(57)【要約】      （修正有）【課題】大型のガラス基板を一度に大量に処理できる縦型の高圧アニール水蒸気処理装置を提供する。【解決手段】圧力容器２２が横臥状態に配置された円筒形状の中間胴部２２Ａと該中間胴部の一方の端部に配置された蓋部材２２Ｂと該中間胴部の他方の端部に配置された密閉部材２２Ｃとを有し、反応容器２４が一端部が閉じられ他端部が開放された容器本体２４Ａと該容器胴部の開放他端部を閉鎖する閉鎖部材２４Ｂとを有し、反応容器の容器本体２４Ａが圧力容器の中間胴部２２Ａの胴部保持手段６０及び反応容器位置決め構造体により浮上支持され、反応容器の閉鎖部材２４Ｂが圧力容器の密閉部材２２Ｃの係止手段、把持手段及び連結手段により浮上支持され、反応容器２４内にカセットユニット保持台４０が設けてあり、反応容器２４と圧力容器２２との間に反応容器支承手段が設けてある高圧アニール水蒸気処理装置。【選択図】図１
2009128837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横臥状態に配置した圧力容器２２と、該圧力容器２２の内部へ配置した反応容器２４と、を有し、該反応容器２４内においてカセットユニット２８へ搭載された薄板材料２６へ所望の高圧アニール水蒸気処理作業を行なう高圧アニール水蒸気処理装置であって、
圧力容器２２が、横臥状態に配置された円筒形状を有する中間胴部２２Ａと、該中間胴部の一方の端部に配置されている蓋部材２２Ｂと、該中間胴部の他方の端部に配置されている密閉部材２２Ｃと、を有し、
反応容器２４が、一端部が閉じられかつ他端部が開放されている容器本体２４Ａと、該容器胴部の開放他端部を閉鎖する閉鎖部材２４Ｂと、を有し、
反応容器の容器本体２４Ａが圧力容器の中間胴部２２Ａへ対して胴部保持手段６０及び反応容器位置決め構造体７４により浮上支持され、
反応容器の閉鎖部材２４Ｂが圧力容器の密閉部材２２Ｃへ対して係止手段７６、把持手段７８及び連結手段８０により浮上支持されており、
反応容器２４内にカセットユニット保持台４０が設けてあり、更に、反応容器２４と圧力容器２２との間に反応容器支承手段４２が設けてあることを特徴とする高圧アニール水蒸気処理装置。
【請求項２】
容器本体２４Ａの開放されている他端部に封止手段７２が密封配置され、密閉部材２２Ｃの端面にＯリング３２ｃが配置されており、閉鎖部保持手段６２を胴部保持手段６０へ接近押圧したとき、封止手段７２が閉鎖部保持手段６２へ対し、更に、Ｏリング３２ｃが中間胴部２２Ａへ対して、夫々密封係合することを特徴とする請求項１に記載の高圧アニール水蒸気処理装置。
【請求項３】
圧力容器へ対して反応容器を浮上支持している反応容器位置決め構造体７４及び把持手段７８が、少なくとも、反応容器の一部を支持する一対のＯリングと、これらのＯリングを両側へ保持するＯリング保持体と、締付け手段を介して当該ＯリングをＯリング保持体へ押圧するＯリング押圧部材と、より成り、Ｏリングのみが反応容器の一部へ接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の高圧アニール水蒸気処理装置。
【請求項４】
高圧アニール水蒸気処理装置２０が、フレーム手段４４へ取付け保持されており、
該フレーム手段４４が、
当該装置２０を所定位置へ設置するための主フレーム４４ａと、
圧力容器２２の蓋部材２２Ｂを装置の軸線方向へ移動させるためのクレーン機能を有している蓋部材移動フレーム４４ｂと、
反応容器２４の閉塞要素２５を装置の軸線方向へ同時に移動させるためのクレーン機能を有している閉塞要素移動フレーム４４ｃと、
蓋部材移動フレーム４４ｂと閉塞要素移動フレーム４４ｃとの間にあって、薄板材料２６を搭載したカセットユニット２８を容器胴部２４Ａ内へ供給し又はそこから取出すためカセットユニット２８を装置の軸線方向へ移動するためのロボットアームを案内するカセットユニット移動フレーム４４ｄであって、薄板材料への水蒸気処理を施す際には前記軸線方向に交差する方向へ移動可能なカセットユニット移動フレーム４４ｄと、
を含んでいる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の高圧アニール水蒸気処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の高圧アニール水蒸気処理装置において使用するカセットユニット２８が、
概ね野球のホームベースの三角形端部を切り落としたような形態を有する六角形をなす面板部分５０と、該面板部分から垂直に突き出している側壁部分５２と、を有しており、
面板部分５０が、上記六角形の周縁部を形成する部材であって、第１横行部材５０ａと、これよりも短い第２横行部材５０ｂと、更に第１横行部材５０ａの両端部と第２横行部材の両端部とを連結している第１及び第２の縦行部材５０ｃ、５０ｄと、を有しており、
側壁部分５２が、少なくとも、第１横行部材５０ａの両端部から垂直方向に延びている第１側壁部材５２ａと、第２横行部材５０ｂから垂直方向に延びている第２側壁部材５２ｂと、を有し、これらはいずれも同じ長さを有しており、
更に、これらの第１側壁部材５２ａ及び第２側壁部材５２ｂの端部には、面板部分５０を構成している第１及び第２の縦行部材５０ｃ、５０ｄ及び第２横行部材５０ｂに対応する形態を有している夫々第１及び第２の補助縦行部材５２ｃ、５２ｄ及び第２補助横行部材５２ｅが設けられ、
側壁部分５２は、更に、第１側壁部材５２ａの外側面には、ロボット手段４６のロボットアームを支承するアーム受入部５４ a を下面に有する一対のロボットアーム受板５４が固着されており、
また、側壁部分５２の少なくとも第１側壁部材５２ａの対向する内側面には、薄板材料２６を所定の間隔をおいて直立状態で収容する薄板受入溝５６が形成されている、
ことを特徴とする高圧アニール水蒸気処理装置において使用するカセットユニット。
【請求項６】
カセットユニットが一体成形品として形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１に記載のカセットユニット。
【請求項７】
カセットユニット２８及びカセットユニット保持台４０が、石英ガラス、セラミック、カーボンの何れかにより構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１に記載の高圧アニール水蒸気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、一般には液晶用ガラス基板等の薄板材料を高圧アニール処理する装置に関する。より詳細には一度に多数の大型液晶用ガラス基板を所定位置において保持カセットへ垂直方向に配列し、その後、これらのガラス基板を例えばロボットアーム等の適切な移送手段にて横型形式の高圧アニール水蒸気処理装置の反応容器内部まで移送し、当該反応容器内にて複数のガラス基板へ所定の反応作用を施し、その後、反応処理が終了したガラス基板を、同様にロボットアーム等の適切な取出し手段にて反応容器内部から取出し、これらの処理済基板を所定位置へ搬送するまで、前記複数の液晶用ガラス基板をガラス基板保持カセットへ垂直方向に配列しながらこれらの所定の処理作業を行なうのに適する新規な高圧アニール水蒸気処理装置に関する。更には、本発明は、当該横型配置の高圧アニール水蒸気処理装置においてアニール処理されるべき一度に多数の大型の例えば液晶用ガラス基板を高圧アニール装置内へ移送し、次いで該装置内で所定の処理を行い、その後、当該処理済基板をそこから取出して次工程へ供給するまで、それらの液晶用ガラス基板を所定状態に配列保持するための新規なガラス基板保持カセットユニットに関する。なお、このカセットユニットは複数の液晶用ガラス基板の処理以外にも、複数のシリコンウエーハ等の処理においても同じく有用に使用出来るが、本願明細書においては説明を容易にするため特にガラス基板を例示的に取り上げて説明する。
【従来の技術】
【０００３】
液晶用ガラス基板を形成する場合、当該ガラス基板の表面を高温加熱して表面を酸化しそこに酸化皮膜を形成する必要がある。このような酸化皮膜を形成するために、液晶用ガラス基板に高圧アニール処理を行なうことが広く知られている。かかる高圧アニール処理を施す装置としては、図１１及び図１２に示すような高圧アニール水蒸気処理装置が知られている。これらの装置は、エンドキャップ即ち下部内部容器１内にて加熱手段２、３（図１１においては省略）によって加熱された高温の水蒸気４（図１１においては省略）を、ガラス基板カセット５へ配置された複数の被加工物即ち液晶用ガラス基板６を配置したクオーツチューブ即ち反応容器７内へ供給して高圧アニール水蒸気処理を施す。このときクオーツチューブ即ち反応容器７が容器内部の高温高圧力によって破壊されるのを防止するため、当該クオーツチューブ即ち反応容器７全体を大きな圧力容器８内へ収容し、かつ当該圧力容器８とクオーツチューブ即ち反応容器７との間に画定される空間を加圧することで当該クオーツチューブ即ち反応容器７の内外圧力のバランスを維持している。更に、処理反応を迅速化しかつ高品質な酸化膜形成を可能とするため、当該圧力容器８とクオーツチューブ即ち反応容器７との間において被加工物６の周囲に第１付加的加熱ヒーター９を、更にクオーツチューブ即ち反応容器７の上方部分に更に第２付加的加熱ヒーター１０を設けて水蒸気を加熱する。
