[发明专利]热处理装置和使用该热处理装置的液化气体供应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理装置和使用该热处理装置的液化气体供应装 置，尤其涉及一种用于半导体生产的特殊材料气体的液化工序和汽化工序 的热处理装置和一种供应由该热处理装置处理的液化气体的液化气体供应 装置，代表性的特殊材料气体例如是HF、CLF₃、BCL₃、SiH₂CL₂和WF₆， 以及其它各种各样的加工气体。

背景技术

在半导体生产工艺和各种其它的工艺中通常使用以像HF、CLF₃、 BCL₃、SiH₂CL₂和WF₆这样的气体为代表的低蒸气压液化气体作为特殊材 料气体和各种各样的加工气体。这种低蒸气压液化气体通常以液态形式被 填装到高压气体容器(以后称为“容器”)，并且被输送到如半导体生产 设备这样的设施和其它各种各样的消耗所述液化气体的加工设施中。在这 些场合，消耗该液化气体的半导体生产设备及其它各种各样的加工装置(后 面称为“加工装置”)不是以液体状态而是以气体状态接受这些液化气体， 并且在气体状态下使用它们。在这时候，填充有液化气体的容器被安置在 一种叫做气柜的气体供应设备中，且气体在容器中汽化成气体状态并通过 连接到加工装置的管道来供应。

在这些生产过程中，当从气体供应设备把液化气体经由供应流路供应 到加工装置时，从可控制和安全的观点上来说，在供应气体的过程中存在 着要求对气体进行热处理的情况，这些热处理是比如冷却或者结合冷却和 加热的处理方式。通常，对于这些热处理装置，冷却机构和加热机构通常 是分开且独立地准备和使用的。

更准确地说，可以引用一种例如如图12所示的用于液化气体供应系统 的加热装置。这里，该加热装置用于防止材料气体在液化气体供应管道系 统中的再液化，并且通过将管道流路加热到其汽化点以上来防止送入液化 材料气体供应管道205中的液化材料气体再液化。在这里，201是质量流 量控制器，202是温度传感器，203是温度控制回路，204是用来加热材料 气体供应系统管道的加热器而205是液化材料气体供应管道。206是处理 室而207是液化材料气体储气瓶(参见例如专利文献1)。

至于冷却机构，可以引用例如如图13所示的一种利用制冷机产生冷量 的热处理装置(低温液化气体冷却装置)。即一种包含存储低温液化气体 的贮藏容器102、在贮藏容器102上方的冷凝箱104、连接冷凝箱104和贮 藏容器102的传输管122和124以及用于使冷凝箱104中的气体冷凝的制 冷机106的冷却装置。制冷机106的再冷凝装置138安装在冷凝箱104内， 在贮藏容器102内的气化气体通过传输管122流入冷凝箱104，并且在冷 凝箱104内冷凝的液化气体溢出并经由传输管124流入贮藏容器102(参 见例如专利文献2)。

[专利文献1]日本已公开未经审查的专利申请1998-12556

[专利文献2]日本已公开未经审查的专利申请1999-193979

发明内容

[本发明要解决的问题]

然而事实已经证明，以下问题仍然可能发生在如上所述的热处理装置 或者使用这些热处理装置的液化气体供应装置中。

(1)在其中安装有加工装置、使用低蒸气压液化气体的半导体设备和 生产工艺设施中，存在着许多使用多个冷却处理机构和加热处理机构的情 况，并且用于固定安装多个热处理装置所占用的面积倾向于变大。这成为 在如前所述需要专用设施作为洁净室的设备的这类设施中引入和安装其它 设备的主要障碍。这样也增加了成本负担。

(2)当使用多个冷却处理机构时，必需准备多个单独的冷却介质罐并 且由于冷源能量泄漏的原因而从冷却介质罐产生了巨大的能量损失。

(3)因为存在较多部件，可靠性低，并且要维护的部件增加，这样就 导致了维护项目和修理工作的增加。

本发明的目标是利用单个能源生成多个冷源和热源，并提供结构紧凑 的但是高性能的热处理装置和使用该热处理装置的液化气体供应装置。特 别地，本发明的目标是提供一种使用单个装置来执行多个液化工序和汽化 工序的热处理装置以及一种供应由该热处理装置处理的液化气体的液化气 体供应装置，上述工序使用用于半导体生产的特殊材料气体或者其它各种 各样的加工气体。