JPH1050717A

JPH1050717A - 基板加熱装置

Info

Publication number: JPH1050717A
Application number: JP20000996A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Okamoto; 哲也岡本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の設計及び製作が容易であり、基板全体
をほぼ均一な温度に加熱することができる基板加熱装置
を提供する。【解決手段】基板１を基板下面保持板２上に載置し、
基板１の端面を基板端面保持板１２で保持する。基板下
面保持板２には、基板下面用ヒーター３が埋め込まれ、
基板下面用電力制御装置４から電力を供給されて基板１
を加熱する。基板下面用電力制御装置４には、基板下面
用温度センサー５が接続され、フィードバックされる基
板１の温度によって加熱温度を制御する。基板端面保持
板１２には、基板端面用ヒーター１３が埋め込まれ、基
板端面用電力制御装置１４から電力を供給されて基板１
を加熱する。基板端面用電力制御装置１４には、基板端
面用温度センサー１５が接続され、フィードバックされ
る基板１の温度によって加熱温度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造工程中におけ
る基板処理のために液晶パネル基板または半導体基板を
加熱するもので、特に基板全体をほぼ均一な温度に加熱
することができる基板加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネル基板または半導体基板を加熱
する場合、図１１に示すように、基板５１を抵抗線ヒー
ター５３が埋め込まれた平板状の基板保持板５２上に載
置し、基板５１の下面を加熱する基板加熱装置が用いら
れている。

【０００３】基板５１上へ種々の薄膜を形成する際に、
均一な膜質及び膜厚を得るためには、基板５１の加熱温
度は重要なパラメーターの一つであるため、温度センサ
ー５５から基板５１の温度を電力制御装置５４にフィー
ドバックし、加熱温度を制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た基板加熱装置では、基板の周縁部からの放熱が大きい
ため、基板の周縁部の温度が中央部の温度よりも低くな
ってしまう。したがって、基板全体を均一な温度に加熱
するためには、抵抗線ヒーターの配線パターン及び埋め
込み方法等を工夫する必要があり、装置の設計及び製作
が困難なものとなる。

【０００５】また、基板全体を均一な温度に加熱するた
めに、抵抗線ヒーターの配線パターン及び埋め込み方法
等を工夫した場合であっても、基板の周縁部からの放熱
を避けることはできないため、基板の周縁部の温度が中
央部の温度よりも低くなり、基板面内での温度のばらつ
きが生じる。

【０００６】この基板面内での温度のばらつきが大きい
場合、基板上に形成された半導体膜及び絶縁膜等の薄膜
の膜質、膜厚、エッチングレート、組成比及び基板への
付着強度等が基板面内で異なり、後工程での不具合の発
生及び品質ばらつき等の原因となる。さらに、基板が大
型化することに伴い、基板面内での温度のばらつきも大
きくなる。

【０００７】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みなされたものであって、装置の設計及び製作が容易で
あり、基板全体をほぼ均一な温度に加熱することができ
る基板加熱装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の基板加熱装置は、薄板
状の基板を加熱する基板加熱装置において、前記基板の
下面及び端面を加熱することを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の基板加熱装置は、薄板状の
基板を加熱する基板加熱装置において、前記基板の下面
及び上面の周縁部を加熱することを特徴としている。

【００１０】請求項３記載の基板加熱装置は、薄板状の
基板を加熱する基板加熱装置において、前記基板の下
面、端面及び上面の周縁部を加熱することを特徴として
いる。

【００１１】本発明の基板加熱装置によれば、薄板状の
基板を加熱する基板加熱装置において、前記基板の下面
及び端面を加熱することより、基板の周縁部からの放熱
を防ぐことができ、基板全体をほぼ均一な温度に加熱
し、基板面内での温度のばらつきを小さくすることがで
きる。

【００１２】さらに、基板の下面と端面とで、温度セン
サー及び電力制御装置を別々に設けることにより、基板
の周縁部の加熱温度と中央部の加熱温度とを別々に制御
することができ、基板全体をほぼ均一な温度に加熱し、
基板面内での温度のばらつきを一段と小さくすることが
できる。

