JPH11211383A - 熱交換構造 - Google Patents
熱交換構造Info
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- JPH11211383A JPH11211383A JP10029206A JP2920698A JPH11211383A JP H11211383 A JPH11211383 A JP H11211383A JP 10029206 A JP10029206 A JP 10029206A JP 2920698 A JP2920698 A JP 2920698A JP H11211383 A JPH11211383 A JP H11211383A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
- F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
- F16L53/35—Ohmic-resistance heating
- F16L53/38—Ohmic-resistance heating using elongate electric heating elements, e.g. wires or ribbons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】配管を均等に加熱すると共に外部への放熱量を
減少させ、加熱効率の向上を図る。 【解決手段】配管７，１０の外周に該配管を加熱するヒ
ータ１２を巻設し、該ヒータの外周に断熱材１５を巻設
した熱交換構造に於いて、前記配管と前記ヒータとの間
に熱拡散機能を有するコーティング材２１を介設し、前
記ヒータで発生した熱が前記コーティング材に伝達し、
該コーティング材が均一な温度となると共に配管を均等
に加熱する。
減少させ、加熱効率の向上を図る。 【解決手段】配管７，１０の外周に該配管を加熱するヒ
ータ１２を巻設し、該ヒータの外周に断熱材１５を巻設
した熱交換構造に於いて、前記配管と前記ヒータとの間
に熱拡散機能を有するコーティング材２１を介設し、前
記ヒータで発生した熱が前記コーティング材に伝達し、
該コーティング材が均一な温度となると共に配管を均等
に加熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は配管加熱ヒータと配
管間の熱交換構造、特に半導体製造過程に於いて発生す
る排気ガス中に含まれる反応副生成物が固化するのを防
止する為に、排気配管に巻設される配管加熱ヒータと排
気配管間の熱交換構造に関するものである。
管間の熱交換構造、特に半導体製造過程に於いて発生す
る排気ガス中に含まれる反応副生成物が固化するのを防
止する為に、排気配管に巻設される配管加熱ヒータと排
気配管間の熱交換構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ウェーハ等被処理基板にＳｉ3 Ｎ4 膜を
生成する過程に於いて発生する排気ガス中には反応副生
成物としてＮＨ4 Ｃｌが含まれている。ＮＨ4 Ｃｌは固
化温度が高く、常温では固体となる為、排気配管中で固
化し易く、固化したＮＨ4 Ｃｌは反応室内に逆流する虞
れがある。逆流したＮＨ4 Ｃｌは反応室内にパーティク
ルとして浮遊し、被処理基板に付着し、被処理基板を汚
染することがあり、製品の品質、歩留りを低下させる要
因となる。
生成する過程に於いて発生する排気ガス中には反応副生
成物としてＮＨ4 Ｃｌが含まれている。ＮＨ4 Ｃｌは固
化温度が高く、常温では固体となる為、排気配管中で固
化し易く、固化したＮＨ4 Ｃｌは反応室内に逆流する虞
れがある。逆流したＮＨ4 Ｃｌは反応室内にパーティク
ルとして浮遊し、被処理基板に付着し、被処理基板を汚
染することがあり、製品の品質、歩留りを低下させる要
因となる。
【０００３】従って、従来より排気配管を加熱して排気
ガス中の反応副生成物が固化しない様にしている。
ガス中の反応副生成物が固化しない様にしている。
【０００４】図２、図３に於いて従来の熱交換構造を具
備した半導体製造装置を説明する。
備した半導体製造装置を説明する。
【０００５】図示しないヒータの内部には、上端が閉塞
し下端が開放された筒状の外部反応管１が設けられ、該
外部反応管１の内部には、上端が開放された内部反応管
２が前記外部反応管１と同心状に配設されている。前記
外部反応管１、内部反応管２は下端を炉口フランジ３に
支持され、前記外部反応管１と前記炉口フランジ３間は
Ｏリング４によりシールされ、前記内部反応管２により
反応室５が画成される。
し下端が開放された筒状の外部反応管１が設けられ、該
外部反応管１の内部には、上端が開放された内部反応管
２が前記外部反応管１と同心状に配設されている。前記
外部反応管１、内部反応管２は下端を炉口フランジ３に
支持され、前記外部反応管１と前記炉口フランジ３間は
