特許 7633113 ヒータ端子カバー、ヒータユニット、および、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】

(24)【登録日】2025-02-10

(45)【発行日】2025-02-19

(54)【発明の名称】ヒータ端子カバー、ヒータユニット、および、熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/02 20060101AFI20250212BHJP

   F27D 11/02 20060101ALI20250212BHJP

   F27B 5/14 20060101ALI20250212BHJP

【ＦＩ】

H05B3/02 Z

H05B3/02 A

F27D11/02 A

F27B5/14

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021120844

(22)【出願日】2021-07-21

(65)【公開番号】P2023016497

(43)【公開日】2023-02-02

【審査請求日】2024-04-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000167200

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクトサーモシステム

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】笠次 克尚

(72)【発明者】

【氏名】山本 恵夫

(72)【発明者】

【氏名】上森 進

(72)【発明者】

【氏名】西岡 昌浩

(72)【発明者】

【氏名】福西 勇太

【審査官】河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１５２８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３１３５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１６４６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１４３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１７５１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４８８５４５４（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４２０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１７９８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３／０２

Ｆ２７Ｄ １１／０２

Ｆ２７Ｂ ５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モリブデンを含む材料で形成された端子を含むヒータの前記端子の少なくとも一部を覆うヒータ端子カバーであって、
前記端子の外周部を全周に亘って取り囲むように構成された筒状部を有する本体と、
前記本体に形成され前記筒状部内に向けて不活性ガスを供給するためのノズルと、
を備え、
前記本体は、前記ノズルが形成された前記筒状部と、前記筒状部の外周部を取り囲むように配置された外周壁部と、前記不活性ガスを前記外周壁部と前記筒状部との間に供給するためのポートと、を含んでいる、ヒータ端子カバー。

【請求項2】

請求項１に記載のヒータ端子カバーであって、
前記ノズルは、前記筒状部の周方向に沿って互いに離隔して複数形成されている、ヒータ端子カバー。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のヒータ端子カバーであって、
前記筒状部は、一対の前記端子をそれぞれ取り囲むために一対設けられており、
前記外周壁部が一対の前記筒状部を取り囲んでいる、ヒータ端子カバー。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか１項に記載のヒータ端子カバーであって、
前記本体と前記端子との間を塞ぐシール部材をさらに備えている、ヒータ端子カバー。

【請求項5】

請求項４に記載のヒータ端子カバーであって、
前記本体における前記筒状部の軸方向一端側部分は、前記ヒータ端子カバーが取り付けられる部材と向かい合うように構成されており、
前記シール部材は、前記筒状部の軸方向他端側部分に配置されている、ヒータ端子カバー。

【請求項6】

請求項１～請求項５の何れか１項に記載のヒータ端子カバーであって、
前記本体は導電性材料で形成されており、
前記筒状部の径方向内方に筒状の絶縁体が配置されている、ヒータ端子カバー。

【請求項7】

モリブデンを含む材料で形成された端子を含むヒータと、
前記端子の少なくとも一部を覆う、請求項１～請求項６の何れか１項に記載のヒータ端子カバーと、
を備えている、ヒータユニット。

【請求項8】

被処理物を熱処理するための熱処理室と、
前記熱処理室内の雰囲気を加熱するための請求項７に記載のヒータユニットと、
を備えている、熱処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒータ端子カバー、ヒータユニット、および、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を加熱するためのヒータが知られている（たとえば、特許文献１～５参照）。

【0003】

上記のヒータの一種として、二珪化モリブデンヒータが用いられる場合がある。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。端子部の表面には、アルミニウムなどの金属が溶射されることで金属膜が形成されている。この金属膜は、電線等を介して電源に接続される。電源から出力された電力は、電線および金属膜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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１１４３２７号公報

【文献】特開２０００－２０８２３６号公報

【文献】特開平７－２４８１９３号公報

【文献】特公平２－５１２３４号公報

【文献】実開平５－６１９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【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３５０℃～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、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。二珪化モリブデンの粉化現象が進行すると、強度が低下して破損するおそれがある。