【０００４】
これら公知の高圧アニール水蒸気処理には、図１１に示すように装置全体を横方向に長く配置した横型形式のもの（例えば、非特許文献１参照）や、原理的構造は実質的に同様であるが図１２に示すように装置全体を縦方向に高く配置した縦型形式のもの（例えば、非特許文献２及び特許文献１参照）がある。
【０００５】
【非特許文献１】坪内夏朗及び平山誠著、「高圧酸化」「Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｌｄ」誌  プレスジャーナル出版、１９８２年９月号、ｐ．８２−８８
【非特許文献２】カタログ「ＨＩＧＨ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＡＮＮＥＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ」（高圧アニール装置ＨＰＡ）  石川島播磨重工業株式会社エネルギー事業本部  電子機器事業推進部  営業グループ  カタログ番号３６１１２−００４−１１−０１０３−５００ＭＲ  発行日不明
【特許文献１】特開平１１−１５２５６７号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかして、全般的には、図１１に示すような横型形式の装置は、装置全体の高さを低く出来る利点がある。一方、図１２に示すような縦型形式の装置は、反応容器へ対して被加工物を出し入れすることが容易であるという利点がある。しかしながら、図１１に示す横型形式のものは、反応容器即ちクオーツチューブ７の開放端部及びガラス基板カセット５の一端部をエンドキャップ１へ取付け、このガラス基板カセット５内へ被処理物体であるガラス基板６を垂直方向に載置するもので、この形式のものは、エンドキャップ１へ片持ち支持されたカセット５の強度及びその耐久性を考慮し、処理されるべきガラス基板の寸法が比較的小型（例えば、２インチ×４インチ即ち約５１ｍｍ×１０２ｍｍ程度）のものに限られ、また一度に処理出来る基板の数量も比較的少量のものに制限されるという課題があった。しかして、昨今の急速な技術進歩、特に液晶分野の用途拡大及び表示画面の大型化に伴って、要求されるガラス基板の寸法が大型化し、かつ生産量も大量化が要求されるに至った。かかる要請を満たすことは、図１１に示すようにエンドキャップ１へ一端部が片持ち状態で固着されたカセット５上へ被処理ガラス基板を載置するようなこれまでの横型形式の装置ではカセットの強度上全く不可能である。
【０００７】
そこで開発されたのが図１２等に示す縦型形式の装置である。この形式の装置では処理されるべき各ガラス基板を水平方向に多段方式に積み上げて配置してありその結果当該ガラス基板の両端部が安全に保持されるので比較的大型のガラス基板の処理が可能である。そのため、昨今のガラス基板の処理装置としては、縦型形式の装置が主流となっている。しかしながら、このような縦型形式の装置では、複数の被処理ガラス基板を水平方向に多段形式に横向きに両端支持状態に配置するため、被処理ガラスの寸法が大型化すると、両端部を支持されたこれらの被処理ガラスの中間部が下方に湾曲する。このため、ガラス寸法が大型化するに伴ってカセット内へ配置される各ガラスが互いに接触しないように各ガラスの上下方向の保持間隔を大きくする必要がある。その結果、例えば、０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ程度の厚みを有する９２０ｍｍ×７３０ｍｍ程度の寸法を持つガラス基板を一度に１００枚処理すると仮定した場合、ガラスの湾曲状態及び処理ガスの流動状態等を考慮すると、１枚のガラスを収容するために必要な上下方向の間隔として少なくても約３０ｍｍが必要であり、従って、全体ではガラスを収容するカセットの高さ方向の寸法が約３０００ｍｍとなる。そして、このカセットを装置内へ挿入しかつそこから取出す作業に要する高さ方向寸法として更に約６０００ｍｍが必要である。その結果、装置全体の高さ方向寸法として少なくとも約９０００〜１００００ｍｍが必要となる。このように高さの高い装置を設置することは、工場設計として、更には装置の保全維持の面から考慮しても経済的にも機能的にも有利なことではない。ガラス寸法が更に大きくなった場合には、ガラスの湾曲寸法が一層大きくなるため、装置の高さ寸法がますます高くなる。その結果、縦型形式の装置において、このように高さが高くなることを防止するために、一度に処理するガラス基板の枚数を制限せざるを得ないという課題があった。
【０００８】
かかる、大型のガラス基板を一度に大量に処理出来る装置の実現を目指すために、出願人は、図１１に示すような公知の横型形式の装置に着目した。即ち、図１２に示すようなこれまでの縦型装置では、当該装置の反応容器が上述のような大型のガラス基板を収容出来る程度の大きさを有しているものの、該反応容器内へ収容されるガラスの収容数量が制限されているが、図１１に示すような各ガラス基板を垂直状態にて配列出来る横型形式の装置では、そのような制限が存在しないであろう、また、図１１に示す装置ではガラスを保持するカセットの一端がエンドキャップ１へ片持ち状態で支持されるため、ガラスの寸法が大きくなりかつ数量が多くなるとカセットがガラス重量を保持できなくなることに鑑み、図１１に示す装置において当該装置の反応容器７の寸法を、図１２に示す装置において使用する反応容器と同様の寸法まで拡大し、更にエンドキャップへ対するカセットの支持状態を改良し、かつ所定枚数（例えば２５枚）のガラス基板を収容出来るカセットユニットを複数個作成し、これらの各カセットユニットへ所定枚数だけガラス基板を垂直状態にて収容し、その後、これらのカセットユニットを順次反応容器７内へ収容出来るようにし、同時に反応容器７の保持状態を強化すれば、大量のガラス基板を一度に処理できるであろう、との知見を得た。その結果、出願人は、当業界が強く要請している大寸法のガラス基板を一度に大量に処理出来る装置の実現が可能と考えた。換言すれば、図１２に示すような公知の縦型の高圧アニール水蒸気処理装置を、図１１に示すように横向きに配置しかつ反応容器の保持状態を強固なものとし、更に特殊なカセットユニットを複数個使用して、反応容器内へ大量のガラス基板を収容することが出来るように当該反応容器を取付けることが出来るように構成できるならば当初の要請が満たされるであろうとの結論に達したのである。
【０００９】
しかしながら、大型のガラス基板を一度に多量に処理するためには処理室の断面積寸法を大きくしかつまた長さ方向の寸法も同時に大きくする必要がある。このためには、図１２に示すような公知の装置を単に横向きに配置するだけでは所望の目的を達成することが出来ないことが判明した。なぜならそこには以下のような大きな課題が存在したからである。即ち、圧力容器内に収容されている反応容器が該反応容器の内部に収容した大型でかつ大量のガラス基板の重量を如何にして支持すべきか、大型で大量のガラス基板を収容した反応容器の内部を如何にして所定の圧力及び加熱状態に保持するか、更には例えば石英ガラス、セラミック、カーボン等から構成される反応容器のかなり長寸法を有する容器胴部と、同様に、例えば石英ガラス、セラミック、カーボン等から構成される反応容器の閉鎖部材と、を密封状態にて封止係合することは、互いに衝撃力に弱い物品同士の封止係合のため、極めて困難であり、特に、内部が高圧状態となる容器においては、両者を如何なる手法により密封係合するか、これまでの装置では、薄いガラス部品等としての薄板は特にその角部を安全に保護する必要があるため、薄板の四隅を安全に保護するための保護手段を設けることが要求され、その結果、反応容器内部に収容される薄板の寸法が当該保護手段によって犠牲とされ、反応容器内部の全断面を必ずしも有効に利用することが出来ず、これにより、処理される製品の寸法が制限される、等々の課題が存在したからである。