特許 6378303 熱処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6378303

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   F27D 11/02 20060101AFI20180813BHJP

   F27B 17/00 20060101ALI20180813BHJP

   H05B 3/02 20060101ALI20180813BHJP

   H05B 3/12 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   F27D11/02 A

   F27B17/00 B

   H05B3/02 A

   H05B3/12 A

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-251501(P2016-251501)

(22)【出願日】2016年12月26日

(62)【分割の表示】特願2013-111736(P2013-111736)の分割

【原出願日】2013年5月28日

(65)【公開番号】特開2017-83163(P2017-83163A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2017年1月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000167200

【氏名又は名称】光洋サーモシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】特許業務法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】笠次 克尚

【審査官】 静野 朋季

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１１４３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−００７８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１４２４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２０３６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２４５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０８４７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２７Ｄ １１／００−１１／１２

Ｆ２７Ｂ ５／００−５／１８

Ｆ２７Ｂ １７／００

Ｈ０５Ｂ ３／０２−３／１８

Ｈ０５Ｂ ３／４０−３／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理物に熱処理を施すための熱処理装置であって、
二珪化モリブデンを主成分とする本体部、および、前記二珪化モリブデンとは異なる導電性材料を主成分とし前記本体部に導通可能に接触する端子部、を有するヒータと、
前記ヒータを収容するハウジングと、
前記端子部に冷却用の媒体を供給するための冷却部材と、
を備え、
前記ハウジングは、前記ヒータが収容される第１空間を形成するように離隔して配置された第１側壁および第２側壁を有し、
前記冷却部材は、気流を発生させるためのファンを含み、
前記第２側壁は、前記第１空間と、前記ヒータとは別の部材が収容される第２空間とを仕切るように構成されており、
前記第２側壁は、前記第２空間内の気体を前記第１空間へ導くことが可能な第２通気口を有し、
前記ファンは、前記ヒータの前記端子部が配置されている空間と同じ空間である前記第１空間に配置され、前記第２空間内の前記気体を前記第２通気口を通して前記第１空間に導入し且つ前記気体を前記端子部に向けて送るように構成され、前記端子部に対して前記気流の上流側に配置されていることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の熱処理装置であって、
前記第１側壁は、前記ハウジングの外部に開放された第１通気口を有し、
前記ファンが前記第２通気口と重なる位置に配置されていることを特徴とする。熱処理装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の熱処理装置であって、
前記冷却部材の位置は、前記端子部の位置よりも低いことを特徴とする、熱処理装置。

【請求項4】

請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の熱処理装置であって、
前記ハウジングは、前記第２側壁を含み前記第２空間を形成する第２収容室を有し、
前記第２収容室に収容され前記熱処理装置を動作させるための電気機器をさらに備え、
前記第２収容室には、第３通気口であって、前記第２空間と前記ハウジングの外部の領域との間で外気を通過させるための第３通気口が形成され、
前記気流が前記第３通気口から前記第２空間および前記第２通気口を通って前記第１空間に至り、前記端子部を通過するように、前記ファンが配置されていることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項5】

請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の熱処理装置であって、
前記ファンは、前記第２側壁に隣接して配置されていることを特徴とする。熱処理装置。

【請求項6】

請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の熱処理装置であって、
前記端子部と前記本体部との接触部に関する温度を検出するための温度センサをさらに備え、
前記冷却部材は、前記温度が所定の第１しきい値以上である場合に、前記媒体を前記端子部へ供給するように構成されていることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項7】

請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の熱処理装置であって、
前記端子部と前記本体部との接触部に関する温度を検出するための温度センサと、
所定の報知部材と、
をさらに備え、
前記報知部材は、前記温度が所定の第２しきい値以上である場合に、所定の報知動作を行うように構成されていることを特徴とする、熱処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被処理物を熱処理するための、熱処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素材などの被処理物に熱処理を行うための、熱処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の熱処理装置は、セラミックを焼成するための焼成装置である。この焼成装置は、ヒータとして、二珪化モリブデンヒータを有している。二珪化モリブデンヒータを用いることで、１４００℃程度の極めて高温の雰囲気を生成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２４６３１６号公報（［００１８］，［００２２］）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二珪化モリブデンヒータは、二珪化モリブデンを主成分としており、通常、一部に曲げ形状を有する棒状に形成されている。このヒータは、端子部と、発熱部とを有している。端子部は、アルミニウムなどの金属が溶射されることで薄膜状に形成されている。この金属薄膜に、電線が接続される。電源から出力された電力は、電線および金属薄膜などを介して発熱部に伝わり、発熱部が発熱する。これにより、被処理物が収容されている炉内の雰囲気が加熱される。

