JPH0672198U - 液体加熱用ヒーターランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱効率が優れて作業効率が高く、作業を行い易
くて取り扱いも容易な洗滌水や薬液などの液体加熱用ヒ
ーターランプを提供する。 【構成】黒色顔料を含むセラミック層がバルブ表面に形
成された管形ハロゲン電球１を石英製外管２内に配置し
て遠赤外線の放射強度を増加させ、また、ハロゲン電球
１の両端から伸びる一対のリード線３１，３２を外管２
の一方の開口２１から導出するとともに、外管２の開口
部に固定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば半導体製造工程におけるクリーニング装置やウエットエッチ ング装置などの洗浄用純水や各種エッチング薬液などの液体を加熱するためのヒ ーターランプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年の半導体製造工程において、半導体の集積度が高まるにつれて、ドーパン ト元素、重金属元素、エッチングや洗浄液の成分元素、有機汚染物、パーティク ルなどの汚染物を除去する洗浄技術の重要度も増している。代表的な洗浄工程は 、イニシャル洗浄、酸化前洗浄、拡散前洗浄、膜付前洗浄、レジスト剥離洗浄な どであり、工程によって除去すべき内容も多少異なるが、洗浄水は、初期に利用 されていたイオン交換水から超純水と呼ばれる理論値に近い水が利用されるよう になり、収率の向上と微細化に貢献している。また、最近ではバクテリアの死骸 や材料から出るイオン性の汚染さえも問題視されるようになったので、洗浄水に 直接接触する洗浄装置の材料として、汚染物をほとんど含まない透明な石英の使 用が進められている。

【０００３】 かかる洗浄工程において、洗浄水を加熱して温水にすると洗浄効果が大きく増 大する。例えば純水の温度が３０℃から５０℃に昇温すると汚染物の溶解度は３ 倍に増加することが知られている。このため、洗浄水は専用のヒーターランプで 加熱されることが多い。また、洗浄水に限らず、例えば選択拡散用の開口部の形 成やコンタクトホールの形成などのために実施するＳｉＯ₂ エッチングにおいて 、ＨＦとＮＨ₄ＦとＨ₂Ｏの混合物からなるエッチング薬液が使用されるが、かか る薬液も洗浄水加熱用のヒーターランプと同様のヒーターランプによって最適温 度に加熱される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 かかる目的で使用されるヒーターは、石英製の外管内にヒーターが配置された ２重管式であり、これを洗浄水や薬液が充填された石英製の液槽内に配置して加 熱するが、熱源であるヒーター自体はニクロム線ヒーターや管形ハロゲン電球か らなるヒーターランプが使用されている。ここで、ニクロム線ヒーターは加熱時 の温度上昇が悪く、熱効率もあまり高くないので熱源としてヒーターランプが使 用されることが多い。

【０００５】 しかし一方、ハロゲン電球からなるヒーターランプは、加熱時の温度上昇が早 く、熱効率もニクロム線ヒーターよりも優れているが、ニクロム線ヒーターより も輝度が高く、また外管や液槽が透明の石英製であるので、点灯時に眩しくて作 業を行いにくく、また、液槽を設置するための合成樹脂製部材に可視光や近赤外 線が直接照射するので、合成樹脂製部材に悪影響を与え、短期間に劣化してしま うことがある。

【０００６】 次に、ハロゲン電球からなるヒーターランプは、熱効率がニクロム線ヒーター よりも優れているものの、可視光や近赤外線の放射量が多くて純水や薬液の吸収 波長帯に合致する遠赤外線の放射量が必ずしも多くなく、加熱時間を短縮して作 業効率をより向上させる要請から、熱効率を更に向上させる必要がある。また、 管形ハロゲン電球からなるヒーターランプの両端から伸びるリード線が外管の両 端の開口からそれぞれ伸び出ているので取り扱いにくい不具合もあった。

【０００７】 そこで本考案は、熱効率が優れて作業効率が高く、作業を行い易くて取り扱い も容易な洗浄水や薬液などの液体加熱用ヒーターランプを提供することを目的と する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために、本考案の液体加熱用ヒーターランプは、黒色顔 料を含むセラミック層がバルブ表面に形成された管形ハロゲン電球を石英製外管 内に配置し、このハロゲン電球の両端から伸びる一対のリード線を外管の一方の 開口から導出するとともに、外管の開口部に固定する。

【０００９】

【作用】

黒色顔料を含むセラミック層を管形ハロゲン電球のバルブ表面に形成したので 、純水や薬液の吸収波長帯に合致する遠赤外線の放射量が増加して熱効率が向上 して作業効率が向上するとともに、点灯時の眩しさがなくなり、作業を行い易く なる。また、ハロゲン電球の両端から伸びる一対のリード線を外管の一方の開口 から導出するとともに、外管の開口部に固定したので、取り扱いも容易になる利 点がある。

