TWI505369B - 熱處理裝置 - Google Patents

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TWI505369B TW102109767A TW102109767A TWI505369B TW I505369 B TWI505369 B TW I505369B TW 102109767 A TW102109767 A TW 102109767A TW 102109767 A TW102109767 A TW 102109767A TW I505369 B TWI505369 B TW I505369B
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Description

熱處理裝置
本發明是有關於一種對基板進行熱處理的熱處理裝置，且特別是有關於一種對加熱狀態的基板進行空氣冷卻的裝置。
製造液晶顯示裝置或各種半導體器件等的工藝(process)包括所謂的光刻(photolithography)工藝，所述光刻工藝是在玻璃基板或半導體晶圓等的基板的上表面塗布抗蝕液後，再將此基板以規定的圖案進行曝光，進而進行顯影。
所述光刻工藝中，為了將基板設為適合於各個步驟的溫度，而在工藝進行期間重複基板的加熱與冷卻。也就是，在進行某處理時由加熱板(hot plate)等加熱的基板，在該處理結束後提供至後段的處理時被冷卻。作為在此情況下擔負基板的冷卻的裝置，如下的熱處理裝置已為人所知，即，在框體內具備內部流通有冷卻劑而成的冷卻板，且將加熱狀態的被處理基板載置於外冷卻板上，由此對被處理基板進行冷卻(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-324168號公報
專利文獻1中公開的熱處理裝置為了提高被處理基板的表面溫度的均一性，而從供氣管向框體內供給氣體。更詳細而言，利用設置在供氣口的上端的上部的簷狀的整流板，來導引氣體。或者，還公開了附設有對所述整流板供給冷卻用氣體的噴嘴的形態。
然而，專利文獻1中公開的熱處理裝置中，因必須始終借助於流通冷卻劑的冷卻板來進行冷卻，所以構成複雜。在設置冷卻用氣體用的噴嘴的情況下，所述構成更為複雜。而且，在專利文獻1公開的熱處理裝置中，因基板與冷卻板進行面接觸，所以容易引起附著在冷卻板的顆粒(particle)附著在基板上的不良情況。
而且，就液晶顯示裝置等中所使用的玻璃基板而言，通常專利文獻1中作為處理對象的所述玻璃基板比半導體晶圓大，具有數十cm~數m見方的尺寸。優選在對此種大尺寸的基板進行熱處理的裝置中，除熱處理的均一性外還考慮基板的操作的便利性。
本發明鑒於所述課題而完成，目的在於提供一種既具有較為簡單的構成，且僅利用空氣冷卻便可將加熱狀態的基板有效地冷卻的熱處理裝置。
為了解決所述課題，技術方案1的發明是一種熱處理裝置，透用 使環境氣體從外部流入至收容著基板的收容部而將基板冷卻，所述熱處理裝置的特徵在於：收容基板的收容部包括：多個支撐銷，用以水平地支撐基板；開口部，供所述環境氣體從外部沿水平方向流入；排氣口，設置在與所述開口部相對向的位置處，且用以將所述環境氣體排出；以及流速分佈賦予單元，在所述基板由所述支撐銷水平地支撐且被所述環境氣體冷卻時，使至少所述基板的下側的所述環境氣體的流動中，產生具備所述排氣口的一側的流速比於所述開口部側更大的流速分佈。
技術方案2的發明如技術方案1所述的熱處理裝置，其特徵在於：所述流速分佈賦予單元透過使具備所述排氣口的一側的所述基板與所述收容部的距離比所述開口部側的所述基板與所述收容部的距離窄，而產生所述流速分佈。
技術方案3的發明如技術方案2所述的熱處理裝置，其特徵在於：所述流速分佈賦予單元為在所述收容部的底部的具備所述排氣口的一側與所述開口部側設置的階差。
