(57)【要約】【課題】両端が固定ネジによって固定台に固定された単線状の部材が膨張及び収縮を繰り返した場合であっても、固定ネジの緩みが進行しない単線状部材の固定方法を提供する。【解決手段】単線状部材１の両端に貫通穴１Ａを設けるとともに、固定台２に雌ネジ部２Ａを設け、固定ネジ３の軸３Ｂを貫通穴１Ａに通して雌ネジ部２Ａに嵌め込んで締結し、固定ネジ３の頭部３Ａと固定台２との間に単線状部材１を挟み込んで固定するとともに、頭部３Ａと単線状部材１との間の接触面における第１の静止摩擦力を、単線状部材１と固定台２との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくすることを特徴とする単線状部材の固定方法を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端と他端との間の少なくとも一部又は全部に円弧形状部分あるいは折り曲げ部分を有する単線状部材の両端を、雄ネジとなる一対の固定ネジを用いて固定台に固定する方法であって、
前記単線状部材の両端に貫通穴を設けるとともに、前記固定台に雌ネジ部を設け、
前記固定ネジの軸を前記貫通穴に通して前記雌ネジ部に嵌め込んで締結し、当該固定ネジの頭部と前記固定台との間に前記単線状部材を挟み込んで固定するとともに、
前記頭部と前記単線状部材との間の接触面における第１の静止摩擦力を、当該単線状部材と前記固定台との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくすることを特徴とする単線状部材の固定方法。
【請求項２】
前記頭部と前記単線状部材との間に、前記第１の静止摩擦力を増加させる摩擦力増加手段を設けることを特徴とする請求項１に記載の単線状部材の固定方法。
【請求項３】
前記摩擦力増加手段が、熱膨張性黒鉛シートと、前記単線状部材の前記頭部と対向する面側であって、前記貫通穴の周囲に設けられた１以上の凹部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の単線状部材の固定方法。
【請求項４】
前記単線状部材と前記固定台との間に、前記第２の静止摩擦力を低減させる摩擦力低減手段を設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の単線状部材の固定方法。
【請求項５】
前記摩擦力低減手段が、黒鉛シートであることを特徴とする請求項４に記載の単線状部材の固定方法。
【請求項６】
前記単線状部材が、円弧形状のヒーターであり、前記固定台が端子であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の単線状部材の固定方法。
【請求項７】
端子間に固定された円弧形状のヒーターを備えるヒーターユニットであって、
単線状のヒーターと、雄ネジとなる一対の固定ネジと、端子となる固定台とを備え、
前記ヒーターが両端に貫通穴を有し、前記固定台が雌ネジ部を有しており、
前記固定ネジの軸を前記貫通穴に通して前記雌ネジ部に嵌め込んで締結し、当該固定ネジの頭部と前記固定台との間に前記ヒーターを挟み込んで固定するとともに、
前記頭部と前記ヒーターとの間の接触面における第１の静止摩擦力が、当該ヒーターと前記固定台との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きいことを特徴とするヒーターユニット。
【請求項８】
請求項７に記載のヒーターユニットを複数備えることを特徴とするヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単線状部材の固定方法、ヒーターユニット及びヒーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気相成長装置は、反応炉内に配置した基板を加熱し、この状態で反応炉内に原料ガスを供給し、基板上で原料ガスの成分同士を化学反応させることで、当該基板上に反応生成物を堆積させる。一般的に、気相成長装置には、基板などを加熱する目的で、単線状（一本の細長い線状）のヒーターが設けられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
