WO2001095379A1

WO2001095379A1 - Plaque de cuisson

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Publication number: WO2001095379A1
Application number: PCT/JP2000/003595
Authority: WO
Inventors: Masakazu Furukawa
Original assignee: Ibiden Co., Ltd.
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-13
Also published as: DE60013620T2; ATE275760T1; US6756568B1; EP1220303A1; EP1220303B1; EP1463097A1; DE60013620D1; EP1220303A4

Description

明細ホットプレートュニット技術分野

本発明は、ケーシングとヒータとを備えるホットプレートュニットに関するものである。背景技術

半導体製造プロセスにおいては、シリコンウェハ上に感光性樹脂をエッチングレジストとして形成した状態で、エツチャントを用いてそのシリコンウェハをェツチングするという工程が実施される。感光性樹脂のシリコンウェハへの塗布は、スピンコータ等の塗布装置を用いて行われる。その場合、塗布された感光性樹脂は液状かつ未硬化状態であるので、まず乾燥工程を行なってある程度流動性を低下させてから、次の露光 ·現像工程に付される。

塗布工程を経たシリコンウェハを乾燥させるための装置としては、裏面に発熱体が配線されたアルミニゥム板からなる金属製ヒータを用いたホットプレートュニットが従来より使用されていた。しかしながら、従来技術では、熱膨張による歪みの発生を防止するために金属製ヒータを肉厚にせざるを得なく、どうしても温度制御 1"生の点で劣っていた。

また、ヒータを加熱すると、ヒータの裏面側が発する輻射熱によってケーシングが加熱され、その温度が上昇する。即ち、本来ヒータの加熱に用いられるべき熱エネルギーの一部が結果としてケーシングの加熱にも用いられ、これが熱エネルギ一のロスとなる。このため、ヒータの温度を設定温度まで上昇させるのに要する時間が長くなり、乾燥工程全体の所要時間が長くなり、これにより生産性の向上が妨げられるおそれがある。加えて、ケーシング用金属材料の耐熱温度を超えて同ケーシングが加熱されることは、好ましい事態であるとはいいがたい。上記の問題を解消しうる対策としては、ヒータとケーシングとの間に例えばガラス繊維等の断熱材を充填することで、輻射熱を遮断するという方法が考えられる。しかし、これではケーシングの過度の温度上昇を回避できたとしても、断熱材が塵埃を発生させる原因となり、周囲の環境を汚染する結果となる。従って、高!/、清浄度が要求される半導体製造分野に適さな!/、装置となってしまう。発明の開示

本発明の目的は、ヒータ昇温時間が短く、発塵しないホットプレートユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の第 1の態様は、開口部を有するケーシングと、開口部に配置されかつセラミックからなる板状体及びその板状体に配置された発熱素子とを含むヒータと、ケーシングとヒータとの間に配置された板状反射体とを備えるホットプレートュニットを提供する。

前記板状反射体は、金属板、セラミック板、樹脂板からなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。

前記セラミックは、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックであるであることが好ましい。

前記板状反射体は前記ヒータの裏側面から所定間隔をおいて、かつ前記裏側面と平行に配置されているであることが好ましい。

前記板状反射体は複数の板状体であることが好ましい。

前記板状反射体はその両面に反射面を備えることが好ましい。

前記板状反射体は前記ケーシングの内壁面に形成された層状反射体を含むことが好ましい。

前記板状反射体は箔状反射体を含むことが好ましい。

前記ケーシングと前記ヒータとは所定の隙間を隔てて配置されていることが好ましい。

前記ヒータは、前記発熱素子に電気的に接続された複数の端子ピンと、前記端子ピンよりも長くかつ前記発熱素子との導電に関与しない複数のダミーピンとを備えることが好ましい。

前記ヒータは前記端子ピンを収容しかつ耐熱性及び絶縁性を有するスリーブを備えることが好ましい。

前記板状体は複数の板状体を含み、少なくとも一つの発熱素子が少なくとも一対の板状体間に配置されていることが好ましい。

本発明の第 2の態様は、開口部を有するケーシングと、開口部に配置されかつセラミックからなる第 1の板状体及びその第 1の板状体に配置された発熱素子とを含むヒータと、ケーシングとヒータとの間に配置された第 2の板状体とを備えるホットプレートュニットを提供する。

