CN116475034A - 热处理装置及热处理方法 - Google Patents

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CN116475034A CN202310059026.2A CN202310059026A CN116475034A CN 116475034 A CN116475034 A CN 116475034A CN 202310059026 A CN202310059026 A CN 202310059026A CN 116475034 A CN116475034 A CN 116475034A
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石原淳司
矶明典
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Abstract

本发明提供一种热处理装置及热处理方法，在抑制腔室的开闭门滑动所需的空间的同时，确保在腔室的内部配置基板的空间，进而在开闭门开口时抑制腔室的内部的散热。本发明包括：腔室，设置有开口部，自开口部搬入工件；支撑部，设置于腔室的内部，对工件进行支撑；加热器，设置于腔室的内部，对由支撑部支撑的工件进行热处理；开闭门，能够相对于开口部在上下方向上移动，且在进行热处理时将开口部关闭；以及加热控制部，在利用开闭门使开口部的一部分开口的期间，使腔室的内部中位于开口部由开闭门关闭的区域的加热器接通。

Description

热处理装置及热处理方法
技术领域
本发明涉及一种热处理装置、热处理方法。
背景技术
已知有一种将包含有机材料以及溶媒的溶液涂布于基板上，对其进行加热而在基板上形成有机膜的技术。此时，涂布有溶液的基板被搬入腔室内，在100℃～600℃左右的高温下进行热处理。在腔室的开口部设置有开闭门，通过使所述开闭门在上下方向或左右方向上滑动而使开口部打开/关闭，从而取出/放入基板。作为腔室的开闭门，已知有覆盖开口部整体的一扇门。另外，还已知有在内部被分割成两部分的腔室中覆盖上下或左右的开口部的两扇门。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2019/117250号
发明内容
[发明所要解决的问题]
一扇门的腔室由于需要在上下方向或左右方向上滑动一扇门所需的大空间，因此可配置的场所有限。与此相对，两扇门的腔室中使各开闭门上下或左右滑动所需的空间可成为一扇门的一半。然而，在两扇门的腔室中，有在所述两扇门之间真空环境时的气密性或刚性降低的课题。为了解决所述课题，一般在两扇门之间的区域，将内部分割成两部分以设置按压密封材的构件。因此，在腔室的中央部分产生了无法配置基板的死空间。另外，无论是一扇门的腔室还是两扇门的腔室，若将开闭门全部打开，则腔室的内部迅速冷却，到进行下次的热处理为止需要长时间。
本发明的目的在于提供一种热处理装置及热处理方法，在抑制腔室的开闭门滑动所需的空间的同时，确保在腔室的内部配置基板的空间，进而在开闭门开口时抑制腔室的内部的散热。
[解决问题的技术手段]
本发明的热处理装置包括：腔室，设置有开口部，自所述开口部搬入工件；支撑部，设置于所述腔室的内部，对所述工件进行支撑；加热器，设置于所述腔室的内部，对由所述支撑部支撑的所述工件进行热处理；开闭门，能够相对于所述开口部在上下方向上移动，且在进行热处理时将所述开口部关闭；以及加热控制部，在利用所述开闭门使所述开口部的一部分开口的期间，使所述腔室的内部中位于所述开口部由所述开闭门关闭的区域的所述加热器接通。
本发明的热处理方法包括：将工件经由所述开口部搬入设置有开口部的腔室的内部的步骤；利用能够相对于所述开口部在上下方向上移动的开闭门，将所述开口部关闭的步骤；为了对所述工件进行热处理，使设置于所述腔室的内部的加热器接通的步骤；使所述加热器关闭的步骤；为了将所述腔室的内部冷却，使设置于所述腔室的内部的气体放出部接通的步骤；在所述腔室的内部被冷却到规定的温度后，使所述加热器接通的步骤；以及利用所述开闭门，在将所述腔室的内部中已接通的所述加热器所处的区域关闭的状态下，使所述开口部的一部分开口的步骤。
[发明的效果]
本发明的热处理装置可在抑制腔室的开闭门滑动所需的空间的同时，确保在腔室的内部配置基板的空间，进而在开闭门开口时抑制腔室的内部的散热。
附图说明
图1是表示实施方式的热处理装置的正视图。
