JP2007085702A - ガラス基板処理装置、ガラス基板処理システム及びガラス基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラス基板の熱処理時間を短くすることでガラス収納枚数を低減し、外形の小型化を実現することができるガラス基板処理装置を提供する。
【解決手段】 ガラス基板処理装置１は、加熱室２を備え、加熱室２は、公知の断熱材で作られた断熱壁３で６面が覆われている。加熱室２には、排気ダクト２１が取り付けられている。排気ダクト２１は、加熱室２の天井面に接続されている。加熱室２の内部には、基板載置部材３０と複数のハロゲンヒータ３１が設けられている。ガラス基板３２の加熱は、主としてハロゲンヒータ３１によって行われる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス基板を熱処理するガラス基板処理装置に関するものである。

従来より、下記特許文献１，２に開示されているようなガラス基板処理装置が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display）、有機ELディスプレイ等のようなフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel display）の製作に使用されている。
特開２００４−２１８９８４号公報 特開平６−６６７１５号公報

特許文献１に開示されたガラス基板処理装置は、断熱壁で囲まれた加熱室を有する。そしてガラスに特定の溶液を塗布したガラス基板を加熱室内に収容し、熱処理（焼成）する。
特許文献１に開示されたガラス基板処理装置では、加熱のための熱源として熱風が使用されている。即ち特許文献１に開示された熱処理装置では、加熱室の下部及び側面に空調部を有し、当該空調部で２５０°Ｃ程度の熱風を作る。そしてこの熱風を加熱室に送風してガラス基板を加熱する。

特許文献１に開示されたガラス基板処理装置では、加熱室の中に基板を載置する載置台が設けられている。載置台は、複数の棚を備えている。また特許文献１に開示されたガラス基板処理装置では、加熱室の、棚の高さに相当する位置に、小扉が設けられている。

一方、特許文献２に開示されたガラス基板処理装置では、ゴンドラと称される載置装置が採用されている。特許文献２に開示されたガラス基板処理装置では、ガラス基板を出し入れする扉は、１個である。ゴンドラは、複数の棚を有すると共に、加熱室の中で昇降する。

従来技術のガラス基板処理装置は、液晶ディスプレイ等の製造に広く利用され、需要者にも好評である。
しかしながら従来技術のガラス基板処理装置は、構造が複雑である上、装置が大きすぎるという問題があった。
即ち従来技術のガラス基板処理装置は、前記した様にいずれも熱風を熱源として使用するものであるから、ガラス基板の昇温に時間がかかる。そのため従来技術のガラス基板処理装置では、多数の基板を並列的に熱処理する構造を採用せざるを得ない。

そこで特許文献１に開示されたガラス基板処理装置では、前記した様に加熱室の内部に複数段の棚を備えた載置台を設けている。そして各段にガラス基板を載置し、多数のガラス基板を並列的に加熱する構造が採用されている。
また特許文献１に開示されたガラス基板処理装置では、前記した様に加熱室の正面に各棚に対応した細長い小扉が設けられている。特許文献１に開示されたガラス基板処理装置では、前記した小扉を開き、ロボット等を使用して各棚に一枚づつ基板を載置して行く。そしてロボット等を使用し、処理が終わったものから順次、取り出す。

この様に特許文献１に開示されたガラス基板処理装置は、内部に複数段の棚を備えた載置台が設置されているので、全体形状が大きく、場所を取る。

特許文献２に記載されたガラス基板処理装置は、全体形状は特許文献１よりも更に大きなものとなる。

そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、ガラス基板の熱処理時間を短くすることでガラス基板収容枚数を低減し、外形形状の小型化を実現することができるガラス基板処理装置の提供を課題とするものである。

上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、ガラス基板を熱処理するガラス基板処理装置において、断熱壁に覆われた加熱室と、加熱室を換気する換気装置と、加熱室内に設けられた基板載置部材と、ハロゲンヒータとを備え、基板載置部材はガラス基板を載置可能であり、前記ハロゲンヒータによってガラス基板を加熱可能であることを特徴とするガラス基板処理装置である。

