JP2000173944A

JP2000173944A - 円筒状ヒ−タ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000173944A
Application number: JP10356936A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Sotodani; 栄一外谷; Tomio Kin; 富雄金; Tomohiro Nagata; 智浩永田; Norihiko Saito; 紀彦齋藤; Jun Seko; 瀬古　　順; Hideyuki Yokoyama; 秀幸横山; Masaru Nakao; 中尾　　賢; Takanori Saito; 孝規斎藤; Choei Osanai; 長栄長内; Toshiyuki Makitani; 敏幸牧谷
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2000-06-23
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: JP3547040B2

Abstract

(57)【要約】【課題】より迅速な昇降温制御を可能とし、消費電力
量を低減化し、かつヒ−タ寿命を向上せしめた高純度な
半導体ウエハの加熱処理を可能とし、更にまた加熱用ヒ
−タ及び管状体を一体化することで簡素化した円筒状ヒ
−タを提供する。【解決手段】円筒状ヒ−タは、側壁の外周面に形成さ
れた溝内に発熱体を配設する円筒形状の第１の石英ガラ
ス体２ａと、前記第１の石英ガラス体の側壁外周面に密
着可能に形成された側壁内周面を備える円筒形状の第２
の石英ガラス体２ｂと、前記第１の石英ガラス体の溝内
４に配設されるカーボンワイヤー発熱体３とを備える。
カーボンワイヤー発熱体３は、直径５乃至１５μｍのカ
ーボンファイバーを束ねたファイバー束を複数束編み上
げてなる編紐形状、あるいは組紐形状に形成されてい
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、円筒状ヒ−タ及び
その製造方法に関し、より詳細には、カーボンワイヤー
発熱体を備えた円筒状ヒ−タであって、半導体製造プロ
セスにおけるウエハ等の熱処理用に好適に使用される円
筒状ヒ−タ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、例えば、
半導体ウエハの熱処理においては、石英ガラスあるいは
炭化珪素からなる管状体の外周に、モリブデンシリサイ
ト（ス−パ−カンタル）からなるヒ−タあるいは加熱用
ランプを配置し、管状体内部の半導体ウエハを熱処理す
る方法が、従来採用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、いずれにおいても、石英ガラスあるいは炭化珪
素からなる管状体が間接的に加熱されることとなるた
め、管内の迅速な昇降温が困難であり、また、ヒ−タの
発熱に相当の電力を要していた。また、モリブデンシリ
サイト（ス−パ−カンタル）からなるヒ−タを用いた場
合には、当該ヒ−タから銅あるいはアルカリ金属等の不
純物が上記管状体内に熱拡散し、半動体ウエハに悪影響
を及ぼしたり、また前記ヒ−タは通常酸化性雰囲気にお
かれるため、その劣化が生じ易いといった技術的課題が
あった。

【０００４】本発明は上記技術的課題を解決するために
なされたものであり、より迅速な昇降温制御を可能と
し、消費電力量を低減化し、かつヒ−タ寿命を向上せし
め、また高純度な半導体ウエハの加熱処理を可能とし、
更にまた加熱用ヒ−タ及び管状体を一体化することで、
簡素化した円筒状ヒ−タを提供することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる円筒状ヒ
−タは、側壁の外周面に形成された溝内に発熱体を配設
する円筒形状の第１の石英ガラス体と、前記第１の石英
ガラス体の側壁外周面に密着可能に形成された側壁内周
面を備える円筒形状の第２の石英ガラス体と、前記第１
の石英ガラス体の溝内に配設されるカーボンワイヤー発
熱体とを備えることを特徴としている。このように、全
体として円筒形状の石英ガラス体の内部にカーボンワイ
ヤー発熱体を配置した構造であるため、迅速な昇降温制
御が可能となり、かつ発熱体の寿命を長くすることがで
きる。またこれを半導体ウエハの加熱処理に用いた場合
には、高純度な半導体ウエハの加熱処理が可能となり、
また構造的簡素化も図ることができる。なお、本発明の
円筒状ヒ−タは、両端が開口したもののみならず、一体
に形成されたド−ム状石英ガラス蓋体で一端が封じられ
たものにも適用することができる。

