JP2006324336A - Heat treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体ウェハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を熱処理プレートにより加熱して処理する熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus that heats and processes a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus using a heat treatment plate.
このような熱処理装置として、特許文献1には、加熱プレートと、鏡面化処理等された内面が基板側面に対向するように配置される枠体と、を備える装置が開示されている。特許文献1に記載の装置によれば、基板の周囲を枠体で囲う構成としていることから、パーティクルが基板に付着することを防止しながら、基板側面からの温度低下を防止することができ、基板温度の面内均一性を高めることが可能となる。
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、枠体が基板側面にのみ対向することから、基板全面を十分に均一な温度とすることは困難である。 However, in the apparatus described in Patent Document 1, since the frame body faces only the side surface of the substrate, it is difficult to set the entire surface of the substrate to a sufficiently uniform temperature.
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能な熱処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of efficiently heat-treating the entire substrate surface to a sufficiently uniform temperature.
請求項1に記載の発明は、基板通過用の開口部を有するチャンバと、前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段とを備えた熱処理装置において、前記チャンバは、その内面全域が熱反射処理されたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a heat treatment apparatus including a chamber having an opening for passing a substrate and a substrate holding means for holding the substrate in the chamber. It is characterized by that.
請求項2に記載の発明は、基板通過用の開口部を有するチャンバと、前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段とを備えた熱処理装置において、前記チャンバは、熱透過性材料からなる内側層と、前記内側層の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is a heat treatment apparatus including a chamber having an opening for passing a substrate and a substrate holding means for holding the substrate in the chamber, wherein the chamber is an inner side made of a heat-permeable material. And an outer layer having an inner peripheral surface that is heat-reflected over the entire outer peripheral surface of the inner layer.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の熱処理装置において、前記基板保持手段は、前記チャンバ内に配設されその上部に基板を載置する加熱プレートからなる。 According to a third aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the first or second aspect, the substrate holding means includes a heating plate disposed in the chamber and mounting a substrate thereon.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の熱処理装置において、前記チャンバにおける開口部を閉鎖する閉鎖位置と、当該開口部を開放する解放位置との間を移動可能な開閉扉をさらに備える。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, a gap between a closed position for closing the opening in the chamber and a release position for opening the opening is provided. A movable opening / closing door is further provided.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の熱処理装置において、前記開閉扉は、当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面が熱反射処理された。 According to a fifth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the fourth aspect, the open / close door is heat-reflected on a surface of the open / close door facing the chamber.
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の熱処理装置において、前記開閉扉は、熱透過性材料からなる開閉扉内側層と、当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面と反対面全域に対して熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層と、を備える。 A sixth aspect of the present invention is the heat treatment apparatus according to the fourth aspect, wherein the open / close door includes an open / close door inner layer made of a heat-permeable material, and an entire area of the open / close door opposite to the surface facing the chamber. And an open / close door outer layer having an inner peripheral surface subjected to heat reflection treatment.
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の熱処理装置において、前記熱反射処理は、熱反射率が95%以上となるように処理される。 According to a seventh aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the heat reflection treatment is performed such that the heat reflectance is 95% or more.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の熱処理装置において、前記熱反射処理は、鏡面処理である。 According to an eighth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the seventh aspect, the heat reflection process is a mirror surface process.
請求項9に記載の発明は、請求項3乃至請求項8のいずれかに記載の熱処理装置において、前記加熱プレートは、熱透過性材料から構成される。 According to a ninth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to any one of the third to eighth aspects, the heating plate is made of a heat permeable material.
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の熱処理装置において、前記加熱プレートにおける基板載置面の反対側面には、線状の加熱手段が配設される。 According to a tenth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the ninth aspect, a linear heating means is disposed on the side surface of the heating plate opposite to the substrate mounting surface.
