(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝が複数形成された第１の板状部材とこの第１の板状部材に形成された溝を覆うように上記第１の板状部材に接合された第２の板状部材とにより、内部に所定量の作動液が充填される密閉された複数の流通路が形成され、上面に被加工物が載置される定盤と、上記被加工物を上記定盤の下面から加熱または冷却する平面状の熱源とを備えたことを特徴とする均熱装置。
【請求項２】
請求項１において、定盤と平面状の熱源との間に伝熱性部材を装着したことを特徴とする均熱装置。
【請求項３】
請求項１において、定盤の外周縁部に設けられたフランジ体と、上記フランジ体に係合され、平面状の熱源を上記定盤との間で挟持する押え部材とを備えたことを特徴とする均熱装置。
【請求項４】
請求項１において、定盤の外周縁部に設けられた傾斜部を有するフランジ体と、平面状の熱源を上記定盤に接触させる押え部材と、一方側が枢点となり、他方側が締付部となるとともに一方側を枢点として開閉し、上記フランジ体の傾斜部と係合する傾斜部を有し、上記フランジ体の傾斜部と上記押え部材とに係合し、上記締付部を締め付けることによって、上記平面状の熱源を上記定盤と上記押え部材との間で挟持させる取付具とを備えたことを特徴とする均熱装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、平面状の熱源をあらかじめお椀状に形成し、定盤と押え部材との間で挟持させることを特徴とする均熱装置。
【請求項６】
請求項１において、平面状の熱源を複数に分割したことを特徴とする均熱装置。
【請求項７】
請求項６において、複数に分割された平面状の熱源に対応して第１の板状部材と第２の板状部材との間に形成された流通路も複数に分割したことを特徴とする均熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば樹脂成型品、半導体ウエハ、液晶パネル等の被加工物を加工される定盤上で均一に加熱あるいは冷却する均熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の均熱装置としては、図示はしないが例えば特開平６−２７８１３９号公報に示されるように、定盤の内部に加工された穴にヒータおよび冷却管をそれぞれ挿入し、ヒータに通電および冷却管に冷却水を流通させることにより、定盤を直接加熱、冷却するもの、又、図１２に示すように、定盤１の下面に平板状の発熱体２を配置して、定盤１を均一に加熱することにより、定盤１上に載置された複数の被加工物３をそれぞれ加熱処理するもの等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の均熱装置は以上のように構成され、図１２に示すものは平板状の発熱体２で定盤１の全面を同時に加熱することによって、温度分布の不均一を改善しようとするものであるが、平板状の発熱体２はヒータ配線を絶縁物で被覆したものであり、外形寸法精度に限界があるので、定盤１へ取り付ける際、全面にわたって定盤１と接触させることは困難であり、定盤１の表面の温度分布の均一性には限界があるため、厳しい温度分布精度を要求される被加工物３への適用は無理であり、又、仮に全体が均一に加熱されたとしても、定盤１の周辺部は中心部に比べて放熱が大きく、図１３に示すように定盤１の周辺部で温度が低下するため、温度むらによる反りが発生して被加工物３が全面で均一に加熱されず、加工精度が低下する等の課題があった。
【０００４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、熱源の熱が定盤の表面に均等に供給され、定盤の表面温度を均一に保持することにより、厳しい温度分布を要求される被加工物への適用、および加工精度の向上を図ることが可能な均熱装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る均熱装置は、溝が複数形成された第１の板状部材とこの第１の板状部材に形成された溝を覆うように第１の板状部材に接合された第２の板状部材とにより、内部に所定量の作動液が充填される密閉された複数の流通路が形成され、上面に被加工物が載置される定盤と、被加工物を定盤の下面から加熱または冷却する平面状の熱源とを設けたものである。
【０００６】
