説明

熱処理装置

【課題】 基板を高温で処理する場合においても、熱によるチャンバーの変形を有効に防止することができる熱処理装置を提供する。
【解決手段】 熱処理装置は、チャンバー1と、第2チャンバー2と、フレームカバー3とを、この順序で順次外側に配置した三重構造を有する。そして、チャンバー1内には、基板100を加熱して処理するためのホットプレート4が配設されている。第2チャンバー2は、いずれも金属板から構成される上蓋21、本体22およびフード26と、これらの上蓋21、本体22およびフード26の内面に配設された断熱材23とを備える。この第2チャンバー2は、チャンバーベース27とともに、チャンバー1を囲う断熱領域TIを形成する。すなわち、チャンバー1と第2チャンバー2との間には、外部との空気の流通が制限された空気断熱層から構成される断熱領域TIが形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、基板を加熱して処理する熱処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL表示装置用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、太陽電池用パネル基板、PDP用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、半導体ウエハ等の基板に対して、例えば、ベーク処理等の加熱処理を実行する場合においては、熱処理装置が使用される。この熱処理装置は、そこに載置された基板を加熱するためのホットプレートと、このホットプレートを囲む形状を有し、ホットプレートがその内部に配置された熱処理室を形成するチャンバーとを備える。基板はこのチャンバー内においてホットプレートにより加熱処理される。
【0003】
特許文献1には、FPD用ガラス基板を搬送しながら熱処理する加熱処理装置において、チャンバーを構成するケーシングとして、内壁と外壁との間に密閉された空気層が形成された二重構造を有するものを採用するとともに、外壁の内側面に断熱材を配設した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−158253号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したチャンバーは、一般的に、外部への熱の発散を防止し、また、オペレータの安全を確保する目的から、フレームカバーにより覆われている。そして、チャンバーとフレームカバーとの間の領域から排気を行うことにより、フレームカバーが高温となることを防止している。
【0006】
ここで、近年の基板処理の多様化により、基板を例えば摂氏200度程度の高温で熱処理する場合がある。このような場合においては、チャンバーが極めて高温になる一方、フレームカバーの高温化を避けるためにチャンバーとフレームカバーとの間の領域から積極的に排気を行うことから、チャンバーの内部と外部の温度差が大きくなり、チャンバーが昇温と降温とを繰り返すことによってチャンバーに変形が生ずるという問題が生じている。
【0007】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、基板を高温で処理する場合においても、熱によるチャンバーの変形を有効に防止することができる熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載の発明は、基板を加熱するためのホットプレートがその内部に配置された熱処理室を形成するチャンバーと、このチャンバーの外側を囲うフレームカバーと、を備えた熱処理装置において、前記チャンバーと前記フレームカバーとの間に、前記チャンバーを囲う断熱領域を形成するための第2チャンバーを配設したことを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記断熱領域は、外部との空気の流通が制限された空気断熱層から構成される。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記第2チャンバーには、断熱材が付設される。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記チャンバーは、内部に密閉された空気層が形成された二重構造を有する。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記第2チャンバーと前記フレームカバーとの間の空間から排気を行う排気手段を備える。
【0013】
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の発明において、前記チャンバーと前記第2チャンバーとは、前記フレームカバーに対してスライドすることにより、前記フレームカバー内の熱処理位置と、前記フレームカバー外のメンテナンス位置との間を一体的に移動可能である。