本発明のガラス基板処理装置では、熱源としてハロゲンヒータを採用している。ハロゲンヒータは、ニクロム線等の様な熱容量の大きな部材を持たないので、ヒータ自身の昇温速度が早い。またハロゲンヒータは、輻射熱によって被加熱物を昇温させる。そのため本発明のガラス基板処理装置は、装置自身の昇温が早く、また熱が輻射によって直接ガラス基板に伝達されるので、ガラス基板の昇温が早い。そのため本発明のガラス基板処理装置は、基板一枚あたりの処理時間を短縮することができ、単位時間当たり処理量を維持しつつ、外形形状の小型化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、加熱室のガラス基板の上方に相当する部位に換気装置に連通する排気口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板処理装置である。
なおハロゲンヒータはガラス基板の上部に位置されることが望ましい。

本発明のガラス基板処理装置は、溶液等が塗布されたガラス基板を処理するのに適するものである。即ち、前記した様に、液晶ディスプレイ等の製造工程においては、溶液を塗布したガラス基板を熱処理する。この種のガラス基板を加熱すると基板上に塗布されていた特定の溶液等が気化してガスが発生する。そこで本発明は、ガスを排気するための換気装置を設けた。本発明では、ガラス基板はハロゲンヒータによって加熱される。加熱によって発生したガスは上昇するが、本発明のガラス基板処理装置では加熱室のガラス基板の上方に相当する部位に換気装置に連通する排気口が設けられているから、上昇したガスを円滑に排気することができる。

請求項３に記載の発明は、ハロゲンヒータはガラス基板の下部に位置され、加熱室には換気装置に連通する排気口が設けられ、前記排気口の近傍にヒータが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板処理装置である。

前記した様に、液晶ディスプレイ等に使用するガラス基板は、加熱するとガスが発生するが、ガスの温度が低下するとガス化した気化物が凝縮する。この凝縮物がガラス基板上に落下すると、不良の原因となる。
ガスが凝縮するのは、ガスの温度が低温となる部位であるが、ガスの温度が低温になる懸念があり、且つ凝縮物がガラス基板に落下する可能性が高いのは換気装置に連通する排気口の近傍である。
ここでハロゲンヒータをガラス基板の下部に設置すると、ハロゲンヒータによっては排気口近傍を加熱することができない。そのためハロゲンヒータをガラス基板の下部に設置すると、排気口の近傍の温度が低下し、ガスが凝縮し易い。
そこで本発明では、換気装置に連通する排気口の部分にヒータを設け、当該部位における凝縮物の生成を防止した。

請求項４に記載の発明は、熱風発生装置を備え、熱風によってもガラス基板が加熱されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガラス基板処理装置である。

本発明のガラス基板処理装置では、熱風によってもガラス基板が加熱されるので、ガラス基板の処理時間がより短いものとなる。また加熱室内の雰囲気温度を維持することができるので、気化ガスが凝縮しにくい。そのため凝縮物による不良率を低減することができる。

請求項５に記載の発明は、ハロゲンヒータを複数備え、各ハロゲンヒータは、個々のハロゲンヒータごと、あるいは所定のハロゲンヒータ群ごとに制御されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のガラス基板処理装置である。

本発明のガラス基板処理装置では、ハロゲンヒータの制御をヒータごと、或いは所定の群にわけて行うこととしたので、ガラス基板の温度ばらつきを少なくすることができる。

請求項６に記載の発明は、基板載置部材は単層であり、一枚のガラス基板のみを載置可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のガラス基板処理装置である。

本発明のガラス基板処理装置は、ガラス基板を一枚ずつ熱処理する。そのため装置の外形形状が小さい。

請求項７に記載の発明は、基板載置部材はコンベアであり、加熱室には基板挿入口と基板排出口が設けられ、ガラス基板は、コンベアによって基板挿入口側から基板排出口側に搬送されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のガラス基板処理装置である。

本発明のガラス基板処理装置では、基板載置部材がコンベアであり、搬送能力を持つ。そのため基板の導入や排出が容易である。また基板載置部材によってガラス基板を加熱室内で移動させ、その間にガラス基板を熱処理する方策も考えられる。即ちガラス基板を連続的に熱処理することも可能である。またコンベアを間欠的に動作させてもよい。

請求項８に記載の発明は、第一基板処理装置と、第二基板処理装置によって構成されるガラス基板処理システムであって、前記第一基板処理装置は請求項１乃至７のいずれかに記載のガラス基板処理装置であり、第二熱処理装置は複数のガラス基板を収納可能であって複数のガラス基板を同時に熱処理するものであることを特徴とするガラス基板処理システムである。

本発明のガラス基板処理システムは、上記したガラス基板処理装置を前処理装置として活用するものである。
処理されるガラス基板には、多くの場合、溶液等が塗布されるが、塗布される溶液等の中には、加熱初期に、より多量のガスを発生させるものがある。本発明は、この様な加熱初期に大量のガスを発生させる様なガラス基板を熱処理するのに好適な例を示すものである。

