JP2008270408A - Support pin, its manufacturing method, thermal treatment device, and substrate calcining furnace - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、単に「基板」という)に対して加熱処理が施される際に、当該加熱処理を施される基板を支持する支持ピンに関する。 In the present invention, when a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for plasma display, a substrate for an optical disk, etc. (hereinafter simply referred to as “substrate”) is subjected to heat treatment. The present invention relates to a support pin that supports a substrate subjected to the heat treatment.
基板に対して一連の処理を行う基板処理装置は、基板に対する各種の処理を実行する単位処理部(例えば、焼成処理部、洗浄処理部、レジスト塗布部、現像部等)を備えている。 A substrate processing apparatus that performs a series of processing on a substrate includes a unit processing unit (for example, a baking processing unit, a cleaning processing unit, a resist coating unit, and a developing unit) that executes various types of processing on the substrate.
基板処理装置のうちでも、例えば基板焼成炉のように、基板に対して加熱処理を行う処理部においては、処理部内に設けられる部材が高温下にさらされることになる。このため、部材には熱分解・酸化分解に対する高度の耐久性が要求される。 Among the substrate processing apparatuses, in a processing unit that performs heat treatment on a substrate, such as a substrate baking furnace, members provided in the processing unit are exposed to high temperatures. For this reason, the member is required to have high durability against thermal decomposition / oxidative decomposition.
例えば、基板焼成炉の場合、図7(a)に例示するように、筐体91内に格納された支持ラック92にて複数の基板Wを多段状態で格納し、筐体91の内部空間をヒータ等(図示省略)によって所定の焼成処理温度まで昇温することによって基板Wに対する焼成処理を実行する。ここで、基板Wを片持ち状態で支持する支持部材921のそれぞれには、図7(b)の仮想線にて示すように、基板の裏面を突き上げて支持する支持ピン922が所定ピッチで配設されている。
For example, in the case of a substrate baking furnace, as illustrated in FIG. 7A, a plurality of substrates W are stored in a multistage state in a
このような基板焼成炉内で基板を支持する支持ピンは、筐体91の内部空間において焼成処理温度のような高温下にさらされ続けるため、徐々に熱分解、酸化分解されていってしまう。これにより支持ピンは徐々に細っていき、2〜3年もすれば抜け落ちてしまう(図7(b))。
Since the support pins that support the substrate in such a substrate baking furnace are continuously exposed to a high temperature such as the baking temperature in the internal space of the
支持ピンが抜け落ちると、新しいものに交換しなければならない。すなわち、一旦基板焼成炉の運転を中止して製造ラインを停止し、支持ラックを分解して基板焼成炉から取り出して、全ての支持ピンを交換しなければならない。一般に、基板焼成炉の支持ラックには40段程度の支持棚が設けられており、各段に数十個の支持ピンが配設される。したがって、一台の基板焼成炉について数百個の支持ピンを交換しなければならず、支持ピンの交換に係るコストは計り知れない。 If the support pin falls off, it must be replaced with a new one. That is, it is necessary to stop the operation of the substrate baking furnace, stop the production line, disassemble the support rack, take it out of the substrate baking furnace, and replace all the support pins. Generally, the support rack of the substrate baking furnace is provided with about 40 stages of support shelves, and several tens of support pins are arranged in each stage. Therefore, several hundred support pins must be exchanged for one substrate baking furnace, and the cost associated with the exchange of the support pins is immeasurable.
そこで、少なくとも基板焼成炉の寿命(10〜15年程度)以上の耐久性をもつ支持ピンを得る技術が求められていた。 Therefore, there has been a demand for a technique for obtaining a support pin having durability that is at least as long as the lifetime of the substrate baking furnace (about 10 to 15 years).