【0006】

二珪化モリブデンの粉化を抑制するためには、例えば特許文献１に記載されているように、二珪化モリブデンのうち酸化しやすい温度域部分に窒素ガス等の不活性ガスを供給することが考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の構成では、大型のカバー内に不活性ガスを充填しているため、多量の不活性ガスが消費される。また、カバーの密閉性が低いと不活性ガスの消費量がさらに増えるおそれがある。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みることにより、不活性ガスの消費量を少なくしつつ、二珪化モリブデンヒータの粉化をより確実に抑制できるヒータ端子カバー、ヒータユニット、および、熱処理装置を提供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ヒータ端子カバーは、モリブデンを含む材料で形成された端子を含むヒータの前記端子の少なくとも一部を覆うヒータ端子カバーであって、前記端子の外周部を全周に亘って取り囲むように構成された筒状部を有する本体と、前記本体に形成され前記筒状部内に向けて不活性ガスを供給するためのノズルと、を有し、前記本体は、前記ノズルが形成された前記筒状部と、前記筒状部の外周部を取り囲むように配置された外周壁部と、前記不活性ガスを前記外周壁部と前記筒状部との間に供給するためのポートと、を含んでいる。

【0009】

この構成によると、ノズルからの不活性ガスが筒状部内に供給されることで、端子の外周部の周辺の雰囲気を端子の全周に亘って不活性ガス雰囲気にできる。これにより、二珪化モリブデンの酸化に起因するペストの発生を抑制できる。しかも、筒状部で囲まれた狭い領域に不活性ガスが供給されるので、端子の外周部のうち酸化し易い温度域部分へより確実に不活性ガスを供給でき、しかも不活性ガスの消費量を少なくできる。よって、二珪化モリブデンヒータの粉化をより確実に抑制できる。

【0011】

さらに、ポートからの不活性ガスは、外周壁部と筒状部との間に進み、さらに、筒状部のノズルを通して筒状部の内側空間に供給される。外周壁部と筒状部との間の空間は、不活性ガスのチャンバ空間として機能することができるので、ノズルから筒状部の内側空間へ不活性ガスをより安定した流量で供給できる。

【0012】

（２）前記ノズルは、前記筒状部の周方向に沿って互いに離隔して複数形成されている場合がある。

【0013】

この構成によると、ノズルから筒状部の内側空間に供給される不活性ガスを、ヒータ端子の周方向においてより均等に供給できる。

【0014】

（３）前記筒状部は、一対の前記端子をそれぞれ取り囲むために一対設けられており、前記外周壁部が一対の前記筒状部を取り囲んでいる場合がある。

【0015】

この構成によると、一対の端子のそれぞれの周囲を、１つのヒータ端子カバーで不活性ガス雰囲気にできる。

【0016】

（４）前記ヒータ端子カバーは、前記本体と前記端子との間を塞ぐシール部材をさらに有している場合がある。

【0017】

この構成によると、ヒータ端子カバーの外部から本体と端子との間に酸素が侵入することをより確実に抑制できる。

【0018】

（５）前記本体における前記筒状部の軸方向一端側部分は、前記ヒータ端子カバーが取り付けられる部材と向かい合うように構成されており、前記シール部材は、前記筒状部の軸方向他端側部分に配置されている場合がある。

【0019】

この構成によると、ヒータ端子カバーが取り付けられる高温部分から遠く温度が低い軸方向他端側部分にシール部材を配置することで、シール部材への熱の負荷を小さくできる。また、筒状部の軸方向一端側部分における筒状部と端子との間の領域は、ヒータ端子カバーが取り付けられる部材によって酸素の進入を抑制される。

【0020】

（６）前記本体は導電性材料で形成されており、前記筒状部の径方向内方に筒状の絶縁体が配置されている場合がある。

【0021】

この構成によると、本体を高い強度の材質で形成しつつ、本体とヒータ端子との短絡をより確実に抑制できる。

【0022】

（７）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ヒータユニットは、モリブデンを含む材料で形成された端子を含むヒータと、前記端子の少なくとも一部を覆う、前記ヒータ端子カバーと、を有している。

【0023】

（８）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、被処理物を熱処理するための熱処理室と、前記熱処理室内の雰囲気を加熱するための前記ヒータユニットと、を有している。

【0024】

上記（７）、（８）の構成によると、二珪化モリブデンヒータの粉化をより確実に抑制できる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によると、二珪化モリブデンヒータの粉化をより確実に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の一実施形態にかかる熱処理装置の主要部の模式的な断面図である。

