MoSi*弧状加热器及其制造方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续波形的ＭｏＳｉ＃－［２］弧状加热器，其特征在于，具有平行部的Ｕ形加热器部件在端部相互交替连接，Ｕ形加热器部件的平行面相互成角度并且在连接方向上具有特定曲率的弧状面，其中大量具有加热部的平行Ｕ形加热器部件被相互连接并焊接，从而加热器可以具有基本弧状的曲面，以将加热器安装在加热炉的内壁上，从而可以提供接合强度优良、并且能够稳定制造的弧状加热器，本发明专利技术还提供了制造该加热器的方法和装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在加热炉等中使用的MoSi2弧状加热器，它的接合强度优良，并且能够稳定制造，本专利技术还涉及所述加热器的制造方法和装置。另外，本说明书中使用的MoSi2加热器包括以纯MoSi2为主成分，或以在纯MoSi2中含有绝缘氧化物等而使电阻增加的MoSi2为主成分的加热器。通常，在多种领域如玻璃工业或陶瓷煅烧中使用的加热器具有加热部(而且，“加热部”通常指加热器的直径小、在通电时主要发热的部分(端子部除外))形成单个U形(2柄形)的形状，并通过从炉的顶板(ceiling)或侧壁悬吊而被安装，从而这种炉最高使用温度达到1700-1850℃。近年来，伴随半导体器件的微型化、器件制造时间的缩短和节能，含有MoSi2作为主成分的加热器正被应用于半导体制造装置中，如通常使用金属加热元件的单晶生长炉和扩散炉中。含有MoSi2作为主成分的加热器具有优良的耐热特性，可以耐受的表面负荷大约为金属加热元件的10倍，并且具有可以快速加热升温的重要特性。一般来讲，要求半导体制造装置中应用的热处理炉具有极高精度的温度特性，如严格控制炉内的温度分布。作为以MoSi2为主成分的加热器，如图5所示，通常使用的是端子部与U形加热部的两端焊接的U形加热器。图5所示的U形加热器21的结构是加热部22、焊接部23、夹(grip)(端子)部24和电极部25。但是，由于与加热部相比端子部具有更大的温度下降，在如上所述的需要精密温度控制的炉中，为减少端子部，提出了连接了许多U形加热部的(多柄)加热器。通过这样的多连接加热器的形状，由于贯通炉内外的端子数目将减少，所以从端子部放热的热损失可以减少，并且可能在确保炉内温度均匀方面具有一定的效果。然而，为在加热炉等的内侧各处以弧状配置加热器，必需将该平面上以波形接合的加热器弯曲为全面的弧状。为弯曲以MoSi2为主成分的加热器，必需将其加热至约1500℃的高温，由于已经以波形接合，因此存在的问题是很难将其作成弧状，并且难以制造高精度加热器。另外，当接合不正确或不充分时，存在焊接部断裂的事故。本专利技术者为达到上述目的进行了大量研究，结果发现，通过设计MoSi2制U形加热器部件焊接时的配置及焊接的U形加热器部件的支撑方法，可以正确、稳定地制造MoSi2弧状加热器。基于上面的发现，本专利技术提供1.一种以连续波形形成的MoSi2弧状加热器，其特征在于，具有平行部的U形加热器部件在端部相互交替连接，U形加热器部件的平行面相互成角度，并在连接方向上具有特定曲率的弧状面；2.上述第1项的MoSi2弧状加热器，其特征在于，具有与加热炉的内壁曲面基本一致的曲率；3.上述第1或第2项的MoSi2弧状加热器，其特征在于，具有连接的MoSi2弧状加热器配置在加热炉内壁的半周或全周上的形状；4.一种制造MoSi2弧状加热器的方法，该方法将具有平行部的U形加热器部件在端部相互交替连接，而形成连续波形，其特征在于，接合时各U形加热器部件保持平行的同时对齐端面，并且通过使各U形部件的平行面相互成角度的同时进行焊接，由此得到连接方向上具有特定曲率的弧状面；5.一种制造MoSi2弧状加热器的方法，其特征在于，对于具有特定弧长的、U形相互交替连接形成连续波形的两个串联的MoSi2弧状加热器部件，通过将该弧状加热器部件保持平行的同时对齐位于该弧状加热器部件端部的U形加热器部件的端面，并且在各U形加热器部件的平行面相互成角度的同时将其焊接，从而同时接合两个串联的MoSi2弧状加热器部件，得到在连接方向上具有特定曲率的弧状面；6.上述5的制造MoSi2弧状加热器的方法，其特征在于，两个串联的MoSi2弧状加热器部件是通过焊接或弯曲而形成U形的加热器部件；7.上述4-6各项的制造MoSi2弧状加热器的方法，其特征在于，通过使用引导和支撑所述连接U形加热器部件的弧状导向器，U形加热器部件的平行面相互成角度； 8.