本発明は係る諸課題を解決することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明では、横臥状態に配置した圧力容器２２と、該圧力容器２２の内部へ配置した反応容器２４と、を有し、該反応容器２４内においてカセットユニット２８へ搭載された薄板材料２６へ所望の高圧アニール水蒸気処理作業を行なう高圧アニール水蒸気処理装置であって、圧力容器２２が、横臥状態に配置された円筒形状を有する中間胴部２２Ａと、該中間胴部の一方の端部に配置されている蓋部材２２Ｂと、該中間胴部の他方の端部に配置されている密閉部材２２Ｃと、を有し、反応容器２４が、一端部が閉じられかつ他端部が開放されている容器本体２４Ａと、該容器胴部の開放他端部を閉鎖する閉鎖部材２４Ｂと、を有し、反応容器の容器本体２４Ａが圧力容器の中間胴部２２Ａへ対して胴部保持手段６０及び反応容器位置決め構造体７４により浮上支持され、反応容器の閉鎖部材２４Ｂが圧力容器の密閉部材２２Ｃへ対して係止手段７６、把持手段７８及び連結手段８０により浮上支持されており、反応容器２４内にカセットユニット保持台４０が設けてあり、更に、反応容器２４と圧力容器２２との間に反応容器支承手段４２が設けてある高圧アニール水蒸気処理装置を提供する。更に、容器本体２４Ａの開放されている他端部に封止手段７２が密封配置され、密閉部材２２Ｃの端面にＯリング３２ｃが配置されており、閉鎖部保持手段６２を胴部保持手段６０へ接近押圧したとき、封止手段７２が閉鎖部保持手段６２へ対し、更に、Ｏリング３２ｃが中間胴部２２Ａへ対して、夫々密封係合する高圧アニール水蒸気処理装置を提供する。また、圧力容器へ対して反応容器を浮上支持している反応容器位置決め構造体７４及び把持手段７８が、少なくとも、反応容器の一部を支持する一対のＯリングと、これらのＯリングを両側へ保持するＯリング保持体と、締付け手段を介して当該ＯリングをＯリング保持体へ押圧するＯリング押圧部材と、より成り、Ｏリングのみが反応容器の一部へ接触している高圧アニール水蒸気処理装置を開示する。また、高圧アニール水蒸気処理装置２０が、フレーム手段４４へ取付け保持されており、該フレーム手段４４が、当該装置２０を所定位置へ設置するための主フレーム４４ａと、圧力容器２２の蓋部材２２Ｂを装置の軸線方向へ移動させるためのクレーン機能を有している蓋部材移動フレーム４４ｂと、反応容器２４の閉塞要素２５を装置の軸線方向へ同時に移動させるためのクレーン機能を有している閉塞要素移動フレーム４４ｃと、蓋部材移動フレーム４４ｂと閉塞要素移動フレーム４４ｃとの間にあって、薄板材料２６を搭載したカセットユニット２８を容器胴部２４Ａ内へ供給し又はそこから取出すためカセットユニット２８を装置の軸線方向へ移動するためのロボットアームを案内するカセットユニット移動フレーム４４ｄであって、薄板材料への水蒸気処理を施す際には前記軸線方向に交差する方向へ移動可能なカセットユニット移動フレーム４４ｄと、を含んでいる高圧アニール水蒸気処理装置を提供する。また、概ね野球のホームベースの三角形端部を切り落としたような形態を有する六角形をなす面板部分５０と、該面板部分から垂直に突き出している側壁部分５２と、を有しており、面板部分５０が、上記六角形の周縁部を形成する部材であって、第１横行部材５０ａと、これよりも短い第２横行部材５０ｂと、更に第１横行部材５０ａの両端部と第２横行部材の両端部とを連結している第１及び第２の縦行部材５０ｃ、５０ｄと、を有しており、側壁部分５２が、少なくとも、第１横行部材５０ａの両端部から垂直方向に延びている第１側壁部材５２ａと、第２横行部材５０ｂから垂直方向に延びている第２側壁部材５２ｂと、を有し、これらはいずれも同じ長さを有しており、更に、これらの第１側壁部材５２ａ及び第２側壁部材５２ｂの端部には、面板部分５０を構成している第１及び第２の縦行部材５０ｃ、５０ｄ及び第２横行部材５０ｂに対応する形態を有している夫々第１及び第２の補助縦行部材５２ｃ、５２ｄ及び第２補助横行部材５２ｅが設けられ、側壁部分５２は、更に、第１側壁部材５２ａの外側面には、ロボット手段４６のロボットアームを支承するアーム受入部５４ a を下面に有する一対のロボットアーム受板５４が固着されており、また、側壁部分５２の少なくとも第１側壁部材５２ａの対向する内側面には、薄板材料２６を所定の間隔をおいて直立状態で収容する薄板受入溝５６が形成されている、高圧アニール水蒸気処理装置において使用するためのカセットユニットを開示している。
【００１１】
［発明の実施の形態］
図１は高圧アニール水蒸気処理を実施する本件発明装置の概略図である。この高圧アニール水蒸気処理装置２０の主要部は、例えば図１１及び図１２に示す公知の高圧アニール水蒸気処理装置の主要部と類似しており、その殆どの部分が概ね公知であるので、概略を述べるにとどめ、詳述はしない。即ち、本発明の高圧アニール水蒸気処理装置２０は、例えばステンレス鋼その他の高温水蒸気に対して対抗性を有する材料（例えば、内面にテフロン（登録商標）処理を施した鋼鉄等を含む）から構成されている圧力容器２２を有している。圧力容器２２の内部には物理的及び／又は化学的に安定した特性を有する例えば石英ガラス、セラミック、カーボン等から構成される反応容器２４が収容されている。反応容器２４の内部空域Ａには液晶用ガラス基板やシリコンウエーハ等の高圧アニール水蒸気処理されるべき大型（例えば９２０ｍｍ×７３０ｍｍ）の薄板２６が垂直状態にて互いに所定の間隔をおいて薄板保持手段としてのカセットユニット２８（図１０）へ立設保持されている。図示の例では、例えば９２０ｍｍ×７３０ｍｍ程度の大型の薄板２６を２５枚ほど垂直状態にて互いに所定間隔（例えば約３ｍｍ）だけ離してカセットユニット２８内へ立設し、このようなカセットユニット２８を互いに所定の距離（例えば約１０ｍｍ）を隔てて複数セット（図２では４セット）収容している。ここで、垂直状態に立設する薄板２６の間隔は使用する薄板の厚み寸法により、更には収容される薄板２６の寸法及び反応容器内へ収容されるカセットユニットのセット数（４セット）は、圧力容器２２及び反応容器２４の寸法により、また、カセットユニット２８の容積寸法により、自由に変動することは理解されよう。この実施例においては、例えば、薄板２６を２５枚収容可能なカセットユニット２８を４セット収容出来るので、一度に１００枚の薄板２６を処理することが可能である。しかし、一つのカセットユニット２８へ収容出来る被処理ガラスの枚数を、２５枚より多くすることも、または少なくすることも、同様に可能であることは当業者に明らかであろう。
【００１２】
図１に示すように、圧力容器２２は、横型即ち横臥状態に配置された円筒形状を有する中間胴部２２Ａと、好ましくは該中間胴部と同一の材料から形成された蓋部材２２Ｂであって該中間胴部の一方の端部（図においては右端）のフランジ手段２２ａと該蓋部材の端部（図において左端）のフランジ手段２２ｂとをボルトナット、クランプ部材等の公知の締付け手段（図示なし）を介して封止係合している蓋部材２２Ｂと、好ましくは該中間胴部と同一の材料から形成され該中間胴部の他方の開放状態にある端部（図において左端）へ封止係合しそこを密封閉鎖（図２参照）する密閉部材２２Ｃ（図１）と、により形成されている。なお、中間胴部２２Ａと蓋部材２２Ｂとは夫々のフランジ手段２２ａ、２２ｂへ螺合手段を設けて双方のフランジ手段を相互に螺合係合することも出来る。
【００１３】
反応容器２４は、一端部（図１において右端）が閉じられ、他端部（図１において左端）が開放されており、上述の様に、好ましくは石英ガラス、セラミック又はカーボン等によって一体成形された容器本体２４Ａと、同様に好ましくは石英ガラス、セラミック又はカーボン等によって形成されており容器本体の開放されている他端部を密封閉鎖可能な閉鎖部材２４Ｂと、によって構成されている（図１参照）。ここで、反応容器２４の容器本体２４Ａは、圧力容器２２の中間胴部２２Ａへ対して、胴部保持手段６０によって、所定の間隔をおいて浮上支持されている。胴部保持手段６０の詳細については、図３に開示している。この胴部保持手段６０は、互いに異質の材料からなる圧力容器２２と反応容器２４とを確実に固持し、圧力容器に対して反応容器を下方偏移させることなく常時所望の位置関係に保持している。同様に、圧力容器２２の密閉部材２２Ｃに対して、反応容器２４の閉鎖部材２４Ｂが、閉鎖部保持手段６２によって、所定の位置関係に保持されている。閉鎖部保持手段６２の詳細については、図４に開示している。なお、胴部保持手段６０（図３）と、閉鎖部保持手段６２（図４）と、を総称して緊締手段３０（図２）という。閉鎖部保持手段６２は、互いに異質の材料からなる圧力容器の密閉部材２２Ｃと反応容器の閉鎖部材２４Ｂとを常時所定の位置関係に保持すると同時に、該緊締手段３０を図１の位置から図２の位置まで移動することにより、圧力容器の中間胴部２２Ａ及び反応容器の容器本体２４Ａを互いに確実に接触させて装置２０内へ所望の高圧アニール水蒸気処理が可能な密封状態を確立する。また、反応容器２４と圧力容器２２とにより画定される空域Ｂには、夫々胴部ヒーター３８ａ（図２）と、頂部ヒーター３８ｂ（図２）と、底部ヒーター３８ｃ（図１）と、より成る加熱手段３８（図２）が公知の手段により配置されている。