即ち前述した特許文献１，２に記載の従来技術のガラス基板処理装置は、加熱室内の温度が低下した時や、加熱室の温度の低い部位等に触れたときに気化物（ガス）が凝縮して装置の各部に付着し、さらに凝縮物がガラス基板上に落下して製品の歩留りを低下させるという問題があった。
そのため従来の熱処理装置では、加熱室の内外を掃除して付着した凝縮物を取り除く作業を頻繁に行わなければならなかった。

そこで発明者らが凝縮物の発生を抑制するために調査を行ったところ、処理する基板には多種のものがあり、一概には言えないものの、加熱初期により多くのガスを発生する基板があることが分かった。
この様な加熱初期により多くのガスを発生させる基板を熱処理する際には、特許文献１，２に記載された様なガラス基板処理装置に基板を挿入する前に、ガラス基板を所定の温度まで昇温しておけば、この昇温段階で気化成分の多くがガス化するのではないかと予想した。

ここで前記した請求項１乃至７に記載したガラス基板処理装置は、短時間でガラス基板を昇温させることができるので、特許文献１，２に記載の従来技術の装置に挿入する前に請求項１乃至７に記載した装置で基板を熱処理すれば、後側の装置内でガスが発生しにくく、凝縮物が生じにくい。そのためガラス基板の歩留りが上昇する。
また従来技術のガラス基板処理装置は、昇温が遅いという点が欠点であるが、請求項１等に記載されたガラス基板処理装置を使用して前処理すると、全体としての処理時間が短縮され、処理能力が増大する。即ち特許文献１，２に記載の従来技術の装置に挿入する前に請求項１乃至７に記載した装置で基板を熱処理すれば、後側の装置内での熱処理時間が短くなる。

上記した様に請求項８に記載のガラス基板処理システムは、第一基板処理装置と、第二基板処理装置によって構成される。そして第一基板処理装置は、請求項１等に記載されたガラス基板処理装置であり、第二基板処理装置は、従来構成のガラス基板処理装置である。
本システムによると、従来構成のガラス基板処理装置の欠点が、第一基板処理装置に補われ、高い処理能力を発揮する。また、加熱初期により多くのガスを発生させる基板の熱処理に本システムを採用すると、第一基板処理装置における処理中にガスの多くが発生してしまい、第二基板処理装置で処理する際におけるガスの発生が抑制されるので、凝縮物による不良が少なく、品質が高い上に、製品の歩留りも高いものとなる。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載のガラス基板処理装置によってガラス基板を熱処理した後、前記した処理時間よりも長時間に渡って他の熱処理装置によってガラス基板を熱処理することを特徴とするガラス基板処理方法である。

本発明のガラス基板処理方法についても、上記したガラス基板処理装置を前処理装置として活用するものであり、従来技術の欠点が補われ、処理能力が増大すると共に品質、歩留りともに向上する。

本発明のガラス基板処理装置は、従来技術と同等の処理能力を維持し、且つ装置の小型化を実現することができる効果がある。
また本発明のガラス基板処理システム及びガラス基板処理方法を、加熱初期により多くのガスを発生させる基板の熱処理に採用すると、処理品質及び歩留りの向上を図ることができる。

以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第一実施形態のガラス基板処理装置の模式断面図である。図２は、図１のガラス基板処理装置の断面斜視図である。

図において、１は、本実施形態のガラス基板処理装置を示す。ガラス基板処理装置は、図に示すように、加熱室２を中心とするものである。加熱室２は、公知の断熱材で作られた断熱壁３で６面が覆われている。
また加熱室２には、一方の面に開閉扉５が設けられている。開閉扉５はヒンジ６を介して加熱室２の本体に取り付けられており、図示しないシリンダー等によって揺動し、加熱室２の正面側開口７を開閉する。

加熱室２には、換気装置１０が取り付けられている。換気装置１０は、給気部１１と排気部１２に分かれている。
給気部１１は、給気ダクト１５を備え、給気ダクト１５に給気ファン１７、ヒータ１８及びフィルター２０が設けられたものである。
給気ダクト１５は、加熱室２の下部に接続されている。本実施形態では、給気側ファン１７の下流側にヒータ１８及びフィルター２０が順次設けられている。

