JP2005251934A - 基板の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置を提供する。また、小型、かつ安価な基板の製造装置を提供
【解決手段】製造装置1は、基板を載置可能な第1隔壁11によって仕切られているとともに基板を収納する第1真空室15および第2真空室16を含む真空槽10を有している。製造装置1は、第1真空室15および第2真空室16内を真空排気する荒引き用真空ポンプ21および高真空ポンプ22と、第1隔壁11に設けられているとともに第1真空室内の第1隔壁上に載置された基板を加熱する第1ヒータ18aと、第2真空室内の気圧を上げて第1真空室内の基板を冷却する第2バルブ25と、を有している。
【選択図】 図4
【解決手段】製造装置1は、基板を載置可能な第1隔壁11によって仕切られているとともに基板を収納する第1真空室15および第2真空室16を含む真空槽10を有している。製造装置1は、第1真空室15および第2真空室16内を真空排気する荒引き用真空ポンプ21および高真空ポンプ22と、第1隔壁11に設けられているとともに第1真空室内の第1隔壁上に載置された基板を加熱する第1ヒータ18aと、第2真空室内の気圧を上げて第1真空室内の基板を冷却する第2バルブ25と、を有している。
【選択図】 図4
Description
この発明は、真空内における基板の製造方法および製造装置に関する。
近年、半導体関連、平面型ディスプレイ関連などの分野では、基板を効率良く加熱および冷却するプロセスの開発が進められている(例えば、特許文献1参照)。真空内において基板を加熱および冷却する方法について、様々な方法が開発されている。
一般に、基板の加熱および冷却方法としては、真空チャンバ内にホットプレートまたは加熱用ランプと冷却プレートとを設置し、搬送装置を用いて加熱後の基板を冷却プレート上に移し変える方法が用いられている。この方法では、基板が大型化した場合、基板に合わせて、加熱エリアおよび冷却エリア、更に搬送装置を拡大しなければならず、巨大な真空チャンバが必要となる。更に、製造上の制約により加熱中の搬送が不可能な場合、上記した方式を用いることはできない。また、搬送せずに基板を真空チャンバ内の一個所に固定して加熱および冷却を行う場合、製造装置の加熱機構および冷却機構側を移動させるか、または一個所に加熱および冷却の両機能を備えた機構を設けることが必要となる。
特開平7−216550
上記したように、加熱機構および冷却機構側を移動させる場合、基板を移動させる場合と同様に大きな真空チャンバが必要となり、また、加熱機構および冷却機構側を動作させる新たな機構が必要となる。
一方、一個所に加熱および冷却の両機能を備えた機構を設けた場合、真空内における加熱および冷却の高速化を図るためには、熱容量の少ない加熱機構および熱容量の大きな冷却機構を備えさせ、同時に効率の高い熱交換が必要となる。このため、加熱時には加熱機構および冷却機構を分離させておき、冷却時に接触させる方法が考えられる。しかしながらが、高真空内においては、接触面積と熱交換効率を向上させるための柔らかい物質が使用できないため、出来る限り多くの接触面積を得ることが望まれる。そのためには、加熱機構および冷却機構の面精度と剛性を向上させなければならない。ところが、製造装置が熱容量の少ない加熱機構を備えたことと矛盾が生じる。
上記したような製造方式を用いた場合、巨大高真空チャンバを用いるか、もしくは冷却に長時間必要な設備となるため設備投資が膨大となり、極めて効率の悪い製造システムとなる。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置を提供することにある。また、小型、かつ安価な基板の製造装置を提供できる。
上記したような製造方式を用いた場合、巨大高真空チャンバを用いるか、もしくは冷却に長時間必要な設備となるため設備投資が膨大となり、極めて効率の悪い製造システムとなる。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置を提供することにある。また、小型、かつ安価な基板の製造装置を提供できる。
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る基板の製造方法は、隔壁によって仕切られた第1真空室および第2真空室を含む真空槽内において、第1真空室に基板を搬入して、隔壁上に基板を載置した後、前記第1真空室および第2真空室内を真空排気し、前記真空排気した後、前記隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、前記基板を加熱した後、前記第2真空室内の気圧を上げ、前記基板を冷却することを特徴としている。
