JP2023000038A - 加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支持部の低コスト化と、支持部においてパーティクルが発生するのを抑制することができる加熱処理装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る加熱処理装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に設けられ、ワークを支持可能な支持部と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱可能な加熱部と、を備えている。前記支持部は、筒状を呈し、一方の端部が前記ワークに接触可能な先端部と、一方の端部側が、前記先端部の内部に隙間を介して設けられた柱状部と、前記先端部を保持する保持部と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、加熱処理装置に関する。

ワークを加熱して、ワークの表面に膜などを形成したり、ワークの表面を処理したりする加熱処理装置がある。
例えば、有機材料と溶媒を含む溶液を基板の上に塗布し、これを加熱することで基板の上に有機膜を形成する加熱処理装置が提案されている。この様な加熱処理装置においては、例えば、チャンバの内部空間を大気圧よりも減圧し、大気圧よりも減圧された雰囲気において、溶液が塗布された基板を１００℃～６００℃程度の温度にまで加熱する場合がある。この場合、チャンバの内部には、ピン状を呈する複数の支持部が設けられ、溶液が塗布された基板が複数の支持部の頂部に載置される。

溶液が塗布された基板は、１００℃～６００℃程度にまで加熱されるため、複数の支持部は、耐熱性を有する材料から形成される。この場合、複数の支持部をステンレスなどの金属から形成すると、複数の支持部が接触する基板の裏面に傷が発生する場合がある。

一方、複数の支持部をセラミックスなどから形成すれば、基板の裏面に傷が発生するのを抑制することができる。しかしながら、複数の支持部をセラミックスなどから形成すれば、製造コストが増大するという新たな課題が生じる。

また、基板の裏面に接触させる先端部と、先端部が挿入される筒状の基部とを有する支持部が提案されている。（例えば、特許文献１を参照）。
この様な支持部とすれば、先端部のみをセラミックスなどから形成することができる。そのため、基板の裏面に傷が発生するのを抑制することができ、且つ、製造コストが増大するのを抑制することができる。

ところが、単に、先端部を基部の内部に挿入すると、先端部と基部とが擦れて、パーティクルが発生する場合がある。例えば、先端部をセラミックスから形成し、基部をセラミックスよりも低コストのステンレスから形成すると、先端部と基部との間に、線膨張率の差に起因する擦れが発生する。そのため、先端部と基部との間からパーティクルが放出される場合がある。

発生したパーティクルが、溶液、および形成された有機膜の少なくともいずれかに付着すると、有機膜の品質が低下するおそれがある。
そこで、支持部の低コスト化と、支持部においてパーティクルが発生するのを抑制することができる加熱処理装置の開発が望まれていた。

特開２００６－１７０５３４号公報

本発明が解決しようとする課題は、支持部の低コスト化と、支持部においてパーティクルが発生するのを抑制することができる加熱処理装置を提供することである。

実施形態に係る加熱処理装置は、チャンバと、前記チャンバの内部に設けられ、ワークを支持可能な支持部と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱可能な加熱部と、を備えている。前記支持部は、筒状を呈し、一方の端部が前記ワークに接触可能な先端部と、一方の端部側が、前記先端部の内部に隙間を介して設けられた柱状部と、前記先端部を保持する保持部と、を有する。

本発明の実施形態によれば、支持部の低コスト化と、支持部においてパーティクルが発生するのを抑制することができる加熱処理装置が提供される。

本実施の形態に係る加熱処理装置を例示するための模式斜視図である。 支持部を例示するための模式図である。 他の実施形態に係る支持部を例示するための模式図である。 他の実施形態に係る支持部を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
以下においては、一例として、大気圧よりも減圧された雰囲気においてワークを加熱して、ワークの表面に有機膜を形成する加熱処理装置を説明する。しかしながら、本発明は、これに限定されるわけではない。例えば、本発明は、ワークを加熱して、ワークの表面に無機膜などを形成したり、ワークの表面を処理したりする加熱処理装置にも適用することができる。

また、加熱前のワークは、例えば、基板と、基板の表面に塗布された溶液と、を有するものであってもよいし、基板のみであってもよい。以下においては、一例として、加熱前のワークが、基板と、基板の表面に塗布された溶液と、を有する場合を説明する。

図１は、本実施の形態に係る加熱処理装置１を例示するための模式斜視図である。
なお、図１中のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交する三方向を表している。本明細書における上下方向は、Ｚ方向とすることができる。

加熱前のワーク１００は、基板と、基板の表面に塗布された溶液と、を有する。
基板は、例えば、ガラス基板や半導体ウェーハなどである。ただし、基板は、例示をしたものに限定されるわけではない。
溶液は、例えば、有機材料と溶剤を含んでいる。有機材料は、溶剤により溶解が可能なものであれば特に限定はない。溶液は、例えば、ポリアミド酸を含むワニスなどとすることができる。ただし、溶液は、例示をしたものに限定されるわけではない。

