JP5706737B2 - 基板冷却装置、基板キュア装置、並びに基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は基板冷却装置、基板キュア装置、並びに基板の製造方法に関し、さらに詳細には、基板を冷却可能な基板冷却装置、基板を加熱した後に冷却する基板キュア装置に関するものである。また本発明は薄膜太陽電池等に代表される基板を製造する方法に関するものである。

ガラス基板等に薄膜を積層して構成される有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置や太陽光発電装置（光電変換装置）は、製造工程において加熱処理されることが多い。高温となったガラス基板は、熱が冷め難く、冷却に時間を要する。特に、大型のガラス基板では、全体を均一に冷却することが困難であり、温度分布にムラが生じ、ガラス基板が冷却されているかどうかの判断が難しい。そのため、例えば電気的検査や特性検査等の次工程に、すぐに移行することができず、生産タクトのボトルネックとなることが多い。
また文献１には、ガラス基板を冷却可能な基板冷却装置が開示されている。特許文献１に記載の基板冷却装置では、冷媒管を内蔵した冷却プレートにガラス基板を密着させることで、加熱されたガラス基板をより短時間に、且つ均一に冷却可能とされている。

特開２００２−９７０３２号公報

ところが、特許文献１に記載された基板冷却装置は、複数の冷却プレートにガラス基板を物理的に接触させているため、冷却プレートとガラス基板との間で摩擦が生じ、ガラス基板の表面に傷がつく恐れがある。
また、ガラス基板は、急速冷却に伴うサーマルショックと呼ばれる熱衝撃で、ガラス基板の端部が欠けてしまうことがある。特許文献１に記載された基板冷却装置では、冷却プレートの表面の端部に耐熱テープを貼付することで、サーマルショックを緩衝し、ガラス基板の端部の欠けを防止できるとされている。ところが、特許文献１では、耐熱テープによる効果として、端部の欠け発生率が対策前と比べて低減できたと記載されているが、ゼロにすることは困難である。

さらに基板冷却装置は、一般に外形形状が大きく、小型化が望まれている。

上記した現状に鑑み、本発明は、冷却による基板の損傷を防止可能であり、かつ外形形状の小型化が可能な基板冷却装置及び基板キュア装置の提供を目的とする。
また同様の課題を解決することができる基板の製造方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するための一つの発明は、基板を冷却可能な基板冷却装置において、冷却室と、基板積層装置と、冷却手段と、風向き変更手段とを有し、前記基板積層装置は、複数の基板を各々所定の間隔を空けて積層可能であって、且つ複数の基板を冷却室内の上下方向に移動可能であり、複数の基板は、複数のエリアに区分された位置にあり且つ基板同士の間で送風路が形成され、前記冷却手段は、特定のエリアに対して重点的に送風可能であり、前記風向き変更手段は、一部のエリアから出てくる気流の向きを変更して、他のエリアに対して重点的に送風可能であることを特徴とする基板冷却装置である。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、基板を冷却可能な基板冷却装置において、冷却室と、基板積層装置と、冷却手段と、風向き変更手段とを有し、前記基板積層装置は、複数の基板を各々所定の間隔を空けて積層可能であって、且つ複数の基板を冷却室内の上下方向のうち一方向に移動可能であり、複数の基板は、上下方向の複数のエリアに区分された位置にあって、且つ、前記複数のエリアのそれぞれにおいて基板同士の間で送風路が形成され、前記複数のエリアの送風路は、直列的に繋がるものであり、前記冷却手段は、特定のエリアに対して重点的に送風可能であり、前記風向き変更手段は、一部のエリアから出てくる気流の向きを変更して、他のエリアに対して重点的に送風可能であり、前記特定のエリアは、前記複数の基板の移動方向の下流側にあり、前記冷却手段からの送風は、前記特定のエリアにおける基板間の送風路を通過して、他のエリアの基板間の送風路に流れることを特徴とする基板冷却装置である。

冷却装置は、冷却室内の空気を冷却可能であることが望ましい。
本発明で採用する基板冷却装置は、複数の基板を各々所定の間隔を空けて積層可能な基板積層装置を有し、複数の基板は、複数のエリアに区分された位置にあり、且つ基板同士の間によって送風路を形成している。つまり、基板は整流板として機能し、複数の整流板で、各エリアに区分された送風路を構築している。また、本発明で採用する基板冷却装置は、特定のエリアに対して重点的に送風可能な冷却装置と、一部のエリアから出てくる気流の向きを変更して、他のエリアに対して重点的に送風可能な風向き変更手段を有している。

