JP2006300506A - 真空断熱ヒータアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】 真空断熱ヒータアセンブリ内に加熱素子が内蔵された改良ヒータであって、エネルギー効率に優れ、汚染リスクの低減した層流域で原料ガスに熱を与える改良真空ヒータの提供。
【解決手段】 本ヒータアセンブリは、ａ）加熱すべき流体を流すための流路を画成する内表面と外表面とを有する熱伝導性材料からなる内側部材で、流体の流れ方向に平均アスペクト比２以上の断面を有するとともに、端部を貫通する１以上の接続開口を有する２つの端部を有する内側部材と、ｂ）端部を貫通する１以上の接続開口を有する２つの端部を有する外側部材と、内側部材と外側部材の間に配置された１以上の加熱素子と、ｃ）流体が流れるように内側部材の端部の接続開口と外側部材の端部の接続開口を貫通して接続する供給管とを備え、内側部材と外側部材の間の空間が真空に引かれる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、流体及び被加熱体を加熱する真空ヒータアセンブリに関する。

高温炉内でのガスの化学反応を伴う化学気相成長法（ＣＶＤ）のようなプロセスでは、原料ガスを所定温度に維持するため、原料ガスを炉に送る際に原料ガスの予備加熱が必要とされることが多い。こうしたプロセスは、特に半導体製造その他のナノテクノロジーに用いる場合、概して汚染に非常に敏感である。反応、腐食又は粒子生成を起こし易い装置内での成分の加熱は、原料ガスに影響を与え、最終生成物の歩留まりを低下させる。こうしたプロセスにはクリーンルーム環境が必要とされることが多いが、クリーンルームの大きさがランニングコストを決定する重要な要因となることから、装置を設置できるスペースが限られている。かかる機能を提供する装置では、小型化と汚染の低減が共通した課題である。

高温では、常用される金属材料の大半が金属汚染の潜在的な原因となる。かかる環境において汚染問題を解決するため石英を用いてヒータ素子を包み込むことが当技術分野で公知である。米国特許第６８６８２３０号には、加熱素子又はヒータを石英ガラス管とした真空断熱ヒータアセンブリが開示されている。真空は周囲の環境から加熱部材を断熱し、加熱素子を酸化から保護するのに有効である。しかし、従来技術の石英管ヒータは大抵は大型でエネルギー効率に劣る。従来技術で示唆されている管状流路では、流れの大部分は、流路内で加熱面から最も遠い中央付近を通るので、流路壁を通しての熱伝導の効率は最大とはならない。
米国特許第６８６８２３０号明細書 米国特許第５３４３０２２号明細書 米国特許出願公開第２００４／００７４８９９号明細書 米国特許出願公開第２００４／０１７３１６１号明細書 米国特許第３７５３０２６号明細書 米国特許第５０２１７１１号明細書 米国特許第６５２５４７５号明細書

真空断熱ヒータアセンブリ内に加熱素子が内蔵された改良ヒータに対するニーズが依然として存在する。本発明は、エネルギー効率に優れ、汚染リスクの低減した層流域で原料ガスに熱を与える改良真空ヒータに関する。

本発明は、ａ）加熱面を通る電気抵抗路を与えるための２以上の導線を有する加熱面を有する内側部材であって、加熱面の断面がアスペクト比２以上の平均断面を有し、各々端部を貫通する１以上の接続開口を有する２つの端部を有する内側部材と、ｂ）内部に非管状空間を有するとともに、端部を貫通する１以上の接続開口を有する外側部材と、ｃ）流体が流れるように内側部材の端部の接続開口と外側部材の端部の接続開口を貫通して接続する供給管とを備えるヒータアセンブリであって、内側部材と外側部材の間の空間が真空に引かれるヒータアセンブリに関する。

ヒータアセンブリの一実施形態では、内側部材の加熱面の断面はアスペクト比４以上の平均断面を有する。

本明細書では、量を表すに際し、それに関連する基本機能を変えることなく変動し得る量に近似的用語を用いることがある。例えば、「約」又は「実質的」のような用語で修飾した値は、場合によっては、厳密には規定した値に限定されないことがある。

