JP2011190925A - Heat insulator and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱を抑えるための断熱体及びこの断熱体の製造方法に関する。 The present invention relates to a heat insulator for suppressing heat dissipation and a method for manufacturing the heat insulator.
半導体装置を製造するための製造装置において、当該製造装置の内部が例えばヒーターにより加熱される場合がある。このような製造装置では、ヒーターの加熱効率を高くするために、またオペレータに対する安全を図るために、例えば装置の外壁面に沿って断熱体が配置される。この断熱体の配置部位としては、具体的には例えばプロセスチャンバ(処理容器)の外表面や、ヒーターにより加熱されるガス配管及び排気管の周囲などの例えば180℃〜200℃程度に昇温する部位が挙げられる。 In a manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor device, the inside of the manufacturing apparatus may be heated by, for example, a heater. In such a manufacturing apparatus, in order to increase the heating efficiency of the heater and to ensure safety for the operator, for example, a heat insulator is disposed along the outer wall surface of the apparatus. Specifically, the temperature of the heat insulator is raised to, for example, about 180 ° C. to 200 ° C., for example, around the outer surface of a process chamber (processing vessel), gas pipes and exhaust pipes heated by a heater, and the like. A site.
このような断熱体の一例としては、熱伝導率のなるべく小さい材料例えばシリカ(二酸化ケイ素)ガラスなどからなる繊維状のガラスウールまたは粉末状の充填物と、このシリカガラスを覆うように設けられた例えば布などの梱包材をなす外皮層と、を備えたマントル断熱体が挙げられる。しかし、このマントル断熱体では、熱の反射率が例えば金属などに比べて小さいので、例えば処理容器からマントル断熱体に向かって熱が放熱されると、マントル断熱体が吸熱して昇温し、当該マントル断熱体を介して処理容器の熱を外部に放熱してしまう。 As an example of such a heat insulator, a fiber glass wool or powdery filler made of a material having as low a thermal conductivity as possible, for example, silica (silicon dioxide) glass, and the silica glass are provided. For example, the mantle heat insulator provided with the outer skin layer which makes packing materials, such as cloth, is mentioned. However, in this mantle insulator, since the heat reflectivity is small compared to, for example, metal, for example, when heat is dissipated from the processing vessel toward the mantle insulator, the mantle insulator absorbs heat and rises in temperature. The heat of the processing vessel is radiated to the outside through the mantle insulator.
一方、熱を反射する部材として、例えばアルミニウム(Al)などの金属膜が知られており、例えば処理容器の外壁面に沿うようにこのような金属膜をマントル断熱体内に設けることによって、例えば処理容器から放熱される輻射熱を当該処理容器側に反射することができると考えられる。しかし、金属膜の熱伝導率が例えばシリカガラスよりも高いので、処理容器側に反射しきれなかった輻射熱により金属膜が徐々に昇温し、当該金属膜を介して処理容器の熱を外部に放熱してしまうおそれがある。 On the other hand, for example, a metal film such as aluminum (Al) is known as a member that reflects heat. For example, by providing such a metal film in the mantle insulation body along the outer wall surface of the processing container, for example, processing is performed. It is considered that the radiant heat radiated from the container can be reflected to the processing container side. However, since the thermal conductivity of the metal film is higher than that of, for example, silica glass, the metal film gradually increases in temperature due to the radiant heat that could not be reflected to the processing container side, and the heat of the processing container is transferred to the outside through the metal film. There is a risk of dissipating heat.
また、既述のマントル断熱体よりも断熱性の高い断熱体として、真空領域を断熱体として用いる真空断熱体が知られている。この真空断熱体は、具体的には樹脂例えばポリエチレンなどからなるフィルムを2枚重ね合わせると共に、これらポリエチレンフィルムの間にシリカガラスからなる繊維や粉末を収納し、このシリカガラスの収納領域を真空に保ちながら、ポリエチレンフィルムの端面同士を周方向に亘って例えば数十℃程度に加熱して熱融着(ヒートシール)させることによって構成される。また、このポリエチレンフィルムのガスバリア性を補償するために、当該ポリエチレンフィルムを覆うように例えばアルミニウムなどの金属膜を形成して、真空領域への空気の透過(リーク)を抑えている。この真空断熱体は、例えば家庭用の電化製品などに用いられている。 Moreover, the vacuum heat insulator which uses a vacuum area | region as a heat insulator is known as a heat insulator with higher heat insulation than the mantle heat insulator mentioned above. Specifically, this vacuum insulator is composed of two films made of a resin, such as polyethylene, and a fiber or powder made of silica glass is stored between the polyethylene films, and the storage area of the silica glass is evacuated. While maintaining, the end faces of the polyethylene film are heated to, for example, about several tens of degrees Celsius over the circumferential direction, and are heat-sealed (heat sealed). Further, in order to compensate for the gas barrier property of the polyethylene film, a metal film such as aluminum is formed so as to cover the polyethylene film, thereby suppressing air permeation (leakage) to the vacuum region. This vacuum heat insulator is used for household appliances, for example.
しかし、ポリエチレンフィルムの耐熱温度が例えば100℃程度であるため、この真空断熱体を既述の処理容器などに設けると、処理容器の熱により例えばポリエチレンフィルムが溶融して、真空領域が維持できなくなって断熱性が悪化してしまう。また、真空断熱体の外表面に金属膜を設けると、既述のように金属膜の熱伝導率が高いため、処理容器の熱が当該金属膜を介して真空断熱体を回り込んで外部に放熱されてしまう。特に、既述のように処理容器の温度が200℃もの高温の場合には、このような熱の回り込みが大きくなってしまう。
特許文献1、2及び非特許文献1には、真空断熱体などについて記載されているが、既述の課題については検討されていない。
However, since the heat-resistant temperature of the polyethylene film is, for example, about 100 ° C., if this vacuum insulator is provided in the processing container described above, for example, the polyethylene film melts due to the heat of the processing container and the vacuum region cannot be maintained. As a result, the heat insulation properties deteriorate. In addition, when a metal film is provided on the outer surface of the vacuum heat insulator, the heat conductivity of the metal film is high as described above, so the heat of the processing vessel wraps around the vacuum heat insulator through the metal film to the outside. Heat is dissipated. In particular, when the temperature of the processing container is as high as 200 ° C. as described above, such heat wrap-around becomes large.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、断熱性に優れた断熱体及びこの断熱体の製造方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the heat insulating body excellent in heat insulation, and the manufacturing method of this heat insulating body.
本発明の断熱体は、
周縁部の金属面同士が接合されて封止されると共に内部が真空雰囲気とされる金属箔からなる第1の封体と、
この第1の封体内に封入された断熱材と、
前記第1の封体を覆うように設けられた樹脂シートと、を備えたことを特徴とする。
前記樹脂シートは、周縁部にて当該樹脂シート同士が封止されるかまたは周縁部が前記封体の周縁部に接合されることにより、第2の封体を形成し、
この第2の封体と前記第1の封体との間に断熱材が充填されていることが好ましい。前記第1の封体は、互いに対向する金属箔の一部同士を接合することにより内部が互いに気密な複数の領域に区画され、
前記複数の領域の各々は、断熱材が封入されていても良い。
The insulator of the present invention is
A first envelope made of a metal foil in which the peripheral metal surfaces are bonded and sealed, and the inside is in a vacuum atmosphere;
A heat insulating material enclosed in the first envelope;
And a resin sheet provided so as to cover the first sealing body.
