JP5525972B2 - 基板冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱後の液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、半導体ウェハー、記録ディスク用基板および太陽電池用基板等の薄板状の精密電子基板（以下、単に「基板」と称する）に対して冷却処理を行う基板冷却装置に関する。

上記のような基板に対する処理工程において、例えばフォトレジスト等の処理液を塗布した基板を加熱して成膜を行った後に、当該基板を冷却するという処理が適宜に行われる。従来より、加熱後の基板を冷却する方式として、水冷された金属の冷却プレート上に基板を載置する方法が一般的に採用されていた。また、近年では、スループットを向上させるべく、冷媒によって冷却された搬送ローラで加熱後の基板を搬送しながら冷却することも行われている。このような基板冷却装置については、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００９−９４２８１号公報

しかしながら、冷却プレート上に加熱後の基板を載置して冷却する方式では、スループットの向上が困難（スループット向上のためには冷却プレートを多段に配置することが必要）であるのみならず、基板が大型化したときに対応できなくなるという問題があった。また、冷却された搬送ローラによって基板を搬送しつつ冷却する方式では、搬送ローラと基板とが直接接触・剥離を繰り返すこととなるため、剥離帯電による静電気の発生が問題となる。

これらの問題を解決する冷却方式として、加熱後の基板を搬送しつつ、当該基板に空気流を吹き付けて冷却する方法が考えられる。空気流を吹き付けるユニットとしてＨＥＰＡフィルタを備えたファンフィルタユニットを用いて、搬送される基板にダウンフローを供給した場合には、空気流が弱く、基板表面に沿った空気流の流速はほとんどゼロに近いため、効率的に基板の熱を奪って冷却することができない。また、搬送される基板にスリット状のノズルからカーテン状に圧縮空気を吹き付ける方式では、空気流が基板に当たる瞬間しか基板の熱を奪うことができず、その後空気流は周囲に拡散してしまうため、効果的に均一な冷却を行うことは困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板を搬送しつつ、効率よく基板面内を均一に冷却することができる基板冷却装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置において、基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段による基板の搬送経路の周囲に両端部が開放された気体流路を形成する風洞部と、前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、を備え、前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を導くファンネルを前記風洞部に付設することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板冷却装置において、前記風洞部に、前記気体流路と連通する排気口を形成し、前記気流形成手段は、前記気体流路内の雰囲気を前記排気口から排出する排気手段を有することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板冷却装置において、前記排気口は、前記風洞部の前記搬送方向における中央部に形成することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る基板冷却装置において、前記気流形成手段は、前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を吹き込む気体噴出手段を有することを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板冷却装置において、前記気体噴出手段は、イオンを発生させて気体とともに前記気体流路の両端部の少なくとも一方に吹き込むイオナイザーを有することを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１の発明に係る基板冷却装置において、前記ファンネルは前記搬送経路の上下に設けられ、前記上下に設けられたファンネルには、双方の間隔が最も狭くなる絞り部が設けられ、下側のファンネルの絞り部と前記搬送系路との間隔は、上側のファンネルの絞り部と前記搬送系路との間隔よりも小さいことを特徴とする。

また、請求項７の発明は、加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置において、基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段による基板の搬送経路の周囲に両端部が開放された気体流路を形成する風洞部と、前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、を備え、前記風洞部の内壁面に、前記搬送方向と平行に整流フィンを延設することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかの発明に係る基板冷却装置において、前記搬送手段は、前記風洞部の底面に設けられた開口部から一部が突出するローラによって基板を搬送し、前記風洞部に前記底面の外壁に、前記ローラの前記底面より下方の全体を覆う囲いカバーをさらに設けることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置において、基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される基板の表面を覆うことによって、当該基板の表面との間に両端部が開放された気体流路を形成する蓋体と、前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、を備え、前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を導くファンネルを前記蓋体に付設することを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る基板冷却装置において、前記蓋体に、前記気体流路と連通する排気口を形成し、前記気流形成手段は、前記気体流路内の雰囲気を前記排気口から排出する排気手段を有することを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、請求項９または請求項１０の発明に係る基板冷却装置において、前記気流形成手段は、前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を吹き込む気体噴出手段を有することを特徴とする。

また、請求項１２の発明は、請求項１１の発明に係る基板冷却装置において、前記気体噴出手段は、イオンを発生させて気体とともに前記気体流路の両端部の少なくとも一方に吹き込むイオナイザーを有することを特徴とする。

また、請求項１３の発明は、加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置において、基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される基板の表面を覆うことによって、当該基板の表面との間に両端部が開放された気体流路を形成する蓋体と、前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、を備え、前記蓋体の内壁面に、前記搬送方向と平行に整流フィンを延設することを特徴とする。

請求項１から請求項６および請求項８の発明によれば、基板の搬送系路の周囲に形成された両端部が開放された気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成するため、加熱後に搬送される基板の表面に沿って平行に拡散することなく気流が流れることとなり、基板を搬送しつつ、効率よく基板面内を均一に冷却することができる。また、気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を導くファンネルを風洞部に付設するため、コアンダ効果およびベルヌーイ効果によってより多量の気体を効率よく気体流路に送り込むことができ、気体流路内に形成される気流の流速を高めて基板の冷却効率をさらに高めることができる。

特に、請求項５の発明によれば、イオンを発生させて気体とともに気体流路に吹き込むため、基板表面に生じている静電気を中和して除電することができる。

特に、請求項６の発明によれば、下側のファンネルの絞り部と搬送系路との間隔は、上側のファンネルの絞り部と搬送系路との間隔よりも小さいため、基板の上側よりも下側により強いベルヌーイ効果が生じて基板の下側の気圧が上側の気圧よりも低くなり、その結果、基板が搬送系路より浮き上がることが防止される。

請求項７の発明によれば、基板の搬送系路の周囲に形成された両端部が開放された気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成するため、加熱後に搬送される基板の表面に沿って平行に拡散することなく気流が流れることとなり、基板を搬送しつつ、効率よく基板面内を均一に冷却することができる。また、風洞部の内壁面に、搬送方向と平行に整流フィンを延設するため、気体流路において気流が直線的に流れるように整流され、基板の表面に均一に気流を供給することができ、基板をより均一に冷却することができる。

特に、請求項８の発明によれば、搬送手段は、風洞部の底面に設けられた開口部から一部が突出するローラによって基板を搬送し、風洞部に底面の外壁に、ローラの底面より下方の全体を覆う囲いカバーを設けるため、気体流路を流れる気流が開口部とローラとの隙間から外部に流れ出ることが最小限に抑制され、気体流路に形成された気流の乱れを防止することができ、基板をより均一に冷却することができる。

また、請求項９から請求項１２の発明によれば、搬送される基板の表面を覆う蓋体と基板表面との間に形成された両端部が開放された気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成するため、加熱後に搬送される基板の表面に沿って平行に拡散することなく気流が流れることとなり、基板を搬送しつつ、効率よく基板面内を均一に冷却することができる。また、気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を導くファンネルを蓋体に付設するため、コアンダ効果およびベルヌーイ効果によってより多量の気体を効率よく気体流路に送り込むことができ、気体流路内に形成される気流の流速を高めて基板の冷却効率をさらに高めることができる。