一方、排気部１２は、排気ダクト２１を備え、排気ダクト２１の末端側に排気ファン２３が設けられたものである。
本実施形態では、排気ダクト２１は、加熱室２の天井面に接続されている。

加熱室２は、相当の容積を有する部分であり、内部に基板載置部材３０と複数のハロゲンヒータ３１が設けられている。
基板載置部材３０は、ガラス基板３２を載置する台であり、本実施形態では、単層であってただ一枚のガラス基板３２を載置することができる。
基板載置部材３０は、図示しない枠部材の上面に多数のピン３５が設けられたものであり、ピン３５にガラス基板３２を載せる。

ハロゲンヒータ３１は、公知のそれと同様にバルブ内にフィラメントが内蔵され、さらにバルブ内にハロゲンガスと、アルゴン、窒素等の不活性ガスが導入されたものである。本実施形態で採用するハロゲンヒータ３１は、図２に示すように長尺状のバルブを持つ。ハロゲンヒータ３１の上面には図示しない反射板が設けられている。なお加熱室２の内面における反射を利用することにより反射板を略することもできる。

本実施形態では、ハロゲンヒータ３１は、いずれも基板載置部材３０の表面側に設けられている。即ちハロゲンヒータ３１は、いずれもガラス基板３２の上面に位置する。
ハロゲンヒータ３１は、長尺状であり、多数、平行に設けられているから、全体として長方形の範囲に分布している。この範囲は、処理しようとするガラス基板３２よりも大きい。即ちハロゲンヒータ３１が分布する範囲は、縦方向の長さも、横方向の長さも、面積についてもガラス基板３２よりも大きい。

次に、本実施形態のガラス基板処理装置１の機能を、ガラス基板の処理手順を追って説明する。
処理するガラス基板３２は、液晶ディスプレイの部品となるものであり、一面に溶液が塗布されている。

また準備段階として、給気ダクト１５に設けられたヒータ１８を予熱しておく。
ハロゲンヒータ３１は、消灯（通電停止）した状態である。
そしてこの状態において、加熱室２の開閉扉５を開き、図示しないロボットによってガラス基板３２を加熱室２に導入し、基板載置部材３０の上に載せる。そして加熱室２の開閉扉５を閉じ、ガラス基板３２に対する熱処理を開始する。
即ち各ハロゲンヒータ３１に通電し、ハロゲンヒータ３１から赤外線を輻射させる。輻射された赤外線は、直接的に、あるいは背面に設けられた反射板（図示せず）によって反射され、集中的にガラス基板３２側（上面側）に向かい、ガラス基板３２の表面に照射される。
その結果、ガラス基板３２は、赤外線によって昇温する。ここでハロゲンヒータは、セラミックヒータや電熱線によるヒータに比べて自己の熱容量が小さく、極めて短時間の内に所望の温度に達する。そのためガラス基板３２は、たちまちの内に昇温する。
また同時に、本実施形態では、給気ダクト１５に設けられた給気ファン１７を起動し、ヒータ１８によって昇温された熱風を加熱室２に供給する。同時に排気ダクト２１に設けられた排気ファン２３も起動し、加熱室２を換気する。

給気ダクト１５は、加熱室２の下部に開口しており、上方を向いているから、供給された熱風は、ガラス基板３２の下部側に衝突し、熱風によってもガラス基板３２が昇温する。
ガラス基板３２が昇温すると、ガラス基板３２からガスが発生するが、当該ガスは、熱風と共に排気ダクト２１に入り、排気ファン２３に吸引されて外部に排気される。

ガラス基板３２が所定の温度となり、さらに所定の時間が経過すると、給気ファン１７を停止すると共にハロゲンヒータ３１への通電を停止する。そして開閉扉５を開き、図示しないロボットによって処理後のガラス基板３２を取り出す。
ガラス基板３２を加熱室２に挿入してから排出するまでの時間は、ガラス基板３２の昇温時間が早いことから従来の装置に比べて短い。また上記したガラス基板処理装置１は、ガラス基板３２を一枚づつ処理するものであるから外形形状が小さく、場所を取らない。

次に本発明の他の実施形態（第二実施形態）について説明する。なお第二実施形態のガラス基板処理装置１’は、先の実施形態と共通する部分が多いので、共通する部分については、同一の番号を付すことによって重複する説明を省略する。
図３は、本発明の第二実施形態のガラス基板処理装置の模式断面図である。図４は、図３のガラス基板処理装置の断面斜視図である。図５は、図３、４のガラス基板処理装置で使用するハロゲンヒータの断面斜視図である。