【図2】図２は、熱処理装置のヒータユニットの主要部を模式的に示す斜視図である。

【図3】図３は、図１のヒータユニットの主要部を拡大して示す図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図５は、図３のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。

【図6】図６は、変形例の主要部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

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。

【0028】

図１は、本発明の一実施形態にかかる熱処理装置１の主要部の模式的な断面図である。図２は、熱処理装置１のヒータユニット３の主要部を模式的に示す斜視図である。図３は、図１のヒータユニット３の主要部を拡大して示す図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、図３のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。

【0029】

図１～図５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、例えば、工場のクリーンルームに設置される。なお、熱処理装置１は、半導体以外の部品の製造に用いられてもよく、例えば、電子部品や金属部品の製造に用いられてもよい。

【0030】

熱処理装置１は、断熱体２と、断熱体２に保持されたヒータユニット３と、断熱体２内の空間２ａに収容されたチューブ４と、を有している。

【0031】

断熱体２は、熱処理装置１の筐体である。断熱体２は、セラミック等の断熱素材を用いて形成されており、熱処理装置１の外殻部を構成している。断熱体２は、下端部が開口され且つ内部が中空の形状に形成されている。

【0032】

チューブ４は、例えば石英を主成分として形成されており、断熱体２によって周囲を取り囲まれている。チューブ４は、図示しない支持部材によって支持されている。チューブ４は、筒状に形成されているとともに閉じられた上端部を有している。チューブ４は、被処理物１００を熱処理するための熱処理室５を形成している。チューブ４の下端部は、下方に開口されており、ボート６をチューブ４に出し入れ可能に構成されている。ボート６には、被処理物１００が載せられる。

【0033】

ヒータユニット３は、熱処理室５内の雰囲気を加熱するために設けられている。ヒータユニット３は、断熱体２に複数設置されており、断熱体２に支持されている。ヒータユニット３は、断熱体２の周方向に複数（例えば、２つ）配置されているとともに、上下方向に１または複数配置されている。各ヒータユニット３の構成は同様であるので、以下では、１つのヒータユニット３の構成を説明する。

【0034】

ヒータユニット３は、モリブデンを含む材料で形成された一対の端子１１Ａ，１１Ｂを含むヒータ１０と、端子１１Ａ，１１Ｂの少なくとも一部を覆うヒータ端子カバー５０と、を有している。

【0035】

ヒータ１０は、チューブ４の内の熱処理室５を加熱するために設けられている。ヒータ１０は、二珪化モリブデンヒータである。本実施形態では、ヒータ１０の最高温度は、約１４００℃程度である。ヒータ１０として二珪化モリブデンヒータを用いることにより、チューブ４内の雰囲気を迅速に加熱可能である。本実施形態では、ヒータ１０は、左右対称（図４の左右方向に対称）に形成されている。ヒータ１０は、本実施形態では、細長い形状に形成されており、ヒータ１０の長手方向と直交する断面において、円形状に形成されている。なお、ヒータ１０は、扁平な板状に形成されていてもよく、ヒータ１０の具体的な断面形状は限定されない。

【0036】

ヒータ１０は、二珪化モリブデンを主成分として形成された本体部１２と、本体部１２の一対の端部のそれぞれに形成された金属部１３，１３と、を有している。本体部１２は、細長い軸状に形成されている。各金属部１３，１３は、例えばアルミニウム合金等の導電部材である。そして、これらの本体部１２および金属部１３，１３によって、ヒータ１０に、発熱部１４と、一対の端子１１Ａ，１１Ｂと、が形成されている。すなわち、ヒータ１０は、発熱部１４と、一対の端子１１Ａ，１１Ｂと、を有している。

【0037】

発熱部１４は、ヒータ１０に電力が供給されたときに発熱する部分である。発熱部１４は、本体部１２の一部であり、断熱体２内の空間２ａに配置されている。本実施形態では、発熱部１４は、本実施形態では、Ｕ字状に形成されている。なお、発熱部１４の形状は、波形状等の他の形状であってもよく、具体的な形状は限定されない。本実施形態では、発熱部１４の直径は、一対の端子１１Ａ，１１Ｂの直径よりも小さい。発熱部１４の一対の端部に一対の端子１１Ａ，１１Ｂが連続している。