技術方案4的發明如技術方案3所述的熱處理裝置，其特徵在於：所述階差的形成位置與所述開口部的距離為所述開口部與具備所述排氣口的位置的距離的1/4以上3/4以下。
技術方案5的發明是一種熱處理裝置，利用基板與周圍的環境氣體的溫度差而將所述基板冷卻，所述熱處理裝置的特徵在於：具有由如下各部包圍的熱處理空間：底部，由水平地支撐基板的多個支撐銷突出而成；側部，與所述底部垂直；頂面部，與所述底部相對向；以及內端部，與所述底部、所述側部、及所述頂面部垂直，所述內端部包括用以將環境氣體 從所述熱處理空間排出的排氣口，所述熱處理裝置還包括流速分佈賦予單元，所述流速分佈賦予單元為了對由所述支撐銷水平地支撐的所述基板進行冷卻，而從所述排氣口排出所述環境氣體，由此，當使新的所述環境氣體流入至所述熱處理空間時，至少在所述基板的下側，產生具備所述排氣口的一側的所述環境氣體的流速比於所述熱處理空間的開口部側更大的流速分佈。
技術方案6的發明如技術方案5所述的熱處理裝置，其特徵在於：所述流速分佈賦予單元透過使具備所述排氣口的一側的所述基板與所述底部的距離比所述開口部側的所述基板與所述底部的距離窄，而產生所述流速分佈。
技術方案7的發明如技術方案6所述的熱處理裝置，其特徵在於：所述流速分佈賦予單元為在所述底部的具備所述排氣口的一側與所述開口部側設置的階差。
技術方案8的發明如技術方案7所述的熱處理裝置，其特徵在於：所述階差的形成位置與所述開口部的距離為所述開口部與所述內端部的距離的1/4以上3/4以下。
根據技術方案1至技術方案8的發明，僅透過從裝置外部導入環境氣體，也就是僅利用空氣冷卻，便可保持溫度均一性且有效地進行由銷水平地支撐的狀態的基板的冷卻。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
1、201、301、401、1001‧‧‧熱處理裝置
1a‧‧‧(熱處理裝置的)底部
1b、1c‧‧‧(熱處理裝置的)側部
1d‧‧‧(熱處理裝置的)頂面部
1e‧‧‧(熱處理裝置的)內端部
1f‧‧‧(熱處理裝置的)腿部
2‧‧‧熱處理空間
2a‧‧‧開口部
3‧‧‧階差部
3a、403a‧‧‧第1階差部
3b、403b‧‧‧第2階差部
3c、403c‧‧‧第3階差部
3s‧‧‧階差面
4、304‧‧‧間隙
5‧‧‧排氣口
203‧‧‧傾斜部
203s‧‧‧階差面
a‧‧‧從開口部2a到階差面3s為止的Y軸方向距離
H0‧‧‧從頂面部1d到基板W為止的距離
H1‧‧‧從開口部2a側的底部1a到基板W為止的距離
H2‧‧‧底部1a的階差的高度
H3‧‧‧從階差部3的底部1a到基板W為止的距離
L‧‧‧從底部1a的開口部2a到內端部1e為止的距離(底部1a的Y軸方向距離)
P‧‧‧支撐銷
P1‧‧‧第1銷
P2‧‧‧第2銷
W‧‧‧基板
X、Z、Y‧‧‧方向
圖1是熱處理裝置1的外觀立體圖。
圖2是表示熱處理裝置1的內部的情況的立體圖。
圖3是表示熱處理裝置1的內部的情況的立體圖。
圖4是基板W由支撐銷P支撐的狀態下，熱處理裝置1的通過階差部3且與X軸垂直的剖面的模式圖。
圖5是熱處理裝置1001的立體圖。
圖6是基板W由支撐銷P支撐的狀態下的熱處理裝置1001的與X軸垂直的剖面的模式圖。
圖7是表示評估基板W的溫度分佈的時間變化時的評估中所使用的玻璃基板的尺寸、與溫度測定部位(通道)的圖。
圖8是將利用熱處理裝置1(1A)進行熱處理時的溫度，表示為相對於利用熱處理裝置1001進行熱處理時的溫度的差分值的圖。
圖9是將利用熱處理裝置1(1B)進行熱處理時的溫度，表示為相對於利用熱處理裝置1001進行熱處理時的溫度的差分值的圖。
圖10是將利用熱處理裝置1(1C)進行熱處理時的溫度，表示為相對於利用熱處理裝置1001進行熱處理時的溫度的差分值的圖。
圖11是表示變形例的熱處理裝置201的立體圖。
圖12是表示變形例的熱處理裝置301的立體圖。
圖13是表示變形例的熱處理裝置401的立體圖。
 <熱處理裝置的構成>
