JP2022118690A - 加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱されたワークを迅速、且つ、均一に冷却することができる加熱処理装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る加熱処理装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に設けられ、ワークを支持可能な支持部と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱可能な加熱部と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークに冷却ガスを供給可能な、少なくとも１つの第１のノズルと、を備えている。前記ワークの面に垂直な方向から見て、前記第１のノズルは、前記ワークと重ならない位置に設けられている。前記第１のノズルは、前記ワークの前記冷却ガスが供給される面に対して傾斜している。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、加熱処理装置に関する。

ワークを加熱して、ワークの表面に膜などを形成したり、ワークの表面を処理したりする加熱処理装置がある。この様な加熱処理装置においては、例えば、処理済みのワークを加熱処理装置から搬出する際に、加熱されたワークを急速かつ均一に冷却する場合がある。また、例えば、加熱されたワークを冷却することでワークの表面にある材料を硬化させて、膜などを形成する場合がある。

そのため、ワークの裏面側に複数のノズルを設け、ワークの裏面に垂直な方向から、ワークに冷却ガスを吹き付ける技術が提案されている。（例えば、特許文献１を参照）
ところが、ワークの面に垂直な方向から、ワークに冷却ガスを吹き付けると、冷却ガスが直接吹き付けられた領域（例えば、ノズルの真下や真上の領域）においては、温度が迅速に低下するが、周辺領域においては、温度の低下が遅くなったり、温度が充分に低下しなかったりする場合がある。また、複数のノズルから冷却ガスを噴出させると、ワークの面上において、冷却ガスの流れ同士が干渉し、流速が低下したり、淀みが発生したりする場合がある。流速が低下した領域や、淀みが発生した領域においては、温度の低下が遅くなったり、温度が充分に低下しなかったりするおそれがある。

つまり、ワークの面に垂直な方向から、ワークに冷却ガスを吹き付けると、ワークの面内に温度分布のばらつきが生じ易くなる。ワークの面内に温度分布のばらつきが生じると、形成された膜などの品質が悪くなるおそれがある。また、ワークを大気中に搬出した際に、ワークの温度の高い領域が酸化したりするおそれがある。
冷却ガスの供給量を減少させ、冷却ガスの吹き付け時間（冷却時間）を長くすれば、ワークの面内に温度分布のばらつきが生じるのを抑制することができる。しかしながら、この様にすると、生産効率が低下する。
そこで、加熱されたワークを迅速、且つ、均一に冷却することができる加熱処理装置の開発が望まれていた。

特開２００１－１１８７８９号公報

本発明が解決しようとする課題は、加熱されたワークを迅速、且つ、均一に冷却することができる加熱処理装置を提供することである。

実施形態に係る加熱処理装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に設けられ、ワークを支持可能な支持部と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱可能な加熱部と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークに冷却ガスを供給可能な、少なくとも１つの第１のノズルと、を備えている。前記ワークの面に垂直な方向から見て、前記第１のノズルは、前記ワークと重ならない位置に設けられている。前記第１のノズルは、前記ワークの前記冷却ガスが供給される面に対して傾斜している。

本発明の実施形態によれば、加熱されたワークを迅速、且つ、均一に冷却することができる加熱処理装置が提供される。

本実施の形態に係る加熱処理装置を例示するための模式斜視図である。 （ａ）～（ｃ）は、比較例に係るノズルの配置を例示するための模式図である。 （ａ）は、本実施の形態に係るノズルの配置および冷却ガスの流れを例示するための模式側面図である。（ｂ）は、ノズルの配置および冷却ガスの流れを例示するための模式平面図である。 比較例に係るノズルの配置を例示するための模式平面図である。 他の実施形態に係るノズルの配置を例示するための模式側面図である。 他の実施形態に係るノズルの配置を例示するための模式平面図である。 ワークの周縁領域の温度が、ワークの中央領域の温度よりも高い場合の、冷却の実施形態を例示するための模式平面図である。 ワークの周縁領域の温度が、ワークの中央領域の温度よりも高い場合の、冷却の他の実施形態を例示するための模式平面図である。 図５において例示をしたノズル５１およびノズル５１ａがそれぞれ複数設けられる場合を例示するための模式平面図である。 図５において例示をしたノズル５１およびノズル５１ａがそれぞれ複数設けられる場合を例示するための模式平面図である。 図５において例示をしたノズル５１およびノズル５１ａがそれぞれ複数設けられる場合を例示するための模式平面図である。 図５において例示をしたノズル５１およびノズル５１ａがそれぞれ複数設けられる場合を例示するための模式平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、比較例に係る、ワークの端部とノズルとの位置関係を例示するための模式断面図である。 ノズルの位置の調整を例示するための模式断面図である。 ノズルの傾斜角度の調整を例示するための模式断面図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
以下においては、一例として、大気圧よりも減圧された雰囲気においてワークを加熱して、ワークの表面に有機膜を形成する加熱処理装置を説明するが、本発明は、これに限定されるわけではない。例えば、本発明は、大気圧よりも減圧された雰囲気においてワークを加熱して、ワークの表面に無機膜などを形成したり、ワークの表面を処理したりする加熱処理装置に適用することができる。また、加熱前のワークは、例えば、基板と、基板の表面に塗布された溶液と、を有するものであってもよいし、基板のみであってもよい。
以下においては、一例として、加熱前のワークが、基板と、基板の表面に塗布された溶液と、を有する場合を説明する。

図１は、本実施の形態に係る加熱処理装置１を例示するための模式斜視図である。
なお、図１中のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交する三方向を表している。本明細書における上下方向は、Ｚ方向とすることができる。

加熱前のワーク１００は、基板と、基板の表面に塗布された溶液と、を有する。
基板は、例えば、ガラス基板や半導体ウェーハなどとすることができる。ただし、基板は、例示をしたものに限定されるわけではない。
溶液は、例えば、有機材料と溶剤を含んでいる。有機材料は、溶剤により溶解が可能なものであれば特に限定はない。溶液は、例えば、ポリアミド酸を含むワニスなどとすることができる。ただし、溶液は、例示をしたものに限定されるわけではない。

図１に示すように、加熱処理装置１には、例えば、チャンバ１０、排気部２０、処理部３０、間接冷却部４０、直接冷却部５０、およびコントローラ６０が設けられている。

コントローラ６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、メモリなどの記憶部とを備えている。コントローラ６０は、例えば、コンピュータなどとすることができる。コントローラ６０は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、加熱処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する。

チャンバ１０は、箱状を呈している。チャンバ１０は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ１０の外観形状には特に限定はない。チャンバ１０の外観形状は、例えば、直方体や円筒とすることができる。チャンバ１０は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。

例えば、チャンバ１０の一方の端部にはフランジ１１が設けられている。フランジ１１には、Ｏリングなどのシール材１２を設けることができる。チャンバ１０の、フランジ１１が設けられた側の開口は、開閉扉１３により開閉可能となっている。図示しない駆動装置により、開閉扉１３がフランジ１１（シール材１２）に押し付けられることで、チャンバ１０の開口が気密になるように閉鎖される。図示しない駆動装置により、開閉扉１３がフランジ１１から離隔することで、チャンバ１０の開口を介したワーク１００の搬入または搬出が可能となる。