【0038】

各端子１１Ａ，１１Ｂは、断熱体２内の空間２ａにおいて断熱体２の内壁面２ｄに沿って延び発熱部１４に接続された接続部１６と、断熱体２内の空間２ａにおいて発熱部１４から遠ざかるに従い断熱体２の外側に向かって曲がった湾曲部１７と、この湾曲部１７に連続し断熱体２の外側に向けて延びる延伸部１８と、を有している。なお、図１、図３において、端子１１Ｂは、図示を省略されているが、端子１１Ａと左右対称（図１、図３の紙面に直交する方向に対称）な形状である。接続部１６は、上下方向に延びていてもよいし、水平方向に延びていてもよいし、上下方向および水平方向の双方に延びていてもよい。延伸部１８は、本実施形態では、直線状に延びており、好ましくは水平に延びている。

【0039】

接続部１６および湾曲部１７は、二珪化モリブデンを主成分とする本体部１２によって形成されている。また、延伸部１８の大部分は本体部１２によって形成されており、且つ、延伸部１８の残りの一部である端子端部２２が、本体部１２および金属部１３，１３によって形成されている。換言すれば、延伸部１８は、本体部１２によって形成された延伸部本体２１と、本体部１２および金属部１３，１３によって形成された端子端部２２と、を有している。

【0040】

延伸部本体２１の大部分は、断熱体２に形成された貫通孔部２ｂ内に配置されており、断熱体２によって支持されている。延伸部本体２１の一部は、断熱体２の外側に配置されて断熱体２から露出する露出部２３とされている。そして、延伸部本体２１の露出部２３の一部は、ヒータ端子カバー５０によって覆われている。延伸部本体２１の突出部２３に、端子端部２２が連続している。

【0041】

一対の端子１１Ａ，１１Ｂの各端子端部２２には、バスバー２４が接続されている。本実施形態では、バスバー２４には絶縁素材製のカバー２５が被せられている。一対の端子１１Ａ，１１Ｂは、バスバー２４等を用いて電源（図示せず）と電気的に接続されている。

【0042】

上記の構成を有するヒータ１０において、一対の端子１１Ａ，１１Ｂの各露出部２３のうち、断熱体２寄りの部分は、発熱部１４が発熱しているときにおいて、約３５０℃～６００℃の温度となる。この温度域では、本体部１２の二珪化モリブデンの酸化が促進されて二珪化モリブデンの粉化が生じやすい。一方で、本体部１２の温度が上記酸化し易い温度であっても、本体部１２の周囲を低酸素雰囲気にすることで、本体部１２の粉化を抑制できる。ヒータ端子カバー５０は、本体部１２の各露出部２３の周囲に不活性ガスを供給することで、各露出部２３の周囲を低酸素雰囲気にする。不活性ガスとして、窒素ガスを例示できる。なお、端子１１Ａ，１１Ｂのうち粉化が生じる温度となる部分を低酸素雰囲気にすることが可能であれば、窒素ガス以外のガスであってもよく、具体的なガスの種類は限定されない。

【0043】

前述したように、ヒータ端子カバー５０は、端子１１Ａ，１１Ｂのうち断熱体２の外側に配置されている露出部２３の一部を覆うように配置されている。ヒータ端子カバー５０は、断熱体２の外壁面２ｃに沿わされており、本実施形態では、断熱体２に固定されている。ヒータ端子カバー５０は、一対の端子１１Ａ，１１Ｂそれぞれの露出部２３，２３の周囲を取り囲む中空のブロック形状に形成されている。

【0044】

ヒータ端子カバー５０は、本体５１と、本体５１に保持された絶縁体５２，５２と、シール部材５３と、シール部材５３を本体５１に取り付けるための押さえ部材５４と、を有している。

【0045】

本体５１は、本実施形態では、ステンレス鋼等の金属材を用いて形成されており、導電性材料で形成されているといえる。本体５１は、断熱体２の外壁面２ｃに沿わされている。本体５１は、各露出部２３を収容する容器状に形成されている。本実施形態では、本体５１は、金属板を板金加工等することで形成されている。