【0014】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記チャンバーと前記第2チャンバーとは、各々、その上部に蓋部を備え、前記チャンバーの蓋部と前記第2チャンバーの蓋部とは、互いに同期して開閉する。
【発明の効果】
【0015】
請求項1に記載の発明によれば、第2チャンバーの作用によりチャンバーの内部と外部の温度差を小さくすることができ、基板を高温で処理する場合においても、熱によるチャンバーの変形を防止することが可能となる。
【0016】
請求項2に記載の発明によれば、外部との空気の流通が制限された空気断熱層の作用により、チャンバーからフレームカバーへの熱の伝導を低減することができる。このため、熱によるチャンバーの変形をより有効に防止することが可能となる。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、第2チャンバーの外部への熱の発散を防止することが可能となる。
【0018】
請求項4に記載の発明によれば、チャンバー内の熱がチャンバーの外部に発散することを防止することが可能となる。
【0019】
請求項5に記載の発明によれば、フレームカバーが高温となることを抑制できることから、外部への熱の発散を防止し、また、オペレータの安全を確保することが可能となる。
【0020】
請求項6および請求項7に記載の発明によれば、チャンバーと第2チャンバーとが二重構造となった場合においても、それらのメンテナンスを容易に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】この発明に係る熱処理装置の正面図である。
【図2】この発明に係る熱処理装置の側面図である。
【図3】この発明に係る熱処理装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る熱処理装置の正面図である。また、図2および図3は、この発明に係る熱処理装置の側面図である。なお、図2はチャンバー1および第2チャンバー2が熱処理位置に配置された状態を示しており、図3はチャンバー1および第2チャンバー2がメンテナンス位置に配置された状態を示している。
【0023】
この発明に係る熱処理装置は、チャンバー1と、第2チャンバー2と、フレームカバー3とを、この順序で順次外側に配置した三重構造を有する。そして、チャンバー1内には、基板100を加熱して処理するためのホットプレート4が配設されている。このホットプレート4の表面には、図示を省略した微小な複数のサファイアボールがその一部が突出する状態で埋設されており、基板100は、ホットプレート4に対してプロキシミティギャップと称される微小な間隔を介して載置される。なお、プロキシミティギャップを形成するため、セラミックボールや、ポリイミド樹脂あるいはPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂で形成された樹脂ピンを用いてもよい。
【0024】
チャンバー1は、図2に示すように、上蓋11と、本体12と、シャッター13とから構成される。このチャンバー1は、チャンバーベース27に立設された支持部28により支持されている。これらの上蓋11、本体12およびシャッター13は、いずれも、内部に空気層が形成され、この空気層を内壁および外壁により密閉した二重構造を有する。このため、このチャンバー1は、全体として、内部に密閉された空気層が形成された二重構造となっている。
【0025】
チャンバー1の上蓋11は、蝶番部14を介して本体12に接続されており、本体12に対して蝶動可能となっている。シャッター13は、図示しない駆動機構により、図2において仮想線で示す閉止位置と、図2において実線で示す解放位置との間を移動する。シャッター13が解放位置に配置された状態においては、チャンバー1には、基板100の搬入搬出口19と連通する開口部が形成される。また、チャンバー1と基板の搬入搬出口19との間には、フード16が配設されている。さらに、チャンバー1における開口部と逆側には、熱処理終了時に、チャンバー1内の空気を排気するための排気部18が配設されている。
【0026】
第2チャンバー2は、いずれも金属板から構成される上蓋21、本体22およびフード26と、これらの上蓋21、本体22およびフード26の内面に配設された断熱材23とを備える。フード26の端縁は、チャンバー1のフード16と連結されている。この第2チャンバー2は、チャンバーベース27とともに、チャンバー1を囲う断熱領域TIを形成する。すなわち、チャンバー1と第2チャンバー2との間には、外部との空気の流通が制限された空気断熱層から構成される断熱領域TIが形成されている。
【0027】
