JPH0677239U - 基板の熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱板２と基板１との間に微小間隔ｄを形成
するにあたり、安いコストで高精度に製作可能で、しか
も、基板１がスペーサ６と接触することによる温度不均
一性を発生しにくくする。 【構成】 この熱処理装置は、放熱板２と、放熱板２上
に所要の隙間を介して基板１を支持するスペーサ６とを
備える。スペーサ６を非伝熱性の球体で構成するととも
に、放熱板２の上面に前記球体６の直径より小さい深さ
を有する球体受け入れ用凹部７を設け、前記球体６を当
該球体受け入れ用凹部７に入れて、放熱板２と基板１と
の間に微小間隔ｄを形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は半導体製造工程において用いられる熱処理装置、殊にホットプレー トやクールプレートで半導体ウエハやガラス基板等（以下単に基板と称する）を 加熱又は冷却するのに用いられる熱処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

この種の熱処理装置は従来より多種多様なものが提案されており、例えば、特 開昭５７−３７８４８号公報には次のような熱処理装置が開示されている。 それは、発熱部を有する放熱板と、放熱板上に所要の隙間を形成して基板を支 持するスペーサとを備えて成り、スペーサで支持した基板を放熱板の輻射熱で熱 処理するように構成されている。

【０００３】 そして、スペーサとしては、放熱板の上面に棒状体を立設したもの、網を設け た物、あるいは、基板支持爪を設けたものが開示されている。 さらに、上記公報には、放熱板の輻射熱で基板を熱処理する場合には均一な温 度分布を得易いこと、放熱板と基板との隙間が１mm程度であれば加熱能力の低下 はあまり見られないこと等が利点として開示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、熱輻射により基板を所要の設定温度に加熱又は冷却する場合に、放 熱板と基板との隙間ｄが１mm程度では、設定温度に至る時間に大きな影響を及ぼ す。ちなみに第３図は設定温度１２０℃の時の昇温時間の経過に対する基板温度 の特性（以下、昇温特性と称する）を示し、第４図は設定温度２５℃の時の降温 時間の経過に対する基板温度の特性（以下、降温特性と称する）を示すグラフで ある。 これらのグラフによると、他に基板へ及ぼす障害がない範囲で可能な限り微小 な間隔に隙間を形成することが基板の処理速度を促進する上で望ましい。

【０００５】 しかし、上記従来例のものはスペーサが棒状体、網、あるいは支持爪等で構成 されるものであるため、微小隙間を形成するには、さらに高い加工精度を必要と する。このため微小隙間の形成が容易でなく、コスト高を招く等の問題がある。 また、基板において、スペーサと接触する部分と接触しない部分とでの温度差 を少なくするためには、接触部の面積を少なくするのが望ましいが、棒状や網状 のスペーサでは温度不均一性の点で問題がある。 本考案は、放熱板と基板との間に微小間隔ｄを形成するにあたり、安いコスト で高精度に製作可能で、しかも、スペーサと接触することによる基板の温度不均 一性を発生しにくくすることを技術課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するためになされたもので、以下のように構成され る。 即ち、加熱手段又は冷却手段のうち少なくともいずれか一方を有する放熱板と 、放熱板上に所要の隙間を介して基板を支持するスペーサとを備えて成り、スペ ーサで支持した基板を放熱板の輻射熱で熱処理するように構成した基板の熱処理 装置において、 スペーサを非伝熱性の球体で構成するとともに、放熱板の上面に前記球体の直 径より小さい深さを有する球体受け入れ用凹部を設け、前記球体を当該球体受け 入れ用凹部に入れ、放熱板と基板との間に微小間隔を形成するように構成したこ とを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

放熱板の上面に設けられた球体受け入れ用凹部内に球体状スペーサを位置せし めることにより、球体状スペーサは、基板と放熱板との間に微小間隔を形成し得 る状態で位置決めされる。このとき、スペーサは非伝熱性の球体で構成されてい ることより、接触面積と熱伝導率とがともに小さく、基板のスペーサと接触する 部分と接触しない部分との温度不均一性が発生しにくい。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案に係る熱処理装置の平面図、図２は図１のII−II線矢視拡大断面 図である。 この熱処理装置は、放熱板２と、放熱板２の下面に密着させて設けられた加熱 手段３と、放熱板２の上面の３ケ所に配設された基板支持用スペーサ６と、放熱 板２の上方に設けられた一対の基板搬送用ワイヤ８，８と、放熱板１を貫通して 昇降可能に設けられた３本のピンから成る基板受渡し用ピン１０とを具備して成 る。