本明細書で用いる「断面」という用語は、加熱すべき流体又は被加熱体の流れの方向と垂直な横断領域をいう。

「アスペクト比」という用語は、流路の断面の高さと幅の比、例えば図４及び図７に示すＸとＹの比をいう。流路の幅と深さは互換的であり、そのアスペクト比は常に１以上になるように、いずれか大きいほうを他方で除すことによって求められる。例えば、矩形体では、「アスペクト比」は、矩形体の長辺と短辺との比として定義される。円形／楕円形の幾何形状では、長径と短径との比である。

本明細書で用いる「ヒータ面」という用語は、「加熱素子」、「複数のヒータ面」又は「抵抗ヒータ」と互換的に用いられる。用語は単数形又は複数形のいずれで用いてもよく、１以上の物を使用できることを示す。

一般に、本発明は、薄膜堆積用の化学気相成長（ＣＶＤ）、エッチング系、酸化炉などの半導体加工作業での流体加熱用のヒータアセンブリに関する。本発明の一態様では、流体は低温（例えば室温）でヒータアセンブリに入り、加熱状態（つまり、＞３５０℃）でヒータアセンブリを出る。加熱すべき流体又は被加熱体は、液体、ガスなど様々な形態のものでよい。具体例として、シラン（ＳｉＨ_４）、アンモニア（ＮＨ_３）及び亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）などの典型的なＣＶＤガス、或いはヘリウム、アルゴンのようなＣＶＤ以外の用途又はプロセスのための不活性ガスが挙げられる。

一般に、本発明のヒータアセンブリは内側部材と外側部材を備える。内側部材と外側部材とを区切る空間が真空に引かれ、熱絶縁を形成する。加熱素子で発生した熱はヒータアセンブリの中心に向かって移動し、内側部材の加熱セクション内を流れる流体を加熱する。本発明のヒータアセンブリでは、加熱すべき流体又は被加熱体が流れる流路は、その中を流れる流体を効率的に対流加熱するため、アスペクト比２以上の断面を有する。

一実施形態では、外側部材は、アセンブリの寸法を最小限に抑えるため内側部材と同様の形状を有する。内側部材が高アスペクト比を有するが、外側部材の管形状が一致しない実施形態では、内側部材と外側部材の間に余分な空間が形成され、不必要に嵩張ったアセンブリとなる。

図１は、プロセス流体が出口９Ｂを通って出る本発明のヒータアセンブリ１０の、一実施形態の端面図である。

図２は、ヒータアセンブリ１０の一実施形態の図１の矢視Ａ−Ａ方向の側断面図である。図では、ヒータアセンブリ１０は、外側部材１と複数の加熱素子６と内側部材１１とを備える。内側部材はさらに流路壁５で囲繞された細長い流路４を備える。供給管９は外側部材１内の開口を貫通して延在し、内側部材１１との直線連絡通路をなす。内側部材１１は複数の支持ブラケット１４に取り付けられ、支持ブラケット１４は外側部材１に取り付けられる。支持ブラケット１４は耐熱材料からなり、好ましくは、例えば石英ガラス、又は酸化アルミニウムのようなセラミックなどの、外側部材１を通しての伝熱損を最小限に抑えるため低い熱伝導率を有する。供給管９は内側部材１１をプロセスガス供給源に（入口９Ａを介して）接続し、プロセス流体を内側部材１１に流して加熱する（出口９Ｂから出る）。例えばモリブデン導線の電気接続部材１３を介して加熱素子６に電力を供給するため、外側部材１に電気貫通接続部１２が取り付けられ気密封止される。真空空間３は、加熱素子６と外側部材１との間に真空が引かれる空間領域をなす。真空空間３は、外側部材１を介しての周囲環境への対流及び伝熱損を最小限に抑えるための効率的な断熱を与えつつ、高温下で加熱素子６が酸化しないように保護する。

一実施形態では、外側部材１の内表面２２は、輻射熱を内側部材１１に向かって反射するように、加熱素子６からの輻射熱に対して高い反射率を有する。換言すれば、外側部材１の内表面２２の高い反射性は真空空間３と共に魔法瓶型の断熱をもたらす。

