JP2008263063A - 加熱装置および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑止でき、また、基板の大型化に対応することができる加熱装置および基板処理装置を提供する。
【解決手段】平板状のヒータ２１と、ヒータ２１の表面に立設された複数の基板支持ピン２３とを有する基板加熱ユニット２４と、複数の基板加熱ユニット２４が上下方向に積層され、固定配置されてなる基板加熱部３０と、基板加熱部３０に隣接配置され、基板加熱部３０に対して基板１１を出し入れ可能であって、上下方向に昇降可能に構成された基板搬送ロボット５０と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、加熱装置および基板処理装置に関するものである。

従来から、基板に薄膜を形成するための成膜方法の一つにＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学蒸着）法が知られている。このＣＶＤ法を用いて基板を成膜するには、基板を２００〜５００℃程度まで加熱した状態で行うこととなる。この場合、生産効率を考慮して、成膜室に基板を搬送する前に、予め基板を加熱装置にて加熱している。加熱装置としては、加熱チャンバ内を昇降軸により上下方向に移動可能に支持され、かつ基板が載置されるカセットを備え、カセットの温度を制御するための加熱コイルが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特表２００５−５０７１６２号公報

ところで、上述の特許文献１にあるような加熱装置では、図８に示すように、加熱チャンバ７０に複数設けられたカセット７１を上下に昇降させるために第一昇降機構７２と、基板７３を持ち上げるためのフック７４の第二昇降機構７５とを有している。この加熱装置では、基板７３を持った図示しないロボットのアームが、カセット７１間に移動した後、フック７４を上昇させて基板７３を受け取る。その後、アームを引き抜き、フック７４を下降させて基板７３をカセット７１上に載置する。また、加熱チャンバ７０に、次の基板７３を受け入れるために、第一昇降機構７２によりカセット７１を上昇または下降させ、ロボットのパスラインに空きカセット７１を移動させる。

このように特許文献１では、加熱装置に昇降機構が設けられるとともに、カセットが上下方向に昇降するため、加熱装置が大型化してしまうという問題があった。また、特に近年では、基板の大型化が進んでいるため、さらに加熱装置が大型化するという問題があった。さらに、基板の大型化により、基板をフックで支持する際に、基板の撓みが大きくなるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、装置の大型化を抑止でき、また、基板の大型化に対応することができる加熱装置および基板処理装置を提供するものである。

請求項１に記載した発明は、平板状の第一ヒータと、該第一ヒータの表面に立設された複数の基板支持ピンとを有する基板加熱ユニットと、複数の前記基板加熱ユニットが上下方向に積層され、固定配置されてなる基板加熱部と、該基板加熱部に隣接配置され、前記基板加熱部に対して基板を出し入れ可能であって、上下方向に昇降可能に構成された基板搬送ロボットと、を備えていることを特徴としている。

このように構成することで、基板加熱部は固定され、基板搬送ロボットが上下方向に移動することで基板の出し入れがなされるため、基板加熱ユニットを昇降させるためのスペースを確保する必要がなくなり、加熱装置の大型化を抑止することができる効果がある。
また、基板を複数の基板支持ピンに載置するようにしたため、基板と第一ヒータとの間を基板搬送ロボットが移動できる。したがって、基板の受け渡しを確実に行うことができる効果がある。

請求項２に記載した発明は、前記基板加熱部が収容される基板加熱室と、該基板加熱室における前記基板搬送ロボット側の壁面を開閉する扉部材と、該扉部材の前記基板加熱部側の表面に装着された熱反射部材と、を備えていることを特徴としている。
このように構成することで、基板搬送ロボットが配置されている領域と基板加熱室との間を扉部材により遮蔽することができるため、メンテナンスをそれぞれの領域ごとに行うことができる。したがって、効率よくメンテナンスすることができる効果がある。
また、扉部材に熱反射部材を装着することで、基板加熱時に基板加熱室内を効率的に高温に保持することができるため、短時間で確実に基板を加熱することができる効果がある。

