特許 6722246 加熱装置および加熱方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6722246

(24)【登録日】2020年6月23日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】加熱装置および加熱方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/50 20060101AFI20200706BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20200706BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/50 J

   H01L21/30 567

   H01L21/68 N

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-176048(P2018-176048)

(22)【出願日】2018年9月20日

(65)【公開番号】特開2020-47829(P2020-47829A)

(43)【公開日】2020年3月26日

【審査請求日】2019年4月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】梶屋 央子

(72)【発明者】

【氏名】上野 幸一

【審査官】 小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３３９４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５１８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０３１０９７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１１６４５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／４８

Ｈ０１Ｌ ２１／５０

Ｈ０１Ｌ ２１／６７

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱位置に位置決めされる矩形状の基板を下方から加熱するホットプレートと、
前記ホットプレートに対して前記基板を鉛直方向において前記加熱位置よりも高い待機位置と前記加熱位置との間で昇降させる昇降機構と、
前記基板の上面の周縁部に対して当接可能な矯正部材を有する矯正機構とを備え、
前記矯正機構は、前記加熱位置に位置決めされた前記基板の四辺の近傍で前記矯正部材を前記加熱位置に位置させることで、前記ホットプレートによる前記基板の加熱前に前記基板のうち上方へ反っている前記周縁部を前記加熱位置に矯正し、前記基板の加熱中に前記基板の周縁部が前記加熱位置よりも上方に反るのを規制して前記ホットプレートにより加熱される前記基板の姿勢を制御し、
前記矯正部材は下端部を前記基板の上面と接触可能に仕上げられ、
前記矯正機構は、前記矯正部材を複数個有するとともに前記複数の矯正部材の上端部を支持する支持部を有し、
前記複数の矯正部材はそれぞれ独立して前記支持部に対して着脱自在である
ことを特徴とする加熱装置。

【請求項2】

請求項１に記載の加熱装置であって、
前記矯正部材は下端部を先細り形状に仕上げた矯正ピンであり、
前記矯正機構は、前記矯正ピンを複数個有し、各矯正ピンの前記下端部を前記基板の上面の周縁部に点接触させて前記基板の姿勢を制御する加熱装置。

【請求項3】

請求項２に記載の加熱装置であって、
前記複数の矯正ピンのうちの４本はそれぞれ前記基板の上面の四隅と点接触可能に設けられたコーナーピンである加熱装置。

【請求項4】

請求項２に記載の加熱装置であって、
前記矯正機構は、前記複数の矯正ピンの上端部を支持する支持部を有し、前記加熱位置に位置決めされた前記基板を前記ホットプレートにより加熱する前に前記複数の矯正ピンを支持したまま前記支持部を前記鉛直方向に移動させて各矯正ピンの前記下端部を前記加熱位置に位置させる加熱装置。

【請求項5】

請求項４に記載の加熱装置であって、
前記基板の昇降から独立して、各矯正ピンの前記下端部を前記加熱位置に位置させる下方位置と、各矯正ピンの前記下端部を前記加熱位置よりも高い位置に引き上げた上方位置との間で前記支持部を移動させる移動機構を備える加熱装置。

【請求項6】

請求項４に記載の加熱装置であって、
前記昇降機構は、前記基板の昇降と同期して、各矯正ピンの前記下端部を前記加熱位置に位置させる下方位置と、各矯正ピンの前記下端部を前記加熱位置よりも高い位置に引き上げた上方位置との間で移動させる加熱装置。