【００１４】
図３は胴部保持手段６０の部分拡大図を示す。この図に示すように、圧力容器２２の中間胴部２２Ａの内面と、反応容器２４の容器本体２４Ａの外面と、を所定の間隔をおいて組付け保持する機能を有している胴部保持手段６０は、中間胴部２２Ａの内側面へ接触係止している圧力容器係止手段６４と、容器本体２４Ａの外側面を緩く把持している反応容器遊嵌手段６６と、圧力容器係止手段６４及び反応容器遊嵌手段６６が夫々外周部分及び内周部分へ連結されている環状又は円形の板形状を有している連結手段６８と、により構成されている。これらの手段６４、６６、６８はいずれも高温高圧に対して安定した性質を有するステンレス鋼により形成されることが望ましいが、これに限定されるものではない。
【００１５】
圧力容器係止手段６４は、圧力容器２２の内面周囲へほぼ等間隔に配置した複数（例えば１２個）の固定具７０を含んでいる。各固定具７０は、あたかも軸線方向４５（図２）に直交するように輪切りにしたバームクーヘンを更に軸線方向に沿って数等分に切断したような形状を有している。即ち、各固定具７０は、図５に示すように、圧力容器２２の内面形状に概ね倣う曲面を有している円形外面７０ａと、該円形外面を構成している中心点（図示なし）から幾分小さい半径を有して形成されている円形内面７０ｂと、軸線方向に伸びている互いに平行な両側面７０ｃと、両側面７０ｃに交差している前面７０ｄ及び後面７０ｅと、を有している。更に固定具７０は、円形外面７０ａ及び円形内面７０ｂを介して半径方向に伸びている例えば一対（１個でも３個以上でも良い）の縦孔７０ｆと、前面７０ｄ及び後面７０ｅを介して伸びている一個（複数個でも良い）の横孔７０ｇと、を有している。図３から明らかなように、圧力容器２２の中間胴部２２Ａの内面へ配置される各固定具７０は、夫々２個の縦孔７０ｆを介して伸びる公知の締め具７０ｈ（図３）によって圧力容器２２の内面へ所定の間隔（例えば３０度）をおいて複数個固着されている。固定具７０の横孔７０ｇを介して伸びる公知の締め具７０ｉは連結手段６８の外周部分へ螺着している。
【００１６】
反応容器遊嵌手段６６は、例えば石英ガラス等から形成される反応容器２４（より詳細には容器本体２４Ａ）の外側面に触れることなくそこを緩く取り囲むように寸法に形成された円形切抜部を中心部に有する円形又は環状の板により構成されている。反応容器遊嵌手段６６の外周部分には複数個（例えば１２個）の孔が形成されている。これらの孔にはそれ自体公知の締め具６６ａが装着されてあり、これらの締め具は同様に中央に開口を有する環状板形状を有している上記連結手段６８の内周部分へ螺着している。このため、中心部に円形の切抜き部を有する環状板形状の連結手段６８はその外周部分及び内周部分を夫々締め具７０ｉ、６６ａによって固持され、その結果、反応容器遊嵌手段６６は圧力容器係止手段６４及び連結手段６８を介して圧力容器２２（より詳細には中間胴部２２Ａ）へ対して固着されることになる。連結手段６８は剛性のある単独の環状板により形成されているが、軽量化のため中間部に幾つかの開口部を形成することも出来る。更に、連結手段６８は一枚ものである必要はなく、組付け性を考慮して複数個（例えば二分割）に分割される形式のものでも良い。前述の様に反応容器遊嵌手段６６の中心部には円形の開口が形成されており、この開口が反応容器２４（より詳細には容器本体２４Ａ）の外周部に遊嵌している。即ち、円形を有する反応容器遊嵌手段６６の中心部に形成された円形開口の直径は、容器本体２４Ａの直径よりも幾分大きい。またこの反応容器遊嵌手段６６の内周縁の片面（図３においては左側面）が、反応容器２４（より詳細には容器本体２４Ａ）の外側面から突出しているボス部２４ａへ係止可能となっている。これにより圧力容器２２に対する反応容器２４の軸線方向４５への移動が制限されている。ここで、このボス部２４ａは例えば石英ガラス、カーボンアルミナ、セラミック等の材料よりなり、反応容器２４の所定の周辺部位へ、例えば溶接、溶着等の手段によって剛着形成されている。なお、ボス部２４ａは容器本体２４Ａの全周へ連続して設けたり、短く分断したものを複数個溶接等の手段により剛着することも出来、また、反応容器２４と一体的に形成することも出来る。また、これらのボス部２４ａが熱作用によって反応容器把持手段６６へ溶着又は粘着することを防止するため、必要に応じて、これらのボス部へテフロン（登録商標）コートを施すことも可能である。なお、本明細書において、左右方向又は軸線方向とは、図２に示す装置の長手方向軸線４５に沿った方向を言う。
【００１７】
図３に示すように、反応容器２４（より詳細には容器本体２４Ａ）の開放端部にはその全周にわたって耐熱性の封止手段７２が取付けてある。この封止手段７２は、図４に関して後述する把持手段７８へ弾接して反応容器２４の内部をその外部から封止状態に維持する機能を提供する。また、反応容器２４（より詳細には容器本体２４Ａ）の外側面には、更に、封止手段７２とボス部２４ｂとの間に、反応容器位置決め構造体７４が設けてある。この位置決め構造体７４は衝撃力に弱い素材から構成されている反応容器２４（より詳細には容器本体２４Ａ）の開放端部を、圧力容器２２に対して所定位置へ位置決めする機能を有している。位置決め構造体７４は、図３に示すように、反応容器２４（より詳細には容器本体２４Ａ）の外表面へ接触している一対のＯリング７４ａと、該一対のＯリングを両側に抱き込んでおり中央部に容器本体２４Ａが遊嵌する開口を有する概ねＴ字断面形状を有している環状のＯリング保持体７４ｂと、各Ｏリング７４ａをＯリング保持体７４ｂの方向へ左右側から押圧保持するため概ねＬ字形断面及び逆Ｌ字形断面を有する中央部に容器本体２４Ａが遊嵌する開口を有している一対の環状をなすＯリング押圧部材７４ｃと、各Ｏリング７４ａをＯリング保持体７４ｂの方向へ挟圧するように一対のＯリング押圧部材７４ｃを作動する複数の締付け手段７４ｄ、７４ｅと、により構成されている。図示の例においては、ボルト等の締付け手段７４ｄが、左方のＯリング押圧部材７４ｃからＯリング保持体７４ｂを介し更に右方のＯリング押圧部材７４ｃを介し、さらに反応容器把持手段６６を貫通して伸び、その端部にナット等に締付け手段７４ｅが螺着し、一対のＯリング７４ａ、７４ａを挟圧保持している。この締付け手段７４ｄ、７４ｅは反応容器把持手段６６の周囲において締め具６６ａより半径方向内側に複数個（例えば１２個）設けられる。なお、図示の例においては、Ｏリング保持体７４ｂには、半径方向外方へ連通する水冷手段７４ｆが設けてある。この水冷手段は一対のＯリング７４ａ、７４ａを冷却する作用を有している。これにより連結手段６８及び係止手段６４を介して圧力容器２２へ固着されている反応容器把持手段６６は、反応容器２４を、図３において右方へ移動することを阻止し、かつ、反応容器２４を圧力容器２２に関して所定の関連位置へ位置決めする作用を提供している。なお、上記実施例において、連結手段６８と反応容器６６とを一体に構成することも可能である。その場合には、締め具６６ａは不要となり、締付け手段７４ｄ、７４ｅ、は連結手段６８へ直接係合することになる。
【００１８】
更に、圧力容器２２の中間胴部２２Ａには、図３に示すように、胴部保持手段６０の右方に当該保持手段と概略において類似した構成を有している加熱手段保持手段即ちヒーター保持手段６０Ａが設けてある。このヒーター保持手段６０Ａは圧力容器係止手段６４及び連結手段６８と実質的に同様の圧力容器係止手段６４Ａ及び連結手段６８Ａを有しており、これらの圧力容器係止手段６４Ａ及び連結手段６８Ａは、前述した固定具７０と実質的に同様の固定具７０Ａ及び締め具７０ｊによって圧力容器の中間胴部２２Ａへ固定されている。但し、連結手段６８Ａには、反応容器把持手段６６に対応する手段は装着されていない。このヒーター保持手段６０Ａは、胴部ヒーター手段３８ａ及び頂部ヒーター手段３８ｂを包囲支持している断熱部材３６を所定位置へ保持する機能を有している。なお、圧力容器の中間胴部２２Ａには、好ましくは、図３に示すように、冷却水が流れる流路２２ｃ、２２ｄが設けてある。前者は圧力容器の中間胴部２２Ａを冷却し、後者は、図４に関して後述するＯリング３２ｃを冷却する機能を有する。更に、該中間胴部２２Ａには、その左端外周部分に複数の隆起部からなる螺合手段２２ｅが形成されている。これらの螺合手段２２ｅには、後述するクラッチリング３４が係止する。この係合により圧力容器２２の密閉部材２２Ｃ及び反応容器２４の閉鎖部材２４Ｂが、図２に示すように、それぞれ中間胴部２２Ａ及び容器本体２４Ａとの間に所定の封止状態を形成する。
