TWI471054B - 平面狀加熱器 - Google Patents

Description

平面狀加熱器

本發明係關於平面狀加熱器，更詳言之，係關於將碳絲(carbon wire)發熱體封入矽玻璃(silica glass)板狀體中的平面狀加熱器，可適用於半導體製造程序中諸如晶圓等的熱處理用之平面狀加熱器。

在半導體製造程序的步驟中，將對矽晶圓等施行各種熱處理。該等熱處理係要求嚴格的溫度管理，並且要求將熱處理環境空氣保持於無存在塵埃等微塵的無塵環境空氣中。

因此，熱處理所使用的加熱用加熱器將要求滿足均熱性及升/降溫控制性能優異，且不會釋放出微塵等污染物質等諸要件。此種半導體製造用加熱器之一，有存在諸如將發熱體一起與非氧化性環境空氣氣體封入於矽玻璃構件等支撐構件中之構造的加熱器。

再者，本發明者等已開發出極佳的半導體製造用加熱器，係將由極細碳纖維集束的碳纖維束進行複數束編織而製得的碳絲發熱體，一起與非氧化性環境空氣氣體封入於矽玻璃構件等支撐構件中的半導體熱處理裝置用加熱器，且已提案於日本專利特開2007-220595號中。

在此針對日本專利特開2007-220595號公報所揭示的加熱器，根據圖9至圖11進行說明。另外，圖9所示係平面狀加熱器的俯視圖，圖10所示係圖9所示平面狀加熱器的側視圖，圖11所示係圖10中的I-I剖面圖。

如圖9、圖10所示，該平面狀加熱器100係加熱面101形成圓形平板狀，並在矽玻璃板狀體102內封入碳絲發熱體CW。上述矽玻璃板狀體102係第1矽玻璃體102a、第2矽玻璃體102b、及第3矽玻璃體102c構成。

第1矽玻璃體102a與第3矽玻璃體102c的上面及下面係形成平板狀。另一方面，在第2矽玻璃體102b的上面將形成與圖9所示配置圖案相同形狀的溝102d，且在該第2矽玻璃體102b的下面設有從中心部朝直徑方向延伸的溝102e1、102e2。

該平面狀加熱器100係如圖9所示，將加熱面101分割為4個區域A、B、C、D。即，將加熱面101的內側區域進行2分割之區域為區域A、區域B，更將位於上述加熱面101內側區域外周的外側區域進行2分割之區域為區域C、區域D，並在每個區域中配置碳絲發熱體CW。

再者，上述加熱面101內側區域(區域A、區域B)的溝102d係連通於在加熱面101中央部位置a、位置b所形成的貫穿孔。另一方面，加熱面101外側區域(區域C、區域D)的溝102d係連通於加熱面101a外周側位置e、位置f所形成的貫穿孔。

再者，上述溝102e1的一端係連通於加熱面101中央部位置c所形成的貫穿孔，另一端則連通於在加熱面101外周部位置e所形成的貫穿孔。同樣的，該溝102e2的一端係連通於加熱面101中央部位置d所形成的貫穿孔，另一端則連通於加熱面101外周部位置f所形成的貫穿孔。

然後，在內側區域(區域A、區域B)及外側區域(區域C、區域D)的溝102d內部收容著碳絲發熱體CW，且在溝102e1中收容著連接線103b，在溝102e2中收容著連接線103a。

且，在第1矽玻璃體2a的下面中央部，如圖10、圖11所示，設置具有對上述碳絲發熱體CW進行通電之連接線103a、103b、104a、104b的電源端子部108。上述連接線103a、103b係為能對外側區域的區域C、D進行通電用的連接線，上述連接線104a、104b係為能對中央部側區域A、B進行通電用的連接線。

如圖10、圖11所示，上述連接線103a係收容於矽玻璃管105a中，且連接線103b係收容於矽玻璃管105b中。收容該連接線103a、103b的矽玻璃管105a、105b，通插於第1矽玻璃體102a中，並抵接於第2矽玻璃體102b的下面。

所以，連接線103a係在位置d處從矽玻璃管105a進入溝102e2內，並通過位置f的貫穿孔，再連接於外側區域的區域C、D之碳絲發熱體CW、CW。同樣的，連接線103b係在位置c處從矽玻璃管105b進入溝102e1內，並通過位置e的貫穿孔，再連接於外側區域的區域C、D之碳絲發熱體CW。

