特許 7403716 加熱器および加熱台

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-14

(45)【発行日】2023-12-22

(54)【発明の名称】加熱器および加熱台

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/324 20060101AFI20231215BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20231215BHJP

【ＦＩ】

H01L21/324 J

H01L21/68 N

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023511854

(86)(22)【出願日】2021-08-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-18

(86)【国際出願番号】 CN2021114024

(87)【国際公開番号】W WO2022042471

(87)【国際公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-04-10

(31)【優先権主張番号】202010862303.X

(32)【優先日】2020-08-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】510182294

【氏名又は名称】北京北方華創微電子装備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＮＡＵＲＡ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．８ Ｗｅｎｃｈａｎｇ Ａｖｅｎｕｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｒｅａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】リー ドンドン

【審査官】宇多川 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２８７５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４１７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８４４５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体プロセス装置に用いられる加熱器であって、
加熱本体と、前記加熱本体を支える台座とを含み、
前記台座は互いに接続された台座本体と立板を含み、前記台座本体と前記加熱本体とは対向し且つ間隔を開けて設置され、前記立板は前記台座本体と前記加熱本体との間に位置し、且つ前記加熱本体に固定接続され、
前記立板と、前記台座本体と、前記立板および前記台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つに弾性湾曲構造が設置され、前記弾性湾曲構造は、前記立板および／または前記台座本体に膨張変形が生じたときに弾性変形することで、前記立板と前記加熱本体との接続を保持するために用いられる、
加熱器。

【請求項2】

前記弾性湾曲構造は、第１の方向において弾性変形できるか、または前記第１の方向および第２の方向において弾性変形できるように構成され、前記第１の方向は前記加熱本体の径方向に平行であり、前記第２の方向は前記加熱本体の軸方向に平行である、
請求項１に記載の加熱器。

【請求項3】

前記弾性湾曲構造は、少なくとも１つの第１の湾曲部と、少なくとも１つの第２の湾曲部とのうち少なくとも一方を含み、前記第１の湾曲部は第１の基準面から前記台座本体と前記加熱本体との間の間隔の内側に向かって突出し、前記第２の湾曲部は第２の基準面から前記台座本体と前記加熱本体との間の間隔と反対側に向かって突出し、前記第１の基準面は、前記第１の湾曲部が位置する前記立板と、前記台座本体と、前記立板および前記台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つの、前記間隔に面する表面であり、前記第２の基準面は、前記第２の湾曲部が位置する前記立板と、前記台座本体と、前記立板および前記台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つの、前記間隔と反対側の表面である、
請求項１に記載の加熱器。

【請求項4】

前記第１の湾曲部の、前記加熱本体の軸方向断面における正投影形状はＵ形を含み、前記第２の湾曲部の、前記加熱本体の軸方向断面における正投影形状はＵ形を含む、
請求項３に記載の加熱器。

【請求項5】

前記第１の湾曲部は前記加熱本体の軸線周りに取り巻くように設置された環状湾曲部であり、前記第２の湾曲部は前記加熱本体の軸線周りに取り巻くように設置された環状湾曲部である、
請求項３に記載の加熱器。

【請求項6】

前記弾性湾曲構造は前記台座本体に設置され、前記弾性湾曲構造が少なくとも１つの前記第１の湾曲部を含む場合、前記台座本体は中心部とエッジ部を含み、前記エッジ部は前記中心部を取り巻いて設置され、少なくとも１つの前記第１の湾曲部は前記エッジ部と前記中心部との間に接続され、前記エッジ部と前記立板とが固定接続される、
請求項３～５のいずれか一項に記載の加熱器。

【請求項7】

前記第１の湾曲部と前記加熱本体との間に間隔が設けられる、
請求項３～５のいずれか一項に記載の加熱器。

【請求項8】

前記弾性湾曲構造の肉厚の値をｄとしたとき、２ｍｍ≦ｄ≦４ｍｍである、
請求項１または２に記載の加熱器。

【請求項9】

前記加熱本体には第１の貫通孔が設けられ、前記台座本体には前記第１の貫通孔に対向する第２の貫通孔が設けられ、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔は突出ピンを通すために用いられ、
前記加熱器はさらに弾性パイプを含み、前記弾性パイプの両端はそれぞれ前記加熱本体と前記台座本体に気密に接続され、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とをそれぞれ密封するために用いられる、
請求項１に記載の加熱器。

【請求項10】

前記弾性湾曲構造は前記台座本体に設置され、前記弾性パイプと前記立板との間に位置する、
請求項９に記載の加熱器。

【請求項11】

前記弾性パイプは複数の環状の弾性波型プレートを含み、複数の前記弾性波型プレートは前記弾性パイプの軸方向に沿って順次接続されて連続したパイプを構成し、任意の隣り合う２つの弾性波型プレートは前記弾性パイプの軸方向おいて互いに折り畳まれるか展開することができるように設置される、
請求項９に記載の加熱器。

