加热处理装置的制作方法

文档序号:7163046阅读:107来源:国知局
专利名称:加热处理装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种对例如平板显示器(FPD)用的玻璃基板等基板实施加热处理的加热处理装置。
背景技术
通常,平板显示器(FPD)使用光刻工艺来制造。FPD的光刻工艺具有在玻璃基板上涂敷抗蚀剂的涂敷工序、将光掩模的图案转印到抗蚀剂膜上的曝光工序以及在曝光之后将图案显影的显影工序这三个基本工序。在这些基本工序的前后,作为辅助进行各种热处理工序。例如,在涂敷工序之前进行用于自基板除去水分的热处理(脱水烘焙)。在涂敷工序和曝光工序之间,在涂敷抗蚀剂膜之后进行用于使残留溶剂蒸发的热处理(预烘焙)。 在显影工序之后,进行用于将残留在抗蚀图案中的显影液、清洗液蒸发除去的热处理(后烘焙)。以往的加热处理(烘焙)装置在大多情况下为热平板烘烤炉(hot plate oven)的构造,在热板上载置玻璃基板等,从上方盖上盖子而形成腔室,在腔室内加热基板,排出自抗蚀剂膜挥发的稀薄剂等溶剂。在该方式的加热处理装置中,为了与输送机器人交接基板, 包括使多根升降销自热板的通孔升降而使基板升降的升降销机构、将盖子盖在热板上或者将盖子向上方打开的盖开闭机构。或者,固定上盖而在一侧壁上设有基板的输入输出口的类型的装置包括用于将该基板输入输出口开闭的闸门机构(例如参照专利文献1、2)。专利文献1 日本特开平8-313855号公报专利文献2 日本特开平11-2044 号公报但是,在以往的加热处理装置中,存在由升降销升降、输送机器人交接的工序导致输入输出基板所花费的时间较长、生产率较低这样的问题。另外,近年来,由FPD的大型化导致出现一边竟达到an以上的巨大的玻璃基板,在上述以往的加热处理装置中,有可能由在输送臂和升降销之间或者在升降销和加热板之间交接时的冲击导致破损、产生微粒。另夕卜,加热板通常温度响应性较差,保持在规定的温度,因此,在上述的以往的加热处理装置中,玻璃基板从载置在加热板上开始到达到设定的温度为止需要相当长的时间,因此,有可能消耗较多的电力。

发明内容
本发明是鉴于上述以往技术的问题点而做成的,其目的在于提供一种即使是大型玻璃基板也不会使基板破损就提高处理速度并能够实现减少微粒和节能的加热处理装置。为了解决上述问题,本发明提供一种加热处理装置,其用于对基板进行加热处理, 其特征在于,该加热处理装置包括输送路径,其用于将基板在水平方向上输送;框体,其以包围上述输送路径的方式设置,并且,在上述基板的输送方向的中央部和输送方向的两端部设有用于进行内部的排气的排气机构;上部面体状加热部,其在上述输送路径的上部配置有多个;下部面体状加热部,其在上述输送路径的下部配置有多个;上述上部面体状加热部及下部面体状加热部中的任一个加热部或两个加热部在上述输送路径的输送方向上被划分;上部面体状加热部及下部面体状加热部中的至少下部面体状加热部被划分为在上述输送路径的宽度方向上的中央部和两端部;该加热处理装置形成为利用控制装置能够将上述两端部的温度控制得低得低于划分出的上述中央部的温度。在本发明中,优选上述上部面体状加热部及下部面体状加热部中的至少一个加热部包括面体状的散热体、埋设在该散热体中的管状加热器。在这种情况下,优选在上述面体状加热部的宽度方向的中央部埋设第1管状加热器,在面体状加热部的宽度方向的两侧部分别埋设第2管状加热器和第3管状加热器,上述第2管状加热器及第3管状加热器是同种类的管状加热器,更优选上述第1管状加热器的端部与上述第2管状加热器的端部、上述第1管状加热器的端部与第3管状加热器的端部在上述输送路径的宽度方向上以规定的距离分开。在这种情况下,优选上述第1管状加热器是套式加热器,上述第2管状加热器及第 3管状加热器是盒式加热器。另外,在本发明中,优选上述框体的壁部中的至少一部分具有包括互相隔着空间地设置的内壁和外壁的双层壁构造,上述内壁和外壁之间的空间起到由将上述框体内外绝热的绝热材料和空气构成的绝热层的作用。另外,在本发明中,优选面体状的上述散热体包括表面,其与进行加热处理的基板相面对;背面,其是面体状的上述散热体的与该表面相反的一侧的面;缺口,其自该背面连续,设置在位于上述分开的端部之间的区域中。