KR100232306B1

KR100232306B1 - Base plate heating apparatus

Info

Publication number: KR100232306B1
Application number: KR1019970036727A
Authority: KR
Inventors: 가즈토 오자키; 가즈미 스기타
Original assignee: 이시다 아키라; 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19980018274A; JPH1064920A

Abstract

본 발명은 가열처리시의 기판의 벤딩을 억제하여 평탄화할 수 있고 실시도 용이한 기판가열장치에 관한 것으로, 플레이트(2)의 중앙부분 근방에 배설한 다수의 근접 핀(8)의 돌출량을 그 주변부분에 배설한 다수의 근접 핀(9)의 돌출량보다 높게 했기 때문에, 근접 핀(8)(9)상에 재치된 기판(7)의 외주단 가장자리 부분은 가열 당초보다 아래로 처진 상태로 되어 있음과 동시에, 방열이 큰 기판(7)의 외주가장자리부쪽이 중앙부분보다 플레이트(2) 상부면과의 거리가 가까워져서 기판(7) 전면의 온도분포의 균일성이 보다 향상된다. 이 때문에, 기판(7)에의 가열에 따라 기판(7)의 외주 가장자리부가 상측방향으로 휘려고 하는 힘을 흡수하면서 상측방향으로 서서히 휘어지는 것으로, 기판(7)의 외주가장자리부가 상측방향으로 휘려고 하는 힘은 기판의 평탄화에 에너지가 소모되며, 그 이상으로 기판(7)의 외주 가장자리부가 상측방향으로 휘지 않은 평평한 기판상태에서 기판가열장치를 끝낼 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate heating apparatus which can be flattened by suppressing bending of a substrate during heat treatment, and is easy to implement. The protrusion amount of a plurality of proximal fins 8 arranged near the central portion of the plate 2 is reduced. Since the protruding amount of the plurality of proximal pins 9 disposed on the periphery thereof is higher than the protruding amount of the plurality of proximal pins 9, the outer peripheral edge portion of the substrate 7 placed on the proximal pins 8, 9 is drooped below the initial heating state. At the same time, the outer circumferential edge portion of the substrate 7 having large heat dissipation is closer to the upper surface of the plate 2 than the center portion, so that the uniformity of the temperature distribution on the entire surface of the substrate 7 is further improved. For this reason, the outer peripheral edge of the substrate 7 is gradually bent in the upward direction while absorbing the force that the outer peripheral edge of the substrate 7 is trying to bend upward in response to the heating to the substrate 7, and the outer peripheral edge of the substrate 7 is trying to bend upward. The force consumes energy to planarize the substrate, and further, the substrate heating apparatus can be terminated in a flat substrate state in which the outer peripheral edge of the substrate 7 is not bent upward.

Description

Substrate Heating Equipment

본 발명은 예를들면, 반도체 제조장치나 액정제조장치 등에 사용되며, 액정용각형 유리기판, 반도체웨이퍼, 플라즈마·디스플레이용 기판 등의 기판을 가열처리하는 기판가열장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is, for example, used in a semiconductor manufacturing apparatus, a liquid crystal manufacturing apparatus, and the like, and relates to a substrate heating apparatus for heating a substrate such as a liquid crystal prismatic glass substrate, a semiconductor wafer, a plasma display substrate, and the like.

종래의 기판가열장치의 가열방식으로는, 기판가열용으로 승온되는 평면형상의 상부면을 가진 발열플레이트가 설치되고, 이 발열플레이트의 상부면에 기판을 밀착하도록 재치하여 기판 가열을 행하는 밀착베이크방식과, 기판 이면의 오염을 방지하기 위해 발열플레이트의 상부면에 소정 간격을 두고 기판을 지지하여 기판을 뜨게 한 상태에서 가열을 행하는 근접베이크방식이 있다.As a heating method of the conventional substrate heating apparatus, a heating plate having a planar upper surface which is heated for substrate heating is provided, and a close-baking method for placing a substrate on the upper surface of the heating plate to perform substrate heating. In order to prevent contamination of the back surface of the substrate, there is a proximity bake method in which heating is performed while supporting the substrate at a predetermined interval on the upper surface of the heating plate to make the substrate float.

이 근접베이크방식의 기판가열장치로는 제6도에 도시한 바와 같이, 발열플레이트(51)의 상부면에 스페이서로서의 근접 핀(52)이 다수 배설되며, 이들 근접 핀(52)의 상단에 기판(53)을 발열플레이트(51)의 상부면으로부터 띄운 상태에서 지지하는 구성으로 되어 있다. 이들 발열플레이트(51)이 상부면과 기판(53) 하부면과의 균일한 간격(예를들면 1.0mm, 0.5mm, 0.3mm 정도)을 기판 전면에서 확보하고 있어서, 발열플레이트(51) 상부면으로부터의 복사열에 의해 기판(53)의 하부면을 균일하게 가열하도록 하고 있다.In this proximity baking type substrate heating apparatus, as shown in FIG. 6, a plurality of proximity fins 52 as spacers are disposed on the upper surface of the heat generating plate 51, and the substrate is placed on top of these proximity fins 52. It is configured to support 53 in a state of being lifted from the upper surface of the heat generating plate 51. These heating plate 51 secures a uniform distance (for example, about 1.0 mm, 0.5 mm, 0.3 mm) between the upper surface and the lower surface of the substrate 53 from the front surface of the substrate, and thus the upper surface of the heating plate 51. The lower surface of the substrate 53 is uniformly heated by the radiant heat from the substrate.

