JPH10184988A

JPH10184988A - 弁体加熱装置

Info

Publication number: JPH10184988A
Application number: JP8355772A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Iwabuchi; 俊昭岩淵
Original assignee: Benkan Corp
Current assignee: Benkan Corp
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-07-14
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JP3366542B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体製造装置用のゲートバルブのゲートや
バタフライバルブのフラッパーなどを加熱するにおい
て、熱電対や温度コントローラを不要にして加熱温度を
一定にでき、また接触不良や断線を無くして接触信頼性
を高くし、薄形ヒータとした場合でも２５０℃程度まで
使用でき、しかも半永久的に使用できてネンテナンス不
要とした長寿命の弁体加熱用ヒータを提供する。【解決手段】ゲートバルブのゲート２やバタフライバ
ルブのフラッパー２６に、自己制御温度１００℃以上の
高温用サーミスタヒータに電線を高温ハンダ付け又はろ
う付けした加熱用ヒータ５や２８を内蔵する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁体加熱用ヒータ
に係り、特に半導体製造装置用のゲートバルブのゲート
やバタフライバルブのフラッパーなどの加熱用ヒータに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置用のゲートバルブのゲー
トやバタフライバルブのフラッパーは、反応ガスが触れ
る部位で使用される場合、生成物が付着しないように加
熱制御される。加熱制御は、ゲートやフラッパーにシー
ズヒータやカートリッジヒータを埋め込み、熱電対で温
度制御している。

【０００３】ところで、シーズヒータやカートリッジヒ
ータは、細いニクロム線を使用している為、ニクロム線
の太さのばらつきにより寿命がさまざまで不良品の選別
が不可能である。また、温度を一定にするのに熱電対や
温度コントローラが必要であった。さらに、シーズヒー
タやカートリッジヒータは、溶接シール構造で内蔵する
為、断線した場合、ヒータのみの交換が不可能で、溶接
ユニット部品全ての交換となるので、寿命が短く、且つ
不経済である。

【０００４】他方、機器の加熱制御にサーミスタヒータ
を用いることが行われているが、サーミスタヒータは、
セラミック自体が発熱する構造であるため、セラミック
に銀電極やニッケル電極及びハンダ電極等をめっきし、
電線をスプリングなどによる荷重で接触させている。こ
のようにサーミスタヒータは、接触による電線取り付け
方式である為、２５０℃程度まで使用できる薄形ヒータ
は無く、電線接触部の信頼性もよくないので、半導体製
造装置用のゲートバルブのゲートやバタフライバルブの
フラッパーには使用できなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、熱電
対や温度コントローラを不要にして加熱温度を一定にで
き、また、接触不良や断線を無くして接触信頼性を高く
し、薄形ヒータとした場合でも２５０℃程度まで使用で
き、しかも半永久的に使用できてメンテナンス不要とし
た長寿命の弁体加熱用ヒータを提供しようとするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の弁体加熱用ヒータの１つは、ゲートバルブの
弁体に内蔵された加熱用ヒータが、自己制御温度１００
℃以上の高温用サーミスタヒータに、電線を高温ハンダ
付け又はろう付けしたものであることを特徴とするもの
である。

【０００７】この弁体加熱用ヒータに於けるゲートバル
ブの弁体に内蔵された高温用サーミスタヒータ及び電線
は、ホットプレートの表面に形成されたヒータ溝及び電
線溝に装着され、さらに電線が弁体のステムの軸中心部
に設けられた透孔に貫通されて外部に導出され、ホット
プレートの表面にシールプレートが全周シール溶接され
て高温用サーミスタヒータが完全密閉された上、シール
プレートの表面にゲートが脱着可能にホットプレートの
背面からボルト締めされていることが好ましい。

【０００８】本発明の弁体加熱用ヒータの他の１つは、
バタフライバルブの弁体に内蔵された加熱用ヒータが、
自己制御温度１００℃以上の高温用サーミスタヒータ
に、電線を高温ハンダ付け又はろう付けしたものである
ことを特徴とするものである。

