JP2009218583A - ボート - Google Patents

Abstract

【課題】バッチ式熱処理装置において、熱処理中に基板が自重によって変形することを防止するために、基板の長辺側を支持する第１及び第２支持ロードが備えられた、基板を搭載支持するボートを提供する。
【解決手段】本発明に係るボート１００は、バッチ式熱処理装置において、熱処理工程の実施空間を提供するチャンバ内に複数の基板１０を搭載するためのものであり、下部フレーム１１０と、上部フレーム１２０と、前記下部フレーム及び前記上部フレームを結合する複数の垂直フレーム２００と、前記各垂直フレームの一側に、前記基板の内側方向へ延出するように水平方向に形成された複数の第１支持ロード２１０と、前記各第１支持ロードを水平方向に互いに連結する第２支持ロード２２０とを含むものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッチ式熱処理装置において、基板を搭載支持するボートに関するものである。より詳細には、本発明は、バッチ式熱処理装置において、熱処理中に基板が自重によって変形することを防止するべく、基板の長辺側を支持する第１及び第２支持ロードを含むボートに関するものである。

平面ディスプレイを製造する際に使用される大面積基板処理システムは、蒸着装置とアニーリング装置とに区分することができる。

蒸着装置は、平面ディスプレイの中心的な構成要素である透明導電層、絶縁層、金属層又はシリコン層を形成するステップで用いられる装置であり、例えば、ＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）又はＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）などを行う化学気相蒸着装置や、スパッタリング（sputtering）などを行う物理的気相蒸着装置がある。一方、アニーリング装置は、蒸着工程の後に、蒸着された膜の特性を向上させるステップで用いられる装置であり、例えば、蒸着された膜を結晶化又は相変化させるための熱処理装置がある。

一般に、熱処理装置には、１つの基板に対して熱処理を実施する枚葉式と複数の基板に対して熱処理を実施するバッチ式とがある。枚葉式は、装置の構成が簡単であるという利点があるものの、生産性が低い。このため、大量生産にはバッチ式が用いられることが多い。

バッチ式熱処理装置においては、複数の基板を同時に熱処理可能な熱処理空間を提供するチャンバ内に、複数の基板を搭載支持するボートを配置することが必須である。

一方、近年、平面ディスプレイのサイズが大型化するに従い、大面積基板を安定的に搭載支持するボートの必要性が高まっている。しかし、従来のボートには、熱処理中に基板がその自重によって折れ曲がるなどの基板の変形が発生するという問題があり、平面ディスプレイの表示特性が低下したり、不均一になったりする不都合がある。

したがって、前述した問題点を解決するためになされた本発明は、バッチ式熱処理装置において、複数の基板に対して熱処理工程を実施する際、基板の荷重を分散させることによって基板の変形を防止するように、搭載される基板の長辺側を支持する第１及び第２ロードを備えるボートを提供することにその目的がある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るボートは、バッチ式熱処理装置で熱処理工程を実施するための空間を提供するチャンバ内に配置され、複数の基板が搭載されるボートであって、下部フレームと、上部フレームと、前記上部フレーム及び前記下部フレームを結合する複数の垂直フレームと、前記各垂直フレームの一側に、前記基板の内側方向へ延出するように水平方向に形成された複数の第１支持ロードと、前記各第１支持ロードを水平方向に互いに連結する第２支持ロードとを含むことを特徴とする。

ここで、前記第１支持ロードと前記第２支持ロードは、互いに直交することが好ましい。

また、前記第１支持ロード及び前記第２支持ロードは、前記基板の長辺側を支持することが好ましい。

また、前記基板は、前記第１支持ロード及び前記第２支持ロードのうちの少なくとも一方と接触し、支持されるようにすることが好ましい。

さらに、前記基板は、前記第１支持ロード及び前記第２支持ロードの両方と接触し、支持されるようにすることが好ましい。

本発明によれば、バッチ式熱処理装置において、ボートが、搭載される基板の長辺側を支持する第１及び第２ロードを備えることによって、基板に対して熱処理工程を実施する際、基板の荷重を分散させることにより基板の変形を防止するという効果が得られる。また、本発明によれば、バッチ式熱処理装置のボートに搭載された基板に対して、基板を変形させることなく熱処理工程を実施することができるので、基板上に形成される平面ディスプレイの表示特性が向上するという効果が得られる。

本発明の一実施形態に係るボートの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るボートの第１及び第２支持ロードの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るボートに基板が搭載された状態を示す斜視図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の構成を詳細に説明する。