The resin sheet forms a second sealed body by sealing the resin sheets with each other at the peripheral part or by joining the peripheral part to the peripheral part of the sealed body,
It is preferable that a heat insulating material is filled between the second envelope and the first envelope. The first sealing body is partitioned into a plurality of regions that are airtight to each other by joining a part of metal foils facing each other.
Each of the plurality of regions may be sealed with a heat insulating material.
また、本発明の断熱体は、
断熱ブロックと、この断熱ブロックの内部において被断熱領域に対向するように設けられた熱反射シートと、を備え、
前記熱反射シートは、樹脂シートとこの樹脂シートにおける前記被断熱領域側に積層された金属層と、からなることを特徴とする。
前記断熱ブロックは、セラミック材を外皮層で覆うことにより構成されたことが好ましい。
前記樹脂シートは、ポリイミドからなることが好ましい。
本発明の断熱体の製造方法は、
断熱材を包むように金属箔を配置して、この断熱材の周囲における前記金属箔の金属面同士を互いに圧接させる工程と、
これら断熱材及び金属箔が置かれる雰囲気を真空雰囲気に保ちながら、前記金属面同士の間で原子の拡散が起こるように、前記金属面同士の接触部を加熱することにより、金属面同士を互いに接合させて第1の封体を形成する工程と、
続いて、樹脂シートにより前記第1の封体を覆う工程と、を含むことを特徴とする。
前記第1の封体を形成する工程と前記樹脂シートにより前記第1の封体を覆う工程との間に、当該第1の封体の外側に断熱材を配置する工程を行い、
前記樹脂シートにより前記第1の封体を覆う工程は、前記第1の封体の外側において当該樹脂シートの周縁部同士を封止する工程または前記樹脂シートの周縁部を前記第1の封体の周縁部に接合する工程であり、この工程により前記第1の封体の外側の断熱材が前記樹脂シートからなる第2の封体と前記第1の封体との間に充填されていても良い。
前記金属箔の金属面同士を互いに圧接させる工程は、複数の凹部が形成された一方の金型に一方の金属箔を装着する工程と、前記凹部内に各々前記一方の金属箔を介して断熱材を位置させる工程と、その後、前記一方の金型に他方の金型を、前記一方の金属箔上に積層された他方の金属箔を介して圧接する工程であり、
前記第1の封体を形成する工程は、前記凹部の各々の周縁部における金属面同士の接触部を加熱する工程であっても良い。
Moreover, the heat insulator of the present invention is
A heat-insulating block, and a heat-reflective sheet provided so as to face the heat-insulated region inside the heat-insulating block,
The heat reflecting sheet includes a resin sheet and a metal layer laminated on the heat insulating region side of the resin sheet.
The heat insulating block is preferably configured by covering a ceramic material with an outer skin layer.
The resin sheet is preferably made of polyimide.
The method for producing the heat insulator of the present invention is as follows.
Arranging the metal foil so as to wrap the heat insulating material, and pressing the metal surfaces of the metal foil around the heat insulating material with each other;
While maintaining the atmosphere in which the heat insulating material and the metal foil are placed in a vacuum atmosphere, by heating the contact portion between the metal surfaces so that atoms diffuse between the metal surfaces, the metal surfaces are mutually bonded. Bonding and forming a first envelope;
And a step of covering the first sealing body with a resin sheet.
Between the step of forming the first envelope and the step of covering the first envelope with the resin sheet, performing a step of disposing a heat insulating material on the outside of the first envelope,
The step of covering the first envelope with the resin sheet includes the step of sealing the peripheral portions of the resin sheet on the outside of the first envelope or the peripheral portion of the resin sheet with the first envelope. In this step, the heat insulating material outside the first sealing body is filled between the second sealing body made of the resin sheet and the first sealing body. Also good.
The step of pressing the metal surfaces of the metal foil together includes the step of attaching one metal foil to one mold in which a plurality of recesses are formed, and heat insulation through the one metal foil in each of the recesses. A step of positioning the material, and then pressing the other mold to the one mold through the other metal foil laminated on the one metal foil,
The step of forming the first sealing body may be a step of heating a contact portion between metal surfaces in each peripheral portion of the concave portion.
本発明は、内部が真空雰囲気となるように構成された金属箔からなる第1の封体を覆うように樹脂シートを設けているので、真空断熱を行うと共に前記第1の封体からの放熱を抑えることができ、従って断熱性に優れた断熱体を得ることができる。また、別の発明は、断熱ブロックの内部に、樹脂シートとこの樹脂シートにおける被断熱領域側に積層された金属層とからなる熱反射シートを当該被断熱領域に対向するように設けているので、被断熱領域からの放熱を当該被断熱領域に向かって金属層により反射すると共に金属層から外部への放熱を抑えることができ、そのため断熱性に優れた断熱体を得ることができる。 In the present invention, since the resin sheet is provided so as to cover the first sealing body made of the metal foil configured to be in a vacuum atmosphere, heat insulation from the first sealing body is performed while performing vacuum insulation. Therefore, a heat insulator excellent in heat insulation can be obtained. In another invention, a heat reflecting sheet composed of a resin sheet and a metal layer laminated on the heat-insulated region side of the resin sheet is provided inside the heat-insulating block so as to face the heat-insulated region. The heat radiation from the heat-insulated region can be reflected by the metal layer toward the heat-insulated region and the heat radiation from the metal layer to the outside can be suppressed, so that a heat insulator excellent in heat insulation can be obtained.