【０００６】ここで、前記カーボンワイヤー発熱体が、
直径５乃至１５μｍのカーボンファイバーを束ねたファ
イバー束を複数束編み上げてなる編紐形状、あるいは組
紐形状のカーボンワイヤー発熱体であることが望まし
い。このようなカーボンワイヤー発熱体である場合に
は、従来のような、むくのカーボン材からなる発熱体と
比べ、フレキシビリティに富み、種々の構造、形状に容
易に加工することができ、また溝内に容易に配置するこ
とができる。

【０００７】また、前記カーボンワイヤー発熱体が、直
径５乃至１５μｍのカーボンファイバーを束ねたファイ
バー束を複数束編み上げてなる編紐形状、あるいは組紐
形状の構成とすることによって、カーボンワイヤー（発
熱体）の表面で毛羽立った多数の直径５乃至１５μｍの
カーボンファイバーによって第１、２の石英ガラス体と
接触する構造となるため、発熱体に通電を行い、高温に
発熱させた状態にしたとして、カ−ボンと石英ガラスの
反応が進行し、結果、カ−ボン質の発熱体が劣化するの
を防止することができる。（発熱体の表面に毛羽立った
カ−ボンファイバーは、石英ガラス体と接触するため、
接触した部分から珪化が進むが、この径が極めて微細で
あり、体積が小さいことから、この珪化反応が発熱体全
体に進行するのを抑制するものと推測される。）つま
り、このことは発熱ムラが生ずることを防止し、また耐
用寿命の長期化が図れることを意味する。

【０００８】また、前記カーボンファイバーの含有不純
物量が灰分重量として１０ｐｐｍ以下であることが望ま
しい。これによれば、前記カ−ボンワイヤ−発熱体の局
部的異常発熱を防止することができ、かつ半導体ウエハ
の熱処理用として用いた場合には、ウエハの金属汚染を
極力防止することができる。この場合、不純物量が灰分
重量として３ｐｐｍ以下であることがより好ましい。

【０００９】更に、前記第１の石英ガラス体の１４３０
℃における粘度が３．０×１０¹⁰ポイズ以上、かつ、前
記第２の石英ガラス体の粘性が、前記第１の石英ガラス
体の粘性の０．０５乃至０．８５倍であることが望まし
く、特に、前記第２の石英ガラス体の粘性が、前記第１
の石英ガラス体の粘性の０．３５乃至０．５５倍である
ことが望ましい。このように、第１の石英ガラス体の高
粘性石英ガラスに、第２の石英ガラス体の特定低粘性石
英ガラスを組み合わせることにより、両者の融着時に過
度の変形が生ずることなく、しかも接合面に未融着部分
が生ずることなく所定形状に一体化することができる。
また、未融着部分の存在が極力抑制されるため、急激な
温度変化による割れが防止される。

【００１０】更にまた、前記第１の石英ガラス体が、溝
の厚さ（深さ）を含まない厚さが１乃至１５ｍｍの石英
ガラス体であって、側壁外周面から厚さ（深さ）１ｍｍ
乃至５ｍｍの溝が形成された石英ガラス体であることが
望ましく、前記溝は断面形状が凸字形状を有しているこ
とが望ましい。前記第１の石英ガラス体の前記溝の厚さ
を含まない厚さが１５ｍｍを越えると熱容量が大きくな
るため伝熱応答が遅くなり、また第１の石英ガラス体の
前記溝の厚さを含まない厚さが１ｍｍより小さいと機械
的強度が不足するためである。なお、前記第１の石英ガ
ラス体の全体としての厚さは、２〜２０ｍｍであること
が好ましい。前記第１の石英ガラス体の厚さが２０ｍｍ
を越えると熱容量が大きくなるため伝熱応答が遅くな
り、また第１の石英ガラス体の厚さが２ｍｍより小さい
と機械的強度が不足するためである。

【００１１】また、前記第２の石英ガラス体が、厚さ１
乃至５ｍｍの薄肉体からなることが望ましい。前記肉厚
が、１ｍｍ未満では、前記第１の石英ガラス体と融着し
た際、この溝部に第２の石英ガラス体が垂れ、中のカ−
ボンワイヤ−発熱体と面接触することとなり、結果石英
ガラスとの反応で当該発熱体が劣化し、発熱ムラや耐用
寿命の低下につながってしまう。

