CN114850003B - 加热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加热处理装置，可实现由附着于腔室内壁的固体所致的保养的减轻。实施方式的加热处理装置包括：腔室，可维持较大气压进一步经减压的气体环境；排气部，可经由设于所述腔室的排气口将所述腔室的内部排气；支撑部，设于所述腔室的内部，可支撑工件；第一加热部，设于所述腔室的内部，可将所述工件加热；防附着板，可装卸地设于所述腔室的内壁；以及第二加热部，可将所述防附着板加热。

Description

加热处理装置

技术领域

本发明的实施方式涉及一种加热处理装置。

背景技术

存在下述加热处理装置，即包括：腔室(chamber)，可维持较大气压进一步经减压的气体环境；以及加热器，将设置于腔室内部的工件(work)加热。此种加热处理装置通过将工件加热从而在工件的表面形成膜等，或对工件的表面进行处理。

此处，在加热工件时，有时工件的表面所含的物质气化。所述气化的物质有时成为固体，附着于温度较经加热的工件更低的腔室的内壁。附着于腔室内壁的固体若从腔室的内壁剥落，则有时成为颗粒而附着于工件的表面。

因此，必须定期或视需要进行将附着于腔室内壁的固体除去的保养(maintenance)。保养期间中，无法进行工件的加热处理。因此，若保养的时间变长或保养的次数变多，则生产性大幅度地降低。

因此，提出了下述技术，即：从腔室的外侧将腔室的内壁加热，抑制气化的物质成为固体而附着于腔室的内壁(例如参照专利文献1)。

但是，所述技术中，工件的生产中必须将腔室的内壁一直加热。即，在进行无需将工件加热的处理时，也必须将腔室的内壁加热。例如，对加热处理装置搬入、搬出工件的处理等相当于所述处理。因此，工件生产所需要的电力量增大。

而且，若将腔室加热，则有可能作业者难以接近加热处理装置，或者处于加热处理装置周围的元件或装置等被加热。

因此，期望开发出下述加热处理装置，即：可实现由附着于腔室内壁的固体所致的保养的减轻。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2018-169050号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明所要解决的问题在于提供一种加热处理装置，可实现由附着于腔室内壁的固体所致的保养的减轻。

[解决问题的技术手段]

实施方式的加热处理装置包括：腔室，可维持较大气压进一步经减压的气体环境；排气部，可经由设于所述腔室的排气口将所述腔室的内部排气；支撑部，设于所述腔室的内部，可支撑工件；第一加热部，设于所述腔室的内部，可将所述工件加热；防附着板，可装卸地设于所述腔室的内壁；以及第二加热部，可将所述防附着板加热。

[发明的效果]

根据本发明的实施方式，可提供一种加热处理装置，可实现由附着于腔室内壁的固体所致的保养的减轻。

附图说明

图1为用于例示本实施方式的加热处理装置的示意截面图。

图2为用于例示工件的处理工序的图表。

[符号的说明]

1：加热处理装置

10：腔室

12、13：排气口

20：排气部

21：第一排气部

21a、22a：排气泵

21b、22b：压力控制部

22：第二排气部

23：第三排气部

25：阀

30：处理部

30a、30b：处理区域

31：框架

32：加热部

32a、53：加热器

32b：固持器

33：支撑部

34：均热部

34a：上部均热板

34b：下部均热板

34c：侧部均热板

34d：侧部均热板

35：均热板支撑部

36：盖

40：冷却部

41、61：喷嘴

42、62：气体源

43、63：气体控制部

50：防附着部

51：防附着板

52：间隔件

60：再气化物质排出部

70：控制器

100：工件

T1、T2：时间

G：气体

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对实施方式进行例示。此外，各附图中，对相同的结构元件标注相同符号，适当省略详细的说明。

以下，作为一例，对下述加热处理装置进行说明，即：在较大气压进一步经减压的气体环境下将工件加热，在工件的表面形成有机膜。但是，本发明不限定于此。例如，本发明也可适用于下述加热处理装置，即：在较大气压进一步经减压的气体环境下将工件加热，在工件的表面形成无机膜等。或者，本发明也可适用于下述加热处理装置，即：在较大气压进一步经减压的气体环境下将工件加热，对工件的表面进行处理。

而且，加热前的工件例如可具有基板、及设于基板的上表面的溶液，也可仅为基板。以下，作为一例，对加热前的工件具有基板、及设于基板的上表面且包含有机材料及溶剂的溶液的情况进行说明。此外，溶液中，也包含将溶液暂时煅烧而为半硬化状态(不流动状态)的溶液。

图1为用于例示本实施方式的加热处理装置1的示意截面图。

此外，图1中的X方向、Y方向及Z方向表示互相正交的三个方向。本说明书中的上下方向可设为Z方向。

加热前的工件100具有基板、及设于基板的上表面的溶液。

基板例如可设为玻璃基板或半导体晶片等。但是，基板不限定于例示。

溶液例如包含有机材料及溶剂。有机材料只要可由溶剂溶解，则并无特别限定。溶液例如可设为包含聚酰胺酸的清漆等。但是，溶液不限定于例示。

此外，将加热工件100(此工件100涂布有包含有机材料及溶剂的溶液)时气化的物质称为“气化的物质”。而且，将来源于气化的物质的固体称为“附着于腔室的内壁的固体”、或“气化的物质所形成的固体”。

如图1所示，在加热处理装置1，例如设有腔室10、排气部20、处理部30、冷却部40、防附着部50、再气化物质排出部60及控制器70。

腔室10具有气密结构，可维持较大气压进一步经减压的气体环境。腔室10呈箱状。腔室10的外观形状并无特别限定。腔室10的外观形状例如可设为长方体。腔室10例如可由不锈钢等金属形成。

在Y方向，腔室10的其中一个端部开口。腔室10的开口例如是为了进行工件100的搬入及搬出而设置。腔室10的开口可由未图示的开闭门进行开闭。由未图示的驱动装置将开闭门按压于腔室10。其结果为，利用开闭门以腔室10的开口气密的方式封闭。通过未图示的驱动装置，开闭门离开腔室10。其结果为，可经由腔室10的开口进行工件100的搬入或搬出。

