专利名称：基板退火装置用的遮热板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将玻璃基板等的基板搬入至热处理炉内而进行退火 的基板退火装置用的遮热板。
背景技术：
在半导体设备的制造工序中，已知有如灯退火装置或CVD装置那样、 向热处理炉内搬入一M板、例如半导体晶片，向M照射光等而加热晶 片而进行热处理的装置(例如，专利文献l)。
图l是表示专利文献l所公开的以往的灯退火装置的概略构成的示意 剖面图。在该图中，50是热处理炉。52是光入射窗，54是晶片支承环， 56是晶片支承圆筒架，58是灯室，60是灯，62M射器，64是闸板。
半导体晶片W，通过未图示的开口而被搬入至热处理炉内，且水平地 被支承在晶片支承环54上。闸板64，被未图示的支承/移动机构支承为 能够向水平方向移动，在位于光入射窗52和灯室58之间的"工作位置，， 和从光入射窗和灯室之间离开的"退避位置"之间移动。该闸板64,在 结束了晶片W的热处理而停止向灯60的电力供给时，从退避位置向工作 位置高速地移动，遮断由于灯60熄灭之后的余热引起的向晶片W的热辐 射，从而使晶体W的温度迅速地下降。
上述闸板64，以往，例如由铝、钛等的轻量材料形成，以便能够使 其快速地移动。
专利文献l:特开2003-282470号公报、"基板的热处理装置"
如上所述，用于快速地加热/冷却例如玻璃基板等而在加热器和工件 之间设置遮热板、通过移动该遮热板而向工件提供或遮断加热器的辐射的 装置(例如，快速加热冷却式基板退火装置)中的遮蔽板，要求具有高耐 热性和机械强度、及轻量性等。
特别是在耐热性中，因为遮热板的一侧的面与加热器相对，相反侧的 面没有受到加热器辐射，所以在两面间产生了4艮大的温度差，存在由于该 温度差而使遮热板变形的情况。
在为了例如玻璃M等的快速加热而使用加热器时，加热器的温度变 为得比以往高温(例如约750"C左右)。因此，例如铝因为超过了熔点而
3无法使用。
此外，在工作位置处，M侧为中温(例如约40ox:左右)，所以遮
热板的两面间的温度差达到了约3501C以上，即便在使用钛等的情况下也
会产生较大的热变形。
进而，即便在将耐热温度较高的碳材料作为构造物而使用的情况下， 由于高温而引起的碳材料的氧化(烧损)也是不可避免的。
发明内容
为了解决上述的问题点而提出本发明。即本发明的目的在于提供一种
基板退火装置用的遮热板，即便是在一侧的面暴露在高温(例如约7501C 左右)中、相反侧的面暴露在比高温^m多的温度中、在两面间产生了较 大的温度差(例如约350TC以上)的情况下，也能够实现热变形小、不氧 化(烧损)、且大型化和轻量化。
根据本发明，能够提够一种基板退火装置用的遮热板，所述基板退火 装置具有水平地被支承的平板状的勤良、位于该基板的上方并通过辐射 热而加热基板上表面的加热器、能够在遮蔽基板与加热器之间的遮蔽位置 和从基板与加热器之间离开的开放位置之间水平移动的遮热板，其特征在 于，
上述遮热板包括由在遮蔽位置的温度差下几乎不变形的低热膨胀材 料构成的构造部件、和覆盖该构造部件的上表面而将该构造部件保持在其 容许温度以下的隔热部件。
根据本发明的优选实施方式，上述构造部件由复合碳材料(碳复合材 料)构成。
此外，上述构造部件具有使遮热板具有必要的弯曲刚性的水平地延
伸的多个梁部件、
构成遮热板的下表面的底板、 连结梁部件和底板的连接部件。
此外，上述隔热部件，包括由耐热性织物构成的袋状的外侧隔热材 料、和封入在该外侧隔热材料的内侧中的纤维状的内侧隔热材料。
根据上述本发明的构成，遮热板的构造部件由在遮蔽位置的温度差下 几乎不变形的低热膨胀材料构成，所以即便在两面间产生了较大的温度差 (例如约350r以上)的情况下，也能够将热变形抑制为较小。
4此外，由于具有覆盖该构造部件的上表面、将该构造部件保持在其容
许温度以下的隔热部件，所以即便上表面暴露在高温(例如约75or:左右) 中，也能够将构造部件保持在其容许温度以下，能够防止其氧化(烧损)。
此外，由复合碳材料(碳复合材料)构成构造部件，从而与以往的金 属制相比较能够实现大幅的轻量化。
此外，由在遮热板上具有必要的弯曲刚性的多个水平地延伸的梁部 件、构成遮热板的下表面的底板、和连结梁部件和底板的连接部件构成构