【0046】

本体５１は、一対の側壁としての第１側壁５５および第２側壁５６と、第１側壁５５と第２側壁５６との間に配置された外周壁部５７および筒状部５８，５８と、を有している。

【0047】

第１側壁５５および第２側壁５６は、本実施形態では、互いに平行に配置されている。第１側壁５５は、断熱体２の外壁面２ｃの例えば平坦部分に沿わされており、第２側壁５６は、断熱体２から離隔する方向に向けて第１側壁５５から所定距離離隔している。本実施形態では、第１側壁５５および第２側壁５６は、矩形の板状に形成されている。一対の端子１１Ａ，１１Ｂの互いに平行な露出部２３，２３の長手方向から見て、第２側壁５６の形状は、第１側壁５５の形状よりも大きい。第１側壁５５には、一対の端子１１Ａ，１１Ｂが貫通する一対の貫通孔部５５ａ，５５ａが形成されている。同様に、第２側壁５６には、一対の端子１１Ａ，１１Ｂが貫通する一対の貫通孔部５６ａ，５６ａが形成されている。

【0048】

外周壁部５７は、第１側壁５５と第２側壁５６とに接続されている。外周壁部５７は、環状に形成されており、本実施形態では、四角柱状に形成されている。なお、外周壁部５７は、矩形以外の多角形の筒状に形成されていてもよいし、円筒状または楕円形状に形成されていてもよい。外周壁部５７の一端は、第１側壁５５の外周縁部に連続している。外周壁部５７の他端は、第２側壁５６のうち第２側壁５６の外周縁部に対して内側部分に固定されている。これにより、第２側壁５６においては、外周壁部５７の外側に突出している部分が、フランジ５６ｂとなっている。外周壁部５７は、筒状部５８，５８の外周部を取り囲むように配置されている。

【0049】

筒状部５８，５８は、端子１１Ａ，１１Ｂにおける露出部２３，２３の外周部を全周に亘って取り囲むように構成されており、本実施形態では、一対の露出部２３，２３をそれぞれ取り囲むために一対設けられている。各筒状部５８は、第１側壁５５と第２側壁５６とに接続されている。各筒状部５８は、本実施形態では、円筒状に形成されている。なお、各筒状部５８は、端子１１Ａ，１１Ｂの対応する露出部２３，２３の外周部を取り囲む形状に形成されていればよく、円筒以外の多角形の筒状に形成されていてもよいし、楕円形状に形成されていてもよい。各筒状部５８の一端は、第１側壁５５の対応する貫通孔部５５ａ，５５ａに連続している。各筒状部５８の他端は、第２側壁５６の対応する貫通孔部５６ａ，５６ａに連続している。各筒状部５８は、外周壁部５７に取り囲まれるように配置されているとともに、一対の端子１１Ａ，１１Ｂの対応する露出部２３，２３の周囲を全周に亘って取り囲んでいる。

【0050】

上記の構成により、本体５１の第１側壁５５、第２側壁５６、外周壁部５７、および、一対の筒状部５８，５８が、チャンバ５９を構成している。チャンバ５９は、第１側壁５５、第２側壁５６、外周壁部５７、および、一対の筒状部５８，５８で囲まれた空間を形成しており、このチャンバ５９内に不活性ガスが供給される。より具体的には、本体５１にポート６０が形成されている。ポート６０は外周壁部５７と筒状部５８，５８との間の空間、すなわち、チャンバ５９内に不活性ガスを供給するために設けられており、本実施形態では、外周壁部５７に形成されている。なお、ポート６０は、第２側壁５６等、本体５１の他の部材に形成されていてもよい。

【0051】

ポート６０は、本体５１に形成された貫通孔部を含んでおり、ポート６０に不活性ガス供給管６３が接続されている。不活性ガス供給管６３は、不活性ガスが貯められたガスボンベ等の不活性ガス供給源（図示せず）に接続されている。不活性ガスは、不活性ガス供給源から不活性ガス供給管６３を通してチャンバ５９内に導入される。チャンバ５９内の不活性ガスは、本体５１の各筒状部５８に形成されたノズル６１、および、各絶縁体５２，５２に形成されたノズル６２を通して、一対の端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３の周囲、すなわち、絶縁体５２，５２の内側空間６４，６４に供給される。不活性ガスの流れを、図において矢印Ｆで示している。

【0052】

ノズル６１は、各筒状部５８内（内側空間６４）に向けて不活性ガスを供給するために設けられている。ノズル６１は、対応する筒状部５８，５８の径方向に沿って形成されており、対応する筒状部５８，５８を貫通している。ノズル６１は、各筒状部５８に少なくとも１つ形成されている。本実施形態では、ノズル６１は、各筒状部５８において、筒状部５８の周方向に沿って互いに離隔して複数形成されており、好ましくは、筒状部５８の周方向に等ピッチに複数形成されている。各筒状部５８におけるノズル６１の数は、例えば２，３または４（本実施形態では、４）であり、例えば５以上である。

