(57)【要約】【課題】熱処理時の基板の温度分布が均一で、マイクロクラックや基板割れの発生が少ない搬送用プレートを備えた基板の熱処理装置を提供すること。【解決手段】本発明の基板の熱処理装置は、例えばガラス基板２０を保持して搬送する搬送用プレート１０Ａを備え、前記搬送用プレート１０Ａは、前記基板２０の外周端部を前記基板２０の外周側から部分的に接触して保持する複数個の保持部３５を備えていることを特徴とする。この搬送用プレート１０Ａにおいては、前記基板２０の外形よりも大きな中央開口部１２を有するフレーム部１１を備え、前記保持部３５は、前記基板２０の外周端部の一部と平面的に重なるように、前記フレーム部から突出するように設けるとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して搬送する搬送用プレートを備えた基板の熱処理装置において、
前記搬送用プレートは、前記基板の外周端部を前記基板の外周側から部分的に接触して
保持する複数個の保持部を備えていることを特徴とする基板の熱処理装置。
【請求項２】
前記搬送用プレートは前記基板の外形よりも大きな中央開口部を有するフレーム部を備
え、前記保持部は、前記基板のABLE97外周端部ABLE97の一部と平面的に重なるように、前
記フレーム部から突出するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板
の熱処理装置。
【請求項３】
前記保持部は所定の幅を有する板状部材からなることを特徴とする請求項１又は２に記
載の基板の熱処理装置。
【請求項４】
前記保持部はピン状部材からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板の熱処
理装置。
【請求項５】
前記基板は多角形状であり、前記保持部は前記多角形の基板の各辺及び各角の少なくと
も一方に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の基板の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来から、液晶パネルをはじめとする各種表示装置の製造工程においては、透明基板で
あるガラス基板上に各種電極や配線の形成、スイッチング素子の形成、フォトレジスト膜
の形成等を行うために、ガラス基板に対して各種の熱処理が行われている。この場合、ガ
ラス基板は、例えば合成石英製の搬送プレート上に載置されて加熱炉内を搬送され、連続
的に加熱処理が行われる。
【０００２】
例えば、下記の特許文献１には、剥離帯電や基板割れに対応できる熱処理用の搬送用プ
レートの発明が開示されている。この熱処理用の搬送用プレートは、通気孔を有するとと
もに表面に溝が設けられており、この通気孔を介してガラス基板を搬送用プレートに真空
吸着しつつ熱処理を行うようになされている。しかし、この従来技術は、通気孔を真空引
きしてガラス基板を搬送用プレートに吸着して固定し、ガラス基板を搬送用プレートから
移動させる時に真空の解除を行っているため、装置が大掛かりになってしまう。
【０００３】
このような真空吸着の技術を用いることなく、ガラス基板を保持して加熱装置に搬送す
るための搬送用プレートも知られている。この従来例の搬送用プレート１０Ｄは、平面図
である図６に示すように、略正方形状をしており、合成石英で形成されたフレーム部１１
を備えている。このフレーム部１１は、中央に載置されたガラス基板２０が上部からヒー
タにより加熱されるだけでなく、下部のヒータによっても良好に加熱されるように、大き
な中央開口部１２が形成されている。
【０００４】
そして、フレーム部１１にはガラス基板２０の外周端部２１を全周に亘って下面に当接
する保持部１３が形成されている。また、フレーム部１１は、中央開口部１２以外にも多
くの開口部１４が設けられ、フレーム部１１の上下間で加熱された周囲雰囲気の対流が円
滑に行われるようになっている。この保持部１３は、一部拡大断面図である図７に示すよ
うに、側方から見て段状となっており、ガラス基板２０が所定の位置に位置決めされるよ
うになっている。
【特許文献１】特開平６−１８５８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来例の搬送用プレート１０Ｄを使用すると、例えば液晶
パネルの製造工程においてはガラス基板２０が５５０℃以上に加熱される高温熱処理工程
があるため、ガラス基板の面内温度分布が悪いと基板に大きなストレスがかかり、ガラス
基板２０にマイクロクラックが生じたり、基板割れが発生することがあった。実際に発生
した基板割れの大半が搬送用プレート１０Ｄにより支持されている部分と支持されていな
い部分の境界Ｘ点（図７参照）で発生しており、そのため熱処理工程における不良品の発
生率が大きいという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点を排除することができ、熱処理時の基板の温度分布が
