(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部を備えていて、平板状の対象物であって前記発熱部で加熱されると排除されるべき特殊気体を発生させる対象物に対向するように配設され、前記対象物を一様に加熱可能なように形成された熱処理用の加熱装置を備えた熱処理装置において、  前記対象物に向かって空気を供給するように前記対象物の少なくとも一方側に設けられた送気ダクトを有し、前記加熱装置が、前記供給される空気と前記特殊気体とからなる混合気体が吸い出されるように形成された気体吸出部であって前記対象物に対向する側に均一状に分布し前記混合気体を吸出可能なように設けられた複数の気体吸出孔を備えた気体吸出部を有することを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱部を備えていて平板状の対象物であって加熱されると排除されるべき特殊気体を発生させる対象物に対向するように配設され前記対象物を一様に加熱可能なように形成された熱処理用の加熱装置に関し、特に、ＬＣＤ、有機ＥＬ、ＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板であって製造工程においてフォトレジストを用いたフォトリソグラフィ処理を行うものの熱処理工程に好都合に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＰＤガラス基板等の熱処理工程では、通常、遠赤外線加熱器であるＩＲヒータを多段に積層支持し、その間に多数枚の基板を配置し、ＩＲヒータで基板を所定の温度まで加熱して熱処理するようにしている。この場合、このような基板はフォトリソ処理をされているために、熱処理中に高温に加熱されると、フォトレジスト中に含まれる昇華性のガスや各種溶剤から揮発したガスが発生する。
【０００３】
そのため、熱処理室内で発生したこのようなガスである特殊気体Ｇの濃度を下げて排除する必要があり、従来では、図１４（ａ）に熱処理装置１００の一部分として示すように、ＩＲヒータＨに立設された基板支持ピンＰで基板Ｗを支持し、ＩＲヒータＨから下方に熱を放射して基板Ｗを加熱すると共に、加熱によって基板Ｗから発生した特殊気体Ｇを試験室１０１から排除するために、送気ダクト１０２及び吸気ダクト１０３を含む送排気系を設け、矢印で示すうに、試験室１０１の全体に基板Ｗに平行に流れる空気を送り、その中に特殊気体Ｇを随伴させて排出するようにしている。
【０００４】
しかしながら、このような装置では、熱処理室１００を全体的に換気するため、換気する容積が広くなると共に、発生した特殊気体Ｇと送気空気とが混合した混合気体が拡散した後に吸気ダクト１０３に吸入されるので、特殊気体Ｇの換気効率が悪くなるため、換気風量が多くなって熱損失が増大すると共に、多量の空気を吸入する吸気ダクトが必要になって熱処理装置が大型化し、装置コストも高くなるという問題があった。
【０００５】
又、基板面上を多量の空気が通過することになるので、基板Ｗに対する送気空気の温度の影響が大きくなり、空気流の上流側では基板の温度が下がり、下流側では高くなり、基板を熱処理するときの温度分布が悪くなるという問題がある。この場合、ＩＲヒータを平面上の位置に対応して分割した温度制御をするとすれば、装置構成が複雑になって装置コストが高くなる。
【０００６】
一方、同図（ｂ）に示す如く、ＩＲヒータＨから空気を吹き出させて、これに発生ガスを随伴させ、この空気を両側の吸気ダクト１０３を含む排気系から排出するようにした熱処理装置も知られている。この例では、特開平３−６２４８９号公報に示されている多孔質セラミックス焼結体からなる遠赤外線発生源を備えたＩＲヒータを使用し、その多孔から空気を吹き出させることができる。
【０００７】