为了解决上述问题,本发明提供一种加热处理装置,其用于对基板进行加热处理, 其特征在于,该加热处理装置包括输送路径,其用于将基板在水平方向上输送;框体,其以包围上述输送路径的方式设置,并且,在上述基板的输送方向的中央部和输送方向的两端部设有用于进行内部的排气的排气机构;上部面体状加热部,其在上述输送路径的上部配置有多个;下部面体状加热部,其在上述输送路径的下部配置有多个;上述上部面体状加热部及下部面体状加热部在上述输送路径的输送方向上被划分;上述上部面体状加热部及下部面体状加热部被划分为在上述输送路径的宽度方向上的中央部和两端部;上述上部面体状加热部及下部面体状加热部在上述中央部和上述两端部的内部各自具有用于加热的加热器;上述中央部的加热器温度被设定为比上述两端部的加热器温度高的温度。另外,在本发明中,优选将上述中央部的加热器温度设定为比上述两端部的加热器温度高出规定值的温度,使得积蓄在上述框体中的热量传导到上述两端部而上述两端部的温度和上述中央部的温度成为相同的温度。采用本发明,在上述加热部中,在上述输送路径的输送方向和宽度方向上对用于将基板在水平方向上输送的输送路径、以包围上述输送路径的方式设置的框体、在上述输送路径的上部和下部配置有多个的面体状加热部进行划分,按划分出的区域进行温度控制,由此,能够对基板进行生产率较高和均勻性较高的加热。另外,在上述框体的输送方向中央部和两端部设有用于进行上述框体内的排气的排气机构,并且,在上部的加热部及下部的加热部分别将上述输送路径的宽度方向两侧部设定为比上述输送路径的宽度方向中央部低的加热电力,由此,能够以更高的均勻性进行加热处理。


图1是表示本发明的涂敷-显影装置的概略俯视图。图2的(a)、(b)是本发明的加热处理装置下部的俯视方向的剖视图。图3是本发明的加热处理装置的侧面方向的剖视图。图4是以截面表示本发明的下部面体状加热器的一部分的俯视图。图5是以截面表示本发明的上部面体状加热器的一部分的俯视图。图6是本发明的下部面体状加热器的宽度方向分割的温度控制概略图。图7的(a)是本发明的下部面体状加热器的概略剖视图、图7的(b)是对上述下部面体状加热器施加的加热电力的分布图、图7的(c)是上述下部面体状加热器的温度分布图。图8是表示本发明的设置在散热体中的缺口的俯视图。图9是表示本发明的设置在散热体中的缺口的另一形态的俯视图。图10是表示本发明的设置在散热体中的缺口的另一形态的俯视图。
具体实施例方式下面,说明将本发明的加热处理装置应用于FPD基板的抗蚀剂涂敷-显影处理装置的情况。图1表示作为能够应用本发明的加热处理装置的一结构例的涂敷-显影处理系统。该涂敷-显影处理系统200设置在无尘室内,例如将FPD基板作为被处理基板(以下称作基板G),在FPD制造工艺中进行光刻工序中的清洗、抗蚀剂涂敷、预烘焙、显影和后烘焙等各处理。该涂敷-显影处理系统200大体由4个区构成。其包括将用于收容基板G的盒C 与外部装置交接的盒工位部(C/幻201、将药液涂敷在基板G上的涂敷生产线部202、与曝光装置交接基板的转接部(I/F) 203、在曝光之后将基板G显影的显影生产线部205。曝光装置204与转接部203相邻地设置。盒工位部(C/幻201包括盒载置台10和输送机构11,上述盒载置台10能够供盒C 在水平方向、例如X方向上并列载置至4个,该盒C能够将基板G多层层叠而多张收容;上述输送机构11用于相对于该盒载置台10的盒C存取基板G。输送机构11具有能够保持基板G的部件、例如输送臂12,其能够在水平的X、Y方向、铅垂的Z方向及水平旋转(Θ)这4个轴线上动作,能够与相邻的涂敷生产线202、显影生产线205交接基板G。在涂敷线路202中,自盒工位部201朝向转接部203去依次排列有准分子UV照射单元(e_UV)21、擦除清洗单元(S CR) 22、预加热单元(PH) 23、附着单元(AD) 24、冷却单元 (COL) 25、抗蚀剂涂敷单元(CT) 26、减压干燥单元(DP) 27、加热处理单元(HT) 28、冷却单元 (COLd准分子UV照射单元(e-UV) 21对基板G所含有的有机物进行除去处理,擦除清洗单元(SCR) 22对基板G进行擦除清洗处理和干燥处理。预加热单元(PH) 23对基板G进行加热处理,附着单元(AD) M对基板进行疏水化处理,冷却单元(COL) 25将基板G冷却。抗蚀剂涂敷单元(CT)沈向基板G上供给抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜,减压干燥单元(DP) 27在减压条件下使基板G上的抗蚀剂膜所含有的挥发成分蒸发而将抗蚀剂膜干燥。