JPH1022058A - 熱 盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱源パイプの腐食を防止することで温度分布
を良好にすること。 【解決手段】 熱板１の主面１ａに対向するよう該熱板
１に設けた熱源パイプ３を含み、前記熱源パイプ３は、
第１のパイプ部材３ａと、該第１のパイプ部材３ａの内
周面に外周面が密着している第２のパイプ部材３ｂとを
有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱物を加熱す
る熱盤に属し、特に、半導体もしくは液晶ディスプレイ
などを製造するための熱処理行程で用いられる熱盤に属
する。

【０００２】

【従来の技術】熱盤の従来技術としては、たとえば、液
晶ディスプレイの製造工程に用いられるものが知られて
いる。近年、薄型、低消費電力の液晶ディスプレイ装置
（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ ＣｒｙｓｔａＬ Ｄｉｓｐｌ
ａＹ）が注目されるようになったが、現在、市場に出て
いるＬＣＤは、単純マトリクス駆動のＳＴＮ（Ｓｕｐｅ
ｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＴＦＴ
の改良であるＭＩＭ（ＭｅｔａＬ ＩｎｓｕｉａｔｏＲ
Ｍｅｔａｌ）方式などがある。これらの中で一つ一つ
の画素にトランジスターが埋め込まれているＴＦＴ方式
は、液晶パネル全体の６割を占めている。

【０００３】このＴＦＴ型ディスプレイは、構造材であ
るガラス基盤やスペーサーとか液晶のほかはすべてが非
常に薄い膜によって構成されている。特に画素の開閉を
行うスイッチとなるＴＦＴ部分の構造は、半導体集積回
路に良く見られるメタル、シリコン、及び絶縁膜の組み
合わせである。これらはやはり半導体と同じように、薄
膜形成、露光、エッチング処理によるリソグラフィーの
繰り返しによる製造工程によって作り込まれる。このと
きに２００℃前後の昇温や降温が必要となり、その加熱
及び冷却のために熱盤が使用されている。

【０００４】熱盤がどのように用いられるかを図４に示
すプリベーク行程でその一例を説明する。

【０００５】液晶ディスプレイの製造装置は、大きさ５
×２×２ｍ³ 程度の直方体の箱体１７１によって外装構
造が作られている。箱体１７１の内部には複数の仕切板
を設けて複数の小部屋１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，
１７２ｄが設けられている。小部屋１７２ａ，１７２
ｂ，１７２ｃ，１７２ｄの下部には、熱盤１７３ａ，１
７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄが一つづつ設置されてい
る。

【０００６】箱体１７１の両側面には窓１７４ａ，１７
４ｂが形成されている。一方の窓１７４ａには，各小部
屋１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄに加工途中
の液晶ガラス基板１８０を入れる。そして一例として順
に１１０℃、１４０℃、１６０℃、１１０℃に温度調節
された熱盤１７３ａ，１７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄが
設けてある４つの小部屋１７２ａ，１７２ｂ，１７２
ｃ，１７２ｄを通過させて他方の窓１７４ｂへ送出させ
る。このような平面インライン加熱方式がプリベーク工
程である。

【０００７】なお、平面のインライン式を例にして記述
したが、枚葉式という液晶ガラス基盤を複数段に積み重
ねたり、塗布装置として一緒に組み込まれている場合も
ある。また、成膜、加熱処理する拡散、ＣＶＤ装置、熱
処理装置等の半導体製造装置にも組み込まれている。

【０００８】このような従来の液晶ディスプレイの製造
装置用の熱盤、あるいは半導体製造装置用の熱盤として
は、液晶もしくは半導体と接する面に液晶ディスプレイ
あるいは半導体に接し、又は近接してその液晶ディスプ
レイあるいは半導体を乾燥・熱処理させるための一面が
平らで一面に不純物の露出の生じない平面板（トッププ
レート）と、そのトッププレートを加熱するための加熱
源が合体したものがある。これらの熱盤については、出
願人が先に出願した、特願平８−１１６７８８号の明細
書に述べられている。

【０００９】図６に示した熱盤は、液晶ディスプレイの
製造装置用の熱盤、あるいは半導体製造装置用の熱盤と
して用いられる構成とした従来技術を示している。

【００１０】この熱盤には、トッププレート２００の裏
面に一条の溝部２０１が形成されており、この溝部２０
１に温水もしくは冷却水を流通して加熱や冷却等に用い
るように構成されている。トッププレート２００の裏面
には、この溝部２０１を水密に封止するために封止板２
０３が設けられる。また、トッププレート２００の裏面
には、トッププレート２００の溝部２０１と同じ向きに
封止パッキン部材（図示せず）を嵌め込むためのパッキ
ン溝２０８が形成されている。トッププレート２００と
封止板２０３とは、パッキン溝２０８に封止パッキン部
材が嵌め込まれて、ネジ２０４によって一体に固定され
る。封止板２０３には、液体を溝部２０１へ流入するた
めの流入パイプ２０６と、液体を溝部２０１から流出す
るための流出パイプ２０７とが接続されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した従来技術の構成でなる熱盤は、溝部２０１を水密
に封止するための構造が複雑になっていまうという問題
がある。

