(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの真空プロセスによって、引続き表面処理を行なうために少なくとも１つのガラス基板を熱状態調節するためのプロセスであって、
・前記基板をチャンバに導入するステップと、
・前記導入前に前記チャンバを真空にするか、または前記導入後に前記チャンバを真空にするステップと、
・赤外スペクトルバンドにおける、波長の増加とともに吸収が上がるようなスペクトル吸収特性の下側の勾配を含む前記基板のスペクトル吸収特性を予め定めるステップと、
・前記基板の前記吸収スペクトルと、少なくとも前記勾配の主な部分に沿って、および／またはより長い波長において重なる放射スペクトルバンドを有する少なくとも１つのランプを選択するステップと、
・前記真空にしたチャンバ中の前記基板を、前記チャンバの真空雰囲気を介して直接的に前記ランプからの放射に露出するステップとを含む、プロセス。
【請求項２】
前記少なくとも１つのランプが有する放射スペクトル極大が前記勾配に近接するか、またはその中の波長であるよう前記ランプが選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記ランプの有する前記放射スペクトルのピークの波長λrが１５００ｎｍ≦λrであるような前記ランプを選択する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記基板を透過した放射を前記基板に向けて反射するステップをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記反射をフォイル様の反射体によって行なうことにより、前記反射体の熱容量を最小化するステップを含む、請求項４に記載のプロセス。
【請求項６】
前記反射のための表面を与える材料を選択することによって、前記放射スペクトルバンド中の光を５０％以上反射するステップをさらに含む、請求項３に記載のプロセス。
【請求項７】
前記反射をアルミニウム表面にて行ない、前記ランプの放射が前記表面において実質的に反射されかつ吸収されないよう前記ランプを選択する、請求項４から６のいずれかに記載のプロセス。
【請求項８】
前記反射のための反射体を設け、前記反射体を前記ランプに露出されていない側から冷却するステップをさらに含む、請求項４に記載のプロセス。
【請求項９】
前記反射体の裏側に黒体放射コーティングが設けられる、請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記チャンバ中に熱伝導ガスを導入し、前記基板から前記チャンバの壁への熱伝導を得ることによって、前記チャンバ内で製品を冷却するステップをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
１つ以上の前記ランプを設け、前記ランプの互いの距離をそれぞれ選択することによって、前記少なくとも１つの基板に対する加熱の分布を制御するステップをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ランプを前記基板の下側に設けるか、または少なくとも１つのランプを前記基板の上および下の両側に設けるステップをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記ランプは、カーボンラジエータランプであるよう選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記基板は少なくとも３００ｃｍ2の表面を有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
選択的に組合せて前記基板に所望の全体の表面処理を行なうことができる、クラスタに基づくプロセスのサブプロセスである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
プロセスのタイミングおよび／または順序に関して自由にプログラム可能である、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記基板は表示パネルガラス基板である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１８】