請求項３に記載した発明は、前記基板に対向するように配置された前記第一ヒータが、複数の小ヒータをつなぎ合わせて形成されていることを特徴としている。
このように構成することで、基板が大型化しても、第一ヒータをそれに合わせて大型化する必要がなくなる。したがって、ヒータの自重による撓み量を抑制することができ、確実に基板を所望の温度に加熱することができる。結果として、基板の大型化に確実に対応することができる効果がある。
また、第一ヒータのメンテナンス時などに、基板加熱室から容易に出し入れすることができるため、効率よくメンテナンスすることができる効果がある。

請求項４に記載した発明は、前記第一ヒータは、該第一ヒータの周縁部に配置されたフレーム部材に支持されていることを特徴としている。
このように構成することで、第一ヒータの撓みを抑制して、第一ヒータの破損を防止することができる効果がある。また、第一ヒータの周縁部のみを支持しているため、第一ヒータからの輻射熱を基板側に効率よく伝達させることができる効果がある。また、適正な大きさの小ヒータをフレーム部材で確実に載置することができるため、基板の大型化にも対応することができる効果がある。

請求項５に記載した発明は、前記基板加熱部の側面が、伝熱体で覆われていることを特徴としている。
このように構成することで、第一ヒータの周縁部における温度分布の落ち込みを抑止することができるため、基板全面を略均一に加熱することができる効果がある。

請求項６に記載した発明は、前記伝熱体が、発熱体であることを特徴としている。
このように構成することで、第一ヒータの周縁部の温度分布の落ち込みをより確実に抑止することができるため、基板全面をより均一に加熱することができる効果がある。

請求項７に記載した発明は、前記第一ヒータの前記基板搬送ロボット側の周縁部に、第二ヒータが設けられていることを特徴としている。
このように構成することで、第一ヒータの周縁部で一番温度低下が生じやすい基板搬送ロボット側の温度を独立して制御することができるため、基板全面をより確実に均一に加熱することができる効果がある。

請求項８に記載した発明は、前記第二ヒータが、前記第一ヒータよりも高温に保持可能に構成されていることを特徴としている。
このように構成することで、第一ヒータおよび第二ヒータからの輻射熱の温度分布が平面視において略均一にすることができるため、基板全面を均一に加熱することができる効果がある。

請求項９に記載した発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の加熱装置を有し、基板搬送ロボットが収容される基板搬送室が設けられ、該基板搬送室には、基板への処理を行う基板処理室が接続され、前記基板搬送ロボットは、基板加熱室と前記基板処理室との間で前記基板を搬送しうるように構成されていることを特徴としている。
このように構成することで、既存の基板搬送ロボットを利用して基板処理装置を構成することができるため、費用をかけずに実現することができる効果がある。また、基板処理装置の設置面積を増加させずに実現することができる効果がある。

本発明によれば、基板加熱部は固定され、基板搬送ロボットが上下方向に移動することで基板の出し入れがなされるため、基板加熱ユニットを昇降させるためのスペースを確保する必要がなくなり、加熱装置の大型化を抑止することができる。
また、第一ヒータを小ヒータをつなぎ合わせて構成することで、基板が大型化しても、第一ヒータをそれに合わせて大型化する必要がなくなる。したがって、ヒータの自重による撓み量を抑制することができ、確実に基板を所望の温度に加熱することができる。結果として、基板の大型化に確実に対応することができる。

次に、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（成膜装置）
図１は、本実施形態における成膜装置の概略構成図である。
図１に示すように、成膜装置（基板処理装置）１は、基板を別の装置から受け取り、成膜完了後の基板をさらに別の装置へと受け渡すためのロードロック室３と、基板を加熱するための基板加熱室５と、基板に薄膜を形成するための複数の成膜室７（本実施形態では４室）と、基板を搬送するための基板搬送ロボットが備えられた基板搬送室９とで構成されている。また、成膜装置１は、基板搬送室９を中心に、ロードロック室３、基板加熱室５および成膜室７が六角形の各辺に対応するように配置された枚葉クラスタ装置として構成されている。