【0005】

ヒータ動作時の上記炉内の温度は、１４００℃近い高温になる一方、炉の外部に配置された端子部の温度は、室温と大差ない値となる。このため、端子部と加熱部との間には、１０００度以上の温度差が生じる。このため、ヒータには、約６００℃になる領域が存在する。二珪化モリブデンは、約４００℃〜６００℃の温度領域において、酸化現象を生じる。ヒータの使用期間が長くなることで上記の酸化が進行すると、金属薄膜（端子部）と二珪化モリブデンとの接触部における二珪化モリブデンの酸化物が、粉化する。すなわち、二珪化モリブデンの粉化現象（ペスト）が生じる。接触部の二珪化モリブデンに粉化現象が生じると、二珪化モリブデンと金属薄膜との間で接触不良が生じる。その結果、加熱部に電力が伝わらず、ヒータが故障した状態となる。

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、ヒータの粉化現象について、特に考慮されているわけではない。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みることにより、熱処理装置において、ヒータの故障を抑制できるようにすることを、目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる熱処理装置は、被処理物に熱処理を施すための熱処理装置であって、二珪化モリブデンを主成分とする本体部、および、前記二珪化モリブデンとは異なる導電性材料を主成分とし前記本体部に導通可能に接触する端子部、を有するヒータと、前記ヒータを収容するハウジングと、前記端子部に冷却用の媒体を供給するための冷却部材と、を備え、前記ハウジングは、前記ヒータが収容される第１空間を形成するように離隔して配置された第１側壁および第２側壁を有し、前記冷却部材は、気流を発生させるためのファンを含み、前記第２側壁は、前記第１空間と、前記ヒータとは別の部材が収容される第２空間とを仕切るように構成されており、前記第２側壁は、前記第２空間内の気体を前記第１空間へ導くことが可能な第２通気口を有し、前記ファンは、前記ヒータの前記端子部が配置されている空間と同じ空間である前記第１空間に配置され、前記第２空間内の前記気体を前記第２通気口を通して前記第１空間に導入し且つ前記気体を前記端子部に向けて送るように構成され、前記端子部に対して前記気流の上流側に配置されている。

【0009】

この構成によると、冷却部材は、ヒータの本体部における端子部との接触部を冷却することができる。これにより、二珪化モリブデンを主成分とする本体部の接触部は、酸化を生じるほどに高温になることを抑制される。その結果、上記接触部は、酸化による粉化（ペスト現象）を抑制されるので、端子部との導通状態を、より確実に維持できる。すなわち、ヒータの故障が、より確実に抑制される。したがって、本発明によると、熱処理装置において、ヒータの故障を抑制できる。さらに、ファンの動作によって、第２空間内の低温の気体が第２通気口を通って第１空間に導入され、この気体の流れによって、ヒータの端子部の熱が効率よく逃がされる。これにより、ヒータの接触部を、より効率的に冷却できる。また、第２空間内にも気流が生じることで、第２空間も冷却することができる。これにより、第２空間に配置され発熱する電気機器を冷却できる。

【0010】

（２）好ましくは、前記第１側壁は、前記ハウジングの外部に開放された第１通気口を有し、前記ファンが前記第２通気口と重なる位置に配置されている。

【0011】

この構成によると、第１通気口が設けられていることにより、ハウジング内の熱を、よりスムーズにハウジングの外部に逃がすことができる。また、たとえば、熱処理装置における各部材のレイアウトの都合上、ヒータの端子部を第１通気口の近傍に配置できない場合、この端子部は、第２側壁に隣接して配置される場合がある。このような場合であっても、冷却部材が設けられていることにより、ヒータの接触部は、十分に冷却される。すなわち、ヒータを第１通気口の近傍に配置しなくてもよく、熱処理装置内におけるヒータのレイアウトの自由度を、より高くすることができる。

【0012】

（３）好ましくは、前記冷却部材の位置は、前記端子部の位置よりも低い。

【0013】

この構成によると、端子部から放出される熱は、自然対流によって上方へ逃げる。したがって、冷却部材を端子部の下方に配置することで、端子部からの熱を、スムーズに外部へ逃がすことができる。

