JP2001201062A - 熱線反射板 - Google Patents
熱線反射板Info
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- JP2001201062A JP2001201062A JP2000007074A JP2000007074A JP2001201062A JP 2001201062 A JP2001201062 A JP 2001201062A JP 2000007074 A JP2000007074 A JP 2000007074A JP 2000007074 A JP2000007074 A JP 2000007074A JP 2001201062 A JP2001201062 A JP 2001201062A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化雰囲気下においても優れた高温安定性を
示し、優れた熱線反射作用を長期に亘って発揮し得る熱
線反射板を得る。 【解決手段】 耐熱性基板１上に、金属膜層２と、保護
膜層３を順次積層する。前記耐熱性基板１、又は、保護
膜層３の材質が、石英であることが好ましく、また、前
記金属膜層２の材質が、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉの
中から選択された１種または２種以上のものであること
が好ましい。
示し、優れた熱線反射作用を長期に亘って発揮し得る熱
線反射板を得る。 【解決手段】 耐熱性基板１上に、金属膜層２と、保護
膜層３を順次積層する。前記耐熱性基板１、又は、保護
膜層３の材質が、石英であることが好ましく、また、前
記金属膜層２の材質が、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉの
中から選択された１種または２種以上のものであること
が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化雰囲気下にお
いても優れた高温安定性を示し、長期に亘って優れた熱
線反射作用を発揮する熱線反射板に関するものである。
いても優れた高温安定性を示し、長期に亘って優れた熱
線反射作用を発揮する熱線反射板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱線反射板は、各種加熱装置の
熱効率を高めるため、発熱体の側面及び底面に配設され
ている。この熱線反射板は、耐熱性が要求されることか
ら、ハステロイ、インコネル、ステンレス、モリブデン
等、耐熱性に優れた金属材料からなる厚み１〜５ｍｍ程
度の金属板が用いられている。しかしながら、このよう
な耐熱性に優れた金属材料で形成された熱線反射板であ
っても、酸化雰囲気下で高温に長時間曝されると、熱線
反射板の酸化が急速に進行し、熱線反射板の表面が酸化
することにより熱線反射率が低下するため、熱線反射作
用が低下し、比較的短時間で使用寿命に至ってしまうと
いう問題点があった。
熱効率を高めるため、発熱体の側面及び底面に配設され
ている。この熱線反射板は、耐熱性が要求されることか
ら、ハステロイ、インコネル、ステンレス、モリブデン
等、耐熱性に優れた金属材料からなる厚み１〜５ｍｍ程
度の金属板が用いられている。しかしながら、このよう
な耐熱性に優れた金属材料で形成された熱線反射板であ
っても、酸化雰囲気下で高温に長時間曝されると、熱線
反射板の酸化が急速に進行し、熱線反射板の表面が酸化
することにより熱線反射率が低下するため、熱線反射作
用が低下し、比較的短時間で使用寿命に至ってしまうと
いう問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記事項に
鑑みてなされたものであり、酸化雰囲気下で高温に長時
間曝されても、熱線反射板の酸化が急速に進行すること
がなく、反射率の低下による機能低下がなく、長時間の
使用寿命を有する熱線反射板を提供することにある。
鑑みてなされたものであり、酸化雰囲気下で高温に長時
間曝されても、熱線反射板の酸化が急速に進行すること
がなく、反射率の低下による機能低下がなく、長時間の
使用寿命を有する熱線反射板を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、耐熱性基板上に、金属膜層と保護膜層とを順
次積層することにより、上記課題を効率よく解決し得る
ことを知見し、本発明を完成するに至った。即ち、本発
明において請求項１は、耐熱性基板と、該耐熱性基板の
表面に積層された金属膜層と、該金属膜層の表面に積層
