(57)【要約】【課題】  効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能な熱処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】  熱処理装置は、基板Ｗ通過用の開口部１３を有するチャンバ１０と、チャンバ１０内に配設されその上部に基板Ｗを載置する加熱プレート２１と、チャンバ１０における開口部１３を開閉移動可能な開閉扉３０とを備える。チャンバ１０は、外側層１２と、外側層１２の内周面全域を覆う内側層１１とを備える。この内側層１１は、その内面全域が熱反射処理されている。また、開閉扉３０は、開閉扉外側層３２と、開閉扉外側層３２のチャンバ１０内を向く面を覆う開閉扉内側層３１と、を備え、この開閉扉内側層３１のチャンバ１０内を向く面が熱反射処理されている。【選択図】        図２
2006324336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板通過用の開口部を有するチャンバと、前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段とを備えた熱処理装置において、
前記チャンバは、その内面全域が熱反射処理されたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
基板通過用の開口部を有するチャンバと、前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段とを備えた熱処理装置において、
前記チャンバは、
熱透過性材料からなる内側層と、
前記内側層の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱処理装置において、
前記基板保持手段は、前記チャンバ内に配設されその上部に基板を載置する加熱プレートからなる熱処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記チャンバにおける開口部を閉鎖する閉鎖位置と、当該開口部を開放する解放位置との間を移動可能な開閉扉をさらに備える熱処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の熱処理装置において、
前記開閉扉は、当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面が熱反射処理された熱処理装置。
【請求項６】
請求項４に記載の熱処理装置において、
前記開閉扉は、
熱透過性材料からなる開閉扉内側層と、
当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面と反対面全域に対して熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層と、
を備える熱処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記熱反射処理は、熱反射率が９５％以上となるように処理される熱処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の熱処理装置において、
前記熱反射処理は、鏡面処理である熱処理装置。
【請求項９】
請求項３乃至請求項８のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記加熱プレートは、熱透過性材料から構成される熱処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱処理装置において、
前記加熱プレートにおける基板載置面の反対側面には、線状の加熱手段が配設される熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウェハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を熱処理プレートにより加熱して処理する熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような熱処理装置として、特許文献１には、加熱プレートと、鏡面化処理等された内面が基板側面に対向するように配置される枠体と、を備える装置が開示されている。特許文献１に記載の装置によれば、基板の周囲を枠体で囲う構成としていることから、パーティクルが基板に付着することを防止しながら、基板側面からの温度低下を防止することができ、基板温度の面内均一性を高めることが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−２４７３４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、枠体が基板側面にのみ対向することから、基板全面を十分に均一な温度とすることは困難である。
【０００４】
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能な熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、基板通過用の開口部を有するチャンバと、前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段とを備えた熱処理装置において、前記チャンバは、その内面全域が熱反射処理されたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、基板通過用の開口部を有するチャンバと、前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段とを備えた熱処理装置において、前記チャンバは、熱透過性材料からなる内側層と、前記内側層の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の熱処理装置において、前記基板保持手段は、前記チャンバ内に配設されその上部に基板を載置する加熱プレートからなる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の熱処理装置において、前記チャンバにおける開口部を閉鎖する閉鎖位置と、当該開口部を開放する解放位置との間を移動可能な開閉扉をさらに備える。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の熱処理装置において、前記開閉扉は、当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面が熱反射処理された。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の熱処理装置において、前記開閉扉は、熱透過性材料からなる開閉扉内側層と、当該開閉扉における前記チャンバ内を向く面と反対面全域に対して熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層と、を備える。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の熱処理装置において、前記熱反射処理は、熱反射率が９５％以上となるように処理される。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の熱処理装置において、前記熱反射処理は、鏡面処理である。