【００１２】また肉厚が、５ｍｍを越えると、円筒状ヒ
−タ全体として熱容量が大きくなるため、伝熱応答性が
遅くなり、また製造時において第２の石英ガラス体の外
側から加熱する際に、充分な融着が行われず、その結
果、その後石英ガラス体にクラックが発生し易い。

【００１３】本発明にかかる円筒状ヒ−タの製造方法
は、円筒形状を有する第１の石英ガラス体の側壁の外周
面に形成された溝内にカーボンワイヤー発熱体を配設す
る工程と、円筒形状を有する第２の石英ガラス体の内部
に前記第１の石英ガラス体を収容する工程と、前記第１
の石英ガラス体と第２の石英ガラス体との間の空隙を減
圧すると共に、第２の石英ガラス体の側壁の外周面から
酸水素火炎で第２の石英ガラス体を第１の石英ガラス体
に融着する工程とからなること特徴としている。

【００１４】ここで、第２の石英ガラス体の側壁の外周
面から、酸水素火炎で第２の石英ガラス体を第１の石英
ガラス体に融着する際、第１の石英ガラス体及び第２の
石英ガラス体は、酸水素火炎に対して、１５ｒｐｍ乃至
５０ｒｐｍで回転することが望ましく、また前記第１の
石英ガラス体と第２の石英ガラス体との間の空隙を１０
０ｔｏｒｒ以下に減圧し、第２の石英ガラス体が酸水素
火炎で１３００乃至１８００℃に加熱する。

【００１５】このような製造方法によれば、第１の石英
ガラス体及び第２の石英ガラス体を容易に融着すること
ができ、しかも前記カーボンワイヤー発熱体を完全確実
に封入することができ、第１の石英ガラス体及び第２の
石英ガラス体を一体化した円筒状ヒ−タを得ることがで
きる。このようにして構成された円筒状ヒ−タは、第１
の石英ガラス体及び第２の石英ガラス体を融着、一体化
しているため、円筒状ヒ−タは十分な機械的強度を有す
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
１乃至図５に基づいて説明する。なお、図１は一実施形
態にかかる円筒状ヒ−タの概略斜視図、図２は、一実施
形態にかかる円筒状ヒ−タの縦断面の一部を示した図、
図３は一実施形態にかかる円筒状ヒ−タの横断面の一部
を示した図、図４は、円筒状ヒ−タに用いられるカーボ
ンワイヤー発熱体を示す図、図５は製造方法を説明する
ための該略図である。円筒状ヒ−タ１は、その円筒側壁
の内周面に加熱面１ａが形成されており、円筒側壁を構
成する石英ガラス体２の内部にカーボンワイヤー発熱体
３が封入された構造になっている。前記石英ガラス体２
は、図２、３に示されているように、第１の石英ガラス
体２ａと第２の石英ガラス体２ｂとが融着、一体化した
構造となっている。すなわち、前記カーボンワイヤー発
熱体３が収容される断面凸字形状の溝部（空間部）４を
除いて、一体化された構造となっている。前記断面凸字
形状の溝部は、第１の石英ガラス体２ａの一表面側にお
いて、複数回のドリル加工により同形状の形成すること
ができ、このような形状にすることによって、製造時に
おいて溝部にカーボンワイヤー発熱体３を配置する際
に、この発熱体３が上方に浮き上がることを防止し、第
２の石英ガラス体２ｂと第１の石英ガラス体２ａの融着
をより容易にすることができる。

【００１７】前記カーボンワイヤー発熱体３としては、
図４に示すように複数本のカーボンファイバーを束ねた
ファイバー束を複数束用いてワイヤー状に編み込んだも
の等が用いられる。なお、カーボンワイヤー発熱体３の
表面には、カーボンファイバーによる毛羽立ち３ａが形
成されている。前記毛羽立ち３ａとはカーボンファイバ
ーが切断されたものの一部が、カーボンワイヤーの外周
面から突出したものである。また、前記カーボンワイヤ
ー発熱体３は、図１に示すように円筒状ヒ−タ１の側壁
に、いわゆるジグザグ形状に配置されている。