特に、請求項１２の発明によれば、イオンを発生させて気体とともに気体流路に吹き込むため、基板表面に生じている静電気を中和して除電することができる。

特に、請求項１３の発明によれば、搬送される基板の表面を覆う蓋体と基板表面との間に形成された両端部が開放された気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成するため、加熱後に搬送される基板の表面に沿って平行に拡散することなく気流が流れることとなり、基板を搬送しつつ、効率よく基板面内を均一に冷却することができる。また、蓋体の内壁面に、搬送方向と平行に整流フィンを延設するため、気体流路において気流が直線的に流れるように整流され、基板の表面に均一に気流を供給することができ、基板をより均一に冷却することができる。

本発明の第１実施形態に係る基板冷却装置の要部構成を示す側面図である。 風洞部の天井部を下側から見た図である。 風洞部の床部を上側から見た図である。 風洞部を図１のＡ−Ａ断面から見た図である。 気体流路に形成される空気流を説明するための図である。 ファンネルおよびエアーナイフノズルの周辺を示す図である。 第２実施形態に係る基板冷却装置を示す図である。 第３実施形態に係る基板冷却装置を示す図である。 第４実施形態に係る基板冷却装置を示す図である。 第５実施形態の基板冷却装置を示す図である。 第６実施形態の基板冷却装置を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板冷却装置１の要部構成を示す側面図である。図１および以降の各図においては、それらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。また、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法を誇張して描いている。

本発明に係る基板冷却装置１は、加熱処理が行われた後の基板Ｗ（本実施形態では矩形の液晶表示装置用ガラス基板）を搬送しつつ、冷却処理を行うための装置である。まず、基板冷却装置１の全体概略構成について説明する。基板冷却装置１は、主たる構成として、ローラ搬送機構１０、風洞部２０および気流形成機構６０を備えている。

ローラ搬送機構１０は、複数のローラ１１およびそれらの一部または全部を回転させるモータ（図示省略）を備えて構成されている。ローラ搬送機構１０は、複数のローラ１１を回転させることによって、ローラ１１に支持された基板ＷをＹ方向に沿って所定の速度で搬送する。本実施形態では、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向けて基板Ｗが搬送される。なお、本明細書においては、基板Ｗが搬送されるＹ方向を「搬送方向」と称し、その搬送方向に直交する水平方向（つまり、Ｘ方向）を「幅方向」と称する。

基板冷却装置１よりも上流側（（−Ｙ）側）および下流側（（＋Ｙ）側）のそれぞれにはローラコンベアが設置されている。ローラコンベアも複数のローラ１９を備えており、そのローラ１９を回転させることによって基板ＷをＹ方向に沿って搬送する。上流側のローラコンベアは、前工程の加熱装置から加熱後の基板Ｗを受け取って基板冷却装置１に搬送する。下流側のローラコンベアは、基板冷却装置１から基板Ｗを受け取って次工程の装置（例えば、露光装置）に搬送する。なお、図１においては、図示の便宜上、上流側および下流側のローラコンベアのそれぞれについて１つのローラ１９のみを示している。

上流側および下流側のローラコンベアの複数のローラ１９並びにローラ搬送機構１０の複数のローラ１１の頂点によって形成される平面が基板Ｗの搬送平面であり、その搬送平面に沿ってＹ方向に基板Ｗの搬送系路が形成される。なお、複数のローラ１９の頂点の高さ位置とローラ搬送機構１０の複数のローラ１１の頂点の高さ位置は等しい。

ローラ搬送機構１０によって形成される基板Ｗの搬送系路の周囲を取り囲むように、風洞部２０が設置されている。風洞部２０は、両端部が開放されたトンネル状に構成されている。具体的には、風洞部２０の搬送系路に沿った両端部、つまり搬送系路の入り側（（−Ｙ）側）および出側（（＋Ｙ）側）の端部は開放されており、基板Ｗが通過可能とされている。また、風洞部２０の入り側端部および出側端部にはファンネル５０が付設されている。

基板Ｗの搬送系路の周囲を取り囲むように、両端部が開放された風洞部２０を設置するとともに、その風洞部２０の両端部にファンネル５０を付設することによって、風洞部２０およびファンネル５０の内側空洞部は両端部が開放された気体流路２５として規定される。気体流路２５は、ローラ搬送機構１０による基板Ｗの搬送系路の周囲に形成されることとなる。本明細書においては、気体流路２５の入り側端部（つまり、図１の（−Ｙ）側の開口）を「基板搬入口２１」と称し、出側端部（図１の（＋Ｙ）側の開口）を「基板搬出口２２」と称する。

第１実施形態においては、風洞部２０の搬送方向における中央部に排気ボックス７０が接続されている。排気ボックス７０は、気体流路２５内の雰囲気を排出する。また、基板搬入口２１および基板搬出口２２の近傍にはエアーナイフノズル８０が設けられている。エアーナイフノズル８０は、基板搬入口２１または基板搬出口２２から気体流路２５に空気を吹き込む。これら排気ボックス７０からの排気およびエアーナイフノズル８０による空気吹き込みによって気体流路２５に基板Ｗの搬送方向に沿った気流が形成される。すなわち、第１実施形態においては、排気ボックス７０およびエアーナイフノズル８０によって気流形成機構６０が構成される。以下、各部の構成についてさらに詳細に説明する。

図２は、風洞部２０の天井部（上面）を下側から見た図である。また、図３は、風洞部２０の床部（底面）を上側から見た図である。さらに、図４は、風洞部２０を図１のＡ−Ａ断面から見た図である。風洞部２０は、断面が矩形となる箱形形状を有している。風洞部２０の壁面は、例えばステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ４３０）の板材にて構成することができる。本実施の形態においては、ローラ搬送機構１０の周囲にアルミニウム合金（Ａｌ）の骨材を組み立て、それにステンレスの板材を組み付けることによって風洞部２０を構成している。

風洞部２０の搬送方向の長さは数十ｍｍ〜数千ｍｍ程度の任意の値とすることができ、基板Ｗの搬送方向長さよりも短くても良い。例えば、第１実施形態においては、風洞部２０の搬送方向の長さを８００ｍｍとしているが、これは第４世代（Ｇ４）以降のガラス基板の長さよりも短い。風洞部２０の搬送方向の長さが長い場合には、壁面が撓まないように、天井部や床部に補強バーを取り付けるようにしても良い。また、風洞部２０の幅方向の長さは処理対象とする基板Ｗの幅に数ｍｍ〜数十ｍｍ程度を加算した値とすれば良い。さらに、風洞部２０の高さも数ｍｍ〜数十ｍｍ程度の任意の値とすることができる。第１実施形態においては、基板Ｗの搬送系路から風洞部２０の天井部および床部までの間隔を２０ｍｍとしている。なお、基板Ｗの搬送系路から風洞部２０の天井部および床部までの間隔は調整可能とされている。

