JP2012004252A - Heater unit with shaft, and method of manufacturing heater unit with shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板を支持しながら加熱するシャフト付きヒータユニットおよびシャフト付きヒータユニット製造方法に関する。 The present invention relates to a heater unit with a shaft for heating while supporting a semiconductor substrate, and a method for manufacturing a heater unit with a shaft.
半導体基板の製造プロセス、例えばアニール処理等において、真空チャンバ内で半導体基板を加熱処理しているが、半導体基板を均一に加熱し、温度分布を少なくすることは歩留まりに大きな影響を及ぼすものであり、近年、より厳密な温度制御が望まれている。 In a semiconductor substrate manufacturing process, such as annealing, the semiconductor substrate is heat-treated in a vacuum chamber. Evenly heating the semiconductor substrate and reducing the temperature distribution has a large effect on the yield. In recent years, more precise temperature control has been desired.
この半導体基板の加熱処理において、半導体基板を支持しながら加熱するシャフト付きヒータが知られている。シャフト付きヒータは、被加熱物である半導体基板を載置し、内部にシースヒータが埋め込まれたヒータプレートと、該ヒータプレートを支持するシャフトから構成されている。シャフト付きヒータにおいては、シースヒータ線の引き回しの制約からシャフト中心部に入熱しづらく、さらにシャフトを介した放熱が起こりやすいため、プレート中心部の温度が低下してしまうという問題を有していた。 In this heat treatment of a semiconductor substrate, a heater with a shaft for heating while supporting the semiconductor substrate is known. A heater with a shaft is composed of a heater plate on which a semiconductor substrate as an object to be heated is placed, a sheath heater embedded therein, and a shaft that supports the heater plate. The heater with a shaft has a problem that it is difficult to input heat to the center portion of the shaft due to restrictions on the routing of the sheath heater wire, and heat is easily radiated through the shaft, so that the temperature at the center portion of the plate is lowered.
これに対して、ヒータプレートに使用される材料を複合化することによりヒータプレートの温度分布を改善し、これに載置される半導体基板の温度分布を均一にする技術が提案されている。 On the other hand, a technique has been proposed in which the temperature distribution of the heater plate is improved by combining the materials used for the heater plate, and the temperature distribution of the semiconductor substrate placed thereon is made uniform.
また、ヒータプレートがセラミックス焼結体であるセラミックスヒータにおいて、該ヒータプレートを支持するシャフト部が、ヒータプレートと同一組成のセラミックス焼結体からなる第１部材と、ヒータプレートより熱伝導率が低いセラミックス焼結体からなる第２部材とを備えることにより、放熱を防止する技術が開示されている（特許文献１を参照）。 Further, in the ceramic heater in which the heater plate is a ceramic sintered body, the shaft portion that supports the heater plate has a first member made of a ceramic sintered body having the same composition as the heater plate, and has a lower thermal conductivity than the heater plate. A technique for preventing heat dissipation by providing a second member made of a ceramic sintered body is disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、異なる材料をろう付けなどで複合化してヒータの温度分布を改善するためには、材料の形状が複雑なため接合が難しく、また接合温度が高いため熱膨張差によるひずみを異なる材料間で蓄積させてしまうといった問題があった。さらに、材料の融点や接合温度などの関係で選択できる材料に制約があり、所望する程度までの温度分布の改善が困難であった。 However, in order to improve the temperature distribution of the heater by combining different materials by brazing etc., joining is difficult due to the complicated shape of the material, and strain due to the difference in thermal expansion is different between different materials because the joining temperature is high. There was a problem of accumulating. Furthermore, there are restrictions on the materials that can be selected due to the relationship between the melting point of the materials and the bonding temperature, and it has been difficult to improve the temperature distribution to a desired extent.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる材料を複合化することによりヒータの温度分布を改善するとともに、異なる材料を接合する際のひずみを解消するシャフト付きヒータユニットおよびシャフト付きヒータユニット製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and has a heater unit with a shaft and a shaft that improve the temperature distribution of the heater by combining different materials and eliminate distortion when joining different materials. An object is to provide a heater unit manufacturing method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、被加熱物を載置して加熱するヒータプレートと、該ヒータプレートを支持するシャフトを有するシャフト付きヒータユニットであって、前記ヒータプレートは、前記シャフトと接合される平板状のベース部と、前記ベース部の外周部上に積層される第１プレート部と、前記第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が高い材料から選択され、前記第１プレート部の内周側を埋めるように積層される第２プレート部と、を備え、前記第１プレート部および前記第２プレート部は、前記第１プレート部および前記第２プレート部をそれぞれ構成する固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部にそれぞれ吹き付けることにより形成されたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a heater unit with a shaft according to the present invention includes a heater plate that places and heats an object to be heated, and a heater with a shaft that has a shaft that supports the heater plate. The heater plate includes a flat base portion joined to the shaft, a first plate portion laminated on an outer peripheral portion of the base portion, and a material constituting the first plate portion. A second plate part selected from a material having a high thermal conductivity and stacked so as to fill an inner peripheral side of the first plate part, and the first plate part and the second plate part include the first plate part and the second plate part. The solid-state material powder constituting each of the first plate portion and the second plate portion is applied to the base portion at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. Characterized in that it is formed by blowing, respectively.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、上記発明において、前記ヒータプレートは、前記第１プレート部および前記第２プレート部上に設けられ、被加熱物を載置する載置部を備え、前記載置部は、前記載置部を構成する固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記第１プレート部および前記第２プレート部に吹き付けることによって形成されたことを特徴とする。 Moreover, the heater unit with a shaft according to the present invention is the above-described invention, wherein the heater plate includes a mounting portion that is provided on the first plate portion and the second plate portion and mounts an object to be heated. The placement unit is configured to spray the solid-state material powder constituting the placement unit on the first plate unit and the second plate unit with a heated compressed gas at a temperature lower than the melting point of the material powder. It is formed.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、上記発明において、前記ベース部および前記載置部は、前記第１プレート部と同一の材料で構成されることを特徴とする。 Moreover, the heater unit with a shaft according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the base portion and the placement portion are made of the same material as the first plate portion.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、上記発明において、前記ヒータプレートは、前記ベース部と前記第２プレート部との間に、前記第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択される第３プレート部を備え、前記第３プレート部は、前記第３プレート部を構成する固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部に吹き付けることによって形成されたことを特徴とする。 