された保護膜層とからなる熱線反射板を提供する。ま
た、請求項２は、請求項１に記載の熱線反射板におい
て、前記耐熱性基板の材質が石英である熱線反射板を提
供する。また、請求項３は、請求項１または２に記載の
熱線反射板において、前記金属膜層の材質が、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉの中から選択された１種または２
種以上のものである熱線反射板を提供する。また、請求
項４は、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱線反射
板において、前記保護膜層の材質が石英である熱線反射
板を提供する。
した結果、耐熱性基板上に、金属膜層と保護膜層とを順
次積層することにより、上記課題を効率よく解決し得る
ことを知見し、本発明を完成するに至った。即ち、本発
明において請求項１は、耐熱性基板と、該耐熱性基板の
表面に積層された金属膜層と、該金属膜層の表面に積層
された保護膜層とからなる熱線反射板を提供する。ま
た、請求項２は、請求項１に記載の熱線反射板におい
て、前記耐熱性基板の材質が石英である熱線反射板を提
供する。また、請求項３は、請求項１または２に記載の
熱線反射板において、前記金属膜層の材質が、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉの中から選択された１種または２
種以上のものである熱線反射板を提供する。また、請求
項４は、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱線反射
板において、前記保護膜層の材質が石英である熱線反射
板を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の熱線反射板の一
例を示す概略断面図である。図中に表記した符号１は、
耐熱性基板を示す。前記耐熱性基板１の材料としては、
耐熱性以外に、耐酸化性に優れ、耐熱衝撃性が高いこと
が必要であり、石英、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、
窒化ケイ素などが用いられ、これらの中でも石英が、耐
酸化性、耐熱衝撃性ともに最も優れており、かつ、材料
費、加工費も他のセラミック材料より安価であるため、
最も好適に用いられる。上記耐熱性基板１の厚みは、特
に制限されないが、熱線反射板の強度を考慮すると、通
常２〜１０ｍｍ程度が好適である。
例を示す概略断面図である。図中に表記した符号１は、
耐熱性基板を示す。前記耐熱性基板１の材料としては、
耐熱性以外に、耐酸化性に優れ、耐熱衝撃性が高いこと
が必要であり、石英、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、
窒化ケイ素などが用いられ、これらの中でも石英が、耐
酸化性、耐熱衝撃性ともに最も優れており、かつ、材料
費、加工費も他のセラミック材料より安価であるため、
最も好適に用いられる。上記耐熱性基板１の厚みは、特
に制限されないが、熱線反射板の強度を考慮すると、通
常２〜１０ｍｍ程度が好適である。
【０００６】上記耐熱性基板１上には、金属膜層２が積
層されている。上記金属膜層２の材料としては、高温下
においても、蒸気圧が高くならないように、Ｗ、Ｍｏ、
Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉなど、融点が１０００℃以上、好まし
くは１２００〜４７００℃程度と比較的高い金属の中か
ら選択される１種、または２種以上が用いられる。これ
らの中でも特にＮｉが、石英板上に薄膜を形成させるこ
とが容易であるため、好適に用いられる。
層されている。上記金属膜層２の材料としては、高温下
においても、蒸気圧が高くならないように、Ｗ、Ｍｏ、
Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉなど、融点が１０００℃以上、好まし
くは１２００〜４７００℃程度と比較的高い金属の中か
ら選択される１種、または２種以上が用いられる。これ
らの中でも特にＮｉが、石英板上に薄膜を形成させるこ
とが容易であるため、好適に用いられる。
【０００７】上記金属膜層２の膜厚は、材料とする金属
と耐熱性基板１との熱膨張率の差によって適宜設定され
るが、通常０．００１〜０．５ｍｍ程度である。上記膜
厚が、０.００１ｍｍよりも薄いと光の透過率が大きく
なるため、反射膜としての機能性が著しく低下し、０．
５ｍｍを越えると、高温時に熱膨張によって生じる形状
変化が無視できないものとなり、金属膜層２が耐熱性基