而且，可在Y方向使腔室10的另一个端部也开口。腔室10的另一个端部的开口可设为能由未图示的盖进行开闭。盖例如可经由O环等密封材料螺固于腔室10的另一个端部。若腔室10的另一个端部开口，则例如可从腔室10的另一个端部侧进行保养等作业。

可在腔室10的外壁设置冷却部11。对于冷却部11，连接有未图示的冷却水供给部。冷却部11例如可设为水套(Water Jacket)。若设有冷却部11，则可抑制腔室10的外壁温度变得高于规定的温度。

排气部20将腔室10的内部排气。排气部20例如具有第一排气部21、第二排气部22及第三排气部23。

第一排气部21例如连接于排气口12，此排气口12设于腔室10的顶棚面。第一排气部21经由设于腔室10的排气口12将腔室10的内部排气。

第一排气部21例如具有排气泵21a及压力控制部21b。

排气泵21a可设为从大气压进行粗抽排气至规定压力的排气泵。因此，排气泵21a相较于后述的排气泵22a而排气量更多。排气泵21a例如可设为干式真空泵等。

压力控制部21b设于排气口12与排气泵21a之间。压力控制部21b基于检测腔室10的内压的未图示的真空计等的输出，以腔室10的内压成为规定压力的方式进行控制。压力控制部21b例如可设为自动压力控制器(Auto Pressure Controller，APC)等。

第二排气部22例如连接于排气口13，此排气口13设于腔室10的顶棚面。第二排气部22经由设于腔室10的排气口13将腔室10的内部排气。

第二排气部22例如具有排气泵22a及压力控制部22b。

排气泵22a在利用排气泵21a进行粗抽排气后，排气至更低的规定压力。排气泵22a例如具有可排气至高真空的分子流区域为止的排气能力。例如，排气泵22a可设为涡轮分子泵(Turbo Molecular Pump，TMP)等。

压力控制部22b设于排气口13与排气泵22a之间。压力控制部22b基于检测腔室10的内压的未图示的真空计等的输出，以腔室10的内压成为规定压力的方式进行控制。压力控制部22b例如可设为APC等。

第三排气部23连接于排气口12与第一排气部21的压力控制部21b之间。第三排气部23连接于工厂的排气***。第三排气部23例如可设为不锈钢等的配管。第三排气部在排气口12与工厂的排气***之间设有阀25。第三排气部也可在阀25与工厂的排气***之间具有风扇(fan)等送风机。若第三排气部具有送风机，则可将腔室10内的气体强制排出。

此外，以上例示了排气口12及排气口13设于腔室10的顶棚面的情况，但不限定于此。排气口12及排气口13例如可设于腔室10的底面。若排气口12及排气口13形成于腔室10的顶棚面或底面，则可在腔室10的内部形成朝向腔室10的顶棚面或底面的气流。若形成此种气流，则容易使包含有机材料的气化的物质承载于气流而排出至腔室10的外部。因此，可抑制由气化的物质引起的异物附着于工件100。

处理部30例如具有框架31、加热部32(相当于第一加热部的一例)、支撑部33、均热部34、均热板支撑部35及盖36。

在处理部30的内部，设有处理区域30a及处理区域30b。处理区域30a、处理区域30b成为对工件100实施处理的空间。工件100在处理区域30a、处理区域30b的内部由支撑部33支撑。处理区域30b设于处理区域30a的上方。此外，例示了设有两个处理区域的情况，但不限定于此。也可仅设有一个处理区域，或也可设有三个以上的处理区域。本实施方式中，作为一例，例示在加热处理装置1的内部设有两个处理区域的情况。但是，在加热处理装置1的内部设有一个处理区域、及三个以上的处理区域的情况下，也可同样地考虑。

处理区域30a、处理区域30b设于加热部32与加热部32之间。处理区域30a、处理区域30b由均热部34(上部均热板34a、下部均热板34b、侧部均热板34c、侧部均热板34d)包围。

如后述，上部均热板34a及下部均热板34b是通过多个板状的构件由多个均热板支撑部35支撑从而形成。因此，处理区域30a与腔室10的内部的空间经由设于上部均热板34a彼此之间、及下部均热板34b彼此之间等的间隙而相连。因此，若将腔室10的内壁与处理部30之间的空间的压力减压，则处理区域30a的内部的空间也减压。处理区域30b为与处理区域30a相同的结构，因而省略说明。

若腔室10的内壁与处理部30之间的空间的压力经减压，则可抑制从处理区域30a、处理区域30b向外部释出的热。即，可提高加热效率或蓄热效率。因此，可使对后述的加热器32a施加的电力降低。而且，若可使对加热器32a施加的电力降低，则可抑制加热器32a的温度成为规定的温度以上。其结果为，可延长加热器32a的寿命。

而且，蓄热效率提高，因而可使处理区域30a、处理区域30b的温度迅速上升。因此，也可应对需要急剧的温度上升的处理。而且，可抑制腔室10的外壁的温度变得过高。因此，可使冷却部11简易。

框架31具有在腔室10内将加热部32、支撑部33、均热部34、均热板支撑部35及盖36固定的作用。而且，框架31具有将腔室10的内部空间设为腔室10与处理部30的双层结构的作用。框架31具有包含细长的板材或型钢等的骨架结构。框架31的外观形状并无特别限定。框架31的外观形状例如可设为长方体。框架31可经由隔热材料固定于腔室10。框架31可设为导热率良好的材料。框架31例如可设为不锈钢等金属。

加热部32设有多个。加热部32可设于处理区域30a、处理区域30b的下部以及处理区域30a、处理区域30b的上部。设于处理区域30a、处理区域30b的下部的加热部32成为下部加热部。设于处理区域30a、处理区域30b的上部的加热部32成为上部加热部。下部加热部与上部加热部相向。此外，在沿上下方向重叠设有多个处理区域的情况下，设于下侧的处理区域的上部加热部可兼用作设于上侧的处理区域的下部加热部。

加热部32设于腔室10的内部，将工件100加热。

例如，处理区域30a中经支撑的工件100的下表面(背面)由设于处理区域30a的下部的加热部32加热。处理区域30a中经支撑的工件100的上表面(表面)由处理区域30a与处理区域30b兼用的加热部32加热。

