JP2002270346A - 加熱装置及びその製造方法並びに被膜形成装置 - Google Patents

加熱装置及びその製造方法並びに被膜形成装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで製造できる高温加熱可能な加熱装
置及びその製造方法並びにこれを使用する被膜形成装置
を提供する。 【解決手段】 基板１００を支持し、アルミニウムまた
はアルミニウム合金からなる支持台１１と、支持台１１
の内部に設けられたシーズヒータ１２と、支持台１１の
内部に設けられ、８５０℃以上の融点を有する金属材料
からなるサポートプレート１３とを備えて加熱装置１０
を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置及びその
製造方法並びにこれを使用する被膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板の表面に被膜を形成して半導体や液
晶等を製造する被膜形成装置は、例えば、真空環境下で
基板を加熱しながら当該基板に被膜原料のガスのプラズ
マを放射することにより、基板の表面に被膜を形成して
いる（プラズマ型化学蒸着法）。
【０００３】このような被膜形成装置に使用される加熱
装置（サセプタ）は、図６に示すように、アルミニウム
またはアルミニウム合金からなる支持台１１１の内部に
電気抵抗式のシーズヒータ１１２が埋設され、当該シー
ズヒータ１１２の端部が支持台１１１の下部から外部へ
電気的に接続できるようになっている。
【０００４】このような加熱装置１１０は、例えば、シ
ーズヒータ１１２の埋設形状に合わせた溝１１１ａを支
持台１１１に切削加工し、当該溝１１１ａ内にシーズヒ
ータ１１２を敷設して、当該溝１１１ａに嵌合する蓋１
１１ｂで当該溝１１１ａを塞いで当該蓋１１１ｂを溶接
接合した後、支持台１１１上を研磨仕上げすることによ
り、製造される。
【０００５】このような加熱装置１１０を備えたプラズ
マ型化学蒸着式の被膜形成装置においては、加熱装置１
１０の支持台１１１上に基板を載置し、加熱装置１１０
のシーズヒータ１１２に通電すると、支持台１１１が加
熱されて（約３５０℃以下）、基板が加熱され、真空環
境下で当該基板へ向けて被膜原料のガスのプラズマを放
射することにより、基板上に被膜を形成することができ
る。
【０００６】このとき、加熱装置１１０の支持台１１１
は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるた
め、軽量で熱伝導率が高く基板を効率よく加熱すること
ができると共に、組成成分（アルミニウム）が基板に蒸
着しにくく、製造された半導体や液晶に対して悪影響を
及ぼすことはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような加熱装置１１０においては、以下のような問題
があった。
【０００８】（１）被膜形成装置において、被膜形成の
効率向上や形成被膜の高性能化等を図るため、基板をさ
らに高く加熱する（４００〜５００℃）ことが要求され
ている。しかしながら、前述したような従来の加熱装置
１１０で基板を４００〜５００℃にまで加熱しようとす
ると、アルミニウムの融点（約６６０℃）近くにまで加
熱することから、支持台１１１（５００〜１６００ｍｍ
四方）が軟化して自重により曲がってしまい、基板を安
定して支持することができなくなってしまう。
【０００９】（２）支持台１１１に溝１１１ａを切削加
工して、当該溝１１１ａ内にシーズヒータ１１２を敷設
した後、溝１１１ａに嵌合する蓋１１１ｂを溶接接合し
て製造するため、製造に非常に手間がかかってしまい、
高コスト化の要因の一つとなっていた。
【００１０】このような問題は、半導体や液晶等を製造
する前述したようなプラズマ型化学蒸着式の被膜形成装
置に限らず、被加熱体を保持して加熱する加熱装置と、
被加熱体に対して被膜原料を放射する被膜原料放射手段
とを備えてなる被膜形成装置であれば、十分にあり得る
ことである。
【００１１】このようなことから、本発明は、低コスト
で製造できる高温加熱可能な加熱装置及びその製造方法
並びにこれを使用する被膜形成装置を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、第一番目の発明による加熱装置は、被加熱体を
支持し、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
支持台と、前記支持台の内部に設けられた加熱手段と、