冷却装置で主に特定のエリアに送風すると、特定のエリアに配置された基板で熱が奪われて、ぬるくなった風が出てくる。そのぬるくなった風を、風向き変更手段で主に他のエリアに送風すると、他のエリアに配置された基板で熱が奪われて、さらにぬるくなった風がでてくる。
一方、本発明の基板冷却装置では、複数の基板を冷却室内の上下方向に移動可能である。そのため基板が移動されて各エリアを順次進行する。その結果、各エリアに配置された複数の基板を、各エリアに応じた温度で冷却することが可能である。そのため、複数の基板は、各エリアを経ることで段階的に冷却され、急速冷却による基板の端部の欠けを防止している。また、本発明で採用する基板冷却装置は、冷却媒体として送風を用いているため、基板との機械的な摩擦が生じることがなく、基板は冷却によって損傷することがない。
また本発明の基板冷却装置では、冷却すべき基板を上下方向に積み重ねるので、場所を取らない。

請求項２に記載の発明は、冷却室は壁を有した筺体で構成されており、前記壁には突出片が設けられており、前記風向き変更手段は、壁の一部と突出片で構成されることを特徴とする請求項１に記載の基板冷却装置である。

本発明で採用する基板冷却装置は、壁の一部と突出片で構成された風向き変更手段を有している。つまり、風向き変更手段を簡素な構成で構築可能である。例えば、壁に切り欠き部を複数設け、取外し可能な突出片と組み合わせることで、エリア数の増減を容易に行うことが可能である。或いは、自動開閉式の突出片を複数設けることで、エリア数の増減がより容易となる。

基板冷却装置の送風流路は、循環回路であっても良いが、一方通行の流路構成とすることが推奨される。

即ち請求項３に記載の発明は、前記冷却室は、吸気口と排気口を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板冷却装置である。

複数のエリアを通過した空気はかなりの高温となる。その高温の空気を冷却装置に戻して冷却し、再度各エリアに循環させる循環回路を構成すると、冷却装置の負荷が高くなり、高出力の冷却装置が必要となる。
本発明で採用する基板冷却装置は、冷却室に吸気口と排気口を設けている。吸気口は外気を冷却室内に取り込むためのものであり、排気口は冷却室内の不要な空気を冷却室外に排気するためのものである。つまり、冷却装置で冷却する空気を吸気口から取り込んだ外気のみとし、複数のエリアを通過した高温の空気を排気口から排気することで、冷却装置にかかる負担を軽減することが可能となる。すなわち吸気口と排気口を設けることで、ある程度の冷却手段の負荷を低減することができる。

請求項４に記載の発明は、制御装置と、温度検知手段とを有し、前記温度検知手段は基板の温度を検知可能であり、前記制御装置は温度検知手段で検知した温度に基づいて前記冷却手段を制御可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板冷却装置である。

本発明で採用する基板冷却装置は、温度検知手段に基づいてフィードバック制御が可能となるため、冷却が不十分であったり、冷却をし過ぎることがなく、目標とする温度で基板を仕上げることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の基板冷却装置と、基板を加熱可能な基板加熱装置と、移載装置を有し、前記移載装置は基板加熱装置で加熱された基板を基板冷却装置へ搬送可能であることを特徴とする基板キュア装置である。

本発明で採用する基板キュア装置は、基板の加熱から冷却までの工程を一つの装置内で完結可能であり、その他の工程と組み合わせての製造ラインの構築が容易である。

請求項６に記載の発明は、前記基板加熱装置と前記基板冷却装置が一体化したものであり、前記基板加熱装置は、加熱室を有し、前記加熱室と前記冷却室は、連通しており、前記移載装置は、加熱室と冷却室に跨って位置していることを特徴とする請求項５に記載の基板キュア装置である。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の基板冷却装置又は基板キュア装置を用いて基板を冷却する工程を有することを特徴とする基板の製造方法である。

本発明で採用する基板の製造方法は、前記の基板冷却装置又は基板キュア装置を用いて基板を冷却するものである。前述の通り、前記の基板冷却装置又は基板キュア装置を用いることで、冷却による基板の損傷を防止可能である。

本発明の基板冷却装置、基板キュア装置、並びに基板の製造方法によれば、冷却による基板の損傷を防止できる。また本発明の基板冷却装置及び基板キュア装置は、専有床面積が小さく、場所をとらない。

