(57)【要約】【課題】半導体ウェハの洗浄等に使用する液体に対して加熱を行う装置であって、上記液体に対する耐性に優れ、長寿命化が図られた低価格な液体加熱装置を提供する。【解決手段】加熱対象物である液体を収容する容器と、上記容器内の上記液体に対して赤外線を放射して、上記液体を加熱する赤外線発生源と、上記赤外線に対する透過性を有し、かつ上記液体に対する耐性を有する樹脂材料により形成されるとともに、上記容器内において、上記収容されている液体中に少なくともその一部が浸積されるように配置され、その管状形状の内側に上記液体との接触を防止しながら上記赤外線発生源が配置される赤外線発生源配置用空間を形成する管状部材とを備えるように液体加熱装置を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象物である液体を収容する容器と、
上記容器内の上記液体に対して赤外線を放射して、上記液体を加熱する赤外線発生源と、
上記赤外線に対する透過性を有し、かつ上記液体に対する耐性を有する樹脂材料により形成されるとともに、上記容器内において、上記収容されている液体中に少なくともその一部が浸積されるように配置され、その管状形状の内側に上記液体との接触を防止しながら上記赤外線発生源が配置される赤外線発生源配置用空間を形成する管状部材とを備えることを特徴とする液体加熱装置。
【請求項２】
上記赤外線発生源配置用空間に配置された上記赤外線発生源を、その両端において脱着可能に支持する支持部が、上記管状部材に備えられている請求項１に記載の液体加熱装置。
【請求項３】
上記赤外線発生源は略円柱形状を有し、
上記それぞれの支持部は、上記赤外線発生源の上記略円柱形状の外周面と上記管状部材の内周面との間に略一定の間隙が存在するように、上記赤外線発生源の支持を行う請求項２に記載の液体加熱装置。
【請求項４】
上記それぞれの支持部は、上記管状部材と同じ樹脂材料にて形成される請求項２又は３に記載の液体加熱装置。
【請求項５】
上記管状部材は、その略全体が上記液体中に浸積されるように上記容器内に配置されている請求項１から４のいずれか１つに記載の液体加熱装置。
【請求項６】
上記赤外線発生源は、ハロゲンランプである請求項１から５のいずれか１つに記載の液体加熱装置。
【請求項７】
上記管状部材を形成する上記樹脂材料は、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）である請求項１から６のいずれか１つに記載の液体加熱装置。
【請求項８】
上記管状部材の肉厚が、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下である請求項７に記載の液体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線発生源から放射される赤外線によって液体を加熱する装置に関し、特に、半導体の製造過程にて用いられる薬液である液体に対する耐性に優れる赤外線発生源としてのランプヒータが用いられる液体加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハの製造過程においては、半導体ウェハを洗浄するいわゆるＲＣＡ洗浄が行われている。具体的には、アンモニア過水を用いてウェハに付着した有機物及びパーティクルを除去する、あるいは、過酸化水を用いてウェハに付着した金属イオンを除去している。このようにアンモニア過水や過酸化水などの液体（薬液）を用いてウェハを洗浄する際には、薬液の温度を例えば８０℃近くまで昇温する必要がある。このような薬液の昇温を行うために、従来から、ランプヒータ等の赤外線発生源を用いて、放射される赤外性による加熱が行われることが知られている。
【０００３】
このようなランプヒータは、加熱対象である液体に直接接触することが無いように、あるいはその外周面を保護することを目的として、石英ガラス管内にランプヒータを配置させて使用されている。しかしながら、このような石英ガラス管は、ＫＯＨ溶液やＮａＯＨ溶液等の強アルカリ薬液や、フッ酸及び燐酸に溶解するため、これらの薬液を加熱対象として使用することができないという問題が存在していた。
【０００４】