[第1の実施の形態]
本発明の断熱体の実施の形態の一例について、図1〜図3を参照して説明する。先ず、この断熱体を備えた加熱装置の全体構成について簡単に説明する。この装置は、図示しない基板例えば半導体ウエハ(以下「ウエハ」と言う)を内部に収納して、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法やALD(Atomic Layer Deposition)法により、図示しないヒーターなどを用いてウエハを例えば700℃程度に加熱する加熱処理を行うための被断熱領域である処理容器1を備えている。処理容器1の例えばアルミニウム(Al)などの金属からなる外壁面には、図1に示すように、この処理容器1から外部への放熱を抑えるために、複数の断熱体2が側面側及び上面側から当該処理容器1を覆うように配置されている。図1中1aは、処理容器1の内部の雰囲気を真空排気するための排気管であり、この排気管1aの他端側はバタフライバルブなどの圧力調整部を介して真空ポンプ(いずれも図示せず)に接続されている。また、この処理容器1には、当該処理容器1内に処理ガス例えば成膜ガスを供給するための図示しない処理ガス供給路が接続されている。尚、この図1においては、処理容器1の右側の断熱体2については記載を省略している。
[First Embodiment]
An example of an embodiment of a heat insulator according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the whole structure of the heating apparatus provided with this heat insulating body is demonstrated easily. This apparatus accommodates a substrate (not shown), such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”), and uses a heater (not shown) by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or an ALD (Atomic Layer Deposition) method. For example, a
この断熱体2は、処理容器1の外壁面に臨む面が広くなるように概略板状型に形成されている。また、断熱体2の内部には、図2に示すように、処理容器1の壁面に沿うように配置された概略箱型の例えばシリカ(二酸化ケイ素)などのガラスウール(繊維)や粉体からなる充填材(断熱材)11が設けられており、この充填材11の周囲には、例えば厚さが0.05mmのアルミニウムなどからなる金属箔13が第1の封体として当該充填材11を覆うように設けられている。金属箔13の内部領域である充填材11の収納領域14は、真空雰囲気に保たれている。即ち、この収納領域14は、2枚の金属箔13、13を互いに重ね合わせるように積層すると共に、充填材11をこれら金属箔13、13間に収納し、図示しない真空容器内において金属箔13、13の周縁部に対して周方向に亘って圧力を加えながら加熱する原子の拡散接合法により気密に形成される。従って、この収納領域14の周囲におけるこれら金属箔13、13間の接合部15は、図3に模式的に示すように、金属箔13、13同士の接合面である界面や境界がほとんど判別できない程度に気密に封止されている。これらの金属箔13、13は、収納領域14が真空雰囲気となっているため、充填材11に倣うように当該充填材11側に吸着されている。
The
この金属箔13、13の外側には、処理容器1の熱が当該金属箔13を介して伝熱してこの処理容器1から外部に放熱されることを抑えるために、例えば厚さが0.05mmのポリイミドなどの樹脂材からなる樹脂シート16、16がこれらの金属箔13、13を例えば上下両側から挟み込むように積層されている。この樹脂シート16は、熱伝導率が例えば0.28W/mK、耐熱温度が300℃となっている。これらの樹脂シート16、16は、例えば金属箔13、13の接合部15に近接する部位において、周方向に亘って気密に溶着または接着されて第2の封体をなしている。これらの金属箔13と樹脂シート16との間において気密に形成された気密領域17には、断熱材18例えばシリカからなる繊維や粉末が図示しない布などの収納部材に収納されて、または収納部材なしで配置されている。この気密領域17は、例えば大気雰囲気となっている。尚、図3では金属箔13の外側の断熱材18や樹脂シート16については描画を省略している。
In order to prevent heat from the
続いて、この断熱体2を備えた加熱装置の作用について、図4を参照して説明する。既述の図1に示したように、複数の断熱体2により外壁面が覆われた処理容器1内にウエハを収納すると共に、排気管1aを介して当該処理容器1内を真空引きして、例えば成膜処理を行う時の処理圧力となるように当該排気管1aに設けられた図示しないバタフライバルブの開度を調整する。そして、処理容器1内の例えばヒーターによってウエハを例えば700℃程度に加熱すると共に、このウエハに例えば成膜用の処理ガスを供給すると、ウエハの表面において例えば処理ガスがヒーターの熱により分解して薄膜が成膜されていく。
Then, the effect | action of the heating apparatus provided with this
ここで、処理容器1の外壁面においては、処理容器1の内部の熱が伝熱して来るので、当該外壁面が例えば200℃程度に昇温する。そして、この熱は、処理容器1の外壁面に沿って設けられた断熱体2を介して外部に放熱されようとするが、既述のように熱伝導率の低い樹脂シート16が当該外壁面に沿って配置されているので、断熱体2内への伝熱が抑えられる。また、樹脂シート16の内側に設けられた断熱材18によって、同様に処理容器1から断熱体2の内部への伝熱が妨げられる。そのため、断熱体2の内部には、処理容器1の熱の一部が樹脂シート16及び断熱材18を介して金属箔13に伝熱されていく。
Here, since the heat inside the
そして、図4に示すように、処理容器1の熱が金属箔13に到達すると、金属箔13、13の内部の収納領域14を介して伝熱しようとするが、当該収納領域14が熱伝導率の極めて低い真空雰囲気となっているため、当該収納領域14にはほとんど伝熱されない。一方、金属箔13が断熱材18などよりも熱伝導率の高いアルミニウムから構成されているので、処理容器1内から伝熱された熱は、この金属箔13を介して収納領域14を回り込んで行く。処理容器1内の熱が金属箔13を介して例えば当該処理容器1の反対側の面にまで回り込むと、この熱は金属箔13から温度の低い外部に向かって伝熱しようとする。しかし、金属箔13の外側には断熱材18及び樹脂シート16が配置されているので、樹脂シート16から外部への伝熱が抑えられることになる。この時、樹脂シート16、16同士の接合部及び金属箔13、13同士の接合部15は、夫々200℃に近い温度に昇温することになるが、樹脂シート16及び金属箔13の耐熱性が高い(樹脂シート16;300℃、金属箔13:660℃)ため、溶融や変質が起こらない。従って、収納領域14については真空雰囲気が維持され、気密領域17については大気雰囲気が保たれる。尚、処理容器1の外壁面には、既述の図1に示すように断熱体2が隙間無く配置されているが、図4においては1つの断熱体2を模式的に描画している。
Then, as shown in FIG. 4, when the heat of the
上述の実施の形態によれば、被断熱領域である処理容器1から外部への放熱を抑えるために、内部が真空雰囲気となるように構成された金属箔13を設けると共に、前記金属箔13を覆うように樹脂シート16を設けているので、真空断熱を行うと共に前記金属箔13からの放熱を抑えることができ、従って断熱性に優れた断熱体2を得ることができる。
According to the above-described embodiment, in order to suppress heat radiation from the
また、耐熱温度が300℃の樹脂シート16を金属箔13の周囲を覆うように設けているので、既述のように180℃〜200℃程度に昇温する処理容器1の外壁面に断熱体2を配置する場合であっても、樹脂シート16の溶融や変質などの劣化を抑えることができ、金属箔13を介して処理容器1の熱が外部に回り込むことを抑制できる。更に、気体の透過や前記処理容器1の温度における溶融が起こらないアルミニウムにより収納領域14を形成しているので、当該収納領域14における真空度の低下を抑えることができ、従って断熱性を長期間に亘って維持することができる。更にまた、金属箔13と樹脂シート16との間の気密領域17に断熱材18を設けているので、当該気密領域17の内部の雰囲気及び断熱材18によって、金属箔13と樹脂シート16との間における伝熱を抑制でき、従って処理容器1の放熱を抑えることができる。また、金属箔13を屈曲性に富むアルミニウムにより構成しているので、当該金属箔13を破断させることなく収納領域14内を真空雰囲気にすることができると共に、処理容器1に沿って断熱体2を配置することができる。