チャンバ１０の他方の端部にはフランジ１４を設けることができる。フランジ１４には、Ｏリングなどのシール材１２を設けることができる。チャンバ１０の、フランジ１４が設けられた側の開口は、蓋１５により開閉可能となっている。例えば、蓋１５は、ネジなどの締結部材を用いてフランジ１４に着脱可能に設けることができる。メンテナンスなどを行う際には、蓋１５を取り外すことで、チャンバ１０の、フランジ１４が設けられた側の開口を露出させる。

チャンバ１０の外壁には冷却部１６を設けることができる。冷却部１６には、図示しない冷却水供給部が接続されている。冷却部１６は、例えば、ウォータージャケット（Water Jacket）とすることができる。冷却部１６が設けられていれば、チャンバ１０の外壁温度が所定の温度よりも高くなるのを抑制することができる。

排気部２０は、チャンバ１０の内部を排気する。排気部２０は、第１の排気部２１と、第２の排気部２２を有する。
第１の排気部２１は、チャンバ１０の底面に設けられた排気口１７に接続されている。 第１の排気部２１は、排気ポンプ２１ａと、圧力制御部２１ｂを有する。
排気ポンプ２１ａは、大気圧から所定の圧力まで粗引き排気を行う排気ポンプとすることができる。そのため、排気ポンプ２１ａは、後述する排気ポンプ２２ａよりも排気量が多い。排気ポンプ２１ａは、例えば、ドライ真空ポンプなどとすることができる。
圧力制御部２１ｂは、排気口１７と排気ポンプ２１ａとの間に設けられている。圧力制御部２１ｂは、チャンバ１０の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ１０の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部２１ｂは、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。

第２の排気部２２は、チャンバ１０の底面に設けられた排気口１８に接続されている。 第２の排気部２２は、排気ポンプ２２ａと、圧力制御部２２ｂを有する。
排気ポンプ２２ａは、排気ポンプ２１ａによる粗引き排気の後、さらに低い所定の圧力まで排気を行う。排気ポンプ２２ａは、例えば、高真空の分子流領域まで排気可能な排気能力を有する。例えば、排気ポンプ２２ａは、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。
圧力制御部２２ｂは、排気口１８と排気ポンプ２２ａとの間に設けられている。圧力制御部２２ｂは、チャンバ１０の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ１０の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部２２ｂは、例えば、ＡＰＣなどとすることができる。

排気口１７、および排気口１８は、チャンバ１０の底面に配置されている。そのため、チャンバ１０の内部、および後述する処理部３０の内部に、チャンバ１０の底面に向かうダウンフローの気流を形成することができる。ダウンフローの気流が形成されれば、有機材料と溶媒を含む溶液が塗布されたワーク１００を加熱することで生じる、有機材料が含まれた昇華物を、ダウンフローの気流に乗せてチャンバ１０の外部に排出し易くなる。そのため、ワーク１００に昇華物などの異物が付着するのを抑制することができる。

なお、以上においては、排気口１７および排気口１８がチャンバ１０の底面に設けられる場合を例示したが、排気口１７および排気口１８は、例えば、チャンバ１０の天井面や側面に設けることもできる。排気口１７および排気口１８がチャンバ１０の底面、または天井面に設けられていれば、チャンバ１０の内部に、チャンバ１０の底面、または天井面に向かう気流を形成することができる。

また、排気量の多い第１の排気部２１が接続された排気口１７がチャンバ１０の底面の中心部分に配置されていれば、チャンバ１０を平面視したときに、チャンバ１０の中心部分に向かう気流を形成することができる。そのため、気流の流れに偏りが生じるのを抑制することができるので、気流の滞留が抑制され、ひいては、昇華物の排出が容易となる。そのため、ワーク１００に昇華物などの異物が付着するのを抑制することができる。

処理部３０は、例えば、フレーム３１、加熱部３２、支持部３３、均熱部３４、均熱板支持部３５、および、カバー３６を有する。
処理部３０の内部には、処理領域３０ａおよび処理領域３０ｂが設けられている。処理領域３０ａ、３０ｂは、ワーク１００に処理を施す空間となる。ワーク１００は、処理領域３０ａ、３０ｂの内部に支持される。処理領域３０ｂは、処理領域３０ａの上方に設けられている。なお、２つの処理領域が設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。１つの処理領域のみが設けられるようにすることもできるし、３つ以上の処理領域が設けられるようにすることもできる。本実施の形態においては、一例として、２つの処理領域が設けられる場合を例示するが、１つの処理領域、および、３つ以上の処理領域が設けられる場合も同様に考えることができる。

処理領域３０ａ、３０ｂは、加熱部３２と加熱部３２との間に設けられている。処理領域３０ａ、３０ｂは、均熱部３４（上部均熱板３４ａ、下部均熱板３４ｂ、側部均熱板３４ｃ、側部均熱板３４ｄ）により囲まれている。

後述するように、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂは、複数の板状の部材が複数の均熱板支持部３５によって支持されることで構成される。このため、処理領域３０ａとチャンバ１０の内部の空間は、上部均熱板３４ａ同士の間、および下部均熱板３４ｂ同士の間などに設けられた隙間を介して繋がっている。そのため、チャンバ１０の内壁と処理部３０との間の空間の圧力が減圧されると、処理領域３０ａの内部の空間も減圧される。なお、処理領域３０ｂは、処理領域３０ａと同様の構造であるので、説明は省略する。

チャンバ１０の内壁と処理部３０との間の空間の圧力が減圧されていれば、処理領域３０ａ、３０ｂから外部に放出される熱を抑制することができる。すなわち、加熱効率や蓄熱効率を向上させることができる。そのため、後述するヒータ３２ａに印加する電力を低減させることができる。また、ヒータ３２ａに印加する電力を低減させることができれば、ヒータ３２ａの温度が所定の温度以上となるのを抑制することができるので、ヒータ３２ａの寿命を長くすることができる。

また、蓄熱効率が向上するので、処理領域３０ａ、３０ｂの温度を迅速に上昇させることができる。そのため、急激な温度上昇を必要とする処理にも対応が可能となる。また、チャンバ１０の外壁の温度が高くなるのを抑制することができるので、冷却部１６を簡易なものとすることができる。

フレーム３１は、細長い板材や形鋼などからなる骨組み構造を有している。フレーム３１の外観形状は、チャンバ１０の外観形状と同様とすることができる。フレーム３１の外観形状は、例えば、直方体とすることができる。

加熱部３２は、複数設けられている。加熱部３２は、処理領域３０ａ、３０ｂの下部、および処理領域３０ａ、３０ｂの上部に設けることができる。処理領域３０ａ、３０ｂの下部に設けられた加熱部３２は、下部加熱部となる。処理領域３０ａ、３０ｂの上部に設けられた加熱部３２は、上部加熱部となる。下部加熱部は、上部加熱部と対向している。なお、複数の処理領域が上下方向に重ねて設けられる場合には、下側の処理領域に設けられた上部加熱部は、上側の処理領域に設けられた下部加熱部と兼用することができる。