板１から剥離しやすくなるので不適切である。このよう
な金属膜層２は、例えば、スパッタリング法、熱ＣＶＤ
法、プラズマＣＶＤ法、メッキ法等の湿式法等の公知の
方法により、上記耐熱性基板１上に成膜させることがで
きる。
と耐熱性基板１との熱膨張率の差によって適宜設定され
るが、通常０．００１〜０．５ｍｍ程度である。上記膜
厚が、０.００１ｍｍよりも薄いと光の透過率が大きく
なるため、反射膜としての機能性が著しく低下し、０．
５ｍｍを越えると、高温時に熱膨張によって生じる形状
変化が無視できないものとなり、金属膜層２が耐熱性基
板１から剥離しやすくなるので不適切である。このよう
な金属膜層２は、例えば、スパッタリング法、熱ＣＶＤ
法、プラズマＣＶＤ法、メッキ法等の湿式法等の公知の
方法により、上記耐熱性基板１上に成膜させることがで
きる。
【０００８】上記金属膜層２の表面には、保護膜層３が
積層されている。上記保護膜層３の材料としては、石
英、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素など耐
熱性、耐酸化性に優れた材質のものが用いられるが、熱
サイクルによる剥離が生じないように、耐熱性基板１と
同じ材質のものを選択することが望ましく、例えば、耐
熱性基板１の材質を石英とする場合は、石英とする。
積層されている。上記保護膜層３の材料としては、石
英、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素など耐
熱性、耐酸化性に優れた材質のものが用いられるが、熱
サイクルによる剥離が生じないように、耐熱性基板１と
同じ材質のものを選択することが望ましく、例えば、耐
熱性基板１の材質を石英とする場合は、石英とする。
【０００９】上記保護膜層３の膜厚は、特に制限されな
いが、通常０．００１〜０．５ｍｍ程度である。上記膜
厚が、０.００１ｍｍより薄いと、高温に長時間曝され
ることにより、蒸発してしまい、膜厚が過度に薄くなる
ため、金属膜層２を保護する機能を果たせなくなり、
０．５ｍｍを越えると、高温時に熱膨張によって生じる
形状変化が無視できないものとなり、保護膜層３と金属
膜層２とが剥離しやすくなるので不適切である。
いが、通常０．００１〜０．５ｍｍ程度である。上記膜
厚が、０.００１ｍｍより薄いと、高温に長時間曝され
ることにより、蒸発してしまい、膜厚が過度に薄くなる
ため、金属膜層２を保護する機能を果たせなくなり、
０．５ｍｍを越えると、高温時に熱膨張によって生じる
形状変化が無視できないものとなり、保護膜層３と金属
膜層２とが剥離しやすくなるので不適切である。
【００１０】このような保護膜層３を、例えばスパッタ
リング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、メッキ法等
の湿式法等の公知の方法により、上記金属膜層２の表面
に成膜させることによって、熱線反射板を得ることがで
きる。
リング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、メッキ法等
の湿式法等の公知の方法により、上記金属膜層２の表面
に成膜させることによって、熱線反射板を得ることがで
きる。
【００１１】このようにして得られた熱線反射板にあっ
ては、反射膜としての機能を有する金属膜層２を、耐熱
性、耐酸化性、耐熱衝撃性に優れた材質からなる耐熱性
基板１、および、保護膜層３で挟層したものであるた
め、酸化雰囲気下で高温に長時間曝されても、熱線反射
板の酸化が抑制されるため、熱反射板の反射作用を長期
に亘って高く維持することができ、長期間の使用寿命を
有するものである。
ては、反射膜としての機能を有する金属膜層２を、耐熱
性、耐酸化性、耐熱衝撃性に優れた材質からなる耐熱性
基板１、および、保護膜層３で挟層したものであるた
め、酸化雰囲気下で高温に長時間曝されても、熱線反射
板の酸化が抑制されるため、熱反射板の反射作用を長期
に亘って高く維持することができ、長期間の使用寿命を
有するものである。
【００１２】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を、より具体的
に説明する。かかる実施例は、本発明の一態様を示すも
のであり、この発明を限定するものではなく、本発明の
範囲で任意に変更が可能である。 （実施例）直径２６０ｍｍ、厚み４ｍｍの石英基板上
に、スパッタリング法により、厚み０．１ｍｍのＮｉの
金属膜層２を形成した。そして、このＮｉ金属膜層２の
表面に、プラズマＣＶＤ法により、厚み０．１ｍｍの石
英の保護膜層３を形成し、熱線反射板を得た。８インチ
ウェハー加熱用のヒーターユニットを作製するため、Ｓ