之后详细说明的加热处理单元(HT)观对基板G进行加热处理,冷却单元(COL)四与冷却单元(COL) 25 同样将基板G冷却。显影生产线205自转接部203朝向盒工位部201侧去依次排列有显影单元 (DEV) 30、加热处理单元(HT) 31、冷却单元(COL) 32。另外,在冷却单元(COL) 32和盒工位部 201之间设有检查装置(IP) 35,该检查装置(IP) 35用于对实施了包含抗蚀剂涂敷和显影的一连串处理后的基板G进行检查。显影单元(DEV)30按顺序进行向基板G上涂敷显影液的处理、基板G的冲洗处理、 基板G的干燥处理。加热处理单元(HT) 31与加热处理单元(HT) 28同样对基板G进行加热处理,冷却单元(COL) 32与冷却单元(COL) 25同样将基板G冷却。转接部203包括配置有能够收容基板G的缓冲盒的、作为基板G的交接部的旋转台(RS)44、对在涂敷生产线202中输送来的基板G进行接收并将该基板G输送到旋转台 (RS)44的输送臂43。输送臂43能够在水平的X、Y方向、铅垂的Z方向及水平旋转(Θ)这 4个轴线上动作,其也能够进入到与输送臂43相邻地设置的曝光装置204、与输送臂43、显影单元(DEV) 30相邻地设置的、具有周边曝光装置(EE)和标码生成器(TITLER)的外部装置区90中。涂敷-显影处理系统200被控制装置101连接起来而被控制装置101控制。在控制装置101上连接有输入输出部102和存储部103,上述输入输出部102包括为了供操作者使涂敷-显影处理系统200的各部或各单元工作而输入命令的键盘、用于对各部或各单元的运转状况进行监视的显示器等,上述存储部103用于对控制程序、记录有处理条件数据等的制程程序进行存储,该控制程序、处理条件数据等用于利用控制装置101的控制来实现由涂敷-显影处理系统200执行的加热处理、冷却处理等各种处理。根据需要,利用来自输入输出部102的指示等自存储部103调出任意的制程程序并使控制装置101执行,从而能够在控制装置101的控制下在涂敷-显影处理系统200中进行目标处理。另外,控制程序、处理条件数据等的制程程序也能够使用被存储在计算机可读取的存储介质、例如CD-ROM、硬盘、闪存器等中的数据、或者也能够从其他装置、例如通过专用线路随时传送而在线利用。在这样构成的涂敷-显影处理系统200中,首先,利用输送装置11的输送臂12将载置在盒工位部201的载置台10上的盒C内的基板G输送到涂敷生产线202的上游侧端部,在准分子UV照射单元(e-UV)21内,利用紫外线照射对基板G实施干式清洗。在该紫外线清洗中,主要除去基板表面的有机物。在紫外线清洗结束之后,利用辊输送将基板G转移到清洗工艺部的擦除清洗单元(SCR) 22。在擦除清洗单元(SCR)22中,在利用辊输送以水平姿态平流地输送的同时,对基板G的上表面(被处理面)实施刷净(brushing)清洗、吹喷(blow)清洗,从而自基板表面除去颗粒状的污物。另外,清洗之后,也在将基板G平流地输送的同时,利用吹拂器等进行吹净,使基板G干燥。在预加热单元(PH) 23中对在擦除清洗单元(SCR) 22内清洗处理完毕的基板G实施加热处理而该基板G被脱水。在附着单元(AD) 24中对结束了在预加热单元 (PH) 23中进行的加热处理的基板G实施疏水化处理。利用疏水化处理提高基板G和抗蚀剂液的密合性。在冷却单元(COL) 25中将结束了在附着单元(AD) 24中进行的疏水化处理的基板G冷却至恒定常温的温度。在抗蚀剂涂敷单元(CT) 26中对在冷却单元(COL) 25中冷却后的基板G形成抗蚀剂膜。利用旋涂法或者狭缝涂敷法在基板G的基板上表面(被处理面)涂敷抗蚀剂液。在输送生产线上对在抗蚀剂涂敷单元(CT)沈中形成有抗蚀剂膜的基板G进行输送,在减压干燥单元(DP) 27中利用减压气氛对抗蚀剂膜进行干燥处理。另外,在抗蚀剂涂敷单元(CT)沈采用旋涂法的情况下,抗蚀剂涂敷单元(CT06的上游侧的附图标记26i和下游侧的附图标记26ο均是仅输送基板G的辊输送机构。另外, 在抗蚀剂涂敷单元(CT06采用狭缝涂敷法的情况下,抗蚀剂涂敷单元(CT06的上游侧的附图标记26i是自冷却单元(COL) 25的辊输送机构向在狭缝涂敷的情况下使用的利用空气浮起实施输送的输送机构进行移载的移载单元,下游侧的附图标记26ο是自利用空气浮起实施输送的输送机构向减压干燥单元(DP) 27的辊输送机构进行移载的移载单元。