少なくとも１つのガラス基板のための加熱チャンバであって、少なくとも１つの出入ロック（２）または少なくとも１つの入ロックおよび少なくとも１つの出ロックを有する剛性外壁（３）と、
前記チャンバ（１）中の基板配置面（Ｅ）を有する基板ホルダ（７）と、
前記チャンバ（１）に動作可能に接続された真空ポンプ装置（１９）と、
前記面（Ｅ）に対向しかつ前記面（Ｅ）から自由にアクセス可能な少なくとも１つのランプ（１１）とを含み、
前記ランプ（１１）は、前記ガラス基板（５）の吸収スペクトル（ａ）の、少なくともその下側の勾配（ａ1）の主な部分と重なる放射スペクトルバンド（ｂ、ｃ）を有していて、その下側の勾配（ａ1）においては波長の増加とともに吸収が増加し、および／または、より長い波長においては前記吸収スペクトル（ａ）と重なる、チャンバ。
【請求項１９】
前記ランプの放射スペクトル極大は、前記勾配に近接する、またはその中にある波長である、請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項２０】
反射体装置（１５）は、前記チャンバ中に、前記基板ホルダに関して前記少なくとも１つのランプに少なくとも対向して設けられ、前記反射体装置の材料は前記放射バンド中の光を５０％以上反射する、請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項２１】
前記反射体装置（１５）は、前記チャンバ（１）の前記壁（３）と距離をおいて隣り合ったフォイル様の反射部分を含む、請求項２０に記載のチャンバ。
【請求項２２】
前記反射部分の裏側に黒体放射コーティング（１５r）が設けられる、請求項２１に記載のチャンバ。
【請求項２３】
前記反射体装置は冷却される（１７）、請求項２０に記載のチャンバ。
【請求項２４】
前記チャンバ（１）の前記壁（３）は冷媒のための流路装置を含む、請求項２０に記載のチャンバ。
【請求項２５】
１つ以上の前記ランプ（１１）を含み、その互いの距離（ｄ）は異なるか、または調整可能である、請求項２０に記載のチャンバ。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのランプ（１１）が前記面（Ｅ）の下に設けられる、請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項２７】
制御可能なバルブ（２１）装置を介して、熱伝導ガスにさらに接続される、請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項２８】
制御ユニット（４４）をさらに含み、この制御ユニットが前記バルブ装置（２１）に動作可能に接続されることによって、前記基板が加熱されるときには前記ガスが前記チャンバに入らないようにされ、かつ前記基板が冷却されるときには前記ガスが前記チャンバに流れ込むようにされる、請求項２６に記載のチャンバ。
【請求項２９】
前記チャンバは前記少なくとも１つのロック（２）を介して中央操作器（４０）に動作可能に接続され、前記中央操作器（４０）は少なくとも１つのさらなる真空処理プロセスチャンバ（２ａ）に動作可能に接続される、請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項３０】
前記中央操作器（４０）、前記加熱チャンバ（１）および前記少なくとも１つのさらなるプロセスチャンバに動作可能に接続された制御ユニット（４４）が設けられることによって、中央輸送チャンバ、さらなるプロセスチャンバおよび加熱チャンバの動作のタイミングおよび／または順序が、好ましくは自由にプログラム可能な態様で制御される、請求項２８に記載のチャンバ。
【請求項３１】
前記基板ホルダは少なくとも３００ｃｍ2の平らな表面を有する平らな基板を保持するホルダであり、前記ランプはカーボンラジエータランプである、請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項３２】
背中合わせに積重ねた位置にある少なくとも２つのガラス基板を状態調節する、請求項１に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