【０００９】この弁体加熱用ヒータに於けるバタフライ
バルブの弁体に内蔵された高温用サーミスタヒータ及び
電線は、フラッパーの裏面から内部に削設された円形凹
部に装着され、さらに電線が前記円形凹部からフラッパ
ーの下部軸に設けられた透孔に貫通されて外部に導出さ
れ、フラッパーの円形凹部の開口部にキャップが嵌合溶
接されて、高温用サーミスタヒータが完全密閉されてい
ることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の弁体加熱用ヒータの一実
施形態を半導体製造装置用ゲートバルブの場合について
説明する。図１、図２において、１はボディ、２はボデ
ィ１の前面側に設けられた流路口３を開閉するゲート
で、表面周縁部にフッ素ゴム製Ｏリング４が備えられ、
裏面側に後述する本発明の加熱用ヒータ５が内蔵され
る。ゲート２の上縁中央に接続されたステム６は、ボデ
ィ１の上面に固設されたボンネット７の中央透孔８の下
側周縁にフランジ９が固設されて立設されたベローズ１
０に挿通の上、ベローズ１０の上端に結合されたステム
ホルダー１１に支持されている。ベローズ１０は外周側
にシーズヒータ１２及び熱電対１３を備えている。ステ
ムホルダー１１は前記ボンネット７上の左右両側に立設
されたシリンダー１４の駆動により上下動し、これによ
りステム６及びゲート２が上下動してゲートバルブが開
閉するようになっている。

【００１１】然して、上記の半導体製造装置用ゲートバ
ルブに於けるゲート２の裏面側に内蔵される本発明の加
熱用ヒータ５は、次のように構成した。即ち、図３に示
すようにゲート２の裏面側の同じ大きさのホットプレー
ト１５の表面に４個の円形のヒータ溝１６を形成し、且
つこのヒータ溝１６を上下で連絡するように水平な電線
溝１７を形成し、さらに上下の電線溝１７を中央で連絡
するように垂直な電線溝１７′を形成した上、この各ヒ
ータ溝１６及び電線溝１７、１７′に、自己制御温度
（スイッチング温度）１００℃以上の高温用サーミスタ
ヒータとこれに高温ハンダ付け又はろう付けした電線
を、本例の場合、図４の（ａ）、（ｂ）に示すようにス
イッチング温度２００℃±５℃の縦３０ｍｍ、横２２．
５ｍｍ、厚さ１ｍｍの薄形矩形のＰＴＣサーミスタ（チ
タン酸バリウムを主成分とした酸化物半導体セラミック
スで、温度の上昇に対し、正の抵抗値変化をする特徴を
有する）１８の上下縁に、電線として線径０．６ｍｍの
ハンダめっき線１９を融点３００℃以上の高温ハンダ付
けし、ＰＴＣサーミスタ１８の両面にシリコン接着剤２
０にてアルミナ絶縁板２１を接着してなるものを、図５
に示すように夫々シリコン接着剤にて接着して装着する
と共にハンダめっき線１９同士を電線溝１７内で結合
し、さらに上下のハンダめっき線１９に結合したリード
用ハンダめっき線１９′を電線溝１７′を経由してステ
ム６の軸中心部に設けた透孔２２に貫通して外部に導出
し、ホットプレート１５の表面に図６に示すようにシー
ルプレート２３を全周シール溶接してＰＴＣサーミスタ
１８を完全密閉し、このシールプレート２３の表面に図
７に示すようにゲート２を脱着可能にホットプレート１
５の背面からボルト２４にて締め付けて、加熱用ヒータ
５を構成した。

【００１２】次に本発明の弁体加熱用ヒータの他の実施
形態を半導体製造装置用バタフライバルブの場合につい
て説明する。図８において、２５はボディ、２６はボデ
ィ２５に設けられた流路２７を開閉するフラッパーで、
裏面側に後述する本発明の加熱用ヒータ２８が内蔵され
る。フラッパー２６の上部軸２９と下部軸３０はボディ
２５の筒状支持部３１、３１′に回転可能に支持されて
いる。上部軸２９にはボディ２５の筒状支持部３１の上
方に立設したボンネット３２内に回転可能に挿通したス
テム３３が連繋され、このステム３３がアクチュエータ
３４により正逆回転され、フラッパー２６が開閉される
ようになっている。下部軸３０はボディ２５の筒状支持
部３１′の下方に垂設したボンネット３５内に回転可能
に挿通されて、その下端にキャップ３６が嵌着固定され
ている。