前記第 2の板状体は、金属板、セラミック板、樹脂板からなる群から選ばれる少なくとも 3であることが好ましい。

前記セラミックは、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックからなることが好ましい。図面の簡単な説明

図 1は本発明を具体化した第一実施形態のホットプレートュニットの分解斜視図。

図 2はホットプレートュニットを構成するヒータの発熱配線層のパターンを概略的に示す図。

図 3はホットプレートュニットを構成するステンレス板の平面図。

図 4は性能試験の結果を示すグラフ。

図 5はホットプレートユニットの部分断面図。

図 6は別例のホットプレートュニットの部分断面図。

図 7は別例のホットプレートュニットの部分断面図。

図 8は別例のホットプレートュニットの部分断面図。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を具体化した第一実施形態のホットプレートユニット 1を図 1〜 ' 図 5に基づき詳細に説明する。

図 1に示されるように、ホットプレートユニット 1は、ケーシング 2、ヒータ 3及び板状反射体としてのステンレス板 4を備える。

ケーシング 2は有底状の金属製部材（ここではアルミニウム製）であって、断面円形状の開口部 5をその上部側に備えている。このケーシング 2の底部 2 aの中心部には、図示しないゥェハ支持ピンを揷通するためのピン挿通孔 6が 3つ形成されている。ピン揷通孔 6に揷通されたウェハ支持ピンを上下させれば、ゥェハを搬送機に受け渡したり、ウェハを搬送機から受け取つたりすることができる。また、底部 2 aの外周部にはリード線引出用孔 7がいくつ力形成されている。この孔 7にはヒータ 3に電流を供給するためのリード線 8が揷通される。

第一実施形態では、好ましくは、被加熱物として、感光性樹脂が塗布されたシリコンウェハを高温（5 0 0 °C以上）で乾燥させるための高温用ヒータ 3が使用される。このヒータ 3は、セラミックからなる板状体 9に、発熱体又は発熱素子としての発熱配線層 1 0を設けることで構成され、グーシング 2の開口部 5に配置される。

ヒータ 3を構成する板状体 9は円形状であって、ケーシング 2の開口部 5とほぼ同径となるように設計されている。板状体 9は複数の層を有する構造すなわち積層構造であり、発熱配線層 1 0は各層の間に埋設されている。即ち、発熱配線層 1 0はヒータ 3の外表面からは全く露出していない。 ·

板状体 9を構成するセラミック材料としては、具体的には窒化物セラミックまたは炭化物セラミックが用いられることが好ましい。その理由は、以下のとおりである。窒化物セラミックや炭化物セラミックは耐熱性に優れるため、設定温度を高くすることができ、しかもその設定温度に昇温するまでの時間を短縮することができる。また、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱膨張係数が金属よりも小さいため、肉薄にしたときでも加熱による反りや歪みが生じない。ゆえに、ヒータ 3の肉薄化や軽量化に好都合である。さあに、窒化物セラミックゃ炭化物セラミックは熱伝導率が高いため、発熱配線層 1 0の温度変化に対してヒータ 3 の表面温度が迅速に追従する。

窒化物セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケィ素、窒化ホゥ素、窒化チタン等のような金属窒化物セラミックが望ましい。

炭化物セラミックとしては、例えば、炭化ケィ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等のような金属炭化物セラミックが望ましい。以上列挙したセラミックの中では、特に窒化アルミニウムが好適である。熱伝導率が 1 8 O W/m . Kであって最も高いからである。

ここで、ヒータ 3を構成する板状体 9の厚さは 0 . 5醒〜 5腿程度、さらには 1 腿〜 3匪程度であることが好ましい。これが薄すぎると板状体 9が破損しやすくなり、厚すぎると大型化や高コスト化につながるおそれがあるからである。図 1に示されるように、ヒータ 3の中心部には、前記ピン揷通孔 6に対応する 3つの箇所に同じくピン揷通孔 1 1が形成されている。また、ヒータ 3の裏側面には 2種のピン（端子ピン 1 2及ぴダミーピン 1 3 ) がそれぞれ複数本ずっ立設されている。