【００１３】また、薄板状の基板を加熱する基板加熱装
置において、前記基板の下面及び上面の周縁部を加熱す
ることにより、基板の周縁部からの放熱を防ぐことがで
き、基板全体をほぼ均一な温度に加熱し、基板面内での
温度のばらつきを小さくすることができる。

【００１４】さらに、基板の下面と上面の周縁部とで、
温度センサー及び電力制御装置を別々に設けることによ
り、基板の周縁部の加熱温度と中央部の加熱温度とを別
々に制御することができ、基板全体をほぼ均一な温度に
加熱し、基板面内での温度のばらつきを一段と小さくす
ることができる。

【００１５】さらに、基板の上面の周縁部を加熱するた
めの基板保持板で基板を押さえ付けることにより、基板
と基板保持板とを密接させることができるため、基板全
体をほぼ均一な温度に加熱し、基板面内での温度のばら
つきをより一層小さくすることができる。

【００１６】また、薄板状の基板を加熱する基板加熱装
置において、前記基板の下面、端面及び上面の周縁部を
加熱することにより、基板の周縁部からの放熱を一段と
防ぐことができ、基板全体をほぼ均一な温度に加熱し、
基板面内での温度のばらつきを一段と小さくすることが
できる。

【００１７】さらに、基板の下面と端面及び上面の周縁
部とで、温度センサー及び電力制御装置を別々に設ける
ことにより、基板の周縁部の加熱温度と中央部の加熱温
度とを別々に制御することができ、基板全体をほぼ均一
な温度に加熱し、基板面内での温度のばらつきを一段と
小さくすることができる。

【００１８】さらに、基板の端面及び上面の周縁部を加
熱するための基板保持板で基板を押さえ付けることによ
り、基板と基板保持板とを密接させることができるた
め、基板全体をほぼ均一な温度に加熱し、基板面内での
温度のばらつきをより一層小さくすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１乃至図１１を用いて説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１乃至図４を用いて、
本発明の実施の形態１について説明する。図１は本発明
の実施の形態１に係わる基板加熱装置を示す概念図、図
２は基板温度の測定点を示す説明図、図３は図２のＡ−
Ａ線における実施の形態１での基板面内の温度ばらつき
を示す説明図、図４は図２のＢ−Ｂ線における実施の形
態１での基板面内の温度ばらつきを示す説明図である。

【００２１】図１に示すように、液晶パネル基板である
基板１を例えばアルミニウムからなる基板下面保持板２
上に載置し、基板１の端面を例えばアルミニウムからな
る基板端面保持板１２で保持する。

【００２２】基板下面保持板２には、抵抗線ヒーターで
ある基板下面用ヒーター３が基板下面保持板２と電気的
に絶縁状態で埋め込まれ、基板下面用ヒーター３は、基
板下面用電力制御装置４と電気的に接続され、基板下面
用電力制御装置４から電力を供給されて基板１を加熱す
る。基板下面用電力制御装置４には、クロメルアルメル
熱電対からなる基板下面用温度センサー５が電気的に接
続され、フィードバックされる基板１の温度によって基
板下面用ヒーター３に供給する電力を制御し、基板１の
加熱温度を制御する。

【００２３】基板端面保持板１２には、抵抗線ヒーター
である基板端面用ヒーター１３が基板端面保持板１２と
電気的に絶縁状態で埋め込まれ、基板端面用ヒーター１
３は、基板端面用電力制御装置１４と電気的に接続さ
れ、基板端面用電力制御装置１４から電力を供給されて
基板１を加熱する。基板端面用電力制御装置１４には、
クロメルアルメル熱電対からなる基板端面用温度センサ
ー１５が電気的に接続され、フィードバックされる基板
１の温度によって基板端面用ヒーター１３に供給する電
力を制御し、基板１の加熱温度を制御する。

