(57)【要約】【課題】シースヒータの埋設が容易であり低コストで製造可能なプレートヒータを提供する。【解決手段】プレートヒータは、裏面にヒータ用溝が形成されたアルミニウム製の加熱板と、前記加熱板上に載せた基板を加熱するための、電熱線が無機絶縁材を介在させてアルミニウム製のシースで被覆されたシースヒータと、前記シースヒータを前記加熱板に固定するための複数の留具と、を有し、前記シースヒータは、前記ヒータ用溝に押し込まれ、間欠的に前記留具で留めることにより、前記加熱板内に埋設される、ことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面にヒータ用溝が形成されたアルミニウム製の加熱板と、
前記加熱板上に載せた基板を加熱するための、電熱線が無機絶縁材を介在させてアルミニウム製のシースで被覆されたシースヒータと、
前記シースヒータを前記加熱板に固定するための複数の留具と、を有し、
前記シースヒータは、前記ヒータ用溝に押し込まれ、間欠的に前記留具で留めることにより、前記加熱板内に埋設される、
ことを特徴とするプレートヒータ。
【請求項２】
前記留具は、頭の径を大きくした六角穴付きボルトであり、前記加熱板に螺合させたときに、前記シースヒータの下面に形成した切欠きに当該頭が係止される、
ことを特徴とする請求項１に記載のプレートヒータ。
【請求項３】
前記シースヒータは、前記シースの下面側に突出面を形成し、当該突出面に嵌合させた支持材に楔状に食い込んだ状態で押し込まれることで、前記加熱板に密に嵌合される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレートヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程などにおいて基板等を載せて加熱するためのプレートヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレートヒータは、半導体製造工程において、基板上に薄膜パターンを形成したり、その基板をエッチングしたりする際に、基板を予め加熱するために載せる台である。プレートヒータは、均一な温度分布が求められ、化学的気相堆積法（ＣＶＤ法）など腐食性ガスを使用する場合には耐腐食性も求められる。そのため、プレートヒータとしては、熱伝導良好なアルミニウム等の加熱板にシースヒータを埋設したものが用いられ、さらに、表面をアルマイト処理することで、基板面を絶縁したり、耐腐食性を向上させたりしている。特許文献１に記載されているように、アルミニウム合金製の基板加熱プレートヒータの発明も公開されている。また、特許文献２に記載されているように、熱効率に優れたプレートヒータの発明も公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８５７０８１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、シースヒータを加熱板内に埋設する際に加熱板と蓋材とを摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）により溶接しており、また、特許文献２に記載の発明では、加熱板と蓋材とをレーザにより溶接している。摩擦撹拌接合やレーザ溶接をするには溶接設備が必要であり、コストや手間が掛かる。また、溶接すると蓋材が加熱板に一体化されるので、シースヒータに不良が生じたときに取り出すことが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、シースヒータの埋設が容易であり低コストで製造可能なプレートヒータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明であるプレートヒータは、裏面にヒータ用溝が形成されたアルミニウム製の加熱板と、前記加熱板上に載せた基板を加熱するための、電熱線が無機絶縁材を介在させてアルミニウム製のシースで被覆されたシースヒータと、前記シースヒータを前記加熱板に固定するための複数の留具と、を有し、前記シースヒータは、前記ヒータ用溝に押し込まれ、間欠的に前記留具で留めることにより、前記加熱板内に埋設される、ことを特徴とする。
【０００７】