発熱配線層 1 0との導通に関与する端子ピン 1 2は、ヒータ 3の中心部から外周部に向かって 2列配置されている。これらの端子ピン 1 2の基端部は、板状体 9の裏面側に形成されたスルーホール 1 4のランドにロウ付けにより接合されている。その結果、端子ピン 1 2と発熱配線層 1 0との電気的な導通が図られている。なお、端子ピン 1 2の基端部はスルーホール 1 4内に直接嵌揷されてもよい。端子ピン 1 2の先端部には、リード線 8の金属部分がロウ付けによって接合されている。従って、リード線 8及び端子ピン 1 2を介して発熱配線層 1 0に電流が供給される結果、発熱配線層 1 0の温度が上昇して、ヒータ 3が加熱される。なお、端子ピン 1 2は導電性を有している必要があることから、その形成材料としてコバールや 4 2ァロイ等の導電金属材料が使用されている。第一実施形態では導電性の要らないダミーピン 1 3についても同様の導電性金属材料を用いている。発熱配線層 1 0との導通に関与しないダミーピン 1 3は、ヒータ 3の外周部における複数の箇所に設けられていて、リード線 8とは接続されてはいない。第一実施形態の各ダミーピン 1 3は、いずれも端子ピン 1 2よりも長く形成されている。第一実施形態ではダミーピン 1 3を 3 0腦、端子ピン 1 2を 1 7腿に設定している。従って、ヒータ 3をケーシング 2の開口部 5に設置した場合、各ダミ一ピン 1 3の先端部のみがケーシング 2の底部 2 aの内面外周部に当接する。即ち、ヒータ 3は各ダミーピン 1 3によって水平状態に支持される。このとき、ヒータ 3の裏面側外周部とケーシング 2の開口部 5上面との間には、ある程度の隙間 1 5が確保されることがよい。このような非接触状態でヒータ 3を設置しておけば、ヒータ 3からの伝導熱によりケーシング 2の温度が上昇してしまうことが回避できるからである。

なお、上記のヒータ 3には、必要に応じて熱電対を埋め込んでおくことも可能である。この場合、熱電対により測定されたヒータ 3の温度に基づいて、電圧値や電流値を変更してヒータ 3の温度を制御することができる。

図 2に概略的に示されるように、ヒータ 3において層間に形成された発熱配線層 1 0は、略同心円状のパターンに形成されている。このような形状を採用したのは、ヒータ 3の全領域を均一に加熱することで、ヒータ 3内の温度差を、ひいてはシリコンウェハの温度差を極力少なくするためである。発熱配線層 1 0は、導電ペースト中に含まれる金属粒子を焼結させることによって形成される。

発熱配線層 1 0の厚さは 1 / n！〜 2 0 μ mであることが望ましく、幅は 0 . 5 mm〜 5匪であることが望ましい。発熱配線層 1 0の抵抗値は厚さや幅の変更によって変化させることができ、その場合において前記範囲内が最も実用的だからである。

導電ペーストとしては、金属粒子、樹脂、溶剤、増粘剤を含むものが一般的に使用される。

導電性ペーストに使用される好適な金属粒子としては、例えば、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニッケル等が挙げられる。これらの金属は高温に晒されても比較的酸化しにくく、通電により発熱させるにあたって充分な抵抗値を有するからである。金属粒子の粒径は、 0 . 1 /z m〜1 0 Ο μ πιであることが望ましい。金属粒子の粒径が小さすぎると、酸化しやすくなるからである。逆にこれが大きすぎると、 .焼結しにくくなり抵抗値が大きくなるからである。

導電ペーストに使用される好適な樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フエノール樹脂が挙げられる。同様に好適な溶剤としてはィソプロピルアルコールがあり、好適な増粘 Jとしてはセルロースがある。

前記導電ペーストには、金属粒子に加えて金属酸化物が含有されていることが好ましレ、。その理由は、セラミックからなる板状体 9と金属からなる発熱配線層 1 0とを確実に密着させ、層間における剥離の発生を防止するためである。

金属酸化物としては、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（B₂ o₃ ) 、アルミナ、イットリア、チタニア等が使用されることがよい。これらの酸化物は、発熱体の抵抗値を増大させることなく、金属一セラミック間の密着性を改善することができるからである。