本発明に係るボートは、複数の基板に対して同時に熱処理を実施するためのバッチ式熱処理装置で使用することができる。バッチ式熱処理装置は、内部に熱処理空間が提供されるチャンバ、基板を加熱するためのヒータ、並びに熱処理工程の雰囲気を調節するために雰囲気ガスを供給又は排気するガス供給管及びガス排気管を含んで構成されることができる。このようなバッチ式熱処理装置の構成及び該バッチ式熱処理装置を用いた熱処理工程は、当該分野において広く知られている公知技術であるため、これについての詳細な説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係るボート１００の構成を示す斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態に係るボート１００の第１及び第２支持ロード２１０、２２０の構成を示す斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態に係るボート１００に基板１０を搭載した状態を示す斜視図である。

図１に示すように、ボート１００は、下部及び上部フレーム１１０、１２０、下部及び上部フレーム１１０、１２０を連結するように設けられた垂直フレーム２００、この垂直フレーム２００に形成された複数の第１ロード２１０、及び複数の第１ロード２１０と直交し、複数の第１ロード２１０を互いに連結させるように設けられた複数の第２支持ロード２２０を含んで構成される。

バッチ式熱処理装置では、熱処理空間を提供するチャンバ（図示せず）の内部にボート１００を設置した状態で、基板１０を搭載した後、熱処理工程を実施することができる。或いは、チャンバの外部に設置したボート１００に基板１０を搭載し、その状態でボート１００をチャンバ内に導入した後、熱処理工程を実施することもできる。

下部フレーム１１０及び上部フレーム１２０は、後述する垂直フレーム２００と共にボート１００の基本的な骨格をなすものである。

下部フレーム１１０及び上部フレーム１２０はそれぞれ、所定のサイズを有する長方形の形状を有する。下部フレーム１１０及び上部フレーム１２０から成る構成体を、ボート１００の両側にそれぞれ、互いに所定間隔離間して平行に配置することが好ましい。

下部フレーム１１０及び上部フレーム１２０のサイズは、通常、平面ディスプレイ製造用のバッチ式熱処理装置に搭載する長方形状の基板１０のサイズを考慮して決定される。

垂直フレーム２００は、下部フレーム１１０及び上部フレーム１２０と結合し、ボート１００の基本的な骨格を形成する。

垂直フレーム２００の両端は、下部フレーム１１０及び上部フレーム１２０にそれぞれ結合される。垂直フレーム２００は、ボート１００に搭載される基板１０の長辺側に配置され、下部及び上部フレーム１１０、１２０に結合される。

通常、ボート１００には複数の垂直フレーム２００が設けられる。この場合、複数の垂直フレーム２００の形状及び長さは全て同じであることが好ましい。図１では、ボート１００に設けられた垂直フレーム２００の数は、基板１０の両長辺側に３個ずつ、合わせて６個として例示しているが、必ずしもこれに限定されず、必要に応じて多様に変更することができる。なお、ボート１００に搭載される基板１０を安定的に支持するために、ボート１００の両側に配置された下部フレーム１１０及び上部フレーム１２０の各端部同士を連結できるように、ボート１００全体で少なくとも４個の垂直フレーム２００を設けることが好ましい。

第１支持ロード２１０は、垂直フレーム２００の一側に形成され、ボート１００に搭載される基板１０の長辺側を支持する役割を果たす。このとき、第１支持ロード２１０は、基板１０の内側方向に延出するように形成される。

各垂直フレーム２００には、同じ数の第１支持ロード２１０が、同じ間隔をおいて形成されることが好ましい。各垂直フレーム２００に形成される第１支持ロード２１０の数は、ボート１００に搭載できる基板１０の総数と等しくすることが好ましい。したがって、この実施形態では、１つのボート１００に形成される第１支持ロード２１０の総数は、搭載できる基板１０の数の６倍になる。つまり、ボート１００に２７枚の基板１０を搭載する場合、垂直フレーム２００に形成される第１支持ロード２１０の総数は、１６２個になる。

第１支持ロード２１０の長さと幅は、基板１０の長辺側を安定支持できる範囲内で多様に変更することができる。

第２支持ロード２２０は、各々の垂直フレーム２００に設けられた複数の第１支持ロード２１０を互いに連結することによって、第１支持ロード２１０と共にボート１００に搭載された基板１０の長辺側を支持する役割を果たす。第２支持ロード２２０は、各第１支持ロード２１０と直交するように形成される。

第２支持ロード２２０は、その一側面を各第１支持ロード２１０の側方端部に密着させた後、溶接などにより各第１支持ロード２１０と結合されることによって、各第１支持ロード２１０を連結することができるが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、同一の層（垂直位置）に位置する複数の第１支持ロード２１０と第２支持ロード２２０とを一体的に形成した後、これを各垂直フレーム２００の一側に配置することもできる。