本発明の実施形態に係る基板キュア装置を示す一部断面正面図である。 図１の基板キュア装置を図１のＡ−Ａ方向から観察した斜視図である。 基板キュア装置内の空気の流れを示す一部断面正面図である。 基板冷却装置を示す一部断面正面拡大図である。 基板キュア装置内の基板の流れを示す一部断面正面図である。 基板冷却装置における基板の製造方法を示す一部断面正面図であり、（ａ）は基板冷却状態、（ｂ）は基板取出し状態を示す。 図６に続く基板冷却装置における基板の製造方法を示す一部断面正面図であり、（ｃ）は基板下降状態、（ｄ）は基板補充状態を示す。

以下は、本発明の基板冷却装置、基板キュア装置、並びに基板の製造方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本発明が制限して理解されるべきではない。また下記の実施形態では、理解を容易にするために基板８０を８段積みにした構成を説明するが、実際には、基板８０は、数十段に積まれる。なお基板８０は、ガラス等で作られた薄板であり、１ｍ四方あるいはそれ以上の面積を有する場合が多い。

図１に示す基板キュア装置１は、基板加熱装置２と基板冷却装置３とが一体化された装置である。基板キュア装置１は、外郭断熱壁５と天井板６０と底板６１とで周囲を囲まれた筺体４を有している。なお筐体４は、前記した基板８０が水平姿勢で配置されるものであり、相当の大きさを持つ。
筺体４内は、底板６１の略中央に設けられた中間断熱壁８で仕切られており、加熱室６と冷却室７とに区分されている。なお、加熱室６と冷却室７の上部は連通しており、両方に跨って、移載装置３０が設けられている。

移載装置３０は、図１に示すように、加熱室６と冷却室７に跨って位置している。移載装置３０は、伸縮部３１と、一対のアーム３２，３２と、レール３３を有している。移載装置３０はいわゆるクレーン装置であり、伸縮部３１は上下方向（天地方向）に伸縮可能であり、一対のアーム３２，３２は開閉可能である。つまり、移載装置３０は、図５に示すように、一対のアーム３２，３２で基板８０を基板積層装置１０ａからすくい取って保持可能である。基板８０を保持した移載装置３０は、レール３３に沿って、加熱室６から冷却室７に移動可能であり、前述の逆の手順で、基板積層装置１０ｂに基板８０を受け渡すことが可能である。つまり、移載装置３０は、加熱室６の基板積層装置１０ａ（図示省略）から冷却室７の基板積層装置１０ｂに基板８０を移し替えて搭載することが可能である。

加熱室６は、図２，３に示す様に基板８０を加熱して、キュアと呼ばれる熱硬化処理が可能なものである。図１に示すように、加熱室６において、加熱室側外郭断熱壁５ａの下部には開閉扉２６を有した搬入口２０が設けられている。なお、搬入口２０の近傍には、アーム５３を有した搬入装置５２が設けられている。搬入装置５２によって、基板積層装置１０ａに基板８０を搬入することが可能である。また、底板６１には吸気口２２が設けられており、天井板６０には排気口２３が設けられている。加熱室６内には、中板６２が設けられており、中板６２の上側に基板積層装置１０ａが設けられ、中板６２の下側に従来公知のヒータ１７と送風機１８が設けられている。中間断熱壁８の側面であって上部側には、突出片６３が設けられている。

すなわち、加熱室６では、図３に示すように、ヒータ１７と送風機１８により、吸気口２２から取り込まれた外気は、加熱された後に中間断熱壁８に向かって送風される。中間断熱壁８に沿って送風された空気は、突出片６３で風向きを変えて、複数の基板８０に向けて送風される。複数の基板８０を通過した空気の大部分は、上昇して排気口２３から筺体４の外へ排気される。一方、複数の基板８０を通過した空気の一部は、下降してヒータ１７側に戻り、加熱室６内を循環する。なお、図３では、説明の都合上、基板積層装置１０ａ，１０ｂの図示を省略している。

基板積層装置１０ａは、図１に示すように、一対の駆動部１１ａ，１１ｂを有している。一対の駆動部１１ａ，１１ｂは対向配置されており、一対の駆動部１１ａ，１１ｂを同期運転されることで、鏡像動作が可能である。

駆動部１１ａ，１１ｂはいずれも２本の連通軸２８，２９を有し、当該連通軸２８，２９の両端にプーリ１２，１３が設けられている。そしてプーリ１２，１３にベルト１４が懸架されている。プーリ１２，１３は、従来公知のものであり、上下方向に対向配置されている。懸架されたベルト１４には、背面に突起１５が一定間隔Ｄをあけて複数設けられている。
一方、プーリ１２は、図示しないモータで駆動されるものであり、プーリ１２を駆動することで、ベルト１４を周回移動させる。その結果、ベルト１４に設けられた突起１５が昇降する。