第2チャンバー2の上蓋21は、蝶番部24を介してフード26に接続されており、フード26および本体22に対して蝶動可能となっている。そして、上蓋21に連結された軸25と、チャンバー1の上蓋11に連結された軸15との間には、リンク部材17が配設されている。このため、後述するように、チャンバー1の上蓋11と第2チャンバー2の上蓋21とは、互いに同期して開閉する。
【0028】
フレームカバー3は、図2に示すように、上面部31と、下面部32と、側面部34と、この側面部34に形成された開口部を覆うシャッター部33とから構成される。このフレームカバー3には、第2チャンバー2とフレームカバー3との間の空間から排気を行うための排気口52が形成されている。この排気口52は、排気ファン53と接続されている。また、第2チャンバー2とフレームカバー3との間には、センサ54が配設されている。このセンサ54は、例えば、ホットプレート4上で基板100を昇降するための図示しない昇降ピンの昇降動作を検出するためのものである。なお、センサ54は、各機構の動作を検出するため複数設けられていてもよく、また、排気口52は工場のユーティリティ排気に接続されてもよい。
【0029】
上述したチャンバーベース27は、フレームカバー3の側面部34に配設された支持部51に対してスライド可能となっている。このため、チャンバー1と第2チャンバー2とは、図1および図2に示すフレームカバー3内の熱処理位置と、図3に示すフレームカバー3外のメンテナンス位置との間を一体的に移動可能となっている。また、フレームカバー3におけるシャッター部33も、チャンバー1および第2チャンバー2と同期して移動可能となっている。そして、図3に示すように、チャンバー1と第2チャンバー2とがメンテナンス位置に移動した状態において、チャンバー1の上蓋11と第2チャンバー2の上蓋21とが、互いに同期して開放される構成となっている。
【0030】
以上のような構成を有する熱処理装置においては、図示しない搬送ロボットにより基板100が前工程から搬送される。このときには、チャンバー1におけるシャッター13は図2において実線で示す解放位置に配置されている。そして、基板100は搬入搬出口19からチャンバー1内に搬入され、ホットプレート4上に載置される。しかる後、シャッター13が、図2において仮想線で示す閉止位置に移動する。
【0031】
この状態において、ホットプレート4により基板100を加熱する。このときには、チャンバー1が内部に密閉された空気層が形成された二重構造となっていることから、ホットプレート4の加熱作用によるチャンバー1内の熱がチャンバー1の外部に発散することを防止することができる。しかしながら、基板100を連続して処理した場合には、チャンバー1の外壁も高温となり、その熱はチャンバー1の外周部からチャンバー1と第2チャンバー2との間の領域に伝達される。
【0032】
一方、第2チャンバー2の内面には、断熱材23が配設されている。また、上述したように、チャンバー1と第2チャンバー2との間には、外部との空気の流通が制限された空気断熱層から構成される断熱領域TIが形成されている。このため、チャンバー1の外周部から伝達された熱が、第2チャンバー2内から外部に発散することが抑制される。なお、断熱材23は第2チャンバー2の内面の全面に配設されていてもよく、また、一部でもよい。断熱領域TIのみで第2チャンバー2内から外部への熱の発散を抑制できる場合は、断熱材23は必須ではない。
【0033】
このときには、排気ファン53の作用により、第2チャンバー2とフレームカバー3との間の空間から排気口52を介して空気が排気されている。このため、第2チャンバー2による断熱構造と相俟って、第2チャンバー2とフレームカバー3との間の空間の温度上昇が防止される。このため、フレームカバー3が高温となる危険性を防止することができ、また、第2チャンバー2とフレームカバー3との間に配設されたセンサ54を熱から守ることが可能となる。
【0034】
そして、この状態においては、第2チャンバー2とフレームカバー3との間の空間の温度上昇が防止されるが、チャンバー1と第2チャンバー2との間は外部との空気の流通が制限された空気断熱層から構成される断熱領域TIとなっていることから、この断熱領域TIの温度はある程度上昇する。このため、チャンバー1の温度とこの断熱領域TIの温度との温度差が過度に大きくなることはない。このため、チャンバー1が昇温と降温とを繰り返したとしても、チャンバー1が熱の影響で変形することを防止することが可能となる。
【0035】
すなわち、従来のようにチャンバー1を直接フレームカバー3内に配置した場合においては、チャンバー1内の領域は基板100の熱処理に必要な温度にまで上昇させる必要があり、また、フレームカバー3内(チャンバー1外)の領域はフレームカバー3の過熱やセンサ54への影響を防止するため一定温度以下に維持する必要があることから、基板100を高温で熱処理する必要がある場合には、基板100の処理時にチャンバー1の内側と外側との温度差が大きくなり、チャンバー1が昇温と降温とを繰り返した場合に、チャンバー1が熱の影響で変形するという問題が生じている。この発明に係る熱処理装置においては、第2チャンバー2により形成される断熱領域TIの作用により、このような問題の発生を防止している。