【請求項12】

前記弾性波型プレートの肉厚は０．１５ｍｍ未満である、
請求項１１に記載の加熱器。

【請求項13】

絶縁盤と、波型管と、請求項１～１２のいずれか一項に記載の加熱器とを含み、前記台座には第１の中心孔が設けられ、前記絶縁盤は前記台座の底部に設置されるとともに前記台座と気密に接続されて前記第１の中心孔を密封し、前記絶縁盤には前記第１の中心孔に対向して第２の中心孔が設けられ、前記波型管が前記絶縁盤の前記加熱器と反対側に気密に接続されて、前記第２の中心孔を密封する、
加熱台。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体プロセス装置の技術分野に関し、特に加熱器および加熱台に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体の加工プロセスにおいては、通常、加熱器により半導体を加熱して半導体の温度を所定温度まで上げ、加工性を高める必要がある。現在の加熱器は、一般的に加熱盤および加熱盤を支持するための台座を含み、当該加熱盤が通電されると熱を発生する。加熱盤の熱が台座に伝わることをできる限り低減させるため、台座のエッジには、加熱盤を支持するとともに加熱盤と台座の間に一定の隙間を空けるための立板が設置されており、立板と加熱盤とは通常溶接により接続される。しかしながら、加熱器の稼働中、加熱盤の温度が通常比較的高いことから、加熱盤の熱の一部が立板に伝わり、立板が熱せられて膨張変形を生じ、膨張変形した立板と加熱盤との接続が不具合になる状況がきわめて起こりやすく、加熱器の全体的構造性能の低下を招いている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、膨張変形した立板と加熱盤との接続が不具合になる状況が起こりやすく、加熱器の全体的構造強度の低下を招くという現状の課題を解決するための、加熱器および加熱台を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記課題を解決するため、本発明は下記の技術スキームを採用する。

【0005】

第１の態様において、本発明実施例が開示する加熱器は、半導体プロセス装置に用いられ、加熱本体と前記加熱本体を支える台座とを含み、前記台座は互いに接続された台座本体と立板を含み、前記台座本体と前記加熱本体とは対向し且つ間隔を開けて設置され、前記立板は前記台座本体と前記加熱本体との間に位置し、且つ前記加熱本体に固定接続され、前記立板と、前記台座本体と、前記立板および前記台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つに弾性湾曲構造が設置され、前記弾性湾曲構造は、前記立板および／または前記台座本体に膨張変形が生じたときに弾性変形することで、前記立板と前記加熱本体との接続を保持するために用いられる。

【0006】

第２の態様において、本発明実施例が開示する加熱台は、絶縁盤と、波型管と、本願実施例で開示する上記加熱器とを含み、前記台座には第１の中心孔が設けられ、前記絶縁盤は前記台座の底部に設置されるとともに前記台座と気密に接続されて前記第１の中心孔を密封し、前記絶縁盤には前記第１の中心孔に対向して第２の中心孔が設けられ、前記波型管が前記絶縁盤の前記加熱器と反対側に気密に接続されて、前記第２の中心孔を密封する。

【発明の効果】

【0007】

本発明が採用する技術スキームは、以下の有益な効果を奏する。

【0008】

本発明実施例で開示する加熱器は、加熱本体と台座とを含み、台座は互いに接続された台座本体と立板を含み、当該立板は台座本体と加熱本体との間に位置し、且つ加熱本体に固定接続され、立板と、台座本体と、立板および台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つに弾性湾曲構造が設置され、当該弾性湾曲構造は、立板および／または台座本体に膨張変形が生じたときに弾性変形することで、立板と加熱本体との接続を保持するために用いられる。上記加熱器の稼働中に、加熱本体で発生した熱が立板に伝わり、立板に一定程度の膨張変形が生じたとしても、弾性湾曲構造が適応的に自身に一定の弾性変形を生じさせて立板および／または台座本体で生じた膨張力を吸収することにより、台座と加熱本体との間に接続の不具合が生じる状況を防ぎ、加熱器が高い全体的構造強度を有することを保証する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

ここで説明する図面は、本発明の一層の理解のために用いるものであり、本発明の一部を構成するが、本発明の例示的な実施例およびその説明は本発明の解釈のためのものであり、本発明を不当に限定するものではない。図面は以下のとおりである。

【0010】

【図1】本発明実施例で開示する加熱器の構造模式図である。

【図2】本発明実施例で開示する加熱器の別の構造模式図である。

【図3】本発明実施例で開示する加熱台の構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の目的、技術スキームおよび利点をより明確にするため、以下、本発明の具体的実施例と対応する図面に結び付けて本発明の技術スキームを明確かつ余すところなく説明する。当然のことながら、説明する実施例は本発明の実施例の一部にすぎず、実施例の全てではない。当業者が本発明における実施例に基づいて創造的工夫を要さずに得られたあらゆる他の実施例は、本発明の保護範囲に含まれる。

