱管８の導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間と、容器７の入口部の端部側壁９の内壁とにわたって一体的に設けられた第１の熱反射板２３−１と、容器７の円筒部２４の内壁に設けられた第２の熱反射板２３−２との、２つの部材から構成されている。第１の熱反射板２３−１は、加熱管８の導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間に設けられた円筒状の部材が上方に延長されて端部側壁９に当接する部分で支持され、また、第２の熱反射板２３−２は、容器７の出口側において、処理チャンバー２の外面と容器のフランジ１０との間に挟着されたフランジ２５により支持される構造となっている。本例では、必要に応じて、第１の熱反射板２３−１のみを設置することができるし、また、第１の熱反射板２３−１のうち、端部側壁９の内壁に添う部分をなくして導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間にのみ設けることもできる。
【００２８】
図７は、本発明の実施の形態２の全体を説明する説明図である。なお、図１に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図７に示す実施の形態２は、流体加熱装置１が処理チャンバー２との取り合いの関係で直接取り付けできないため、管路２６を介して接続するものである。管路２６の長さは、できるだけ短かく設定し、公知の断熱材を施工し、熱の放出を最小限にすることが望ましい。
【００２９】
図８および図９は、実施の形態２において用いられる流体加熱装置１を示す正面断面図である。図８および図９に示す流体加熱装置１の基本構造は図２〜図６に示された実施の形態１において用いられる流体加熱装置１と同じであり、同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
【００３０】
図８に示す流体加熱装置１において、容器７は出口側が端部側壁７−１によって密閉され、加熱管８の出口部１５が端部側壁７−１を貫通して管路２６に接続されるようになっている。熱反射板は、図２に示された熱反射板２３と同様のものの他、出口側の端部側壁７−１の内壁に添う出口側熱反射板２３−３も設けられる。
また、赤外線ヒータ１７を保持するヒータ保持部材２７は、容器７に一体的に結合される密封構造となっており、容器内を予め減圧しておくことができる。
【００３１】
図９に示す流体加熱装置１において、容器７は出口側がフランジ２８を備えた端部側壁７−２によって密閉され、加熱管８の出口部１５が端部側壁７−２を貫通して管路２６に接続されるようになっている。端部側壁７−２には、図示されていない真空ポンプに接続される排気ポート２９が設けられ、容器内を減圧させることが可能である。
【００３２】
図１０および図１１は、本発明の実施の形態３の全体を説明する説明図である。なお、図１に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図１０および図１１に示す実施の形態３は、流体加熱装置１の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバー２の排気配管３０に接続されている。
図１０では、流体加熱装置１の流体の需要側が排気配管３０に設けられたポンプの吸入側に接続されているため、流体加熱装置１の流体の需要側は減圧状態となっている。
一方、図１１では、流体加熱装置１の流体の需要側が排気配管３０に設けられたポンプの吐出側に接続されているため、流体加熱装置１の流体の需要側は大気圧状態、または、加圧状態となっている。
このように、流体加熱装置１の流体の需要側が処理チャンバー２の排気配管３０に接続されていることにより、処理チャンバー２の排気配管３０に流体加熱装置１で加熱された高温の窒素ガス等を流すことにより、排気配管３０における反応性副生成物等の堆積を防止することができる。
【００３３】
図１２は、特許文献２に記載の従来技術の加熱装置と本発明の加熱装置とにおいて、両者の加熱源の容量を同じにした場合の出口部のガスの温度を比較したものである。
従来技術に比較して本発明の加熱装置では、約１２０〜１５０℃程度、出口部の温度が高くなっており、加熱効率が良いのが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１の全体を説明する説明図である。
【図２】実施の形態１に係る流体加熱装置の一例を示す正面断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】実施の形態１に係る流体加熱装置の変形例を示す正面断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る流体加熱装置の他の変形例を示す正面断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の全体を説明する説明図である。
【図８】実施の形態２に係る流体加熱装置の一例を示す正面断面図である
【図９】実施の形態２に係る流体加熱装置の変形例を示す正面断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の一例の全体を説明する説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の他の例の全体を説明する説明図である。
