TWI398615B - 熱處理裝置 - Google Patents

Description

熱處理裝置

本發明有關於液晶彩色過濾器之製造所使用之單片式清潔爐等之熱處理裝置，特別有關於使爐內之壓力對爐外成為負壓之熱處理裝置。

在單片式清潔爐等之熱處理裝置中，在爐內被加熱之處理基板之表面之處理膜之一部分氣化，而產生包含氣化物質之氣體。當該氣體漏出到爐外時，由於溫度之降低使氣化物質析出成為昇華物，會污染外部環境。

因此，在先前技術之熱處理裝置中，使爐內之壓力對爐外成為負壓，用來使爐內之氣體不會漏出到爐外。

另外有在爐內之熱風流路之最下游側設置觸媒壁，用來促進從處理基板產生之氣體之氧化分解，藉以抑制昇華物之發生之熱處理裝置(例如，參照專利文獻1)。

另外有在爐內之開口部之下方配置排氣管，經由設在排氣管之上面並穿通之吸引孔，用來吸引爐內之氣體之熱處理裝置(例如，參照專利文獻2)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2006-17357號公報

[專利文獻2]日本專利特開2008-96003號公報

但是，在對爐內之處理基板進行搬入/搬出時，當使開口部之擋門開放時，爐外之低溫之環境氣體會流入到爐內，而使昇華物附著在擋門之內側面，然後從擋門之內側面落下之昇華物有可能導致污損被搬入/搬出之處理基板。

在專利文獻1所記載之熱處理裝置中，未考慮到當開口部之開放時，由於低溫之環境氣體會流入到爐內而致使昇華物附著在擋門之內側面，不能防止從擋門之內側面落下之昇華物而導致污損處理基板。另外，在專利文獻2所記載之熱處理裝置中，成為需要有後處理而用來除去來自吸引後之氣體中之昇華物，同時為能使因為吸引而降低之爐內溫度上升，會使運轉成本增加。

本發明之目的是提供熱處理裝置，不需要爐內之清掃作業等之繁雜的後處理之追加，和不會造成運轉成本增加，而在開口部之開放時，可以抑制由於低溫之環境氣體之流入致使昇華物附著在擋門之內側面，並可以事先防止處理基板之污損。

本發明之熱處理裝置具備有爐、擋門和加熱器。爐具有使處理基板被搬入/搬出之開口部。擋門用來使開口部開閉。加熱器設在擋門，至少在開口部之開放時對擋門加熱。

依照此種構造時，在將處理基板對爐內進行搬入/搬出時，利用加熱器至少對使開口部開放之擋門和擋門之內側面周圍之環境氣體一起加熱。即使有爐外之環境氣體經由已開放之開口部流入到爐內時，亦不會使爐內之開口部近旁之壁面或環境氣體之溫度急劇地降低，可以抑制昇華物之發生，不會有昇華物附著在擋門之內側面。另外，由於利用加熱器之驅動而抑制爐內之溫度之降低，所以加熱器之驅動成本成為用來維持爐內之處理溫度。因此，設在擋門之加熱器之驅動成本、與將溫風供給到爐內之手段之驅動成本之降低互相抵銷，當與在擋門未設有加熱器之情況比較時，用來將爐內溫度維持在既定之處理溫度之運轉成本不會大幅地上升。

此種構造適用在具備有使爐內對爐外成為負壓之壓力調整部之情況。在具備有壓力調整部而用來防止由於在爐內之環境氣體中產生之昇華物對爐外污染之裝置中，由於爐內外之壓力差在開口部之開放時，外部氣體容易從爐外流入到爐內，但是經由具備有上述之構造，可以抑制在爐內之開口部近旁之昇華物之發生，而可以防止昇華物附著在擋門之內側面。

另外，在使擋門由複數之擋門構件構成，並分別使開口部之一部分選擇性地開閉之情況時，最好使加熱器獨立地配置在複數之擋門構件之各個，並利用加熱器至少對使開口部之一部分開放之擋門構件之內側面加熱。可以個別地對複數擋門構件之各個之內側面進行加熱，亦可以在處理基板之搬入/搬出時對從開放之部分流入到爐內之外部氣體確實地加熱。