在输送生产线中对在减压干燥单元(DP) 27中被实施了抗蚀剂膜的干燥处理的基板G进行输送,在加热处理单元(HT) 28中利用加热处理蒸发除去抗蚀剂膜所含有的溶剂。 加热处理是利用后述的辊输送机构5在输送生产线上输送的同时进行的。本发明的加热处理单元(HT) 28的详细动作见后述。在输送生产线上对结束了在加热处理单元(HT) 28中进行的加热处理的基板G进行输送,在冷却单元(COL) 29中进行冷却。在涂敷生产线上将在冷却单元(COL) 29中被冷却后的基板G输送至下游侧端部之后,利用转接部203的输送臂43输送到旋转台(RS)44 上。接着,利用输送臂43将基板G输送到外部装置区90的周边曝光装置(EE)中,在周边曝光装置(EE)中实施用于将抗蚀剂膜的无用的外周部除去的曝光处理。接着,利用输送臂43将基板G输送到曝光装置204中,对抗蚀剂膜进行规定图案的曝光处理。另外,有时也在将基板G暂时收容在旋转台(旧)44上的缓冲盒中之后输送到曝光装置204中。利用输送臂43将结束了曝光处理的基板G输送到外部装置区90的标码生成器(TITLER)中,在标码生成器(TITLER)中以二维编码、OCR文字将产品的ID信息记录为规定的信息。在显影生产线205上对在标码生成器(TITLER)中被记录了规定信息的基板G进行输送,在显影单元(DEV) 30中依次实施显影液的涂敷处理、冲洗处理和干燥处理。显影液的涂敷处理、冲洗处理和干燥处理利用这样的顺序进行例如,在输送生产线上输送基板G 的同时,在基板G上堆积显影液,接着,临时停止输送,基板倾斜规定角度而显影液流下,在该状态下,向基板G上供给冲洗液而洗掉显影液,之后,在基板G恢复为水平姿态而再次被输送的同时,向基板G喷出干燥气体。在输送生产线上对结束了在显影单元(DEV)30中进行的显影液的处理的基板G 进行输送,在加热处理单元(HT) 31中进行加热处理,蒸发除去抗蚀剂膜所含有的溶剂和水分。加热处理是在利用辊输送机构5在输送生产线上输送的同时进行的。另外,也可以在显影单元(DEV) 30和加热处理单元(HT) 31之间设置用于对显影液进行脱色处理的i线UV 照射单元。在显影生产线205上对结束了在加热处理单元(HT)31中进行的加热处理的基板G进行输送,在冷却单元(COL) 32中进行冷却。在显影生产线205上对在冷却单元(COL) 32中冷却后的基板G进行输送,在检查装置(IP)35中进行检查。利用设置在盒工位部201中的输送装置11的输送臂12将通过了检查的基板G收容在被载置于载置台10上的规定的盒C中。接着,利用图3对基板G的在如上所述那样构成的加热处理单元(HT)28、31中进行的加热处理进行说明。在加热处理单元(HT) 28中,自减压干燥单元(DP) 27侧输送来的基板G通过基板输入口 61时交接到辊输送机构5,在利用该辊输送机构5输送的同时,利用被热板控制器104控制温度的上部面体状加热器81和下部面体状加热器71在框体6内加热,在加热处理单元(HT) 31中,自显影单元(DEV) 30侧输送来的基板G通过基板输入口 61 时交接到辊输送机构5,在利用该辊输送机构5输送的同时,利用被热板控制器104控制温度的上部面体状加热器81和下部面体状加热器71在框体6内加热。这样,由于基板的输送和加热同时进行,因此,能够缩短处理时间地进行。由于利用上部面体状加热器81和下部面体状加热器71从上下两面侧对基板G进行加热,因此,能够抑制产生翘曲这种情况。利用辊输送机构5输送来的基板G在通过输出口 62时,被交接到冷却单元(COL)四侧(在加热处理单元(HT) 31中是冷却单元(COL) 32侧)的输送机构。接着,对加热处理单元(HT)观进行详细地说明。另外,由于加热处理单元(HT) 31 也是与加热处理单元(HT08完全相同的构造,因此,在此以加热处理单元(HT08为代表进行说明。图2是表示加热处理单元(HT) 28 (加热处理装置)的下部加热部的俯视图,图3 是侧视图。加热处理单元(HT08包括用于将基板G朝向Y方向一侧输送的辊输送机构5、 以包围或收容辊输送机构5的方式设置的框体6、用于将在框体6内利用辊输送机构5进行辊输送的基板G加热的加热机构7、8。辊输送机构5将沿X方向延伸的大致圆柱状的能够旋转的辊构件50在Y方向上空开间隔地以多列配置。辊构件50分别由旋转轴51直接或者经由齿轮等间接地连接于未图示的电动机,利用电动机的驱动而旋转,由此,将基板G在多个辊构件50上朝向Y方向的一侧输送。