再者，上述連接線104a係收容於矽玻璃管106a中，連接線104b係收容於矽玻璃管106b中。該矽玻璃管106a、106b係插通於第1矽玻璃體102a中，並抵接於開設有形成在第2矽玻璃體102b中之貫穿孔的內部底面。所以，連接線104a係在位置a處從矽玻璃管106a通過貫穿孔，並連接於中央部側區域A、B的碳絲發熱體CW。此外，連接線104b係在位置b處從矽玻璃管106b通過貫穿孔，並連接於中央部側區域A、B的碳絲發熱體CW。

再者，收容著上述連接線103a、103b、104a、104b的所有矽玻璃管105a、105b、106a、106b端部係呈密封，並收容於大徑矽玻璃管107內部。

藉此，因為連接線103a、103b、104a、104b集中於加熱面101的背面中央部並構成電源端子部108，因而可達小巧化。此外，將該發熱體與非氧化性氣體一起封入於高純度矽玻璃構件等無塵耐熱性支撐構件內的加熱器，並不會產生微塵等，如上述將極適用為半導體製造用加熱器。

但是，來自上述碳絲發熱體CW的輻射熱不僅會傳遞給平面狀加熱器100的加熱面101，亦會傳遞給平面狀加熱器100的下方。特別係上述大徑矽玻璃管107的下端部係隔著O形環而裝設著殼體的凸緣等。所以，將有來自上述碳絲發熱體CW的輻射熱會通過上述大徑矽玻璃管107內部，並傳遞給上述O形環，導致O形環劣化的技術性問題發生。

本發明係為解決上述技術性問題而完成，目的在於提供抑制對平面狀加熱器下方的輻射熱傳遞之平面狀加熱器，特別係提供抑制通過構成平面狀加熱器電源端子部的上述大徑矽玻璃管內部之輻射熱傳遞的平面狀加熱器。

緣是，為達成上述目的，本發明的平面狀加熱器係碳絲發熱體在矽玻璃(Silica glass)板狀體內部呈平面狀配置並密封，且對上述碳絲發熱體供應電力的電源端子部係設置於上述矽玻璃板狀體下面中央部的平面狀加熱器；其特徵在於：上述電源端子部係具備有：連接線、小徑矽玻璃管、及大徑矽玻璃管，該連接線係對碳絲發熱體供應電力；該小徑矽玻璃管係收容著上述連接線；該大徑矽玻璃管係收容著上述小徑矽玻璃管，且上端部鄰接加熱器下面而安裝；其中，在上述大徑矽玻璃管下端部係形成凸緣部；在上述上端部與上述凸緣部之間係形成直徑不同的彎曲部，且在上述彎曲部下方的大徑矽玻璃管內，收容著由金屬板、或不透明矽玻璃板、或該等組合構成的第1熱遮蔽板。

藉此，因為在大徑矽玻璃管上端部與凸緣部之間形成直徑不同的彎曲部，因而可抑制通過大徑矽玻璃管的輻射熱傳遞。此外，因為在上述彎曲部下方的大徑矽玻璃管內，將收容著由金屬板、或不透明矽玻璃板構成的第1熱遮蔽板，因而可抑制通過大徑矽玻璃管內部的輻射熱傳遞。其結果，可防止在該平面狀加熱器下方所配置之例如O形環劣化等弊害。

特別係當第1熱遮蔽板至少1片係金屬板的情況，便可更確實地抑制通過大徑矽玻璃管內部的輻射熱傳遞。

其中，最好上述第1熱遮蔽板係存在複數片，且至少1片係由金屬板構成；上述第2熱遮蔽板係由複數片不透明矽玻璃板構成，且收容於上述彎曲部上方的大徑矽玻璃管內；而上述第1熱遮蔽板及第2熱遮蔽板係配置於大徑矽玻璃管的軸線方向上。