図１に示すように、加熱処理装置１には、例えば、チャンバ１０、排気部２０、処理部３０、冷却部４０、およびコントローラ５０が設けられている。
チャンバ１０は、箱状を呈している。チャンバ１０は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ１０の外観形状には特に限定はない。チャンバ１０の外観形状は、例えば、直方体や円筒とすることができる。チャンバ１０は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。

例えば、チャンバ１０の一方の端部にはフランジ１１が設けられている。フランジ１１には、Ｏリングなどのシール材１２を設けることができる。チャンバ１０の、フランジ１１が設けられた側の開口は、開閉扉１３により開閉可能となっている。図示しない駆動装置により、開閉扉１３がフランジ１１（シール材１２）に押し付けられることで、チャンバ１０の開口が気密になるように閉鎖される。図示しない駆動装置により、開閉扉１３がフランジ１１から離隔することで、チャンバ１０の開口を介したワーク１００の搬入または搬出が可能となる。

チャンバ１０の他方の端部にはフランジ１４を設けることができる。フランジ１４には、Ｏリングなどのシール材１２を設けることができる。チャンバ１０の、フランジ１４が設けられた側の開口は、蓋１５により開閉可能となっている。例えば、蓋１５は、ネジなどの締結部材を用いてフランジ１４に着脱可能に設けることができる。メンテナンスなどを行う際には、蓋１５を取り外すことで、チャンバ１０の、フランジ１４が設けられた側の開口を露出させる。

チャンバ１０の外壁には冷却部１６を設けることができる。冷却部１６には、図示しない冷却水供給部が接続されている。冷却部１６は、例えば、ウォータージャケット（Water Jacket）とすることができる。冷却部１６が設けられていれば、チャンバ１０の外壁温度が所定の温度よりも高くなるのを抑制することができる。

排気部２０は、チャンバ１０の内部を排気する。排気部２０は、第１の排気部２１と、第２の排気部２２を有する。
第１の排気部２１は、チャンバ１０の底面に設けられた排気口１７に接続されている。 第１の排気部２１は、排気ポンプ２１ａと、圧力制御部２１ｂを有する。
排気ポンプ２１ａは、大気圧から所定の圧力まで粗引き排気を行う排気ポンプとすることができる。そのため、排気ポンプ２１ａは、後述する排気ポンプ２２ａよりも排気量が多い。排気ポンプ２１ａは、例えば、ドライ真空ポンプなどとすることができる。

圧力制御部２１ｂは、排気口１７と排気ポンプ２１ａとの間に設けられている。圧力制御部２１ｂは、チャンバ１０の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ１０の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部２１ｂは、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。

第２の排気部２２は、チャンバ１０の底面に設けられた排気口１８に接続されている。 第２の排気部２２は、排気ポンプ２２ａと、圧力制御部２２ｂを有する。
排気ポンプ２２ａは、排気ポンプ２１ａによる粗引き排気の後、さらに低い所定の圧力まで排気を行う。排気ポンプ２２ａは、例えば、高真空の分子流領域まで排気可能な排気能力を有する。例えば、排気ポンプ２２ａは、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。
圧力制御部２２ｂは、排気口１８と排気ポンプ２２ａとの間に設けられている。圧力制御部２２ｂは、チャンバ１０の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ１０の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部２２ｂは、例えば、ＡＰＣなどとすることができる。

排気口１７、および排気口１８は、チャンバ１０の底面に配置されている。そのため、チャンバ１０の内部、および後述する処理部３０の内部に、チャンバ１０の底面に向かうダウンフローの気流が形成される。ダウンフローの気流が形成されれば、ワーク１００を加熱した際に生じた、有機材料を含む昇華物が、ダウンフローの気流に乗ってチャンバ１０の外部に排出される。そのため、ワーク１００に昇華物などの異物が付着するのを抑制することができる。

なお、以上においては、排気口１７および排気口１８がチャンバ１０の底面に設けられる場合を例示したが、排気口１７および排気口１８は、例えば、チャンバ１０の天井面や側面に設けることもできる。排気口１７および排気口１８がチャンバ１０の底面、または天井面に設けられていれば、チャンバ１０の内部に、チャンバ１０の底面、または天井面に向かう気流を形成することができる。

処理部３０は、例えば、フレーム３１、加熱部３２、支持部３３、均熱部３４、均熱板支持部３５、および、カバー３６を有する。
処理部３０の内部には、処理領域３０ａおよび処理領域３０ｂが設けられている。処理領域３０ａ、３０ｂは、ワーク１００に処理を施す空間となる。ワーク１００は、処理領域３０ａ、３０ｂの内部に支持される。処理領域３０ｂは、処理領域３０ａの上方に設けられている。なお、２つの処理領域が設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。１つの処理領域のみを設けたり、３つ以上の処理領域を設けたりすることもできる。本実施の形態においては、一例として、２つの処理領域が設けられる場合を例示するが、１つの処理領域、および、３つ以上の処理領域が設けられる場合も同様に考えることができる。