另外,辊构件50各自具有在基板G的全宽方向(X方向)上与基板G接触的形状, 为了使被加热机构7加热后的基板G的热量难以传递,辊外周面部52由树脂等导热系数较低的材料形成,旋转轴51是使用了高强度且耐腐蚀性较高的铁素体类不锈钢的转轴。框体6形成为箱状,能够将基板G以大致水平状态收容,在基板输送方向(Y方向) 上配置有狭缝状的基板输入口 61和基板输出口 62。辊输送机构5的辊构件50分别以旋转轴51能够旋转地支承在轴承60上的方式配置在框体6内,该轴承60设置在框体6的在X 方向上相对的侧壁部。在此,框体6的壁部中的上壁部、底壁部和在Y方向上相对的侧壁部具有双层壁构造,该双层壁构造包括互相隔着空间地设置的内壁63和外壁64,内壁63和外壁64之间的空间65起到将框体6内外绝热的空气绝热层的作用。在外壁64的内侧面设有用于将框体 6内外绝热的绝热材料66。加热机构7包括作为下部面体状加热部的下部面体状加热器71 (71a 71ο),该下部面体状加热部沿着基板G的由辊输送机构5构成的输送路径设置在框体6内,下部面体状加热器71分别以接近由辊输送机构5输送的基板G的方式设置在由辊输送机构5输送的基板G的背面(下表面)侧。另外,加热机构8包括作为上部面体状加热部的上部面体状加热器81 (81a 81h),该上部面体状加热部沿着基板G的由辊输送机构5构成的输送路径设置在框体6内, 上部面体状加热器81分别以接近由辊输送机构5输送的基板的方式设置在由辊输送机构 5输送的基板G的表面(上表面)侧。在加热时基板G的应变较多的材料的情况下,按照与设置在背面(下表面)侧的下部面体状加热器71 (71a 71ο)相同的排列将表面(上表面)侧的上部面体状加热器 81 (81a 81h)与下部面体状加热器71 (71a 71ο)配置为上下对称,由此,也能够通过使上下的热分布均勻来降低应变。下部面体状加热器71以在X方向上分割开的方式形成,其分别设置在辊构件50 彼此之间而在Y方向上排列有多个(自Y方向上游侧起依次为71a 71ο)。上部面体状加热器81例如安装于在框体6的X方向上相对的侧壁部而被支承。在更加详细地控制基板 G的加热的情况下,上部面体状加热器81也可以以在X方向上分割开的方式形成。为了排出框体6内的热量,在输送方向的中央部和两端部的上壁部分别设有排气口 67,在排气口 67上连接有排气装置68。于是,能够利用排气装置68经由排气口 67对框体6内进行排气。排气口 67例如既可以在X方向上形成有多个,也可以形成为沿X方向延伸的狭缝状。通过将排气机构分别设置在框体6的Y方向两端部,在输入口 61和输出口 62处形成气帘,能够抑制外部的微粒从输入口 61和输出口 62进入到框体6内。另外,由于在与基板G的输送方向相同的方向上形成有朝向Y方向的排气流,在框体6的内部产生的微粒也不会产生紊乱气流就被排出,因此,能够防止微粒附着于基板G。在图3中,排气口 67配置在框体6的上部,但在欲增多热量、溶剂的排出量的情况、或者欲大量排出微粒的情况下,也可以在与上部排气口 67对称的下部具有排气口。另夕卜,框体6的上壁部能够在输送方向(Y方向)的中央位置开闭,易于对蒸发而附着于内壁 63上的溶剂进行清洁、对内部进行维护。接着,利用图6说明下部面体状加热器71的整体温度控制。利用控制装置101向热板控制器104下达设定的温度的命令。热板控制器104向热板电源105发出设定温度的命令。在这种情况下,热板电源分为105a、105b、105c、105d、105e、105f这6个区。下部面体状加热器71也在输送方向的Y轴上与热板控制器104相对应地按区配置有71a 71b、 71c 71d、71e 71g、71h 71 j、71k 71m、71n 71ο这6个区。基板G的入口部、中央部、出口部和宽度方向的温度因气流和内壁的蓄热偏差而不同,因此,能够按区来对每个区的加热电力进行控制。另外,热板电源105在下部面体状加热器71的宽度方向上与D、E、F的分割相对应地分割为S、T、U。例如,利用热板电源10 的S来控制下部面体状加热器71a 71b的D 的区。同样,利用热板电源10 的T来控制下部面体状加热器71a 71b的E的区,利用热板电源10 的U来控制下部面体状加热器71a 71b的F的区。其他的热板电源10 105f的S、T、U也与下部面体状加热器71c 71d、71e 71g、71h 71 j、71k 71m、71n 71ο的D、Ε、F相对应地进行控制。