この発明は、真空表面処理によって表面処理される前のガラス基板の熱状態を調節するための技術に関する。この発明は、３００ｃｍ2から１ｍ2およびそれ以上の、表示パネル生産物のための大きなガラス基板の熱状態を調節しなければならないときに直面する要求に基づく。
【０００２】
【先行技術】
平パネル工業において、アルミニウムスパッタリングなどによってガラス基板の表面を真空コーティングするためには、予め基板の表面から水分子を取除いておく必要がある。これは慣習的には加熱と、付加的な脱気およびさらなる表面の汚れに対する表面の洗浄とによって行なわれる。
【０００３】
こうした熱状態調節を行なうために、たとえば２５０℃まで加熱したオーブンの中に多数の基板を運搬することが公知である。このオーブンは真空雰囲気にて動作する。この手法では、基板が最終的な所望の温度に達するまでにかなりの時間が経過する。このような低速プロセスによって真空処理プラント全体の高スループットを低下させないために、多数の基板を同時に熱状態調節する必要があるが、処理プラント全体の他のプロセスは単一基板モードで行なわれる。したがって単一の処理された基板が加熱のために回収されることになる。プラントの他のプロセスがバッチモードで動作するとき、各バッチは１つの製品を表わし、したがって前述のアプローチは多数のバッチの加熱を必要とする。
【０００４】
【発明の概要】
この発明の主な目的は、先行技術の試みに比較してガラス基板の加熱速度の改善を達成できる熱状態調節プロセスおよび熱状態調節チャンバを提供することによって、特にクラスタ型処理真空プラントにおいて、プラント全体のスループットを制限することなく単一基板の動作によって熱状態調節を行なえるようにすることである。したがってこの発明の技術は、単一製品の処理、すなわち単一基板の処理または単一バッチの処理における時間消費に完全に従うものとなり、ここで「バッチ」は熱処理に関する「１つの製品」とみなされる。この目的は、続いて行なわれる真空コーティングなど、少なくとも１つの真空表面処理プロセスによる表面処理の前に、少なくとも１つのガラス基板を熱状態調節するためのこの発明のプロセスによって実現され、この発明のプロセスは、
・前記基板をチャンバに導入するステップと、
・導入前に前記チャンバを真空にするか、または導入後に前記チャンバを真空にするステップと、
・赤外スペクトルバンドにおける、波長の増加とともに吸収が上がるようなスペクトル吸収特性の下側の勾配を含む基板のスペクトル吸収特性を予め定めるステップと、
・前記基板の前記吸収スペクトルと、少なくともその勾配の主な部分に沿って、および／またはより長い波長に向かって重なる放射スペクトルバンドを有する少なくとも１つのランプを選択するステップと、
・真空にしたチャンバ中の基板を、前記チャンバの真空雰囲気を介して直接的にランプからの放射に露出するステップとを含む。
【０００５】
ここでの赤外スペクトルバンドは
５００ｎｍ≦λ≦１００００ｎｍ
と定められる。ここでλは光の波長である。
【０００６】
この発明のプロセスの好ましいモードにおいては、ランプの放射ピークの波長λrは
１５００ｎｍ≦λr
好ましくは
１５００ｎｍ≦λr≦６０００ｎｍ
特に
２０００ｎｍ≦λr≦６０００ｎｍ
特に好ましくは
２５００ｎｍ≦λr≦４５００ｎｍ
であるよう、ランプが選択される。
【０００７】
さらに好ましくは、基板を透過した放射を再び製品に向けて反射させることによって、熱の損失を最小限にすることが提案される。
【０００８】
そのために反射面を有する剛性の構造を設けることも可能であるが、実現のさらに好ましい形においては、フォイル様またはシート様の反射体によって反射を行なうことにより熱容量および反射構造体の慣性を最小化し、さらには熱の損失を最小化する。反射面の材料は、ランプの放射スペクトルバンド中の光を少なくとも５０％まで、または少なくとも８０％まで反射し、吸収するエネルギが最小限であるよう選択されることが好ましい。反射面の材料として、好ましくはアルミニウムが選択される。ランプの放射の吸収を最小化し、システムの慣性を最小化するためには、こうしたアルミニウムと組合わせて１５００ｎｍ以上のλrを選択すべきである。
【０００９】
特にアルミニウムを反射面の材料とすることにより、近赤外線および赤外スペクトルバンドの放射の９９％以上を反射でき、可視スペクトル範囲の放射の約９０％を反射できる。
【００１０】