また、本発明の他の態様に係る基板の製造方法は、第1隔壁および第2隔壁により、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室と、前記第1真空室の両側に位置した第2真空室、および第3真空室と、に仕切られた真空槽内において、前記第2真空室に基板を搬入した後、前記第1真空室ないし第3真空室内を真空排気し、前記真空排気した後、前記第1隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、前記基板を加熱した後、前記第3真空室内の気圧を上げて前記第1隔壁および第2隔壁を接触させるとともに、前記第3隔壁に設けられた冷却機構により前記加熱機構、および基板を冷却することを特徴としている。
また、本発明の他の態様に係る基板の製造装置は、基板を載置可能な隔壁によって仕切られているとともに前記基板を収納する第1真空室および第2真空室を含む真空槽と、前記第1真空室および第2真空室内を真空排気する真空排気手段と、前記隔壁に設けられているとともに前記第1真空室内の隔壁上に載置された基板を加熱する加熱機構と、前記第2真空室内の気圧を上げて前記第1真空室内の基板を冷却する加圧手段と、を備えていることを特徴としている。
また、本発明の他の態様に係る基板の製造装置は、第1隔壁および第2隔壁により、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室と、前記第1真空室の両側に位置しているとともに基板を収納する第2真空室、および第3真空室とに仕切られた真空槽と、前記第1真空室ないし第3真空室内を真空排気する真空排気手段と、前記第1隔壁に設けられているとともに前記第1真空室内に収納された基板を加熱する加熱機構と、前記第3真空室内の気圧を上げて前記第1隔壁および第2隔壁を接触させる加圧手段と、前記第2隔壁に設けられているとともに前記第2隔壁に接触した第1隔壁に設けられた加熱機構および基板を冷却する冷却機構と、を備えていることを特徴としている。
この発明によれば、速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置を提供することができる。また、小型、かつ安価な基板の製造装置を提供することができる。
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る基板の製造方法および製造装置をフィールドエミッションディスプレイ(以下、FEDと称する)の製造方法および製造装置に適用した実施の形態について詳細に説明する。
始めに、この製造方法によって製造されるFEDの構成を説明する。
始めに、この製造方法によって製造されるFEDの構成を説明する。
図1および図2に示すように、FEDは、それぞれ矩形状のガラス板からなる前面基板110、および背面基板120を備え、これらの基板は所定の間隔で対向配置されている。背面基板120は前面基板110よりも大きな寸法に形成されている。そして、前面基板110および背面基板120は、矩形枠状の側壁180を介して周縁部同士が接合され、内部が高真空に維持された偏平な矩形状の真空外囲器100を構成している。
真空外囲器100の内部には、前面基板110および背面基板120に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状の支持部材140(全てを図示しない)が設けられている。これらの支持部材140は、真空外囲器100の一辺と平行な方向にそれぞれ延在しているとともに、前記一辺と直交する方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、支持部材は板状に限らず、柱状のものを用いてもよい。
前面基板110の内面には、画像表示面として機能する蛍光体スクリーン160が形成されている。この蛍光体スクリーン160は、図示しない赤、緑、青の蛍光体層、およびこれらの蛍光体層間に位置した遮光層を並べて構成されている。蛍光体スクリーン160上には、メタルバック層170およびゲッター膜270が順に重ねて形成されている。
背面基板120の内面上には、蛍光体スクリーン160の蛍光体層を励起する電子放出源として、それぞれ電子ビームを放出する多数の電子放出素子220が設けられている。これらの電子放出素子220は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。詳細に述べると、背面基板120の内面上には、導電性カソード層240が形成され、この導電性カソード層上には多数のキャビティ250を有した二酸化シリコン膜260が形成されている。二酸化シリコン膜260上には、ゲート電極280が形成されている。そして、背面基板120の内面上において各キャビティ250内にはコーン状の電子放出素子220が設けられている。導電性カソード層240とゲート電極280は、それぞれ直交する方向にストライプ状に形成されており、背面基板120の周縁部には、これら導電性カソード層およびゲート電極に電位を供給する多数本の配線230が形成されている。
背面基板120と側壁180との間は、低融点ガラス190によって封着されている。また、前面基板110と側壁180との間は、導電性を有する低融点封着材としてインジウム(In)を含んだ封着層210によって封着されている。背面基板120には、一対の電極300、300が装着されている。
次に、上記形成されたFEDの製造方法および製造装置について詳述する。