図２に示すように、風洞部２０の天井部には、気体流路２５と連通する複数の排気口７１（第１実施形態では８個）が穿設されている。８個の排気口７１は風洞部２０の搬送方向における中央部に形成されている。また、８個の排気口７１は幅方向に沿って一列に並べて形成されている。各排気口７１は、搬送方向よりも幅方向の方が長くなる長穴形状とされている。

図２および図４に示すように、８個の排気口７１のそれぞれの上側に排気ボックス７０が設けられている。すなわち、風洞部２０の天井部の上面に、８個の排気口７１に対応して８個の排気ボックス７０が設けられている。８個の排気ボックス７０は、排気配管７４を介してブロワー７５と連通接続されている。排気配管７４には、排気バルブ７２および流量調整バルブ７３が介挿されている。排気バルブ７２および流量調整バルブ７３は、８個の排気ボックス７０のそれぞれに個別に設けられている。このように構成されているため、ブロワー７５を作動させつつ排気バルブ７２を開放することによって、排気ボックス７０内を負圧として排気口７１から気体流路２５内の雰囲気を排出することができる。また、８個の流量調整バルブ７３を個別に調整することによって、幅方向に並ぶ８個の排気口７１からの排気流量を個別に調整することができる。

また、風洞部２０の天井部の内壁面には、搬送方向と平行に複数の整流フィン２３（第１実施形態では７本）が延設されている。整流フィン２３の鉛直方向（Ｚ方向）の長さは数ｍｍ程度である（第１実施形態では約７ｍｍ）。図２に示すように、幅方向に沿った８個の排気口７１の並びにおいて、隣り合う排気口７１の間を１本の整流フィン２３が通るように構成されている。

一方、図３に示すように、風洞部２０の床部には、ローラ搬送機構１０のローラ１１の上側の一部が突出するための開口部３１が形設されている。各開口部３１の大きさは、風洞部２０の床部より上側に突出するローラ１１のサイズ（突出部位のサイズ）より若干大きい程度とし、気体流路２５と風洞部２０の床部より下方空間との間での空気の出入りがなるべく少なくなるようにしておく。

図３に示すように、風洞部２０の床部における幅方向両端近傍には、搬送方向に沿って一列に複数の開口部３１が形成されている。一方、幅方向両端近傍を除く内側の領域においては、搬送方向に沿って隣り合う開口部３１の幅方向位置が少しずつずれるように複数の開口部３１が形成されている。このような開口部３１の配置にしているのは、加熱後の基板Ｗがローラ１１に直接接触することによって、その接触箇所が熱伝導により温度低下することを考慮したためである。すなわち、基板Ｗの幅方向両端近傍を除く内側領域においては、搬送方向に沿って隣り合うローラ１１の幅方向位置がずれているため、それらが基板Ｗの同一箇所に接触することは無く、ローラ１１との接触が基板Ｗの面内温度分布の均一性に与える影響を最小限に抑制することができる。これに対して、基板Ｗの幅方向両端近傍においては、一列に並んだ複数のローラ１１の全てが断続的に基板Ｗの同一箇所に接触することとなるため、他の内側領域よりも温度低下が顕著となる可能性がある。しかし、基板Ｗの幅方向両端近傍はデバイスとして使用されない領域であるため、必ずしも他の内側領域と均一に冷却する必要は無い。

また、風洞部２０の床部にも、気体流路２５と連通する複数の排気口７１（第１実施形態では６個）が穿設されている。６個の排気口７１は風洞部２０の搬送方向における中央部に形成されている。また、天井部におけるのと同様に、６個の排気口７１は幅方向に沿って一列に並べて形成されており、各排気口７１は搬送方向よりも幅方向の方が長くなる長穴形状とされている。

図３および図４に示すように、６個の排気口７１のそれぞれの下側に排気ボックス７０が設けられている。すなわち、風洞部２０の床部の下面に、６個の排気口７１に対応して６個の排気ボックス７０が設けられている。天井部に設けられた排気ボックス７０と同様に、６個の排気ボックス７０は、排気配管７４を介してブロワー７５と連通接続されている。排気配管７４には、排気バルブ７２および流量調整バルブ７３が介挿されている。排気バルブ７２および流量調整バルブ７３は、６個の排気ボックス７０のそれぞれに個別に設けられている。従って、ブロワー７５を作動させつつ排気バルブ７２を開放することによって、排気ボックス７０内を負圧として排気口７１から気体流路２５内の雰囲気を排出することができる。また、６個の流量調整バルブ７３を個別に調整することによって、風洞部２０の床部に幅方向に並ぶ６個の排気口７１からの排気流量を個別に調整することができる。

また、風洞部２０の床部の内壁面には、天井部におけるのと同様の複数の整流フィン２３（第１実施形態では４本）が搬送方向と平行に延設されている。なお、ローラ１１と開口部３１との隙間から気体流路２５の気流が流れ出ないように、開口部３１の周囲を取り囲むように整流板を設けるようにしても良い。

図１に戻り、風洞部２０の床部の外壁面には、ローラ１１の床部より下方の全体（つまり、開口部３１から突出している部分を除く全体）を覆う囲いカバー３５が設けられている。このような囲いカバー３５を設けることによって、囲いカバー３５の内側空間と気体流路２５とは開口部３１を介して連通する状態となるものの、気体流路２５内の雰囲気と基板冷却装置１の外部雰囲気とは遮断されることとなる。

風洞部２０の両端部にはファンネル５０が付設されている。ファンネル５０は、風洞部２０の両端部のそれぞれにおいて、天井部および床部の双方に設けられている。風洞部２０の両端部において、基板Ｗの搬送系路の上下に設けられた１対のファンネル５０には、双方の間隔が最も狭くなる絞り部５５が設けられている。風洞部２０の端部から絞り部５５に至るまでは、上下１対のファンネル５０の間隔が徐々に狭くなる。絞り部５５における１対のファンネル５０の間隔が最も狭く、風洞部２０の天井部と床部との間の間隔よりも狭い。そして、１対のファンネル５０の絞り部５５を挟んで風洞部２０の端部とは反対側は双方の間隔が拡がる曲面形状（Ｒ状）とされている。すなわち、気体流路２５の基板搬入口２１および基板搬出口２２は上下に拡がるファンネル構造とされている。ファンネル５０の曲面形状は、基板Ｗの搬送系路の側に向けて凸となるものである。

また、基板搬入口２１および基板搬出口２２の近傍にはエアーナイフノズル８０が設けられている。エアーナイフノズル８０は、基板搬入口２１および基板搬出口２２のそれぞれにおいて、基板Ｗの搬送系路よりも上方および下方に設けられている。エアーナイフノズル８０は、その長手方向がＸ方向となるスリットノズルであり、基板搬入口２１または基板搬出口２２に向けて幅方向に延びるカーテン状に空気を噴出する。エアーナイフノズル８０の取り付け位置および取り付け角度は調整可能であるが、エアーナイフノズル８０からの空気噴出方向は斜め方向であり、その空気噴出方向が当該エアーナイフノズル８０に対応するファンネル５０の曲面に接するように調整しておくことが好ましい。