支持ピンは、従来においては、射出成形により形成されていた(例えば、特許文献1には、ウェハ押さえ部材を射出成形により製造する技術が記載されている)。しかしながら、一般的な射出成形においては、成形材料を加熱して可塑化した際に成形材料が大気と触れてしまう。このため、得られた成形品は、表面の末端基が酸化分解され、また、その内部に酸素が拡散したものとなってしまう。酸化分解された末端基は熱分解に弱く、このような末端基が存在することによって、成形材料が本来有していた耐酸化性、耐熱分解性が低下してしまう。すなわち、従来の一般的な射出成形では、成形材料が本来有している耐久性を活かすことができず、高温下において十分な耐久性を有する支持ピンを得ることができなかった。
The support pins are conventionally formed by injection molding (for example,
この点に関して、例えば特許文献2には、電子部品の焼成に用いる治具を製造するにあたって、真空射出成形にて成型品を取得することが記載されている。この技術によると、真空で射出成形されるので、成型品の表面に酸化された部分が大量に発生することはない。なお、真空射出成型を実現する装置の構成については、例えば特許文献3に記載されている。 In this regard, for example, Patent Document 2 describes obtaining a molded product by vacuum injection molding when manufacturing a jig used for firing electronic components. According to this technique, since the injection molding is performed in a vacuum, a large amount of oxidized parts are not generated on the surface of the molded product. In addition, about the structure of the apparatus which implement | achieves a vacuum injection molding, it describes in the patent document 3, for example.
しかしながら、真空射出成形にて成型品を取得する従来の技術によると、成型品の表面に酸化された部分が大量に発生することはないものの、成型時に生じる部分的な熱分解によって、成型品の表面に反応性に富んだ部分が露出してしまい、このような部分から酸化分解や熱分解が進んでしまう可能性があった。つまり、真空射出成形によって支持ピンを製造すれば、ある程度耐久性の高い支持ピンを得ることが可能となるものの、その耐久性はまだ十分なものとはいえなかった。 However, according to the conventional technique for obtaining a molded product by vacuum injection molding, a large amount of oxidized parts are not generated on the surface of the molded product. A highly reactive part is exposed on the surface, and there is a possibility that oxidative decomposition or thermal decomposition proceeds from such a part. That is, if a support pin is manufactured by vacuum injection molding, it becomes possible to obtain a support pin with a certain degree of durability, but the durability has not been sufficient.
この発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、加熱処理を施される基板を支持する支持ピンであって、熱分解・酸化分解に対する高度の耐久性を有する支持ピンを製造する方法を提供することを目的としている。また、そのような支持ピンを提供することを目的としている。さらに、そのような支持ピンを備える熱処理装置および基板焼成炉を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method of manufacturing a support pin that supports a substrate to be heat-treated and has high durability against thermal decomposition and oxidative decomposition. The purpose is to do. Moreover, it aims at providing such a support pin. Furthermore, it aims at providing the heat processing apparatus and substrate baking furnace provided with such a support pin.
請求項1の発明は、加熱処理を施される基板を支持する支持ピンの製造方法であって、樹脂材料を、酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気で所定のピン形状に射出成型して成型品を取得する射出成型工程と、前記成型品の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、を備える。
The invention according to
請求項2の発明は、請求項1に記載の支持ピンの製造方法であって、前記保護膜形成工程が、静電粉体塗装によって前記成型品の表面にフッ素樹脂粉体を吹き付ける塗装工程、を備える。
Invention of Claim 2 is the manufacturing method of the support pin of
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の支持ピンの製造方法であって、前記保護膜形成工程が、表面が前記保護膜で覆われた前記成型品を、前記支持ピンが使用される加熱処理温度よりも高い温度で焼成する焼成工程、を備える。
Invention of Claim 3 is a manufacturing method of the support pin of
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の支持ピンの製造方法であって、前記樹脂材料が、導電性ポリエーテルエーテルケトンである。
The invention of claim 4 is the method for producing a support pin according to any one of
請求項5の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の支持ピンの製造方法であって、前記樹脂材料が、全芳香族ポリイミド樹脂である。
The invention of claim 5 is the method for producing a support pin according to any one of
請求項6の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の支持ピンの製造方法にて製造される。
The invention of claim 6 is manufactured by the method for manufacturing a support pin according to any one of
請求項7の発明は、加熱処理を施される基板を支持する支持ピンであって、樹脂材料より形成された本体部と、前記本体部の表面を被膜する保護膜と、を備える。 The invention according to claim 7 is a support pin that supports the substrate to be heat-treated, and includes a main body portion formed of a resin material and a protective film that coats the surface of the main body portion.