均一で、基板にマイクロクラックや割れの発生が少なく、不良品の発生が少ない搬送用プ
レートを備えた基板の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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の熱処理装置は、基板を保持して搬送する搬送用プレ
ートを備えた基板の熱処理装置において、前記搬送用プレートは、前記基板の外周端部を
前記基板の外周側から部分的に接触して保持する複数個の保持部を備えていることを特徴
とする。
【０００８】
また、本発明の熱処理装置は、上記の基板の熱処理装置において、前記搬送用プレート
は前記基板の外形よりも大きな中央開口部を有するフレーム部を備え、前記保持部は、前
記基板の外周端部の一部と平面的に重なるように、前記フレーム部から突出するように設
けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の熱処理装置は、上記の基板の熱処理装置において、前記保持部は所定の
幅を有する板状部材からなることを特徴とする。
また、本発明の熱処理装置は、上記の基板の熱処理装置において、前記保持部はピン状
部材からなることを特徴とする。
また、本発明の熱処理装置は、上記の何れかに記載の基板の熱処理装置において、前記
基板は多角形状であり、前記保持部は前記多角形の基板の各辺及び各角の少なくとも一方
に対応する位置に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記構成を備えることにより、以下に述べるとおりの優れた効果を奏する。
すなわち、本発明の熱処理装置によれば、基板は複数個の保持部により基板の外周縁に部
分的に接触するようにして保持されているため、基板と保持部とが接触する面積が少なく
なっているので、基板全体が均一に加熱されるようになり、そのために付随的に以下の効
果も奏するようになる。
【００１１】
（１）基板の温度分布が均一になるので、基板に大きなストレスを生じることがなくな
り、基板にマイクロクラックや割れの発生が少なくなる。
【００１２】
（２）基板全体が一様に加熱処理された、品質の向上した基板が得られる。
【００１３】
（３）熱源からの熱が基板に直接に伝わる量が多くなるので、基板を所定の温度まで迅
速に加熱することができるようになる。
【００１４】
また、本発明の熱処理装置によれば、前記中央開口部の周囲を介して加熱された周囲雰
囲気の対流が円滑になされるので前記基板の両面が均一に加熱されるようになる。
【００１５】
また、本発明の熱処理装置によれば、前記基板は板状部材の面に当接されて保持される
ので、安定した状態で保持することができる。
【００１６】
また、本発明の熱処理装置によれば、前記基板はピン状の保持部と線接触状態で保持さ
れるから、基板と保持部との間の接触面積が極めて小さいので、より基板の温度分布を均
一にすることができるようになる。
【００１７】
また、本発明の熱処理装置によれば、多角形状の基板の各辺ないし各角が保持部によっ
て保持されているため、基板をより安定に保持することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の具体例を実施例、比較例及び図面を用いてガラス基板を熱処理する場合
について詳細に説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明をこの実施例に特定する
ことを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱すること
なく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。
【００１９】
まず最初に、実施例及び比較例に共通する熱処理装置３０の概略構成について図５を用
いて説明する。ただし、図５においては図６及び図７に示した従来例の構成と同一の構成
部分には同一の参照符号を付与して説明する。この熱処理装置３０は、ヒートチャンバ３
１、複数個の基板搬送用プレート１０をヒートチャンバ３１内へ循環搬送するコンベヤー
３２を備えている。ヒートチャンバ３１は、間隙を置いて上下に配された加熱源である例
えば１２個の上部ヒータＨＵ１〜ＨＵ１２と１２個の下部ヒータＨＤ１〜ＨＤ１２とを有
しており、基板搬送用プレート１０が設けられたコンベヤー３２が上部ヒータＨＵ１〜Ｈ
Ｕ１２と下部ヒータＨＤ１〜ＨＤ１２との間を一定速度で一方向（図５においては右方向
）に連続的に移送されるようになっている。
【００２０】
そして、熱処理されるガラス基板２０は、基板載置位置３３で図示しないロボットによ
り基板搬送用プレート１０上に載置され、ヒートチャンバ３１内を通って均一に加熱され
た後に、基板離脱位置３４において同じく図示しないロボットにより基板搬送プレート１
０から持ち上げられて、次の工程に移送されるようになっている。
【００２１】