【0014】

（４）好ましくは、前記ハウジングは、前記第２側壁を含み前記第２空間を形成する第２収容室を有し、前記第２収容室に収容され前記熱処理装置を動作させるための電気機器をさらに備え、前記第２収容室には、第３通気口であって、前記第２空間と前記ハウジングの外部の領域との間で外気を通過させるための第３通気口が形成され、前記気流が前記第３通気口から前記第２空間および前記第２通気口を通って前記第１空間に至り、前記端子部を通過するように、前記ファンが配置されている。
（５）より好ましくは、前記ファンは、前記第２側壁に隣接して配置されている。

【0016】

（６）好ましくは、前記熱処理装置は、前記端子部と前記本体部との接触部に関する温度を検出するための温度センサをさらに備え、前記冷却部材は、前記温度が所定の第１しきい値以上である場合に、前記媒体を前記端子部へ供給するように構成されている。

【0017】

この構成によると、ヒータの接触部を冷却する必要のある場合に限って、冷却部材を動作させることができる。したがって、ヒータの接触部を不必要に冷却せずに済み、ヒータで消費されるエネルギーを、より少なくできる。

【0018】

（７）好ましくは、前記熱処理装置は、前記端子部と前記本体部との接触部に関する温度を検出するための温度センサと、所定の報知部材と、をさらに備え、前記報知部材は、前記温度が所定の第２しきい値以上である場合に、所定の報知動作を行うように構成されている。

【0019】

この構成によると、ヒータの接触部の温度が過度に高くなる前に、接触部が高温であることを、報知部材によって作業員などに報知することができる。これにより、たとえば、接触部に酸化が生じる前に、ヒータへの通電を停止するなどの措置を講ずることが可能となる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によると、熱処理装置において、ヒータの故障を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態にかかる熱処理装置の模式的な斜視図であり、筐体の一部を切断した状態を示している。

【図2】ヒータユニットの模式的な平面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、ヒータユニットの主要部を示している。

【図4】熱処理装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、被処理物を熱処理するための熱処理装置として広く適用することができる。

【0023】

図１は、本発明の実施形態にかかる熱処理装置の模式的な斜視図であり、筐体の一部を切断した状態を示している。

【0024】

図１を参照して、熱処理装置１は、被処理物１００に熱処理を施すために設けられている。本実施形態では、熱処理装置１は、半導体製造用の熱処理装置であり、円板状の被処理物１００に酸化処理・拡散処理などを施すことが可能に構成されている。熱処理装置１は、たとえば、工場のクリーンルームに設置される。

【0025】

熱処理装置１は、ハウジング２と、第１搬送機構３と、第２搬送機構４と、ボート５と、ヒータユニット６と、ファン（冷却部材）７と、電気機器８と、温度センサ９と、を有している。

【0026】

ハウジング２は、熱処理装置１の種々の部材を収容するために設けられており、熱処理装置１の外殻部として設けられている。

【0027】

ハウジング２は、第１収容室１１と、第２収容室１２と、第３収容室１３と、を有している。

【0028】

第１収容室１１、第２収容室１２、および第３収容室１３は、それぞれ、箱状に形成されており、第１空間１１ａ、第２空間１２ａ、および第３空間１３ａを形成している。第１〜第３空間１１ａ〜１３ａのそれぞれに、部材を収容可能である。本実施形態では、第１収容室１１、第２収容室１２、および第３収容室１３は、それぞれ、中空の立方体状に形成されている。本実施形態では、第１収容室１１および第２収容室１２は、水平方向に並んで配置されている。また、第１収容室１１および第２収容室１２は、第３収容室１３の上方に配置されている。

【0029】

第１収容室１１は、ヒータユニット６と、ファン７とを収容している。第２収容室１２は、電気機器８を収容している。第３収容室１３は、第１搬送機構３と、第２搬送機構４とを収容している。

【0030】

第３収容室１３は、カセット通過口１４と、カセット台１５と、を有している。

【0031】

カセット通過口１４は、第３収容室１３の１つの側壁１３ｂに形成されており、第３収容室１３の内部の第３空間１３ａを、当該第３収容室１３の外部の空間に開放している。カセット通過口１４は、カセット１０１を第３収容室１３に対して出し入れするために設けられている。