【0053】

各ノズル６１は、対応する筒状部５８，５８の径方向に見て例えば円形に形成されている。各ノズル６１の直径は、特に限定されない。本実施形態では、露出部２３の軸方向におけるノズル６１の位置は、各筒状部５８の中央であるが、各筒状部５８の中央でなくてもよい。各筒状部５８の径方向内方に、筒状の絶縁体５２が配置されている。

【0054】

絶縁体５２，５２は、本体５１と端子１１Ａ，１１Ｂとが短絡することを防止するために設けられている。各絶縁体５２は、本実施形態では、石英で形成されている。絶縁体５２，５２は、対応する筒状部５８，５８の内周面の形状に沿った形状に形成されており、本実施形態では、円筒状に形成されている。

【0055】

本実施形態では、絶縁体５２，５２の内周面と対応する端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３との距離Ｄ１は、露出部２３，２３の直径Ｄ２以下である。この距離Ｄ１は、露出部２３，２３の直径Ｄ２の３倍以下程度であることが好ましい。距離Ｄ１の上限をこのように設定することで、絶縁体５２，５２と対応する露出部２３，２３との間の空間（不活性ガスが供給される内側空間６４，６４）を小さくしつつ、二珪化モリブデンの粉化が生じる温度域の露出部２３，２３の周囲の空間、すなわち、絶縁体５２，５２の内側空間６４，６４に十分な量の不活性ガスを供給できる。

【0056】

ノズル６２は、ノズル６１と協働して各露出部２３，２３に向けて不活性ガスを供給するために設けられている。ノズル６２は、対応する絶縁体５２，５２の径方向に沿って形成されており、対応する絶縁体５２，５２を貫通している。各絶縁体５２のノズル６２の数は、対応する筒状部５８，５８のノズル６１の数と同じである。各絶縁体５２のノズル６２は、対応する筒状部５８，５８のノズル６１と対応する筒状部５８，５８の径方向に並んで配置されている。各ノズル６２は、対応する絶縁体５２，５２の径方向に見て例えば円形に形成されている。なお、各ノズル６２の直径は、特に限定されない。

【0057】

上記の構成により、チャンバ５９内の不活性ガスは、ノズル６１，６２を通して一対の端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３の周囲、すなわち、絶縁体５２，５２の内側空間６４，６４に供給される。チャンバ５９の一端部は、断熱体２の外壁面２ｃに沿わされている。一方、チャンバ５９の他端部には、シール部材５３が配置されている。すなわち、本体５１における筒状部５８，５８の軸方向一端側部分としての第１側壁５５は、ヒータ端子カバー５０が取り付けられる断熱体２と向かい合うように構成されている。一方、シール部材５３は、筒状部５８，５８の軸方向他端側部分に配置されている。

【0058】

シール部材５３は、本体５１と端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３との間を塞ぐ。シール部材５３は、本体５１と露出部２３，２３との間について、気密的に封止してもよいし、ヒータ端子カバー５０内での不活性ガスの流動を促進するために隙間を設けてもよい。シール部材５３は、６００℃以上の耐熱温度を有する部材であり、本実施形態では、セラミッククロスであり、可撓性を有するシートである。

【0059】

シール部材５３は、第２側壁５６の外側面に沿わされている。シール部材５３には、一対の貫通孔部５３ａ，５３ａが形成されている。一対の貫通孔部５３ａ，５３ａには、一対の端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３がそれぞれ貫通している。各貫通孔部５３ａは、対応する露出部２３，２３の外周面と露出部２３，２３の周方向全域に亘って接触していることが好ましい。シール部材５３は、第２側壁５６と押さえ部材５４との間に配置されている。

【0060】

押さえ部材５４は、シール部材５３を本体５１に取り付けるために設けられている。押さえ部材５４は、シール部材５３を本体５１に押さえ付けている。押さえ部材５４は、例えば本体５１の素材と同じ素材で形成されている。なお、押さえ部材５４の素材は、本体５１の素材と異なっていてもよい。押さえ部材５４は、実質的に剛体のプレートである。本実施形態では、押さえ部材５４は、矩形の板状に形成されている。なお、押さえ部材５４は、シール部材５３を第２側壁５６に押し付けることが可能な構成であればよく、具体的な形状は限定されない。