그러나, 상기 종래의 구성에서는 기판가열시에 기판(53)의 상부면측과 하부면측에서 기판(53)에 온도차가 발생함과 동시에, 기판(53)의 단 가장자리부일수록 방열되기 쉽기 때문에 기판 전면의 온도분포에도 차이가 생기기 때문에, 제7도에 도시한 바와 같이 기판(53)은 하측으로 만곡하도록 휘어져 버려서 상품화할 수 없다는 문제가 있었다. 이 때문에, 기판(53) 주변부에 어느 정도 기판(53)과 발열플레이트(51)의 거리가 커져 버려서 기판면내의 온도분포를 균일하게 유지하는 것이 더욱 곤란해짐과 동시에, 기판(53)의 주변부는 중앙부에 비해 외기에의 열방출이 크기 때문에, 기판가열시에 기판(53) 주변부는 중앙부에 비해 온도상승이 적고, 기판면내의 온도분포를 균일하게 유지하는 것이 더욱 곤란해져서, 기판(53)을 더욱 휘게 하는 원인이 되었다.However, in the above-described conventional configuration, a temperature difference occurs in the substrate 53 at the upper surface side and the lower surface side of the substrate 53 at the time of heating the substrate. Since a difference also occurs in the temperature distribution, there is a problem that the substrate 53 is bent downward to be commercialized as shown in FIG. 7. As a result, the distance between the substrate 53 and the heat generating plate 51 is increased to the periphery of the substrate 53 to some extent, making it even more difficult to uniformly maintain the temperature distribution in the substrate surface. Since the heat dissipation to the outside air is larger than the central portion, the peripheral portion of the substrate 53 has less temperature rise than the central portion at the time of heating the substrate, and it becomes more difficult to uniformly maintain the temperature distribution in the substrate surface. It caused more warping.

특히, 기판(53)의 대면적화나 박형화에 따라, 상기 벤딩의 문제가 클로즈업되고 있다. 이것을 해결하는 수단으로서, 제8도에 도시한 바와 같이, 기판(53)의 벤딩을 미리 예상하여 발열플레이트(54)의 상부면을 만곡시킨 만곡부(55)를 형성하고, 기판(53)이 휘었다고 해도 기판(53)의 하부면과 이 만곡부(55)의 거리를 균일한 상태로 해서 가열하는 방법이 제안되어 있으나, 이것은 발열플레이트(54) 상부면의 가공이 곤란할 뿐만 아니라, 기판(53)의 면적이나 판두께마다의 벤딩량의 변화에 대응할 수 없고, 기판(53)의 면적이나 판두께마다 상부면이 가공된 만곡부(55)를 가진 발열플레이트(54)를 준비하지 않으면 안되어서 그 실시가 용이하지 않다는 문제를 가지고 있었다.In particular, with the large area and the thinning of the substrate 53, the problem of bending is close up. As a means of solving this, as shown in FIG. 8, the bending part 55 which curved the upper surface of the heat generating plate 54 in anticipation of the bending of the board | substrate 53 in advance is formed, and the board | substrate 53 is bent Even if it is, the method of heating by making the distance of the lower surface of the board | substrate 53 and this curved part 55 uniform is proposed, but this is not only difficult to process the upper surface of the heating plate 54, but also the board | substrate 53 It is not possible to cope with a change in the bending amount for each area or plate thickness, and the heating plate 54 having the curved portion 55 whose upper surface is processed for each area or plate thickness of the substrate 53 must be prepared. Had the problem that it is not easy.

본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하는 것으로, 가열처리시에 기판의 벤딩을 억제하여 평탄화할 수 있음과 동시에, 용이하게 실시할 수 있는 기판가열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problem, and to provide a substrate heating apparatus which can be easily flattened by suppressing bending of a substrate during heat treatment.

제1도는 본 발명의 일실시형태에 있어서 기판가열장치의 개략 구성을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a substrate heating apparatus in one embodiment of the present invention.

제2도는 제1도의 기판가열장치의 평면도.2 is a plan view of the substrate heating apparatus of FIG.

제3도는 기판이 휜 상태를 도시한 도면.3 is a view showing a state in which a substrate is folded.

제4도는 제1도의 근접 핀의 상세한 구성을 도시한 A부확대도.4 is an enlarged view of portion A showing the detailed configuration of the proximity pin of FIG.

제5도는 근접 핀 대신에 근접 볼을 사용한 경우의 스페이서 기능을 도시한 요부 단면도.5 is a sectional view showing the principal parts of the spacer function when the proximity ball is used instead of the proximity pin.

제6도는 종래의 기판가열장치의 개략구성을 도시한 단면도.6 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional substrate heating apparatus.

제7도는 제6도의 기판가열장치에 의한 가열처리에 의해 기판이 휜 상태를 도시한 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a substrate is removed by heat treatment by the substrate heating apparatus of FIG.

제8도는 상부면에 만곡면 가공을 가한 경우의 종래의 기판가열장치의 개략 구성을 도시한 단면도.8 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional substrate heating apparatus in the case where curved surface processing is applied to the upper surface.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 기판가열장치 2 : 플레이트1: substrate heating device 2: plate