【0032】

カセット１０１は、被処理物１００を収容した状態で搬送するために用いられる。カセット１０１は、円板状の被処理物１００を複数枚収容することが可能に構成されている。カセット１０１は、たとえば作業員によってカセット通過口１４から第１収容室１１内に挿入され、カセット台１５に置かれる。

【0033】

カセット台１５に置かれたカセット１０１内の被処理物１００は、第１搬送機構３によって、カセット１０１から取り出され、ボート５に置かれる。ボート５は、第２搬送機構４に支持されたタワー状の部材である。ボート５は、複数の被処理物１００を上下に間隔をあけた状態で支持するように構成されている。

【0034】

第１搬送機構３は、カセット１０１とボート５との間で被処理物１００を搬送するために設けられている。第１搬送機構３は、たとえば、上下に移動可能な可動部３ａと、この可動部３ａに支持され且つ被処理物１００を保持可能なアーム部３ｂとを有している。

【0035】

アーム部３ｂは、被処理物１００をカセット１０１に対して出し入れ可能に構成されている。また、アーム部３ｂは、被処理物１００をボート５に対して出し入れ可能に構成されている。第１搬送機構３によってボート５に置かれた被処理物１００は、第２搬送機構４によって、上下方向に搬送される。

【0036】

第２搬送機構４は、ボート５を支持する可動部４ａを有している。可動部４ａは、ボート５と一体的に上下に移動可能に構成されている。ボート５は、可動部４ａとともに、上下に変位することで、第３収容室１３と、第１収容室１１のヒータユニット６との間を、上下方向に変位される。

【0037】

第１収容室１１は、第１側壁１１ｂと、第２側壁１１ｃと、底壁１１ｄと、天壁１１ｅとを有している。これら第１側壁１１ｂ，第２側壁１１ｃ，底壁１１ｄ，天壁１１ｅによって、第１空間１１ａが形成されている。

【0038】

第１側壁１１ｂおよび第２側壁１１ｃは、それぞれ、金属板などを用いて平板状に形成されており、ヒータユニット６（第１ヒータ３３）を挟むようにして離隔して配置されている。本実施形態では、第１側壁１１ｂは、第２側壁１１ｃと平行に配置されている。

【0039】

第１側壁１１ｂは、ハウジング２の外殻部の一部を構成している。第１側壁１１ｂは、複数の第１通気口２１，２２を有している。第１通気口２１，２２は、第１収容室１１内の第１空間１１ａとハウジング２の外部の領域との間で空気を通過させるために設けられており、ハウジング２の外部に開放されている。

【0040】

第１通気口２１は、たとえば、第１側壁１１ｂの上端部および下端部のそれぞれに形成された通気口である。本実施形態では、第１通気口２１は、合計で４つ設けられている。第１通気口２２は、たとえば、第１側壁１１ｂの上端部に形成されており、水平に延びる円筒状の空間を形成している。また、本実施形態では、第１通気口２２は、第１収容室１１の上端の隅部に形成されている。

【0041】

第２側壁１１ｃは、第１側壁１１ｂと離隔して配置されている。第２側壁１１ｃは、ヒータユニット６（第１ヒータ３３）が収容される第１空間１１ａと、ヒータユニット６とは別の部材（電気機器８）が収容される第２空間１２ａとを仕切るように構成されている。すなわち、第２側壁１１ｃは、第２収容室１２の一部でもある。

【0042】

第２側壁１１ｃは、第２通気口２３を有している。第２通気口２３は、第２空間１２ａを第１空間１１ａに開放させるために設けられており、第２空間１２ａ内の気体を第１空間１１ａへ導くことが可能である。第２通気口２３は、たとえば、第２側壁１１ｃの下端部に形成されている。

【0043】

第２通気口２３と第１通気口２２とは、上下方向における位置が異なっている。具体的には、上下方向において、第１通気口２２の位置は、第２通気口２３の位置よりも高い。また、本実施形態では、第１側壁１１ｂおよび第２側壁１１ｃと平行で且つ水平に延びる方向としての横方向において、第１通気口２２の位置と、第２通気口２３の位置とは、異なっている。本実施形態では、第１通気口２２は、第１収容室１１の左上端に配置されている。一方、第２通気口２３は、第１収容室１１の下端右寄りに配置されている。

【0044】

このような構成により、第２通気口２３から第１通気口２２へ斜め上方に向かう気流Ａ１が生じる。このような気流Ａ１によって、ヒータユニット６の後述する端子部４２，４３に、冷却用の空気が効率よく当てられる。