ロードロック室３は、別の装置から搬送されてきた基板を載置できるとともに、成膜が完了した基板を載置してさらに別の装置へと搬送することができるように構成されている。また、基板は基板支持ピンで支持されるように構成されている。さらに、ロードロック室３には、真空状態に保持できるように、図示しない真空ポンプが接続されている。
成膜室７は、基板表面に成膜を行うための各種装置が備えられている。成膜室７は、４室設けられているため、基板一枚あたりのスループットを短縮することができる。

基板搬送室９には、基板を載置して各室間を搬送可能に構成された後述する基板搬送ロボットが設けられている。基板搬送ロボットには、水平方向、垂直方向に移動可能に構成されたロボットアームが形成されている。

（加熱装置）
図２は、本実施形態における加熱装置の概略構成図（平面図）であり、図３は、加熱装置の概略構成図（側面図）である。
図２、図３に示すように、加熱装置１０は、基板１１を搬出入可能な開口部１３が側面１５に形成された基板加熱室５を備えている。基板加熱室５内には、基板１１を加熱するためのヒータ（第一ヒータ）２１と、基板１１を載置するための基板支持ピン２３とからなる基板加熱ユニット２４が設けられている。基板加熱ユニット２４は複数設けられており、基板加熱部３０を構成している。

図４は、ヒータ２１の側面断面図である。
図４に示すように、ヒータ２１は、カーボンからなる板状部材２５を２枚重ね合わせ、その板状部材２５同士の間にシースヒータ２６が挟持されて構成されている。ヒータ２１は、図示しない電源装置よりシースヒータ２６に電圧を印加することで、加熱されるように構成されている。そして、加熱されたヒータ２１からの輻射熱により基板１１を加熱できるように構成されている。ヒータ２１の上下方向の厚みは、ヒータ２１の自重により撓みが生じない程度の厚みにすることで、ヒータ２１の上下方向の設置枚数を多くすることができる。つまり、基板１１の載置可能な枚数を増やすことができる。

図２、図３に戻り、基板加熱部３０のヒータ２１は、正面視（垂直方向）において、多段に設けられている（本実施形態では、４段）。また、ヒータ２１は、平面視（水平方向）において、基板１１の長手方向に分割して複数配置されている（本実施形態では、３枚）。つまり、ヒータ２１は、平面視において、小ヒータ２１ａをつなぎ合わせて構成されており、小ヒータ２１ａの大きさは基板１１の面積よりも小さく形成されており、それらを組み合わせた全体の大きさは、基板１１を全面覆うように構成されている。

図５は、基板加熱室５内でヒータ２１が載置された状態を示す部分側面図である。
図５に示すように、ヒータ２１は、基板加熱室５内において、フレーム部材３１に周縁部を支持されて配置されている。フレーム部材３１は、例えばステンレスからなり略Ｌ字状に形成されている。また、小ヒータ２１ａにおける基板搬出入方向の手前側と奥側の周縁部を支持するようにフレーム部材３１が設けられている。ヒータ２１は、フレーム部材３１に対して上方から載置して、支持されるように構成されている。フレーム部材３１は、ヒータ２１の荷重を支持可能な強度を有している。なお、フレーム部材３１は、小ヒータ２１ａの全周を支持するように設けられていてもよい。

基板１１は、多段に設けられたヒータ２１同士の間に載置可能に構成されている。つまり、３枚の基板１１が基板加熱室５内に載置可能に構成されている。
また、基板１１は、基板支持ピン２３上に載置される。基板支持ピン２３は、ヒータ２１の上面に複数取り付けられており、基板１１を載置したときに、基板１１の自重による撓みを最小限に抑制すべく適正な位置に取り付けられている。また、基板支持ピン２３は、平面視において基板搬送ロボット５０のロボットアーム５１と干渉しない位置に設けられている。