Ｏリング４によりシールされ、前記内部反応管２により
反応室５が画成される。
【０００６】前記炉口フランジ３の下端開口部はシール
キャップ６により気密に閉塞されている。該シールキャ
ップ６は図示しないボートエレベータにより昇降され、
前記炉口フランジ３の下端開口部を閉塞する。前記シー
ルキャップ６には図示しないボートが立設され、該ボー
トには被処理基板であるウェーハが水平姿勢で多段に装
填される。前記炉口フランジ３の下部に反応ガス導入管
（図示せず）が前記内部反応管２内部に連通する様接続
されている。
キャップ６により気密に閉塞されている。該シールキャ
ップ６は図示しないボートエレベータにより昇降され、
前記炉口フランジ３の下端開口部を閉塞する。前記シー
ルキャップ６には図示しないボートが立設され、該ボー
トには被処理基板であるウェーハが水平姿勢で多段に装
填される。前記炉口フランジ３の下部に反応ガス導入管
（図示せず）が前記内部反応管２内部に連通する様接続
されている。
【０００７】主排気管７は、ステンレス製であり前記外
部反応管１と内部反応管２との間に形成される円筒状の
空間８下端に連通する様、前記炉口フランジ３に接続さ
れている。該主排気管７には主排気弁９が設けられ、ス
テンレス製の副排気管１０が前記主排気管７の前記主排
気弁９上流側と該主排気弁９下流側に掛渡って連通さ
れ、前記副排気管１０には副排気弁１１が設けられてい
る。
部反応管１と内部反応管２との間に形成される円筒状の
空間８下端に連通する様、前記炉口フランジ３に接続さ
れている。該主排気管７には主排気弁９が設けられ、ス
テンレス製の副排気管１０が前記主排気管７の前記主排
気弁９上流側と該主排気弁９下流側に掛渡って連通さ
れ、前記副排気管１０には副排気弁１１が設けられてい
る。
【０００８】前記主排気管７の前記炉口フランジ３への
接続部から前記主排気弁９迄の前記主排気管７の外周と
前記副排気弁１１迄の前記副排気管１０の外周には面状
のヒータ１２が巻設されている。
接続部から前記主排気弁９迄の前記主排気管７の外周と
前記副排気弁１１迄の前記副排気管１０の外周には面状
のヒータ１２が巻設されている。
【０００９】該ヒータ１２は所定ピッチで多数並列に配
線された発熱線１３、例えばニッケル合金抵抗線を、柔
軟で薄い２枚の絶縁シート１４、例えばシリコンゴムで
挟着した構成を成し、前記ヒータ１２は接着剤で前記主
排気管７及び副排気管１０に貼着されている。
線された発熱線１３、例えばニッケル合金抵抗線を、柔
軟で薄い２枚の絶縁シート１４、例えばシリコンゴムで
挟着した構成を成し、前記ヒータ１２は接着剤で前記主
排気管７及び副排気管１０に貼着されている。
【００１０】又、前記ヒータ１２の外周には所要の厚さ
の断熱材１５が更に巻設されている。
の断熱材１５が更に巻設されている。
【００１１】前記ボートエレベータ（図示せず）により
前記シールキャップ６を介して前記ボート（図示せず）
を下降させ、該ボートにウェーハを装填し、装填後、前
記ボートエレベータにより前記ボートを前記内部反応管
２内に装入する。前記シールキャップ６により前記炉口
フランジ３の下端を完全に密閉した後、前記主排気弁９
を閉塞した状態で、前記副排気弁１１を開放し、前記副
排気管１０を介し穏やかに前記反応室５内を排気する。
該反応室５内が所要の圧力迄低下すると前記副排気弁１
１を閉塞し、前記主排気弁９を開放する。前記主排気管
７を介し、前記反応室５内を排気し、真空引すると共に
前記ヒータ（図示せず）を常時通電状態とし、前記反応
室５内を加熱する。
前記シールキャップ６を介して前記ボート（図示せず）
を下降させ、該ボートにウェーハを装填し、装填後、前
記ボートエレベータにより前記ボートを前記内部反応管
２内に装入する。前記シールキャップ６により前記炉口
フランジ３の下端を完全に密閉した後、前記主排気弁９
を閉塞した状態で、前記副排気弁１１を開放し、前記副
排気管１０を介し穏やかに前記反応室５内を排気する。
該反応室５内が所要の圧力迄低下すると前記副排気弁１
１を閉塞し、前記主排気弁９を開放する。前記主排気管
７を介し、前記反応室５内を排気し、真空引すると共に
前記ヒータ（図示せず）を常時通電状態とし、前記反応
室５内を加熱する。
【００１２】所定の圧力迄真空引されると、反応ガスを
導入してウェーハ表面に成膜する等所定の処理を行う。
反応後の反応副生成物を含んだ排気ガスは前記主排気管
７を経て排気される。
導入してウェーハ表面に成膜する等所定の処理を行う。
反応後の反応副生成物を含んだ排気ガスは前記主排気管
７を経て排気される。
【００１３】前記発熱線１３に通電することで該発熱線
１３が発熱し、接着剤層を介して前記主排気管７、副排
気管１０を加熱し、該主排気管７、副排気管１０の管壁
を介して前記排気ガスに給熱される。この給熱により前
記排気ガスは反応副生成物の固化温度以上に維持され
る。
１３が発熱し、接着剤層を介して前記主排気管７、副排
気管１０を加熱し、該主排気管７、副排気管１０の管壁
