(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットプレートに、該ホットプレートの加熱面から突出するようにして多数のピンが配設され、前記ピンにより支持された基板が、前記ホットプレートの加熱面と所定の間隔を置いて支持されて、前記ホットプレートにより加熱されるようにされてなる基板の熱処理装置において、
前記ピンは、
合成樹脂素材からなり、前記ホットプレートの加熱面の上方から前記ホットプレートにねじ込まれて取り付けられており、
その頂面の中央部が丸みのある凸部とされ、前記凸部を挟んで対称の位置に、回転治具挿入用の凹溝が形成されている
ことを特徴とする基板の熱処理装置。
【請求項２】
前記ピンと前記ホットプレートとの間に、これらの間のねじ結合の緩みを防止するための圧縮ばねが介装されたことを特徴とする請求項１に記載の基板の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願の発明は、半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の基板を熱処理するための熱処理装置に関し、特に加熱手段としてホットプレートが使用され、基板が該ホットプレートの加熱面と所定の間隔を置いて支持されて、該ホットプレートにより加熱されるようにされてなる基板の熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の基板の熱処理装置においては、従来、基板をホットプレートの加熱面と所定の間隔を置いて支持する手段として、ピン（プロキシミティピンとも呼ばれる）が用いられている。このピンの条件としては、基板との接点ができるだけ小さく、非熱伝導性および耐熱性に優れることが求められ、セラミックやルビーなどの素材を球形に成形したものなどが用いられている。このようにして得られたピンは、ホットプレートの加熱面に形成された多数の孔に、その球形の半分が加熱面から上方に飛び出るようにして埋め込まれ、接着剤により固定されている。
【０００３】
しかしながら、ピンの素材として、基板より硬い材質の素材が使用されると、基板の裏面に傷を付けてしまうため、好ましくない。そこで、非熱伝導性および耐熱性に優れた樹脂製のピンが提案されている（特開平８−２７９５４８号公報参照）。このピンは、ベスペルと呼ばれる樹脂の成形品であり、きのこ状に形成されて、その頭部の断面形状が略台形もしくは略半円形状にされ、その脚部が、ホットプレートの加熱面に形成された多数の孔に、容易には抜け出さないようにして埋め込まれている。したがって、基板に接する部分であるピン頭部が摩耗により擦り減ったり、熱劣化したときなど、ピンの交換は不可能でないとしても、ホットプレートの加熱面から上方に飛び出す高さの調整機能を有しない。
【０００４】
ピンの交換やピンのホットプレート加熱面からの飛出し高さの調整を可能にしたものとして、特開平８−７０００７号公報に記載されたものがある。このものにおいては、ホットプレートが、加熱手段もしくは冷却手段に接せられたメインプレートと、該メインプレートの上面に載置されてピン収納用凹部を有するサブプレートとからなる。ピン収納用凹部は、サブプレートの上面（加熱面）に開口するピンの直径よりも小さな開口を有し、該開口を通してピンの頂部がサブプレートの上面から上方に突出するようにして、ピンを収納している。ピンの下部は、ピン支持部材により支持されており、このピン支持部材のピン支持面位置を高低に調整することにより、ピンがサブプレートの上面から上方に突出する量を調整可能になっている。また、このピン支持部材を取り外すことにより、ピンの交換が可能である。
【０００５】
しかしながら、このものにおいては、ピンの交換やピンのホットプレート加熱面からの飛出し高さ調整のために、ホットプレートをひっくり返して、サブプレートとメインプレートとを連結している固定ねじを外し、サブプレートをメインプレートから分離するなどの作業を要し、それらの作業がきわめて煩瑣となり、時間を要するものとならざるを得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本願の発明は、従来の基板の熱処理装置が有する前記のような問題点を解決して、ピンの素材として合成樹脂素材を使用しながら、ピンの交換やピンのホットプレート加熱面からの飛出し高さ調整の容易な基板の熱処