又、この発明の請求項２に係る均熱装置は、請求項１において、定盤と平面状の熱源との間に伝熱性部材を装着したものである。
【０００７】
又、この発明の請求項３に係る均熱装置は、請求項１において、定盤の外周縁部に設けられたフランジ体と、フランジ体に係合され、平面状の熱源を定盤との間で挟持する押え部材とを設けたものである。
【０００８】
又、この発明の請求項４に係る均熱装置は、請求項１において、定盤の外周縁部に設けられた傾斜部を有するフランジ体と、平面状の熱源を定盤に接触させる押え部材と、一方側が枢点となり、他方側が締付部となるとともに一方側を枢点として開閉し、フランジ体の傾斜部と係合する傾斜部を有し、フランジ体の傾斜部と押え部材とに係合し、締付部を締め付けることによって、平面状の熱源を定盤と押え部材との間で挟持させる取付具とを設けたものである。
【０００９】
又、この発明の請求項５に係る均熱装置は、請求項３又は請求項４において、平面状の熱源をあらかじめお椀状に形成し、定盤と押え部材との間で挟持させるものである。
【００１０】
又、この発明の請求項６に係る均熱装置は、請求項１において、平面状の熱源を複数に分割したものである。
【００１１】
又、この発明の請求項７に係る均熱装置は、請求項６において、複数に分割された平面状の熱源に対応して第１の板状部材と第２の板状部材との間に形成された流通路も複数に分割したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における均熱装置の構成を示す平面図、図２は図１における断面を示す側断面図である。
図において、４は定盤であり、例えば下面に同心状に配置される複数の溝６が形成された第１の板状部材５とこの第１の板状部材５の溝６部を覆うよう第１の板状部材５に接合された第２の板状部材７とで構成されており、定盤４の上面には複数の被加工物３が載置される。８は第１の板状部材５と第２の板状部材７との間の環状の溝６で形成される複数の流通路であり、各内部にはそれぞれ真空排気された後、所定の量の作動液９が充填されて、定盤４が均熱板として形成される。１０は定盤４の下面に配置された例えばヒータ等の加熱源である平面状の発熱体である。
【００１３】
上記のように構成された実施の形態１における均熱装置において、定盤１の下面から、平面状の発熱体１０により加熱されると、各流通路８内の作動液９も加熱され、蒸気となって密閉された流通路８内にある空間に拡散し、この蒸気は流通路８内の温度の低い定盤４の上面側で凝縮潜熱として熱を放出し液化する。そして、この液化した作動液９は流通路８の内部で定盤４の下面側に重力により落下して還流し、この動作が順次繰り返されることにより、加熱源である平面状の発熱体１０から定盤４の上面に熱輸送され、定盤４の上面に載置される被加工物３は加熱される。
【００１４】
このように上記実施の形態１によれば、加熱源である平面状の発熱体１０からの熱量を、作動液９の蒸気により流通路８の内部に拡散し、定盤４の上面側で凝縮させることにより定盤４の上面側に熱輸送するようにしているので、定盤４の表面を均一に加熱することができるため、外形寸法精度の悪い平面状のヒータである発熱体１０と定盤４との間に接触の不均一な部分があっても、平面状の発熱体１０の寸法精度にとらわれることなく均一に被加工物３を加熱することができる。また厳しい温度分布を要求される被加工物への適用、および加工精度の向上を図ることが可能な均熱装置を得ることができる。
【００１５】
実施の形態２．
上述した図１および図２に示す実施の形態１の構成では、定盤４と平面状の発熱体１０とが直接接触で伝熱される場合を示しているが、この発明の実施の形態２においては、図３に示すように、定盤４と平面状の発熱体１０との間に例えば伝熱性の高い接着剤若しくはグリースなど高伝熱性材料から成る伝熱性部材１１を装着して接触させても良く、発熱体１０の寸法精度等により接触状態の不均一が起こりにくくなり、定盤４の均熱性が更に向上でき、また伝熱性も高くなるため発熱体１０からの発熱量を小さくすることができる。また、厳しい温度分布を要求される被加工物への適用、および加工精度の向上を図ることが可能であることは勿論、さらに外形寸法精度の悪い発熱体でも適用することができる均熱装置を得ることができる。