また、前記プレートヒータにおいて、前記留具は、頭の径を大きくした六角穴付きボルトであり、前記加熱板に螺合させたときに、前記シースヒータの下面に形成した切欠きに当該頭が係止される、ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記プレートヒータにおいて、前記シースヒータは、前記シースの下面側に突出面を形成し、当該突出面に嵌合させた支持材に楔状に食い込んだ状態で押し込まれることで、前記加熱板に密に嵌合される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シースヒータの埋設が容易であり、プレートヒータの製造に係るコストを低減させ、納期を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明であるプレートヒータの裏面を示す底面図である。
【図２】本発明であるプレートヒータを示す側面図である。
【図３】本発明であるプレートヒータを縦に切断した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明であるプレートヒータの裏面から埋設したシースヒータを示す拡大図である。
【図５】本発明であるプレートヒータのシースヒータを埋設する前の状態を示す斜視図である。
【図６】本発明であるプレートヒータのシースヒータとそのシースヒータを押し込める支持材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【実施例１】
【００１２】
まず、本発明であるプレートヒータの構造について説明する。図１は、プレートヒータの裏面を示す底面図である。図２は、プレートヒータを示す側面図である。
【００１３】
図１に示すように、プレートヒータ１００は、加熱板２００にシースヒータ３００を埋設した板状又は円盤状の加熱装置であり、加熱板２００上に載せた基板等を加熱するために使用される。
【００１４】
加熱板２００は、熱伝導性が良好なアルミニウム（Ａｌ）等の金属又は合金製の板材である。加熱板２００は、酸化処理により表面にアルマイト（Ａｌ２Ｏ３）の酸化被膜を形成させて、耐食性を向上させても良い。また、加熱板２００の裏面にリブ等を形成して軽量化しても良い。
【００１５】
加熱板２００は、表面（上面）には基板等が載置可能であり、裏面（下面）にはシースヒータ３００を埋め込むためのヒータ用溝２３０が形成される。ヒータ用溝２３０は、長い線状のシースヒータ３００が埋設されたときに、加熱板２００全体が均一な温度分布で加熱されるような経路で溝が形成されれば良い。
【００１６】
シースヒータ３００は、電熱線３１０をシース３３０内に通し、間に無機絶縁材３２０を介在させた加熱器具である。シースヒータ３００は、一筆書き状に、例えば、加熱板２００の平面中央から各四隅を通ってまた中央に戻るように、配置されれば良い。
【００１７】
電熱線３１０は、発熱用電線であり、螺旋状に巻いたものでも良い。電熱線３１０としては、タングステン（Ｗ）、ニクロム（Ｎｉ８０％、Ｃｒ２０％など）、タンタル（Ｔａ）等の高融点金属を用いる。
【００１８】
シース３３０は、電熱線３１０の周りを覆う被覆材である。一般にはステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いることが多いが、加熱板２００の素材に合わせて、アルミニウム（Ａｌ）等の金属又は合金を用いる。加熱板２００とシースヒータ３００との熱膨張率の違いによる熱応力を低減させ、熱歪みによる加熱板２００の反りや曲がりを低減させる。
【００１９】
無機絶縁材３２０としては、マグネシア（ＭｇＯ）粉末等を用いる。線状の電熱線３１０と管状のシース３３０の間に粉状の無機絶縁材３２０を充填して、電熱線３１０とシース３３０とが絶縁されれば良い。
【００２０】
図２に示すように、シースヒータ３００の端が加熱板２００の中央に来ている場合、加熱板２００の中央から下方に延びる配線引出筒４００を設け、シースヒータ３００の端子から延びたリード線４１０を電源側に引き出しても良い。
【００２１】
次に、本発明であるプレートヒータにおけるシースヒータの埋設方法について説明する。図３は、プレートヒータを縦に切断した状態を示す斜視図である。図４は、プレートヒータの裏面から埋設したシースヒータを示す拡大図である。図５は、プレートヒータのシースヒータを埋設する前の状態を示す斜視図である。図６は、プレートヒータのシースヒータとそのシースヒータを押し込める支持材を示す斜視図である。
【００２２】