Further, since the
既述の例では、気密領域17を大気雰囲気としたが、例えば気密領域17の内部領域を真空引きしながら、あるいは真空容器内にこの断熱体2を収納した状態で樹脂シート16、16同士の接合部を溶着(ヒートシール)することによって、当該気密領域17を真空雰囲気にして更に断熱性を高めるようにしても良い。この場合には、樹脂シート16を介して気密領域17内に外部のガスが侵入することを抑えるために、図5に示すように、樹脂シート16の外側に当該樹脂シート16のガスバリア性を補償するための例えばアルミニウムからなる補助金属箔21を気密に設けても良い。この補助金属箔21についても、既述の金属箔13と同様に、断熱体2を上下から挟み込むように2枚の補助金属箔21、21を積層し、これら補助金属箔21、21の周縁部を周方向に亘って接合して配置される。また、処理容器1内の熱がこの補助金属箔21、21を介して外部に回り込むことを抑えるために、ポリイミドからなる補助樹脂シート22を補助金属箔21の外側に設けても良い。これらの補助金属箔21と補助樹脂シート22との間に、例えばシリカガラスなどからなる断熱材を収納しても良い。
In the above-described example, the
また、金属箔13、13同士の接合部15について、原子の拡散接合法により接合したが、外部からのガスが侵入しない接合方法例えば電子ビームなどを用いた溶接法であっても良い。更に、金属箔13と樹脂シート16との間に断熱材18を設けたが、断熱材18を設けずに金属箔13の外側に例えばポリイミドをコーティングして樹脂シート16を構成しても良い。この場合には、例えば金属箔13、13同士を気密に接合した後、これらの金属箔13、13の外側に樹脂シート16が積層される。更に、金属箔13を覆うように樹脂シート16を配置したが、図6に示すように、樹脂シート16及び金属箔13の周縁部同士を接合しても良い。このように樹脂シート16、16間を離間させる方法としては、具体的には例えば金属箔13、13同士を接合した後、接合部15付近を周方向に亘って覆うようにマスキング材を塗布する。次いで、金属箔13の表面に樹脂シート16をコーティングし、続いてマスキング材を剥離する。このように、樹脂シート16、16同士を離間させることにより、これら樹脂シート16、16間の伝熱が抑制されるので、更に断熱性を高めることができる。
Moreover, although the joining
また、断熱体2について、金属箔13により収納領域14を気密に保持するようにしたが、図7に示すように、金属箔13に代えて樹脂シート16により真空雰囲気を保持するようにしても良い。この場合には、充填材11の外側には樹脂シート16、16が設けられ、これら樹脂シート16、16は熱融着(ヒートシール)により既述の接合部15が形成される。また、この樹脂シート16を覆うように、当該樹脂シート16のガスバリア性を補償するための金属箔13と、この金属箔13からの放熱を抑えるための補助樹脂シート22と、が内側からこの順番で形成されることになる。
In addition, the
[第2の実施の形態]
続いて、本発明の断熱体の第2の実施の形態の一例について、図8を参照して説明する。この断熱体は、例えば繊維状あるいは粉体状の例えばシリカガラスなどからなるブロック本体31が、例えばシリカ繊維からなる外皮層(梱包材)32によって表面が覆われてマントル断熱体を構成している。これらのブロック本体31及び外皮層32により断熱ブロック30(断熱体2)が構成されており、この断熱ブロック30は、例えば概略箱型となるように構成されている。この断熱ブロック30の内部には、例えばポリイミドシートからなる樹脂層34と、この樹脂層34に例えば蒸着により形成された金属層であるアルミニウム層33と、からなる熱反射シート35が収納されている。アルミニウム層33は、処理容器1内の熱を当該処理容器1に向けて反射するためのものであり、樹脂層34は、このアルミニウム層33が処理容器1の熱を反射しきれずに昇温した場合に当該熱が外部へ放熱されることを抑えるためのものである。この熱反射シート35は、断熱ブロック30の厚さ方向において概略中央位置となるように、即ち厚さ方向両側からほぼ同じ厚さのブロック本体31により挟まれるように、当該断熱ブロック30内に配置されている。そして、この熱反射シート35が処理容器1に対向するように、断熱ブロック30が配置されている。これらのアルミニウム層33及び樹脂層34は、膜厚が例えば夫々0.05mm、0.05mmとなっている。尚、熱反射シート35の積層方法としては、アルミニウム層33の表面に樹脂層34をコーティングしても良いし、あるいはこれらのアルミニウム層33及び樹脂層34を個別にシート状に形成して互いに接着しても良い。
[Second Embodiment]
Next, an example of the second embodiment of the heat insulator of the present invention will be described with reference to FIG. In this heat insulator, a block
この第2の実施の形態では、既述のようにウエハに対して加熱処理を行うことによって処理容器1の外壁面が例えば200℃程度に昇温すると、断熱ブロック30内にこの処理容器1の熱が伝熱しようとするが、当該外壁面に隣接する外皮層32及びブロック本体31により断熱ブロック30内への伝熱が抑えられる。そして、処理容器1の熱の一部が熱反射シート35に到達すると、図9に示すように、アルミニウム層33によりこの熱の大部分が処理容器1側に向けて反射される。そして、処理容器1側に反射しきれなかった熱によりアルミニウム層33が次第に昇温すると、アルミニウム層33の熱伝導率が高いため、この熱が処理容器1の外側のブロック本体31に向かって伝熱しようとする。しかし、このアルミニウム層33とブロック本体31との間に当該アルミニウム層33よりも熱伝導率の小さい樹脂層34が設けられているので、図10に示すように、当該樹脂層34によってブロック本体31への放熱が抑制される。このブロック本体31に樹脂層34を介して処理容器1から僅かに伝熱したとしても、このブロック本体31が既述のようにシリカガラスにより構成されているので、外部への放熱が抑えられることになる。
In the second embodiment, when the outer wall surface of the
この第2の実施の形態では、断熱ブロック30の内部にアルミニウム層33と樹脂層34とを処理容器1側からこの順番で積層しているので、アルミニウム層33により処理容器1から伝熱される熱を当該処理容器1に向けて反射することができ、また処理容器1の熱を反射しきれずにアルミニウム層33が昇温した場合であっても、樹脂層34により外部への放熱を抑えることができる。そのため、断熱性に優れた断熱体を得ることができる。従って、例えば従来のシリカウールなどだけで構成されていたマントル断熱体に比べて、断熱ブロック30(ブロック本体31)を薄くすることができる。
In the second embodiment, since the
図11及び図12は、第2の実施の形態の変形例を示している。図11は、断熱ブロック30内において、処理容器1側の外皮層32に近接する領域に熱反射シート35を設けた例を示している。この熱反射シート35において、処理容器1側にアルミニウム層33が配置され、外側に樹脂層34が設けられている。このように発熱源(処理容器1)に近接した部位に熱反射シート35を設けることによって、外部への放熱を更に抑えることができる。また、図12は、断熱ブロック30内において、処理容器1から離れた側の外皮層32に近接する位置に熱反射シート35を配置した例を示している。この例においても、アルミニウム層33及び樹脂層34は、夫々処理容器1側及び外側に配置される。
11 and 12 show a modification of the second embodiment. FIG. 11 shows an example in which a
以上の第1及び第2の実施の形態では、処理容器1の外壁面に断熱体を複数配置したが、図13に示すように、処理容器1を上方側から覆うように下面が開口する概略箱型の断熱体を用いても良い。具体的には、例えば処理容器1の外壁面の5つの面(上面及び側面)の各面に沿って配置される断熱体の各々について、一つ(一枚)の断熱体(断熱体2または断熱ブロック30)により各面を構成すると共に、これら5つの断熱体により下面が開口する箱型となるように各断熱体の周縁部同士を例えば接着する。このような断熱材であっても、既述の各実施の形態の作用及び効果が得られる。
In the first and second embodiments described above, a plurality of heat insulators are arranged on the outer wall surface of the