【００１２】また、従来例の構成でなる熱盤は、溝部２
０１と封止板２０３との間を流通する冷却水として水の
溶存物の金属への攻撃を回避するため、工業用の純水を
用いることから、トッププレート２００の溝部２０１の
内面に残存する金属材の攻撃や金属からの金属イオンの
溶出によって腐食が生じるという問題がある。特に、ト
ッププレート２００がアルミニウム等の柔らかい金属材
料であると、溝部２０１の切削による金属粉の残存など
によっても腐食が生じる。

【００１３】さらに、トッププレート２００の溝部２０
１に代えて、パイプをトッププレート２００に固定する
ものにあっては、トッププレート２００とパイプ２００
とをアルミニウム材とすると、トッププレート２００と
パイプ２００を流通する工業用の純水とによって同様の
腐食を生じる恐れがあり、長時間の使用状態によって水
漏れする危険性がある。

【００１４】それ故、本発明の課題は、トッププレート
にパイプを固定して用い、このパイプの腐食を防止する
ことで長時間にわたって温度分布を良好にでき、かつト
ッププレートに液晶あるいは半導体を載置したときの熱
盤の主面の温度ひずみの改良を図った熱盤を提供するこ
とにある。

【００１５】

【発明を解決するための手段】本発明によれば、被加熱
物を乗せて加熱する主面を有する熱板と、前記主面に対
向するよう該熱板１に設けた熱源パイプとを含む熱盤に
おいて、前記熱源パイプは、第１のパイプ部材と、該第
１のパイプ部材の内周面に外周面が密着している第２の
パイプ部材とを有していることを特徴とする熱盤が得ら
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照して本
発明の熱盤の一実施の形態例を説明する。図１及び図２
を参照して、熱盤は、液晶ガラス基板のような被加熱物
を乗せて被加熱物を加熱する主面１ａを有する熱板（以
下、フェースプレートと呼ぶ）１と、主面１ａに対向す
るようフェースプレート１に設けた熱源パイプ３とを含
む。

【００１７】フェースプレート１には、主面１ａとは反
対側の一面１ｂに熱源パイプ３を装着するために一条の
溝部５が形成されている。そして、熱源パイプ３の外周
面が溝部５の内壁に接合されている。熱源パイプ３の外
周面の一部は、溝部５の開口側で露出している。溝部５
に熱源パイプ３を装着するには、プレス機等によって溝
部５に熱源パイプ３を圧入し、溝部５の開口縁を加締め
など、周知な手段によって可能である。

【００１８】この実施の形態例の熱盤では，約２４０〜
３４０ｍｍの円盤状からなるフェースプレート１の一面
１ｂに溝部５をループ状に設け、その溝部５に熱源パイ
プ３を挿入して溝部５の縁部分を加締め（あるいはネジ
等）で固定している。この際、熱源パイプ３の両端部
は、主面１ａとは反対側の一面１ｂ上の曲げげられて、
ほぼ立設した状態に形成されて熱源パイプ３の一方端を
加熱もしくは冷却のための液体の流入部とし、他方端を
液体の流出部としている。

【００１９】熱源パイプ３は、第１のパイプ部材３ａ
と、この第１のパイプ部材３ａの内側に設けられている
第２のパイプ部材３ｂとを有している。第１のパイプ部
材３ａの内周面には、第２のパイプ部材３ｂを密着加工
することなく押し込み溝部５に第１のパイプ部材３ａを
含む第２のパイプ部材３ｂを押し入れて全体を加締める
ことによって完全に密着させ、第２のパイプ部材３ｂの
外周面が第１のパイプ部材３ａに密着している。

【００２０】また、第２のパイプ部材３ｂは、この第２
のパイプ部材３ｂを流通する工業用の純水などの流体に
対して耐腐食性を有し、第１のパイプ部材３ａよりも高
硬度の材料によって作られている。そして、フェースプ
レート１と第１のパイプ部材３ａとは、フェースプレー
ト１の表面処理が自由に設定できるようにこれらが同一
の金属材料によって作られている。第２のパイプ部材３
ｂはフェースプレート１及び第１のパイプ部材３ａとは
異なる金属材料によって作られている。

【００２１】第１のパイプ部材３ａは、例えば、アルミ
ニウム材であり、第２のパイプ部材３ｂはステンレス材
のように第１のパイプ部材３ａより第２のパイプ部材３
ｂが高硬度によって作ることによって、例えば、第２の
パイプ部材３ｂを流通する純水に対して耐腐食性及び高
硬度を有するものとなる。また、第２のパイプ部材３ｂ
の端部は、第１のパイプ部材３ａの端部よりも突出して
おり、導入パイプもしくは導出パイプに接続に際して機
械的な強度を十分に得られるように高硬度な材料を用い
ている。