理装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような課題を解決した基板の熱処理装置に係り、その請求項１に記載された発明は、ホットプレートに、該ホットプレートの加熱面から突出するようにして多数のピンが配設され、前記ピンにより支持された基板が、前記ホットプレートの加熱面と所定の間隔を置いて支持されて、前記ホットプレートにより加熱されるようにされてなる基板の熱処理装置において、前記ピンは、合成樹脂素材からなり、前記ホットプレートの加熱面の上方から前記ホットプレートにねじ込まれて取り付けられており、その頂面の中央部が丸みのある凸部とされ、前記凸部を挟んで対称の位置に、回転治具挿入用の凹溝が形成されていることを特徴とする基板の熱処理装置である。
【０００８】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ピンは、合成樹脂素材からなるので、基板より軟らかく、基板を支持するとき、基板の裏面を傷付けることがない。これにより、基板の生産歩留りが向上する。また、ピンは、ホットプレートの加熱面の上方からホットプレートにねじ込まれて取り付けられているので、ホットプレートの加熱面の上方から、そのねじ込みを緩めたり締め付けたりすることにより、ピンの交換作業を容易に行なうことができる。さらに、ホットプレートの加熱面の上方から、そのねじ込み量を調整することにより、ピンがホットプレートの加熱面から飛び出す（突出する）高さを容易に調整することができ、ピンの頭部の摩耗等による飛び出し量の変動にも、個々に、随時に、自在に対処することができる。
【０００９】
また、ピンは、その頂面の中央部が丸みのある凸部とされ、該凸部を挟んで対称の位置に、回転治具挿入用の凹溝が形成されているので、ピンが基板を支持するとき、ピンが基板と接する接点を比較的小さくすることができ、ピンを介した熱伝導が基板の均一加熱に及ぼす影響を無視し得る程度に小さくすることができる。また、ピンの頂面中央部の凸部を挟んで対称の位置に回転治具挿入用の凹溝が形成されているので、この凹溝に回転治具の一対の爪部（引掛け部）を挿入して、該回転治具を正逆回転させることにより、ピンを容易にねじ込み、また、引き出すことができ、ピンの交換やピンの飛び出し量調整をきわめて容易に行なうことができる。
【００１０】
さらに、請求項２に記載のように請求項１に記載の発明を構成することにより、ピンとホットプレートとの間に、これらの間のねじ結合の緩みを防止するための圧縮ばねが介装される。
【００１１】
この結果、ピンとホットプレートとの間のねじ結合は、圧縮ばねの復元力により、常時緊張関係に保たれるので、そのねじ結合が緩むことがなく、ピンの振れやピンがホットプレートの加熱面から飛び出す（突出する）高さの変動を抑えることができる。これにより、基板の均一加熱をさらに容易にすることができるとともに、ピンが基板と擦れ合って、基板の裏面を傷付けるような虞もさらに低減される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図６に図示される本願の請求項１及び請求項２に記載された発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における基板の熱処理装置の平面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図、図３は、ピンの正面図、図４は、同左側面図、図５は、同平面図、図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【００１３】
本実施形態における基板の熱処理装置は、半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の基板を熱処理するために使用される。例えば、基板にフォトレジスト膜が塗布された状態で、この塗膜中の溶剤を飛ばすために、基板を加熱するのに使用される。この加熱は、後の現像工程において、現像ムラが生じないようにするために、できるだけ均一に行なわれることが求められる。加熱手段としては、ホットプレートが使用され、基板がホットプレートの加熱面と所定の間隔を置いて支持されて、該ホットプレートにより、近接した位置から専ら輻射熱伝達を通して加熱されるようになっている。
【００１４】