図２に示す装置では、流体又は被加熱体は、材料導入管９Ａを介して細長い流路４に導入される。流体又は被加熱体は細長い流路４を通過する際に、主に流路壁５からの対流及び／又は伝導によって加熱される。流路壁５は主に外側部材１の内側に配設された加熱素子６からの対流及び／又は輻射によって加熱される。加熱された流体／被加熱体は材料出口管９Ｂを介してアセンブリ１０から流出する。

一実施形態では、細長い流路４は石英ガラス管の形態の流路壁５で囲繞され、流路４内の流体／被加熱体を加熱するため管の周囲に抵抗ヒータ導線が配設されている。図２に示す別の実施形態では、加熱素子は面状抵抗ヒータ６の形態であり、流路壁５の２以上の側面に載置及び／又は取り付けられている。

別の実施形態（図示せず）では、細長い流路は管の形態であり、その表面に取付られた１以上の加熱素子によって完全に囲繞される。一実施形態では、加熱素子は、内側部材１１の外表面に取り付けられた平板又はディスクの形態の抵抗ヒータを複数備える。別の実施形態では、加熱素子は内側部材１１と幾何形状の一致した抵抗ヒータを備え、例えば内側部材１１を完全に囲繞するパイプ又は管の形態である。

一実施形態では、抵抗ヒータとの併用又はその代用として、加熱素子は、渦電流加熱、伝導加熱、ランプその他の手段からの輻射加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱などを始めとする当技術分野で公知のその他の加熱手段による。

一実施形態では、加熱素子６から流路壁５への熱伝導性を高めるため、熱伝導（ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）材料（図示せず）を細長い流路４と加熱素子６の間に挟持してもよい。熱伝導材料は、加熱素子６の昇温に耐え得る固体又は液体の形態のものでよい。一実施形態では、熱伝導材料は５０℃‐ｃｍ^２／Ｗ以下の熱伝導抵抗を有するもので、例えばＧｒａｆＴｅｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社（米国デラウェア州ウィルミントン）から市販されている延性グラファイトシートｅＧｒａｆ（登録商標）などである。別の実施形態では、熱伝導材料はヤング率が７０ＧＰａ未満で熱伝導率が１．５Ｗ／ｍＫの固体シート又は箔からなる。第三の実施形態では、熱伝導材料は金属酸化物、金属窒化物及びそれらの混合物の１種以上を含む熱グリースである。第四の実施形態では、熱伝導材料は、加熱素子を内側部材に固定するためＬｏｃｔｉｌｅ， Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ社などから市販の熱接着層である。

図３に示す実施形態では、細長い流路４は、形状の種々異なる非汚染性材料からなるビード又は賦形物１５を充填した充填床である。具体例として、石英又はセラミックからなるボール、多孔質ブロック、ねじれチューブ、パイプ、管、ビード、成形物などがある。一実施形態では、充填床は、例えば４〜１２ｍｍの範囲の寸法及び長さ４〜１０ｍｍの大小様々な大きさのビードで充填されている。別の実施形態（図示せず）では、摩擦による石英粒子の発生のおそれを最小限に抑えるべく、石英ビード同士を融着して成形物とする。一実施形態では、ビードは外径約８ｍｍ、内径約６ｍｍのガラス管の形態である。本発明の細長い流路４の平坦な幾何形状は、ビード１５と相俟って、従来技術にみられる一般的な管状幾何形状よりも熱伝達係数の向上に一段と有利である。

一実施形態（図示せず）では、細長い流路４は、内側部材５の内表面と一体に形成され内表面から延在する複数の略平行なフィンを備え、フィンは流路４内の流体の流れを促進すべく傾斜した角度で配置される。別の実施形態（図示せず）では、流路５の内表面は、流体の流れを促進するとともに加熱面面積を増加させるため、下向及び流体の流れ方向に延在する波形部をもつ垂直に配向した波形シートの材料で延長される。

幾何形状が平坦な本発明の一実施形態では、石英ガラスビードは、細長い流路４の中央付近のものを含めて、近傍の加熱された流路壁５で効果的に加熱でき、目標とする流体／被加熱体に熱を効果的に伝達するので、細長い流路４の所要長さの短縮による装置の小型化が可能となる。別の実施形態では、細長い流路４は、充填床、多孔質ブロック、又は流路壁５から延在する延長フィン（図示せず）で充填し得る。