好ましいモードにおいては、基板の両側を直接それぞれのランプに露出することも可能であるが、基板の加熱はその一方側からのランプの放射に対する直接的な露出と、他方側から基板に向けて反射される放射とによって行なわれる。このことは、基板の両側から実質的に同等に、およびより効果的に熱がかけられるため、不均一に熱がかけられることによる基板の熱ストレス性の反りおよび劣化を防げるという利点を有する。
【００１１】
基板中の熱勾配によって基板中に異なる大きさの膨張が起こり、それによってガラスが曲がり、最終的に破壊されるおそれがあることを強調する必要がある。これは明らかに避けるべきである。
【００１２】
さらに反射体装置の過熱を避けるために、さらに好ましいモードにおいて、反射体装置、特にフォイル様またはシート様の反射体装置は、ランプの放射に露出されていない側から冷却される。これは、反射体装置から距離をおかれて隣り合った、好ましくはステンレス鋼でできた剛性のチャンバの壁を流体が冷却することによって行なわれることが好ましい。この冷却効果は、反射体装置の、ランプの放射に露出されていない側に黒体放射コーティングを設けることによってさらに改善されることが好ましい。
【００１３】
基板、特に大きな基板における加熱の均一性を改善するために、１つ以上のランプを設け、好ましくはこうしたランプをそれぞれ選択された異なる相互距離、好ましくは調整可能な距離をもって設けることが提案される。
【００１４】
ここまで、この発明は加熱効率に関して最適化された。しかし、熱状態調節処理サイクル全体を考慮すると、加熱効率と同様に冷却効率も重要であり得る。冷却効率を最適化するために、熱転換機構は冷却のため全く異なる物理的特性に、すなわち放射加熱から伝導性の冷却へと変換される。冷却サイクルにおける好ましい動作モードにおいて、特にヘリウムなど、好ましくは不活性のガスなどの熱伝導性のガスが処理チャンバに導入される。特にチャンバの外側の壁が冷却されるため、熱伝導によって基板の温度が迅速に下げられる。
【００１５】
処理チャンバを真空にすることに関しては、加熱動作のために、チャンバを実質的に熱伝導がなくなる真空になるまでポンピングすることが推奨される。これは周囲環境への熱の損失を防ぎ、加熱効率を上げるためである。さらに、基板の粒子混入を防ぐため、ランプは基板の下側に位置決めされることが好ましい。好ましくは基板に向けられた高温計センサを用いて、その実際の温度状態を検出し、所望の温度状態値と比較することによって、負のフィードバック制御ループの手段によって加熱速度を制御できる。得られる比較の結果は制御差としてランプ制御に作用し、その電力を調整したり、および／またはそれによって特にその放射スペクトルをシフトしたり、および／または吸気制御バルブに作用して熱の伝導すなわち熱の損失を制御したり、および／または真空ポンプの制御に作用する。なお、ランプの電気供給を制御することによってその放射スペクトルをシフトさせてもよく、これによっても基板の温度状態を調整できる。
【００１６】
我々は、ウシオ電機（株）の販売するいわゆる「黒型ランプ」、またはヘレウス（Heraeus）社から入手可能なカーボンラジエータランプの使用を推奨する。
【００１７】
したがってより一般的には、ガラス球に黒いコーティングを有するハロゲンランプが好ましい。このことによって、可視スペクトル範囲または近赤外線範囲のエネルギが赤外スペクトルバンドのエネルギに転換される。
【００１８】
反射材料としてアルミニウムを選択することに関して注目すべき点は、アルミニウムは８００ｎｍ付近に吸収極大を有するが、２０００ｎｍを超えると９９％までの反射率を有することであり、ガラスは２５００ｎｍ付近において吸収を始めるため、このことは好適である。前述の「黒型」ランプの有する放射スペクトルバンドの極大はその表面温度に依存して約４０００ｎｍであり、カーボンラジエータランプは約２０００ｎｍであり、これはコーニング（登録商標）ガラスなど、平パネルに用いられるガラスの吸収特性によく一致する。さらにカーボンラジエータランプは反応時間がより短いという利点を有し、その振舞いは粒子の発生が少ないためにより良い。
【００１９】
さらにチャンバの壁を冷却するという技術によって、加熱システムの制御全体に対する温度安定基準ができる。
【００２０】