前記支持台の内部に設けられ、８５０℃以上の融点を有
する金属材料からなる骨格部材とを備えてなることを特
徴とする。
【００１３】第二番目の発明による加熱装置は、第一番
目の発明において、前記骨格部材が前記加熱手段を中心
にして上下方向に対称に配設されていることを特徴とす
る。
【００１４】第三番目の発明による加熱装置は、第一番
目または第二番目の発明において、前記骨格部材が板状
をなしていることを特徴とする。
【００１５】第四番目の発明による加熱装置は、第三番
目の発明において、前記骨格部材に穴が複数形成されて
いることを特徴とする。
【００１６】第五番目の発明による加熱装置は、第四番
目の発明において、前記穴がハニカム形をなしているこ
とを特徴とする。
【００１７】第六番目の発明による加熱装置は、第一番
目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記アルミ
ニウム合金が、マグネシウムおよび銅の含有量の少ない
ものであることを特徴とする。
【００１８】第七番目の発明による加熱装置は、第一番
目から第六番目の発明のいずれかにおいて、前記骨格部
材が、鉄、鉄鋼、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チ
タン合金、銅、銅合金のうちのいずれかからなることを
特徴とする。
【００１９】第八番目の発明による加熱装置の製造方法
は、下部側が金型からなると共に側面側が砂型からなる
鋳型の内部に加熱手段を配設し、当該鋳型内にアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の溶湯を鋳込むと共に、当
該溶湯の湯面上を発熱性保温材で覆うことにより、当該
溶湯を下方側から上方側へ向かって指向性凝固させて鋳
造することを特徴とする。
【００２０】第九番目の発明による加熱装置の製造方法
は、第一番目から第七番目の発明のいずれかの加熱装置
の製造方法であって、下部側が金型からなると共に側面
側が砂型からなる鋳型の内部に前記加熱手段および前記
骨格部材を配設し、当該鋳型内にアルミニウムまたはア
ルミニウム合金の溶湯を鋳込むと共に、当該溶湯の湯面
上を発熱性保温材で覆うことにより、当該溶湯を下方側
から上方側へ向かって指向性凝固させて鋳造することを
特徴とする。
【００２１】第十番目の発明による被膜形成装置は、被
加熱体を保持して加熱する第一番目から第七番目の発明
のいずれかの加熱装置と、前記被加熱体に対して被膜原
料を放射する被膜原料放射手段とを備えてなることを特
徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明による加熱装置及びその製
造方法並びにこれを使用する被膜形成装置の実施の形態
を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限
定されるものではない。
【００２３】［第一番目の実施の形態］本発明による加
熱装置及びその製造方法並びにこれを使用する被膜形成
装置の第一番目の実施の形態を図１〜３を用いて説明す
る。図１は、被膜形成装置の概略構成図、図２は、加熱
装置の概略構成図、図３は、加熱装置の製造方法の説明
図である。
【００２４】図１に示すように、チャンバ１０１の内部
下方には、被加熱体である基板１０８を保持して加熱す
る加熱装置（サセプタ）１０が配設されている。チャン
バ１０１の内部の加熱装置１０の上方には、基板１０８
に対して被膜原料のガス１０６のプラズマ１０７を放射
する被膜原料放射手段であるプラズマ発生装置１０２が
配設されている。プラズマ発生装置１０２には、被膜原
料のガス１０６を送給するガス供給源１０３および電源
１０４が接続されている。チャンバ１０１には、減圧手
段である減圧ポンプ１０５が連結されている。
【００２５】前記加熱装置１０は、図２に示すように、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる支持台１
１の内部に、加熱手段である電気抵抗式のシーズヒータ
１２（ニクロム線をステンレスやニッケル合金等の管の
内部に配設したもの）が埋設されると共に、厚さ方向
（上下方向）に貫通するハニカム形の穴１３ａを複数形
成された８５０℃以上（好ましくは１０００℃以上）の
融点を有する金属材料（例えば、鉄や鉄鋼、ニッケルや
その合金、チタンやその合金、銅やその合金等）からな
る骨格部材である一対の板状をなすサポートプレート１
３が、当該シーズヒータ１２を上下で挟んで包囲する、