ｉＣ焼結体製の平面状ヒータエレメントの下に、上記熱
線反射板を設置して、ヒータユニットを作製した。
に説明する。かかる実施例は、本発明の一態様を示すも
のであり、この発明を限定するものではなく、本発明の
範囲で任意に変更が可能である。 （実施例）直径２６０ｍｍ、厚み４ｍｍの石英基板上
に、スパッタリング法により、厚み０．１ｍｍのＮｉの
金属膜層２を形成した。そして、このＮｉ金属膜層２の
表面に、プラズマＣＶＤ法により、厚み０．１ｍｍの石
英の保護膜層３を形成し、熱線反射板を得た。８インチ
ウェハー加熱用のヒーターユニットを作製するため、Ｓ
ｉＣ焼結体製の平面状ヒータエレメントの下に、上記熱
線反射板を設置して、ヒータユニットを作製した。
【００１３】上記ヒータユニットを、酸素５Ｔｏｒｒの
雰囲気下、ウエハー温度が８００℃となるように通電加
熱し、該温度に１０００時間保持した。そして、８００
℃到達時のウエハー温度の温度分布ΔＴ（温度測定個
所：１０箇所）と、通電開始１０００時間後のウエハー
温度の温度分布ΔＴ（温度測定個所：１０箇所）をそれ
ぞれ測定した。その結果を表１に示した。なお、通電開
始１０００時間後においても、上記熱線反射板には変色
が認められなかった。
雰囲気下、ウエハー温度が８００℃となるように通電加
熱し、該温度に１０００時間保持した。そして、８００
℃到達時のウエハー温度の温度分布ΔＴ（温度測定個
所：１０箇所）と、通電開始１０００時間後のウエハー
温度の温度分布ΔＴ（温度測定個所：１０箇所）をそれ
ぞれ測定した。その結果を表１に示した。なお、通電開
始１０００時間後においても、上記熱線反射板には変色
が認められなかった。
【００１４】（比較例）直径２６０ｍｍ、厚み４ｍｍの
インコネル板を熱線反射板として用いた他は、実施例に
準じて熱線反射板を作製し、ヒータユニットを作製し
た。作製したヒータユニットについて、実施例に準じ
て、ウエハー温度の温度分布ΔＴを測定し、その結果を
表１に示した。なお、通電加熱後短時間で、前記熱線反
射板に変色が認められた。
インコネル板を熱線反射板として用いた他は、実施例に
準じて熱線反射板を作製し、ヒータユニットを作製し
た。作製したヒータユニットについて、実施例に準じ
て、ウエハー温度の温度分布ΔＴを測定し、その結果を
表１に示した。なお、通電加熱後短時間で、前記熱線反
射板に変色が認められた。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に示される結果から、実施例で作製し
たヒータユニットでは、酸素５Ｔｏｒｒの雰囲気下で、
ウエハー温度が８００℃に到達した時と、通電開始１０
００時間後とで、投入電力、ウエハー温度の温度分布Δ
Ｔに変動が認められなかった。これに対して、比較例で
作製したヒータユニットでは、投入電力、温度分布ΔＴ
共に著しい変動が認められた。また、実施例で作製した
熱線反射板では、通電開始１０００時間後においても変
色が認められなかったのに対して、比較例で作製した熱
線反射板では、通電加熱後短時間で、変色が認められ
た。これらのことから、実施例で作製した熱線反射板
は、酸化雰囲気下の高温に長時間曝露されても、熱線反
射板の表面が酸化されず、高い熱線反射作用を長時間に
亘って保持できたのに対して、比較例で作製した熱線反
射板では、加熱後短時間で、熱線反射板の表面が酸化さ
れ、熱線反射作用が著しく低下したことが示された。
たヒータユニットでは、酸素５Ｔｏｒｒの雰囲気下で、
ウエハー温度が８００℃に到達した時と、通電開始１０
００時間後とで、投入電力、ウエハー温度の温度分布Δ
Ｔに変動が認められなかった。これに対して、比較例で
作製したヒータユニットでは、投入電力、温度分布ΔＴ
共に著しい変動が認められた。また、実施例で作製した
熱線反射板では、通電開始１０００時間後においても変
色が認められなかったのに対して、比較例で作製した熱
線反射板では、通電加熱後短時間で、変色が認められ
た。これらのことから、実施例で作製した熱線反射板
は、酸化雰囲気下の高温に長時間曝露されても、熱線反
射板の表面が酸化されず、高い熱線反射作用を長時間に
亘って保持できたのに対して、比較例で作製した熱線反
射板では、加熱後短時間で、熱線反射板の表面が酸化さ
れ、熱線反射作用が著しく低下したことが示された。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱線反射
板にあっては、耐熱性以外に、耐酸化性、耐熱衝撃性に
優れた材質からなる耐熱性基板上に、熱線反射膜として
の機能を有する金属膜層と、耐熱性基板と同じく耐熱
性、耐酸化性、耐熱衝撃性に優れた材質からなる保護膜