【００１３】然して、上記半導体製造装置用バタフライ
バルブに於けるフラッパー２６の裏面側に内蔵される本
発明の加熱用ヒータ２８は次のように構成した。即ち、
図９に示すようにフラッパー２６の裏面から内部に円形
凹部３７を削設し、この円形凹部３７から下部軸３０の
中心に透孔３８を貫設し、前記円形凹部３７に、図１０
に示すように前記実施形態と同じＰＴＣサーミスタ１８
の左右両側縁に、ハンダめっき線１９を融点３００℃以
上の高温ハンダ付けし、ＰＴＣサーミスタ１８の両面に
シリンコン接着剤２０にてアルミナ絶縁板２１を接着し
てなるものを、図１１に示すようにシリコン接着剤にて
接着して装着すると共に左右両側のハンダめっき線１９
を一緒に下部軸３０の透孔３８に貫通して外部に導出
し、フラッパー２６の円形凹部３７の開口部に図１２に
示すようにキャップ３９を嵌合溶接して、ＰＴＣサーミ
スタ１８を完全密閉し、加熱用ヒータ２８を構成した。

【００１４】上記各実施形態に示す本発明の弁体加熱用
ヒータを備えた半導体製造装置用ゲートバルブやバタフ
ライバルブは、例えばＣＶＤ装置の反応炉とロードロッ
ク室の仕切りに用いられ、ゲートバルブのゲート２やバ
タフライバルブのフラッパー２６は、裏面側に内蔵され
た加熱用ヒータ５や２８により加熱し、ゲート２やフラ
ッパー２６にＣＶＤ装置に反応炉で生成した反応生成物
が付着しないようにする。

【００１５】このようにゲート２やフラッパー２６を加
熱する加熱用ヒータ５や２８は、自己制御温度（スイッ
チング温度）１００℃以上の高温用サーミスタヒータ
に、電線を高温ハンダ付け又はろう付けしてなるもので
あるから、自己温度制御により加熱温度を一定にできて
熱電対や温度コントローラは不要であり、電線が高温ハ
ンダ付け又はろう付けされていることにより、接触不良
や断線が無くて、接触信頼性が高いものとなる。また、
加熱用ヒータ５や２８は、ゲート２やフラッパー２６に
完全密閉されて内蔵されているので、ガス流路に露出せ
ず、従って大気圧から真空圧への圧力変化があってもゲ
ート２やフラッパー２６は均一に加熱されて、局部的に
反応生成物が付着するようなことがない。さらに、前述
のように接触不良や断線が無いので、半永久的に使用で
き、これにより交換や補修が不可能な場所での使用が可
能となり、メンテナンス不要の長寿命の弁体加熱用ヒー
タとなる。また、実施形態に示されるように弁体加熱用
ヒータを薄形矩形のＰＴＣサーミスタの側縁にハンダメ
ッキ線を高温ハンダ付けした形状とした場合でも２５０
℃程度まで使用でき、しかもヒータの厚みを３ｍｍ程度
にできるので、小型の機器にも組み込みできる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の弁体加
熱用ヒータは、熱電対や温度コントローラを不要にして
弁体加熱温度を一定にできる。また、接触不良や断線が
無くて、接触信頼性が高く、且つ半永久的に使用でき
て、メンテナンス不要で長寿命である。さらに、薄形ヒ
ータとした場合でも２５０℃程度まで使用でき、しかも
ヒータの厚みを３ｍｍ程度にできて、小型機器にも組み
込める。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の弁体加熱用ヒータを備えた半導体製造
装置用ゲートバルブの開状態の要部縦断正面図である。

【図２】図１の要部縦断側面図である。

【図３】図１のゲートバルブのゲートの裏面側のホット
プレートの表面形状を示す正面図である。

【図４】本発明の弁体加熱用ヒータを構成するＰＴＣサ
ーミスタとこれに接続したハンダめっき線を示すもの
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図５】図４のＰＴＣサーミスタとこれに接続したハン
ダめっき線を図３のホットプレートの表面のヒータ溝と
電線溝に装着し、さらにハンダめっき線をゲートのステ
ムの透孔に貫通して外部に導出した状態を示す縦断面図
である。

【図６】図５のホットプレートの表面にシールプレート
を全周シール溶接してＰＴＣサーミスタを完全密閉した
状態を示す正面図である。

【図７】図６のシールプレートの表面にゲートを脱着可
能に取り付けた状態を示す要部縦断側面図である。

【図８】本発明の弁体加熱用ヒータを備えた半導体製造
装置用バタフライバルブの閉状態の要部縦断側面図であ
る。

【図９】図８のバタフライバルブのフラッパーの縦断側
面図である。

【図１０】図９のフラッパーの内部に装着するＰＴＣサ
ーミスタとこれに接続したハンダめっき線を示す一部破
断正面図である。

【図１１】図９のフラッパーの円形凹部と下部軸の透孔
に図１０のＰＴＣサーミスタとこれに接続したハンダめ
っき線を装着した状態を示す縦断背面図である。

【図１２】図１１のフラッパーの円形凹部の開口部にキ
ャップを嵌合溶接してＰＴＣサーミスタを完全密閉した
状態を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

