(57)【要約】      （修正有）【課題】発熱体を構成する部材の熱膨張、熱収縮によって発生する微細紛等の不純物粒子がプレートヒーターから外部に拡散しないように阻止する。【解決手段】バックプレート２に発熱体４を収納し、該発熱体の上面及びバックプレート２の上面がフェイスプレート３の裏面に接する状態で両プレート周縁を螺子止め固定してなるプレートヒーター１であって、前記発熱体４と接する外気通路を前記バックプレート２及びフェイスプレート３の少なくともいずれかに間隔をおいて形成し、該外気通路の外気寄りのそれぞれに微細な粒子の不純物を阻止する金属フィルターを設けるとともに前記発熱体の周縁及び両プレート２，３間の気密性を確保する耐熱シールを設けたことを特徴とするプレートヒーターである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックプレートに発熱体を収納し、該発熱体の上面及びバックプレートの上面がフェイスプレートの裏面に接する状態で両プレート周縁を螺子止め固定してなるプレートヒーターであって、前記発熱体と接する外気通路を前記バックプレート及びフェイスプレートの少なくともいずれかに間隔をおいて形成し、該外気通路の外気寄りのそれぞれに微細な粒子の不純物を阻止する金属又はセラミックスを素材とするフィルターを設けるとともに前記発熱体の周縁及び両プレート間の気密性を確保する耐熱シールを設けたことを特徴とするプレートヒーター。
【請求項２】
請求項１記載のプレートヒーターにおいて、該プレートヒーターの厚さ方向の複数箇所に被乾燥物を支持するリフトピン用穴が発熱体及びフェイスプレート、バックプレートのそれぞれを貫通し、かつ発熱体を貫通する部位のリフトピン用穴の周囲のバックプレート及びフェイスプレート内にシールプラグを埋設し、該シールプラグの外周面のフェイスプレート及びバックプレートのそれぞれの側に耐熱シールを設けたことを特徴とする請求項１記載のプレートヒーター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、発熱体はマイカヒーター、シーズヒーター、アルミ鋳込みヒーター、アルミ埋め込みヒーター、アルミプレートヒーターのいずれかであることを特徴とする請求項１又は請求項２のプレートヒーター。
【請求項４】
請求項１、請求項２又は請求項３において、フェイスプレート及びバックプレートの材質はアルミニウム、ステンレス、鉄のいずれかを含む熱伝導性の良い金属を使用することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載のプレートヒーター。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４において、プレートヒーターはクリーンルーム又は減圧槽、真空槽内に設置することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載のプレートヒーター。
【請求項６】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５において、減圧槽、真空槽内に設置するプレートヒーターの取付け位置は、槽内の底部、天井部、側壁部のいずれか又は複数部位に設けることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５のプレートヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は減圧槽、真空槽等の真空環境下で使用するプレートヒーターに関する発明であり、半導体ウエハ、液晶表示器用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種被乾燥物を乾燥する際にプレートヒーター自体から発生する有機物成分や発熱体とプレートとの熱膨張、熱収縮に伴う相互の接触時の摩擦等により微粉末粒子等の不純物の発生やマイカ板や接着剤等から発生する微粉末粒子等が被乾燥物に付着しないようにした真空環境対応プレートヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からプレートヒーターとして、マイカヒーターが使用されている。このマイカヒーターは上下の矩形状をしたマイカ板の間にステンレス箔からなる発熱体を挟むように配置して固定したものである。その他に、プレートヒーターとして、アルミ鋳込みヒーター、アルミ埋め込みヒーター、アルミプレートヒーター等がある。アルミ鋳込みヒーターはシーズヒーターをアルミに鋳込んだヒーターであり、アルミ埋め込みヒーターはアルミプレートに溝加工を施し、シーズヒーターを熱伝セメントで固定して隙間を埋めたヒーターである。アルミプレートヒーターはアルミプレートに穴加工を施し、カートリッジヒーターを差し込んだヒーターである。プレートの材質としては、ステンレス、アルミニウム等が用いられる。本発明は発熱体とプレートの組み合わせにおける微細な粉塵等の不純物の発生が被乾燥物に付着しないようにした真空環境対応プレートヒーターの発明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