図４は、本発明の一実施形態の流体の流れ方向と公差する方向の断面図である。図では、真空空間３は、加熱素子６と外側部材１との間に真空が引かれる空間領域をなす。一実施形態では、真空空間３は、保守の必要性を最小限に抑えるため、好ましくは製造時に排気され融着などの接着技術で気密封止される。別の実施形態では、アセンブリ内を真空に封止し維持するため真空グロメット（図示せず）を用いてもよい。

本発明の一実施形態では、外側部材１の内表面に反射面が設けられる。熱反射器は、外側部材１の内側に配置して空洞内に反射面を形成してもよい。図５に示す実施形態では、熱反射器２は真空空間３内に配設される。熱反射器は、輻射熱を空洞中央へと反射して、本体からの熱損失を最小限に抑えるために用いられる。一実施形態では、熱反射器２は単層からなる。別の実施形態では、熱反射器２は多層からなるものでも、或いは幾つかの部分を結合して一体物としたものでもよい。例えば、金属箔の多層は、内側部材１１への効果的な反射をもたらすことができる。

熱反射器２は、感圧接着剤、セラミックボンド、接着剤などでの内表面への接着或いはねじ、ボルト、クリップなどの留め具などの幾つかの方法を用いて外側部材１の内表面に取り付ければよい。別の実施形態では、反射面は、塗装、吹き付けなどによる表面上のコーティングの形態であってもよい。別法として、電気めっき、スパッタリング、陽極処理などの技術を用いて、外側部材１の内表面に反射面を堆積することもできる。一実施形態では、反射面は、外側部材１の内表面全体を覆う膜又はシートである。別の実施形態では、内表面はアルミニウム、ニッケル、金その他熱の反射に適した金属表面でめっきされる。

流路壁５の斜視図を示す図６及びアセンブリ１０の断面を示す図４に示した実施形態では、流路４は断面矩形の比較的平坦な形状を有しており、平面状流路壁５と面状抵抗ヒータ６で囲繞されている。

図７及び図８に示す実施形態では、細長い流路４は比較的平坦又は「ひしゃげた」湾曲形のものであり、流路の断面に沿って高いアスペクト比をもつことを意味する。図７では、断面４は長円形又は楕円形であり、流路壁５及び加熱素子６は例えば石英ガラス管ヒータのように長円形又は円形である。別の実施形態（図示せず）では、断面４は台形である。

一実施形態では、細長い流路４は２以上の平均アスペクト比を有する。平均アスペクト比は、細長い流路４全域における断面のアスペクト比の平均である。第二の実施形態では、細長い流路４は４以上の平均アスペクト比を有する。第三の実施形態では、細長い流路４は８以上の平均アスペクト比を有する。第四の実施形態では、細長い流路４の平均アスペクト比は１０以上である。

別の実施形態（図示せず）では、細長い流路４は、断面４は依然として矩形、長円形又は楕円形であるが、流体の流れの経路が曲がりくねったものとなるジグザグ形のものであり、流体が加熱面を流れる長さ又は滞留時間が延びる。こうした比較的平坦な細長い流路４は、流体／被加熱体を加熱面の近傍に保ち、熱伝達性を高める。

図９は、細長い複数の流路部４を有する本発明のヒータアセンブリの別の実施形態を示す。図示した通り、細長い流路４は、ヒータ面６の間に流体が流れる複数の流路を有している。なお、個々の流路は同じ寸法のものである必要はないし、互いに等間隔である必要もない。また、各流路毎にヒータ面６を設ける必要もない。

一実施形態では、内側部材１１は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、コーディエライトなどのセラミック材料からなる。一実施形態では、構造全体／構造の複数の部分は同一セラミック材料（例えば石英ガラス）からなり、耐久性の構造を得るために焼結手段によって互いに結合される。