In the heater unit with a shaft according to the present invention, in the above invention, the heater plate has a lower thermal conductivity than a material constituting the first plate portion between the base portion and the second plate portion. A third plate portion selected from a material, wherein the third plate portion is a material powder in a solid state constituting the third plate portion at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. It is formed by spraying on a base part.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、上記発明において、前記ヒータプレートは、前記第１プレート部および前記第２プレート部中にシースヒータを配置することを特徴とする。 Moreover, the heater unit with a shaft according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the heater plate includes a sheath heater disposed in the first plate portion and the second plate portion.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、上記発明において、前記第１プレート部はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、前記第２プレート部は銅または銅合金からなることを特徴とする。 In the heater unit with a shaft according to the present invention, the first plate portion is made of aluminum or an aluminum alloy, and the second plate portion is made of copper or a copper alloy.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、上記発明において、前記第３プレート部はチタンまたはチタン合金からなることを特徴とする。 The heater unit with a shaft according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the third plate portion is made of titanium or a titanium alloy.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、上記発明において、前記第１プレート部はステンレスからなり、前記第２プレート部はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴とする。 Moreover, the heater unit with a shaft according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the first plate portion is made of stainless steel and the second plate portion is made of aluminum or an aluminum alloy.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニットは、被加熱物を載置して加熱するヒータプレートと、該ヒータプレートを支持するシャフトを有するシャフト付きヒータユニットであって、前記ヒータプレートは、前記シャフトと接合される平板状のベース部と、前記ベース部を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択され、前記ベース部の中心部に積層される第３プレート部と、前記ベース部を構成する材料と同一の材料から構成され、前記ベース部および前記第３プレート部上に積層される被加熱物を載置する載置部と、を備え、前記第３プレート部および前記載置部は、前記第３プレート部および前記載置部をそれぞれ構成する固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部にそれぞれ吹き付けることにより形成されたことを特徴とする。 A heater unit with a shaft according to the present invention is a heater unit with a shaft having a heater plate for placing and heating an object to be heated and a shaft for supporting the heater plate, wherein the heater plate includes the shaft. A plate-like base portion joined to the base portion, a third plate portion selected from a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the base portion, and laminated at the center of the base portion; and the base portion A mounting portion on which the object to be heated stacked on the base portion and the third plate portion is placed, wherein the third plate portion and the placement portion are The solid-state material powder constituting each of the third plate portion and the placement portion is placed on the base portion at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. Characterized in that it is formed by blowing, respectively.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニット製造方法は、被加熱物を載置して加熱するヒータプレートと、該ヒータプレートを支持するシャフトを有するシャフト付きヒータユニットの製造方法であって、前記シャフトと接合される平板状のベース部に、シースヒータを配置する配置工程と、前記ベース部の外周部上に、固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース上に吹き付けることにより、第１プレート部を形成する第１プレート部積層工程と、前記第１プレート部の内周側を埋めるように、前記第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が高い材料から選択された固相状態の該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース上に吹き付けることにより、前記第２プレート部を形成する第２プレート部積層工程と、を含むことを特徴とする。 A method for manufacturing a heater unit with a shaft according to the present invention is a method for manufacturing a heater unit with a shaft having a heater plate for placing and heating an object to be heated, and a shaft for supporting the heater plate, wherein the shaft An arrangement step in which a sheath heater is disposed on a flat base portion to be joined to the outer peripheral portion of the base portion, and a solid-state material powder is heated at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. The first plate portion stacking step for forming the first plate portion by spraying on the base, and the thermal conductivity of the material constituting the first plate portion so as to fill the inner peripheral side of the first plate portion. Spraying the material powder in a solid state selected from materials having a high content on the base with a heated compressed gas at a temperature lower than the melting point of the material powder. More, characterized in that it comprises a second plate portion laminating step of forming the second plate portion.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニット製造方法は、上記発明において、前記第２プレート部積層工程が、前記第１プレート部積層工程より先に行なわれることを特徴とする。 The method for manufacturing a shaft-equipped heater unit according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the second plate portion laminating step is performed prior to the first plate portion laminating step.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニット製造方法は、上記発明において、前記第１プレート部および前記第２プレート部の積層工程の後、固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記第１プレート部および前記第２プレート部に吹き付けることにより、載置部を形成する載置部積層工程を含み、前記ベース部、前記第１プレート部および前記載置部は、同一の材料で構成されることを特徴とする。 Further, the method for manufacturing a heater unit with a shaft according to the present invention is the above-described invention, wherein the material powder in a solid phase is heated with compressed gas after the laminating step of the first plate portion and the second plate portion. Including a placement portion stacking step of forming a placement portion by spraying the first plate portion and the second plate portion at a temperature lower than the melting point of the powder, the base portion, the first plate portion, The parts are made of the same material.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニット製造方法は、上記発明において、前記第１プレート部および前記第２プレート部の積層工程前に、前記第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択された固相状態の該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部上に吹き付けることにより、前記ベース上に第３プレート部を形成する第３プレート部積層工程を含むことを特徴とする。 Moreover, the heater unit manufacturing method with a shaft which concerns on this invention is lower in heat conductivity than the material which comprises the said 1st plate part in the said invention before the lamination process of the said 1st plate part and the said 2nd plate part. A third plate part is formed on the base by spraying the material powder in a solid phase selected from the material onto the base part with a heated compressed gas at a temperature lower than the melting point of the material powder. A plate portion laminating step is included.