このような石英ガラス管の薬液に対する耐性の問題を解決するために、石英ガラス管に耐熱性、耐薬品性の皮膜を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、このような石英ガラス管に耐薬品性の被膜が形成された構成について、図１０及び図１１の模式図を用いて説明する。なお、図１１は、図１０におけるＣ−Ｃ矢視模式断面図である。
【０００５】
図１０に示すように、従来の液体加熱装置８０は、薬液８５を収容する容器８１と、この容器８１内に液体中に浸積されるように配置されたランプヒータ８２とを備えている。ランプヒータ８２は、その外周面を囲むように石英ガラス管８３内に配置され、ランプヒータ８２の支持と保護とが行われている。さらに石英ガラス管８３の外周面には、耐熱性及び耐薬品性を有するフッ素樹脂膜８４が配置されている。また、図１０及び図１１において明らかに示すように、ランプヒータ８２の支持及び機械的な保護は、石英ガラス管８３により行われており、石英ガラス管８３の外周面に被覆されているフッ素樹脂膜８４は、薬液に対する耐性を有さないという特性を有する石英ガラス管８３の外周面が、薬液８５に接触することがないように、その外周面全体を覆うものである。また、このフッ素樹脂膜８４は、例えば、フッ素樹脂フィルムにより形成された熱収縮チューブを、石英ガラス管８３の外周面を覆うように配置させた後、加熱することでチューブを熱収縮させて、石英ガラス管８３の外周面に密着させることで形成される。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６１７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなフッ素系の熱収縮チューブを被せることでフッ素樹脂膜８４を形成する方法においては、チューブと石英ガラス管８３との間のガス抜き等を行うための通気孔を形成する必要があり、コストアップの要因となる。
【０００８】
また、このような熱収縮チューブに用いられるようなフッ素樹脂フィルムは、その厚さが例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度と非常に薄い材料である。例えば、図１２に示すように、熱収縮により膜８４を形成する際に、空気層８６が極一部に形成されるような場合にあっては、その後のランプヒータ８２を用いた加熱が行われる毎に、空気層８６の膨張・収縮が繰り返されて、膜８４に亀裂８７が生じ、膜８４が破壊される恐れがあるという問題がある。
【０００９】
また、図１３に示すように、このようなフッ素樹脂系のフィルム材料は、その表面に小さなキズが形成され易く、このような小さなキズ８８がより薬液が徐々に浸透し、小さなキズ８８が大きな亀裂へと拡大するという問題もある。特に、このような薬液の浸透や亀裂により薬液が、膜８４と石英ガラス管８３との間にまで部分的に到達するような状態が生じると、単に微量の薬液により石英が腐食されるだけではなく、ランプヒータ８２による加熱の際に浸透した薬液が高温蒸気となってフッ素樹脂膜８４にさらにダメージを与えるという問題もある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、赤外線発生源から放射される赤外線によって液体を加熱する液体加熱装置において、液体として用いられる薬液に対する耐性を有し、液体に対する効率的な加熱を行うことができる液体加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
本発明の第１態様によれば、加熱対象物である液体を収容する容器と、
上記容器内の上記液体に対して赤外線を放射して、上記液体を加熱する赤外線発生源と、
上記赤外線に対する透過性を有し、かつ上記液体に対する耐性を有する樹脂材料により形成されるとともに、上記容器内において、上記収容されている液体中に少なくともその一部が浸積されるように配置され、その管状形状の内側に上記液体との接触を防止しながら上記赤外線発生源が配置される赤外線発生源配置用空間を形成する管状部材とを備えることを特徴とする液体加熱装置を提供する。
【００１３】
本発明の第２態様によれば、上記赤外線発生源配置用空間に配置された上記赤外線発生源を、その両端において脱着可能に支持する支持部が、上記管状部材に備えられている第１態様に記載の液体加熱装置を提供する。
【００１４】
本発明の第３態様によれば、上記赤外線発生源は略円柱形状を有し、
