JPH11283909A - 基板熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】ホットプレート１は、平面視において処理
すべき基板Ｓよりも少し大きい略長方形状に形成されて
おり、ベースプレート１１と、ベースプレート１１上に
積層された面状ヒータ１２と、この面状ヒータ１２上に
積層された表面プレート１３とを有している。ホットプ
レート１は、その長手方向と直交する方向に延びた直線
でほぼ均等に２分割されている。表面プレート１３の各
分割部分１３Ａ，１３Ｂの上面には、それぞれ、複数個
の略球状のプロキシミティ・ボール１５が配設されてい
る。処理されるべき基板Ｓは、複数個のプロキシミティ
・ボール１５上に載置されることにより、表面プレート
１３の上面から所定間隔ｄだけ離れた状態で支持され
る。 【効果】ホットプレート１は、各分割部分に分割して取
り扱うことができるので、表面プレート１３の交換など
を容易に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマ・デ
ィスプレイ・パネル）用ガラス基板などの各種の被処理
基板に対して、加熱処理または冷却処理などの熱処理を
施すための基板熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液晶表示装置の製造工程に
は、水分を有する基板やフォトレジストを塗布した後の
基板を乾燥させる工程や、フォトレジスト膜に対して露
光または現像処理を施した後の基板にベーキング処理を
施す工程が含まれる。これらの工程においては、基板に
加熱処理を施すためのホットプレートや、加熱処理後の
基板を冷却するためのクールプレートが用いられる。

【０００３】図８は、従来のホットプレートの構成を簡
略化して示す平面図であり、図９は、図８に示す切断線
Ｃ−Ｃにおける断面図である。このホットプレートは、
平面視において熱処理すべき基板Ｓよりも少し大きい長
方形状に形成されており、ベースプレート８１と、ベー
スプレート８１上に積層された面状ヒータ８２と、この
面状ヒータ８２上に積層された熱処理プレート８３とを
有している。

【０００４】熱処理プレート８３は、たとえば、金属板
に表面メッキを施す（たとえば、アルミニウム板にアル
マイト処理を施す）ことによって構成されており、その
上面には、それぞれ基板Ｓの裏面に下方から当接して基
板Ｓを支持するための複数個のプロキシミティ・ボール
８４が配設されている。熱処理されるべき基板Ｓは、こ
の複数個のプロキシミティ・ボール８４上に載置される
ことにより、熱処理プレート８３の上面から所定間隔だ
け離れた状態で支持される。熱処理時には、面状ヒータ
８２から発生した熱が、熱処理プレート８３を伝搬して
熱処理プレート８３の上面から放熱されることにより、
熱処理プレート８３の上方に支持された基板Ｓが加熱さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のプロ
キシミティ方式のホットプレートでは、プロキシミティ
・ボール８４が破損すると、基板Ｓを良好に保持できな
くなるので、熱処理プレート８３を交換する必要があ
る。また、ユーザへの納品時において、あるいは納品後
であっても、熱処理プレート８３に傷がついている場合
には、ユーザからの要望に従って熱処理プレート８３を
交換しなければならない。

【０００６】ところが、最近では、基板Ｓの大型化に伴
ってホットプレートが大型化してきたために、熱処理プ
レート８３の運搬および交換作業が困難になってきてい
る。たとえば、処理すべき基板Ｓの中には、平面視にお
いて１ｍ×１ｍのサイズを有するものがあり、このよう
な大型基板Ｓを処理するためのホットプレートに備えら
れる熱処理プレート８３の重量は約７０ｋｇもあり、そ
の取り扱いが大変不便であった。

【０００７】また、熱処理プレート８３を構成すべき大
型金属板を入手するのが困難になってきているうえに、
その大型金属板の表面メッキなどの加工作業をする場合
に、メッキ槽自体の容量に限度があり、その加工作業が
難しくなってきているといった問題もある。そこで、こ
の発明の目的は、熱処理プレートの取り扱いが便利であ
り、かつ、製造に要する手間を軽減することができる基
板熱処理装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、熱処理プ
レートの主面側に基板を配置して、その基板に熱処理を
施す基板熱処理装置において、上記熱処理プレートは、
それぞれの主面がほぼ同一の平面内に含まれるように互
いに隣接して配置されている複数枚の板状体からなるこ
とを特徴とする基板熱処理装置である。