次に、上述した加熱装置１０における加熱状態を説明する。下記表１に上部ヒータＨＵ
１〜ＨＵ１２と下部ヒータＨＤ１〜ＨＤ１２の発熱温度と、基板搬送用プレート１０の移
動速度と関係の一例を示す。この例では、ヒートチャンバ３１の入口と出口の温度はそれ
ぞれ５５０℃に維持され、ヒートチャンバの中間では最高６５０℃まで昇温されるように
なっている。また、基板搬送プレートの移動速度は２０ｍｍ／ｓｅｃの一定値に設定され
ている。一方、以下の実施例及び比較例に共通して用いられたガラス基板２０のサイズは
、縦が５５０ｍｍ、横が６７０ｍｍ、厚さが０.６ｍｍのものである。
【００２２】
【表１】
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［比較例］
比較例で使用した基板搬送用プレートとしては図６に示した従来例の基板搬送用プレー
ト１０Ｄと同形状のものを使用した。そして、図７に示したように、この基板搬送用プレ
ート１０Ｄの保持部１３は、側方から見て段状となっており、ガラス基板２０の周囲縁全
体にわたって基板搬送用プレート１０の保持部１３上に載置させた。ガラス基板２０の保
持部１３上に載置された幅Ｌ１は約１０ｍｍである。そして、ヒートチャンバ３１内を搬
送中にガラス基板２０の横方向の中央部に沿って、ガラス基板２０の端面からＬ２＝約３
ｍｍの位置Ａ及びＥ、ガラス基板２０の端面からＬ３＝約１５ｍｍの位置Ｂ及びＤ、ガラ
ス基板２０の中心部Ｃの温度変化を赤外線放射温度計（図示せず）によって測定した。こ
の位置Ａ及びＥはガラス基板２０の下部が保持部１３により保持されている部分であり、
また位置Ｃ〜Ｄはいずれもフレーム１１の中央開口部１２に位置し、ガラス基板の下部に
は保持部１３が存在していない。この比較例におけるＡ〜Ｅの位置の温度変化を図８に示
す。なお、図８において曲線ａ〜ｅはそれぞれＡ〜Ｅの位置の温度変化曲線であり、また
、図８における横軸の数値はガラス基板２０のＡ〜Ｅの位置がヒートチャンバ３１内に入
ってからの時間（秒）を示す。
【００２３】
比較例におけるガラス基板１０Ｄが図５の矢印で示す方向に移動してヒートチャンバ３
１に進入すると、ガラス基板２０の下部に保持部１３が存在していないＢ、Ｃ及びＤ点は
、曲線ｂ、ｃ及びｄで示すように、急速に約６２０℃まで加熱されるが、ガラス基板２０
の下部に保持部１３が存在しているＡ及びＥ点は、曲線ａ及びｅで示したように、温度上
昇が遅く、ガラス基板２０のＡ〜Ｅの位置がヒートチャンバ３１内に入ってから最初の６
０秒間で最高温度差が約１１７℃にもなっている。しかもヒートチャンバ３１から搬送さ
れて出てきたガラス基板２０には目視でかなりのうねりが認められた。
【００２４】
このことは、比較例で使用した搬送用プレート１０Ｄを使用すると、ガラス基板２０の
周縁部の全体にわたって特に下部のヒータからの熱が保持部１３によって遮られるために
、ガラス基板２０の周縁部に対応するＡ点及びＥ点の温度上昇が遅くなったものと認めら
れる。そのため、ガラス基板２０にはＡ及びＥの位置とＢ〜Ｄの位置との間で大きな温度
差が生じるために、ガラス基板２０に大きなストレスが加わることとなって、上述のよう
なうねりの発生の原因となり、最終的にはガラス基板２０に対するマイクロクラックの発
生及びガラス割れにつながるものと認められる。
【実施例１】
【００２５】
実施例１で使用した搬送用プレート１０Ａは、図１に示したように、フレーム部１１か
ら中央開口部１２に向けて複数個の所定の幅を有する板状保持部３５が設けられているも
のである。この板状の保持部３５は、フレーム部１１と同一材料の合成石英から形成され
、ガラス基板２０の長辺に対しては４箇所、短辺に対しては３箇所に所定の間隔をおいて
設けられている。板状の保持部３５の形状は、幅が３０ｍｍ〜５０ｍｍの板状でガラス基
板２０を支持するに十分な厚みを有するものである。また、必要に応じてガラス基板２０
の位置決めのための段部を設けてもよい。
【００２６】
この搬送用プレート１０Ａを用いて比較例の場合と同様にしてガラス基板２０をヒート
チャンバ３１内に搬送した場合、比較例におけるガラス基板の位置Ａ〜Ｅと実質的に同一
の位置であるＡ’〜Ｅ’点における温度変化曲線は、それぞれ図２の曲線ａ’〜ｅ’のと
おりとなった。すなわち、実施例１の搬送用プレート１０Ａを使用すると、ガラス基板２
０の位置Ａ’〜Ｅ’の下部には板状の保持部３５が存在していないため、ガラス基板２０
のＡ’〜Ｅ’の位置がヒートチャンバ３１内に入ってから最初の６０秒間で最高温度差が
約６２℃となった。すなわち、この搬送用プレート１０Ａを用いた場合、比較例の搬送用
プレート１０Ｄを使用した場合と比すると、最高温度差が約５４℃低くなったことが確認
できた。
【００２７】
このことは、実施例１の搬送用プレート１０Ａを使用すると、比較例の搬送用プレート
１０Ｄを使用した場合と対比するとガラス基板２０に加わるストレスがそれだけ小さくな
ったことを意味するものである。なお、実施例１の搬送用プレート１０Ａにおいても、ガ
ラス基板２０の周縁部の下部には板状の保持部３５が配置されている箇所が存在している