上述4-7各项的制造MoSi2弧状加热器的方法，其特征在于，具有与加热炉的内壁曲面基本一致的曲率；9.上述4-8各项的制造MoSi2弧状加热器的方法，其特征在于，具有连接的MoSi2弧状加热器配置在加热炉内壁的半周或全周上的形状；10.一种制造MoSi2弧状加热器的装置，该装置用于将具有平行部的U形加热器部件在端部相互交替连接而形成连接波形，或同时将U形相互交替连接而形成连接波形的、具有特定弧长的两个串联的MoSi2弧状加热器部件接合，其特征在于，接合时将各U形加热器部件保持平行的同时对齐端面，并且在各U形加热器部件的平行面相互成角度的同时将各U形加热器部件焊接，或其特征在于，接合时将各U形加热器部件保持平行的同时对齐端面，并且设置在各U形加热器部件的平行面相互成角度的同时将各U形加热器部件焊接的焊接电极，从而得到在连接方向上具有特定曲率的弧状面；11.上述10的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，两个串联的MoSi2弧状加热器部件是通过焊接或弯曲而形成的U形加热器部件；12.上述10或11的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，U形加热器部件被夹持在电极间，使各U形加热部件的一端相互接触，并且通过电加热相互加压接合面并焊接；13.上述12的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，在将U形加热器部件夹持在其间的电极上设置使各U形加热器部件保持相互平行的导向器；14.上述10-13各项的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，在连接U形加热器部件或弧状加热器部件的方向上设置用于引导和支撑该连接的U形加热器部件或弧状加热器部件的弧状导向器；15.上述14的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，用于引导和支撑U形加热器部件或弧状加热器部件的导向器具有与加热炉的内壁曲面基本一致的曲率；16.上述10-15各项的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，将U形加热器部件夹持在其间的电极具有能够各自垂直运行及在相互分离或接触的方向上运行的结构；17.上述16的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，将U形加热器部件夹持在其间的至少一个电极是通过液压装置工作的；18.上述16或17的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，将U形加热器部件夹持在其间的电极的夹持位置是在U形加热器部件的连接方向上比液压装置的工作点稍稍向前的位置；19.上述14-18各项的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，在弧状导向器的曲面部上设置了用于防止短路的绝缘体；和20.上述14-19各项的制造MoSi2弧状加热器的装置，其特征在于，在弧状导向器的曲面部上设置了附着性或粘着性材料。因此，存在端子越多炉的均热性(soaking)变得越差的问题。作为解决该问题的方法，可以尽可能减少端子数目，但要求使U形加热器具有沿圆筒形炉的内壁半周或全周连接的结构。例如，如果它是半周连接的结构，端子数为4，如果它是全周连接的结构，端子数为2，从而有效减少端子数目。然而，将具有平行部的U形加热器部件在端部交替相互连接而形成平面连续波形的上述MoSi2弧状加热器进一步加热到高温并弯曲成弧状不是一项容易的工作。本专利技术提供通过通电加热具有平行部的U形加热器部件，可以精密且稳定焊接的MoSi2弧状加热器的制造方法和制造装置。以下参照附图说明本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以连续波形形成的ＭｏＳｉ↓［２］弧状加热器，其特征在于，具有平行部的Ｕ形加热器部件在端部相互交替连接，Ｕ形加热器部件的平行面相互成角度，并在连接方向上具有特定曲率的弧状面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高村博，高垣大辅，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]