また、既述の排気管1aについて、処理容器1から排気されるガスが冷却されて生成する生成物の付着を抑えるために当該排気管1aを図示しないヒーターを用いて加熱する場合には、被断熱領域である排気管1aを覆うように断熱体を設けても良い。この場合には、図14に示すように、例えば排気管1aに沿って配置されるリング状の断熱体を周方向に複数例えば2つに分割して、各々の断熱体を既述の各実施の形態の断熱体2または断熱ブロック30により構成しても良い。この場合の断熱材の分割数としては、3つ以上であっても良いし、あるいは例えば断熱体を概略短冊状に形成し、当該断熱体の一面側が排気管1aの長さ方向に沿って外周面に倣うように排気管1aの周方向に亘って断熱体2を複数並べても良い。この図14中1bは、排気管1aと断熱材との間に設けられた例えばアルミニウムからなるブロックであり、1cは断熱体同士を接続するための例えば粘着テープである。また、処理容器1内に例えば処理ガスを供給する処理ガス供給管を加熱する場合においても、この処理ガス供給管の周囲に本発明の断熱体を設けても良い。
Further, when the exhaust pipe 1a is heated by using a heater (not shown) in order to suppress adhesion of a product generated by cooling the gas exhausted from the
既述の充填材11及びブロック本体31としては、シリカガラスを例に挙げて説明したが、例えばグラスウール、ウレタンフォームなどを用いても良い。また、金属箔13及びアルミニウム層33としては、アルミニウム以外にもステンレスやニッケルなどであっても良い。更に、樹脂シート16及び樹脂層34としては、ポリイミド以外にも耐熱性の高い樹脂であれば良く、耐熱温度(溶融温度)が例えば200℃以上の例えばポリベンゾイミダゾール(PBI)、ポリエーテル・エーテル・ケトン(PEEK)、PAIポリアミド・イミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS)などであっても良い。
As the
既述の第1の実施の形態の断熱体(真空断熱体)2は、既に詳述したように、概略板状をなしているので、外表面が平面である発熱部位(被断熱領域)に対しての施工(貼り付け)に適している。一方、発熱部位の外表面の形状は装置や断熱体2の設置部位に応じてまちまちであり、例えば既述の排気管1aの外表面は曲面形状をなしているし、処理容器1の上下の四辺には角部(稜線)が形成されている。また、処理容器1に排気管1a用のフランジ(排気ポート)などといった突起物が設けられている場合には、この突起物を避けるように断熱体2を配置する必要がある。これらの場合には、既述のように、発熱部位の外表面の形状に応じて、断熱体2の大きさや形状あるいは配置方法を種々調整するようにしても良いが、1つの品種(形状及び大きさ)の断熱体2によって様々な形状の外表面に対応できるように汎用性を高くしておくと、コスト的に有利である。従って、既述の板状の断熱体2について、折り曲げたり湾曲させたりできるように、更には突起物を避けるために切り欠きや開口部を形成できるように構成することが好ましい。
As already described in detail, the heat insulator (vacuum heat insulator) 2 according to the first embodiment described above has a substantially plate shape, so that the heat generating portion (heat-insulated region) whose outer surface is flat is used. Suitable for construction (pasting). On the other hand, the shape of the outer surface of the heat generating part varies depending on the installation part of the apparatus and the
しかし、この断熱体2は、真空雰囲気である収納領域14に充填材11が充填されているので、当該充填材11が密に堅く締まった状態となっていて湾曲させにくい。また、収納領域14を大気雰囲気にすると断熱体2の断熱性能が低下してしまうので、当該収納領域14に対して切り込みや開口部を形成できない。そこで、容易に折り曲げたり屈曲させたりすることができ、更には収納領域14を真空雰囲気に保ったまま断熱体2に切り欠きや開口部を形成できる断熱体2について、以下に説明する。
However, since the insulating
始めに、この断熱体2の概観について説明すると、断熱体2は、図15〜図18に示すように、平面的(図15中X−Y方向)に複数の円柱状の領域に気密に区画されている。即ち、概略矩形の積層シート51上に、円柱状に突出した区画領域(分割領域)50が縦横にマトリックス状に配置されており、各々の区画領域50には、収納領域14が形成されている。ここで、既述の第1の実施の形態の断熱体2では、金属箔13と樹脂シート16との間に断熱材18を設けたが、この例では、これら金属箔13と樹脂シート16とが積層されている場合を例に挙げて説明する。従って、前記積層シート51は、図18に概略的に示すように、これら樹脂シート16、金属箔13、13及び樹脂シート16が上方側から(あるいは下方側から)積層された状態となっている。また、各区画領域50は、図17に示すように、積層シート51から上方に向かって伸びる先端側の角部が周方向に亘ってなだらかにテーパー状に(R状に)なるように各々形成されている。この例では、各々の区画領域50は、図17に示すように、積層シート51からの高さ寸法hが5mm、直径寸法Rが20mmとなっている。また、各々の区画領域50、50間の離間寸法Dは、例えば5mmとなっている。尚、金属箔13及び樹脂シート16の寸法を誇張して厚く描画している。
First, an overview of the
積層シート51は、膜厚が例えば0.2mm程度であり、可撓性があることから、隣接する区画領域50同士を上下左右に各々動かすことができる。そして、この実施の形態における断熱体2は、各々の区画領域50を互いに独立して動かす時であっても、あるいはこれらの区画領域50のうち一つまたは複数を積層シート51から切り離す時であっても、各々の収納領域14における真空雰囲気が維持されるように構成されている。
Since the
続いて、この断熱体2の製造方法について、図19〜図23を参照して説明する。先ず、図19(a)〜(c)に示すように、厚み寸法が例えば0.5mm程度の薄板(平板)状あるいは薄膜状の例えばアルミニウムからなる金属板41に対して、当該金属板41の下方側及び上方側に夫々配置された第1の金型61及び第2の金型62を用いてプレス加工を行い、当該金属板41を圧延して金属箔13を形成する。
Then, the manufacturing method of this
そして、金属箔13を金型61、62から取り外すと、当該金属箔13には、図20に示すように、第1の金型61における凹部55の凹面及び第2の金型62における凸部56の凸面の形状に外面の形状及び内面の形状が夫々倣うように、金属箔13から下方に向かって突出する突出部57が複数箇所に成型される。各々の突出部57は、下端面の内周面及び外周面の屈曲部が周方向に亘ってなだらか(R状)になっており、また厚み寸法が例えば0.05mm程度となっている。また、この成形により、突出部57、57間の領域は、水平方向に亘って平坦となり、また金型61、62によって薄く引き延ばされて厚み寸法が例えば0.05mm程度となる。尚、図20では金属板41を一部切り欠いて拡大して示している。
Then, when the
次いで、図19(d)及び図20に示すように、各々の突出部57の配列パターンに対応するように複数の開口部63aが格子状に形成された例えばステンレスからなる第3の金型63上に、当該開口部63a内に突出部57が各々収納されるように金属箔13を載置(装着)する。続いて、図19(d)に示すように、各々の突出部57内に、シリカなどからなるガラスウールや粉末を充填材11として充填する。そして、突出部57における上面の開口領域(充填材11の収納領域)を各々塞ぐように、厚み寸法が例えば0.05mm程度の例えばアルミニウムからなる平板状の金属箔42を載置する。これらの金属箔13及び金属箔42により、各々の充填材11が包まれた状態となる。次いで、図21に示すように、真空雰囲気において加熱処理を行うための真空チャンバ71内に、これら第3の金型63、金属箔13、充填材11及び金属箔42を搬入して加熱台72に載置する。図21中73はヒータ、74は真空排気路である。
Next, as shown in FIGS. 19D and 20, a