請求項8の発明は、請求項7に記載の支持ピンであって、前記保護膜が、フロロカーボン膜である。 The invention according to claim 8 is the support pin according to claim 7, wherein the protective film is a fluorocarbon film.
請求項9の発明は、基板に対する加熱処理を実行する熱処理装置であって、前記加熱処理が施される前記基板を支持する部材として、請求項6から8のいずれかに記載の支持ピンを備える。 The invention according to claim 9 is a heat treatment apparatus for performing a heat treatment on the substrate, and includes the support pin according to any one of claims 6 to 8 as a member for supporting the substrate on which the heat treatment is performed. .
請求項10の発明は、基板に対する焼成処理を実行する基板焼成炉であって、前記焼成処理が施される前記基板を支持する部材として、請求項6から8のいずれかに記載の支持ピンを備える。 A tenth aspect of the present invention is a substrate baking furnace for performing a baking process on a substrate, wherein the support pin according to any one of the sixth to eighth aspects is used as a member that supports the substrate on which the baking process is performed. Prepare.
請求項1〜5に記載の発明では、酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気で射出成型して成型品を取得し、取得された成型品の表面に保護膜を形成する。これによって、基板に対する加熱処理時のような高温環境にて用いられた場合であっても熱分解や酸化分解が起こりにくい(すなわち、耐久性が高い)支持ピンを製造することができる。 In invention of Claims 1-5, it injection-molds in the atmosphere whose content concentration of oxygen and / or water is 10 ppm or less, acquires a molded article, and forms a protective film on the surface of the acquired molded article. As a result, it is possible to manufacture a support pin that hardly undergoes thermal decomposition or oxidative decomposition (that is, has high durability) even when used in a high temperature environment such as during heat treatment of the substrate.
特に、請求項2に記載の発明では、静電粉体塗装により成型品の表面にフッ素樹脂粉体を吹き付けるので、短時間かつ低コストで、均一な保護膜を生成することができる。 In particular, in the invention described in claim 2, since the fluororesin powder is sprayed on the surface of the molded product by electrostatic powder coating, a uniform protective film can be generated in a short time and at a low cost.
特に、請求項3に記載の発明では、表面が保護膜で覆われた成型品を、支持ピンが使用される加熱処理温度よりも高い温度で焼成するので、使用時に支持ピンから脱ガスが発生することがない。 In particular, in the invention according to claim 3, since the molded product whose surface is covered with a protective film is baked at a temperature higher than the heat treatment temperature at which the support pin is used, degassing occurs from the support pin during use. There is nothing to do.
請求項6に記載の発明に係る支持ピンは、酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気で射出成型された成型品の表面に保護膜が形成されているので、高温環境で使用しても、熱分解や酸化分解が起こりにくい。すなわち、高い耐久性を有する。 The support pin according to the invention of claim 6 is used in a high temperature environment because a protective film is formed on the surface of a molded product that is injection-molded in an atmosphere having an oxygen and / or moisture content of 10 ppm or less. However, thermal decomposition and oxidative decomposition hardly occur. That is, it has high durability.
請求項7,8に記載の発明に係る支持ピンは、樹脂材料より形成された本体部が保護膜により被膜されているので、高温環境で使用しても、熱分解や酸化分解が起こりにくい。すなわち、高い耐久性を有する。 In the support pins according to the seventh and eighth aspects of the present invention, the main body portion formed of a resin material is coated with a protective film, so that thermal decomposition and oxidative decomposition hardly occur even when used in a high temperature environment. That is, it has high durability.
請求項9に記載の発明に係る熱処理装置では、加熱処理が施される基板を支持する支持ピンが熱に対して高い耐久性を備えるので、支持ピンを交換する必要がない。 In the heat treatment apparatus according to the ninth aspect of the present invention, since the support pins that support the substrate on which the heat treatment is performed have high durability against heat, it is not necessary to replace the support pins.
請求項10に記載の発明に係る基板焼成炉では、焼成処理が施される基板を支持する支持ピンが熱に対して高い耐久性を備えるので、支持ピンを交換する必要がない。 In the substrate baking furnace according to the tenth aspect of the present invention, since the support pins that support the substrate subjected to the baking treatment have high durability against heat, there is no need to replace the support pins.
