JPH05144825A - 基板加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】処理前の予熱を行う基板加熱装置に於いて、処
理前の予熱時間の短縮、一層の均一加熱を行う。 【構成】気密な室内の上部に加熱ユニット２３、下部に
冷却ユニット２５をそれぞれ設け、前記加熱ユニットと
前記冷却ユニットとの間に基板２７を加熱可能な台板４
５を昇降可能に設けると共に該台板を前記冷却ユニット
に密着可能とし、前記冷却ユニット、前記台板を貫通し
前記基板を支持可能な基板支持ピンを昇降可能に設け、
基板を加熱する場合は、基板支持ピン４９により基板を
支持した状態で上方の加熱ユニット、下方の台板によっ
て前記基板の両面より加熱し、又冷却する場合は、台板
を前記冷却ユニットに密着させ該台板を介して前記基板
を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板表面に薄膜を形成
し、或はエッチング処理等の表面処理をして半導体を製
造する半導体製造装置の、特に処理前の予熱、或は処理
後の冷却を行う基板加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置の１つに液晶表示板を製
造するものがある。これはガラス基板に種々の薄膜を成
膜し、或はエッチング等を行いガラス表面に多数の半導
体素子を形成するものである。

【０００３】斯かる半導体製造装置では一連の処理工程
が自動化されており、処理工程の準備処理として、基板
を処理に適した温度迄加熱している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、液晶表示画面は
増々大型化しており、半導体製造装置は斯かる要請に答
えると共に歩留まりの向上、スループットの向上等、製
造能率の向上を図ることが要求されている。

【０００５】斯かる要求に答えるべく、本発明は、処理
前の予熱を行う基板加熱装置に於いて、処理前の予熱時
間の短縮、一層の均一加熱、歪みを生じることなく、或
は形成したパターンを損傷させることなく迅速に基板を
加熱させる様にし、更に冷却も可能としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、気密な室内の
上部に加熱ユニット、下部に冷却ユニットをそれぞれ設
け、前記加熱ユニットと前記冷却ユニットとの間に基板
を加熱可能な台板を昇降可能に設けると共に該台座を前
記冷却ユニットに密着可能とし、前記冷却ユニット、前
記台板を貫通し前記基板を支持可能な基板支持ピンを昇
降可能に設けたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】基板を加熱する場合は、基板支持ピンにより基
板を支持した状態で上方の加熱ユニット、下方の台板に
よって前記基板の両面より加熱する。又、冷却する場合
は、台板を前記冷却ユニットに密着させ該台板を介して
前記基板を冷却する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。

【０００９】図２は、ガラス基板を水平状態で処理する
半導体製造装置を示しており、以下は本発明を該半導体
製造装置について実施した場合を説明する。

【００１０】先ず、該半導体製造装置について略述す
る。

【００１１】図中、１はカセットスタンド、２はロード
用ロボット、３はロードロック室、４は第１搬送機、５
は基板加熱装置、６は第１成膜室、７は第２搬送機、８
は第２成膜室、９は第３搬送機、１０は第３成膜室、１
１はアンロードロック室、１２はアンロード用ロボッ
ト、１３はカセットスタンドを示し、ロードロック室３
と第１搬送機４、第１搬送機４と基板加熱装置５、第１
搬送機４と第１成膜室６、第１成膜室６と第２搬送機
７、第２搬送機７と第２成膜室８、第２成膜室８と第３
搬送機９、第３搬送機９と第３成膜室１０、第３搬送機
９とアンロードロック室１１とはそれぞれゲートバルブ
を介して結合されている。

【００１２】前記カセットスタンド１には、ガラス基板
１４が所要枚数装填されたカセット１５がローディング
され、該カセットスタンド１は装填されたガラス基板１
４のピッチに従って前記カセット１５を間欠的に昇降す
る。

【００１３】又、前記ロード用ロボット２は、前記カセ
ット１５よりガラス基板１４を１枚ずつ取出しロードロ
ック室３に搬送する。該ロードロック室３は気密構造と
なっており、又基板搬送口にゲートバルブ１６を有し、
前記ガラス基板１４が搬入された後は、前記ゲートバル
ブ１６を閉じて内部を真空状態にする。

【００１４】以下、第１搬送機４、基板加熱装置５、第
１成膜室６、第２搬送機７、第２成膜室８、第３搬送機
９、第３成膜室１０、アンロードロック室１１を真空状
態、或は所要雰囲気で、前記ガラス基板１４の処理、搬
送が行われる。

【００１５】前記ロードロック室３に搬送されたガラス
基板１４は、前記第１搬送機４によって前記基板加熱装
置５に搬送され、該基板加熱装置５に於いて該ガラス基
板１４は処理に適した温度迄加熱される。

