JPS6365251A - 液体加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体の製造工程で使用する薬液、高純度試
薬、その他酸、アルカリ等の腐蝕性液体を加熱する液体
加熱方法に関する。

（従来技術） 従来、半導体製造工程で使用する薬液等の液体を加熱す
る方法としては次のものが知られている。

（イ）板状の電熱ヒータを弗素樹脂で完全に被覆した所
謂投みヒータにより加熱する方法。

（ロ）ニクロム線を弗素樹脂の管に通して被覆し、この
ニクロム線入りの被覆管のをコイル状に形成した投込ヒ
ータにより加熱する方法。

（ハ〉棒状のヒータを弗素樹脂で完全に被覆した投込ヒ
ータにより加熱する方法。

（ニ）束にした弗素樹脂製管の中に加熱した流体を流し
、この管束を薬液の中に浸漬して熱交換により加熱する
方法。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の加熱方法にあっては、
被覆しである弗素樹脂の性質から熱伝導率が低く、また
弗素樹脂の耐熱温度がヒータの加熱能力以下であるため
、ヒータの温度を上げることができず、半導体製造工程
で使用する薬液の温度を所定の目標温度に加熱するまで
に例えば１昼夜というように大変時間がかかるという問
題があった。

（問題点を解決するための手段〉 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、腐蝕性薬液又は高純度試薬等の液体を所定温度ま
で短時間で効率良く加熱できるようにした液体加熱方法
を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明にあっては、加熱対象と
なる腐蝕性薬液又は高純度試薬等の液体を弗素樹脂性の
管内に通し、この管内を液体が流れる過程でマイクロ波
発射源からのマイクロ波を照射して液体を加熱するよう
にしたものである。

また本発明にあっては、腐蝕性薬液又は高純度試薬等の
液体をタンクに貯溜し、このタンク内に自然対流による
液の環流を受Ｃプる弗素樹脂性の開口チューブ部材を浸
漬し、タンク外部に設置したマイクロ波発射源より弗素
樹脂ライニング及び電子シールドを施した導波管を介し
て前記開ロヂューブ部材内の液体にマイクロ波を照射し
て加熱するようにしたものである。

（作用） このような本発明の加熱方法によれば、弗素樹脂製管又
はタンクに浸漬した弗素樹脂製の開口チューブ部材の内
部液体をマイクロ波の照射で直接加熱することから、加
熱効率が高く、一定量の液体を所定の目標温度に加熱す
るまでの加熱時間を大幅に短縮することができ、更に、
弗素樹脂はマイクロ波の照射に対し影響を受けることが
少なく、弗素樹脂の耐熱性を問題にすることなく液体を
効率良く加熱することができる。

（実施例〉 第１図は本発明の加熱方法に用いられる装置構成の一実
施例を示した説明図である。

第１図において、１はマイクロ波発生装置であり、マグ
ネトロンで成るマイクロ波発信部２を有し、マイクロ波
発生装置１は商用Ａ０１００Ｖの供給を受ける電源回路
３及び電源回路３からの電源電圧に基づいて数ＫＶ以上
の高圧を発生する高圧発生回路４からの高圧を受けて、
例えば２４５０ＭＨｚのマイクロ波をマイクロ波発信部
２より発射する。マイクロ波発信部２を備えたマイクロ
波発生装置１はシールドケース４内に組込まれており、
シールドケース４に組込まれたマイクロ波発生装置１の
マイクロ波発信部２に相対する位置には弗素樹脂製管５
が設けられ、この弗素樹脂製管５内を加熱対象とする腐
蝕性薬液又は高純度試薬等の液体を矢印で示すようにポ
ンプにより送り込んで通流させるようにしている。

−５＝ 次に、第１図の装置構成による本発明の加熱方法を説明
すると、弗素樹脂製管５には一定の流量で加熱対象とす
る液体を流しており、この弗素樹脂製管５内の液体の通
流と同時にマイクロ波発生装置１のマイクロ波発信部３
より弗素樹脂製管５内を流れる液体にマイクロ波を照射
するようになる。マイクロ波の照射に対し樹脂製管５内
の液体は誘電体負荷とみなせることから、液体によるマ
イクロ波の電力損失による熱エネルギーへの交換で直接
液体が弗素樹脂製管５内を流れながら加熱されるように
なる。

このとき、シードケース４はマイクロ波が外部に漏れ出
すのを防ぐようになる。

また、液体の温度コントロールは弗素樹脂製管５を流す
液体の流量調節、電源の切換え、マイクロ波発信容量の
変更等で行なうことができ、具体的には弗素樹脂製管５
の流出側に温度センサを設け、この温度センサの検出温
度が設定温度に一致するように流量調節、電源の切換え
、マイクロ波発信容量の変更等のフィードバック制御を
行なえば良い。

一方、液体を通流する弗素樹脂製管５は管を構成する弗
素樹脂が腐蝕性液体に対し抵抗性があり、また構造材及
び液体を流す配管材として利用するのに充分な機械的強
度を持っている。

そして、本発明の加熱方法で使用する弗素樹脂製管５の
弗素樹脂としては、ＰＴＦＥ　（４弗化エチレン樹脂＞
、ＰＦＡ（４弗化エチレン・パーフロロアルキルビニル
エーテル共重合樹脂）、ＦＥＰ（４弗化エチレン・６弗
化プロピレン共重合樹脂）　、ＰＣＴＦＥ　（３弗化塩
化エチレン樹脂）、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂＞、
ＥＴＦＥ（４弗化エチレン・エチレン共重合樹脂）、Ｅ
ＣＴＦＥ（３弗化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂）
、ＥＰＥ　（弗化エチレンプロピレン・エーテル共重合
樹脂）等があげられる。