図６は、基板支持ピン２３の構成図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
図６に示すように、基板支持ピン２３は、ヒータ２１上に取り付けられた支柱２７と、支柱２７の上部に設けられたローラ２８とを備えている。ローラ２８は、その中心軸２９を中心に回転可能に構成されている。このローラ２８に基板１１が載置されることにより、基板１１が加熱により熱伸びする際に、基板１１に傷が発生することを防止することができる。

図７は、基板支持ピンの平面配置図である。
図７に示すように、それぞれの基板支持ピン２３は、ローラ２８の回転方向が基板１１の中心からそれぞれの基板支持ピン２３へ指向する方向に沿うように配置されている。つまり、基板１１が加熱されたときに、基板１１の熱伸び方向に対応するように基板支持ピン２３を配置する。さらに、基板１１の中心に対応する位置の基板支持ピン２３ａはローラ２８を設けず、固定されたピンとする。このように構成することで、基板１１を加熱しても基板１１の中心位置がずれなくなり、加熱が完了した基板１１を搬出（搬送）する際に、位置合わせをすることなく、確実に基板１１を搬出することができる。

図２、図３に戻り、基板加熱室５の内壁面３３には、リフレクタ３５が設けられている。リフレクタ３５は、例えばステンレスの板材で形成されており、内壁面３３を略全面覆うように設けられている。リフレクタ３５により、基板１１を加熱する際に、ヒータ２１からの輻射熱を効率的に基板加熱室５内へ反射させることができ、基板１１の加熱を効率よく行うことができる。

ここで、ヒータ２１の外周部で、かつ、基板１１の外周部に対応した位置には、補助ヒータ４１が設けられている。補助ヒータ４１は、基板１１の搬出入方向手前側に配置された第一補助ヒータ４１ａと、基板１１の搬出入方向両側に配置された第ニ補助ヒータ４１ｂとで構成されている。

第一補助ヒータ４１ａは、ヒータ２１から延設されて設けられている。ヒータ２１と第一補助ヒータ４１ａとの間には、図示しない絶縁材を設けてもよいし、設けなくてもよい。第二補助ヒータ４１ｂは、基板搬送室５の両側面とヒータ２１との隙間で、かつ、基板搬送室５の側面を覆うように設けられている。また、第一補助ヒータ４１ａおよび第二補助ヒータ４１ｂは、それぞれ個別に温度制御ができるように構成されている。なお、基板１１の搬出入方向奥側で、ヒータ２１と基板搬送室５の側面との間に補助ヒータを設けてもよい。

基板加熱室５の開口部１３における、基板１１の搬出入方向手前側には開口部１３を開閉可能に構成されたシャッタ４５が設けられている。ここで、シャッタ４５は、リフレクタ３５と略同一の材質、構造で形成されている。シャッタ４５は、上下に移動可能に構成されている。なお、シャッタ４５は、鋼板などの板状部材にリフレクタ３５と同じステンレス板を貼着した構成としてもよい。

そして、基板加熱室５に連接して基板搬送室９が設けられている。基板搬送室９には、基板１１を搬送可能な基板搬送ロボット５０が備えられている。基板搬送ロボット５０は、複数設置されている（本実施形態では、２台）。基板搬送ロボット５０には、水平方向、垂直方向に移動可能に構成されたロボットアーム５１と、制御部などで構成される本体部５２とで構成されている。

ロボットアーム５１は、基板１１を載置できるように形成されており、本実施形態においては、平面視において４本形成されている。また、ロボットアーム５１における、基板１１の搬出入方向に沿う方向の長さは、基板１１をロボットアーム５１上に確実に載置して搬送することができるように基板１１より長く形成されている。