造部件，从而能够使用难以大型化的小型的底板而容易地构成超过lm见
方的大面积的遮热板。
此外，由由耐热性织物构成的袋状的外侧隔热材料、和封入在该外侧 隔热材料的内侧中的纤维状的内侧隔热材料构成隔热部件，从而能够通过
图l是表示专利文献l中公开的以往的灯退火装置的概略构成的示意 剖面图。
图2是具有本发明的遮热板的基板退火装置的整体构成图。 图3是本发明的遮热板的立体图。 图4是图3的A向视图。 图5是图4的B部放大图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的优选实施方式。另外在各图中，对于共通 的部分标注相同的附图标记，省略重复的说明。
图2是具有本发明的遮热板的基板退火装置的整体构成图。在该图 中，2是热处理炉。3是光入射窗，4M板支承部件，5是加热器，6是 镜面板，7M板出入门，IO是遮热板。
平板状的基板l，是例如玻璃M,通过能够开闭的基板出入门7而 被搬入至热处理炉2内，被水平地支承在基板支承部件4的上方。
加热器5，是例如电加热器、加热灯等，位于基板l的上方，通过辐 射热而加热基板l的上表面。该加热器5，例如为了基板l的快速加热而加热器侧温度变为高温(例如约750匸左右)。
遮热板10构成为，被支承/移动机构8支承为能够向水平方向移动，能 够在遮B板1与加热器5之间的遮蔽位置(图中的C方向)和从加热器与 基板之间离开的开放位置(图中的O方向)之间水平移动。
根据该构成，遮热板10在基板1的热处理完成时，从开放位置向遮蔽 位置高速地移动，能够遮蔽基fcl与加热器之间而使J4ll的温度迅速地下降。
此外，在该遮蔽位置中，基板侧为中温(例如约400r左右)，遮热板 10的两面间的温度差达到了约350r以上。
图3是本发明的遮热板的立体图。在该图中，遮热板10的移动方向为 图中箭头所表示的C-O方向。
在该图中，本发明的遮热板10包括由在遮蔽位置的温度差下几乎不 变形的低热膨胀材料构成的构造部件12、和覆盖该构造部件12的上表面 而将该构造部件保持为其容许温度以下的隔热部件14。
构造部件12，可以是复合碳材料(碳复合材料)、例如具有高温耐氧 化涂层的C/C复合材料。
碳复合材料是碳纤维和碳基质的复合材料，其热膨胀率，是与碳接近 的约3~4 x 10-6/1C (在800K中)，是铝或铁的1/4 ~ 1/5以下。
因此，即便在遮热板10的两面(上下面)间产生较大温度差(例如 约350匸以上)的情况下，也能够将热变形抑制为较小。
图4是图3的A向视图，图5是图4的B部放大图。
如图4以及图5所示，在本例中，构造部件12具有在遮热板上具 有必要的弯曲刚性的多个(在本例中是4个)水平地延伸的梁部件12a、 构成遮热板的下表面的底板12b、和连结梁部件12a与底板12b的连接部 件12c。
梁部件12 a ，在本例中是由特别地抗燃烧性高的碳复合材料构成的平板， 沿图2的C-0方向延伸，被支承/移动机构8支承0侧而保持整体为水平。 该梁部件12a，具有在一端地支承O侧的情况下遮热板所必要的弯曲刚性。
另外，本发明不限定于该构成，也可以使梁部件12a为平板以外的形材， 例如I形、H形、L形等。此外，只要具有抗燃烧性和耐热性，也可以使梁 部件12a为碳复合材料以外的石英、SiC材料等。
此外，在不通过O侧一端地支承梁部件12a、而为其他的支承方式(例 如，两宽端的支承)的情况下，构成为具有适于该支承方式的弯曲刚性。底板12b，在本例中是由多个(在本例中是3个)的碳复合材料构成的 平板，将梁部件12a的下端之间堵住。
连接部件12c，在本例中是由碳复合材料构成的L形部件，位于与梁部 件12a的侧表面和底板12b的上表面密接的位置。
在本例中，构造部件12进而具有连结部件13(在本例中是螺栓和螺母)， 通过该连结部件13而牢固地连结连接部件12c与梁部件12a、以及连接部件 12c与底板12b。
该连结部件13,可以由科罗伊镍铭^铁耐热耐蚀合金等的耐热金属制或 者是碳材料，以便能够承受下表面所受到的温度(约4001C左右)。
根据该构成，能够使用难以大型化的小型的底板12b而容易地构成超 过lm见方的大面积的遮热板。