処理領域３０ａ、３０ｂは、加熱部３２と加熱部３２との間に設けられている。処理領域３０ａ、３０ｂは、均熱部３４（上部均熱板３４ａ、下部均熱板３４ｂ、側部均熱板３４ｃ、側部均熱板３４ｄ）により囲まれている。

後述するように、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂは、板状を呈し、複数の均熱板支持部３５によって支持される。処理領域３０ａとチャンバ１０の内部の空間は、上部均熱板３４ａ同士の間の隙間、および下部均熱板３４ｂ同士の間の隙間を介して繋がっている。そのため、チャンバ１０の内壁と処理部３０との間の空間の圧力が減圧されると、処理領域３０ａの内部の空間も減圧される。なお、処理領域３０ｂは、処理領域３０ａと同様の構造であるので、説明は省略する。

チャンバ１０の内壁と処理部３０との間の空間の圧力が減圧されていれば、処理領域３０ａ、３０ｂから外部に放出される熱を抑制することができる。すなわち、加熱効率と蓄熱効率を向上させることができる。そのため、後述するヒータ３２ａに印加する電力を低減できる。ヒータ３２ａに印加する電力を低減できれば、ヒータ３２ａの温度が所定の温度以上となるのを抑制できるので、ヒータ３２ａの寿命を長くすることができる。

また、蓄熱効率が向上すれば、処理領域３０ａ、３０ｂの温度を迅速に上昇させることができる。そのため、急激な温度上昇を必要とする処理にも対応が可能となる。また、チャンバ１０の外壁の温度が高くなるのを抑制できるので、冷却部１６を簡易なものとすることができる。

フレーム３１は、例えば、細長い板材や形鋼などを用いた骨組み構造を有している。フレーム３１の外観形状は、チャンバ１０の外観形状と同様とすることができる。フレーム３１の外観形状は、例えば、直方体とすることができる。

加熱部３２は、複数設けられている。加熱部３２は、処理領域３０ａ、３０ｂの下部、および処理領域３０ａ、３０ｂの上部に設けることができる。処理領域３０ａ、３０ｂの下部に設けられた加熱部３２は、下部加熱部となる。処理領域３０ａ、３０ｂの上部に設けられた加熱部３２は、上部加熱部となる。下部加熱部は、上部加熱部と対向している。なお、複数の処理領域が上下方向に重ねて設けられる場合には、下側の処理領域に設けられた上部加熱部は、上側の処理領域に設けられた下部加熱部と兼用することができる。

加熱部３２は、チャンバ１０の内部に設けられ、ワーク１００を加熱する。
例えば、処理領域３０ａに支持されたワーク１００の裏面（下面）は、処理領域３０ａの下部に設けられた加熱部３２により加熱される。処理領域３０ａに支持されたワーク１００の表面（上面）は、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとにより兼用される加熱部３２により加熱される。

処理領域３０ｂに支持されたワーク１００の裏面は、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとにより兼用される加熱部３２により加熱される。処理領域３０ｂに支持されたワーク１００の表面は、処理領域３０ｂの上部に設けられた加熱部３２により加熱される。
この様にすれば、加熱部３２の数を減らすことができるので消費電力の低減、製造コストの低減、省スペース化などを図ることができる。

複数の加熱部３２のそれぞれは、少なくとも１つのヒータ３２ａと、一対のホルダ３２ｂを有する。なお、以下においては、複数のヒータ３２ａが設けられる場合を説明する。 ヒータ３２ａは、棒状を呈し、一対のホルダ３２ｂの間をＹ方向に延びている。複数のヒータ３２ａは、Ｘ方向に並べて設けることができる。複数のヒータ３２ａは、等間隔に設けることができる。ヒータ３２ａは、例えば、シーズヒータ、遠赤外線ヒータ、遠赤外線ランプ、セラミックヒータ、カートリッジヒータなどである。また、各種ヒータを石英カバーで覆うこともできる。

なお、本明細書においては、石英カバーで覆われた各種ヒータをも含めて「棒状のヒータ」と称する。また、「棒状」の外観形状には限定がなく、例えば、円柱状や角柱状などとすることができる。

また、ヒータ３２ａは、大気圧よりも減圧された雰囲気においてワーク１００を加熱できれば、前述したものに限定されない。すなわち、ヒータ３２ａは、放射による熱エネルギーを利用するものであればよい。

上部加熱部および下部加熱部における複数のヒータ３２ａの仕様、数、間隔などは、加熱する溶液の組成（溶液の加熱温度）、ワーク１００の大きさなどに応じて適宜変更することができる。複数のヒータ３２ａの仕様、数、間隔などは、シミュレーションや実験などを行うことで適宜決定することができる。