【００１０】 次に、請求項２に記載したように、外管の形状を、少なくとも１ヶ所のＬ字部 を含むようにし、このＬ字部の底の部分にハロゲン電球を配置すると、熱源であ るハロゲン電球を液槽の底部に位置せしめることができるので、液体を効率良く 加熱することができる。

【００１１】

【実施例】

以下に図面に示す実施例に基いて本考案を具体的に説明する。図１において、 外管２は、不純物の含有量がきわめて少ない石英管からなり、外管２から汚染物 が発生しないようになっているが、この外管２は、一端に開口 21 を有し、直管 タイプでもよいが、本実施例では、２ヵ所で直角に屈曲されて２ヵ所のＬ字部を 有する形状をしている。そして、前方のＬ字部の底 22 に管形のハロゲン電球１ が配置されている。

【００１２】 ハロゲン電球１は、消費電力が１０００Ｗであり、図２に示すように、管径が １０mmの石英製のバルブ 11 の両端に圧着封止部 12 が形成されている。バルブ 11 内には、タングステン線をコイルに巻いたフィラメント 15 が配置され、ま た不活性ガスが微量のハロゲンガスとともに封入されている。そして、圧着封止 部 12 に埋設されたモリブデン箔 13 にフィラメント 15 の両端を引き伸ばした リード部が溶接されるとともに、外部リード棒 14 の一端が溶接されて圧着封止 部 12 から伸び出している。

【００１３】 そして、バルブ 11 の表面には、便宜上点線で示すように、膜厚が１００μm 程度の黒色顔料を含むセラミック層 16 が形成されている。このセラミック層 1 6 は、シリカ系やアルミナ系のセラミックに、黒色顔料として、例えば酸化クロ ム銅を約１５重量％混合したものであり、これらの混合物の溶液をバルブ 11 の 表面にコーティングし、焼成して形成する。

【００１４】 次に、図１に示すように、ハロゲン電球１の両端に一対のリード線 31, 32 が 接続されるが、リード線 31, 32 は、シリコンキャップ４にて外管２の開口 21 に固定されて開口 21 から導出している。つまり、一対のリード線 31, 32 は、 外管２の両端の開口からそれぞれ導出するのではなく、一方の開口から導出して いる。

【００１５】 しかして、かかる構造の液体加熱用ヒーターランプを使用するときは、洗浄水 や薬液などの液体が充填された石英製の液槽５内に配置してハロゲン電球１を点 灯する。このとき、バルブ 11 の表面に黒色顔料を含むセラミック層 16 が形成 されているので、放射波長は遠赤外線側に変位し、放射波長のピークは３〜５μ m になる。従って、純水や薬液の吸収波長帯と合致する遠赤外線の放射強度が通 常のハロゲン電球に比べて２〜３倍になり、熱効率が向上して昇温時間を１０％ 程度短縮することができ、作業効率が向上した。また、本実施例では、ハロゲン 電球１が外管２のＬ字部の底 22 に配置されて液槽５の底部に位置しているので 、液体を効率良く加熱することができる。

【００１６】 また、黒色顔料を含むセラミック層 16 が光を拡散させるので防眩効果が大き く、外管２や液槽５が透明の石英製であっても、眩しくなくて作業が行い易くな る。また、液槽５を設置するための合成樹脂製部材（図示せず）に悪影響を与え ることがない。そして、ハロゲン電球１の両端から伸びる一対のリード線 31, 3 2 が外管２の一方の開口 21 から導出しているので、取り扱いも容易になる利点 がある。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の液体加熱用ヒーターランプは、黒色顔料を含む セラミック層を管形ハロゲン電球のバルブ表面に形成するとともに、ハロゲン電 球の両端から伸びる一対のリード線を外管の一方の開口から導出するようにした ので、純水や薬液の吸収波長帯に合致する遠赤外線の放射量が増加して熱効率が 向上するとともに、点灯時の眩しさがなくなって作業が行いよく、かつ取り扱い が容易な液体加熱用ヒーターランプとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の正面図である。

【図２】ハロゲン電球の断面図である

【符号の説明】

１ ハロゲン電球 １１ バルブ １５ フィラメント １６ 黒色顔料を含むセラミック層 ２ 外管 ２１ 外管の開口 ２２ 外管のＬ字部の底 ３１，３２ リード線 ４ シリコンキャップ ５ 液槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 里見 昭 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (72)考案者 須田 眞司 京都市南区久世中久町676番地 株式会社 大興製作所内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 黒色顔料を含むセラミック層がバルブ表
   面に形成された管形ハロゲン電球が石英製外管内に配置
   され、該ハロゲン電球の両端から伸びる一対のリード線
   が該外管の一方の開口から導出するとともに、該開口部
   に固定されてなることを特徴とする液体加熱用ヒーター
   ランプ。
2. 【請求項２】 前記外管は、少なくとも１ヶ所のＬ字部
   を含み、Ｌ字部の底の部分に該ハロゲン電球が配置され
   てなることを特徴とする請求項１記載の液体加熱用ヒー
   ターランプ。