を介して前記排気ガスに給熱される。この給熱により前
記排気ガスは反応副生成物の固化温度以上に維持され
る。
【００１４】処理が完了すると、反応ガスの導入を停止
し、前記反応室５内に窒素ガス等の不活性ガスを導入
し、ガスパージし前記反応室５内を常圧に復帰する。そ
の後、前記シールキャップ６を開放し、前記ボートエレ
ベータ（図示せず）により前記ボート（図示せず）が引
出される。
し、前記反応室５内に窒素ガス等の不活性ガスを導入
し、ガスパージし前記反応室５内を常圧に復帰する。そ
の後、前記シールキャップ６を開放し、前記ボートエレ
ベータ（図示せず）により前記ボート（図示せず）が引
出される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の熱交換
構造では、前記ヒータ１２の前記発熱線１３は所定ピッ
チで並列に配線され、更に該発熱線１３は前記主排気管
７及び副排気管１０に略直付けである。従って、前記発
熱線１３による前記主排気管７、副排気管１０の加熱の
態様は面加熱ではなく、線加熱となり、前記発熱線１３
と発熱線１３との間に非加熱帯が生じ、前記主排気管７
及び副排気管１０を均等に加熱するのは困難であり、管
内温度が部分的に反応副生成物の固化温度迄上昇せず、
反応副生成物が固化する虞れがあった。
構造では、前記ヒータ１２の前記発熱線１３は所定ピッ
チで並列に配線され、更に該発熱線１３は前記主排気管
７及び副排気管１０に略直付けである。従って、前記発
熱線１３による前記主排気管７、副排気管１０の加熱の
態様は面加熱ではなく、線加熱となり、前記発熱線１３
と発熱線１３との間に非加熱帯が生じ、前記主排気管７
及び副排気管１０を均等に加熱するのは困難であり、管
内温度が部分的に反応副生成物の固化温度迄上昇せず、
反応副生成物が固化する虞れがあった。
【００１６】又、前記主排気管７及び副排気管１０の外
面に面状の前記ヒータ１２を全面で密着させて接着する
のは極めて困難であり、接着部への空気の混入等は避け
にくい。又、屈曲部１６や分岐部１７に於いては施工は
更に困難であり、前記ヒータ１２と前記主排気管７或は
副排気管１０との間に隙間が生じ易かった。隙間は前記
ヒータ１２と前記主排気管７、副排気管１０間の伝熱特
性を著しく低下させる。従って、前記ヒータ１２から前
記主排気管７或は副排気管１０への伝達熱量が減少し、
該主排気管７或は副排気管１０が加熱しにくいと共に外
部への放熱量が増大し、加熱効率の向上が図れない虞れ
があった。
面に面状の前記ヒータ１２を全面で密着させて接着する
のは極めて困難であり、接着部への空気の混入等は避け
にくい。又、屈曲部１６や分岐部１７に於いては施工は
更に困難であり、前記ヒータ１２と前記主排気管７或は
副排気管１０との間に隙間が生じ易かった。隙間は前記
ヒータ１２と前記主排気管７、副排気管１０間の伝熱特
性を著しく低下させる。従って、前記ヒータ１２から前
記主排気管７或は副排気管１０への伝達熱量が減少し、
該主排気管７或は副排気管１０が加熱しにくいと共に外
部への放熱量が増大し、加熱効率の向上が図れない虞れ
があった。
【００１７】更に、外部への放熱量を減少させる為には
前記断熱材１５の厚みを厚くする必要があり、コストの
低減化が図れないという問題があった。
前記断熱材１５の厚みを厚くする必要があり、コストの
低減化が図れないという問題があった。
【００１８】本発明は掛かる実情に鑑み、前記主排気管
７及び副排気管１０を均等に加熱すると共に外部への放
熱量を減少させ、加熱効率の向上を図るものである。
７及び副排気管１０を均等に加熱すると共に外部への放
熱量を減少させ、加熱効率の向上を図るものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、配管の外周に
該配管を加熱するヒータを巻設し、該ヒータの外周に断
熱材を巻設した熱交換構造に於いて、前記配管と前記ヒ
ータとの間に熱拡散機能を有するコーティング材を介設
した熱交換構造に係り、又、前記コーティング材が良熱
伝導性を有する熱交換構造に係り、更に、前記コーティ
ング材が弾力性を有する熱交換構造に係り、前記ヒータ
で発生した熱が前記コーティング材に伝達し、該コーテ
ィング材が均一な温度となると共に配管を均等に加熱す
る。又、ヒータと配管間の熱抵抗を低減し、ヒータから
配管への熱伝達量を増加させ、外部への放熱量を削減す
る。
該配管を加熱するヒータを巻設し、該ヒータの外周に断
熱材を巻設した熱交換構造に於いて、前記配管と前記ヒ
ータとの間に熱拡散機能を有するコーティング材を介設
した熱交換構造に係り、又、前記コーティング材が良熱
伝導性を有する熱交換構造に係り、更に、前記コーティ
ング材が弾力性を有する熱交換構造に係り、前記ヒータ
で発生した熱が前記コーティング材に伝達し、該コーテ
ィング材が均一な温度となると共に配管を均等に加熱す
る。又、ヒータと配管間の熱抵抗を低減し、ヒータから
配管への熱伝達量を増加させ、外部への放熱量を削減す