また、本発明に係るシャフト付きヒータユニット製造方法は、被加熱物を載置して加熱するヒータプレートと、該ヒータプレートを支持するシャフトを有するシャフト付きヒータユニットの製造方法であって、前記シャフトと接合される平板状のベース部の中心部に穿説された溝部に、前記ベース部を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択された固相状態の該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で吹き付けることにより、前記ベース上に第３プレート部を形成する第３プレート部積層工程と、前記ベース部および前記第３プレート部上にシースヒータを配置する配置工程と、前記シースヒータが配置された前記ベース部および前記第３プレート部上に、前記ベース部を構成する材料と同一の材料からなる該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で吹き付けることにより、前記ベース部および前記第３プレート部上に被加熱物を載置する載置部を形成する載置部積層工程と、を含むことを特徴とする。 A method for manufacturing a heater unit with a shaft according to the present invention is a method for manufacturing a heater unit with a shaft having a heater plate for placing and heating an object to be heated, and a shaft for supporting the heater plate, wherein the shaft The material powder in a solid phase selected from a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the base part is heated and compressed in a groove formed in the center part of a flat base part joined to the base part. A third plate portion stacking step for forming a third plate portion on the base by spraying with a gas at a temperature lower than the melting point of the material powder, and an arrangement in which a sheath heater is disposed on the base portion and the third plate portion And the same material as that constituting the base portion on the base portion and the third plate portion where the sheath heater is disposed. The material powder is sprayed with a heated compressed gas at a temperature lower than the melting point of the material powder, thereby forming a placement part for placing an object to be heated on the base part and the third plate part. And a partial lamination step.
本発明のシャフト付きヒータユニットは、被加熱物を載置するヒータプレートの中心部の第２プレート部を、ベース部および第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が高い材料とし、第１プレート部および第２プレート部を、固相の粉末材料を融点以下の圧縮ガスでそれぞれ溶射し積層する、いわゆるコールドスプレー法で形成することにより、ヒータの温度分布を改善し、かつ熱疲労によるヒータプレートの異材界面における剥がれ、ひび割れ等を効果的に防止しうるという効果を奏する。 In the heater unit with a shaft of the present invention, the second plate portion at the center of the heater plate on which the object to be heated is placed is made of a material having a higher thermal conductivity than the material constituting the base portion and the first plate portion. The plate portion and the second plate portion are formed by the so-called cold spray method in which a solid phase powder material is sprayed and laminated with a compressed gas having a melting point or less to improve the temperature distribution of the heater and the heater due to thermal fatigue. There is an effect that it is possible to effectively prevent peeling, cracking and the like at the interface between different materials of the plate.
以下に、本発明にかかるシャフト付きヒータユニットおよびシャフト付きヒータユニット製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Embodiments of a heater unit with a shaft and a method for manufacturing a heater unit with a shaft according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るシャフト付きヒータユニット１００の構成を示す断面図である。シャフト付きヒータユニット１００は、略円板状のヒータプレート１と、ヒータプレート１を支持するシャフト部２と、を備える。シャフト付きヒータユニット１００は、通常、半導体製造装置の反応室であるプロセスチャンバ内の箱状のハウジング内に設置される。該ハウジング内は真空状態となるよう気密性を有している。本実施の形態１では、円板状のヒータプレート１を使用するが、これに限定されるものではなく、被加熱物の形状等を考慮した形状であればよく、例えば矩形状であってもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a
ヒータプレート１は、シャフト部２と接合されるベース部３と、ベース部３の外周部上に積層される第１プレート部４と、ベース部３の中心部であって、第１プレート部４の内周側を埋めるように積層される第２プレート部５と、被加熱物である半導体基板を載置する載置部７と、を備える。
The
