(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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