そして、真空チャンバ71内を真空雰囲気に設定すると共に、金属箔42の上方側から、下面が平坦な例えばステンレスなどからなる第4の金型64を当該金属箔42に向けて加圧して、金属箔13、42を互いに圧接させる。また、加熱台72により、金属箔13及び金属箔42の接触部(突出部57、57間の領域)が例えば600〜700℃程度となるように加熱する。そして、この加熱処理及び加圧処理を例えば12時間程度行うと、図22に示すように、金属箔13及び金属箔42の接触部の間で原子の拡散が起こり、当該接触部において界面や境界がほとんど判別出来ない程度にこれら金属箔13及び金属箔42が拡散接合される。そのため、各々の突出部57は、図23に示すように、充填材11の充填された内部の領域(収納領域14)が真空雰囲気となった状態で、周方向に亘って各々気密に封止される。尚、図21において、第4の金型64を下方に向かって加圧するための加圧機構については図示を省略している。
And while setting the inside of the
そして、これらの一体化した金属箔13及び金属箔42を例えば樹脂からなる液体中に浸漬して、当該液体から取り出した後乾燥や加熱処理を行う。この処理により、図18に示すように、金属箔13及び金属箔42の表面に夫々膜厚が例えば0.05mm程度となるように樹脂シート16、16が形成されて、既述の図15に示したように、区画領域50の複数形成された断熱体2が得られる。従って、各々の区画領域50には、既述の第1の実施の形態で説明した断熱体2と同様に、金属箔13(金属箔13、42)により気密に封止された収納領域14が形成される。この樹脂シート16としては、樹脂からなる液体中への浸漬及び熱処理を行うことに代えて、例えばフィルム状の樹脂シート16を貼り付けても良い。
And these
図18において、各々の区画領域50の一端側(上方側)を接続する部位(金属箔13、金属箔42及び樹脂シート16、16)である既述の積層シート51は、膜厚が例えば0.2mm程度であり、例えば平面(X−Y面)で見た時の一辺の寸法が夫々例えば20mmの正方形に形成される。このように積層シート51が薄膜状となっているので、各々の区画領域50は、各々の収納領域14の真空雰囲気を維持しながら、各々個別に独立して動くことができるように積層シート51により支持される。
In FIG. 18, the above-described
続いて、この断熱体2を既述の排気管1aの外表面に沿って配置する場合について説明する。ここで、断熱体2を平面で見た時の区画領域50の先端側が向く面を表面、積層シート51側が向く面を裏面とすると、図24に示すように、断熱体2の表面側が排気管1a側に臨むように、即ち各々の区画領域50の先端部が排気管1aに接触するように、排気管1aの曲面(外周面)及び当該排気管1aの長さ方向に沿って断熱体2を排気管1aに巻き付ける。そして、例えば耐熱テープ65などを用いて、断熱体2の端部同士を互いに接着する。
Then, the case where this
この時、既述のように各々の区画領域50が互いに柔軟性を有して積層シート51により支持されているので、これら区画領域50における金属箔13、13は、排気管1aの外周面に倣うように断熱体2が配置される時に、例えば引き延ばされたり圧縮されたりする応力の発生が抑えられる。従って、例えば金属箔13におけるピンホールや亀裂の発生が抑えられて、収納領域14の真空雰囲気(断熱性能)が維持される。また、各々の区画領域50において個別に収納領域14を形成しているので、これら収納領域14のうち一つの金属箔13に例えばピンホールが形成されて大気雰囲気に戻ってしまっても、他の収納領域14には影響をほとんど及ぼさないので、断熱体2の全体としては断熱性能をほぼ維持できる。更に、各々の区画領域50を概略円筒形状にしていることから、また区画領域50の先端部の角部をなだらかにしていることから、金属箔13には鋭利な(シャープな)面の形成が抑えられるので、当該金属箔13の一部に対する応力の集中が抑制され、ピンホールや亀裂の発生がより一層抑えられる。更にまた、排気管1aから見て積層シート51が区画領域50よりも外側に位置していることから、排気管1aから外部への当該積層シート51を介した放熱が抑えられる。尚、金属箔13にピンホールなどが形成されたとしても、当該金属箔13を覆うように樹脂シート16が形成されているので、樹脂シート16により収納領域14の真空雰囲気が維持される場合もある。
At this time, as described above, the
この時、既述の第1の実施の形態の断熱体2(複数の区画領域50を設けない場合)において、折り曲げたり湾曲させたりしても金属箔13にピンホールなどが形成されないように当該金属箔13を例えば15mm程度まで厚くした時には、この金属箔13の剛性が高くなって(強度が高くなって)曲げにくくなる場合がある。従って、断熱体2を複数の区画領域50に気密に区画することによって、金属箔13の膜厚を薄く保った状態でピンホールの発生を抑制できるので、断熱体2の断熱性能を保ったまま当該断熱体2を容易に曲げたり屈曲させたりすることができると言える。
At this time, in the
ここで、排気管1aの外周に断熱体2を巻き付ける時、断熱体2の長さ寸法が排気管1aの円周寸法あるいは長さ寸法(排気管1aの伸びる方向の寸法)よりも短い場合には、複数の断熱体2を排気管1aの外面に貼り付けて、既述のように耐熱テープ65を用いてこれら断熱体2、2同士を接着する。一方、断熱体2の長さ寸法が排気管1aの各寸法よりも長い場合には、断熱体2において区画領域50、50間の領域、即ち例えば図16に示すA−A線における積層シート51を切断する。このように断熱体2を途中部位で切断する場合でも、各々の収納領域14を避けて断熱体2を切断することにより、各々の区画領域50の真空雰囲気が保たれて、断熱性が維持される。この時、図14に示したように、排気管1aと断熱体2との間にブロック1bを配置しても良い。尚、図24においては、区画領域50、50間の配置間隔や積層シート51については模式的に示している。
Here, when the
既述の区画領域50、50間の離間寸法Dは、大きすぎる(離れすぎる)と真空雰囲気である収納領域14、14が互いに離間しすぎて断熱性能が低下することから、10mm以下であることが好ましい。また、この離間寸法Dは、小さすぎる(近接しすぎる)と曲率の大きな曲面に対応しずらくなることから、即ち断熱体2を湾曲させにくくなることから、例えば5mm以上であることが好ましい。この離間寸法Dとしては、発熱部位毎にも異なるが、例えば既述の排気管1aを例に挙げて説明すると、排気管1aの外径寸法がΦ50mmの場合には5mm〜10mm、Φ100mmの場合には10mm〜15mm程度であることが好ましい。更に、積層シート51からの区画領域50の高さ寸法h及び区画領域50の直径寸法Rについては、例えばhは5mm〜10mm、Rは20mm〜40mm程度にしておくことが好ましい。
また、図25に示すように、処理容器1の上下の四辺における角部を覆うように断熱体2を配置しても良い。この場合であっても、各々の区画領域50における収納領域14の真空雰囲気が維持されたまま、即ち金属箔13におけるピンホールなどの発生が抑えられた状態で、処理容器1の外面に沿って断熱体2が貼り付けられる。
The separation dimension D between the
In addition, as shown in FIG. 25, the
更に、処理容器1の外面に突起物例えば既述の排気管1aを接続するためのフランジ(排気ポート)75が形成されている場合には、このフランジ75の大きさ及び形状に対応するように、断熱体2の一部を切り離すようにしても良い。この場合であっても、例えば図26に示すように、断熱体2における一つまたは複数の区画領域50を切り離して開口部66を形成することにより、当該開口部66の周囲における収納領域14の真空雰囲気を保つことができる。従って、図27及び図28に示すように、フランジ75を避けて断熱体2を配置することができる。尚、図27においてY方向の断熱体2については省略しており、また図28において積層シート51を省略している。
Further, when a flange (exhaust port) 75 for connecting the projection, for example, the above-described exhaust pipe 1a is formed on the outer surface of the
このように、様々な形状の発熱部位、具体的には曲面や屈曲部、更には突起物の形成された面に対して、1つの品種(大きさ及び形状)の断熱体2を適用できるので、当該発熱部位の種類に応じて断熱体2を製造しなくて済むため、断熱体2について高い汎用性が得られてコスト的に有利となる。尚、この例では開口部66について説明したが、開口部66に代えて、例えば断熱体2の側方側から一つまたは複数の区画領域50を取り除くように切り欠きを入れても良い。
In this way, one type (size and shape) of the
また、既述の例で説明したように、金属箔13と樹脂シート16との間に断熱材18を設けても良い。この場合には、図29に示すように、金属板41及び金属箔42の周囲に断熱材18を配置すると共に、これら金属板41、金属箔42及び断熱材18を覆うように、例えば薄膜状の樹脂シート16、16を配置して、当該樹脂シート16、16の周縁部同士を接着する。この場合には、断熱材18は、各々の区画領域50を跨ぐように配置される。