处理区域30b中经支撑的工件100的下表面(背面)由处理区域30a与处理区域30b兼用的加热部32加热。处理区域30b中经支撑的工件100的上表面(表面)由设于处理区域30b的上部的加热部32加热。

若这样设定，则可减少加热部32的个数。其结果为，可实现消耗电力的降低、制造成本的降低、省空间化等。

多个加热部32各自具有至少一个加热器32a及一对固持器32b。此外，以下对设有多个加热器32a的情况进行说明。加热器32a呈棒状，在一对固持器32b之间沿Y方向延伸。多个加热器32a可沿X方向排列设置。多个加热器32a例如可等间隔地设置。加热器32a例如可设为覆套式加热器(sheathed heater)、远红外线加热器、远红外线灯、陶瓷加热器、筒形加热器(cartridge heater)等。而且，也可由石英盖覆盖各种加热器。

此外，本说明书中，也包括经石英盖覆盖的各种加热器而称为“棒状的加热器”。而且，“棒状”的加热器的截面形状并无限定。“棒状”的加热器的截面形状中，例如也包含圆柱状或棱柱状等。

而且，加热器32a不限定于例示。加热器32a只要可在较大气压进一步经减压的气体环境下将工件100加热即可。即，加热器32a只要利用基于放射的热能即可。

加热部32中的多个加热器32a的规格、个数、间隔等可根据要加热的溶液的组成(将溶液加热的温度)、工件100的大小等而适当决定。多个加热器32a的规格、个数、间隔等可通过进行模拟或实验等从而适当决定。

而且，设有多个加热器32a的空间由固持器32b、上部均热板34a、下部均热板34b、侧部均热板34c及侧部均热板34d所包围。在上部均热板34a彼此之间、下部均热板34b彼此之间设有间隙。但是，所述间隙小。因此，设有多个加热器32a的空间几乎成为经封闭的空间。因此，通过从后述的冷却部40对设有多个加热器32a的空间供给冷却气体，从而可将多个加热器32a、上部均热板34a、下部均热板34b、侧部均热板34c及侧部均热板34d冷却。

此处，若气化的物质接触温度较经加热的工件100的温度更低的物品，则气化的物质被所接触的物品夺热。因此，气化的物质容易冷却而成为固体。但是，上部均热板34a及下部均热板34b由加热部32加热。因此，可抑制气化的物质附着于上部均热板34a及下部均热板34b。而且，如上文所述，在腔室10的内部，形成有朝向腔室10的顶棚面(或底面)的气流。因此，气化的物质承载于所述气流而排出至腔室10外。

因此，可抑制气化的物质附着于工件100。而且，本实施方式的加热处理装置1可从工件100的两面侧利用加热部32将工件100加热。因此，可抑制处理部30中产生温度低的部分。因此，可进一步抑制气化的物质附着于工件100。而且，工件100由加热部32从工件100的两侧进行加热，由此工件100的加热变容易。

一对固持器32b沿X方向(例如处理区域30a、处理区域30b的长边方向)延伸。一对固持器32b在Y方向彼此相向。其中一个固持器32b固定于框架31的开口侧的端部。另一个固持器32b固定于框架31的与开口侧为相反侧的端部。一对固持器32b例如可使用螺杆等紧固构件固定于框架31。一对固持器32b保持加热器32a的端部附近的非放热部。一对固持器32b例如可由细长的金属板材或型钢等形成。一对固持器32b的材料并无特别限定，优选设为具有耐热性及耐蚀性的材料。一对固持器32b的材料例如可设为不锈钢等。

支撑部33设于腔室10的内部，支撑工件100。例如，支撑部33在上部加热部与下部加热部之间支撑工件100。支撑部33可设置多个。多个支撑部33设于处理区域30a的下部及处理区域30b的下部。多个支撑部33可设为棒状体。

多个支撑部33的其中一个端部(上方的端部)接触工件100的下表面(背面)。因此，多个支撑部33的其中一个端部的形状优选设为半球状等。若多个支撑部33的其中一个端部的形状为半球状，则可抑制工件100的下表面产生损伤。而且，可减小工件100的下表面与多个支撑部33的接触面积。因此，可减少从工件100传至多个支撑部33的热。

工件100在较大气压进一步经减压的气体环境下，由基于放射的热能进行加热。因此，从上部加热部到工件100的上表面为止的距离、及从下部加热部到工件100的下表面为止的距离成为基于放射的热能可到达工件100的距离。

多个支撑部33的另一个端部(下方的端部)例如可固定于架设在一对框架31之间的多个棒状构件或板状构件等。此时，多个支撑部33优选可装卸地设于棒状构件等。若这样设定，则保养等作业变容易。

多个支撑部33的个数、配置、间隔等可根据工件100的大小或刚性(挠曲)等而适当变更。

多个支撑部33的材料并无特别限定，优选设为具有耐热性及耐蚀性的材料。多个支撑部33的材料例如可设为不锈钢等。

均热部34具有多个上部均热板34a、多个下部均热板34b、多个侧部均热板34c及多个侧部均热板34d。多个上部均热板34a、多个下部均热板34b、多个侧部均热板34c及多个侧部均热板34d呈板状。

多个上部均热板34a在上部加热部中设于下部加热部侧(工件100侧)。多个上部均热板34a与多个加热器32a远离地设置。即，在多个上部均热板34a的上侧表面与多个加热器32a的下表面之间设有间隙。多个上部均热板34a沿X方向排列设置。在多个上部均热板34a彼此之间设有间隙。若设有间隙，则可吸收由热膨胀所致的尺寸差。因此，可抑制上部均热板34a彼此干扰而发生变形。而且，如上文所述，可经由所述间隙将处理区域30a、处理区域30b的空间的压力减压。

多个下部均热板34b在下部加热部中设于上部加热部侧(工件100侧)。多个下部均热板34b与多个加热器32a远离地设置。即，在多个下部均热板34b的下侧表面与多个加热器32a的上侧表面之间设有间隙。多个下部均热板34b沿X方向排列设置。在多个下部均热板34b彼此之间设有间隙。若设有间隙，则可吸收由热膨胀所致的尺寸差。因此，可抑制下部均热板34b彼此干扰而发生变形。而且，可经由所述间隙将处理区域30a、处理区域30b的空间的压力减压。