【００２４】このような基板加熱装置により、基板１と
して４００×５００×１．１ｍｍのガラスを用い、基板
１が４００℃となるように加熱を行い、図２に示すよう
に、基板１の中心から５０ｍｍ間隔で基板１の温度を測
定し、その結果を図３及び図４に示す。図２乃至図４に
おけるａ〜ｏは、基板１の温度の測定点を示している。
また、図３及び図４には、実施の形態１と同様に、同じ
サイズの基板１を従来の基板加熱装置を用いて加熱した
場合についての結果も示してある。

【００２５】図３及び図４に示すように、本発明の基板
加熱装置を用いれば、基板１面内での温度のばらつきを
小さくすることができる。

【００２６】尚、本発明の基板加熱装置においては、基
板下面用ヒーター３及び基板端面用ヒーター１３は、例
えばハロゲンランプを用いた赤外線加熱方式であっても
かまわない。

【００２７】（実施の形態２）図２及び図５乃至図７を
用いて、本発明の実施の形態２について説明する。図５
は本発明の実施の形態２に係わる基板加熱装置を示す概
念図、図６は図２のＡ−Ａ線における実施の形態２での
基板面内の温度ばらつきを示す説明図、図７は図２のＢ
−Ｂ線における実施の形態２での基板面内の温度ばらつ
きを示す説明図である。

【００２８】図５に示すように、液晶パネル基板である
基板１を例えばアルミニウムからなる基板下面保持板２
上に載置し、基板１の上面の周縁部を例えばアルミニウ
ムからなる基板上面周縁部保持板２２で保持する。

【００２９】基板上面周縁部保持板２２で基板１を基板
下面保持板２に押さえ付けることにより、基板１と基板
下面保持板２とを密接させることができるため、加熱効
率が良くなるとともに、基板１全体をほぼ均一に加熱す
ることができる。

【００３０】基板下面保持板２には、抵抗線ヒーターで
ある基板下面用ヒーター３が基板下面保持板２と電気的
に絶縁状態で埋め込まれ、基板下面用ヒーター３は、基
板下面用電力制御装置４と電気的に接続され、基板下面
用電力制御装置４から電力を供給されて基板１を加熱す
る。基板下面用電力制御装置４には、クロメルアルメル
熱電対からなる基板下面用温度センサー５が電気的に接
続され、フィードバックされる基板１の温度によって基
板下面用ヒーター３に供給する電力を制御し、基板１の
加熱温度を制御する。

【００３１】基板上面周縁部保持板２２には、抵抗線ヒ
ーターである基板上面周縁部用ヒーター２３が基板上面
周縁部保持板２２と電気的に絶縁状態で埋め込まれ、基
板上面周縁部用ヒーター２３は、基板上面周縁部用電力
制御装置２４と電気的に接続され、基板上面周縁部用電
力制御装置２４から電力を供給されて基板１を加熱す
る。基板上面周縁部用電力制御装置２４には、クロメル
アルメル熱電対からなる基板上面周縁部用温度センサー
２５が電気的に接続され、フィードバックされる基板１
の温度によって基板上面周縁部用ヒーター２３に供給す
る電力を制御し、基板１の加熱温度を制御する。

【００３２】このような基板加熱装置により、基板１と
して４００×５００×１．１ｍｍのガラスを用い、基板
１が４００℃となるように加熱を行い、図２に示すよう
に、基板１の中心から５０ｍｍ間隔で基板１の温度を測
定し、その結果を図６及び図７に示す。図６及び図７に
おけるａ〜ｏは、基板１の温度の測定点を示している。
また、図６及び図７には、実施の形態２と同様に、同じ
サイズの基板１を従来の基板加熱装置を用いて加熱した
場合についての結果も示してある。