しかしながら、この構造のＩＲヒータでも、吸気ダクトを設けて熱処理室全体の空気を排出するので、（ａ）の装置と同様に、熱損失の増大や装置の大型化及びコスト上昇を招くという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、従来技術における上記問題を解決し、対象物が発生させる処理されるべき気体を少量の空気で熱効率良く排除でき熱処理装置に設けられたときにその小型化を可能にする加熱装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１の発明は、発熱部を備えていて、平板状の対象物であって前記発熱部で加熱されると排除されるべき特殊気体を発生させる対象物に対向するように配設され、前記対象物を一様に加熱可能なように形成された熱処理用の加熱装置を備えた熱処理装置において、
前記対象物に向かって空気を供給するように前記対象物の少なくとも一方側に設けられた送気ダクトを有し、前記加熱装置が、前記供給される空気と前記特殊気体とからなる混合気体が吸い出されるように形成された気体吸出部であって前記対象物に対向する側に均一状に分布し前記混合気体を吸出可能なように設けられた複数の気体吸出孔を備えた気体吸出部を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用した加熱装置である遠赤外線放射加熱器Ｈ（以下「ＩＲヒータＨ」という）の全体構造の一例を示し、図２は一部分だけ示している熱処理装置にＩＲヒータＨを取り付けた状態を示す。図３はその発熱部の概略構造の一例を示し、図４はＩＲヒータＨを熱処理装置に装備して使用するときの送気系及び吸気系の一例を示す。図１を基本として他の図を参照しつつ説明する。
【００１２】
ＩＲヒータＨは、発熱部１を備えていて、図２にも示すように平板状の対象物としてのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板Ｗ（以下単に「基板Ｗ」という）に対向するように配設され、基板Ｗを一様に加熱可能なように形成された熱処理用の装置であり、本例では、気体供給部である送気通路２及び気体吸出部である吸気通路３を備えている。そして、本体構造部分として、上板４、中間板５及び下板６で構成された放熱体７が設けられている。発熱部１は、この放熱体７と一体化され、放熱体７を介して基板Ｗを加熱することができる。又、送気通路２及び吸気通路３はこの放熱体７に形成されている。
【００１３】
基板Ｗは、加熱されると排除されるべき特殊気体を発生させる。即ち、ＦＰＤ等の基板Ｗは、画像ディスプレイのためにフォトリソ処理をされているので、熱処理工程で高温に加熱されると、フォトレジストから出る昇華ガスや各種溶剤から出る揮発ガスからなる特殊気体が発生する。この特殊気体は、物体に特有の固体化温度以下で一定の濃度以上になると再凝固し、熱処理装置関係の各部を汚染したり、トランジスタ回路の形成等の以後の工程で有害物になるため、その濃度が一定以下になるように排除される。
【００１４】
発熱部１は、図３に示す如く、スクリーン印刷によって薄膜状に形成された絶縁体１１、保護コーティング１２、及びこれらの間の端子部１３と抵抗体１４と接続用銀配線１５によって構成されている。絶縁体１１及び保護コーティング１２は、抵抗体１４の発熱によって遠赤外線ＩＲを発生させるようにセラミック等の適当な材料にされる。従って、本例では、ＩＲは図３（ｂ）において主として上方に放射される。なお図示の如く、放熱体７の下面側に保護コーティング１２と同様のＩＲ放射材１０のコーティングを追加するようにすれば、下方にもＩＲを放射させ基板Ｗを上面からも照射することができる。
【００１５】
この場合、基板Ｗの回路構造等によってこれを主として上面側から照射する必要があるときには、図示のＩＲ放射材１０に代えて、放熱体７の下面側である下板６側に、吹出孔２１及び吸込孔３１を回避するように抵抗体１４を敷設すると共に絶縁体１１や保護コーティング１２を施した発熱部１を設けるようにする。なお、以上において薄膜状のＩＲ放射材は厚み数十ミクロン程度のごく薄いものであるが、構造を明瞭にするために図面では厚みが厚いように図示している。