3 : 가압판 4 : 면히터3: pressure plate 4: surface heater

5, 21 : 발열 플레이트 6 : 전력공급장치5, 21: heating plate 6: power supply device

7, 24 : 기판 8∼10 : 근접 핀7, 24: substrate 8-10: proximity pin

11 : 지지부 12 : 레그부11 support portion 12 leg portion

13 : 핀용 구멍 22 : 오목부13 pin hole 22 recessed portion

23 : 근접 볼23: close-up ball

본 발명의 기판가열장치는 기판을 가열처리하는 기판가열장치에 있어서, 상부면을 승온가능한 발열플레이트와, 상기 발열플레이트상에 다수 배설되어 상기 기판을 지지하는 지지부재를 가지며, 상기 지지부재상에 재치된 기판의 주변부 하부면과 상기 발열플레이트 상부면의 간격이 상기 기판의 중앙부 하부면과 상기 발열플레이트 상부면과의 간격보다 작아지도록 상기 지지부재의 지지높이를 설정한 것을 특징으로 하는 것이다. 이 구성에 의해 기판을 그 자체의 무게로 미리 위에 볼록해지도록 만곡시킨 상태에서 가열처리를, 하측으로부터의 열복사에 의해 기판이 아래로 볼록해지도록 휘는 힘을 흡수함과 동시에, 기판의 주변부일수록 방열이 크고 온도가 낮아져서 기판 전면의 온도분포가 불균일해지지만, 이 기판의 주변부일수록 발열플레이트와의 거리가 작고, 온도가 올라가기 쉬워지도록 되어 있으며, 기판 전면의 온도분포의 불균일성이 억제되어 기판의 벤딩을 억제할 수 있게 된다. 가열처리 경과후에 위로 볼록한 상태의 기판은 대체로 평탄한 상태로 되어 있다. 또, 종래와 같이 기판사이즈나 판두께 등에 따른 만곡면의 가공을 할 필요가 없이 지지부재의 지지높이 치수를 기판중앙부와 그 주변부에서 달라지도록 설정하는 만으로, 기판 중앙부를 미리 위로 볼록해지도록 기판을 쉽게 만곡시킨 상태로 하는 것이 가능해져서, 그 실시도 용이하다.A substrate heating apparatus of the present invention is a substrate heating apparatus for heating a substrate, the substrate heating apparatus comprising: a heating plate capable of raising a temperature of an upper surface thereof; and a supporting member disposed on the heating plate to support a plurality of substrates; The support height of the support member is set so that the distance between the lower surface of the peripheral portion of the substrate and the upper surface of the heating plate is smaller than the distance between the lower surface of the center portion of the substrate and the upper surface of the heating plate. In this configuration, the heat treatment is carried out in a state where the substrate is curved to be convexly above on its own weight in advance, thereby absorbing the bending force so that the substrate is convex down by heat radiation from the lower side, and at the same time, the heat dissipation is increased in the periphery of the substrate. The large and low temperature causes uneven temperature distribution on the entire surface of the substrate. However, the peripheral portion of the substrate has a smaller distance from the heat generating plate and an easier temperature rise. The nonuniformity of the temperature distribution on the entire surface of the substrate is suppressed, thereby bending the substrate. Can be suppressed. After the heat treatment has elapsed, the substrate in the upwardly convex state is generally flat. Also, it is not necessary to process the curved surface according to the substrate size or plate thickness as in the prior art, and only by setting the support height dimension of the supporting member to be different from the center portion and the peripheral portion thereof, the substrate center portion is convex in advance. It becomes easy to bend, and the implementation is also easy.

또, 바람직하게는 본 발명의 기판가열장치에 있어서의 지지부재는 상기 발열플레이트의 중앙부에 다수 배설되어 상기 기판의 중앙부 하부면을 지지하는 제1기판지지부재와, 상기 발열플레이트(51)의 주변부에 다수 배설되어 상기 기판의 주변부 하부면을 지자하는 제2기판지지부재를 가지며, 상기 제2기판지지부재는 상기 제1기판지지부재보다 상기 발열플레이트 상부면으로부터의 돌출량이 적은 구성으로 한 것을 특징으로 한다.Preferably, the supporting member in the substrate heating apparatus of the present invention includes a plurality of first substrate supporting members disposed at the central portion of the heating plate to support the lower surface of the central portion of the substrate, and a peripheral portion of the heating plate 51. And a plurality of second substrate support members disposed on the substrate to support the lower surface of the periphery of the substrate, wherein the second substrate support members have a smaller amount of protrusion from the upper surface of the heat generating plate than the first substrate support members. It is done.

이 구성에 의해, 기판 주변부의 하부면을 지지하는 제2기판지지부재는 기판의 중앙부 하부면을 지지하는 제1기판지지부재보다 발열플레이트의 상부면으로부터의 돌출량이 적은 2단계의 구성으로 하는 것 만으로, 기판을 그 자체 무게로 미리 위로 볼록해지도록 쉽게 만곡시키는 것이 가능해지므로, 그 기판 상태에서 가열처리가 행해지게 된다.With this configuration, the second substrate supporting member supporting the lower surface of the substrate peripheral portion has a two-stage configuration in which the amount of protrusion from the upper surface of the heat generating plate is smaller than that of the first substrate supporting member supporting the lower surface of the central portion of the substrate. Only by being able to easily bend the substrate so as to be convex in advance by its own weight, the heat treatment is performed in the state of the substrate.

좀더 바람직하게는 본 발명의 기판가열장치에 있어서, 적어도 기판의 중앙부 하부면에 대향한 상기 발열플레이트 중앙부의 범위는 상기 기판의 세로 및 가로의 길이 치수에 따른 방추평면형상(紡錘平面形狀)으로 한다.More preferably, in the substrate heating apparatus of the present invention, at least the range of the central portion of the heating plate facing the lower surface of the center portion of the substrate is in the shape of a spindle plane along the length and length of the substrate. .

이 경우의 방추평면형상이란, 원주형의 양단부가 뾰족한 평면형상(중앙부가 불룩하고 양단부가 뾰족한 형상)인데, 그 양단부가 뾰족해질 때 까지 가지 않더라도 다소의 폭을 가진 형상을 포함하고 있다. 또, 기판의 세로 및 가로의 길이 치수에 따른 형상이란, 정방형 기판일 때의 중앙부가 불룩한 방추평면형상에 비해 가로의 길이 치수가 길어진 장방형 기판이 될수록 정방형 기판일 때의 방추평면형상의 가로길이치수가 길어진 형상이 되는 것을 나타낸다.In this case, the fusiform plane shape is a planar shape (shape in the center and pointed at both ends) of the columnar ends, and includes a shape having some width even if the two ends do not go until the end is sharpened. In addition, the shape according to the longitudinal and horizontal length dimensions of the substrate means that the horizontal length dimension of the spindle plane shape in the case of a square substrate becomes larger as a rectangular substrate having a longer horizontal dimension than the fusiform plane shape in which the center portion of the square substrate is bulging. It shows that it becomes a long shape.