請求項1に記載の発明によれば、基板通過用の開口部を有するチャンバと、チャンバの内面全域が熱反射処理されたことから、チャンバ外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, since the chamber having the substrate passage opening and the entire inner surface of the chamber are subjected to the heat reflection treatment, it is possible to prevent heat from being released to the outside of the chamber. . This makes it possible to efficiently heat the entire surface of the substrate to a sufficiently uniform temperature.
請求項2に記載の発明によれば、チャンバが、熱透過性材料からなる内側層と内側層の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層とを備えることから、チャンバ外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。 According to the second aspect of the invention, the chamber includes an inner layer made of a heat-permeable material and an outer layer having an inner peripheral surface that is heat-reflected with respect to the entire outer peripheral surface of the inner layer. Heat can be prevented from being released outside the chamber. This makes it possible to efficiently heat the entire surface of the substrate to a sufficiently uniform temperature.
請求項3に記載の発明によれば、基板保持手段は、チャンバ内に配設されその上部に基板を載置する加熱プレートからなることから、簡易な構成でありながら、基板を保持することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the substrate holding means includes the heating plate that is disposed in the chamber and places the substrate on the upper portion thereof, so that the substrate can be held with a simple configuration. It becomes possible.
請求項4乃至請求項6に記載の発明によれば、チャンバにおける開口部を閉鎖する閉鎖位置と、当該開口部を開放する解放位置との間を移動可能な開閉扉をさらに備えることから、チャンバ外に熱が放出されることをさらに防止することができる。 According to invention of Claim 4 thru | or 6, since it further has an opening-and-closing door which can move between the closed position which closes the opening part in a chamber, and the open position which opens the said opening part, a chamber It is possible to further prevent heat from being released to the outside.
請求項7に記載の発明によれば、熱反射処理は、熱反射率が95%以上となるように処理されることから、チャンバや開閉扉自体で熱を吸収することによる熱エネルギーの消費を防止し、さらに効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。 According to the invention described in claim 7, since the heat reflection process is performed so that the heat reflectivity becomes 95% or more, the consumption of heat energy by absorbing heat in the chamber or the door itself is reduced. In addition, it is possible to efficiently heat the entire surface of the substrate to a sufficiently uniform temperature.
請求項8に記載の発明によれば、熱反射処理は、鏡面処理であることから、簡易な構成でありながら、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。 According to the invention described in claim 8, since the heat reflection process is a mirror surface process, it is possible to efficiently heat the entire surface of the substrate to a sufficiently uniform temperature while having a simple configuration.
請求項9に記載の発明によれば、加熱プレートは、熱透過性材料から構成されることから、基板の下面に対しても十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。 According to the ninth aspect of the present invention, since the heating plate is made of a heat-permeable material, it is possible to perform heat treatment on the lower surface of the substrate to a sufficiently uniform temperature.
請求項10に記載の発明によれば、加熱プレートにおける基板載置面の反対側面には、線状の加熱手段が配設されることから、線状の加熱手段から発散された熱を加熱手段自身に遮断されることなく基板に到達させることが可能となる。
According to the invention described in
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図1はこの発明の第1実施形態に係る熱処理装置を示す平面概要図であり、図2および図3はその側面概要図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing a heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are schematic side views thereof.