ワーク１００は、処理領域３０ａ、３０ｂにおいて、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂを介して両面側から加熱される。ここで、溶液を加熱する際に生じた昇華物を含む蒸気は、加熱対象であるワーク１００の温度よりも低い温度の物に付着しやすい。しかしながら、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂは加熱されているので、昇華物が上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂに付着するのが抑制される。また、昇華物は、前述したダウンフローの気流に乗ってチャンバ１０の外に排出される。そのため、昇華物がワーク１００に付着するのを抑制できる。

一対のホルダ３２ｂは、Ｘ方向（例えば、処理領域３０ａ、３０ｂの長手方向）に延びている。一対のホルダ３２ｂは、Ｙ方向において、互いに対向している。一方のホルダ３２ｂは、フレーム３１の、開閉扉１３側の端面に固定されている。他方のホルダ３２ｂは、フレーム３１の、開閉扉１３側とは反対側の端面に固定されている。一対のホルダ３２ｂは、例えば、ネジなどの締結部材を用いてフレーム３１に固定される。一対のホルダ３２ｂは、ヒータ３２ａの端部近傍の非発熱部を保持する。一対のホルダ３２ｂは、例えば、細長い金属の板材や形鋼などから形成される。一対のホルダ３２ｂの材料は、例えば、ステンレスなどとすることができる。

複数の支持部３３は、チャンバ１０の内部に設けられ、ワーク１００を支持する。例えば、複数の支持部３３は、上部加熱部と下部加熱部との間にワーク１００を支持する。複数の支持部３３は、処理領域３０ａの下部、および、処理領域３０ｂの下部に設けられている。複数の支持部３３の数、配置、間隔などは、ワーク１００の大きさや剛性（撓み）などに応じて適宜変更することができる。
なお、支持部３３に関する詳細は後述する。

均熱部３４は、複数の上部均熱板３４ａ、複数の下部均熱板３４ｂ、複数の側部均熱板３４ｃ、および、複数の側部均熱板３４ｄを有する。複数の上部均熱板３４ａ、複数の下部均熱板３４ｂ、複数の側部均熱板３４ｃ、および、複数の側部均熱板３４ｄは、板状を呈している。

複数の上部均熱板３４ａは、上部加熱部において下部加熱部側（ワーク１００側）に設けられている。複数の上部均熱板３４ａは、複数のヒータ３２ａと離隔して設けられている。複数の上部均熱板３４ａは、Ｘ方向に並べて設けられている。複数の上部均熱板３４ａ同士の間には隙間が設けられている。隙間が設けられていれば、熱膨張により上部均熱板３４ａの寸法が増加した分を吸収することができる。そのため、上部均熱板３４ａ同士が干渉して変形が生じるのを抑制することができる。また、前述したように、この隙間を介して、処理領域３０ａ、３０ｂの雰囲気の圧力を減圧することができる。

複数の下部均熱板３４ｂは、下部加熱部において上部加熱部側（ワーク１００側）に設けられている。複数の下部均熱板３４ｂは、複数のヒータ３２ａと離隔して設けられている。複数の下部均熱板３４ｂは、Ｘ方向に並べて設けられている。複数の下部均熱板３４ｂ同士の間には隙間が設けられている。隙間が設けられていれば、熱膨張により下部均熱板３４ｂの寸法が増加した分を吸収することができる。そのため、下部均熱板３４ｂ同士が干渉して変形が生じるのを抑制することができる。また、前述したように、この隙間を介して、処理領域３０ａ、３０ｂの雰囲気の圧力を減圧することができる。また、下部均熱板３４ｂの一部には、支持部３３との干渉を防止するための孔が設けられる。

側部均熱板３４ｃは、Ｘ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの両側の側部のそれぞれに設けられている。側部均熱板３４ｃは、カバー３６の内側に設けることができる。また、少なくとも１つのヒータ３２ａを、側部均熱板３４ｃとカバー３６との間に設けることもできる。
側部均熱板３４ｄは、Ｙ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの両側の側部のそれぞれに設けられている。

前述したように、複数のヒータ３２ａは、棒状を呈し、所定の間隔を空けて並べて設けられている。ヒータ３２ａが棒状である場合、ヒータ３２ａの中心軸から放射状に熱が放射される。この場合、ヒータ３２ａの中心軸と加熱される部分との間の距離が短くなるほど加熱される部分の温度が高くなる。そのため、複数のヒータ３２ａに対して対向するようにワーク１００が保持された場合には、ヒータ３２ａの直上または直下に位置するワーク１００の領域は、複数のヒータ３２ａ同士の間の空間の直上または直下に位置するワーク１００の領域よりも温度が高くなる。すなわち、棒状を呈する複数のヒータ３２ａを用いてワーク１００を直接加熱すると、加熱されたワーク１００の温度の面内分布にばらつきが生じる。

ワーク１００の温度に面内分布が生じると、形成された有機膜の品質が低下するおそれがある。例えば、温度が高くなった部分において、泡が発生したり、有機膜の組成が変化したりするおそれがある。