侧部均热板34c在X方向分别设于处理区域30a、处理区域30b的两侧的侧部。侧部均热板34c可设于盖36的内侧。

侧部均热板34d在Y方向分别设于处理区域30a、处理区域30b的两侧的侧部。

如上文所述，多个加热器32a呈棒状，空开规定的间隔排列设置。在加热器32a为棒状的情况下，从加热器32a的中心轴放射状地放射热。此时，加热器32a的中心轴与受加热的部分之间的距离越短，则受加热的部分的温度越变高。因此，在以相对于多个加热器32a相向的方式保持有工件100的情况下，位于加热器32a的正上方或正下方的工件100的区域相较于位于多个加热器32a彼此之间的空间的正上方或正下方的工件100的区域，温度更高。即，若使用呈棒状的多个加热器32a将工件100直接加热，则经加热的工件100的面内产生温度分布的不均一。

若在工件100的面内产生温度分布的不均一，则有可能所形成的有机膜的品质降低。例如，有可能在温度变高的部分产生泡，或在温度变高的部分中有机膜的组成变化。

本实施方式的加热处理装置1中，设有上文所述的多个上部均热板34a及多个下部均热板34b。因此，从多个加热器32a放射的热入射至多个上部均热板34a及多个下部均热板34b。入射至多个上部均热板34a及多个下部均热板34b的热一边在这些均热板的内部沿面方向传播，一边向工件100放射。其结果为，可抑制在工件100的面内产生温度分布的不均一。其结果为，可提高所形成的有机膜的品质。

多个上部均热板34a及多个下部均热板34b使所入射的热沿面方向传播。因此，这些均热板的材料优选设为导热率高的材料。多个上部均热板34a及多个下部均热板34b例如可设为铝、铜、不锈钢等。此外，在使用铝或铜等容易氧化的材料的情况下，优选在表面设置含有不易氧化的材料的层。

从多个上部均热板34a及多个下部均热板34b放射的热的一部分朝向处理区域的侧方。因此，在处理区域的侧部，设有上文所述的侧部均热板34c、侧部均热板34d。入射至侧部均热板34c、侧部均热板34d的热在侧部均热板34c、侧部均热板34d的内部沿面方向传播。此时，入射至侧部均热板34c、侧部均热板34d的热的一部分向工件100放射。因此，可提高工件100的加热效率。

侧部均热板34c、侧部均热板34d的材料可设为与上文所述的上部均热板34a及下部均热板34b的材料相同。

此外，以上例示了多个上部均热板34a及多个下部均热板34b沿X方向排列设置的情况。但是，上部均热板34a及下部均热板34b不限定于此。上部均热板34a及下部均热板34b的至少一者也可设为单一的板状构件。

多个均热板支撑部35沿X方向排列设置。均热板支撑部35可在X方向设于上部均热板34a彼此之间的正下方。多个均热板支撑部35可使用螺杆等紧固构件固定于一对固持器32b。一对均热板支撑部35装卸自如地支撑上部均热板34a的两端。此外，支撑多个下部均热板34b的多个均热板支撑部35也可具有同样的结构。

若由一对均热板支撑部35支撑上部均热板34a及下部均热板34b，则可吸收由热膨胀所致的尺寸差。因此，可抑制上部均热板34a及下部均热板34b变形。

盖36由多个板状的构件形成。盖36覆盖框架31的上表面、底面及侧面。即，框架31的内部由盖36覆盖。其中，设于对腔室10的开口进行开闭的开闭门侧的盖36例如可固定于开闭门。

盖36包围处理区域30a、处理区域30b。但是，在盖36的框架31的上表面与侧面的边界、框架31的侧面与底面的边界、开闭门的附近，设有间隙。具体而言，在盖36的设于框架31的上表面的板状构件与设于框架31的侧面的板状构件之间，设有间隙。在盖36的设于框架31的侧面的板状构件与设于框架31的底面的板状构件之间，设有间隙。在盖36的分别设于框架31的上表面、框架31的侧面及框架31的底面的板状构件与盖36的设于开闭门的板状构件之间，设有间隙。

而且，设于框架31的上表面及底面的盖36的板状构件经分割为多个。而且，在经分割的板状构件彼此之间设有间隙。即，处理部30(处理区域30a、处理区域30b)的内部空间经由这些间隙而与腔室10的内部空间连通。因此，可使处理区域30a、处理区域30b的压力和腔室10的内壁与盖36之间的空间的压力相同。盖36例如可由不锈钢等形成。

而且，也可与侧部均热板34c及盖36远离，在侧部均热板34c与盖36之间设置至少一个加热器32a。

而且，若在侧部均热板34c的外侧设置至少一个加热器32a，则可经由侧部均热板34c将工件100加热。因此，可进一步提高工件100的加热效率。而且，若在侧部均热板34c的外侧设置加热器32a，则侧部均热板34c及盖36由设于侧部均热板34c的外侧的加热器32a加热。因此，可抑制气化的物质成为固体而附着于侧部均热板34c及盖36。因此，可实现由附着于腔室10的内壁的固体引起的保养的减轻。

冷却部40对设有加热部32的区域供给冷却气体。此时，冷却部40利用冷却气体将包围处理区域30a、处理区域30b的均热部34冷却。经冷却的均热部34可将处于高温状态的工件100间接冷却。而且，冷却部40也可对工件100供给冷却气体，将处于高温状态的工件100直接冷却。而且，冷却部40也可将工件100间接及直接冷却。

冷却部40具有喷嘴41、气体源42及气体控制部43。

在将工件100间接冷却的情况下，如图1所示，喷嘴41可连接于设有多个加热器32a的空间。喷嘴41例如可安装于侧部均热板34c或框架31等。此时，例如可如图1所示，在X方向在处理部30的其中一侧设置喷嘴41。或者，也可在处理部30的两侧设置喷嘴41。此外，喷嘴41的个数或配置可适当变更。例如，也可排列设置多个喷嘴41。