すなわち、当該シーズヒータ１２を中心にして上下方向
に対称となるようにして埋設されている。
【００２６】このような加熱装置１０の製造方法を図３
を用いて説明する。
【００２７】まず、溶解炉（重油燃焼炉、ガス燃焼炉、
電気炉等）でアルミニウムまたはアルミニウム合金を溶
融して溶湯を取鍋に移し、溶湯中に窒素ガスを吹き込ん
で（１０〜１５分程度）、溶湯を脱ガス（脱水素ガス）
処理する。
【００２８】他方、対をなすサポートプレート１３でシ
ーズヒータ１２を上下方向に挟み、互いにずれないよう
にサポートプレート１３とシーズヒータ１２との間をス
ポット溶接等で仮止めし、図３に示すように、中央部分
に穴１ａを開けられた平板状の金型１（冷し金）の当該
穴１ａ内にシーズヒータ１２の端部側を通過させ、当該
シーズヒータ１２およびサポートプレート１３が金型１
の表面から所定の高さに位置するようにシーズヒータ１
２の端部側を支承する。
【００２９】続いて、上記シーズヒータ１２およびサポ
ートプレート１３を包囲するように金型１の上面にロ字
状の砂型２を配設すると共に、金型１の前記穴１ａの下
端側とシーズヒータ１２の端部側との間にセラミックス
製のシール材３を充填して当該間を塞ぎ、金型１および
砂型２を予熱する（約５０〜８０℃）。
【００３０】次に、上記金型１および上記砂型２からな
る鋳型内に前記溶湯５を鋳込むと共に、金属酸化物（例
えば酸化鉄等）粉末とアルミニウム粉末とを混合した発
熱性保温材４で上記溶湯５の表面を覆う。ここで、溶湯
５の温度は、アルミニウムの場合には６８０〜７５０
℃、アルミニウム合金の場合には６５０〜７００℃であ
ると好ましい。
【００３１】これにより、溶湯５は、発熱性保温材４の
発熱反応により湯面側が保温されると共に、砂型２によ
り側面側が保温される一方、金型１（冷し金）により下
方側が冷却されるので、下方側から上方側へ向かう一方
向で冷却凝固していく（指向性凝固）。このようにして
鋳造、凝固させることにより、気泡巣や引け巣等の欠陥
を生じさせることなく溶湯５を凝固させることができ
る。
【００３２】溶湯５が全体にわたって凝固したら、鋳型
（金型１および砂型２）から取り出し、研磨等の仕上げ
処理を行うことにより、加熱装置１０を製造することが
できる。
【００３３】このようにして製造される加熱装置１０を
使用したプラズマ型化学蒸着式の被膜形成装置１００に
おいては、図１に示すように、加熱装置１０の支持台１
１上に基板１０８（例えば、シリコン材料製）を載置
し、加熱装置１０のシーズヒータ１２に通電する一方、
減圧ポンプ１０５を作動してチャンバ１０１内を減圧す
ると共に、ガス供給源１０３からプラズマ発生装置１０
２にガス１０６（例えば、水素化シリコンガスと水素ガ
スとの混合ガス）を供給しながら電源１０４を作動させ
ると、支持台１１が加熱されて（４００〜５００℃）、
基板１０８が加熱される一方、プラズマ発生装置１０２
でガス１０６がプラズマ化されて、プラズマ発生装置１
０２から基板１０８へ向けてプラズマ１０７が放射され
ることにより、基板１０８上に高性能な被膜１０９（例
えば、多結晶シリコン膜）を効率よく形成して、半導体
を製造することができる。
【００３４】したがって、本実施の形態によれば、次の
ような効果を得ることができる。
【００３５】（１）加熱装置１０がアルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる支持台１１内に８５０℃以上
の融点を有する金属材料からなるサポートプレート１３
を備えたので、支持台１１を４００〜５００℃に加熱し
ても、サポートプレート１３で支持台１１を変形させる
ことなく保持することができ、基板１０８を安定して保
持することができる。
【００３６】（２）シーズヒータ１２およびサポートプ
レート１３を支持台１１の内部に鋳込むようにして加熱
装置１０を鋳造法により製造するようにしたので、従来
のように支持台１１１に溝１１１ａを切削加工してシー
ズヒータ１１２等を敷設した後に当該溝１１１ａに蓋１
１１ｂを嵌合して溶接接合するようにした加熱装置１１
０よりも、連続して製造することが簡単にでき、製造コ
ストを大幅に低減することができる。
【００３７】（３）溶湯５を下方側から上方側へ向かう
一方向で冷却凝固（指向性凝固）していくようにしたの
で、気泡巣や引け巣等の欠陥を生じさせることなく溶湯
５を凝固させることができる。
【００３８】（４）加熱装置１０のサポートプレート１
３にハニカム形の穴１３ａが形成されているので、剛性
を保持しながらも軽量化を図ることができると共に、加