【0061】

押さえ部材５４には、貫通孔部５４ａ，５４ａが形成されている。貫通孔部５４ａ，５４ａは、一対の端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３が貫通する部分として、且つ、シール部材５３のうち貫通孔部５３ａ，５３ａの周囲の部分の撓み変形を許容するために設けられている。貫通孔部５４ａ，５４ａは、それぞれ、対応する貫通孔部５３ａ，５３ａに隣接しており、対応する貫通孔部５３ａ，５３ａの直径よりも大きい直径に形成されている。

【0062】

押さえ部材５４の外周部には、複数のシール固定部材６５が配置されている。シール固定部材６５は、例えばねじ部材である。本実施形態では、シール固定部材６５は、押さえ部材５４の四隅のそれぞれに配置されている。各シール固定部材６５は、押さえ部材５４およびシール部材５３を貫通するとともに、第２側壁５６のフランジ５６ｂに形成された雌ねじ部５６ｃにねじ結合している。これにより、押さえ部材５４は、シール部材５３を本体５１の第２側壁５６に取り付けているとともに、第２側壁５６に支持されている。

【0063】

また、押さえ部材５４の外周部には、複数の本体固定部材６６が配置されている。本体固定部材６６は、例えばねじ部材である。本実施形態では、本体固定部材６６は、押さえ部材５４の左右方向中央に上下一対配置されている。各本体固定部材６６は、押さえ部材５４、シール部材５３および第２側壁５６のフランジ５６ｂを貫通し、さらに、例えば断熱体２に形成された雌ねじ部にねじ結合している。これにより、本体５１、シール部材５３、および、押さえ部材５４を含むヒータ端子カバー５０は、断熱体２に支持されている。

【0064】

上記の構成により、チャンバ５９内の不活性ガスは、ノズル６１，６２を通して絶縁体５２，５２の対応する内側空間６４，６４に供給され、主に、断熱体２側に向けて排出される。

【0065】

以上説明したように、本実施形態によると、ノズル６１，６２からの不活性ガスが筒状部５８，５８内に供給されることで、端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３の周辺の雰囲気を露出部２３，２３の全周に亘って不活性ガス雰囲気にできる。これにより、二珪化モリブデンの酸化に起因するペストの発生を抑制できる。しかも、筒状部５８，５８で囲まれた狭い内側空間６４，６４に不活性ガスが供給されるので、端子１１Ａ，１１Ｂの外周部のうち酸化し易い温度域部分（露出部２３，２３）へより確実に不活性ガスを供給できる。よって、二珪化モリブデンヒータ１０の粉化をより確実に抑制できる。さらに、筒状部５８，５８内の狭い内側空間６４，６４を不活性ガス雰囲気にすればよいので、不活性ガスの消費量を少なくできる。

【0066】

また、本実施形態によると、ポート６０からの不活性ガスは、外周壁部５７と筒状部５８，５８との間に進み、さらに、ノズル６１，６２を通して筒状部５８，５８の内側空間６４，６４に供給される。外周壁部５７と筒状部５８，５８との間の空間は、不活性ガスのチャンバ空間として機能することができるので、ノズル６１，６２から筒状部５８，５８の内側空間６４，６４へ不活性ガスをより安定した流量で供給できる。

【0067】

また、本実施形態によると、ノズル６１，６２は、それぞれ、対応する筒状部５８，５８の周方向に沿って互いに離隔して複数形成されている。この構成によると、ノズル６１，６２から筒状部５８，５８の内側空間６４，６４に供給される不活性ガスを、ヒータ端子１１Ａ，１１Ｂの周方向においてより均等に供給できる。

【0068】

また、本実施形態によると、筒状部５８は、一対の端子１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ取り囲むために一対設けられており、外周壁部５７が一対の筒状部５８，５８を取り囲んでいる。この構成によると、一対の端子１１Ａ，１１Ｂのそれぞれの露出部２３，２３の周囲を、１つのヒータ端子カバー５０で不活性ガス雰囲気にできる。

【0069】

また、本実施形態によると、シール部材５３は、一対の端子１１Ａ，１１Ｂの露出部２３，２３と本体５１との間を塞いでいる。この構成によると、ヒータ端子カバー５０の外部から内側空間６４，６４に酸素が侵入することをより確実に抑制できる。