【請求項7】

請求項４ないし６のいずれか一項に記載の加熱装置であって、
前記複数の矯正ピンはそれぞれ独立して前記支持部に対して着脱自在である加熱装置。

【請求項8】

請求項７に記載の加熱装置であって、
前記矯正ピン毎に鉛直方向における前記支持部への前記矯正ピンの装着を調整可能である加熱装置。

【請求項9】

ホットプレートに対して矩形状の基板を所定の加熱位置に位置決めする工程と、
前記基板の上面の周縁部に対して当接可能な矯正部材を前記加熱位置よりも高い位置から前記加熱位置に位置決めされた前記基板に向けて下降させ、前記基板の四辺の近傍で前記矯正部材を前記加熱位置に位置決めし、前記矯正部材の下降中に前記基板のうち上方へ反っている前記周縁部を前記加熱位置に矯正する工程と、
前記矯正部材を前記加熱位置に位置決めした状態のまま前記ホットプレートにより前記基板を加熱するとともに前記基板の加熱中に前記基板の周縁部が前記加熱位置よりも上方に反るのを規制する工程と
を備えることを特徴とする加熱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、矩形状の基板を下方から加熱する加熱装置および加熱方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造プロセスのひとつとして、矩形状を有する基板を略水平姿勢で支持しながら基板を下方から加熱する、いわゆる加熱処理が存在している。この加熱処理では、近年、基板の大型化に伴って基板の反りがより大きくなり、均一な加熱処理が難しくなっている。そこで、例えば特許文献１に記載されている矯正技術を用いることが提案されている。この矯正技術では、チャンバーカバーの下面周縁部に傾斜面を設け、当該傾斜面を基板の周縁端を当接させた後、さらにチャンバーカバーをベークプレート（本発明の「ホットプレート」に相当）側に下降させて基板の反りを矯正する。この矯正によって基板とベークプレートとの距離を適切に維持して均一な加熱処理を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３３９４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記加熱処理では、基板の反り矯正時にチャンバーカバーに設けられた傾斜面と基板の周縁端とが擦れ合うために、パーティクルが発生する可能性がある。このため、清浄な加熱雰囲気で基板を加熱することが難しい。

【0005】

また、上記加熱処理では、チャンバーカバーの傾斜面が基板の周縁端部をベークプレート側に押し付けているため、チャンバーカバーの下降量は矯正すべき反り量よりも大きい。したがって、基板の反り量が多くなると、それに応じて下降量を増大させる必要がある。しかしながら、チャンバーカバーが許容範囲を超えて移動することは妥当ではなく、反り量の増大に対応することが困難な場合がある。この場合、基板の反りを矯正し得ない。特に、近年、ウェーハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）やパネルレベルパッケージ（ＰＬＰ：Ｐａｎｅｌ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）といった製造形態で製造される半導体パッケージでは、矩形状のガラス基板上に複数の半導体チップやチップ間の配線などが多層に組み合わされており、それらの熱収縮率や熱膨張率の相違量は単にレジスト層などを積層した半導体基板よりも大きくなっている。そのため、矯正することができる基板の反りの最大量（以下「最大矯正量」という）を高める技術の提供が望まれている。

【0006】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、最大矯正量を高めつつ、清浄な加熱雰囲気で基板を加熱することができる加熱装置および加熱方法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】

この発明の一態様は、加熱装置であって、加熱位置に位置決めされる矩形状の基板を下方から加熱するホットプレートと、ホットプレートに対して基板を鉛直方向において加熱位置よりも高い待機位置と加熱位置との間で昇降させる昇降機構と、基板の上面の周縁部に対して当接可能な矯正部材を有する矯正機構とを備え、矯正機構は、加熱位置に位置決めされた基板の四辺の近傍で矯正部材を加熱位置に位置させることで、ホットプレートによる基板の加熱前に基板のうち上方へ反っている周縁部を加熱位置に矯正し、基板の加熱中に基板の周縁部が加熱位置よりも上方に反るのを規制してホットプレートにより加熱される基板の姿勢を制御し、矯正部材は下端部を基板の上面と接触可能に仕上げられ、矯正機構は、矯正部材を複数個有するとともに複数の矯正部材の上端部を支持する支持部を有し、複数の矯正部材はそれぞれ独立して支持部に対して着脱自在であることを特徴としている。