熱装置１０を鋳造法により製造する際の溶湯５の指向性
凝固をムラなく行うことができ、品質のより高い製品を
製造することができる。
【００３９】（５）一対のサポートプレート１３でシー
ズヒータ１２を上下方向に挟んで包囲する、すなわち、
当該シーズヒータ１２を中心にして上下方向に対称とな
るように支持台１１の内部に設けるようにしたので、シ
ーズヒータ１２による支持台１１の上下方向の加熱速度
が等しくなり、支持台１１の上下方向における熱膨張差
をなくすことができる。このため、加熱に伴う支持台１
１の反り返りを防止することができ、基板１０８をさら
に確実に安定して保持することができる。
【００４０】なお、加熱装置１０の支持台１１の材料と
しては、軽量で熱伝導率が高く基板１０８を効率よく加
熱することができると共に、鋳造性が良好であり、組成
成分が基板に蒸着しにくく、製造された半導体や液晶に
対して悪影響を及ぼすことのないアルミニウムやアルミ
ニウム合金が望ましい。このアルミニウム合金において
は、蒸発しやすいマグネシウムや、基板に蒸着すると、
製造された半導体や液晶に対して悪影響を及ぼす可能性
のある銅などの含有量の少ないものが好ましく、例え
ば、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定された「ＡＣ３
Ａ」，「ＡＣ４Ｃ」，「ＡＣ４ＣＨ」などが好ましい。
【００４１】また、サポートプレート１３の材料として
は、融点が８５０℃以上（好ましくは１０００℃以上）
の金属材料であればよい。なぜなら、融点が８５０℃未
満であると、製造時に溶湯１０５の熱により変形してし
まう虞があると共に、支持台１１を４００〜５００℃に
まで加熱したときに、当該支持台１１を十分な剛性をも
って保持することが困難になってしまうからである。特
に、融点が１０００℃以上であれば、上記問題を生じる
ことがまったくなくなるので非常に好ましい。
【００４２】さらに、上記金属材料が、鉄、鉄鋼、ニッ
ケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銅、銅合金
のうちのいずれかであると特に好ましい。なぜなら、鉄
や鉄鋼（ステンレス等）であると、サポートプレート１
３を低コストで製造することができ、ニッケルやニッケ
ル合金であると、サポートプレート１３の耐熱性を向上
させることができ、銅や銅合金であると、サポートプレ
ート１３の熱伝導率を高めることができ、チタンやチタ
ン合金であると、サポートプレート１３の軽量化を図る
ことができるからである。
【００４３】ちなみに、セラミックス（融点：８５０℃
以上）からなるサポートプレート１３を用いると、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金からなる支持台１１と
サポートプレート１３との熱膨張率に大きな差を生じて
しまい、サポートプレート１３に割れやヒビ等を生じて
しまう虞があるため、適用することが困難である。
【００４４】［第二番目の実施の形態］本発明による加
熱装置及びその製造方法並びにこれを使用する被膜形成
装置の第二番目の実施の形態を図４を用いて説明する。
図４は、加熱装置の概略構成図である。ただし、前述し
た第一番目の実施の形態の場合と同様な部材について
は、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号
と同一の符号を用いることにより、その説明を省略す
る。
【００４５】本実施の形態による加熱装置２０は、図４
に示すように、支持台１１の内部にシーズヒータ１２が
埋設されると共に、厚さ方向（上下方向）に貫通するハ
ニカム形の穴２３ａを複数形成された８５０℃以上（好
ましくは１０００℃以上）の融点を有する材料からなる
骨格部材である板状のサポートプレート２３がシーズヒ
ータ１２を水平方向に挟んで包囲する、すなわち、当該
シーズヒータ１２を中心にして上下方向に対称となるよ
うにして埋設されている。
【００４６】このような加熱装置２０においては、前述
した第一番目の実施の形態の加熱装置１０の場合と同様
な鋳造法によって容易に製造することができる。
【００４７】また、当該加熱装置２０は、前述した第一
番目の実施の形態の加熱装置１０の場合と同様にして被
膜形成装置１００に適用することができる。
【００４８】つまり、前述した第一番目の実施の形態で
は、サポートプレート１３でシーズヒータ１２を上下方
向に挟んで包囲するようにしたが、本実施の形態では、
サポートプレート２３でシーズヒータ１２を水平方向に
挟んで包囲するようにしたのである。