圖1是本發明的實施方式的熱處理裝置1的外觀立體圖。另外，圖1及以後的附圖中，共同地附上X軸與Y軸在水平面內正交的右手系的XYZ座標系。
本實施方式的熱處理裝置1是利用基板W與裝置周圍的環境氣體(典型而言為大氣)的溫度差來對所述基板W進行冷卻(空氣冷卻)的裝置。因此，在相比於作為處理物件的基板W的處理前的溫度而為相對低溫的環境氣體中，使用熱處理裝置1。例如，在常溫左右(10℃左右~30℃左右)的環境氣體中，將加熱至100℃~200℃左右的基板W冷卻至常溫附近為止，是熱處理裝置1的具代表性的使用形態。
如圖1所示，熱處理裝置1大致為內部可收容基板W的有底的矩形筒狀體。熱處理裝置1包括：底部1a，與底部1a垂直且相互對向的2個側部1b、側部1c，與底部1a相對向的頂面部1d，以及與這些底部1a、側部1b、側部1c、頂面部1d均垂直的內端部1e。通過由這些部位所包圍，而在熱處理裝置1的內部形成熱處理空間2，該熱處理空間2在與內端部1e相對向的位置處具有開口部2a，從而成為基板W的收容部。
而且，熱處理裝置1在底部1a的下部的四角具備支撐整個裝置 的腿部1f。在腿部1f接觸地面而底部1a為水平的狀態下使用熱處理裝置1。其中，具備腿部1f並非為必需的形態，只要可確保底部1a的水平，則熱處理裝置1整體的載置或支撐的方式不作特別限定。而且，此處所提及的地面，也包含相同的熱處理裝置1堆疊多層時的下層的熱處理裝置1的頂面部等。
圖1中，將熱處理裝置1表示為如下：底部1a及頂面部1d與Z軸垂直，且，熱處理空間2沿Y軸方向延伸，並且開口部2a位於-Y側端部。以後，以該配置關係作為前提來進行說明。
圖2與圖3是表示熱處理裝置1的內部情況的立體圖，相當於從圖1所示的熱處理裝置1中省略了側部1b、側部1c的一部分及頂面部1d。其中，圖2表示基板W未配置於熱處理空間2的狀態，圖3表示基板W配置於熱處理空間2的狀態。
如圖2及圖3所示，熱處理裝置1的底部1a在熱處理空間2的延伸方向(Y軸方向)的中途具有階差。階差的上側及下側均成為水平面。以後，將形成階差的垂直面稱作階差面3s，將底部1a中的從階差面3s到內端部1e的階差的上側的部分特別稱作為階差部3。
從開口部2a觀察，階差部3大致設置在熱處理空間2的內側。其中，詳細而言，階差部3沿X軸方向，而分別被分為俯視觀察時為矩形狀的第1階差部3a、第2階差部3b、及第3階差部3c。第1階差部3a與側部1c及內端部1e相接觸。第2階差部3b與內端部1e相接觸。第3階差部3c與側部1b及內端部1e相接觸。另外，第1階差部3a與第2階差部3b之間、及第2階差部3b與第3階差部3c的間隙4成為如下的空間，該 空間用以在熱處理空間2與外部之間進行基板W的搬入、搬出時供未圖示的搬送機構(搬送機器人)中所具備的搬送用臂移動。
此外，在底部1a，熱處理時用以水平地支撐基板W的多個支撐銷P從底部1a相對於熱處理空間2垂直(朝圖1中Z軸正方向)地突出。以後，將支撐銷P中的配置在底部1a的除階差部3以外的位置的支撐銷稱作第1銷P1，將配置在階差部3的支撐銷稱作第2銷P2。第1銷P1與第2銷P2長度雖不同，但使上端的高度位置均對齊為一致，以使得可水平地支撐基板W。另外，圖2及圖3中，例示了具備5個第1銷P1與3個第2銷P2的情況，但支撐銷P的個數或配置位置並不限定於圖2及圖3所示的例子。
而且，熱處理裝置1在內端部1e具備排氣口5。排氣口5為從外部連接著未圖示的排氣裝置的貫通孔。作為排氣裝置，例如可使用眾所周知的抽吸泵等。
圖4是基板W由支撐銷P支撐的狀態下，熱處理裝置1的通過階差部3且與X軸垂直的剖面的模式圖。其中，圖4表示未通過支撐銷P的剖面。而且，圖4中，以剖面觀察時底部1a在2個部位彎曲的形態下設置著階差部3，但這並非為必需的形態。例如也可為如下的形態，即，在從開口部2a側延伸的水平面上通超載置其他的形成水平面的構件而形成階差部3。