図 1，図 3に示されるように、反射体としては、輻射熱の反射面 S 1を有する板状円形のステンレス板 4が用いられている。このステンレス板 4は、ケーシング 2の開口部 5やヒータ 3よりも小径に設計されている。ステンレス板 4の中心部には、前記ピン揷通孔 6に対応する 3つの箇所に同じくピン揷通孔 1 6が形成されている。また、前記ステンレス板 4には、端子ピン 1 2及びダミーピン 1 3 を揷通させるためのピン揷通孔 1 7も形成されている。装置の組み付けに際して、各端子ピン 1 2はスリーブ 1 8に揷通された状態でステンレス板 4のピン揷通孔 1 7に挿通される。スリープ 1 8は耐熱性及ぴ絶縁性を有するセラミック材料 ( アルミナ等）からなるものであって、端子ピン 1 2とステンレス板 4との接触を回避する役割を果たしている。

ステンレス板 4は少なくともその片面に輻射熱の反射面 S 1を有している。反射面とは、ある方向からの輻射熱が反射される物体表面のことをいい、吸収 '透過面に対する概念である。特に第一実施形態では、このような反射面 S 1をその両面に持つステンレス板 4を使用している。

上記のようなステンレス板 4は、ケーシング 2とヒータ 3との間において同ヒータ 3の裏側面と所定間隔 L 1 を隔て、かつ平行状態で配置される。その所定間隔 L 1 は 3匪〜 2 0腿であることが好ましく、さらには 5腿〜 1 0匪であることがより好ましい。第一実施形態ではその間隔 L 1 を 8 . 5 mmに設定している。反射面 S 1は少なくともヒータ 3の裏側面に対面するように配置される。その理由は、ヒータ 3の発する輻射熱を反射して再ぴヒータ 3に戻すことで、熱エネルギ一のロスを低減するためである。第一実施形態では両面に反射面 S 1があるのでこの条件を満たしている。なお、第一実施形態においては、ケーシング 2の底部 2 aの内面とステンレス板 4との間にも一定の間隔が確保されている。

ステンレス板 4の上面とヒータ 3の裏側面との間には、耐熱性を有するセラミック等の材料からなるスぺーサ（図示略）が介在されていてもよい。このようなスぺーサがあると、互いに所定間隔 L 1 を保ちつつステンレス板 4とヒータ 3とを平行状態に維持できるからである。このようなスぺーサは、ステンレス板 4及ぴヒータ 3に対して耐熱性接着剤により接合されていることがよい。

次に、ホットプレートュニット 1を製造する手順の一例を説明する。

炭化物または窒化物セラミックの粉体に、必要に応じてィットリァなどの焼結助剤やパインダーを添加してなる混合物を作製し、これを 3本ロール等により均一に混練する。この混練物を材料として、シート状かつ略正方形状の生成形体（いわゆるグリーンシート）をドクターブレード装置を用いて作製する。このようなシート成形法のみならず、下記のようなプレス形成法を採用することも可能である。即ち、前記混合物を例えばスプレードライ方法により顆粒状にし、得られた顆粒を金型などに入れて加圧することで、板状かつ略正方形状の生成形体を作製してもよレ、。具体的にいうと第一実施形態では、窒化アルミニウム粉末（平均粒径 1 . 1 . m) 1 0 0重量部、イットリア（酸化ィットリウム、平均粒径 0 . 4 i m) 4重量部、アクリルバインダー 1 2重量部及ぴアルコールからなる混練物を材料としてシート成形を行なった。必要な層数の数だけ生成形体を作製した後、その生成形体にパンチングまたはドリリングを行うことにより、スルーホール形成用孔及びピン揷通孔 1 1を形成する。さらに、あらかじめ調製しておいた導電ペーストを印刷してスルーホール形成用孔内に導電ペーストを充填することにより、所定箇所にスルーホールを形成する。この後、生成形体に導電ペーストをスクリーン印刷により所定のパターンに印刷する。導電ペーストは後に発熱配線層 1 0を形成する。次に、導電ぺーストを乾燥する工程を行なって、ペースト中に含まれている溶剤やパインダ等を除去させることが好ましい。第一実施形態において具体的には、タングステンを含むものを発熱配線層 1 0の形成用の導電ペーストとして使用した。