【００４９】したがって、本実施の形態によれば、次の
ような効果を得ることができる。
【００５０】（１）前述した第一番目の実施の形態の加
熱装置１０と同様に、加熱装置２０がアルミニウムまた
はアルミニウム合金からなる支持台１１内に８５０℃以
上の融点を有する材料からなるサポートプレート２３を
備えたので、支持台１１を４００〜５００℃に加熱して
も、サポートプレート２３で支持台１１を変形させるこ
となく保持することができ、基板１０８を安定して保持
することができる。
【００５１】（２）前述した第一番目の実施の形態の加
熱装置１０と同様に、シーズヒータ１２およびサポート
プレート２３を支持台１１の内部に鋳込むようにして加
熱装置２０を鋳造法により製造するようにしたので、従
来のように支持台１１１に溝１１１ａを切削加工してシ
ーズヒータ１１２等を敷設した後に当該溝１１１ａに蓋
１１１ｂを嵌合して溶接接合するようにした加熱装置１
１０よりも、連続して製造することが簡単にでき、製造
コストを大幅に低減することができる。
【００５２】（３）前述した第一番目の実施の形態と同
様に、溶湯５を下方側から上方側へ向かう一方向で冷却
凝固（指向性凝固）していくようにしたので、気泡巣や
引け巣等の欠陥を生じさせることなく溶湯５を凝固させ
ることができる。
【００５３】（４）前述した第一番目の実施の形態の加
熱装置１０と同様に、加熱装置２０のサポートプレート
２３にハニカム形の穴２３ａが形成されているので、剛
性を保持しながらも軽量化を図ることができると共に、
加熱装置２０を鋳造法により製造する際の溶湯５の指向
性凝固をムラなく行うことができ、品質のより高い製品
を製造することができる。
【００５４】（５）シーズヒータ１２をサポートプレー
ト２３で水平方向に挟んで包囲する、すなわち、当該シ
ーズヒータ１２を中心にして上下方向に対称となるよう
に支持台１１の内部に設けるようにしたので、前述した
第一番目の実施の形態の加熱装置１０と同様に、シーズ
ヒータ１２による支持台１１の上下方向の加熱速度が等
しくなり、支持台１１の上下方向における熱膨張差をな
くすことができる。このため、加熱に伴う支持台１１の
反り返りを防止することができ、基板１０８をさらに確
実に安定して保持することができる。
【００５５】［第三番目の実施の形態］本発明による加
熱装置及びその製造方法並びにこれを使用する被膜形成
装置の第三番目の実施の形態を図５を用いて説明する。
図５は、加熱装置の概略構成図である。ただし、前述し
た第一，二番目の実施の形態の場合と同様な部材につい
ては、前述した第一，二番目の実施の形態の説明で用い
た符号と同一の符号を用いることにより、その説明を省
略する。
【００５６】本実施の形態による加熱装置３０は、図５
に示すように、支持台１１の内部にシーズヒータ１２が
埋設されると共に、厚さ方向（上下方向）に貫通するハ
ニカム形の穴３３ａを複数形成され且つ一方の面に上記
シーズヒータ１２を嵌合させる溝３３ｂを形成された８
５０℃以上（好ましくは１０００℃以上）の融点を有す
る材料からなる骨格部材である一対の板状をなすサポー
トプレート３３が上記溝３３ｂ内にシーズヒータ１２を
嵌め込ませるように一方の面同士で当該シーズヒータ１
２を上下方向に挟んで、すなわち、当該シーズヒータ１
２を中心にして上下方向に対称となるように埋設されて
いる。
【００５７】このような加熱装置３０においては、前述
した第一，二番目の実施の形態の加熱装置１０，２０の
場合と同様な鋳造法によって容易に製造することができ
る。
【００５８】また、当該加熱装置３０は、前述した第
一，二番目の実施の形態の加熱装置１０，２０の場合と
同様にして被膜形成装置１００に適用することができ
る。
【００５９】つまり、前述した第一番目の実施の形態で
は、サポートプレート１３でシーズヒータ１２を上下方
向に挟むようにする一方、前述した第二番目の実施の形
態では、サポートプレート２３でシーズヒータ１２を水
平方向に挟むようにしたが、本実施の形態では、サポー
トプレート３３の溝３３ｂ内にシーズヒータ１２を嵌め
込ませるように当該シーズヒータ１２を当該サポートプ
レート３３で上下方向に挟むことにより、シーズヒータ
１２をサポートプレート３３で上下方向および水平方向
の両方向から包囲するようにしたのである。
【００６０】したがって、本実施の形態によれば、次の
ような効果を得ることができる。
【００６１】（１）前述した第一，二番目の実施の形態
の加熱装置１０，２０と同様に、加熱装置３０がアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金からなる支持台１１内に