図3に示すように、FEDを製造する製造装置1は、基板を収納する真空槽10を備えている。真空槽10内には、第1隔壁11および第2隔壁12が設けられている。第1隔壁11および第2隔壁12は、熱膨張吸収機構13をそれぞれ設けている。第1隔壁11はベローズ14も設けている。第1隔壁11は、ベローズ14により、上下動作が可能である。真空槽10は、第1隔壁11および第2隔壁12により、これら第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室15と、この第1真空室の両側に位置した第2真空室16および第3真空室17と、に仕切られている。ここで、第1真空室15内には基板を収納できるとともに、第2第2隔壁12上に基板を載置することが可能である。
図3に示すように、FEDを製造する製造装置1は、基板を収納する真空槽10を備えている。真空槽10内には、第1隔壁11および第2隔壁12が設けられている。第1隔壁11および第2隔壁12は、熱膨張吸収機構13をそれぞれ設けている。第1隔壁11はベローズ14も設けている。第1隔壁11は、ベローズ14により、上下動作が可能である。真空槽10は、第1隔壁11および第2隔壁12により、これら第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室15と、この第1真空室の両側に位置した第2真空室16および第3真空室17と、に仕切られている。ここで、第1真空室15内には基板を収納できるとともに、第2第2隔壁12上に基板を載置することが可能である。
第1隔壁11には、第1加熱機構として第1ヒータ18aが設けられている。第2隔壁12には、第2加熱機構として第2ヒータ18bが設けられている。この実施の形態において、第1ヒータ18aは第2真空室16内に、第2ヒータ18bは第3真空室17内に、それぞれ設けられている。第2真空室16および第3真空室17はバイパス19で接続されている。このため、第2真空室16および第3真空室17内は同じ真空度に設定されている。
真空槽10外面には、ゲートバルブ20が設けられている。通常、ゲートバルブ20は閉じた状態であり、第1真空室15内を気密状態に維持している。基板を第1真空室15内に搬入する際、ゲートバルブ20を開いた状態で基板が搬入される。
真空槽10外部には、真空排気手段として、荒引き用真空ポンプ21および高真空ポンプ22が設けられている。第1真空室15内は、荒引き用真空ポンプ21および高真空ポンプ22により高真空状態に真空排気される。第2真空室16および第3真空室17内は、第1バルブ23を介し、荒引き用真空ポンプ21により低真空状態に真空排気される。真空槽10外部には、第1真空室15ないし第3真空室17と接続された真空計24が設けられている。このため、真空計24により、第1真空室15ないし第3真空室17内の真空度を計測することが可能である。また、真空槽10外部には、第2バルブ25が設けられている。第1バルブ23、および第2バルブ25は加圧手段として構成され、第1真空室15ないし第3真空室17内の気圧を上げる機能を有している。
次に、上のように構成された製造装置1によって製造されるFEDの製造方法について説明する。
まず、基板として、上述した前面基板110、および背面基板120を用意する。その後、前面基板110、および背面基板120をゲートバルブ20を通過させ、第1真空室15内に搬入する(搬入機構は図示せず)。ここで、製造装置1内に搬入する際、前面基板110、および背面基板120を同時に搬入して処理しても良いが、別々に搬入して処理しても良い。この実施の形態において、前面基板110、および背面基板120を別々に処理する場合について説明する。
前面基板110を第1真空室15内に搬入した後、第1バルブ23を開いた状態で荒引き用真空ポンプ21を作動させ、第1真空室15ないし第3真空室17内を真空排気する。この際、第1真空室15内と、第2真空室16および第3真空室17内とは同じ真空度になる。このため、大気圧は第1隔壁11および第2隔壁12に対して作用せず、真空槽10のみに作用することになる。
まず、基板として、上述した前面基板110、および背面基板120を用意する。その後、前面基板110、および背面基板120をゲートバルブ20を通過させ、第1真空室15内に搬入する(搬入機構は図示せず)。ここで、製造装置1内に搬入する際、前面基板110、および背面基板120を同時に搬入して処理しても良いが、別々に搬入して処理しても良い。この実施の形態において、前面基板110、および背面基板120を別々に処理する場合について説明する。
前面基板110を第1真空室15内に搬入した後、第1バルブ23を開いた状態で荒引き用真空ポンプ21を作動させ、第1真空室15ないし第3真空室17内を真空排気する。この際、第1真空室15内と、第2真空室16および第3真空室17内とは同じ真空度になる。このため、大気圧は第1隔壁11および第2隔壁12に対して作用せず、真空槽10のみに作用することになる。