前述した第一実施形態のガラス基板処理装置１では、ハロゲンヒータ３１を基板載置部材３０の表面側に設けたのに対し、第二実施形態のガラス基板処理装置１’ではハロゲンヒータ３１が基板載置部材３０の裏面側に設けられている。
また加熱室２の排気ダクト２１との接続部近傍に排気ガス加熱用ヒータ２５が設けられている。即ち加熱室２の天井面には、排気ダクト２１の内部と連通する排気口２６が設けられており、この排気口２６の近傍に排気ガス加熱用ヒータ２５が設けられている。

本実施形態では、排気ガス加熱用ヒータ２５は、排気ダクト２１内に設けたが、加熱室２の天井面であって、排気口２６の近傍に設けてもよい。
なお加熱室２に設けられた排気口２６は、後記する基板載置部材３０の上部側に位置し、ガラス基板３２を基板載置部材３０に載置すると、その真上の位置に排気口２６が位置する。
また本実施形態では、二本のハロゲンヒータ３１が図５の様に一対となっており、その下面に反射板３８が設けられている。なお図３では、作図の関係上、二本が一組となった状態は省略している。本実施形態では、ハロゲンヒータ３１を二本一組とし、これに一基の反射板３８を設けたが、もちろんハロゲンヒータ３１の一本づつに反射板を設けてもよい。

本実施形態では、ハロゲンヒータ３１は、反射板３８ごとに制御される。即ち前記した様に、ハロゲンヒータ３１は、二本一組（一群）となって反射板３８に装着されているが、各反射板３８に属するハロゲンヒータ３１には同一の電力が供給される。しかしながら反射板３８の組（群）ごとに供給電力を増減させることができる。またさらに発展させてハロゲンヒータ３１を一本づつ個別に制御する構成としてもよく、一本づつ個別に制御する方がガラス基板３２をより均等に昇温させることができる。
本実施形態のガラス基板処理装置１では、排気ダクト２１の入口部分にヒータ２５が設けられているから、ガスは当該ヒータ２５によって保温される。そのため加熱室２内や、排気ダクト２１の入口部分でガスの成分が凝縮することはない。従って本実施形態では、凝縮物がガラス基板３２に落下することはない。

以上説明した実施形態では、ガラス基板処理装置１，１’によってガラス基板を完全に熱処理したが、ガラス基板処理装置１，１’を前処理装置として活用することもできる。

図６は、本発明の第三実施形態のガラス基板処理システムのシステム構成図である。
図に示すガラス基板処理システムは、前述したガラス基板処理装置１と、搬送装置４０、及び積層型のガラス基板処理装置４３によって構成されている。
ここで搬送装置４０は、例えば公知のロボットであり、ガラス基板３２の移動を行うものである。

ガラス基板処理装置４３は、例えば特許文献１，２に開示された構成であり、内部に複数のガラス基板を収納することができ、これらを熱風等によって同時に並列的に加熱するものである。
より具体的には、ガラス基板処理装置４３は、加熱室４４の内部にゴンドラ４６を備えている。ゴンドラは、多数段の載置棚を備え、各段にそれぞれガラス基板３２を載置することができる。またゴンドラの下部には昇降装置４７が設けられている。
加熱室の正面には図示しない開閉扉が設けられている。
ガラス基板処理装置４３は、図示しない開閉扉を開いてガラス基板３２をゴンドラの一つの載置棚に乗せ、その後、ゴンドラを昇降させて新たな棚を開閉扉の位置と一致させる。そして新たな棚に別のガラス基板３２を載置する。これを順次繰り返して複数の棚にそれぞれガラス基板３２を載置し、熱風等によって同時に多数のガラス基板３２を加熱するものである。
ガラス基板処理装置４３の変形例として、ゴンドラに代わって固定棚を設け、開閉扉を昇降させたり、複数の開閉扉を上下に積層し、順次開閉させる構成が考えられる。

次に本実施形態のガラス基板処理システムの使用方法について説明する。本実施形態のガラス基板処理システムでは、先にガラス基板処理装置１によってガラス基板を昇温させ、それを直ちに取り出して積層型のガラス基板処理装置４３に搬入する。そして積層型のガラス基板処理装置４３によって十分に熱処理を行う。即ち積層型のガラス基板処理装置４３では、前処理よりも長い時間に渡って熱処理される。