図１及び図２に示すように、１つの第２支持ロード２２０は、３つの第１支持ロード２１０と結合されるので、１つのボート１００に形成される第２支持ロード２２０の数は、ボート１００に搭載できる基板１０の数の２倍になることが好ましい。例えば、ボート１００に２７枚の基板１０を搭載する場合、第２支持ロード２２０の総数は、５４個になる。

第２支持ロード２２０の長さと幅は、基板１０の長辺側を安定支持できる範囲内で多様に変更することができる。

上記の構成によって、ボート１００に搭載される基板１０ごとに、第１及び第２支持ロード２１０、２２０が対応して設けられるので、第１及び第２支持ロード２１０、２２０によって各々の基板１０が支持される。つまり、第１及び第２支持ロード２１０、２２０の各上面部が実質的に同一平面となるので、第１及び第２支持ロード２１０、２２０の両者によって基板１０の長辺側を同時に支持することができる。しかしながら、基板１０の長辺側を支持する方法は、必ずしもこれに限定されず、第２支持ロード２２０の上面部が第１支持ロード２１０の上面部よりも高い位置となるように構成し、第２支持ロード２２０のみによって基板１０の長辺側を支持するようにしてもよい。

さらに、第１及び第２支持ロード２１０、２２０の基板１０の底面に当接する部分を、平面状に加工して、第１及び第２支持ロード２１０、２２０上で、基板１０をより安定的に支持するようにすることが好ましい。

ボート１００を構成する下部及び上部フレーム１１０、１２０、垂直フレーム２００、並びに第１及び第２支持ロード２１０、２２０の材質は、石英であることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるわけではない。また、ボート１００は、下部及び上部フレーム１１０、１２０と垂直フレーム２００を、組立式により結合させる、或いは、溶接により結合させることにより作成することができる。

また、ボート１００は、有底の箱の底面及び側面に、複数の溝部を連続的にかつ互いに等間隔で平行となるように形成することにより作成することもできる。前記溝部を形成するのに研削加工を用いることもできる。

前述したように構成された本発明の一実施形態に係るボート１００は、図３に示すように、第１及び第２支持ロード２１０、２２０によって基板１０の長辺側を支持するので、基板１０の荷重が分散される。したがって、熱処理中に基板１０がその自重により変形するということを防止することができ、それによって、平面ディスプレイの表示特性が低下しないようにすることができるという利点がある。

特に、本発明のボート１００は、基板１０と第１及び第２支持ロード２１０、２２０との間の接触が線接触となるので、基板１０の熱処理中に、ボート１００と基板１０との間の接触部分に所定の応力（又は熱応力）が集中してしまい基板１０にダメージ（損傷）を与えるということを防止することができ、それによって、平面ディスプレイの表示特性が低下しないようにすることができるという利点がある。

以上のように、本発明によれば、バッチ式熱処理装置において、ボートが、搭載される基板の長辺側を支持する第１及び第２ロードを備えることによって、基板に対して熱処理工程を実施する際、基板の荷重を分散させて基板の変形を防止することができる。また、バッチ式熱処理装置のボートに搭載された基板に対して、基板を変形させることなく熱処理工程を実施することができるので、基板上に形成される平面ディスプレイの表示特性を向上させることができる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。

以上、本発明について具体的な実施形態を用いて詳細に説明したが、本発明は、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で多様に変形できる。よって、本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲の記載及びその均等物に基づいて定められるべきである。

１０ 基板
１００ ボート
１１０ 下部フレーム
１２０ 上部フレーム
２００ 垂直フレーム
２１０ 第１支持ロード
２２０ 第２支持ロード

Claims (5)

1. バッチ式熱処理装置において熱処理工程の実施空間を提供するチャンバ内に配置され、複数の基板が搭載されるボートであって、
   下部フレームと、
   上部フレームと、
   前記上部フレーム及び前記下部フレームを結合する複数の垂直フレームと、
   前記各垂直フレームの一側に、前記基板の内側方向へ延出するように水平方向に形成された複数の第１支持ロードと、
   前記各第１支持ロードを水平方向に互いに連結する第２支持ロードとを含むことを特徴とするボート。
2. 前記第１支持ロードと前記第２支持ロードは、互いに直交するように結合されることを特徴とする請求項１に記載のボート。
3. 前記第１支持ロード及び前記第２支持ロードで、前記基板の長辺側を支持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のボート。
4. 前記第１支持ロード及び前記第２支持ロードのうちの少なくとも一方が、前記基板と接触し、支持することを特徴とする請求項１に記載のボート。
5. 前記第１支持ロード及び前記第２支持ロードの両方が、前記基板と接触し、支持することを特徴とする請求項１に記載のボート。

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