再者，最好在上述彎曲部上方的大徑矽玻璃管內，收容著由不透明矽玻璃板構成的第2熱遮蔽板；在上述矽玻璃板狀體的下面側設置覆蓋上述電源端子部外側區域的第3熱遮蔽板；上述第3熱遮蔽板係由複數片矽玻璃板構成，且至少最靠近上述矽玻璃板狀體下面的熱遮蔽板，係在透明矽玻璃內收容著碳薄片(carbon sheet)。

藉此，當在最靠近矽玻璃板狀體下面的熱遮蔽板，於透明矽玻璃內收容著碳薄片時，便可更加抑制矽玻璃板狀體下面側的輻射熱。

特別係當最靠近矽玻璃板狀體下面的第3熱遮蔽板，於透明矽玻璃內收容著碳薄片，且上述第2熱遮蔽板係由複數片不透明矽玻璃板構成時，便可抑制矽玻璃板狀體中央部的蓄熱，俾提升矽玻璃板狀體加熱面的均熱性。

再者，最好上述第3熱遮蔽板分別由上述矽玻璃板狀體下面所設置的保持構件，保持成平行於上述矽玻璃板狀體之下面。

再者，最好在上述矽玻璃板狀體的下面中心部形成凹部，且在上述凹部內收容由碳構成的蓋體構件，更在上述蓋體構件內收容熱電偶。

藉此，因為在由碳構成的蓋體構件內收容著熱電偶，因而可以良好精度地測定溫度。

根據本發明，將可獲得抑制朝平面狀加熱器下方的輻射熱傳遞之平面狀加熱器，特別可獲得抑制通過構成平面狀加熱器軸部的上述大徑矽玻璃管內部之輻射熱傳遞的平面狀加熱器。

以下，針對本發明一實施形態，根據圖1至圖8進行說明。另外，圖1所示係本發明一實施形態的平面狀加熱器剖面圖，圖2所示係圖1中的A-A剖面圖，圖3所示係圖1中的B-B剖面圖，圖4所示係圖1中的C-C剖面圖，圖5所示係圖1中的D-D剖面圖，圖6所示係圖1所示上部熱遮蔽板的俯視圖，圖7所示係圖1所示下部熱遮蔽板的俯視圖，圖8所示係上部熱遮蔽板、下部熱遮蔽板的組裝狀態側視圖。此外，就與構成圖9至圖11所示平面狀加熱器的構件為相同或相當的構件，便賦予相同元件符號並省略其詳細說明。

如圖1所示，該平面狀加熱器1係如同圖9至圖11所示平面狀加熱器100，在矽玻璃板狀體102內，將碳絲發熱體CW封入在從面內中心部到外周附近之同心圓上，而形成圓形板狀加熱面101。

再者，連接於矽玻璃板狀體102內的碳絲發熱體CW，並對上述碳絲發熱體CW供應電力的連接線103a、103b、104a、104b，係收容於矽玻璃管105a、105b、106a、106b中。該矽玻璃管105a、105b、106a、106b的端部係被密封，並從該端部突出連接端子110a、111a(從矽玻璃管105b、106b突出的連接端子並未圖示)。

然後，矽玻璃管105a、105b、106a、106b係收容於在矽玻璃板狀體102下面所安裝的大徑矽玻璃管2之內部。該大徑矽玻璃管2具有安裝平面狀加熱器用的軸部(電源端子部)之功能，且其下端部形成凸緣2a。

該凸緣2a係隔著O形環4而安裝於將上述大徑矽玻璃管2的開放端部封閉的殼體3之凸緣3a上。上述凸緣2a係由不透明矽玻璃構成，藉由形成較厚於上述矽玻璃管2的圓筒部壁厚，便可抑制對上述殼體3的凸緣3a所傳遞的輻射熱。

再者，該矽玻璃管2的上端部係安裝於矽玻璃板狀體102的下面。然後，在上述矽玻璃管2的上端部、與上述凸緣部2a之間，形成將上述矽玻璃管直徑變為不同的彎曲部2b。即，該矽玻璃管2之從彎曲部2b起的下側部分，將形成直徑較大於上述彎曲部2b的上側部分。

藉此，當矽玻璃管2未形成彎曲部2b的情況，來自矽玻璃板狀體102下面的輻射熱，將通過矽玻璃管內部2並傳遞給殼體3的凸緣3a。相對於此，當矽玻璃管2有形成彎曲部2b的情況，因為上述輻射熱會被彎曲部2a所阻隔，因而可抑制輻射熱的傳遞。