【図１２】従来技術の加熱装置と本発明の加熱装置とにおける出口部のガスの温度を比較したものである。
【符号の説明】
【００３５】
１ 流体加熱装置
２ 処理チャンバー
３ ガスボンベ
４ 管路
５ マスフローコントローラ
６ プロセスガス通路
７ 容器
８ 加熱管
９ 端部側壁
１０ フランジ
１１ Ｏリング
１２ 導入部
１３ 螺旋状逆行部
１４ 螺旋状順行部
１５ 出口部
１６ 加熱源
１７ 赤外線ヒータ
１８ ヒータ保持部材
１９ Ｏリング
２０ リード線
２１ 熱電対
２２ 熱電対線
２３ 熱反射板
２４ 円筒部
２５ フランジ
２６ 管路
２７ ヒータ保持部材
２８ フランジ
２９ 排気ポート
３０ 排気配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を一定の高温に加熱し、これを必要なところに供給する流体加熱装置に関し、特に、半導体ウエハおよび液晶パネル等の製造プロセスの反応性副生成物防止または排ガス処理装置に好適な流体加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造に使用する化学気相成長装置として、反応ガスをマスフローコントローラにより精度よく計量し、ガス供給チャンバ内に供給し、ガス供給チャンバにおいてその外面に巻き付けた加熱ヒータにより加熱し、反応チャンバに送り、ウエハ表面上に膜を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、高温ガスを供給するためのガス加熱装置として、ガスを移送するパイプの外面にヒータを巻き付けたり、パイプ内部にヒータを挿入したり、あるいは、螺旋状に巻回され、その両端がガス流入口およびガス流出口となった螺旋金属管と、螺旋金属管の巻回中心に沿って配接されたハロゲン赤外線ヒータとで構成されたガス加熱装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平７−６６１３９号公報
【特許文献２】特開平６−２２１６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１記載の化学気相成長装置においては、加熱ヒータが抵抗加熱であることから、ガス温度の変化を補正する応答速度が遅く、厳密なガス温度調整が困難であるという問題があった。
また、上記特許文献２記載のハロゲン赤外線ヒータを設置したガス加熱装置を、上記特許文献１記載の化学気相成長装置のガス供給チャンバに適用する場合、高温に加熱された金属管の熱がガス供給側へ熱伝導して反応ガスを計量するマスフローコントローラをその耐熱温度以上に加熱してしまうという問題もあった。
さらに、高温に加熱された金属管がむきだしにならないように断熱材を巻き付ける必要があり、ガスを高温に加熱する場合断熱材の厚みが大きくなり装置を小型化することが難しかった。
さらにまた、せっかく加熱した金属管が大気中にあることから自然対流にて熱が放熱され、処理チャンバーに導入される際の正しい温度が不明であるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、半導体ウエハおよび液晶パネル等の製造装置の大型化によりガス流量が大きく、加熱効率の良い小型のガス加熱装置が求められていることに鑑み、第一に、温度変化に対する応答速度が速く、加熱効率が高く、大流量の流体を加熱することが可能で、且つ、小型化が可能な流体加熱装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、第二に、ガス供給側へ熱が伝導されない流体加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の流体加熱装置は、第１に、一端が流体の供給側に、他端が流体の需要側に接続される加熱管を容器内に導入して流体を加熱するようにした加熱装置において、該容器内における加熱管は、容器入口部から容器出口部近傍まで導入される導入部、該導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成してなり、加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側または外側に加熱源を設け、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設け、容器内を減圧することを特徴としている。
【０００７】
上記第１の特徴において、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設けることにより、加熱管の導入部は加熱されないことから、導入部の入口端はほとんど室温の状態であり、割高な高温対応のマスフローコントローラを使用したり、マスフローコントローラから流体加熱装置までの管路長さを大きくとる必要がなく、通常のマスフローコントローラを最適な位置に設置することができる。
また、導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成し、これらの内側または外側に加熱源を設けることにより、加熱部長さを大きくとることができ加熱効率を向上することができる。さらに、螺旋の径を変えることにより加熱部長さを調整することもできる。併せて、供給側と反対側に需要側を配置することができる。