【００１６】
送気通路２は、基板Ｗに対向する範囲に発熱部１の熱を受けるように配設されていると共に、気体として図４（ａ）に示すような空気供給系８から空気が供給されるように形成されていて、基板Ｗに対向する側として図１では下方に均一状に分布した多数の気体吹出孔である吹出孔２１を備えている。なお、図１（ａ）では吹出孔２１の中心位置を＋記号で図示している。
【００１７】
吸気通路３も同様に、基板Ｗに対向する範囲に発熱部１の熱を受けるように配設されていると共に、供給される気体として本例では図４（ｂ）に示すような空気吸入系９によって吹出孔２１から吹き出された空気及び基板Ｗから発生した前記特殊気体からなる混合気体が吸い出されるように形成されていて、基板Ｗに対向する下方側に均一状に分布していると共に前記混合気体を吸入可能なように設けられた多数の気体吸入孔としての吸込孔３１を備えている。吸込孔３１の中心位置も同様に＋記号で示されている。
【００１８】
送気通路２及び吸気通路３は、本例では前記の如く放熱体７に形成されている。即ち、これらは、中間板５にその厚み方向に貫通した溝を加工し、その上下を上板４及び下板６で覆うことによって形成されている。板４、５、６間は、ネジ止め、溶接、接着等の適当な方法によって結合される。下板６には、予め吹出孔２１及び吸込孔３１が空けられている。
【００１９】
板４、５、６としては、ある程度の強度や耐熱性や耐蝕性が要求されるので、例えばステンレス鋼やアルミニウム等が好都合に使用される。特にステンレス鋼は、高強度で且つ比重従って熱容量が大きいため、放熱体７を厚みの薄いものに形成可能であるので、適当な材料である。実際の製品においては、例えば長さが１０００mmにもなる大型の基板Ｗを加熱するＩＲヒータ用のものであっても、全体の厚みを１０mm以下で５mm程度までにすることができる。なお、板４、５、６は、温度変化による熱変形量を等しくして熱歪みの発生を防止するように通常同材料にされる。
【００２０】
送気通路２及び吸気通路３は、基板Ｗに対向する範囲に設けられればよいが、通常、熱処理の対象になる基板Ｗのうちの最大寸法のものより少し広い範囲まで設けられる。又、発熱部１の熱を受けるように配設される必要があるが、本例では、放熱体７が発熱部１の熱を受けて目的とする温度まで昇温して熱保有体になり、通路２、３をその中に形成することにより、放熱体７と共に発熱部１の熱を受けられるようにしている。なお、例えばステンレスパイプを通路のないソリッドな放熱体７に沿わせて接合し、その熱を受けられるパイプを通路２、３にするような構造にすることも可能である。
【００２１】
又、送気通路２は気体が供給されるように形成され、吸気通路３は混合気体が吸い出されるように形成される。そのため本例では、多数の通路２、３のそれぞれから発熱部１を貫通してその上方に短管７１を突出させ、これらに図４に示す空気供給系８及び空気吸入系９の分岐管８４及び９４を接続するようにしている。
【００２２】
空気供給系８は、熱処理装置１００において熱処理室１０１の外に配設されていて、吹出孔２１から適当な流速で空気を吹き出せるだけの例えば0.3〜0.4ＭＰａ程度の吐出圧力を持つ小容量の圧縮機やブロアからなる送気装置８１、多段に配設されるＩＲヒータＨのそれぞれに送気するための主送気ヘッダ８２、各ＩＲヒータＨに設けられている複数の送気通路２に送気するための副送気ヘッダ８３、前記それぞれの短管７１に接続される副送気分岐管８４、等によって構成されている。又、必要に応じて送気空気を予熱する加熱器８５が設けられる。
空気吸入系９も同様に、熱処理装置１００において熱処理室１０１の外に配設されていて、前記混合気体を吸入可能なように例えば３００ｍｍＡｑ程度の負圧を形成することができ送気装置８１とほぼ同容量を持つ真空ポンプや吸気送風機から成る吸気装置９１、主吸気ヘッダ９２、副吸気ヘッダ９３、副吸気分岐管９４、等によって構成されている。
【００２３】