本実施形態における基板の熱処理装置１に使用されるホットプレート２は、図１に図示されるように、その平面視長方形状の金属製プレートの内部に複数のヒーター素子３が平行に埋設されており、これら複数のヒーター素子３の発熱により高温に加熱されたプレートが、該プレートと所定のわずかの間隔を置いて支持された基板４を均一に輻射加熱する。ホットプレート２および基板４の寸法は、縦、横いずれも１０００ｍｍを越える大きさである。
【００１５】
ホットプレート２には、その四辺に沿って所定間隔置きにリフトピン８（図６参照）を挿通させる円孔６が形成されている。また、ホットプレート２の中央部にも、中心点を囲う４個所に同様の円孔６が形成されている。これらの円孔６には、図６に図示されるように、リフトピン８が上下動可能なように挿通されていて、基板４が図示されない搬送装置によりホットプレート２上に搬送されて来ると、全てのリフトピン８が円孔６内を同時に上昇して、該基板４を、その周辺部と中央部において受ける。次いで、これらのリフトピン８が円孔６内を同時に下降して、該基板４を後述する複数のピン９（図２参照）上に移載する。その後、リフトピン８は円孔６内をさらに下降して、所定位置において待機する。基板４が複数の支持ピン９上に移載されることにより、基板４は、ホットプレート２上に該ホットプレート２の上面（加熱面）２a と所定の小さい間隔を置いて支持されることになる。
【００１６】
ホットプレート２には、また、その全域に渡って、碁盤目状に、基板４を支持するために使用されるピン９を植設するための多数のねじ孔７が形成されている。このねじ孔７は、円孔６と異なり、ホットプレート２を貫通しておらず、有底円孔として形成され、かつ、その内周面には、雌ねじ７a が刻設されている。この雌ねじ７a は、ピン９をねじ孔７にねじ込むとき、ピン９の雄ねじ部（後述する雄ねじ９a ）と螺合する。碁盤目の目と目の間隔は、基板４が全てのピン９により支持されたとき、偏平な基板４が全面に渡って必要な平滑度を保つに十分な小さい距離にされる。
【００１７】
図２には、ピン９がねじ孔７にねじ込まれた状態が断面図で示されている。また、図３〜図５には、ピン９の構造が正面図、側面図、平面図により図示されている。これらの図から明らかなように、ピン９は、上方の大径部と下方の小径部とを有する段付き円柱体からなり、上方の大径部には、ねじ孔７の雌ねじ７a と螺合し合う雄ねじ９a が刻設されている。また、その頂面の中央部は、丸みのある凸部９b とされ、該凸部９b を挟んで対称の位置に、ピン９をねじ孔７にねじ込むときに使用される回転治具（図示されず）の一対の爪部（引掛け部）が挿入される凹溝９c が穿設されている。この凹溝９c は、ピン９の大径部の外周面を削り落として側方に開放するようにして形成されている。ピン９は、基板４より軟らかく、非熱伝導性、耐熱性、耐摩耗性に優れた合成樹脂素材からなり、好ましくは、ベスペル素材が使用される。
【００１８】
このような構造を有するピン９は、ホットプレート２の加熱面２a の上方から該ホットプレート２に形成されたねじ孔７にねじ込まれて、該ホットプレート２に植設されて取り付けられる。ピン９のねじ孔７へのねじ込み量は、ピン９の頂面中央部に形成された凸部９b の先端がホットプレート２の加熱面２a から所定の距離ｄだけ突出するような量であり、これにより、基板４は、ホットプレート２の加熱面２a と所定の間隔ｄを置いてピン９により支持される。「所定の間隔ｄ」は、通常、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍのオーダーであり、これだけの間隔を通して、基板４は、ホットプレート２による輻射加熱（プロキシミティベーク）を受ける。そして、その板面の全域に渡って均一に加熱される。
【００１９】
以上の説明から明らかなとおり、ピン９は、段付き円柱体からなるねじピンとして構成される。ピン９の長さは、ピン９の先端がねじ孔７の底部７b に達するまでねじ込まれたとき、その頂面中央部の凸部９b の先端がホットプレート２の加熱面２a から、丁度、前記した「所定の距離ｄ」だけ突出するような寸法に設定されるのがよい。
【００２０】
ピン９がホットプレート２のねじ孔７にねじ込まれたとき、これらの間のねじ結合が緩まないように、ピン９とねじ孔７との間に圧縮ばね10が介装されている。この圧縮ばね10は、実際には、ピン９の小径部に外装されて、これにより案内されつつ、ねじ孔７の底部７b とピン９の大径部・小径部間の段部９d との間に縮設されている。ピン９とねじ孔７との間のねじ結合の緩みを防止する手段は、これに限らず、その外にも種々考えられるが、圧縮ばね10の使用は、簡便に実施することができて、好ましい。