この第1実施形態に係る熱処理装置は、基板W通過用の開口部13を有するチャンバ10と、チャンバ10内に配設されその上部に基板Wを載置する加熱プレート21とを備える。このチャンバ10は、外側層12と、外側層12の内周面全域を覆う内側層11とを備える。この内側層11は、その内面全域が熱反射処理されている。このため、チャンバ10外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板W全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
The heat treatment apparatus according to the first embodiment includes a
なお、内側層11の熱反射処理は、熱反射率が95%以上となるように処理されている。このため、チャンバ10自体で熱を吸収することによる熱エネルギーの消費を防止し、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
In addition, the heat | fever reflection process of the inner layer 11 is processed so that a heat | fever reflectance may be 95% or more. For this reason, it is possible to prevent consumption of heat energy by absorbing heat in the
また、内側層11の材料として、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀がより好ましい。この場合には、簡易な構成でありながら、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。ここで、この明細書において、その内周面が鏡面処理された金属材料とは、内側層41の外周面全域に対して金属材料を鍍金したものを含む。
Moreover, as the material of the inner layer 11, a metal material whose inner peripheral surface is mirror-finished is preferable, and nickel, aluminum, and silver are more preferable as the metal material. In this case, it is possible to efficiently heat the entire surface of the substrate to a sufficiently uniform temperature with a simple configuration. Here, in this specification, the metal material whose inner peripheral surface is mirror-finished includes a metal material plated on the entire outer peripheral surface of the
この第1実施形態に係る熱処理装置は、チャンバ10における開口部13を開閉移動可能な開閉扉30をさらに備える。開閉扉30は、図2に示すように開口部13を閉鎖する閉鎖位置と、図3に示すように開口部13を開放する開放位置との間を移動可能となるように移動手段70(図4参照)に接続される。このため、チャンバ10外に熱が放出されることをさらに防止することができる。
The heat treatment apparatus according to the first embodiment further includes an opening / closing
この開閉扉30は、開閉扉外側層32と、開閉扉外側層32のチャンバ10内を向く面を覆う開閉扉内側層31と、を備える。そして、この開閉扉内側層31のチャンバ10内を向く面が熱反射処理されている。
The open /
なお、開閉扉内側層31の熱反射処理は、チャンバ10の内側層11と同様に、熱反射率が95%以上となるように処理されている。このため、開閉扉30自体で熱を吸収することによる熱エネルギーの消費を防止し、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
In addition, the heat reflection process of the door
また、開閉扉内側層31の材料として、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀がより好ましい。
Moreover, as a material of the door
加熱プレート21は、熱透過性材料から構成される。この加熱プレート21を構成する熱透過性材料として、チャンバ40の内側層41と同様に、赤外線を投下するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英が好ましい。
The
この加熱プレート21の基板W載置面の反対側面には、複数の線状の抵抗ヒータ22が配設されている。この抵抗ヒータ22が線状であることから、この抵抗ヒータ22から発散された熱が熱反射処理された内側層11の内周面または開閉扉内側層31の内周面により反射された場合であっても、その熱を抵抗ヒータ22自身に遮断されることなく基板Wに到達させることが可能となる。
A plurality of
次に、この熱処理装置の主要な電気的構成について説明する。 Next, the main electrical configuration of this heat treatment apparatus will be described.
図4は、この熱処理装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing the main electrical configuration of the heat treatment apparatus.
この熱処理装置は、装置の制御に必要なプログラムが格納されたROM61と、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAM62と、論理演算を実行するCPU63とからなる制御部60を備える。
The heat treatment apparatus includes a
この制御部60は、インターフェース64を介して、開閉扉30の移動機構70および抵抗ヒータ22を駆動する抵抗ヒータ駆動部80と接続されている。
The
このような構成を有する熱処理装置において、加熱プレート21上に載置された基板Wを加熱するときには、開閉扉30を閉止位置に移動させて、チャンバ10の開口部13を閉止する。この状態で、抵抗ヒータ22を駆動する。抵抗ヒータ22から基板W方向に向けて発散された熱は、熱透過性材料から構成される加熱プレート21を透過し、基板Wに到達する。また、抵抗ヒータ22から基板W方向以外の方向に向けて発散された熱は、熱反射処理された内側層11の内周面または開閉扉内側層31の内周面によって反射され、この反射を複数回繰り返すことにより、基板Wに到達する。
In the heat treatment apparatus having such a configuration, when heating the substrate W placed on the
次に、この発明の他の実施形態について図面に基づいて説明する。図5は、この発明の第2実施形態に係る熱処理装置を示す平面概要図であり、図6および図7はその側面概要図である。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic plan view showing a heat treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are schematic side views thereof.