加熱部３２は、チャンバ１０の内部に設けられ、ワーク１００を加熱する。
例えば、処理領域３０ａに支持されたワーク１００の裏面（下面）は、処理領域３０ａの下部に設けられた加熱部３２により加熱される。処理領域３０ａに支持されたワーク１００の表面（上面）は、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとにより兼用される加熱部３２により加熱される。

処理領域３０ｂに支持されたワーク１００の裏面（下面）は、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとにより兼用される加熱部３２により加熱される。処理領域３０ｂに支持されたワーク１００の表面（上面）は、処理領域３０ｂの上部に設けられた加熱部３２により加熱される。
この様にすれば、加熱部３２の数を減らすことができるので消費電力の低減、製造コストの低減、省スペース化などを図ることができる。

複数の加熱部３２のそれぞれは、少なくとも１つのヒータ３２ａと、一対のホルダ３２ｂを有する。なお、以下においては、複数のヒータ３２ａが設けられる場合を説明する。 ヒータ３２ａは、棒状を呈し、一対のホルダ３２ｂの間をＹ方向に延びている。複数のヒータ３２ａは、Ｘ方向に並べて設けることができる。複数のヒータ３２ａは、等間隔に設けることが好ましい。ヒータ３２ａは、例えば、シーズヒータ、遠赤外線ヒータ、遠赤外線ランプ、セラミックヒータ、カートリッジヒータなどとすることができる。また、各種ヒータを石英カバーで覆うこともできる。

なお、本明細書においては、石英カバーで覆われた各種ヒータをも含めて「棒状のヒータ」と称する。また、「棒状」の断面形状には限定がなく、例えば、円柱状や角柱状なども含まれる。
また、ヒータ３２ａは、例示をしたものに限定されるわけではない。ヒータ３２ａは、大気圧よりも減圧された雰囲気においてワーク１００を加熱することができるものであればよい。すなわち、ヒータ３２ａは、放射による熱エネルギーを利用するものであればよい。

上部加熱部および下部加熱部における複数のヒータ３２ａの仕様、数、間隔などは、加熱する溶液の組成（溶液の加熱温度）、ワーク１００の大きさなどに応じて適宜決定することができる。複数のヒータ３２ａの仕様、数、間隔などは、シミュレーションや実験などを行うことで適宜決定することができる。

また、複数のヒータ３２ａが設けられた空間は、ホルダ３２ｂ、上部均熱板３４ａ、下部均熱板３４ｂ、側部均熱板３４ｃにより囲まれている。上部均熱板３４ａ同士の間、下部均熱板３４ｂ同士の間には隙間が設けられているが、複数のヒータ３２ａが設けられた空間は、ほぼ閉鎖された空間となる。そのため、後述する間接冷却部４０から、複数のヒータ３２ａが設けられた空間に冷却ガスを供給して、複数のヒータ３２ａ、上部均熱板３４ａ、下部均熱板３４ｂ、および側部均熱板３４ｃを冷却することができる。

ワーク１００は、上部加熱部と下部加熱部によって加熱される。ワーク１００の両面側からワーク１００を加熱することができるので、ワーク１００の加熱が容易となる。ワーク１００は、処理領域３０ａ、３０ｂにおいて、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂを介して加熱される。ここで、溶液を加熱する際に生じた昇華物を含む蒸気は、加熱対象であるワーク１００の温度よりも低い温度の物に付着しやすい。しかしながら、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂは加熱されているので、昇華物が上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂに付着するのが抑制される。この場合、昇華物は、前述したダウンフローの気流に乗ってチャンバ１０の外に排出される。そのため、昇華物がワーク１００に付着するのを抑制することができる。

一対のホルダ３２ｂは、Ｘ方向（例えば、処理領域３０ａ、３０ｂの長手方向）に延びている。一対のホルダ３２ｂは、Ｙ方向において、互いに対向している。一方のホルダ３２ｂは、フレーム３１の、開閉扉１３側の端面に固定されている。他方のホルダ３２ｂは、フレーム３１の、開閉扉１３側とは反対側の端面に固定されている。一対のホルダ３２ｂは、例えば、ネジなどの締結部材を用いてフレーム３１に固定することができる。一対のホルダ３２ｂは、ヒータ３２ａの端部近傍の非発熱部を保持する。一対のホルダ３２ｂは、例えば、細長い金属の板材や形鋼などから形成することができる。一対のホルダ３２ｂの材料には特に限定はないが、耐熱性と耐食性を有する材料とすることが好ましい。一対のホルダ３２ｂの材料は、例えば、ステンレスなどとすることができる。

支持部３３は、チャンバ１０の内部に設けられ、ワーク１００を支持する。例えば、支持部３３は、上部加熱部と下部加熱部との間にワーク１００を支持する。支持部３３は、複数設けることができる。複数の支持部３３は、処理領域３０ａの下部、および、処理領域３０ｂの下部に設けられている。複数の支持部３３は、棒状体とすることができる。

複数の支持部３３の一方の端部（上方の端部）は、ワーク１００の裏面（下面）に接触する。そのため、複数の支持部３３の一方の端部の形状は、半球状などとすることが好ましい。複数の支持部３３の一方の端部の形状が半球状であれば、ワーク１００の下面に損傷が発生するのを抑制することができる。また、ワーク１００の下面と複数の支持部３３との接触面積を小さくすることができるので、ワーク１００から複数の支持部３３に伝わる熱を少なくすることができる。

ワーク１００は、大気圧よりも減圧された雰囲気において、放射による熱エネルギーにより加熱されるので、上部加熱部からワーク１００の上面までの距離、及び下部加熱部からワーク１００の下面までの距離は、放射による熱エネルギーがワーク１００に到達できる距離となっている。

複数の支持部３３の他方の端部（下方の端部）は、例えば、一対のフレーム３１の間に架け渡された複数の棒状部材または板状部材などに固定することができる。この場合、複数の支持部３３は、棒状部材などに着脱可能に設けることが好ましい。この様にすれば、メンテナンスなどの作業が容易となる。

複数の支持部３３の数、配置、間隔などは、ワーク１００の大きさや剛性（撓み）などに応じて適宜変更することができる。
複数の支持部３３の材料には特に限定はないが、耐熱性と耐食性を有する材料とすることが好ましい。複数の支持部３３の材料は、例えば、ステンレスなどとすることができる。

均熱部３４は、複数の上部均熱板３４ａ、複数の下部均熱板３４ｂ、複数の側部均熱板３４ｃ、および、複数の側部均熱板３４ｄを有する。複数の上部均熱板３４ａ、複数の下部均熱板３４ｂ、複数の側部均熱板３４ｃ、および、複数の側部均熱板３４ｄは、板状を呈している。

複数の上部均熱板３４ａは、上部加熱部において下部加熱部側（ワーク１００側）に設けられている。複数の上部均熱板３４ａは、複数のヒータ３２ａと離隔して設けられている。すなわち、複数の上部均熱板３４ａの上側表面と複数のヒータ３２ａの下表面との間には隙間が設けられている。複数の上部均熱板３４ａは、Ｘ方向に並べて設けられている。複数の上部均熱板３４ａ同士の間には隙間が設けられている。隙間が設けられていれば、熱膨張により上部均熱板３４ａの寸法が増加した分を吸収することができる。そのため、上部均熱板３４ａ同士が干渉して変形が生じるのを抑制することができる。また、前述したように、この隙間を介して、処理領域３０ａ、３０ｂの雰囲気の圧力を減圧することができる。なお、複数の上部均熱板３４ａは、Ｙ方向に並べて設けられてもよい。