ベース部３は、中心部に円盤状の開口部１３を有し、ベース部３上には、略一面にシースヒータ６が配置される。シースヒータ６に電力を供給する電力供給線８が、開口部１３を介して外部電源と接続される。シースヒータ６は、内部に、例えばニクロム線などの抵抗発熱体と、その外周部にマグネシアなどの粉末を固化した絶縁体とを有し、前記抵抗発熱体に電力を供給して発熱させている。
The
第１プレート部４は、ベース部３の外周部上に積層される。ベース部３、第１プレート部４および後述する載置部７は、通常、同一の材料で構成される。この材料は、ヒータプレート１としての使用温度範囲に基づき適宜選択される。ヒータプレート１の材料として好ましいのは、熱伝導率の高い金属であって、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金（熱伝導率：１００〜２４０Ｗ／ｍ・Ｋ）が好適に使用されるが、これに限定されず、ヒータプレート１の使用温度範囲によって、鉄または鉄合金（熱伝導率：１０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋ）、銅または銅合金（熱伝導率：１００〜４００Ｗ／ｍ・Ｋ）、ニッケルまたはニッケル合金（熱伝導率：５〜１００Ｗ／ｍ・Ｋ）、チタンまたはチタン合金（熱伝導率：５〜３０Ｗ／ｍ・Ｋ）、インジウム（熱伝導率：８２Ｗ／ｍ・Ｋ、常温時）、鉛（熱伝導率：３５Ｗ／ｍ・Ｋ、常温時）、マグネシウム（熱伝導率：１５６Ｗ／ｍ・Ｋ、常温時）、錫（熱伝導率：６７Ｗ／ｍ・Ｋ、常温時）、銀（熱伝導率：４２０Ｗ／ｍ・Ｋ、常温時）、亜鉛（熱伝導率：１１６Ｗ／ｍ・Ｋ、常温時）等から選択されてもよい。
The
第２プレート部５は、ベース部３の中心部であって、第１プレート部４の内周側を埋めるように積層される。第２プレート部５は、第１プレート部４を構成する材料より熱伝導率が高い材料から選択され、第１プレート部としてアルミニウムまたはアルミニウム合金が選択される場合は、これより熱伝導率が高い材料、例えば、銅または銅合金が好適に使用される。また、第１プレート部材としてステンレスが使用される場合は、ステンレスより熱伝導率が高い材料、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金が第２プレート部５として好適に使用される。第２プレート部５を第１プレート部４より熱伝導率の高い材料で構成すると、シャフト部２と接するベース部３の中心部からシャフト部２へ放熱がある場合でも、ヒータプレート１の外周部から中心部への熱移動がより容易に行われるため、ヒータプレート１の温度分布を改善することが可能となる。また、第２プレート部５の大きさは、後述するシャフト部２の外径より大きくすることが好ましい。また、第２プレート部の厚さは、ヒータプレート１の径および厚さによっても異なるが、ヒータプレート１の外周部から中心部への熱移動を容易に行うためには、ヒータプレート１の厚さの半分以上であることが好ましい。
The
載置部７は、第１プレート部４および第２プレート部５上に積層され、被加熱物である半導体基板を載置する。載置部７には、半導体基板とヒータプレート１の表面（載置部７）との接触を低減させるスペーサを設置してもよい。本実施の形態１にかかるシャフト付きヒータプレート１００は載置部７を備えるが、必ずしも載置部７を設ける必要はなく、第１プレート部４および第２プレート部５上に被加熱物を載置してもよい。第１プレート部材４としてアルミニウムまたはアルミニウム合金、第２プレート部５として銅または銅合金が使用される場合は、被加熱物への銅汚染を防止するために載置部７を設けることが好ましい。
The mounting
シャフト部２は、ヒータプレート１を支持するシャフト本体部９と、ヒータプレート１と接合するためのフランジ部１０とを備える。シャフト本体部９は、中空円筒形状であり、電力供給線８が内部に配置される。フランジ部１０は、ヒータプレート１のシャフト側に配置するベース部３と溶接またはろう付け等によって接合される。本実施の形態１にかかるシャフト付きヒータ１００は、フランジ部１０を介してシャフト部２とヒータプレート１とを接続しているが、フランジ部１０を設けることなく、シャフト部２の端部とヒータプレート１とを溶接またはろう付け等によって接合してもよい。なお、シャフト部２及びベース部３についても、後述するコールドスプレー法により積層形成することができる。
The
次に、図２〜７を参照して、実施の形態１に係るシャフト付きヒータユニット１００の製造方法を説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係るシャフト付きヒータユニット１００の製造方法を説明するフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態１に係るシャフト付きヒータユニットの製造に使用される溶射装置の概要を示す説明図である。図４〜７は、シャフト付きヒータユニット１００の製造工程を説明する断面図である。
Next, with reference to FIGS. 2-7, the manufacturing method of the
図２のフローチャートに示すように、まず、ベース部３の開口部１３をマスキング部材１１でマスキングする（ステップＳ１０１）。ベース部３は、切削や鋳造などにより加工成形したものを使用すればよい。その後、図４に示すように、ベース部３の略一面にシースヒータ６を配置する（ステップＳ１０２）。
As shown in the flowchart of FIG. 2, the
その後、ベース部３上に、第２プレート部５の粉末材料を、図３に示すような溶射装置５０を用いてコールドスプレーする（ステップＳ１０３）。溶射装置５０は、圧縮ガスを融点以下に加熱するガス加熱器４０と、被溶射物に溶射する粉末材料を収容し、スプレーガン４４に供給する粉末供給装置４１と、スプレーガン４４で加熱された圧縮ガスと混合された材料粉末を基材に噴射するガスノズル４５とを備えている。
Then, the powder material of the
圧縮ガスとしては、ヘリウム、窒素、空気などが使用される。供給された圧縮ガスは、バルブ４２および４３により、ガス加熱器４０と粉末供給装置４１にそれぞれ供給される。ガス加熱器４０に供給された圧縮ガスは、例えば５０〜７００℃に加熱された後、スプレーガン４４に供給される。より好ましくは、圧縮ガスにより加熱された溶射材料粉末の上限温度は、材料の融点以下に留める。粉末加熱温度を材料の融点以下に留めることにより、材料の酸化を抑制できるためである。粉末供給装置４１に供給された圧縮ガスは、粉末供給装置４１内の、例えば、粒径が１０〜１００μｍ程度の材料粉末をスプレーガン４４に所定の吐出量となるように供給する。加熱された圧縮ガスは先細末広形状のガスノズル４５により超音速流（約３４０ｍ／ｓ以上）にされる。スプレーガン４４に供給された粉末材料は、この圧縮ガスの超音速流の中への投入により加速され、固相状態のまま基材に高速で衝突して皮膜を形成する。材料粉末を基材に固相状態で衝突させて皮膜を形成できる装置であれば、本実施の形態１に係るシャフト付きヒータユニット１００の製造に使用可能であり、図３の溶射装置５０に限定されるものではない。
As the compressed gas, helium, nitrogen, air or the like is used. The supplied compressed gas is supplied to the
図５に示すように、第２プレート部５の粉末材料をコールドスプレーにより積層して、ベース部３の中央部に第２プレート部５を形成後（ステップＳ１０３）、第１プレート部４の粉末材料を、第２プレート部５の外部であってベース部３の外周部上にコールドスプレーにより積層して、第１プレート部４を形成する（ステップＳ１０４、図６参照）。積層された第１プレート部４と第２プレート部５の上面は面一な水平面を形成する。なお、第２プレート部５の積層工程（ステップＳ１０３）と第１プレート部４の積層工程（ステップＳ１０４）とは、各工程を前後して行ってもよい。
As shown in FIG. 5, the powder material of the