图2是表示实施方式的热处理装置的局部剖面图。
图3是表示实施方式的盒的立体图。
图4是表示实施方式的气体放出部的平面图。
图5的(A)～图5的(C)是表示实施方式的开闭门的打开/关闭位置的图。
图6是表示实施方式的控制部的框图。
图7是表示实施方式的搬入、加热动作的流程图。
图8是表示实施方式的冷却、取出动作的流程图。
[符号的说明]
1：热处理装置
10：腔室
11：排气部
12：排气管
121：阀
21：支撑部
211：框架
212：承接部
22、22A、22B：加热器
30：开闭门
80：控制部
81：排气控制部
82：加热控制部
83：气体控制部
84：开闭控制部
85：存储部
86：输入/输出控制部
91：输入装置
92：输出装置
A：开口部
C：盒
C1：盒框架
C11：梁
C2：均热板
C3：工件支撑部
C4：盒支撑部
D、U、M：位置
G、GA、GB：气体放出部
W：工件
具体实施方式
[结构]
以下，参照附图对本发明的实施方式(以下，也称为本实施方式)进行说明。如图1及图2所示，热处理装置1包括：腔室10，经由开口部A取出/放入工件W；支撑部21，设置于腔室10的内部，对载置工件W的盒C进行支撑；加热器22，对工件W进行加热；气体放出部G，对工件W进行冷却；以及开闭门30，将开口部A打开/关闭。此外，在图1中，为了表示腔室10的内部而省略了开闭门30。以下，将经由腔室10的开口部A取出/放入工件W的方向称为Y方向，将腔室10的载置面中与Y方向正交的方向称为X方向，将与Y方向及X方向正交的方向称为Z方向。如图1所示，本实施方式的腔室10载置于水平面上，有时也将X方向称为左右方向、将Y方向称为前后方向、将Z方向称为上下方向。另外，有时也将在X方向上排列且相向的两面称为侧面、将在Z方向上排列且相向的两面称为上下面。
工件W是涂布有溶液的基板。溶液包含含有有机材料的溶剂，例如是包含聚酰胺酸的清漆。基板例如是玻璃基板或半导体晶片，且在上表面涂布溶液。工件W通过在热处理装置1中进行热处理，溶液的聚酰胺酸被酰亚胺化，从而在基板的表面形成聚酰亚胺膜。此外，工件W也可在搬入热处理装置1之前搬入未图示的临时煅烧装置中进行临时煅烧。在临时煅烧中，例如通过在90℃以下、100Pa左右的压力的环境中放置3分钟以上，可预先使溶媒的一部分从溶液中蒸发。
本实施方式的工件W以载置于盒C内的规定位置的方式被搬入腔室10的内部。如图3所示，盒C是将内部所支撑的工件W在上下左右的四方、及与进行工件W的取出/放入的开口相向的面处予以包围的箱状体，且在腔室10的内部，由后述的支撑部21支撑而设置成多层。即，是从X方向观察时的剖面为コ字(四边中的一边为空的形状)的框体。此外，在图3中，为了便于说明，未示出盒C的上表面。盒C具有盒框架C1、设置于盒框架C1并构成箱状体的均热板C2、支撑工件W的下表面的工件支撑部C3、支撑于后述的支撑部21的盒支撑部C4、以及气体放出部G(喷嘴G1)。此外，关于气体放出部G(喷嘴G1)，将参照图2及图4在之后进行叙述。
盒框架C1例如是使用细长构件构成的骨架结构。盒框架C1例如为长方体的框结构，在长方体的上表面及下表面，在X方向上排列有多根沿Y方向架设的梁C11。梁C11的根数并无特别限定，以后设为四根。均热板C2例如是包含不锈钢等热传导率高的金属材料的板状构件，设置于盒框架C1的上下左右。即，均热板C2设置于盒框架C1的上下左右侧及里侧，由此构成箱状体的盒C的上下侧面及里侧的面。此外，所谓里侧，是在Y方向上与开口部A设置侧相反的一侧。具体而言，在盒框架C1的上下，以填埋各梁C11之间的方式设置有多个均热板C2。在本实施方式中，以填埋盒框架C1的外框与四根梁C11之间的方式，上下分别设置有五张均热板。在盒框架C1的左右侧及里侧，各设置有一张均热板C2。
如图2及图4所示，气体放出部G安装于盒C的里侧，具有沿X方向延伸的配管，且在其前端具有多个喷嘴G1。气体放出部G的沿X方向延伸的配管例如与利用支撑部21支撑盒C的位置对应地，在Z方向上设置成多层。沿X方向延伸的配管(与设置于盒C中的喷嘴G1相连的配管)经由未图示的接头等连接部与未图示的气体供给装置装卸自如地连接。在气体放出部G中，将在腔室10的内部配置于上半部分的气体放出部G特别称为第一气体放出部GA，将在腔室10的内部配置于下半部分的气体放出部G特别称为第二气体放出部GB。此外，以下，将第一气体放出部GA简称为气体放出部GA，将第二气体放出部GB简称为气体放出部GB。