【００１６】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３を図４および図５に基づいて説明する。これら各図において、４〜１０は上述した実施の形態１の構成と同様である。１２は定盤４の外周縁部に設けられたフランジ体、１３はこのフランジ体１２に係合され、平面状の発熱体１０を定盤４との間で挟持する押え部材、１４はこの押え部材１３とフランジ体１２とを締め付け固定する固定ボルトである。このように、固定ボルト１４を締め付け固定することにより、押え部材１３によつて発熱体１０が定盤４に押さえつけられ、発熱体１０と定盤４との接触状態の密着性が向上でき、更に発熱体１０を定盤４にしっかりと固定することができる。すなわち発熱体１０からの熱を定盤４に効率よく伝えることができ、より高い均熱性を有する均熱装置を得ることができる。なお、定盤４と発熱体１０との間は高伝熱性材料が介していてもよいことは言うまでもない。
【００１７】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４を図６および図７に基づいて説明する。これら各図において、４〜１０は上述した実施の形態１の構成と同様である。１５は定盤４の外周縁部に設けられた傾斜部を有するフランジ体、１６は平面状の発熱体１０を定盤４に接触させる押え部材、１７はフランジ体１５と押え部材１６とに係合され、一方側１７ａが枢点部を成し、他方側１７ｂが締付部を成し一方側１７ａを枢点として開閉し、他方側１７ｂを締付ボルト１８により閉状態に保持させて、平面状の発熱体１０を定盤４と押え部材１６とで挟持させる取付具である。
このように、平面状の熱源１０を定盤４に固定する際に取付具１７の他方側１７ｂの１カ所だけを締めつけることで固定することができ、また取付具１７にも定盤１に設けられたフランジ体１５と同様の傾斜部が設けられているため、他方側１７ｂの１カ所を締め付けていくだけで定盤４と平面状の発熱体１０との密着性を向上させることができる。すなわち組立性を改善させることができるとともに、より高い均熱性を有する均熱装置を得ることができる。なお、定盤４と発熱体１０との間は高伝熱性材料が介していてもよいことは言うまでもない。
【００１８】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５を図８に基づいて説明する。図８において、４〜９、１２、１３は上述した実施の形態３の構成と同様である。１９はあらかじめ中央が高くなるようなお椀状に形成された発熱体であり、上述した実施の形態３あるいは実施の形態４などの固定方法により、お椀状の発熱体１９を押え部材１３と定盤４とで挟持することによって発熱体１９を平面状と成すようにしている。これにより、接触性の比較的低い中央部の密着性を上述した実施の形態３あるいし実施の形態４のものより向上され、発熱体１９から定盤４への伝熱性がより向上され、定盤４の均熱性も更に向上できる。なお、定盤４と発熱体１９との間は高伝熱性材料が介することでさらに均熱性が向上できる。
【００１９】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６を図９に基づいて説明する。図９において、４〜９は上述した各実施の形態の構成と同様である。２０および２１は上述した各実施の形態における平面状の発熱体を複数に分割して例えば部分的に発熱量の異なる発熱体であり、定盤４の中央側に位置する発熱体２０と、定盤４の外周側に位置する発熱体２１としたものである。これにより定盤４の面内の温度分布をある程度コントロールすることができるため、たとえば放熱の影響で定盤４の外周側の温度が低い場合、外周側の発熱体２１の発熱量を増加させることで定盤４の外周側の温度低下を補うことができので、定盤４を均熱に保持することができ、信頼性に優れた均熱装置を得ることができる。
【００２０】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７を図１０および図１１に基づいて説明する。これら各図において、４〜７、９、２０、２１は上述した実施の形態６の構成と同様である。２２および２３は複数に分割された発熱体２０および２１にそれぞれ対応して複数に分割された流通路であり、すなわち定盤４の中央側に位置する発熱体２０に対応して流通路２２を設け、定盤４の外周側に位置する発熱体２１に対応して流通路２３を流通路２２と分離して設けたことにより、定盤４の面内の温度分布を細かくコントロールすることができるため、たとえば放熱の影響で定盤４の外周側の温度が極端に低い場合でも、外周側の発熱体２１の発熱量を増加させ効率よく定盤４の外周側の温度低下を補うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、溝が複数形成された第１の板状部材とこの第１の板状部材に形成された溝を覆うように第１の板状部材に接合された第２の板状部材とにより、内部に所定量の作動液が充填される密閉された複数の流通路が形成され、上面に被加工物が載置される定盤と、被加工物を定盤の下面から加熱または冷却する平面状の熱源とを設けたことにより、被加工物の加工精度の向上を図ることができる。
