(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シースの中に単一の発熱線を収納したシースヒータ（３）と、このシースヒータ（３）の端部（３ａ）、（３ｂ）から導出した発熱線に接続したリード線（６ａ）、（６ｂ）とを有するマイクロヒータにおいて、シースヒータ（３）の双方の端部（３ａ）、（３ｂ）と、これら端部（３ａ）、（３ｂ）から導出した発熱線に接続した一対のリード線（６ａ）、（６ｂ）の接続部分とを、パイプ状の１本のアダプタ（４）の中に収め、さらにこのアダプタ（４）の中に無機物からなる絶縁材（９）を充填したことを特徴とするマイクロヒータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一の発熱線をシースに収納したシースヒータと、このシースヒータの端部から導出した発熱線に接続したリード線とを有するマイクロヒータに関し、例えば、真空チャンバ内で半導体ウエハを加熱するための熱源として使用されるようなマイクロヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空チャンバ内で使用されるマイクロヒータは、例えば半導体ウエハ等の基板を加熱するヒータ熱源として使用される。このようなマイクロヒータとしては、高温に耐え、しかも真空雰囲気中でガスの放出が比較的少ないシースヒータが使用される。シースヒータは、ステンレス等の細管の中にニッケル−クロム合金線やタンタル線等の発熱線を収納し、さらにシースの中にマグネシア粉末等の無機絶縁材を充填し、シースと発熱線との絶縁を図ったものである。
【０００３】
従来におけるこのようなマイクロヒータにおいて、単一の発熱線をシースに収納した、いわゆる単芯のシースヒータを使用したものでは、シースヒータの両端にアダプターを取り付け、シースヒータの両端から導出した発熱線の端部にリード線を接続していた。このため、２つの配線用ポートを用いて、真空チャンバからアダプタを介してその外部にリード線を取り出していた。
【０００４】
また、単一のシースの中に２本の発熱線を収納した、いわゆる２芯のシースヒータを使用し、シースの一端側で二本の発熱線を互いに接続し、シースの他端側で単一のアダプターにより、それぞれの発熱線にリード線を接続し、真空チャンバからこのアダプタを介してその外部にリード線を取り出す構造のマイクロヒータも採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】
前者の単芯のシースヒータを用いたマイクロヒータでは、１本のシースヒータについて真空チャンバから発熱線に接続したリード線を取り出すのに、２つの配線用ポートを必要とする。このため、真空容器の内に収納するマイクロヒータの本数が増えると、それだけマイクロヒータのアダプタを真空チャンバに取り付ける配線用ポートの数も増える。真空チャンバの壁に設ける配線用ポートが多くなると、真空チャンバの形状や構造が複雑になるという課題があった。
【０００６】
これに対し、２芯のシースヒータを用いたマイクロヒータでは、真空チャンバの配線用ポートに取り付けるアダプタは一つで済む。しかし２芯のシースヒータでは、電力密度を高くすると、同じ外径のシースヒータに比べて絶縁材の絶縁ギャップが狭いため、耐電圧が低くなると共に、高温時に絶縁が低下し、寿命が短くなるという課題がある。シースの径が同じであれば、２芯のシースヒータに比べ、単芯のシースヒータの方が耐電圧に優れ、寿命が長い。高温で使用する場合は特に１芯のシースヒータを使用するのが望ましい。
【０００７】
本発明では、前記従来におけるマイクロヒータの課題に鑑み、高耐電圧、長寿命の単芯のシースヒータを用いながら、真空チャンバの配線用ポートに取り付けるアダプタを単一のものとし、そこから一対のリード線を取り出すことが出来るようにし、もって真空チャンバの配線用ポートを少なくすることができるようにしたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、前記の目的を達成するため、単芯のシースヒータ３を使用し、そのシースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂから導出した発熱線とリード線とを、単一のアダプタ４の中で接続したものである。換言すると、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂから導出した発熱線に接続した一対のリード線６ａ、６ｂは、単一のアダプタ４から引き出される。
【０００９】
すなわち、本発明によるマイクロヒータは、シースの中に単一の発熱線を収納したシースヒータ３と、このシースヒータ３の端部３ａ、３ｂから導出した発熱線に接続したリード線６ａ、６ｂとを有し、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂと、これら端部３ａ、３ｂから導出した発熱線に接続した一対のリード線６ａ、６ｂの接続部分とを、パイプ状の１本のアダプタ４の中に収め、さらにこのアダプタ４の中に無機物からなる絶縁材９を充填したものである。
【００１０】
このような本発明によるマイクロヒータでは、シースの中に単一の発熱線を収納した単芯のシースヒータ３を使用しているため、発熱線とシースとの間の絶縁材のギャップを広くとることができる。これにより耐電圧に優れ、寿命の長いマイクロヒータとなり得る。
【００１１】