工件支撑部C3是从盒框架C1的下表面的梁C11向上方突出地设置，且以其前端支撑工件W的下表面的棒状体。工件支撑部C3的配置或根数并无特别限定，例如在各梁C11等间隔地各设置有四根。即，工件支撑部C3在盒框架C1的下表面以格子状设置有4×4根。另外，工件支撑部C3的前端例如可为半球状，以免损伤工件W的下表面。盒支撑部C4是从盒C的侧面向侧方突出地设置，且由后述的支撑部21支撑的突出部。通过盒支撑部C4由后述的支撑部21支撑，盒C被支撑于支撑部21。因此，工件W由盒C的工件支撑部C3直接支撑，另一方面由支撑部21间接支撑。此外，所述盒C可逐一取出，从而可个别地进行维护。
如图2及图4所示，气体放出部G设置于盒C的里侧，具有沿X方向延伸的配管，且在其前端具有多个喷嘴G1。气体放出部G例如与利用支撑部21支撑盒C的位置对应地，在Z方向上设置成多层，与设置于盒C的喷嘴G1相连的配管和未图示的气体供给装置经由未图示的接头等连接部而装卸自如地连接。在气体放出部G中，将在腔室10的内部配置于上半部分的气体放出部G特别称为第一气体放出部GA，将在腔室10的内部配置于下半部分的气体放出部G特别称为第二气体放出部GB。此外，以下，将第一气体放出部GA简称为气体放出部GA，将第二气体放出部GB简称为气体放出部GB。
从设置于腔室10的外侧的未图示的气体供给装置向气体放出部G供给冷却气体。冷却气体的温度并无特别限定，例如设为比常温低的温度。冷却气体只要是例如氮气、稀有气体(氩气或氦气等)等不易与加热后的工件W反应的气体即可。另外，在气体放出部G的配管侧面设置有朝向设置开口部A的方向突出的多个喷嘴G1，从喷嘴G1的开口放出冷却气体。喷嘴G1的开口例如朝向工件W的下表面与盒C的下表面之间。由此，在对腔室10的内部进行冷却时，从喷嘴G1的开口放出的冷却气体以沿着工件W的下表面的方式流动(参照图2的虚线箭头)。此时，若腔室10的开口部A打开，则冷却气体从开口部A排出。由此，腔室10的内部成为正压，从而降低颗粒经由开口部A进入腔室10的内部的担忧。此外，在取出盒C时，可将设置于腔室10的外侧的气体供给装置与气体放出部G的连接部拆除。
腔室10是在正面设置有开口部A的大致长方体的容器。开口A与腔室10的形状对应地为大致长方形。腔室10例如由不锈钢等金属形成。在腔室10的内部设置有加热器22，所述加热器22用于对能够载置工件W的盒C进行支撑，并进一步进行加热。另外，在腔室10的外部设置有将开口部A打开/关闭的开闭门30。
在腔室10中，经由开口部A而取出/放入工件W。如后所述，腔室10的内部成为能够在Z方向上支撑多张工件W的结构。即，在腔室10的内部，可一次对多张工件W进行热处理。具体而言，例如利用未图示的机器人手臂等，从腔室10的上方依次搬入工件W，在减压及后述的热处理后，从腔室10的下方依次取出工件W。
在腔室10中，例如在其下方设置有排气部11。排气部11的一端与腔室10的内部连通，另一端与未图示的排气装置连接。由此，在腔室10的内部处于后述的密闭状态时，排气部11可使腔室10的内部成为真空。
在腔室10中，例如在其上方设置有排气管12。排气管12的一端与腔室10的内部连通，另一端与腔室10的外部连通。在排气管12的内部设置有阀121。阀121通常关闭，例如在向腔室10的内部放出后述的冷却气体时打开。由此，向腔室10的内部放出的冷却气体经由排气管12而排出到外部。
支撑部21包括竖立设置于腔室10的内部的框架211、以及设置于框架211的内部并对盒C进行支撑的承接部212。框架211例如是使用细长构件构成的骨架结构。框架211例如是长方体的框结构，且在侧面设置有板状的内壁。承接部212是在框架211的内壁以相同高度沿X方向设置有一对的承接构件。一对承接部212通过对盒C的盒支撑部C4进行支撑而支撑一个盒C。另外，一对承接部212在框架211的内壁沿Z方向设置有与盒C相同的数量。在本实施方式中，如图1所示，与六个盒C对应地设置有六组成对的承接部212。
加热器22例如是沿X方向延伸的圆柱状的构件，且放射热来对盒C进行加热，由此对盒C的内部所支撑的工件W进行加热。如图2所示，加热器22沿Y方向排列设置有多根。进而，沿Y方向排列设置有多根的加热器22例如与利用支撑部21支撑盒C的位置对应地，在Z方向上设置成多层。具体而言，以从上下方向夹持盒C的方式设置有加热器22。即，在本实施方式中，与支撑于腔室10的内部的六个盒C对应地设置有七层加热器22。加热器22中，将在腔室10的内部配置于上半部分的加热器特别称为第一加热器22A，将在腔室10的内部配置于下半部分的加热器特别称为第二加热器22B。此外，以后将第一加热器22A简称为加热器22A，将第二加热器22B简称为加热器22B。另外，由于本实施方式的加热器22设置有奇数层，因此将从上起的四层加热器22设为加热器22A，将剩余的三层加热器22设为加热器22B。