一実施形態では、加熱素子６は抵抗ヒータの形態であってグラファイト又は熱分解窒化ホウ素（ｐＢＮ）からなり、加熱面は電気加熱回路の１以上の区画を画成する電流経路のパターンに構成され、このパターン化グラファイト又は熱分解ホウ素は、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ガリウム、高融点硬質金属、遷移金属及びこれらの組合せからなる群から選択される元素の窒化物、炭化物、炭窒化物、オキシ窒化物からなる群から選択される１以上の材料からなる誘電体絶縁被覆層で封入されている。一実施形態では、封入層は窒化アルミニウム又は熱分解窒化ホウ素からなる。

米国特許第５３４３０２２号に記載された抵抗ヒータの一例では、抵抗ヒータは、熱分解窒化ホウ素（ｐＢＮ）板を基板とし、その表面にパターン化した熱分解グラファイト層を配設して加熱素子とし、該パターン化基板を１以上の被覆層で封入してなる。

米国特許出願公開第２００４／００７４８９９号に記載の抵抗ヒータの別の例では、ヒータは、抵抗ヒータ用の電流経路のパターンにグラファイトを構成し、これを窒化物、炭化物、炭窒化物又はオキシ窒化物或いはこれらの混合物の１種以上の化合物からなる被覆層で封入してなる。

米国特許出願公開第２００４／０１７３１６１号に記載のヒータの別の例では、ヒータはグラファイト基板と、窒化物、炭化物、炭窒化物又はオキシ窒化物の１種以上の化合物からなる第一の被覆と、抵抗ヒータ用の電流経路を形成するパターン化グラファイトの第二の被覆層と、パターン化基板上の窒化物、炭化物、炭窒化物又はオキシ窒化物の１種以上の化合物からなる表面被覆層とを備えている。。

本発明のアセンブリに使用し得るヒータ、抵抗型加熱素子又は加熱プレートは、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社（米国オクラホマ州ストロングズビル）からＢＯＲＡＬＥＣＴＲＩＣ（商標）ヒータとして市販されている。極限条件下での耐熱衝撃性に優れ、熱応答速度の速い（例えば加熱速度＞３０℃毎秒）その他のヒータも使用できる。

一実施形態では、外側部材１は４００℃以上の動作温度に耐える適当な材料であればどんなものでもよく、例えば、アルミニウム、鋼、ニッケルなどの金属及び複合材料などがある。外側部材１は外部断熱カバーでさらに断熱される。管９Ａ及び９Ｂも外部断熱カバーを備えていてもよい。

一実施形態では、電気貫通接続部１２は石英ガラスに封入したモリブデン箔、ストリップ又は導線からなる。本発明の電気貫通接続部用の機械的に安定な接続は、米国特許第３７５３０２６号、同第５０２１７１１号及び同第６５２５４７５号に開示されたようにして構築し得る。別の実施形態では、石英で封止されたモリブデン電気貫通接続部は石英塊を用いて作製できる。

図には示していないが、ヒータアセンブリに常用される流体入口の圧力制御装置、（抵抗ヒータ用の）温度制御装置などを、本発明のアセンブリと併せて使用してもよい。一実施形態では、ヒータ内部の温度を表示させるため、温度センサを加熱素子に熱的に結合させる。一実施形態では、真空バルブを開く前にＰＯＵ（ｐｏｉｎｔ−ｏｆ‐ｕｓｅ）ポンプを用いてアセンブリを真空に引く。チャンバアセンブリは、周囲圧力から高真空の範囲の真空ゲージと、真空チャンバの圧力を制御するプロセスマノメータを備えていてもよい。一実施形態では、アセンブリの内側部材内のフォトレジストその他の夾雑物を検出するための残留ガス分析計（ＲＧＡ）が設けられる。

本明細書では、当業者が本発明を使用及び実施できるように本発明を開示するに当たり、最良の形態を始めとする具体例を用いて説明してきた。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明なその他の具体例も包含する。かかる他の具体例が特許請求の範囲の記載と相違しない構成要素を有するか或いは特許請求の範囲の記載と異なるものが本質的なものでない均等な構成要素を有する場合、特許請求の範囲に包含される。本明細書で引用した文献の開示内容は援用によって本明細書の開示内容の一部をなす。