이와 같은 형상으로 기판을 미리 위로 불룩해지도록 만곡시켜 두면, 하측으로부터의 열복사로 인한 가열처리에 의해 기판의 벤딩이 최적으로 흡수되어 기판이 보다 평탄한 상태에서 가열처리가 종료하게 된다.If the substrate is bent to bulge up in such a shape in advance, the bending of the substrate is optimally absorbed by the heat treatment due to heat radiation from the lower side, and the heat treatment ends in a state where the substrate is more flat.

이하, 본 발명의 관한 기판가열장치의 실시형태에 대해 도면을 참조해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the board | substrate heating apparatus which concerns on this invention is described with reference to drawings.

제1도는 본 발명의 일실시형태에 있어서 기판가열장치의 개략 구성을 도시한 단면도이고, 제2도는 제1도의 기판가열장치의 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a substrate heating apparatus in one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the substrate heating apparatus in FIG.

제1도 및 제2도에 있어서, 이 기판가열장치(1)는 알루미늄 등의 금속재료로 형성된 방열판으로서의 플레이트(2)와 그 하측의 가압판(3) 사이에 면히터(4)를 끼워 넣도록 구성되어 있다. 이들 플레이트(2), 가압판(3) 및 면히터(4)에 의해 발열플레이트(5)가 구성되어 있다. 이 발열플레이트(5)의 면히터(4)에는 전력공급장치(6)가 접속되어 있으며, 전력공급장치(6)로부터 면히터(4)에 전력이 공급되어 플레이트(2)의 상부면 온도를 승온가능하게 구성하고 있다.In FIG. 1 and FIG. 2, this board | substrate heating apparatus 1 inserts the surface heater 4 between the plate 2 which is a heat sink formed from metal materials, such as aluminum, and the pressure plate 3 below. Consists of. The heat generating plate 5 is comprised by these plates 2, the pressure plate 3, and the surface heater 4. As shown in FIG. The power supply device 6 is connected to the surface heater 4 of the heat generating plate 5, and electric power is supplied from the power supply device 6 to the surface heater 4 so as to adjust the temperature of the upper surface of the plate 2. It is comprised so that temperature raising is possible.

이 플레이트(2)의 상부면에는 그 상부면과의 사이에 간격을 비우고 각형의 기판(7)을 지지하는 기판지지부재로서의 근접 핀(8∼10)이 각각 다수 배설되어 있다. 이 기판(7)은 본 실시형태에서는 플라즈마 디스플레이용 유리기판으로, 기판사이즈가 (폭W) 650mm × (길이L) 1050mm × (판두께t) 3mm인 대면적의 기판을 사용했다. 또, 이들 근접 핀(8∼10)은 다른 지지높이 치수로 구성되어 있으며, 제2도의 ●으로 표시된 다수의 근접 핀(8)이 배설된 플레이트(2)의 중앙부 상부면과 다수의 근접핀(8)상에 재치된 기판(7)의 중앙부 하부면과의 간격이, ○으로 표시된 다수의 근접 핀(9)이 배설된 플레이트(2)의 주변부 상부면과 다수의 근접 핀(9) 상에 재치된 기판(7)의 주변부 하부면과의 간격보다 커지도록, 다수의 근접 핀(8∼10)의, 플레이트(2) 상부면으로부터의 돌출량이 설정되어 있다. 또, 기판(7)의 외주단 가장자리부에 대향하는 플레이트(2)의 상부면으로서 다수의 근접 핀(9)이 배설된 범위의 외주부에는 기판(7)의 단 가장자리부가 플레이트(2)의 상부면에 닿는 것을 방지하기 위해 제2도의 ×로 표시한 위치에, 근접 핀(10)이 배설되어 있다. 핀돌출치수는 본 실시형태에서는 이 근접 핀(8)의 플레이트(2) 상부면으로부터의 돌출치수를 1mm, 근접 핀(9)의 플레이트(2) 상부면으로부터의 돌출치수를 0.5mm, 근접 핀(10)의 플레이트(2) 상부면으로부터의 돌출치수를 0.3mm로 설정했다. 이들 근접 핀(8)의 플레이트(2) 중앙부 상부면에 대한 배설범위는 제2도에 도시한 바와 같이 장방형 기판(7)의 세로 및 가로의 길이 치수에 따른 방추평면형상, 즉 원주형의 양단부가 뾰족한 평면형상으로 되어 있다. 또, 이들 근접 핀(8)의 외주부에 배설된 근접 핀(9)의 플레이트(2)의 주변부 상부면에 대한 배설범위도 제2도에 도시한 바와 같이, 장방형 기판(7)의 세로 및 가로의 길이 치수에 따른 방추평면형상이고, 중앙부가 불룩한 양단부에 다소의 폭을 가진 형상을 포함하고 있다.On the upper surface of the plate 2, a plurality of proximal pins 8 to 10 serving as substrate support members for emptying the space between the upper surface and supporting the rectangular substrate 7 are disposed. In this embodiment, the substrate 7 is a glass substrate for plasma display, and a large-area substrate having a substrate size of (W) 650 mm × (L) 1050 mm × (plate thickness t) 3 mm is used. In addition, these proximity pins 8 to 10 are constructed with different support height dimensions, and the upper surface of the central portion of the plate 2 on which the plurality of proximity pins 8 denoted by a circle in FIG. The distance from the lower surface of the center portion of the substrate 7 placed on 8) is on the peripheral upper surface of the plate 2 and the plurality of proximity pins 9, on which the plurality of proximity pins 9 are marked. The amount of protruding from the upper surface of the plate 2 of the many proximity pins 8-10 is set so that it may become larger than the space | interval with the peripheral lower surface of the board | substrate 7 mounted. In addition, the outer edge portion of the plate 7 which faces the outer edge portion of the substrate 7 as the upper surface of the plate 2 is disposed at the upper edge portion of the plate 2 in the outer peripheral portion of the range in which a plurality of adjacent pins 9 are disposed. In order to prevent a contact with a surface, the proximity pin 10 is arrange | positioned at the position shown by x of FIG. As for the pin protrusion dimension, in this embodiment, the protruding dimension from the upper surface of the plate 2 of this proximity pin 8 is 1 mm, the protruding dimension from the upper surface of the plate 2 of the proximity pin 9 is 0.5 mm, and the proximal pin is The protrusion dimension from the upper surface of the plate 2 of (10) was set to 0.3 mm. Exposing range of the upper surface of the center part of the plate 2 of these proximity pins 8 is as shown in FIG. 2, and it is a spindle flat shape according to the longitudinal and horizontal length dimension of the rectangular substrate 7, ie, both ends of a columnar shape. Is pointed flat shape. Moreover, the range of excretion with respect to the upper surface of the periphery of the plate 2 of the proximity pin 9 disposed on the outer peripheral portion of these proximity pins 8 is also shown in Fig. 2, in the length and width of the rectangular substrate 7. It is in the shape of a spindle plane according to the length dimension of and includes a shape having some width at both ends of the bulging center.