开闭门30与腔室10的开口部A相向地设置。开闭门30是能够将开口部A完全覆盖的大小的一扇门。开闭门30能够在上下方向上移动，另外，能够在与腔室10接触/分离的方向、即Y方向上移动。具体而言，开闭门30经由气缸而固定于未图示的滑动构件，所述滑动构件沿着竖立设置于开口部A的正面的两根导轨滑动自如地设置。由此，开闭门30不仅能够经由滑动构件在上下方向上滑动，而且能够经由气缸在与腔室10接触/分离的方向上移动。
开闭门30通过在上下方向上滑动而将开口部A打开/关闭。具体而言，将开口部A的上半部分或下半部分打开/关闭。即，将开口部A关闭的开闭门30能够向下方向滑动以使开口部A的上半部分开口，另外，能够向上方向滑动以使开口部A的下半部分开口。这样，开闭门30在将开口部A局部地关闭的状态下，使开口部A的一部分开口。此处，如图5的(A)、图5的(B)所示，若将开口部A的上半部分开口的状态下开闭门30的Z方向上的位置设为位置D、将开口部A的下半部分开口的状态下开闭门30的Z方向上的位置设为位置U，则位于位置D的开闭门30能够通过向上方向滑动而将开口部A关闭，另外，位于位置U的开闭门30能够通过向下方向滑动而将开口部A关闭。另外，将如图5的(C)所示将开口部A关闭的开闭门30的Z方向上的位置设为位置M。
对开闭门30将开口部A密闭的动作进行说明。如上所述，开闭门30不仅能够在上下方向上滑动，而且也能够在Y方向上移动。开闭门30通过所述Y方向上的移动而被按压到开口部A的边缘，从而可将腔室10的内部密闭。此外，此时，所述阀121设为关闭。另外，在开闭门30将开口部A密闭时，在开闭门30与开口部A的接触部分，为了提高气密性，也可设置O形环等密封材。另外，开闭门30可从开口部A的边缘离开，从而将腔室10的内部开放。此外，以下，开闭门30将腔室10的内部密闭的状态也称为密闭状态，开闭门30将腔室10的内部开放的状态也称为开放状态。即，所谓密闭状态，是指开闭门30被按压到开口部A的边缘，腔室10的内部变得气密的状态，所谓开放状态，是指不限于开闭门30的位置而在开闭门30与腔室10之间在Y方向上存在间隙的状态。另外，在图5的(A)、图5的(B)所示的开闭门30的位置为位置D时或位置U时，由于在开闭门30与腔室10之间在Y方向上存在间隙，因此成为开放状态且开口部A的一部分开口的状态。
热处理装置1还包括对各结构的动作进行控制的控制部80。即，控制部80对排气部11、阀121、加热器22、气体放出部G以及开闭门30进行控制。如图6所示，控制部80具有排气控制部81、加热控制部82、气体控制部83、开闭控制部84、存储部85、以及输入/输出控制部86。
排气控制部81对排气部11进行控制，可使处于密闭状态的腔室10的内部成为真空。另外，排气控制部81对排气管12的阀121的打开/关闭进行控制，可从腔室10的内部排出冷却气体。
加热控制部82对加热器22的接通/断开及输出进行控制。所谓加热器22接通，是指加热器22对腔室10的内部进行加热。所谓加热器22断开，是指加热器22停止对腔室10的内部进行加热。加热器22对腔室10的内部进行加热时的输出例如能够设定为第一温度、比第一温度高的第二温度、比第一温度及第二温度高而对工件W进行热处理的热处理温度等。另外，加热器22能够对与工件W的支撑位置对应的每一层进行控制。由此，例如能够进行如下等控制：使加热器22A接通，另一方面使加热器22B断开，或者使加热器22A为第一温度，使加热器22B为第二温度。此外，加热控制部82可根据事先手动设定的条件来对加热器22进行控制，也可利用例如根据室温的变化等而使输出变化的程序来对加热器22进行控制。
气体控制部83对是否从气体放出部G放出冷却气体、即气体放出部G的接通/断开进行控制。所谓气体放出部G接通，是指从喷嘴G1的开口放出冷却气体。所谓气体放出部G断开，是指停止从喷嘴G1的开口放出冷却气体。气体放出部G能够对每个盒C进行控制。由此，例如能够进行如下等控制：使气体放出部GA接通，另一方面使气体放出部GB断开。