【００１９】
本件発明においては、また、被処理ガラス基板を反応容器内へ安全に保持しかつ圧力容器２２へ対する反応容器２４の傾きを防止するため、図１、図２及び図７に示すように、反応容器２４の内部の底部位置へカセットユニット保持台４０を設置すると同時に反応容器支承手段４２を配置する。ここで、この保持台４０は、図７に示すように、反応容器２４の底面形状に倣うような円形断面を有する底面を有し更に所定数のカセットユニットの全体を受入可能な長さを有しかつガラス基板へ物理的及び／又は化学的に悪影響を及ぼさないような例えば石英、セラミック、カーボン等の材料で形成するのが好ましい。また、この保持台４０は、ヒーターの作動効率を考慮して、図７に明示するように、中間部が遊離した一対のスプリット形状即ち割れ形状とすることも出来るが、これに限定されることなく、全体を一体構造物とすることも可能である。また、反応容器支承手段４２は反応容器２４と圧力容器２２との間に設置され、反応容器内特に保持台４０へ収容されたガラス基板の重量により該反応容器が位置変動を起すことを防止するため、前記保持台４０と共に位置偏倚発生防止手段を提供している。反応容器支承手段４２は、反応容器の長手方向底部分の右端部、中央部、左端部に垂直下方部とそこから左右に例えば夫々３０〜９０度離して配置した脚部（図７参照）によって圧力容器へ対して支承する構造となっている。勿論、刺股形状を有する脚部材を使用することも可能である。同様に、取付け位置、取付け個数も適宜変更できる。更にまた、反応容器を上方から懸吊支持する構成とすることも可能である。かかる構成によって、圧力容器２２内に収容されている反応容器２４が内部に大型でかつ大量のガラス基板を収容しても当該反応容器が下方へ傾くことがなく反応容器を容易に保持することが出来ることが判明した。これによりガラス基板へ対して所望の反応を適切に施すことが出来るのである。更に上述の構成によって大型で大量のガラス基板を収容した反応容器の内部を確実に所定の圧力及び加熱状態に保持することが可能となった。
【００２０】
図４は閉鎖部保持手段６２の部分拡大詳細図である。図に示すように、圧力容器２２を構成している密閉部材２２Ｃの外周部には、圧力容器封止手段３２が設けてある。この圧力容器封止手段３２は図４に示すように密閉部材２２Ｃと一体的に形成することもできるし、別体に形成した封止手段３２を密閉部材２２Ｃの外周部へ溶接その他の手段により装着することも出来る。圧力容器封止手段３２の内面と反応容器閉鎖部材２４Ｂの外面とは、閉鎖部保持手段６２によって連結されている。閉鎖部保持手段６２は、圧力容器封止手段３２の内側面へ接触係止している複数の係止手段７６と、反応容器閉鎖部材２４Ｂの外側面を緩く把持している把持手段７８と、係止手段７６及び把持手段７８を連結している環状板から成る連結手段８０と、により構成されている。この連結手段８０は、その中心部に、衝撃力に対して弱い閉鎖部材２４Ｂに接触することなくそこに遊嵌する寸法を有する円形の打抜部を有しており、更にその外周部分には複数個（例えば１２個）の孔が形成されている。更にこの連結手段８０の外周部分には後述する係止手段７６の第１係止部材７６ｄと第２係止部材７６ｅとが該連結手段の両側に遊嵌係合可能となっている。これらの手段７６、７８、８０は物性上の安定性及び耐熱性の観点からいずれもステンレス鋼により形成されることが望ましいが、これに限定されるものではない。係止手段７６は、封止手段３２の内面周囲へほぼ等角度の間隔をおいて複数個（例えば１２個）配置されている。これらの各係止手段７６は、固定具７６ａを有している。なお、この固定具７６ａは、図５に関して詳述した固定具７０と概ね同一であるので詳述しない。
【００２１】
更に、各係止手段７６は、該固定具７６ａを圧力容器封止手段３２の内側面へ接触係止するための公知の締め具７６ｂと、スペーサー部材７６ｃと、連結手段８０の左側外周縁部に係合可能な寸法を有している第１係止部材７６ｄと、連結手段８０の外周部を軸線方向即ち該連結手段の厚み方向に伸張しかつ該連結手段の右側外周縁部に垂下してそこへ係合可能な形状を有している第２係止部材７６ｅと、固定具７６ａの横孔（図５の符号７０ｇ参照）から少なくとも第１係止部材７６ｄまで伸びる公知の第１締め具（図示なし）と、第１係止部材７６ｄと第２係止部材７６ｅを締め付ける第２締め具７６ｆと、を含んでいる。ここでスペーサー部材７６ｃは、取付け位置または使用部材等の寸法調整部材であり、必要のないときには当然使用されない。なお、図５に示す固定具７０においては、横孔７０ｇが一個となっているが、図４の実施例においては、この横孔を複数個設け、第１締め具を複数個使用することが望ましいこともあろう。第２締め具７６ｆは、第１係止部材７６ｄと第２係止部材７６ｅとが連結部材８０をその左右側から所定の間隔をおいて遊嵌挟持するように保持している。なお、図４から明らかなように、封止手段３２の内面へ配置される各固定具７６ａは、夫々２個の縦孔７０ｆ（図５）を介して伸びる公知の締め具７６ｂによって封止手段３２の内周面へ所定（例えば３０度）の間隔をおいて固着されている。上述のように、固定具７６ａの横孔７０ｇ（図５）を介して伸びる公知の第１締め具（図示なし）は少なくとも第１係止部材７６ｄまで伸長しそこへ螺着していることが好ましい。この場合、必要に応じ、第１締め具を使用する代わりに、第２締め具７６ｆを固定具７６ａまで伸張させることも可能である。更に、図３、図４の実施例において、固定具７０、７０Ａ、又は７６ａはバームクーヘンを所定方向に切断したような形態を有するように述べているが、本発明では、これに限定されるものではなく、各固定具を連続して環状に形成した一体成形物とすることも可能であることは当業者に明らかであろう。
【００２２】
図４に示すように、連結手段８０には、上述したように、その中心部に円形の開口が形成されており、この開口が閉鎖部材２４Ｂの外周部に遊嵌している。この連結手段８０の中心開口に近接した片面（図４においては右側面）が、閉鎖部材２４Ｂの外側面から突出しているボス部２４ｂへ係止可能となっている。これにより反応容器２４の閉鎖部材２４Ｂが圧力容器２２の密閉部材２２Ｃに対して右方への移動を制限されている。ここで、このボス部２４ｂは例えば石英ガラス、カーボンアルミナ、セラミック等の材料よりなり、閉鎖部材２４Ｂの所定の周辺位置へ、例えば溶接その他の接合手段によって剛着形成されている。なお、ボス部２４ｂは閉鎖部材２４Ｂの全周へ連続して設ける必要は無く、短く分断したものを複数個溶接等により剛着することもできるし、閉鎖部材２４Ｂと一体的に形成することも出来る。これらのボス部２４ｂが、熱作用によって連結手段８０へ溶着することを防止するため、必要に応じて、これらのボス部へテフロン（登録商標）コートを施すことも可能である。
【００２３】
図４に示すように、閉鎖部材２４Ｂの外側面には、更に、ボス部２４ｂを挟んで、前記連結手段８０に対置して把持手段７８が設けてある。把持手段７８は、衝撃力に弱い素材から構成されている反応容器の閉鎖部材２４Ｂの開放端部を、圧力容器２２の密閉部材２２Ｃに対して所定位置へ位置決めするための機能を有している。然して、把持手段７８は、前述した位置決め構造体７４に類似した構造を有している。即ち、閉鎖部材２４Ｂの外表面へ接触している一対のＯリング７８ａと、該一対のＯリングを両側に抱き込んでいる概ねＴ字断面形状を有する環状のＯリング保持体７８ｂと、図４に示すように各Ｏリング７８ａをＯリング保持体７８ｂの方向へ左右側から押圧保持するため概ねＬ字形断面及び逆Ｌ字形断面を有している一対の環状をなすＯリング押圧部材７８ｃと、各Ｏリング７８ａをＯリング保持体７８ｂの方向へ挟圧するように前記一対のＯリング押圧部材７８ｃを作動する締付け手段７８ｄ、７８ｅと、により構成されている。図示の例においては、ボルト等の締付け手段７８ｄが、右方のＯリング押圧部材７８ｃからＯリング保持体７８ｂを介し更に左方のＯリング押圧部材７８ｃを介して連結手段８０の各孔を貫通して伸び、その端部にナット等の締付け手段７８ｅが螺着し、一対のＯリングを挟圧保持している。なお、図示の例においては、Ｏリング保持体７８ｂには半径方向外方へ連通する水冷手段７８ｆが設けてある。この水冷手段は一対のＯリング７８ａ、７８ａを冷却する作用を有している。これにより連結手段８０及び係止手段７６を介して圧力容器２２の密閉部材２２Ｃへ固着されている把持手段７８は、閉鎖部材２４Ｂを図４において軸線方向へ移動することを阻止し、かつ、閉鎖部材２４Ｂを密閉部材２２Ｃに関して所定の関連位置へ位置決めする作用を提供している。