이들 근접 핀(8, 9)의 배설범위를 각각 장방형 기판(7)의 세로 및 가로의 길이 치수에 따른 방추평면형상으로 한 이유에 대해 설명하면, 기판(7)의 벤딩이 기판(7)의 긴 변 방향 중앙부가 하측방향으로 만곡하는 벤딩과, 짧은 변 방향의 중앙부가 하측방향으로 만곡하는 벤딩이 동시에 일어나서, 제3도에 도시한 바와 같은 기판(7)의 외주단 가장자리 부분이 상측방향으로 만곡함과 동시에, 특히, 4각부분이 심하게 만곡하는 벤딩이 발생하게 된다. 이것은 장방형 기판(7)의 긴 변 방향을 따른 짧은 변 방향의 중앙부가 하측방향으로 만곡하는 벤딩쪽이 강하므로, 장방형 기판(7)의 세로 및 가로의 길이치수에 따른 방추평면형상 범위가 골이 되도록 기판(7)의 외주단 가장자리부분이 상측방향으로 휘게 된다. 따라서, 그 반대로 장방형 기판(7)의 세로 및 가로의 길이치수에 따른 방추평면형상 범위가 산형(위로 볼록)이 되도록 기판(7)의 외주단 가장자리부분을 자체 무게로 아래로 처지게 가열처리 당초부터 해 두면, 기판(7)의 외주단 가장자리부분 및 4각부분의 상측방향의 벤딩을 대폭 경감하여 평평한 기판상태에서 기판가열장치를 끝낼 수 있게 된다.The reason why the range of excretion of these proximal pins 8 and 9 is set as a spindle plane shape along the longitudinal and horizontal lengths of the rectangular substrate 7 will be explained. Bending in which the central portion in the long side direction bends downward and bending in the downward direction in the center portion of the short side direction occur simultaneously, so that the outer peripheral edge portion of the substrate 7 as shown in FIG. At the same time as bending, in particular, the bending of the four corners severely occurs. This is because the bending side in which the central portion of the short side direction along the long side direction of the rectangular substrate 7 curves downward is strong, so that the range of spindle plane shape along the length and length of the rectangular substrate 7 is corrugated. The outer circumferential edge portion of the substrate 7 is bent in an upward direction so as to be upward. Therefore, on the contrary, the heat treatment is initially performed so that the periphery of the outer periphery of the substrate 7 falls downward with its own weight so that the fusiform plane range according to the longitudinal and horizontal length dimensions of the rectangular substrate 7 becomes a ridge (upward convex). From this, the bending of the upper edges of the outer peripheral edges and the quadrilateral portions of the substrate 7 can be greatly reduced, so that the substrate heating apparatus can be finished in a flat substrate state.