再者，如圖1至圖4所示，在該加熱器部(矽玻璃板狀體102)的下面，設置為能保持第3熱遮蔽板10、11、12用的圓柱狀保持構件5、6、7、8。在該保持構件5、6、7、8中，以於上下方向形成3層從外周面朝軸線方向垂直切入的隙縫部，並利用上述隙縫部所形成的支架部上，載置著上述熱遮蔽板10、11、12的方式而構成。

若更具體的說明，如圖2所示，第一層的熱遮蔽板10係由2分割成半環狀的熱遮蔽板10a、10b構成。該熱遮蔽板10a、10b係在透明矽玻璃體內部，而將碳薄片10c(包括石墨薄片)收容於內部的透明矽玻璃體。

在該熱遮蔽板10a、10b的直線狀徑部二側部，形成切口10a1、10a2、10b1、10b2。且，在上述熱遮蔽板10a、10b中，在從上述切口10a1、10a2、10b1、10b2偏移90度的位置處，形成上述保持構件6、8插通用的貫穿孔10a3、10b3。

當欲將上述熱遮蔽板10a、10b安裝於保持構件5、6、7、8上時，便在上述熱遮蔽板10a、10b的貫穿孔10a3、10b3中使保持構件6、8插通，而使上述熱遮蔽板10a、10b朝圖2所示箭頭方向移動，便在上述保持構件5、7的隙縫部5a1、5a2、7a1、7a2之支架部上，載置著熱遮蔽板10a、10b的徑部(切口10a1、10a2、10b1、10b2之邊緣部)。此外，在上述保持構件6、8的隙縫部6a、8a之支架部上，載置著熱遮蔽板10a、10b的貫穿孔10a3、10b3之邊緣部。

此時，因為有形成上述切口10a1、10a2、10b1、10b2，因而熱遮蔽板10a、10b的徑部將相互抵接，二者間不會有間隙形成，安裝成宛如由保持構件5、6、7、8保持著一片熱遮蔽板的狀態。

再者，因為上述切口10a1、10a2、10b1、10b2的邊緣部、及貫穿孔10a3、10b3的邊緣部，係卡合於保持構件5、6、7、8的外周面，因而僅可朝圖2所示箭頭的相反方向移動，當卸除時，便朝圖2所示箭頭的相反方向移動。

再者，如圖3所示，第二層的熱遮蔽板11亦是如同上述熱遮蔽板10，由2分割成半環狀的熱遮蔽板11a、11b構成。該熱遮蔽板11a、11b係不透明矽玻璃體。此外，若考慮熱遮蔽功能，亦可如同上述第一層的熱遮蔽板般，即在上述熱遮蔽板11a、11b(透明矽玻璃體)內部收容著碳薄片的透明矽玻璃體。

在上述熱遮蔽板11a、11b的直線狀徑部二側部，形成切口11a1、11a2、11b1、11b2。此外，在上述熱遮蔽板11a、11b中，形成上述保持構件5、7插通用的貫穿孔11a3、11b3。

當欲將上述熱遮蔽板11a、11b安裝於保持構件5、6、7、8上時，便在上述熱遮蔽板11a、11b的貫穿孔11a3、11b3中使保持構件5、7插通，而使上述熱遮蔽板11a、11b朝圖3所示箭頭方向移動，便在上述保持構件6、8的隙縫部6b1、6b2、7b1、7b2之支架部上，載置著熱遮蔽板11a、11b的徑部(切口11a1、11a2、11b1、11b2之邊緣部)。

再者，在上述保持構件5、7的隙縫部5b、7b之支架部上，載置著熱遮蔽板11a、11b的貫穿孔11a3、11b3之邊緣部。

再者，如同上述熱遮蔽板10a、10b，因為在上述熱遮蔽板11a、11b上形成上述切口11a1、11a2、11b1、11b2，因而熱遮蔽板11a、11b的徑部將相互抵接，二者間不會有間隙形成，而安裝成宛如由保持構件5、6、7、8保持著一片熱遮蔽板的狀態。