在将工件100直接冷却的情况下，喷嘴41可设于处理区域30a、处理区域30b。

气体源42对喷嘴41供给冷却气体。气体源42例如可设为高压气体罐、工厂配管等。而且，气体源42也可设置多个。

冷却气体优选设为不易与经加热的工件100反应的气体。冷却气体例如可设为氮气、二氧化碳(CO₂)、稀有气体等。稀有气体例如为氩气或氦气等。若冷却气体为氮气，则可实现运转成本的降低。二氧化碳若受加热，则分解为一氧化碳与氧，因而有可能氧与工件100反应。但是，若工件100的温度为100℃以下，则二氧化碳的分解得到抑制。因此，若工件100的温度为100℃以下，则也可使用二氧化碳作为冷却气体。氦气的导热率高，因而若使用氦气作为冷却气体，则可实现冷却时间的缩短。

冷却气体的温度例如可设为室温(例如25℃)以下。

气体控制部43设于喷嘴41与气体源42之间。气体控制部43例如可进行冷却气体的供给与停止、或冷却气体的流速及流量的至少任一个的控制。

而且，冷却气体的供给时机可设为对工件100的加热处理完成后。此外，所谓加热处理完成，可设为将形成有机膜的温度维持规定时间后。

例如，冷却气体的供给时机也可设为刚形成有机膜后。或者，也可在使腔室10的内压回到大气压的中途供给冷却气体。进而，也可在使腔室10的内压回到大气压后供给冷却气体。此时，冷却气体也可用作使腔室10的内压回到大气压的通风气体(vent gas)。

刚形成有机膜后，腔室10的内压低于大气压。即，在腔室10的内部，成为气体少的状态。因此，若将冷却气体一点一点地供给于处理区域30a、处理区域30b的内部，则成为处理区域30a、处理区域30b内的压力较腔室10的内部的压力更高的状态。将冷却气体G一点一点地供给于处理区域30a、处理区域30b的内部，直到腔室10内的压力成为与大气压相同程度为止。通过这样设定，从而可抑制下述情况，即：存在于腔室10内的气化的物质所形成的固体、以及后述的再次气化的物质等在处理区域30a、处理区域30b的内部飞散。而且，腔室10内的压力成为与大气压相同程度后，使冷却气体G的供给量增加。通过这样设定，从而可抑制存在于腔室10内的气化的物质所形成的固体、以及再次气化的物质等在处理区域30a、处理区域30b的内部飞散，并且将工件100急速且均匀冷却。

而且，若冷却气体的供给时机设为刚形成有机膜后、或使腔室10的内压回到大气压的中途，则可使冷却时间与回到大气压的时间重叠。即，可实现实质上的冷却时间的缩短。

而且，若冷却气体的供给时机为使腔室10的内压回到大气压的中途、或使腔室10的内压回到大气压后，则在腔室10的内部有气体。因此，可利用基于对流的放热。

防附着部50将气化的物质冷却，将气化的物质设为固体，使气化的物质所形成的固体附着于防附着部50自身。通过这样设定，从而发挥下述作用，即：防止气化的物质所形成的固体附着于腔室10的内部。而且，防附着部50也具有下述功能，即：使附着于防附着部50的气化的物质所形成的固体在腔室10内再次气化。例如，具有多个防附着板51、多个间隔件52及多个加热器53(相当于第二加热部的一例)。

多个防附着板51呈板状。防附着板51将气化的物质冷却而形成固体，使气化的物质所形成的固体附着于防附着板51自身。通过使气化的物质所形成的固体附着于防附着板51，从而具有下述作用，即：防止气化的物质所形成的固体附着于腔室10的内部。因此，多个防附着板51设于腔室10的内壁与处理部30(盖36)之间。例如，防附着板51可为，可装卸地安装于腔室10的X方向的两侧的内壁。而且，防附着板51可为，可装卸地安装于腔室10的Y方向的两侧的内壁。而且，防附着板51可为，可装卸地安装于腔室10的Z方向的两侧的内壁。多个防附着板51的平面形状可设为与腔室10的供安装防附着板51的内壁的形状相同。多个防附着板51的平面形状例如可设为四边形。而且，防附着板51也具有下述作用，即：向气化的物质所形成的固体传热而使其再次气化。因此，多个防附着板51例如优选由耐热性、耐蚀性及导热率高的材料形成。多个防附着板51例如可由不锈钢等形成。

此外，将气化的物质所形成的固体因防附着部50而再次气化的物质称为“再次气化的物质”。

多个间隔件52具有抑制防附着板51与腔室10之间的热授受的作用。因此，多个间隔件52设于多个防附着板51与腔室10的内壁之间。多个间隔件52例如呈柱状或板状。防附着板51及腔室10以间隔件52的高度(厚度)远离。因此，在防附着板51与腔室10的内壁之间形成有空间。在将工件100加热的情况下，腔室10内受到减压。因此，形成于防附着板51与腔室10的内壁之间的空间成为减压空间。因此，可通过真空隔热效应来抑制防附着板51与腔室10之间的热的授受。如后述，冷却工序中，防附着板51使气化的物质所形成的固体再次气化。此时，防附着板51由加热器53加热。因此，优选通过真空隔热效应来抑制防附着板51与腔室10之间的热的授受。多个间隔件52具有沿轴向贯穿的孔。多个间隔件52例如可设为呈圆筒状或圆环状。例如，防附着部50可经由间隔件52螺固于腔室10的内壁。

多个间隔件52例如优选由耐热性及耐蚀性高且导热率低的材料形成。多个间隔件52例如可由陶瓷等无机材料形成。此外，用于经由间隔件52将防附着部50螺固于腔室10的内壁的螺杆也优选由耐热性及耐蚀性高且导热率低的材料形成。

加热器53将防附着板51加热。加热器53例如可设为与上文所述的加热器32a相同。加热器53可针对一个防附着板51设置至少一个。加热器53例如可设于防附着板51与腔室10的内壁之间。加热器53例如可安装于设于防附着板51及腔室10的内壁的至少任一者的未图示的托架。加热器53可与防附着板51接触，也可与防附着板51远离地设置。而且，本实施方式的加热处理装置1的情况下，加热器53可与腔室10的内壁远离地设置。若这样设定，则可在利用加热器53将防附着板51加热时，抑制腔室10的壁面的温度变高。而且，可在防附着板51设置未图示的温度计。