一般的に、ヒーターの形状は、気相成長装置の真空チャンバー内に効率よく配置できるように、同心円状や渦巻き形状に作られることが多い。具体的には、ヒーターをカーボンなどの焼結体を加工して製作する場合、小型のヒーターであれば、同心円状や渦巻き形状の一体物として製作が可能であるが、大型の場合には、円周を数分割した円弧形状として製作し、これらを組み合わせて配置することで同心円状や渦巻き形状にしている。例えば、図４に示すように、複数に分割された円弧形状のヒーター（ヒーターユニット１１０）が円形状となるように配置されて構成されている。なお、図４は、４個に分割された円弧状のヒーターユニットによって構成された円形のヒーター１２０の例を示す図である。
【０００４】
図４中に示す、それぞれのヒーターユニット１１０は、単線状のヒーター１０１がお互いに電位差がある端子１０２と端子１０２との間に固定されており、単線状のヒーター１０１自体に電流が流れることで発熱する。ここで、図５は、従来の固定方法によって端子となる固定台に固定された単線状のヒーターの構成を示す断面模式図である。
【０００５】
図５に示すように、従来の固定方法は、単線状のヒーター１０１と、端子となる固定台１０２とを、頭部１０３Ａと軸１０３Ｂとを有する雄ネジである固定ネジ１０３を用いて固定するものである。具体的には、ヒーター１０１の両端部（図５は、一端側のみ示す）には固定ネジ１０３の径と同程度の貫通穴１０１Ａを、固定台１０２には雌ネジ部１０２Ａをそれぞれ設け、固定ネジ１０３の軸１０３Ｂを貫通穴１０１Ａに通して雌ネジ部１０２Ａに嵌め込んで締結する。これにより、単線状のヒーター１０１は、固定ネジ１０３の頭部１０３Ａと固定台１０２との間に挟み込まれて、端子となる固定台１０２と接触固定される。
【０００６】
ところで、気相成長装置内に設けられたヒーターは、１，０００℃以上に加熱する際に熱膨張をする。ヒーターをカーボンなどの焼結体を加工して製作する場合、カーボンの熱膨張率は、金属と比較すると小さいが、オンオフ時の温度差によるヒーター自体の膨張および縮小による影響は無視できなくなる。具体的には、円弧形状のヒーターの両端を固定する固定ネジに緩みが生じるという問題があった。
【０００７】
図６は、両端が固定された円弧形状のヒーターのオンオフ時の動きと固定ネジの緩み発生のメカニズムを示す模式図である。図６に示すように、円弧形状のヒーター１０１の両端が、図５を用いて説明した固定方法、すなわち、固定ネジ１０３を用いて端子（固定台）１０２にそれぞれ固定された場合について検証する。両端が固定されている状態で、ヒーター１０１のオンもしくはオフが行われると、ヒーター１０１自体の温度上昇もしくは温度低下により、ヒーター１０１は伸長もしくは短縮する。これにより、ヒーター１０１の両端の固定部付近では、固定ネジ１０３を中心に、一方では固定ネジ１０３が締まる方向に、他方では固定ネジ１０３が緩む方向にそれぞれ微小回転する。このように、ヒーター１０１が微小回転すると、ヒーター１０１を固定している固定ネジ１０３も一緒に回ってしてしまう場合が生じる。
【０００８】
しかしながら、ヒーター１０１と固定ネジ１０３との一体性は、それほど強固ではないため、一緒に回るときもあれば、固定ネジ１０３がヒーター１０１に対して滑るように空回りすることもある。その結果、ヒーター１０１のオンオフが繰り返されると、固定ネジ１０３の緩みは進行し、ヒーター１０１と端子１０２との固定も緩むという問題が生じるおそれがあった。
【０００９】
こうして、ヒーター１０１と端子１０２との固定が緩み、接触が不十分になると、ヒーター１０１の通電が悪くなり、加熱能力が低下するおそれがあった。さらに、固定ネジ１０３の緩みが進行すると、ヒーター１０１と端子１０２とが離れてしまい、放電が発生してヒーター１０１や端子１０２の損傷に繋がってしまうおそれがあった。したがって、気相成長装置成膜の生産工程が終了するたびに、円弧形状のヒーター１０１の両端を端子１０２に固定するそれぞれの固定ネジ１０３の増し締めが必要となっていた。
【００１０】
ところで、一般的に、ネジの緩みを防止する技術として、バネ座金（バネワッシャー）や菊座金（歯付き座金）などの部品が知られている（例えば、特許文献２、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１９４０４５号公報
【特許文献２】特開平０８−１３５６３９号公報