このうち特にＰＴＦＥＳＰＦＡは耐熱性に優れ、２００
℃までの高温で使用可能であり、耐薬品性にも優れ、機
械的強度も充分に得られる。更に、マイクロ波に対して
は誘電率が低いことからほとんど影響を受けることなく
、照射されたマイクロ波をほとんど減衰することなく内
部の液体に伝えることができ、本発明の加熱方法に最も
適した材料ということができる。

第２図は第１図の装置構成で用いる弗素樹脂製管５の他
の実施例を示した説明図であり、管内を流れる液体のマ
イクロ波照射時間を長くするため、例えば第２図（ａ＞
に示すように弗素樹脂製管５をコイル状に形成し、また
第２図（ｂ）に示すように両側の継手６に対し複数本の
弗素樹脂製管５を並列的に配置し、或いは第２図（Ｃ）
に示すように弗素樹脂製管５を蛇行状に形成することが
望ましい。

第３図は本発明の他の加熱方法を実現するための装置構
成を示した説明図であり、この装置構成における本発明
の加熱方法にあっては、タンクに貯溜した腐蝕性薬剤ま
たは高純度試薬等の液体をマイクロ波の照射により加熱
するようにしたことを特徴とする。

第３図において、７は加熱対象とする液体１２を貯溜し
たタンクであり、タンク７内には弗素樹脂で作られた開
口チューブ部材８が浸漬されており、開口チューブ部材
８としては例えば両端を開口した円筒状の部材が使用さ
れ、円筒状部材を垂直方向に立てて上下に開口した状態
でタンク７内に配置している。

一方、タンク７の外部にはマイクロ波発信部２を備えた
マイクロ波発生装置１が設置され、マイクロ波発信部２
とタンク７の液体内に浸漬した開口チューブ部材８との
間を導波管９で接続して間口チューブ部材８の内部にマ
イクロ波発信部２からのマイクロ波を給電できるように
している。開−９＝ ロチューブ部材８はそのＡ部を拡大して示した第４図か
ら明らかなように、導電性パイプ８ａの内側及び外側に
弗素樹脂ライニング８ｂを施した構造としている。

この第３図の装置構成による本発明の加熱方法にあって
は、マイクロ波発生装置１のマイクロ波発信部２から発
射されたマイクロ波は、導波管９内を通ってタンク７の
液体内に浸漬された開口チューブ部材８に供給され、開
口チューブ部材８内にある液体をマイクロ波の照射で加
熱するようになる。マイクロ波の照射で開口チューブ８
内の液体を加熱すると、タンク７内の液体１２は矢印で
示すように自然対流を起こし、強制的な攪拌を必要とす
ることなくタンク７内の液体を均一に加熱することがで
きる。勿論、加熱温度のコントロールは電源切換え、マ
イクロ波の発信容量の変更等で行なうことができる。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、まず弗素樹脂
製管内に液体を流す過程でマイクロ波を照射して加熱す
る方法にあっては、マイクロ波による加熱のため液体を
通す弗素樹脂警を略完全にマイクロ波が通過して内部の
液体のみを効率よく加熱することができ、このため一定
量の液体を短時間で所定の目標温度に加熱することがで
きる。

また、流体に接する部分が弗素樹脂でできているため、
あらゆる種類の腐蝕性液体若しくは薬液に使用可能であ
り、更に弗素樹脂がマイクロ波の照射で加熱されないこ
とから、弗素樹脂からの不純物の溶出がなく、従って液
体の純度を高純度に保つことができる。

一方、タンクに貯溜した液体をマイクロ波の照射で加熱
する加熱方法におっては、液体の攪拌を行なわなくても
自然対流を生じさせるようにマイクロ波の照射で液体を
加熱することから、タンク内の液体温度を均一に上げる
ことができる。

また、いずれの加熱方法にあっても、短期間で液体を目
標温度番ご加熱することができるため、温度センサを用
いたフィードバック系による温度］ントロールを容易に
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱方法に用いられる装置構成の一例
を示した説明図、第２図は第１図の装置で用いられる弗
素樹脂製管の仙の形状を示した説明図、第３図は本発明
の他の加熱方法に用いられる装置構成の一例を示した説
明図、第４図は第３図のＡ部拡大断面図である。 １：マイクロ波発生装置 ２二マイクロ波発信部 ３：電源回路 ４：高圧発生回路 ５：弗素樹脂製管 ６：継手 ７：タンク ８：開口チューブ部材 ８ａ：導電性パイプ ８ｂ：弗素樹脂ライニング ９：導波管 １０：シールドケース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）腐蝕性薬液又は高純度試薬等の液体を弗素樹脂製
   管内に通し、該管内を前記液体が流れる過程でマイクロ
   波発射源からのマイクロ波を照射して該液体を加熱する
   ようにしたことを特徴とする液体加熱方法。
2. （２）腐蝕性薬液又は高純度試薬等の液体をタンクに貯
   溜し、該タンク内に浸漬した弗素樹脂製の開口チューブ
   部材内にタンク外部に設置したマイクロ波発射源より弗
   素樹脂コーティング及び電磁シールドを施した導波管を
   介してマイクロ波を前記開口チューブ部材内の液体に照
   射して加熱するようにしたことを特徴とする液体加熱方
   法。