その後、図７に示すように、載置部７の粉末材料を、第１プレート部４および第２プレート部５上にコールドスプレーにより積層して、所望の厚さ分の載置部７を形成する（ステップＳ１０５）。
Then, as shown in FIG. 7, the powder material of the mounting
すべての材料の積層終了後、マスキング部材１１を除去し（ステップＳ１０６）、シャフト部２のフランジ部１０とヒータプレート１のベース部３とを、溶接またはろう付けにより接合する（ステップＳ１０７）。続いて、シャフト部２およびベース部３の開口部１３を介して、電力供給線８とシースヒータ６とを接続する（ステップＳ１０８）。なお、シースヒータ６がシャフト部２から飛び出す程度に長い場合は電力供給線８の接続が不要な場合もある。
After all the materials are laminated, the masking
上述した製造工程において、切削、鋳造などにより予め所定形状に成形されたベース部３を使用してシャフト付きヒータユニット１００を製造しているが、ベース部３ならびにシャフト部２も、第１プレート部４、第２プレート部５および載置部７と同様に、コールドスプレー法により成形してもよい。
In the manufacturing process described above, the
上記のように、異なる材料を用いてコールドスプレー法によりヒータプレート１を製造した場合、圧縮ガス温度が低いため、使用する材料の酸化や熱変質がほとんどなく、緻密で密着力が高い皮膜を形成することが出来る。また、コールドスプレー法によれば、任意の箇所に必要な材料を積層し一体化できるため、ヒータプレート１の温度分布を効果的に改善できる。さらに接合時の温度を低くできるため、材料間に熱膨張差によるひずみの蓄積がなく、材料界面での剥がれ、ひび割れを防止できるという優れた効果を有する。上述した製造方法により、第１プレート部４をアルミニウムで、第２プレート部５を銅で、載置部７をアルミニウムで積層形成してシャフト付きヒータユニット１００を製造したところ、ヒータプレートをアルミニウムのみで形成したシャフト付きヒータユニットに比べて、ヒータプレート１の中心部分の温度低下を抑制し、ヒータプレート１全体の温度分布が効果的に改善された。
As described above, when the
なお、実施の形態１にかかるシャフト付きヒータユニット１００の変形例１として、図８に示すシャフト付きヒータユニット１００Ａが例示される。シャフト付きヒータユニット１００Ａは、ベース部３Ａの中心部に開口部を有していない。したがって、第１プレート部４、第２プレート部５等をコールドスプレー法により積層形成する場合に、マスキングする必要がなく、工程を短縮して製造することができる。
In addition, as a
また、実施の形態１にかかるシャフト付きヒータユニット１００の変形例２として、図９に示すシャフト付きヒータユニット１００Ｂが例示される。シャフト付きヒータユニット１００Ｂにおいて、第１プレート部４Ｂと第２プレート部５Ｂとの界面は、実施の形態１のシャフト付きヒータユニット１００と異なりテーパ状の断面を有する。第１プレート部４Ｂと第２プレート部５Ｂとの界面をテーパ状に形成することにより、より精密にプレートヒータ１Ｂの温度分布を改善することが可能になる。
Moreover, as a
さらに、実施の形態１にかかるシャフト付きヒータユニット１００の変形例３として、第１プレート部４および第２プレート部５内に配置されるシースヒータ６の配置高さを変更して、プレートヒータの温度分布を改善してもよい。
Further, as a third modification of the
（実施の形態２）
実施の形態２に係るシャフト付きヒータユニット２００は、ベース部３０と第２プレート部５との間に、第１プレート部４を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択される第３プレート部１２を備える点で、実施の形態１のシャフト付きヒータユニット１００と異なる。以下、図面を参照して、実施の形態２に係るシャフト付きヒータユニット２００について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２に係るシャフト付きヒータユニット２００の構成を示す断面図である。
(Embodiment 2)
In the heater unit with
図１０に示すように、シャフト付きヒータユニット２００のベース部３０は、その中心部に穿設された溝部１４を有する。第３プレート部１２は、溝部１４上に積層形成される。第３プレート部１２は、第１プレート部４を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択され、第１プレート部材がアルミニウムまたはアルミニウム合金である場合には、チタンまたはチタン合金が好適に使用される。第３プレート部１２として第１プレート部４より熱伝導率が低い材料を使用することにより、ヒータプレート２０からのシャフト部２への放熱を低減して、ヒータプレート２０の温度分布を効果的に改善できる。
As shown in FIG. 10, the
次に、図１１〜１７を参照して、実施の形態２に係るシャフト付きヒータユニット２００の製造方法を説明する。図１１は、本発明の実施の形態２に係るシャフト付きユータユニット２００の製造方法を説明するフローチャートである。図１２〜１７は、シャフト付きヒータユニット２００の製造工程を説明する断面図である。図１１のフローチャートに示すように、まず、ベース部３０の開口部１３をマスキング部材１１でマスキングする（ステップＳ２０１、図１２参照）。中心部に開口部１３および溝部１４を有するベース部３０は、切削、または鋳造などにより加工成形すればよい。
Next, with reference to FIGS. 11-17, the manufacturing method of the
続いて、図１３に示すように、第３プレート部１２の粉末材料を、実施の形態１で説明したような溶射装置５０（図３参照）を用いてベース部３０の溝部１４上にコールドスプレーにより積層して、第３プレート部１２を形成する（ステップＳ２０２）。溶射装置は、図３に示すものに限定されるものではなく、材料粉末を基材に固相状態で衝突させて皮膜を形成できる装置であれば、いかなる構造のものでも使用できる。積層された第３プレート部１２とベース部３０の上面は面一な水平面を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 13, the powder material of the
その後、図１４に示すように、ベース部３０および第３プレート部１２からなる水平面全体にシースヒータ６を配置する（ステップＳ２０３）。
Thereafter, as shown in FIG. 14, the
その後、図１５に示すように、第２プレート部５の粉末材料を、溶射装置５０等を用いて第３プレート１２上にコールドスプレーにより積層して、第２プレート部５を形成する（ステップＳ２０４）。
Thereafter, as shown in FIG. 15, the powder material of the
第２プレート部５積層後、図１６に示すように、第１プレート部４の粉末材料を、ベース部３０の外周部上で第２プレート部５に接するようにコールドスプレーにより積層して、第１プレート部４を形成する（ステップＳ２０５）。積層された第１プレート部４と第２プレート部５の上面は面一な水平面を形成する。なお、第２プレート部５の積層工程（ステップＳ２０４）と第１プレート部４の積層工程（ステップＳ２０５）とは、各工程を前後して行ってもよい。
After the
続いて、図１７に示すように、載置部７の粉末材料を、第１プレート部４および第２プレート５部上にコールドスプレーして、載置部７を形成する（ステップＳ２０６）。