【特許文献３】特開平０６−３１３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、１，０００℃以上の温度条件下で締め付けに対向できる弾性性能を有するバネ座金は、現状では存在していない。また、菊座金については、微小回転の繰り返しでヒーター表面あるいは端子表面を削ってしまうおそれがあるため、適用が困難であるのが実情であった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、両端が固定ネジによって固定台に固定された単線状の部材が膨張及び収縮を繰り返した場合であっても、固定ネジの緩みが進行しない単線状部材の固定方法を提供することを課題とする。
【００１４】
また、本発明は、上述の単線状部材の固定方法によって端子間にヒーターが固定されたヒーターユニットを提供することを課題とする。
さらに、本発明は、上述のヒーターユニットを組み合わせたヒーターを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に係る発明は、一端と他端との間の少なくとも一部又は全部に円弧形状部分あるいは折り曲げ部分を有する単線状部材の両端を、雄ネジとなる一対の固定ネジを用いて固定台に固定する方法であって、
前記単線状部材の両端に貫通穴を設けるとともに、前記固定台に雌ネジ部を設け、
前記固定ネジの軸を前記貫通穴に通して前記雌ネジ部に嵌め込んで締結し、当該固定ネジの頭部と前記固定台との間に前記単線状部材を挟み込んで固定するとともに、
前記頭部と前記単線状部材との間の接触面における第１の静止摩擦力を、当該単線状部材と前記固定台との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくすることを特徴とする単線状部材の固定方法である。
【００１６】
請求項２に係る発明は、前記頭部と前記単線状部材との間に、前記第１の静止摩擦力を増加させる摩擦力増加手段を設けることを特徴とする請求項１に記載の単線状部材の固定方法である。
【００１７】
請求項３に係る発明は、前記摩擦力増加手段が、熱膨張性黒鉛シートと、前記単線状部材の前記頭部と対向する面側であって、前記貫通穴の周囲に設けられた１以上の凹部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の単線状部材の固定方法である。
【００１８】
請求項４に係る発明は、前記単線状部材と前記固定台との間に、前記第２の静止摩擦力を低減させる摩擦力低減手段を設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の単線状部材の固定方法である。
【００１９】
請求項５に係る発明は、前記摩擦力低減手段が、黒鉛シートであることを特徴とする請求項４に記載の単線状部材の固定方法である。
【００２０】
請求項６に係る発明は、前記単線状部材が、円弧形状のヒーターであり、前記固定台が端子であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の単線状部材の固定方法である。
【００２１】
請求項７に係る発明は、端子間に固定された円弧形状のヒーターを備えるヒーターユニットであって、
単線状のヒーターと、雄ネジとなる一対の固定ネジと、端子となる固定台とを備え、
前記ヒーターが両端に貫通穴を有し、前記固定台が雌ネジ部を有しており、
前記固定ネジの軸を前記貫通穴に通して前記雌ネジ部に嵌め込んで締結し、当該固定ネジの頭部と前記固定台との間に前記ヒーターを挟み込んで固定するとともに、
前記頭部と前記ヒーターとの間の接触面における第１の静止摩擦力が、当該ヒーターと前記固定台との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きいことを特徴とするヒーターユニットである。
【００２２】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載のヒーターユニットを複数備えることを特徴とするヒーターである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の単線状部材の固定方法によれば、固定ネジの頭部と単線状部材との間の接触面における第１の静止摩擦力を、単線状部材と固定台との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくすることにより、単線状部材と固定ネジとが強い摩擦力で一体となり、一方で、単線状部材と固定台との間が円滑に回転できる。このため、加熱もしくは冷却によって単線状部材が膨張あるいは収縮する際に、固定ネジが緩む方向に微小回転した場合であっても、その反対の冷却もしくは加熱が行われた際に、単線状部材と固定ネジとが強い摩擦力で一体となり、再び固定ネジが締まる方向に微小回転して、元の状態に戻るため、固定ネジの緩みの進行を防ぐことができる。