如圖4所示，在熱處理裝置1中，將從頂面部1d到基板W為止的距離設為H0。距離H0規定為如下，即，在基板W的搬入、搬出期間，將搬送用臂保持在比由支撐銷P支撐基板W的高度高的位置時，基板W不 會與頂面部1d發生接觸。另一方面，在距離H0的值設定得大至必要值以上的情況下，有時冷卻效率並未提高，反而排氣效率會變差。距離H0具體的值因基板W的厚度或搬送用臂的形狀、構造等而有所不同，例如，距離H0較佳為30mm~100mm左右。
而且，如圖4所示，在熱處理裝置1中，將從開口部2a側的底部1a到基板W為止的距離設為H1，底部1a的階差的高度設為H2，從階差部3的底部1a到基板W為止的距離設為H3。距離H1、距離H3分別為向熱處理空間2突出的第1銷P1、第2銷P2的長度，也就是，由第1銷P1、第2銷P2支撐基板W的高度。距離H3必須規定為如下：即便在由支撐銷P支撐的基板W中產生撓曲，基板W也不會與階差部3發生接觸。距離H3具體的值因基板W的厚度或搬送用臂的形狀、構造等而有所不同，作為距離H3，優選最小確保20mm左右。而且，如果使距離H3變得過大，則無法充分獲得後述的具備階差部3的效果。從該觀點而言，距離H3優選設為距離H1的1/2以下。
<熱處理的概要>
然後，對具有以上構成的熱處理裝置1中的熱處理的概要進行說明。在進行熱處理時，首先，利用未圖示的搬送機構的搬送用臂，將從下方支撐的成為處理對象的高溫基板W保持比支撐銷P的上端靠上方的高度位置，而搬入至熱處理空間2內的規定的支撐位置的上方為止。如所述那樣，因確保了距離H0，所以在進行所述搬入時基板W與頂面部1d並不發生接觸。而且，此時，搬送用臂的進退位置與間隙4的位置一致，因而搬送用臂也不與熱處理裝置1發生接觸。
當到達該支撐位置後，如果使搬送用臂下降，則基板W下降，在與支撐銷P的上端接觸的時間點由支撐銷P支撐。如果基板W由支撐銷P支撐，則搬送用臂從熱處理空間2後退。根據以上，實現了圖3及圖4所示的在熱處理空間2內由支撐銷P支撐基板W的狀態。
如果實現了所述支撐狀態，則排氣裝置工作而從排氣口5排出熱處理空間2內的環境氣體。伴隨著所述排氣，新的環境氣體從開口部2a不斷地沿水平方向(Y軸正方向)流入。也就是，在熱處理空間2，大致形成朝向Y軸正方向的環境氣體的流動。換句話說，實現連續的環境氣體置換。而且，流入的環境氣體的溫度比基板W低，因而連續地發生基板W與環境氣體之間的熱交換，從而隨時間經過而基板W得到緩慢地冷卻。如果冷卻到規定溫度以下，則基板W的熱處理結束。
在熱處理結束後，搬送用臂在比基板W低的位置插入至熱處理空間2內，如果上升至規定的保持位置，則由支撐銷P支撐的基板W利用搬送用臂而從下方得到保持。如果保持基板W，則搬送用臂保持該狀態並從熱處理空間2後退。另外，此時，基板W的上升在不與頂面部1d發生接觸的範圍內進行，搬送用臂的進退位置與間隙4的位置一致。根據以上，基板W從熱處理空間2搬出。
<熱處理與階差的效果>
然後，對透過熱處理裝置1具備階差而在熱處理時獲得的效果進行說明。
圖5是熱處理裝置1001的立體圖，與熱處理裝置1進行對比可知，所述熱處理裝置1001除不具有階差而多個支撐銷P全部相同之外，具 有與熱處理裝置1相同的構成。其中，圖5中省略了側部1b、側部1c與頂面部1d。熱處理裝置1001中的基板W的熱處理、也就是基板W的冷卻的方式與熱處理裝置1相同。而且，圖6是基板W由支撐銷P支撐的狀態下的熱處理裝置1001的與X軸垂直的剖面的模式圖。其中，與圖4同樣地，圖6也表示不通過支撐銷P的剖面。
首先，在圖5及圖6所示的熱處理裝置1001中，考慮進行與所述形態相同的基板W的熱處理，也就是借助於向熱處理空間2流入環境氣體來進行冷卻的情況。該情況下，在基板W的上側，因與熱處理裝置1001的距離無關於位置而均為相同，所以只要從排氣口5排出的排氣條件為固定，則基板W的上側的環境氣體的流速Va無關於Y軸方向上的位置而大致為固定。同樣地，在基板W的下側，與熱處理裝置1001的距離也無關於位置而均為相同，因而下側的環境氣體的流速Vb也無關於Y軸方向上的位置而大致為固定。