Further, as described in the above example, the
また、図30に示すように、各々の区画領域50、50間で樹脂シート16により断熱材18を区画するようにしても良い。このように断熱材18を区画する場合には、金属箔13、13同士を拡散接合した後、例えば既述の第3の金型63の表面に樹脂液を塗布して、この第3の金型63の開口部63a(突出部57が収納される領域)に、当該開口部63aの深さ寸法の例えば半分程度となるように、断熱材18を各々収納する。そして、開口部63a、63a間における水平面によって突出部57、57間の領域を下方側から支持するように、第3の金型63の各々の開口部63aに突出部57を各々収納する。そして、これら断熱体2及び第3の金型63を加熱することにより、第3の金型63の表面の樹脂液が硬化して、各々の突出部57の周囲において金属箔13(金属箔42)と樹脂膜(樹脂シート16)とが接続されると共に、各々の突出部57と樹脂シート16との間には断熱材18が収納される。従って、各々の区画領域50毎に、断熱材18が区画される。続いて、断熱体2の上方側についても、同様に図示しない金型を用いて樹脂液の塗布処理、断熱材18の収納及び加熱処理を行うことにより、図30の断熱体2が得られる。図30の断熱体2において、既述のように一つまたは複数の区画領域50を切り離す時は、例えば図30中B−B線で切断することにより、各々の収納領域14の真空雰囲気を維持しながら、断熱材18の漏れ出しや飛散についても抑えることができる。
In addition, as shown in FIG. 30, the
既述の例では、区画領域50を格子状に配置したが、例えば図31に示すように千鳥状などであっても良い。また、区画領域50としては、概略円筒形状以外にも、例えば図32に示すように概略箱型であっても良い。更に、図33に示すように、底面及び上面が三角形である三角柱状の区画領域50を設けると共に、2つの区画領域50、50の側面同士が互いに近接して相対向するように配置して、これら2つの区画領域50、50を一組として複数箇所に設けても良い。そして、これら一組の互いに近接する区画領域50、50同士において相対向する面が一列に並ぶように、積層シート51上に複数の区画領域50を並べることにより、当該列に直交する方向(図33中矢印で示す方向)に対して、断熱体2が曲がりやすくなる。尚、図32及び図33では断熱体2を一部切り欠いて示している。
In the above-described example, the
また、断熱体2を複数の区画領域50により構成するにあたって、第1の金型61及び第2の金型62を用いて突出部57を形成したが、このような金型61、62を用いずに、概略平板上の金属板41上に充填材11を複数の領域に点在させても良い。この場合には、これら充填材11の点在領域が気密に区画されるように、第3の金型63の上面によって前記点在領域の周囲の金属板41を下方側から支持して、当該金属板41の上方に金属箔42を積層する。そして、真空雰囲気において、これら金属板41及び金属箔42の上方側から、当該第3の金型63の上下を入れ替えた状態の別の金型によって、前記点在領域の周囲の金属箔42を下方側に加圧する。そして、既述の例と同様に、加圧処理及び加熱処理を行うことにより、これらの金属板41及び金属箔42の接触面が接合される。
Further, when the
ここで、既述の第1の実施の形態における断熱体2の製造方法について、図34を参照して簡単に説明する。既述の金型61、62を用いない場合と同様に、概略平板上の金属板41(金属箔13)上に充填材11を載置して、この充填材11の上方に金属箔42(金属箔13)を積層する。そして、充填材11が金属板41及び金属箔42により包まれるように、当該充填材11の周囲における金属板41及び金属箔42の金属面同士を互いに接触させ、真空雰囲気中においてこの接触面に対して圧力を加えると共に、当該接触面を加熱する。こうして既述の例と同様に加圧処理及び加熱処理を行うことにより、前記接触面において原子の拡散が起こり、第1の実施の形態の断熱体2が得られる。図34中、81及び82は、夫々前記接触面を断熱体2の周方向に亘って下方側から支持する金型及び金型81による支持面を上方側から下方に向けて加圧する金型であり、83は金型81、82により挟み込まれる領域を加熱するための加熱部である。
Here, the manufacturing method of the
また、複数の区画領域50を接続するにあたって、金属箔13及び樹脂シート16(詳しくは金属板41、金属箔42及び樹脂シート16、16)からなる積層シート51を用いたが、樹脂材によりこれら複数の区画領域50を接続するようにしても良い。具体的には、図34において説明したように、区画領域50の設けられていない断熱体2を複数作製する。そして、以下に説明するように、図35及び図36に示す接続用金型90を2つ用いて、これら断熱体2を平面的に複数接続する。この接続用金型90には、断熱体2を収納するための凹部91が複数箇所に例えば格子状に配置されており、この凹部91は、当該凹部91に収納される断熱体2の端部が当該凹部91の外縁から僅かに例えば2mm程度外側に向かって伸び出すように、即ち凹部91、91間の領域において断熱体2が側方側から支持されるように、幅寸法が設定されている。また、これらの凹部91、91間において水平に形成された部位である水平部92には、接続用金型90の上面を縦横に区切るように、ライン状の溝93が形成されている。この溝93は、各々連通すると共に、接続用金型90の側面において当該接続用金型90の外側に向かって開口している。
Further, in connecting the plurality of
そして、凹部91に断熱体2が収納されるように、接続用金型90上に複数の断熱体2を並べると共に、図37に示すように、これら断熱体2の端部を溝93の上方位置に位置させる。次いで、接続用金型90上に載置されたこれら断熱体2の上方側から、別の接続用金型90を、下方側の接続用金型90とは上下を入れ替えた状態で下降させる。そして、これらの接続用金型90、90における凹部91、91に断熱体2が上方側及び下方側から収納されるように接続用金型90、90を図示しない固定具により固定する。続いて、この接続用金型90、90を樹脂液中に浸漬すると、互いに隣接する断熱体2、2の端部間を接続するように、接続用金型90の側面側から樹脂液が溝93内を通流する。こうして樹脂液から接続用金型90、90を取り出して、溝93から樹脂液が排出されないようにしながら(接続用金型90の側面における溝93の開口部を塞ぎながら)乾燥や加熱処理を行い、接続用金型90、90を取り外すと、樹脂材95によって互いの端部同士が平面的に接続された複数の断熱体2が得られる。
この時、樹脂材95を用いて平面的に接続する断熱体2としては、図38に示すように、既述の区画領域50と同様の形状のものであっても良い。また、既述の金属箔13、13同士を接合する方法として、これら金属箔13、13の接触部を加熱しながら加圧する手法を例に説明したが、真空雰囲気において電子ビームなどを当該接触部に照射して接合する溶接法であっても良い。
Then, a plurality of
At this time, the
ここで、収納領域14が真空雰囲気である第1の実施の形態の断熱体2について複数の区画領域50に区画したが、既述の第2の実施の形態のマントル断熱体についても同様に複数の区画領域50に区画するようにしても良い。以下に、このようなマントル断熱体の製造方法の一例について説明する。先ず、図39(a)に示すように、例えば第1の金型61の表面(複数の凹部55)に倣うように既述の外皮層32を配置すると共に、この外皮層32を介して各々の凹部55内にブロック本体31を収納する。次いで、同図(b)に示すように、各々の凹部55を塞ぐように、例えば薄膜状のアルミニウム層33を配置して、当該アルミニウム層33の下面と外皮層32の上面(凹部55、55間の領域)とを接着する。
Here, although the
また、図39(c)に示すように、以上の図39(a)と同様にして、第1の金型61と同じ構成の金型70を用いて、金型70の凹部55に沿うように配置した外皮層32を介して各々の凹部55内にブロック本体31を収納すると共に、各々の凹部55を覆うように、既述のアルミニウム層33を配置する。そして、同様にアルミニウム層33の下面と外皮層32の上面とを接着する。
Further, as shown in FIG. 39C, in the same manner as in FIG. 39A, the
続いて、図40に示すように、アルミニウム層33、33同士が互いに相対向するように、例えば第1の金型61の上下を反転させると共に、これらアルミニウム層33、33間に樹脂層34を配置する。そして、これらアルミニウム層33、樹脂層34及びアルミニウム層33同士を互いに接着して、熱反射シート35を形成する。次いで、マントル断熱体の周囲における外皮層32、32同士を接着すると共に、第1の金型61及び金型70を取り外すことにより、複数の区画領域50に区画されたマントル断熱体が得られる。このマントル断熱体についても、既述の真空断熱体(断熱体2)と同様に屈曲自在及び区画領域50、50間において切り離し可能に構成される。尚、これら図39及び図40においても熱反射シート35の厚み寸法については誇張して描画している。