従来のプレートヒーターとして、金属板からなる加熱プレートと金属製押さえ板との間に金属箔ヒーターをポリイミドまたはポリベンゾイミダゾールを介して絶縁したものからなり、前記絶縁は、前記金属箔ヒーターに接する側の前記加熱プレートおよび金属製押さえ板上に、ポリイミドまたはポリベンゾイミダゾールを塗布するか、または蒸着させて形成したポリイミドまたはポリベンゾイミダゾールの皮膜を形成し、該ポリイミドまたはポリベンゾイミダゾールの皮膜が前記金属箔ヒーターに接するように、前記加熱プレートおよび押さえ板を前記板状ヒーターの両側から挟み付け、ネジ止めして一体とした加熱体である（特許文献１の請求項４）。
【０００４】
また、他の従来例として、熱プレートには、上下方向に貫通する複数の貫通孔が穿設され、各貫通孔それぞれには、基板支持ピンが昇降可能に挿入されている。各基板支持ピンは、エアシリンダに連動連結されて昇降可能な支持部材に立設され、これら基板支持ピンは同期して昇降されるようになっている。各基板支持ピンを上昇させることで、熱プレートの上方において基板搬送装置（図示せず）との間で基板の受け渡しを行い、各基板支持ピンを下降させることで、熱プレートの上面に基板を支持させることができる旨の記載がされている（特許文献２の段落００１６）。
【特許文献１】特開２００３−２１７８００
【特許文献２】特開２０００−１６４６０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１は、加熱プレートの内側に形成したネジ孔と、マイカ巻付ヒーターを貫通する孔と、絶縁板を貫通する孔と、押さえ板を貫通する孔のそれぞれをネジで一体的に固定する構造であるために、各孔とネジの隙間を通して熱膨張、熱収縮による微細な粉末状の不純物やマイカ等の材質から生起する微粉粒等の不純物等が発生し、被乾燥物である基板の表面に前記不純物が付着して製品の歩留まりを悪くする一因となっている。
【０００６】
また、引用文献２においては、熱プレートの上下方向に貫通する複数の貫通孔のそれぞれに基板支持ピンが昇降可能に挿入されているために、マイカヒーター等の発熱体の熱膨張、熱収縮によって生起する微細紛等の不純物粒子が乾燥時に基板等に付着することとなり歩留まりの悪い製品となる等の不都合が生じている。
【０００７】
本発明は上記の不都合を解消するためになされたもので、その目的とするところは、発熱体を構成する部材の熱膨張、熱収縮によって発生する微細紛等の不純物粒子がプレートヒーターから外部に拡散しないように阻止でき、歩留まりの良い被乾燥物を得るとともに金属プレートの間に挟まれた発熱体が外気又は真空槽又はクリーンルームと常時、通気し得るようにしたことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、バックプレートに発熱体を収納し、該発熱体の上面及びバックプレートの上面がフェイスプレートの裏面に接する状態で両プレート周縁を螺子止め固定してなるプレートヒーターであって、前記発熱体と接する外気通路を前記バックプレート及びフェイスプレートの少なくともいずれかに間隔をおいて形成し、該外気通路の外気寄りのそれぞれに微細な粒子の不純物を阻止する金属又はセラミックスを素材とするフィルターを設けるとともに前記発熱体の周縁及び両プレート間の気密性を確保する耐熱シールを設けたことを特徴とするプレートヒーターである。
【０００９】
請求項１記載のプレートヒーターにおいて、該プレートヒーターの厚さ方向の複数箇所に被乾燥物を支持するリフトピン用穴が発熱体及びフェイスプレート、バックプレートのそれぞれを貫通し、かつ発熱体を貫通する部位のリフトピン用穴の周囲のバックプレート及びフェイスプレート内にシールプラグを埋設し、該シールプラグの外周面のフェイスプレート及びバックプレートのそれぞれの側に耐熱シールを設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１又は請求項２において、発熱体はマイカヒーター、シーズヒーター、アルミ鋳込みヒーター、アルミ埋め込みヒーター、アルミプレートヒーターのいずれかであることを特徴とする。