또, 이들 근접 핀(8∼10)의 플레이트(2) 상부면으로부터의 돌출치수는 0.1mm∼3mm의 범위내로 설정하여 기판(7)의 면을 플레이트(2)의 상부면으로부터 들뜨게 하고 있다. 이것은 플레이트(2)의 상부면에 기판(7)의 하부면이 닿으면 플레이트(2)의 상부면의 먼지 등이 기판(7)의 하부면에 부착되어 더러워지기 때문에 기판(7)의 하부면이 플레이트(2)의 상부면에 당접하지 않도록 구성하고 있다. 또한, 기판(7)의 하부면을 플레이트(2)의 상부면으로부터 들뜨게 하면, 그 상부면으로부터의 복사열로 인한 기판(7)에의 가열에 의해 보다 균일하게 기판(7)의 온도를 높일 수 있다. 여기서, 핀돌출치수의 0.1mm는 근접 핀을 만드는 한계치수이고, 또 핀돌출치수가 3mm를 초과하면 플레이트(2)의 상부면으로부터의 복사열로 인한 기판(7)에의 온도전달효율이 나빠진다. 따라서, 보다 바람직하게는 근접 핀(8∼10)의 플레이트(2) 상부면으로부터의 돌출치수는 0.3mm∼2mm의 범위내이다.Moreover, the protruding dimension from the upper surface of the plate 2 of these proximity pins 8-10 is set in the range of 0.1 mm-3 mm, and the surface of the board | substrate 7 is lifted from the upper surface of the plate 2. As shown in FIG. This is because when the lower surface of the substrate 7 comes into contact with the upper surface of the plate 2, dust or the like on the upper surface of the plate 2 adheres to the lower surface of the substrate 7 and becomes dirty. The upper surface of the plate 2 is configured not to contact. If the lower surface of the substrate 7 is lifted from the upper surface of the plate 2, the temperature of the substrate 7 can be raised more uniformly by heating to the substrate 7 due to radiant heat from the upper surface. . Here, 0.1 mm of the pin protrusion dimension is the limit dimension for making the adjacent pin, and when the pin protrusion dimension exceeds 3 mm, the temperature transfer efficiency to the substrate 7 due to the radiant heat from the upper surface of the plate 2 becomes worse. Therefore, more preferably, the projecting dimension from the upper surface of the plate 2 of the proximity pins 8 to 10 is in the range of 0.3 mm to 2 mm.

또, 본 실시형태에서는 제4도에 도시한 바와 같이, 근접 핀(8∼10)은 기판지지부(11)와 각부(12)로 구성되어 있으며, 플레이트(2)의 상부면에 그 각부(12)가 삽입가능한 다수의 핀용 구멍(13)이 배설되어 있다. 근접 핀(8∼10)을 기판(7)의 사이즈나 판두께, 재질(특히 유리소재의 종류 등), 유리상착막의 상태 등에 따라서 기판(7)의 벤딩쪽은 변화하지만, 이들 상황에 따라 그 각부(12)를 핀용 구멍(13)에 대해 끼웠다 뺐다 해서 키가 큰 핀영역과 낮은 핀 영역의 배설범위를 설정변경함의로써, 기판(7)을 평탄화하기 위해 가열처리되는 기판(7)에 따른 근접 핀(8∼10)으 배치를 최적화할 수 있다. 또, 근접 핀(8∼10)의 기판(7)을 지지하는 선단부 형상은 기판(7)의 이면 오염을 적게 하기 위해 선단부가 뾰족한 형상으로 되어 있으며, 기판(7)의 이면에 대해 점접촉으로 되어 있다. 또, 근접 핀(8∼10)의 재질은 가능한 한 기판(7)의 균일한 온도상승을 얻기 위해 열전도율이 낮은 재질을 사용하고 있다.In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the proximity pins 8-10 are comprised from the board | substrate support part 11 and the angle | corner part 12, and the angle | corner part 12 on the upper surface of the plate 2 is shown. There are provided a plurality of pin holes 13 into which can be inserted. Although the bending side of the board | substrate 7 changes with the proximity pins 8-10 according to the size and board thickness of a board | substrate 7, a material (especially a kind of glass material, etc.), a glass adhesion film, etc. According to the substrate 7 to be heat-treated to flatten the substrate 7 by setting and changing the excretion ranges of the tall pin region and the low pin region by inserting and removing the corner portions 12 into the pin holes 13. Proximity pins 8 to 10 can be optimized for placement. In addition, the tip shape that supports the substrate 7 of the proximal pins 8 to 10 has a sharp tip shape in order to reduce contamination of the back surface of the substrate 7, and is in point contact with the back surface of the substrate 7. It is. In addition, the material of the near fins 8-10 uses the material with low thermal conductivity in order to acquire the uniform temperature rise of the board | substrate 7 as much as possible.

상기 구성에 의해, 먼저 전력공급장치(6)로부터 면히터(4)에 전력을 공급하고, 플레이트(2)를 가열한다. 그리고, 도시하지 않은 반송수단에 의해 플레이트(2)의 상부면에 다수 배설된 근접 핀(8∼10)상에 기판(7)을 재치한다. 이 때, 기판(7)의 세로 및 가로의 길이치수에 따른 방추평면형상의 기판중앙부분을 지지치수가 높은 다수의 근접 핀(8)으로 지지하고 있으며, 이들 다수의 근접 핀(8)의 주변부분을 근접 핀(8)보다 지지치수가 낮은 다수의 근접 핀(9)으로 지지하고 있기 때문에, 근접 핀(8, 9)으로 지지된 기판(7)은 자체 무게로 당초부터 그 중앙부가 상측방향으로 만곡(위로 볼록)하여 휜 형상이 된다. 이와 같이 기판(7)의 외주 가장자리부가 자체 무게로 아래로 처지지만, 이것은 기판(7)의 면적이 클수록, 또 기판(7)의 열팽창률이 클수록 현저해진다.By the above configuration, first, power is supplied from the power supply device 6 to the surface heater 4, and the plate 2 is heated. And the board | substrate 7 is mounted on the proximity pins 8-10 arrange | positioned at the upper surface of the plate 2 by conveyance means not shown in figure. At this time, the central portion of the spindle plane according to the length and horizontal length dimensions of the substrate 7 is supported by a plurality of adjacent pins 8 having high support dimensions, and the peripheral portions of the plurality of adjacent pins 8. Is supported by a plurality of proximity pins 9 having a lower support dimension than the proximity pins 8, so that the substrate 7 supported by the proximity pins 8 and 9 has its own weight from the beginning to its center in the upward direction. It bends (convex upwards) to form a wedge shape. Thus, although the outer peripheral edge part of the board | substrate 7 sags down by its own weight, this becomes remarkable, so that the area of the board | substrate 7 is large and the coefficient of thermal expansion of the board | substrate 7 is large.