在此,利用图3说明加热处理装置观(31)的温度分布,为了排出框体6内的热量, 在输送方向的中央部和两端部的上壁部分别设有排气口 67,在排气口 67上连接有排气装置68。另外,由于基板输入口 61和基板输出口 62开放,因此,即使对下部面体状加热器71和上部面体状加热器81施加相同的电力,中央部和两端部的温度也较低。另外,由图2所示的框体内壁63的蓄热导致基板G的X方向的两端部的温度升高。即使这样地施加相同的电力,温度也不相同,因此,需要能够在输送方向(Y轴)上按区来控制下部面体状加热器 71和上部面体状加热器81。因此,下部面体状加热器71在基板G的宽度方向(X轴)上分割为D、E、F这3个区来进行精细的控制。图4是以截面表示下部面体状加热器71的一部分的俯视图。下部面体状加热器 71的整体散热利用铝、不锈钢、陶瓷等散热体71p来进行。图4中的E的列的散热利用埋设在散热体71p中的互相平行的两根管状加热器71q来进行。温度利用传感器71t来探测, 探测到的温度通过热板电源105被输入到热板控制器104。热板控制器104根据探测到的温度发出温度的升降的命令。热板电源105根据命令向热板供给电力。在散热体71p两端的D、F的列中,以与管状加热器71q之间空开空白区域(空间)71w、71x的方式配置有管状加热器71r、管状加热器71s,利用温度传感器71u来控制管状加热器71r的温度,利用温度传感器71v来控制管状加热器71s的温度。在图4中,相对于两根管状加热器71q配置有一根管状加热器71r、71s。相对于与中央的E的列相对应的两根管状加热器71q,与两端的D、F的列相对应的一根管状加热器71r、71s供给较低的加热电力。其理由在于,利用框体6的侧壁部的蓄热效果,即使71r、 71s的发热量较低也能保持温度。另外,管状加热器71q和管状加热器71r、71s也可以是相同个数的管状加热器。接着,利用图7说明热板的温度分布。在图7的(a)中,用于加热基板G的下部 (背面)的下部面体状加热器71分为中央部的E列、两端部的D列和F列。利用上部面体状加热器81对基板G的上部(表面)进行加热。图7的(b)是将对面体状加热器施加的电力图解化而成的图。在对作为下部面体状加热器71的中央部的E列施加的热电力和对两端部的D列和F列施加的热电力中,对中央部的E列施加的热电力被设定得较高。另外,在管状加热器71q的两端,在与管状加热器 71r、71s之间存在加热电力的空白区域(空间)71w、71x。这一点也能够根据图4来确认。图7的(c)是对实际的温度分布进行大致图解化而成的图。下部面体状加热器 71的E列能保持与管状加热器71q的加热相对应的温度,但同时由导热使温度保持至空间 71w,71x的大致一半区域。同样,管状加热器71r、71s的热量也由导热使温度保持至空间 71w,71x的大致一半区域。由于管状加热器71r、71s的电力D、F是较低的电力,因此,温度只是Dh、Fh的量。但是,框体6的壁面部的蓄热6 发生导热,与Dh、Fh的热量相累计,成为与H1的温度相同的温度。 空间7Iw和7Ix能够通过使管状加热器7Ir、71 s向X方向移动来调整累计的温度。 通过该调整,下部面体状加热器71的中央部、两端部成为平均化的温度。如图4所示,也可以由套式加热器(Sheath Heater)形成中央的管状加热器71q,由盒式加热器(Cartridge Heater)形成两端部的管状加热器71r、71s。 在套式加热器的构造中,将螺旋状的发热线(镍铬合金线)通入到金属管中,发热线和金属管之间填充并密封有具有较高的电绝缘性和导热性的耐热绝缘材料,因此,能够防止产生微粒。电布线配置在加热器的两端。利用该构造埋设在下部面体状加热器、即中央的管状加热器71q的中心部。这样形成的套式加热器的振动、冲击等机械强度优良。
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在盒式加热器的构造中,将卷绕成棒状(例如陶瓷)的发热线(镍铬合金线)插入到管(例如不锈钢)中,利用高导热性和高绝缘性优良的、例如氧化镁(MgO)将发热线和管之间密封。由于盒式加热器能够仅在单方向上布线,因此,能够向金属区的孔中插入加热器来进行加热,并且,也能够通过调节插入的长度来调整温度。另外,在盒式加热器中,通过向面体状加热器的两端部插入来调整与上述套式加热器之间的距离,能够调整产生的温度的均勻性。这样形成的盒式加热器适合作为经得住振动而不会产生微粒的加热器。