さらに、容器内を減圧することにより、自然対流による抜熱が小さくなり、大気中で加熱する場合に比較して約３割程度投入電力を小さくすることができる。
【０００８】
また、本発明の流体加熱装置は、第２に、第１の特徴において、加熱源が赤外線ヒータからなることを特徴としている。
このため、容器内が減圧されていても輻射熱により大量の流体を迅速且つ効率よく加熱することが可能である。
【０００９】
また、本発明の流体加熱装置は、第３に、第１または第２の特徴において、加熱管がステンレス鋼、銅またはアルミニウムなどの金属材料からなることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第４に、第１または第２の特徴において、加熱管が石英からなることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第５に、第１ないし第４のいずれかの特徴において、加熱管の内表面が鏡面仕上げされ、外表面が粗く仕上げられていることを特徴としている。
このため、腐食性でない流体の場合は加熱管として金属管を用いることができ、また、腐食性の流体の場合は石英を用いればよく、さらに、加熱管内表面を鏡面仕上げすることで、高純度の流体を加熱することができるとともに、加熱管外表面を粗く仕上げることで、熱効率を向上することができる。
【００１０】
また、本発明の流体加熱装置は、第６に、第１ないし第５のいずれかの特徴において、熱反射板が容器内壁に添って設けられていることを特徴としている。
これにより、容器の断熱効率を向上することができるとともに、加熱管を効率よく加熱することができる。
【００１１】
また、本発明の流体加熱装置は、第７に、第１ないし第６のいずれかの特徴において
、流体加熱装置の流体の供給側にマスフローコントローラが設置されていることを特徴としている。
マスフローコントローラとしては通常のものを用いることができ、かつ、最適な位置に設置することができる。
【００１２】
また、本発明の流体加熱装置は、第８に、第１ないし第７のいずれかの特徴において
、流体加熱装置の流体の需要側が減圧状態、大気圧状態、または、加圧状態であることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第９に、第１ないし第８のいずれかの特徴において
、流体加熱装置の流体の需要側が流体の需要装置に直接または配管を介して接続されていることを特徴としている。
また、本発明の流体加熱装置は、第１０に、第９の特徴において、流体の需要装置が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーであることを特徴としている。
流体加熱装置の容器内が減圧されているため、流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバーであっても、直接、接続することができる。
流体加熱装置を流体の需要装置に直接接続することにより、自然対流での抜熱がほとんど無い状態にできるとともに、流体の需要装置内へ導入する流体の温度を正確に把握し制御することができる。
【００１３】
また、本発明の流体加熱装置は、第１１に、第１ないし第７のいずれかの特徴において、流体加熱装置の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーの排気配管に接続されていることを特徴としている。
このため、処理チャンバーの排気配管に流体加熱装置で加熱された高温の窒素ガス等を流すことにより、排気配管における反応性副生成物等の堆積を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設けることにより、加熱管の導入部は加熱されないことから、導入部の入口端はほとんど室温の状態であり、割高な高温対応のマスフローコントローラを使用したり、マスフローコントローラから流体加熱装置までの管路長さを大きくとる必要がなく、通常のマスフローコントローラを最適な位置に設置することができる。
（２）導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成し、これらの内側または外側に加熱源を設けることにより、加熱部長さを大きくとることができ加熱効率を向上することができる。さらに、螺旋の径を変えることにより加熱部長さを調整することもできる。併せて、供給側と反対側に需要側を配置することができる。
（３）容器内を減圧することにより、自然対流による抜熱が小さくなり、大気中で加熱する場合に比較して約３割程度投入電力を小さくすることができる。
【００１５】
（４）加熱源を赤外線ヒータとすることにより、容器内が減圧されていても輻射熱により大量の流体を迅速且つ効率よく加熱することが可能である。
（５）加熱管として特別な材質なものを用いる必要がなく、加熱管内表面を鏡面仕上げすることで、高純度の流体を加熱することができるとともに、加熱管外表面を粗く仕上げることで、熱効率を向上することができる。
（６）熱反射板を容器内壁に添って設けることにより、容器の断熱効率を向上するとともに、加熱管を効率よく加熱することができる。
【００１６】
（７）容器内が減圧されているため、流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバーであっても、直接、流体加熱装置を接続することができる。このため、自然対流での抜熱がほとんど無い状態にできるとともに、処理チャンバーへ導入する流体の温度を正確に把握し制御することが可能となる。