再者，因為上述切口11a1、11a2、11b1、11b2的邊緣部、及貫穿孔11a3、11b3的邊緣部，係卡合於保持構件5、6、7、8的外周面，因而僅可朝圖3所示箭頭的相反方向移動，當卸除時，便朝圖3所箭頭的相反方向移動。

如上述，上述熱遮蔽板11a、11b係從第一層熱遮蔽板10a、10b的移動方向偏移90度的方向進行移動，並安裝於保持構件5、6、7、8上。即，在保持構件5、7的第一層中，載置著熱遮蔽板10a、10b的切口10a1、10b1、10a2、10b2。而，在保持構件5、7的第二層，則載置著上述熱遮蔽板11a、11b的貫穿孔11a3、11b3之邊緣部。

同樣的，在保持構件6、8的第一層中，載置著熱遮蔽板10a、10b的貫穿孔10a3、10b3。而在保持構件6、8的第二層中，載置著上述熱遮蔽板11a、11b的切口11a1、11a2、11b1、11b2之邊緣部。

再者，如圖4所示，第三層的熱遮蔽板12亦是如同上述熱遮蔽板10，由2分割成半環狀的熱遮蔽板12a、12b構成。該熱遮蔽板12a、12b係不透明矽玻璃體。此外，若考慮熱遮蔽功能，亦可為在上述熱遮蔽板12a、12b(透明矽玻璃體)內部收容著碳薄片的透明矽玻璃體。

在上述熱遮蔽板12a、12b的直線狀徑部二側部，形成切口12a1、12a2、12b1、12b2。此外，在上述熱遮蔽板12a、12b中，形成供上述保持構件6、8插通用的貫穿孔12a3、12b3。

當欲將上述熱遮蔽板12a、12b安裝於保持構件5、6、7、8上時，便在上述熱遮蔽板12a、12b的貫穿孔12a3、12b3中使保持構件6、8插通，而使上述熱遮蔽板12a、12b朝圖4所示箭頭方向移動，便在上述保持構件5、7的隙縫部5c1、5c2、7c1、7c2之支架部上，載置著熱遮蔽板12a、12b的徑部(切口12a1、12a2、12b1、12b2之邊緣部)。

再者，在上述保持構件6、8的隙縫部6c、8c之支架部上，載置著熱遮蔽板12a、12b的貫穿孔12a3、12b3之邊緣部。

依此，藉由使第三層的上述熱遮蔽板12a、12b朝與第一層熱遮蔽板10a、10b移動方向的相同方向進行移動，熱遮蔽板12a、12b便載置於保持構件5、6、7、8上。

再者，如上述熱遮蔽板10a、10b，因為在上述熱遮蔽板12a、12b中形成上述切口12a1、12a2、12b1、12b2，因而熱遮蔽板12a、12b的徑部將相互抵接，二者間不會有間隙形成，安裝成宛如由保持構件5、6、7、8保持著一片熱遮蔽板的狀態。

再者，如上所述，上述熱遮蔽板12a、12b係從第二層熱遮蔽板11a、11b移動方向偏移90度的方向(第一層熱遮蔽板10a、10b移動方向的相同方向)進行移動，並安裝於保持構件5、6、7、8上。藉此便可更加提高朝該平面狀加熱器下方的熱遮蔽性。

再者，如圖1所示，在上述大徑矽玻璃管2的內部，收容著上部熱遮蔽板15、16、17、18、及下部熱遮蔽板19、20、21。該上部熱遮蔽板15、16、17、18、及下部熱遮蔽板19、20、21，係安裝於在殼體3的下端板3b上所立設的保持棒13、14、23、24上。

因為上述上部熱遮蔽板15、16、17、18係屬相同的構造，因而根據圖6就上部熱遮蔽板15進行說明。

上述上部熱遮蔽板15係由不透明矽玻璃構成，並形成圓板狀。在該上部熱遮蔽板15中，形成上述矽玻璃管105a、105b、106a、106b插通用的貫穿孔15a、15b、15c、15d，更形成上述保持棒13、14、23、24插通用的貫穿孔15e、15f、15h、15i。此外，在上部熱遮蔽板15的中心部，形成後述收容著熱電偶的保護筒29插通用之貫穿孔15g。