【００１１】
請求項１、請求項２又は請求項３において、フェイスプレート及びバックプレートの材質はアルミニウム、ステンレス、鉄のいずれかを含む熱伝導性の良い金属を使用することを特徴とする。
【００１２】
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４において、プレートヒーターはクリーンルーム又は減圧槽、真空槽内に設置することを特徴とする。
【００１３】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５において、減圧槽、真空槽内に設置するプレートヒーターの取付け位置は、槽内の底部、天井部、側壁部のいずれか又は複数部位に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
マイカヒーター等の発熱体で発生する昇温、ヒーターの温度降下に伴う熱膨張、熱収縮によって摩擦等の発生により微細紛等の不純物粒子の発生は金属フィルター及び発熱体周縁の耐熱シールによって効率良く捕集され、クリーンルームでの乾燥又は真空環境下での乾燥においても基板等の被乾燥物に不純物の付着が解消され、製品の歩留まりが大幅に向上する。併せて発熱体は常時外気であるクリーンルーム又は真空槽内の雰囲気と通じており、大気又は真空槽内においても真空環境と通じている。しかも、本発明では被乾燥物を真空槽等に投入するときや乾燥終了後に被乾燥物を取り出すときは大気圧であり、乾燥中は減圧槽乃至真空槽であるために、フィルター自体に付着する微細な不純物粒子が圧力変化に伴い離反、吸着の繰り返しをおこなうという呼吸運動をおこなうのでフィルター自体の目詰まりが解消され、継続使用が可能となる。
【００１５】
すなわち、発熱体と接する外気通路を前記バックプレート及びフェイスプレートの少なくともいずれかに間隔をおいて形成し、該外気通路の外気寄りのそれぞれに微細な不純物粒子を阻止する金属フィルターやセラミックスフィルターを設けたので、発熱体は常時、クリーンルームと同じ環境下に置かれるか、あるいは減圧ないし真空環境下と同じ環境に置かれるために、プレートヒーターの温度管理が一元化され、温度制御等が容易となる。
【００１６】
本発明に係るプレートヒーターは基板等の被乾燥物を支持するリフトピンを備える構造であっても、リフトピンの通路は発熱体と耐熱シールを介して完全に遮断されているために、発熱体で生じる微細な不純物粒子はリフトピン通路を介してクリーンルームや真空環境に放出されることは無い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】図１におけるフェイスプレートの平面図である。
【図３】図１におけるバックプレートの平面図である。
【図４】本発明の他の実施例で、被乾燥物を支持するリフトピンを備えた場合を示す概略断面図である。
【図５】図４におけるフェイスプレートの平面図である。
【図６】図４におけるバックプレートの平面図である。
【図７】本発明の他の実施例であるプレートヒーターを真空槽内に設置した場合を示す概略説明図である。
【図８】従来例を示す概略断面図である。
【図９】従来例を示すフェイスプレートの平面図である。
【図１０】従来例を示すバックプレートの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
１はプレートヒーターである。プレートヒーター１はバックプレート２の上面とフェイスプレート３の裏面が密着した状態で接しており、バックプレート２の上面に形成した窪み部２ａに平面状の発熱体４を収納し、そのフェイスプレート３の裏面が発熱体４の上面に接する構造である。
【００１９】
バックプレート２及びフェイスプレート３の材質はアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、鉄等の金属材料が使用され、熱伝導性の良好な材料が好適である。
バックプレート２及びフェイスプレート３のサイズは用途により種々の形状が採用されるが例えば縦４２０ｍｍ、横５２０ｍｍの大きさがそれぞれ同じで、バックプレート２の厚さは６ｍｍで、フェイスプレート３の厚さは８ｍｍの場合を示したがこれらのサイズに限定されるものではない。連続使用時の最高温度は、アルミニウムで３５０℃、鉄で８００℃、ステンレスで６００℃であるが、発熱体４の耐久性を考慮すると上記温度以下で使用するのが好適である。本例では５０℃から５００℃の範囲での使用である。
【００２０】