【０００９】この構成によれば、熱処理プレートは、複
数枚の板状体をそれぞれの主面がほぼ同一の平面内に含
まれるように互いに隣接して配置することによって構成
されている。これにより、熱処理プレートは各板状体に
分割して取り扱うことができるので、熱処理プレートを
１枚で構成する場合に比べて、熱処理プレートの運搬や
交換（設置）を楽に行うことができる。

【００１０】また、たとえ基板の大型化に伴って熱処理
プレート全体のサイズが大きくなっても、熱処理プレー
トを構成する板状体の個数を増やすことにより、各板状
体のサイズは小さいままに保つことができるので、熱処
理プレートの取り扱いが困難になることはない。さら
に、熱処理プレート（板状体）に傷がついた場合などに
は、その傷がついた板状体のみを交換すればよく、熱処
理プレート全体を交換する必要はないので、メンテナン
スコストを低く抑えることができる。

【００１１】また、板状体のサイズが小さいと、その素
材となる金属板を簡単に入手できるうえ、特に、板状体
が金属板にメッキ処理を施すことによって構成されてい
る場合には、その表面へのメッキ処理なども容易に行う
ことができる。なお、基板熱処理装置は、基板を加熱す
るための装置（ホットプレート）であってもよいし、基
板を冷却するための装置（クールプレート）であっても
よい。

【００１２】また、熱処理プレートとは、熱処理される
基板に最も近いプレートのことをいい、たとえば、基板
熱処理装置が、加熱手段（面状ヒータなど）または冷却
手段（冷却水配管、ペルチエ素子など）と、この上方に
密接して設けられた表面プレートとを有し、この表面プ
レート上に基板をセットする構成である場合には、表面
プレートが熱処理プレートに相当する。また、基板熱処
理装置が、加熱手段または冷却手段と、この上方に密接
して設けられたメインプレートと、このメインプレート
上に着脱可能に取り付けられたサブプレートとを有し、
サブプレート上に基板をセットする構成である場合に
は、サブプレートが熱処理プレートに相当する。

【００１３】なお、加熱手段または冷却手段と熱処理プ
レートとが一体化されているときには、熱処理プレート
とともに加熱手段または冷却手段も分割されるとよい。
請求項２記載の発明は、上記熱処理プレートの主面に
は、熱処理される基板と上記熱処理プレートとの間に間
隙を形成するためのスペーサが設けられていることを特
徴とする請求項１記載の基板熱処理装置である。

【００１４】処理すべき基板を熱処理プレートの主面に
吸着保持する吸着式のホットプレートを分割構成した場
合、各分割部分の高低差が原因で熱処理プレートの主面
に段差を生じると、基板の裏面が熱処理プレートの主面
と密着した状態にならず、基板を均一に熱処理できない
おそれがある。また、熱処理プレート同士の間に隙間が
生じると、基板の裏面の一部が熱処理プレートの主面と
密着した状態にならず、この場合も、基板を均一に熱処
理できないおそれがある。

【００１５】請求項２記載の構成によれば、熱処理され
る基板は、スペーサによって熱処理プレートとの間に間
隙が形成された状態で保持されることになるので、熱処
理プレートの主面の結合部における段差や隙間等の不均
一部があったとしても、スペーサによる間隙によって上
記不均一部での熱的不均一が緩和され、基板をほぼ均一
に熱処理することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下で
は、この発明が基板を加熱するためのホットプレートに
適用された場合を取り上げて説明するが、この発明は基
板を冷却するクールプレートに適用されてもよい。

【００１７】図１は、この発明の一実施形態に係るホッ
トプレートの構成を示す平面図である。また、図２は、
図１に示す切断線Ａ−Ａにおける断面図である。このホ
ットプレート１は、平面視において処理すべき基板Ｓよ
りも少し大きい略矩形状に形成されている。たとえば、
処理すべき基板Ｓが１ｍ×１ｍのサイズを有する場合
に、ホットプレート１のサイズは、１．０８ｍ×１．０
８ｍとなる。