再者，上述上部熱遮蔽板15的外周部、與矽玻璃管2的內壁間具有些微間隙，上述上部熱遮蔽板15則收容於矽玻璃管2內。

該間隙係為當上部熱遮蔽板15熱膨脹時，便抵接於大徑矽玻璃管2的內壁，俾防止矽玻璃管2或上部熱遮蔽板15發生破損。

再者，由於上述下部熱遮蔽板19、20、21係屬於相同構造，因而根據圖7就下部熱遮蔽板19進行說明。

上述下部熱遮蔽板19係由金屬形成圓板狀。在該下部熱遮蔽板19中，形成上述矽玻璃管105a、105b、106a、106b插通用的貫穿孔19a、19b、19c、19d，更形成上述保持棒13、14、23、24插通用的貫穿孔19e、19f、19h、19i。此外，在下部熱遮蔽板19的中心部，形成後述收容著熱電偶的保護筒29插通用之貫穿孔19g。

上述下部熱遮蔽板19、20、21係形成直徑大於上部熱遮蔽板15、16、17、18，且在上述下部熱遮蔽板19、20、21的外周部、與矽玻璃管2的內壁間形成些微間隙。

該間隙係為當下部熱遮蔽板19、20、21熱膨脹時，便抵接於大徑矽玻璃管2的內壁，俾防止矽玻璃管2或下部熱遮蔽板19、20、21發生破損情形而形成。

在此，為能使上述上部熱遮蔽板15、16、17、18不會發生蓄熱，俾更加提高加熱面的均熱性，當該上部熱遮蔽板15與上述矽玻璃板狀體102係圓板時，最好上述上部熱遮蔽板15、16、17、18的直徑係上述矽玻璃板狀體102之直徑的14%~24%。

若例示一例，上述矽玻璃板狀體102的直徑係可設為350mm，上述上部熱遮蔽板15、16、17、18的直徑係可設為68mm。此時，上述矽玻璃管2的內徑係70mm、外徑係76mm。另外，貫穿孔15g(上部熱遮蔽板16、17、18中所形成、供收容著熱電偶的保護筒29插通用之貫穿孔)直徑便為11.5mm。此外，上述矽玻璃管2彎曲部下方的大徑部內徑係78mm、外徑係84mm。上述下部熱遮蔽板19、20、21係直徑成為77mm。此外，貫穿孔19g(下部熱遮蔽板20、21中所形成、供收容著熱電偶的保護筒29插通用之貫穿孔)直徑便為6mm，形成較小於上述貫穿孔15g(上部熱遮蔽板16、17、18中所形成、供收容著熱電偶的保護筒29插通用之貫穿孔)之直徑。此外，上述矽玻璃管2的凸緣部2a外徑係形成112mm。

其次，針對上述上部熱遮蔽板15、16、17、18及上述下部熱遮蔽板19、20、21，對上述保持棒13、14、23、24的安裝，根據圖8進行說明。此外，由於對上述保持棒13、14、23、24的安裝係相同，因而就對上述保持棒13的安裝為例進行說明。

如圖8所示，上述保持棒13係具備有：大徑基部13a、以及在其前端所形成的小徑保持部13b。以在上述保持部13b的頂部有形成母螺牙部，並螺合著後述蓋體部25上所形成公螺牙部25a的方式而構成。

當上述上部熱遮蔽板15、16、17、18及上述下部熱遮蔽板19、20、21，對上述保持棒13進行安裝時，首先，在上述下部熱遮蔽板21的貫穿孔21e中使上述保持部13b插通，並在上述基部13a的上面載置著上述下部熱遮蔽板21。

然後，將環狀體26插通於保持部13b中。該環狀體26係由矽玻璃構成，並形成圓筒狀，且其外徑尺寸係形成與上述基部13a相同尺寸，而內徑尺寸係形成上述保持部13b所插通的尺寸。

接著，在上述下部熱遮蔽板20的貫穿孔20e中使上述保持部13b插通，在上述環狀體26的上面載置著上述下部熱遮蔽板20。然後，更將環狀體26插通於保持部13b中。依此，上述下部熱遮蔽板21、20、19與環狀體26、26便積層在保持棒13的保持部13b上。

