JP2002313701A - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

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JP2002313701A
JP2002313701A JP2001117372A JP2001117372A JP2002313701A JP 2002313701 A JP2002313701 A JP 2002313701A JP 2001117372 A JP2001117372 A JP 2001117372A JP 2001117372 A JP2001117372 A JP 2001117372A JP 2002313701 A JP2002313701 A JP 2002313701A
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air
casing
temperature
heating
heating device
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Masaki Furuya
正基 古谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】製品の歩留りを高め、かつ清掃時間を減らして
稼働率を向上させ、かつクリーンルーム運転コストを削
減することができる加熱装置を提供する。 【解決手段】被加熱物Sに直接接触するか、あるいは接
触せずに近傍から被加熱物を加熱する加熱器11を有す
る加熱装置において、加熱器と被加熱物の周囲を囲むケ
ーシング13と、ケーシング内の空気、あるいはケーシ
ング内の構造物の温度を、被加熱物から発生するガスが
再度液化もしくは固化する温度よりも高い温度に制御す
る温度制御装置12とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置におい
て、被加熱物から発生するガスの液化あるいは固化を防
止する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体基板や液晶用ガラス基板等の薄板
状基板(以下、単に「基板」という)においては、基板
に塗布したレジストを露光前に溶剤除去の目的で加熱す
る(プリベーク)工程や、現像後に未硬化部分を硬化さ
せる目的で加熱する(ポストキュア)工程や、塗布物の
乾燥工程・焼成工程等を行うために加熱装置が必要とさ
れている。
【0003】一方、液晶用カラーフィルタの構造におけ
る保護層のような材料では、現像工程はないがポストキ
ュアは必要となる。
【0004】基板加熱装置の方式としては、ホットプレ
ート型、熱風循環型、IR加熱型等があるが、昇温が早
い上、構造が単純で、基板に異物を付着させることの少
ないホットプレート型が、高歩留りと高稼働率を求める
流れの中で多用されてきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例では以下の様な問題点があった。
【0006】基板の加熱においては、加熱過程において
塗布材料から溶剤などガス成分を発生することがあり、
材料によっては先の保護層のように、発生したガス成分
が雰囲気温度の低下により液化もしくは固化する場合が
ある。そのため、基板上に直接落下、もしくは基板加熱
装置の内部に付着した後に基板上に落下して、異物とし
て歩留りを低下させる要因になっていた。
【0007】そのため装置内部の定期的な清掃が必要に
なり、生産を休止させる必要があるため、装置の稼働率
を低下させる要因になっていた。ホットプレート型で
も、クリーンルームへのガス成分の拡散を防止するため
にケーシングが必要となる場合が多いため、異物落下お
よび付着の影響から逃げられない。
【0008】一方、発生した溶剤成分をクリーンルーム
外に排気するために、高清浄に管理されたクリーンルー
ムエアを一緒に排気しなければならず、ホットプレート
型のような開放型装置では、特に排気量が多くなり、ク
リーンルーム運転コストに影響を及ぼしていた。
【0009】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、製品の歩留りを高め、
かつ清掃時間を減らして稼働率を向上させ、かつクリー
ンルーム運転コストを削減することができる加熱装置を
提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる加熱装置は、被
加熱物に直接接触するか、あるいは接触せずに近傍から
前記被加熱物を加熱する加熱手段を有する加熱装置にお
いて、前記加熱手段と前記被加熱物の周囲を囲むケーシ
ングと、該ケーシング内の空気、あるいは前記ケーシン
グ内の構造物の温度を、前記被加熱物から発生するガス
が再度液化もしくは固化する温度よりも高い温度に制御
する温度制御手段とを具備することを特徴としている。
【0011】また、この発明に係わる加熱装置におい
て、前記被加熱物から発生するガスが、前記ケーシング
内で再度液化もしくは固化する前に、周辺空気とともに
前記ケーシング外に排出する排気手段を更に具備するこ
とを特徴としている。
【0012】また、この発明に係わる加熱装置におい
て、前記排気手段は、前記ケーシングから排気される前
記ガスを含む空気を、前記ガスが再度液化もしくは固化
する温度に下げる冷却手段と、液化もしくは固化した前
記ガスを前記空気から除去する除去手段とを備えること
を特徴としている。
【0013】また、この発明に係わる加熱装置におい
て、前記ケーシング内に空気を供給する空気導入手段を