【0036】
なお、この熱処理装置は、第2チャンバー2の作用によりチャンバー1の外周部を断熱する構成となることから、外部への熱の発散を防止して、熱処理に要する消費電力を低減することができるとともに、チャンバー1内の温度分布のさらなる均一化を図ることが可能となる。
【0037】
基板100の熱処理が終了したときには、チャンバー1におけるシャッター13が図2において実線で示す解放位置に移動する。そして、図示しない搬送ロボットにより基板100が搬入搬出口19を介して取り出される。このときには、排気部18の作用によりチャンバー1内の空気が排気され、チャンバー1内の高温雰囲気やレジスト雰囲気が搬入搬出口19から搬送ロボット側に流入することを防ぐ。
【0038】
チャンバー1等のメンテナンスを行うときには、チャンバー1と第2チャンバー2とを、フレームカバー3におけるシャッター部33とともに、図1および図2に示すフレームカバー3内の熱処理位置から図3に示すフレームカバー3外のメンテナンス位置までスライドさせる。そして、図示しない取っ手等を使用して第2チャンバー2の上蓋21を開放する。このときには、第2チャンバー2の上蓋21とチャンバー1の上蓋11とを連結するリンク部材17の作用により、図3に示すように、第1チャンバー1の上蓋11と第2チャンバー2の上蓋21とが同期して開放される。
【0039】
このため、この発明に係る熱処理装置のように、チャンバー1の外周部を第2チャンバー2で囲う二重構造を採用した場合においても、チャンバー1等のメンテナンスを容易に実行することが可能となる。
【0040】
なお、上述した実施形態においては、チャンバー1と第2チャンバー2との間に、外部との空気の流通が制限された空気断熱層から構成される断熱領域TIを形成している。ここで、この断熱領域TIは、空気の流れが制限されて空気層による断熱効果が期待できる構成であればよく、必ずしも外気から密閉された構造である必要はない。
【符号の説明】
【0041】
1 チャンバー
2 第2チャンバー
3 フレームカバー
4 ホットプレート
11 上蓋
12 本体
13 シャッター
14 蝶番部
15 軸
16 フード
17 リンク部材
18 排気部
19 搬入搬出口
21 上蓋
22 本体
23 断熱材
24 蝶番部
25 軸
26 フード
27 チャンバーベース
28 支持部
31 上面部
32 下面部
33 シャッター部
34 側面部
51 支持部
52 排気口
53 排気ファン
54 センサ
100 基板
TI 断熱領域


【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を加熱するためのホットプレートがその内部に配置された熱処理室を形成するチャンバーと、このチャンバーの外側を囲うフレームカバーと、を備えた熱処理装置において、
前記チャンバーと前記フレームカバーとの間に、前記チャンバーを囲う断熱領域を形成するための第2チャンバーを配設したことを特徴とする熱処理装置。
【請求項2】
請求項1に記載の熱処理装置において、
前記断熱領域は、外部との空気の流通が制限された空気断熱層から構成される熱処理装置。
【請求項3】
請求項2に記載の熱処理装置において、
前記第2チャンバーには、断熱材が付設される熱処理装置。
【請求項4】
請求項3に記載の熱処理装置において、
前記チャンバーは、内部に密閉された空気層が形成された二重構造を有する熱処理装置。
【請求項5】
請求項4に記載の熱処理装置において、
前記第2チャンバーと前記フレームカバーとの間の空間から排気を行う排気手段を備える熱処理装置。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記チャンバーと前記第2チャンバーとは、前記フレームカバーに対してスライドすることにより、前記フレームカバー内の熱処理位置と、前記フレームカバー外のメンテナンス位置との間を一体的に移動可能である熱処理装置。
【請求項7】
請求項6に記載の熱処理装置において、
前記チャンバーと前記第2チャンバーとは、各々、その上部に蓋部を備え、
前記チャンバーの蓋部と前記第2チャンバーの蓋部とは、互いに同期して開閉する熱処理装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−61081(P2013−61081A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−197817(P2011−197817)
【出願日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【出願人】(000207551)大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Fターム(参考)】