然後，經載置上述下部熱遮蔽板19之後，便將長條環狀體27插通於保持部13b中。然後，在上部熱遮蔽板18的貫穿孔18e中使保持部13b插通，並將上部熱遮蔽板18載置於上述環狀體27上面。然後，更將環狀體26插通於保持部13b中，接著在上部熱遮蔽板17的貫穿孔17e中使保持部13b插通，並將上部熱遮蔽板17載置於上述環狀體26上面。

藉此，便將上述上部熱遮蔽板18、17、16、15、及環狀體26、26、26，積層於保持棒13的保持部13b上。

最後，藉由在上述保持部13b頂部所形成的母螺牙部13c上，螺合著蓋體部25的公螺牙部25a，俾防止上述上部熱遮蔽板15、16、17、18及下部熱遮蔽板19、20、21從保持部13b上脫落。

再者，如圖1所示，在加熱器部下面中心部形成凹部102A，並且在上述凹部102A中裝設著由碳構成的蓋體構件28。該蓋體構件28係形成使天井部呈封閉的圓筒形狀。

然後，在包含上述凹部102A在內的加熱器下面，將安裝著由矽玻璃管構成的保護筒29一端部。即，在上述凹部102A的中心線上配置著保護筒29的軸線，該保護筒29係插通入上部熱遮蔽板15、16、17、18的貫穿孔15g、16g、17g、18g中。在上述蓋體構件28的內部以插入熱電偶30、且可將上述熱電偶30的連接線31插通於上述保護筒29內部的方式而構成。

依此，由於在由碳構成的蓋體構件28內部收容著熱電偶30，因而從發熱體利用熱傳導而及早傳遞，更可效率佳的吸收輻射，俾可以良好精度而測定溫度。

依此所構成的平面狀加熱器，因為在加熱面101的背面側設置熱遮蔽板10、11、12，更在構成電源端子部108的大徑矽玻璃管內部，配置著上部熱遮蔽板15、16、17、18、及下部熱遮蔽板19、20、21，因而可抑制加熱面101背面方向(殼體方向)的熱輻射。結果，可將加熱面的面內溫度維持更均勻狀態，俾可將被加工物的面內溫度呈更均勻狀態。

特別係由於在構成上述電源端子部108的大徑矽玻璃管2中形成彎曲部2b，因而可抑制通過上述大徑矽玻璃管2內部的輻射熱傳遞。此外，由於增加大徑矽玻璃管2的凸緣部2a壁厚，因而可抑制對殼體的熱傳遞。

結果，可抑制在大徑矽玻璃管2的凸緣部2a、與殼體3的凸緣3a間，所配置的O形環發生熱劣化情形。

本發明的平面狀加熱器係可將加熱面的面內溫度維持均勻狀態，俾可將被加工物的面內溫度成為均勻狀態，因而特別適合使用於半導體製造程序中的晶圓等之熱處理用。

1、100．．．平面狀加熱器

2．．．大徑矽玻璃管

2a、3a．．．凸緣

2b．．．彎曲部

3．．．殼體

3b．．．下端板

4．．．O形環

5、6、7、8．．．保持構件

5a1、5a2、5b、5c1、5c2、6a、6b1、6b2、6c、7a1、7a2、7b、7b1、7b2、7c1、7c2、8a、8c．．．隙縫部

10、10a、10b、11、11a、11b、12、12a、12b．．．熱遮蔽板

10a1、10a2、10b1、10b2、11a1、11a2、11b1、11b2、12a1、12a2、12b1、12b2．．．切口

10a3、10b3、11a3、11b3、12a3、12b3、15a、15b、15c、15d、15e、15f、15h、15i、15g、17e、18e、19a、19b、19c、19d、19e、19f、19g、19h、19i、20e、21e．．．貫穿孔