【0008】

この発明の他の態様は、加熱方法であって、ホットプレートに対して矩形状の基板を所定の加熱位置に位置決めする工程と、基板の上面の周縁部に対して当接可能な矯正部材を加熱位置よりも高い位置から加熱位置に位置決めされた基板に向けて降下させ、基板の四辺の近傍で矯正部材を加熱位置に位置決めし、矯正部材の下降中に基板のうち上方へ反っている周縁部を加熱位置に矯正する工程と、矯正部材を加熱位置に位置決めした状態のままホットプレートにより基板を加熱するとともに基板の加熱中に基板の周縁部が加熱位置よりも上方に反るのを規制する工程とを備えることを特徴としている。

【0009】

このように構成された発明では、矯正部材が基板の上面の周縁部に対して当接可能となっている。そして、矯正部材が加熱位置に位置決めされた基板の四辺の近傍で加熱位置に位置する。ここで、ホットプレートによる基板の加熱前に基板のうち上方へ反っている周縁部は矯正部材に当接して加熱位置に矯正される。また、基板の加熱中に基板の周縁部が加熱位置よりも上方に反ろうとしても、矯正部材に当接して反りが規制される。このように基板の上面に対して矯正部材が鉛直下方に当接することにより基板の姿勢を制御しつつ当該基板をホットプレートにより加熱する。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、矯正部材が基板の上面に対して鉛直下方に当接して反りを矯正している。このため、パーティクルの発生を抑制して清浄な雰囲気で基板を加熱することができるとともに、従来技術よりも最大矯正量を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る加熱装置の第１実施形態を示す図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】支持部に対する矯正ピンの取付を説明するための図である。

【図4】図１に示す加熱装置による加熱動作を示すフローチャートである。

【図5】加熱動作の主要工程を模式的に示す図である。

【図6】矯正機構を有さない加熱装置で加熱処理を行った場合の温度特性を示すグラフである。

【図7】本実施形態に係る加熱装置で加熱処理を行った場合の温度特性を示すグラフである。

【図8】本発明に係る加熱装置の第２実施形態を示す図である。

【図9】本発明に係る加熱装置の第３実施形態を示す図である。

【図10】本発明に係る加熱装置の第４実施形態を示す図である。

【図11】本発明に係る加熱装置の第５実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本発明に係る加熱装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。この加熱装置１は、平面視で矩形状を有し、その表面上に半導体チップや配線などが積層された半導体パッケージ用ガラス基板（以下、単に「基板」という）Ｓを受け入れて加熱するものである。なお、基板の材質や積層物の種類については、これに限定されるものではなく、また例えば半導体パッケージ以外の半導体デバイスの製造に用いられる基板を加熱するものであってもよい。

【0013】

図１に示すように、加熱装置１は基板Ｓを受け入れるチャンバ１０を備えている。チャンバ１０内で処理を行うことで、加熱処理によって揮発した気体成分が周囲へ飛散するのを防止するとともに、加熱される基板Ｓの周囲を覆うことで熱の放散を抑制しエネルギー効率を高めることができる。これらの目的のために、チャンバ１０は天板１１、側板１２、底板１３およびシャッタ１４を箱型に組み合わせた構造となっている。

【0014】

シャッタ１４は、チャンバ１０の一方側面に設けられた開口１５に対して開閉自在に取り付けられており、閉状態ではパッキン（図示省略）を介してチャンバ１０の側面に押し付けられることで開口１５を塞ぐ。一方、図１において点線で示すシャッタ１４の開状態では、開放された開口１５を介して外部との間で基板Ｓのやり取りを行うことができる。すなわち、図示しない外部の搬送ロボット等に保持される未処理の基板Ｓが、開口１５を介してチャンバ１０内に搬入される。またチャンバ１０内の処理済みの基板Ｓが、搬送ロボット等によって外部へ搬出される。