第1真空室15ないし第3真空室17内を、例えば、10Pa(パスカル)とした後、第1バルブ23を閉じ、高真空ポンプ22を作動させる。そして、第1真空室15内を、例えば、1×10−4Paまで真空排気する。この場合、第1隔壁11および第2隔壁12に作用する圧力は100Pa程度となり、第1隔壁は第2隔壁に近づく。このため、ベローズ14近辺に図示しないスプリング等を設置することにより、第1隔壁11および第2隔壁12は互いに間隔を十分に置いた状態で保持される。ここで、上記したことから、第1隔壁11および第2隔壁12を薄板で構成することが可能であることがわかる。
次に、第1ヒータ18aおよび第2ヒータ18bを作動させ、第1隔壁11および第2隔壁12の温度を上昇させて前面基板110を加熱する。これにより、前面基板110の表面に吸着したガスが放出される。その後、第2バルブ25を開いて、第2真空室16および第3真空室17内の気圧を上げる。なお、第2真空室16および第3真空室17内の気圧を任意の値に設定できることはいうまでもない。以上の工程により、第1ヒータ18aおよび第2ヒータ18bの冷却速度を加速でき、前面基板110を短時間で冷却することができる。
ここで、前面基板110が第1隔壁11および第2隔壁12に接触可能である場合の、加熱方法および冷却方法について説明する。加熱する際、上記した第2真空室16内の真空度を、例えば、1×103Paとし、第1真空室15との差圧により第1隔壁11を下降させる。これにより、前面基板110を第1隔壁11および第2隔壁12で狭持でき、加熱効率を向上させることができる。冷却する際、前面基板110を第1隔壁11および第2隔壁12で狭持して冷却しても良い。その他、冷却する際、第2真空室16および第3真空室17内の真空度を、例えば、10Paから大気圧の範囲内に設定、または第2真空室および第3真空室内に冷却用の液体を注入しても良い。
また、前面基板110と同様に背面基板120を上記製造装置1内で処理する。
また、前面基板110と同様に背面基板120を上記製造装置1内で処理する。
製造装置1内で処理された前面基板110および背面基板120は、真空状態に維持され、両基板の周縁部に設けられた封着材(封着層210)により接合される。これにより、真空外囲器100が形成される。以上の工程により、FEDが完成する。
上記のように構成されたFEDの製造方法および製造装置によれば、前面基板110等は、加熱された後、第2真空室16および第3真空室17内の気圧を上げ、冷却されている。真空槽10は複数の隔壁で仕切られている。隣合う各真空室の真空度は所定の真空度に設定され、隔壁に対して過剰な気圧差が発生しないように調整されている。さらに、各真空室間に気圧差が発生しないため、隔壁を薄型化できる。このため、隔壁にヒータ(ヒータ機能)を設けることで、ヒータの熱容量を極めて小さくできる。このため、基板の加熱速度および冷却速度を向上できる。
第1隔壁11はベローズ14を有し、各真空室間の圧力差を設定することにより、第1隔壁を移動(駆動)できる。このため、第1隔壁11を移動させる駆動機構を省いても第1隔壁を移動させることができる。
上記した製造装置1の特徴は、基板の速やかな加熱冷却を行えるばかりではなく、真空槽10の小型化が可能である。さらに、高真空室製作時に必要となる、高価な真空室内面の表面処理(例えば、電解研磨)の処理面積を削減できる。ここで、上記した表面処理は、大気中の水分やガスを吸着しにくくするために行われる。
基板が収納される真空室の内面はヒータを設けた隔壁であるため、面倒な真空室のベーキング機構が簡素化でき、安価な装置が得られる。上記したことから、速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置が得られる。また、小型、かつ安価な基板の製造装置が得られる。
上述した実施の形態において、製造装置1は、真空槽10を3つの真空室に仕切って構成されたが、図4に示すように、2つの真空室に仕切って構成されても良い。なお、図4に示した製造装置1の構成において、上記した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。この図に示した製造装置1により基板を製造する際、第1真空室15および第2真空室16を真空排気した後、第1ヒータ18aにより基板を加熱する。その後、第2真空室16内の気圧を上げて(第2真空室内に冷却用の液体を注入して)、基板を冷却すれば良い。
次に、この発明の他の実施の形態に係るFEDの製造方法および製造装置について説明する。
まず、FEDの製造方法および製造装置について詳述する。
図5に示すように、FEDを製造する製造装置1は、基板を収納する真空槽10を備えている。真空槽10内には、第1隔壁31、第2隔壁32、第3隔壁33、および第4隔壁34が設けられている。第1隔壁31ないし第4隔壁34は、熱膨張吸収機構35をそれぞれ設けている。第3隔壁33は第1ベローズ36を、第4隔壁34は第2ベローズ37をそれぞれ設けている。このため、第3隔壁33および第4隔壁34は、上下動作が可能である。
まず、FEDの製造方法および製造装置について詳述する。