この発明のプロセスおよびこの発明のチャンバを用いて、表面が少なくとも３００ｃｍ2から１ｍ2までのホウケイ酸ガラス基板を、室温から２００℃まで５０秒間で繰返し確実に加熱することができた。温度の大幅な行きすぎはなく、基板表面の温度の分布は優良であった。温度の行きすぎ量は最大１０％で、通常はそれよりもかなり低かった。
【００２１】
状態調節されていない基板の表面に主に存在する水および酸素は、約１３０℃において脱着し始めるため、前述の高い加熱速度により、非常に短時間で少なくとも非常に高程度まで表面を脱気でき、その時間は、クラスタ型平パネル製造プラントにおいて先行または後続して行なわれる処理プロセスよりもむしろ短い。
【００２２】
この発明のチャンバに戻ると、前述の目的を果たすために、このチャンバは少なくとも１つの出入ロック、または少なくとも１つの入ロックおよび少なくとも１つの出ロックを有する剛性外壁と、チャンバ中の製品ホルダ装置と、チャンバに動作可能に接続された真空ポンプ装置と、前記製品ホルダ装置に対向し前記製品ホルダから自由にアクセス可能な少なくとも１つのランプとを含み、前記ランプの有する放射スペクトルバンドは、波長の増加とともに、および／またはより長い波長において吸収が増加するようなガラスの吸収スペクトルバンドの吸収勾配の少なくとも主な部分にわたって、前記ガラスの前記バンドと重なっている。
【００２３】
この発明のさらに好ましい特徴を、図面とともに実施例によって以下に説明する。
【００２４】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図１に従うと、この発明の加熱真空チャンバ１は、平らな箱形または引出し形のチャンバとして示されるような、好ましい形を定める周囲の剛性壁３を含む。チャンバ１の内部は、たとえばスロットバルブによって実現される出入ロックを介してガラス基板５を供給および除去するためにアクセス可能である。
【００２５】
基板５はチャンバ１内の、基板５の大きさに従って予め定められた数のピン７によって形成されたホルダ装置上に置かれる。このピンは、高分子材料など耐熱性で断熱性のある材料でできている。後ほど説明するとおり、ホルダ装置および特にピン７には反射する外側層が設けられ、特にアルミニウムと同様のこの反射層の特徴は、前述の反射装置の特徴と実質的に同じである。
【００２６】
チャンバ中の、ピン７によって定められた基板５の配置面Ｅの下には、多数のランプ１１を有するランプホルダ９が設置されており、ランプはこの説明の導入部分で定めたとおり、その石英管上に黒いコーティングを有するハロゲン型ランプ、いわゆる「黒型」ランプまたはカーボンラジエータランプであることが好ましい。ランプ間の距離は、たとえば約２から４ｃｍである。
【００２７】
電気を供給するリード線およびランプホルダ９の固定はピン７と組合されてもよい。概略的に示されるとおり、ランプ１１は電源ユニット１３によって電気的に駆動される。
【００２８】
特に面Ｅに関してランプ１１と対向して、好ましくは剛性壁３の周すべてに、壁とたとえば５から１０ｍｍ距離をおいて隣り合うよう、薄い金属シート材料すなわちフォイル様材料でできた反射体装置１５が設けられる。１５ａに示されるとおり、反射体１５によって形成された「内部」チャンバは、必要であれば出入ロック２に向けて、閉鎖可能な反射するドア１５ａを含んでもよい。
【００２９】
前述のとおりステンレス鋼でできていることが好ましい剛性壁３は、たとえば水であることが好ましい冷媒のための、流路１７の装置を含む。さらに反射体１５はその裏側１５rに、たとえばグラファイトまたは黒色の陽極酸化処理したアルミニウムなどを含む黒体放射コーティングを含むことが好ましい。
【００３０】
さらに概略的に示すとおり、チャンバは、チャンバの内部に直接結合されるか、またはロック２に動作可能に接続されてチャンバ中に設けられてもよいポンピング装置１９によって真空にされる。さらに、熱伝導ガス、好ましくはヘリウムを有するガスタンク装置２３からチャンバ１の内部に、流量制御バルブ２５が設けられた吸気口２１が設けられる。
【００３１】
冷却時間を減少し、アーク放電またはプラズマ発生の危険性を防ぐために、熱伝導ガスはランプが消された後にチャンバ１に入れられることが好ましい。
【００３２】