なお、基板Ｗには例えば５００℃のような高温で熱処理されるものもあり、そのような場合には、空気に代えて、基板Ｗの酸化防止等のために、気体として窒素のような不活性ガスや酸素量の低い酸素貧化空気が用いられることもあり、そのときには、空気供給系８及び供給吸入系９はそのような気体を取り扱うことになる。
【００２４】
それぞれ多数の吹出孔２１及び吸込孔３１は、共に基板Ｗに対向して均一状に分布するように設けられるが、本例では、送気通路２と吸気通路３とをＩＲヒータＨの幅Ｂ方向に一列毎に配置して長さＬ方向に延設し、それぞれの列に孔２１及び３１を等ピッチで設けることにより、これらを基板Ｗに対して均一状に分布させている。
【００２５】
又本例では、幅Ｂ方向の両端に吸込孔３１を配設すると共に、長さＬ方向には、吹出孔２１より端の位置に追加の吸込孔３１を配設している。このようにすれば、周囲の端の吸込孔３１によってある程度のエアーカーテン的効果が得られ、吹出孔２１から吹き出した空気をより確実に吸込孔３１に回収することができる。但し、吸込孔３１の吸入能力が十分であれば、吹き出した空気は何れ吸込孔３１に回収されることになるので、必ずしもこのような配置にしなくてもよい。
【００２６】
又本例では、図示の如く吹出孔２１及び吸込孔３１を、幅Ｂ方向に狭いピッチで長さＬ方向に広いピッチで長方形状に配列すると共に、吸込孔３１の開口直径を吹出孔２１の開口直径より大きくしているが、両方向のピッチを同程度にしたり、正方形状や千鳥状に配列したり、両孔の開口面積を同程度にしたり反対に更に大きさ変えるようなことも可能である。このような孔の配列や大きさは、ＩＲヒータＨの平面形状や基板Ｗとの間隔距離や送吸気量等の諸条件によって適当に変更され、空気が吹出孔２１から良好に吹き出されて基板Ｗ上に広がると共に、広がった空気が吸込孔３１に良好に吸入・回収されるように定められる。
【００２７】
ＩＲヒータＨには、更に、通常の構造のものと同様に、図示を省略しているが基板Ｗを乗せる支持ピンＰを取り付けられるようにねじ等の取付座が設けられている。支持ピンＰは、例えば幅Ｂ及び長さＬ方向に３列及び４列に合計１２本設けられる。なお、支持ピンＰに代えて、幅Ｂ方向の両側に橋桁状の支持管を設けるようにしてもよい。又、このような支持ピンや支持管を必要に応じて昇降可能にしてもよい。
【００２８】
以上のようなＩＲヒータＨは、熱処理装置１００に装備されて次のように使用され、その作用効果を発揮する。
図２に示すように、熱処理されるべき基板Ｗは、ロボットハンド２００に吸着支持され、多段に配設されたＩＲヒータＨのうち最上段のものを除く二段目以下のものの支持ピンＰの上に乗せられ、それぞれその上段のＩＲヒータＨによって主として上方から加熱される。
【００２９】
ＩＲヒータＨでは、発熱部１の端子部１３に電源が供給される。それにより、抵抗体１４が発熱し、その熱が放熱体７に伝達され、放熱体７が時間の経過と共に昇温して本例では２５０℃程度の制御された温度になり、ＩＲ放射材１０を介して下方に遠赤外線ＩＲを放射し、上記のように下方に配置された基板Ｗを２３０℃程度の目的とする熱処理温度に加熱する。これにより、基板Ｗから、昇華ガスや揮発ガス等からなる少量の特殊気体Ｇが発生する。
【００３０】
この特殊気体Ｇを処理するために空気供給系８及び空気吸入系９が作動する。即ち、空気供給系８では、送気装置８１が空気を吐出し、この空気が、順次主送気ヘッダ８２、副送気ヘッダ８３及び副送気分岐管８４を経由して各段、各列の全ての送気通路２に供給され、その中の静圧を例えば５０ｍｍＡｑ程度にし、図５に示す如く、外部との静圧差によって吹出孔２１から吹出空気Ａ1 となって吹き出され、基板Ｗの表面に到達してその上に広がる。このように吹出孔２１から吹き出した吹出空気Ａ1 は、基板Ｗから発生した前記少量の特殊気体Ｇを随伴し、これを低濃度で混合した混合気体Ａ2 になる。
【００３１】