〈1.支持ピン〉
この発明の実施の形態に係る支持ピン100について説明する。支持ピン100は、基板に対する各種の処理を実行する基板処理装置を構成する部品である。特に、基板に対する加熱処理を実行する処理部(例えば、基板に対する焼成処理を実行する基板焼成炉1(図4参照))において、加熱処理を施される基板を支持する部材として適している。
<1. Support pin>
A
支持ピン100は、図1に示すように、本体部101と、本体部101を被膜する保護膜であるフロロカーボン膜(CFx膜)102とを備えている。ただし、図1は、支持ピン100の断面図である。この支持ピン100の製造方法について図2を参照しながら説明する。ただし、図2は、支持ピン100の製造工程の流れを示す図である。
As shown in FIG. 1, the
支持ピン100の製造にあたっては、はじめに、本体部101の成形材料を、所定の雰囲気にて、ピン形状に射出成型して支持ピン100の本体部101を形成する(ステップS1)。「所定の雰囲気」とは、酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気である。
In manufacturing the
ただし、本体部101の成形材料としては、樹脂材料を用いる。特に好ましくは、導電性PEEK(導電性ポリエーテルエーテルケトン)もしくは、全芳香族ポリイミド樹脂(例えば、導電性のベスペル(登録商標:デュポン社))を用いる。PEEKは、芳香族性のプラスチックであり、高耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性、寸法安定性に優れている。また、加工性にも優れ、射出成形による加工が可能である。また、全芳香族ポリイミド樹脂は、超耐熱性プラスチックであり、高摩擦性、耐薬品性にも優れている。
However, a resin material is used as a molding material for the
ステップS1の処理は、具体的には次のように行われる。すなわち、まず、成形材料が充填される前の金型内を、所定の雰囲気とする(ステップS11)。より具体的には、金型内の雰囲気を、酸素(O2)および水分(H2O)を遮断した高純度の不活性ガス(例えば、窒素ガス)に置換することによって、金型内の雰囲気を、酸素(O2)の含有濃度が10ppm以下の雰囲気とする。もしくは、水分(H2O)の含有濃度が10ppm以下の雰囲気とする。特に好ましくは、酸素(O2)および水分(H2O)の総含有濃度が10ppm以下の雰囲気とする。 The process of step S1 is specifically performed as follows. That is, first, a predetermined atmosphere is set in the mold before the molding material is filled (step S11). More specifically, by replacing the atmosphere in the mold with a high-purity inert gas (for example, nitrogen gas) in which oxygen (O 2 ) and moisture (H 2 O) are blocked, The atmosphere is an atmosphere having an oxygen (O 2 ) concentration of 10 ppm or less. Alternatively, the atmosphere is a moisture (H 2 O) content concentration of 10 ppm or less. Particularly preferably, the atmosphere has a total concentration of oxygen (O 2 ) and moisture (H 2 O) of 10 ppm or less.
続いて、支持ピン100の成型材料を加熱して可塑化し、可塑化した成形材料を、所定の雰囲気(すなわち、酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気)とされている金型内に押し出し装置により射出充填する(ステップS12)。可塑化した材料が金型内で固化することによって、ピン形状の成型品(すなわち、本体部101)が得られる。ただし、成形材料の可塑化も酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気で行う。すなわち、射出される際だけでなく、可塑化される際にも成形材料が酸素等と接触することを防止する。
Subsequently, the molding material of the
ステップS1の処理においては、材料が充填される前に予め金型内を酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気とするので、可塑化した材料が、酸素や水分と接触しにくくい。したがって、成型時に材料が酸化されにくい。このため、成型品である本体部101の表面に露出する末端基が酸化されにくく、また、本体部101の内部に酸素が拡散しにくい。したがって、焼成処理温度のような高温下にさらされた場合であっても熱分解や酸化分解が起こりにくい本体部101が得られる。ひいては、耐酸化特性、耐熱分解特性の高い支持ピン100が得られる。
In the process of step S1, since the oxygen and / or moisture content concentration in the mold is set to 10 ppm or less in advance before the material is filled, the plasticized material is unlikely to come into contact with oxygen or moisture. . Therefore, the material is not easily oxidized during molding. For this reason, the terminal group exposed on the surface of the