【００１８】ホットプレート１は、ベースプレート１１
と、ベースプレート１１上に積層された面状ヒータ１２
と、この面状ヒータ１２上に積層された表面プレート１
３とを有している。言い換えれば、ベースプレート１１
と表面プレート１３とで面状ヒータ１２を挟み込むこと
により、このホットプレート１が構成されている。ベー
スプレート１１、面状ヒータ１２および表面プレート１
３を含むホットプレート１は、その長手方向と直交する
方向に延びた直線でほぼ均等に２分割されている。ベー
スプレート１１の各分割部分１１Ａ，１１Ｂは、それぞ
れ、アジャスタ機構（図示せず）付の複数本の脚１４に
支持されており、アジャスタ機構で各脚１４の長さを調
整することで、表面プレート１３の上面１６を水平面に
沿わせることができるようになっている。

【００１９】表面プレート１３は、たとえばアルミニウ
ム板などの金属板を用いて構成されており、各分割部分
１３Ａ，１３Ｂの上面には、それぞれ、スペーサとして
の複数個（この実施形態では１３個）の略球状のプロキ
シミティ・ボール１５が配設されている。処理されるべ
き基板Ｓは、複数個のプロキシミティ・ボール１５上に
載置されることにより、表面プレート１３の上面（主
面）１６から所定間隔ｄだけ離れた状態で支持される。

【００２０】熱処理時には、２６個のプロキシミティ・
ボール１５上に基板Ｓがセットされた状態で、面状ヒー
タ１２の各分割部分１２Ａ，１２Ｂに並列または直列に
電力が供給される。これにより、面状ヒータ１２の各分
割部分１２Ａ，１２Ｂが発熱する。面状ヒータ１２の各
分割部分１２Ａ，１２Ｂからの発熱は、それぞれ、板状
体としての表面プレート１３の各分割部分１３Ａ，１３
Ｂを伝搬して、各分割部分１３Ａ，１３Ｂの上面１６か
ら放熱される。そして、この表面プレート１３の各分割
部分１３Ａ，１３Ｂからの放熱によって、表面プレート
１３の上面１６から所定間隔ｄだけ離れて支持された基
板Ｓが加熱される。

【００２１】以上のように、この実施形態に係るホット
プレート１は、その長手方向と直交方向に延びた直線で
２分割されており、各分割部分に分割して取り扱うこと
ができる。したがって、たとえば、プロキシミティ・ボ
ール１５を破損した場合などには、表面プレート１３の
各分割部分１３Ａ，１３Ｂを別々に取り外し／取り付け
ることができるから、たとえホットプレート１が大型で
あっても、表面プレート１３を楽に交換することができ
る。

【００２２】そのうえ、プロキシミティ・ボール１５を
破損した場合などには、その破損したプロキシミティ・
ボール１５が配設されている分割部分１３Ａまたは１３
Ｂのみを交換すればよく、表面プレート１３全体を交換
する必要はないので、メンテナンスに要するコストを低
く抑えることができる。さらに、表面プレート１３の各
分割部分１３Ａ，１３Ｂは、表面プレート１３を１枚で
構成した場合と比較して半分のサイズとなるので、各分
割部分１３Ａ，１３Ｂを構成する金属板を簡単に入手で
きるうえ、その表面へのメッキ処理なども容易に行うこ
とができる。

【００２３】また、処理すべき基板Ｓを表面プレート１
３の上面に吸着保持する吸着式のホットプレートを２分
割した場合、各分割部分１３Ａ，１３Ｂの高低差が原因
で表面プレート１３の上面１６に段差を生じると、基板
Ｓの裏面が表面プレート１３の上面１６と密着した状態
にならず、基板Ｓを均一に加熱できないおそれがある。
また、各分割部分１３Ａ，１３Ｂの平面的配置が原因で
各分割部分１３Ａ，１３Ｂの間に隙間が生じると、基板
Ｓの裏面の一部が表面プレート１３の上面１６と密着し
た状態にならず、基板Ｓを均一に加熱できないおそれが
ある。しかしながら、この実施形態においては、処理す
べき基板Ｓを表面プレート１３の上面１６から所定間隔
ｄだけ離して保持するプロキシミティ方式が採用されて
いるので、たとえ表面プレート１３の上面１６に若干の
段差が生じていても、基板Ｓをほぼ均一に加熱すること
ができる。