また、ロボットアーム５１の垂直方向における厚みは、基板加熱室５内に設けられた基板支持ピン２３の高さよりも薄く形成されている。このようにすることで、基板１１をロボットアーム５１上に載置して、基板加熱室５へと搬送し、基板１１を基板加熱室５内の基板支持ピン２３上に移設する際に、基板１１を落下させることなくスムーズにロボットアーム５１上から基板支持ピン上に移設することができる。つまり、基板１１に集中荷重などがかかることなく確実に移設することができる。また、基板１１の加熱が完了した後、基板加熱室５から搬出する際に基板支持ピン２３により形成される基板１１とヒータ２１との間の隙間にロボットアーム５１を挿通することができるため、基板１１をロボットアーム５１上に確実に移設することができる。

また、基板加熱室５内に、図示しない窒素ガス供給部が設けられている。窒素ガス供給部より窒素ガスを基板加熱室５内に供給すると、基板１１の昇温速度を速めることができる。また、このとき基板加熱室５内の圧力は１００Ｐａ程度に保持できるように構成されている。

また、基板搬送室９には、排気口５３が形成されている。排気口５３は、基板搬送室９における基板加熱室５との境界部近傍に形成されている。排気口５３により、基板搬送室９内の排気をすることができるとともに、シャッタ４５が開状態に保持されているときには、基板加熱室５内の排気をすることができるように構成されている。このようにすることで、基板加熱室５に排気手段を設ける必要がなくなりコスト低減できる。また、基板加熱室５から基板搬送室９に流出した高温の窒素ガスは、基板搬送ロボット５０に到達する前に排気口５３から排出されるので、高温の窒素ガスによる基板搬送ロボット５０への悪影響を防止することができる。

（作用）
次に、成膜装置１を用いて基板１１に成膜する場合の作用について説明する。
上記構成の成膜装置１を用いて基板１１の表面に薄膜を成膜するには、ロードロック室３へと搬送されてきた基板１１を真空状態に保持し、基板搬送ロボット５０にて基板１１を基板搬送室９内へと取り出す。このとき、基板１１はロボットアーム５１に載置されている。

基板１１を載置した状態でロボットアーム５１を水平方向に回転させるとともに、垂直方向に移動させながら、基板１１を基板加熱室５へと搬送する。基板加熱室５では、基板１１を３段に配置可能に構成されているため、基板１１を載置させる位置に合わせてロボットアーム５１の高さを調節する。

ロボットアーム５１が適正な高さに調整された後に、基板１１が載置されたロボットアーム５１を基板加熱室５内へと移動する。このとき、ロボットアーム５１が基板支持ピン２３と干渉しないように、ロボットアーム５１を基板加熱室５内に差し入れる。そして、平面視における基板１１の中心が、複数設けられた基板支持ピン２３の内、中心の基板支持ピン２３ａの上方に位置するように配置されるとロボットアーム５１の水平方向の移動を停止する。

基板１１の水平方向の位置が決まった後に、ロボットアーム５１を下方に移動して、基板１１の下面を基板支持ピン２３のローラ２８の上端に当接させる。基板１１が基板加熱ユニット２４の基板支持ピン２３上に載置されると、ロボットアーム５１を基板加熱室５の基板加熱室５内から引き出すように移動する。このとき、ロボットアーム５１が、基板１１およびヒータ２１と接触しない位置に保持した状態で引き出す。

基板加熱室５内に基板１１が載置されると、基板１１の加熱を開始する。基板１１は、約２００〜５００℃程度に加熱する。基板１１は、その上面と下面に対向するように配置されているヒータ２１の輻射熱により加熱される。ここで、基板１１を加熱する際には、シャッタ４５を閉状態にすると、基板加熱室５内の熱が基板搬送室９側へ漏出することがなくなり、基板１１を効率的に加熱することができる。また、基板搬送ロボット５０への熱の影響がなくなるため、基板搬送ロボット５０の動作精度を維持することができるとともに、長寿命化を図ることができる。