【0015】

チャンバ１０の底部にはホットプレート２０が設けられている。ホットプレート２０の上面には、複数の凹部（図示省略）が設けられ、各凹部に対して凹部の深さよりも若干大径の球体２１が嵌め込まれている。これらの球体２１の頂部で基板Ｓを下方から支持可能となっており、外部から搬入される基板Ｓは半導体チップなどが積層された面を上向きにして球体２１上に載置される。こうしてホットプレート２０の上面からプロキシミティギャップと呼ばれる微小空間が形成された状態で基板Ｓが位置決めされる。このように位置決めされて加熱処理される基板Ｓの位置（本明細書では、鉛直方向Ｚにおける基板Ｓの上面の高さ位置）を本明細書では「本加熱位置」と称する。また、後で詳述するように鉛直方向Ｚにおいて基板Ｓの受渡しを行うために一時的に待機させる待機位置と本加熱位置との間で予備加熱を行う位置を本明細書では「予備加熱位置」と称する。

【0016】

図１に示すように、本加熱位置（図５中の符号Ｐ１）や予備加熱位置（図５中の符号Ｐ２）に位置決めされた基板Ｓに加熱処理を施すために、ホットプレート２０の内部にはヒータ２２が内蔵されている。このヒータ２２に対して装置全体を制御する制御部９０から電力が供給されることでヒータ２２が作動する。これによって、ホットプレート２０の上面からの輻射熱によって基板Ｓが均一に加熱される。なお、球体２１の個数や位置は、基板Ｓの平面サイズ等に応じて適宜に設定することができる。

【0017】

加熱装置１には、ホットプレート２０と搬送ロボットとの間での基板Ｓの受け渡しをスムーズに行うために昇降機構３０が設けられている。具体的には、チャンバ１０の底板１３およびホットプレート２０には鉛直方向Ｚに延びる貫通孔３１が複数設けられており、それらの貫通孔３１の各々にリフトピン３２が挿通されている。各リフトピン３２の下端は昇降部材３３に固定されている。昇降部材３３はリフトピン駆動部３４により上下方向に昇降自在に支持されている。制御部９０からの昇降指令に応じてリフトピン駆動部３４が作動して昇降部材３３を昇降させる。これによって各リフトピン３２が一体的に昇降し、リフトピン３２は、その上端がホットプレート２０の球体２１よりも上方に突出する上部位置と、上端が球体２１よりも下方に退避した下部位置との間で移動する。また、後で説明するように、リフトピン３２は上部位置および下部位置の中間位置に移動して基板Ｓを予備加熱位置Ｐ２に位置決め可能となっている。

【0018】

図１はリフトピンが下部位置にある状態を示しており、この状態ではリフトピン３２の上端は基板Ｓから離間している。このため、基板Ｓは球体２１により下方から支持され、プロキシミティギャップが形成されている。こうして基板Ｓは本加熱位置Ｐ１に位置決めされる。一方、リフトピン３２が上昇すると、リフトピン３２の上端が基板Ｓの下面に当接して基板Ｓを押し上げる。これにより、基板Ｓが本加熱位置Ｐ１から上方に離れた予備加熱位置Ｐ２に位置させる。また、予備加熱位置Ｐ２からさらに上方に離れた待機位置に位置させることで搬送ロボットにより基板Ｓを受渡し可能となっている。一方、基板Ｓを支持していないリフトピン３２が上部位置まで上昇すると、搬送ロボットにより未処理の基板Ｓを待機位置に搬入することができる。こうして、搬送ロボットと加熱装置１との間での基板Ｓの受け渡しが可能となる。