上記それぞれの支持部は、上記赤外線発生源の上記略円柱形状の外周面と上記管状部材の内周面との間に略一定の間隙が存在するように、上記赤外線発生源の支持を行う第２態様に記載の液体加熱装置を提供する。
【００１５】
本発明の第４態様によれば、上記それぞれの支持部は、上記管状部材と同じ樹脂材料にて形成される第２態様又は第３態様に記載の液体加熱装置を提供する。
【００１６】
本発明の第５態様によれば、上記管状部材は、その略全体が上記液体中に浸積されるように上記容器内に配置されている第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の液体加熱装置を提供する。
【００１７】
本発明の第６態様によれば、上記赤外線発生源は、ハロゲンランプである第１態様か第５態様のいずれか１つに記載の液体加熱装置を提供する。
【００１８】
本発明の第７態様によれば、上記管状部材を形成する上記樹脂材料は、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）である第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の液体加熱装置を提供する。
【００１９】
本発明の第８態様によれば、上記管状部材の肉厚が、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下である第７態様に記載の液体加熱装置を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液体を加熱する赤外線発生源が配置される赤外線発生源配置用空間をその内側に形成する管状部材が、赤外線に対する透過性を有し、かつ液体に対する耐性を有する樹脂材料により形成されていることにより、赤外線放射による液体の効率的な加熱を実現しながら、液体、例えば薬液に対する耐性を向上させることができる。特に、管状部材がその内側に赤外線発生源配置用空間を形成することができる、すなわち、自己形態を保持することができるように形成されていることで、従来の樹脂フィルムのように、亀裂の発生などによる薬液の浸入の恐れを十分に低減することができ、液体加熱装置としての寿命を延ばすことができる。特に、このような樹脂材料として、ＰＦＡが用いられるような場合にあっては、約２６０℃の耐熱性と、塩素系溶剤にはわずかに影響を受けるが、他の有機溶剤、酸、アルカリには殆んど影響を受けない優れた耐薬品性を備えており、加熱対象である薬液に対する十分な耐性と加熱における耐熱性を備えているということができる。また、ＰＦＡは、クラック耐性が強く、石英ガラスのように割れるおそれも無い。さらに押し出し成形が可能のため、量産性に優れ、低価格であるという効果がある。また、ＰＦＡに対しては、融着加工や溶接加工を行うことができるため、比較的複雑な形状の管状部材を製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる液体加熱装置の一例である薬液加熱装置２０の模式構成図を図１に示す。図１に示す本第１実施形態の薬液加熱装置２０は、液体である薬液の循環経路中にインラインヒータとして用いられる例である。
【００２３】
まず、図１の薬液加熱装置２０においては、赤外線発生源の一例であるハロゲンランプ１と、このハロゲンランプ１をその内部に収容するとともに、ハロゲンランプ１より放射される赤外線に対する光透過性及び耐熱性、さらに薬液に対する耐性を有するフッ素樹脂材料として例えばパーフルオロアルコキシアルカン（以降、「ＰＦＡ」とする。）により形成された管状部材の一例であるパイプ２と、循環経路の途中に組み込まれ流入される薬液を収容するとともに、収容される薬液に浸積されるようにパイプ２の一端がその側壁に取り付けられた容器４とを備えている。また、容器４の内部に位置されるパイプ２の他端は、パイプ２と同材質の栓５によって気密性が確保されるように密閉されている。パイプ２の内部において、ハロゲンランプ１の一端は耐熱性の支持部材６により、また、他端はパイプ２と同材質の支持部材７により、ハロゲンランプ１を両端で脱着可能に支持されている。なお、パイプ２の他端が、栓５によって密閉されているような場合に代えて、パイプ２の他端が熱融着により封止加工されたパイプが用いられるような場合であってもよい。また、本第１実施形態では、パイプ２を構成するフッ素樹脂材料としてＰＦＡが用いられるような場合を例として説明するが、このような場合に代えて、フッ素樹脂材料として、ＰＦＡと同等材料であるテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロビレン共重合体（ＦＥＰ）が用いられるような場合であってもよい。