开闭控制部84对开闭门30的打开/关闭进行控制。具体而言，进行使开闭门30在上下方向上滑动而位于位置D、位置U、位置M的控制、或在位置M将开闭门30按压到腔室10的开口部A的边缘而将腔室10的内部密闭的控制。同样地，进行使开闭门30从腔室10离开而将腔室10的内部开放的控制。
存储部85存储程序、数据等信息，所述程序、数据等用于实现成为控制部80的控制对象的各结构的动作。输入/输出控制部86是控制与成为控制部80的控制对象的各结构之间的信号转换或输入/输出的接口。
进而，在控制部80连接有输入装置91、输出装置92。输入装置91是操作员经由控制部80操作热处理装置1时所使用的开关、触摸屏、键盘、鼠标等输入单元。输出装置92是将用于确认热处理装置1的状态的信息设为操作员能够查看的状态的显示装置等输出单元。
[动作]
(搬入、加热动作)
参照图7的流程图，对如上所述的结构的热处理装置1的搬入、加热动作进行说明。作为前提，在腔室10的内部利用支撑部21支撑有多个盒C，且在盒C的内部未载置工件W。开闭门30位于位置M，且开口部A关闭。但是，在腔室10与开闭门30之间存在间隙，腔室10的内部处于开放状态。另外，加热器22及气体放出部G均为断开。首先，利用开闭控制部84使开闭门30向下方滑动，使其位于位置D(步骤S01)。此时，开口部A的上半部分开口。继而，利用未图示的机器人手臂进行搬入，使得从开口部A的上半部分将工件W载置于盒C(步骤S02)。更详细而言，将工件W搬入，以使工件W支撑于盒C的内部所设置的工件支撑部C3。工件W的搬入是针对如下的盒C、即通过位于位置D的开闭门30而从开口部A的上半部分露出的盒C进行。即，依次搬入在腔室10的内部设置于上侧的三个盒C中。此时，从沿Z方向设置有多组的盒C中的最上方的盒C起依次搬入工件W。
工件W被搬入腔室10的内部的上半部分后，利用开闭控制部84使开闭门30向上方滑动，使其位于位置U(步骤S03)。此时，开口部A的下半部分开口。继而，利用未图示的机器人手臂进行搬入，使得从开口部A的下半部分将工件W载置于盒C(步骤S04)。工件W的搬入是针对如下的盒C、即通过位于位置U的开闭门30而从开口部A的下半部分露出的盒C进行。即，依次搬入在腔室10的内部设置于下侧的三个盒C中。在步骤S04中，与步骤S02同样地，也从上方的盒C起依次搬入工件W。具体而言，在通过位于位置U的开闭门30而从开口部A的下半部分露出的三个盒C中，从最上方的盒C起依次进行搬入。
工件W的搬入作业完成后，利用开闭控制部84使开闭门30向下方滑动，使其位于位置M(步骤S05)。此时，开口部A由开闭门30关闭。继而，使开闭门30以按压开口部A的边缘的方式移动，使腔室10的内部成为密闭状态(步骤S06)。进而，利用排气控制部81对排气部11进行控制，对腔室10的内部进行减压(步骤S07)。例如，减压到100Pa左右的压力。此外，在腔室10的内部减压到规定压力而成为真空状态后，使排气部11的排气停止，但腔室10的内部保持为真空。继而，通过加热控制部82将加热器22控制为热处理温度，来进行工件W的热处理(步骤S08)。此外，加热器22也可从步骤S06的时间点开始接通，逐渐对腔室10的内部进行加热。加热温度及加热时间并无特别限制。另外，也可在加热时间内使加热温度阶段性地变化。最后，在工件W的热处理结束后，使加热器22断开(步骤S09)。
(冷却、取出动作)
继而，参照图8的流程图，对热处理装置1的冷却、取出动作进行说明。作为前提，设为加热器22的加热时间结束，加热器22断开。首先，利用气体控制部83使气体放出部G接通(步骤S11)。由此，使腔室10的内部从真空逐渐接近大气压，并且将均热板C2及工件W逐渐冷却。通过将构成盒C的均热板C2冷却，可阻碍热从均热板C2传递到工件W，因此可利用冷却气体有效率地将工件W冷却。腔室10的内部成为大气压后，利用排气控制部81将阀121打开，经由排气管12将冷却气体排出到腔室10的外部。由此，腔室10的内部在大气压的状态下被冷却到规定的温度。规定的温度例如为100℃以下。此外，若在成为规定的温度之前如以下的步骤S13所示使腔室10的开口部A开放，则经由开口部A流入腔室10的内部的氧与形成于工件W的基板上的膜的成分发生反应，有无法获得具有所期望的膜质的工件W的担忧。因此，加热器22所控制的第一温度、第二温度均优选为低于所述规定的温度。腔室10内的温度是否为规定的温度以下可利用未图示的传感器来检测。或者，也可基于预先通过实验等求出的最优时间来进行管理。