然而，所述情況下，從開口部2a流入至熱處理空間2的環境氣體，隨著朝Y軸正方向前進，而利用與基板W的熱交換得到加熱。因此，從開口部2a側越朝向內端部1e側，則環境氣體的溫度越高。因此，越在離開口部2a近的一側則基板W越快地得到冷卻，而在離內端部1e近的一側產生基板W不易冷卻的狀況。也就是，可以說在借助於熱處理裝置1001的冷卻過程中，容易產生基板W的各面內位置的溫度不均。
與此相對，在本實施方式的熱處理裝置1的情況下，如圖4所示，關於基板W的上側，與熱處理裝置1001同樣地，與熱處理裝置1的距離無關於位置而為相同，因而只要從排氣口5排出的排氣條件為固定，則環 境氣體的流速V無關於Y軸方向上的位置而大致為固定。然而，在比基板W靠下側處，因在離內端部1e近的一側具備階差部3，從而在間隙4的形成部位以外，在開口部2a側與內端部1e側，至熱處理裝置1為止的距離不同。如果直接說，則是除一部分外，在內端部1e側，比開口部2a側且比基板W靠下側的空間窄。因此，在進行熱處理時，即便從排氣口5排出的排氣條件為固定，相比於開口部2a側的環境氣體的流速(嚴格來說X軸方向上平均的值)V1，而內端部1e側的環境氣體的流速(同上)V2更大。也就是，在熱處理裝置1中，因具備階差部3，而在基板W的下側形成著如下的流速分佈，即，相比於開口部側而具備排氣口5的內端部1e側的環境氣體的流速更大。
由此，在熱處理裝置1的情況下，就如下方面而言與熱處理裝置1001相同，即，從開口部2a側越朝向內端部1e側，環境氣體的溫度越高，但由於在離內端部1e近的位置流速大，所以由基板W加熱的環境氣體會比由熱處理裝置1001加熱的環境氣體更快地從排氣口5排出。也就是，如果與熱處理裝置1001相比，則即便對離內端部1e近的位置供給低溫的環境氣體，也可進行有效的冷卻。此外，如所述般將基板W的下側有效地冷卻，由此相比於基板W的上側的冷卻，而可更容易地進行。結果，在熱處理裝置1中，僅利用空氣冷卻便可有效地進行基板W的各面內位置的溫度不均小且均一性高的冷卻。
另外，在將從底部1a的開口部2a到內端部1e為止的距離(底部1a的Y軸方向距離)設為L，從開口部2a到階差面3s為止的Y軸方向距離設為a時，優選Y軸方向上的階差面3s的形成位置規定為滿足L/4≦a ≦3L/4。該情況下，透過形成所述流速分佈而較佳地實現冷卻的均一性。
而且，根據所述距離H3來規定階差的高度H2，但為了透過形成所述流速分佈而較佳地獲得冷卻的均一性，優選設為距離H1的1/2以上。
<冷卻過程的實測評估>
以下，實際進行使用了熱處理裝置1及熱處理裝置1001的冷卻，並對評估基板W的溫度分佈的時間變化的結果進行說明。圖7是表示評估中所使用的玻璃基板的尺寸與溫度測定部位(通道)的圖。
評估中，作為基板W，如圖7所示，使用長邊長度為920mm、短邊長度為730mm、厚度為0.7mm的玻璃基板。而且，玻璃基板中，以5部位×5部位的矩陣狀設定共計25個部位的溫度測定部位(1CH~25CH)，對各個部位安裝熱電偶(thermo couple)。而且，將玻璃基板加熱至約170℃，然後，搬入至熱處理裝置1或熱處理裝置1001內，並進行冷卻。另外，環境氣體的溫度約為20℃。在搬入時，玻璃基板的長邊與X軸方向平行，短邊與Y軸方向平行，並且如下設定25個部位的溫度測定部位：1CH~5CH離開口部2a近，以後，按照6CH~10CH、11CH~15CH、16CH~20CH、21CH~25CH的順序離內端部1e近。另外，將這些以5CH為單位的通道的組稱作通道群。
另外，作為熱處理裝置1，準備階差位置(Y軸方向上的階差面3s的形成位置)不同的3種熱處理裝置。具體來說，準備使所述距離a如以下般不同的3個熱處理裝置1A、1B、1C。
熱處理裝置1A：a=L/4；熱處理裝置1B：a=L/2； 熱處理裝置1C：a=3L/4。
