[發明專利]基材加熱裝置及方法以及電子設備的制造方法

在審

• 申請號: 201810013110.X
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108346558A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 山本昌裕;奧村智洋
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L31/18;H05H1/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉文海

本發明的目的在于，提供在利用直線狀的熱源對基材進行處理時均勻性優異的基材加熱裝置及方法以及電子設備的制造方法。所述基材加熱裝置具備：基材保持用具(2)，其保持作為被處理物的基材(1)；熱源(T)，其利用線狀的加熱部(20)對由基材保持用具保持的基材進行加熱；移動機構(90)，其能夠使基材保持用具和熱源在與熱源的線狀的加熱部的長度方向相交的方向上相對地移動；以及冷卻機構(93)，其配置于基材保持用具，通過與基材接觸而將基材的外周部(1a)冷卻，冷卻機構的冷卻能力根據基材的位置而帶有分布。

技術領域

本發明涉及使用熱源對基材進行加熱的基材加熱裝置及方法以及電子設備的制造方法。

背景技術

以往，使用對形成在基材上的薄膜進行加熱而獲得規定的特性的工序。例如存在如下工藝：通過在柔性基板上印刷導電性墨并進行燒制，使墨所含有的粘合劑蒸發而形成電氣布線。另外，作為廉價地形成用于半導體或太陽能電池的多晶硅膜的方法，具有利用激光等向非晶硅施加熱量而使其多晶化的方法。

為了更加廉價地制造這種電子設備，進行了基于卷對卷(role to role)方式的連續處理的研究。例如，專利文獻1～3示出使用了熱等離子體的連續處理的例子。根據這些方法，一邊向基材照射熱等離子體，一邊卷繞卷筒并進行通過處理，由此能夠高速地進行處理。與熱處理爐這樣的批量式處理相比，具有生產能力高、設備價格也比利用激光的加熱裝置便宜這樣的優點。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開2013-120633號公報

專利文獻2：日本特開2013-120684號公報

專利文獻3：日本特開2013-120685號公報

然而，在所述現有技術中，在對外形具有曲線的基材進行了處理的情況下，觀察到溫度均勻性在基材端部顯著變差這樣的現象。關于該現象，在圖10中示出現有例的基材加熱的示意圖，并以此進行說明。使用直線狀的熱源114，使所述熱源114與作為基材的圓板狀的基板101相對移動而進行通過加熱，此時，與熱源114對置的基板101的面積伴隨著基板101的相對移動而發生變化。雖然基板101被主要加熱的位置是熱源114的對置部，但存在在熱源114行進的方向上稍微靠前的位置被加熱的區域。這是因為，基板101的熱量通過傳熱而擴散。在靠近基板101的中心的部分，該傳熱均等地傳播，因此不會產生溫度不均。另一方面，在基板外周端部為曲線的情況下，通過端部的基板面積變化而導致熱容量發生變化，溫度產生不均。

例如，在如圖10的(a)那樣基板面積變窄的情況下，在基板端部處，熱容量變小且溫度上升。在圖10的(a)那樣的圓形基板101的情況下，相對于熱源114的移動量的、與熱源114對置的區域117的面積的變化量根據熱源114的位置而變化。在熱源114通過基板101的中央之后，所述面積減少，且其減少速度持續變大。即，基板端部的特異的溫度上升在熱源114通過基板中央之后漸漸變得顯著，最終在加熱點115迎來最高值。

在此，針對在熱源114通過基板中心之后觀察到的基板端部的溫度上升進行了說明，但如圖10的(b)所示，在熱源114到達基板中心的期間，由于同樣的原因而在基板端部觀察到溫度不均。在該情況下，伴隨著熱源114的行進而被加熱的區域117的面積擴大，因此，基板端部的初始加熱點116的溫度變低。

這樣的溫度不均成為基于熱處理的基板或膜的特性偏差的主要原因，無法獲得所希望的性能。

發明內容

本發明是基于這樣的課題而完成的，其目的在于，提供一種在利用直線狀的熱源對基材進行處理時溫度均勻性優異的基材加熱裝置及方法以及電子設備的制造方法。

解決方案

為了實現上述目的，本發明的第一方式的加熱裝置具備：

基材保持用具，其保持作為被處理物的基材；