基板積層装置１０ａは、図２に示す様に、対向配置された突起１５，１５で基板８０を支持可能であり、複数の基板８０を、所定の間隔Ｄを空けて積層可能である。
また、前述の通り、一対の駆動部１１ａ，１１ｂは同期運転されるため、一対の駆動部１１ａ，１１ｂが各々備える突起１５，１５も同期して駆動される。その結果、基板積層装置１０ａは、複数の基板８０を下から上に向かって一斉に移動可能である。

一方、冷却室７は、図２，３に示す様に基板８０を冷却可能なものである。図１に示すように、冷却室７において、冷却室側外郭断熱壁５ｂには開閉扉２７を有した搬出口２１が設けられている。
筐体４を全体的に観察したとき、搬出口２１の位置は、加熱室６の搬入口２０と対向する位置にある。すなわち搬出口２１は、搬入口２０が設けられた加熱室側外郭断熱壁５ａに対して対向する位置の冷却室側外郭断熱壁５ｂに設けられている。また搬出口２１の高さは、比較的低い位置にある。

搬出口２１の外側には温度センサ４９（温度検知手段）が設けられている。なお、搬出口２１の近傍には、アーム５５を有した搬出装置５４が設けられている。搬出装置５４によって、基板積層装置１０ｂから基板８０を筺体４の外へ取り出すことが可能である。また、冷却室側外郭断熱壁５ｂの底板６１近傍の位置には、吸気口２４が設けられており、天井板６０には排気口２５が設けられている。冷却室７内には、中板６４が設けられており、中板６４の上側に基板積層装置１０ｂが設けられ、中板６４の下側に従来公知の蒸発器４４と送風機４７が設けられている。送風機４７の近傍には温度センサ４８（温度検知手段）が設けられている。

なお、蒸発器４４は冷凍回路４０の一部である。冷凍回路４０は、圧縮機４１、凝縮器４２、膨張弁４３、蒸発器４４から構成される。圧縮機４１から蒸発器４４に至る各装置は冷媒配管４５によって接続されている。凝縮器４２の近傍にはファン４６が配置されている。なお、冷凍回路４０は公知の冷凍サイクルであるため、詳細な説明は省略する。
冷凍回路４０は、制御装置５０で制御されるものである。なお、制御装置５０には、前述の温度センサ４８，４９で測定された温度情報が入力される。即ち冷凍回路４０は、蒸発器４４の下流側に配された温度センサ４８の検知温度が所定の温度となる様に制御されている。

さらに、冷却室７内には、突出片６５〜６８が設けられている。突出片６５〜６８は、いずれもある程度の面積を有するものであり、冷却室７の略全幅（図１，３の奥行き方向）に渡っている。
突出片６５，６７は、上下方向に間隔を空けて中央の中間断熱壁８の冷却室７に設けられている。即ち突出片６７は、中間断熱壁８の中間部分にあり、庇の如く中間断熱壁８から略垂直方向に突出している。突出片６５は、中間断熱壁８の上端近傍にあり、同じく庇の如く中間断熱壁８から略垂直方向に突出している。
これに対して突出片６８は、前記した突出片６５，６７の間にあり、自由端側が基端側よりも上方にある。即ち突出片６８は傾斜姿勢である。

突出片６６は、冷却室側外郭断熱壁５ｂに設けられている。突出片６６は、庇の如く冷却室側外郭断熱壁５ｂから略垂直方向に突出している。

突出片６６の位置は、上下方向において、突出片６５，６７の略真ん中に位置している。つまり、突出片６５〜６７は、上下方向において、突出片６５〜６７の順番で、下側から上側に向かって位置している。なお、突出片６６の下側には、軸流ファン５１（送風装置）が設けられている。

本実施形態においては、冷却室７の内部が、前記した突出片６５〜６７によって、高さ方向にＡ〜Ｃのエリアに区分されている。
つまり本実施形態においては、冷却室７は、中板６４から中間断熱壁８に設けられた突出片６５までの高さ領域がＡエリアである。また中間断熱壁８に設けられた突出片６５から冷却室側外郭断熱壁５ｂの内面側に設けられた突出片６６までの高さ領域がＢエリアである。さらに冷却室側外郭断熱壁５ｂの内面側に設けられた突出片６６から中間断熱壁８の上端近傍に設けられた突出片６７までの高さ領域がＣエリアである。