【0045】

第１収容室１１に開放されている第２収容室１２は、電気機器８を収容する電気室として設けられている。第２収容室１２は、第２側壁１１ｃと、第３側壁１２ｂとを有している。

【0046】

第３側壁１２ｂは、第２側壁１１ｃと平行に延びる平板状に形成されている。第３側壁１２ｂは、ハウジング２の外殻部の一部を構成している。第３側壁１２ｂは、第３通気口２４を有している。第３通気口２４は、第２収容室１２内の第２空間１２ａとハウジング２の外部の領域との間で空気を通過させるために設けられており、ハウジング２の外部に開放されている。第３通気口２４は、たとえば、第３側壁１２ｂの下端部に形成されている。上記の構成を有する第２側壁１１ｃと第３側壁１２ｂとの間に、電気機器８が配置されている。電気機器８は、熱処理装置１を動作させるために設けられており、第２収容室１２に配置されている。

【0047】

電気機器８は、制御装置２５と、電源装置２６と、報知部材２７とを有している。

【0048】

制御装置２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでおり、ヒータユニット６およびファン７などの機器を制御する。電源装置２６は、ヒータユニット６、ファン７、制御装置２５、および報知部材２７などに電力を供給する。

【0049】

次に、ヒータユニット６およびファン７について説明する。

【0050】

図２は、ヒータユニット６の模式的な平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、ヒータユニット６の主要部を示している。図１〜図３を参照して、ヒータユニット６は、前述したように、第１収容室１１に配置されている。ヒータユニット６は、被処理物１００に供給される反応ガスを加熱するために設けられている。

【0051】

ヒータユニット６は、外筒３１と、チューブ３２と、第１ヒータ３３と、第２ヒータ３４と、を有している。

【0052】

外筒３１は、ヒータユニット６の外殻部として設けられている。外筒３１は、たとえば、上下に延びる円筒状に形成されている。外筒３１の上端部は、閉じられている。一方、外筒３１の下端部は、下方に向けて開放されており、第１収容室１１の底壁１１ｄに支持されている。外筒３１の内部に、チューブ３２が配置されている。

【0053】

チューブ３２は、ボート５に保持された被処理物１００に熱処理を施すために設けられている。チューブ３２は、たとえば、上端が閉じられた円筒状に形成されており、外筒３１と同心に配置されている。外筒３１は、第１収容室１１の底壁１１ｄに支持されており、この底壁１１ｄに形成された開口部（図示せず）に開放されている。チューブ３２は、第２搬送機構４によって上下に変位されるボート５を受け容れ可能に配置されている。

【0054】

上下方向における外筒３１の中間部には、第１台座３５および第２台座３６が設けられている。第１台座３５および第２台座３６は、それぞれ、対応する第１ヒータ３３および第２ヒータ３４を保持している。各ヒータ３３，３４は、外筒３１の内部を加熱するために設けられている。各ヒータ３３，３４は、二珪化モリブデンヒータである。本実施形態では、各ヒータ３３，３４の最高温度は、約１４００℃程度である。ヒータ３３，３４として二珪化モリブデンヒータを用いることにより、ヒータユニット６内の雰囲気を迅速に加熱可能である。

【0055】

第１ヒータ３３は、本体部４１と、２つの端子部４２，４３とを有している。

【0056】

本体部４１は、二珪化モリブデンを主成分として形成されている。本体部４１は、一部に屈曲した部分を有する細長い棒状に形成されており、一対のベース部４４，４５と、発熱部４６とを有している。

【0057】

ベース部４４，４５は、それぞれ、直線状に延びており互いに平行である。ベース部４４，４５は、第１台座３５および外筒３１を貫通している。ベース部４４，４５のそれぞれの中間部は、第１台座３５によって支持されている。ベース部４４，４５のそれぞれの一端部は、外筒３１の内部において、Ｌ字状に屈曲している。ベース部４４，４５のそれぞれの一端部から、発熱部４６が延びている。

【0058】

発熱部４６は、外筒３１の内部に配置されており、たとえば、Ｕ字状に形成されている。発熱部４６は、外筒３１とチューブ３２との間に配置されている。この構成により、発熱部４６が発熱することで、チューブ３２内に供給された反応ガスが加熱される。上記の構成を有する本体部４１に、端子部４２，４３が接続されている。