【００２４】
封止手段３２の外周部には螺合手段３２ａが形成されている。この螺合手段３２ａには環状の締付けクランプ即ちクラッチリング３４の内表面に形成した第１の螺合手段３４ａが螺合している。またこの封止手段３２の端面（図４においては右端面）にはその全周にわたり、逆テーパーが付いている溝３２ｂが形成され、この溝内には一部が当該溝から露出するようにＯリング３２ｃが挿入されている。また、密閉部材２２Ｃには好ましくは封止手段３２まで伸びる流路３２ｄが形成されていることが望ましい。この流路内を冷却水が流れ、密閉部材２２Ｃ及び封止手段３２を冷却する。
【００２５】
上述のように締付けクランプ３４の内表面に形成された螺合手段３４ａが封止手段３２の螺合手段３２ａへ螺合している。従って図１に示すような反応容器２４の閉鎖部材２４Ｂと、圧力容器の閉鎖部材２２Ｃと、封止手段３２と、締付けクランプ３４と、が一つのユニットとして図２に示す軸線方向４５へ同時に移動できる。以下において、このユニットを閉塞要素２５（図１）と呼ぶ。また、締付けクランプ３４の端部（図１及び図４において右端）の内表面には複数の直線溝及び噛合部を備えた係止手段３４ｂが設けてあり、この係止手段３４ｂが圧力容器２２の中間胴部２２Ａの端部（図１及び図３において左端）の外表面に設けた同様に複数の直線溝及び噛合部を備えた係止手段２２ｅへ係合することが出来る（図２及び図６参照）。この結果、閉塞要素２５を軸線方向４５に沿って図１に示す位置から図２に示す位置まで移動して、係止手段３４ｂ及び係止手段２２ｅの噛合部が、係止手段２２ｅ及び係止手段３４ｂの溝を経て互いに他方へ食い込んだ後、該締付けクランプ３４を回転して当該係止手段３４ｂの噛合部の左端部を、図６に示すように、圧力容器中間胴部２２Ａの係止手段２２ｅにより形成された噛合部の右端部へ回転係止すると、封止手段３２のＯリング３２ｃが、該中間胴部２２Ａの開放端面へ接触し、圧力容器２２の密閉部材２２Ｃと中間胴部２２Ａとを密封封止し、同時に、反応容器２４の開放端部へ設置したシール手段７２が把持手段７８の右側のＯリング押圧部材７８ｃへ接触し、そこを密封封止する。更に封止手段３２の右端面が圧力容器２２の流路２２ｄを有している左端面へ接触し、封止手段３２に設けたＯリング３２ｃが圧力容器２２の中間胴部２２Ａとの間を密封封止する。即ち、締付けクランプ３４は、それ自体公知のクラッチリングを提供しているものであり、この締付けクランプ３４を係止手段２２ｅへ係止後、例えば１０度〜３０度ほど回転することによって、閉塞要素２５を構成している密閉部材２２Ｃ及び閉鎖部材２４Ｂがそれぞれ圧力容器２２及び反応容器２４の夫々中間胴部２２Ａ及び容器本体２４Ａを同時に確実に密閉することが出来る。本発明はかかる構造によって、石英ガラス、セラミック、カーボン等の衝撃力に弱い材料から構成される反応容器の容器本体２４Ａ及び閉鎖部材２４Ｂを密封状態にて接触係合しても、接触係合時の衝撃力が互いに封止手段７２及びＯリング３２ｃによって吸収される。このため両者の接触係合が迅速かつ安全に達成出来る。その上、これらの封止手段が適切に作動するため、反応容器及び圧力容器の内部を高圧状態としても、両容器間から気圧の漏洩が発生することがなく、安全な密封係合が達成されるのである。
【００２６】
本件発明の高圧アニール水蒸気処理装置２０は、フレーム手段４４（図２）へ所定の組付け状態にて取付け保持されている。フレーム手段４４は、図１及び図２に示すように、高圧アニール水蒸気処理装置２０を所望の状態に設置するための主フレーム４４ａと、図において右方にあって、圧力容器２２の蓋部材２２Ｂを左右方向へ移動させるためのクレーン機能を有している蓋部材移動フレーム４４ｂと、図１において左方にあって、閉塞要素２５を左右方向へ移動させるためのクレーン機能を有している閉塞要素移動フレーム４４ｃと、更には図１に示すように蓋部材移動フレーム４４ｂと閉塞要素移動フレーム４４ｃとの間にあって、多数の薄板２６を搭載したカセットユニット２８を反応容器２４内へ供給し又はそこから取出すためカセットユニット２８を左右方向即ち軸線方向４５へ移送するためのロボットアームを案内するカセットユニット移動フレーム４４ｄと、を含んでいる。
【００２７】
主フレーム４４ａは、装置２０全体を安全に保持できる固定構造となっている。蓋部材移動フレーム４４ｂは、作業員が装置の点検保全（例えば胴部ヒーター３８ａ、頂部ヒーター３８ｂ等の保全）等のために圧力容器２２のフランジ手段２２ａ、２２ｂを開放した際に蓋部材２２Ｂを作業の邪魔にならないほど十分に右方へ移動できる移動行程を有していることが望ましい。蓋部材移動フレーム４４ｂには蓋部材２２Ｂが固着されることも可能であるが、必要な時にだけ蓋部材と螺合出来る構成とすることも出来る。閉塞要素移動フレーム４４ｃは、閉鎖要素２５を図１の位置から図２の位置まで往復移動できる移動行程を有していることが望ましい。閉塞要素移動フレーム４４ｃには閉塞要素２５が固着されることも可能であるが、必要な時にだけ閉塞要素２５と螺合出来る構成とすることも出来る。更には閉塞要素移動フレーム４４ｃに対して閉塞要素２５を回転自在に取付けることも可能である。その場合には、閉塞要素２５を圧力容器及び反応容器へ係合する際に、締付けクランプ３４を回転する代わりに、閉塞要素２５全体を当該フレーム４４ｃ回りに回転することも可能となる。ここで、主フレーム４４ａ、蓋部材移動フレーム４４ｂ及び閉塞要素移動フレーム４４ｃは、装置２０の長手方向軸線に沿った方向即ち、図１の左右方向へ延びて設けてある。なお、このフレーム４４ｃは、閉塞要素２５を開閉する際に該閉塞要素又は反応容器２４内部へ当該フレーム４４ｃから粉塵等が入り込むことを防止するため、該閉塞要素２５の直上位置から長手軸線軸線４５の周りにある程度回転した位置に設定することが望ましい。
【００２８】
これに対して、カセットユニット移動フレーム４４ｄは、装置２０の長手方向軸線４５に沿って移動できると同時に該軸線４５に直交する方向即ち紙面の表裏方向に移動可能なロボット手段４６を設けている。カセットユニット移動フレーム４４ｄは、図１に示すように、反応容器２４内のカセットユニット保持台４０まで、複数のガラス基板２６を装填したカセットユニット２８を搬入すること、かつその中で所定の処理が施された後のガラス基板２６をそこからカセットユニット２８と共に搬出すること、の機能を提供するためのロボットアームを前記長手方向に案内している。ロボット手段４６は、ロボットアームを介してカセットユニット２８を反応容器２４へ出し入れする長手方向移動機能に加え、必要に応じて、図示していない個所で所定数の未処理の薄板２６が搭載されたカセットユニット２８を取り込み、又は処理済の薄板２６が搭載されたカセットユニット２８を図示していない個所へ搬送しそこで当該処理済の薄板を次行程へ搬出するため、自由な回転運動が出来るようになっている。ロボット手段４６は、ロボットアームを介してカセットユニット２８を反応容器２４へ出し入れする作業を実行する場合及び／又は未処理の薄板２６が搭載されたカセットユニット２８を取り込み、又は処理済の薄板２６が搭載されたカセットユニット２８を図示していない個所へ搬送する場合には、図１に示す位置まで案内されるが、閉塞要素２５（図１参照）が反応容器２４及び圧力容器２２側へ離接運動する時には、装置２０の長手方向軸線４５に対し直交する方向（即ち紙面の表裏方向、換言すると、紙面に対して垂直な方向）へ対して、カセットユニット移動フレーム４４ｄと共に逃げるように案内され、これによって閉塞要素２５（図１参照）が反応容器２４及び圧力容器２２の開口部分へ対して着脱可能となる。
【００２９】
次に、図７〜図１０を参照しながらカセットユニット２８の一例について述べる。前述した様に、この実施例におけるカセットユニット２８は、例えば２５枚の薄板２６を垂直方向に所定の間隔（例えば３ｍｍ）をおいて立設出来るもので、好ましくは石英、セラミック、カーボン等の材料によって構成されている。このカセットユニット２８は、所定の内径寸法を有する反応容器２４の内部へ許容される最大の寸法を有する複数のガラス基板等からなる薄板２６を確実に収容することが出来る。所定の縦横比を有する最大寸法の薄板２６を、円筒形断面を有する反応容器２４内へ供給した場合、図７に示すように、反応容器２４内に僅かに発生する余地部分は薄板２６の上下部分及び左右部分だけである。本件発明者は、これらの余地部分を有効に活用することによって、最大寸法を有する最大数量の薄板２６を極力変形させることなく同時に一定の間隙をもって移送可能な状態で収容出来、その上、安全に反応容器２４内まで搬送しかつ所定の処理を施した後、そこからそれら多数の薄板２６を同時に搬出できるカセットユニット２８を提供することに成功したのである。