【００２４】
容器４は、ＰＦＡ又はポリテトラフルオレエチレン（以降、「ＰＴＦＥ」とする。）により形成されており、例えば円筒もしくは矩形の形状をしている。また、パイプ２は容器４の側壁に溶着により固着されている。
【００２５】
ハロゲンランプ１は、容器４の外部においてパイプ２より露出されたリード端子１１に電圧が印可されると、ハロゲン作用によってフィラメント１２が発光および発熱し、赤外線が放射状に放射されて容器４内に収容されている薬液３を加熱する。このとき、パイプ２は赤外線に対する十分な透光性を有しているので、赤外線の放射を妨げることはない。
【００２６】
容器４の下部には薬液３の導入口９が設けられ、容器４の上部には薬液３の排出口１０が設けられる。導入口９にはポンプ２１が接続され、排出口１０には流量センサ２６およびフィルタ２２が接続される。流量センサ２６が検出した信号はコントローラ２５に入って制御用の信号として使用される。
【００２７】
ポンプ２１の上流には、半導体ウェハの洗浄等を行う処理槽２３が設けられ、処理槽２３内に収容された薬液３の温度を検出する温度センサ２４が設置される。温度センサ２４が検出した信号はコントローラ２５に入って制御用の信号として使用される。なお、容器４の導入口９は、ポンプ２１を介して、薬液流路により処理層２３に接続されており、また、容器４の排出口１０は、流量センサ２６及びフィルタ２２を介して、薬液流路により処理層２３に接続されている。
【００２８】
ここで、パイプ２の内側にハロゲンランプ１２が収容された状態の模式断面図（図１のＡ−Ａ線断面図）を図２に示す。図２に示すように、密閉構造を有するパイプ２が容器４内にて薬液３に浸積されるように配置された状態において、パイプ２内に薬液３の侵入が防止されたハロゲンランプ配置用空間Ｓ（赤外線発生源配置用空間）が形成される。この空間Ｓは、例えば、略円柱形状を有するハロゲンランプ１の外形よりも大きな空間として形成されており、ハロゲンランプ１を挿入配置させた状態にて、パイプ２の内周面との間に間隙Ｄが形成されており、ハロゲンランプ１とパイプ２とが直接接触されないようになっている。なお、ハロゲンランプ１は、その中心がパイプ２の中心と一致するように挿入配置されるため、間隙Ｄはハロゲンランプ１の外周面において均等に形成される。また、パイプ２の厚みＴは、その光透過性と自立しての形態維持性とを考慮して、後述するように１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で決定することが好ましく、本実施形態においては、例えば１．５ｍｍに設定されている。ただし、パイプ２に対してさらに高い強度が要求されるような場合にあっては、光透過性とのバランスを考慮しながら、２ｍｍを超えるような厚みＴに設定することも可能である。
【００２９】
次に、上記のように構成される本第１実施形態の薬液加熱装置２０により薬液を加熱する動作について説明する。なお、以下において説明する薬液の加熱動作は、薬液加熱装置２０のそれぞれの構成部の動作が、コントローラ２５により互いに関連付けられて制御される。
【００３０】
図１の処理槽２３において、半導体ウェハの洗浄等に使用されることで温度が下降した薬液３は、ポンプ２１によって流路を通して薬液加熱装置２０の導入口９に送り込まれる。導入口９から容器４内に送り込まれた薬液３は、パイプ２の周囲を通過する際に、ハロゲンランプ１よりの赤外線の放射を受けて加熱される。ハロゲンランプ１より放射された赤外線は、ＰＦＡにより形成されたパイプ２を透過して、その周囲を通過する薬液３に輻射されることで、薬液３の加熱が行われる。このように加熱された薬液３は、容器４の排出口１０より流路を通じてフィルタ２２を経由しながら処理槽２３へと戻される。
【００３１】
コントローラ２５は、処理槽２３に設けられた温度センサ２４の出力信号に基づいて、ハロゲンランプ１への供給電力を制御して、処理槽２３に収容された薬液３の温度を目標温度に収束させる。このとき、流量センサ２６により、薬液３が検出されない場合はハロゲンランプ１への電力供給を行わない。これによって、空焚きによる事故を防止している。以上のような動作を繰り返し行うことで、薬液３に対する加熱が行われる。