ここで、冷却室７側に設けられた基板積層装置１０ｂは、前述の加熱室６に設けられたものと同様の構成であり、構成についての詳細な説明を省略する。基板積層装置１０ｂについても、図２〜４に示すように、複数の基板８０が所定の間隔Ｄを空けて積層される。なお、図３，４では、説明の都合上、基板積層装置１０ｂの図示を省略している。

基板積層装置１０ｂに対する基板８０の搭載状態を説明すると、図４に示すように、複数の基板８０は、下側から上側に向かって、基板８０ａ〜８０ｆの順番で間隔Ｄを空けて搭載されている。基板８０は基板積層装置１０ｂによって上方から下方側に向かって降下するものではあるが、図４の時点においては、水平方向において、突出片６５は基板８０ｂと略同一線上の位置にある。また同じく、突出片６６は基板８０ｄと略同一線上の位置にあり、突出片６７は基板８０ｆと同一線上の位置にある。
前記した様に冷却室７の内部は、前記した突出片６５〜６７によって、高さ方向にＡ〜Ｃのエリアに区分されているから、図４の時点においては、Ａエリアに基板８０ａ，８０ｂが位置し、Ｂエリアに基板８０ｃ，８０ｄが位置し、Ｃエリアに基板８０ｅ，８０ｆが位置している。

また最も下のＡエリアとその上のＢエリアとの境界部には基板８０ｂがある。そして基板８０ｂは、相当の面積があり、ＡエリアとＢエリアとの間は基板８０ｂで塞がれている。そのためＡエリアからＢエリアに対して直接的には通風されにくい状態となっている。
一方、Ａエリア内に存在する基板８０ａと８０ｂとの間には隙間８１ａがあり、隙間８１ａは冷却室７の下部側であって中間断熱壁８の近傍部５６と冷却側外郭断熱壁５ｂの近傍部５７を連通する。
すなわち基板８０ａと８０ｂとの間には隙間８１ａは、Ａエリアの両端部たる冷却室７の下部側であって中間断熱壁８の近傍部５６と冷却側外郭断熱壁５ｂの近傍部５７を連通する。そしてその一方で、ＡエリアとＢエリアとの間は、概ね基板８０ｂで遮蔽されている。
そして本実施形態では、基板８０ａと８０ｂとの間に形成される隙間８１ａが送風路Ｓとして機能する。
なお実際の装置では、基板８０の積載量が、数十段に及ぶので、Ａエリアに属する基板８０の枚数は多く、基板８０の間に形成される隙間８１の数も多い。

またＢエリアについても同様であり、基板８０ｂと８０ｃとの間に形成される隙間８１ｂがＢエリアの送風路Ｓとして機能する。また基板８０ｃと８０ｄとの間に形成される隙間８１ｃについてもＢエリアの送風路Ｓとして機能する。
すなわち上記した隙間８１ｂ，隙間８１ｃは、Ｂエリアの両端部たる冷却室７の中間部であって冷却側外郭断熱壁５ｂの近傍部７２と冷却室７の中間部であって中間断熱壁８の近傍部７３の間を連通する。そしてその一方で、ＡエリアとＢエリアとの間は、概ね基板８０ｂで遮蔽されている。またＢエリアとＣエリアとの間は、概ね基板８０ｄで遮蔽されている。

さらにＣエリアについても同様であり、基板８０ｄと８０ｅとの間に形成される隙間８１ｄがＣエリアの送風路Ｓとして機能する。また基板８０ｅと８０ｆとの間に形成される隙間８１ｅについてもＣエリアの送風路Ｓとして機能する。
すなわち上記した隙間８１ｄ，隙間８１ｅは、Ｃエリアの両端部たる冷却室７の上部であって中間断熱壁８の近傍部７５と冷却側外郭断熱壁５ｂの近傍部７６を連通する。
そしてその一方で、ＣエリアとＢエリアとの間は、概ね基板８０ｄで遮蔽されている。また各エリアの送風路Ｓは、基板８０を外れた位置で連通する。そのため各エリアの送風路Ｓは、直列的に繋がる。
また一連の送風路ＳはＳ字上に蛇行する。

そのため冷却室７内には、突出片６５〜６７と基板８０ａ〜８０ｆとによって、Ａ〜Ｃのエリアに区分された送風路Ｓが形成されている。蛇行した送風路Ｓにおいて、各エリアに位置する基板８０ａ〜８０ｆは、整流板的な機能を発揮する。