이 상태에서 면히터(4)의 발열로 플레이트(2)의 상부면 온도가 상승하고, 그 상부면으로부터의 복사열에 의해 외주 가장자리부가 아래로 처진 상태의 기판(7)을 하측으로부터 가열하게 된다. 플레이트(2)의 상부면 온도가 섭씨 160도인 경우에는 80초간 가열하면 그 때의 기판온도는 70∼80도 정도가 된다. 이와 같이 기판(7)은 그 외주 가장자리부가 가열 당초부터 아래로 처지기 때문에 하측으로부터의 가열에 의해 기판(7)의 외주 가장자리부가 상측방향으로 휘려고 하는 힘을 어느 정도 흡수할 수 있다. 또, 가열시간이 경과함에 따라 기판(7)은 그 외주 가장자리부가 상측방향으로 휘려고 하는 힘을 흡수하면서 또 기판(7)의 외주 가장자리부는 서서히 휘어진다. 이것은 기판(7)의 외주단 가장자리부분일수록 방열은 좋지만, 가열당초부터 외주단 가장자리부분이 아래로 처져서 플레이트(2)의 상부면에 가깝기 때문에 기판중앙부와 온도분포에 차이가 적어서 상측방향으로의 벤딩은 적지만, 그래도 기판(7)의 외주 가장자리부는 상측방향으로 서서히 휘어진다. 가열시간 종료시점이 되면, 기판(7)은 제1도 및 제4도의 점선으로 표시한 바와 같이 면전체가 거의 평탄화된 상태로 되어 있다.In this state, the temperature of the upper surface of the plate 2 is raised by the heat generation of the surface heater 4, and the substrate 7 in which the outer peripheral edge portion sags downward by the radiant heat from the upper surface is heated from the lower side. When the temperature of the upper surface of the plate 2 is 160 degrees Celsius, when heated for 80 seconds, the substrate temperature at that time will be about 70 to 80 degrees. Thus, since the outer peripheral edge part of the board | substrate 7 sags downward from the beginning of heating, the board | substrate 7 can absorb the force which the outer peripheral edge part of the board | substrate 7 tries to bend upward by the heating from the lower side to some extent. In addition, as the heating time elapses, the substrate 7 gradually bends the outer peripheral edge portion of the substrate 7 while absorbing the force that the outer peripheral edge portion is trying to bend upward. This is better heat dissipation at the outer peripheral edge of the substrate (7), but since the outer peripheral edge of the substrate 7 is lowered from the beginning to close to the upper surface of the plate (2), the difference between the center of the substrate and the temperature distribution is small, the bending in the upper direction Although small, the outer circumferential edge of the substrate 7 still bends upward gradually. At the end of the heating time, the substrate 7 is in a state where the entire surface of the substrate 7 is substantially flattened as indicated by the dotted lines in FIGS. 1 and 4.

따라서, 플레이트(2)의 중앙부분 근방에 배설한 다수의 근접 핀(8)의 돌출량을 그 주변부분에 배설한 다수의 근접 핀(9)의 돌출량보다 크게 했기 때문에, 근접핀(8, 9)상에 재치된 기판(7)의 외주단 가장자리부분은 가열 당초보다 아래로 처진상태로 됨과 동시에, 방열이 큰 기판(7)의 외주 가장자리부쪽이 중앙부분보다 플레이트(2) 상부면과의 거리가 가까워져서 기판(7) 전면의 온도분포의 균일성이 보다 향상되고 있다. 이 때문에 플레이트(2)의 기판에 대한 가열에 따라 기판(7)의 외주가장자리부가 상측방향으로 휘려고 하는 힘을 흡수하면서 상측방향으로 서서히 휘어짐으로써, 기판(7)의 외주 가장자리부가 상측방향으로 휘려고 하는 힘은 기판을 평탄화에 에너지가 소모되고, 그 이상으로 기판(7)의 외주 가장자리부가 상측방향으로 휘지 않는 평평한 기판상태에서 기판가열처리를 끝낼 수 있다.Therefore, since the protrusion amount of the many proximity pins 8 arrange | positioned near the center part of the plate 2 was larger than the protrusion amount of the several proximity pins 9 arrange | positioned at the peripheral part, the proximity pin 8, The outer circumferential edge portion of the substrate 7 placed on the substrate 9 is drooped below the initial heating state, and the outer circumferential edge portion of the substrate 7 having a large heat dissipation has a lower surface than that of the central portion. As the distance approaches, the uniformity of the temperature distribution on the entire surface of the substrate 7 is further improved. For this reason, the outer peripheral edge of the board | substrate 7 bends upwards gradually, absorbing the force which the outer peripheral edge part of the board | substrate 7 tries to bend to upper direction by heating to the board | substrate, and the outer peripheral edge part of the board | substrate 7 bends upwards, The force to be used may end the substrate heating process in a flat substrate state in which energy is consumed to planarize the substrate, and the outer peripheral edge of the substrate 7 is not bent upward.

또, 본 실시형태에서는 제2기판지지부재로서의 근접 핀(9)이 제1기판지지부재로서의 근접 핀(8)보다 플레이트(2) 상부면으로부터의 돌출량이 적은 구성으로 함과 동시에, 근접 핀(9)의 외주측에서 기판(7)의 외주단 가장자리 부분에 대향하는 위치에 근접 핀(9)보다도 그 상부면으로부터의 돌출량이 좀더 적은 근접 핀(10)을 배설했으나, 이와 같은 근접 핀(10)을 반드시 배설할 필요는 없으며, 근접 핀 높이의 종류를 2종류로 해도 되고, 또 근접 핀 높이의 종류를 4종류 이상으로 해도 좋다. 근접 핀 높이의 종류가 4종류 이상일 경우에는 보다 원활한 기판(7)의 평탄화 관리를 할 수 있다.In this embodiment, the proximity pin 9 serving as the second substrate support member has a configuration in which the protruding amount from the upper surface of the plate 2 is smaller than that of the proximity pin 8 serving as the first substrate support member. At the outer circumferential side of the substrate 9, a proximity pin 10 having a smaller protrusion amount from the upper surface than the proximity pin 9 was disposed at a position opposite the outer peripheral edge portion of the substrate 7, but such a proximity pin 10 was provided. ) Does not necessarily need to be disposed, two kinds of proximity pin heights may be used, and four or more kinds of proximity pin heights may be used. When four or more types of the proximity pin heights are used, smoother planarization management of the substrate 7 can be performed.