次に、上述の構成を有する基板冷却装置１における冷却処理動作について説明する。基板冷却装置１の前段側には基板Ｗの加熱処理を行う加熱装置が設けられており、その加熱装置から加熱後の基板Ｗがローラコンベアによって基板冷却装置１に搬送される。加熱後の基板Ｗの温度は１００℃〜１５０℃程度である。

加熱後の基板Ｗが基板搬入口２１に到達する前に、気流形成機構６０によって気体流路２５内に空気流が形成される。図５は、気体流路２５に形成される空気流を説明するための図である。ブロワー７５を作動させつつ排気バルブ７２を開放することによって、排気ボックス７０内が負圧となり、気体流路２５内の雰囲気が排気口７１から排出される。排気ボックス７０による排気は、風洞部２０の天井部および床部の双方にて行う。複数の排気ボックス７０（風洞部２０の天井部では８個、床部では６個）のそれぞれの排気流量は、流量調整バルブ７３によって個別に調整可能であり、気体流路２５の幅方向にわたってなるべく均一な流量で排気できるように調整される。

排気とともに、エアーナイフノズル８０から基板搬入口２１および基板搬出口２２に空気を吹き込む。空気の吹き込みは、基板搬入口２１および基板搬出口２２のそれぞれにおいて、上下１対のエアーナイフノズル８０から行われる。エアーナイフノズル８０は、幅方向に延びるカーテン状に空気を噴出するため、気体流路２５の幅方向にわたって均一な流量にて基板搬入口２１および基板搬出口２２に空気を吹き込むことができる。

気体流路２５の中央部から排気を行うとともに、両端部から空気を吹き込むことによって、気体流路２５には図５に示すような基板Ｗの搬送方向に沿った空気流が形成される。すなわち、入り側の上下１対のエアーナイフノズル８０から基板搬入口２１に吹き込まれた空気は、入り側のファンネル５０の絞り部５５を通過して風洞部２０内を（＋Ｙ）側に向けて流れ、風洞部２０の中央部に形成された排気口７１から排気ボックス７０へと排気される。一方、出側の上下１対のエアーナイフノズル８０から基板搬出口２２に吹き込まれた空気は、出側のファンネル５０の絞り部５５を通過して風洞部２０内を（−Ｙ）側に向けて流れ、風洞部２０の中央部に形成された排気口７１から排気ボックス７０へと排気される。その結果、図５に示すように、基板Ｗの搬送方向に沿った気体流路２５の中央部よりも上流側（（−Ｙ）側）では、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向かう気流が形成され、逆に中央部よりも下流側（（＋Ｙ）側）では、（＋Ｙ）側から（−Ｙ）側に向かう気流が形成される。

加熱後の基板Ｗは基板搬入口２１から風洞部２０内に搬入され、図５のような空気流が形成されている気体流路２５に沿ってローラ搬送機構１０により（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向けて搬送される。基板Ｗが風洞部２０の中央部よりも上流側に位置しているときには、基板Ｗが搬送される向きと同じ向きに空気流が流れている。一方、基板Ｗが風洞部２０の中央部よりも下流側に位置しているときには、基板Ｗが搬送される向きと逆向きに空気流が流れている。いずれの場合であっても、基板Ｗの搬送方向と平行に空気流が流れることとなる。

従って、加熱された基板Ｗの表面に沿って平行に空気流が流れることとなり、この空気流が基板Ｗの熱を奪って排気口７１から運び去ることにより、基板Ｗが搬送されつつ冷却される。気体流路２５には基板Ｗの搬送方向と平行な空気流が形成されているため、基板Ｗの表面は搬送方向に沿った空気流と接触し続けることとなり、効率よく基板Ｗを冷却することができる。また、風洞部２０の内側に形成された気体流路２５に空気流を流すため、空気流の拡散を防止して基板Ｗの表面に作用させ続けることができる。しかも、排気ボックス７０およびエアーナイフノズル８０によって気体流路２５の幅方向にわたって均一な流量にて空気流が流れているため、基板Ｗの面内温度分布が均一となるように冷却することができる。冷却されて温度が低下した基板Ｗは、基板搬出口２２から搬出され、下流側のローラコンベアによって次工程の装置へと搬送される。

また、気体流路２５に気流を形成し、その気流を排気口７１から装置外部へと排出しているため、前段側の加熱装置よりもさらに前工程がフォトレジスト等の処理液の塗布工程であった場合には、加熱された基板Ｗから発生する昇華物や溶媒成分を気流とともに装置外部に排出することができる。その結果、加熱後の冷却工程における基板Ｗを清浄な状態に維持することができる。

また、風洞部２０の天井部および床部の内壁面に搬送方向と平行に整流フィン２３を延設しているため、気体流路２５における空気流が直線的に流れるように整流することができる。これにより、気体流路２５に沿って搬送される基板Ｗの表面に均一に空気流を供給することができ、基板Ｗをより均一に冷却することができる。

また、第１実施形態においては、風洞部２０の両端部のそれぞれに上下１対のファンネル５０を付設してファンネル構造としている。そして、入り側および出側の１対のファンネル５０のそれぞれに対応してエアーナイフノズル８０が設けられている。エアーナイフノズル８０からは対応するファンネル５０の曲面に沿うようにカーテン状に空気を噴出している。より厳密には、図６に示すように、エアーナイフノズル８０からの空気噴出方向ＡＲがファンネル５０の曲面に接するように空気を噴出している。例えば、入り側の上側に設けられたエアーナイフノズル８０からの空気噴出方向ＡＲが入り側の上側ファンネル５０の曲面に接するようにカーテン状に空気を噴出している。

一般に、曲面に流体を吹き付けた場合には、コアンダ効果によってその曲面に沿って流体の流れの向きが変わる。すなわち、第１実施形態においては、図６に示す如く、エアーナイフノズル８０から斜め方向（斜め上、または、斜め下）に向けてカーテン状に空気を噴出しているが、ファンネル５０の曲面に沿うように空気を吹き付けているため、その空気の流れの向きはコアンダ効果によってファンネル５０の曲面に沿って変えられ、気体流路２５にスムースに導かれることとなる。その結果、エアーナイフノズル８０から噴出された空気を効率よく気体流路２５に導入することができ、気体流路２５内に形成される空気流の流速を高めて基板Ｗの冷却効率を高めることができる。

また、ファンネル５０の曲面に沿って高速で空気が流れた結果、ベルヌーイ効果によってその流線上の気圧が低下し、基板搬入口２１および基板搬出口２２の近傍の空気を引き寄せて気体流路２５に流し込むことができる。その結果、エアーナイフノズル８０から噴出された量以上の空気を気体流路２５に流し込むことができ、気体流路２５内に形成される空気流の流速を高めて基板Ｗの冷却効率をさらに高めることができる。

また、上下１対のファンネル５０の間隔が最も狭くなる絞り部５５における上下の間隔は、風洞部２０の天井部と床部との間の間隔よりも狭い。このような絞り部５５をファンネル構造に設けることによって、基板搬入口２１および基板搬出口２２からの空気の流入速度をより高めることができる。これにより、ベルヌーイ効果をより強く得ることができ、気体流路２５内に形成される空気流の流速を高めて基板Ｗの冷却効率をさらに高めることができる。