【００２４】
本発明のヒーターユニットは、上述の固定方法によって端子間に円弧形状のヒーターが固定されているため、ヒーターの加熱もしくは冷却を繰り返した場合であっても、固定ネジの緩みの進行を防ぐことができる。
【００２５】
本発明のヒーターは、上述のヒーターユニットを複数備えて構成されているため、各ヒーターユニットにおいて固定ネジの緩みの進行を防ぐことができる。また、ヒーター全体として、加熱もしくは冷却時の単線状のヒーターの膨張もしくは収縮を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した一実施形態である単線状のヒーターの固定方法の一例を示す断面模式図である。
【図２】単線状のヒーター形状の具体例を示す模式図である。
【図３】本発明を適用した一実施形態である単線状のヒーターの固定方法の他の例を示す断面模式図である。
【図４】４分割された円弧形状のヒーターユニットによって構成された円形のヒーターを示す平面図である。
【図５】従来の固定方法によって、端子となる固定台に固定された単線状のヒーターの構成を示す断面模式図である。
【図６】両端が固定された円弧形状のヒーターのオンオフ時の動きと固定ネジの緩み発生のメカニズムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を適用した一実施形態である単線状部材の固定方法について、これを用いるヒーターユニット及びヒーターとあわせて、図面を用いて詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２８】
＜固定方法＞
本発明を適用した一実施形態である単線状部材の固定方法（以下、単に「固定方法」という）について、円弧形状の単線状ヒーターを端子間に固定する場合（図６を参照）を例として詳細に説明する。図１は、本実施形態の固定方法の一例を示す断面模式図である。
本実施形態の固定方法は、端子間に単線状のヒーター（分割ヒーターともいう）を固定する方法であって、両端が固定ネジによって端子となる固定台に固定された単線状のヒーターが膨張及び収縮を繰り返した場合であっても、固定ネジの緩みが進行しないようにするための固定方法である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の固定方法は、従来の固定方法（図５を参照）と同様に、円弧形状の単線状ヒーター（単線状部材）１と、端子（固定台）２とを、頭部３Ａと軸３Ｂとを有する雄ネジである固定ネジ３を用いて固定するものである。より具体的には、ヒーター１の両端部（図１は、片側のみ示す）には固定ネジ３の径と同程度の貫通穴１Ａを、端子（固定台）２には雌ネジ部２Ａをそれぞれ設け、固定ネジ３の軸３Ｂを貫通穴１Ａに通して雌ネジ部２Ａに嵌め込んで締結する。これにより、ヒーター１は、固定ネジ３の頭部３Ａと端子２との間に挟み込まれて、端子２と接触固定される。すなわち、端子２，２間に円弧形状のヒーター１が固定される。
【００３０】
ヒーター１の材質としては、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択することが可能である。具体的には、例えば、気相成長装置内で基板を加熱することを目的とするヒーターの場合には、１，０００℃以上の温度に加熱が可能であり、安価なカーボンを用いるのが一般的である。また、気相成長装置で用いるヒーターの表面は、原料ガスの一つであるアンモニアガスなどの腐食性ガスによる腐食を防ぐために、ＳｉＣ等のコーティングがされているのが一般的である。なお、ヒーター１として適したその他の材質としては、ＳｉＣバルク材、高融点金属など、高温で使用できる材質が挙げられる。
【００３１】
ヒーター１の大きさ（長さ・断面積）としては、特に限定されるものではなく、材質や出力に合わせて適宜選択することができる。具体的には、材質がカーボン（電気抵抗率７〜１５μΩ・ｍ）の場合、例えば、長さを１００〜５００ｍｍの範囲とすることができ、また、断面積を１０〜３０ｍｍ２の範囲とすることで、出力を１０〜２０ｋＷの範囲とすることができる。
【００３２】
また、ヒーター１の形状としては、特に限定されるものではなく、加熱領域やヒーターの配置に合わせて適宜選択することができる。具体的には、例えば、組み合わせることで円形状や渦巻き形状を作成できる円弧形状が好ましい。