依照本發明時，不會造成繁雜之後處理之追加，和不會造成運轉成本之增加，而在開口部之開放時可以抑制由於低溫之環境氣體之流入致使昇華物附著在擋門之內側面，並可以事先防止處理基板之污損。

圖1是本發明之實施形態之熱處理裝置之側面剖視圖。熱處理裝置10對被收容在爐1之爐內11之複數片之處理基板100，以既定之處理溫度加熱既定時間。爐1在前面形成有開口部12。在開口部12全面地配置有複數之擋門構件2。在複數之擋門構件2構成作為本發明之擋門之滑動式擋門。各個擋門構件2可以在開口部12之前面側於上下方向自由地移動。在複數之擋門構件2之中，經由包夾要在爐內11之對處理基板100進行搬入/搬出之位置，使上側之擋門構件2移動到上方，用來使開口部12之一部分開放。

在爐1之前面側配置有機器人裝置200。機器人裝置200將處理基板100對爐內11之既定之上下方向之位置進行搬入/搬出。

在爐1配置有熱風循環裝置3。熱風循環裝置3為能將爐內11之溫度維持在既定之處理溫度，而將爐內11之環境氣體加熱，並供給到爐內11。熱風循環裝置3兼作本發明之壓力調整部，用來使爐內11對爐外維持在呈稍微負壓。

塗佈有處理膜之玻璃基板等之處理基板在爐內11被加熱時，構成處理膜之物質之一部分會昇華，而被包含在爐內11之環境氣體中。當爐內11對爐外為等壓或呈正壓時，在處理基板之搬入/搬出而使開口部12開放時，爐內11之環境氣體中之昇華物會漏出到爐外，會污損作為清潔室之爐外之環境氣體。

因此，藉由使爐內11對爐外維持在呈稍微負壓，則即使在開口部12之開放時，包含有昇華物之爐內11之環境氣體亦不會漏出到爐外。

圖2是從熱處理裝置所使用之擋門構件之背面側(爐內側)所看到之立體圖。在複數之擋門構件2之各個之背面裝設加熱器4。加熱器4之構成是利用雲母等之具有耐熱性之絕緣材料43、44，覆蓋在埋設或安裝有加熱線41之絕緣板42之兩面。加熱器4利用例如螺絲固定在擋門構件2之背面。

加熱器4只要具有能發熱至例如150℃程度之溫度以上之容量即可，不需要具備有複雜之控制手段。但是，亦可以控制成以加熱器4之響應性足夠快作為條件，而成為只選擇性地驅動被設在上下包夾處理基板100(參照圖1)之搬入/搬出位置之擋門構件2之加熱器4。即使在此種情況時，熱處理裝置10全體之加熱所需要之電力亦不會大幅地變化。利用加熱器4之驅動對爐內11加熱，可以減少要在熱風循環裝置3(參照圖1)產生之熱量。因此，即使驅動加熱器4亦不會造成運轉成本之顯著上升。

另外，加熱器4之配置位置並不只限於擋門構件2之背面。亦可以裝著在擋門構件2之前面或內部。

圖3是熱處理裝置之處理基板之搬入/搬出時之主要部分之剖視圖。在對爐內11進行處理基板100之搬入/搬出時，在包夾爐內11之處理基板100之收容位置，使上側之擋門構件2移動到上方，藉以使開口部12之一部分成為搬入/搬出口12A地開放。

因為爐內11對爐外為負壓，所以當搬入/搬出口12A開放時，爐外之環境氣體會流入到爐內11。爐外之環境氣體當與爐內11之環境氣體比較時，由於為相當之低溫，所以在搬入/搬出口12A之近旁，會有爐內11之環境氣體之溫度降低至100~150℃之程度之情況。

當使爐內11之環境氣體之溫度降低地放置時，使利用加熱處理而從處理基板100之處理膜氣化之物質被冷卻析出，並成為昇華物地附著在擋門構件2之內側面(背面)。附著在擋門構件2之內側面之昇華物，由於擋門構件2之上下動作時之振動等之作用而落下，會污損搬入/搬出中之處理基板100。