この場合、吹出空気Ａ1 が高温になっている発熱部１の送気通路２を通過して十分高温になるので、発生した特殊気体を高温の状態で混合させることができる。又、高温の吹出空気Ａ1 が基板Ｗの表面に一様に広がるので、これを一様に加熱し、基板Ｗの温度分布をより均一化する作用をなす。即ち、ＩＲヒータＨは放熱体７を介して基板Ｗに均一的に熱を与えるが、一定の幅を持った抵抗体１４がある程度間隔を開けて配列されるため、基板Ｗ表面では、抵抗体１４に対応する位置とその間隔に開いた所に対応する位置とで多少の温度差を生ずることがあるが、加熱された吹出空気Ａ1 が基板Ｗの表面に一様に当たることにより、そのような温度差をより均一化させる作用をなす。なお、図４に二点鎖線で示す如く、必要に応じて空気を予熱する加熱器８５を設ければ、このような作用をより完全にさせることができる。
【００３２】
空気吸入系９では、吸気装置９１が主として吹出空気であり低濃度で特殊気体を含んだ混合気体からなる吸込空気Ａ2 を吸入する。この吸入空気Ａ2 は、吸気装置９１によって形成された吸気通路３内の１００ｍｍＡｑ程度の負圧によって吸込孔３１からその中に吸入され、順次副吸気分岐管９４、副吸気ヘッダ９３、主吸気ヘッダ９２を経由して吸気装置９１に吸入され、排出可能な所まで送られて排出される。
【００３３】
この場合、吸込空気Ａ2 が高温になっている吸気通路３を通過するので、高温状態が維持される。その結果、吸入され吸気装置９１で排出される吸入気体が排出されるまで適当な温度に維持され、配管中等において温度が下がり過ぎて再凝固するという不具合の発生が防止される。又、吹出孔２１と吸込孔３１とを基板Ｗに対して共に均一的に配置するために、送気通路２と吸気通路３とが本例のように通常交互に設けられるため、温度の高くなった吸入空気と温度上昇されるべき供給空気との間で熱交換作用が生じたり、放熱体７の発熱を主として供給空気が取り入れることができるために、熱効率が良い。
【００３４】
以上のようなＩＲヒータＨによれば、図２に示す如く、空気の吹き出し及び吸入がＩＲヒータＨと基板Ｗとの間の短い高さ距離Ｚ1 に相当する小容積の空間内で行われるので、換気効率が極めて良い。即ち、例えば幅８００ｍｍで長さ１０００ｍｍのような大型の基板Ｗを１０段装備した熱処理装置において、支持ピンＰの高さ距離Ｚ2 に相当する容積も含めて熱処理装置の全体を対象として換気する従来の装置では、換気量が約３ｍ3 ／分であったのに対して、本発明を適用した熱処理装置では、吹出空気Ａ1 の量Ｑ1 又はこれとほぼ同じ量の吸込空気Ａ2 の量Ｑ2 からなる換気量が、従来の装置の約１／６である０．５ｍ3/分程度の量にされる。
【００３５】
その結果、本発明のＩＲヒータＨによれば、昇華ガス等の特殊気体を効果的に低濃度の段階で確実に排除でき、大きな送吸気ダクト等が不要になり、熱処理装置の小型化とコスト低減を図ることができる。
【００３６】
図６乃至図９は本発明を適用したＩＲヒータＨの他の構成例を示す。
そのうち図６のものは、図１のものに較べて、送気通路２及び吸気通路３がそれぞれ独立して溝状に形成されていること、発熱部１が下板６の下側即ち下の基板Ｗ側に配設されていること、従って送気通路２及び吸気通路３は下から発熱部１の熱を受けて下板６と共に放熱体７を構成していること、等の点が相違する。この構造のものでは、図１のＩＲ放射材１０に代えて発熱体１を構成する絶縁体１１及び保護コーティング１２がＩＲ放射材になる。又この例のものでは、支持ピンＰを通路２、３に適当な間隔で装着することができる。
【００３７】
本例のＩＲヒータＨも図１のものと同様の作用効果を有する。この場合、発熱体１が直接基板Ｗに対向するので、熱伝達性が一層良い。但し、抵抗線１４のピッチによって加熱むらが出やすいが、加熱された空気が吹き出すためこれを緩和する効果が生ずる。
【００３８】
図７のＩＲヒータＨは、図６のものと同様の構造の送気通路２及び吸気通路３を備えているが、発熱体１が上板４を介して上側に配設されている。吹出孔２１及び吸込孔３１は直接通路２、３に設けられている。本例のものも図１、図６のものと同様の作用効果を有する。
