本发明专利技术公开了一种液态化学品的加热方法，所述液态化学品需要通过加热以降低粘度来进行传输，所述加热方法通过液体传热介质对所述液态化学品进行加热。本发明专利技术还提供了一种液态化学品的加热装置，包括：加热器，用于加热液体传热介质；换热器，用于将所述液体传热介质的热量传递至所述液态化学品；所述液态化学品需要通过加热以降低粘度来进行传输。本发明专利技术尤其适用于常温下粘度大，而随着温度升高粘度迅速下降的液态化学品，例如铜腐蚀液ＳＴ２５０。本发明专利技术可以满足大流量加热的需求；可以实现精确加热，避免液态化学品温度超出范围，从而提高液态化学品的使用寿命；避免电加热器件直接接触易燃易爆的溶剂类化学品，从而大大提高加热过程的安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种液态化学品的加热方法和装置，特别是涉及半导体企业常用的需要通过加热以减低粘度来进行传输或使用的化学溶液的加热方法和装置。
技术介绍
半导体企业在生产过程中需要使用到很多的液态化学品，其中有些液态化学品在常温下的粘度非常大，但是随着温度的升高其粘度会迅速的下降，所以这些液态化学品需要通过加热以降低粘度来进行传输或使用。当然，不同的液态化学品需要的传输温度也是不相同的，这需要根据每种液态化学品的理化特性进行选择。一般采用的电加热方式不能满足液态化学品大流量加热传输的需求。例如半导体企业中常用的一种铜腐蚀液ST250(L121 ST250)就是这样一种溶液。常温下该溶液的粘度较大(参照图1)，在20℃时的粘度为34厘斯(CS，centistokes)，在40℃时的粘度为17厘斯(CS，centistokes)，所以一般情况下，12英寸芯片半导体企业制程在传输和使用铜腐蚀液ST250时，需要将该溶液加热至40℃。半导体企业中对铜腐蚀液ST250的加热一般直接采用电加热的方式，通过温控器控制电加热器时断时续的加热，从而控制溶液的温度。参照图2，所述铜腐蚀液ST250在换热槽11中从下而上的流动，电加热棒12插入换热槽11中，通过电加热棒12的传热表面对铜腐蚀液ST250进行加热。温度传感器13和控制器14共同作用控制铜腐蚀液ST250的加热温度和电加热棒12的加热功率或者效率。然而，由于电加热器是通过较高的传热温度，较小的传热面积来实现液体温度的提高的，传热效率低下，所以无法在短时间内实现将铜腐蚀液ST250加热并不超过40℃，从而不能满足铜腐蚀液ST250的大流量加热传输的需求。一般电加热器在同样的技术要求下(从20℃加热到40℃)的流量不会超过2LPM(升/分)；而作为大量供给多个用户的中央供给系统要求20-25LPM(升/分)。所述的需要通过加热以降低粘度来进行传输的液态化学品中，大部分对温度的变化非常敏感，温度的变化超出范围会导致所述液态化学品的不稳定、降低活性，甚至导致溶液成分发生变化，从而减少溶液的使用寿命。因此，在加热传输的过程中必须考虑对这些液态化学品的精确加热，保证温度的变化范围。而一般采用的电加热方式由于传热表面温度较高会导致部分液态化学品的温度超出范围，从而减少溶液的使用寿命，造成资源浪费。例如前述的铜腐蚀液ST250在传输和使用中需要加热至40℃，除了粘度的考虑外，还兼顾了溶液活性的考虑。因为所述的铜腐蚀液ST250对温度的变化非常敏感，如果溶液的温度高于40℃，则溶液中的组分水就会比较容易挥发而造成溶液中水分的快速丧失，从而导致溶液成分发生变化，达到一定程度时该溶液就无法使用，必须废弃，否则会产生不合格产品。而如前所述，半导体企业中对铜腐蚀液ST250的加热一般直接采用电加热的方式。但是由于溶液直接接触电加热器的表面，而电加热器的加热方式是时断时续的，加热表面的温度有时会高于40℃，所以会造成铜腐蚀液ST250中的一部分溶液温度高于40℃，从而破坏溶液的特性以及产品质量。实际生产中采用上述电加热方式下的一批铜腐蚀液ST250只能使用48小时，而48小时内处理的产品数量还远远没有达到该批铜腐蚀液ST250的最大腐蚀容量，但是为了保证产品的质量而不得不废弃该批溶液，所以会造成资源浪费以及加速环境污染。另外，由于对所述液态化学品采用直接电加热的方式，而所述液态化学品大部分都是易燃、易爆或者腐蚀性的液体，这些液体直接接触电加热器件的加热表面非常危险，会带来很大的不安全因素。