（８）流体加熱装置の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーの排気配管に接続された場合、処理チャンバーの排気配管に流体加熱装置で加熱された高温の窒素ガス等を流すことにより、排気配管における反応性副生成物等の堆積を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の流体加熱装置を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、改良を加えうるものである。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態１の全体を説明する説明図である。本発明の流体加熱装置は、液体および気体いずれの流体も加熱することができるものであるが、本例においては、半導体ウエハ等の加工に用いられるプロセスガスを加熱する場合を例にして以下に説明する。
図１において、流体加熱装置１は、半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバー２に直接、接続して設けられている。
流体加熱装置１の供給側であるプロセスガスの供給元にはガスボンベ３が配置されており、ガスボンベ３から流体加熱装置１へプロセスガスを供給する管路４には所定の流量を精度良く供給するためのマスフローコントローラ５、および、弁類が設けられている。
【００１９】
流体加熱装置１へ供給されたプロセスガスは、所定の温度で処理チャンバー２に供給されウエハなどの加工に使用される。
この際、流体加熱装置１と管路４で接続されているマスフローコントローラ５は、耐熱温度が決まっており、１２０℃以下で使用しなければならない。しかし、処理チャンバー２で必要とされるプロセスガスの温度がマスフローコントローラ５の耐熱温度以上の場合、流体加熱装置１の熱がマスフローコントローラ５に伝達しないようマスフローコントローラ５から流体加熱装置１までの管路長さを大きくとる必要があった。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る流体加熱装置１の一例を示す正面断面図であって、図の上側がプロセスガスの供給側、下側がプロセスガスの需要側を示している。図３は、図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
図２に示すように、流体加熱装置１は、プロセスガスの需要装置である半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバー２に直接、プロセスガス通路６を介して接続している。
容器７は、円筒形状をなしており、容器入口部は端部側壁９により覆われ、容器出口部はプロセスガス通路６と連通するため開口されており、出口側の容器端部には処理チャンバー２に装着するためのフランジ１０が設けられ、ボルトにより固定されている。 処理チャンバー２の外面と容器７のフランジ１０との間にはＯリング１１が設けられ、内部を密封している。
【００２１】
プロセスガスの供給側の管路に接続される加熱管８が容器入口部の端部側壁９を貫通して容器７の内部に導入され、容器出口部に向かって設けられている。
容器７内における加熱管８は、容器入口部から容器出口部近傍まで略直線状に導入される導入部１２、該導入部１２の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部１３、および、該螺旋状逆行部１３に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部１４からなり、導入部１２、螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４は連続して形成されている。
容器出口部近傍から容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部１３の螺旋ピッチは、螺旋状逆行部１３の間に螺旋状順行部１４を配設することが可能な大きさになっており、螺旋状逆行部１３の間に螺旋状順行部１４が配接されている。螺旋状順行部１４の終端部は容器７の出口部に連通したプロセスガス通路６の略中心に配設された出口部１５に接続されている。
このように構成されているため、加熱管８の長さを大きくとることが可能であり、また、螺旋径を変えることにより、容器入口部から容器出口部までの長さが一定でも、加熱管８の長さを調整することができる。
【００２２】
加熱管８は、例えば、ステンレス鋼、銅またはアルミニウムなどの金属材料、あるいは、石英から形成されており、その直径は、例えば、１／８″〜１″位に設定される。
また、加熱管８の内表面は鏡面仕上げされ、外表面は粗く仕上げられている。
このように、プロセスガスが腐食性でない場合は加熱管として市販の金属管を使用することができる他、腐食性の強いプロセスガスに対しては耐食性に優れた石英からなる管を使用することもできる。また、加熱管内表面を鏡面仕上げすることで、高純度の流体を加熱することができるとともに、加熱管外表面を粗く仕上げることで、熱効率を向上することができる。
【００２３】