２ゲート５加熱用ヒータ６ステム１５ホットプレート１６ヒータ溝１７、１７′ 電線溝１８ＰＴＣサーミスタ１９、１９′ ハンダめっき線２２透孔２３シールプレート２４ボルト２６フラッパー２８加熱用ヒータ３０下部軸３７円形凹部３８透孔３９キャップ

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年２月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】弁体加熱装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブの弁体を加
熱するための装置、特に、半導体製造装置用のゲートバ
ルブやバタフライバルブの弁体を加熱するために用いる
のに適する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置用のゲートバルブやバタ
フライバルブの弁体であるゲートやフラッパーは、反応
ガスが触れる部位で使用される場合、反応生成物が付着
しないように加熱制御される。具体的には、ゲートやフ
ラッパーにシーズヒータやカートリッジヒータを埋め込
み、熱電対等を用いた温度コントローラで温度制御して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シーズヒー
タやカートリッジヒータは、細いニクロム線を使用して
いる為、ニクロム線の太さのばらつきにより寿命がさま
ざまで、不良品の選別も不可能である。また、シーズヒ
ータやカートリッジヒータは、温度を一定にするのに熱
電対等を用いた温度コントローラを必要とする。さら
に、シーズヒータやカートリッジヒータは、ゲートバル
ブやバタフライバルブのボディの内部に対して閉鎖し得
るようにゲートやフラッパーにシールプレート等の溶接
によるシール状態に被覆して取付ける為、断線した場
合、ヒータのみの交換が不可能で、溶接ユニット部品全
ての交換となるので、寿命が短く、且つ不経済である。

【０００４】一方、機器の加熱制御にサーミスタを用い
たヒータも利用されているが、このサーミスタを用いた
ヒータは、セラミック自体が発熱する構造であるため、
セラミックに銀電極、ニッケル電極、ハンダ電極等をめ
っきし、この電極に導線をスプリングなどによる荷重で
接触させている。このようにサーミスタヒータは、接触
による導線接続方式である為、２５０℃程度まで使用で
きる薄形ヒータは無く、導線接触部の信頼性もよくない
ので、半導体製造装置用のゲートバルブのゲートやバタ
フライバルブのフラッパーには使用できなかった。

【０００５】本発明の目的は、温度コントローラを不要
にして加熱温度を一定にでき、また、接触不良や断線を
無くして接触信頼性を高くし、薄形ヒータとした場合で
も２５０℃程度まで使用でき、しかも半永久的に使用で
きてメンテナンスを不要とした長寿命の弁体加熱装置を
提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の弁体加熱装置は、自己制御温度が１００℃以
上の高温用のサーミスタを用いたヒータ本体部、前記サ
ーミスタの電極に高温用ハンダによりハンダ付けされ、
若しくはろう付けされた導線を有する弁体加熱用ヒータ
と、この弁体加熱用ヒータをバルブのボディの内部に対
して閉鎖した状態で前記バルブの弁体を加熱し得るよう
に内蔵する内蔵手段とを備えたものである。

【０００７】前記バルブがゲートバルブである場合、前
記弁体加熱用ヒータの内蔵手段として、前記弁体を交換
可能に取付けるための弁体ホルダに形成され、前記弁体
加熱用ヒータを収納する収納部と、前記弁体ホルダに連
結されたステムに形成され、前記弁体ホルダに収納され
た弁体加熱用ヒータの導線の延出部を外部に導出する孔
と、前記収納部に前記弁体加熱用ヒータが収納された状
態で前記弁体ホルダに全周がシール状態に溶接されて前
記弁体加熱用ヒータを前記ゲートバルブのボディの内部
に対して閉鎖した密閉状態に被覆するシールプレート
と、このシールプレートに前記弁体の裏面を重ねた状態
で前記弁体を前記シールプレート及び弁体ホルダに着脱
可能に取付ける締着具とを備えることができる。そし
て、このゲートバルブにあっては、前記弁体加熱用ヒー
タが複数個のヒータ本体部のサーミスタを導線により並
列状態に接続して構成され、弁体ホルダの長手方向に沿
って複数箇所に形成された凹所に前記各ヒータ本体部が
収納され、前記凹所間を連通する溝に前記導線が収納さ
れるのが好ましい。