また前記した送風路の一端側（下側）は、中板６４と底板６１とによって構成される導入流路８５と連通し、その端部は吸気口２４に繋がっている。
そして中板６４の下側には蒸発器４４と送風機４７があり、当該蒸発器４４と送風機４７は、導入流路８５内に置かれている。

そのため、図３、図４に示すように、送風路Ｓの上流たる導入流路８５において、送風機４７に吸引され、吸気口２４から取り込まれた外気は、蒸発器４４を通過して冷却された後、中間断熱壁８に向かって送風される。中間断熱壁８に沿って送風された空気は、中間断熱壁８及び突出片６５に衝突して風向きを変え、Ａエリアに対して重点的に送風される。ここでＡエリアでは、図面左側の、冷却室７の下部側であって中間断熱壁８の近傍部５６と、図面右側の、冷却側外郭断熱壁５ｂの近傍部５７が、基板８０ａ，８０ｂの間の隙間８１ａによって連通するから、送風は、当該隙間８１ａを図面右側に向かって流れる。この間、送風は基板８０ａ，８０ｂと接し、基板８０ａ，８０ｂの熱を奪う。

Ａエリアを通過した空気は、冷却側外郭断熱壁５ｂに衝突し、さらに突出片６６で風向きを変えて、Ｂエリアに対して重点的に送風される。つまり、断熱壁５と突出片６６は、風向き変更手段７０を成している。

またＡエリアの末端部たる冷却側外郭断熱壁５ｂの近傍部５７には、軸流ファン５１（送風装置）が設けられているので、冷却側外郭断熱壁５ｂの近傍部５７に至った送風は、軸流ファン５１で再加圧されてＢエリアに送風される。
そしてＢのエリアの両端は、基板８０ｂと８０ｃとの間に形成される隙間８１ｂ及び、基板８０ｃと８０ｄとの間に形成される隙間８１ｃによって連通するから、送風はこれらの隙間８１ｂ，８１ｃを通過する。すなわちＢエリアでは、図面右側から左側に向かって送風される。
また、Ｂエリアを通過した空気は、中間断熱壁８に沿って進み、突出片６７，６８で風向きを変えて、Ｃエリアに対して重点的に送風される。Ｃエリアについても、送風は、基板８０ｄと８０ｅとの間に形成される隙間８１ｄと、基板８０ｅと８０ｆとの間に形成される隙間８１ｅを流れることとなる。

ここで突出片６８は、他の突出片６５，６６，６７と異なり、傾斜した形状となっている。突出片６８は、Ｃエリアの送風を適度の分配し、Ｃエリア内の送風路Ｓに均等に送風するために設けられている。
すなわち他の突出片６５，６６，６７は、壁面から垂直姿勢に設置されており、送風が隣接するエリアに直接洩れることを阻止している。これに対して突出片６８は、傾斜姿勢となっており、突出片６８よりも上方側に送風を漏らす構造となっている。
いずれにしても、本実施形態では、中間断熱壁８と突出片６７，６８は、風向き変更手段７１を成している。なお、Ｃのエリアを通過した空気は、上昇して排気口２５から筺体４の外へ排気される。

つぎに、本実施形態の基板キュア装置１を用いた基板８０の製造方法について、図５，図６（ａ）〜図７（ｄ）を用いて説明する。
基板８０は、搬入口２０から加熱室６（基板加熱装置２）に搬入され、基板積層装置１０ａの対向する突起１５に載置される。
加熱室６に搬入された基板８０は、加熱室６の最も下の位置にあり、基板積層装置１０ａの駆動に応じて次第に上昇する。基板積層装置１０ａが駆動して基板８０が上昇すると、新たに空き状態の突起１５の組が移動して来るので、空き状態の突起１５の組にも順次基板８０が載置される。
遂には加熱室６内に基板８０が満載状態となり、最も上の基板８０が基板積層装置１０ａの最上部に至る。この間、基板８０は加熱され続け、キュア処理が完了する。

図５において、加熱室６（基板加熱装置２）でキュア処理（加熱処理）が行われた基板８０は、移載装置３０によって、加熱室６の基板積層装置１０ａ（図示省略）から冷却室７（基板冷却装置３）の基板積層装置１０ｂ（図示省略）に移載される。
そして移載装置３０によって、加熱室６の最も上部の基板８０が保持されて上昇し、隣の冷却室７に搬送される。そして冷却室７に設置された基板積層装置１０ｂにキュア処理後の基板８０が設置される。
すなわち基板８０は、基板積層装置１０ｂの対向する突起１５に載置される。
冷却室７に搬入された基板８０は、冷却室７の最も上の位置にあり、基板積層装置１０ｂの駆動に応じて次第に下降する。基板積層装置１０ｂが駆動して基板８０が下降すると、新たに空き状態の突起１５の組が移動して来るので、空き状態の突起１５の組にも順次キュア処理後の基板８０が載置される。
遂には冷却室７内に基板８０が満載状態となり、最も下の基板８０ａが基板積層装置１０ｂの最下部に至る。この間、基板８０は冷却され続ける。