【００２２】さらに、熱源パイプ３の端部１０は、第２
のパイプ部材３ｂを第１のパイプ部材３ａよりも突出す
ることによって段差形状になっており、前述した導入パ
イプもしくは導出パイプに第２のパイプ部材３ｂの端部
を接続することで第１及び第２のパイプ部材３ａ，３ｂ
の隙間に流体が染み込むことによって発生する電解を防
止することができる。

【００２３】なお、熱源として純水とは異なる流体を用
いる場合には、第２のパイプ部材３ｂを流通する流体の
種類に応じて、第２のパイプ部材３ｂの材料を選択し、
第１のパイプ部材３ａ及びフェースプレート１を組み合
わせればよい。この場合、第１のパイプ部材３ａ及びフ
ェースプレート１は、これらが同一の材料であればよ
い。また、第２のパイプ部材３ｂ内に無機電気絶縁物を
介して発熱線を充填しシーズヒータのような加熱源とす
ることも可能である。

【００２４】さらに、熱盤は、被加熱物を乗せてこの被
加熱物を加熱する主面１ａを有する金属性のフェースプ
レート１に加熱要素を設けて使用することも可能であ
る。即ち、フェースプレート１は、アルミニウム材の厚
さ約１０ｍｍとして、一面１ｂに加熱要素としてシーズ
ヒータを設張り付けるように設けることもできる。

【００２５】なお、第１のパイプ部材３ａと第２のパイ
プ部材３ｂとは、これらの板厚寸法を互いに異なる板厚
寸法とすることによって曲げ加工による変形を防止する
こともできる。また、第２のパイプ部材３ｂは、金属材
料にかぎらす、耐腐食性に優れている樹脂材を用いても
よい。

【００２６】

【発明の効果】上述のように本発明の熱盤によれば、第
１及び第２のパイプ材料とで２重管状の熱源パイプを熱
板に接合し、耐腐食性に優れた第２のパイプ材を用いて
いることことから、流体による耐腐食性が向上するた
め、長時間の使用に耐えるばかりか、流体との熱抵抗を
小さくすることができる。

【００２７】また、第１のパイプ部材よりも第２のパイ
プ部材を高硬度としたので主面の温度歪みを改良するこ
とができ、外部の導入パイプもしくは導出パイプと第２
のパイプ部材との接続を簡単な構造で完全なものとする
ことができる。

【００２８】さらに、第１のパイプ部材の内周面に第２
のパイプ部材が密着しかつ第１のパイプ部材が溝部に接
合されて一面が形成されるので、その一面を切削加工し
ても第１のパイプ部材の内周面に第２のパイプ部材が位
置していることから、平行な平面度を上る効果を奏する
ことができ、一面を平面加工でき直接機械加工が可能な
面とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱盤の第１の実施の形態例を示す断面
図である。

【図２】図１に示した熱盤を裏面側から見た状態を示す
平面図である。

【図３】図１に示した熱盤の一部を拡大して示した断面
図である。

【図４】従来のプリベーダー工程を説明するの概略図で
ある。

【図５】従来の熱盤を分解した状態で示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１、２００ 熱板（フェースプレート） １ａ 主面 ３ 熱源パイプ ３ａ 第１のパイプ部材 ３ｂ 第２のパイプ部材 ５、２０１ 溝部 ２０３ 封止板 ２０４ ネジ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物を乗せて加熱する主面を有する
   熱板と、前記主面に対向するよう該熱板１に設けた熱源
   パイプとを含む熱盤において、前記熱源パイプは、第１
   のパイプ部材と、該第１のパイプ部材の内周面に外周面
   が密着している第２のパイプ部材とを有していることを
   特徴とする熱盤。
2. 【請求項２】 請求項１記載の熱盤において、前記熱板
   は、前記主面とは反対側の一面に前記熱源パイプを装着
   するための溝部を有し、前記第１のパイプ部材が前記溝
   部の内面に接合されていることを特徴とする熱盤。
3. 【請求項３】 請求項１記載の熱盤において、前記第１
   のパイプ部材よりも前記第２のパイプ部材が高硬度であ
   ることを特徴とする熱盤。
4. 【請求項４】 請求項１記載の熱盤において、前記第２
   のパイプ部材は、前記第２のパイプ部材を流通する流体
   に対して耐腐食性を有する材料によって作られているこ
   とを特徴とする熱盤。
5. 【請求項５】 請求項１記載の熱盤において、前記熱板
   と前記第１のパイプ部材とは、これらが同一の材料によ
   って作られているこことを特徴とする熱盤。
6. 【請求項６】 請求項１記載の熱盤において、前記熱板
   と前記第１のパイプ部材とは、これらが同一の材料によ
   って作られており、かつ前記第２のパイプ部材が前記熱
   板及び前記第１のパイプ部材とは異なる材料によって作
   られていることを特徴とする熱盤。
7. 【請求項７】 請求項１記載の熱盤において、前記第１
   のパイプ部材はアルミニウム材であり、前記第２のパイ
   プ部材はステンレス材であることを特徴とする熱盤。
8. 【請求項８】 請求項１記載の熱盤において、前記第２
   のパイプ部材の先端部は、前記第１のパイプ部材の先端
   よりも突出していることを特徴とする熱盤。