【0059】

端子部４２，４３は、本体部４１のベース部４４，４５と対応する電線４７，４８との電気的な接続を、より確実にするために設けられている。電線４７，４８は、たとえば、電源装置２６と電気的に接続されている。端子部４２，４３は、外筒３１の外部に配置されており、外筒３１と第２側壁１１ｃとの間に位置している。端子部４２，４３は、第２側壁１１ｃに隣接して配置されている。端子部４２，４３は、それぞれ、ベース部４４，４５の対応する接触部４４ａ，４５ａに金属材料を溶射することで形成されており、円筒形状を有している。この金属材料として、アルミニウム合金を例示することができる。このように、端子部４２，４３は、二珪化モリブデンとは異なる導電性材料としての金属を主成分としており、本体部４１の対応する接触部４４ａ，４５ａと導通可能に接触している。本実施形態では、接触部４４ａ，４５ａは、ベース部４４，４５の他端部の外周部である。

【0060】

端子部４２，４３と対応する電線４７，４８とは、たとえば、溶接、はんだなどによって、互いに固定されている。端子部４２，４３（接触部４４ａ，４５ａ）は、ファン７によって冷却されることが可能に構成されている。

【0061】

ファン７は、冷却部材として設けられており、第１ヒータ３３の端子部４２，４３に、冷却用の媒体としての空気を供給するように構成されている。ファン７は、気流を発生させることが可能であればよく、構造は限定されない。ファン７として、プロペラファン、クロスフローファンなどを例示することができる。

【0062】

本実施形態では、ファン７は、ヒータユニット６の外筒３１と第２側壁１１ｃとの間に配置されており、第２側壁１１ｃに隣接している。また、本実施形態では、上下方向（鉛直方向）において、ファン７の位置は、第１ヒータ３３の端子部４２，４３の位置よりも低い。

【0063】

ファン７は、ケーシング７ａを有している。ケーシング７ａは、たとえば円柱状に形成されている。本実施形態では、ケーシング７ａの軸線が第１収容室１１の底壁１１ｄに対して傾斜するように、ケーシング７ａが配置されている。ケーシング７ａは、吸気口と送風口とを有している。ケーシング７ａの吸気口は、第２通気口２３に隣接して配置されており、第２通気口２３を向いている。ケーシング７ａの送風口は、第１ヒータ３３の端子部４２，４３を向いている。ケーシング７ａは、第１収容室１１の底壁１１ｄに固定されている。

【0064】

なお、本実施形態では、ケーシング７ａの送風口は、第１ヒータ３３の端子部４２，４３と直接向かい合う形態を例に説明するけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、ケーシング７ａの送風口は、第１収容室１１のうち第２側壁１１ｃと直交する壁部に向けられていてもよい。この場合、ケーシング７ａの送風口からの気流は、上記の壁部ではね返されて端子部４２，４３に当たる。

【0065】

ファン７は、電線４９を介して電源装置２６と電気的に接続されており、電源装置２６から電力を与えられることにより、気流Ａ１を発生するように動作する。すなわち、ファン７が動作することにより、気流Ａ１が発生する。この気流Ａ１が生じることにより、ハウジング２の外部の空気は、第３通気口２４を通って第２収容室１２に入り、制御装置２５および電源装置２６と第２収容室１２の壁との間を通過する。第２収容室１２の空気は、さらに、第２通気口２３を通ってファン７の吸気口から送風口へ送られ、第１ヒータ３３の端子部４２，４３に当てられ、その後、第１通気口２２を通ってハウジング２の外部に排出される。なお、気流Ａ１は、第１通気口２１を通ってハウジング２の外部に排出されてもよい。

【0066】

ファン７の動作は、制御装置２５によって制御される。制御装置２５は、温度センサ９および報知部材２７に接続されている。

【0067】

温度センサ９は、第１ヒータ３３の端子部４２，４３と本体部４１との接触部４４ａ，４５ａに関する温度を検出するために設けられている。温度センサ９は、たとえば、第１台座３５に取り付けられている。本実施形態では、温度センサ９は非接触式のセンサであり、端子部４２，４３の外表面の温度を測定することが可能である。端子部４２，４３の温度は、実質的に、接触部４４ａ，４５ａの温度と同じである。なお、温度センサ９は、接触部４４ａ，４５ａの温度を直接的または間接的に測定することが可能であればよく、具体的な構成は限定されない。温度センサ９による検出温度（温度ｔ）を示す電気信号は、図示しない電線を介して、制御装置２５へ出力される。