ところで、エアーナイフノズル８０からファンネル５０の曲面に吹き付けたときに生じるベルヌーイ効果によって発生した気圧の低下は、搬送系路に沿って搬送される基板Ｗにも影響を与える。仮に、基板搬入口２１および基板搬出口２２を通過する基板Ｗの上側の気圧が下側の気圧よりも低くなった場合には、基板Ｗが下方からの圧を受けて浮き上がるおそれがある。このため、第１実施形態では、図６に示すように、入り側および出側のそれぞれにおいて、下側のファンネル５０の絞り部５５と基板Ｗの搬送系路との間隔ｄ₁を、上側のファンネル５０の絞り部５５と搬送系路との間隔ｄ₂よりも小さくしている。これにより、基板搬入口２１または基板搬出口２２を基板Ｗが通過しているときには、基板Ｗの上側よりも下側により強いベルヌーイ効果が生じることとなり、基板Ｗの下側の気圧が上側の気圧よりも低くなる。その結果、基板Ｗが搬送系路よりも浮き上がることは防止される。

また、風洞部２０の床部よりも下方のローラ１１の全体を覆う囲いカバー３５を設けているため、その床部の開口部３１とローラ１１との隙間から気体流路２５を流れる空気流が流れ出ることが最小限に抑制される。このため、気体流路２５に形成された空気流の乱れを防止することができ、基板Ｗを均一に冷却することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係る基板冷却装置を示す図である。第２実施形態の基板冷却装置も、加熱後の基板Ｗを搬送しつつ、冷却処理を行うための装置である。第１実施形態では排気ボックス７０およびエアーナイフノズル８０によって気流形成機構６０を構成していたが、第２実施形態においては、エアーナイフノズル８０を設けておらず、排気ボックス７０のみによって気流形成機構６０を構成している。残余の点については、第２実施形態の基板冷却装置は第１実施形態と同様の構成を備えており、第１実施形態と同一の要素については図７に同一の符号を付している。

第２実施形態の基板冷却装置においては、エアーナイフノズル８０を設けていないため、排気ボックス７０からの排気のみによって気体流路２５内に空気流を形成している。すなわち、ブロワー７５を作動させつつ排気バルブ７２を開放することによって、排気ボックス７０内が負圧となり、気体流路２５内の雰囲気が排気口７１から排出される。第１実施形態と同様に、複数の排気ボックス７０のそれぞれの排気流量は、流量調整バルブ７３によって個別に調整可能であり、気体流路２５の幅方向にわたってなるべく均一な流量で排気できるように調整される。

気体流路２５の雰囲気が排気口７１から排出されたことによって、気体流路２５内が減圧されるため、基板搬入口２１および基板搬出口２２から外部の雰囲気が吸引される。その結果、図７に示すように、気体流路２５に基板Ｗの搬送方向に沿った空気流が形成される。排気ボックス７０は、風洞部２０の中央部に設けられているため、基板Ｗの搬送方向に沿った気体流路２５の中央部よりも上流側では、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向かう気流が形成され、逆に中央部よりも下流側では、（＋Ｙ）側から（−Ｙ）側に向かう気流が形成される。このため、第１実施形態と同じく、基板Ｗが風洞部２０の中央部よりも上流側に位置しているときには、基板Ｗが搬送される向きと同じ向きに空気流が流れ、基板Ｗが風洞部２０の中央部よりも下流側に位置しているときには、基板Ｗが搬送される向きと逆向きに空気流が流れる。いずれの場合であっても、基板Ｗの搬送方向と平行に空気流が流れることとなる。

従って、加熱された基板Ｗの表面に沿って平行に空気流が流れることとなり、この空気流が基板Ｗの熱を奪って排気口７１から運び去ることにより、基板Ｗが搬送されつつ冷却される。気体流路２５には基板Ｗの搬送方向と平行な空気流が形成されているため、基板Ｗの表面は搬送方向に沿った空気流と接触し続けることとなり、効率よく基板Ｗを冷却することができる。また、風洞部２０の内側に形成された気体流路２５に空気流を流すため、空気流の拡散を防止して基板Ｗの表面に作用させ続けることができる。しかも、排気ボックス７０によって気体流路２５の幅方向にわたって均一な流量にて空気流が流れているため、基板Ｗの面内温度分布が均一となるように冷却することができる。

また、第２実施形態では、排気ボックス７０からの排気のみによって気体流路２５内に空気流を形成しているため、空気吹き付けにともなう基板Ｗへのパーティクル付着等は生じにくい。第２実施形態においても、風洞部２０の両端部のそれぞれに上下１対のファンネル５０を付設してファンネル構造としている。第２実施形態ではエアーナイフノズル８０からの空気噴出を行わないため、第１実施形態と比較すると弱くはなるものの、基板搬入口２１および基板搬出口２２から外部の雰囲気を吸引するときに、ファンネル５０によってコアンダ効果およびベルヌーイ効果を得ることができる。その結果、気体流路２５内に形成される空気流の流速を高めて基板Ｗの冷却効率を高めることができる。その他、第１実施形態と同様の構成による同様の効果を得ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係る基板冷却装置を示す図である。図８において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第３実施形態の基板冷却装置も、加熱後の基板Ｗを搬送しつつ、冷却処理を行うための装置である。

第３実施形態では、第１実施形態と同じく、排気ボックス７０およびエアーナイフノズル８０によって気流形成機構６０を構成している。但し、第３実施形態では、風洞部２０の中央部ではなく、出側端部近傍に排気口７１および排気ボックス７０を設けている。また、風洞部２０の入り側端部のみに上下１対のファンネル５０が付設されるとともに、その入り側のファンネル５０の近傍のみにエアーナイフノズル８０が設けられている。残余の点については、第３実施形態の基板冷却装置は第１実施形態と同様の構成を備えている。

第３実施形態の基板冷却装置においては、エアーナイフノズル８０から基板搬入口２１に空気を吹き込むとともに、排気ボックス７０によって気体流路２５の出側端部近傍から排気を行うことにより、気体流路２５に図８に示すような基板Ｗの搬送方向に沿った空気流を形成する。すなわち、入り側の上下１対のエアーナイフノズル８０から基板搬入口２１に吹き込まれた空気は、入り側のファンネル５０の絞り部５５を通過して風洞部２０内に流れ込み、風洞部２０の搬送方向に沿ったほぼ全長にわたって（＋Ｙ）側に向けて流れ、出側端部近傍に形成された排気口７１から排気ボックス７０へと排気される。なお、基板搬出口２２から自由に空気が流入できると、その空気が排気口７１に流れ込んで排気ボックス７０による排気効果が十分に得られないため、基板搬出口２２の開口面積は出来る限り小さくして基板搬出口２２からの空気流入を抑制している。その結果、図８に示すように、気体流路２５のほぼ全長にわたって、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向かう気流が形成される。よって、第３実施形態では、基板Ｗが気体流路２５に沿って搬送されているときには、基板Ｗの搬送方向と平行に、かつ、基板Ｗが搬送される向きと同じ向きに空気流が流れる。