具体的に説明すると、先の実施形態と同様に、一面に溶液が塗布されたガラス基板３２をガラス基板処理装置１の加熱室２に導入し、加熱室２の開閉扉５を閉じた後に各ハロゲンヒータ３１に通電し、ハロゲンヒータ３１から赤外線を輻射させてガラス基板３２を加熱する。
前記した様に、ハロゲンヒータ３１は、自己の熱容量が小さく、極めて短時間の内に所望の温度に達するので、ガラス基板３２は、たちまちの内に昇温する。

ここで熱処理されるガラス基板３２が、加熱初期により多量のガスを発生させる性質を有するものであるならば、ガラス基板３２が昇温すると、塗布された溶液からガスが発生するが、ガスの発生は、時間と共に減少する。即ち昇温された初期においては溶液から多量のガスが発生するが、ガスは昇温の初期に多く発生するものであり、時間の経過と共にガスの発生量は低下する。
また図３に示すガラス基板処理装置１’の様な、排気ダクト２１の入口部分にヒータ２５を設けた構成を採用すれば、ガラス基板３２から発生したガスは、前記したヒータ２５によって保温されているから、少なくとも加熱室２やこの近傍においては凝縮しない。
そして本実施形態では、ガスの発生が収まった後にガラス基板３２を取り出す。
ガラス基板３２を取り出すタイミングは、処理時間を基準としてもよく、ガラス基板３２の表面温度や加熱室２の温度を基準としてもよい。またガス量を検知してこれが減少したことを検知した後にガラス基板３２を取り出してもよい。
ただし、ガラス基板３２は、完全に熱処理が終了してしまう前に取り出すことが重要である。

取り出されたガラス基板３２は、ロボットハンド３４によって直ちに積層型のガラス基板処理装置４３に搬入される。またガラス基板３２を取り出すことによって前処理装置たるガラス基板処理装置１が空き状態となるから、新たに別のガラス基板３２をガラス基板処理装置１に導入し、前処理を行う。
前記した様に、ガラス基板処理装置１は、短時間の内に昇温するから、後工程の積層型のガラス基板処理装置４３にガラス基板３２を配置したり、ゴンドラ４７を昇降させている間に、次のガラス基板処理装置１の前処理が終了する。そのためロスタイムはほとんど生じない。

積層型のガラス基板処理装置４３によってガラス基板３２の熱処理が続行されるが、前の段階において、ガラス基板処理装置１によって既にガラス基板３２は昇温しているから、ガラス基板処理装置４３内においてガラス基板３２の温度を立ち上げる必要はない。そのため、一枚のガラス基板３２に要した昇温時間は、従来に比べて短くて足る。また仮にガラス基板３２が、加熱初期により多量のガスを発生させる性質を有するものであるならば、ガラス基板処理装置１，１’で加熱された時に、生成ガスがほとんど出尽くしているから、積層型のガラス基板処理装置４３で処理する際にはガスの発生が少ない。そのため処理品の品質が高く、且つ歩留りも高い。

以上説明したガラス基板処理装置１，１’は、ガラス基板３２を一枚づつ、バッチ式に処理するものであるが、連続的に熱処理したり、タクト送り的に熱処理を行わさせる構成を採用することもできる。
図７は、本発明の第四実施形態のガラス基板処理装置の斜視図である。図８は、本発明の第四実施形態のガラス基板処理装置の模式断面図である。図９は、図７に示すガラス基板処理装置に内蔵されるコンベアの平面図である。
図７に示すガラス基板処理装置５０は、より大型の加熱室５１を備え、加熱室５１内にコンベア５３が配されている。
加熱室５１は、全長が長く、内部に２つの加熱ステージ６２，６３を持っている。即ち加熱室５１は、２個のガラス基板を水平に並べて設置することができる広さを持つ。
加熱室５１には前記したそれと同様に給気ダクト１５と排気ダクト２１が設けられている（図８）。給気ダクト１５及び排気ダクト２１の構成は、先の実施形態と同様であり、給気ダクト１５には給気側フィルター２０と給気ファン、ヒータ等が設けられている。なお作図の都合上、給気ファン等は省略している。

排気ダクト２１には、排気側フィルター（図示せず）と排気ガス加熱用ヒータ２５及び排気ファン（図示せず）が設けられている。
図８では、加熱室５１に給気ダクト１５と排気ダクト２１がそれぞれ一本づつ取り付けられているが、加熱室５１がより長い場合には、給気ダクト１５及び排気ダクト２１を複数設けることが推奨される。