加熱管８の螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４の内側には赤外線ヒータからなる加熱源１６が設けられている。
加熱源１６は、必ずしも円周方向において連続して設けられる必要はなく、本例では図３に示すように、円周方向において４分割された４つの赤外線ヒータ１７から構成されている。赤外線ヒータ１７としては、セラミックヒータ、ハロゲンヒータ、あるいはランプヒータが用いられる。
それぞれの赤外線ヒータ１７は、ヒータ保持部材１８により一体的に保持され、容器入口部の端部側壁９から容器内部に挿脱可能な構造をしており、ヒータ保持部材１８および赤外線ヒータ１７は容器７の外部から自由に取り外し、交換が可能となっている。
ヒータ保持部材１８と端部側壁９との間にはＯリング１９が装着され、両者は密封状態でボルトにより固定される。また、赤外線ヒータ１７には図示しない電源に接続されたリード線２０を介して電流が供給されるようになっている。
加熱管８の出口部１５には、図２に示すように、熱電対２１が装着されており、熱電対線２２を介して制御装置に接続されている。熱電対２１の温度に基づいて、赤外線ヒータ１７は制御される。
【００２４】
図２および図３に示すように、加熱管８の導入部１２と加熱源１６である赤外線ヒータ１７との間には導入部１２外周を包囲する熱反射板２３が設けられている。さらに、熱反射板２３は、容器７の入口部の端部側壁９および円筒部２４の内壁に添って連続して設けられており、容器７の出口側において、処理チャンバー２の外面と容器７のフランジ１０との間に挟着されたフランジ２５により支持される構造となっている。
なお、本例では、熱反射板２３は、一体構造をなしている。
また、赤外線ヒータ１７と対向する熱反射板２３の面は鏡面仕上げ、あるいは、メッキ処理されて反射率を向上させるようになっている。
このように、加熱管８の導入部１２と加熱源１６である赤外線ヒータ１７との間に導入部１２外周を包囲する熱反射板２３を設けることにより、加熱管８の導入部１２は加熱されないことから、導入部１２の入口端をほとんど室温の状態に維持することができる。また、導入部１２の長さを調整することにより、その入口端の温度を調整することができる。
さらに、熱反射板２３を容器内壁に添って設けることにより、容器７の断熱効率を向上させることができるとともに、加熱管を効率よく加熱することができる。
【００２５】
容器７の内部は、図示されていない真空ポンプにより排気されて減圧状態に維持されている。このため、自然対流による抜熱が小さくなり、大気中で加熱する場合に比較して３割程度投入電力を小さくすることができる。さらに、プロセスガスの需要装置である半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを減圧状態において加工するための処理チャンバー２に直接、プロセスガス通路６を介して接続することができ、処理チャンバー２内へ導入するプロセスガスの温度を正確に把握し制御することができる。
【００２６】
図４は、実施の形態１に係る流体加熱装置１の変形例を示す正面断面図、図５は、図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図であって、その構成上、図２および図３の基本例と異なる点は、下記のとおりである。
なお、図２に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図４および図５において、加熱管８の螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４の外側には赤外線ヒータからなる加熱源１６が設けられている。また、加熱管８の導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間には導入部１２外周を包囲する熱反射板２３が設けられている。
【００２７】
図６は、実施の形態１に係る流体加熱装置１の他の変形例を示す正面断面図であって、その構成上、図４の変形例と異なる点は、下記のとおりである。
なお、図２に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図６において、熱反射板２３は、加熱管８の導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間と、容器７の入口部の端部側壁９の内壁とにわたって一体的に設けられた第１の熱反射板２３−１と、容器７の円筒部２４の内壁に設けられた第２の熱反射板２３−２との、２つの部材から構成されている。第１の熱反射板２３−１は、加熱管８の導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間に設けられた円筒状の部材が上方に延長されて端部側壁９に当接する部分で支持され、また、第２の熱反射板２３−２は、容器７の出口側において、処理チャンバー２の外面と容器のフランジ１０との間に挟着されたフランジ２５により支持される構造となっている。本例では、必要に応じて、第１の熱反射板２３−１のみを設置することができるし、また、第１の熱反射板２３−１のうち、端部側壁９の内壁に添う部分をなくして導入部１２と螺旋状逆行部１３および螺旋状順行部１４との間にのみ設けることもできる。
【００２８】