【００３３】図６及び図７に示すように、本発明の基板
加熱装置を用いれば、基板１面内での温度のばらつきを
実施の形態１よりもさらに小さくすることができる。

【００３４】尚、本発明の基板加熱装置においては、基
板下面用ヒーター３及び基板上面周縁部用ヒーター２３
は、例えばハロゲンランプを用いた赤外線加熱方式であ
ってもかまわない。

【００３５】（実施の形態３）図２及び図８乃至図１０
を用いて、本発明の実施の形態３について説明する。図
８は本発明の実施の形態３に係わる基板加熱装置を示す
概念図、図９は図２のＡ−Ａ線における実施の形態３で
の基板面内の温度ばらつきを示す説明図、図１０は図２
のＢ−Ｂ線における実施の形態３での基板面内の温度ば
らつきを示す説明図である。

【００３６】図８に示すように、液晶パネル基板である
基板１を例えばアルミニウムからなる基板下面保持板２
上に載置し、基板１の端面及び上面の周縁部を例えばア
ルミニウムからなる基板周縁部保持板３２で保持する。

【００３７】基板周縁部保持板３２で基板１を基板下面
保持板２に押さえ付けることにより、基板１と基板下面
保持板２とを密接させることができるため、加熱効率が
良くなるとともに、基板１全体をほぼ均一に加熱するこ
とができる。

【００３８】基板下面保持板２には、抵抗線ヒーターで
ある基板下面用ヒーター３が基板下面保持板２と電気的
に絶縁状態で埋め込まれ、基板下面用ヒーター３は、基
板下面用電力制御装置４と電気的に接続され、基板下面
用電力制御装置４から電力を供給されて基板１を加熱す
る。基板下面用電力制御装置４には、クロメルアルメル
熱電対からなる基板下面用温度センサー５が電気的に接
続され、フィードバックされる基板１の温度によって基
板下面用ヒーター３に供給する電力を制御し、基板１の
加熱温度を制御する。

【００３９】基板周縁部保持板３２には、抵抗線ヒータ
ーである基板周縁部用ヒーター３３が基板周縁部保持板
３２と電気的に絶縁状態で埋め込まれ、基板周縁部用ヒ
ーター３３は、基板周縁部用電力制御装置３４と電気的
に接続され、基板周縁部用電力制御装置３４から電力を
供給されて基板１を加熱する。基板周縁部用電力制御装
置３４には、クロメルアルメル熱電対からなる基板周縁
部用温度センサー３５が電気的に接続され、フィードバ
ックされる基板１の温度によって基板周縁部用ヒーター
３３に供給する電力を制御し、基板１の加熱温度を制御
する。

【００４０】このような基板加熱装置により、基板１と
して４００×５００×１．１ｍｍのガラスを用い、基板
１が４００℃となるように加熱を行い、図２に示すよう
に、基板１の中心から５０ｍｍ間隔で基板１の温度を測
定し、その結果を図９及び図１０に示す。図９及び図１
０におけるａ〜ｏは、基板１の温度の測定点を示してい
る。また、図９及び図１０には、実施の形態３と同様
に、同じサイズの基板１を従来の基板加熱装置を用いて
加熱した場合についての結果も示してある。

【００４１】図９及び図１０に示すように、本発明の基
板加熱装置を用いれば、基板１面内での温度のばらつき
を実施の形態１及び実施の形態２よりもさらに小さくす
ることができる。

【００４２】尚、本発明の基板加熱装置においては、基
板下面用ヒーター３及び基板周縁部用ヒーター３３は、
例えばハロゲンランプを用いた赤外線加熱方式であって
もかまわない。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の基板加熱
装置によれば、薄板状の基板を加熱する基板加熱装置に
おいて、前記基板の下面及び端面を加熱することより、
基板面内での温度のばらつきを小さくすることができる
ため、基板が大型化した場合であっても、基板上に形成
された半導体膜及び絶縁膜等の薄膜の膜質、膜厚、エッ
チングレート、組成比及び基板への付着強度等を均一に
し、後工程での不具合の発生及び品質ばらつき等を防止
することができる。