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。尚、図１中、図２、図３中で示
したものと同等のものには同符号を付し説明は省略す
る。
実施の形態を説明する。尚、図１中、図２、図３中で示
したものと同等のものには同符号を付し説明は省略す
る。
【００２１】主排気管７の外周全面には熱拡散機能を有
すると共に良熱伝導性で弾力性のある材質、例えばチタ
ニア或は酸化ニッケル等黒色系統の材質から成るコーテ
ィング材２１が被着されている。
すると共に良熱伝導性で弾力性のある材質、例えばチタ
ニア或は酸化ニッケル等黒色系統の材質から成るコーテ
ィング材２１が被着されている。
【００２２】該コーティング材２１の外周には前記ヒー
タ１２が密着して巻設され、該ヒータ１２は接着剤で前
記コーティング材２１に貼着されている。
タ１２が密着して巻設され、該ヒータ１２は接着剤で前
記コーティング材２１に貼着されている。
【００２３】又、前記ヒータ１２の外周には所要の厚さ
の断熱材１５が巻設されている。
の断熱材１５が巻設されている。
【００２４】以下作用を説明する。
【００２５】前記ヒータ１２に通電すると、発熱線１３
が発熱し、該発熱線１３の発熱によって前記コーティン
グ材２１が加熱され、前記発熱線１３からの発熱は前記
コーティング材２１を介して前記主排気管７、副排気管
１０に到達する。前記コーティング材２１は熱拡散機能
を有し、熱が該コーティング材２１を透過する過程で均
温化させ、該コーティング材２１と前記主排気管７、副
排気管１０との間の境界面での熱分布は均等化される。
而して、前記ヒータ１２と前記主排気管７、副排気管１
０との間に前記コーティング材２１を介在させることで
前記主排気管７、副排気管１０を均一に加熱することが
できる。
が発熱し、該発熱線１３の発熱によって前記コーティン
グ材２１が加熱され、前記発熱線１３からの発熱は前記
コーティング材２１を介して前記主排気管７、副排気管
１０に到達する。前記コーティング材２１は熱拡散機能
を有し、熱が該コーティング材２１を透過する過程で均
温化させ、該コーティング材２１と前記主排気管７、副
排気管１０との間の境界面での熱分布は均等化される。
而して、前記ヒータ１２と前記主排気管７、副排気管１
０との間に前記コーティング材２１を介在させることで
前記主排気管７、副排気管１０を均一に加熱することが
できる。
【００２６】又、前記コーティング材２１は良伝導性で
あるので、前記ヒータ１２と前記主排気管７、副排気管
１０間の総合熱抵抗を減少させる。従って、前記発熱線
１３からの発熱量はより有効に前記主排気管７、副排気
管１０に伝達され、外部への放熱量を低減させることが
できる。
あるので、前記ヒータ１２と前記主排気管７、副排気管
１０間の総合熱抵抗を減少させる。従って、前記発熱線
１３からの発熱量はより有効に前記主排気管７、副排気
管１０に伝達され、外部への放熱量を低減させることが
できる。
【００２７】尚、上記実施の形態に於いては、前記ヒー
タ１２を接着剤を介して前記コーティング材２１の外周
に密着させているが、該コーティング材２１は弾力性を
有し、接着剤無しでも前記ヒータが密着可能であるの
で、接着剤は塗布しなくてもよい。
タ１２を接着剤を介して前記コーティング材２１の外周
に密着させているが、該コーティング材２１は弾力性を
有し、接着剤無しでも前記ヒータが密着可能であるの
で、接着剤は塗布しなくてもよい。
【００２８】又、上記実施の形態に於いては、半導体製
造装置の排気配管について説明したが、寒冷地で凍結防
止の為、屋外露出配管にヒータを巻設する場合等、他の
装置にも実施可能であることは言う迄もない。
造装置の排気配管について説明したが、寒冷地で凍結防
止の為、屋外露出配管にヒータを巻設する場合等、他の
装置にも実施可能であることは言う迄もない。
【００２９】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、熱拡散
機能を有するコーティング材を介在させて加熱するの
で、配管を均一に加熱することができ、配管内の温度を
均等に保つことが可能となる。
機能を有するコーティング材を介在させて加熱するの
で、配管を均一に加熱することができ、配管内の温度を
均等に保つことが可能となる。
【００３０】又、良熱伝導性のコーティング材を介在さ
せて加熱するので、ヒータと配管間の熱抵抗を減少さ
せ、配管内の温度を所要温度迄立上げる時間の短縮化を
図ることが可能となる。
せて加熱するので、ヒータと配管間の熱抵抗を減少さ
せ、配管内の温度を所要温度迄立上げる時間の短縮化を
図ることが可能となる。
【００３１】更に、コーティング材は弾力性がありヒー
タが密着し易い為、施工性の向上が図れる。又、配管と
ヒータとの間の隙間を減少することができると共にコー
ティング材の介在により熱抵抗を低減できるので、ヒー
タから配管への熱伝達量を増加させ、外部への放熱量を