さらに、ヒータ２１だけでなく、ヒータ２１の周縁部に第一補助ヒータ４１ａおよび第二補助ヒータ４１ｂを設けたため、ヒータ２１の周縁部において温度分布の落ち込みがなくなり、基板１１を全面略均一に加熱することができる。また、基板加熱室５の内壁面３３にリフレクタ３５を設けているため、ヒータ２１および補助ヒータ４１からの輻射熱を基板１１に向かって作用させることができる。

そして、基板１１を加熱すると、基板１１の熱伸びが発生する。ここで、基板１１の下面に当接している基板支持ピン２３にローラ２８を設け、かつ、そのローラ２８が基板１１の中心からそれぞれの基板支持ピン２３へ指向する方向と同一の方向に回転するようにした。また、基板１１の中心に対応する位置の基板支持ピン２３ａはローラ２８を設けず、固定されたピンにした。このように構成することで、基板１１を加熱しても基板１１の中心がずれることなく、基板１１の中心から放射状に基板１１が熱伸びするようにできる。さらに、基板１１の下面がローラ２８と当接することにより、基板１１の下面に熱伸びに起因する傷の発生を抑制することができる。

基板１１の加熱が完了すると、シャッタ４５を開状態にし、開口部１３からロボットアーム５１を基板加熱室５内へ移動させる。ロボットアーム５１は、基板１１の下面とヒータ２１の上面との隙間に挿通するように移動させる。ロボットアーム５１の先端が平面視において、基板１１における基板搬出入方向奥側の周縁部より奥側に移動すると、次にロボットアーム５１を上方に移動させてロボットアーム５１に基板１１を載置する。基板１１が基板支持ピン２３のローラ２８上端から離間する位置まで移動したら、ロボットアーム５１を基板加熱室５内から引き出すように水平方向に移動する。基板１１を基板加熱室５から搬出させる際に、基板搬送室９の排気口５３より排気しながら行うと、基板搬送ロボット５０の本体部５２への熱の影響を低減させることができ、基板搬送ロボット５０の動作精度を維持することができる。

図１に戻り、基板加熱室５から搬出された基板１１は高温に保持された状態で、基板搬送ロボット５０により成膜室７へと搬送される。成膜室７では、ＣＶＤ法などを用いて基板１１に成膜が施される。基板１１への成膜が完了すると、基板搬送ロボット５０により基板１１をロードロック室３へと搬送する。ロードロック室３に載置された基板１１をアンロードし、真空状態下から大気圧下へ変化させる。
そして、図示しない搬送装置にて、成膜が完了した基板１１をロードロック室３から取り出し、さらに別の装置（次工程）へと基板１１を搬送する。

（実施例）
上述の成膜装置１を用いて基板１１に成膜を施す場合について具体的に説明する。
基板加熱室５のヒータ２１の温度を３５０℃に設定すると、基板１１を３２０℃まで昇温させるのに３００秒かかる。本実施形態の基板加熱室５においては、基板加熱ユニットを３段に設けたため、１００秒ごとに異なる基板加熱ユニットに対して順に基板の出し入れを行う。この場合、基板加熱室５による基板１１の１枚あたりのスループットは、１００秒／枚となる。また、成膜室７でのプロセス時間は、４００秒である。本実施形態においては、枚葉式の成膜室７を４室設けたため、１００秒ごとに異なる成膜室７に対して順に基板の出し入れを行う。この場合、全ての成膜室７による基板１枚あたりのスループットは、１００秒／枚となる。
したがって、本実施形態の成膜装置１を用いて基板１１を成膜すると、１００秒ごとに１枚の割合で基板１１が成膜されることとなる。

一方、基板加熱室５を設けずに、成膜室７で加熱と成膜を行う場合には、一室あたり加熱時間３００秒＋プロセス時間４００秒＝７００秒かかることとなる。本実施形態のように成膜室を４室設けたとしても、基板１枚あたりのスループットは、７００／４＝１７５秒／枚となり、効率が悪い。また、成膜室を５室設けたとしても、基板１枚あたりのスループットは、１４０秒／枚となる。