圖8至圖10是將利用各個熱處理裝置1(1A、1B、1C)進行熱處理時的溫度，表示為相對於利用熱處理裝置1001進行熱處理時的溫度的差分值的圖。圖8表示關於熱處理裝置1A的結果，圖9表示關於熱處理裝置1B的結果，圖10表示關於熱處理裝置1C的結果。
更詳細而言，關於各個熱處理裝置1(1A、1B、1C)與熱處理裝置1001中的各測定時刻下的各CH的測定值，將從熱處理裝置1001中的測定值減去各個熱處理裝置1(1A、1B、1C)中的測定值所得的值，針對每個Y軸方向上的位置相同的通道的組即通道群而加以平均之後，對熱處理時間進行作圖(plot)。另外，圖8至圖10中，為了方便起見，將關於熱處理裝置1的測定值稱作“實例溫度”，將關於熱處理裝置1001的測定值稱作“比較例溫度”。
圖8至圖10中，某通道群的某測定時刻下的差分值大表示如下含義：在該通道群的位置，該時刻下的熱處理裝置1中的冷卻比熱處理裝置1001中的冷卻進展更快。
根據圖8至圖10，在3種熱處理裝置1中的任一種熱處理裝置中，除冷卻初期外，幾乎所有的通道群中的差分值均為正。差分值為正表示如下含義，即，在同一時刻下，在基板W的同一通道群的位置，熱處理裝置1的冷卻比熱處理裝置1001的冷卻進展更快；因而該結果表示，以至少滿足L/4≦a≦3L/4的方式在底部1a設置階差，對於冷卻的效率性的提高而言有效。另外，僅在圖8及圖9的1CH-5CH的情況下，在冷卻後期且在0℃~-1℃的範圍內所述差分值為負，認為這是在開口部2a附近處，熱處理 裝置1001中獲得高冷卻效果所引起的結果，而與階差的效果無關。
尤其在如圖9所示的a=L/2，也就是階差處於底部1a的正中間的熱處理裝置1B中進行冷卻的情況下，21CH~25CH中的差分值最大，進而16CH~20CH中的差分值大。這表示在熱處理裝置1B中，更有效地進行離內端部1e近的位置的基板W的冷卻。
以上，如所說明般，根據本實施方式，在利用來自內部空間的強制排氣而使環境氣體從開口部流入、由此對在一方開口的內部空間內由銷支撐的基板進行冷卻的熱處理裝置中，在底部設置階差，且在基板的下側，相比於開口部附近的環境氣體的流速而排氣口附近的環境氣體的流速更大，由此，僅利用空氣冷卻便可保持溫度均一性且有效地進行基板的冷卻。並且，利用構成較為簡單且基板的操作性也較為容易的裝置來進行該有效的冷卻，所述裝置是將基板載置於銷上，並僅利用借助於排氣的環境氣體的流入來進行冷卻。
<變形例>
熱處理裝置中實現流速分佈的形態並不限定於所述實施方式所述的形態。圖11至圖13是表示熱處理裝置的各種變形例的立體圖。在任一情況下，在基板W由支撐銷P支撐的狀態下，在基板W的下側形成著如下的流速分佈，即，相比於開口部2a附近，而內端部1e附近的環境氣體的流速更大。由此，實現基板W的冷卻效率的提高。
圖11所示的熱處理裝置201，在越朝向內端部1e則與基板W的間隔越窄的形態下具備傾斜部203，以代替在底部1a具備階差部3。傾斜部203在與X軸垂直的位置處具備三角形的階差面203s。
圖12所示的熱處理裝置301具有如下構成：側部1b、側部1c與階差部3隔開，在該隔開部分形成著間隙304。所述構成為如下的構成：在著眼於X軸方向的流速分佈的情況下，考慮到在側部1b、側部1c的附近有流速相對增大的傾向。
圖13所示的熱處理裝置401中，第1階差部403a與第3階差部403c的階差面403s成為曲面，在兩者之間，具備越朝向內端部1e則與基板W的間隔越窄的形態的曲面傾斜部403b。圖13表示階差面不必為矩形，及階差部也可具有曲面形狀。
或者還可為如下形態：將所述實施方式或圖11至圖13所示的熱處理裝置所具備的階差部或傾斜部等加以適當組合。
而且，所述實施方式中，在基板W的上側，將與頂面部1d的距離無關於位置而設為固定，在基板W的上側，只要不妨礙基板W的搬入、搬出，則也可以在設置階差等的形態下以形成流速分佈的方式來構成熱處理裝置1。