バックプレート２の上面に形成した窪み部２ａに収納する発熱体４は、本例ではマイカヒーター４ａを採用した場合を示す。マイカヒーター４ａは上下に絶縁板であるマイカ板の間に発熱するステンレス箔（図示せず）を配置して重ね合わせ1ｍｍの厚さに形成したもので、マイカヒーター４ａの上面はバックプレート２の上面と面一に形成されている。
マイカヒーター４ａを挟んだ状態のバックプレート２とフェイスプレート３のマイカヒーター４ａが配置されていない外側の矩形周縁部を螺子止め（図示せず）して一体的に固定する。
本例のマイカヒーター４ａはＡＣ２００Ｖ、３．５ＫＷの電力の場合を示したが、この数値に限定されるものではなく、使用目的により電圧、電力は適宜変更することができる。
発熱体４はマイカヒーター４ａに限定されるものではなく、金属板にシーズヒーター（図示せず）を埋め込んだものやその他の手段等であっても良い。
【００２１】
本発明で重要な点は、バックプレート２の上面の溝部２ａに収納した発熱体４であるマイカヒーター４ａの外周縁と、バックプレート２におけるマイカヒーター４ａの外周縁との接触部と、フェイスプレート３におけるマイカヒーター４ａの外周縁との接触部とが耐熱シール５を設けることにより発熱体４から発生する微細紛等の不純物粒子が外部に漏出しないようにすることと、発熱体４であるマイカヒーター４ａが外部と通じる通気孔６をバックプレート２の厚さ方向に形成し、その通気孔６の端部寄りに金属フィルター７を介して設けた点である。マイカヒーター４ａの外周縁に設ける耐熱シール５は耐熱性のオーリングでシールする。耐熱性のオーリングとしてはフッ素系樹脂、ポリイミド等の耐熱性樹脂が使用される。マイカヒーター４ａが外部と通じる通気孔６の端部寄りには金属フィルター７を設ける。金属フィルター７は多数のポーラスを有する焼結金属が使用され、例えばセラミックスフィルターやステンレスフィルター等が使用される。
プレートヒーター１には図示していないが、ヒーター４の温度管理をするための熱電対（図示せず）が備えられている。
【００２２】
図４から図７は、本発明の他の実施例で、被乾燥物を支持するリフトピンを備えた場合を示す図であり、図７はプレートヒーター１を真空槽内に設置した場合を示す概略説明図である。
プレートヒーター１の厚さ方向の複数箇所に被乾燥物Ａを支持するリフトピン用穴８が発熱体４及びフェイスプレート３、バックプレート２のそれぞれを貫通する孔が形成されている。発熱体４を貫通する部位のリフトピン用穴８の周囲のバックプレート２及びフェイスプレート３内にはリフトピン（図示せず）が挿通する管状のシールプラグ９が埋設されている。シールプラグ９の外周面のうちフェイスプレート３及びバックプレート２のそれぞれの側には耐熱シール１０を設ける。リフトピンは真空槽１１の扉（図示せず）を介して外部から搬送されてくる基板等の被乾燥物Ａを同じレベルで支持するためにリフトピンを予め同じ高さに調整し、被乾燥物Ａを受け取った後にリフトピンを降下させてフェイスプレート３の上に直接載置するかあるいは、あるいはフェイスプレート３の上面から所定の高さに設定しても良い。リフトピンの上下動は上下駆動手段（図示せず）によって行なう。また、被乾燥物Ａは必要に応じてリフトピンが上下動しないで真空槽１１内で固定されている場合であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は半導体ウエハ、液晶表示器用ガラス基板、光ディスク用基板などの精密部品や医薬品、食品等の不純物が混入しないクリーンな環境下で被乾燥物を乾燥することができる精密部品分野、医薬分、食品分野等の広い産業分野で利用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１      プレートヒーター
２      バックプレート
２ａ    窪み部
３      フェイスプレート
４      発熱体
４ａ    マイカヒーター
５      耐熱シール
６      通気孔
７      金属フィルター
８      リフトピン用穴
９      シールプラグ
１０    耐熱シール
１１    真空槽
Ａ      被乾燥物
【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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【図９】
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【図１０】
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