【0019】

本実施形態では、基板Ｓの反りを矯正して基板Ｓに対する加熱処理を均一に行うために矯正機構４０が設けられている。具体的には、ホットプレート２０の四隅部分に貫通孔４１が鉛直方向Ｚに設けられている。また、これら４つの貫通孔４１に対応してチャンバ１０の底板１３にも貫通孔４２が鉛直方向Ｚに設けられている。ホットプレート２０の各コーナーでは、貫通孔４１、４２を貫いてリフト柱４３が挿通されている。各リフト柱４３の上端には連結金具４４が取り付けられている。そして、これら４つの連結金具４４を介して額縁状（あるいは枠状）の支持部４５がホットプレート２０の上方で支持されている。一方、各リフト柱４３の下端は昇降部材４６に固定されている。この昇降部材４６はリフト柱駆動部４７により上下方向に昇降自在に支持されている。制御部９０からの昇降指令に応じてリフト柱駆動部４７が作動して昇降部材４６を昇降させる。これによって各リフト柱４３が一体的に昇降し、鉛直方向Ｚに支持部４５を移動させる。

【0020】

支持部４５はホットプレート２０により加熱処理される基板Ｓの上方から当該基板Ｓの上面の周縁部Ｓａ全体を臨むように配置されている。つまり、支持部４５の下面４５１（図３）は周縁部Ｓａの全周と対向している。そして、支持部４５の下面４５１から複数の矯正ピン４８が鉛直下方に垂設されている。

【0021】

図３は支持部に対する矯正ピンの取付を説明するための図である。支持部４５には、複数（本実施形態では図２に示すように１６個）の貫通孔４５２が穿設されており、各貫通孔４５２に対して矯正ピン４８が着脱自在となっている。より具体的には、図３に示すように、矯正ピン４８の下端部４８１は鉛直下方に先細り形状で延設されている。一方、矯正ピン４８の上端部４８２は貫通孔４５２に挿脱自在な太さに仕上げられ、その外周面に雄ネジが螺刻されている。そして、２つのナット４８３、４８４を用いることで、下端部４８１を支持部４５から鉛直下方に向けて突設させた状態で矯正ピン４８は支持部４５に固定される。つまり、矯正ピン４８の上端部４８２に下側ナット４８３を螺着させた状態で矯正ピン４８の上端部４８２を貫通孔４５２に挿入して支持部４５の上面から突出させ、それに続いて突出した部分に上側ナット４８４を装着し、下側ナット４８３および上側ナット４８４とで支持部４５を挟み込むことで矯正ピン４８が支持部４５に支持される。本実施形態では、矯正ピン４８は上記のように構成されていることから、矯正ピン４８の上端部４８２に対する下側ナット４８３および上側ナット４８４の螺着位置を調整することで支持部４５に対する支持部４５の下端部４８１の垂下量ＤＲを高精度に調整可能となっている。例えば基板Ｓの反り量が比較的大きい場合には、垂下量も比較的大きくなるように調整するのが好適である。

【0022】

なお、図１および図２では、１６個の貫通孔４５２の全てに矯正ピン４８が本発明の「矯正部材」として装着されており、それら１６本の矯正ピン４８のうち支持部４５の四隅に装着された矯正ピン４８ａが本発明の「コーナーピン」に相当している。また、全貫通孔４５２に矯正ピン４８を装着する代わりに、例えば交互に矯正ピン４８を装着するように構成してもよい。

【0023】

このように矯正ピン４８を支持部４５に装着した状態で制御部９０から上下移動指令が与えられると、昇降部材４６がＺ方向に昇降して矯正ピン４８を一括して鉛直方向に移動させる。これによって基板Ｓの反りを矯正することが可能となっている。この点を含めて加熱装置１で実行される加熱処理について、図４および図５を参照しつつ説明する。