本発明の実施形態を示す端面図。 供給管を通して流体が内側部材に流入し、他端の外側部材の出口から流出するヒータアセンブリの一実施形態の流体の流れ方向の断面（図１の矢視Ａ−Ａ方向）を示す側面図。 流路に熱伝導性を向上させるためのビードを充填した本発明の第二の実施形態の断面を示す側面図。 ヒータアセンブリの一実施形態の流体の流れ方向と交差する断面を示す端面図。 外側部材の内側に熱反射器を配置した本発明の実施形態の断面を示す側面図。 断面矩形の平らな細長い管を備えた本発明のヒータアセンブリの一実施形態を示す斜視図。 断面楕円形の扁平流路を備えた本発明の実施形態の断面を示す端面図。 図７のヒータの斜視図。 多チャネル流の内側部材を備えたヒータアセンブリに関する本発明の別の実施形態の断面を示す端面図。

Claims (16)

1. 加熱すべき流体を流すための流路を画成する内表面と外表面とを有する熱伝導性材料からなる内側部材で、流体の流れ方向に平均アスペクト比２以上の断面を有するとともに、端部を貫通する１以上の接続開口を有する２つの端部を有する内側部材と、
   端部を貫通する１以上の接続開口を有する２つの端部を有する外側部材と、
   内側部材と外側部材の間に配置された１以上の加熱素子と、
   流体が流れるように内側部材の端部の接続開口と外側部材の端部の接続開口を貫通して接続する供給管と
   を備えるヒータアセンブリであって、
   内側部材と外側部材の間の空間が真空に引かれるヒータアセンブリ。
2. 前記加熱素子が１以上の抵抗ヒータを備える、請求項１記載のヒータアセンブリ。
3. 前記加熱素子が、内側部材の外表面と合致する幾何形状を有する抵抗ヒータを備える、請求項２又は請求項３記載のヒータアセンブリ。
4. 前記加熱素子が、内側部材の外表面の少なくとも一部分に固定された複数の抵抗ヒータを備える、請求項２乃至請求項４のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
5. 加熱すべき流体を流すための流路を画成する内表面と１以上の平坦部を有する外表面とを有する熱伝導性材料からなる内側部材で、流体の流れ方向に平均アスペクト比２以上の断面を有するとともに、端部を貫通する１以上の接続開口を有する２つの端部を有する内側部材と、
   端部を貫通する１以上の接続開口を有する２つの端部を有する外側部材と、
   内側部材の外表面の平坦部に配置された面状抵抗ヒータの形態の１以上の加熱素子と、
   流体が流れるように内側部材の端部の接続開口と外側部材の端部の接続開口を貫通して接続する供給管と
   を備えるヒータアセンブリであって、
   内側部材と外側部材の間の空間が真空に引かれるヒータアセンブリ。
6. 前記加熱素子が、電気加熱回路の１以上の区画を画成する電流経路のパターンに構成された加熱面を有する基板と該パターン化基板を封入する誘電体絶縁被覆層を備える、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
7. 前記封入層が、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、ガリウム、高融点硬質金属、遷移金属及びこれらの組合せからなる群から選択される元素の窒化物、炭化物、炭窒化物、オキシ窒化物からなる群から選択される１以上の材料を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
8. 前記封入層が、窒化アルミニウム及び熱分解窒化ホウ素の少なくとも１種を含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
9. 内側部材が、各々加熱すべき流体を流すための流路を画成する１以上の内表面を有する複数の細長い流路を備える、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
10. 前記内側部材が、流れ方向に平均アスペクト比６以上の平均断面を有する、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
11. 前記外側部材の内側に配置された１以上の輻射反射器をさらに備える、請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
12. 前記抵抗ヒータに電流を伝える１以上の電気貫通接続部をさらに備える、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
13. 前記流路を流れる流体との接触表面積を増加させるための流路内の複数の充填粒子をさらに備える、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
14. 内側部材の内表面が、流路を流れる流体との接触表面積を増大させるための複数の波形シートによって延長されている、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
15. 前記加熱素子を内側部材と熱的に結合する熱伝導層をさらに備える、請求項１乃至請求項１３のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。
16. 前記外側部材の内側に配置された１以上の輻射反射器をさらに備える、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載のヒータアセンブリ。

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