【００１８】前記カーボンワイヤー発熱体３の具体例と
しては、直径５乃至１５μｍのカーボンファイバー、例
えば、直径７μｍのカーボンファイバーを約３００乃至
３５０本程度束ねたファイバー束を９束程度用いて直径
約２ｍｍの編紐、あるいは組紐形状に編み込んだもの等
が用いられる。前記の場合において、ワイヤーの編み込
みスパンは２乃至５ｍｍ程度、カーボンファイバーによ
る表面の毛羽立ち３ａは０．５乃至２．５ｍｍ程度であ
る。

【００１９】本発明の円筒状ヒ−タ１においては、図３
に示すように、このようなカーボンワイヤー発熱体３を
複数本用いても良く、複数本用いた場合は、発熱特性に
関わる品質をより安定させることができる。発熱性状の
均質性、耐久安定性等の観点及びダスト発生回避上の観
点から、前記カーボンファイバーは、高純度であること
が好ましく、特に、カーボンファイバー中に含まれる不
純物量が灰分重量として１０ｐｐｍ以下であることが好
ましい。

【００２０】前記石英ガラス体２は、例えば、融着処理
前の組立状態を示す断面図である図３に示すように、カ
ーボンワイヤー発熱体３が内部に収容される溝４を上面
に形成した第１の石英ガラス体２ａと、前記溝４を上か
ら封止するための蓋部を構成する第２の石英ガラス体２
ｂとから形成される。すなわち、石英ガラス体２は、第
１の石英ガラス体２ａと蓋部を構成する第２の石英ガラ
ス体２ｂとを、カーボンワイヤー発熱体３を前記溝４内
に配設し、前記溝４内を非酸化雰囲気とした後、両部材
の接合面で融着して作製したものである。

【００２１】本発明においては、前記第１の石英ガラス
体２ａを構成する石英ガラス材として、その溶融軟化温
度、即ち、１４３０℃における粘性が３．０×１０¹⁰ポ
イズ以上、より好ましくは３．１×１０¹⁰乃至３．４×
１０¹⁰ポイズ、の高粘性石英ガラスを選択して使用す
る。前記第１の石英ガラス体２ａを構成する石英ガラス
には、円筒状ヒ−タとして、高温での安定した形状保持
性、即ち所定温度での耐熱変形性を備えることが必要と
されるからである。また、第２の石英ガラス体２ｂを構
成する石英ガラス材として、その粘性が、前記第２の石
英ガラス体２ｂの粘性の０．０５乃至０．８５倍、特に
好ましくは、０．３５乃至０．５５倍、の範囲にある低
粘性石英ガラスを使用する。

【００２２】このように、第１の石英ガラス体２ａの高
粘性石英ガラスに、第２の石英ガラス体２ｂの特定低粘
性石英ガラスを組み合わせることにより、両者の融着時
に過度の変形が生ずることなく、しかも接合面に未融着
部分が生ずることなく所定形状に一体化することができ
る。また、未融着部分の存在が極力抑制されるため、急
激な温度変化による割れを防止することができる。

【００２３】ここで、第２の石英ガラス体２ｂに用いる
石英ガラスの粘性が、第１の石英ガラス体２ａに用いる
石英ガラスの粘性の０．０５倍より小さい場合は、融着
時の粘性が低すぎるため、第２の石英ガラス体２ｂが撓
んで、第２の石英ガラス体２ｂが溝４の上面から内部に
垂れ下がってしまい、溝４内に収容配置されているカー
ボンワイヤー発熱体３と接触する。そして、この接触部
において、石英ガラス（ＳｉＯ₂ ）とカーボンワイヤー
発熱体３の炭素（Ｃ）とが高温で反応して発熱体自体や
溝４の石英ガラスの劣化を招き、この結果、カーボンワ
イヤー発熱体３の発熱ムラを生じさせたり、その耐久性
を低下させる。したがって、第２の石英ガラス体２ｂに
用いる石英ガラスの粘性が、第１の石英ガラス体２ａに
用いる石英ガラスの粘性の０．０５倍以上が好ましく、
特に、第１の石英ガラス体２ａに用いる石英ガラスの粘
性の０．３５倍以上が好ましい。