図７は、本発明の実施の形態２の全体を説明する説明図である。なお、図１に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図７に示す実施の形態２は、流体加熱装置１が処理チャンバー２との取り合いの関係で直接取り付けできないため、管路２６を介して接続するものである。管路２６の長さは、できるだけ短かく設定し、公知の断熱材を施工し、熱の放出を最小限にすることが望ましい。
【００２９】
図８および図９は、実施の形態２において用いられる流体加熱装置１を示す正面断面図である。図８および図９に示す流体加熱装置１の基本構造は図２〜図６に示された実施の形態１において用いられる流体加熱装置１と同じであり、同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
【００３０】
図８に示す流体加熱装置１において、容器７は出口側が端部側壁７−１によって密閉され、加熱管８の出口部１５が端部側壁７−１を貫通して管路２６に接続されるようになっている。熱反射板は、図２に示された熱反射板２３と同様のものの他、出口側の端部側壁７−１の内壁に添う出口側熱反射板２３−３も設けられる。
また、赤外線ヒータ１７を保持するヒータ保持部材２７は、容器７に一体的に結合される密封構造となっており、容器内を予め減圧しておくことができる。
【００３１】
図９に示す流体加熱装置１において、容器７は出口側がフランジ２８を備えた端部側壁７−２によって密閉され、加熱管８の出口部１５が端部側壁７−２を貫通して管路２６に接続されるようになっている。端部側壁７−２には、図示されていない真空ポンプに接続される排気ポート２９が設けられ、容器内を減圧させることが可能である。
【００３２】
図１０および図１１は、本発明の実施の形態３の全体を説明する説明図である。なお、図１に示したと同じ符号は同じ部材を示しており、その説明は省略する。
図１０および図１１に示す実施の形態３は、流体加熱装置１の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバー２の排気配管３０に接続されている。
図１０では、流体加熱装置１の流体の需要側が排気配管３０に設けられたポンプの吸入側に接続されているため、流体加熱装置１の流体の需要側は減圧状態となっている。
一方、図１１では、流体加熱装置１の流体の需要側が排気配管３０に設けられたポンプの吐出側に接続されているため、流体加熱装置１の流体の需要側は大気圧状態、または、加圧状態となっている。
このように、流体加熱装置１の流体の需要側が処理チャンバー２の排気配管３０に接続されていることにより、処理チャンバー２の排気配管３０に流体加熱装置１で加熱された高温の窒素ガス等を流すことにより、排気配管３０における反応性副生成物等の堆積を防止することができる。
【００３３】
図１２は、特許文献２に記載の従来技術の加熱装置と本発明の加熱装置とにおいて、両者の加熱源の容量を同じにした場合の出口部のガスの温度を比較したものである。
従来技術に比較して本発明の加熱装置では、約１２０〜１５０℃程度、出口部の温度が高くなっており、加熱効率が良いのが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１の全体を説明する説明図である。
【図２】実施の形態１に係る流体加熱装置の一例を示す正面断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】実施の形態１に係る流体加熱装置の変形例を示す正面断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る流体加熱装置の他の変形例を示す正面断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２の全体を説明する説明図である。
【図８】実施の形態２に係る流体加熱装置の一例を示す正面断面図である
【図９】実施の形態２に係る流体加熱装置の変形例を示す正面断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の一例の全体を説明する説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の他の例の全体を説明する説明図である。
【図１２】従来技術の加熱装置と本発明の加熱装置とにおける出口部のガスの温度を比較したものである。
【符号の説明】
【００３５】
１ 流体加熱装置
２ 処理チャンバー
３ ガスボンベ
４ 管路
５ マスフローコントローラ
６ プロセスガス通路
７ 容器
８ 加熱管
９ 端部側壁
１０ フランジ
１１ Ｏリング
１２ 導入部
１３ 螺旋状逆行部
１４ 螺旋状順行部
１５ 出口部
１６ 加熱源
１７ 赤外線ヒータ
１８ ヒータ保持部材
１９ Ｏリング
２０ リード線
２１ 熱電対
２２ 熱電対線
２３ 熱反射板
２４ 円筒部
２５ フランジ
２６ 管路
２７ ヒータ保持部材
２８ フランジ
２９ 排気ポート
３０ 排気配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が流体の供給側に、他端が流体の需要側に接続される加熱管を容器内に導入して流体を加熱するようにした加熱装置において、該容器内における加熱管は、容器入口部から容器出口部近傍まで導入される導入部、該導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成してなり、加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側または外側に加熱源を設け、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設け、容器内を減圧することを特徴とする流体加熱装置。