【0012】

以下、図面に結び付けて本発明の各実施例で開示する技術スキームを詳細に説明する。

【0013】

図１および図２に示すように、本発明実施例は半導体プロセス装置に適用される加熱器を開示する。当該加熱器は半導体プロセスにおけるワークを載置して加熱でき、ワークの温度をプロセスに必要な温度まで上げ、加工プロセスが効率的で確実に行われることを保証する。加熱器は、加熱本体１００および当該加熱本体１００を支持するための台座を含む。当該台座は、互いに接続された台座本体および立板２２０を含む。

【0014】

加熱本体１００は金属等の熱伝導性が良好な材料を用いて制作される。加熱本体１００は導線を介して電源に接続されることで、加熱本体１００が通電状態にあるとき熱を発生して加熱作用を発揮することができる。具体的には、加熱本体１００は例えば盤状部材であり、当該盤状部材の形状は方形または円形等でありうる。加熱本体１００の厚さは実際の状況に応じて決定できる。

【0015】

台座本体は加熱本体１００に対向し、間隔を開けて設置される。当該間隔によって加熱本体１００の熱が台座本体に伝わることを低減することができ、加熱本体１００の各箇所の温度がより一致するよう保証し、ワークの各箇所の温度を同じにすることができる。

【0016】

立板２２０を台座本体と加熱本体１００との間に配置し、且つ加熱本体１００に固定接続することで、加熱本体１００を支持することができる。また、立板２２０の厚さは相対的に小さく、例えば薄肉構造であるため、これによって立板２２０の熱伝導断面積を小さくして、加熱本体１００と立板２２０との間の熱伝導効率を下げることができる。これにより加熱本体１００から立板２２０を経由して台座全体へ伝わる熱を一層減少させ、加熱本体１００の任意の位置の温度が基本的に同じなるよう保証できる。

【0017】

具体的には、台座が加熱本体１００に対して確実な支持効果をもたらすことを保証するため、台座本体および立板２２０は、いずれも金属等の構造強度が相対的に高い材料を用いて制作することができる。台座本体の形状および寸法は、加熱本体１００に対応して同じでありうる。選択可能に、立板２２０が台座本体の外周縁の箇所に接続され、加熱本体１００と立板２２０とがいずれも金属材料で制作される場合、立板２２０と加熱本体１００とは溶接により固定接続することできる。

【0018】

選択可能ないくつかの実施例において、立板２２０は環状構造であり、立板２２０の厚さ（即ち径方向の厚さ）は２ｍｍ～４ｍｍの間でありうる。立板２２０の形状と、加熱本体１００および台座本体の外縁の形状とを同じにして、立板２２０が囲むエリアの面積をできるだけ大きくして加熱器の内部デバイスの収納空間を広げるとともに、加熱器全体の外部構造をより整えることが好ましい。例えば、加熱本体１００および台座本体の外縁の形状がいずれも矩形であれば、立板２２０も矩形の環状構造とし、加熱本体１００および台座本体の外縁の形状がいずれも円形の場合は、立板２２０も円形の環状構造とすることができる。立板２２０の形状と加熱本体１００および台座本体の外縁の形状とを同じにすることで、加熱本体１００と台座本体との接続の信頼性をより高くすることができる。

【0019】

立板２２０と、台座本体と、立板２２０および台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つに、弾性湾曲構造３００が設けられる。当該弾性湾曲構造３００は、立板２２０および／または台座本体に膨張変形が生じたとき、弾性変形することで立板２２０と加熱本体１００の接続を保持するために用いられる。上記加熱器の稼働中に、加熱本体１００で発生した熱が立板２２０に伝わり、立板２２０に一定程度の膨張変形が生じたとしても、弾性湾曲構造３００が適応的に自身に一定の弾性変形を発生させて立板２２０および／または台座本体で生じた膨張力を吸収することにより、台座と加熱本体１００との間に接続の不具合が生じる状況を防ぎ、加熱器が高い全体的構造強度を有することを保証する。

【0020】

選択可能ないくつかの実施例において、弾性湾曲構造３００は加熱本体１００の径方向に平行な第１の方向、即ち図１に示す方向Ａにおいて弾性変形できるように設けられる。当該方向Ａは一般的に、立板２２０および／または台座本体の主たる膨張変形方向であり、立板２２０および／または台座本体に膨張変形が生じた場合、弾性湾曲構造３００は追従して弾性変形でき、これにより立板２２０と加熱本体１００の接続を保持させることができる。弾性湾曲構造３００は、当該第１の方向と、加熱本体１００の軸方向に平行な、即ち方向Ａに垂直な第２の方向とのいずれにおいても弾性変形できるように設けられることが好ましい。このようにすることで、弾性湾曲構造３００はどのような向きで台座に組み込まれても、台座に一定の弾性変形能力を提供することができ、これにより取り付けの柔軟性が高くなり、より多くの応用場面に適応することができる。