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項３乃至請求項８のいずれかに記載の熱処理装置において、前記加熱プレートは、熱透過性材料から構成される。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の熱処理装置において、前記加熱プレートにおける基板載置面の反対側面には、線状の加熱手段が配設される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、基板通過用の開口部を有するチャンバと、チャンバの内面全域が熱反射処理されたことから、チャンバ外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、チャンバが、熱透過性材料からなる内側層と内側層の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層とを備えることから、チャンバ外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、基板保持手段は、チャンバ内に配設されその上部に基板を載置する加熱プレートからなることから、簡易な構成でありながら、基板を保持することが可能となる。
【００１８】
請求項４乃至請求項６に記載の発明によれば、チャンバにおける開口部を閉鎖する閉鎖位置と、当該開口部を開放する解放位置との間を移動可能な開閉扉をさらに備えることから、チャンバ外に熱が放出されることをさらに防止することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、熱反射処理は、熱反射率が９５％以上となるように処理されることから、チャンバや開閉扉自体で熱を吸収することによる熱エネルギーの消費を防止し、さらに効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、熱反射処理は、鏡面処理であることから、簡易な構成でありながら、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００２１】
請求項９に記載の発明によれば、加熱プレートは、熱透過性材料から構成されることから、基板の下面に対しても十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明によれば、加熱プレートにおける基板載置面の反対側面には、線状の加熱手段が配設されることから、線状の加熱手段から発散された熱を加熱手段自身に遮断されることなく基板に到達させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態に係る熱処理装置を示す平面概要図であり、図２および図３はその側面概要図である。
【００２４】
この第１実施形態に係る熱処理装置は、基板Ｗ通過用の開口部１３を有するチャンバ１０と、チャンバ１０内に配設されその上部に基板Ｗを載置する加熱プレート２１とを備える。このチャンバ１０は、外側層１２と、外側層１２の内周面全域を覆う内側層１１とを備える。この内側層１１は、その内面全域が熱反射処理されている。このため、チャンバ１０外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板Ｗ全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００２５】
なお、内側層１１の熱反射処理は、熱反射率が９５％以上となるように処理されている。このため、チャンバ１０自体で熱を吸収することによる熱エネルギーの消費を防止し、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００２６】
また、内側層１１の材料として、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀がより好ましい。この場合には、簡易な構成でありながら、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。ここで、この明細書において、その内周面が鏡面処理された金属材料とは、内側層４１の外周面全域に対して金属材料を鍍金したものを含む。
【００２７】
この第１実施形態に係る熱処理装置は、チャンバ１０における開口部１３を開閉移動可能な開閉扉３０をさらに備える。開閉扉３０は、図２に示すように開口部１３を閉鎖する閉鎖位置と、図３に示すように開口部１３を開放する開放位置との間を移動可能となるように移動手段７０（図４参照）に接続される。このため、チャンバ１０外に熱が放出されることをさらに防止することができる。
【００２８】
この開閉扉３０は、開閉扉外側層３２と、開閉扉外側層３２のチャンバ１０内を向く面を覆う開閉扉内側層３１と、を備える。そして、この開閉扉内側層３１のチャンバ１０内を向く面が熱反射処理されている。
【００２９】
なお、開閉扉内側層３１の熱反射処理は、チャンバ１０の内側層１１と同様に、熱反射率が９５％以上となるように処理されている。このため、開閉扉３０自体で熱を吸収することによる熱エネルギーの消費を防止し、効率よく基板全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００３０】
また、開閉扉内側層３１の材料として、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀がより好ましい。
【００３１】
加熱プレート２１は、熱透過性材料から構成される。この加熱プレート２１を構成する熱透過性材料として、チャンバ４０の内側層４１と同様に、赤外線を投下するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英が好ましい。
【００３２】
この加熱プレート２１の基板Ｗ載置面の反対側面には、複数の線状の抵抗ヒータ２２が配設されている。この抵抗ヒータ２２が線状であることから、この抵抗ヒータ２２から発散された熱が熱反射処理された内側層１１の内周面または開閉扉内側層３１の内周面により反射された場合であっても、その熱を抵抗ヒータ２２自身に遮断されることなく基板Ｗに到達させることが可能となる。
【００３３】
次に、この熱処理装置の主要な電気的構成について説明する。
【００３４】
図４は、この熱処理装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００３５】
この熱処理装置は、装置の制御に必要なプログラムが格納されたＲＯＭ６１と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ６２と、論理演算を実行するＣＰＵ６３とからなる制御部６０を備える。
【００３６】
この制御部６０は、インターフェース６４を介して、開閉扉３０の移動機構７０および抵抗ヒータ２２を駆動する抵抗ヒータ駆動部８０と接続されている。
【００３７】
このような構成を有する熱処理装置において、加熱プレート２１上に載置された基板Ｗを加熱するときには、開閉扉３０を閉止位置に移動させて、チャンバ１０の開口部１３を閉止する。この状態で、抵抗ヒータ２２を駆動する。抵抗ヒータ２２から基板Ｗ方向に向けて発散された熱は、熱透過性材料から構成される加熱プレート２１を透過し、基板Ｗに到達する。また、抵抗ヒータ２２から基板Ｗ方向以外の方向に向けて発散された熱は、熱反射処理された内側層１１の内周面または開閉扉内側層３１の内周面によって反射され、この反射を複数回繰り返すことにより、基板Ｗに到達する。