複数の上部均熱板３４ａ、および複数の下部均熱板３４ｂが設けられていれば、複数のヒータ３２ａから放射された熱は、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂに入射する。複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂに入射した熱は、これらの内部を面方向に伝搬しながらワーク１００に向けて放射される。そのため、ワーク１００の温度に面内分布が生じるのを抑制することができ、ひいては形成される有機膜の品質を向上させることができる。

複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの材料は、熱伝導率の高い材料とすることが好ましい。これらの材料は、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどとすることができる。なお、アルミニウムや銅などの酸化しやすい材料を用いる場合には、酸化しにくい材料を含む層を表面に設けることができる。

複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂから放射された熱の一部は、処理領域の側方に向かう。そのため、処理領域の側部には、前述した側部均熱板３４ｃ、３４ｄが設けられている。側部均熱板３４ｃ、３４ｄに入射した熱は、側部均熱板３４ｃ、３４ｄを面方向に伝搬しながら、その一部がワーク１００に向けて放射される。そのため、ワーク１００の加熱効率を向上させることができる。
側部均熱板３４ｃ、３４ｄの材料は、前述した上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの材料と同じとすることができる。

なお、以上においては、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂが、設けられる場合を例示したが、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの少なくとも一方は、単一の板状部材とすることもできる。

複数の均熱板支持部３５は、Ｘ方向に並べて設けられている。均熱板支持部３５は、Ｘ方向において、上部均熱板３４ａ同士の間の直下に設けられる。複数の均熱板支持部３５は、ネジなどの締結部材を用いて一対のホルダ３２ｂに固定される。一対の均熱板支持部３５は、上部均熱板３４ａの両端を着脱自在に支持する。なお、複数の下部均熱板３４ｂを支持する複数の均熱板支持部３５も同様の構成を有することができる。

一対の均熱板支持部３５により、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが支持されていれば、熱膨張による寸法差を吸収することができる。そのため、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが変形するのを抑制することができる。

カバー３６は、板状を呈し、フレーム３１の上面、底面、および側面を覆っている。すなわち、カバー３６によりフレーム３１の内部が覆われている。ただし、開閉扉１３側のカバー３６は、例えば、開閉扉１３に設けることができる。
カバー３６は処理領域３０ａ、３０ｂを囲っているが、フレーム３１の上面と側面の境目、フレーム３１の側面と底面の境目、開閉扉１３の付近には、隙間が設けられている。

また、フレーム３１の上面および底面に設けられるカバー３６は複数に分割されている。また、分割されたカバー３６同士の間には隙間が設けられている。すなわち、処理部３０（処理領域３０ａ、処理領域３０ｂ）の内部空間は、これらの隙間を介して、チャンバ１０の内部空間に連通している。そのため、処理領域３０ａ、３０ｂの圧力が、チャンバ１０の内壁とカバー３６との間の空間の圧力と同じとなるようにすることができる。カバー３６は、例えば、ステンレスなどから形成される。

冷却部４０は、複数のヒータ３２ａが設けられた空間に冷却ガスを供給する。冷却部４０は、処理領域３０ａ、３０ｂにも冷却ガスを供給するようにしてもよい。冷却部４０は、冷却ガスにより、処理領域３０ａ、３０ｂを囲む均熱部３４を冷却する。均熱部３４が冷却されることで、高温状態にあるワーク１００が間接的に冷却される。また、均熱部３４が冷却されることで、均熱部３４の熱がワーク１００に伝わるのを抑制できる。冷却ガスが、処理領域３０ａ、３０ｂに供給される場合には、高温状態にあるワーク１００が直接冷却される。

なお、冷却部４０は必ずしも必要ではなく、省くこともできる。ただし、冷却部４０が設けられていれば、ワーク１００の冷却時間を短縮することができる。また、ワーク１００の冷却の際に、均熱部３４からの熱で、ワーク１００の温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。

冷却部４０は、ノズル４１、ガス源４２、およびガス制御部４３を有する。
ノズル４１は、複数のヒータ３２ａが設けられた空間に接続される。なお、冷却ガスを処理領域３０ａ、３０ｂに供給する場合には、ノズル４１が処理領域３０ａ、３０ｂに接続される。ノズル４１は、例えば、側部均熱板３４ｃ、フレーム３１、カバー３６に設けられた孔などに取り付けられる。ノズル４１は、例えば、Ｘ方向において、処理部３０の一方の側に設けることもできるし、処理部３０の両側に設けることもできる。なお、ノズル４１の数や配置は適宜変更することができる。

ガス源４２は、ノズル４１に冷却ガスを供給する。ガス源４２は、例えば、高圧ガスボンベ、工場配管などとすることができる。また、ガス源４２は、複数設けることもできる。

冷却ガスは、加熱されたワーク１００と反応し難いガスとすることができる。冷却ガスは、例えば、窒素ガス、炭酸ガス（ＣＯ_２）、希ガスなどである。希ガスは、例えば、アルゴンガスやヘリウムガスなどである。冷却ガスの温度は、例えば、室温（例えば、２５℃）以下とすることができる。