また本実施形態には、加熱室５１の両端に開口６０，６１が設けられている。一方の開口は、基板挿入口６０として機能し、他方の開口は基板排出口６１として機能する。
基板挿入口６０及び基板排出口６１には図示しないエアーカーテンが設置され、熱気の洩れが防止されている。なおエアーカーテンに代わって開閉式の扉を設けてもよい。

コンベア５３は、図９に示すように、一種のローラコンベアであり、複数の回転軸７１が並行に並べられたものである。そして各回転軸７１にはそれぞれ抵抗付与部材７５，７６，７７が取り付けられている。抵抗付与部材７５，７６，７７は段付きの円筒体であり、回転軸７１と一体的に回転する。なおガラス基板３２は抵抗付与部材７５，７６，７７の上に載置されて移送される。
各回転軸７１は、図７の様に加熱室５１の外に突出している。また各回転軸７１の先端にはスプロケット７２が取り付けられている。そして各スプロケット７２にチェーン７３が係合している。チェーン７３は、図示しないテンショナーによって弛みなく懸架されており、図示しないモータによって各回転軸７１が同期的に回転される。

なおローラコンベアに代わってチェーンコンベアや、ネット状のベルトを懸架したベルトコンベアを採用することもできる。さらに磁気を利用して駆動する構成を採用することもできる。

コンベア５３の上部にハロゲンヒータ３１が並べて設置されている。ハロゲンヒータ３１の構造は、先の第一実施形態で採用したものと同様である。
ハロゲンヒータ３１の配置は、二箇所に集中している。即ち図８に示すように基板挿入口６０側に一群のハロゲンヒータ群６５があり、基板排出口６１側にもう一つのハロゲンヒータ群６６がある。そしてハロゲンヒータ群６５，６６の広さは、一枚のガラス基板３２に匹敵するものであり、第一のハロゲンヒータ群６５によって第一の加熱ステージ６２が構成されている。また第二のハロゲンヒータ群６６によって第二の加熱ステージ６３が構成されている。ハロゲンヒータは、群ごとにオンオフすることができる。また各群に属するハロゲンヒータは先の実施形態と同様に二組（２灯で構成される群）ごとに温度制御が可能である。またさらに発展させてハロゲンヒータ３１を一本づつ個別に制御する構成としてもよく、一本づつ個別に制御する方がガラス基板３２をより均等に昇温させることができる。

次に本実施形態のガラス基板処理装置５０の機能について説明する。
本実施形態のガラス基板処理装置５０では、図示しないロボット等を使用し、基板挿入口６０から露出したコンベア５３にガラス基板３２の一部を載置する。そしてコンベア５３を起動し、ガラス基板３２を加熱室５１に引き込む。
コンベア５３は、ガラス基板３２が第一加熱ステージ６２に達すると停止する。そして第一加熱ステージ６２に属するハロゲンヒータ３１に通電し、第一加熱ステージ６２でガラス基板３２を昇温する。この時、図示しない給気ファンを起動して加熱室５１内に熱風を送り、熱風によってもガラス基板３２を昇温する。

一方、ガラス基板処理装置５０の外部においては、図示しないロボットが次の段取りを開始している。具体的には、別のガラス基板３２を保持し、基板挿入口６０にガラス基板３２を搬送する。そしてガラス基板３２が基板挿入口６０の近傍に運ばれると、先の工程と同様に基板挿入口６０から露出したコンベア５３にガラス基板３２の一部を載置する。そしてコンベア５３を再度起動する。その結果、先にガラス基板処理装置５０の第一加熱ステージ６２にあったガラス基板３２は、次の第二加熱ステージ６３に移動し、代わって後から搬入されたガラス基板３２が第一加熱ステージ６２に搬入される。
なおコンベア５３の移動中は、一旦全てのハロゲンヒータ３１を消灯することが望ましいが、発熱した状態のままでコンベア５３を動作させてもよい。

そして第二ステージ６３においては先に搬入したガラス基板３２を熱処理し、第一加熱ステージ６２においては新たに搬入したガラス基板３２を熱処理する。
そしてガラス基板処理装置５０の外部においては、図示しないロボットがさらに次の段取りを開始しており、基板挿入口６０に第３のガラス基板３２を搬送する。そして第３のガラス基板３２は、先の工程と同様、その一部がコンベア５３載置され、続いてコンベア５３が再起動される。その結果、最も先に搬入されたガラス基板３２は、基板排出口６１から排出される。排出されたガラス基板３２は、図示しない受取装置によって引き取られ、次工程に運ばれる。