【００３８】
次に、この発明の他の実施形態について図面に基づいて説明する。図５は、この発明の第２実施形態に係る熱処理装置を示す平面概要図であり、図６および図７はその側面概要図である。
【００３９】
この第２実施形態に係る熱処理装置は、基板Ｗ通過用の開口部４３を有するチャンバ４０と、チャンバ４０内に配設されその上部に基板Ｗを載置する加熱プレート２１とを備える。このチャンバ４０は、熱透過性材料からなる内側層４１と、内側層４１の外周面全域に対して熱反射処理された内周面を有する外側層４２と、を備える。このため、抵抗ヒータ２２から基板Ｗ方向以外の方向に向けて発散された熱であっても、熱透過性材料からなる内側層４１を透過して、熱反射処理された内周面を有する外側層４２によって反射される。そして、この反射を複数回繰り返すことにより、抵抗ヒータ２２から発散された熱が概ね基板Ｗに到達する。第２実施形態に係る熱処理装置は、このような構成を採用するため、チャンバ４０外に熱が放出されることを防止することができる。これにより、効率よく基板Ｗ全面を十分に均一な温度に加熱処理することが可能となる。
【００４０】
なお、内側層４１の材料として、赤外線を透過するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英がより好ましい。これは、石英であれば、加熱によりパーティクルが生じることが少なく、基板Ｗを汚染することを防止することが可能となるからである。他方、外側層４２の材料として、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀、金がより好ましい。
【００４１】
この熱処理装置は、チャンバ４０における開口部４３を開閉移動可能な開閉扉５０をさらに備える。開閉扉５０は、図５に示すように開口部４３を閉鎖する閉鎖位置と、図６に示すように開口部４３を開放する解放位置との間を移動可能となるように移動手段７０（図４参照）に接続される。このため、チャンバ４０外に熱が放出されることをさらに防止することができる。
【００４２】
この開閉扉５０は、熱透過性材料からなる開閉扉内側層５１と、開閉扉５０におけるチャンバ４０内を向く面と反対面全域に対して熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層５２と、を備える。
【００４３】
なお、この開閉扉内側層５１の材料として、チャンバ４０の内側層４１と同様に、赤外線を透過するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英がより好ましい。他方、この開閉扉外側層５２の材料として、チャンバ４０の外側層４２と同様に、その内周面が鏡面処理された金属材料が好ましく、さらに、この金属材料としてニッケル、アルミニウム、銀、金がより好ましい。
【００４４】
第１実施形態に係る熱処理装置と同様に、加熱プレート２１は、熱透過性材料から構成される。この加熱プレート２１を構成する熱透過性材料として、チャンバ４０の内側層４１と同様に、赤外線を投下するサファイヤ、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛が好ましく、さらに、石英が好ましい。
【００４５】
この加熱プレート２１の基板Ｗ載置面の反対側面には、複数の線状の抵抗ヒータ２２が配設されている。この抵抗ヒータ２２が線状であることから、この抵抗ヒータ２２から発散された熱が内側層４１または開閉扉内側層５１を通過して、外側層４２または開閉扉外側層５２により反射された場合であっても、その熱を抵抗ヒータ２２自身に遮断されることなく基板Ｗに到達させることが可能となる。
【００４６】
なお、この第２実施形態に係る熱処理装置は、第１実施形態に係る熱処理装置と同様の電気的構成を有する。すなわち、この熱処理装置は、図４に示すように、装置の制御に必要なプログラムが格納されたＲＯＭ６１と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ６２と、論理演算を実行するＣＰＵ６３とからなる制御部６０を備える。
【００４７】
このような構成を有する熱処理装置において、加熱プレート２１上に載置された基板Ｗを加熱するときには、開閉扉５０を閉止位置に移動させて、チャンバ４０の開口部４３を閉止する。この状態で、抵抗ヒータ２２を駆動する。抵抗ヒータ２２から基板Ｗ方向に向けて発散された熱は、熱透過性材料から構成される加熱プレート２１を透過し、基板Ｗに到達する。また、抵抗ヒータ２２から基板Ｗ方向以外の方向に向けて発散された熱は、熱透過性材料からなる内側層４１を透過して、熱反射処理された内周面を有する外側層４２によって反射されるか、または、熱透過性材料からなる開閉扉内側層３１を透過して、熱反射処理された内周面を有する開閉扉外側層５２によって反射され、この反射を複数回繰り返すことにより、基板Ｗに到達する。
【００４８】
なお、上述した第１実施形態において、開閉扉３０を採用しているが、開閉扉３０に代えて、第２実施形態における開閉扉５０を採用してもよい。
【００４９】
また、上述した第２実施形態において、開閉扉５０を採用しているが、開閉扉５０に代えて、第１実施形態における開閉扉３０を採用してもよい。
【００５０】
なお、上述した実施形態において、加熱プレート２１に配設される複数の線状の抵抗ヒータ２２を採用しているが、一または複数の蛇行状の抵抗ヒータを採用してもよい。
【００５１】
さらに、上述した実施形態において、基板Ｗの加熱手段として、加熱プレート２１に配設される抵抗ヒータ２２を採用しているが、例えば赤外線ランプ等のその他の加熱手段を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る熱処理装置を示す平面概要図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る熱処理装置を示す側面概要図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る熱処理装置を示す側面概要図である。
【図４】この熱処理装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る熱処理装置を示す平面概要図である。
【図６】この発明の第２実施形態に係る熱処理装置を示す側面概要図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係る熱処理装置を示す側面概要図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    チャンバ
１１    内側層
１２    外側層
１３    開口部
２１    加熱プレート
２２    抵抗ヒータ
３０    開閉扉
３１    開閉扉内側層
３２    開閉扉外側層
４０    チャンバ
４１    内側層
４２    外側層
４３    開口部
５０    開閉扉
５１    開閉扉内側層
５２    開閉扉外側層
【図１】
2006324336.tif 000003
【図２】
2006324336.tif 000004
【図３】
2006324336.tif 000005
【図４】
2006324336.tif 000006
【図５】
2006324336.tif 000007
【図６】
2006324336.tif 000008
【図７】
2006324336.tif 000009