【請求項２】
加熱源が赤外線ヒータからなることを特徴とする請求項１記載の流体加熱装置。
【請求項３】
加熱管がステンレス鋼、銅またはアルミニウムなどの金属材料からなることを特徴とする請求項１または２記載の流体加熱装置。
【請求項４】
加熱管が石英からなることを特徴とする請求項１または２記載の流体加熱装置。
【請求項５】
加熱管の内表面が鏡面仕上げされ、外表面が粗く仕上げられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項６】
熱反射板が容器内壁に添って設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項７】
流体加熱装置の流体の供給側にマスフローコントローラが設置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項８】
流体加熱装置の流体の需要側が減圧状態、大気圧状態、または、加圧状態であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項９】
流体加熱装置の流体の需要側が流体の需要装置に直接または配管を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項１０】
流体の需要装置が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーであることをあることを特徴とする請求項９記載の流体加熱装置。
【請求項１１】
流体加熱装置の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーの排気配管に接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項１】
一端が流体の供給側に、他端が流体の需要側に接続される加熱管を容器内に導入して流体を加熱するようにした加熱装置において、該容器内における加熱管は、容器入口部から容器出口部近傍まで導入される導入部、該導入部の外周を螺旋状に容器入口部近傍まで戻るように形成される螺旋状逆行部、および、該螺旋状逆行部に沿って容器出口部近傍まで形成される螺旋状順行部を連続して形成してなり、加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側または外側に加熱源を設け、加熱管の導入部外周を包囲する熱反射板を加熱源ならびに加熱管の螺旋状逆行部および螺旋状順行部の内側に設け、容器内を減圧することを特徴とする流体加熱装置。
【請求項２】
加熱源が赤外線ヒータからなることを特徴とする請求項１記載の流体加熱装置。
【請求項３】
加熱管がステンレス鋼、銅またはアルミニウムなどの金属材料からなることを特徴とする請求項１または２記載の流体加熱装置。
【請求項４】
加熱管が石英からなることを特徴とする請求項１または２記載の流体加熱装置。
【請求項５】
加熱管の内表面が鏡面仕上げされ、外表面が粗く仕上げられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項６】
熱反射板が容器内壁に添って設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項７】
流体加熱装置の流体の供給側にマスフローコントローラが設置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項８】
流体加熱装置の流体の需要側が減圧状態、大気圧状態、または、加圧状態であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項９】
流体加熱装置の流体の需要側が流体の需要装置に直接または配管を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【請求項１０】
流体の需要装置が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーであることをあることを特徴とする請求項９記載の流体加熱装置。
【請求項１１】
流体加熱装置の流体の需要側が半導体ウエハまたは液晶パネル等のワークを加工するための処理チャンバーの排気配管に接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流体加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２７０７８３（Ｐ２００９−２７０７８３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２２８１５（Ｐ２００８−１２２８１５）
【出願日】平成２０年５月９日（２００８．５．９）
【出願人】（０００１０１８７９）イーグル工業株式会社 (119)
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月９日（２００８．５．９）
【出願人】（０００１０１８７９）イーグル工業株式会社 (119)
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