【００２４】図３は、この発明の第２の実施形態に係る
ホットプレートの構成を示す平面図である。また。図４
は、図３に示す切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。こ
の第２実施形態に係るホットプレート２は、メイン部２
１と、このメイン部２１の上面に着脱可能に設けられた
サブプレート２２とを有している。メイン部２１は、平
面視において略長方形状に形成されており、ベースプレ
ート２３と、ベースプレート２３上に積層された面状ヒ
ータ２４と、この面状ヒータ２４上に積層されたメイン
プレート２５とを有している。

【００２５】サブプレート２２は、メインプレート２５
の上面に載置されて使用されるものであり、たとえば、
処理すべき基板Ｓのサイズに応じて交換される。基板Ｓ
のサイズに応じてメイン部２１に装着されるサブプレー
ト２２は、たとえばアルミニウム板などの金属板を用い
て、平面視において基板Ｓよりも少し大きい略長方形状
に形成されている。サブプレート２２は、その長手方向
と直交する方向に延びた直線で２分割されており、板状
体としての各分割部分２２Ａ，２２Ｂの上面２７には、
それぞれ、スペーサとしての複数個の略球状のプロキシ
ミティ・ボール２６が配設されている。処理されるべき
基板Ｓは、この複数個のプロキシミティ・ボール２６上
に載置されることにより、サブプレート２２の上面（主
面）２７から所定間隔ｄだけ離れた状態で支持される。

【００２６】熱処理時には、２６個のプロキシミティ・
ボール２６上に基板Ｓがセットされた状態で、面状ヒー
タ２４に電力が供給される。面状ヒータ２４からの発熱
は、メインプレート２５を伝搬して、メインプレート２
５の上面からサブプレート２２へ与えられる。サブプレ
ート２２に与えられた熱は、サブプレート２２を伝搬し
て、サブプレート２２の上面２７から放熱される。そし
て、このサブプレート２２の上面からの放熱によって、
サブプレート２２の上面２７から所定間隔ｄだけ離れて
支持された基板Ｓが加熱される。

【００２７】以上のように、この第２実施形態に係るホ
ットプレート２は、メイン部２１とサブプレート２２と
を有しており、サブプレート２２がその長手方向と直交
方向に延びた直線で２分割されている。したがって、こ
のホットプレート２においては、サブプレート２２を各
分割部分２２Ａ，２２Ｂに分割して取り扱うことができ
るので、たとえホットプレート２が大型であっても、サ
ブプレート２２の運搬や交換を楽に行うことができる。

【００２８】また、サブプレート２２の各分割部分２２
Ａ，２２Ｂは、サブプレート２２を１枚で構成した場合
と比較して半分のサイズとなるので、各分割部分２２
Ａ，２２Ｂを構成する小型の金属板は簡単に入手できる
うえ、その表面へのメッキ処理なども容易に行うことが
できる。さらに、上記した第１実施形態に係るホットプ
レート１においては、処理すべき基板Ｓのサイズが変わ
ると、表面プレート１３を基板Ｓのサイズに応じたもの
に交換するために、ホットプレート１全体を交換する必
要がある。これに対し、この第２実施形態に係るホット
プレート２においては、サブプレート２２がメイン部２
１に対して着脱可能に設けられているから、ホットプレ
ート２全体を交換する必要がなく、サブプレート２２を
簡単に交換することができる。また、プロキシミティ・
ボール１５を破損した場合やサブプレート２２の上面２
７に傷がついた場合などについても、同様のことが言え
る。

【００２９】以上では、この発明の２つの実施形態につ
いて説明したが、この発明は、上述の２つの実施形態に
限定されるものではない。たとえば、上述の第２実施形
態においては、サブプレート２２のみが２分割されてい
るとしたが、サブプレート２２と同様にメインプレート
２１も２分割されていてもよい。また、上述の各実施形
態においては、表面プレート１３またはサブプレート２
２が２つに分割される構成を取り上げたが、表面プレー
ト１３またはサブプレート２２は、図５に示すように、
ホットプレート３の長手方向と直交方向に延びた２本の
平行な直線で３つの分割部分３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分割さ
れてもよい。さらに、ホットプレート３の長手方向と直
交方向に延びた３本以上の平行な直線で４つ以上に分割
されてもよい。