【0070】

また、本実施形態によると、本体５１における筒状部５８，５８の軸方向一端側部分である第１側壁５５は、ヒータ端子カバー５０が取り付けられる断熱体２と向かい合うように配置されており、且つ、シール部材５３は、筒状部５８，５８の軸方向他端側部分（第２側壁５６側部分）に配置されている。この構成によると、ヒータ端子カバー５０が取り付けられる高温部分から遠く温度が低い部分にシール部材５３を配置することで、シール部材５３への熱の負荷を小さくできる。また、第１側壁５５付近における筒状部５８，５８と一対の端子１１Ａ，１１Ｂの対応する露出部２３，２３との間の領域は、ヒータ端子カバー５０が取り付けられる断熱体２によって酸素の進入を抑制される。

【0071】

また、本実施形態によると、本体５１は導電性材料で形成されており、筒状部５８，５８の径方向内方に筒状の絶縁体５２，５２が配置されている。この構成によると、本体５１を高い強度の材質（本実施形態では、ステンレス材）で形成しつつ、本体５１とヒータ端子１１Ａ，１１Ｂとの短絡をより確実に抑制できる。

【0072】

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。

【0073】

（１）上述の実施形態では、シール部材５３は、本体５１の第２側壁５６側に１つ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。変形例の主要部の断面図である図６に示すように、シール部材５３は、本体５１の第２側壁５６側に加えて第１側壁５５側に設けられてもよい。第１側壁５５側のシール部材５３は、第１側壁５５と断熱体２との間に挟まれており、一対の貫通孔部５３ａ，５３ａに一対の端子１１Ａ，１１Ｂの対応する露出部２３，２３が通されている。この変形例によると、絶縁体５２，５２の内側空間６４，６４の軸方向両端を一対のシール部材５３，５３で塞ぐことができる。これにより、絶縁体５２，５２の内側空間６４，６４内の不活性ガスが外部に漏出する量をより少なくできる。よって、不活性ガスの消費量をより少なくできる。

【0074】

（２）上述の実施形態では、ヒータ端子カバー５０が断熱体２に固定される形態を例に説明した。しかしながら、ヒータ端子カバー５０が設置される部材は限定されず、断熱体２以外の他の部材であってもよい。

【0075】

（３）上述の実施形態では、ヒータ１０の一対の端子１１Ａ，１１Ｂのうち露出部２３，２３の一部をヒータ端子カバー５０で取り囲む形態を例に説明した。しかしながら、ヒータ端子カバー５０は、ヒータ１０の一対の端子１１Ａ，１１Ｂの少なくとも一部の周囲を取り囲む構成であればよく、具体的な構成は限定されない。

【0076】

（４）上述の実施形態では、一対の端子１１Ａ，１１Ｂのそれぞれの露出部２３，２３を１つのヒータ端子カバー５０で取り囲む形態を例に説明した。しかしながら、端子１１Ａ，１１Ｂ毎にヒータ端子カバーを設けてもよい。この場合、１つのヒータ端子カバーが１つの端子を取り囲むように構成される。

【0077】

（５）上述の実施形態では、本体５１を導電性材料で形成するとともに、絶縁体５２，５２を設ける形態を例に説明した。しかしながら、絶縁体５２，５２を省略してもよい。絶縁体５２，５２が省略される場合、本体５１は、絶縁素材製であることが好ましい。

【0078】

（６）上述の実施形態では、各筒状部５８にノズル６１が形成される形態を例に説明した。しかしながら、ノズル６１は、各筒状部５８の内側空間６４に不活性ガスを供給できればよく、筒状部５８以外に形成されていてもよい。ノズル６１は、例えば、第２側壁５６から延び内側空間６４，６４において開口する配管で形成されていてもよく、具体的な形状は限定されない。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明は、ヒータ端子カバー、ヒータユニット、および、熱処理装置として適用できる。

【符号の説明】

【0080】

１ 熱処理装置
３ ヒータユニット
５ 熱処理室
１０ ヒータ
１１Ａ，１１Ｂ 端子
５０ ヒータ端子カバー
５１ 本体
５２ 絶縁体
５３ シール部材
５７ 外周壁部
５８ 筒状部
６０ ポート
６１ ノズル
１００ 被処理物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】