さらに、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂと、これら端部３ａ、３ｂから導出した発熱線に接続した一対のリード線６ａ、６ｂとを単一のアダプタ部１に収めているため、１本のマイクロヒータについて単一のアダプタ部１を真空チャンバの配線用ポートに取り付ければよく、真空チャンバの配線用ポートを数多く必要としない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるマイクロヒータを示すものである。このマイクロヒータは、シースヒータ３を蛇行させて形成した加熱部２と、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂからそれぞれ引き出された発熱線とリード線６ａ、６ｂとを接続したアダプタ部１とを有する。図１に示すように、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂを一纏めとし、それらの発熱線とリード線６ａ、６ｂとを接続部分を一つのアダプタ４に収納している。
【００１３】
既に述べた通り、シースヒータ３は、ステンレスパイプ状のシースの中に発熱線を挿入し、シースの中にＭｇＯ等の無機絶縁粉末からなる絶縁材を充填し、シースと発熱線とを絶縁したものである。なお、図１に示した加熱部２におけるシースヒータ３の形状は一例であって、加熱物及び加熱の目的等に応じて任意形状を採用できることは言うまでもない。
【００１４】
図２は、前記のアダプタ部１の全体を示し、図３と図４は、それぞれ前記図２のＡ部分とＢ部分の拡大図である。
図２に示すように、前記のシースヒータ３の端部３ａ、３ｂにおいて、そのシースと絶縁材とを除去し、発熱線の端部をシースから導出する。このシースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂからそれぞれ導出された発熱線の端部が、棒状の端子１１ａ、１１ｂの一端に接続され、さらにこの端子１１ａ、１１ｂの他端にリード線６ａ、６ｂが接続されている。そして、このシースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂからリード線６ａ、６ｂの端部に至る２組みの接続部分は、ステンレスパイプ等からなる１本のアダプタ４の中に収められている。アダプタ４のリード線６ａ、６ｂ側の端部外周には、やはりステンレス等からなる円筒状のカラー５が嵌め込まれている。
【００１５】
図３にも示すように、発熱線の端部を導出したシースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂには、予めスリーブ８ａ、８ｂが嵌め込まれ、カシメられている。さらに、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂが円柱形の封止ブロック７に貫通した２つの通孔に前記スリーブ８ａ、８ｂを介して挿入される。
【００１６】
一方、図４にも示すように、端子１１ａ、１１ｂの端部には、リード線６ａ、６ｂが予め接続される。この端子１１ａ、１１ｂをアダプタ４に引き通し、図３に示すように、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂからそれぞれ導出された発熱線の端部を、この端子１１ａ、１１ｂの端面に設けた穴に挿入し、カシメられた後、溶接する等の手段で接合される。
【００１７】
その後、こられの接続部分をアダプタ４の中に挿入し、そのアダプタ４の端部に封止ブロック７が嵌め込まれ、溶接等の手段でアダプタ４の端部に気密に固定される。さらに、アダプタ４のリード線６ａ、６ｂ側の開いた端部からマグネシア粉末等の無機物からなる絶縁材９が充填される。十分充填したところで、アダプタ４の全体を径方向に加圧し、減圧し、絶縁材９の充填密度を高める。
【００１８】
絶縁材９の充填が完了したところで、図４に示すように、アダプタ４のリード線６ａ、６ｂ側の開いた端部にエポキシ樹脂を充填し、これを加熱、硬化させて樹脂封止１０を行う。これにより、シースヒータ３の双方の端部３ａ、３ｂにリード線６ａ、６ｂを接続したアダプタ部１が完成する。
【００１９】
このようなマイクロヒータでは、加熱部２を真空チャンバ内の所定の箇所に取り付け、さらにアダプタ部１を真空チャンバの壁に設けた配線用ポートに気密に貫通して取り付け、リード線６ａ、６ａを真空チャンバの外に引き出して、電源回路との接続を行う。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によるマイクロヒータでは、高耐電圧、長寿命の単芯のシースヒータを用いながら、真空チャンバの配線用ポートに取り付けるアダプタを単一のものとし、そこから一対のリード線を取り出すことが出来る。これにより、真空チャンバの配線用ポートを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるマイクロヒータの全体を示す平面図である。
【図２】同実施形態によるマイクロヒータのアダプタ部の全体を示す縦断側面図である。
【図３】前記図２のＡ部分の拡大図である。
【図４】前記図２のＢ部分の拡大図である。
【符号の説明】
１    アダプタ部
３    シースヒータ
３ａ  シースヒータの端部
３ｂ  シースヒータの端部
６ａ  リード線
６ｂ  リード線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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