JPH11340236A - 基板加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板や液晶表示装置の基板を全面に亙
って均一な温度で加熱することができる基板加熱装置を
提供する。 【解決手段】 加熱ステージ１は、多層構造のステンレ
ス材からなる金属製のステージであり、半導体基板２が
載せられる。この加熱ステージ１の下方には、多数のコ
イル３、３、…が配置されており、これらのコイルには
電源４により交流電流が通電される。この通電により交
流磁界が発生し、加熱ステージ１の全域に渦電流が流
れ、その際のジュール熱により加熱ステージ全体が発熱
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体集
積回路の製造工程における半導体基板の加熱処理あるい
は液晶表示装置の製造工程における基板の加熱処理に使
用される基板加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の製造工程の中には、薄
膜形成工程や乾燥工程等、半導体基板（半導体ウエハ）
の加熱処理が必要な工程がある。従来、これらの工程に
おける加熱処理の方法として、赤外線ヒータ、チラー、
放熱ランプ等の熱源から半導体基板に熱を与える方法等
が採られていた。また、液晶表示装置の製造工程におい
ても、基板（ガラス基板）の加熱処理が必要とされる場
合があるが、これらの加熱処理も半導体集積回路の製造
の場合と同様な方法が採られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体基板
や液晶表示装置の基板の加熱処理においては、半導体基
板等を全面に亙って温度が均一になるよう加熱を行うこ
とが要求される。しかしながら、上述した従来の加熱処
理の方法は、ある程度の距離をおいて熱源から半導体基
板等に放熱を行うものであることから、半導体基板等に
おける熱源の近くの部分は温度が高くなるが熱源から離
れた部分は温度が低くなり、半導体基板等の各部の温度
に±５℃〜±７℃の温度むらが生じてしまう。そして、
このような加熱処理における温度むらは、例えば薄膜形
成工程においては半導体基板等の表面に形成される薄膜
の厚さにむらを生じさせる等、半導体集積回路等の特性
悪化や歩留り低下の一因ともなるのである。

【０００４】この発明は以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、半導体基板や液晶表示装置の基板を全
面に亙って均一な温度で加熱することができる基板加熱
装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
基板を載せる金属製の加熱ステージと、各々前記加熱ス
テージの一方の面に近接して配置された複数のコイル
と、前記複数のコイルに交流電流を流す電源とを具備す
ることを特徴とする基板加熱装置を要旨とする。

【０００６】かかる発明によれば、複数のコイルによっ
て基板を全面に亙って均一な温度に加熱することができ
る。

【０００７】請求項２に係る発明は、前記加熱ステージ
が多層構造のステンレス材からなることを特徴とする請
求項１に記載の基板加熱装置を要旨とする。

【０００８】かかる発明によれば、上記請求項１に係る
発明の作用効果に加え、所望の発熱特性や熱伝導特性を
備えた加熱ステージを容易に構成することができるとい
う作用効果が得られる。

【０００９】請求項３に係る発明は、前記加熱ステージ
における異なった位置に配置された複数の温度センサ
と、前記複数の温度センサによって測定される前記加熱
ステージの各位置の温度が目標温度となるように前記複
数のコイルに流す交流電流を制御する電流制御手段とを
具備することを特徴とする請求項１または２に記載の基
板加熱装置を要旨とする。

【００１０】かかる発明によれば、上記請求項１または
２に係る発明の作用効果に加え、コイルの個数が少ない
場合であっても、加熱ステージの全面を均一な温度に加
熱することができるという作用効果が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１２】Ａ．第１の実施形態 図１はこの発明の第１の実施形態である基板加熱装置の
構成を示すものであり、図１（ａ）が同装置の正面図、
図１（ｂ）が同装置の平面図である。これらの図におい
て、加熱ステージ１は、半導体基板２を載せ、加熱する
ためのステージであり、熱伝導性のよいステンレス材
と、ジュール熱を発生するための適当な比抵抗を有する
ステンレス材とを組合せた多層構造のものが使用されて
いる。この加熱ステージ１の下方には、同加熱ステージ
に近接して多数のコイル３、３、…が配置されている。
これらのコイル３、３、…には、電源４から各々同じ大
きさの交流電流が供給される。