出于安全的考虑，整个电加热装置必须全部设置在防爆房间内，从而增加了企业的成本负担。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术所解决的技术问题是提供一种液态化学品的加热方法和装置，特别是涉及半导体企业常用的需要通过加热以降低粘度来进行传输的化学溶液的加热方法和装置，可以实现对液态化学品的安全加热，实现对液态化学品的精确加热，实现长时间连续加热，满足大流量加热的需求。为解决上述技术问题，本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术公开了一种液态化学品的加热方法，所述液态化学品需要通过加热以降低粘度来进行传输，所述加热方法需要通过液体传热介质对所述液态化学品进行加热。优选的，所述的液体传热介质可以为去离子水。优选的，所述液体传热介质在传热管外流动，所述液态化学品在传热管内流动。优选的，所述液体传热介质和所述液态化学品的流动方向相同，即进行顺流换热。优选的，所述液态化学品可以为铜腐蚀液ST250。本专利技术还提供了一种液态化学品的加热装置，所述液态化学品需要通过加热以降低粘度来进行传输，所述加热装置包括加热器，用于加热液体传热介质；换热器，用于将所述液体传热介质的热量传递至所述液态化学品。优选的，所述的加热装置还包括控制加热过程的控制器、测量所述液体传热介质温度的温度传感器、测量所述液态化学品温度的温度传感器、测量所述液态化学品流量的流量计；所述控制器与所述加热器、所述温度传感器以及所述流量计相连。优选的，所述换热器的换热管为螺纹蛇管。优选的，所述液体传热介质和所述液态化学品同向进入所述换热器。优选的，所述的换热器设置在防爆房间内。本专利技术和现有技术相比，具有以下优点本专利技术由于采用了液体传热介质对所述液态化学品进行加热，所以可以通过较小的温差获得较好的传热效果。优选的，选择比热大的水作为传热介质，则可以通过更小的温差获得更好的传热效果。由于液体传热介质和所述液态化学品之间的温差较小，可以确保对所述液态化学品的平稳和长时间加热，而不会使接触换热表面的液态化学品的温度超过范围，即可以实现对所述液态化学品的精确加热，所以可以保证所述液态化学品的溶液质量，从而提高所述液态化学品的使用寿命。本专利技术由于采用了液体传热介质对所述液态化学品进行加热，并采用较大的换热表面，可以提高换热效率。并且本专利技术采用液体传热介质和液态化学品同方向流入换热器，可以快速的提高所述液态化学品的温度，从而尽快降低所述所述液态化学品的粘度，减少流动阻力，使得所述液态化学品在管道中流动时的压降达到最小，所以可以满足所述液态化学品大流量加热的需求，可以达到20-25LPM(升/分)。本专利技术通过液体传热介质进行传热，而避免了表面温度高的电加热器件直接接触所述液态化学品，避免了电加热可能产生的不安全因素，从而相比于传统的直接电加热方式而言，大大提高了加热过程的安全度。本专利技术所述的加热装置还可以包括控制器，所述控制器与温度传感器、流量计、加热器等相连，根据获取的温度和流量参数可以非常方便的调节和管理整个加热过程，例如调节加热器的加热功率或者效率、调节液体传热介质的流量和温度等，从而达到最佳的加热效果。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是所述铜腐蚀液ST250的粘度随温度变化的示意图；图2是现有的电加热装置结构示意图；图3是本专利技术所述加热装置的整体结构示意图；图4是图3所示加热装置的详细结构图；图5是图3所示加热装置的换热器的结构示意图。具体实施例方式本专利技术的核心思想在于通过液体传热介质对所述液态化学品进行加热，从而利用较大的传热面积实现对液态化学品的精确加热，并保证对液态化学品的安全加热，以及满足液态化学品大流量加热的需求。参照图3，是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液态化学品的加热方法，所述液态化学品需要通过加热以降低粘度来进行传输，其特征在于，通过液体传热介质对所述液态化学品进行加热。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶大军，李汉忠，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。