次に図２を用いて、この発明のプロセスに従って、この発明のチャンバの機能を付加的に説明する。図２におけるカーブ（ａ）は、たとえばコーニングガラスなど、平パネル製造に用いられるガラスの吸収スペクトル特性を例示する。この吸収スペクトル（ａ）はａ1において勾配を示し、ここで吸収は波長λの増加に依存して上昇する。この特定の場合において、勾配ａ1は２０００ｎｍから５０００ｎｍのバンドにおいて、より正確にはバンドＢによって示されるとおり２５００ｎｍから４５００ｎｍで起こるように見える。
【００３３】
特性（ｂ）は、たとえば黒型ランプまたはカーボンラジエータランプなどのランプの放射スペクトルを示す。こうしたランプの有し得る放射スペクトルのピークＰbは約２５００ｎｍであることが見られ（カーボンランプのピークは約１８００ｎｍ）、したがってそのランプの放射スペクトルは、吸収スペクトル（ａ）と少なくとも勾配ａ1の主な部分にわたって重なる。特性（ｃ）は上述において定められたような別のランプの放射特性であり、その放射のピークＰcは約４０００ｎｍである。このランプは、ガラスが５０％以上、ここに示すものでは８０％以上を吸収する波長において放射極大を示す。どちらの種類のランプも、場合によっては組合せて、図１に示すこの発明のチャンバにおけるランプ１１として設けることが好ましい。ガラス基板の吸収／透過の所望の関係に従って、ランプの所望の特性を前述の範囲から選択できる。
【００３４】
ランプの選択は、ガラス基板上に既に施されたコーティングによって付加的に影響され得る。
【００３５】
反射体１５およびピン７の反射面は、それぞれに選択されたランプの放射スペクトルにおけるできる限り多くの光、すなわち有意的には５０％以上、さらには８０％以上の光を反射するよう選択することによって吸収を最小化することが好ましい。
【００３６】
真空にされたチャンバ１において、基板５は設けられたランプの放射を吸収することによって、すなわち少なくとも主に放射加熱によって加熱される。特にランプ１１に対向する反射体１５の設備によって、基板５のガラスを透過した放射は基板５に反射され、したがって基板は両側から放射加熱されることになるため、熱のかかり方の均一性が大きく改善され、基板の熱ストレスおよび変形が最小化する。
【００３７】
剛性壁３の冷却は、一方で薄いことが好ましい反射体装置１５の過熱を防ぎ、かつプロセス、特にその制御に対して安定な基準温度を提供する。
【００３８】
チャンバの冷却された壁３に対する反射体装置１５の放射を促進するために、前述のとおり黒体放射コーティング１５rを設けてもよい。
【００３９】
基板５の、特にその境界領域および特にスロットバルブの前における熱のかかり方の均一性をさらに改善するために、ランプ１１は双方向の矢印ｄによって示されるとおり互いに異なる距離をもって配置されるか、または調整可能であって、特に基板の境界領域の加熱を増加でき、または予め定められた温度プロファイルを実現できるようにされる。
【００４０】
放射に加え、熱伝導も基板５の加熱に影響し得る。こうした熱伝導は熱の流れ全体を一方では基板５に導き、他方では反射体および冷却された壁３に導く。したがってチャンバ１に設けられた真空の度合に依存して、それに従った異なる割合の放射および伝導によって基板５の所望の熱平衡および最終温度が導かれるように見える。熱伝導は、バルブ２５を制御し、タンク装置２３からチャンバ１に導入されるアルゴンまたは特にヘリウムなどの不活性ガスなどのイナートガスの量を制御することによって影響される。
【００４１】
破線３０の内部に概略的に示すとおり、基板５の実際の温度状態を検出する、好ましくは高温計などの検出器を設けることが好ましい。その出力は比較ユニット３２のＸ入力に導かれ、ユニット３２の他方の入力Ｗは見積値信号を有する調整可能な信号ソース３４から与えられる。比較ユニット３２の出力における負のフィードバック制御偏差Δに従って、基板５の温度状態は以下のパラメータの少なくとも１つを調整することによって、Ｗにおける見積値に従った値において制御される。
【００４２】
・ランプ１１への電気の供給Ｅs、すなわち放射される全体エネルギの影響および／またはランプの放射スペクトルのシフトの調整による、基板５の吸収するエネルギ量の調整。
【００４３】
・バルブ２５の調整による熱伝導ガスの吸気量。この量が熱伝導を変化させ、基板の加熱サイクルにおける装置の熱の損失を変化させる。
【００４４】
・チャンバ１中の圧力、すなわち熱伝導に対する熱放射の比率に影響する、制御可能なポンピング装置１９。