従って、第１実施形態と同様に、加熱された基板Ｗの表面に沿って平行に空気流が流れることとなり、この空気流が基板Ｗの熱を奪って排気口７１から運び去ることにより、基板Ｗが搬送されつつ冷却される。気体流路２５には基板Ｗの搬送方向と平行な空気流が形成されているため、基板Ｗの表面は搬送方向に沿った空気流と接触し続けることとなり、効率よく基板Ｗを冷却することができる。また、風洞部２０の内側に形成された気体流路２５に空気流を流すため、空気流の拡散を防止して基板Ｗの表面に作用させ続けることができる。しかも、排気ボックス７０およびエアーナイフノズル８０によって気体流路２５の幅方向にわたって均一な流量にて空気流が流れているため、基板Ｗの面内温度分布が均一となるように冷却することができる。

また、基板搬入口２１においては、エアーナイフノズル８０から対応するファンネル５０の曲面に沿うようにカーテン状に空気を噴出しているため、第１実施形態と同様のコアンダ効果およびベルヌーイ効果を得ることができる。その結果、気体流路２５内に形成される空気流の流速を高めて基板Ｗの冷却効率をさらに高めることができる。その他、第１実施形態と同様の構成による同様の効果を得ることができる。

なお、第３実施形態においては、排気ボックス７０の位置とエアーナイフノズル８０の位置を逆としても良い。すなわち、風洞部２０の入り側端部近傍に排気口７１および排気ボックス７０を設けて、風洞部２０の出側端部のみに上下１対のファンネル５０を付設するとともに、その出側のファンネル５０の近傍のみにエアーナイフノズル８０を設けるようにしても良い。このようにしても、基板Ｗの搬送方向と平行、かつ、基板Ｗが搬送される向きと逆向きの空気流を気体流路２５に形成することができる。その結果、上記と同様の効果を得ることができる。このように、排気口７１および排気ボックス７０は風洞部２０の搬送方向に沿った任意の位置に設けることができる。

但し、第３実施形態のように、排気ボックス７０を風洞部２０の中央部ではなく、端部に偏らせて配置した場合には、第２実施形態の如くエアーナイフノズル８０を設けない構成は採用できない。その理由は、第３実施形態のように、排気ボックス７０を風洞部２０の出側端部近傍に配置した場合には、気体流路２５における基板搬入口２１から排気口７１までの圧力損失が基板搬出口２２から排気口７１までの圧力損失よりも顕著に大きくなり、基板搬入口２１ではなく基板搬出口２２から排気口７１に向かうような気流が形成され、気体流路２５には搬送方向と平行な空気流が形成されなくなるためである。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図９は、第４実施形態に係る基板冷却装置を示す図である。図９において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第４実施形態の基板冷却装置も、加熱後の基板Ｗを搬送しつつ、冷却処理を行うための装置である。

第４実施形態においては、排気ボックス７０を設けておらず、エアーナイフノズル８０のみによって気流形成機構６０を構成している。すなわち、第４実施形態の基板冷却装置では、風洞部２０に排気口７１を設けていない。また、風洞部２０の入り側端部のみに上下１対のファンネル５０が付設されるとともに、その入り側のファンネル５０の近傍のみにエアーナイフノズル８０が設けられている。残余の点については、第４実施形態の基板冷却装置は第１実施形態と同様の構成を備えている。

第４実施形態の基板冷却装置においては、気体流路２５からの排気を行うことなく、エアーナイフノズル８０から基板搬入口２１への空気の吹き込みのみによって、気体流路２５に図９に示すような基板Ｗの搬送方向に沿った空気流を形成する。すなわち、入り側の上下１対のエアーナイフノズル８０から基板搬入口２１に吹き込まれた空気は、入り側のファンネル５０の絞り部５５を通過して風洞部２０内に流れ込み、風洞部２０の搬送方向に沿ったほぼ全長にわたって（＋Ｙ）側に向けて流れ、そのまま基板搬出口２２から排出される。その結果、図９に示すように、気体流路２５のほぼ全長にわたって、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向かう一方向の気流が形成される。よって、第４実施形態では、基板Ｗが気体流路２５に沿って搬送されているときには、基板Ｗの搬送方向と平行に、かつ、基板Ｗが搬送される向きと同じ向きに空気流が流れる。

従って、第１実施形態と同様に、加熱された基板Ｗの表面に沿って平行に空気流が流れることとなり、この空気流が基板Ｗの熱を奪って基板搬出口２２から運び去ることにより、基板Ｗが搬送されつつ冷却される。気体流路２５には基板Ｗの搬送方向と平行な空気流が形成されているため、基板Ｗの表面は搬送方向に沿った空気流と接触し続けることとなり、効率よく基板Ｗを冷却することができる。また、風洞部２０の内側に形成された気体流路２５に空気流を流すため、空気流の拡散を防止して基板Ｗの表面に作用させ続けることができる。しかも、エアーナイフノズル８０によって気体流路２５の幅方向にわたって均一な流量にて空気流が流れているため、基板Ｗの面内温度分布が均一となるように冷却することができる。

また、基板搬入口２１においては、エアーナイフノズル８０から対応するファンネル５０の曲面に沿うようにカーテン状に空気を噴出しているため、第１実施形態と同様のコアンダ効果およびベルヌーイ効果を得ることができる。その結果、気体流路２５内に形成される空気流の流速を高めて基板Ｗの冷却効率をさらに高めることができる。その他、第１実施形態と同様の構成による同様の効果を得ることができる。

なお、第４実施形態においては、エアーナイフノズル８０の位置を上記と逆としても良い。すなわち、風洞部２０の出側側端部のみに上下１対のファンネル５０を付設するとともに、その出側のファンネル５０の近傍のみにエアーナイフノズル８０を設けるようにしても良い。このようにしても、基板Ｗの搬送方向と平行、かつ、基板Ｗが搬送される向きと逆向きの空気流を気体流路２５に形成することができる。その結果、上記と同様の効果を得ることができる。

但し、第４実施形態のように、排気ボックス７０を設けない場合には、風洞部２０の両端部にエアーナイフノズル８０を設けることはできない。排気ボックス７０を設けずに風洞部２０の両端部にエアーナイフノズル８０を設けると、空気流の出口が存在しなくなり、結果的に気体流路２５に空気流が形成されなくなるためである。もっとも、排気ボックス７０を設けていなくても、排気口７１と同様の開口部を風洞部２０のいずれかの位置に形成していれば、その開口部は大気開放されているため、風洞部２０の両端部にエアーナイフノズル８０を設けたとしても気体流路２５に空気流を形成することができ、上記と同様の効果を得ることができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１０は、第５実施形態に係る基板冷却装置を示す図である。第５実施形態の基板冷却装置も、加熱後の基板Ｗを搬送しつつ、冷却処理を行うための装置である。第５実施形態の基板冷却装置においては、エアーナイフノズル８０にイオナイザー８１を設けている。残余の点については、第５実施形態の基板冷却装置は第１実施形態と同様の構成を備えており、第１実施形態と同一の要素については図１０に同一の符号を付している。