図5に示すように、FEDを製造する製造装置1は、基板を収納する真空槽10を備えている。真空槽10内には、第1隔壁31、第2隔壁32、第3隔壁33、および第4隔壁34が設けられている。第1隔壁31ないし第4隔壁34は、熱膨張吸収機構35をそれぞれ設けている。第3隔壁33は第1ベローズ36を、第4隔壁34は第2ベローズ37をそれぞれ設けている。このため、第3隔壁33および第4隔壁34は、上下動作が可能である。
真空槽10は、第1隔壁31および第2隔壁32で囲まれた第1真空室41、第1隔壁および第3隔壁33で囲まれているとともに第1真空室に隣接した第2真空室42、第2隔壁および第4隔壁34で囲まれているとともに第1真空室に隣接した第3真空室43、第3隔壁によって仕切られているとともに第2真空室に隣接した第4真空室44、および第4隔壁によって仕切られているとともに第3真空室に隣接した第5真空室45を含んでいる。ここで、第1真空室41内には基板を収納できる。
第1隔壁31には、第1加熱機構として第1ヒータ46aが設けられている。第2隔壁32には、第2加熱機構として第2ヒータ46bが設けられている。この実施の形態において、第1ヒータ46aおよび第2ヒータ46bは、それぞれ第1真空室41内に設けられている。
第2真空室42内において、第3隔壁33上には熱交換効率向上材47が設けられている。第3真空室43内において、第4隔壁34上には熱交換効率向上材47が設けられている。熱交換効率向上材47は、例えば、シリコンや柔らかい金属で構成されている。第3隔壁33には第1冷却機構48aが設けられている。第4隔壁34には第2冷却機構48bが設けられている。この実施の形態において、第1冷却機構48aは第4真空室44内に、第2冷却機構48bは第5真空室45内に、それぞれ設けられている。第2真空室42および第3真空室43は、第1バイパス49で接続されている。第4真空室44および第5真空室45は、第2バイパス50で接続されている。このため、第2真空室42および第3真空室43と、第4真空室44および第5真空室45とは同じ真空度に設定されている。
真空槽10外面には、ゲートバルブ51が設けられている。真空槽10外部には、真空排気手段として荒引き用真空ポンプ52および高真空ポンプ53が設けられている。第1真空室41内は、荒引き用真空ポンプ52および高真空ポンプ53により、高真空状態に真空排気される。第4真空室44および第5真空室45内は、第1バルブ54を介し、荒引き用真空ポンプ52により低真空状態に真空排気される。第2真空室42および第3真空室43内は第1バルブ54および第2バルブ55を介し、荒引き用真空ポンプ52により低真空状態に真空排気される。
真空槽10外部には、第1真空室41ないし第5真空室45と接続された真空計56が設けられている。このため、真空計56により、第1真空室41ないし第5真空室45内の真空度を計測することが可能である。また、真空槽10外部には、第3バルブ57が設けられている。第1バルブ54ないし第3バルブ57は、加圧手段としても構成され、第1真空室41ないし第5真空室45内の気圧を上げる機能を有している。
次に、上記のように構成された製造装置1によって製造されるFEDの製造方法について説明する。
まず、前面基板110および背面基板120を用意した後、前面基板および背面基板をゲートバルブ51を通過させ、第1真空室41内に搬入する。この実施の形態において、前面基板110および背面基板120を別々に処理する場合について説明する。
まず、前面基板110および背面基板120を用意した後、前面基板および背面基板をゲートバルブ51を通過させ、第1真空室41内に搬入する。この実施の形態において、前面基板110および背面基板120を別々に処理する場合について説明する。
前面基板110を第1真空室41内に搬入した後、第1バルブ54、および第2バルブ55を開いた状態で荒引き用真空ポンプ52を作動させ、第1真空室41ないし第5真空室45内を真空排気する。この際、第1真空室41内と、第2真空室42ないし第5真空室45内とは同じ真空度になる。このため、大気圧は第1隔壁31ないし第4隔壁34に対して作用せず、真空槽10のみに作用することになる。
第1真空室41ないし第5真空室45内を、例えば、10Paとした後、第1バルブ54を閉じ、高真空ポンプ53を作動させる。そして、第1真空室41内を、例えば、1×10−4Paまで真空排気する。この場合、第1隔壁31および第2隔壁32に作用する圧力は100Pa程度となり、第3隔壁33および第4隔壁34に作用する圧力は0Paとなる。このため、第1ベローズ36、および第2ベローズ37近辺に図示しないスプリング等を設置することにより、第1隔壁31ないし第4隔壁34は互いに間隔を十分置いた状態で保持される。ここで、上記したことから、第1隔壁31ないし第4隔壁34を薄板で構成することが可能であることがわかる。
次に、第1ヒータ46aおよび第2ヒータ46bを作動させ、前面基板110を加熱する。この際、第1隔壁31および第2隔壁32の温度も上昇する。これにより、前面基板110の表面に吸着したガスが放出される。続いて、第2バルブ55を閉じた後、第3バルブ57を開いて、第4真空室44および第5真空室45内の気圧を上げる(リークさせる)。この際、第4真空室44および第5真空室45内の気圧は任意の値に設定でき、例えば、1×102まで気圧を上げる。