が、この板状の保持部３５の幅はガラス基板２０のサイズと比すると十分に小さいため、
ガラス基板２０の周縁部の下部に保持部材３５が存在している箇所の温度と保持部材３５
が存在していない箇所の温度とは実質的に同一と見なせるようになる。そのため、実施例
１の搬送用プレート１０Ａを使用すると、表面積の大きなガラス基板２０であっても不良
率の発生を少なくできる。
【実施例２】
【００２８】
次に、実施例２で使用した搬送用プレート１０Ｂについて図３を使用して説明するが、
実施例１と同一の構成部分には同じ参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。この
実施例２で使用した搬送用プレート１０Ｂは、フレーム部１１から中央開口部１２に向け
てフレーム部１１にピン状の保持部３６突出するように設けたものである。このピン状の
保持部３６はインコネル、ハステロイ、モネル（何れも登録商標名）等の耐熱性金属から
なり、ガラス基板２０を支持するに十分な剛性を有するものである。この実施例２で使用
した搬送用プレート１０Ｂは、ピン状の保持部３６でガラス基板２０を支持するため、ガ
ラス基板２０の下面とピン状の保持部３６の接触部は、実質的に線状接触となり、接触面
積が非常に小さくなるため、下部ヒータＨＤ１〜ＨＤ１２からの熱が良好にガラス基板２
０に伝達される。従って、ガラス基板２０における温度差の発生が少なくなり、ストレス
の発生を大幅に改善できるようになる。
【実施例３】
【００２９】
次に、実施例３で使用した搬送用プレート１０Ｃについて図４を使用して説明するが、
実施例１と同一の構成部分には同じ参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。この
実施例３で使用した搬送用プレート１０Ｃは、中央開口部１２の四隅にフレーム部１１か
ら中央開口部１２に向けてガラス基板の角部を保持する第１の保持部３７を設け、更に、
ガラス基板２０の四辺の中央部分に対応する位置にフレーム部１１から中央開口部１２に
向けてフレーム部１１にガラス基板２０の各辺を保持する第２の保持部３８を設けたもの
である。
【００３０】
この実施例３で使用した搬送用プレート１０Ｃは、ガラス基板２０の角部を保持する第
１の保持部３７を４箇所、ガラス基板２０の各辺を保持する第２の保持部３８を４箇所、
それぞれ設けたものを示したが、ガラス基板のサイズが小さい場合は第１の保持部３７の
みあるいは第２の保持部３８のみであってもよく、逆にガラス基板２０のサイズが大きい
場合は、ガラス基板２０のたわみを防ぐために、４箇所の第１の保持部３７に加えて第２
の保持部３８を各辺に複数個となるように設けてもよい。また、この実施例３で使用した
搬送用プレート１０Ｃにおいては、第２の保持部２８として図２に示したような所定幅の
板状の保持部としたり、図３に示したようなピン状とすることもできる。
【００３１】
なお、上述した本発明の実施例１〜３においては、ガラス基板２０が四角形のものを使
用した例を示したが、ガラス基板２０が他の形状の多角形のものであってもよく、また楕
円形、円形等の形状のものであってもよい。また、上述した実施例１〜３においては、ガ
ラス基板２０を加熱処理するものについて述べたが、これに限らず、ガラス基板以外のセ
ラミックス基板、金属製基板等に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１の搬送用プレートにガラス基板を載置した場合の平面図である。
【図２】実施例１の搬送用プレートを使用した際のガラス基板の各部の温度変化を示すグラフである。
【図３】実施例２の搬送用プレートにガラス基板を載置した場合の平面図である。
【図４】実施例３の搬送用プレートにガラス基板を載置した場合の平面図である。
【図５】実施例及び比較例で使用した熱処理装置の概略構成を示す図である。
【図６】従来例のガラス基板を載置している搬送用プレートの平面図である。
【図７】図６の搬送用プレートの一部拡大断面図である。
【図８】比較例の搬送用プレートを使用した際のガラス基板の各部の温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ    搬送用プレート
１１    フレーム部
１２    中央開口部
１３    保持部
１４    開口部
２０    ガラス基板
２１    外周端部
３０    熱処理装置
３１    ヒートチャンバ
３２    コンベヤー
３３    基板載置位置
３４    基板離脱位置
３５    板状の保持部
３６    ピン状の保持部
３７    第１の保持部
２８    第２の保持部
ＨＵ１〜ＨＵ１２  上部ヒータ
ＨＤ１〜ＨＤ１２  下部ヒータ
【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】
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