更に具備し、該空気導入手段は、前記ケーシング内に供
給する空気の温度を制御するための供給温度制御手段を
備えることを特徴としている。
【0014】また、この発明に係わる加熱装置におい
て、前記ケーシング内は、空気の流路の変化、流速の変
化、断面積の変化が無いように構成されていることを特
徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0016】図1は本発明を適用した加熱装置の一実施
形態の構成を示す図であり、図2は加熱装置の構造を示
す斜視図である。
【0017】図1及び図2において、1は加熱装置、2
は排気装置、3は空気導入装置である。
【0018】ホットプレート方式の加熱装置は、図1の
構成の装置が1セットの場合だけでなく、複数セットで
構成されて、水平に配置されるか縦積みに多段に配置さ
れるか、もしくは両方の配置をするかのいずれの構成お
よび配置でもよい。
【0019】図1において、加熱装置1は、カートリッ
ジヒータを加熱器とするアルミニウム製ホットプレート
11と、ホットプレート11と対向して水平に配置され
たシースヒータを加熱器とするステンレス製防着プレー
ト12と、ホットプレート11と防着プレート12を覆
うステンレス製ケーシング13とを備えている。図1は
加熱中の状態を示し、被加熱物Sはホットプレート11
の上に載置されている。
【0020】排気装置2は、排気温度を下げる銅製冷却
水配管21と、物理的および化学的にガス成分を捕捉す
るフィルター22と、排気速度を調整するダンパ23と
を備えている。
【0021】空気導入装置3は、加熱装置1内で加熱温
度ならびにガスの液化または固化を防止する温度を実現
するために必要な導入空気温度に昇温するための、導入
空気加熱用ヒータ31と、温度制御用熱電対32とを備
えている。
【0022】次に、図2を参照して加熱装置の構造を説
明する。
【0023】ホットプレート11は、被加熱物であるガ
ラス基板Sを下面から加熱する主たる加熱手段である。
【0024】ホットプレート11は、上面に真空吸着で
ガラス基板全面を接触保持するコンタクト型か、昇温特
性と面内温度分布を改善するために数ミリメートル以下
のスペースでガラス基板のほとんどの面をホットプレー
トに接触させないプロキシミティー型の2種類のいずれ
かの形態を取り、形状はコンタクト型では上面が平面、
プロキシミティー型でも必要段差以外には上面に凹凸を
無くした構造によって、気流の乱れを起こさないように
している。
【0025】基板直上にある防着プレート12は、ガス
化した成分の再付着を抑制するためにケーシング13内
の空気あるいは構造物を一定温度に制御する。
【0026】防着プレート12は、下面が平面で、ガラ
ス基板の直上では、穴加工やボルトなどの凹凸を下面に
持たない構造、または磨き加工で下面の面粗さを向上し
た構造で、気流の乱れを起こさないようにしている。
【0027】防着プレート12の制御温度設定は、主た
る加熱手段であるホットプレート11の制御温度に関わ
らず、基板に塗布した材料の液化もしくは固化温度や排
気速度・導入空気温湿度等の条件に基づき、室温を含め
た任意の温度に設定しうるようにしている。室温の場合
には、温度制御機構がなくてもよく、設定温度が低い場
合にはホットプレート11の立上げ時に防着プレートが
ホットプレートからの輻射で温度上昇するまでの補助の
加熱としてもよい。
【0028】ガラス基板をホットプレート11上で加熱
するに伴って、表面に塗布した材料の一部がガス化して
周辺に拡散していくが、そのとき、周辺空気やケーシン
グなどの周辺構成物の温度が低いことでガス化成分が液
化もしくは固化する温度以下に下がる要因や、導入空気
の温度が低いことでガス化成分が液化もしくは固化する
温度以下に下がる要因や、ケーシング内の気流がしぼり
とみなせる個所にぶつかる等の流速や方向の変化を起こ
す物理的な要因によって、液化もしくは固化が進行す
る。
【0029】ホットプレート11と防着プレート12が
ガラス基板Sに面する側に凹凸を持たないことにより、
排気装置2により空気を排気するときに、加熱装置1の
内部の空気の流れの変化を無くすことができ、先の物理
的な要因による液化もしくは固化が加熱装置内部で進行
することを抑制するとともに、必要な排気量を削減する
ことができる。
【0030】防着プレート12はガラス基板Sが昇降ピ
ン等によって昇降する場合でも、ガラス基板Sと接触し
ない距離に配置するが、この距離を可変に調整するか、
もしくは防着プレート12が昇降ピン動作に関連して昇
降動作するようにしてもよい。
【0031】加熱装置1へのガラス基板の投入方法は、
昇降ピンなどの昇降機構を用いるかもしくはロボットで
直接ホットプレート上に投入するが、投入後の主たる加
熱処理中にはガラス基板は均熱の目的等で水平移動はし
ない。
【0032】排気装置2は、加熱装置1の内部空気を排
出するが、加熱装置1とは逆に、含まれるガス成分を液
化もしくは固化してこの個所で捕集することを目的とし
ている。この排気装置として、排気ポンプや排気ファン
を採用することができる。
【0033】排気装置2は、加熱装置1との接合部にお
いても、先に述べた加熱装置1の内部と同様に、排気に
よる空気の流れの変化を無くすように、ホットプレート
11と防着プレート12とが作る空間断面と同様の横長
四角形の開口形状を持つ。これにより、先の物理的な要
因による液化もしくは固化が加熱装置との接合部で進行
することを抑制するとともに、必要な排気量を削減する
ことができる。この接合部形状は上記形状に限定される
ものではなく、被加熱物の形状に合わせた形状で、排気
による空気の流れの変化を無くすような形状であればよ