【０００８】前記バルブがバタフライバルブである場
合、前記弁体加熱用ヒータの内蔵手段として、前記弁体
の裏面側に形成され、前記弁体加熱用ヒータを収納し得
る凹所と、この凹所に連通され、前記弁体からアクチュ
エータとは反対側に延びる軸に形成され、前記弁体加熱
用ヒータの導線の延出部を外部に導出する孔と、前記弁
体の裏面に前記凹所を閉鎖するように全周がシール状態
に溶接されて前記弁体加熱用ヒータを前記バタフライバ
ルブのボディの内部に対して閉鎖した密閉状態に被覆す
るキャップとを備えることができる。

【０００９】前記のように本発明によれば、自己制御温
度（スイッチング温度）が１００℃以上の高温用のサー
ミスタの電極に導線を高温用ハンダによりハンダ付け、
若しくはろう付けした弁体加熱用ヒータを用いている。
したがって、熱電対等を用いた温度コントローラを不要
にして弁体加熱温度をほぼ一定に保つことができ、ま
た、接触不良や断線が無くて、接触信頼性が高く、且つ
半永久的に使用できる。さらに、薄形ヒータとした場合
でも２５０℃程度まで使用することができ、しかもヒー
タの厚みを３ｍｍ程度にできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１の実
施形態として、半導体製造装置用のゲートバルブに適用
した例について説明する。

【００１１】ゲートバルブの概略について説明すると、
図１、図２に示すように、ボディ１内に弁体（ゲート）
２が設けられ、この弁体２によりボディ１の正面側に形
成された流路口３が開閉される。弁体２の表面側周縁部
にフッ素ゴム製のシール部材４が設けられ、弁体２によ
り流路口３を閉じる際、シール部材４がボディ１におけ
る流路口３の周縁部に圧接されて密閉されるようになっ
ている。ステム６の下端が弁体ホルダ１５の上縁中央部
に連設され、弁体２が弁体ホルダ１５等に対してボルト
２４により着脱可能に、即ち、交換可能に取付けられて
いる。ステム６はボディ１の上部に位置するボンネット
７の中央部に形成された透孔８から外方へ突出されてい
る。

【００１２】ボンネット７上にはステム６の両側におい
てエアシリンダ１４が取付けられている。各エアシリン
ダ１４におけるシリンダ１４ａの内側対向位置には垂直
方向に案内溝１４ｂが形成されている。案内溝１４ｂに
はステムホルダ１１の両側で回転可能に軸支されたロー
ラ１１ａが昇降可能に、且つ回転可能に支持されてい
る。ステムホルダ１１にはステム６の上部が一体的に昇
降可能に、且つローラ１１ａを中心として一体的に回転
し得るように連結されている。ステム６の上端部と流体
圧シリンダ装置１４のピストンロッド１４ｃの上端部と
は連係手段（図示省略）により連係されている。ボンネ
ット７における透孔８の内側周縁に支持部材９が取付け
られ、ステム６におけるステムホルダ１１の下面外周に
支持部材６ａが取付けられ、これら支持部材９と支持部
材６ａにステム６の外周においてベローズ１０の下端と
上端が連結され、ボディ１内が気密に保たれている。

【００１３】而して、エアシリンダ１４のピストンロッ
ド１４ｃを後退させる（縮める）ことにより、ステムホ
ルダ１１のローラ１１ａが案内溝１４ｂに案内され、ス
テムホルダ１１、ステム６、弁体ホルダ１５、弁体２等
が下降される。図２に示すように、弁体２が流路口３に
対向した状態で更にピストンロッド１４ｃが後退される
と、連係手段によりステムホルダ１１、ステム６、弁体
ホルダ１５、弁体２等が案内溝１４ｂに支持されている
ローラ１１ａを中心として回動され、弁体２により流路
口３が閉塞される。これとは逆に、エアシリンダ１４の
ピストンロッド１４ｃを前進（伸長）させることによ
り、上記とは逆に、連係手段によりステムホルダ１１、
ステム６、弁体ホルダ１５、弁体２等がローラ１１ａを
中心として回動されて弁体２が流路口３から離れ、続い
て、ステムホルダ１１のローラ１１ａが案内溝１４ｂに
案内され、ステムホルダ１１、ステム６、弁体ホルダ１
５、弁体２等が上昇され、流路口３が開放される。