図６（ａ）の「基板冷却状態」においては、キュア処理済（加熱処理済）の基板８０ａ〜８０ｆが、冷却室７の基板積層装置１０ｂ（図示省略）に搭載された状態を示している。前述の通り、冷却室７内には、突出片６５〜６７，６８と基板８０ａ〜８０ｆとによって、Ａ〜Ｃのエリアに区分され、さらに各基板８０ａ〜８０ｆ同士の隙間８１ａ〜８１ｅによって各エリア毎に独立した流路が形成されている。そして各流路は直列的に繋がっていて一連の送風路Ｓが形成されている。この状態において、蒸発器４４と送風機４７によって冷却された空気は、最初にＡエリアに送風される。冷却された空気は、Ａのエリアにおいて、基板８０ａ，８０ｂに熱を奪われ、ぬるくなった空気としてＡのエリアから出て行く。

Ａのエリアを通過してぬるくなった空気は、風向き変更手段７０によって、Ｂのエリアに送風される。ぬるくなった空気は、Ｂのエリアにおいて、基板８０ｃ，８０ｄに熱を奪われ、さらにぬるくなった空気としてＢのエリアから出て行く。
Ｂのエリアを通過してさらにぬるくなった空気は、風向き変更手段７１によって、Ｃのエリアに送風される。さらにぬるくなった空気は、Ｃのエリアにおいて、基板８０ｅ，８０ｆに熱を奪われ、さらにぬるくなった空気としてＣのエリアから出て行く。

つまり、蒸発器４４で冷却された空気は、Ａ〜Ｃのエリアに区分された送風路Ｓを通過することで、段階的に熱を奪われる。そのため、Ａ〜Ｃのエリアの順番で、冷却された空気の温度が、暖かい温度へとシフトしている。その結果、基板８０は、Ｃ〜Ａのエリアを経ることで、段階的に冷却される。

図６（ｂ）の「基板取出し状態」においては、搬出口２１が有する開閉扉２７が開かれて、Ａのエリアにあった基板８０ａが筺体４の外へ取り出されている。取り出された基板８０ａは、温度センサ４９によって温度が検知される。この検知された温度信号は、制御装置５０にフィードバックされ、冷却室７内の温度調整がなされる。

図７（ｃ）の「基板下降状態」においては、基板積層装置１０ｂ（図示省略）によって、基板８０ｂ〜８０ｆが、基板８０ひとつ分だけ一斉に下降されている。その結果、Ａのエリアに基板８０ｂ，８０ｃが位置し、Ｂのエリアに基板８０ｄ，８０ｅが位置し、Ｃのエリアに基板８０ｆが位置している。

図７（ｄ）の「基板補充状態」においては、移載装置３０（図示省略）により、キュア処理済（加熱処理済）の基板８０ｇが補充されている。
つまり、上記の図６（ａ）〜図７（ｄ）のサイクルを繰り返すことにより、キュア処理済（加熱処理済）の基板８０を連続的に冷却して仕上げることができる。

以上の通り、冷却室７では、基板８０の冷却温度は、Ａ〜Ｃのエリアに応じて段階的にゆるめられている。つまり、基板８０をＣ〜Ａのエリアへと順番に送ることにより、徐々に冷却することが可能となる。その結果、基板８０は、従来のように急速冷却による割れが生じることはない。つまり、基板キュア装置１（基板冷却装置３）を用いることにより、冷却による基板８０の損傷を防止できる。

上記した実施形態では、基板冷却装置３は、筺体４に組み込まれて基板キュア装置１とする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板加熱装置２とは、独立・分離して、基板冷却装置３を単体で用いても構わない。

上記した実施形態では、風向き変更手段７０，７１は、断熱壁５と突出片６６、中間断熱壁８と突出片６７とする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ダクトのようなもので構成しても構わない。或いは、突出片６６，６７を用いずに、軸流ファン５１（送風装置）を用いて、風向き変更手段としても構わない。

上記した実施形態では、突出片６６，６７を、それぞれ断熱壁５，８に固定した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、壁に切り欠き部を複数設け、取外し可能な突出片と組み合わせることで、エリア数の増減を容易に行うことが可能である。或いは、自動開閉式の突出片を複数設けることで、エリア数の増減がより容易となる。