【0021】

弾性湾曲構造３００には複数種類の構造がありうる。例えば、弾性湾曲構造３００は、少なくとも１つの第１の湾曲部と、少なくとも１つの第２の湾曲部とのうち少なくとも一方を含む。第１の湾曲部は、第１の基準面から台座本体と加熱本体１００との間の間隔の内側へ突出する。当該第１の基準面は、第１の湾曲部が配置される立板２２０と、台座本体と、立板２００および台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つの、間隔に面した表面である。例えば、図１に示すように、弾性湾曲構造３００は、台座本体に設けられる１つの第１の湾曲部を含む。当該台座本体は、例えば中心部２１１およびエッジ部２１２を含み、エッジ部２１２は中心部２１１を取り巻くように設置され、第１の湾曲部は中心部２１１とエッジ部２１２との間に接続され、さらに、エッジ部２１２は立板２２０に固定接続される。また、第１の湾曲部は、当該第１の湾曲部が位置する台座本体の、間隔に面した表面（即ち第１の基準面）から、間隔の内側に向かって突出している。具体的には、上記第１の湾曲部は図１における方向Ａに垂直な方向に沿って、間隔の内側に向かって突出している。第１の湾曲部を間隔の内側へ向かって突出させることで、加熱本体１００と台座本体との間の間隔が有効に利用され、第１の湾曲部に加熱器の外部のスペースを占拠させる必要がなく、さらに、加熱器の外部の部材および構造が第１の湾曲部の正常な働きに悪影響を及ぼすことも防止できる。

【0022】

上記第１の湾曲部を、図１における方向Ａに垂直な方向に沿って間隔の内側に向かって突出するようにすることで、さらに、第１の湾曲部の弾性変形方向が立板２２０と垂直となることが保証される。これにより、第１の湾曲部は立板２２０および／または台座本体が熱せられたとき生じる横方向の膨張力を、より多く吸収することができる。なお、台座と加熱本体１００の接続の不具合を生じさせる主たる力は横方向の膨張力であり、上記第１の湾曲部を図１における方向Ａに垂直な方向に沿って間隔の内側に向かって突出させることで、より少ない数量および種類の第１の湾曲部によって、台座と加熱本体１００とが基本的に接続が不具合になる状況を生じないよう保証することができ、加熱器の加工難度を低くすることができる。

【0023】

選択可能ないくつかの実施例において、図１に示すように、上記第１の湾曲部は、加熱本体１００の軸線周りに取り巻くように設けられた環状湾曲部であり、中心部２１１とエッジ部２１２との間に接続され、第１の湾曲部の外周縁とエッジ部２１２の内周縁とが接続され、第１の湾曲部の内周縁と中心部２１１の外縁とが接続される。エッジ部２１２の外周縁は環状構造の立板２２０の下縁に接続され、立板２２０の上縁は加熱本体１００の外縁に接続される。このようにすることで、立板２２０および／または台座本体が熱せられて変形する過程で、上記構造の第１の湾曲部はより優れた弾性変形能力を提供でき、立板２２０と加熱本体１００との接続の不具合が生じる状況を防ぎ、加熱本体１００と台座との接続のより高い信頼性を保証する。

【0024】

選択可能ないくつかの実施例において、上記第１の湾曲部と加熱本体１００との間に隙間が設けられることで、第１の湾曲部と加熱本体１００が互いに接触して加熱本体１００の熱が容易に第１の湾曲部に伝わり、加熱本体１００において第１の湾曲部に対応する位置の温度が加熱本体１００の他の位置の温度よりも低くなり、加熱器がワークの各部分に一致した加熱効果を提供できなくなることを防止する。

【0025】

第２の湾曲部の構造は、突出方向が反対であるだけで上記第１の湾曲部の構造と同じである。具体的には、第２の湾曲部は第２の基準面から、台座本体と加熱本体１００との間の間隔と反対側へ突出する。当該第２の基準面は、第２の湾曲部が配置される立板２２０と、台座本体と、立板２２０および台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つの、間隔と反対側の表面である。例えば、図２に示すように、弾性湾曲構造３００は１つの第２の湾曲部を含み、当該第２の湾曲部は台座本体の中心部２１１とエッジ部２１２との間に接続され、当該第２の湾曲部が配置された台座本体の、間隔と反対側の表面（即ち、第２の基準面）から、間隔と反対側へ向かって突出する。選択可能に、上記第２の湾曲部は加熱本体１００の軸線周りに取り巻くように設けられた環状湾曲部である。

【0026】

上記第２の湾曲部が図１における方向Ａに垂直な方向に沿って間隔と反対側に向かって突出するようにすることで、第２の湾曲部の弾性変形方向が立板２２０に垂直となることが保証される。これにより、第２の湾曲部は立板２２０および／または台座本体が熱せられたとき生じる横方向の膨張力を、より多く吸収することができる。なお、台座と加熱本体１００との接続の不具合を生じさせる主たる力は横方向の膨張力であり、上記第２の湾曲部を図１における方向Ａに垂直な方向に沿って間隔と反対側に向かって突出させることで、より少ない数量および種類の第２の湾曲部によって、台座と加熱本体１００の接続が不具合になる状況が基本的に生じないよう保証することができ、加熱器の加工難度を低くすることができる。