【００１４】ベローズ１０の外周にはシーズヒータ１２
が設けられ、ステムホルダ１１にはシーズヒータ１２の
外側において熱電対等を用いた温度コントローラ１３が
設けられている。そして、シーズヒータ１２は温度コン
トローラ１３により加熱温度がほぼ一定となるように制
御される。

【００１５】弁体２の背面側において弁体加熱用ヒータ
５がボディ１の内部に対して閉鎖した状態で弁体２を加
熱し得るように内蔵される。弁体加熱用ヒータ５は自己
制御温度が１００℃以上の高温用のサーミスタを用いた
ヒータ本体部と、前記サーミスタの電極に高温用ハンダ
によりハンダ付けされ、若しくはろう付けされた導線と
を有している。弁体加熱用ヒータ５の一例としてＰＴＣ
（ｐｏｓｉｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆ
ｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータが用いられている。ＰＴＣヒー
タについて具体的に説明すると、図３ないし図５に示す
ように、ＰＴＣサーミスタ（チタン酸バリウムを主成分
とする酸化物半導体セラミックスで、温度の上昇に対
し、正の抵抗値変化をする特徴を有する）１８はスイッ
チング温度２００℃±５℃で扁平矩形状（例えば、縦３
０ｍｍ、横２２．５ｍｍ、厚さ１ｍｍ）に形成され、こ
のＰＴＣサーミスタ１８が複数個（図示例では４個）用
いられ、各ＰＴＣサーミスタ１８が所望間隔で並列さ
れ、両側の電極１８ａにハンダめっき線から成る導線
（例えば、線径が０．６ｍｍ）１９が融点３００℃以上
の高温ハンダによりハンダ付けされ、各ＰＴＣサーミス
タ１８が導線１９により並列に接続されている。各ＰＴ
Ｃサーミスタ１８の両側扁平面にはアルミナ製の絶縁板
２１がシリコン接着剤２０により接着され、例えば、
２．７ｍｍの厚さに形成されている。

【００１６】前記弁体ホルダ１５はステンレス製で、図
３、図５に示すように、表面側に長手方向に沿って４個
の円形の収納用凹所１６が形成され、各収納用凹所１６
の上端部間、下端部間をそれぞれ連通する水平方向の収
納用溝１７が形成され、上下の収納用溝１７を中央部で
連通する垂直方向の収納用溝１７ａが形成されている。
収納用溝１７ａはステム６に軸心方向に沿って形成され
た透孔２２に連通されている。

【００１７】弁体加熱用ヒータ５のＰＴＣサーミスタ１
８等から成るヒータ本体部が収納用凹所１６に収納さ
れ、上下の導線１９が各収納用溝１７が収納され、上下
の導線１９の中央部間に接続されたリード用導線１９ａ
が収納用溝１７ａに収納されるとともに、ステム６の透
孔２２に挿通されて外部に導出されている。弁体ホルダ
１５の表面には図６に示すように、ステンレス製のシー
ルプレート２３が重ねられ、これら弁体ホルダ１５とシ
ールプレート２３の全周がシール状態に溶接されてい
る。したがって、弁体加熱用ヒータ５はステム６の透孔
２２によって大気中に開放されているが、ボディ１の内
部に対しては閉鎖した完全な密閉状態に被覆されてい
る。

【００１８】前記弁体２はステンレス製、若しくはアル
ミニウム製で、その裏面が図２、図７に示すようにシー
ルプレート２３の表面上に重ねられ、シールプレート２
３及び弁体ホルダ１５に弁体ホルダ１５の裏面側からボ
ルト２４により着脱可能に取付けられ、交換可能となっ
ている。

【００１９】次に、本発明の第２の実施形態として、半
導体製造装置用のバタフライバルブに適用した例につい
て説明する。

【００２０】バタフライバルブの概略について説明する
と、図８に示すように、ボディ２５内に弁体（フラッパ
ー）２６が設けられ、弁体２６の上部軸２９はステム３
３に連係され、上部軸２９及びステム３３がボディ２５
の筒状支持部３１及びその上方に固定されたボンネット
３２に回転可能に支持されている。弁体２６の下部軸３
０はボディ２５の筒状支持部３１及びその下方に固定さ
れたボンネット３５に回転可能に支持されている。ステ
ム３３の上方突出部がアクチュエータ３４に連係されて
いる。而して、アクチュエータ３４の駆動によりステム
３３、弁体２６等が正逆回転されることにより、ボディ
２５の流路２７が開閉されるようになっている。