这样,通过由套式加热器形成中央的管状加热器71q、并且由盒式加热器形成两端部的管状加热器71r、71s,在本发明的基板G是平板显示器用的玻璃基板为大于2米的尺寸的情况下,即使为了输送基板G而输送的振动激烈,也能够经得住振动。另外,平板显示器上的电路图案进行超微细化,尽量减少微粒的产生是重要的课题,对于这一点也较为理想。如图3所示,上部面体状加热器81包括配置在基板G的上表面(表面侧)的8个上部面体状加热器81a 81h。其中的上部面体状加热器81d和81e自上部面体状加热器 81a 81c、81f 81h的输送方向宽度量的正中分割。其目的在于,框体6的上壁部在输送方向(Y方向)的中央位置开闭,进行维护、内部清洁。图5是以截面表示上部面体状加热器81的一部分的俯视图。上部面体状加热器 81与下部面体状加热器71的控制方法基本相同,但是在X方向上未分割。另外,在散热体 81p中埋设有3根管状加热器81q。利用传感器81t来探测发热的温度。利用热板控制器 104借助于图6中的热板电源105来控制。另外,上部面体状加热器81d和Sle各埋设有一根管状加热器。以上,采用实施方式的加热处理装置,由于能够在输送基板G的同时进行加热处理,因此,能谋求缩短处理时间,并且,能够通过使气流的流动与基板G的输送方向相同来抑制产生紊乱气流,而且能够防止产生微粒于未然,另外,基于面体状加热器71、81的构造和热板控制器104,利用加热处理装置侧壁面的蓄热,能够实现节能和基板G的加热的均勻性。接着,说明第2实施方式。另外,省略与上述实施方式相同的部分的说明,仅说明不同的部分。在第2实施方式中,如图8所示,在散热体71p中,将与基板G相对的面设为表面90,将与表面90相反的一面设为背面91。在第2实施方式中,在空间71w、71x中,在背面91上设有槽状的缺口 92。缺口 92 从箭头K的方向看时配置为例如直线状。另外,缺口 92的截面形状为四边形。通过这样设置缺口 92,能够限制D、E、F列之间的导热,从而能够进一步使表面90中的温度分布均勻化。 另外,该缺口 92也能够用于散热。另外,缺口 92的截面形状并不限定为四边形,也可以是图9所示那样的圆弧状。另夕卜,缺口 92的截面形状也可以是图10所示那样的三角形状。缺口 92的截面形状像四边形、三角形那样在缺口 92的顶端存在角部时,在该角部导热易于不均勻。通过将这一点反过来利用而使缺口 92的截面形状为四边形、三角形,能够使表面90中的温度分布均勻化。另外,使缺口 92的截面形状为圆弧状,缺口 92的顶端平缓地形成时,在该部分的导热易于均勻。也可以利用这一点而使缺口 92的截面形状为圆弧状,能够使表面90中的温度分布均勻化。
接着,说明第3实施方式。另外,省略与上述实施方式相同的部分的说明,仅说明不同的部分。在第3实施方式中,作业人员能够将管状加热器71r、71s自散热体71p取出或将其放入到散热体71p中。即,能够改变管状加热器71r、71s的相对于散热体71p的插入长度。在将管状加热器71r、71s相对于散热体71p拉出到近侧时,空间71w、71x扩大。另夕卜,在将管状加热器71r、71s相对于散热体71p推入时,空间71w、71x变窄。首先,将管状加热器71q、71r、71s的温度分别设定为使用的温度,进行升温。散热体71p温度上升,在散热体71p的温度稳定之后测量温度分布。于是,只要例如空间71w、71x 的部分的温度低于其他部分的温度,作业人员就相对于散热体71p推入管状加热器71r、 71s,使空间71w、71x缩窄。然后,在散热体71p的温度稳定之后,再次测量散热体71p的温度分布。重复这样的作业,调整管状加热器71r、71s的位置,使得散热体71p的温度均勻。 通过做成该构成,能够使散热体71p的温度分布均勻化。另外,采用本发明的加热处理装置,适合于像FPD用的玻璃基板那样基板特别大型的情况,但并不限定于此,也能够广泛地应用于半导体晶圆等其他基板的加热处理。附图标记说明G、基板;5、辊输送机构;6、框体7、加热机构;8、加热机构;50、辊构件;61、基板输入部;62、基板输出部;63、框体内壁;64、框体外壁;65、空气绝热层;66、绝热材料; 71 (71a 71ο)、下部面体状加热器(下部面体状加热部);71ρ、散热体;71q 71s、管状加热器;71t 71v、温度传感器;71w、71x、空间;81 (81a 81h)、上部面体状加热器(上部面体状加热部);101、控制装置;104、热板控制器;105、热板电源。