如上文所述，若气化的物质接触温度较经加热的工件100的温度更低的物体，则气化的物质冷却而成为固体，附着于所述物体。腔室10的内壁的温度及防附着板51的温度低于经加热的工件100的温度。因此，气化的物质容易附着于腔室10的内壁及防附着板51。但是，防附着板51设于产生气化的物质的处理部30与腔室10的内壁之间。因此，即便气化的物质成为固体，也大部分附着于防附着板51，可减少附着于腔室10的内壁的固体的量。

再气化物质排出部60具有下述作用，即：促进将再次气化的物质向腔室10的外部排出。而且，再气化物质排出部60也具有下述作用，即：抑制再次气化的物质流入处理部30的内部。再气化物质排出部60向处理部30与防附着板51之间的空间供给气体G，形成朝向排气口12、排气口13的气流。再气化物质排出部60例如具有多个喷嘴61、气体源62及气体控制部63。

多个喷嘴61向防附着板51与处理部30(支撑有工件100的区域)之间供给气体G。多个喷嘴61设于腔室10的与设有排气口12、排气口13的壁面相向的壁面侧。例如，在如图1所示那样排气口12、排气口13设于腔室10的顶棚的情况下，多个喷嘴61可设于腔室10的底侧。例如，在排气口12、排气口13设于腔室10的底部的情况下，多个喷嘴61可设于腔室10的顶棚侧。

从Z方向观看，多个喷嘴61可沿着处理部30的周缘排列设置。多个喷嘴61的个数或间隔可根据处理部30的大小等适当变更。多个喷嘴61的个数或间隔例如可通过预先进行实验或模拟从而求出。

气体源62向喷嘴61供给气体G。气体源62例如可设为高压气体罐、工厂配管等。而且，气体源62也可设置多个。

气体G优选设为不易与经加热的工件100反应的气体。气体G例如可设为氮气、二氧化碳(CO₂)、稀有气体等。稀有气体例如为氩气或氦气等。如上文所述，若工件100的温度为100℃以下，则二氧化碳的分解得到抑制。因此，若工件100的温度为100℃以下，则也可使用二氧化碳作为气体G。

此时，气体G可设为与上文所述的冷却气体相同，也可设为不同。在将气体G设为与冷却气体相同的情况下，也可设置气体源62及气体源42的任一个。

气体G的温度例如可设为室温(例如25℃)以上。此外，若气体G的温度相对于再次气化的物质的温度而过低，则可能在后述的冷却工序中，再次气化的物质被冷却而成为固体。因此，也可还设置控制气体G的温度的加热器等。

气体控制部63设于多个喷嘴61与气体源62之间。气体控制部63例如可进行气体G的供给与停止、或气体G的流速及流量的至少任一个的控制。

控制器70例如包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等运算部及存储器等存储部。控制器70例如可设为计算机等。控制器70基于保存于存储部的控制程序来控制设于加热处理装置1的各元件的动作。

例如，控制器70基于设于处理区域30a、处理区域30b的未图示的温度计的检测值，控制对加热器32a供给的电力量。而且，控制器70基于设于防附着板51的未图示的温度计的检测值，控制对加热器53供给的电力量。

例如，控制器70基于设于腔室10内及处理区域30a、处理区域30b的未图示的真空计的输出，控制对腔室10内供给的冷却气体的供给量、对腔室10内供给的气体G的供给量。

接下来，对加热处理装置1的动作进行例示。

图2为用于例示工件100的处理工序的图表。

如图2所示，有机膜的形成工序包含升温工序、加热处理工序及冷却工序。

首先，未图示的开闭门从腔室10的其中一个端部远离，将工件100搬入腔室10的内部空间。向腔室10的内部空间搬入工件100后，由排气部20将腔室10的内部空间减压至规定压力为止。

腔室10的内部空间减压至规定压力为止后，对加热器32a施加电力。于是，如图2所示，工件100的温度上升。将工件100的温度上升的工序称为升温工序。本实施方式中，升温工序实施两次(升温工序(1)、升温工序(2))。此外，规定压力只要为溶液中的聚酰胺酸不与残留于腔室10的内部空间的氧反应的压力即可。即，规定压力只要为溶液中的聚酰胺酸不被氧化的压力即可。规定压力例如只要设为1×10^-2Pa～100Pa即可。即，未必一定要利用第二排气部22进行排气。也可利用第一排气部21开始排气，在腔室10的内部空间的压力成为10Pa～100Pa的范围内的压力后，加热部32开始加热工件100。

控制器70的存储部预先存储有升温工序后的加热处理工序中的规定的温度及升温工序的时间。而且，运算部以在升温工序的时间内成为规定的温度的方式进行控制。具体而言，控制器70在升温工序(1)及升温工序(2)中，基于未图示的温度计的检测值，控制对加热器32a供给的电力量。

在升温工序后，进行加热处理工序。加热处理工序为将规定的温度维持规定时间的工序。本实施方式中，可设置加热处理工序(1)及加热处理工序(2)。

加热处理工序(1)例如可设为下述工序，即：以第一温度将工件100加热规定时间，使溶液所含的水分或气体等排出。第一温度例如只要设为100℃～200℃即可。规定的时间例如只要设为15min～60min即可。本实施方式中，加热处理工序(1)将200℃维持15min。

控制器70通过未图示的温度计来监视工件100的温度，以工件100成为所述温度的方式控制对加热器32a的电力供给量。通过实施加热处理工序(1)，从而可防止溶液所含的水分或气体包含于作为成品的有机膜。

在加热处理工序(1)中从工件100气化的气体中，包含经冷却成为固体而附着于腔室10的内部的物质。气化的物质从工件100气化后，朝向排气口12或排气口13在腔室10内漂浮。气化的物质在腔室10内漂浮的期间中，碰撞防附着板51。

防附着板51在从升温工序(1)开始到加热处理工序(2)完成为止的时间T1之间，未由加热器53加热。此外，在从升温工序(1)开始到加热处理工序(2)完成为止之间，进行利用加热器32a的加热。但是，腔室10的内部为减压空间。因此，几乎不存在基于对流的热传递。而且，基于辐射的热传递也被均热板34a～均热板34c及盖36阻挡。因此，加热器32a的热几乎未传至防附着板51。