【００２１】
ホットプレート２の加熱面２a 上には、また、その４つの角部の各々に、基板４の水平方向の位置決めと位置ずれ防止を兼ねた突出片５が一対設けられている。さらに、その４つの角部のうちの対角線上にあるいずれの２つの角部の各々にも、透過型センサ11の発光部11a と受光部11b とがそれぞれ設置されている。これらの透過型センサ11は、基板４がホットプレート２上に存在することを確認する。
【００２２】
本実施形態は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ピン９は、合成樹脂素材からなるので、基板４より軟らかく、基板４を支持するとき、基板４の裏面を傷付けることがない。これにより、基板４の生産歩留りが向上する。また、ピン９は、ホットプレート２の加熱面２a の上方からホットプレート２にねじ込まれて取り付けられているので、ホットプレート２の加熱面２a の上方から、そのねじ込みを緩めたり締め付けたりすることにより、ピン４の交換作業を容易に行なうことができる。さらに、ホットプレート２の加熱面２a の上方から、そのねじ込み量を調整することにより、ピン９がホットプレート２の加熱面２a から飛び出す（突出する）高さを容易に調整することができ、ピン９の頭部の摩耗等による飛び出し量の変動にも、個々に、随時に、自在に対処することができる。
【００２３】
また、ピン９は、その頂面の中央部が丸みのある凸部９b とされ、該凸部９bを挟んで対称の位置に、回転治具挿入用の凹溝９c が穿設されているので、ピン９が基板４を支持するとき、ピン９が基板４と接する接点を比較的小さくすることができ、ピン９を介した熱伝導が基板４の均一加熱に及ぼす影響を無視し得る程度に小さくすることができる。また、凹溝９c に回転治具の一対の爪部（引掛け部）を挿入して、該回転治具を正逆回転させることにより、ピン９を容易にねじ込み、また、引き出すことができ、ピン９の交換やピン９の飛び出し量調整をきわめて容易に行なうことができる。
【００２４】
さらに、ピン９とホットプレート２との間に、これらの間のねじ結合の緩みを防止するための圧縮ばね10が介装されているので、ピン９とホットプレート２との間のねじ結合は、圧縮ばね10の復元力により常時緊張関係に保たれ、そのねじ結合が緩むことがなく、ピン９の振れやピン９がホットプレート２の加熱面から飛び出す（突出する）高さの変動を抑えることができる。これにより、基板４の均一加熱をさらに容易にすることができるとともに、ピン９が基板４と擦れ合って、基板４の裏面を傷付けるような虞もさらに低減される。
【００２５】
なお、本実施形態においては、ピン９の頂面中央部の凸部９b を挟んで対称の位置に、回転治具挿入用の凹溝９c が穿設されることとされたが、これに限定されず、回転治具の一対の爪部（引掛け部）の形状に応じて各種形状の凹溝が形成されることができる。例えば、円孔状の溝、角孔状の溝が同位置に穿設されてもよい。その他、本願の発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願の請求項１及び請求項２に記載された発明の一実施形態における基板の熱処理装置の平面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】  ピンの正面図である。
【図４】  同左側面図である。
【図５】  同平面図である。
【図６】  図１のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１…熱処理装置、２…ホットプレート、２a …ホットプレート上面（加熱面）、３…ヒーター素子、４…基板、５…突出片、６…円孔、７…ねじ孔、７a …雌ねじ、７b …底部、８…リフトピン、９…（支持）ピン、９a …雄ねじ、９b …凸部、９c …凹溝、９d …段部、10…圧縮ばね、11…透過型センサ、11a …発光部、11b…受光部。
【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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