８５０℃以上の融点を有する材料からなるサポートプレ
ート３３（融点１４００℃以上）を備えたので、支持台
１１を４００〜５００℃に加熱しても、サポートプレー
ト３３で支持台１１を変形させることなく保持すること
ができ、基板１０８を安定して保持することができる。
【００６２】（２）前述した第一，二番目の実施の形態
の加熱装置１０，２０と同様に、シーズヒータ１２およ
びサポートプレート３３を支持台１１の内部に鋳込むよ
うにして加熱装置３０を鋳造法により製造するようにし
たので、従来のように支持台１１１に溝１１１ａを切削
加工してシーズヒータ１１２等を敷設した後に当該溝１
１１ａに蓋１１１ｂを嵌合して溶接接合するようにした
加熱装置１１０よりも、連続して製造することが簡単に
でき、製造コストを大幅に低減することができる。
【００６３】（３）前述した第一，二番目の実施の形態
と同様に、溶湯５を下方側から上方側へ向かう一方向で
冷却凝固（指向性凝固）していくようにしたので、気泡
巣や引け巣等の欠陥を生じさせることなく溶湯５を凝固
させることができる。
【００６４】（４）前述した第一，二番目の実施の形態
の加熱装置１０，２０と同様に、加熱装置３０のサポー
トプレート３３にハニカム形の穴３３ａが形成されてい
るので、剛性を保持しながらも軽量化を図ることができ
ると共に、加熱装置３０を鋳造法により製造する際の溶
湯５の指向性凝固をムラなく行うことができ、品質のよ
り高い製品を製造することができる。
【００６５】（５）シーズヒータ１２をサポートプレー
ト３３で上下方向および水平方向の両方向から包囲す
る、すなわち、当該シーズヒータ１２を中心にして上下
方向に対称となるように支持台１１の内部に設けるよう
にしたので、前述した第一，二番目の実施の形態の加熱
装置１０，２０と同様に、シーズヒータ１２による支持
台１１の上下方向の加熱速度が等しくなり、支持台１１
の上下方向における熱膨張差をなくすことができる。こ
のため、加熱に伴う支持台１１の反り返りを防止するこ
とができ、基板１０８をさらに確実に安定して保持する
ことができる。
【００６６】（６）また、シーズヒータ１２をサポート
プレート３３で上下方向および水平方向の両方向から包
囲するように支持台１１の内部に設けるようにしたこと
から、前述した第一，二番目の実施の形態の加熱装置１
０，２０よりも、剛性をさらに高めることができ、基板
１０８の安定保持をより確実にすることができる。
【００６７】なお、サポートプレート１３，２３，３３
は、その剛性が、サポートプレート２３、サポートプレ
ート１３、サポートプレート３３の順に強くなる。
【００６８】［その他の実施の形態］前述した第一〜三
番目の実施の形態では、ハニカム形に穴１３ａ，２３
ａ，３３ａを形成された板状をなすサポートプレート１
３，２３，３３を用いたが、本発明では、このようなサ
ポートプレート１３，２３，３３に限らず、例えば、円
形や三角形や格子形に穴を形成された板状をなすサポー
トプレートを適用することも可能である。しかしなが
ら、前述した第一〜三番目の実施の形態のように、ハニ
カム形に穴１３ａ，２３ａ，３３ａを形成された板状を
なすサポートプレート１３，２３，３３を適用すれば、
熱膨張等のような応力が加わったときに対して最も大き
な抗力を発現することができるので好ましい。
【００６９】また、前述した第一〜三番目の実施の形態
では、金型１を介して溶湯５を自然冷却するようにした
が、金型１を水冷して溶湯５を強制冷却するようにして
もよい。
【００７０】また、前述した第一〜三番目の実施の形態
では、加熱装置１０，２０，３０で基板１０８を保持し
て加熱し、プラズマ発生装置１０２から基板１０８へ向
けて被膜原料のガス１０６のプラズマ１０７を放射する
ことにより、基板１０８に被膜１０９を形成して半導体
や液晶等を製造するプラズマ型化学蒸着式被膜形成装置
１００の場合について説明したが、これに限らず、被加
熱体を保持して加熱する加熱装置と、被加熱体に対して
被膜原料を放射する被膜原料放射手段とを備えてなる被
膜形成装置であれば、前述した第一〜三番目の実施の形
態の場合と同様に適用することができる。
【００７１】
【発明の効果】第一番目の発明による加熱装置は、被加
熱体を支持し、アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる支持台と、前記支持台の内部に設けられた加熱手
段と、前記支持台の内部に設けられ、８５０℃以上の融
点を有する金属材料からなる骨格部材とを備えてなるこ