本実施形態によれば、平板状のヒータ２１と、ヒータ２１の表面に立設された複数の基板支持ピン２３とを有する基板加熱ユニット２４と、複数の基板加熱ユニット２４が上下方向に積層され、固定配置されてなる基板加熱部３０と、基板加熱部３０に隣接配置され、基板加熱部３０に対して基板１１を出し入れ可能であって、上下方向に昇降可能に構成された基板搬送ロボット５０と、を備えた。

このように構成したため、基板加熱部３０は固定され、基板搬送ロボット５０が上下方向に移動することで基板１１の出し入れがなされ、基板加熱ユニット２４を昇降させるためのスペースを確保する必要がなくなり、加熱装置１０の大型化を抑止することができる。
また、基板１１を複数の基板支持ピン２３に載置するようにしたため、基板１１とヒータ２１との間を基板搬送ロボット５０のロボットアーム５１が移動できる。したがって、基板１１の受け渡しを確実に行うことができる。

また、基板加熱部３０が収容される基板加熱室５と、基板加熱室５における基板搬送ロボット５０側の側面１５の開口部１３を開閉するシャッタ４５と、を設け、シャッタ４５をリフレクタ３５として機能するように構成した。
このように構成したため、基板搬送ロボット５０が配置されている基板搬送室９と基板加熱室５との間をシャッタ４５により遮蔽することができ、メンテナンスをそれぞれの室ごとに行うことができる。したがって、効率よくメンテナンスすることができる。
また、シャッタ４５にリフレクタ３５の機能を持たせることで、基板１１の加熱時に基板加熱室５内を効率的に高温に保持することができ、短時間で確実に基板１１を加熱することができる。

また、基板１１に対向するように配置されたヒータ２１が、複数の小ヒータ２１ａをつなぎ合わせて形成されるように構成した。
このように構成したため、基板１１が大型化しても、ヒータ２１をそれに合わせて大型化する必要がなくなる。したがって、ヒータの自重による撓み量を抑制することができ、確実に基板１１を所望の温度に加熱することができる。結果として、基板１１の大型化に確実に対応することができる。
また、ヒータ２１のメンテナンス時などに、基板加熱室５から小ヒータ２１ａを容易に出し入れすることができるため、効率よくメンテナンスすることができる。

また、ヒータ２１は、ヒータ２１の周縁部に配置されたフレーム部材３１に支持されるように構成した。
このように構成したため、ヒータ２１の撓みを抑制して、ヒータ２１の破損を防止することができる。また、ヒータ２１の周縁部のみを支持しているため、ヒータ２１からの輻射熱を基板１１側に効率よく伝達させることができる。また、適正な大きさの小ヒータ２１ａをフレーム部材３１で確実に載置することができるため、基板１１の大型化にも対応することができる。

また、基板加熱部３０の側面（基板搬送室５の両側面とヒータ２１との隙間で、かつ、基板搬送室５の側面）を覆うように、第二補助ヒータ４１ｂを設けた。
このように構成することで、ヒータ２１の周縁部における温度分布の落ち込みを抑止することができるため、基板１１全面を略均一に加熱することができる。

また、ヒータ２１の基板搬送ロボット５０側の周縁部に、第一補助ヒータ４１ａを設けた。
このように構成したため、ヒータ２１の周縁部で一番温度低下が生じやすい基板搬送ロボット５０側の温度を独立して制御することができるため、基板１１全面をより確実に均一に加熱することができる。

また、第一補助ヒータ４１ａが、ヒータ２１よりも高温に保持できるように構成した。
このように構成したため、ヒータ２１および第一補助ヒータ４１ａからの輻射熱の温度分布が平面視において略均一にすることができるため、基板１１全面を均一に加熱することができる。

さらに、基板搬送ロボット５０が収容される基板搬送室９が設けられ、基板搬送室９には、基板１１への処理を行うロードロック室３および成膜室７が接続され、基板搬送ロボット５０は、ロードロック室３、基板加熱室５および成膜室７の間で基板１１を搬送しうるように構成した。
このように構成したため、既存の基板搬送ロボットを利用して成膜装置１０を構成することができるため、費用をかけずに実現することができる。また、成膜装置１０の設置面積を増加させずに実現することができる。