【００３９】
図８のＩＲヒータＨは、アルマイトを施したアルミニウム等のそれ自体がＩＲ放射材からなり例えば１０ｍｍ程度の比較的厚みの厚い上板４、同様の材料からなる中間板５、これらの間に挟持された発熱体１、中間板５に溝加工によって形成された送気通路２及び吸気通路３、これらを覆い吹出孔２１及び吸込孔３１を備えた下板６、等によって構成されている。本例のＩＲヒータＨも図１等のものと同等の作用効果を有する。
【００４０】
図９のＩＲヒータＨは、図８のものと同様にアルマイトを施したアルミニウム等のＩＲ放射材からなる発熱体１と、ステンレス鋼からなり送気孔２１及び吸気孔３１が形成され発熱体１とは別体として製造される放熱体７とを備えた構造のものである。発熱体１と放熱体７とは間隔Ｃを空けてそれぞれ別個に図示しない熱処理室に取り付けられる。
【００４１】
この構造のＩＲヒータＨもこれまでのものと同様の作用効果を有するが、このＩＲヒータＨでは、放熱体７が発熱体１から熱を受けて出入りする空気を加熱すると共に下方の基板Ｗを上方から加熱するが、基板Ｗは主として下方から直接発熱体１によって加熱されることになる。この構造のＩＲヒータＨもこれまでのものと同様の作用効果を有する。そして、このものでは、発熱体１としては通常の市販のＩＲヒータをそのまま使用することができる利点がある。
【００４２】
なお、図１、図６及び図７のステンレス鋼を使用したＩＲヒータでは、その厚みを薄くできるので、その薄型化や軽量化により、ＩＲヒータが装備される熱処理装置を一層小型化及び軽量化できる効果が生ずる。
【００４３】
又、本発明のような送気通路及び吸気通路を基板Ｗに対向させるように設けた技術思想を応用すれば、例えばシリコンウエハのように小サイズで加熱すべき熱量が小さいものを熱処理の対象にするときには、基板Ｗを直接加熱する発熱部１を省略して、送気通路に予め加熱された空気を流すだけような加熱部材を熱処理用に使用することも可能になる。
【００４４】
図１０乃至図１２は本発明を適用したＩＲヒータの更に他の構成例及びこのＩＲヒータを装備した熱処理装置の一部分を示す。
本例のＩＲヒータＨも図１等のものと同様の構造になっているが、中間板５の部分には吸気通路３のみが形成されている。そして、供給される気体は、図１のように吸気通路３と共に中間板５に形成された送気通路２からではなく、図１１又は図１２に示す如く熱処理装置１００のダクト１０２から供給される。ダクト１０２には、図４に示すような送気装置８１から必要に応じて設けられる加熱器８５を介して空気が供給される。吸気通路３に対しては、図４に示す吸気装置９１を含む空気吸入系９が設けられる。
【００４５】
なお、本例のＩＲヒータＨでは、上板４と下板６との間の中間板５の部分には図１のような送気通路２がなく、吸気通路３だけが形成された吸込み専用の構造になっているので、幅Ｂ方向で吸気通路３を仕切っている中間板の部分及び吸気用の短管７１の数を図示の６列の状態よりも更に減らすことが可能である。
【００４６】
本例のＩＲヒータＨも図１のものに近い作用効果を発揮する。即ち、熱処理されるときに基板Ｗから発生する特殊気体Ｇを処理するために、吸気装置９１及び送気装置８１が運転され、図示しない送気経路からダクト１０２に空気が供給され、これから少量の空気が基板Ｗの方向に流され、この空気にＩＲヒータＨによって加熱された基板Ｗの表面から発生した小量の特殊気体Ｇが加わって低濃度の混合気体Ａ2 になり、これが空気吸入系９によって予め負圧にされている吸気通路３に吸込孔３１を介して吸入される。ダクト１０２から供給される空気は通常加熱器８５によって基板Ｗの熱処理温度程度に加熱される。
【００４７】
本例のようなＩＲヒータＨによれば、送気空気は基板Ｗの側方から送られ、ある程度試験室１００内に拡散するが、基板Ｗに対抗する位置に狭い間隔で吸込孔３１の開口した吸気通路３を備えたＩＲヒータＨが設けられているので、基板Ｗから発生した特殊気体Ｇは、基板Ｗの表面から離れて多方面に拡散することなく、供給された空気に随伴されて直接的に吸込孔３１に吸入されるため、特殊気体Ｇの換気効率が極めて良い。