因此，防附着板51的温度在从升温工序(1)开始到加热处理工序(2)完成为止的时间T1之间，成为与后述的第三温度相同的温度。防附着板51的温度例如成为50℃～120℃。防附着板51的温度低于气化的物质的温度。因此，若气化的物质碰撞防附着板51，则气化的物质被冷却。结果，气化的物质成为固体而附着于防附着板51。

此外，视溶液的成分等不同，也可设定多个第一温度而多次实施加热处理工序(1)。或者，也可省略加热处理工序(1)。在省略加热处理工序(1)的情况下，从升温工序(1)进入加热处理工序(2)。此时，在升温工序(1)的期间中产生气化的物质。但是，防附着板51未被加热。因此，气化的物质成为固体而附着于防附着板51。

加热处理工序(2)为下述工序，即：将涂布有溶液的基板(工件100)以规定的压力及温度维持规定时间，形成有机膜。第二温度只要设为引起酰亚胺化的温度即可。第二温度例如只要设为300℃以上即可。规定的时间例如只要设为15min～60min即可。本实施方式中，为了获得分子链的填充度高的有机膜，加热处理工序(2)将500℃维持15min。

控制器70通过未图示的温度计来监视工件100的温度，以工件100成为所述温度的方式控制对加热器32a的电力供给量。

冷却工序为使形成了有机膜的工件100的温度降低的工序。本实施方式中，在加热处理工序(2)之后进行。工件100冷却至可搬出的温度。例如，若搬出的工件100的温度为常温，则工件100的搬出容易。但是，加热处理装置1中，工件100连续进行加热处理。因此，若每次搬出工件100时将工件100的温度设为常温，则使下一工件100升温的时间变长。即，有可能生产性降低。搬出的工件100的温度例如只要设为50℃～120℃即可。将此搬出温度设为第三温度。

控制器70关闭第二排气部22的压力控制部22b。另外，控制冷却部40，对设有加热部32的区域内供给冷却气体。如此间接及直接地使工件100的温度降低。控制器70在控制冷却部40的同时，控制防附着部50的加热器53及再气化物质排出部60。

控制器70通过对加热器53供给电力从而将防附着板51加热。控制器70基于设于防附着板51的未图示的温度计的检测值，将防附着板51加热，直到成为附着于防附着板51的气化的物质所形成的固体再次气化的温度为止。另外，以时间T2的期间维持所述温度。本实施方式中，将防附着板51加热至防附着板51的温度成为200℃为止。防附着板51的加热时间(时间T2)为15min～30min。本实施方式中，防附着板51的加热时间(时间T2)设为20min。通过这样设定，从而附着于防附着板51的气化的物质所形成的固体成为气体而从防附着板51脱离。

此外，气化的物质所形成的固体成为气体的温度根据气化的物质所形成的固体的种类(例如溶液所含的有机材料的种类)等而变化。因此，将防附着板51加热时的温度例如优选通过预先进行实验或模拟从而求出。

而且，控制器70在控制冷却部40的同时，控制再气化物质排出部60，向腔室10内供给气体G。控制器70将腔室10内的未图示的真空计、与处理部30内的未图示的真空计的检测值进行比较。控制器70根据比较的结果，以处理部30内的压力维持较腔室10内的其他区域的压力更高的值的方式，控制气体G的供给量。气体G在处理部30与防附着板51之间的空间中，形成朝向排气口12、排气口13的气流。气体G优选由控制气体G的温度的加热器等加热至100℃左右。通过将经加热的气体G供给于腔室10内，从而可抑制妨碍防附着板51的加热。

从防附着板51再次气化的物质与由气体G所生成的气流一起从排气口12排出。

防附着板51的加热完成后，控制器70停止向加热器53的电力供给及向腔室10内的气体G的供给。接下来，控制器70关闭第一压力控制部21b，使冷却气体的供给量增加。

控制器70维持供给冷却气体，直到设于处理区域30a、处理区域30b的未图示的温度计的检测值成为第三温度为止。控制器70在检测腔室10内的压力的未图示的真空计的检测值成为与大气压相同的压力后，打开第三排气部23的阀25，将冷却气体一直排气。

设于处理区域30a、处理区域30b的未图示的温度计的检测值成为第三温度后，未图示的开闭门从腔室10的其中一个端部离开。接下来，从腔室10的其中一个端部将经加热处理的工件100搬出。搬出所述工件100后，将下一工件100搬入腔室10内。接下来，重复所述有机膜的形成工序。

此外，工件100的搬出、搬入时，腔室10内的温度维持于第三温度。第三温度较气化的物质所形成的固体不附着于腔室10的内壁的温度更低。因此，与将腔室10内的温度设为气化的物质所形成的固体不附着于腔室10的内壁的温度的情况相比，可降低工件100的生产所需要的电力量。

此处，在加热工件100时，包含有机材料及溶剂的溶液从工件100气化。气化的物质有时成为固体而附着于温度较经加热的工件100的温度更低的腔室10的内壁。若附着于腔室10的内壁的固体从腔室的内壁剥落，则有可能成为颗粒而附着于工件的表面。

因此，必须定期或视需要进行将附着于腔室内壁的固体除去的保养。保养的期间中，无法进行工件的加热处理。因此，若保养的时间变长或保养的次数变多，则生产性大幅度地降低。

本实施方式的加热处理装置1在腔室的内壁包括可装卸地设置的防附着板、及可将防附着板51加热的加热器53，在升温工序(1)～加热处理工序(2)为止之间，防附着板51未被加热，冷却工序中，防附着板51受到加热。

通过这样设定，从而在升温工序(1)～加热处理工序(2)为止之间产生的气化的物质所形成的固体附着于防附着板51。结果，可防止气化的物质所形成的固体附着于腔室10的内壁。

而且，冷却工序中，通过将防附着板51加热，从而可使附着于防附着板51的气化的物质所形成的固体从防附着板51再次气化。因此，可实现由附着于腔室10的内壁的固体所致的保养次数的减轻。

而且，如上文所述，防附着板51可装卸地安装于腔室10的内壁。因此，即便气化的物质成为固体而残留于防附着板51的表面，也可将气化的物质所形成的固体附着的防附着板51从腔室10的内壁容易地卸除。接着，将新的防附着板51、或气化的物质所形成的固体除去完毕的防附着板51安装于腔室10的内壁。通过这样设定，从而可再次开始工件100的加热处理。