Subsequently, as shown in FIG. 40, for example, the
1 処理容器
1a 排気管
2 断熱体
11 充填材
13 金属箔
14 収納領域
15 接合部
16 樹脂シート
33 アルミニウム層
34 樹脂層
35 熱反射シート
DESCRIPTION OF
Claims (9)
この第1の封体内に封入された断熱材と、
前記第1の封体を覆うように設けられた樹脂シートと、を備えたことを特徴とする断熱体。 A first envelope made of a metal foil in which the peripheral metal surfaces are bonded and sealed, and the inside is in a vacuum atmosphere;
A heat insulating material enclosed in the first envelope;
And a resin sheet provided so as to cover the first sealing body.
この第2の封体と前記第1の封体との間に断熱材が充填されていることを特徴とする請求項1に記載の断熱体。 The resin sheet forms a second envelope by sealing the resin sheets to each other at the peripheral edge or by joining the peripheral edge to the peripheral edge of the first envelope.
The heat insulating body according to claim 1, wherein a heat insulating material is filled between the second sealing body and the first sealing body.
前記複数の領域の各々は、断熱材が封入されていることを特徴とする請求項1または2に記載の断熱体。 The first sealing body is partitioned into a plurality of regions that are airtight to each other by joining a part of metal foils facing each other.
The heat insulator according to claim 1 or 2, wherein a heat insulating material is sealed in each of the plurality of regions.
前記熱反射シートは、樹脂シートとこの樹脂シートにおける前記被断熱領域側に積層された金属層と、からなることを特徴とする断熱体。 A heat-insulating block, and a heat-reflective sheet provided so as to face the heat-insulated region inside the heat-insulating block,
The heat-reflecting sheet comprises a resin sheet and a metal layer laminated on the heat-insulated region side of the resin sheet.
これら断熱材及び金属箔が置かれる雰囲気を真空雰囲気に保ちながら、前記金属面同士の間で原子の拡散が起こるように、前記金属面同士の接触部を加熱することにより、金属面同士を互いに接合させて第1の封体を形成する工程と、
続いて、樹脂シートにより前記第1の封体を覆う工程と、を含むことを特徴とする断熱体の製造方法。 Arranging the metal foil so as to wrap the heat insulating material, and pressing the metal surfaces of the metal foil around the heat insulating material with each other;
While maintaining the atmosphere in which the heat insulating material and the metal foil are placed in a vacuum atmosphere, by heating the contact portion between the metal surfaces so that atoms diffuse between the metal surfaces, the metal surfaces are mutually bonded. Bonding and forming a first envelope;
Then, the process of covering a said 1st sealing body with a resin sheet, The manufacturing method of the heat insulating body characterized by the above-mentioned.
前記樹脂シートにより前記第1の封体を覆う工程は、前記第1の封体の外側において当該樹脂シートの周縁部同士を封止する工程または前記樹脂シートの周縁部を前記第1の封体の周縁部に接合する工程であり、この工程により前記第1の封体の外側の断熱材が前記樹脂シートからなる第2の封体と前記第1の封体との間に充填されることを特徴とする請求項7に記載の断熱体の製造方法。 Between the step of forming the first envelope and the step of covering the first envelope with the resin sheet, performing a step of disposing a heat insulating material on the outside of the first envelope,
The step of covering the first envelope with the resin sheet includes the step of sealing the peripheral portions of the resin sheet on the outside of the first envelope or the peripheral portion of the resin sheet with the first envelope. In this step, the heat insulating material outside the first envelope is filled between the second envelope made of the resin sheet and the first envelope. The manufacturing method of the heat insulating body of Claim 7 characterized by these.
前記第1の封体を形成する工程は、前記凹部の各々の周縁部における金属面同士の接触部を加熱する工程であることを特徴とする請求項7または8に記載の断熱体の製造方法。 The step of pressing the metal surfaces of the metal foil together includes the step of attaching one metal foil to one mold in which a plurality of recesses are formed, and heat insulation through the one metal foil in each of the recesses. A step of positioning the material, and then pressing the other mold to the one mold through the other metal foil laminated on the one metal foil,
The method for manufacturing a heat insulator according to claim 7 or 8, wherein the step of forming the first sealing body is a step of heating a contact portion between metal surfaces in each peripheral portion of the recess. .
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