【0027】

また、弾性湾曲構造３００を台座本体に設けることで、立板２２０を一体構造として、立板２２０が高い構造強度および支持の安定性を有するよう保証できるだけでなく、さらに台座本体と立板２２０との接続難度を下げることができ、また弾性湾曲構造３００を台座本体に配置することで、立板２２０に垂直な方向において弾性湾曲構造３００と立板２２０との間に一定の隙間を持たせ、立板２２０の存在で弾性湾曲構造３００の弾性変形が制限されることを防止することができる。また、上記技術スキームを採用した場合、さらに、台座本体自身に生じる横方向の膨張力を弾性湾曲構造３００によりある程度吸収し、台座本体が膨張することで立板２２０と加熱本体１００との接続関係に与える悪影響を、より小さくすることができる。さらに、上記第１の湾曲部と第２の湾曲部のうち一方を図１の方向Ａに垂直な方向に沿って突出させることで、上記第１の湾曲部と第２の湾曲部のうち一方の弾性変形方向を立板２２０に垂直にすることができ、立板２２０および台座本体が熱せられて生じる横方向の膨張力のほぼ全てを弾性湾曲構造３００に吸収させ、台座および加熱本体１００の接続に不具合が生じないことを保証できる。

【0028】

なお、弾性湾曲構造３００が立板２２０または台座本体に設けられるか、立板２２０と台座本体の接続箇所に設けられるかに関わらず、弾性湾曲構造３００と加熱本体１００とは直接接触しない。即ち、立板２２０と台座本体のうち一方を利用して加熱本体１００と弾性湾曲構造３００とを隔てることで、加熱本体１００から弾性湾曲構造３００に伝わる熱をできるだけ低減させることができ、さらには弾性湾曲構造３００自身が熱せられて生じる膨張幅をより小さくすることで、立板２２０および／または台座本体が熱せられて生じる膨張力をできるだけ多く吸収させ、台座と加熱本体１００との接続信頼性をさらに高めることができる。

【0029】

上記第１の湾曲部および第２の湾曲部のそれぞれの構造は、弾性変形を生じることが可能な任意の湾曲構造とすることができる。例えば、選択可能ないくつかの実施例において、第１の湾曲部の、加熱本体１００の軸方向に沿った断面（即ち、図１および図２に示す断面）上の正投影形状は、Ｕ形を含む。第２の湾曲部の、加熱本体１００の軸方向に沿った断面上の正投影形状は、Ｕ形を含む。Ｕ形の湾曲構造は滑らかに移行する構造であるため、上記第１の湾曲部および第２の湾曲部の弾性能力がより高く、また、比較的大きい膨張力の作用を受けた場合でも、変形が戻らずひいては折れるといった状況が発生しにくい。もちろん実際の応用において、上記の滑らかに移行する構造はＵ形に限るわけではなく、本発明はこれに対して特に限定しない。

【0030】

なお、本発明は図１および図２における第１の湾曲部および第２の湾曲部を用いるとは限らず、任意の数量の第１の湾曲部および任意の数量の第２の湾曲部を自由に組み合わせて、具体的な必要に応じて立板２２０と、台座本体と、立板２２０および台座本体の接続箇所とのうち少なくとも１つに配置してもよい。また、本発明は第１の湾曲部および第２の湾曲部の具体な寸法のパラメータについては特に限定しない。また、異なる湾曲部の構造や寸法等は同じでも、同じでなくてもよい。なお、隣り合う２つの湾曲部は、互いにつながっていてもよいし、互いに間隔を開けていてもよく、ここでは限定しない。

【0031】

さらに、本発明は、第１の湾曲部と第２の湾曲部とのうちの一方を台座本体の中心部２１１とエッジ部２１２との間に設けると限定するものではなく、実際の応用においては、立板２２０に第１の湾曲部と第２の湾曲部とのうち一方を設けてもよく、両者の突出方向が例えば図１における方向Ａに対して平行か、または夾角を有してもよい。および／または、立板２２０と台座本体との接続箇所に第１の湾曲部と第２の湾曲部とのうち一方を設けてもよく、これらの突出方向は例えば図１における方向Ａに対して垂直か、または夾角を有していてもよい。第１の湾曲部が立板２２０および台座本体の接続箇所に設けられる場合を例に採ると、第１の湾曲部の外周縁と環状構造の立板２２０の下縁とが接続され、第１の湾曲部の内周縁と台座本体の外縁とが接続され、環状構造の立板２２０の上縁が加熱本体１００の外縁に接続される。