複数の下部均熱板３４ｂは、下部加熱部において上部加熱部側（ワーク１００側）に設けられている。複数の下部均熱板３４ｂは、複数のヒータ３２ａと離隔して設けられている。すなわち、複数の下部均熱板３４ｂの下側表面と複数のヒータ３２ａの上側表面との間には隙間が設けられている。複数の下部均熱板３４ｂは、Ｘ方向に並べて設けられている。複数の下部均熱板３４ｂ同士の間には隙間が設けられている。隙間が設けられていれば、熱膨張により下部均熱板３４ｂの寸法が増加した分を吸収することができる。そのため、下部均熱板３４ｂ同士が干渉して変形が生じるのを抑制することができる。また、この隙間を介して、処理領域３０ａ、３０ｂの雰囲気の圧力を減圧することができる。

側部均熱板３４ｃは、Ｘ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの両側の側部のそれぞれに設けられている。側部均熱板３４ｃは、カバー３６の内側に設けることができる。また、少なくとも１つのヒータ３２ａを、側部均熱板３４ｃとカバー３６との間に、側部均熱板３４ｃおよびカバー３６と離隔して設けることもできる。
側部均熱板３４ｄは、Ｙ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの両側の側部のそれぞれに設けられている。

前述したように、複数のヒータ３２ａは、棒状を呈し、所定の間隔を空けて並べて設けられている。ヒータ３２ａが棒状である場合、ヒータ３２ａの中心軸から放射状に熱が放射される。この場合、ヒータ３２ａの中心軸と加熱される部分との間の距離が短くなるほど加熱される部分の温度が高くなる。そのため、複数のヒータ３２ａに対して対向するようにワーク１００が保持された場合には、ヒータ３２ａの直上または直下に位置するワーク１００の領域は、複数のヒータ３２ａ同士の間の空間の直上または直下に位置するワーク１００の領域よりも温度が高くなる。すなわち、棒状を呈する複数のヒータ３２ａを用いてワーク１００を直接加熱すると、加熱されたワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じる。

ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じると、形成された有機膜の品質が低下するおそれがある。例えば、温度が高くなった部分において、泡が発生したり、有機膜の組成が変化したりするおそれがある。

本実施の形態に係る加熱処理装置１には、前述した複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂが設けられている。そのため、複数のヒータ３２ａから放射された熱は、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂに入射し、これらの内部を面方向に伝搬しながらワーク１００に向けて放射される。その結果、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じるのを抑制することができ、ひいては形成された有機膜の品質を向上させることができる。

複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂは、入射した熱を面方向に伝搬させるので、これらの材料は、熱伝導率の高い材料とすることが好ましい。複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂは、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどとすることができる。なお、アルミニウムや銅などの酸化しやすい材料を用いる場合には、酸化しにくい材料を含む層を表面に設けることが好ましい。

複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂから放射された熱の一部は、処理領域の側方に向かう。そのため、処理領域の側部には、前述した側部均熱板３４ｃ、３４ｄが設けられている。側部均熱板３４ｃ、３４ｄに入射した熱は、側部均熱板３４ｃ、３４ｄを面方向に伝搬しながら、その一部がワーク１００に向けて放射される。そのため、ワーク１００の加熱効率を向上させることができる。

また、前述したように、側部均熱板３４ｃの外側に、少なくとも１つのヒータ３２ａを設ければ、ワーク１００の加熱効率をさらに向上させることができる。また、有機膜を加熱する際に生じた昇華物は、周囲の温度よりも低い箇所に付着しやすい。側部均熱板３４ｃの外側にヒータ３２ａを設ければ、側部均熱板３４ｃが加熱されるので、昇華物が側部均熱板３４ｃに付着するのを抑制することができる。
側部均熱板３４ｃ、３４ｄの材料は、前述した上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの材料と同じとすることができる。

なお、以上においては、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂが、Ｘ方向に並べて設けられる場合を例示したが、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの少なくとも一方は、単一の板状部材とすることもできる。

複数の均熱板支持部３５は、Ｘ方向に並べて設けられている。均熱板支持部３５は、Ｘ方向において、上部均熱板３４ａ同士の間の直下に設けることができる。複数の均熱板支持部３５は、ネジなどの締結部材を用いて一対のホルダ３２ｂに固定することができる。一対の均熱板支持部３５は、上部均熱板３４ａの両端を着脱自在に支持する。なお、複数の下部均熱板３４ｂを支持する複数の均熱板支持部３５も同様の構成を有することができる。

一対の均熱板支持部３５により、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが支持されていれば、熱膨張による寸法差を吸収することができる。そのため、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが変形するのを抑制することができる。

カバー３６は、板状を呈し、フレーム３１の上面、底面、および側面を覆っている。すなわち、カバー３６によりフレーム３１の内部が覆われている。ただし、開閉扉１３側のカバー３６は、例えば、開閉扉１３に設けることができる。

カバー３６は処理領域３０ａ、３０ｂを囲っているが、フレーム３１の上面と側面の境目、フレーム３１の側面と底面の境目、開閉扉１３の付近には、隙間が設けられている。

また、フレーム３１の上面および底面に設けられるカバー３６は複数に分割されている。また、分割されたカバー３６同士の間には隙間が設けられている。すなわち、処理部３０（処理領域３０ａ、処理領域３０ｂ）の内部空間は、これらの隙間を介して、チャンバ１０の内部空間に連通している。そのため、処理領域３０ａ、３０ｂの圧力が、チャンバ１０の内壁とカバー３６との間の空間の圧力と同じとなるようにすることができる。カバー３６は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

本実施の形態に係る加熱処理装置１は、加熱後のワーク１００を急速かつ均一に冷却するための冷却機構を有する。以下、加熱後のワーク１００を急速かつ均一に冷却するための機構について説明する。
本実施の形態に係る加熱処理装置１は、間接冷却部４０および直接冷却部５０を有する。

間接冷却部４０は、複数のヒータ３２ａが設けられた空間に冷却ガスを供給する。間接冷却部４０は、処理領域３０ａ、３０ｂに冷却ガスを直接供給しない。間接冷却部４０は、冷却ガスにより、処理領域３０ａ、３０ｂを囲む均熱部３４を冷却し、冷却された均熱部３４により高温状態にあるワーク１００を間接的に冷却する。

また、間接冷却部４０は、均熱部３４を冷却することで、均熱部３４の熱がワーク１００に伝わらないようにする。すなわち、後述する直接冷却部５０によるワーク１００の冷却が阻害されない様にする。また、直接冷却部５０によりワーク１００を直接冷却する際に、均熱部３４からの熱で、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じるのを抑制する。

なお、間接冷却部４０は必ずしも必要ではなく、省くこともできる。ただし、間接冷却部４０が設けられていれば、ワーク１００の冷却時間を短縮することができる。また、ワーク１００の冷却の際に、均熱部３４からの熱で、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じるのを抑制することができる。