この第2実施形態に係る熱処理装置は、基板W通過用の開口部43を有するチャンバ40と、チャンバ40内に配設されその上部に基板Wを載置する加熱プレート21とを備える。このチャンバ40は、熱透過性材料からなる内側層41と、内側層41の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層42と、を備える。このため、抵抗ヒータ22から基板W方向以外の方向に向けて発散された熱であっても、熱透過性材料からなる内側層41を透過して、熱反射処理された内周面を有する外側層42によって反射される。そして、この反射を複数回繰り返すことにより、抵抗ヒータ22から発散された熱が概ね基板Wに到達する。第2実施形態に係る熱処理装置は、このような構成を採用するため、チャンバ40外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板W全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
The heat treatment apparatus according to the second embodiment includes a
なお、内側層41の材料として、赤外線を透過するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英がより好ましい。これは、石英であれば、加熱によりパーティクルが生じることが少なく、基板Wを汚染することを防止することが可能となるからである。他方、外側層42の材料として、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀、金がより好ましい。
The material of the
この熱処理装置は、チャンバ40における開口部43を開閉移動可能な開閉扉50をさらに備える。開閉扉50は、図5に示すように開口部43を閉鎖する閉鎖位置と、図6に示すように開口部43を開放する解放位置との間を移動可能となるように移動手段70(図4参照)に接続される。このため、チャンバ40外に熱が放出されることをさらに防止することができる。
This heat treatment apparatus further includes an opening / closing
この開閉扉50は、熱透過性材料からなる開閉扉内側層51と、開閉扉50におけるチャンバ40内を向く面と反対面全域に対して熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層52と、を備える。
The open /
なお、この開閉扉内側層51の材料として、チャンバ40の内側層41と同様に、赤外線を透過するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英がより好ましい。他方、この開閉扉外側層52の材料として、チャンバ40の外側層42と同様に、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀、金がより好ましい。
As the material of the door
第1実施形態に係る熱処理装置と同様に、加熱プレート21は、熱透過性材料から構成される。この加熱プレート21を構成する熱透過性材料として、チャンバ40の内側層41と同様に、赤外線を投下するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英が好ましい。
Similar to the heat treatment apparatus according to the first embodiment, the
この加熱プレート21の基板W載置面の反対側面には、複数の線状の抵抗ヒータ22が配設されている。この抵抗ヒータ22が線状であることから、この抵抗ヒータ22から発散された熱が内側層41または開閉扉内側層51を通過して、外側層42または開閉扉外側層52により反射された場合であっても、その熱を抵抗ヒータ22自身に遮断されることなく基板Wに到達させることが可能となる。
A plurality of
なお、この第2実施形態に係る熱処理装置は、第1実施形態に係る熱処理装置と同様の電気的構成を有する。すなわち、この熱処理装置は、図4に示すように、装置の制御に必要なプログラムが格納されたROM61と、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAM62と、論理演算を実行するCPU63とからなる制御部60を備える。
The heat treatment apparatus according to the second embodiment has the same electrical configuration as the heat treatment apparatus according to the first embodiment. That is, as shown in FIG. 4, the heat treatment apparatus includes a
このような構成を有する熱処理装置において、加熱プレート21上に載置された基板Wを加熱するときには、開閉扉50を閉止位置に移動させて、チャンバ40の開口部43を閉止する。この状態で、抵抗ヒータ22を駆動する。抵抗ヒータ22から基板W方向に向けて発散された熱は、熱透過性材料から構成される加熱プレート21を透過し、基板Wに到達する。また、抵抗ヒータ22から基板W方向以外の方向に向けて発散された熱は、熱透過性材料からなる内側層41を透過して、熱反射処理された内周面を有する外側層42によって反射されるか、または、熱透過性材料からなる開閉扉内側層31を透過して、熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層52によって反射され、この反射を複数回繰り返すことにより、基板Wに到達する。
In the heat treatment apparatus having such a configuration, when the substrate W placed on the
なお、上述した第1実施形態において、開閉扉30を採用しているが、開閉扉30に代えて、第2実施形態における開閉扉50を採用してもよい。
In addition, in the 1st Embodiment mentioned above, although the
また、上述した第2実施形態において、開閉扉50を採用しているが、開閉扉50に代えて、第1実施形態における開閉扉30を採用してもよい。
Moreover, in the second embodiment described above, the opening / closing
なお、上述した実施形態において、加熱プレート21に配設される複数の線状の抵抗ヒータ22を採用しているが、一または複数の蛇行状の抵抗ヒータを採用してもよい。
In the above-described embodiment, the plurality of
さらに、上述した実施形態において、基板Wの加熱手段として、加熱プレート21に配設される抵抗ヒータ22を採用しているが、例えば赤外線ランプ等のその他の加熱手段を採用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
10 チャンバ
11 内側層
12 外側層
13 開口部
21 加熱プレート
22 抵抗ヒータ
30 開閉扉
31 開閉扉内側層
32 開閉扉外側層
40 チャンバ
41 内側層
42 外側層
43 開口部
50 開閉扉
51 開閉扉内側層
52 開閉扉外側層