【００３２】
上記第１実施形態の薬液加熱装置２０によれば、ハロゲンランプ１から放射される赤外線に対する良好な透過性を有し、かつ、薬液に対する十分な耐性及び耐熱性を有するＰＦＡにより形成されたパイプ２の内側に形成された空間Ｓ内に、ハロゲンランプ１が脱着可能に装備された構成が採用されていることにより、ハロゲンランプ１を確実に保護して、薬液加熱装置２０の長寿命化を図りながら、薬液に対する効率的な加熱を実現することができる。特に、パイプ２が、その内部にハロゲンランプ１を挿入配置させるような空間Ｓが形成されるように、自己形態を保持できる程度の厚みＴ（例えば１．５ｍｍ）に形成されていることで、その表面に微細なキズ等が形成されたとしても、空間Ｓ内に薬液が浸入する可能性を限りなく低くすることができる。また、石英ガラス材料の表面にフィルムを貼り付けるような従来の構造とは全くことなるため、気泡などの存在による亀裂発生が生じることもない。また、パイプ２の内側の空間Ｓにおいて、挿入配置されたハロゲンランプ１の外周面とパイプ２の内周面との間に、間隙Ｄが確保されていることにより、ハロゲンランプ１よりの直接伝熱による熱が、パイプ２に伝わり難くすることができ、このことは、パイプ２の長寿命化にも貢献する。さらに、パイプ２が自己形態を保持できるような厚みＴに形成されても、例えば厚みＴを１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内に設定することで、薬液加熱のための十分な光透過性を発揮することができ、効率的な加熱を行うことができる。
【００３３】
なお、上記第１実施形態の薬液加熱装置２０では、パイプ２の内周面とハロゲンランプ１の外周面との間に間隙Ｄを設けて、直接接触によりパイプ２へ伝熱されないような構成が採用されていたが、このような場合に代えて、間隙Ｄが設けられないような場合であってもよい。パイプ２が直接伝熱による加熱に十分に対応できるような使用条件であれば、特に問題は生じないからである。
【００３４】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる液体加熱装置の一例である薬液加熱装置５０の模式構成図を図３に示す。
【００３５】
本第２実施形態の薬液加熱装置５０は、薬液を収容する処理槽としての容器に設置された形態を有する、薬液加熱用ヒータとしての実施形態である。図３に示すように、ハロゲンランプ３１を収容した光透過性かつ耐熱、耐薬品性の樹脂材料であるＰＦＡにて形成されたパイプ３２は、薬液３０を収容した処理槽３４の側壁に両端が機密性を確保するように固着されている。ハロゲンランプ３１は図４の模式部分拡大図に詳細に示すように、耐熱性の支持部材３５および３６により、パイプ３２の両端に抜き差し可能に支持されている。支持部材３５、３６もパイプ３２と着脱自在に固定されており、これによりハロゲンランプ３１の交換が容易にできる構造としている。
【００３６】
ハロゲンランプ３１を収容したパイプ３２は、図５（図３のＢ−Ｂ線断面図）に明確に示すように処理槽３４の下部に複数個、設置されている。処理槽３４内にあって、パイプ３２の上部に設けられた「すのこ」４０は、その上面に洗浄等の処理を行う半導体ウェハキャリアを設置するためのものである。
【００３７】
図３において、処理槽３４の上部の周囲には薬液３０のオーバーフロー槽３３が設けられている。オーバーフロー槽３３の底面には排出口４６が設けられ、排出口４６の下流側にはポンプ４１とフィルタ４２が接続されている。処理槽３４の底面には薬液３０の排出口３７とその先に排出弁３８が接続されており、薬液３０を交換するときに排出弁３８を開いて、図示しない排出タンクに排出する。また処理槽３４の底面には薬液３０の導入口３９が接続されている。
【００３８】
処理槽３４内の薬液３０に接して温度センサ４３および液面センサ４４が設けられており、これらのセンサが検出した信号はコントローラ４５に入って、ハロゲンランプ３１を制御するための信号として使用される。温度センサ４３はハロゲンランプ３１の通電を制御する。
【００３９】
次に、上記のように構成される本第２実施形態における薬液加熱装置５０の動作を説明する。
【００４０】