続いて、ステップS1で得られた本体部101の表面に、静電粉体塗装によって、保護膜であるフロロカーボン膜102を形成する(ステップS2)。
Subsequently, a
ステップS2の処理は、具体的には次のように行われる。すなわち、まず、本体部101に対して、電圧を印加して帯電させたフッ素樹脂粉体を吹き付けて本体部101の表面にフッ素樹脂を付着させる(ステップS21)。フッ素樹脂としては、例えば、FEP系(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)フッ素樹脂や、PFA系(テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)フッ素樹脂を用いる。なお、静電量を変化させることによって、生成されるフロロカーボン膜102の膜厚を任意の厚さに制御することができる。ここでは、20μm以上の膜厚のフロロカーボン膜102を生成するように静電量を制御することが望ましい。
The process of step S2 is specifically performed as follows. That is, first, the fluororesin powder charged by applying a voltage is sprayed onto the
続いて、表面にフッ素樹脂が付着した本体部101をアニールする(ステップS22)。より具体的には、所定の不活性ガス(例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等)中において、所定時間(好ましくは、20分間)、所定の焼成温度で、表面にフッ素樹脂が付着した本体部101を焼成する。ただし、この焼成温度は、少なくとも、製造された支持ピン100が使用される加熱処理温度よりも高い温度とする。したがって、より汎用性の高い支持ピン100を得るためには、この焼成温度は、各種の基板処理処理プロセスにおいて設定される加熱処理の温度条件のうちの最も高い温度(通常は、300℃程度)より高い温度とすることが望ましい。好ましくは、380℃で焼成することが望ましい。
Subsequently, the
ステップS2の処理によって、本体部101の表面にフロロカーボン膜102が形成される。ステップS1により得られた本体部101の表面には、部分的に、熱分解によって反応性に富む部分が露出する場合がある。このような状態の本体部101の表面にフロロカーボン膜102が形成されることによって、本体部101表面の熱分解された部分を覆う保護膜が形成される。すなわち、本体部101の表面に酸素よりも酸化力の強いフッ素の膜が形成されることによって、本体部101の表面がさらに酸化されにくい状態となる。これにより、支持ピン100の耐酸化特性、耐熱分解特性を、さらに向上させることができる。
By the process of step S2, the
また、ステップS2の処理においては、表面にフッ素樹脂を付着させた後に、本体部101をアニールするので、本体部101の表面に強固なフロロカーボン膜102を形成することができる。また、アニールすることによって、本体部101にフロロカーボン膜102を生成する際にフロロカーボン膜102中に生じた不要成分(例えば、分子量が小さくなったフロロカーボン)を昇華させることができる。これによって、支持ピン100の耐久性をさらに高めることができる。また、支持ピン100を基板焼成炉等で使用した際に、支持ピン100からこれら不要成分が脱ガスとして発生することがなく、脱ガスに起因する被処理基板の汚染も防止される。特に、支持ピン100が使用される温度よりも高い温度で焼成することによって、支持ピン100を使用する際に脱ガスが発生することを確実に防止することができる。
Further, in the process of step S2, since the
また、本体部101にフロロカーボン膜102を生成する方法として静電粉体塗装法を採用することによって、短時間かつ低コストで、均一なフロロカーボン膜102を生成することができる。
Further, by adopting an electrostatic powder coating method as a method for generating the
〈2.基板焼成炉〉
上述した通り、支持ピン100は、加熱処理を施される基板を支持する部材として適している。そこで次に、加熱処理を施される基板を支持する部材として支持ピン100を備える基板焼成炉1について説明する。
<2. Substrate firing furnace>
As described above, the
〈2−1.構成〉
基板焼成炉1の構成について図3〜図5を参照しながら説明する。図3は、基板焼成炉1の外観を示す概略斜視図である。図4は、図3に示す基板焼成炉1の横断面図(K1−K1断面図)である。また、図5は、図3に示す基板焼成炉1の縦断面図(K2−K2断面図)である。
<2-1. Constitution>
The configuration of the
基板焼成炉1は、開口部を有する箱形の炉体10と、炉体10の開口部を塞ぐルーバタイプのシャッター30とを備えている。
The
〈i.炉体内部の構成〉
炉体10は、基板焼成炉1の本体を構成する筐体であり、断熱材を用いて成型されている。炉体10はその内部に基板格納部11、ヒータ12、ファン13、耐熱HEPAフィルタ14を収納している。
<I. Configuration inside the furnace body>
The