ガス制御部４３は、ノズル４１とガス源４２との間に設けられている。ガス制御部４３は、例えば、冷却ガスの供給と、供給の停止と、冷却ガスの流速および流量の少なくともいずれかの制御と、を行うことができる。

コントローラ５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、メモリなどの記憶部とを備えている。コントローラ５０は、例えば、コンピュータなどである。コントローラ５０は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、加熱処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する。

次に、複数の支持部３３についてさらに説明する。
有機膜を形成する際には、基板と、基板の表面に塗布された溶液と、を有するワーク１００を、例えば、１００℃～６００℃程度にまで加熱する。そのため、支持部３３は、耐熱性を有する材料から形成される。例えば、支持部は、ステンレスなどの金属から形成することができる。しかしながら、この様にすると、支持部が接触する基板の裏面に傷が発生する場合がある。また、支持部は、セラミックスなどから形成することもできる。支持部をセラミックスなどから形成すれば、基板の裏面に傷が発生するのを抑制することができる。しかしながら、この様にすると、製造コストが増大する。

この場合、基板の裏面に接触させる、支持部の先端部をセラミックスなどから形成し、先端部を保持する基部をステンレスなどの金属から形成することができる。しかしながら、先端部と基部の材料が異なると、先端部と基部との間に、線膨張率の差に起因する擦れが発生する。そのため、先端部と基部との間からパーティクルが放出される場合がある。発生したパーティクルが、ワーク１００に付着すると、ワーク１００の品質が低下するおそれがある。

そこで、本実施の形態に係る支持部３３は、以下に説明をする構成を有している。
図２は、支持部３３を例示するための模式図である。
図２に示すように、支持部３３は、例えば、先端部３３ａ、基部３３ｂ、および保持部３３ｃを有する。

先端部３３ａは、筒状を呈し、一方の端部（ワーク１００の裏面側の端部）３３ａ１が閉鎖されている。端部３３ａ１はワーク１００の裏面に接触する。そのため、端部３３ａ１の形状は、半球状などとすることが好ましい。端部３３ａ１の形状が半球状であれば、ワーク１００の裏面に損傷が発生するのを抑制することができる。また、ワーク１００の裏面と先端部３３ａとの接触面積を小さくすることができるので、ワーク１００から支持部３３に伝わる熱を少なくすることができる。

先端部３３ａの、他方の端部３３ａ２は開口している。また、端部３３ａ２には、フランジ３３ａ３を設けることができる。フランジ３３ａ３は、環状を呈し、先端部３３ａの側面から外側に向けて突出している。

先端部３３ａは、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、またはガラスなどから形成される。先端部３３ａが、セラミックスやガラスなどから形成されていれば、ワーク１００の裏面に損傷が発生するのを抑制することができる。

基部３３ｂは、例えば、柱状部３３ｂ１、および取付部３３ｂ２を有する。
柱状部３３ｂ１の一方の端部側は、先端部３３ａの内部に隙間を介して設けられている。例えば、柱状部３３ｂ１と先端部３３ａの内壁との間には隙間が設けられる。柱状部３３ｂ１の他方の端部側は、取付部３３ｂ２に設けられている。柱状部３３ｂ１と取付部３３ｂ２は、一体に形成してもよいし、溶接などで接合してもよい。取付部３３ｂ２は、例えば、後述するブラケット３２ｂ１に取り付けられる。
柱状部３３ｂ１、および取付部３３ｂ２は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。

ブラケット３２ｂ１は、支持部３３が取り付けられる部材である。ブラケット３２ｂ１は、例えば、板状の部材で、ネジなどの締結部材を用いて一対のホルダ３２ｂに固定される。ブラケット３２ｂ１は、下部均熱板３４ｂとヒータ３２ａとの間に設けられる。このようにすることで、下部均熱板３４ｂおよびヒータ３２ａとの干渉が防止される。しかし、ブラケット３２ｂ１の取付け位置は、これに限定されない。例えば、下部均熱板３４ｂの上方に設けるようにしてもよい。この場合、ブラケット３２ｂ１は、下部均熱板３４ｂをまたぐように一対のホルダ３２ｂに固定される。また、下部均熱板３４ｂに支持部３３との干渉を防止するための孔を設ける必要もない。
ブラケット３２ｂ１は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。

保持部３３ｃは、先端部３３ａを保持する。保持部３３ｃの一方の端部は、先端部３３ａ（フランジ３３ａ３）に取り付けられている。保持部３３ｃの他方の端部は、基部３３ｂ（取付部３３ｂ２）またはブラケット３２ｂ１に取り付けられている。

ここで、保持部３３ｃをセラミックスなどから形成すると製造コストが増大する。保持部３３ｃを、ステンレスなどの金属から形成すると、製造コストの増大を抑制することができる。ただし、単に、保持部３３ｃを金属から形成すると、保持部３３ｃと先端部３３ａとの間に、線膨張率の差に起因する擦れが発生する。そのため、保持部３３ｃと先端部３３ａとの間からパーティクルが放出されるおそれがある。