図３に示すように、シースヒータ３００は、シース３３０の留具側が厚くなった布袋状異形パイプからなるもので、かつその厚くなった側は留具（ねじ）５００の頭が埋め込められる以上の厚みを有するものであって、加熱板２００のヒータ用溝２３０に押し込まれ、複数の留具５００で間欠的に留めることにより、加熱板２００内に固定される。シースヒータ３００をブロック型にすることで、加熱板２００への取り付けを容易にし、取り外しも可能にする。
【００２３】
ヒータ用溝２３０は、加熱板２００の裏面から、加熱板２００の表面に貫通しないように空けられる。さらにシースヒータ３００を押し込み易くなるように、例えば、溝の底側が円弧状となるように空けられる。図示しないが円弧ではなく多角形でも良い。
【００２４】
シースヒータ３００は、ヒータ用溝２３０に合う形状に成形されれば良い。シースヒータ３００を加熱板２００に押し込んだときに、電熱線３１０が加熱板２００の内部を通るような配置であり、シース３３０がヒータ用溝２３０の底側から加熱板２００の裏面まで延びるような形状にすれば良い。
【００２５】
留具５００としては、頭の径を大きくした六角穴５１０付きボルトを使用する。加熱板２００にネジ穴２２０を空け、六角レンチ等を使用して留具５００をネジ穴２２０に捻じ込めば良い。また、加熱板２００に留具５００を螺合させたときに、大きめにした留具５００の頭をシースヒータ３００の一部に係止させることで、シースヒータ３００が固定されれば良い。
【００２６】
加熱板２００の裏面と、加熱板２００に埋設されたシースヒータ３００の下面とは、凹凸が出ないように連にする。また、シースヒータ３００を押さえるために使用した留具５００も加熱板２００と連にする。
【００２７】
図４に示すように、加熱板２００に空けられたネジ穴２２０の周囲に留具５００の頭を収めるためのスペースを設ける。具体的には、加熱板２００の裏面側に凹部２１０を設け、シースヒータ３００の下面側には切欠き３４０を設ける。凹部２１０と切欠き３４０を合わせると留具５００の頭の形状と同じであり、留具５００をネジ穴２２０に螺合させることで、シースヒータ３００を係止することが可能となる。
【００２８】
図５に示すように、加熱板２００には、ヒータ用溝２３０と共に、ヒータ用溝２３０の両側に間欠的にネジ穴２２０と凹部２１０を形成しておく。なお、ネジ穴２２０及び凹部２１０は、ヒータ用溝２３０に対して左右対称となる位置に形成しても良いし、左右交互等ずれた位置に形成しても良い。
【００２９】
シースヒータ３００の下面にも凹部２１０の位置に合わせて間欠的に切欠き３４０を形成しておく。加熱板２００に対し、シースヒータ３００を押し付けて、複数空けた各ネジ穴２２０に留具５００を螺合させることで、加熱板２００にシースヒータ３００を埋設すれば良い。
【００３０】
シースヒータ３００は、従来の管状のものに別部材を組み合わせてブロックを構成しても良い。シースヒータ３００の電熱線３１０の部分など一部に不良が生じた場合に、シースヒータ３００だけを交換することが可能となる。なお、シースヒータ３００を加熱板２００に押し付けるときに、接合がずれないように部材同士を食い込ませれば良い。
【００３１】
図６に示すように、シースヒータ３００ａは、シース３３０ａの下面側に突出面３６０を形成し、突出面３６０に嵌合させた支持材３５０を有する。突出面３６０は、フラットでなく、楔のように角度があって支持材３５０に食い込むような構造にする。すなわち、突出面３６０を下側に向かって山状（角状）又は弧状（湾曲状）に突出させ、留具５００による支持材３５０の押し付けによって突出面３６０で密に嵌合する構造にすれば良い。
【００３２】
シースヒータ３００を支持材３５０に食い込ませつつ、支持材３５０とともにシースヒータ３００をヒータ用溝２３０に押し込むことにより、シースヒータ３００が加熱板２００に密着状態で埋設される。
【００３３】
このように、シースヒータ３００の埋設が容易であり、プレートヒータ１００の製造に係るコストを低減させ、納期を短縮することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３５】
１００：プレートヒータ
２００：加熱板
２１０：凹部
２２０：ネジ穴
２３０：ヒータ用溝
３００：シースヒータ
３００ａ：シースヒータ
３１０：電熱線
３２０：無機絶縁材
３３０：シース
３３０ａ：シース
３４０：切欠き
３５０：支持材
３６０：突出面
４００：配線引出筒
４１０：リード線
５００：留具
５１０：六角穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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