炉体10の内側面の一方(内側面S1)には、基板格納部11の内部空間V(以下において「焼成空間V」という)に熱を供給するヒータ12が備えられている。また、他方の内側面(内側面S2)には、ファン13が備えられている。また、ファン13と基板格納部11との間には耐熱HEPAフィルタ14が介挿されている。すなわち、ファン13が矢印AR1〜AR4のように炉体10内の気流を循環させることによって、焼成空間V内を温度ムラなく均質に所定の焼成処理温度に保つことができる。なお、ファン13とヒータ12の位置は逆でもよい。
One of the inner side surfaces (inner side surface S1) of the
〈基板格納部〉
基板格納部11は、複数の基板を多段状態に格納するための格納部であり、本体を構成する壁面110のうち、特に側壁面110a,110bはパンチングメタルによって成型されている。
<Board storage part>
The
基板格納部11を構成する筐体の内背面T1には、複数の炉内支持部材111の基端部がそれぞれ固定されている。炉内支持部材111は、基板格納部11内において、基板Wを片持ち状態で支持する基板支持部材である。炉内支持部材111の長尺方向の長さは、図4に示すように、基板格納部11に格納された基板Wの奥行き方向の長さと同程度の長さを有している。
The base end portions of the plurality of in-
基板格納部11を構成する筐体の内側面T2,T3はパンチングプレートで構成され、複数の補助支持部材112の基端部がそれぞれ固定されている。補助支持部材112は、基板格納部11内において、炉内支持部材111に支持された基板Wを、補助的に支持するための支持部材である。補助支持部材112の長尺方向の長さは、基板焼成炉1に対して基板を搬出入する基板搬送装置の搬送フォークと干渉しない程度の長さとする。
Inner side surfaces T2 and T3 of the housing constituting the
基板格納部11の内背面T1の同一水平位置には、複数の炉内支持部材111(図4においては3個)の基端部が固定されている。また、基板格納部11の内側面T2,T3のそれぞれには、同一水平位置に、複数の補助支持部材112(図4においては5個)の基端部がそれぞれ固定されている。互いに同一水平位置にその基端部が固定されたこれら支持部材の集合は、同一の基板Wを支持するために供される。すなわち、基板格納部11内に格納される複数の基板Wのそれぞれは、図5に示されるように、同一水平位置に固定された支持部材の集合によって水平に支持される。
Base end portions of a plurality of in-furnace support members 111 (three in FIG. 4) are fixed at the same horizontal position on the inner back surface T1 of the
さらに、図5に示されるように、基板格納部11の内背面T1および内側面T2,T3には、鉛直方向について、これら同一水平位置に固定された支持部材の集合が所定の配置間隔(ラックピッチ)dをおいて所定数(図5においては簡略化して示しているが、実際は、例えば40段程度)設けられている。これによって、基板格納部11は、それぞれ水平に支持された基板Wを多段状態で複数格納することができる。
Further, as shown in FIG. 5, a set of support members fixed at the same horizontal position in the vertical direction is arranged on the inner back surface T1 and the inner side surfaces T2 and T3 of the
〈支持ピン〉
炉内支持部材111および補助支持部材112のそれぞれには、支持部材111,112上に載置された基板Wの裏面を支持する部材として、複数個の支持ピン100が配設されている。より具体的には、図6に示すように、支持部材111,112には、所定ピッチで支持ピン100を挿入するための挿入孔Kが形成されており、各挿入孔Kに支持ピン100が挿設されることによって、支持部材111,112上に複数の支持ピン100が所定ピッチで配設される。支持ピン100の具体的な構成およびその製造方法は、上述した通りである。
<Support pin>
Each of the in-
〈ii.シャッターの構成〉
再び図3を参照する。シャッター30は、全体位置規制部材31と、全体位置規制部31上に鉛直方向に積層載置された複数個のルーバ32a,32b,32cとを備える。
<Ii. Shutter Configuration>
Refer to FIG. 3 again. The
全体位置規制部材31には昇降機構(図示省略)が取り付けられており、上下方向(矢印AR5)に昇降可能である。全体位置規制部材31に取り付けられた昇降機構を制御することによって、全体位置規制部材31およびそれに積層載置された複数のルーバ32a,32b,32cを一体に昇降させることができる。
A lifting mechanism (not shown) is attached to the overall
さらに、複数のルーバ32a,32b,32cのそれぞれにも昇降機構(図示省略)が取り付けられており、各ルーバ32a,32b,32cは上下方向(矢印AR6,7,8)に昇降可能である。例えば、ルーバ32bに取り付けられた昇降機構を制御することによって、ルーバ32bおよびそれに積層載置されたルーバ32aを一体に昇降させることができる。すなわち、ルーバ32bを上方に移動させることによって、ルーバ32cとルーバ32bとの間に開口部Q(図5)を形成することができる。
Further, an elevating mechanism (not shown) is also attached to each of the plurality of