权利要求
1.一种加热处理装置,其用于对基板进行加热处理,其特征在于, 该加热处理装置包括输送路径,其用于将基板在水平方向上输送;框体,其以包围上述输送路径的方式设置,并且,在上述基板的输送方向的中央部和输送方向的两端部设有用于进行内部的排气的排气机构;上部面体状加热部,其在上述输送路径的上部配置有多个; 下部面体状加热部,其在上述输送路径的下部配置有多个;上述上部面体状加热部及下部面体状加热部中的任一个加热部或两个加热部在上述输送路径的输送方向上被划分;上述上部面体状加热部及下部面体状加热部中的至少下部面体状加热部被划分为在上述输送路径的宽度方向上的中央部和两端部;该加热处理装置形成为利用控制装置能够将上述两端部的温度控制得低于划分出的上述中央部的温度。
2.根据权利要求1所述的加热处理装置,其特征在于,上述上部面体状加热部及下部面体状加热部中的至少一个加热部包括面体状的散热体、埋设在该散热体中的管状加热器。
3.根据权利要求2所述的加热处理装置,其特征在于,在面体状加热部的宽度方向的中央部埋设第1管状加热器,在面体状加热部的宽度方向的两侧部分别埋设第2管状加热器和第3管状加热器,上述第2管状加热器及第3管状加热器是同种类的管状加热器。
4.根据权利要求2所述的加热处理装置,其特征在于,上述第1管状加热器的端部与上述第2管状加热器的端部、上述第1管状加热器的端部与第3管状加热器的端部在上述输送路径的宽度方向上以规定的距离分开。
5.根据权利要求4所述的加热处理装置,其特征在于,上述第1管状加热器是套式加热器,上述第2管状加热器及第3管状加热器是盒式加热器。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的加热处理装置,其特征在于,上述框体的壁部中的至少一部分具有包括互相隔着空间地设置的内壁和外壁的双层壁构造,上述内壁和外壁之间的空间起到由将上述框体的内外绝热的绝热材料和空气构成的绝热层的作用。
7.根据权利要求4所述的加热处理装置,其特征在于, 面体状的上述散热体包括表面,其与进行加热处理的基板相面对;背面,其是面体状的上述散热体的与该表面相反的一侧的面;缺口,其自该背面连续,设置在位于上述分开的端部之间的区域中。
8.一种加热处理装置,其用于对基板进行加热处理,其特征在于, 该加热处理装置包括输送路径,其用于将基板在水平方向上输送;框体,其以包围上述输送路径的方式设置,并且,在上述基板的输送方向的中央部和输送方向的两端部设有用于进行内部的排气的排气机构;上部面体状加热部,其在上述输送路径的上部配置有多个; 下部面体状加热部,其在上述输送路径的下部配置有多个; 上述上部面体状加热部及下部面体状加热部在上述输送路径的输送方向上被划分; 上述上部面体状加热部及下部面体状加热部被划分为在上述输送路径的宽度方向上的中央部和两端部;上述上部面体状加热部及下部面体状加热部在上述中央部和上述两端部的内部各自具有用于加热的加热器;上述中央部的加热器温度被设定为比上述两端部的加热器温度高的温度。
9.根据权利要求8所述的加热处理装置,其特征在于,将上述中央部的加热器温度设定为比上述两端部的加热器温度高出规定值的温度,使得积蓄在上述框体中的热量传导到上述两端部而上述两端部的温度和上述中央部的温度成为相同的温度。
全文摘要
本发明提供加热处理装置。其在玻璃基板的加热处理中缩短加热处理时间并节省加热电力。配置于将基板在水平方向上输送的输送路径的下部的多个下部面体状加热器分为输送路径的宽度方向中央部的(E)列、两端部的(D)列和(F)列。中央部的加热电力设定得高于两端部的加热电力。下部面体状加热器的(E)列保持与管状加热器的加热相对应的温度,并利用导热使温度保持至空间的大致一半区域。(D、F)列的管状加热器的热量也利用导热使温度保持至空间的大致一半区域。管状加热器的电力较低,因此,温度只是(Dh、Fh)的量,但利用框体的内壁的蓄热,与(Dh、Fh)的热量相累计,成为与(Eh)的温度相同的温度。
文档编号H01L21/67GK102468200SQ20111033261
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月25日 优先权日2010年11月16日
发明者中村彰宏, 相马康孝 申请人:东京毅力科创株式会社
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