とから、加熱手段で支持台を４００〜５００℃にまで加
熱しても、骨格部材で支持台を変形させることなく保持
することができ、支持台上に載置した被加熱体を安定し
て保持することができる。
【００７２】第二番目の発明による加熱装置は、第一番
目の発明において、前記骨格部材が前記加熱手段を中心
にして上下方向に対称に配設されていることから、加熱
手段による支持台の上下方向の加熱速度が等しくなり、
支持台の上下方向における熱膨張差をなくすことができ
るので、加熱に伴う支持台の反り返りを防止することが
でき、支持台上に載置した被加熱体をさらに確実に安定
して保持することができる。
【００７３】第三番目の発明による加熱装置は、第一番
目または第二番目の発明において、前記骨格部材が板状
をなしているので、支持台を確実に保持することができ
る。
【００７４】第四番目の発明による加熱装置は、第三番
目の発明において、前記骨格部材に穴が複数形成されて
いるので、軽量化を図ることができる。
【００７５】第五番目の発明による加熱装置は、第四番
目の発明において、前記穴がハニカム形をなしているの
で、最も効率よく剛性を保持しながら軽量化を図ること
ができる。
【００７６】第六番目の発明による加熱装置は、第一番
目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記アルミ
ニウム合金が、マグネシウムや銅の含有量の少ないもの
であるので、悪影響を与えることなく半導体や液晶を製
造することができる。
【００７７】第七番目の発明による加熱装置は、第一番
目から第六番目の発明のいずれかにおいて、前記骨格部
材が、鉄、鉄鋼、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チ
タン合金、銅、銅合金のうちのいずれかからなるので、
鉄や鉄鋼であると、骨格部材を低コストで製造すること
ができ、ニッケルやニッケル合金であると、骨格部材の
耐熱性を向上させることができ、銅や銅合金であると、
骨格部材の熱伝導率を高めることができ、チタンやチタ
ン合金であると、骨格部材の軽量化を図ることができ
る。
【００７８】第八番目の発明による加熱装置の製造方法
は、下部側が金型からなると共に側面側が砂型からなる
鋳型の内部に加熱手段を配設し、当該鋳型内にアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の溶湯を鋳込むと共に、当
該溶湯の湯面上を発熱性保温材で覆うことにより、当該
溶湯を下方側から上方側へ向かって指向性凝固させて鋳
造することから、従来のように支持台に溝を切削加工し
て加熱手段等を当該溝内に敷設した後に蓋を嵌合して溶
接接合する場合よりも、連続して製造することが簡単に
でき、製造コストを大幅に低減することができると共
に、気泡巣や引け巣等の欠陥を生じさせることなく溶湯
を凝固させることができ、良好な品質の加熱装置を製造
することができる。
【００７９】第九番目の発明による加熱装置の製造方法
は、第一番目から第六番目の発明のいずれかの加熱装置
の製造方法であって、下部側が金型からなると共に側面
側が砂型からなる鋳型の内部に前記加熱手段および前記
骨格部材を配設し、当該鋳型内にアルミニウムまたはア
ルミニウム合金の溶湯を鋳込むと共に、当該溶湯の湯面
上を発熱性保温材で覆うことにより、当該溶湯を下方側
から上方側へ向かって指向性凝固させて鋳造することか
ら、従来のように支持台に溝を切削加工して加熱手段等
を当該溝内に敷設した後に蓋を嵌合して溶接接合する場
合よりも、連続して製造することが簡単にでき、製造コ
ストを大幅に低減することができる。
【００８０】第十番目の発明による被膜形成装置は、被
加熱体を保持して加熱する第一番目から第七番目の発明
のいずれかの加熱装置と、前記被加熱体に対して被膜原
料を放射する被膜原料放射手段とを備えてなることか
ら、被加熱体を４００〜５００℃の温度に加熱しながら
被加熱体に被膜を形成することが何ら問題なくできるの
で、例えば、半導体や液晶の製造に適用すれば、高性能
な半導体や液晶を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による被膜形成装置の第一番目の実施の
形態の概略構成図である。
【図２】本発明による加熱装置の第一番目の実施の形態
の概略構成図である。
【図３】図１，２の加熱装置の製造方法の説明図であ
る。
【図４】本発明による加熱装置の第二番目の実施の形態
の概略構成図である。
【図５】本発明による加熱装置の第三番目の実施の形態