つまり、ルーバ32a,32b,32cおよび全体位置規制部材31のそれぞれを昇降制御することによって、基板格納部11の多段構造のうちの任意の段に対向した開口部を形成することができる。これによって、図5に示すように、基板焼成炉1に対する基板の搬出入を行う基板搬送装置(全体図は図示省略)の備える搬送フォーク24が、基板格納部11の多段構造のうちの任意の段にアクセス(より具体的には、任意の段に載置された基板Wを取り出したり、任意の段に基板Wを載置すること)が可能となる。また、ルーバ32a,32b,32cの移動距離を適切に設定することによって、形成される開口部の鉛直方向についての長さを適正値(より具体的には、搬送フォーク24が基板Wを載置した状態で挿通可能な最小の値)とすることができる。
In other words, by controlling the
〈2−2.基板焼成処理〉
基板焼成炉1における基板焼成処理は、以下のように実行される。
<2-2. Substrate firing process>
The substrate baking process in the
まず、基板搬送装置1は、基板焼成処理を実行するに先立って、予めヒータ12によって焼成空間Vに熱の供給を開始し、焼成空間Vを焼成処理温度(例えば300℃)まで昇温する。
First, prior to executing the substrate baking process, the
焼成空間Vが焼成処理温度まで昇温されると、基板の焼成処理が開始される。すなわち、基板搬送装置(図示省略)が、基板焼成炉1に対する基板Wの搬出入を開始する。より具体的には、基板搬送装置が搬送フォーク24(図5参照)によって未処理基板を基板焼成炉1内に搬入して基板焼成炉1内の所定の炉内支持部材111上に載置するとともに、炉内支持部材111上に載置された焼成処理済みの基板(すなわち、基板焼成炉1内で所定時間焼成された基板)を支持して基板焼成炉1内より搬出する。これにより、複数の基板Wに対する焼成処理が順次実行される。
When the firing space V is heated to the firing treatment temperature, the firing treatment of the substrate is started. That is, the substrate transfer device (not shown) starts to carry in / out the substrate W with respect to the
〈3.効果〉
上記の実施の形態に係る支持ピン100は、酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気における射出成型により成型された本体部101をフロロカーボン膜102で被膜した構成を有している。したがって、高温環境下(例えば、基板焼成炉1の焼成空間V内)で使用された場合であっても、熱分解や酸化分解が起こりにくい。すなわち、耐久性が高い。
<3. effect>
The
また、上記の実施の形態に係る基板焼成炉1は、焼成処理を施される基板を支持する部材として、耐久性の高い支持ピン100を備えるので、少なくとも、一般的な基板焼成炉の寿命(10〜15年程度)が尽きるまでに、支持ピン100が抜け落ちるといった事態は生じない。つまり、基板を支持する部材を交換する必要がない。したがって、部材交換に係るコスト、部材交換のためにライン停止することに起因する損害等が生じない。
In addition, since the
〈4.変形例〉
上記の実施の形態においては、静電粉体塗装により本体部101にフロロカーボン膜102を生成する構成としていたが、熱CVD(Chemical Vapor Deposition、化学的気相成長)、プラズマCVD(Plasma Enhanced CVD(PECVD)、プラズマ化学気相成長法)により本体部101にフロロカーボン膜102を生成してもよい。
<4. Modification>
In the above embodiment, the
また、上記の実施の形態においては、支持ピン100を備える基板焼成炉1について説明したが、支持ピン100は、基板焼成炉1以外の各種の装置においても、加熱処理を施される基板を支持する部材として用いることができる。例えば、酸化拡散処理を施される基板を支持する部材として支持ピン100を備える酸化拡散炉、CVD処理を施される基板を支持する部材として支持ピン100を備えるCVD炉、その面上に支持ピン100を備えるホットプレート(加熱プレート)、搬送フォーク上に取り付けられ、被搬送基板を支持する部材として支持ピン100を備える基板搬送装置等が実現可能である。いずれの装置に用いた場合であっても、上述した基板焼成炉1と同様、基板を支持する部材が耐久性の高い支持ピン100であるため、基板を支持する部材を交換する必要がなくなり、部材交換に係るコスト、部材交換のためにライン停止することに起因する損害の発生等の問題が生じない。
Moreover, in said embodiment, although the
1 基板焼成炉
100 支持ピン
101 本体部
102 フロロカーボン膜
DESCRIPTION OF
Claims (10)
樹脂材料を、酸素および/または水分の含有濃度が10ppm以下の雰囲気で所定のピン形状に射出成型して成型品を取得する射出成型工程と、
前記成型品の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
を備えることを特徴とする支持ピンの製造方法。 A method of manufacturing a support pin for supporting a substrate to be heat-treated,