イオナイザー８１は、コロナ放電によってイオンを発生させる。イオナイザー８１にて発生したイオンは、エアーナイフノズル８０から噴出される空気とともに基板搬入口２１および基板搬出口２２に吹き込まれる。その結果、気体流路２５内にはイオンを含む空気流が形成されることとなる。

基板Ｗは、基板冷却装置内においてローラ搬送機構１０のローラ１１によって搬送されている。また、基板Ｗは、基板冷却装置の前後においても、ローラコンベアのローラ１９によって搬送されている。このため、搬送されている基板Ｗは、絶えずローラ１１またはローラ１９との接触・剥離を繰り返しており、基板Ｗの表面に剥離帯電に起因した静電気が発生することがある。このような静電気は、後続の基板処理の障害となるおそれがある。

第５実施形態の基板冷却装置においては、イオナイザー８１によってイオンを含む空気流が基板Ｗの表面に供給される。従って、剥離帯電によって発生した静電気はそのイオンによって中和され、基板Ｗの表面に対して除電が行われることとなる。その結果、後工程における静電気による障害を防ぐことができる。

気体流路２５にイオンを含む空気流を形成する点を除いては、第５実施形態の基板冷却装置は第１実施形態と同じであるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、加熱された基板Ｗの表面に沿って平行に空気流が流れるため、この空気流が基板Ｗの熱を奪って排気口７１から運び去ることにより、基板Ｗが搬送されつつ冷却される。気体流路２５には基板Ｗの搬送方向と平行な空気流が形成されているため、基板Ｗの表面は搬送方向に沿った空気流と接触し続けることとなり、効率よく基板Ｗを冷却することができる。また、風洞部２０の内側に形成された気体流路２５に空気流を流すため、空気流の拡散を防止して基板Ｗの表面に作用させ続けることができる。しかも、排気ボックス７０によって気体流路２５の幅方向にわたって均一な流量にて空気流が流れているため、基板Ｗの面内温度分布が均一となるように冷却することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１１は、第６実施形態の基板冷却装置を示す図である。図１１において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。第６実施形態の基板冷却装置も、加熱後の基板Ｗを搬送しつつ、冷却処理を行うための装置である。

第１実施形態から第５実施形態においては、基板Ｗの搬送系路の周囲を取り囲むように風洞部２０を設置し、その風洞部２０の内側に気体流路２５が形成されていたが、第６実施形態においては、基板Ｗの搬送系路の上方に蓋体１２０を配置し、ローラ搬送機構１０によって搬送される基板Ｗの表面を蓋体１２０が覆うことによって、当該基板Ｗの表面と蓋体１２０との間に両端部が開放された気体流路１２５が形成されることとなる。

蓋体１２０は、第１実施形態の風洞部２０の天井部のみの構成とほば同じである。すなわち、蓋体１２０の搬送方向における中央部には複数の排気口が設けられるともに、それら排気口に対応して複数の排気ボックス７０が設けられている。複数の排気ボックス７０によって排気口から気体流路１２５内の雰囲気を排出することができる。また、蓋体１２０の内壁面には、基板Ｗの搬送方向と平行に複数の整流フィンが延設されている。

蓋体１２０の両端部にはファンネル５０が付設されている。第６実施形態では、蓋体１２０の両端部のそれぞれにおいて、上側に１個のファンネル５０が設けられている。また、ファンネル５０の近傍にはエアーナイフノズル８０が設けられている。エアーナイフノズル８０は、蓋体１２０の両端部のそれぞれにおいて、基板Ｗの搬送系路よりも上方に設けられている。

第６実施形態においては、加熱後の基板Ｗがローラ搬送機構１０によって（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向けて搬送される。そして、蓋体１２０の下方が搬送される基板Ｗによって覆われたときに気体流路１２５が形成され、その状態において、排気ボックス７０による気体流路１２５からの排気およびエアーナイフノズル８０による気体流路１２５への空気の吹き込みを行う。

気体流路１２５の中央部から排気を行うとともに、両端部から空気を吹き込むことによって、気体流路１２５には図１１に示すような基板Ｗの搬送方向に沿った空気流が形成される。すなわち、入り側および出側のエアーナイフノズル８０から吹き込まれた空気は、それぞれ気体流路１２５内を（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側に向けて流れ、蓋体１２０の中央部に形成された排気口から排気ボックス７０へと排気される。その結果、図１１に示すように、基板Ｗの搬送方向に沿った気体流路１２５の中央部よりも上流側では、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）側に向かう気流が形成され、逆に中央部よりも下流側では、（＋Ｙ）側から（−Ｙ）側に向かう気流が形成される。いずれの場合であっても、基板Ｗの搬送方向と平行に空気流が流れることとなる。

従って、加熱された基板Ｗの表面に沿って平行に空気流が流れることとなり、この空気流が基板Ｗの熱を奪って排気口から運び去ることにより、基板Ｗが搬送されつつ冷却される。気体流路１２５には基板Ｗの搬送方向と平行な空気流が形成されているため、基板Ｗの表面は搬送方向に沿った空気流と接触し続けることとなり、効率よく基板Ｗを冷却することができる。また、蓋体１２０と基板Ｗの表面との間に形成された気体流路１２５に空気流を流すため、空気流の拡散を防止して基板Ｗの表面に作用させ続けることができる。しかも、排気ボックス７０およびエアーナイフノズル８０によって気体流路１２５の幅方向にわたって均一な流量にて空気流が流れているため、基板Ｗの面内温度分布が均一となるように冷却することができる。

また、蓋体１２０の内壁面に搬送方向と平行に整流フィン２３を延設しているため、気体流路１２５における空気流が直線的に流れるように整流することができる。これにより、気体流路１２５に沿って搬送される基板Ｗの表面に均一に空気流を供給することができ、基板Ｗをより均一に冷却することができる。

また、蓋体１２０の両端部のそれぞれにファンネル５０を付設するとともに、両側のファンネル５０のそれぞれに対応してエアーナイフノズル８０を設けている。そして、エアーナイフノズル８０から対応するファンネル５０の曲面に沿うようにカーテン状に空気を噴出しているため、第１実施形態と同様のコアンダ効果およびベルヌーイ効果を得ることができる。その結果、気体流路１２５内に形成される空気流の流速を高めて基板Ｗの冷却効率をさらに高めることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、ローラ搬送機構１０によって基板ＷをＹ方向に搬送するようにしていたが、基板Ｗの搬送方式はローラ搬送に限定されるものではなく、一方向に沿って搬送する機構であれば良い。例えば、基板Ｗをベルトに載置して搬送するベルト搬送機構を採用するようにしても良いし、基板Ｗの下方から圧縮空気を噴出して基板Ｗを浮上させつつ搬送する浮上搬送機構を採用するようにしても良い。

また、上記各実施形態においては、風洞部２０（または蓋体１２０）に複数の排気口７１とそれらに対応する複数の排気ボックス７０とを設け、複数の排気ボックス７０に個別に流量調整バルブ７３を設けて排気バランスを調整できるようにしていたが、他の構造によって気体流路２５（１２５）の幅方向にわたって均一な流量にて排気を行うようにしても良い。例えば、マニホールドやヘッダー管を用いるようにしても良いし、風洞部２０（または蓋体１２０）の幅方向にわたって延びるスリット状の排気口を設けるようにしても良い。