【００３０】
図示のカセットユニット２８は、その表面又は裏面が概ね野球のホームベースの三角形端部を切り落としたような形態を有する六角形をなす面板部分５０と、該面板部分から当該面板部分に対して直交する方向へ垂直に突出している形態を有する側壁部分５２と、を有している。より詳細に述べると、図示の例においては、面板部分５０は、上部に３本のほぼ同一長さを有する第１横行部材５０ａがあり、下部にこれらの第１横行部材５０ａよりも短い長さを有する１本の第２横行部材５０ｂがあり、更に第１横行部材５０ａの両端部を夫々支承している一対の第１縦行部材５０ｃと、これら一対の第１縦行部材５０ｃの下端部から第２横行部材５０ｂの両端部へ向かって斜め下方へ延びている一対の第２縦行部材５０ｄと、上記３本の第１横行部材５０ａを介して第２横行部材５０ｂの両端部及び中間部まで延びている３本の第３縦行部材５０ｅと、により構成されている。また、側壁部分５２は、図１０に示すように、３本の第１横行部材５０ａの両端部から垂直方向前方へ延びている３対の第１側壁部材５２ａと、第２横行部材５０ｂの両端部及び中間部から垂直方向前方へ延びている３本の第２側壁部材５２ｂと、を有しており、これらはいずれも同じ長さを有している。更に、これらの第１側壁部材５２ａ及び第２側壁部材５２ｂの端部には、面板部分５０を構成している第１縦行部材５０ｃ、第２縦行部材５０ｄ及び第２横行部材５０ｂに対応する形態を有している夫々一対の第１補助縦行部材５２ｃ、一対の第２補助縦行部材５２ｄ及び１本の第２補助横行部材５２ｅが設けられている。
【００３１】
側壁部分５２は、更に、第１側壁部材５２ａの内の最上部に位置している上段対の第１側壁部材５２ａと中段対の第１側壁部材５２ａとの間の外側面には、ロボット手段４６のロボットアーム（図示なし）を支承するアーム受入部５４a を下面に有する一対のロボットアーム受板５４（図８参照）が固着されている。また、側壁部分５２の第１側壁部材５２ａの対抗する内側面には、ガラス基板等の薄板２６を所定間隔（例えば３ｍｍ間隔）をおいて直立状態で複数枚（図示の例では２５枚）収容出来るように、薄板受入溝５６が形成されている。これらの薄板受入溝５６の数は当該カセットユニット２８へ収容する薄板数量の最大枚数の数と一致している。即ち、カセットユニット２８へ収容する薄板２６の数を２５枚とする場合には薄板受入溝５６の数を２５個設置する。但し、例えば２５個の薄板受入溝５６を形成した場合において必ずしも２５枚の薄板２６を設置しなければならないものではなく最大２５枚の薄板を配置出来るということである。各溝５６の幅は、好ましくは被処理物体としての薄板の厚み寸法よりも僅かに大きい寸法となっており、当該溝への薄板の差入れ及び取出しは円滑に出来るが、薄板を当該溝内へ配置したときに薄板がその中で大きく揺れ動くことがない程度の寸法となっている。また該溝５６の深さは、そこへ配置された薄板の両側端部がしっかりと溝５６内へ保持され、カセットユニット２８の移動中に薄板が溝から外れないように保持されなければならない。これらの溝５６は、例えば３ｍｍ程度の間隔をおいて形成されている。なお図示の例では３対の第１側壁部材５２ａの全てに薄板受入溝５６を設けているが、これに限定されるものではなく、上段対にのみ設け、中段対及び下段対には設けず、その代わりに、中段対及び下段対のその部分を平坦に切削して薄板材料２６の挿入を邪魔しないように減寸状態とし、薄板２６の下端部を支承する第２側壁部材５２ｂに薄板受入溝５６を設けることも出来、また、側壁部分５２を構成する全ての部材に薄板受入溝５６を設けても良いことは当然である。なお、図示の例では、カセットユニット自体が円形断面の部材にて構成されるように示しているが、材料の断面形状は、楕円形断面又は矩形断面であっても良い。また、各部材がそれぞれ溶着接合されることも出来るが、全体を一体成形にて形成することも出来る。なお、このカセットユニット２８は、一つの面板部分５０と、そこから垂直方向前方へ伸張する側壁部分５２と、から形成されており、該側壁部分が薄板受入溝５６を有しているのである。なお面板部分５０は図示のような矩形形状の格子形態を有する必要はなく、処理流体の自由な流動を防止しないように処理流体が自由に移動できる形状のものであれば円形開口、楕円開口、その他の形状の開口を有するものであっても良い。
【００３２】
本発明によれば、図７に示すように、反応容器２４の内部空域を無駄なく最大限に利用することによって、非常に大きい寸法の薄板２６を、同時に大量に処理することが出来る。そのために、本発明では大量の薄板を複数のカセットユニット２８へ所定枚数づつ分散して収容し、その後、それらのカセットユニットの全てを図２に示すように同時に反応容器内へ供給して処理をしている。またカセットユニット２８は、所定枚数の薄板２６を確実に保持出来るように、薄板保持部分としての側壁部材へ各薄板の両側端部を安全に支承するための薄板受入溝５６を有している。また、本件のカセットユニット２８では、図７及び図８に示すように、薄板の上端部がカセットユニットの上部からはみ出して位置付けられており、また当該薄板の下方両端部が、カセットユニットの第２縦行部材５０ｄからはみ出て位置するように配置され、これにより、薄板２６の４つの角部を完全に露出状態にて保持している。この結果、本発明では、薄板２６の角部を保護するための手段を使用しておらず、その代わりに、反応容器内部に収容される薄板の寸法を大きくすることを可能としたのである。即ち、一対の第２縦行部材５０ｄを互いに内向きに傾斜して配置し、処理される矩形形状の薄板がより効果的に反応容器断面を有効に利用することが出来るものとしている。こうして図７に示すように、本発明のカセットユニット２８は出来るだけ大きい寸法の被処理薄板２６を同時に大量に処理することが出来る様に、反応容器２４の空域全体を極めて有効に利用している。然しながら、本件装置において使用されるカセットユニットは図７及び図８に示す形態のものに限定されるものでないことは当然である。
【００３３】
本件装置を使用する場合には、初めに、高圧アニール水蒸気処理装置２０を、図１に示すように、閉塞要素移動フレーム４４ｃを使用して閉塞要素２５を圧力容器２２から引き離す。次いで、カセットユニット移動フレーム４４ｄと共にロボット手段４６を、閉塞要素２５と圧力容器２２との間へ位置付ける。更に、別途、当該装置の周辺の図示していない部所に設けたカセットユニット作業部署において、図８及び１０に示すような空のカセットユニット２８へ対して所定数（例えば２５枚）の被処理薄板２６を装填したカセットユニット２８を所定セット（例えば４セット）予め準備しておく。その後、該ロボット手段に設けたロボットアームを、当該カセットユニット作業部署まで移動し、薄板２６を装填したカセットユニット２８に設けた一対のロボットアーム受板５４のアーム受入部５４ａ（図８参照）へ差込む。勿論、必要な場合には、カセットユニット作業部署の近くまでロボット手段４６を移動して、その後、ロボット手段４６のロボットアームをカセットユニット２８のロボットアーム受板５４の下面５４ａへ差込むことも可能である。次いで、当該ロボットアームを上昇させてカセットユニット２８を浮上させ、かつ搬送し、更にロボットアームを所定角度だけ回転してロボット手段４６を、閉塞要素２５（図１）と圧力容器２２とを結ぶ長手方向軸線上の位置まで移動する。次に、カセットユニット移動フレーム４４ｄを介して、ロボット手段４６のロボットアームを延ばして薄板を積載したカセットユニット２８を反応容器２４の内部のカセットユニット保持台４０へ搭載する。次いで、ロボットアームを反応容器２４から抜き出す。同様の作業を（図示の例では４回）繰り返し、反応容器２４内へカセットユニット２８を充填する。本装置２０によれば、反応容器内へ分布加重として約１５０Ｋｇ程度の加重を付加しても反応容器２４が撓んだり偏倚するという状態は発生しなかった。
【００３４】
所定数の薄板２６を立設したカセットユニット２８を反応容器２２内へ所定数だけ供給した後、ロボット手段４６を閉塞要素２５と圧力容器２２とを結ぶ軸線上から移動する。次いで、閉塞要素移動フレーム４４ｃを介して閉塞要素２５を図１において右方に移動する。閉塞要素２５が完全に圧力容器２２及び反応容器２４へ接触した後、クラッチリングとしての締付けクランプ３２の螺合手段３２ａを圧力容器２２の係止手段２２ｅへ係止する。本装置２０によれば、特殊な構造を有する閉鎖部保持手段６２、封止手段７２及びＯリング３２ｃが相互に作用し合うことにより、衝撃力に弱い部材から構成されている反応容器の容器本体２４Ａ及び閉鎖部材２４Ｂを安全に密閉状態に強圧保持することが出来るのである。この状態で、複数の薄板へ対してそれ自体公知の高圧アニール水蒸気処理作業を行なう。