An injection molding step of obtaining a molded product by injection molding a resin material into a predetermined pin shape in an atmosphere having a concentration of oxygen and / or moisture of 10 ppm or less;
A protective film forming step of forming a protective film on the surface of the molded article;
A method of manufacturing a support pin, comprising:
前記保護膜形成工程が、
静電粉体塗装によって前記成型品の表面にフッ素樹脂粉体を吹き付ける塗装工程、
を備えることを特徴とする支持ピンの製造方法。 It is a manufacturing method of the support pin according to claim 1,
The protective film forming step includes
Painting process of spraying fluororesin powder on the surface of the molded product by electrostatic powder coating,
A method of manufacturing a support pin, comprising:
前記保護膜形成工程が、
表面が前記保護膜で覆われた前記成型品を、前記支持ピンが使用される加熱処理温度よりも高い温度で焼成する焼成工程、
を備えることを特徴とする支持ピンの製造方法。 It is a manufacturing method of the support pin according to claim 1 or 2,
The protective film forming step includes
A firing step of firing the molded article whose surface is covered with the protective film at a temperature higher than a heat treatment temperature at which the support pins are used;
A method of manufacturing a support pin, comprising:
前記樹脂材料が、導電性ポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする支持ピンの製造方法。 A method for manufacturing the support pin according to any one of claims 1 to 3,
The method for producing a support pin, wherein the resin material is conductive polyetheretherketone.
前記樹脂材料が、全芳香族ポリイミド樹脂であることを特徴とする支持ピンの製造方法。 A method for manufacturing the support pin according to any one of claims 1 to 3,
The method for producing a support pin, wherein the resin material is a wholly aromatic polyimide resin.
樹脂材料より形成された本体部と、
前記本体部の表面を被膜する保護膜と、
を備えることを特徴とする支持ピン。 A support pin for supporting a substrate to be heat-treated,
A main body formed of a resin material;
A protective film for coating the surface of the main body,
A support pin comprising:
前記保護膜が、フロロカーボン膜であることを特徴とする支持ピン。 The support pin according to claim 7,
A support pin, wherein the protective film is a fluorocarbon film.
前記加熱処理が施される前記基板を支持する部材として、請求項6から8のいずれかに記載の支持ピンを備えることを特徴とする熱処理装置。 A heat treatment apparatus for performing a heat treatment on a substrate,
A heat treatment apparatus comprising the support pin according to any one of claims 6 to 8 as a member that supports the substrate on which the heat treatment is performed.
前記焼成処理が施される前記基板を支持する部材として、請求項6から8のいずれかに記載の支持ピンを備えることを特徴とする基板焼成炉。 A substrate firing furnace for performing a firing process on a substrate,
A substrate baking furnace comprising the support pin according to claim 6 as a member for supporting the substrate subjected to the baking treatment.
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