次に、印刷工程を経た生成形体を複数枚積層した後、所定温度で所定時間にわたって乾燥、仮焼成及ぴ本焼成の各工程を実施し、生成形体及び導電ペーストを同時にかつ完全に焼結させる。その結果、発熱配線層 1 0を内層に備えるセラミック製の板状体 9を得ることができる。焼成工程は H I P装置によって行われることがよく、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックを用いた場合にその温度は 1 5 0 0 °C〜 2 5 0 0 °C程度に設定されることが好ましい。具体的にいうと、窒化アルミニウム生成形体を用いた第一実施形態では、 1 8 0 0 °C、圧力 2 3 0 k g / c m²で H I Pを行！/、、厚さ 3誦の焼結体（板状体 9 ) を得た。

続いて、前記板状体 9を所定径（第一実施形態では 2 3 0腿 φ ) の円形状に切り出した後、パフ研磨装置等を用いて表面研削加工を行う。そして、スルーホール 1 4のランドにピン 1 2 ， 1 3をはんだ付けを行うことにより、ヒータ 3が完成する。

ヒータ 3の各ピン 1 2 ， 1 3を、あらかじめ作製しておいたステンレス板 4の各ピン揷通孔 1 7に揷通させる。各端子ピン 1 2はさらにスリーブ 1 8に揷通され、かっこの状態で各端子ピン 1 2の先端部にリード線 8がはんだ付けされる。そして、裏面側にステンレス板 4を備えるヒータ 3をケーシング 2の開口部 5に設置すれば、ホットプレートユニット 1の組み付けが完了する。

次に、ホットプレートユニット 1の性能試験の方法及ぴ結果を説明する。この性能試験では、ヒータ 3の加熱時における昇温及び降温特性が調査される。試験に際して、ヒータ 3の表側面中心部にヒータ側熱電対を設置し、ステンレス板 4の裏側面中心部に反射体側熱電対を設置して、それぞれの温度を経時的に測定した。なお、ヒータ 3への通電時間は 2 4分とし、その後はヒータ 3の加熱を止めて自然に冷却した。ヒータ 3の設定温度は約 5 5 0 °Cとし、設定温度でホールドする時間を 2 0分に設定することとした。その結果を図 4に示す。

図 4において縦軸は温度 (°C) を示し、横軸は経過時間（分）を示している。曲線 C 1はヒータ 3の表側面の温度変化を示し、曲線 C 2はステンレス板 4の裏側面の温度変^ iを示す。

ヒータ 3への通電を開始すると、ヒータ 3の表側面の温度は急激に上昇して、 4〜 5分後には設定温度である 5 5 0 °C近くまで到達する。ヒータ 3の温度は、開始から 2 4分経過後まではほぼ一定となる。一方、ステンレス板 4の裏側面の温度の上昇は比較的緩やかであり、開始から 5分経過後の時点ではまだ 1 2 0 °C 〜1 3 0 °Cである。この温度は開始から 2 4分が経過した時点においても、約 2 3 0 °Cという低い値に抑えられる。従って、両者の温度差はおよそ 3 2 0 °Cと極めて大きいものとなる。ヒータ 3への通電を停止すると、ヒータ 3の表側面の温度は下降し始め、約 1 5分以上経過した後に常温に復帰する。ステンレス板 4の裏面側温度も、これと同様の経過を迪る。以上のように第一実施形態では、トータル約 4 0分で一連の工程が終了することがわかる。

以上の結果から、ステンレス板 4の裏側面の温度でさえ約 2 3 0 °C以下に抑えられることから、ケーシング 2についてはそれよ.りもさらに低い温度に抑えられることがわかる。従って、ステンレス板 4の有効性が実証された。

また、図 4の曲線 C 3は、ステンレス板 4の代わりにアルミナ製の板を使用した場合のアルミナ板の裏面側の温度変化を示す。アルミナはステンレスよりも熱伝導度が低いため、裏面側の温度の上昇が抑制されている。