なお、上述の実施形態における成膜装置１０は、ＲＦ電源や真空ポンプを含む成膜室７に加熱機構を組み込む場合と比較して装置構成を簡素にすることができるため、費用をかけずに実現することができる。また、加熱機構を成膜室７から分離して基板加熱室５に設けることにより、基板１１へのプロセス時間などの条件によりスループットを向上することができる。

尚、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、排気口を搬送チャンバ側のみに形成した場合の説明をしたが、加熱装置側にも形成してもよい。
また、本実施形態において、加熱装置にシャッタを設けた場合の説明をしたが、シャッタを設けることなく、基板搬送ロボット側の開口部を常に開放してもよい。
また、本実施形態において、第一ヒータの周縁部に補助ヒータを設けた場合の説明をしたが、ヒータ機能を有さない伝熱体を第一ヒータに接続した状態で設けてもよい。
さらに、本実施形態において、一方向に回転可能なローラを有した基板支持ピンを採用した場合の説明をしたが、基板支持ピンの構造は上述の実施形態の構造に限られず、他の構造であってもよい。例えば、ローラの代わりに球体を用いた構造であってもよい。

本発明の実施形態における成膜装置の概略構成図である。 本発明の実施形態における加熱装置の概略構成図（平面図）である。 本発明の実施形態における加熱装置の概略構成図（側面図）である。 本発明の実施形態におけるヒータの側面図である。 本発明の実施形態における基板加熱室内のヒータの載置状態を示す部分側面図である。 本発明の実施形態における基板支持ピンの概略構成図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施形態における基板支持ピン 従来の加熱装置を示す概略構成図である。

符号の説明

５…基板加熱室 １０…加熱装置 １１…基板 １３…開口部 ２１…ヒータ（第一ヒータ） ２３…基板支持ピン ２４…基板加熱ユニット ３０…基板加熱部 ３１…フレーム部材 ４１…補助ヒータ（伝熱体、発熱体） ４１ａ…第一補助ヒータ（第二ヒータ） ４５…シャッタ（扉部材） ５０…基板搬送ロボット ５１…ロボットアーム

Claims (9)

1. 平板状の第一ヒータと、該第一ヒータの表面に立設された複数の基板支持ピンとを有する基板加熱ユニットと、
   複数の前記基板加熱ユニットが上下方向に積層され、固定配置されてなる基板加熱部と、
   該基板加熱部に隣接配置され、前記基板加熱部に対して基板を出し入れ可能であって、上下方向に昇降可能に構成された基板搬送ロボットと、を備えていることを特徴とする加熱装置。
2. 前記基板加熱部が収容される基板加熱室と、
   該基板加熱室における前記基板搬送ロボット側の壁面を開閉する扉部材と、
   該扉部材の前記基板加熱部側の表面に装着された熱反射部材と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記基板に対向するように配置された前記第一ヒータが、複数の小ヒータをつなぎ合わせて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
4. 前記第一ヒータは、該第一ヒータの周縁部に配置されたフレーム部材に支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加熱装置。
5. 前記基板加熱部の側面が、伝熱体で覆われていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加熱装置。
6. 前記伝熱体が、発熱体であることを特徴とする請求項５に記載の加熱装置。
7. 前記第一ヒータの前記基板搬送ロボット側の周縁部に、第二ヒータが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の加熱装置。
8. 前記第二ヒータが、前記第一ヒータよりも高温に保持可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の加熱装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の加熱装置を有し、
   基板搬送ロボットが収容される基板搬送室が設けられ、
   該基板搬送室には、基板への処理を行う基板処理室が接続され、
   前記基板搬送ロボットは、基板加熱室と前記基板処理室との間で前記基板を搬送しうるように構成されていることを特徴とする基板処理装置。

Images