【００２４】なお、前記カーボンワイヤー発熱体３は、
溝４の内部において第１の石英ガラス体２ａとも接触し
ている。しかし、カーボンワイヤー発熱体３のカーボン
ワイヤー外周面には毛羽立ち３ａが存在する。この毛羽
立ち３ａはカーボンワイヤーが切断されたものが外周面
から突出したものであり、溝４の内部において、毛羽立
ち３ａのみが第２の石英ガラス体２ｂと接触し、カーボ
ンワイヤー発熱体３の本体は接触していない。そのた
め、前記したような石英ガラス（ＳｉＯ₂ ）とカーボン
ワイヤー発熱体３の炭素（Ｃ）との高温での反応が極力
抑えられ、石英ガラスの劣化、カーボンワイヤーの耐久
性の低下は抑制されている。

【００２５】これに対し、第２の石英ガラス体２ｂの粘
性が低すぎると、前記したように第２の石英ガラス体２
ｂが発熱体を収容する溝４の上面から内部に垂れ下がっ
てしまい、溝４内に収容配置されているカーボンワイヤ
ー発熱体３の本体と接触しするため、カーボンワイヤー
発熱体３の寿命を短くする。

【００２６】一方、第２の石英ガラス体２ｂに用いる石
英ガラスの粘性が、第１の石英ガラス体２ａに用いる石
英ガラスの粘性の０．８５倍より大きい場合は、既に述
べたように両部材に同質の石英ガラスを用いるのと同じ
状態となり、石英ガラス体２の形状を所定に維持して接
合部を完全に融着することが困難となる。したがって、
第２の石英ガラス体２ｂに用いる石英ガラスの粘性が、
第１の石英ガラス体２ａに用いる石英ガラスの粘性の
０．８５倍以下が好ましく、特に第１の石英ガラス体２
ａに用いる石英ガラスの粘性の０．５５倍以下が好まし
い。

【００２７】上記石英ガラス体２を構成する第１の石英
ガラス体２ａ及び第２の石英ガラス体２ｂ、特に、第２
の石英ガラス体２ｂは、肉厚ｔ₂ が１乃至５ｍｍの範囲
にある薄肉体であることが好ましい。前記肉厚ｔ₂ が、
１ｍｍ未満では、前記第１の石英ガラス体と融着した
際、この溝部に第２の石英ガラス体が垂れ、溝部内のカ
−ボンワイヤ−発熱体と面接触することとなり、結果石
英ガラスとの反応で当該発熱体が劣化し、発熱ムラや耐
用寿命の低下につながってしまう。一方、肉厚ｔ₂ が、
５ｍｍを越えると、円筒状ヒ−タ全体として熱容量が大
きくなるため、伝熱応答性が遅くなり、また製造時にお
いて第２の石英ガラス体の外側から加熱する際に、充分
な融着が行われず、その結果、石英ガラス体にクラック
が発生し易い。

【００２８】この第１の石英ガラス体２ａの厚さｔ₁
（溝の厚さを含まない厚さ）が１ｍｍ乃至１５ｍｍであ
るのが好ましい。第１の石英ガラス体２ａの厚さｔ₁ が
１５ｍｍを越えると熱容量が大きくなるため伝熱応答が
遅くなり、また第１の石英ガラス体２ａの厚さｔ₁ が１
ｍｍより小さいと機械的強度が不足するためである。な
お、このとき第１の石英ガラス体２ａに形成される溝４
の深さｄは１ｍｍ乃至５ｍｍである。

【００２９】次に、図５を参照して、本発明にかかる円
筒状ヒ−タ１の製造方法、特に、石英ガラス体２ａ、２
ｂの融着処理について説明する。図５に示すように、ま
ず、第１の石英ガラス体２ａの溝４にカーボンワイヤー
発熱体３を配設する。その後、ガラス製の載置台５の上
に載せ、第１の石英ガラス体２ａの下端部と前記載置台
５とを溶接する。そして第１の石英ガラス体２ａを収納
するように、第２の石英ガラス体２ｂを載置台５の上に
載せ、前記第１の石英ガラス体２ａと同様、第２の石英
ガラス体２ｂの下端部と前記載置台５とを溶接する。