【００３５】
所望の高圧アニール水蒸気処理作業が完了した後、搭載時とは反対の手順を経ることによって、ロボット手段４６によって、処理済の薄板２６を載置しているカセットユニット２８を反応容器２４から取出す。ロボット手段４６を系外のカセットユニット作業部署まで移動して、そこでカセットユニット２８から処理済の薄板２６を取出し、これらを次工程へ送給する。以下、この作業を繰り返す。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の高圧アニール水蒸気処理装置２０は、内部に所定枚数（例えば２５枚）の非常に大型（例えば９２０ｍｍ×７３０ｍｍ）の被処理薄板２６を垂直状態にて互いに所定間隔（例えば約３ｍｍ）だけ離して立設したカセットユニット２８を互いに所定の距離（例えば約１０ｍｍ）を隔てて複数個（例えば４セット）収容される反応容器２４を有している。このため、一度に例えば１００枚の大型の薄板処理が可能である。またこれらの薄板材料２６は、所定の内径寸法を有する反応容器２４の内部へ所定の縦横比を有する最大寸法を有する薄板材料２６を確実に収容することが出来るカセットユニット２８に保持されている。このカセットユニット２８は反応容器２４の内部空域内に僅かに発生する薄板材料２６の上下部分と左右部分の余地部分を有効に活用することによって、最大寸法かつ最大数量の薄板２６を極力変形させることなく同時にかつ一定の間隙をもって移送可能な状態で収容出来、その上、安全に反応容器２４まで搬入しかつ所定の処理を施した後、それら多数の薄板２６を搬出できるカセットユニット２８を提供することが出来る。更に、圧力容器内に収容されている反応容器が内部に収容した大型でかつ大量のガラス基板の重量に対して容易に対応することが可能となり、また、大型で大量のガラス基板を収容した反応容器の内部を容易な構造を有する手段によって所定の圧力及び加熱状態に保持することが出来、更には例えば石英ガラス、セラミック、カーボン等から構成される反応容器のかなり長寸法を有する容器胴部と、同様に、例えば石英ガラス、セラミック、カーボン等から構成される反応容器の閉鎖部材と、を新規な把持手段によって密封状態にて封止係合するが可能となり、更には封止手段及びＯリングの協同作用によって、内部が高圧状態となっても両者を確実に密封係合することが可能となり、更にまた特殊な形態を有するカセットユニットにより薄板材料の四隅を安全に保護するための特別の保護手段を設けることなく、薄いガラス部品等としての薄板材料の角部を安全に保護することが出来、その結果、反応容器内部に収容される薄板材料の寸法が犠牲とされず、反応容器内部の全断面を有効に利用することが出来、これにより、処理される製品の寸法を大きくすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るカセットユニットへ被処理薄板を配置して、同様に本発明に係る高圧アニール水蒸気処理装置の反応容器内へ該薄板を供給する途中の状態を示す概略図。
【図２】本発明に係るカセットユニットへ被処理薄板を配置して、同様に本発明に係る高圧アニール水蒸気処理装置の反応容器内へ該薄板を供給完了した状態を示す概略図。
【図３】本発明における胴部保持手段の拡大詳細図である。
【図４】本発明における閉鎖部保持手段の拡大詳細図である。
【図５】本発明における固定具の拡大斜視図である。
【図６】本発明において閉塞要素が中間胴部及び容器本体へ密嵌係合した状態を示す部分拡大図である。
【図７】本発明に係るカセットユニットへ被処理薄板を搭載し、そのカセットユニットを本発明装置へ挿入した状態を示す断面図である。
【図８】本発明に係るカセットユニットへ被処理薄板を搭載した状態を示す正面図である。
【図９】本発明のカセットユニットへ被処理薄板を収容した状態を示す側面図である。
【図１０】本発明のカセットユニットの斜視図である。
【図１１】公知の高圧アニール水蒸気処理装置の一例を示す図である。
【図１２】公知の高圧アニール水蒸気処理装置の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
２０：高圧アニール水蒸気処理装置      ２２：圧力容器
２２Ａ：中間胴部                      ２２Ｂ：蓋部材
２２Ｃ：密閉部材                      ２２ａ、２２ｂ：フランジ手段
２２ｃ、２２ｄ：流路                  ２２ｅ：係止手段
２４：反応容器                        ２４Ａ：容器本体
２４Ｂ：閉鎖部材                      ２４ａ、２４ｂ：ボス部
２５：閉塞要素                        ２６：薄板材料
２８：カセットユニット                ３０：緊締手段
３２：圧力容器封止手段                ３２ａ：螺合手段
３２ｂ：溝                            ３２ｃ：Ｏリング
３２ｄ：流路                          ３４：締付けクランプ
３４ａ：螺合手段                      ３４ｂ：係止手段
３６：断熱部材                        ３４ａ：断熱部材支持体
３８：加熱手段                        ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ：ヒーター
４０：カセットユニット保持台          ４２：反応容器支承手段
４４：フレーム手段                    ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ：フレーム
４５：軸線方向                        ４６：ロボット手段
５０：面板部分                        ５０ａ、５０ｂ：横行部材
５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ：縦行部材      ５２：側壁部分
５２ａ、５２ｂ：側壁部材              ５２ｃ、５２ｄ：補助縦行部材
５２ｅ：補助横行部材                  ５４：ロボットアーム受板
５４ａ：アーム受入部                  ５６：薄板受入溝
６０：胴部保持手段                    ６０Ａ：ヒーター保持手段
６２：閉鎖部保持手段                  ６４、６４Ａ：圧力容器係止手段
６６：反応容器遊嵌手段                ６６ａ：締め具
６８、６８Ａ：連結手段                ７０、７０Ａ：固定具
７０ａ：円形外面                      ７０ｂ：円形内面
７０ｃ：側面                          ７０ｄ：前面
７０ｅ：後面                          ７０ｆ：縦孔
７０ｇ：横孔                          ７０ｈ、７０ｉ、７０ｊ：締め具
７２：封止手段                        ７４：反応容器位置決め構造体
７４ａ：Ｏリング                      ７４ｂ：Ｏリング保持体
７４ｃ：Ｏリング押圧部材              ７４ｄ、７４ｅ：締付け手段
７４ｆ：水冷手段                      ７６：係止手段
７６ａ：固定具                        ７６ｂ：締め具
７６ｃ：スペーサー部材                ７６ｄ、７６ｅ：係止部材
７６ｆ：締め具                        ７８：把持手段
７８ａ：Ｏリング                      ７８ｂ：Ｏリング保持体
７８ｃ：Ｏリング押圧部材              ７８ｄ、７８ｅ：締付け手段
７８ｆ：水冷手段                      ８０：連結手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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