層とを、順次積層したものであるため、酸化雰囲気下で
高温に長時間曝されても、熱線反射板の酸化の進行が抑
制され、熱線反射作用を長期に亘って高く維持すること
がでるものである。
板にあっては、耐熱性以外に、耐酸化性、耐熱衝撃性に
優れた材質からなる耐熱性基板上に、熱線反射膜として
の機能を有する金属膜層と、耐熱性基板と同じく耐熱
性、耐酸化性、耐熱衝撃性に優れた材質からなる保護膜
層とを、順次積層したものであるため、酸化雰囲気下で
高温に長時間曝されても、熱線反射板の酸化の進行が抑
制され、熱線反射作用を長期に亘って高く維持すること
がでるものである。
【図１】 本発明の熱線反射板の一例を示した概略断面
図である。
図である。
１…耐熱性基板 ２…金属膜層 ３…保護膜層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生原 幸雄 千葉県市川市二俣新町22−１ 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 Ｆターム(参考） 4F100 AA20C AB16B AB20B AB24B AB40B AC10A AC10C AT00A BA03 BA07 BA10A BA10C EH66 GB90 JJ03 JJ03A JN06
Claims (4)
- 【請求項１】 耐熱性基板と、該耐熱性基板の表面に積
層された金属膜層と、該金属膜層の表面に積層された保
護膜層からなることを特徴とする熱線反射板。 - 【請求項２】 前記耐熱性基板の材質が石英であること
を特徴とする請求項１に記載の熱線反射板。 - 【請求項３】 前記金属膜層の材質が、Ｗ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｐｔ、Ｎｉの中から選択された１種または２種以上
のものであることを特徴とする請求項１または２に記載
の熱線反射板。 - 【請求項４】 前記保護膜層の材質が、石英であること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の熱線
反射板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000007074A JP2001201062A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 熱線反射板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000007074A JP2001201062A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 熱線反射板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001201062A true JP2001201062A (ja) | 2001-07-27 |
Family
ID=18535503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000007074A Pending JP2001201062A (ja) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 熱線反射板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001201062A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077451A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Bridgestone Corp | ヒータユニット反射板および該反射板を備えたヒータユニット |
-
2000
- 2000-01-14 JP JP2000007074A patent/JP2001201062A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011077451A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Bridgestone Corp | ヒータユニット反射板および該反射板を備えたヒータユニット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070913 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080219 |