これにより、第3隔壁33および第4隔壁34には、差圧により100Paの圧力が生じる。このため、第3隔壁33および第4隔壁34に対して過剰な圧力を加えることなく、これら第3隔壁および第4隔壁を熱交換効率向上材47を介して第1隔壁31および第2隔壁32に接触させることができる。その後、第1冷却機構48aおよび第2冷却機構48bにより、第1隔壁31および第1ヒータ46aと第2隔壁32および第2ヒータ46bとを冷却する。以上の工程により、第1ヒータ46aおよび第2ヒータ46bの冷却速度を加速でき、前面基板110を短時間で冷却することができる。
また、前面基板110と同様に背面基板120を上記製造装置1内で処理する。
製造装置1内で処理された前面基板110および背面基板120は、真空状態に維持され、両基板の周縁部に設けられた封着材により接合される。これにより、真空外囲器100が形成される。以上の工程により、FEDが完成する。
製造装置1内で処理された前面基板110および背面基板120は、真空状態に維持され、両基板の周縁部に設けられた封着材により接合される。これにより、真空外囲器100が形成される。以上の工程により、FEDが完成する。
上記のように構成されたFEDの製造方法および製造装置によれば、前面基板110等は、第1隔壁31および第2隔壁32に接触しない状態で第1真空室41内に置かれ、加熱された後、冷却されている。第3隔壁33および第4隔壁34は、第1ベローズ36および第2ベローズ37を有している。このため、各真空室間の圧力差を設定することにより、第3隔壁33および第4隔壁34を移動させることができる。第1隔壁31および第3隔壁33と第2隔壁32および第4隔壁34とは、熱交換効率向上材47を介して接触可能であるため、加熱された第1ヒータ46aおよび第1隔壁31と、第2ヒータ46bおよび第2隔壁32との冷却速度を加速できる。
上記したことから、基板を隔壁に接触させることが不可能な場合であっても速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置が得られる。また、小型、かつ、安価な基板の製造装置が得られる。
上記したことから、基板を隔壁に接触させることが不可能な場合であっても速やかに加熱および冷却を行うことができる基板の製造方法および製造装置が得られる。また、小型、かつ、安価な基板の製造装置が得られる。
ここで、上記した製造装置1は、真空槽10を第1真空室41、第2真空室42、および第4真空室44の3つの真空室に仕切って構成されても良い。この場合、基板は第1ヒータ46aで加熱される。また、第1隔壁31、第1ヒータ46a、および基板は、第1冷却機構48aで冷却される。
上述した他の実施の形態において、製造装置1は、真空槽10を5つの真空室に仕切り、基板が隔壁に接触しないよう構成されたが、図6に示すように、基板を隔壁に接触させることができる場合は、基板を隔壁で狭持するよう構成されても良い。なお、図6に示した製造装置1の構成において、上記した他の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
この図に示すように、第1ヒータ46aは第2真空室42内に、第2ヒータ46bは第3真空室43内に、それぞれ設けられている。第1冷却機構48aは第3隔壁33内部に、第2冷却機構48bは第4隔壁34内部に、それぞれ設けられている。第1隔壁31には第3ベローズ60が設けられている。第4真空室44を構成するとともに真空槽10の外面に第4ベローズ61が設けられている。第5真空室45を構成するとともに真空槽10の外面に第5ベローズ62が設けられている。
上記した製造装置1を用いて基板を製造する際、各真空室内を真空排気して所定の気圧に制御し、第1隔壁31および第2隔壁32により基板を狭持する。その後、第1ヒータ46aおよび第2ヒータ46bにより、第1隔壁31、第2隔壁32、および基板を加熱する。続いて、各真空室内の気圧をさらに制御し、第3隔壁33を第1ヒータ46aに、第4隔壁34を第2ヒータ46bに、それぞれ接触させる。そして、第1冷却機構48aおよび第2冷却機構48bにより、第1ヒータ46aおよび第1隔壁31と、第2ヒータ46bおよび第2隔壁32と、基板とを冷却すれば良い。
次に、製造装置1を用いて、前面基板110および背面基板120を同時に処理しても良い。ここでは、前面基板110および背面基板120を貼り合わせる場合について説明する。上記した他の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図7に示すように、前面基板110および背面基板120を第1真空室41内に搬入した後、各真空室内を真空排気する。この際、第1真空室41内を高真空状態となるよう真空排気する。その後、前面基板110および背面基板120を、これら基板の周縁部に配置された封着材により封着する。