【００１３】上述した従来の技術においては、電熱ヒー
タ等の熱源からの放熱により半導体基板等の加熱を行っ
たのに対し、本実施形態に係る基板加熱装置は、半導体
基板２が載せられる加熱ステージ１自体が発熱すること
により半導体基板２の加熱を行う。すなわち、本実施形
態に係る基板加熱装置では、コイル３、３、…への交流
電流の通電により交流磁界が発生され、これにより加熱
ステージ１に渦電流が流れ、この結果、加熱ステージ１
の各部においてジュール熱が発生するものである。

【００１４】ここで、本実施形態では、上述した通り、
熱伝導性のよいステンレス材と、適当な比抵抗を有する
ステンレス材とを組合せた多層構造の加熱ステージ１を
使用している。従って、上記の渦電流により加熱ステー
ジ各部において十分に大きなジュール熱が発生し、か
つ、このジュール熱が加熱ステージ１の全面に急速に伝
導することとなる。

【００１５】また、本実施形態では、図示のように、コ
イル３、３、…が加熱ステージ１に対向して多数配置さ
れているため、加熱ステージ１の全域において渦電流が
流れ、加熱ステージ１全体が発熱する。

【００１６】従って、本実施形態によれば、半導体基板
２を全面に亙って均一な温度に加熱することができる。

【００１７】Ｂ．第２の実施形態 図２はこの発明の第２の実施形態である基板加熱装置の
構成を示す図である。上記第１の実施形態では、多数の
コイル３、３、…を使用したが、本実施形態では加熱ス
テージ１の中央に対向した位置にコイル３Ｘが配置さ
れ、加熱ステージ１の四隅近傍の各位置にコイル３Ａ〜
３Ｄが配置されているのみである。このようにコイルの
個数を少なくすれば、消費電力を少なくすることができ
るという利点があるが、加熱ステージ１全体を均一に加
熱するのが難しくなる。

【００１８】そこで、本実施形態では、２個の温度セン
サＳ１およびＳ２を新たに使用するとともに、コイル３
Ｘに通電する交流電流と、コイル３Ａ〜３Ｄからなるグ
ループに通電する交流電流とを個別的に制御可能な制御
電源５を使用している。

【００１９】ここで、温度センサＳ１およびＳ２は、加
熱ステージ１におけるコイル３Ｘおよび３Ｃに対向した
各位置に各々取り付けられている。そして、制御電源５
は、温度センサＳ１による測定温度が目標温度と一致す
るようにコイル３Ｘに通電する交流電流の大きさを制御
するとともに、温度センサＳ２による測定温度が目標温
度と一致するようにコイル３Ａ〜３Ｄに通電する交流電
流の大きさを制御する電流制御手段を有している。

【００２０】従って、本実施形態によれば、加熱ステー
ジ１の中央部と周辺部の両方を目標温度に一致させる制
御が行われ、コイルの個数が少ないにも拘わらず、加熱
ステージ１の全面を均一な温度に加熱することができ
る。

【００２１】なお、以上説明した各実施形態では半導体
基板を加熱する場合を例に説明したが、全く同様な構成
の装置を液晶表示装置の基板の加熱に使用し得ることは
言うまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る基
板加熱装置によれば、半導体基板や液晶表示装置の基板
を全面に亙って均一な温度で加熱することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態である基板加熱装
置の構成を示す断面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。

【図２】 この発明の第２の実施形態である基板加熱装
置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 加熱ステージ ２ 半導体基板 ３，３Ｘ，３Ａ〜３Ｄ コイル ４ 電源 ５ 制御電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を載せる金属製の加熱ステージと、 各々前記加熱ステージの一方の面に近接して配置された
   複数のコイルと、 前記複数のコイルに交流電流を流す電源とを具備するこ
   とを特徴とする基板加熱装置。
2. 【請求項２】 前記加熱ステージが多層構造のステンレ
   ス材からなることを特徴とする請求項１に記載の基板加
   熱装置。
3. 【請求項３】 前記加熱ステージにおける異なった位置
   に配置された複数の温度センサと、 前記複数の温度センサによって測定される前記加熱ステ
   ージの各位置の温度が目標温度となるように前記複数の
   コイルに流す交流電流を制御する電流制御手段とを具備
   することを特徴とする請求項１または２に記載の基板加
   熱装置。