間接冷却部４０は、ノズル４１、ガス源４２、およびガス制御部４３を有する。
ノズル４１は、複数のヒータ３２ａが設けられた空間に冷却ガスを供給する。ノズル４１は、複数のヒータ３２ａが設けられた空間に接続されている。ノズル４１は、例えば、側部均熱板３４ｃ、フレーム３１、カバー３６に設けられた孔などに取り付けることができる。ノズル４１は、例えば、図１に例示をしたように、Ｘ方向において、処理部３０の一方の側にノズル４１を設けることもできるし、処理部３０の両側にノズル４１を設けることもできる。なお、ノズル４１の数や配置は適宜変更することができる。例えば、複数のノズル４１を並べて設けることもできる。

また、ノズル４１は、Ｙ方向において、処理部３０の一方の側に設けることもできる。この場合、ノズル４１は、先端が閉塞されたパイプとし、その側面に複数の孔が設けられた形状とするとよい。そして、複数のノズル４１は、複数のヒータ３２ａが設けられた空間に挿入され、ヒータ３２ａとヒータ３２ａとの間に設けられるようにするとよい。

ガス源４２は、ノズル４１に冷却ガスを供給する。ガス源４２は、例えば、高圧ガスボンベ、工場配管などとすることができる。また、ガス源４２は、複数設けることもできる。

冷却ガスは、加熱されたワーク１００と反応し難いガスとすることが好ましい。冷却ガスは、例えば、窒素ガス、炭酸ガス（ＣＯ_２）、希ガスなどとすることができる。希ガスは、例えば、アルゴンガスやヘリウムガスなどである。冷却ガスが窒素ガスや炭酸ガスであれば、ランニングコストの低減を図ることができる。ヘリウムガスの熱伝導率は高いので、冷却ガスとしてヘリウムガスを用いれば、冷却時間の短縮を図ることができる。
冷却ガスの温度は、例えば、室温（例えば、２５℃）以下とすることができる。

ガス制御部４３は、ノズル４１とガス源４２との間に設けられている。ガス制御部４３は、例えば、冷却ガスの供給と停止や、冷却ガスの流速および流量の少なくともいずれかの制御を行うことができる。

直接冷却部５０は、ノズル５１（第１のノズルの一例に相当する）、ガス源５２、およびガス制御部５３を有する。
ノズル５１は、チャンバ１０の内部に設けられ、ワーク１００の裏面に冷却ガスを直接供給する。ノズル５１は、処理領域３０ａおよび処理領域３０ｂのそれぞれに、少なくとも１つ設けることができる。ノズル５１は、例えば、側部均熱板３４ｃ、フレーム３１、カバー３６に設けられた孔などに取り付けることができる。ノズル５１は、例えば、図１に例示をしたように、Ｘ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの一方の側にノズル５１を設けることができる。
なお、ノズル５１の配置に関する詳細は後述する。

ガス源５２は、ノズル５１に冷却ガスを供給する。ガス源５２は、例えば、前述したガス源４２と同様とすることができる。この場合、ノズル４１およびノズル５１に対して、ガス源４２およびガス源５２のいずれか一方を設けるようにしてもよい。

冷却ガスは、間接冷却部４０において説明した冷却ガスと同様とすることができる。この場合、ノズル５１に供給する冷却ガスは、ノズル４１に供給する冷却ガスと同じであってもよいし、異なっていてもよい。冷却ガスの温度は、例えば、室温（例えば、２５℃）以下とすることができる。

ガス制御部５３は、ノズル５１とガス源５２との間に設けられている。ガス制御部５３は、例えば、前述したガス制御部４３と同様とすることができる。例えば、ガス制御部５３は、冷却ガスの供給と停止や、冷却ガスの流速および流量の少なくともいずれかの制御を行うことができる。ガス制御部５３は、処理領域３０ａ、３０ｂ毎に設けられている全てのノズル５１に対して１つ設けることもできるし、ノズル５１毎に設けることもできる。

次に、ノズル５１の配置に関してさらに説明する。
なお、以下においては、一例として、冷却ガスによる冷却効果を「冷却ガスの流速」に基づいて説明する。しかしながら、一般的に、１つの配管系において圧力が同じであれば、「流速」と「流量」は正の相関関係にある。例えば、「流速」が速くなれば、「流量」が増加する。そのため、例えば、以下の記載の「流速が低下」は「流量が減少」に置き換えることができる。例えば、「流速が速い」は、「流量が多い」に置き換えることができる。例えば、「流速が遅い」は、「流量が少ない」に置き換えることができる。

図２（ａ）～（ｃ）は、比較例に係るノズル１５１の配置を例示するための模式図である。
図２（ａ）は、１つのノズル１５１が設けられた場合の模式側面図である。
図２（ｂ）は、１つのノズル１５１が設けられた場合の模式平面図である。
図２（ｃ）は、複数のノズル１５１が設けられた場合の模式側面図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ワーク１００の真下にノズル１５１を設け、ワーク１００の裏面に垂直な方向から、ワーク１００に冷却ガスＧを吹き付けると、冷却ガスＧが直接吹き付けられる領域１００ａ（例えば、ノズル１５１の真上の領域）においては、ワーク１００の温度が迅速に低下する。一方、冷却ガスＧが直接吹き付けられる領域１００ａの周辺領域１００ｂにおいては、温度の低下が遅くなったり、温度が充分に低下しなかったりする場合がある。そのため、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じる。ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じると、有機材料の硬化の程度などにも面内における分布のばらつきが生じたりして、形成された有機膜の品質が悪くなるおそれがある。また、ワーク１００を大気中に搬出した際に、温度の高い周辺領域１００ｂにおいて、形成された有機膜が酸化したりするおそれがある。

この場合、図２（ｃ）に示すように、複数のノズル１５１を設ければ、冷却ガスＧが直接吹き付けられる領域１００ａの面積を大きくすることができる。しかしながら、この様にしても、領域１００ａの周辺に、温度の高い周辺領域１００ｂが生じることに変わりはない。また、複数のノズル１５１から冷却ガスＧを噴出させると、ワーク１００の裏面において、冷却ガスＧの流れ同士が干渉し、流速が低下したり、淀みが発生したりする領域１００ｃが生じる場合がある。この様な領域１００ｃにおいては、ワーク１００の温度の低下が遅くなったり、ワーク１００の温度が充分に低下しなかったりするおそれがある。すなわち、複数のノズル１５１を設けたとしても、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じるのを抑制するのは困難である。

なお、ワーク１００の真下にノズル１５１を設ける場合を説明したが、ワーク１００の真上にノズル１５１を設け、ワーク１００の表面に垂直な方向から、ワーク１００に冷却ガスＧを吹き付ける場合も同様である。

図３（ａ）は、本実施の形態に係るノズル５１の配置および冷却ガスＧの流れを例示するための模式側面図である。
図３（ｂ）は、ノズル５１の配置および冷却ガスＧの流れを例示するための模式平面図である。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ノズル５１は、ワーク１００の外側に設けることができる。例えば、図３（ｂ）に示すように、ワーク１００の表面に垂直な方向から見て、ノズル５１は、ワーク１００と重ならない位置に設けることができる。
また、図３（ａ）に示すように、ノズル５１は、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面（本実施の形態の場合は、ワーク１００の裏面）に対して傾斜させることができる。この場合、ノズル５１の位置と傾斜角度θは、ノズル５１から噴出された冷却ガスＧが、ワーク１００の冷却ガスＧが供給される面の、端部の近傍に供給されるように適宜設定される（例えば、後述する図１４、図１５を参照）。