【００３０】また、必ずしもホットプレートの長手方向
と直交方向に延びた直線で分割される必要はなく、ホッ
トプレートの長手方向に沿った直線で分割されてもよい
し、ホットプレートの長手方向に交差する方向の直線で
分割されてもよい。さらに、図６に示すホットプレート
４のように、ホットプレート４の長手方向に沿った直線
とこの直線に直交する直線で４つの分割部分４Ａ，４
Ｂ，４Ｃ，４Ｄに分割されてもよい。また、ホットプレ
ートの長手方向に沿った直線とこの直線に直交する直線
で５つ以上に分割されてもよい。

【００３１】さらには、ホットプレートが必ずしも等分
割される必要もなく、たとえば、図７に示すホットプレ
ート５のように、平面略長方形状の中央分割部分５Ａ
と、この分割部分５Ａを取り囲むように配置された平面
略コ字状の周縁分割部分５Ｂおよび平面略逆コ字状の周
縁分割部分５Ｃとに分割されてもよい。この場合におい
て、たとえば、周縁分割部分５Ｂ，５Ｃにおけるヒータ
出力を中央分割部分５Ａにおけるヒータ出力よりも高め
に設定しておくことにより、基板Ｓの周縁部分からの放
熱が中央部分からの放熱よりも大きいことに起因した基
板の加熱／冷却むらをなくすことができる。

【００３２】また、上述の説明においては、各分割部分
の結合部で段差や隙間が生じることによる悪影響を受け
ないためには、吸着式のホットプレートよりもプロキシ
ミティ式のホットプレート方が好ましいとしたが、もち
ろん、この発明が吸着式のホットプレートに適用されて
もよい。なお、上述の実施形態においては、この発明が
基板を加熱するためのホットプレートに適用された場合
を取り上げて説明したが、この発明は基板を冷却するク
ールプレートや、基板を加熱しつつレジスト密着強化剤
を塗布する密着強化剤塗布装置等に適用されてもよく、
熱処理プレートに近接される基板に対して熱を与えたり
奪ったりするものに広く適用される。

【００３３】さらに、上述の実施形態においては、この
発明が角型基板を角型の熱処理プレートで熱処理する装
置に適用された場合を取り上げて説明したが、この発明
は、円形基板を円形の熱処理プレートで熱処理するよう
な装置など、様々な形態の装置に適用することもでき
る。その他、特許請求の範囲に記載された技術的事項の
範囲内で、種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る基板熱処理装置
の構成を示す平面図である。

【図２】図１に示す切断線Ａ−Ａにおける断面図であ
る。

【図３】この発明の第２実施形態に係る基板熱処理装置
の構成を示す平面図である。

【図４】図３に示す切断線Ｂ−Ｂにおける断面図であ
る。

【図５】第１実施形態および第２実施形態の変形例につ
いて説明するための図である。

【図６】第１実施形態および第２実施形態の他の変形例
について説明するための図である。

【図７】第１実施形態および第２実施形態のさらに他の
変形例について説明するための図である。

【図８】従来のホットプレートの構成を簡略化して示す
平面図である。

【図９】図８に示す切断線Ｃ−Ｃにおける断面図であ
る。

【符号の説明】

１，２，３，４，５ ホットプレート（基板熱処理装
置） １３ 表面プレート（熱処理プレート） １５，２６ プロキシミティ・ボール（スペーサ） ２１ メイン部 ２２ サブプレート（熱処理プレート） １６，２７ 主面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱処理プレートの主面側に基板を配置し
   て、その基板に熱処理を施す基板熱処理装置において、 上記熱処理プレートは、それぞれの主面がほぼ同一の平
   面内に含まれるように互いに隣接して配置されている複
   数枚の板状体からなることを特徴とする基板熱処理装
   置。
2. 【請求項２】上記熱処理プレートの主面には、熱処理さ
   れる基板と上記熱処理プレートとの間に間隙を形成する
   ためのスペーサが設けられていることを特徴とする請求
   項１記載の基板熱処理装置。