の概略構成図である。
【図６】従来の加熱装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】 １ 金型 １ａ 穴 ２ 砂型 ３ シール材 ４ 発熱性保温材 ５ 溶湯 １０，２０，３０ 加熱装置 １１ 支持台 １２ シーズヒータ １３，２３，３３ サポートプレート １３ａ，２３ａ，３３ａ 穴 ３３ｂ 溝 １００ 被膜形成装置 １０１ チャンバ １０２ プラズマ発生装置 １０３ ガス供給源 １０４ 電源 １０５ 減圧ポンプ １０６ ガス １０７ プラズマ １０８ 基板 １０９ 被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/68 Ｈ０５Ｂ 3/68 (72)発明者 古河 洋文 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3K034 AA02 AA14 AA16 AA31 BA02 BA14 BA16 BB02 BB14 BC17 FA13 HA04 JA01 JA10 3K092 PP09 QA05 RA01 RF03 RF09 RF27 SS12 VV34 5F031 CA02 HA02 HA03 HA37 MA28 MA29 PA11 5F045 EK08 EM02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被加熱体を支持し、アルミニウムまたは
    アルミニウム合金からなる支持台と、 前記支持台の内部に設けられた加熱手段と、 前記支持台の内部に設けられ、８５０℃以上の融点を有
    する金属材料からなる骨格部材とを備えてなることを特
    徴とする加熱装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記骨格部材が前記加熱手段を中心にして上下方向に対
    称に配設されていることを特徴とする加熱装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記骨格部材が板状をなしていることを特徴とする加熱
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項３において、 前記骨格部材に穴が複数形成されていることを特徴とす
    る加熱装置。
  5. 【請求項５】 請求項４において、 前記穴がハニカム形をなしていることを特徴とする加熱
    装置。
  6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかにおいて、 前記アルミニウム合金が、マグネシウムおよび銅の含有
    量の少ないものであることを特徴とする加熱装置。
  7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれかにおいて、 前記骨格部材が、鉄、鉄鋼、ニッケル、ニッケル合金、
    チタン、チタン合金、銅、銅合金のうちのいずれかから
    なることを特徴とする加熱装置。
  8. 【請求項８】 下部側が金型からなると共に側面側が砂
    型からなる鋳型の内部に加熱手段を配設し、当該鋳型内
    にアルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯を鋳込む
    と共に、当該溶湯の湯面上を発熱性保温材で覆うことに
    より、当該溶湯を下方側から上方側へ向かって指向性凝
    固させて鋳造することを特徴とする加熱装置の製造方
    法。
  9. 【請求項９】 請求項１から７のいずれかの加熱装置の
    製造方法であって、 下部側が金型からなると共に側面側が砂型からなる鋳型
    の内部に前記加熱手段および前記骨格部材を配設し、当
    該鋳型内にアルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯
    を鋳込むと共に、当該溶湯の湯面上を発熱性保温材で覆
    うことにより、当該溶湯を下方側から上方側へ向かって
    指向性凝固させて鋳造することを特徴とする加熱装置の
    製造方法。
  10. 【請求項１０】 被加熱体を保持して加熱する請求項１
    から７のいずれかの加熱装置と、 前記被加熱体に対して被膜原料を放射する被膜原料放射
    手段とを備えてなることを特徴とする被膜形成装置。
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