【００４５】
図３には、５５０ｘ６５０ｃｍ2のガラス基板５の温度曲線が概略的に示される。この温度は、図１に従ったチャンバにおいて、基板にこの発明の処理を行なったときに測定された。したがってこの曲線は、基板のたとえば中心点など、予め定められた点における温度／時間の推移の結果を示す。ランプの点灯後、基板の温度は均一に上昇し、迅速に安定な所望の温度、図３に従うと約１８０℃まで上昇することが明らかに示される。ランプを点灯したまま保つことによって初期のウォームアップ期間が省略されるとき、前記の寸法およびより大きな基板を均一に加熱して、５０秒以内に約２００℃の安定な最終温度にすることも可能であった。これは、公知の先行技術の装置よりも３倍以上速いことを意味する。
【００４６】
必要であれば、基板を冷却するために図１のバルブ２５を介して熱伝導ガスが入れられ、冷却された壁３への伝導によって基板から熱が取除かれる。ランプへの電気の供給を調整し、図１に従って少なくともその放射力を減少させるか、および／またはそれらの放射スペクトルバンドをより低い波長にシフトすることによって、冷却サイクル中の放射加熱を減少させることが助言される。少なくともランプに対する電力を低くすることが特に推奨される。
【００４７】
この発明のチャンバ１は、表示用途のための平パネル製造のためのクラスタ型処理プラント全体における使用および適用に完全に適する。このことを図１中に点線で示す。すなわち、平らな箱または引出し様の形のいくつかのチャンバ１が互いにステープルで留められる。中央操作ロボット４２を有する中央操作チャンバ４０は、それぞれのロック２ａを介して、この発明の加熱チャンバの出入ロック２および、コーティングチャンバなどさらなる処理を行なう箱様または引出し様のチャンバのステープルを取扱う。クラスタ型プラントの特徴として、所望の製造プロセスに従い、中央操作チャンバ４０の周囲に異なる型の処理チャンバが配置され、同等のチャンバによってそれぞれのステープルが形成される。そこに設けられる中央制御ユニット４４は、図１に示すとおり、基板５に対する負のフィードバックの温度制御ループの部品を組入れてもよく、さらにこのユニット４４は中央操作器４０のまわりに集まって設けられ実行される異なるプロセスの順序およびプロセスのタイミングを制御する。このことから、異なる製造プロセス順序を調整するための最大の柔軟性を得るため、処理順序および処理タイミングはユニット４４において自由にプログラム可能であることが好ましい。
【００４８】
単一のガラス基板または単一のガラスのバッチの代わりに、主に反射しない層によって既にコーティングされている可能性のある基板は、二重または多重に積重ねられた態様で、すなわち互いに背中合わせの関係で配置されてもよく、こうした積重ねは単一の基板に対して説明されたのと同様に処理される。
【００４９】
高温計の温度測定により、非常に正確な開ループまたは閉ループ温度制御が実現可能である。
【００５０】
この発明によって、非常に速い加熱と、必要であれば速い冷却とが実現され、こうした利点が、軽く、かなり簡単に解釈され、かつ容易に制御可能なチャンバとともに得られる。このようなチャンバの手入れは容易かつ迅速に行なわれるため、処理プラント全体の効率が大きく改善される。
【００５１】
この発明の加熱チャンバを組入れた好ましいプラントレイアウト全体に関しては、同一の出願人による以下の特許および特許出願に特に注意されたい。
【００５２】
・米国特許第５  ５１５  ９８６号
・米国特許第５  ６９３  ２３８号
・米国特許出願第０８／７８４  ５７８号
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に従った加熱チャンバの好ましい実現形、およびこの発明に従ったプロセスに従った動作を概略的に示す図である。
【図２】  この発明のチャンバおよびプロセスの好ましい実施例において使用されるガラスの吸収およびランプヒータの放射の挙動を示す図である。
【図３】  この発明の加熱チャンバ内で、周囲の冷間温度からこの発明のプロセスに従って加熱される５５０ｘ６５０ｃｍ2のガラス基板の温度応答の結果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004461285.tif 000004