ノズル５１の配置をこの様にすれば、ノズル５１から噴出された冷却ガスＧを、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面に沿って、Ｘ方向における一方の端部から他方の端部に亘って流すことができる。ノズル５１は、冷却ガスＧが、ワーク１００の長手方向に流れるように配置することが好ましい。

図３（ｂ）に示すように、冷却ガスＧは、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面を一方向に流れるので、流速が低下したり、淀みが発生したりする領域１００ｃが生じるのを抑制することができる。そのため、冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄを大きくすることができる。冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄにおいては、温度境界層が薄くなるので、熱伝達率を増加させることができる。

本実施の形態に係るノズル５１の配置とすれば、冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄ、すなわち、熱伝達率の高い領域を大きくすることができるので、加熱されたワーク１００を迅速、且つ、均一に冷却することができる。

ここで、ノズル５１の傾斜角度θを大きくし過ぎると、ワーク１００の面を流れる冷却ガスＧの流速が遅くなり過ぎる場合がある。本発明者の得た知見によれば、傾斜角度θは、０°を超え、４５°以下とすることが好ましい。この場合、傾斜角度θが小さくなるほど、冷却ガスＧの流速を速くすることができ、ひいてはより迅速な冷却を行うことができる。ところが、傾斜角度θを小さくし過ぎると、ノズル５１から噴出した冷却ガスＧが、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面の端部の近傍に供給されるように、ノズル５１の位置を調整するのが難しくなる。本発明者の得た知見によれば、傾斜角度θは、１０°以上、３０°以下とすることがさらに好ましい。この様にすれば、冷却ガスＧの流速を速くすることができ、且つ、ノズル５１の位置の調整が容易となる。

なお、傾斜角度θを０°を超え、１０°よりも小さい範囲に設定した場合、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面の端部の近傍に供給されなかった冷却ガスＧは、下部均熱板３４ｂに供給される。そのため、下部均熱板３４ｂが冷却される。その結果、間接的にワーク１００を冷却することができる。

また、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面における冷却ガスＧの流速は、ノズル５１から離れるに従い遅くなる。そのため、ワーク１００の大きさが大きくなると、ワーク１００の、ノズル５１側とは反対側の領域の温度低下が不充分となるおそれがある。すなわち、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じるおそれがある。

図４は、比較例に係るノズル２５１の配置を例示するための模式平面図である。
図４に示すように、ワーク１００の両側にノズル２５１を配置すれば、一方のノズル２５１から遠い領域に、他方のノズル２５１から冷却ガスＧを供給することができる。そのため、温度低下が不充分となる領域が発生するのを抑制することができ、ひいては、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じるのを抑制することができるとも考えられる。

しかしながら、この様なノズル２５１の配置とすれば、図４に示すように、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面において、冷却ガスＧの流れ同士が干渉し、流速が低下したり、淀みが発生したりする領域１００ｃが生じる場合がある。そのため、ワーク１００の面内に温度分布のばらつきが生じるのを抑制するのが困難となる。

図５は、他の実施形態に係るノズルの配置を例示するための模式側面図である。
図５に示すように、ノズル５１とノズル５１ａ（第２のノズルの一例に相当する）とを、冷却ガスＧが流れる方向に並べて設けることができる。この場合、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面に、冷却ガスＧを供給する、少なくとも１つのノズル５１ａをさらに設けることができる。ワーク１００の表面に垂直な方向から見て、ノズル５１ａは、ワーク１００と重なる位置に設けることができる。ノズル５１ａは、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面に対して、ノズル５１と同じ方向に傾斜させることができる。例えば、ワーク１００の長手方向において、ワーク１００の外側にノズル５１を設け、ワーク１００の内側にノズル５１ａを設けることができる。ノズル５１ａの傾斜角度θａは、ノズル５１の傾斜角度θと同じか小さくすることができる。

この様にすれば、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面において、ノズル５１、５１ａのそれぞれから供給された冷却ガスＧの流れ方向を略同じとすることができる。そのため、冷却ガスＧの流れ同士が干渉したとしても、流速が極端に低下したり、淀みが発生したりするのを抑制することができる。したがって、ノズル５１から噴出された冷却ガスＧだけでは温度低下が不十分となるであろう領域の温度を、ノズル５１ａから噴出される冷却ガスＧによって、ノズル５１から噴出された冷却ガスＧの流速を低下させたり淀みを生じさせたりすることを抑制しつつ、低下させることができる。つまり、加熱されたワーク１００を迅速、且つ、均一に冷却することができる。

また、ノズル５１ａは、ノズル５１から噴出された冷却ガスＧだけでは温度低下が不十分となるであろう領域に向けて、不十分な冷却を補えるだけの流量（流速）で冷却ガスＧを噴出できればよい。つまり、ノズル５１ａからのガスＧの流量（流速）は、ノズル５１よりも少なくすることができる。

なお、ノズル５１とノズル５１ａとの間の距離Ｌ、ノズル５１の傾斜角度、ノズル５１ａの傾斜角度、ノズル５１、５１ａの数などは、ワーク１００の大きさなどに応じて適宜変更することができる。

ノズル５１ａを冷却ガスＧが流れる方向にさらに設ければ、冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄ、すなわち、熱伝達率の高い領域を大きくすることができるので、大きなワーク１００を迅速、且つ、均一に冷却することができる。

図６は、他の実施形態に係るノズル５１の配置を例示するための模式平面図である。
図６に示すように、複数のノズル５１を、冷却ガスＧが流れる方向と交差する方向に並べて設けることができる。例えば、ワーク１００の一方の辺（例えば、複数のノズル５１が設けられる側の辺）に沿って、複数のノズル５１を並べて設けることができる。例えば、ワーク１００の、短手方向に、複数のノズル５１を並べて設けることができる。複数のノズル５１は、例えば、等間隔に設けることができる。複数のノズル５１から噴出させる冷却ガスＧの流速や流量は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

この様なノズル５１の配置とすれば、ワーク１００の大きさが大きくなったとしても、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面において、冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄ、すなわち、熱伝達率の高い領域が占める割合を大きく、することができる。そのため、加熱されたワーク１００を迅速、且つ、均一に冷却することができる。

ここで、ワーク１００の周囲にある部材からの熱が、冷却の際にワーク１００に伝わる場合がある。例えば、図１において例示をした均熱部３４などからの熱が、冷却する間、ワーク１００に伝わる場合がある。この場合、ワーク１００の周縁領域は、ワーク１００の中央領域よりも、均熱部３４などの部材に近いので、均熱部３４などの部材からの熱が伝わり易くなる。そのため、ワーク１００の周縁領域の温度が、ワーク１００の中央領域の温度に比べて下がり難い場合がある。

図７は、ワーク１００の周縁領域の温度が、ワーク１００の中央領域の温度よりも高い場合の、冷却の実施形態を例示するための模式平面図である。
前述したように、冷却ガスＧの流速を速くすれば、熱伝達率が高くなる。そのため、冷却ガスＧの流速により、冷却時間や温度を調整することができる。