【００３０】その後、載置台５に設けられた排気管７か
ら、第１の石英ガラス体２ａと第２の石英ガラス体２ｂ
の間の空隙を、１００ｔｏｒｒ以下に減圧する。減圧
後、酸水素火炎６によって、前記第２の石英ガラス体２
ｂ先端部から下方に向かって、徐々に加熱する。このと
き、第２の石英ガラス体２ｂは酸水素火炎６で１３００
乃至１８００℃に加熱されるると共に、第１、２の石英
ガラス体２ａ、２ｂは酸水素火炎に対して、１５ｒｐｍ
乃至５０ｒｐｍで回転し、第１、２の石英ガラス体２
ａ、２ｂの全体が完全に融着されるようにする。

【００３１】冷却に際しては、石英ガラスの歪み点であ
る１１５０℃付近での冷却を穏やかに行う。１１５０℃
付近での冷却速度は、例えば５０乃至１５０℃／時間程
度の設定する。このような熱処理によって、第１石英ガ
ラス体２ａ、第２の石英ガラス体２ｂ周面全体を融着し
て実質的に一体化される。即ち、上記カーボンワイヤー
発熱体３の周辺部に実質的に中空の空間（溝）４が形成
されており、この空間部４を除いて実質的に一体化され
た円筒状ヒ−タ１が製造される。

【００３２】次に、上記した実施形態の変形例につい
て、図６、図７に基づいて説明する。図６に示した変形
例は、溝４が、第１の石英ガラス体２ａの上下部に周方
向に形成された溝部４ａと、第１の石英ガラス体２ａの
軸線方向に延設されると共に、前記溝４ａと連結される
溝部４ｂとによって構成されている点に特徴がある。図
１に示すように、カーボンワイヤー発熱体３の形成位置
に対応する位置に溝４をジグザグ状に形成することは作
業工程上、時間がかかる。そのため、前記構成とするこ
とによって、形成するための時間を短縮化することがで
きる。すなわち、上下部に形成される溝部４ａを切削加
工した後、溝部４ｂを形成するため、短時間で溝４を形
成することができる。

【００３３】図７に示した変形例は、カーボンワイヤー
発熱体３の配置パターンをを螺旋状に形成した点に特徴
がある。すなわち、図１に示したカーボンワイヤー発熱
体３のジグザク状配置パターンを螺旋状に変更したもの
である。特に、カーボンワイヤー発熱体３の配置パター
ンを下側を密に、そして上に行くにしたがって、徐々に
疎になるようにカーボンワイヤー発熱体３を螺旋状に配
置することにより、上下方向の温度管理をより厳密にな
すことができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、より迅速な昇降温制御
を可能とし、消費電力量を低減化し、かつヒ−タ寿命を
向上せしめた円筒状ヒ−タを得ることができる。また高
純度な半導体ウエハの加熱処理を可能とし、更にまた加
熱用ヒ−タ及び管状体を一体化することで、簡素化した
円筒状ヒ−タを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の円筒状ヒ−タの一実施形態を
示す平面図である。