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記チャンバは、その内面全域が熱反射処理されたことを特徴とする熱処理装置。 In a heat treatment apparatus comprising a chamber having an opening for passing a substrate, and substrate holding means for holding the substrate in the chamber,
The heat treatment apparatus characterized in that the entire inner surface of the chamber is heat-reflected.
前記チャンバは、
熱透過性材料からなる内側層と、
前記内側層の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。 In a heat treatment apparatus comprising a chamber having an opening for passing a substrate, and substrate holding means for holding the substrate in the chamber,
The chamber is
An inner layer of heat permeable material;
An outer layer having an inner peripheral surface that is heat-reflected with respect to the entire outer peripheral surface of the inner layer;
A heat treatment apparatus comprising:
前記基板保持手段は、前記チャンバ内に配設されその上部に基板を載置する加熱プレートからなる熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 1 or 2,
The substrate holding means is a heat treatment apparatus comprising a heating plate disposed in the chamber and placing a substrate thereon.
前記チャンバにおける開口部を閉鎖する閉鎖位置と、当該開口部を開放する解放位置との間を移動可能な開閉扉をさらに備える熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The heat processing apparatus further provided with the opening-and-closing door which can move between the closed position which closes the opening part in the said chamber, and the open position which opens the said opening part.
前記開閉扉は、当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面が熱反射処理された熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein
The open / close door is a heat treatment apparatus in which a surface of the open / close door facing the chamber is heat-reflected.
前記開閉扉は、
熱透過性材料からなる開閉扉内側層と、
当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面と反対面全域に対して熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層と、
を備える熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein
The door is
A door inner layer made of a heat-permeable material;
An open / close door outer layer having an inner peripheral surface that is heat-reflected with respect to the entire surface opposite to the surface facing the inside of the chamber in the open / close door;
A heat treatment apparatus comprising:
前記熱反射処理は、熱反射率が95%以上となるように処理される熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The heat reflection process is a heat treatment apparatus that is processed so that the heat reflectivity is 95% or more.
前記熱反射処理は、鏡面処理である熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 7,
The heat treatment is a heat treatment apparatus in which the heat reflection treatment is a mirror surface treatment.
前記加熱プレートは、熱透過性材料から構成される熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to any one of claims 3 to 8,
The heating plate is a heat treatment apparatus made of a heat-permeable material.
前記加熱プレートにおける基板載置面の反対側面には、線状の加熱手段が配設される熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to claim 9, wherein
A heat treatment apparatus in which linear heating means is disposed on a side surface of the heating plate opposite to the substrate mounting surface.
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008263063A (en) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Ulvac Japan Ltd | Heating device, and substrate-treating device |
KR101540931B1 (en) * | 2013-05-06 | 2015-08-03 | 주식회사 비아트론 | Reflect Shutter and Heat Treatment Apparatus Having The Same and Heat Treatment Method Using the Same |
-
2005
- 2005-05-17 JP JP2005144241A patent/JP2006324336A/en active Pending
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