削減でき、ヒータの加熱効率の向上を図ることができ
る。
タが密着し易い為、施工性の向上が図れる。又、配管と
ヒータとの間の隙間を減少することができると共にコー
ティング材の介在により熱抵抗を低減できるので、ヒー
タから配管への熱伝達量を増加させ、外部への放熱量を
削減でき、ヒータの加熱効率の向上を図ることができ
る。
【００３２】更に又、外部への放熱量の削減により断熱
材の厚さを薄くできると共にヒータの加熱効率の向上に
よりエネルギ消費量の削減が可能となる為、コストの削
減が図れる等種々の優れた効果を発揮する。
材の厚さを薄くできると共にヒータの加熱効率の向上に
よりエネルギ消費量の削減が可能となる為、コストの削
減が図れる等種々の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】従来例を示す断面図である。
【図３】半導体製造装置の排気配管装置を示す概略説明
図である。
図である。
７ 主排気管 １２ ヒータ １３ 発熱線 １４ 絶縁シート １５ 断熱材 ２１ コーティング材
Claims (1)
- 【請求項１】 配管の外周に該配管を加熱するヒータを
巻設し、該ヒータの外周に断熱材を巻設した熱交換構造
に於いて、前記配管と前記ヒータとの間に熱拡散機能を
有するコーティング材を介設したことを特徴とする熱交
換構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029206A JPH11211383A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 熱交換構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029206A JPH11211383A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 熱交換構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211383A true JPH11211383A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=12269731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10029206A Pending JPH11211383A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 熱交換構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11211383A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002030712A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 局部洗浄便座 |
| JP2009176942A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| KR100955861B1 (ko) | 2009-08-05 | 2010-05-04 | 송범식 | 파이프 가열 장치 |
| KR101079226B1 (ko) * | 2009-11-02 | 2011-11-03 | (주)티티에스 | 진공 라인용 히터 및 이를 구비하는 진공 처리 장치 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP10029206A patent/JPH11211383A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002030712A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 局部洗浄便座 |
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| KR100955861B1 (ko) | 2009-08-05 | 2010-05-04 | 송범식 | 파이프 가열 장치 |
| WO2011016643A3 (ko) * | 2009-08-05 | 2011-04-28 | Song Bum Shik | 파이프 가열 장치 |
| JP2013500451A (ja) * | 2009-08-05 | 2013-01-07 | チョ イン スン | パイプ加熱装置 |
| KR101079226B1 (ko) * | 2009-11-02 | 2011-11-03 | (주)티티에스 | 진공 라인용 히터 및 이를 구비하는 진공 처리 장치 |
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