半導体ウェハの洗浄等に使用されることで処理槽３４からオーバーフローした薬液３０は、ポンプ４１によってフィルタ４２を通過して処理槽３４の導入口３９に送り込まれる。導入口３９から送り込まれた薬液３０は、パイプ３２の周辺を通過する際に、ハロゲンランプ３１より放射される赤外線により加熱される。なお、ハロゲンランプ３１より放射される赤外線が、ＰＦＡにて形成されたパイプ３２を良好な透過性でもって透過することは、上記第１実施形態と同様である。
【００４１】
コントローラ４５は、温度センサ４３の出力信号に基づいて、ハロゲンランプ３１への供給電力を設定し、処理槽３４に収容された薬液３０の温度を目標温度に収束させる。このとき、液面センサ４４により、薬液３０が検出されない場合はハロゲンランプ３１への電力供給を行わない。これによって、空焚きによる事故を防止している。
【００４２】
処理槽３４において、「すのこ」４０の上に半導体ウェハキャリアが設置され、洗浄等の処理が行われる。処理を終了した薬液３０は排出口３７から、排出弁３８を開いて図示しない排出タンクに排出する。以上のような処理を繰り返し、薬液３０の温度を制御する。
【００４３】
上記第２実施形態によれば、液体加熱装置が循環経路の途中に設けられず、処理槽３４に直接装備されるような形態においても、本発明の効果を得ることができる。
【００４４】
（実施例）
ここで、上述のようなそれぞれの実施形態に基づく、実施例について説明する。
【００４５】
ハロゲンランプを収容したＰＦＡパイプを用いて、水を加熱した実験データを以下に示す。ＰＦＡパイプのサイズは外径２５ｍｍ、内径２２ｍｍ、肉厚１．５ｍｍを用いた。ハロゲンランプの外径は１８ｍｍで、電気定格９００Ｗのところ、電流を調整して８００Ｗで使用した。ＰＦＡパイプの中に挿入されたハロゲンランプを、水２０Ｌが収容された容器中に投入して、水の加熱を行い、水温と経過時間を測定した。水温が２５℃から８０℃まで上昇するのに要した時間は９８分であった。このときの熱効率を求めると９８％という高効率が得られた。
【００４６】
また、同じ実験条件にて、複数の種類の温度センサを用いて、水温を測定しながら加熱を行った。具体的には、ハロゲンランプより放射される赤外線の輻射により温度センサが受ける影響を低減するために、光透過性を低減させたすりガラスタイプに石英二重管型温度センサＴ１と、単にその表面をＰＦＡで被覆したＰＦＡ被覆型温度センサＴ２と、光を完全に遮断するようにその表面をアルミニウムで覆ったアルミニウム付ＰＦＡ被覆型温度センサＴ３とを用いて水温の測定を行った。その結果を図６に示す。図６においては、横軸に経過時間（秒）、縦軸に温度（水温：℃）を示している。なお、経過時間が２８００秒付近において温度が低下しているのは、容器内に水を注ぎ足したためである。また、グラフ中の「Ｔ４」は、実験室の室温を示している。図６に示すように、アルミニウム付ＰＦＡ被覆型温度センサＴ３にて測定された温度は、他の温度センサＴ１、Ｔ２と比べて３〜４℃程度低い値を示しており、この誤差が赤外線の放射による測定誤差であるものと考えられる。また、図６に示す水温上昇のグラフからは、約４７分程度の時間で水温を２５℃程度上昇させることが可能であることが判った。
【００４７】
このことから、本発明が液体加熱装置として非常に優れているものということができるとともに、フィルムに比べて十分に厚い肉厚のＰＦＡによりパイプを形成しているため、耐薬品性にも優れたものであるということができる。さらに、ＰＦＡパイプの肉厚が１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であればＰＦＡの光透過率は実用上問題なく、かつ、本発明のように液中で使用する方式であれば、ＰＦＡパイプが過熱することなく、問題なく使用できることが実証できた。
【００４８】
ここで、ハロゲンランプの発光波長分布について図７に示す。図７に示すように、ハロゲンランプの発光波長は、波長１μｍ近辺をピークとして１０数μｍの長波長域にまで及んでいる。一方、ＰＦＡの光透過特性は図８に示すように、波長３．５μｍまではフラットで良子な光透過特性を示し、波長８μｍ前後でいったん、光透過率がゼロとなるものの９μｍ近辺からは再び良好な光透過性を示している。このことから、ＰＦＡはハロゲンランプの光を効果的に透過することが分かる。ただし、図８においてはＰＦＡの厚みが２５μｍの場合である。これに対して、ＰＦＡの厚みが１ｍｍである場合の光透過性と波長との関係を図９に示す。図９に示すように、厚さが１ｍｍの場合であっても波長７００ｎｍ（すなわち、０．７μｍ）に達すると光透過率が略１００％に達しており、グラフにおいては示さないが、波長１μｍにおいても１００％に近い光透過率が得られることを推測することができる。このことからも、ＰＦＡパイプの肉厚が１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であればＰＦＡの光透過率は実用上問題が無いことが判る。