【0024】

図４は図１に示す加熱装置による加熱動作を示すフローチャートである。また、図５は加熱動作の主要工程を模式的に示す図である。この加熱処理は、制御部９０が予め準備された制御プログラムを実行し装置各部に所定の動作を行わせることにより実現される。最初に、加熱装置１の各部が基板Ｓを受け入れるための初期状態に初期化される。初期状態においては、シャッタ１４は閉じられ、ホットプレート２０は基板Ｓを加熱するための所定温度に昇温される。そして、この状態から基板Ｓがチャンバ１０内に搬入される。すなわち、この基板搬入時点では、リフトピン３２が上部位置に位置決めされるとともに当該リフトピン３２よりも十分に高い位置（退避位置）に矯正ピン４８は位置決めされている。そして、シャッタ１４が開かれることにより、外部から基板Ｓの搬入を受け入れることができる状態になる。この状態で、外部の搬送ロボットにより基板Ｓがチャンバ１０内に搬入され、基板Ｓは搬送ロボットからリフトピン３２に受け渡される（ステップＳ１）。

【0025】

こうして、加熱処理前の基板Ｓは待機位置でリフトピン３２に支持されながら加熱処理の開始を待っており、搬送ロボットの退避後、シャッタ１４が閉じられると、リフトピン３２が所定距離だけ下降し、図５の「Ｓ２時点」の欄に示すように、基板Ｓを予備加熱位置Ｐ２に位置決めする（ステップＳ２）。この「予備加熱位置」は、鉛直方向において、上記したように基板Ｓの受渡しを行う位置と本加熱位置Ｐ１との中間位置であり、この位置決めによって鉛直方向Ｚにおける基板Ｓの上面の高さ位置は予備加熱位置Ｐ２と一致している。

【0026】

次に、基板Ｓを予備加熱位置Ｐ２に位置させたまま基板Ｓと矯正ピン４８との距離Ｄａを算出し、その距離Ｄａだけ支持部４５が矯正ピン４８とともに鉛直下方に移動する。これによって、矯正ピン４８の下端部４８１の先端が予備加熱位置Ｐ２に位置する（ステップＳ３）。ここで、基板Ｓが凹状（あるいは「谷状」ということもある）に反っている、つまり基板Ｓの周縁部Ｓａが同欄の左側図面において点線で示すように上方に反っている場合、この周縁部Ｓａは矯正ピン４８の移動中に矯正ピン４８の下端部４８１により鉛直下方に押し付けられ、予備加熱位置Ｐ２に位置決めされる。こうして、矯正ピン４８による反りの矯正が行われる。一方、基板Ｓが凸状（あるいは「山状」ということもある）に反っている、つまり基板Ｓの周縁部Ｓａが同欄の右側図面において実線で示すように下方にお辞儀している場合、矯正ピン４８は基板Ｓの周縁部Ｓａと接触していない状態で予備加熱位置Ｐ２に位置決めされている。

【0027】

また、本実施形態では、基板Ｓおよび矯正ピン４８を予備加熱位置Ｐ２に位置させたままの状態、つまり矯正ピン４８により基板Ｓの周縁部Ｓａの反りを矯正した状態を所定時間だけ保持する（ステップＳ４）。この保持中に予備加熱処理が実行される。この加熱処理中においては、多くの場合、ホットプレート２０の上面からの輻射熱によって基板Ｓの下面の温度が高くなり、基板Ｓの周縁部Ｓａは上方に反ろうとする。しかしながら、図５の「予備加熱」の欄に示すように、矯正ピン４８が予備加熱位置Ｐ２に位置した状態で加熱処理が実行される。したがって、同欄の右側図面において点線で示すように、加熱処理の開始当初において下方に反った状態であった周縁部Ｓａは加熱処理に伴って上方に反ってくるが、予備加熱位置Ｐ２まで反った時点で矯正ピン４８の下端部４８１に当接し、予備加熱位置Ｐ２に位置決めされる。また、それ以降も予備加熱位置Ｐ２に留め置かれる。一方、同欄の左側図面で示すように、矯正ピン４８に当接して予備加熱位置Ｐ２に位置決めされている周縁部Ｓａはそのまま矯正ピン４８により予備加熱位置Ｐ２に留め置かれる。