【０００９】 上記加熱手段３は、伝熱部材４にヒータ５を埋設したものを放熱板１の下面に 密着させて設け、放熱板１を所要温度に設定するように構成されている。 上記基板支持用スペーサ６は、例えば、アルミナ、マテアタイト等の非伝熱部 材によって球体状に構成されており、放熱板１の上面の３ケ所に球体受け入れ用 凹部である球体受穴７を凹設し、この球体受穴７に球体状スペーサ６を着脱可能 に入れて、このスペーサ６が支持する基板１と放熱板２の表面との間に微小隙間 ｄを形成するように構成されている。

【００１０】 上記球体受穴７は、プライス加工にて、その底面の平坦精度、および深さ精度 を確保している。ちなみに、本実施例では球体状スペーサ６をアルミナを材料と するセラミックボールで構成し、直径約２.４mmφの球体受穴７にセラミックボ ール６を遊嵌状に嵌入したとき、微小隙間ｄが０.１２mmになるように設定され ている。なお、この微小隙間ｄは、基板１に望まれる昇温特性、放熱板２の設定 温度等によって適宜設定されるが、本考案では球体状スペーサ６を所要の球径の ものに変更するだけで極めて容易、かつ、高精度に微小隙間ｄを設定することが できる。

【００１１】 上記基板搬送用ワイヤ８，８は、基板１をその上に載置して矢印Ａ方向より放 熱板２上に搬入し、その状態で基板受渡し用ピン１０を上昇させて基板１を３本 のピン１０で受け取り、その後ワイヤ８，８の間隔を矢印Ｂ方向に広げて搬送位 置から待避位置へ移動させるように構成されている。 上記基板受渡し用ピン１０は、基板１を受け取ってワイヤ８，８が待避した後 に下降して、当該基板１を上記球体状スペーサ６へ移載するように構成されてい る。

【００１２】 熱処理を終えた基板１は基板受渡し用ピン１０を上昇させて持ち上げ、一対の ワイヤ８，８を待避位置から搬送位置へ移動させた後、当該ピン１０を下降させ てワイヤ８，８上に移載され、再び、矢印Ａ方向へ搬出される。

【００１３】 なお、上記実施例では、放熱板が加熱手段を備えたものについて例示したが、 これに限らず、冷却手段を備えたものについても同様に実施しうる。なお、冷却 手段を備えた場合には、基板１からの熱が放熱板へ放熱され、次いで放熱板から 冷却手段へと放熱される。また、基板搬送手段についても上記実施例に限らず、 例えば、放熱板の上面に平行なワイヤ待避溝を切設して、その待避溝内にワイヤ を下降待避させるように構成し、基板受渡し用ピンを省くようにしたり、あるい は、搬送手段をワイヤに代えて多関節ロボット等にて構成してもよく、多様な変 形が考えられる。

【００１４】

【考案の効果】

本考案ではスペーサを球体で構成しているため、安いコストで高精度に微小間 隔を設定することができる。また、本考案ではスペーサを非伝熱性の球体で構成 していることにより、接触面積と熱伝導率とがともに小さく、基板のスペーサと 接触する部分と接触しない部分との温度不均一性が発生しにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る熱処理装置の平面図である。

【図２】図１のII−II線矢視界拡大断面図である。

【図３】基板の昇温特性を示すグラフである。

【図４】基板の降温特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…基板、２…放熱板、３…加熱手段、６…スペーサ
（球体）、７…球体受け入れ用凹部（球体受穴）、ｄ…
微小隙間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松村 吉雄 京都府京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日本スクリーン製造株式会社洛西工場 内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段又は冷却手段のうち少なくとも
   いずれか一方を有する放熱板と、放熱板上に所要の隙間
   を介して基板を支持するスペーサとを備えて成り、スペ
   ーサで支持した基板を放熱板の輻射熱で熱処理するよう
   に構成した基板の熱処理装置において、 スペーサを非伝熱性の球体で構成するとともに、放熱板
   の上面に前記球体の直径より小さい深さを有する球体受
   け入れ用凹部を設け、前記球体を当該球体受け入れ用凹
   部に入れ、放熱板と基板との間に微小間隔を形成するよ
   うに構成したことを特徴とする基板の熱処理装置。