封着する際、封着材と対向した位置に設けられた第1ヒータ46aおよび第2ヒータ46bにより封着材を加熱する。その後、第1ヒータ46aと対向した個所に設けられた第1冷却機構48aおよび第2ヒータ46bと対向した個所に設けられた第2冷却機構48bにより、第1ヒータ、および第2ヒータを冷却して溶融した封着材を冷却すれば良い。
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図6および図7に示した製造装置1は、真空槽10を第1真空室41、第2真空室42、および第4真空室44の3つの真空室に仕切って構成しても良い。製造装置1により処理される基板は、前面基板110および背面基板120に限らず、半導体関連、平面型ディスプレイ関連などの分野で用いられる基板でも良い。
1…製造装置、10…真空槽、11,31…第1隔壁、12,32…第2隔壁、13,35…熱膨張吸収機構、14…ベローズ、15,41…第1真空室、16,42…第2真空室、17,43…第3真空室、18a,46a…第1ヒータ、18b,46b…第2ヒータ、19…バイパス、20,51…ゲートバルブ、21,52…荒引き用真空ポンプ、22,53…高真空ポンプ、23,54…第1バルブ、24,56…真空計、25,55…第2バルブ、33…第3隔壁、34…第4隔壁、36…第1ベローズ、37…第2ベローズ、44…第4真空室、45…第5真空室、47…熱交換効率向上材、48a…第1冷却機構、48b…第2冷却機構、49…第1バイパス、50…第2バイパス、57…第3バルブ、60…第3ベローズ、61…第4ベローズ、62…第5ベローズ。
Claims (10)
- 隔壁によって仕切られた第1真空室および第2真空室を含む真空槽内において、
第1真空室に基板を搬入して、隔壁上に基板を載置した後、
前記第1真空室および第2真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第2真空室内の気圧を上げ、前記基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。 - 前記加熱機構は、前記第2真空室内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。
- 第1隔壁および第2隔壁により、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室と、前記第1真空室の両側に位置した第2真空室、および第3真空室と、に仕切られた真空槽内において、
第1真空室に基板を搬入して、第2隔壁上に基板を載置した後、
前記第1真空室、第2真空室、および第3真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記第1隔壁に設けられた第1加熱機構、および前記第2隔壁に設けられた第2加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第2真空室内および第3真空室内の気圧を上げ、前記基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。 - 前記第1加熱機構は前記第2真空室内に、前記第2加熱機構は前記第3真空室内に、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項3に記載の基板の製造方法。
- 第1隔壁および第2隔壁により、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室と、前記第1真空室の両側に位置した第2真空室、および第3真空室と、に仕切られた真空槽内において、
前記第2真空室に基板を搬入した後、
前記第1真空室ないし第3真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記第1隔壁に設けられた加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第3真空室内の気圧を上げて前記第1隔壁および第2隔壁を接触させるとともに、前記第3隔壁に設けられた冷却機構により前記加熱機構、および基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。 - 第1隔壁、第2隔壁、第3隔壁、および第4隔壁によって仕切られ、かつ、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室、前記第1隔壁および第3隔壁で囲まれているとともに前記第1真空室に隣接した第2真空室、前記第2隔壁および第4隔壁で囲まれているとともに前記第1真空室に隣接した第3真空室、前記第3隔壁によって仕切られているとともに前記第2真空室に隣接した第4真空室、並びに前記第4隔壁によって仕切られているとともに前記第3真空室に隣接した第5真空室を含む真空槽内において、
第1真空室に基板を搬入した後、
前記第1真空室ないし第5真空室内を真空排気し、
前記真空排気した後、前記第1隔壁に設けられた第1加熱機構、および前記第2隔壁に設けられた第2加熱機構により前記基板を加熱し、