【００２１】弁体加熱用ヒータ２８は前記弁体加熱用ヒ
ータ５と基本的構成については同様であるが、１個のヒ
ータ本体部を用いた点及びその大きさにおいて異なる。
すなわち、図１０、図１１に示すように、ＰＴＣサーミ
スタ１８はスイッチング温度２００℃±５℃で扁平矩形
状に形成され、このＰＴＣサーミスタ１８の両側の電極
１８ａにハンダめっき線から成る導線１９が融点３００
℃以上の高温ハンダによりハンダ付けされ、ＰＴＣサー
ミスタ１８の両側扁平面にアルミナ製の絶縁板２１がシ
リコン接着剤（図示省略）により接着されている。

【００２２】前記弁体２６はステンレス製で、図８、図
９、図１１、図１２に示すように、裏面側に円形の収納
用凹所３７が形成され、弁体２６からアクチュエータ３
４とは反対側に延びる下部軸３０に軸心方向に沿って収
納用凹所３７に連通する透孔３８が形成されている。

【００２３】弁体加熱用ヒータ２８のＰＴＣサーミスタ
１８等から成るヒータ本体部が弁体２６の収納用凹所３
７に収納され、導線１９が収納用凹所３７から透孔３８
に挿通されて外部に導出されている。ボンネット３５の
下端にはキャップ３６が取付けられている。弁体２６の
裏面の収納用凹所３７にこの収納用凹所３７を閉塞する
ようにステンレス製のキャップ３９が嵌合され、弁体２
６の収納用凹所３７とキャップ３９の全周がシール状態
に溶接されている。したがって、弁体加熱用ヒータ２８
は下部軸３０の透孔３８によって大気中に開放されてい
るが、ボディ２５の内部に対しては閉鎖した完全な密閉
状態に被覆されている。

【００２４】上記各実施形態に示す弁体加熱用ヒータ
５、若しくは２８を備えた半導体製造装置用ゲートバル
ブ、若しくはバタフライバルブは、例えば、ＣＶＤ装置
の反応炉とロードロック室の仕切りに用いられ、ゲート
バルブの弁体２、若しくはバタフライバルブの弁体２６
は、裏面側に内蔵された弁体加熱用ヒータ５、若しくは
２８により加熱され、弁体２、若しくは２６にＣＶＤ装
置の反応炉で生成した反応生成物が付着しないようにす
る。また、ゲートバルブにおいては、ベローズ１０の外
周に設けたシーズヒータ１２による加熱によりベローズ
１０に反応生成物が付着するのを防止することができ
る。

【００２５】前記各実施形態のように弁体２、若しくは
２６を加熱する弁体加熱用ヒータ５、若しくは２８は、
自己制御温度（スイッチング温度）１００℃以上の高温
用のサーミスタヒータ１８の電極１８ａに導線１９を高
温ハンダによるハンダ付け、若しくはろう付けしてなる
ものであるから、自己温度制御により加熱温度を一定に
できて熱電対等を用いた温度コントローラは不要であ
り、また導線１９の接触不良や断線が無くて、接触信頼
性が高いものとなる。また、弁体加熱用ヒータ５、若し
くは２８は、弁体２、若しくは２６を加熱し得る状態で
ボディ１、若しくは２５の内部に対して閉鎖した状態で
内蔵されているので、ガス流路に露出せず、従ってボデ
ィ１、若しくは２５の内部で大気圧から真空圧への圧力
変化があっても弁体２、若しくは２６は弁体加熱用ヒー
タ５、若しくは２８により均一に加熱されて、局部的に
反応生成物が付着するようなことがない。さらに、前述
のように導線１９の接触不良や断線が無いので、半永久
的に使用でき、これにより交換や補修が不可能な場所で
の使用が可能となり、メンテナンス不要の長寿命の弁体
加熱装置を得ることができる。また、各実施形態に示さ
れるように弁体加熱用ヒータ５、若しくは２８を薄形矩
形のＰＴＣサーミスタ１８の側縁にハンダメッキ線を高
温ハンダ付けした形状とした場合でも２５０℃程度まで
使用でき、しかもヒータ本体部の厚みを３ｍｍ程度にで
きるので、小型のバルブにも組み込むことができる。