即，若防附着板51可装卸地设于腔室10的内壁，则可减轻由附着于腔室10的内壁的固体所致的保养的时间及次数。

而且，如图2所示，本实施方式中，仅在时间T2之间将防附着板51加热。因此，与工件的生产中将腔室的内壁一直加热，抑制气化的物质成为固体而附着于腔室内壁的加热处理装置相比，本实施方式的加热处理装置1可减少工件的生产所需要的电力量。

而且，本实施方式的加热处理装置1在冷却工序中，在加热防附着板51的期间中执行：向设有加热部32的区域内供给冷却气体；以及通过第一排气部21将腔室10内减压。通过这样设定，从而在工件100的周围稍许供给冷却气体。因此，处理区域30a、处理区域30b内的压力与腔室10内的其他区域相比较成为更高的压力。因此，可防止从防附着板51再次气化的物质流入处理部30内。

而且，本实施方式的加热处理装置1包括再气化物质排出部60。若设有再气化物质排出部60，则可在处理部30与防附着板51之间的空间中，形成朝向排气口12、排气口13的气流。因此，可利用由再气化物质排出部60所形成的气流，将处于处理部30与防附着板51之间的空间的再次气化的物质导向排气口12、排气口13。即，利用从喷嘴61朝向排气口12、排气口13的气体G的气流，来促进因加热器53而从防附着板51再次气化的物质向腔室10的外部排出。因此，可抑制从防附着板51再次气化的物质流入处理部30内。即，利用由再气化物质排出部60所形成的气流，在防附着板51与处理部30(支撑有工件100的区域)之间形成气帘(air curtain)。

以上，对实施方式进行了例示。但是，本发明不限定于这些描述。

本领域技术人员对上文所述的实施方式适当进行设计变更而得的实施方式也只要具备本发明的特征，则包含于本发明的范围。

例如，加热处理装置1的形状、尺寸、配置等不限定于例示，可适当变更。

而且，上文所述的各实施方式所包括的各元件可尽可能地组合，将这些组合而得的实施方式也只要包括本发明的特征，则包含于本发明的范围。

例如，也可在升温工序(1)～加热处理工序(2)为止之间，将设于腔室10的Z方向的内壁(顶棚面及底面)的防附着板51的温度，设为从工件100气化的物质发生气化的温度以上。若这样设定，则设于腔室10的Z方向的内壁的防附着板51不从气化的物质夺热。因此，处于设于腔室10的Z方向的内壁的防附着板51、与处理部30之间的气化的物质不易成为固体。因此，可使气化的物质保持气体的状态在腔室10的侧面侧流出。即，气化的物质所形成的固体进一步附着于设于腔室10的侧面的防附着板51。

如上文所述，冷却工序中，通过再气化物质排出部60在腔室10的侧面侧形成气流。因此，可使从设于腔室10的侧面的防附着板51再次气化的物质承载于气流而排出至腔室10的外部。

因此，进一步防止再次气化的物质流入处理部30内，并且促进再次气化的物质向腔室10的外部排出。而且，可大幅度地减少设于腔室10的Z方向的内壁的防附着板51上附着的气化的物质所形成的固体的量。因此，可大幅度地减少上文所述的防附着板51的更换次数。因此，可进一步实现由附着于腔室10的内壁的固体所致的保养的减轻。

例如，也可将用于冷却防附着板51的冷却部设于防附着板51。通过这样设定，从而即便加热处理工序(2)中防附着板51由来自处理部30的放射所致的热能加热至包含有机材料及溶剂的溶液从工件100气化的温度以上的温度，也可将防附着板51冷却至防附着板51的温度成为包含有机材料及溶剂的溶液气化的温度以下为止。因此，在加热处理工序(2)中，气化的物质所形成的固体更容易附着于防附着板51。

例如，也可对喷嘴61设置多个气体源62及气体控制部63。通过这样设定，从而可适当变更气体G的种类或温度。

例如，本实施方式中，控制器70在防附着板51的加热完成后，停止向腔室10内供给气体G。但是，如上文所述，可通过设置多个气体源62及气体控制部63，从而向腔室10内供给常温的气体G。通过这样设定，从而可与冷却气体协作将腔室10内冷却。因此，可缩短冷却工序的时间。

Claims (6)

1.一种加热处理装置，其特征在于，包括：

腔室，能够维持较大气压进一步经减压的气体环境；

排气部，能够经由设于所述腔室的排气口将所述腔室的内部排气；

支撑部，设于所述腔室的内部，能够支撑工件；

第一加热部，设于所述腔室的内部，能够将所述工件加热；

防附着板，以能够装卸的方式设于所述腔室的内壁；

第二加热部，能够将所述防附着板加热；以及

冷却部，能够向设有所述第一加热部的区域供给冷却气体，

所述第二加热部在所述第一加热部将所述工件加热的期间中，停止所述防附着板的加热，所述第二加热部在所述冷却部供给所述冷却气体时，将所述防附着板加热，

当所述冷却部供应所述冷却气体时，所述排气部对所述腔室的所述内部进行排气。

2.根据权利要求1所述的加热处理装置，其特征在于，还包括：

喷嘴，向所述防附着板与支撑有所述工件的区域之间供给气体，

所述排气口设于所述腔室的顶棚面或底面，

所述喷嘴设于所述腔室的、与设有所述排气口的面相向的面侧。

3.根据权利要求2所述的加热处理装置，其特征在于，

通过从所述喷嘴朝向所述排气口的所述气体的气流，在所述防附着板与支撑有所述工件的区域之间形成气帘。

4.根据权利要求2或3所述的加热处理装置，其特征在于，

在所述防附着板由所述第二加热部进行加热的期间中，从所述喷嘴进行所述气体的供给。

5.根据权利要求2或3所述的加热处理装置，其特征在于，还包括：

均热部，包围支撑有所述工件的区域，

在所述腔室的内部，将从所述喷嘴供给的所述气体的供给量控制为，使由所述均热部包围的支撑有所述工件的区域的压力维持较所述腔室的内部的其他区域的压力更高的值。

6.根据权利要求1或2所述的加热处理装置，其特征在于，

所述工件具有：基板；以及溶液，设于所述基板的上表面，包含有机材料及溶剂。

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