【００３３】
ヒーター１の形状は、平面視した際に貫通穴１Ａ，１Ａ間の形状の全体が、円弧形状である（図６を参照）。なお、本実施形態では、円周を４分割した円弧形状を一例として示しているが、これに限定されるものではない。
【００３４】
ところで、ヒーター１を平面視した際に、ヒーター１の貫通穴１Ａ，１Ａ間の形状が、当該貫通穴１Ａ，１Ａ間を結ぶ直線形状の場合では、当該ヒーター１の加熱・冷却に伴う膨張・収縮の方向が、主に端子間を結ぶ直線方向となる。このため、ヒーター１が加熱あるいは冷却に伴って膨張・収縮しても、固定ネジを中心とした当該ヒーター１（の端部）の微小回転が生じない。
【００３５】
したがって、本実施形態の固定方法を適用可能なヒーター１の形状としては、ヒーター１が加熱・冷却に伴って膨張・収縮した際に、固定ネジを中心とした当該ヒーター１（の端部）の微小回転が生じうる形状であれば、特に限定されるものではない。換言すると、ヒーター１を平面視した際に、ヒーター１の貫通穴１Ａ，１Ａ間の形状が、当該貫通穴１Ａ，１Ａ間を結ぶ単なる直線形状ではないことを要する。すなわち、ヒーター１の貫通穴１Ａ，１Ａ間に、ヒーター１が加熱・冷却に伴って膨張・収縮した際に、固定ネジを中心とした当該ヒーター１（の端部）の微小回転が生じうる形状要素を有することが好ましい。具体的には、本実施形態の固定方法を適用可能なヒーター１の形状としては、ヒーター１を平面視した際に、一端と他端との間の形状のうち少なくとも一部に円弧形状部分（円弧状部分）又は折り曲げ形状部分（折り曲げ部分）を有するか、又は、一端と他端との間の形状の全てが、円弧形状又は折り曲げ形状となっていることが好ましい。
【００３６】
図２に、本実施形態の固定方法を適用可能なヒーター１の形状の具体例を示す。図２（ａ）は、ヒーター１を平面視した際に、一端と他端との間の形状の一部に円弧形状部分１ａを有する例である。図２（ｂ）は、ヒーター１を平面視した際に、一端と他端との間の形状の一部に折り曲げ形状部分１ｂを有する例である。図２（ｃ）は、ヒーター１を平面視した際に、一端と他端との間の形状の全てが折り曲げ形状１ｃとなっている例である。図２（ｄ）は、ヒーター１を平面視した際に、一端と他端との間の形状の全てが折り曲げ形状となっており、その折曲部が円弧形状１ｄとなっている例である。
【００３７】
端子２の材質としては、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択することが可能である。具体的には、例えば、気相成長装置内で基板を加熱するヒーター１の端子および固定台として用いる場合には、導電性を有し、耐熱温度が１，０００℃以上であり、安価なカーボンを用いるのが一般的である。
【００３８】
固定ネジ３の材質としては、高温に耐え、ヒーター自身の熱膨張による応力に耐える強度を有するものでれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば、固定ネジ３自体に電気伝導性が必要な場合は、モリブデンやタングステンなどの高融点金属、非伝導性が必要な場合は絶縁体であるセラミックなどを用いることが一般的である。
【００３９】
なお、固定ネジ３の頭部３Ａの形状や軸３Ｂに設けたネジ部の長さや歯の形状等は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択することができる。
【００４０】
ここで、本実施形態の固定方法は、固定ネジ３の頭部３Ａとヒーター１との間の接触面における第１の静止摩擦力を、ヒーター１と端子２との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくすることを特徴とする。
【００４１】
第１の静止摩擦力を第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくする方法としては、特に限定されるものではなく、適宜選択することができる。具体的には、例えば、ヒーター１、端子２及び固定ネジ３の材質の組合せを適切に選定することで、第１の静止摩擦力を第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくすることが可能である。例えば、ヒーター１をカーボン製、端子２をカーボン製、固定ネジ３をタングステン製とした場合、固定ネジ３の頭部３Ａとヒーター１との接触面はタングステンとカーボンとの組み合わせとなり、材質同士の性質上、摩擦が大きくなる。一方、ヒーター１と端子２との接触面はカーボン同士の組合せとなり、材質同士の性質上、摩擦が小さく滑りやすい状態となる。