い。
【0034】空気導入装置3は、排気量に対応する空気
量を加熱装置に導入する。空気導入装置3に備えられた
温度制御機構は、加熱装置内で加熱温度を実現するた
め、ならびにガスの液化または固化を防止するために導
入空気を必要な温度に制御する。導入空気量は排気量と
バランスを取る目的で制御される。制御の具体例とし
て、導入装置の1つであるファンを用いファンの前後微
圧を検知して一定に保つようにファンの送風量を制御す
る方式、送風経路にダンパを設けて調整する方式、また
は送風装置も持たないで導入を装置外環境から行い開口
面積を十分にとることによって排気による吸い込みで導
入を行う方式などが考えられる。ファン等の強制的に空
気を導入する装置の場合には、特に、加熱装置内部で空
気の流れを乱さないように、空気導入装置に整流のため
のバッファを設けることが好ましい。
【0035】以上の実施形態では、加熱装置内部の塗布
材料に由来する付着物を減少できることが確認でき、歩
留り改善の効果が得られるとともに、メンテナンス個所
は排気装置を中心に行うようになり、頻度を減らすこと
ができた。加熱装置からの排気量は、加熱装置内部容積
を1分間あたり数回入れ替える程度まで削減できた。
【0036】以上述べた様に、本実施形態では、加熱装
置内部、特に被加熱物直上でガス成分の液化もしくは固
化を抑制することが可能となり、ガラス基板にガス成分
に由来する液化物あるいは固化物の付着を減少させるこ
とで、従来発生していた欠陥不良による歩留りの低下を
防止することができる。
【0037】更に、排気量を加熱装置のケーシング内部
の清浄レベルを維持する限度まで削減することができ、
クリーンルーム運転コスト削減の効果を得ることができ
る。
【0038】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、製
品の歩留りを高め、かつ清掃時間を減らして稼働率を向
上させ、かつクリーンルーム運転コストを削減すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の加熱装置の構成を示す図
である。
【図2】加熱装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 加熱装置 11 ホットプレート 12 防着プレート 13 ケーシング 2 排気装置 21 冷却水配管 22 フィルター 23 ダンパ 3 空気導入装置 31 導入空気加熱用ヒータ 32 温度制御用熱電対

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加熱物に直接接触するか、あるいは接
    触せずに近傍から前記被加熱物を加熱する加熱手段を有
    する加熱装置において、 前記加熱手段と前記被加熱物の周囲を囲むケーシング
    と、 該ケーシング内の空気、あるいは前記ケーシング内の構
    造物の温度を、前記被加熱物から発生するガスが再度液
    化もしくは固化する温度よりも高い温度に制御する温度
    制御手段とを具備することを特徴とする加熱装置。
  2. 【請求項2】 前記被加熱物から発生するガスが、前記
    ケーシング内で再度液化もしくは固化する前に、周辺空
    気とともに前記ケーシング外に排出する排気手段を更に
    具備することを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。
  3. 【請求項3】 前記排気手段は、前記ケーシングから排
    気される前記ガスを含む空気を、前記ガスが再度液化も
    しくは固化する温度に下げる冷却手段と、液化もしくは
    固化した前記ガスを前記空気から除去する除去手段とを
    備えることを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。
  4. 【請求項4】 前記ケーシング内に空気を供給する空気
    導入手段を更に具備し、該空気導入手段は、前記ケーシ
    ング内に供給する空気の温度を制御するための供給温度
    制御手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の加
    熱装置。
  5. 【請求項5】 前記ケーシング内は、空気の流路の変
    化、流速の変化、断面積の変化が無いように構成されて
    いることを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。
JP2001117372A 2001-04-16 2001-04-16 加熱装置 Withdrawn JP2002313701A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008166604A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Tokyo Electron Ltd 加熱装置及び塗布、現像装置並びに加熱方法
JP2016119452A (ja) * 2014-11-25 2016-06-30 ズス・マイクロテック・リソグラフィ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングSuss MicroTec Lithography GmbH 溶媒含有コーティングでコーティングされたウエハのためのベーキングデバイス

Cited By (3)

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Effective date: 20080701