また先にガラス基板処理装置５０の第一加熱ステージ６２にあったガラス基板３２は、第二加熱ステージ６３に移動し、後から搬入されたガラス基板３２は、第一加熱ステージ６２に移動する。
こうしてガラス基板処理装置５０の外部においては搬送装置たるロボットが休みなく稼働し、ガラス基板処理装置５０の内部においても少ない休止時間でガラス基板３２が加熱される。
この様に上記したガラス基板処理装置５０は、ガラス基板処理装置５０だけでなく、その周辺機器の稼働率をも向上させることができる。

上記した実施形態では、加熱室５１の中に２つの加熱ステージを設けたが、より多くの加熱ステージを設けてもよい。逆に、加熱ステージを設けずに、ハロゲンヒータを均等に配置し、コンベアを連続的に運転し、ガラス基板を移動しつつ加熱する方策を採用することもできる。

また上記した実施形態では、第一加熱ステージ６２と第二加熱ステージ６３の双方ともがハロゲンヒータを熱源としているが、第二加熱ステージ以降については、他の種類のヒータを活用してもよい。もちろん、ハロゲンヒータと他のヒータを併用してもよい。

本発明の第一実施形態のガラス基板処理装置の模式断面図である。 図１のガラス基板処理装置の断面斜視図である。 本発明の第二実施形態のガラス基板処理装置の模式断面図である。 図３のガラス基板処理装置の断面斜視図である。 図３、４のガラス基板処理装置で使用するハロゲンヒータの断面斜視図である。 本発明の第三実施形態のガラス基板処理システムのシステム構成図である。 本発明の第四実施形態のガラス基板処理装置の斜視図である。 本発明の第四実施形態のガラス基板処理装置の模式断面図である。 図７に示すガラス基板処理装置に内蔵されるコンベアの平面図である。

符号の説明

１ ガラス基板処理装置
２ 加熱室
３ 断熱壁
５ 開閉扉
１０ 換気装置
１１ 給気部
１２ 排気部
１７ 給気ファン
１８ ヒータ
２５ 排気ガス加熱用ヒータ
２６ 排気口
３０ 基板載置部材
３１ ハロゲンヒータ
３２ ガラス基板
３８ 反射板
４０ 搬送装置
４３ 積層型のガラス基板処理装置
４６ ゴンドラ
５０ ガラス基板処理装置
５１ 加熱室
５３ コンベア
６２，６３ 加熱ステージ

Claims (9)

1. ガラス基板を熱処理するガラス基板処理装置において、断熱壁に覆われた加熱室と、加熱室を換気する換気装置と、加熱室内に設けられた基板載置部材と、ハロゲンヒータとを備え、基板載置部材はガラス基板を載置可能であり、前記ハロゲンヒータによってガラス基板を加熱可能であることを特徴とするガラス基板処理装置。
2. 加熱室のガラス基板の上方に相当する部位に換気装置に連通する排気口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板処理装置。
3. ハロゲンヒータはガラス基板の下部に位置され、加熱室には換気装置に連通する排気口が設けられ、前記排気口の近傍にヒータが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板処理装置。
4. 熱風発生装置を備え、熱風によってもガラス基板が加熱されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガラス基板処理装置。
5. ハロゲンヒータを複数備え、各ハロゲンヒータは、個々のハロゲンヒータごと、あるいは所定のハロゲンヒータ群ごとに制御されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のガラス基板処理装置。
6. 基板載置部材は単層であり、一枚のガラス基板のみを載置可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のガラス基板処理装置。
7. 基板載置部材はコンベアであり、加熱室には基板挿入口と基板排出口が設けられ、ガラス基板は、コンベアによって基板挿入口側から基板排出口側に搬送されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のガラス基板処理装置。
8. 第一基板処理装置と、第二基板処理装置によって構成されるガラス基板処理システムであって、前記第一基板処理装置は請求項１乃至７のいずれかに記載のガラス基板処理装置であり、第二熱処理装置は複数のガラス基板を収納可能であって複数のガラス基板を同時に熱処理するものであることを特徴とするガラス基板処理システム。
9. 請求項１乃至７のいずれかに記載のガラス基板処理装置によってガラス基板を熱処理した後、前記した処理時間よりも長時間に渡って他の熱処理装置によってガラス基板を熱処理することを特徴とするガラス基板処理方法。

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