【００４８】
従って、供給する空気量を少なくしても、熱処理室１０１内の特殊気体の濃度を目的とする低い濃度以下にすることができる。その結果、熱処理装置としての空気供給量を、図１のＩＲヒータＨを使用した場合よりは少し多いが、従来の場合の装置の１／３程度以下にすることができた。そして、大きな吸気ダクトが不要になり、熱処理装置の小型化とコスト低減を図ることができる。
【００４９】
この場合、図１２の装置では、送気用のダクト１０２を１０２1 及び１０２2 として基板Ｗの両側に設けているので、図１１のダクト１０２から供給される空気のほぼ半分の空気が両側のダクト１０２1 、１０２2 のそれぞれから供給されることになるが、ダクトが両側に分かれているため、その分だけ装置の構造部分が追加されることになる。しかし、このようにダクトを両側に設けて両側から対称状に送気するようにすれば、ＩＲヒータＨの温度制御が容易になると共に基板Ｗの熱処理温度をより精度良く制御することができる。
【００５０】
図１３は図１２の装置で基板Ｗを熱処理するときの各部の温度状態の一例及び図３（ａ）に示す発熱用の抵抗体１４の制御の概略を示す。
例えば、基板Ｗの熱処理温度をＴｗ＝２５０℃とすると、ＩＲヒータＨの平均的発熱温度をＴｈｍ＝２８０℃とし、両側のダクト１０２1 、１０２2 から供給される空気の温度をＴａ＝２５０℃にする。この状態では、温度Ｔａの空気が基板Ｗの端の部分に到達すると、それから中央に流れるに従ってＩＲヒータＨから熱を吸収して昇温し、基板Ｗに与える熱影響が変化し、基板Ｗを均一にＴｗにできなくなる。そのため、ＩＲヒータＨの温度を全面積にわたって同じ温度Ｔｈｍにするのではなく、抵抗線１４の加熱出力密度を変える等の方法により、ＴｈｍをＩＲヒータＨの平面位置に対応して変化させることになる。
【００５１】
その場合、両側のダクトから対称状に空気が供給されるため、ＩＲヒータＨを両側方向に対称に温度制御することができる。即ち、同図（ｂ）の最も簡単な制御状態で説明すれば、全体的には熱処理温度より低温になっている熱処理室１０１側部への放熱によって空気が最も冷えやすいと共にＩＲヒータＨによる昇温効果の発生前になる４隅部分を区画Ｈ1 、その中間部分を区画Ｈ2 、放熱がないと共にヒータ熱で昇温する中央部分を区画Ｈ3 、この部分における空気供給方向に直角の中間端部分を区画Ｈ4 としたときに、抵抗線１４の発熱密度を、Ｈ1 が最大、Ｈ3 が最小、Ｈ2 とＨ4 が中間になるようにする。
【００５２】
その結果、温度制御が容易になると共に、基板の平面上の各位置における熱処理温度をより精度良く均一化することができる。更に、基板サイズが変わっても、ＩＲヒータＨを同じ設計条件にすることができる。
【００５３】
なお、図１１の装置では、構造の簡素化は図られるが、上記のような対称制御ができないため温度制御的に難しくなるので、熱処理温度や基板サイズ等が定形化されていて同一製品を熱処理する場合のように、実験等で十分な温度特性を把握して設計及び製造できるような熱処理装置等に適用されることになる。
【００５４】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、請求項１の発明においては、発熱部を備えていて平板状の対象物であって加熱されると排除されるべき特殊気体を発生させる対象物に対向するように配設され対象物を一様に加熱可能なように形成された熱処理用の加熱装置に所定の構成を備えた気体吸出部を設けるので、対象物から発生した特殊気体を極めて効率的に処理することができる。
【００５５】
即ち、気体吸出部が、対象物に対向する側に均一状に分布し供給される空気と前記特殊気体とからなる混合気体を吸出可能なように設けられた複数の気体吸出孔を備えていて、対象物に対向する範囲に配設され混合気体が吸い出されるように形成されているので、対象物から発生した処理されるべき特殊気体を供給された空気との混合気体として吸い出して排出することができる。