そこで、保持部３３ｃは、金属を含む弾性体となっている。例えば、図２に示すように、保持部３３ｃは、金属を含むコイルバネとすることができる。保持部３３ｃは、例えば、ステンレスやインコネルから形成されたコイルバネとすることができる。保持部３３ｃが弾性体であれば、保持部３３ｃが変形することで、線膨張率の差に起因する、保持部３３ｃと先端部３３ａとの間のズレを吸収することができる。そのため、保持部３３ｃと先端部３３ａとの間からパーティクルが放出されるのを抑制することができる。

また、保持部３３ｃが設けられていれば、基部３３ｂ（柱状部３３ｂ１）と先端部３３ａの内壁との間の隙間を維持することができるので、基部３３ｂと先端部３３ａとの間からパーティクルが放出されるのを抑制することができる。
また、基部３３ｂ（柱状部３３ｂ１）と先端部３３ａの内壁との間の隙間を設けることで、ワーク１００が熱変形した際に、ワーク１００の熱変形に合わせて支持部３３の先端部３３ａが移動することができる。また、保持部３３ｃによって先端部３３ａが支持されることで、よりワーク１００の熱変形に合わせて支持部３３の先端部３３ａが移動しやすくなる。ワーク１００の熱変形に合わせて支持部３３の先端部３３ａが移動することができると、ワーク１００の裏面を傷つけることを防止することができる。したがって、ワーク１００と先端部３３ａとの接触部分からのパーティクルの発生も抑制することができる。
また、金属を含む保持部３３ｃとすれば、製造コストの増大を抑制することができる。

図３は、他の実施形態に係る支持部１３３を例示するための模式図である。
図３に示すように、支持部１３３は、例えば、先端部１３３ａ、基部１３３ｂ、および保持部１３３ｃを有する。

先端部１３３ａは、筒状を呈し、一方の端部（ワーク１００の裏面側の端部）１３３ａ１が閉鎖されている。端部１３３ａ１は、例えば、前述した端部３３ａ１と同様とすることができる。
先端部１３３ａの、他方の端部１３３ａ２は開口している。端部１３３ａ２には、フランジを設けてもよいし、フランジを設けなくてもよい。
先端部１３３ａの材料は、例えば、前述した先端部３３ａの材料と同じとすることができる。

基部１３３ｂは、例えば、柱状部１３３ｂ１、および取付部１３３ｂ２を有する。
柱状部１３３ｂ１の一方の端部側は、先端部１３３ａの内部に隙間を介して設けられている。例えば、柱状部１３３ｂ１と先端部１３３ａの内壁との間には隙間が設けられている。柱状部１３３ｂ１の他方の端部側は、取付部１３３ｂ２に設けられている。また、柱状部１３３ｂ１にはフランジ１３３ｂ３を設けることもできる。フランジ１３３ｂ３は、先端部１３３ａの端部１３３ａ２の近傍に設けることができる。なお、フランジ１３３ｂ３は省略することもできる。ただし、フランジ１３３ｂ３が設けられていれば、柱状部１３３ｂ１の軸方向における、保持部１３３ｃの長さを短くすることができるので、先端部１３３ａの姿勢を安定させることができる。

柱状部１３３ｂ１、取付部１３３ｂ２、およびフランジ１３３ｂ３は、一体に形成してもよいし、溶接などで接合してもよい。取付部１３３ｂ２は、例えば、ホルダ３２ｂに設けられたブラケット３２ｂ１に取り付けられる。
柱状部１３３ｂ１、取付部１３３ｂ２、およびフランジ１３３ｂ３は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。

保持部１３３ｃは、先端部１３３ａを保持する。保持部１３３ｃの一方の端部は、先端部１３３ａの端部１３３ａ２に取り付けられている。保持部１３３ｃの他方の端部は、フランジ１３３ｂ３に取り付けられている。フランジ１３３ｂ３が設けられない場合には、保持部１３３ｃの他方の端部は、取付部１３３ｂ２に取り付けることができる。

保持部１３３ｃは、金属を含む弾性体となっている。例えば、図３に示すように、保持部１３３ｃは、金属を含む板バネとすることができる。保持部１３３ｃは、例えば、ステンレスやインコネルから形成された板バネとすることができる。保持部１３３ｃが弾性体であれば、保持部１３３ｃが変形することで、線膨張率の差に起因する、保持部１３３ｃと先端部１３３ａとの間のズレを吸収することができる。そのため、保持部１３３ｃと先端部１３３ａとの間からパーティクルが放出されるのを抑制することができる。

また、保持部１３３ｃが設けられていれば、基部１３３ｂ（柱状部１３３ｂ１）と先端部１３３ａの内壁との間の隙間を維持することができるので、基部１３３ｂと先端部１３３ａとの間からパーティクルが放出されるのを抑制することができる。
また、金属を含む保持部１３３ｃとすれば、製造コストの増大を抑制することができる。