また、アルミナ製反射板を使用したホットプレートユニットを 6 0 0 °Cまで加熱した時の加熱面の温度分布（最高温度と最低温度の差）を日本データム社製のサーモビューァ（I R 1 6 2 0 1 2— 0 0 1 2 ) を用いて測定した。温度差は 7 °Cであった。ステンレス製反射板を使用したホットプレートユニットの場合、温度差は 1 0 °Cであった。素材の違いによる温度分布の差は高温下で生じる反射板の歪みに起因すると考えられる。歪んだ反射板は凹面鏡のように作用して熱を集中させたり、凸面鏡のように作用して熱を分散させてしまう。従って、より歪みにくいセラミックを使用した場合に、温度の均一性がより向上したと考えられる。以下に第一実施形態の効果を示す。

(a) 第一実施形態では、ケーシング 2とヒータ 3との間に、反射面 S 1を有するステンレス板 4を同ヒータ 3から所定間隔 L 1 を隔てて設けている。従って、ヒータ 3の発した輻射熱は、前記ステンレス板 4の反射面 S 1により反射され、ヒータ 3側に戻される。従って、実質的にヒータ 3から逃げる熱エネルギーの量が減少し、熱エネルギーのロスが極めて少なくて済む。ゆえに、反射体を備えていない従来装置に比べ、ヒータ 3を効率よく昇温することができる。

逆にステンレス板 4があることにより、ケーシング 2側に到達する輻射熱の量は確実に減少するので、ケーシング 2の過度の温度上昇を回避することができる。また、ステンレス板 4とヒータ 3とはじかに接触していないため、伝導熱によるステンレス板 4の温度上昇も同様に回避される。

以上のことからすると、第一実施形態によればヒータ昇温時間の短！/、ホットプレートユニット 1を実現することができる。これによりウェハ乾燥工程全体の所要時間が短縮され、半導体の生産性を向上することができる。また、ケーシング用金属材料の耐熱温度を超えてケーシング 2が加熱されることも回避できる。

(b) 第一実施形態によると、ステンレス板 4の設置により反射作用が得られることから、ヒータ 3とケーシング 2との間に輻射熱遮断用の断熱材は不要である。そのため、塵埃は発生せず、高い清浄度が要求される半導体製造分野での使. 用に適したホットプレートュニット 1カ得られる。

(c) 第一実施形態のヒータ 3は、耐熱性に優れ、熱膨張係数が金属よりも小さく、かつ熱伝導率が高い窒化物セラミックからなる円盤状の板状体 9を用いて構成されている。従って、ヒータ 3は肉薄かつ軽量で温度制御性に優れる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されることはなく、例えば次のような形態に変更することが可能である。

図 6に示され,る別例のホットプレートユニット 2 1のように、板状反射体であるステンレス板 4を複数枚（同図では 2枚）設けてもよい。この場合、輻射熱遮断作用は向上し、ヒータ昇温時間がより短縮される。

第一実施形態のステンレス板 4に代えて、銅版、ニッケル板、アルミニウム板、鉄板から選ばれる少なくとも 1つの金属板、酸化物セラミック、炭化物セラミック、窒化物セラミックから選ばれる少なくとも 1つのセラミック板、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂から選ばれる少なくとも 1つの樹脂製の板及びこれらの組み合わせを使用してもよい。

酸化物セラミックとしては、アルミナ、シリカ、コージヱエライト、ムライトから選ばれる少なくとも 1つが使用できる。炭化物セラミックとしては、炭化ケィ素、炭化チタン、炭化モリブデン、炭化タングステン等から選ばれる少なくとも 1つが使用できる。窒化物セラミックとしては、窒化アルミニウム、窒化ケィ素、窒化チタンから選ばれる少なくとも 1つが使用できる。

樹脂やセラミックは、金属よりも熱伝導率が低く、熱の吸収量が少ない。そのため、そのような反射板では、反射板の裏面の温度が金属製の反射板よりも上昇しにくい。

また、樹脂ゃセラミックスは基本的に絶縁性であるため、発熱体回路に接続されるリード線や、熱電対（温度測定素子）からの配線を反射板に固定することができる。この場合、リード線が別のリード線と接触してショートする等の問題が防止される。

樹脂板が採用されたホットプレートュニットにおいて、熱電対の脱落等の事故により発熱の制御が不能になった時には、その樹脂板が焼失する。この焼失により、電源と発熱体とを接続するリード線が切断されるので、更なる発熱は防止される。すなわち、この樹脂板はサーモスタットとして機能する。