前記基板を加熱した後、前記第4真空室内および第5真空室内の気圧を上げて前記第1隔壁および第3隔壁と前記第2隔壁および第4隔壁とをそれぞれ接触させるとともに、前記第3隔壁に設けられた第1冷却機構、および前記第4隔壁に設けられた第2冷却機構により前記第1加熱機構、第2加熱機構、および基板を冷却することを特徴とする基板の製造方法。 - 基板を載置可能な隔壁によって仕切られているとともに前記基板を収納する第1真空室および第2真空室を含む真空槽と、
前記第1真空室および第2真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記隔壁に設けられているとともに前記第1真空室内の隔壁上に載置された基板を加熱する加熱機構と、
前記第2真空室内の気圧を上げて前記第1真空室内の基板を冷却する加圧手段と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。 - 第1隔壁および基板を載置可能な第2隔壁により、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれ、かつ、基板を収納する第1真空室と、前記第1真空室の両側に位置した第2真空室、および第3真空室とに仕切られた真空槽と、
前記第1真空室、第2真空室、および第3真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記第1隔壁および第2隔壁に設けられているとともに前記第1真空室内の第2隔壁上に載置された基板を加熱する第1加熱機構および第2加熱機構と、
前記第2真空室、および第3真空室内の気圧を上げて前記第1真空室内の基板を冷却する加圧手段と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。 - 第1隔壁および第2隔壁により、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれた第1真空室と、前記第1真空室の両側に位置しているとともに基板を収納する第2真空室、および第3真空室とに仕切られた真空槽と、
前記第1真空室ないし第3真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記第1隔壁に設けられているとともに前記第1真空室内に収納された基板を加熱する加熱機構と、
前記第3真空室内の気圧を上げて前記第1隔壁および第2隔壁を接触させる加圧手段と、
前記第2隔壁に設けられているとともに前記第2隔壁に接触した第1隔壁に設けられた加熱機構および基板を冷却する冷却機構と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。 - 第1隔壁、第2隔壁、第3隔壁、および第4隔壁によって仕切られ、かつ、前記第1隔壁および第2隔壁で囲まれているとともに基板を収納する第1真空室、前記第1隔壁および第3隔壁で囲まれているとともに前記第1真空室に隣接した第2真空室、前記第2隔壁および第4隔壁で囲まれているとともに前記第1真空室に隣接した第3真空室、前記第3隔壁によって仕切られているとともに前記第2真空室に隣接した第4真空室、並びに前記第4隔壁によって仕切られているとともに前記第3真空室に隣接した第5真空室を含む真空槽と、
前記第1真空室ないし第5真空室内を真空排気する真空排気手段と、
前記第1隔壁および第2隔壁に設けられているとともに前記第1真空室内に収納された基板を加熱する第1加熱機構および第2加熱機構と、
前記第4真空室内および第5真空室内の気圧を上げて前記第1隔壁および第3隔壁と前記第2隔壁および第4隔壁とをそれぞれ接触させる加圧手段と、
前記第3隔壁および第4隔壁に設けられているとともに前記第3隔壁に接触した第1隔壁に設けられた第1加熱機構、第4隔壁に接触した第2隔壁に設けられた第2加熱機構、および基板を冷却する第1冷却機構および第2冷却機構と、
を備えていることを特徴とする基板の製造装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004059337A JP2005251934A (ja) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | 基板の製造方法および製造装置 |
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JP2004059337A Pending JP2005251934A (ja) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | 基板の製造方法および製造装置 |
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- 2004-03-03 JP JP2004059337A patent/JP2005251934A/ja active Pending
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