図４は、他の実施形態に係る支持部２３３を例示するための模式図である。
図４に示すように、支持部２３３は、例えば、先端部３３ａ、基部３３ｂ、および保持部２３３ｃを有する。
保持部２３３ｃは、先端部３３ａを保持する。
保持部２３３ｃは、第１の部分２３３ｃ１、および第２の部分２３３ｃ２を有する。
第１の部分２３３ｃ１は、例えば、先端部３３ａ（フランジ３３ａ３）に設けられている。第１の部分２３３ｃ１は、例えば、環状を呈する磁性体とすることができる。
第２の部分２３３ｃ２は、隙間を介して第１の部分２３３ｃ１と対向している。第２の部分２３３ｃ２は、例えば、基部３３ｂ（取付部３３ｂ２）またはブラケット３２ｂ１に設けることができる。第２の部分２３３ｃ２は、例えば、環状を呈する磁性体とすることができる。

この場合、第１の部分２３３ｃ１、および第２の部分２３３ｃ２は、永久磁石とすることができる。また、第１の部分２３３ｃ１の、第２の部分２３３ｃ２と対向する側の磁極は、第２の部分２３３ｃ２の、第１の部分２３３ｃ１と対向する側の磁極と同じとなっている。例えば、第１の部分２３３ｃ１の、第２の部分２３３ｃ２と対向する側がＳ極の場合には、第２の部分２３３ｃ２の、第１の部分２３３ｃ１と対向する側がＳ極となっている。例えば、第１の部分２３３ｃ１の、第２の部分２３３ｃ２と対向する側がＮ極の場合には、第２の部分２３３ｃ２の、第１の部分２３３ｃ１と対向する側がＮ極となっている。

この様にすれば、第１の部分２３３ｃ１と第２の部分２３３ｃ２との間に反発力（斥力）が生じる。そのため、線膨張率の差に起因する、保持部２３３ｃと先端部３３ａとの間のズレを吸収することができる。その結果、保持部２３３ｃと先端部３３ａとの間からパーティクルが放出されるのを抑制することができる。

また、保持部２３３ｃが設けられていれば、基部３３ｂ（柱状部３３ｂ１）と先端部３３ａの内壁との間の隙間を維持することができるので、基部３３ｂと先端部３３ａとの間からパーティクルが放出されるのを抑制することができる。
また、第１の部分２３３ｃ１、および第２の部分２３３ｃ２が永久磁石であれば、製造コストの増大を抑制することができる。

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、加熱処理装置１の形状、寸法、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
本実施の形態において、支持部３３は、ブラケット３２ｂ１によって保持されていたが、これに限定されない。例えば、下部均熱板３４ｂを支持する均熱板支持部３５の幅を大きくし、均熱板支持部３５の上面に支持部３３を設けるようにしてもよい。つまり、下部均熱板３４ｂを支持する均熱板支持部３５にブラケット３２ｂ１の機能を持たせてもよい。このようにすることで、ブラケット３２ｂ１を設ける必要が無いので、部品点数が減り、メンテナンスが容易となる。あるいは、下部均熱板３４ｂと支持部３３を一体に形成してもよい。

１ 加熱処理装置、１０ チャンバ、２０ 排気部、３０ 処理部、３０ａ 処理領域、３０ｂ 処理領域、３２ 加熱部、３３ 支持部、３３ａ 先端部、３３ｂ 基部、３３ｃ 保持部、５０ コントローラ、１００ ワーク、１３３ 支持部、１３３ａ 先端部、１３３ｂ 基部、１３３ｃ 保持部、２３３ 支持部、２３３ｃ 保持部、２３３ｃ１ 第１の部分、２３３ｃ２ 第２の部分

Claims (5)

1. チャンバと、
   前記チャンバの内部に設けられ、ワークを支持可能な支持部と、
   前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱可能な加熱部と、
   を備え、
   前記支持部は、
   筒状を呈し、一方の端部が前記ワークに接触可能な先端部と、
   一方の端部側が、前記先端部の内部に隙間を介して設けられた柱状部と、
   前記先端部を保持する保持部と、
   を有する加熱処理装置。
2. 前記チャンバの内部を排気可能な排気部をさらに備えた請求項１記載の加熱処理装置。
3. 前記先端部は、セラミックス、またはガラスを含み、
   前記柱状部は、金属を含む請求項１または２に記載の加熱処理装置。
4. 前記保持部は、金属を含む弾性体である請求項１～３のいずれか１つに記載の加熱処理装置。
5. 前記保持部は、
   前記先端部に設けられた第１の部分と、
   隙間を介して、前記第１の部分に対向する第２の部分と、
   を有し、
   前記第１の部分、および前記第２の部分は、永久磁石であり、
   前記第１の部分の、前記第２の部分と対向する側の磁極は、前記第２の部分の、前記第１の部分と対向する側の磁極と同じである請求項１～３のいずれか１つに記載の加熱処理装置。

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