10c．．．碳薄片

13、14、23、24．．．保持棒

13a．．．基部

13b．．．保持部

13c．．．母螺牙部

15、16、17、18．．上．部熱遮蔽板

19、20、21．．．下部熱遮蔽板

25．．．蓋體部

25a．．．公螺牙部

26、27．．．環狀體

28．．．蓋體構件

29．．．保護筒

30．．．熱電偶

101．．．加熱面

102．．．矽玻璃板狀體

102A．．．凹部

102a．．．第1矽玻璃體

102b．．．第2矽玻璃體

102c．．．第3矽玻璃體

102d、102e1、102e2．．．溝

31、103a、103b、104a、104b．．．連接線

105a、105b、106a、106b．．．矽玻璃管

107．．．大徑矽玻璃管

108．．．電源端子部

110a、111a．．．連接端子

A、B、C、D．．．區域

CW．．．碳絲發熱體

a、b、c、d．．．中央部位置

e、f．．．外周部位置

圖1為本發明一實施形態的平面狀加熱器俯視圖。

圖2為圖1中的A-A剖面圖。

圖3為圖1中的B-B剖面圖。

圖4為圖1中的C-C剖面圖。

圖5為圖1中的D-D剖面圖。

圖6為圖1所示上部熱遮蔽板的俯視圖。

圖7為圖1所示下部熱遮蔽板的俯視圖。

圖8為上部熱遮蔽板、下部熱遮蔽板的組裝狀態側視圖。

圖9為平面狀加熱器的俯視圖。

圖10為圖9所示平面狀加熱器的側視圖。

圖11為圖10中的I-I剖面圖。

1．．．平面狀加熱器

2．．．大徑矽玻璃管

2a．．．凸緣

2b．．．彎曲部

3．．．殼體

3a．．．凸緣

3b．．．下端板

4．．．O形環

6、8．．．保持構件

6a、6c、8a、8c．．．隙縫部

10、11、12．．．熱遮蔽板

10c．．．碳薄片

13、14．．．保持棒

15、16、17、18．．．上部熱遮蔽板

19、20、21．．．下部熱遮蔽板

28．．．蓋體構件

29．．．保護筒

30．．．熱電偶

31．．．連接線

102．．．矽玻璃板狀體

102A．．．凹部

105a、106a．．．矽玻璃管

108．．．電源端子部

110a、111a．．．連接端子

CW．．．碳絲發熱體

Claims (5)

1. 一種平面狀加熱器，係將碳絲(carbon wire)發熱體在矽玻璃(silica glass)板狀體內部呈平面狀配置並加以密封，且同時將對上述碳絲發熱體供應電力的電源端子部設置於上述矽玻璃板狀體下面中央部，如此的平面狀加熱器；其特徵在於：上述電源端子部係具備有：連接線，其對碳絲發熱體供應電力；小徑矽玻璃管，其收容著上述連接線；以及大徑矽玻璃管，其收容著上述小徑矽玻璃管，且上端部鄰接加熱器下面而安裝；其中，在上述大徑矽玻璃管下端部形成凸緣部；同時在上述上端部與上述凸緣部之間形成直徑不同的彎曲部，且在上述彎曲部下方的大徑矽玻璃管內，收容著由金屬板、或不透明矽玻璃板、或該等之組合而構成的第1熱遮蔽板。
2. 如申請專利範圍第1項之平面狀加熱器，其中，上述第1熱遮蔽板存在有複數片，且至少1片係由金屬板構成；第2熱遮蔽板係由複數片不透明矽玻璃板構成，且收容於上述彎曲部上方的大徑矽玻璃管內；上述第1熱遮蔽板及第2熱遮蔽板係配置於大徑矽玻璃管的軸線方向。
3. 如申請專利範圍第1項之平面狀加熱器，其中，在上述 彎曲部上方的大徑矽玻璃管內，收容著由不透明矽玻璃板構成的第2熱遮蔽板；在上述矽玻璃板狀體的下面側設置覆蓋上述電源端子部外側區域的第3熱遮蔽板；上述第3熱遮蔽板係由複數片矽玻璃板構成，且至少最靠近上述矽玻璃板狀體下面的熱遮蔽板，係在透明矽玻璃內收容著碳薄片(carbon sheet)。
4. 如申請專利範圍第3項之平面狀加熱器，其中，上述第3熱遮蔽板分別由上述矽玻璃板狀體之下面所設置的保持構件而被保持成與上述矽玻璃板狀體之下面呈平行。
5. 如申請專利範圍第1項之平面狀加熱器，其中，在上述矽玻璃板狀體的下面中心部形成凹部，同時在上述凹部內收容由碳構成的蓋體構件，且在上述蓋體構件內收容熱電偶。