因此，在本發明之熱處理裝置10中利用加熱器4將擋門構件2加熱。利用此種方式，使經由搬入/搬出口12A流入到爐內11之外部氣體變熱，而使爐內11之搬入/搬出口12A之近旁之溫度不會降低，且從處理膜氣化之物質之昇華物不會附著在擋門2之內側面。

圖4是熱處理裝置中之處理基板之搬入/搬出時之主要部分之剖視圖。在本實施形態中，經由固定具141將微加熱器(小直徑之護套加熱器(sheathed heater))104固定在擋門2之背面。微加熱器104具有可撓性，可以容易地以高密度配置在擋門2之背面之全面。

另外，在將微加熱器104固定在擋門2之背面時，不一定要使用固定具141。微加熱器104是利用絕緣材料和小直徑之SUS管等順序地覆蓋加熱線者，因為具有柔軟性、容易加工成為任意之形狀，所以可以以任意之方法固定在擋門2之背面。

圖5是本發明之更另一實施形態之熱處理裝置之擋門構件之從背面側所看到之立體圖。在本實施形態中以複數之擋門片121構成各個擋門構件102。複數之擋門片121被配置成在擋門構件102之長度方向排列。即使在擋門構件102之前面側和背面側產生有溫度差之情況時，亦可以使各個擋門片121在長度方向位移，而防止擋門構件102之彎曲。

在此種情況，將個別之加熱器204固定在各個擋門片121之背面。即使在擋門片121有位移之情況時，亦可以防止加熱器204之破損。另外，經由以微加熱器或雲母加熱器構成加熱器204之各個，可以容易地配置電源線。

上述之實施形態之說明，其全部之內容只作舉例用，而不應視為具限制性者。本發明之範圍不以上述之實施形態表示，而是以申請專利範圍表示。另外，本發明之範圍包含與申請專利範圍均等之意義和範圍內之所有之變更。

例如，在具備有複數之擋門構件使上端部或下端部在鉸鏈自由轉動之鉸鏈式擋門之熱處理裝置中，亦同樣地可以實施本發明。

1．．．爐體(爐)

2．．．擋門構件(擋門)

3．．．熱風循環裝置

4．．．加熱器

10．．．熱處理裝置

11．．．爐內

12．．．開口部

12A．．．搬入/搬出口

41．．．加熱線

42．．．絕緣板

43、44．．．絕緣材料

100．．．處理基板

102．．．擋門構件

104．．．微加熱器

121．．．擋門片

141．．．固定具

200．．．機器人裝置

204．．．加熱器

圖1是本發明之實施形態之熱處理裝置之側面剖視圖。

圖2是該熱處理裝置所使用之擋門構件之從背面側所看到之立體圖。

圖3是該熱處理裝置之處理基板之搬入/搬出時之主要部分之剖視圖。

圖4是熱處理裝置之處理基板之搬入/搬出時之主要部分之剖視圖。

圖5是本發明之更另一實施形態之熱處理裝置之從擋門構件之從背面側所看到之立體圖。

2．．．擋門構件

4．．．加熱器

41．．．加熱線

42．．．絕緣板

43．．．絕緣材料

44．．．絕緣材料

Claims (5)

1. 一種熱處理裝置，具備有：爐，具有使處理基板被搬入/搬出之開口部；擋門，用來使上述開口部開閉；和加熱器，設在上述擋門，至少在上述開口部之開放時對上述擋門加熱；上述擋門係為分別朝上下方向自由移動地來配置之複數之擋門構件，由選擇性地開閉上述開口部之一部分之複數之擋門構件所構成，上述加熱器係被獨立地配置在上述各個複數之擋門構件。
2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，包含有壓力調整部，用來使上述爐內相對於爐外成為負壓。
3. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中，具有驅動部，用來驅動配置在上述複數之擋門構件中之至少使上述開口部之一部分開放之擋門構件上之加熱器。
4. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中，上述各個複數之擋門構件係為將複數之擋門片沿長度方向來排列配置者，上述各個複數之擋門片係於背面具備有個別之加熱器。
5. 如申請專利範圍第3項之熱處理裝置，其中，上述各個複數之擋門構件係為將複數之擋門片沿長度方 向來排列配置者，上述各個複數之擋門片係於背面具備有個別之加熱器。