Then, as shown in FIG. 17, the powder material of the mounting
すべての材料の積層終了後、マスキング部材１１を除去し（ステップＳ２０７）、シャフト部２のフランジ部１０とヒータプレート２０のベース部３０とを、溶接またはろう付けにより接合する（ステップＳ２０８）。続いて、シャフト部２およびベース部３０の開口部１３を介して、電力供給線８とシースヒータ６とを接続する（ステップＳ２０９）。
After all the materials are laminated, the masking
実施の形態２に係るシャフト付きヒータユニット２００は、ベース部３０と第２プレート部５との間に、第１プレート部４より熱伝導率が低い材料から選択される第３プレート部１２を備えたことにより、ヒータプレート２０からシャフト部２への放熱がさらに低減できるため、ヒータプレート２０の温度分布をさらに効果的に改善することが出来る。また、異なる材料を用いて、融点以下の圧縮ガスによりコールドスプレーしてヒータプレート２０を製造できるため、使用する材料の酸化や熱変質がほとんどなく、緻密で密着力が高い皮膜を形成することが出来る。さらに、コールドスプレー法によれば、任意の箇所に必要な材料を配置し一体化でき、ヒータプレート２０の温度分布を効果的に改善できるとともに、接合時の温度を低くできるため、材料間に熱膨張差によるひずみの蓄積がなく、材料界面での剥がれ、ひび割れを防止できるという優れた効果を有する。上述した製造方法により、第３プレート部１３をチタンで、第１プレート部４をアルミニウムで、第２プレート部５を銅で、載置部７をアルミニウムで積層形成してシャフト付きヒータユニット２００を製造したところ、ヒータプレートをアルミニウムのみで形成したシャフト付きヒータユニットに比べて、ヒータプレート２０の中心部分の温度低下を抑制し、ヒータプレート２０全体の温度分布が効果的に改善された。
The shaft-equipped
なお、実施の形態２にかかるシャフト付きヒータユニット２００の変形例１として、図１８に示すシャフト付きヒータユニット２００Ａが例示される。シャフト付きヒータユニット２００Ａは、第３プレート部１２Ａの厚さを実施の形態２にかかるシャフト付きヒータユニット２００の第３プレート部１２の厚さより厚くしたものである。シャフト付きヒータユニット２００Ａのヒータプレート２０Ａは、第３プレート部１２Ａの粉末材料を、ベース部３０の溝部１４上にコールドスプレーし、第３プレート部１２Ａとベース部３０の上面を面一な水平面となるよう第３プレート部１２Ａを積層した後、ベース部３０および第３プレート部１２Ａ上にシースヒータ６を配線し、さらに、第３プレート部１２Ａの粉末材料をコールドスプレーして所望の厚さに第３プレート部を積層形成すればよい。
As a modification example 1 of the heater unit with
変形例１では、第３プレート部１２Ａの厚さを厚くすることにより、ヒータプレート２０Ａからシャフト部２への放熱を低減する。これに対し、第２プレート部５Ａが厚いほど、外周部から中心部に熱移動が速やかに行われヒータプレート２０Ａの温度分布が改善される。したがって、第３プレート部１２Ａおよび第２プレート部５Ａの厚さを適宜調整して、ヒータプレート２０Ａの温度分布を改善することが好ましい。
In the
また、実施の形態２にかかるシャフト付きヒータユニット２００の変形例２として、図１９に示すシャフト付きヒータユニット２００Ｂが例示される。シャフト付きヒータユニット２００Ｂにおいて、ベース部３０Ｂの中心部に形成される溝部１４Ｂは、シャフト部２のフランジ部１０の外径と略同じ大きさとし、第２プレート部５の外径よりも小さい。第２プレート部５の径は、ヒータプレート２０Ｂの外周部から中心部に熱移動を速やかに行わせるために、ある程度の大きさ、たとえばヒータプレート２０Ｂの半径以上であることが望ましい。これに対し、第３プレート部１２Ｂはフランジ部１０の外径と同程度の径であれば、ヒータプレート２０Ｂからシャフト部２への放熱を低減できる。したがって、第３プレート部１２Ｂの径を、ヒータプレート２０Ｂからシャフト部２への放熱を最も低減する大きさに調整して、ヒータプレート２０Ｂの温度分布を改善することが好ましい。
Further, as a modified example 2 of the heater unit with
（実施の形態３）
実施の形態３に係るシャフト付きヒータユニット３００は、第１プレート部および第２プレート部を有さず、ベース部の中心部に穿設された溝部を埋めるように積層される第３プレート部のみを備える点で、実施の形態１のシャフト付きヒータユニット１００と異なる。以下、図面を参照して、実施の形態３に係るシャフト付きヒータユニット３００について説明する。図２０は、本発明の実施の形態２に係るシャフト付きヒータユニット２００の構成を示す断面図である。
(Embodiment 3)
The heater unit with
図２０に示すように、シャフト付きヒータユニット３００のベース部３０は、その中心部に穿設された溝部１４を有する。第３プレート部１２は、溝部１４上に積層形成される。第３プレート部１２は、ベース部３０を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択され、ベース部材がアルミニウムまたはアルミニウム合金である場合には、チタンまたはチタン合金が好適に使用される。また、シャフト付きヒータユニット３００は、第１プレート部および第２プレート部を有しない。シャフト付きヒータユニット３００の載置部７０を、たとえば、第１プレート部および第２プレート部を有するシャフト付きヒータユニット１００の載置部７等より厚く積層形成させる。載置部７０を構成する材料は、通常ベース部３０と同一の材料が選択される。載置部７０を厚く形成して、ヒータプレート３０Ｂの被加熱物の載置面の温度を制御し、かつ、ベース部３０および載置部７０より熱伝導率が低い材料を使用する第３プレート部１２を設けることにより、ヒータプレート２０からのシャフト部２への放熱を低減して、ヒータプレート２０の温度分布を改善できる。
As shown in FIG. 20, the
次に、図２１を参照して、実施の形態３に係るシャフト付きヒータユニット３００の製造方法を説明する。図２１は、本発明の実施の形態３に係るシャフト付きユータユニット３００の製造方法を説明するフローチャートである。図２１のフローチャートに示すように、まず、ベース部３０の開口部１３をマスキング部材１１でマスキングする（ステップＳ３０１）。中心部に開口部１３および溝部１４を有するベース部３０は、切削、または鋳造などにより加工成形すればよい。
Next, with reference to FIG. 21, the manufacturing method of the
続いて、第３プレート部１２の粉末材料を、実施の形態１で説明したような溶射装置５０（図３参照）を用いてベース部３０の溝部１４上にコールドスプレーにより積層して、第３プレート部１２を形成する（ステップＳ３０２）。溶射装置は、図３に示すものに限定されるものではなく、材料粉末を基材に固相状態で衝突させて皮膜を形成できる装置であれば、いかなる構造のものでも使用できる。積層された第３プレート部１２とベース部３０の上面は面一な水平面を形成する。
Subsequently, the powder material of the
その後、ベース部３０および第３プレート部１２からなる水平面全体にシースヒータ６を配置する（ステップＳ３０３）。
Thereafter, the
続いて、載置部７０の粉末材料を、ベース部３０および第３プレート部１２上にコールドスプレーして、載置部７０を形成する（ステップＳ３０４）。
Subsequently, the powder material of the