【００２２】
又、この発明の請求項２によれば、請求項１において、定盤と平面状の熱源との間に伝熱性部材を装着したことにより、さらに被加工物の加工精度の向上を図ることができる。
【００２３】
又、この発明の請求項３によれば、請求項１において、定盤の外周縁部に設けられたフランジ体と、フランジ体に係合され、平面状の熱源を定盤との間で挟持する押え部材とを設けたことにより、発熱体からの熱を定盤に効率よく伝えることができ、より高い均熱性を有する均熱装置を得ることができる。
【００２４】
又、この発明の請求項４によれば、請求項１において、定盤の外周縁部に設けられた傾斜部を有するフランジ体と、平面状の熱源を定盤に接触させる押え部材と、一方側が枢点となり、他方側が締付部となるとともに一方側を枢点として開閉し、フランジ体の傾斜部と係合する傾斜部を有し、フランジ体の傾斜部と押え部材とに係合し、締付部を締め付けることによって、平面状の熱源を定盤と押え部材との間で挟持させる取付具とを設けたことにより、組立性を改善させることができるとともに、より高い均熱性を有する均熱装置を得ることができる。
【００２５】
又、この発明の請求項５によれば、請求項３または請求項４において、平面状の熱源をあらかじめお椀状に形成し、定盤と押え部材との間で挟持させることにより、定盤と発熱体との中央付近の密着性をより向上させることができ、発熱体からの熱を定盤に効率よく伝えることができ、より高い均熱性を有する均熱装置を得ることができる。
【００２６】
又、この発明の請求項６によれば、請求項１において、平面状の熱源を複数に分割したことにより、発熱量によるある程度の温度分布のコントロールができるためより高い均熱性を有する均熱装置を得ることができる。
【００２７】
又、この発明の請求項７によれば、請求項６において、複数に分割された平面状の熱源に対応して第１の板状部材と第２の板状部材との間に形成された流通路も複数に分割したことにより、発熱量による細かな温度分布のコントロールができるため、より高い均熱性を有する均熱装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す平面図である。
【図２】  この発明の実施の形態１を示す断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２を示す断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態３を示す平面図である。
【図５】  この発明の実施の形態３を示す断面図である。
【図６】  この発明の実施の形態４を示す平面図である。
【図７】  この発明の実施の形態４を示す断面図である。
【図８】  この発明の実施の形態５を示す断面図である。
【図９】  この発明の実施の形態６を示す断面図である。
【図１０】  この発明の実施の形態７を示す平面図である。
【図１１】  この発明の実施の形態７を示す断面図である。
【図１２】  従来の均熱装置を示す断面図である。
【図１３】  従来の均熱装置の表面温度分布を示す特性図である。
【符号の説明】
４  定盤、５  第１の板状部材、６  溝、７  第２の板状部材、８  流通路、
９  流通路、１０  発熱体、１１  伝熱性部材、１２  フランジ体、
１３  押え部材、１５  フランジ体、１６  押え部材、１７  取付具、
１９  発熱体、２０  発熱体、２１  発熱体、２２  流通路、２３  流通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003663311.tif 000009
【図９】
0003663311.tif 000010
【図１０】
0003663311.tif 000011
【図１１】
0003663311.tif 000012
【図１２】
0003663311.tif 000013
【図１３】
0003663311.tif 000014