【0032】

なお、弾性湾曲構造３００は図１および図２における第１の湾曲部および第２の湾曲部を用いるとは限らず、弾性湾曲構造３００は弾性変形を生じることが可能な任意の弾性部材でありうる。当該弾性部材がばねという具体的構成部材である場合を例に採ると、ばねは軸方向の伸縮変形を生じるだけでなく、径方向において横方向の変位を生じることも可能であるため、どのような向きで台座に組み込まれても、台座に一定の弾性変形能力を提供でき、したがって取り付けの柔軟性が向上し、より多くの応用場面に適応することができる。

【0033】

選択可能ないくつかの実施例において、弾性湾曲構造３００は板金加工によって形成してもよいし、あるいは、予め金属板材を用いて弾性湾曲構造３００を形成してから、溶接等により弾性湾曲構造３００を立板２２０と、台座本体と、立板２２０および台座本体の接続箇所とのうちの少なくとも１つに固定接続してもよい。例えば、弾性湾曲構造３００が立板２２０および台座本体の接続箇所に配置される場合、先に立板２２０、台座本体、弾性湾曲構造３００の３つの独立したパーツを形成し、溶接により弾性湾曲構造３００の両端を立板２２０および台座本体にそれぞれ接続することで、３つの独立したパーツを１つの構造体に構成することを実現する。弾性湾曲構造３００が立板２２０または台座本体に配置される場合、立板２２０または台座本体の、２つの独立したパーツを形成し、溶接により弾性湾曲構造３００の両端を立板２２０または台座本体の２つのパーツに接続することで、立板２２０または台座本体の２つのパーツと弾性湾曲構造３００とを１つの構造体に構成することを実現する。

【0034】

選択可能ないくつかの実施例において、一体成形により台座本体および弾性湾曲構造３００を形成してもよい。例えば、板金等の方法で１つの全体構造の基材の所定の位置に弾性湾曲構造３００を形成し、基材の残りの部分を台座本体とする。ここで、台座本体のうち、弾性湾曲構造３００より内側と外側の２つの部分が、それぞれ中心部２１１、エッジ部２１２となり、中心部２１１は弾性湾曲構造３００を介してエッジ部２１２と互いに接続され、エッジ部２１２は立板２２０を介して加熱本体１００に固定接続される。あるいは、中心部２１１、エッジ部２１２、弾性湾曲構造３００はいずれも個別成型により形成され、その後で溶接等により３者を１つに接続することで、弾性湾曲構造３００を台座本体に固定してもよい。より具体的には、エッジ部２１２の寸法は実際の状況に応じて決定すればよく、ここでは限定しない。

【0035】

弾性湾曲構造３００が台座本体に位置する場合、当然弾性湾曲構造３００も環状構造部材でありうる。これにより、弾性湾曲構造３００および立板２２０と、台座本体全体との高い接続信頼性が保証され、またさらに、弾性湾曲構造３００が台座本体に対して、自身の周方向における随所で横方向の膨張力を吸収する作用を提供できるため、台座本体および／または立板２２０が熱せられた場合に台座と加熱本体１００との接続の不具合が発生する状況を招かないことを、より一層保証することができる。

【0036】

上記のように、台座本体が立板２２０を介して加熱本体１００と互いに接続され、台座本体と加熱本体１００とが互いに間隔を開けるようにして、加熱本体１００から台座本体へ伝わる熱をできるかぎり減少させるようにしている。弾性湾曲構造３００が台座本体に設けられる場合、加熱本体１００から台座に伝わる熱を一層減少させるため、選択可能に、弾性湾曲構造３００の肉厚の値をｄとしたとき、２ｍｍ≦ｄ≦４ｍｍとする。選択可能に、台座本体がエッジ部２１２を含む場合には、エッジ部２１２の肉厚も上記の条件を満たすようにする。これにより、エッジ部２１２および弾性湾曲構造３００の断面積を小さくすることで立板２２０と台座本体との熱伝導効率を下げ、加熱本体１００の熱が過度に台座に伝わることを一層防止して、加熱本体１００の任意の位置の温度をほぼ等しくし、ワークに均等な加熱作用が提供されることを保証する。

【0037】

なお、加熱器が稼働中に接地しないことを保証するため、本発明実施例で開示する加熱器において、台座の加熱本体１００と反対側に絶縁盤５１０を設置してもよく、当該絶縁盤５１０は、例えばセラミックス等の絶縁材料を用いて作成され、絶縁盤５１０は加熱器の浮遊電位を保証することができる。絶縁盤５１０と台座はねじによって互いに固定され、さらに加熱器の内部空間を隔絶するため、台座と絶縁盤５１０との間には通常、シールリング５３０が設置されうる。

【0038】

具体的には、台座の加熱本体１００と反対側、即ち台座本体の加熱本体１００と反対側の表面に、取付溝２１４が設けられ、シールリング５３０は取付溝２１４内に収容されうる。そして、シールリング５３０の断面積を取付溝２１４の断面積より大きくし、台座と絶縁盤５１０との間の押圧力を利用することで、シールリング５３０を取付溝２１４内に押しこんで取り付けることができ、これにより台座と絶縁盤５１０との気密なフィット関係を保証する。