【００４２】
また、第１の静止摩擦力を増加させるために、固定ネジ３の頭部３Ａとヒーター１とのの接触面のいずれか一方又は両方に、粗面化処理等の表面処理を行ってもよいし、コーティング層を設けてもよい（すなわち、摩擦力増加手段を設けてもよい）。
【００４３】
さらに、第２の静止摩擦力を減少させるために、ヒーター１と端子２との接触面のいずれか一方又は両方に、鏡面化処理等の表面処理を行ってもよいし、コーティング層を設けてもよい（すなわち、摩擦力減少手段を設けてもよい）。
【００４４】
なお、固定ネジ３の軸３Ｂと端子２に設けた雌ネジ部２Ａとの接触部は、スムーズに締め込み、もしくは緩ませることができる状態である。
【００４５】
本実施形態の固定方法によれば、高温条件下でヒーター１が膨張して固定ネジ３が緩む方向に当該ヒーター１が微小回転する際、その後再び固定ネジ３が締まる方向にヒーター１が微小回転する際、固定ネジ３（の頭部３Ａ）とヒーター１とが強固に結びついて滑りが生じにくい状態となっており、逆にヒーター１と端子２との間および固定ネジ３の軸３Ｂと端子２に設けた雌ネジ部２Ａとの間はスムーズに動く状態となっている。これにより、固定ネジ３が緩む方向にヒーター１が微小回転する際及び、その後再び固定ネジ３が締まる方向にヒーター１が微小回転する際のいずれの場合も、ヒーター１と端子２との間および固定ネジ３の軸３Ｂと端子２に設けた雌ネジ部２Ａとの間のみで滑りが生じ、固定ネジ３（の頭部３Ａ）とヒーター１との間で滑りが生じないため、結果として固定ネジ３の締め付けは元の状態に戻ることとなる。したがって、ヒーター１の加熱・冷却を繰り返し行った際にも、固定ネジ３の緩みは進行しない。
【００４６】
＜ヒーターユニット＞
本実施形態のヒーターユニットは、上述の固定方法によって端子間に固定された円弧形状のヒーターを備えるものである（図６を参照）。具体的には、単線状のヒーター１と、雄ネジとなる一対の固定ネジ３，３と、固定台である端子２，２とを備え、ヒーター１が両端に貫通穴１Ａ，１Ａを有し、端子（固定台）２が雌ネジ部２Ａを有しており、固定ネジ３の軸３Ｂを貫通穴１Ａに通して雌ネジ部２Ｂに嵌め込んでそれぞれ締結し、当該固定ネジ３の頭部３Ａと端子２との間にヒーター１を挟み込んで固定するとともに、頭部３Ｂとヒーター１との間の接触面における第１の静止摩擦力が、当該ヒーター１と端子２との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きいことを特徴とするものである。
【００４７】
＜ヒーター＞
本実施形態のヒーターは、上述したヒーターユニットを複数備えるものである。例えば、気相成長装置の基板を加熱するために設けられた円形ヒーターに適用することができる（図４を参照）。
【００４８】
従来は、気相成長装置において成膜工程が１回終了する度、毎回固定ネジを増し締めする必要があったが、本実施形態のヒーターユニット及びこれを複数用いたヒーターによれば、上述した固定方法を用いて端子間に円弧形状のヒーター１をそれぞれ固定しているため、成膜工程を４０回終了しても、固定ネジの増し締めは必要がなかった。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態のヒーター（単線状部材）１の固定方法によれば、固定ネジ３の頭部３Ａと円弧形状のヒーター１との間の接触面における第１の静止摩擦力を、ヒーター１と端子（固定台）２との間の接触面における第２の静止摩擦力よりも相対的に大きくすることにより、ヒーター１と固定ネジ３とが強い摩擦力で一体となり、一方で、ヒーター１と端子２との間が円滑に回転できる。このため、ヒーター１が加熱あるいは冷却によって膨張あるいは収縮する際に、固定ネジ３が緩む方向に微小回転した場合であっても、その反対の冷却もしくは加熱が行われた際に、ヒーター１と固定ネジ３とが強い摩擦力で一体となり、再び固定ネジ３が締まる方向に微小回転して、元の状態に戻るため、固定ネジ３の緩みの進行を防ぐことができる。
【００５０】
本実施形態のヒーターユニットは、上述の固定方法によって端子２，２間に円弧形状のヒーター１が固定されているため、ヒーター１の加熱もしくは冷却を繰り返した場合であっても、固定ネジ３の緩みの進行を防ぐことができる。
【００５１】