또, 제5도에 도시한 바와 같이, 상기 근접 핀(8∼10) 대신에 발열플레이트(21)의 상부면에 배설된 오목부(22)내에 근접 볼(23)을 받아들여 접착제 등으로 고정하고, 이들 근접 볼(23)상에 기판(24)을 재치함으로써, 기판(24)의 하부면과 플레이트(21)의 상부면 사이에 상기 실시형태와 같이 기판 중앙부와 그 주변부 사이에서 다른 간격으로 형성하도록 구성해도 좋지만, 이 경우에는 기판(24)의 사이즈나 판두께, 재질(특히 유리소재의 종류 등), 유리상착막의 상태 등에 따라 기판(24)의 벤딩쪽은 변화하지만, 이 경우에는 고정하여 이들 상황에 맞게 플레이트(21) 상부면으로부터의 근접 볼(24)의 돌출량 및 돌출위치를 변화시키며 최적화하는 것은 상기 실시형태에 비해 용이하지 않다.In addition, as shown in FIG. 5, instead of the proximity fins 8 to 10, the proximity ball 23 is received in the recess 22 disposed on the upper surface of the heat generating plate 21 and fixed with an adhesive or the like. Then, by placing the substrate 24 on these proximity balls 23, there is a different distance between the lower surface of the substrate 24 and the upper surface of the plate 21 between the center portion of the substrate and its peripheral portion as in the above embodiment. In this case, the bending side of the substrate 24 varies depending on the size and plate thickness of the substrate 24, the material (especially the kind of glass material, etc.), the state of the glass adhesion film, and the like. Thus, it is not easy to change and optimize the amount of protrusion and the position of protrusion of the proximity ball 24 from the upper surface of the plate 21 in accordance with these situations compared with the above embodiment.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 기판을 그 자체 무게로 미리 위로 볼록해지도록 만곡시킨 상태에서 가열처리를 하기 때문에, 가열처리시에 기판의 벤딩을 억제하여 기판을 평탄화할 수 있다. 또, 지지부재의 지지높이치수를 기판중앙부와 그 주변부에서 달라지게 설정하기 때문에, 기판사이즈나 판두께 등에 따른 설정을 쉽게 할 수 있어서 그 실시가 용이하다.As described above, according to the present invention, since the heat treatment is performed in a state in which the substrate is curved to be convex upward in advance by its own weight, the substrate can be flattened by suppressing bending of the substrate during the heat treatment. In addition, since the support height dimension of the support member is set so as to be different in the center portion of the substrate and its peripheral portion, the setting according to the substrate size, plate thickness, etc. can be easily performed, and the implementation thereof is easy.

또, 기판의 주변부 하부면을 지지하는 제2기판지지부재는 기판의 중앙부 하부면을 지지하는 제1기판지지부재보다 발열플레이트 상부면으로부터의 돌출량이 적은 2단계의 구성으로 하는 것 만으로, 기판을 그 자체 무게로 미리 위로 볼록해지도록 쉽게 만곡시킬 수 있다.In addition, the second substrate supporting member supporting the lower surface of the periphery of the substrate has a two-step configuration in which the amount of protrusion from the upper surface of the heat generating plate is smaller than that of the first substrate supporting member supporting the lower surface of the central portion of the substrate. It can easily be bent to be convex up ahead with its own weight.

또, 기판의 중앙부 하부면에 대향하는 발열플레이트 중앙부의 지지부재 배설범위를 기판의 세로 및 가로의 길이 치수에 따른 방추평면형상으로 하면 하측으로 부터의 열복사로 인한 가열처리에서 기판의 벤딩이 보다 최적하게 흡수되어 기판의 보다 평탄화시킬 수 있다.In addition, when the support member excretion range of the heating plate central portion facing the lower surface of the central portion of the substrate is in the shape of a spindle plane according to the longitudinal and horizontal lengths of the substrate, the bending of the substrate is more optimal in the heat treatment due to heat radiation from the lower side. Can be absorbed to make the substrate more flat.

Claims

A substrate heating apparatus for heating a substrate, the substrate heating apparatus comprising: a heating plate capable of raising an upper surface thereof, a support member disposed on the heating plate to support the substrate, and a peripheral lower surface of the substrate mounted on the support member; And a support height of the support member is set such that an interval between an upper surface of the heating plate is smaller than an interval between a lower surface of the center portion of the substrate and an upper surface of the heating plate.

According to claim 1, wherein the support member is a plurality of first substrate support member to be disposed in the central portion of the heating plate to support the lower surface of the central portion of the substrate, and a plurality of peripheral members of the peripheral surface of the substrate is disposed around the heating plate And a second substrate supporting member for supporting the second substrate supporting member, wherein the second substrate supporting member has a smaller projecting amount from the upper surface of the heat generating plate than the first substrate supporting member.

The substrate heating apparatus according to claim 1 or 2, wherein a range of the central portion of the heat generating plate facing at least the lower surface of the central portion of the substrate is in the shape of a spindle plane corresponding to the length and horizontal length dimensions of the substrate. .