【0028】

こうして矯正ピン４８による反りの矯正を行いながら予備加熱が完了する（ステップＳ４で「ＹＥＳ」）と、リフトピン３２が下部位置へ下降する。これにより基板Ｓはリフトピン３２からホットプレート２０の球体２１に受け渡され、基板Ｓは本加熱位置Ｐ１に位置決めされる。また、矯正ピン４８による基板Ｓの反り矯正を継続したまま支持部４５がリフトピン３２の下降と同期して下降して矯正ピン４８を本加熱位置Ｐ１に位置決めする（ステップＳ５）。この時点より本加熱処理が開始される。この本加熱処理は所定時間が経過するまで実行される（ステップＳ６）。

【0029】

この本加熱処理中においても、予備加熱処理中と同様に、矯正ピン４８の存在によって基板Ｓの周縁部Ｓａが本加熱位置Ｐ１に位置決めされた状態で本加熱処理が実行される。そして、本加熱処理が完了する（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）と、支持部４５は図５の「Ｓ２時点」の欄に図示された位置に移動して矯正ピン４８を待機位置（基板Ｓの受渡位置）よりも上方の位置、つまり上記退避位置に位置させる（ステップＳ７）。それに続いて、基板Ｓは外部へアンローディングされる（ステップＳ８）。すなわち、リフトピン３２が上昇することで基板Ｓをホットプレート２０から離間させ、シャッタ１４が開いて搬送ロボットを進入させることにより、リフトピン３２から搬送ロボットへ基板Ｓが受け渡されて搬出される。

【0030】

以上のように、本実施形態によれば、矯正ピン４８は基板Ｓの上面の周縁部Ｓａに対して当接可能に設けられている。そして、加熱処理（予備加熱処理および本加熱処理）において、矯正ピン４８は加熱位置（予備加熱位置Ｐ２および本加熱位置Ｐ１）に位置決めされた基板Ｓの四辺の近傍で当該加熱位置に位置している。このため、基板Ｓの全周縁部Ｓａまたは一部が予備加熱前から既に反っていたとしても、矯正ピン４８に当接して予備加熱位置Ｐ２に矯正することができる。また、基板Ｓの加熱中に基板Ｓの周縁部が加熱位置よりも上方に反ろうとしても、矯正ピン４８への当接によって反りを規制することができる。その結果、基板Ｓの面内において加熱処理を均一に行うことができる。

【0031】

その効果を実証するために、縦５１０×横５１０×厚み１．１ｍｍのガラス基板を、図１の加熱装置１から矯正機構４０を除外した装置と図１に示す加熱装置１とで１１０℃に加熱したところ、それぞれ図６および図７に示す実験結果が得られた。図６は矯正機構を有さない加熱装置で加熱処理を行った場合の温度特性を示すグラフであり、図７は本実施形態に係る加熱装置で加熱処理を行った場合の温度特性を示すグラフである。これらのグラフにおいて、横軸は加熱時間を示し、縦軸は基板Ｓの上面中央および四隅に取り付けれた温度センサによる計測温度を示している。また、これらのグラフ中、点線は基板Ｓの上面中央の温度変化を示し、その他は基板Ｓの上面四隅の温度変化を示している。これらのグラフから明らかなように矯正機構４０を設けたことで優れた温度均一性が得られる。

【0032】

また、本実施形態によれば、基板Ｓの上面に対して矯正ピン４８が鉛直下方に当接することにより基板Ｓの姿勢を制御しつつ当該基板Ｓをホットプレート２０により加熱することができる。したがって、基板の端面と傾斜面とが擦れ合う従来技術（特許文献１に記載の発明）に比べ、パーティクルの発生を抑制することができ、清浄な雰囲気で基板Ｓを加熱することができる。また、従来技術よりも最大矯正量を高めることができる。