すべての材料の積層終了後、マスキング部材１１を除去し（ステップＳ３０５）、シャフト部２のフランジ部１０とヒータプレート３０のベース部３０とを、溶接またはろう付けにより接合する（ステップＳ３０６）。続いて、シャフト部２およびベース部３０の開口部１３を介して、電力供給線８とシースヒータ６とを接続する（ステップＳ３０７）。
After all the materials are laminated, the masking
実施の形態３に係るシャフト付きヒータユニット３００は、ベース部３０の中心部に穿設された溝部１４に、ベース部３０および載置部７０を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択される第３プレート部１２を積層形成したことにより、ヒータプレート３０からシャフト部２への放熱が低減できるため、ヒータプレート３０の温度分布を効果的に改善することが出来る。また、異なる材料を用いて、融点以下の圧縮ガスによりコールドスプレーしてヒータプレート３０を製造できるため、使用する材料の酸化や熱変質がほとんどなく、緻密で密着力が高い皮膜を形成することが出来る。さらに、コールドスプレー法によれば、任意の箇所に必要な材料を配置し一体化でき、ヒータプレート３０の温度分布を効果的に改善できるとともに、接合時の温度を低くできるため、材料間に熱膨張差によるひずみの蓄積がなく、材料界面での剥がれ、ひび割れを防止できるという優れた効果を有する。
In the heater unit with
また、実施の形態３にかかるシャフト付きヒータユニット３００の変形例１として、図２２に示すシャフト付きヒータユニット３００Ａが例示される。シャフト付きヒータユニット２００Ａは、第３プレート部１２Ａの厚さを実施の形態３にかかるシャフト付きヒータユニット３００の第３プレート部１２の厚さより厚くしたものである。シャフト付きヒータユニット３００Ａのヒータプレート３０Ａは、第３プレート部１２Ａの粉末材料を、ベース部３０の溝部１４上にコールドスプレーし、第３プレート部１２Ａとベース部３０の上面を面一な水平面となるよう第３プレート部１２Ａを積層した後、ベース部３０および第３プレート部１２Ａ上にシースヒータ６を配線し、さらに、第３プレート部１２Ａの粉末材料をコールドスプレーして所望の厚さに第３プレート部１２Ａを積層形成すればよい。変形例１では、第３プレート部１２Ａの厚さを厚くすることにより、ヒータプレート３０Ａからシャフト部２への放熱をさらに低減する。
Further, as a modified example 1 of the heater unit with
さらに、実施の形態３にかかるシャフト付きヒータユニット３００の変形例２として、図２３に示すシャフト付きヒータユニット３００Ｂが例示される。シャフト付きヒータユニット３００Ｂのベース部３０Ｃは溝部１４を有しない。シャフト部２への放熱を低減する第３プレート部１２Ｃは、ベース部３０Ｃの中央部にコールドスプレーにより積層形成される。第３プレート部１２Ｃの外周側には第１プレート部４０がコールドスプレーにより積層される。第１プレート部４０と第３プレート部１２Ｃの上面は面一な水平面を形成し、第１プレート部４０および第３プレート部１２Ｃ上にシースヒータ６が配置される。第１プレート部４０は、通常ベース部３０Ｃを構成する材料と同一の材料が選択される。シースヒータ６が配置された第１プレート部４０と第３プレート部１２Ｃ上に、載置部７０Ｂがコールドスプレーにより積層形成される。載置部７０は、通常ベース部３０Ｃを構成する材料と同一の材料により構成される。変形例３のベース部３０Ｃは、溝部１４を有さず、実施の形態３のベース部３０より薄く形成される。変形例３にかかるシャフト付きヒータプレート３００Ｂは、ベース部３０Ｃに溝部１４を形成する必要がないため加工がより容易になる。
Furthermore, as a second modification of the
本発明は、異なる材料を接合してなるシャフト付きヒータユニットおよびシャフト付きヒータユニット製造方法に利用可能であり、特に、半導体製造装置に有用である。 The present invention can be used for a heater unit with a shaft formed by joining different materials and a heater unit manufacturing method with a shaft, and is particularly useful for a semiconductor manufacturing apparatus.
１、１Ａ、１Ｂ、２０、２０Ａ、２０Ｂ、３０Ａ、３０Ｂ ヒータプレート
２ シャフト部
３、３Ａ、３０、３０Ｃ ベース部
４ 第１プレート部
５ 第２プレート部
６ シースヒータ
７ 載置部
８ 電力供給線
９ シャフト本体部
１０ フランジ部
１１ マスキング部材
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 第３プレート部
１３ 開口部
１４ 溝部
４０ ガス加熱器
４１ 粉末供給装置
４２、４３ バルブ
４４ スプレーガン
４５ ガスノズル
５０ 溶射装置
１００、１００Ａ、１００Ｂ、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、３００Ａ、３００Ｃ シャフト付きヒータユニット
1, 1A, 1B, 20, 20A, 20B, 30A,
Claims (14)
前記ヒータプレートは、
前記シャフトと接合される平板状のベース部と、
前記ベース部の外周部上に積層される第１プレート部と、
前記第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が高い材料から選択され、前記第１プレート部の内周側を埋めるように積層される第２プレート部と、
を備え、
前記第１プレート部および前記第２プレート部は、前記第１プレート部および前記第２プレート部をそれぞれ構成する固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部にそれぞれ吹き付けることにより形成されたことを特徴とするシャフト付きヒータユニット。 A heater plate with a shaft having a heater plate for placing and heating an object to be heated, and a shaft for supporting the heater plate,
The heater plate is
A flat base portion joined to the shaft;
A first plate portion laminated on an outer peripheral portion of the base portion;
A second plate portion selected from a material having a higher thermal conductivity than the material constituting the first plate portion, and stacked so as to fill the inner peripheral side of the first plate portion;
With
The first plate portion and the second plate portion are made of a solid-state material powder constituting the first plate portion and the second plate portion, respectively, at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. A heater unit with a shaft, which is formed by spraying each of the base parts.