【００１６】予熱された前記ガラス基板１４は、前記第
１搬送機４によって前記第１成膜室６に搬送され、該第
１成膜室６に於いて第１層の成膜処理が行われる。第１
層の成膜処理が完了すると、前記第２搬送機７より前記
第１成膜室６から取出されたガラス基板１４は前記第２
成膜室８に搬送され、該第２成膜室８に於いて第２の成
膜処理が行われる。同様に、前記第３搬送機９により前
記第３成膜室１０にガラス基板１４が搬送され、更に成
膜処理が行われ、所要の成膜処理が完了すると、前記第
３搬送機９によって前記アンロードロック室１１にガラ
ス基板１４が搬送される。

【００１７】該アンロードロック室１１内部を常圧迄昇
圧し、ゲートバルブ１７を開いて前記アンロード用ロボ
ット１２によってガラス基板１４を取出し、前記カセッ
トスタンド１３に載置されたカセット１５に処理の完了
したガラス基板１４を１枚ずつ移載する。

【００１８】尚、上記した半導体製造装置に於いて、処
理室の数はガラス基板の処理の内容により、ユニットの
配置の状態は、設備される空間、或は関連する設備との
関係により適宜変更が加えられる。

【００１９】以下、図１により本実施例に係る基板加熱
装置５を説明する。

【００２０】フレーム２０に気密な基板加熱室２１を設
け、該基板加熱室２１の蓋２２は開閉可能となってお
り、又基板加熱室２１の側面には連絡窓５１が穿設さ
れ、該連絡窓５１より第１搬送機４のロボットアーム３
０が出入りする様になっている。

【００２１】前記蓋２２に加熱ユニツト２３を設け、前
記基板加熱室２１の底部にはポスト２４を介して冷却ユ
ニット２５を設ける。又、該冷却ユニット２５の周囲を
囲繞する如く基板台ユニット２６を設け、更に前記冷却
ユニット２５、基板台ユニット２６を貫通して基板２７
を支持する基板昇降ユニット２８を設ける。

【００２２】以下、上記した各ユニットについて更に詳
述する。

【００２３】先ず、加熱ユニツト２３について説明す
る。

【００２４】前記蓋２２にカラー２９を介して反射板３
３を設け、該反射板３３の裏面側に冷却管３１を固着
し、該冷却管３１は図示しない冷却源に接続し、該冷却
管３１を介して前記反射板３３を冷却する。又、該反射
板３３の反射面側には棒状の加熱ランプ３２を所要数設
ける。

【００２５】又、冷却ユニット２５は内部に図示しない
冷却管を埋設してあり、該冷却管は図示しない冷却源に
接続し、該冷却源によって連続的に冷却されている。

【００２６】前記基板台ユニット２６を説明する。

【００２７】前記基板加熱室２１の底部にシールブロッ
ク３４を設け、該シールブロック３４を介して昇降ロッ
ド３５を気密に且摺動自在に設ける。又、前記基板加熱
室２１の底部裏面側に支柱３６を介して棚板３７を設
け、該棚板３７の下面に昇降シリンダ３８を設け、該昇
降シリンダ３８のロッド３９と前記昇降ロッド３５の下
端に掛渡して設けたビーム４０とを連結する。

【００２８】又、前記昇降ロッド３５の上端にジョイン
ト金具４１を設け、該ジョイント金具４１に下方に延び
るシャフト４２を設け、該シャフト４２に台脚４３を摺
動自在に且抜脱不能に設け、該台脚４３と前記ジョイン
ト金具４１とはスプリング４４によって離反方向に付勢
する。更に、前記台脚４３の上端には台板４５を固着す
る。該台板４５の内部にはヒータ（図示せず）を埋設し
前記基板２７を下面より加熱する様にする。

【００２９】次に、前記棚板３７にリフトシリンダ５０
を設け、該リフトシリンダ５０のロッド４６をシールブ
ロック４７を介して気密に且摺動自在に前記基板加熱室
２１の底部を貫通させる。該ロッド４６の上端に複数の
アーム部を有するリフトアーム４８を固着し、該リフト
アーム４８の各アーム部先端に基板支持ピン４９を植設
する。該基板支持ピン４９は前記冷却ユニット２５、前
記台板４５を貫通し、且前記ロボットアーム３０と干渉
しない位置で前記基板２７の下面に当接して該基板２７
を支持する様になっている。

【００３０】尚、特に図示していないが、前記連絡窓５
１にはゲートバルブが設けられており、基板２７の加熱
時には密閉される様になっている。又、図中、５２はパ
ーティクルが基板２７に落下するのを防止する石英カバ
ーである。