【0033】

このような実施形態では、本加熱位置Ｐ１および予備加熱位置Ｐ２が本発明の「加熱位置」の一例に相当している。また、矯正ピン４８が本発明の「矯正部材」の一例に相当している。また、リフト柱４３、昇降部材４６およびリフト柱駆動部４７が本発明の「移動機構」として機能している。

【0034】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、額縁状の支持部４５に対して１６本の矯正ピン４８を装着しているが、矯正ピン４８の本数はこれに限定されるものではなく、基板Ｓのサイズや形状などに応じて適宜変更可能である。また、支持部４５の構成については、例えば図８や図９に示すように、複数の支持部材４５Ａ〜４５Ｄを組み合わせたものを用いてもよい（第２実施形態、第３実施形態）。また、支持部材４５Ａ〜４５Ｄを一括して鉛直方向Ｚに移動させるように構成してもよいし、支持部材４５Ａ〜４５Ｄを個々に鉛直方向Ｚに移動させるように構成してもよい。

【0035】

また、上記実施形態では、複数の矯正ピン４８により基板Ｓの上面の周縁部Ｓａを基板Ｓの四辺に沿って離散的に押さえ付けて基板Ｓの反りを矯正しているが、図１０に示すように基板Ｓの辺部に沿って延設されるとともに延設方向と直交する面内において下端部が先細り形状に仕上げられた矯正ブロック４９を用いてもよい（第４実施形態）。この場合、基板Ｓの上面の周縁部Ｓａを基板Ｓの辺部に沿って連続的に押さえ付けて基板Ｓの反りを矯正することができる。なお、同図中の符号４９１は矯正ブロック４９を支持部４５に取り付けるための軸部である。

【0036】

また、上記実施形態では、矯正部材（矯正ピン４８や矯正ブロック４９）の下端部を鋭利に仕上げ、基板Ｓの上面の周縁部Ｓａと点接触あるいは線接触させているが、下端部の形状はこれに限定されるものではない。例えば図１１に示すように、矯正ブロック４９の下端部を一定幅Ｗを有する当接面４９２に仕上げてもよく、この場合、矯正ブロック４９は基板Ｓの上面の周縁部Ｓａと面接触しながら基板Ｓの周縁部Ｓａの反りを矯正することができる（第５実施形態）。

【0037】

また、上記実施形態では、昇降機構３０による基板Ｓの昇降から独立して、各矯正ピン４８を鉛直方向Ｚに移動させるために移動機構（リフト柱４３、昇降部材４６およびリフト柱駆動部４７）が設けられているが、昇降機構３０が基板Ｓの昇降と同期して矯正ピン４８を鉛直方向Ｚに移動させるように構成してもよい。この場合、移動機構が不要となり、装置構成の簡素化およびコスト低減を図ることができる。

【0038】

また、上記実施形態では、プロキシミティギャップを介して加熱処理を行う加熱装置に本発明を適用しているが、ホットプレート２０の上面に基板Ｓを直接載置して加熱処理を行う加熱装置や加熱処理時に基板の下面を吸着して加熱処理を行う加熱装置（例えば特開２００６−３１９０９３号公報）等にも本発明を適用することができる。

【0039】

また、上記実施形態では、加熱処理として予備加熱と本加熱とを実行しているが、本加熱のみを実行する加熱装置に対しても本発明を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0040】

この発明は、矩形状の基板を下方から加熱する加熱技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0041】

１…加熱装置
２０…ホットプレート
３０…昇降機構
３２…リフトピン
３３，４６…昇降部材
３４…リフトピン駆動部
４０…矯正機構
４３…リフト柱
４４…連結金具
４５…支持部
４５Ａ〜４５Ｄ…支持部材
４７…リフト柱駆動部
４８，４８ａ…矯正ピン（矯正部材）
４９…矯正ブロック（矯正部材）
Ｐ１…本加熱位置（加熱位置）
Ｐ２…予備加熱位置（加熱位置）
Ｓ…基板
Ｚ…鉛直方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】