【0068】

報知部材２７は、たとえば、アラーム装置であり、第２収容室１２内に設置されている。報知部材２７は、スピーカなどを備えており、警告音を発することが可能である。なお、報知部材２７は、作業員に異常を報知できればよく、具体的な構成は特に限定されない。報知部材２７の動作は、制御装置２５によって制御される。

【0069】

第２ヒータ３４は、本実施形態では、第１ヒータ３３と水平方向に並んで配置されている。第２ヒータ３４と第１ヒータ３３は、平面視において、互いに対称な形状となるように向かい合って配置されている。

【0070】

第２ヒータ３４は、本体部５１と、端子部５２，５３とを有している。第２ヒータ３４の本体部５１および端子部５２，５３の構成は、それぞれ、第１ヒータ３３の対応する本体部４１および端子部４２，４３の構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。第２ヒータ３４の本体部５１は、第２台座３６に保持されている。第２ヒータ３４の端子部５２，５３は、図示しない電線を介して電源装置２６と電気的に接続されている。第２ヒータ３４の端子部５２，５３は、第１側壁１１ｂの第１通気口２１に隣接して配置されており、第１通気口２１から導入される外気を受けて、自然冷却される。

【0071】

次に、熱処理装置１における動作の一例を説明する。図４は、熱処理装置１の動作の一例を説明するためのフローチャートである。図４に示すフローチャートを説明する場合、図１〜図３も適宜参照しつつ説明する。

【0072】

熱処理装置１の制御装置２５は、まず温度センサ９の検出温度、すなわち、接触部４４ａ，４５ａの温度ｔが所定の第１しきい値ｔ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。第１しきい値ｔ１は、たとえば、１００℃であり、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５ａが酸化反応を生じる温度よりも十分に低い値である。

【0073】

接触部４４ａ，４５ａの温度ｔが第１しきい値ｔ１未満である場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御装置２５は、ファン７の電源をオフにし、ファン７を駆動しない（ステップＳ２）。これにより、ファン７は動作せず、ファン７による気流は生じない。

【0074】

一方、接触部４４ａ，４５ａの温度ｔが第１しきい値以上である場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御装置２５は、ファン７の電源をオンにし、ファン７を駆動させる（ステップＳ３）。これにより、気流Ａ１が発生し、冷却用の空気が端子部４２，４３へ与えられ、接触部４４ａ，４５ａが冷却される。

【0075】

次に、制御装置２５は、接触部４４ａ，４５ａの温度ｔが所定の第２しきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。第２しきい値ｔ２は、たとえば、１５０℃であり、第１しきい値ｔ１よりも大きい。第２しきい値ｔ２は、第１ヒータ３３の本体部４１の接触部４４ａ，４５ａが酸化反応を生じる温度に比較的近い温度であるけれども、酸化反応を生じない程度の温度である。なお、第１しきい値ｔ１，ｔ２を設定するにあたり、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５ａが酸化現象を生じる温度領域（４００℃〜６００℃）にあるときの、温度センサ９の検出温度を考慮することで、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５の冷却不足が生じることを抑制する。

【0076】

接触部４４ａ，４５ａの温度ｔが第２しきい値ｔ２未満である場合（ステップＳ４でＮＯ）、制御装置２５は、報知部材２７の電源をオフにし、アラームを鳴らさない（ステップＳ５）。これにより、報知部材２７による報知は行われない。一方、接触部４４ａ，４５ａの温度ｔが第２しきい値以上である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御装置２５は、報知部材２７の電源をオンにすることで、アラームを鳴らす（ステップＳ６）。これにより、報知部材２７は、警告音を発する。この警告音によって、作業員は、第１ヒータ３３の本体部４１の接触部４４ａ，４５ａに酸化反応が生じるおそれのあることを、知ることができる。

【0077】

以上説明したように、本発明の実施形態にかかる熱処理装置１によると、ファン７は、第１ヒータ３３における端子部４２，４３との接触部４４ａ，４５ａを冷却することができる。これにより、二珪化モリブデンを主成分とする本体部４１の接触部４４ａ，４５ａは、酸化を生じるほどに高温になることを抑制される。その結果、接触部４４ａ，４５ａは、酸化による粉化（ペスト現象）を抑制されるので、端子部４２，４３との導通状態を、より確実に維持できる。すなわち、第１ヒータ３３の故障が、より確実に抑制される。したがって、熱処理装置１において、第１ヒータ３３の故障を抑制できる。