【００５６】
その結果、この加熱装置が熱処理装置に装備されると、加熱装置自体によって対象物の発生する特殊気体を処理し、その高濃度化による対象物及び熱処理装置関連部分の周辺への再凝固を防止することができる。
【００５７】
この場合、対象物に対向する範囲からこの気体を吸い出すので、少量の気体の供給により、極めて効率的に対象物から発生した特殊気体を排出処理することができる。
【００５８】
即ち、従来の装置のように、熱処理装置に吸入ダクトを設けて、熱処理室の全体に拡散した特殊気体を排除する場合には、広い容積の気体置換が必要になり、供給気体量が多くなると共に、気体の排除効率が悪く、熱処理室内で特殊気体の濃度が上がり易いが、対象物と気体吸出部とが対向する狭く限定された容積部分だけで特殊気体を混合させて排出することになるので、熱処理室の全体に較べて十分小さいこの対向容積部分に対応して供給気体量が少なくなると共に、特殊気体を散逸させないので、気体の回収効率が良く、熱処理室内の特殊気体の濃度を確実に低いレベルに維持することができる。
【００５９】
そして、供給気体量の低減や吸気ダクト等の不要化により、加熱装置が熱処理装置に装着されるときに、熱処理装置の小型化及び構造の簡素化を図り、更にコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＩＲヒータの全体構成の一例を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は（ａ）の幅方向断面図で（ｃ）は（ａ）の長さ方向断面図である。
【図２】上記ＩＲヒータを熱処理装置に装備した状態の一部分を示す説明図である。
【図３】上記ＩＲヒータの発熱部分の構造例を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は上記ＩＲヒータへの空気供給系及び空気吸入系の一例を示す説明図である。
【図５】上記ＩＲヒータの空気の吹き出し及び吸込み状態を示す説明図である。
【図６】本発明を適用したＩＲヒータの他の構成例を示す部分断面図である。
【図７】本発明を適用したＩＲヒータの更に他の構成例を示す部分断面図である。
【図８】本発明を適用したＩＲヒータの更に他の構成例を示す断面図である。
【図９】本発明を適用したＩＲヒータの更に他の構成例を示す断面図である。
【図１０】本発明を適用したＩＲヒータの更に他の構成例を示し、（ａ）は平面図で（ｂ）は（ａ）の幅方向断面図である。
【図１１】上記ＩＲヒータを装備した熱処理装置の一部分の構造を示す説明図である。
【図１２】上記ＩＲヒータを装備した熱処理装置の一部分の構造の他の例を示す説明図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は上記他の例における温度状態の説明図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は従来のＩＲヒータの発生ガスの排出状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１      発熱部
２      送気通路（気体供給部）
３      吸気通路（気体吸出部）
２１    吹出孔（気体吹出孔）
３１    吸込孔（気体吸込孔）
Ａ1     吹出空気（気体）
Ａ2     混合気体、吸込空気（混合気体）
Ｇ      特殊気体
Ｈ      ＩＲヒータ（加熱装置）
Ｗ      基板、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板（平板状の対象物）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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