セラミック反射板は熱により歪まないため、セラミック反射板が採用されたホットプレートュニットでは、反射板の歪による局所的な熱の集中または分散が避けられる。従って、セラミック反射板を備えたホットプレートユニットは加熱面において優れた温度均一性を有する。

図 7に示される別例のホットプレートユニット 3 1のように、反射体を箔状のもの、例えばアルミホイル 3 2等のような金属箔等に変更してもよい。この場合においても、アルミホイル 3 2の少なくとも片側面には反射面 S 1が形成されて, いる必要がある。アルミニウム以外の金属、例えば金、銀、ニッケル等を用いた金属箔であってもよい。なお、第一実施形態の板状反射体ど図 7の箔状反射体とを組み合わせた反射体を採用してもよい。

図 8に示される別例のホットプレートユニット 4 1のように、反射体を層状のもの、例えば銅めつき層 4 2とし、そのめつき層 4 2をケーシング 2の内壁面に形成してもよい。めっき層 4 2は、銅以外の金属、例えば金、白金、銀、アルミ二ゥム、クロム、ニッケル、コバルト等のような金属を用いて形成してもよレ、。 ' この場合においてめつき層の表面粗さは、反射面 S 1となるような範囲に設定される必要がある。ただし、輻射熱を遮断する作用については、反射体がケーシング 2からも離間している第一実施形態及び図 7の別例の反射体が勝っている。本発明は、発熱配線層 1 0がヒータ 3の層間に埋設きれているもの、すなわちいわゆる高温用ヒータに限られず、ヒータ 3が板状体 9の外表面に焼き付けられているもの、すなわちいわゆる低温用ヒータに適用されることが可能である。その際において発熱配線層 1 0の表面は、酸化防止のために金属層で被覆されていることが望ましい。

Claims

請求の範囲

1 . 開口部を有するケーシングと、

前記開口部に配置され、セラミックからなる板状体及び前記板状体に配置された発熱素子とを含むヒータと、

前記ケーシングと前記ヒータとの間に配置された板状反射体とを備えるホットプレートュニット。

2 . 前記板状反射体は、金属板、セラミック板、樹脂板からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項 1に記載のホットプレートュニット。

3 . 前記セラミックは、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックである請求項 1に記載のホットプレートュニット。

4 . 前記板状反射体は前記ヒータの裏側面から所定間隔をおいて、かつ前記裏側面と平行に配置されている請求項 1に記載のホットプレートュニット。

5 . 前記板状反射体は複数の板状体からなる請求項 4に記載のホットプレートュニット。

6 . 前記板状反射体はその両面に反射面を備える請求項 4に記載のホットプレートュニット。 '

7 . 前記板状反射体は前記ケーシングの内壁面に形成された層状反射体を含む請求項 1に記載のホットプレートユニット。

8 . 前記板状反射体は箔状反射体を含む請求項 1に記載のホットプレートュニッ 9 · 前記ケーシングと前記ヒータとは所定の隙間を隔てて配置されている請求項 4に記載のホットプレートュニット。

1 0 . 前記ヒータは、前記発熱素子に電気的に接続された複数の端子ピンと、前記端子ピンよりも長くかつ前記発熱素子との導電に関与しない複数のダミーピンとを備える請求項 1に記載のホットプレートュニット。

1 1 . 前記ヒータは前記端子ピンを収容しかつ耐熱性及び絶縁性を有するスリーブを備える請求項 1 0に記載のホットプレートュニット。

1 2 . 前記板状体は複数の板状体を含み、少なくとも一つの発熱素子が少なくとも一対の板状体間に配置されている請求項 1に記載のホットプレートユニット。

1 3 . 開口部を有するケーシングと、

前記開口部に配置され、セラミックからなる第 1の板状体及び前記第 1の板状体に配置された発熱素子とを含むヒータと、

前記ケーシングと前記ヒータとの間に配置された第 2の板状体とを備えるホットプレートユニット。

1 4 . 前記第 2の板状体は、金属板、セラミック板、樹脂板からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項 1 3に記載のホットプレートュニット。

1 5 . 前記セラミックは、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックからなる請求項 1 3に記載のホットプレートュニット。