另外，本发明不限定于该构成，也可以通过连结部件13而在H形、L 形的梁部件12a的下表面上安装底板12b,而省略连接部件12c。此外，也 可以由1个底板12b而构成整体，并在其上安装梁部件12a。
如图4以及图5所示，在本例中，隔热部件14包括由耐热性织物构 成的袋状的外侧隔热材料14a、和封入在该外侧隔热材料14a的内侧中的 纤维状的内侧隔热材料14b。
袋状的外侧隔热材料14a是由例如具有750t:以上的耐热性的硅石纤 维、硅酸铝纤维等构成的耐热性织物，例如硅石织物。
纤维状的内侧隔热材料14b，是例如具有750t:以上的耐热性的硅石 纤维、硅酸铝纤维等，例如硅石毛绒。
内侧隔热材料14b，如图所示，可以以覆盖的方式包围梁部件12a， 以覆盖的方式用袋状的外侧隔热材料14a包围内侧隔热材料14b。另外， 根据需要，可以用由硅石纤维、硅酸铝纤维构成的线缝合外侧隔热材料 14a (^织物)，以使内侧隔热材料14b不会露出到外部。
此外，位于梁部件12a之间的底板12b的上表面，可以没有间隙地定位 预先用外侧隔热材料14a和内侧隔热材料14b形成为坐垫状的部件。
另外，本发明不限定于该构成，也可以用内侧隔热材料14b覆盖构造部 件12的上表面整体，进而用外侧隔热材料14a包围其周围。此外，隔热材 料也可以不仅仅包围构造材料的上表面，还包围侧面而进行保护。
根据该构成，能够通过袋状的外侧隔热材料14a而防止纤维状的内侧隔 热材料14b的飞溅而清洁地保持炉内。根据上述的本发明的构成，遮热板10的构造部件12，由在遮蔽位置的 温度差下几乎不变形的低热膨胀材料(例如碳复合材料)构成，所以即便 在两面间产生了较大的温度差(例如约350TC)的情况下，也能够将热变 形抑制为较小，例如1/4~1/5以下。
此外，具有覆盖该构造部件12的上表面而将构造部件保持在其容许 温度以下的隔热部件14，所以即便上表面暴露在高温(例如约750匸)中， 也能够将构造部件保持在容许温度以下(例如450 ~ 500匸)，能够防止其 的氧化(烧损)。
因此，通过使用该构造，本发明的遮热板，能够遮断加热器辐射热并 减緩碳材料自身的烧损速度，能够抑制由于热而引起的变形并解决由于长 时间的使用而引起的构造材料的烧损的问题。
另外，本发明不限定于上述的实施方式，当然能够在不偏离本发明的 主旨的范围内进行各种各样地改变。
权利要求
1.一种基板退火装置用的遮热板，所述基板退火装置具有水平地被支承的平板状的基板、位于该基板的上方并通过辐射热而加热基板上表面的加热器、能够在遮蔽基板与加热器之间的遮蔽位置和从基板与加热器之间离开的开放位置之间水平移动的遮热板，其特征在于，上述遮热板包括由几乎不由于遮蔽位置的温度差而变形的低热膨胀材料构成的构造部件、和覆盖该构造部件的上表面而将该构造部件保持在其容许温度以下的隔热部件。
2. 如权利要求1所述的基板退火装置用的遮热板，其特征在于，上述 构造部件由复合碳材料(碳复合材料)构成。
3. 如权利要求1所述的基板退火装置用的遮热板，其特征在于，上述 构造部件具有使遮热板具有必要的弯曲刚性的水平地延伸的多个梁部件、构成遮热板的下表面的底板、连结梁部件和底板的连接部件。
4. 如权利要求1所述的基板退火装置用的遮热板，其特征在于，上述 隔热部件包括由耐热性织物构成的袋状的外侧隔热材料、和封入在该外 侧隔热材料的内侧中的纤维状的内侧隔热材料。
全文摘要
一种基板退火装置用的遮热板，具有被水平地支承的平板状的基板(1)，位于基板的上方、通过辐射热而加热基板上表面的加热器(5)，能够在遮蔽基板和加热器之间的遮蔽位置和从遮蔽位置离开的开放位置之间水平移动的遮热板(10)。遮热板(10)，包括由在遮蔽位置的温度差下几乎不变形的低热膨胀材料(碳复合材料)构成的构造部件(12)，和覆盖构造部件的上表面、将该构造部件保持在其容许温度以下的隔热部件(14)。
文档编号F27D99/00GK101405841SQ20078000934
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月15日 优先权日2006年3月16日
发明者桥本孝治, 森田胜, 水野昌幸, 石原照正 申请人:株式会社Ihi