而且，所述實施方式中，所設置的階差部為1段，但也可設為從開口部側朝排氣口側而階差階段性地增加(階段狀)的結構。透過設為此種結構，大尺寸的基板中也可實現冷卻效率的提高。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧熱處理裝置
1a‧‧‧(熱處理裝置的)底部
1d‧‧‧(熱處理裝置的)頂面部
2‧‧‧熱處理空間
2a‧‧‧開口部
3‧‧‧階差部
3s‧‧‧階差面
a‧‧‧從開口部2a到階差面3s為止的Y軸方向距離
H0‧‧‧從頂面部1d到基板W為止的距離
H1‧‧‧從開口部2a的側的底部1a到基板W為止的距離
H2‧‧‧底部1a的階差的高度
H3‧‧‧從階差部3的底部1a到基板W為止的距離
L‧‧‧從底部1a的開口部2a到內端部1e為止的距離(底部1a的Y軸方向距離)
W‧‧‧基板
X、Z、Y‧‧‧方向

Claims (8)

  1. 一種熱處理裝置，透過使環境氣體從外部流入至收容著基板的收容部而將所述基板冷卻，所述熱處理裝置的特徵在於：收容所述基板的所述收容部包括：多個支撐銷，用以水平地支撐所述基板；開口部，供所述環境氣體從外部沿水平方向流入；排氣口，設置在與所述開口部相對向的位置處，且用以將所述環境氣體排出；以及流速分佈賦予單元，在所述基板由所述支撐銷水平地支撐且被所述環境氣體冷卻時，使至少所述基板的下側的所述環境氣體的流動中，產生具備所述排氣口的一側的流速比於所述開口部側更大的流速分佈。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的熱處理裝置，其中：所述流速分佈賦予單元透過使具備所述排氣口的一側的所述基板與所述收容部的距離比所述開口部側的所述基板與所述收容部的距離窄，而產生所述流速分佈。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的熱處理裝置，其中：所述流速分佈賦予單元為在所述收容部的底部的具備所述排氣口的一側與所述開口部側設置的階差。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的熱處理裝置，其中：所述階差的形成位置與所述開口部的距離為所述開口部與具備所述排氣口的位置的距離的1/4以上3/4以下。
  5. 一種熱處理裝置，利用基板與周圍的環境氣體的溫度差而將所述基板冷卻，所述熱處理裝置的特徵在於：具有由如下各部所包圍的熱處理空間：底部，由水平地支撐所述基板的多個支撐銷突出而成；側部，與所述底部垂直；頂面部，與所述底部相對向；以及內端部，與所述底部、所述側部、及所述頂面部垂直，所述內端部包括用以將環境氣體從所述熱處理空間排出的排氣口，所述熱處理裝置還包括流速分佈賦予單元，所述流速分佈賦予單元為了對由所述支撐銷水平地支撐的所述基板進行冷卻，而從所述排氣口排出所述環境氣體，由此，當使新的所述環境氣體流入至所述熱處理空間時，至少在所述基板的下側，產生具備所述排氣口的一側的所述環境氣體的流速比於所述熱處理空間的開口部側更大的流速分佈。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的熱處理裝置，其中：所述流速分佈賦予單元透過使具備所述排氣口的一側的所述基板與所述底部的距離比所述開口部側的所述基板與所述底部的距離窄，而產生所述流速分佈。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的熱處理裝置，其中：所述流速分佈賦予單元為在所述底部的具備所述排氣口的一側與所述開口部側設置的階差。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的熱處理裝置，其中：所述階差的形成位置與所述開口部的距離為所述開口部與所述內端部 的距離的1/4以上3/4以下。
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