本実施形態のヒーターは、上述のヒーターユニットを複数備えて構成されているため、各ヒーターユニットにおいて固定ネジ３の緩みの進行を防ぐことができる。また、ヒーター全体として、加熱もしくは冷却時の単線状のヒーター１の膨張もしくは収縮を吸収することができる。
【００５２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。図３は、本発明を適用した他の実施形態である単線状のヒーターの固定方法を示す断面模式図である。
【００５３】
ところで、気相成長装置内に設けられた、端子間に固定されたヒーターでは、ヒーターと端子との間の電気抵抗を低減させることを目的として、ヒーターと端子との間に緩衝材を挟むことが一般的に行われている。この緩衝材には、圧縮によってある程度の変形する性質と高い電導性とが求められる。緩衝材の材質としては、例えば、炭素繊維を編み込んだシートなどが用いられている。
【００５４】
本発明を適用した他の実施形態のヒーターの固定方法では、図３に示すように、固定ネジ３の頭部３Ａとヒーター１との間に熱膨張性黒鉛シート４を挟み、ヒーター１と端子２との間に熱膨張性黒鉛シート（黒鉛シート）５を挟んで固定する。さらに、ヒーター１の、熱膨張性黒鉛シート４と対向する面に、貫通穴１Ａの周囲を取り囲むように１以上の凹部１Ｂを設ける。なお、熱膨張性黒鉛シート（黒鉛シート）とは、材質に黒鉛が含まれており、高い温度条件下で膨張するシートである。また、材質に黒鉛が含まれているので、電気導通性が良い特徴がある。
【００５５】
ここで、上述した実施形態の固定方法と同様に、ヒーター１をカーボン製、端子２をカーボン製、固定ネジ３をタングステン製とした場合、それぞれの構成品間の摩擦の状態について、以下に説明する。
【００５６】
固定ネジ３の頭部３Ａと熱膨張性黒鉛シート４との接触面では、材質同士の性質上、摩擦が大きく、さらに、高温に加熱された際には摩擦がより大きくなる。
また、熱膨張性黒鉛シート４とヒーター１との接触面では、材質同士の性質上、摩擦は小さいが、高温条件において熱膨張性黒鉛シート４が膨張し、膨張分がヒーター１の表面に設けられた凹部１Ｂを埋める状態になることで、摩擦は大きい状態となる。
また、ヒーター１と熱膨張性黒鉛シート５との接触面は、表面が平らなカーボンと熱膨張黒鉛との接触であり、材質同士の性質上摩擦が小さく滑りやすい状態となる。
また、熱膨張性黒鉛シート５と端子２との接触面も、材質同士の性質上、摩擦が小さく滑りやすい状態となる。
【００５７】
他の実施形態の固定方法によれば、固定ネジ３の頭部３Ａとヒーター１との間に熱膨張性黒鉛シート４を挟み、ヒーター１と端子２との間に熱膨張性黒鉛シート５を挟むことにより、上述した実施形態の固定方法と比較して、第１の静止摩擦力を第２の静止摩擦力よりもより大きくすることができる。また、熱膨張性黒鉛シート４，５は、材質に黒鉛が含まれており、電気導通性が良いため、ヒーター１と端子２との間の電気抵抗を低減させることもできる。
【００５８】
なお、他の実施形態の固定方法では、熱膨張性黒鉛シート４と、ヒーター１に設けられた１以上の凹部１Ｂと、により、摩擦力増加手段が構成されている。この摩擦力増加手段を設けることにより、（設けない場合と比較して）固定ネジ３の頭部３Ａとヒーター１との間の第１の静止摩擦力をより大きくすることができる。これに対して、ヒーター１と端子（固定台）２との間に設けられた熱膨張性黒鉛シート５により摩擦力低減手段が構成されている。この摩擦力低減手段を設けることにより、（設けない場合と比較して）ヒーター１と端子２との間の第２の静止摩擦力をより小さくすることができる。
【００５９】
また、摩擦力増加手段及び摩擦力低減手段は、いずれか一方のみを設けてもよいし、両方同時に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・ヒーター（単線状部材）
１Ａ・・・貫通穴
１Ｂ・・・凹部（摩擦力増加手段）
２・・・端子（固定台）
２Ａ・・・雌ネジ部
３・・・固定ネジ（雄ネジ）
３Ａ・・・頭部
３Ｂ・・・軸
４・・・熱膨張性黒鉛シート（摩擦力増加手段）
５・・・熱膨張性黒鉛シート（摩擦力低減手段）
１１０・・・ヒーターユニット
１２０・・・ヒーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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