【図２】図２は、図１の円筒状ヒ−タの縦断面の一部を
示す図である。

【図３】図３は、図１の円筒状ヒ−タの横断面の一部を
示す図である。

【図４】図４は、図１の円筒状ヒ−タに用いられるカー
ボンワイヤー発熱体である。

【図５】図５は、図１の円筒状ヒ−タの製造方法を説明
するための概略図である。

【図６】図６は、本発明の円筒状ヒ−タの変形例を示す
斜視図である。

【図７】図７は、本発明の円筒状ヒ−タの変形例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１円筒状ヒ−タ１ａ加熱面２石英ガラス体２ａ第１の石英ガラス体２ｂ第２の石英ガラス体３カーボンワイヤー発熱体３ａ毛羽立ち４溝（空間）４ａ溝部４ｂ溝部５載置台ｔ₁ 第１の石英ガラス体の厚さｔ₂ 第２の石英ガラス体の厚さｄ溝の深さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金富雄山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者永田智浩山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者齋藤紀彦山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者瀬古順山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者横山秀幸山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者中尾賢神奈川県相模原市田名2954−10 (72)発明者斎藤孝規神奈川県相模原市大島2736 (72)発明者長内長栄神奈川県相模原市清新８−１−14−605 (72)発明者牧谷敏幸東京都昭島市東町２−１−22−101 Ｆターム(参考） 3K092 PP20 QA05 QB16 QB26 QB45 QB70 QB80 RD11 RF19 TT03 VV01 VV40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】側壁の外周面に形成された溝内に発熱体
を配設する円筒形状の第１の石英ガラス体と、前記第１
の石英ガラス体の側壁外周面に密着可能に形成された側
壁内周面を備える円筒形状の第２の石英ガラス体と、前
記第１の石英ガラス体の溝内に配設されるカーボンワイ
ヤー発熱体とを備えることを特徴とする円筒状ヒ−タ。
【請求項２】前記カーボンワイヤー発熱体が、直径５
乃至１５μｍのカーボンファイバーを束ねたファイバー
束を複数束編み上げてなる編紐形状、あるいは組紐形状
のカーボンワイヤー発熱体であることを特徴とする請求
項１に記載された円筒状ヒ−タ。
【請求項３】前記カーボンファイバーの含有不純物量
が灰分重量として１０ｐｐｍ以下であることを特徴とす
る請求項２に記載された円筒状ヒ−タ。
【請求項４】前記第１の石英ガラス体の１４３０℃に
おける粘度が３．０×１０¹⁰ポイズ以上、かつ、前記第
２の石英ガラス体の粘性が、前記第１の石英ガラス体の
粘性の０．０５乃至０．８５倍であることを特徴とする
請求項１に記載された円筒状ヒ−タ。
【請求項５】前記第２の石英ガラス体の粘性が、前記
第１の石英ガラス体の粘性の０．３５乃至０．５５倍で
あることを特徴とする請求項１または請求項４に記載さ
れた円筒状ヒ−タ。
【請求項６】前記第１の石英ガラス体が、溝の厚さ
（深さ）を含まない厚さが、１乃至１５ｍｍの石英ガラ
ス体であって、側壁外周面から厚さ（深さ）１乃至５ｍ
ｍの溝が形成された石英ガラス体であることを特徴とす
る請求項１または請求項４に記載された円筒状ヒ−タ。
【請求項７】前記溝は断面形状が凸字形状を有してい
ることを特徴とする請求項６に記載された円筒状ヒ−
タ。
【請求項８】前記第２の石英ガラス体が、厚さ１乃至
５ｍｍの薄肉体からなることを特徴とする請求項１また
は請求項５に記載された円筒状ヒ−タ。
【請求項９】円筒形状を有する第１の石英ガラス体の
側壁の外周面に形成された溝内にカーボンワイヤー発熱
体を配設する工程と、円筒形状を有する第２の石英ガラ
ス体の内部に前記第１の石英ガラス体を収容する工程
と、前記第１の石英ガラス体と第２の石英ガラス体との
間の空隙を減圧すると共に、第２の石英ガラス体の側壁
の外周面から酸水素火炎で第２の石英ガラス体を第１の
石英ガラス体に融着する工程とからなることを特徴とす
る円筒状ヒ−タの製造方法。
【請求項１０】第２の石英ガラス体の側壁の外周面か
ら酸水素火炎で第２の石英ガラス体を第１の石英ガラス
体に融着する際、第１の石英ガラス体及び第２の石英ガ
ラス体は、酸水素火炎に対して、１５ｒｐｍ乃至５０ｒ
ｐｍで回転することを特徴とする請求項９に記載された
円筒状ヒ−タの製造方法。
【請求項１１】前記第１の石英ガラス体と第２の石英
ガラス体との間の空隙は１００ｔｏｒｒ以下に減圧し、
第２の石英ガラス体が酸水素火炎で１３００乃至１８０
０℃に加熱することを特徴とする請求項９または請求項
１０に記載された円筒状ヒ−タの製造方法。