【００４４】さらに、基板の下面と端面とで、温度セン
サー及び電力制御装置を別々に設けることにより、基板
面内での温度のばらつきを一段と小さくすることができ
る。

【００４５】また、薄板状の基板を加熱する基板加熱装
置において、前記基板の下面及び上面の周縁部を加熱す
ることにより、基板面内での温度のばらつきを小さくす
ることができるため、基板が大型化した場合であって
も、基板上に形成された半導体膜及び絶縁膜等の薄膜の
膜質、膜厚、エッチングレート、組成比及び基板への付
着強度等を均一にし、後工程での不具合の発生及び品質
ばらつき等を防止することができる。

【００４６】さらに、基板の下面と上面の周縁部とで、
温度センサー及び電力制御装置を別々に設けることによ
り、基板面内での温度のばらつきを一段と小さくするこ
とができる。

【００４７】さらに、基板の上面の周縁部を加熱するた
めの基板保持板で基板を押さえ付けることにより、基板
面内での温度のばらつきをより一層小さくすることがで
きる。

【００４８】また、薄板状の基板を加熱する基板加熱装
置において、前記基板の下面、端面及び上面の周縁部を
加熱することにより、基板面内での温度のばらつきを一
段と小さくすることができるため、基板が大型化した場
合であっても、基板上に形成された半導体膜及び絶縁膜
等の薄膜の膜質、膜厚、エッチングレート、組成比及び
基板への付着強度等を均一にし、後工程での不具合の発
生及び品質ばらつき等を防止することができる。

【００４９】さらに、基板の下面と端面及び上面の周縁
部とで、温度センサー及び電力制御装置を別々に設ける
ことにより、基板面内での温度のばらつきを一段と小さ
くすることができる。

【００５０】さらに、基板の端面及び上面の周縁部を加
熱するための基板保持板で基板を押さえ付けることによ
り、基板面内での温度のばらつきをより一層小さくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係わる基板加熱装置を
示す概念図である。

【図２】基板温度の測定点を示す説明図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線における実施の形態１での基板
面内の温度ばらつきを示す説明図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線における実施の形態１での基板
面内の温度ばらつきを示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係わる基板加熱装置を
示す概念図である。

【図６】図２のＡ−Ａ線における実施の形態２での基板
面内の温度ばらつきを示す説明図である。

【図７】図２のＢ−Ｂ線における実施の形態２での基板
面内の温度ばらつきを示す説明図である。

【図８】本発明の実施の形態３に係わる基板加熱装置を
示す概念図である。

【図９】図２のＡ−Ａ線における実施の形態３での基板
面内の温度ばらつきを示す説明図である。

【図１０】図２のＢ−Ｂ線における実施の形態３での基
板面内の温度ばらつきを示す説明図である。

【図１１】従来の基板加熱装置を示す概念図である。

【符号の説明】

１基板２基板下面保持板３基板下面用ヒーター４基板下面用電力制御装置５基板下面用温度センサー１２基板端面保持板１３基板端面用ヒーター１４基板端面用電力制御装置１５基板端面用温度センサー２２基板上面周縁部保持板２３基板上面周縁部用ヒーター２４基板上面周縁部用電力制御装置２５基板上面周縁部用温度センサー３２基板周縁部保持板３３基板周縁部用ヒーター３４基板周縁部用電力制御装置３５基板周縁部用温度センサー５１基板５２基板保持板５３抵抗線ヒーター５４電力制御装置５５温度センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄板状の基板を加熱する基板加熱装置に
おいて、前記基板の下面及び端面を加熱することを特徴
とする基板加熱装置。
【請求項２】薄板状の基板を加熱する基板加熱装置に
おいて、前記基板の下面及び上面の周縁部を加熱するこ
とを特徴とする基板加熱装置。
【請求項３】薄板状の基板を加熱する基板加熱装置に
おいて、前記基板の下面、端面及び上面の周縁部を加熱
することを特徴とする基板加熱装置。