【0078】

また、熱処理装置１によると、ファン７の位置は、端子部４２，４３の位置よりも低い。この構成によると、第１ヒータ３３の端子部４２，４３から放出される熱は、自然対流によって上方へ逃げる。したがって、ファン７を端子部４２，４３の下方に配置することで、端子部４２，４３からの熱を、スムーズに外部へ逃がすことができる。

【0079】

また、熱処理装置１によると、第１通気口２１，２２が設けられている。これにより、ハウジング２内の熱を、よりスムーズにハウジング２の外部に逃がすことができる。また、本実施形態のように、熱処理装置１における各部材のレイアウトの都合上、第１ヒータ３３の端子部４２，４３を第１通気口２１，２２の近傍に配置できない場合、端子部４２，４３は、第２側壁１１ｃに隣接して配置される。このような場合であっても、ファン７が設けられていることにより、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５ａは、十分に冷却される。すなわち、第１ヒータ３３を第１通気口２１，２２の近傍に配置しなくてもよく、熱処理装置１内における第１ヒータ３３のレイアウトの自由度を、より高くすることができる。その結果、熱処理装置１のハウジング２内におけるデッドスペースを可及的に小さくできるので、熱処理装置１を、より小型にすることができる。

【0080】

また、熱処理装置１によると、ファン７の動作によって、第２収容室１２の第２空間１２ａ内の低温の空気が第２通気口２３を通って第１収容室１１の第１空間１１ａに導入され、この空気の流れ（気流Ａ１）によって、第１ヒータ３３の端子部４２，４３からの熱が効率よく逃がされる。これにより、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５ａを、より効率的に冷却できる。また、第２収容室１２の第２空間１２ａ内にも気流Ａ１が生じることで、第２収容室１２内の第２空間１２ａも冷却することができる。したがって、第２収容室１２内の電気機器８も冷却される。

【0081】

また、熱処理装置１によると、接触部４４ａ，４５ａに関する温度ｔが第１しきい値ｔ１以上である場合に、ファン７が動作し、冷却用の空気が端子部４２，４３へ供給される。この構成によると、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５ａを冷却する必要のある場合に限って、ファン７を動作させることができる。したがって、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５ａを不必要に冷却せずに済み、第１ヒータ３３で消費されるエネルギーを、より少なくできる。

【0082】

また、熱処理装置１によると、報知部材２７は、接触部４４ａ，４５ａに関する温度ｔが第２しきい値ｔ２以上である場合に、警告音を発するように構成されている。この構成によると、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５ａの温度が過度に高くなる前に、接触部４４ａ，４５ａが高温であることを、報知部材２７によって作業員などに報知することができる。これにより、たとえば、接触部４４ａ，４５ａに酸化が生じる前に、第１ヒータ３３への通電を停止するなどの措置を講ずることが可能となる。

【0083】

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

【0084】

（１）上述の実施形態では、ヒータユニット６に、水平方向に並ぶ２つのヒータ３３，３４が設けられる形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、ヒータユニット６において、上下方向に並ぶ複数のヒータが設けられていてもよい。このような構成により、外筒３１内の雰囲気を、より均一な温度に加熱することができる。

【0085】

（２）上述の実施形態では、冷却部材としてファン７が用いられる形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。冷却部材は、第１ヒータ３３の接触部４４ａ，４５の温度上昇を抑制できる構成であればよく、冷凍機などの他の構成であってもよい。

【0086】

（３）また、上述の実施形態では、熱処理装置１が半導体用の熱処理装置である形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、半導体以外の他の部品を製造するための熱処理装置に本発明が適用されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0087】

本発明は、熱処理装置として、広く適用することができる。

【符号の説明】

【0088】

１ 熱処理装置
２ ハウジング
７ ファン（冷却部材）
９ 温度センサ
１１ａ 第１空間
１１ｂ 第１側壁
１１ｃ 第２側壁
１２ａ 第２空間
２１，２２ 第１通気口
２３ 第２通気口
２７ 報知部材
３３ 第１ヒータ（ヒータ）
４１ 本体部
４２，４３ 端子部
４４ａ，４５ａ 接触部
１００ 被処理物
ｔ１ 第１しきい値
ｔ２ 第２しきい値
ｔ 温度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】