【００４９】
もちろん、ＰＦＡの厚さが増加するにしたがって、光透過率が減少していくものと考えられるが、このようにその厚さ仕様によりＰＦＡの光透過率が多少減少するような場合であっても、ハロゲンランプを収容したＰＦＡのパイプが薬液の中にあるときは、ＰＦＡパイプを透過した光（赤外線）は輻射熱によって薬液を加熱し、また、ＰＦＡパイプに吸収された光（赤外線）は熱となって、ＰＦＡパイプに接する薬液を加熱することとなる。その上、ＰＦＡパイプ自身は周囲の薬液によって冷却されるため、薬液がある限り過熱されることはない。よって、本発明のように、その自己形態を保持することができるような厚さのＰＦＡパイプが用いられるような場合であっても、液体に対する効率的な加熱を実現することができる。なお、上述したように、ＰＦＡパイプの厚さは、求められる強度との関係と光透過性との関係により決定することができるため、２ｍｍを超える厚さに設定することも可能である。
【００５０】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上、説明したように、本発明によれば耐薬品性に優れ、熱効率の優れた液体加熱装置を提供することができ、特に半導体製造装置等に使用でき、産業上利用価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる薬液加熱装置の模式構成図。
【図２】図１の液体加熱装置にパイプのＡ−Ａ線断面図。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる薬液加熱装置の模式構成図。
【図４】図３の薬液加熱装置の部分拡大模式図。
【図５】図３の薬液加熱装置におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図６】本発明の実施例において、薬液加熱装置の加熱による水温上昇と経過時間との関係を示すグラフ。
【図７】ハロゲンランプの発光波長と相対強度との関係を示すグラフ。
【図８】ＰＦＡの光透過特性を示すグラフ。
【図９】ＰＦＡの光透過性を示す別のグラフ。
【図１０】従来の液体加熱装置の模式構成図。
【図１１】図１０の従来の液体加熱装置が備えるランプヒータにおけるＣ−Ｃ線断面図。
【図１２】従来のランプヒータの表面において、樹脂フィルムに亀裂が生じている状態を示す模式説明図。
【図１３】従来のランプヒータの表面において、樹脂フィルムに細かい擦り傷が形成された状態を示す模式説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１  ハロゲンランプ
２  パイプ
３  薬液
４  容器
５  栓
６  支持部材
７  支持部材
９  導入口
１０  排出口
１１  リード端子
１２  フィラメント
２１  ポンプ
２２  フィルタ
２３  処理槽
２４  温度センサ
２５  コントローラ
２６  流量センサ
３０  薬液
３１  ハロゲンランプ
３２  パイプ
３３  オーバーフロー槽
３４  処理槽
３５  支持部材
３６  支持部材
３７  排出口
３８  排出弁
３９  導入口
４０  すのこ
４１  ポンプ
４２  フィルタ
４３  温度センサ
４４  液面センサ
４５  コントローラ
４６  排出口
【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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【図１２】
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【図１３】
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