【００３１】以下、作動について説明する。

【００３２】ロボットアーム３０による基板２７の搬入
時には、前記台板４５を前記冷却ユニット２５より上方
に位置させておき、又前記リフトシリンダ５０により前
記ロッド４６、リフトアーム４８を介して前記基板支持
ピン４９を下降させ、前記連絡窓５１から基板２７を前
記基板加熱室２１内に搬入する。

【００３３】前記ロボットアーム３０により基板２７を
該台板４５の上方に保持させ、前記リフトシリンダ５０
を作動させ前記基板支持ピン４９を上昇させて基板２７
を支持すると共に該基板２７を前記ロボットアーム３０
より上昇させる。該ロボットアーム３０を後退させ図示
しないゲートバルブで連絡窓５１を閉塞する。

【００３４】搬入された基板２７の上面から前記加熱ラ
ンプ３２により、又基板２７の下面より前記台板４５で
熱輻射によって加熱する。該基板２７を両面から加熱す
ることで、基板２７に歪み割れを生じさせることなく所
要の温度迄加熱することができる。基板２７が所要温度
まで達すると、前記リフトシリンダ５０により前記基板
支持ピン４９を下降させ、前記基板２７を前記基板支持
ピン４９に乗置させる。該基板２７を台板４５に乗置さ
せることで、該基板２７は熱伝導により更に迅速な加熱
が行われる。

【００３５】該基板２７を処理温度迄加熱すると、前記
リフトシリンダ５０により前記基板支持ピン４９を上昇
させ前記基板２７を前記台板４５から持上げる。次に、
図示しないゲートバルブを開き前記ロボットアーム３０
を前記連絡窓５１から挿入する。前記リフトシリンダ５
０を作動させて前記基板２７を降下させ、該基板２７を
前記ロボットアーム３０に乗置する。該ロボットアーム
３０を後退させ予熱の完了した基板２７を基板加熱室２
１から取出す。

【００３６】上記作動は基板２７を所要の温度まで加熱
する場合を説明したが、本実施例では成膜等所定の処理
が完了した基板２７を常温迄冷却することも可能であ
る。

【００３７】基板２７を冷却する場合は、前記台板４５
を基板２７の温度迄予め予熱しておく。

【００３８】前記ロボットアーム３０により基板２７を
基板加熱室２１内に搬入し、前記したと同様なリフトシ
リンダ５０とロボットアーム３０との協動で前記台板４
５に乗置する。

【００３９】基板２７が台板４５に乗置されると前記昇
降シリンダ３８を駆動し、ロッド３９、ビーム４０、昇
降ロッド３５、ジョイント金具４１、スプリング４４、
台脚４３を介して前記台板４５を下降させ、更に前記冷
却ユニット２５に密着させる。

【００４０】該冷却ユニット２５と前記台板４５との接
触圧は前記スプリング４４によって与えられ、又該接触
圧は該スプリング４４の諸元を適宜選択することで適正
な値とすることができる。

【００４１】而して、前記基板２７は前記冷却ユニット
２５により前記台板４５と共に冷却される。

【００４２】尚、上記実施例では前記台板４５にヒータ
を埋設したが、基板２７が液晶表示器に用いられる場合
などの様にガラスであると、前記台板４５の上面に黒体
を塗布し、基板２７を透過した輻射熱を前記台板４５で
吸収させ、該台板４５で基板２７の下面より加熱する様
にしてもよい。又、上記実施例では処理すべき基板とし
てガラス基板を例示したが、その他の基板に対しても実
施可能であることは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、基板の
上下両面から同時に加熱することができるので、迅速に
而も基板に反りなどを生じさせることなく予熱を行え、
予熱時間の短縮を図ると共に予熱時の不良発生を防止す
ることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】本発明が実施された半導体製造装置の一例を示
す全体斜視図である。

【符号の説明】

２１ 基板加熱室 ２３ 加熱ユニツト ２５ 冷却ユニット ２６ 基板台ユニット ２７ 基板 ３２ 加熱ランプ ４５ 台板 ４９ 基板支持ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気密な室内の上部に加熱ユニット、下部
   に冷却ユニットをそれぞれ設け、前記加熱ユニットと前
   記冷却ユニットとの間に基板を加熱可能な台板を昇降可
   能に設けると共に該台板を前記冷却ユニットに密着可能
   とし、前記冷却ユニット、前記台板を貫通し前記基板を
   支持可能な基板支持ピンを昇降可能に設けたことを特徴
   とする基板加熱装置。