【００２６】なお、前記第１の実施形態の弁体加熱用ヒ
ータ５においては、ＰＴＣサーミスタ１８を用いた複数
個のヒータ本体部を導線１９により並列接続している
が、ヒータ本体部は細長く形成すれば１個でもよい。ま
た、本発明は種々の弁体駆動機構のバルブに適用するこ
とができる。このほか、本発明は、その基本技術思想を
逸脱しない範囲で種々設計変更することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
己制御温度（スイッチング温度）が１００℃以上の高温
用のサーミスタの電極に導線を高温用ハンダによりハン
ダ付け、若しくはろう付けした弁体加熱用ヒータを用い
ている。したがって、熱電対等を用いた温度コントロー
ラを不要にして弁体加熱温度をほぼ一定に保つことがで
き、また、接触不良や断線が無くて、接触信頼性が高
く、且つ半永久的に使用できる。このようにメンテナン
ス不要で長寿命であり、しかも、経済的である。さら
に、薄形ヒータとした場合でも２５０℃程度まで使用す
ることができ、しかもヒータの厚みを３ｍｍ程度にでき
て、バルブの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における弁体加熱装置
の適用例である半導体製造装置用のゲートバルブを示
し、弁開状態の要部破断正面図

【図２】同弁体加熱装置を同ゲートバルブに適用した要
部の破断側面図

【図３】同弁体加熱装置に用いる弁体ホルダの正面図

【図４】同弁体加熱装置に用いる弁体加熱用ヒータを示
し、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は縦断面図

【図５】同弁体加熱装置を示し、弁体加熱用ヒータを弁
体ホルダに収納した状態の一部破断正面図

【図６】同弁体加熱装置を示し、弁体加熱用ヒータをシ
ールプレートにより弁体ホルダに密閉した状態の正面図

【図７】図６に示すシールプレートの表面に弁体を着脱
可能に取付けた状態の一部破断側面図

【図８】本発明の第２の実施形態における弁体加熱装置
を半導体製造装置用のバタフライバルブに適用した弁閉
状態の要部破断側面図

【図９】同バタフライバルブの弁体の縦断側面図

【図１０】同弁体加熱装置に用いる弁体加熱用ヒータを
示す一部破断正面図

【図１１】同弁体加熱装置に用いる弁体加熱用ヒータを
バタフライバルブの弁体に収納した状態の一部破断背面
図

【図１２】同弁体加熱装置に用いる弁体加熱用ヒータを
バタフライバルブの弁体に密閉した状態の縦断側面図

【符号の説明】２弁体（ゲート）５弁体加熱用ヒータ６ステム１５弁体ホルダ１６収納用凹所１７収納用溝１８ＰＴＣサーミスタ１９導線２２透孔２３シールプレート２４ボルト２６弁体（フラッパー）２８弁体加熱用ヒータ３０下部軸３７収納用凹所３８透孔３９キャップ

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図６】

【図１】

【図４】

【図５】

【図７】

【図９】

【図１０】

【図８】

【図１１】

【図１２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲートバルブの弁体に内蔵された加熱用
ヒータが、自己制御温度１００℃以上の高温用サーミス
タヒータに、電線を高温ハンダ付け又はろう付けしたも
のであることを特徴とする弁体加熱用ヒータ。
【請求項２】バタフライバルブの弁体に内蔵された加
熱用ヒータが、自己制御温度１００℃以上の高温用サー
ミスタヒータに、電線を高温ハンダ付け又はろう付けし
たものであることを特徴とする弁体加熱用ヒータ。
【請求項３】ゲートバルブの弁体に内蔵された高温用
サーミスタヒータ及び電線が、ホットプレートの表面に
形成されたヒータ溝及び電線溝に装着され、さらに電線
が弁体のステムの軸中心部に設けられた透孔に貫通され
て外部に導出され、ホットプレートの表面にシールプレ
ートが全周シール溶接されて高温用サーミスタヒータが
完全密閉された上、シールプレートの表面にゲートが脱
着可能にホットプレートの背面からボルト締めされてい
ることを特徴とする請求項１記載の弁体加熱用ヒータ。
【請求項４】バタフライバルブの弁体に内蔵された高
温用サーミスタヒータ及び電線が、フラッパーの裏面か
ら内部に削設された円形凹部に装着され、さらに電線が
前記円形凹部からフラッパーの下部軸に設けられた透孔
に貫通されて外部に導出され、フラッパーの円形凹部の
開口部にキャップが嵌合溶接されて、高温用サーミスタ
ヒータが完全密閉されていることを特徴とする請求項２
記載の弁体加熱用ヒータ。