例えば、冷却前のワーク１００の周縁領域の温度が、冷却前のワーク１００の中央領域の温度よりも高い場合には、図７に示すように、ワーク１００の周縁側に設けられたノズル５１から供給される冷却ガスＧ１の流速を、ワーク１００の中央側に設けられたノズル５１から供給される冷却ガスＧ２、Ｇ３の流速よりも速くすることができる。冷却ガスＧ２の流速は、冷却ガスＧ３の流速よりも速くすることができる。

例えば、複数のノズル５１毎にガス制御部５３を接続し、冷却ガスＧの、流速および流量の少なくともいずれかを調整することができる。
この様にすれば、図７に示すように、流速が最も速い冷却ガスＧ１の流速が速い領域１００ｄ１を最も大きくすることができる。流速が最も遅い冷却ガスＧ３の流速が速い領域１００ｄ３を最も小さくすることができる。流速が二番目に速い冷却ガスＧ２の領域１００ｄ２を、流速が速い領域１００ｄ１よりは小さく、領域１００ｄ３よりは大きくすることができる。

そのため、冷却前のワーク１００の面内に、前述したような温度分布のばらつきがあったとしても、迅速、且つ、均一な冷却が可能となる。

なお、一例として、冷却前のワーク１００の周縁領域の温度が、冷却前のワーク１００の中央領域の温度よりも高い場合の冷却を説明したが、冷却前のワーク１００の面内における温度分布のばらつきに応じて、複数のノズル５１毎に適切な流速を設定すればよい。

図８は、ワーク１００の周縁領域の温度が、ワーク１００の中央領域の温度よりも高い場合の、冷却の他の実施形態を例示するための模式平面図である。
ノズル５１とノズル５１の間の距離を短くすれば、冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄ同士を近接させることができる。すなわち、ノズル５１とノズル５１の間の距離を短くすれば、冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄ同士を重ねることができる。冷却ガスＧの流速が速い領域１００ｄ同士を重ねることで、冷却ガスＧの流速が減速するのを防ぐことができるため、冷却効率が向上する。そのため、ノズル５１同士の間の距離により、冷却時間や温度を調整することができる。

例えば、冷却前のワーク１００の周縁領域の温度が、冷却前のワーク１００の中央領域の温度よりも高い場合には、図８に示すように、ワーク１００の周縁側に設けられたノズル５１同士の間の距離Ｌ１を、ワーク１００の中央側に設けられたノズル５１同士の間の距離Ｌ２よりも小さくすることができる。

例えば、複数のノズル５１の少なくともいずれかは、ワーク１００の、一方の辺に沿って、移動可能とすることができる。ノズル５１同士の間の距離は、作業者がノズル５１の取り付け位置を調整することで変えることができる。また、サーボモータやエアシリンダなどを備えた駆動装置により、ノズル５１同士の間の距離を変えることもできる。

この様にすれば、図８に示すように、ワーク１００の周縁側に形成される領域１００ｄを実質的に大きくすることができる。
そのため、冷却前のワーク１００の面内に、前述したような温度分布のばらつきがあったとしても、迅速、且つ、均一な冷却が可能となる。

なお、一例として、冷却前のワーク１００の周縁領域の温度が、冷却前のワーク１００の中央領域の温度よりも高い場合の冷却を説明したが、冷却前のワーク１００の面内における温度分布のばらつきに応じて、ノズル５１同士の間の距離を適宜設定すれば良い。

なお、図７において説明した冷却ガスＧの流速の調整と、図８において説明したノズル５１同士の間の距離の調整とを組み合わせて、ワーク１００の冷却を行うこともできる。

図９～図１２は、図５において例示をしたノズル５１およびノズル５１ａがそれぞれ複数設けられる場合を例示するための模式平面図である。
図９に示すように、ノズル５１ａの数は、ノズル５１の数と同じとすることができる。 図１０に示すように、ノズル５１ａの数は、ノズル５１の数よりも少なくすることもできる。
なお、ノズル５１ａの数は、ノズル５１の数よりも多くしてもよい。すなわち、ノズル５１ａの数は、ノズル５１の数と同じであってもよいし、ノズル５１の数と異なっていてもよい。

また、図９に示すように、複数のノズル５１が並ぶ方向と直交する方向において、ノズル５１ａの位置は、ノズル５１の位置と同じとすることができる。
図１０に示すように、複数のノズル５１が並ぶ方向と直交する方向において、ノズル５１ａの位置は、ノズル５１の位置と異なるようにすることもできる。
すなわち、複数のノズル５１が並ぶ方向と直交する方向において、ノズル５１ａの位置は、ノズル５１の位置と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、図９に示すように、複数のノズル５１に冷却ガスＧを供給する配管と、複数のノズル５１ａに冷却ガスＧを供給する配管とを別々に設けることができる。
図１０に示すように、複数のノズル５１と複数のノズル５１ａに同じ配管から冷却ガスＧを供給してもよい。
図１１に示すように、複数のノズル５１が並ぶ方向において、ノズル５１と、このノズル５１に隣接するノズル５１ａと、に冷却ガスＧを供給する配管を複数設けることもできる。
図１２に示すように、ノズル５１と、このノズル５１に隣接するノズル５１ａとが複数組設けられる場合には、ノズル５１と、このノズル５１に隣接するノズル５１ａを含む組ごとに冷却ガスＧを供給する配管を設けてもよい。

なお、図９においては、複数のノズル５１が並ぶ方向と直交する方向において、ノズル５１ａの位置がノズル５１の位置と同じ場合を例示したが、ノズル５１ａの位置がノズル５１の位置と異なる場合も、同様の配管を用いることができる。
図１０～図１２においては、複数のノズル５１が並ぶ方向と直交する方向において、ノズル５１ａの位置がノズル５１の位置と異なる場合を例示したが、ノズル５１ａの位置がノズル５１の位置と同じ場合も、同様の配管を用いることができる。

ここで、ワーク１００の種類や仕様などが変わると、ワーク１００の大きさが変わる場合がある。ワーク１００の大きさが変わると、ワーク１００の端部と、ノズル５１との間の距離が変わる場合がある。また、搬送装置や作業者が、ワーク１００を支持部３３の上に載置した際に、ワーク１００の位置がズレる場合がある。ワーク１００の位置がズレると、ワーク１００の端部と、ノズル５１との間の距離が変わる場合がある。

図１３（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る、ワーク１００の端部とノズル３５１との位置関係を例示するための模式断面図である。
図１３（ａ）に示すように、ワーク１００の端部が、ノズル３５１から離れる方向にズレると、ノズル３５１から噴出した冷却ガスＧの一部が、ワーク１００に供給されない場合が生じる。また、ノズル３５１の配置および傾斜角度θｂによっては、ワーク１００に供給されない冷却ガスＧの一部の量が多くなる。冷却ガスＧの一部が、ワーク１００に供給されないと冷却効果の低下や、冷却ガスＧのランニングコストの増大などを招くことになる。