上記した実施形態では、蒸発器４４と送風機４７の組み合わせによって冷却手段を構成しているが、送風機４７だけで冷却手段を構成してもよい。

上記した実施形態では、冷却室７内で基板８０を水平に保持し、上から下方向に向かって基板８０を移動させたが、逆に下から上に向かって基板を移動させてもよい。この構成を採用する場合には、冷却は、上側から下側に向かって送風することによって行うこととなる。

上記した実施形態では、風向き変更手段は、送風装置（軸流ファン５１）を有している。すなわち本実施形態の基板冷却装置３は、基板８０の間に送風が行われるから流路抵抗が高い。またさらに本発明の基板冷却装置３では、風向き変更手段によって、一部のエリアから出てくる気流の向きを変更して、他のエリアに対して送風を行うから、送風路Ｓがジグザグ状となって長くなり、流路抵抗がさらに高くなる傾向となる。そのため基板冷却装置を大型化すると、流路抵抗が過度に大きくなって所望の送風量が確保できなくなってしまう懸念がある。そこで上記した実施形態では、中途に送風装置（軸流ファン５１）を設けた。

本実施形態の基板冷却装置３では、風向き変更手段が送風装置（軸流ファン５１）を持っており、上流側から流れてきた送風が送風装置で再加圧される。その結果、基板冷却装置３を通過する風量として大きな流量を確保することができる。
しかしながら本発明は、軸流ファン５１を有する構成に限定されるものではなく、送風路Ｓに一つだけ送風装置があるものであってもよい。

１ 基板キュア装置
２ 基板加熱装置
３ 基板冷却装置
４ 筺体
５ａ 加熱室側外郭断熱壁
５ｂ 冷却室側外郭断熱壁
８ 中間断熱壁
６ 加熱室
７ 冷却室
１０ 基板積層装置
２４ 吸気口
２５ 排気口
３０ 移載装置
４８，４９ 温度センサ（温度検知手段）
５０ 制御装置
６５，６６，６７ 突出片
６８ 突出片
７０，７１ 風向き変更手段
８０，８０ａ〜８０ｇ 基板
Ａ〜Ｃ エリア
Ｄ 間隔
Ｓ 送風路

Claims (7)

1. 基板を冷却可能な基板冷却装置において、
   冷却室と、基板積層装置と、冷却手段と、風向き変更手段とを有し、
   前記基板積層装置は、複数の基板を各々所定の間隔を空けて積層可能であって、且つ複数の基板を冷却室内の上下方向のうち一方向に移動可能であり、
   複数の基板は、上下方向の複数のエリアに区分された位置にあって、且つ、前記複数のエリアのそれぞれにおいて基板同士の間で送風路が形成され、
   前記複数のエリアの送風路は、直列的に繋がるものであり、
   前記冷却手段は、特定のエリアに対して重点的に送風可能であり、
   前記風向き変更手段は、一部のエリアから出てくる気流の向きを変更して、他のエリアに対して重点的に送風可能であり、
   前記特定のエリアは、前記複数の基板の移動方向の下流側にあり、
   前記冷却手段からの送風は、前記特定のエリアにおける基板間の送風路を通過して、他のエリアの基板間の送風路に流れることを特徴とする基板冷却装置。
2. 冷却室は壁を有した筺体で構成されており、
   前記壁には突出片が設けられており、
   前記風向き変更手段は、壁の一部と突出片で構成されることを特徴とする請求項１に記載の基板冷却装置。
3. 前記冷却室は、吸気口と排気口を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板冷却装置。
4. 制御装置と、温度検知手段とを有し、
   前記温度検知手段は基板の温度を検知可能であり、
   前記制御装置は温度検知手段で検知した温度に基づいて前記冷却手段を制御可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板冷却装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の基板冷却装置と、基板を加熱可能な基板加熱装置と、移載装置を有し、前記移載装置は基板加熱装置で加熱された基板を基板冷却装置へ搬送可能であることを特徴とする基板キュア装置。
6. 前記基板加熱装置と前記基板冷却装置が一体化したものであり、
   前記基板加熱装置は、加熱室を有し、
   前記加熱室と前記冷却室は、連通しており、
   前記移載装置は、加熱室と冷却室に跨って位置していることを特徴とする請求項５に記載の基板キュア装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の基板冷却装置又は基板キュア装置を用いて基板を冷却する工程を有することを特徴とする基板の製造方法。

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