また、ブロワー７５に代えて、基板冷却装置が設置される工場のユーティリティ排気、イジェクターまたは排気ポンプなどを用いるようにしても良い。

また、整流フィン２３に代えて、空気流が搬送方向に沿って直線的に流れるように整流できる他の機構を用いるようにしても良い。例えば、搬送方向に沿って延びる凹状溝と凸状部とを繰り返して配置した凹凸構造などを用いるようにしても良い。

また、風洞部２０の天井部と床部との間の間隔よりも狭くなる絞り部を、ファンネル構造以外の風洞部２０の内部（つまり、基板搬入口２１および基板搬出口２２以外の領域）に設けるようにしても良い。

また、上記各実施形態においては、ファンネル５０を介してエアーナイフノズル８０から気体流路２５（１２５）に空気を吹き込むようにしていたが、ファンネル５０を設けることなく、エアーナイフノズル８０から気体流路２５（１２５）に直接空気を吹き込むようにしても良い。もっとも、ファンネル５０を用いた方がコアンダ効果およびベルヌーイ効果によってより多量の空気を効率よく気体流路２５（１２５）に送り込むことができる。

また、第６実施形態において、基板Ｗの搬送系路の上方に蓋体１２０を配置していたのに代えて、搬送系路の下方に蓋体１２０を配置するようにしても良い。この場合、蓋体１２０は、第１実施形態の風洞部２０の床部のみの構成とほぼ同じとなる。要するに、蓋体１２０は、ローラ搬送機構１０によって搬送される基板Ｗの表面（上面または下面）を覆うことによって、当該基板Ｗの表面との間に両端部が開放された気体流路１２５を形成するものであれば良い。

また、第６実施形態の基板冷却装置に対して第１実施形態から第５実施形態と同趣旨の変更を行うようにしても良い。すなわち、排気ボックス７０からの排気のみ、または、エアーナイフノズル８０からの空気の吹き込みのみによって気体流路１２５に空気流を形成するようにしても良い。また、蓋体１２０の中央部ではなく、出側端部または入り側端部に排気ボックス７０を設け、その反対側にエアーナイフノズル８０を設けるようにしても良い。さらに、エアーナイフノズル８０にイオナイザー８１を設け、イオンを含む空気流を気体流路１２５に形成するようにしても良い。

また、冷却処理の目標温度に応じて風洞部２０（または蓋体１２０）の搬送方向の長さを任意の値とすることができるが、必要に応じて本発明に係る基板冷却装置１を複数段設け、段階的に基板Ｗを冷却するようにしても良い。

また、上記各実施形態においては、加熱後の矩形の液晶表示装置用ガラス基板に冷却処理を行う例について説明したが、本発明に係る基板冷却装置による処理対象となる基板Ｗはこれに限定されるものではなく、例えばＰＤＰ用ガラス基板、半導体ウェハー、記録ディスク用基板および太陽電池用基板等であっても良い。また、本発明に係る技術は、連続的にシート状に形成された基板を搬送しつつ、冷却を行う装置にも適用される。

１ 基板冷却装置
１０ ローラ搬送機構
１１ ローラ
２０ 風洞部
２１ 基板搬入口
２２ 基板搬出口
２３ 整流フィン
２５，１２５ 気体流路
３１ 開口部
３５ 囲いカバー
５０ ファンネル
５５ 絞り部
６０ 気流形成機構
７０ 排気ボックス
７１ 排気口
７３ 流量調整バルブ
７５ ブロワー
８０ エアーナイフノズル
８１ イオナイザー
１２０ 蓋体
Ｗ 基板

Claims (13)

1. 加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置であって、
   基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段による基板の搬送経路の周囲に両端部が開放された気体流路を形成する風洞部と、
   前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、
   を備え、
   前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を導くファンネルを前記風洞部に付設することを特徴とする基板冷却装置。
2. 請求項１記載の基板冷却装置において、
   前記風洞部に、前記気体流路と連通する排気口を形成し、
   前記気流形成手段は、前記気体流路内の雰囲気を前記排気口から排出する排気手段を有することを特徴とする基板冷却装置。
3. 請求項２記載の基板冷却装置において、
   前記排気口は、前記風洞部の前記搬送方向における中央部に形成することを特徴とする基板冷却装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板冷却装置において、
   前記気流形成手段は、前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を吹き込む気体噴出手段を有することを特徴とする基板冷却装置。
5. 請求項４記載の基板冷却装置において、
   前記気体噴出手段は、イオンを発生させて気体とともに前記気体流路の両端部の少なくとも一方に吹き込むイオナイザーを有することを特徴とする基板冷却装置。
6. 請求項１記載の基板冷却装置において、
   前記ファンネルは前記搬送経路の上下に設けられ、
   前記上下に設けられたファンネルには、双方の間隔が最も狭くなる絞り部が設けられ、
   下側のファンネルの絞り部と前記搬送系路との間隔は、上側のファンネルの絞り部と前記搬送系路との間隔よりも小さいことを特徴とする基板冷却装置。
7. 加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置であって、
   基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段による基板の搬送経路の周囲に両端部が開放された気体流路を形成する風洞部と、
   前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、
   を備え、
   前記風洞部の内壁面に、前記搬送方向と平行に整流フィンを延設することを特徴とする基板冷却装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の基板冷却装置において、
   前記搬送手段は、前記風洞部の底面に設けられた開口部から一部が突出するローラによって基板を搬送し、
   前記風洞部に前記底面の外壁に、前記ローラの前記底面より下方の全体を覆う囲いカバーをさらに設けることを特徴とする基板冷却装置。
9. 加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置であって、
   基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送される基板の表面を覆うことによって、当該基板の表面との間に両端部が開放された気体流路を形成する蓋体と、
   前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、
   を備え、
   前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を導くファンネルを前記蓋体に付設することを特徴とする基板冷却装置。
10. 請求項９記載の基板冷却装置において、
    前記蓋体に、前記気体流路と連通する排気口を形成し、
    前記気流形成手段は、前記気体流路内の雰囲気を前記排気口から排出する排気手段を有することを特徴とする基板冷却装置。
11. 請求項９または請求項１０に記載の基板冷却装置において、
    前記気流形成手段は、前記気体流路の両端部の少なくとも一方に気体を吹き込む気体噴出手段を有することを特徴とする基板冷却装置。
12. 請求項１１記載の基板冷却装置において、
    前記気体噴出手段は、イオンを発生させて気体とともに前記気体流路の両端部の少なくとも一方に吹き込むイオナイザーを有することを特徴とする基板冷却装置。
13. 加熱後の基板に対して冷却処理を行う基板冷却装置であって、
    基板を所定の方向に搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段によって搬送される基板の表面を覆うことによって、当該基板の表面との間に両端部が開放された気体流路を形成する蓋体と、
    前記気体流路に、基板の搬送方向に沿って気流を形成する気流形成手段と、
    を備え、
    前記蓋体の内壁面に、前記搬送方向と平行に整流フィンを延設することを特徴とする基板冷却装置。

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