通过步骤S11将腔室10的内部冷却到规定的温度后，利用加热控制部82将加热器22A控制为第一温度，并利用气体控制部83使气体放出部GB断开(步骤S12)。即，在步骤S12中，加热器22A被控制为第一温度，且气体放出部GA接通。接着，利用开闭控制部84对开闭门30进行控制，使腔室10的内部成为开放状态，进而使开闭门30向上方滑动，使其位于位置U(步骤S13)。此时，开闭门30是将开口部A中与接通的加热器22A及气体放出部GA相向的部分关闭的状态。从加热器22及气体放出部G侧而言，与由开闭门30关闭的部分相向的加热器22A及气体放出部GA接通。由此，从开放状态的开口部A的特别是下半部分排出由加热器22A加热的冷却气体，因此可抑制腔室10的内部显著低于规定的温度的情况，同时可抑制颗粒从外部流入腔室10的内部。
继而，利用未图示的机器人手臂，从开口部A的下半部分将工件W取出(步骤S14)。工件W的取出是从如下的盒C、即通过位于位置U的开闭门30而从开口部A的下半部分露出的盒C进行。即，从在腔室10的内部设置于下侧的三个盒C取出工件W。此时，从三个盒C中最下方的盒C依次取出工件W。
从腔室10的内部的下半部分取出工件W后，利用加热控制部82使加热器22A断开，同时将加热器22B控制为比第一温度高的第二温度，并利用气体控制部83使气体放出部GA断开，同时使气体放出部GB接通(步骤S15)。接着，利用开闭控制部84使开闭门30向下方滑动，使其位于位置D(步骤S16)。此时，开闭门30是将腔室10的内部中已接通的加热器22B及气体放出部GB所处的区域关闭的状态。从加热器22及气体放出部G侧而言，在腔室10的内部，位于由开闭门30关闭的区域的加热器22B及气体放出部GB接通。由此，从开放状态的开口部A的特别是上半部分排出由加热器22B加热的冷却气体。
当开闭门30存在于位置D时，开口部A的上半部分露出，但在腔室10的内部，热的气体容易聚集于上半部分，因此容易从上半部分的开口部A向外流出。因此，腔室10内的温度与开闭门30存在于位置U时相比容易下降。然而，由于加热器22B成为比第一温度高的第二温度，因此可抑制腔室10的内部显著低于规定的温度。进而，通过从气体放出部GB放出气体，可抑制颗粒从外部流入腔室10的内部。
继而，利用未图示的机器人手臂，从开口部A的上半部分将工件W取出(步骤S17)。工件W的取出是从如下的盒C、即通过位于位置D的开闭门30而从开口部A的上半部分露出的盒C进行。即，从在腔室10的内部设置于上侧的三个盒C进行取出。在步骤S17中，与步骤S14同样地，也从下方的盒C起依次将工件W取出。具体而言，在通过位于位置D的开闭门30而从开口部A的上半部分露出的三个盒C中，从最下方的盒C起依次进行取出。
(第二次搬入、加热动作)
最后，对热处理装置1连续多次进行加热动作时工件W的搬入/搬出及加热动作进行说明。作为前提，设为加热器22A被控制为断开，加热器22B被控制为第二温度，气体放出部GA断开，气体放出部GB接通，且开闭门30位于位置D(即，所述步骤S17的状态)。首先，进行所述步骤S02～步骤S03。即，工件W被搬入腔室10的上半部分，开闭门30位于位置U，开口部A的下半部分开口。接着，在加热器22B接通的状态下使加热器22A接通，加热器22A也与加热器22B同样地被控制为比第一温度高的第二温度。进而，使气体放出部GA接通。此时，由于开口部A的上半部分由开闭门30关闭，因此热不易逸散。因此，可效率良好地使腔室10的内部升温。其后，在使气体放出部GB接通的状态下进行所述步骤S04及步骤S05，在步骤S05中将腔室10的开口部A关闭，同时使气体放出部GA及气体放出部GB断开，将所有加热器22从第二温度升温到热处理温度。这样，由于腔室10的内部预先升温到第二温度，因此可缩短到达热处理温度为止的加热时间。
[作用效果]
(1)本实施方式的热处理装置1包括：腔室10，设置有开口部A，自开口部A搬入工件W；支撑部21，设置于腔室10的内部，对盒C内所载置的工件W进行支撑；加热器22，设置于腔室10的内部，对由支撑部21支撑的工件W进行热处理；开闭门30，能够相对于开口部A在上下方向上移动，且在进行热处理时将开口部A关闭；以及加热控制部82，在利用开闭门30使开口部A的一部分开口的期间，使腔室10的内部中位于开口部A由开闭门30关闭的区域的加热器22接通。