前記第３プレート部は、前記第３プレート部を構成する固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部に吹き付けることによって形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のシャフト付きヒータユニット。 The heater plate includes a third plate portion selected from a material having a lower thermal conductivity than a material constituting the first plate portion between the base portion and the second plate portion,
The third plate portion is formed by spraying the solid state material powder constituting the third plate portion onto the base portion with a heated compressed gas at a temperature lower than the melting point of the material powder. The heater unit with a shaft as described in any one of Claims 1-3.
前記ヒータプレートは、
前記シャフトと接合される平板状のベース部と、
前記ベース部を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択され、前記ベース部の中心部に積層される第３プレート部と、
前記ベース部を構成する材料と同一の材料から構成され、前記ベース部および前記第３プレート部上に積層される被加熱物を載置する載置部と、
を備え、
前記第３プレート部および前記載置部は、前記第３プレート部および前記載置部をそれぞれ構成する固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部にそれぞれ吹き付けることにより形成されたことを特徴とするシャフト付きヒータユニット。 A heater plate with a shaft having a heater plate for placing and heating an object to be heated, and a shaft for supporting the heater plate,
The heater plate is
A flat base portion joined to the shaft;
A third plate part selected from a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the base part, and laminated at the center of the base part;
A mounting unit that is made of the same material as that forming the base unit, and that mounts an object to be heated that is stacked on the base unit and the third plate unit,
With
The third plate unit and the mounting unit are configured such that the base material powder constituting the third plate unit and the mounting unit is heated at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. A heater unit with a shaft, which is formed by spraying each part.
前記シャフトと接合される平板状のベース部に、シースヒータを配置する配置工程と、
前記ベース部の外周部上に、固相状態の材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース上に吹き付けることにより、第１プレート部を形成する第１プレート部積層工程と、
前記第１プレート部の内周側を埋めるように、前記第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が高い材料から選択された固相状態の該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース上に吹き付けることにより、前記第２プレート部を形成する第２プレート部積層工程と、
を含むことを特徴とするシャフト付きヒータユニット製造方法。 A heater unit manufacturing method with a shaft having a heater plate for placing and heating an object to be heated, and a shaft for supporting the heater plate,
An arrangement step of arranging a sheath heater on a flat base portion joined to the shaft;
A first plate part that forms a first plate part by spraying material powder in a solid state on the outer peripheral part of the base part on the base at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. Lamination process;
The material powder in a solid state selected from materials having higher thermal conductivity than the material constituting the first plate portion so as to fill the inner peripheral side of the first plate portion is heated with compressed gas. A second plate portion laminating step of forming the second plate portion by spraying on the base at a temperature lower than the melting point of the powder;
A method for manufacturing a heater unit with a shaft, comprising:
前記ベース部、前記第１プレート部および前記載置部は、同一の材料で構成されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のシャフト付きヒータユニット製造方法。 After the laminating step of the first plate portion and the second plate portion, the first and second plate portions of the solid-state material powder are heated to a temperature lower than the melting point of the material powder by heated compressed gas. Including a placement portion laminating step of forming a placement portion by spraying
The method for manufacturing a heater unit with a shaft according to claim 10, wherein the base portion, the first plate portion, and the placement portion are made of the same material.
前記第１プレート部を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択された固相状態の該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で前記ベース部上に吹き付けることにより、前記ベース上に第３プレート部を形成する第３プレート部積層工程を含むことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載のシャフト付きヒータユニット製造方法。 Before the laminating step of the first plate part and the second plate part,
The material powder in a solid phase selected from materials having lower thermal conductivity than the material constituting the first plate portion is sprayed onto the base portion with a heated compressed gas at a temperature lower than the melting point of the material powder. The method of manufacturing a heater unit with a shaft according to claim 10, further comprising: a third plate portion stacking step of forming a third plate portion on the base.
前記シャフトと接合される平板状のベース部の中心部に穿説された溝部に、前記ベース部を構成する材料より熱伝導率が低い材料から選択された固相状態の該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で吹き付けることにより、前記ベース上に第３プレート部を形成する第３プレート部積層工程と、
前記ベース部および前記第３プレート部上にシースヒータを配置する配置工程と、
前記シースヒータが配置された前記ベース部および前記第３プレート部上に、前記ベース部を構成する材料と同一の材料からなる該材料粉末を、加熱した圧縮ガスにより該材料粉末の融点より低い温度で吹き付けることにより、前記ベース部および前記第３プレート部上に被加熱物を載置する載置部を形成する載置部積層工程と、
を含むことを特徴とするシャフト付きヒータユニット製造方法。 A heater unit manufacturing method with a shaft having a heater plate for placing and heating an object to be heated, and a shaft for supporting the heater plate,
The material powder in a solid state selected from a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the base portion is heated in a groove portion drilled in the center portion of the flat base portion joined to the shaft. A third plate portion laminating step of forming a third plate portion on the base by spraying at a temperature lower than the melting point of the material powder with the compressed gas;
An arrangement step of arranging a sheath heater on the base portion and the third plate portion;
The material powder made of the same material as that constituting the base portion is placed on the base portion and the third plate portion where the sheath heater is disposed at a temperature lower than the melting point of the material powder by a heated compressed gas. A mounting unit laminating step for forming a mounting unit for mounting the object to be heated on the base unit and the third plate unit by spraying;
A method for manufacturing a heater unit with a shaft, comprising:
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