【0039】

通常、シールリング５３０はゴム等の弾性材料を用いて制作される。加熱器の稼働中、加熱本体１００で発生する熱の一部は台座に伝わるので、シールリング５３０が高温の影響で変形したり、ひいては破損したりしないようにするため、台座の取付溝２１４に対応する位置のところに通常は冷却路２１５が設けられ、加熱器が稼働するとき冷却路２１５内に水等の冷却液を通して、台座のシールリング５３０が存在するエリアに冷却降温作用を提供し、シールリング５３０が長期間密封作用を提供できるよう保証する。

【0040】

上記実施例に基づいて、弾性湾曲構造３００を台座本体上に設置し、弾性湾曲構造３００およびエッジ部２１２の厚さをいずれも相対的に小さくすることで、加熱本体１００の熱が立板２２０を介して台座本体へ伝わることをより難しくすることができ、これにより台座本体においてシールリング５３０が存在するエリアの温度を相対的に低くなることをより一層保証して、シールリング５３０の密封効果および耐用年数を向上させる。

【0041】

さらに、加熱本体１００には第１の貫通孔１１０が設けられ、台座本体には第１の貫通孔１１０に対向する第２の貫通孔２１３が設けられ、第１の貫通孔１１０および第２の貫通孔２１３は突出ピンを通すために用いられる。加熱器の稼働中、突出ピンは第１の貫通孔１１０および第２の貫通孔２１３を通って加熱器の一方側から加熱器の他方側まで伸び、加熱器が下降したとき、上記突出ピンがワークを支持し、ワークが落ちることがないよう保証する。加熱器において加熱本体１００と台座本体との間の空間の気圧は、通常大気圧に近く、加熱器において加熱本体１００がある側は真空環境である必要がある。加熱器内の空間と加熱器において加熱本体１００がある側とを互いに隔絶するため、加熱器はさらに弾性パイプ４１０を含む。当該弾性パイプ４１０の両端は、それぞれ加熱本体１００と台座本体に気密に接続され、第１の貫通孔１１０および第２の貫通孔２１３をそれぞれ密封するために用いられる。当該弾性パイプ４１０は管状構造部材であり、弾性パイプ４１０の弾性方向は第１の貫通孔１１０の軸方向と一致している。これにより加熱器の内部空間が加熱本体１００の存在する側の空間と互いに連通しないことが保証される。

【0042】

また、弾性パイプ４１０の両端は、それぞれ加熱本体１００および台座本体に接続されるので、加熱本体１００の熱は弾性パイプ４１０に伝わるが、弾性パイプ４１０の弾性方向と第１の貫通孔１１０の軸方向とを一致させることで、弾性パイプ４１０が熱せられた場合でも自身が弾性変形することで膨張力を吸収でき、弾性パイプ４１０と加熱本体１００、および弾性パイプ４１０と台座本体の、相対的に高い接続信頼性が保証される。なお、上記構造の弾性パイプ４１０を用いて加熱本体１００と台座本体を接続する場合、弾性パイプ４１０の両端の間は、一定の横方向の相対変位を生じることができ、これにより加熱本体１００が存在する側の真空に不具合が生じる状況を一層防止することができる。

【0043】

具体的には、弾性パイプ４１０は金属パイプであり、弾性パイプ４１０の両端は溶接によりそれぞれ加熱本体１００および台座本体に固定されうる。選択可能に、弾性パイプ４１０の両端には円環形のフランジ４２０が設置され、弾性パイプ４１０と、加熱本体１００および台座本体との接続信頼性を向上させる。

【0044】

選択可能ないくつかの実施例において、弾性パイプ４１０は複数の環状の弾性波型プレートを含みうる。当該弾性波型プレートは具体的にはスチール製波型プレートでありうる。複数の弾性波型プレートは弾性パイプの軸方向に沿って順次接続されて連続したパイプを構成し、任意の隣り合う２つの弾性波型プレートが、弾性パイプの軸方向に沿って互いに折り畳まれるか展開できるように構成される。実際の応用においては、弾性波型プレートの長さおよび隣り合う２つの波型プレートの夾角は、実際の必要に応じて決めることができる。

【0045】

なお、第１の貫通孔１１０および第２の貫通孔２１３がそれぞれ複数設けられている場合、弾性パイプ４１０の数量も複数設置して、各第１の貫通孔１１０がいずれも１つの弾性パイプ４１０を介して対応する第２の貫通孔２１３と互いに気密に接続できるようにしてもよい。