首先，由于开闭门30是能够在上下方向上滑动的一扇门，因此与两扇门的情况相比，在腔室10的内部不需要死空间，可确保在腔室10的内部配置工件W的空间。另外，由于开闭门30在将开口部A局部地关闭的状态下使开口部A的一部分开口，因此可抑制开闭门30的移动空间，而且可抑制从腔室10的内部逸散的热。进而，在利用开闭门30使开口部A的一部分开口的期间，加热器22接通，因此可填补从腔室10的内部逸散的热。由此，在下次的热处理时，可缩短使腔室10的内部升温到热处理温度的时间。
(2)本实施方式的开闭门30使开口部A的下方或上方开口，在开口部A的下方开口的期间，加热控制部82将加热器22控制为第一温度，在开口部A的上方开口的期间，加热控制部82将加热器22控制为比第一温度高的第二温度。由于热向上方逸散，因此在开口部A的上方开口的期间比在开口部A的下方开口的期间逸散更多的热。因此，在本实施方式中，与在开口部A的下方开口的期间相比，在开口部A的上方开口的期间使加热器22的输出上升。由此，可有效地填补从腔室10的内部逸散的热。
(3)本实施方式的热处理装置1还包括：气体放出部G，设置于腔室10的内部，朝向开口部A放出冷却气体；以及气体控制部83，在利用开闭门30使开口部A的一部分开口的期间，使气体放出部G接通。由此，腔室10的内部成为正压，从开口的开口部A的一部分排出冷却气体，因此可抑制颗粒从外部经由开口部A流入腔室10的内部的担忧。此外，由于冷却气体由加热器22加热，因此可抑制腔室10被冷却。
(4)加热器22具有设置于腔室10的内部的上方的加热器22A、以及设置于腔室10的内部的下方的加热器22B，气体放出部G具有设置于腔室10的内部的上方的气体放出部GA、以及设置于腔室10的内部的下方的气体放出部GB，在开口部A的上方开口的期间，加热控制部82使加热器22A断开，且在开口部A的上方开口的期间，气体控制部83使气体放出部GA断开。
由此，除了在填补从腔室10逸散的热的同时抑制颗粒从腔室10的外部流入这一上述效果之外，还可节约能量。假设若在开口部A的上方开口的期间，设置于上方的加热器22A及气体放出部GA接通，设置于下方的加热器22B及气体放出部GB断开，则在腔室10的内部的下方产生负压，有从将开口部A的下方关闭的开闭门30与开口部A的边缘的间隙吸入颗粒的担忧。因此，在利用开闭门30使开口部A的上方开口的情况下，优选为使设置于上方的加热器22A及气体放出部GA断开。同样地，在利用开闭门30使开口部A的下方开口的情况下，优选为利用加热控制部82及气体控制部83使设置于下方的加热器22B及气体放出部GB断开。或者，优选为通过使上下的气体放出部G两者均接通而防止在腔室10的一部分中产生负压。
[变形例]
(1)所述实施方式的开闭门30设为以沿着导轨滑动的方式移动，但并不限于此。例如，也可以利用气缸等升降的方式移动。
(2)所述实施方式的气体放出部G设为放出冷却气体，但并不限于此。例如，也可构成为选择性地放出冷却气体与常温或高温的气体。在取出/放入工件W时，优选为在抑制来自腔室10的内部的散热的同时，使腔室10的内部成为正压。根据本变形例，可在对腔室10的内部进行冷却时放出冷却气体，且在取出/放入工件W时放出常温或高温的气体，因此可满足上述要求。另外，也可代替设置选择性地放出冷却气体与常温或高温的气体的气体放出部，而分别设置放出冷却气体的气体放出部、以及放出常温或高温的气体的气体放出部。此外，冷却气体例如设为比常温低的温度，但并不限于此，也可为常温，只要是可对经加热的工件W进行冷却的温度即可。
(3)在所述实施方式中，在热处理后从开口部A取出工件W时，根据开闭门30的位置，选择性地使设置于上方的加热器22A及气体放出部GA、以及设置于下方的加热器22B及气体放出部GB接通，但并不限于此。也可不限于开闭门30的位置而使所有的加热器22及气体放出部G接通。另外，只要开闭门30与开口部A的边缘的间隙充分窄而不存在颗粒从所述间隙流入的担忧，则也可使开口部A开口的一侧的加热器22及气体放出部G接通。另外，关于来自气体放出部G的气体放出量，也可使腔室10的内部中来自位于开口部A开口区域的气体放出部G的放出量比来自位于未开口区域的气体放出部G的放出量少。通过此方式，可防止未开口的区域成为负压而颗粒流入。
(4)在所述实施方式中，在处理后从开口部A取出工件W时，以根据开闭门30的位置改变加热器22的输出温度的方式进行控制，但并不限于此。也可不限于开闭门30的位置而使用未图示的温度传感器等自动地进行控制，以使腔室10的内部的温度保持于规定范围。
(5)在所述实施方式中，将加热器22A与加热器22B控制为不同的温度，但并不限于此。也可对加热器22进行控制，以使得与工件W的支撑位置对应的每一层具有不同的温度。
