基材加热装置及方法以及电子设备的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于，提供在利用直线状的热源对基材进行处理时均匀性优异的基材加热装置及方法以及电子设备的制造方法。所述基材加热装置具备：基材保持用具(2)，其保持作为被处理物的基材(1)；热源(T)，其利用线状的加热部(20)对由基材保持用具保持的基材进行加热；移动机构(90)，其能够使基材保持用具和热源在与热源的线状的加热部的长度方向相交的方向上相对地移动；以及冷却机构(93)，其配置于基材保持用具，通过与基材接触而将基材的外周部(1a)冷却，冷却机构的冷却能力根据基材的位置而带有分布。

Substrate heating device and method, and manufacturing method of electronic device

The aim of the present invention is to provide a substrate heating device and method for making use of a linear heat source to deal with a substrate, and a method for manufacturing an electronic device. The substrate heating device is equipped with a substrate holding appliance (2), which is maintained as a substrate (1) of the treated material (1); a heat source (T), which uses a linear heating unit (20) to heat a substrate maintained by a substrate holding appliance; a mobile mechanism (90), which enables the substrate to keep the appliance and heat source in a linear heating part of the heat source. It moves towards the direction of intersecting, and the cooling mechanism (93), which is arranged in the base material holding appliance, cooling the peripheral part (1a) of the substrate by contact with the substrate, and the cooling capacity of the cooling mechanism is distributed according to the position of the base material.