【0046】

選択可能に、弾性湾曲構造３００は弾性パイプ４１０と立板２２０との間に配置される。つまり、台座本体を基準にして言うと、弾性湾曲構造３００は弾性パイプ４１０より外側にある。台座本体において加熱本体１００に近い部分ほど温度が高く、また台座本体は立板２２０を介して加熱本体１００と接続されているので、通常は、台座本体において立板により近い部分の温度ほど、より高くなる。したがって上記技術スキームを採用することで、立板２２０および／または台座本体が熱せられて横方向の膨張力が生じた場合、弾性湾曲構造３００により多くの横方向膨張力を吸収させ、弾性パイプ４１０が吸収する横方向膨張力をできるだけ少なくすることができる。これにより弾性パイプ４１０の両端の間の水平方向の変位をより小さくして、弾性パイプ４１０と加熱本体１００および台座本体との、相対的に高い接続信頼性を保証する。

【0047】

なお、上記実施例によれば、環状構造の弾性湾曲構造３００が台座本体に位置する場合、弾性パイプ４１０に作用する横方向膨張力をより少なくすることができ、弾性パイプ４１０のより高い構造安定性が保証される。

【0048】

上記のように、加熱本体１００の熱を弾性パイプ４１０に伝えることもできる。選択可能に、弾性パイプ４１０をステンレス構造部材とする。つまり、弾性波型プレートはステンレス材料を用いて制作し、且つ弾性波型プレートの肉厚を０．１５ｍｍ未満とすることができる。上記材質の弾性パイプ４１０で上記寸法を用いた場合、加熱本体１００から弾性パイプ４１０を介して台座に伝わる熱が製造プロセスの条件を満たすことを保証でき、しかも加熱本体１００の加熱効果に対して悪影響を及ぼすことがなく、弾性パイプ４１０の構造強度がニーズを満たすことを保証でき、加熱器の内部空間と外部空間とを互いに隔絶することを保証できる。もちろん、当業者であれば、上記実施例の基本的条件に基づいて他の材料を選択して弾性パイプ４１０を形成し、選択した材料の熱伝導率に基づいて弾性パイプ４１０の肉厚を相応に決定し、加熱本体１００の弾性パイプ４１０から台座に伝わる熱が製造プロセス条件を満たすよう保証することもできる。

【0049】

上記のいずれか１つの実施例で開示された加熱器に基づいて、図３に示すように、本発明実施例はさらに加熱台を開示する。当該加熱台は絶縁盤５１０と、波型管５２０と、上記のいずれか１つの加熱器とを含み、加熱器の台座には第１の中心孔５６０が設けられ、絶縁盤５１０は台座底部に設置されるとともに台座と気密に接続されて、第１の中心孔５６０を密封する。また、絶縁盤５１０には第１の中心孔５６０と対向して第２の中心孔５７０が設けられ、波型管５２０は絶縁盤５１０の加熱器と反対側に気密に接続され、第２の中心孔５７０を密封する。

【0050】

具体的には、上記実施例と同様に、台座の加熱本体１００と反対側に取付溝２１４を設け、取付溝２１４内にシールリング５３０を設置することにより、シールリング５３０によって台座と絶縁盤５１０を密封するという目的を実現することができる。波型管５２０は絶縁盤５１０の加熱本体１００と反対側に気密に接続され、同様にシールリング５３０によって、波型管５２０を絶縁盤５１０と気密に接続するという目的を実現できる。具体的には、波型管５２０の絶縁盤５１０に面した側の表面に取付溝２１４に類似した凹溝構造を設け、前記凹溝構造内にシールリング５３０を設置することで、波型管５２０と絶縁盤５１０を一体に組み立てると、波型管５２０と絶縁盤５１０とが気密な接続関係を形成することが保証される。

【0051】

なお、波型管５２０と絶縁盤５１０と加熱器の間はねじ５５０によって組み立てることができ、ねじ５５０を波型管５２０および絶縁盤５１０を貫通して加熱器の台座に接続させることで、波型管５２０と絶縁盤５１０と加熱器とが安定した信頼性の高い固定接続関係を形成することが保証される。また、加熱器が浮遊電位であることを保証するために、ねじ５５０とねじ穴との間に絶縁ガスケット５４０を設けてもよい。

【0052】

本発明の上記実施例においては、各実施例の違いを重点的に説明したが、各実施例の異なる優れた特徴は、矛盾しない限り組み合わせてより優れた実施例とすることができるが、記載の簡潔さを考慮してここでは説明を繰り返さない。

【0053】

以上は本発明の実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとって本発明は様々な修正、変更が可能である。本発明の主旨および原理を逸脱せずに行われた修正や同等の置換、改善等は、すべて本発明の権利要求範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0054】

１００…加熱本体、１１０…第１の貫通孔、２１１…中心部、２１２…エッジ部、２１３…第２の貫通孔、２１４…取付溝、２１５…冷却路、２２０…立板、３００…弾性湾曲構造、４１０…弾性パイプ、４２０…フランジ、５１０…絶縁盤、５２０…波型管、５３０…シールリング、５４０…絶縁部材、５５０…ねじ、５６０…第１の中心孔、５７０…第２の中心孔。

【図1】

【図2】

【図3】