図１３（ｂ）に示すように、ワーク１００の端部が、ノズル３５１に近づく方向にズレると、ノズル３５１から噴出した冷却ガスＧが、ワーク１００の端部側の領域１００ｅに供給されない場合が生じる。冷却ガスＧが供給されないワーク１００の端部側の領域１００ｅにおいては、冷却効果が小さくなる。

そのため、ノズル５１は、冷却ガスＧが供給される面に平行な方向における位置が調整可能とすることが好ましい。
また、ノズル５１は、前述した傾斜角度θが調整可能とすることが好ましい。
図１４は、ノズル５１の位置の調整を例示するための模式断面図である。
図１５は、ノズル５１の傾斜角度θの調整を例示するための模式断面図である。
ワーク１００の大きさが変わったり、ワーク１００の載置位置がズレたりした場合には、図１４に示すように、冷却ガスＧが供給される面に平行な方向において、ノズル５１の位置を調整することができる。また、図１５に示すように、ノズル５１の傾斜角度θを調整することができる。また、ノズル５１の位置と傾斜角度θの調整をすることもできる。すなわち、ノズル５１は、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面に平行な方向における位置、および、ワーク１００の、冷却ガスＧが供給される面に対する傾斜角度θ、の少なくともいずれかが調整可能することができる。
また、図５において例示をしたノズル５１ａも、位置および傾斜角度θａの少なくともいずれかを調整可能とすることができる。

ノズル５１の位置および傾斜角度θの少なくともいずれかが調整可能であれば、ワーク１００の大きさが変わったり、ワーク１００の載置位置がズレたりしても、冷却ガスＧをワーク１００のノズル５１側の端部１００ｆの近傍に供給することができる。
そのため、冷却ガスＧの一部が、ワーク１００に供給されなかったり、ワーク１００に冷却ガスＧが供給されない領域が生じたりするのを抑制することができる。その結果、ワーク１００を迅速、且つ、均一に冷却することができる。また、ワーク１００に供給されない冷却ガスを少なくすることができるので、冷却ガスＧのランニングコストの低減を図ることができる。

なお、以上においては、ノズル５１がワーク１００の下方に設けられる場合を説明したが、ノズル５１がワーク１００の上方に設けられる場合も同様とすることができる。
すなわち、ノズル５１は、ワーク１００の下方および上方の少なくともいずれかに設けられていればよい。

また、冷却ガスＧの供給タイミングは、ワーク１００に対する加熱処理が完了した後とすることができる。なお、加熱処理の完了とは、有機膜が形成される温度を所定時間維持した後とすることができる。
例えば、冷却ガスＧの供給タイミングは、有機膜が形成された直後とすることもできるし、チャンバ１０の内圧を大気圧に戻す途中とすることもできるし、チャンバ１０の内圧を大気圧に戻した後とすることもできる。この場合、冷却ガスＧは、チャンバ１０の内圧を大気圧に戻すベントガスとして用いてもよい。

有機膜が形成された直後においては、チャンバ１０の内圧が大気圧よりも低い、すなわち、チャンバ１０の内部にガスが少ない状態となっている。そのため、冷却ガスＧを処理領域３０ａ、３０ｂの内部に少しずつ供給することで、処理領域３０ａ、３０ｂ内の圧力がチャンバ１０の内部の圧力よりも高い状態となる。チャンバ１０内の圧力が大気圧と同程度となるまで、冷却ガスＧを処理領域３０ａ、３０ｂの内部に少しずつ供給することで、チャンバ１０内に存在する昇華物などが処理領域３０ａ、３０ｂの内部に飛散するのを抑制することができる。そして、チャンバ１０内の圧力が大気圧と同程度となったら、冷却ガスＧの供給量を増加させる。このようにすることで、チャンバ１０内に存在する昇華物などが処理領域３０ａ、３０ｂの内部に飛散するのを抑制することができつつ、ワーク１００を急速かつ均一に冷却することができる。

また、冷却ガスＧの供給タイミングが、有機膜が形成された直後、または、チャンバ１０の内圧を大気圧に戻す途中とすれば、冷却時間と、大気圧に戻す時間を重複させることができる。すなわち、実質的な冷却時間の短縮を図ることができる。

また、冷却ガスＧの供給タイミングが、チャンバ１０の内圧を大気圧に戻す途中や、チャンバ１０の内圧を大気圧に戻した後であれば、チャンバ１０の内部にガスがあるので、対流による放熱を利用することができる。

なお、本実施形態では、大気圧よりも減圧された雰囲気においてワークを加熱する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、大気圧下でワークを加熱する場合にも用いることができる。

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、加熱処理装置１の形状、寸法、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
例えば、ノズル５１は、Ｙ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの一方の側に設けることができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ 加熱処理装置、１０ チャンバ、２０ 排気部、３０ 処理部、３０ａ 処理領域、３０ｂ 処理領域、３２ 加熱部、３２ａ ヒータ、３３ 支持部、４０ 間接冷却部、５０ 直接冷却部、５１ ノズル、５１ａ ノズル、５３ ガス制御部、６０ コントローラ、１００ ワーク

Claims (8)

1. チャンバと、
   前記チャンバの内部に設けられ、ワークを支持可能な支持部と、
   前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱可能な加熱部と、
   前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークに冷却ガスを供給可能な、少なくとも１つの第１のノズルと、
   を備え、
   前記ワークの面に垂直な方向から見て、前記第１のノズルは、前記ワークと重ならない位置に設けられ、
   前記第１のノズルは、前記ワークの前記冷却ガスが供給される面に対して傾斜している加熱処理装置。
2. 前記ワークの前記冷却ガスが供給される面に対する前記第１のノズルの傾斜角度は、前記ワークの前記冷却ガスが供給される面の端部の近傍に、前記冷却ガスを供給可能な角度である請求項１記載の加熱処理装置。
3. 前記チャンバの内部を排気可能な排気部をさらに備えた請求項１または２に記載の加熱処理装置。
4. 前記第１のノズルは、複数設けられ、
   前記複数の第１のノズルは、前記ワークの、一方の辺に沿って、並べて設けられている請求項１～３のいずれか１つに記載の加熱処理装置。
5. 前記複数の第１のノズルの少なくともいずれかは、前記ワークの、一方の辺に沿って、移動可能となっている請求項４記載の加熱処理装置。
6. 前記第１のノズルに接続され、前記冷却ガスの、流速および流量の少なくともいずれかを調整可能なガス制御部をさらに備えた請求項１～５のいずれか１つに記載の加熱処理装置。
7. 前記第１のノズルは、
   前記ワークの、前記冷却ガスが供給される面に平行な方向における位置、
   および、
   前記ワークの前記冷却ガスが供給される面に対する前記第１のノズルの傾斜角度、
   の少なくともいずれかが調整可能である請求項１～６のいずれか１つに記載の加熱処理装置。
8. 前記ワークの、前記冷却ガスが供給される面に、前記冷却ガスを供給可能な、少なくとも１つの第２のノズルをさらに備え、
   前記ワークの面に垂直な方向から見て、前記第２のノズルは、前記ワークと重なる位置に設けられ、
   前記第２のノズルは、前記ワークの、前記冷却ガスが供給される面に対して、前記第１のノズルと同じ方向に傾斜している請求項１～７のいずれか１つに記載の加熱処理装置。

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