(6)所述实施方式的开闭门30使开口部A的上半部分以及下半部分开口，但并不限于此。从开闭门30将开口部A关闭的位置、即位置M起，为了使开口部A的上方开口而移动的距离也可比为了使开口部A的下方开口而移动的距离长。此情况下，开口部A的开口宽度在下方开口的情况下比在上方开口的情况下窄。在如设置有热处理装置1的房间中，为了抑制颗粒而多产生下向流，因此，颗粒聚集于房间的下方。根据本变形例，在将开口部A的下方打开时，可使其开口宽度变窄，因此可有效地抑制颗粒流入腔室10的内部的担忧。
(7)所述实施方式的热处理装置1设为在真空环境中进行热处理，但并不限于此。例如也可在大气环境中进行加热处理。此外，此情况下，排气部11也可不对腔室10的内部进行排气，且开闭门30也可不将腔室10的内部密闭。
(8)所述实施方式的工件W设为被载置于盒C的内部，但并不限于此。例如，也可在支撑部21的内壁设置搁板面，以使工件W直接支撑于所述搁板面的方式进行搬入。
[其他实施方式]
以上，对本发明的实施方式及各部的变形例进行了说明，但所述实施方式或各部的变形例是作为一例而提示，并未意图限定发明的范围。上述这些新颖的实施方式能够以其他各种形态来实施，在不脱离发明的主旨的范围内可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含于发明的范围或主旨中，并且包含于权利要求所记载的发明中。

Claims (9)

1.一种热处理装置，包括：
腔室，设置有开口部，供自所述开口部搬入工件；
支撑部，设置于所述腔室的内部，对所述工件进行支撑；
加热器，设置于所述腔室的内部，对由所述支撑部支撑的所述工件进行热处理；
开闭门，能够相对于所述开口部在上下方向上移动，且在进行热处理时将所述开口部关闭；以及
加热控制部，在利用所述开闭门使所述开口部的一部分开口的期间，使所述腔室的内部中位于所述开口部由所述开闭门关闭的区域的所述加热器接通。
2.根据权利要求1所述的热处理装置，其中，
所述开闭门使所述开口部的下方或上方开口，
所述加热控制部中，
在所述开口部的下方开口的期间，将所述加热器控制为第一温度，
在所述开口部的上方开口的期间，将所述加热器控制为比所述第一温度高的第二温度。
3.根据权利要求1或2所述的热处理装置，还包括：气体放出部，设置于所述腔室的内部，朝向所述开口部放出气体；以及
气体控制部，在利用所述开闭门使所述开口部的一部分开口的期间，使所述气体放出部接通。
4.根据权利要求3所述的热处理装置，其中，
所述加热器具有：
第一加热器，设置于所述腔室的内部的上方；以及
第二加热器，设置于所述腔室的内部的下方，
所述气体放出部具有：
第一气体放出部，设置于所述腔室的内部的上方；以及
第二气体放出部，设置于所述腔室的内部的下方，
所述加热控制部在所述开口部的上方开口的期间，使所述第一加热器断开，
所述气体控制部在所述开口部的上方开口的期间，使所述第一气体放出部断开。
5.根据权利要求4所述的热处理装置，其中，
所述加热控制部在所述开口部的下方开口的期间，使所述第二加热器断开，
所述气体控制部在所述开口部的下方开口的期间，使所述第二气体放出部断开。
6.根据权利要求3所述的热处理装置，其中，
从所述开闭门将所述开口部关闭的位置起，为了使所述开口部的上方开口而移动的距离比为了使所述开口部的下方开口而移动的距离长。
7.根据权利要求4所述的热处理装置，其中，
从所述开闭门将所述开口部关闭的位置起，为了使所述开口部的上方开口而移动的距离比为了使所述开口部的下方开口而移动的距离长。
8.根据权利要求5所述的热处理装置，其中，
从所述开闭门将所述开口部关闭的位置起，为了使所述开口部的上方开口而移动的距离比为了使所述开口部的下方开口而移动的距离长。
9.一种热处理方法，包括：
将工件经由开口部搬入设置有所述开口部的腔室的内部的步骤；
利用能够相对于所述开口部在上下方向上移动的开闭门，将所述开口部关闭的步骤；
为了对所述工件进行热处理，使设置于所述腔室的内部的加热器接通的步骤；
使所述加热器关闭的步骤；
为了将所述腔室的内部冷却，使设置于所述腔室的内部的气体放出部接通的步骤；
在所述腔室的内部被冷却到规定的温度后，使所述加热器接通的步骤；以及
利用所述开闭门，在将所述腔室的内部中已接通的所述加热器所处的区域关闭的状态下，使所述开口部的一部分开口的步骤。
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