【技术实现步骤摘要】
基材加热装置及方法以及电子设备的制造方法
本专利技术涉及使用热源对基材进行加热的基材加热装置及方法以及电子设备的制造方法。
技术介绍
以往，使用对形成在基材上的薄膜进行加热而获得规定的特性的工序。例如存在如下工艺：通过在柔性基板上印刷导电性墨并进行烧制，使墨所含有的粘合剂蒸发而形成电气布线。另外，作为廉价地形成用于半导体或太阳能电池的多晶硅膜的方法，具有利用激光等向非晶硅施加热量而使其多晶化的方法。为了更加廉价地制造这种电子设备，进行了基于卷对卷(roletorole)方式的连续处理的研究。例如，专利文献1～3示出使用了热等离子体的连续处理的例子。根据这些方法，一边向基材照射热等离子体，一边卷绕卷筒并进行通过处理，由此能够高速地进行处理。与热处理炉这样的批量式处理相比，具有生产能力高、设备价格也比利用激光的加热装置便宜这样的优点。在先技术文献专利文献1：日本特开2013-120633号公报专利文献2：日本特开2013-120684号公报专利文献3：日本特开2013-120685号公报然而，在所述现有技术中，在对外形具有曲线的基材进行了处理的情况下，观察到温度均匀性在基材端部显著变差这样的现象。关于该现象，在图10中示出现有例的基材加热的示意图，并以此进行说明。使用直线状的热源114，使所述热源114与作为基材的圆板状的基板101相对移动而进行通过加热，此时，与热源114对置的基板101的面积伴随着基板101的相对移动而发生变化。虽然基板101被主要加热的位置是热源114的对置部，但存在在热源114行进的方向上稍微靠前的位置被加热的区域。这是因为，基板101的热量通过传热而扩散。在靠近基板101的中心的部分，该传热均等地传播，因此不会产生温度不均。另一方面，在基板外周端部为曲线的情况下，通过端部的基板面积变化而导致热容量发生变化，温度产生不均。例如，在如图10的(a)那样基板面积变窄的情况下，在基板端部处，热容量变小且温度上升。在图10的(a)那样的圆形基板101的情况下，相对于热源114的移动量的、与热源114对置的区域117的面积的变化量根据热源114的位置而变化。在热源114通过基板101的中央之后，所述面积减少，且其减少速度持续变大。即，基板端部的特异的温度上升在热源114通过基板中央之后渐渐变得显著，最终在加热点115迎来最高值。在此，针对在热源114通过基板中心之后观察到的基板端部的温度上升进行了说明，但如图10的(b)所示，在热源114到达基板中心的期间，由于同样的原因而在基板端部观察到温度不均。在该情况下，伴随着热源114的行进而被加热的区域117的面积扩大，因此，基板端部的初始加热点116的温度变低。这样的温度不均成为基于热处理的基板或膜的特性偏差的主要原因，无法获得所希望的性能。
技术实现思路
本专利技术是基于这样的课题而完成的，其目的在于，提供一种在利用直线状的热源对基材进行处理时温度均匀性优异的基材加热装置及方法以及电子设备的制造方法。解决方案为了实现上述目的，本专利技术的第一方式的加热装置具备：基材保持用具，其保持作为被处理物的基材；热源，其利用线状的加热部对由所述基材保持用具保持的所述基材进行加热；移动机构，其能够使所述基材保持用具和所述热源在与所述热源的所述线状的加热部的长度方向相交的方向上相对地移动；以及冷却机构，其配置于所述基材保持用具，通过与所述基材接触而将所述基材的外周部冷却，所述冷却机构的冷却能力根据所述基材的位置而带有分布。根据这样的结构，能够实现向均匀性良好地对基材进行热处理的装置。本专利技术的第二方式的加热装置在所述方式的基础上也可以构成为，所述冷却机构构成为，在所述基材和所述热源借助所述移动机构相对地移动且由所述热源对所述基材进行加热时，在伴随着所述移动机构的移动而所述基材的加热对象区域变窄的区域中，按照移动方向来提高所述冷却机构的冷却能力。根据这样的结构，可实现即便是具有加热对象区域变窄的区域的基材也能够均匀性良好地对基材进行热处理的装置。本专利技术的第三方式的加热装置在所述方式的基础上也可以构成为，所述冷却机构构成为，在所述基材和所述热源借助所述移动机构相对地移动且由所述热源对所述基材进行加热时，在伴随着所述移动机构的移动而所述基材的加热对象区域变宽的区域中，按照移动方向来降低冷却机构的冷却能力。根据这样的结构，可实现即便是具有加热对象区域变宽的区域的基材也能够均匀性良好地对基材进行热处理的装置。本专利技术的第四方式的加热装置在所述方式的基础上也可以构成为，所述热源是电感耦合型等离子体焰炬，所述电感耦合型等离子体焰炬具备：电介质构件；线状的开口部，其形成于所述电介质构件的端部；环状的腔室，其在所述开口部以外的部分被所述电介质构件包围，且该环状的腔室与所述开口部连通；气体供给配管，其向所述腔室内导入气体；线圈，其设置于所述腔室附近的所述电介质构件；以及高频电源，其与所述线圈连接且向所述线圈施加高频电压。根据这样的结构，电感耦合型等离子体能够生成高温的气流，因此，能够实现均匀性良好且高速地对基材进行处理的加热装置。另外，由于是基于气体的传热加热，因此，能够实现不具有光学波长依赖性的加热装置。由此，能够实现均匀性良好地对基材进行热处理的基材加热装置。本专利技术的第五方式的加热装置在所述方式的基础上也可以构成为，在使所述基材保持用具和所述热源相对地移动时，固定所述热源，使所述基材保持用具相对于所述热源移动。根据这样的结构，能够实现均匀性良好地对基材进行热处理的基材加热装置。本专利技术的第六方式的基材加热方法包括：将作为被处理物的基材保持于基材保持用具；在与作为加热单元的线状热源的线状加热部的长度方向相交的方向上使所述热源和所述基材相对地移动，利用所述热源发出的热量对所述基材进行加热，并且，使用通过与所述基材接触而将所述基材的外周部冷却的冷却机构，在伴随着移动而所述基材的加热对象区域变窄的区域中，按照移动方向来提高所述冷却机构的冷却能力，或者在伴随着移动而所述基材的加热对象区域变宽的区域中，按照移动方向来降低所述冷却机构的冷却能力。根据这样的结构，能够实现均匀性良好地对基材进行热处理的基材加热方法。本专利技术的第七方式的电子设备的制造方法通过使用所述方式的基材加热方法来对所述基材进行加热，制造电子设备。根据这种结构，能够实现均匀性良好地对基材进行热处理的电子设备。专利技术效果如以上那样，根据本专利技术的所述方式，在利用具有线状的加热部的热源对基材进行处理时，使冷却能力根据基材的位置而带有分布，由此能够提供均匀性良好地对基材进行热处理的加热装置及方法。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的加热装置的剖视图。图2是示出现有例的基材加热的传热模拟结果的图。图3是示出现有例的传热模拟中的基板最高温度的时间变化的图。图4是示出本专利技术的实施方式1的加热装置的基材周边部的图。图5是示出本专利技术的实施方式1的传热模拟中的基板最高温度的时间变化的图。图6是示出本专利技术的实施方式1的加热装置的基材周边部的不同方式的图。图7是示出本专利技术的实施方式2的加热装置的基材周边部的图。图8是示出本专利技术的实施方式3的加热装置的基材周边部的图。图9是示出本专利技术的实施方式4的加热装置的基材周边部的图。图10是示出现有例的加热处理的状态的图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基材加热装置，其中，所述基材加热装置具备：基材保持用具，其保持作为被处理物的基材；热源，其利用线状的加热部对由所述基材保持用具保持的所述基材进行加热；移动机构，其能够使所述基材保持用具和所述热源在与所述热源的所述线状的加热部的长度方向相交的方向上相对地移动；以及冷却机构，其配置于所述基材保持用具，通过与所述基材接触而对所述基材的外周部进行冷却，所述冷却机构的冷却能力根据所述基材的位置而带有分布。

【技术特征摘要】
2017.01.23 JP 2017-0096521.一种基材加热装置，其中，所述基材加热装置具备：基材保持用具，其保持作为被处理物的基材；热源，其利用线状的加热部对由所述基材保持用具保持的所述基材进行加热；移动机构，其能够使所述基材保持用具和所述热源在与所述热源的所述线状的加热部的长度方向相交的方向上相对地移动；以及冷却机构，其配置于所述基材保持用具，通过与所述基材接触而对所述基材的外周部进行冷却，所述冷却机构的冷却能力根据所述基材的位置而带有分布。2.根据权利要求1所述的基材加热装置，其中，所述冷却机构构成为，在所述基材和所述热源借助所述移动机构相对地移动且由所述热源对所述基材进行加热时，在伴随着所述移动机构的移动而所述基材的加热对象区域变窄的区域中，按照移动方向来提高所述冷却机构的冷却能力。3.根据权利要求1所述的基材加热装置，其中，所述冷却机构构成为，在所述基材和所述热源借助所述移动机构相对地移动且由所述热源对所述基材进行加热时，在伴随着所述移动机构的移动而所述基材的加热对象区域变宽的区域中，按照移动方向来降低冷却机构的冷却能力。4.根据权利要求1所述的基材加热装置，其中，所述热源是电感耦合型等离子体焰炬...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本昌裕，奥村智洋，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP