CN106971938A - 基板加热装置及基板加热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基板加热装置及基板加热方法,缩短基板的加热所需要的工作时间。实施方式的基板加热装置包含:减压部,能够将涂布有用来形成聚酰亚胺的溶液的基板减压;第一加热部,能够以第一温度加热所述基板;以及第二加热部,能够以比所述第一温度更高的第二温度加热所述基板;且所述第二加热部与所述第一加热部分别独立地设置。
Description
技术领域
本发明涉及一种基板加热装置及基板加热方法。
背景技术
近年来,作为电子装置用基板,有代替玻璃基板而使用具有可挠性的树脂基板的市场需求。例如,这种树脂基板使用聚酰亚胺膜。例如,聚酰亚胺膜是在对基板涂布聚酰亚胺的前驱物的溶液之后,经过加热所述基板的步骤(加热步骤)而形成。例如,作为聚酰亚胺的前驱物的溶液,有包含聚酰胺酸及溶剂的聚酰胺酸清漆(例如,参照专利文献1及专利文献2)。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2001-210632号公报
[专利文献2]国际公开第2009/104371号
发明内容
[发明要解决的问题]
另外,所述加热步骤包括:第一步骤,以相对低温使溶剂蒸发;以及第二步骤,以相对高温使聚酰胺酸硬化。因此,有将基板的加热温度从第一步骤的温度提高到第二步骤的温度期间需要长时间的担忧,在缩短基板的加热所需要的工作时间方面存在问题。
鉴于如上所述的情况,本发明的目的在于提供一种能够缩短基板的加热所需要的工作时间的基板加热装置及基板加热方法。
[解决问题的技术手段]
本发明的一形态的基板加热装置的特征在于包含:减压部,能够将涂布着用来形成聚酰亚胺的溶液的基板减压;第一加热部,能够以第一温度加热所述基板;及第二加热部,能够以比所述第一温度更高的第二温度加热所述基板;且所述第二加热部与所述第一加热部分别独立地设置。
根据该构成,第二加热部与第一加热部分别独立地设置,因此,能够将第二加热部的升温速率设为比第一加热部的升温速率更大,能够使基板温度在短时间内达到所需要的温度。例如,能够在使第一加热部接近基板之前(具体来说,在投入基板时),通过减压部将基板设为减压气体氛围,并在保持该减压气体氛围的状态下,一边利用第一加热部加热基板,一边进而利用第二加热部加热基板。另外,也能够在利用第一加热部加热基板期间,预先将第二加热部升温,而能够以第二温度加热基板。因此,无须考虑将基板的加热温度从第一温度提高到第二温度期间的时间。因此,能够缩短基板的加热所需要的工作时间。
在所述基板加热装置中,所述第二加热部的升温速率也可以比所述第一加热部的升温速率更大。
根据该构成,和第二加热部的升温速率为与第一加热部的升温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部升温。因此,即便在第一温度与第二温度的差相对较大的情况下,也能够缩短将基板的加热温度提高到第二温度的期间的时间。
在所述基板加热装置中,所述第二加热部的降温速率也可以比所述第一加热部的降温速率更大。
根据该构成,和第二加热部的降温速率为与第一加热部的降温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部降温。因此,即便在以第二温度加热基板之后将基板冷却的情况下,也能够缩短将基板的加热温度降低到冷却温度期间的时间。
在所述基板加热装置中,也可以还包含腔室,所述腔室能够收容所述基板、所述第一加热部及所述第二加热部。
根据该构成,能够在腔室内管理基板的加热温度,因此,能够有效地加热基板。
在所述基板加热装置中,所述基板、所述第一加热部及所述第二加热部也可以收容于共用的所述腔室。
根据该构成,能够在共用的腔室内一次性地进行对基板的利用第一加热部所进行的加热处理及利用第二加热部所进行的加热处理。也就是说,无需像将第一加热部及第二加热部收容于互不相同的腔室的情况那样用来在不同的两个腔室间搬送基板的时间。因此,能够更加高效地进行基板的加热处理。另外,与具备不同的两个腔室的情况相比,能够将装置整体小型化。
在所述基板加热装置中,也可以是,所述溶液只涂布于所述基板的第一面,所述第一加热部配置于所述基板的与第一面为相反侧的第二面侧。
根据该构成,从第一加热部发出的热从基板的第二面侧朝向第一面侧传导,因此,能够有效地加热基板。另外,在利用第一加热部加热基板期间,能够高效地进行涂布于基板的溶液的挥发或酰亚胺化(例如,成膜中的排气)。
在所述基板加热装置中,所述第二加热部也可以配置于所述基板的第一面侧。
根据该构成,从第二加热部发出的热从基板的第一面侧朝向第二面侧传导,因此,与利用第一加热部所进行的加热及利用第二加热部所进行的加热相辅相成,能够更有效地加热基板。
在所述基板加热装置中,也可以是,所述第一加热部及所述第二加热部的至少一个能够阶段性地加热所述基板。
根据该构成,与第一加热部及第二加热部只能够以固定的温度加热基板的情况相比,能够以适合涂布于基板的溶液的成膜条件的方式,高效地加热基板。因此,能够使涂布于基板的溶液阶段性地干燥,良好地硬化。
在所述基板加热装置中,也可以还包含位置调整部,所述位置调整部能够调整所述第一加热部及所述第二加热部的至少一个与所述基板的相对位置。
根据该构成,与不具备所述位置调整部的情况相比,变得易于调整基板的加热温度。例如,能够在提高基板的加热温度的情况下使第一加热部及第二加热部与基板接近,在降低基板的加热温度的情况下使第一加热部及第二加热部与基板背离。因此,变得易于阶段性地加热基板。
在所述基板加热装置中,所述位置调整部也可以包含移动部,所述移动部能够使所述基板在所述第一加热部与所述第二加热部之间移动。
根据该构成,能够通过使基板在第一加热部与第二加热部之间移动,而在将第一加热部及第二加热部的至少一个配置于起始位置的状态下,调整基板的加热温度。因此,无须另外设置能够移动第一加热部及第二加热部的至少一个的装置,因此,能够以简单的构成调整基板的加热温度。
在所述基板加热装置中,也可以是,在所述第一加热部与所述第二加热部之间,设置着能够搬送所述基板的搬送部,且在所述搬送部,形成着能够供所述移动部通过的通过部。
根据该构成,在使基板在第一加热部与第二加热部之间移动的情况下,能够使通过部通过,因此无须将搬送部迂回而使基板移动。因此,无须另外设置用来将搬送部迂回而使基板移动的装置,因此能够以简单的构成顺利地进行基板的移动。
在所述基板加热装置中,也可以是,所述移动部包含多个销,所述多个销能够支撑所述基板的与第一面为相反侧的第二面且能够沿所述第二面的法线方向移动,且所述多个销的前端配置于与所述第二面平行的面内。
根据该构成,能够在稳定地支撑基板的状态下加热基板,因此能够使涂布于基板的溶液稳定地成膜。
在所述基板加热装置中,也可以是,在所述第一加热部形成着将所述第一加热部沿所述第二面的法线方向开口的多个插通孔,且所述多个销的前端能够经由所述多个插通孔而抵接于所述第二面。
根据该构成,能够在短时间内在多个销与第一加热部之间进行基板的交接,因此能够高效地调整基板的加热温度。
在所述基板加热装置中,包含所述第一温度的温度范围可以为20℃以上且300℃以下的范围。
根据该构成,能够稳定地进行涂布于基板的溶液的挥发或酰亚胺化,因此能够提高膜特性。
在所述基板加热装置中,包含所述第二温度的温度范围可以为200℃以上且600℃以下的范围。
根据该构成,能够稳定地进行涂布于基板的溶液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,因此能够提高膜特性。
在所述基板加热装置中,所述第一加热部可以是加热板。
根据该构成,能够使基板的加热温度在基板的面内均匀化,因此能够提高膜特性。例如,能够通过在使加热板的一面与基板的第二面抵接的状态下加热基板,而提高基板的加热温度的面内均匀性。
在所述基板加热装置中,所述第二加热部可以是红外线加热器。
根据该构成,能够利用红外线加热加热基板,因此与第二加热部是加热板的情况相比,能够在短时间内将基板升温到第二温度。另外,能够在使第二加热部与基板背离的状态下加热基板(所谓的非接触加热),因此能够洁净地保持基板(进行所谓的洁净加热)。
在所述基板加热装置中,所述红外线加热器的峰值波长范围可以为1.5μm以上且4μm以下的范围。
根据该构成,因为1.5μm以上且4μm以下的范围的波长与玻璃及水等的吸收波长一致,所以能够更有效地加热基板及涂布于基板的溶液。
在所述基板加热装置中,也可以还包含检测部,所述检测部能够检测所述基板的温度。
根据该构成,能够实时地掌握基板的温度。例如,能够通过基于检测部的检测结果加热基板,而抑制基板的温度偏离目标值。
在所述基板加热装置中,也可以还包含能够回收部,所述回收部回收从涂布于所述基板的所述溶液挥发的溶剂。
根据该构成,能够防止从溶液挥发的溶剂向工厂侧排出。另外,在将回收部连接于减压部(真空泵)的管线的情况下,能够防止从溶液挥发的溶剂再次液化而逆流到真空泵内。进而,能够将从溶液挥发的溶剂作为下次使用的溶液的溶剂而进行再利用。
在所述基板加热装置中,也可以还包含摆动部,所述摆动部能够摆动所述基板。
根据该构成,能够一边使基板摆动,一边加热基板,因此能够提高基板的温度均匀性。
本发明的一形态的基板加热方法的特征在于包括:减压步骤,将涂布着用来形成聚酰亚胺的溶液的基板减压;第一加热步骤,以第一温度加热所述基板;以及第二加热步骤,以比所述第一温度更高的第二温度加热所述基板;且在所述第二加热步骤中,使用与在所述第一加热步骤中使用的第一加热部分别独立地设置的第二加热部来加热所述基板。
根据该方法,第二加热部与第一加热部分别独立地设置,因此,能够将第二加热部的升温速率设为比第一加热部的升温速率更大,能够使基板温度在短时间内达到所需要的温度。例如,能够在使第一加热部接近基板之前(具体来说,在投入基板时),通过减压部将基板设为减压气体氛围,并在保持该减压气体氛围的状态下,一边利用第一加热部加热基板,一边进而利用第二加热部加热基板。另外,也能够在利用第一加热部加热基板期间,预先将第二加热部升温,而能够以第二温度加热基板。因此,无须考虑将基板的加热温度从第一温度提高到第二温度期间的时间。因此,能够缩短基板的加热所需要的工作时间。
在所述基板加热方法中,在所述第二加热步骤中,也可以将所述第二加热部的升温速率设为比所述第一加热部的升温速率更大。
根据该方法,和在第二加热步骤中第二加热部的升温速率为与第一加热部的升温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部升温。因此,即便在第一温度与第二温度的差相对较大的情况下,也能够缩短将基板的加热温度提高到第二温度期间的时间。
在所述基板加热方法中,在所述第二加热步骤中,也可以将所述第二加热部的降温速率设为比所述第一加热部的降温速率更大。
根据该方法,和在第二加热步骤中第二加热部的降温速率为与第一加热部的降温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部降温。因此,即便在以第二温度加热基板之后将基板冷却的情况下,也能够缩短将基板的加热温度降低到冷却温度期间的时间。
在所述基板加热方法中,也可以是,在所述减压步骤中,将所述基板从大气压减压到500Pa以下;在所述第一加热步骤中,在保持所述减压步骤的气体氛围的状态下,在所述基板的温度为150℃至300℃的范围内,加热所述基板直到涂布于所述基板的所述溶液挥发或酰亚胺化为止;在所述第二加热步骤中,在保持所述减压步骤的气体氛围的状态下,加热所述基板直到所述基板的温度从所述第一加热步骤的温度变为600℃以下为止。
根据该方法,能够稳定地进行涂布于基板的溶液的挥发或酰亚胺化,并且稳定地进行涂布于基板的溶液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,因此能够提高膜特性。
在所述基板加热方法中,在所述第一加热步骤中,也可以将加热所述基板的时间设为10min以下。
根据该方法,能够在短时间内稳定地进行涂布于基板的溶液的挥发或酰亚胺化,因此能够在短时间内提高膜特性。
在所述基板加热方法中,在所述第二加热步骤中,也可以将所述第二加热部的升温速率设为100℃/min以上而将所述基板升温。
根据该方法,能够在短时间内稳定地进行涂布于基板的溶液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,因此能够在短时间内提高膜特性。
[发明效果]
根据本发明,可提供一种能够缩短基板的加热所需要的工作时间的基板加热装置及基板加热方法。
附图说明
图1是第一实施方式的基板加热装置的立体图。
图2是用来对搬送辊、基板及第一加热部的配置关系进行说明的图。
图3是比较加热板与红外线加热器的升温速率所得的曲线图。
图4是比较加热板与红外线加热器的降温速率所得的曲线图。
图5是用来对第一实施方式的基板加热装置的动作的一例进行说明的图。
图6是继图5之后的第一实施方式的基板加热装置的动作说明图。
图7是继图6之后的第一实施方式的基板加热装置的动作说明图。
图8是用来对第一实施方式的基板加热方法的处理条件的一例进行说明的图。
图9是用来对第二实施方式的基板加热装置的动作的一例进行说明的图。
图10是继图9之后的第二实施方式的基板加热装置的动作说明图。
图11是继图10之后的第二实施方式的基板加热装置的动作说明图。
图12是用来对比较例的处理条件进行说明的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中,设定XYZ正交坐标系,一边参照该XYZ正交坐标系,一边对各部件的位置关系进行说明。将水平面内的指定方向设为X方向,将在水平面内与X方向正交的方向设为Y方向,将与X方向及Y方向分别正交的方向(也就是铅垂方向)设为Z方向。
(第一实施方式)
<基板加热装置>
图1是第一实施方式的基板加热装置1的立体图。
如图1所示,基板加热装置1具备腔室2、减压部3、气体供给部4、第一加热部5、第二加热部6、位置调整部7、搬送部8、检测部9、回收部11、摆动部12及控制部15。控制部15总括控制基板加热装置1的构成元件。为了方便起见,在图1中,利用双点划线表示腔室2、减压部3、气体供给部4及回收部11。
<腔室>
腔室2能够收容基板10、第一加热部5及第二加热部6。基板10、第一加热部5及第二加热部6收容于共用的腔室2。腔室2形成为长方体的箱状。具体来说,腔室2是由矩形板状的顶板21、与顶板21对向的矩形板状的底板22以及与顶板21及底板22的外周缘连接的矩形框状的周壁23形成。例如,在周壁23的-X方向侧,设置用来相对于腔室2进行基板10的搬入及搬出的基板搬入搬出口23a。
腔室2构成为能够以密闭空间收容基板10。例如,通过利用焊接等将顶板21、底板22及周壁23的各连接部无间隙地结合,能够提高腔室2内的气密性。
<减压部>
减压部3连接于底板22的-Y方向侧的靠近基板搬入搬出口23a的角部。减压部3能够将腔室2内减压。例如,减压部3具备泵机构等减压机构。例如,减压机构具备真空泵13。此外,减压部3的连接部位并不限定于底板22的-Y方向侧的靠近基板搬入搬出口23a的角部。减压部3只要连接于腔室2即可。
减压部3能够将涂布有用来形成聚酰亚胺膜(聚酰亚胺)的溶液(以下称为“聚酰亚胺形成用液”)的基板10减压。例如,聚酰亚胺形成用液包含聚酰胺酸或聚酰亚胺粉末。聚酰亚胺形成用液只涂布于呈矩形板状的基板10的第一面10a(上表面)。
<气体供给部>
气体供给部4连接于周壁23的+X方向侧的靠近顶板21的角部。气体供给部4能够调整腔室2的内部气体氛围的状态。气体供给部4向腔室2内供给氮气(N2)、氦气(He)、氩气(Ar)等惰性气体。此外,气体供给部4的连接部位并不限定于周壁23的+X方向侧的靠近顶板21的角部。气体供给部4只要连接于腔室2即可。另外,也可以在基板降温时通过供给气体而用于基板冷却。
利用气体供给部4,能够调整腔室2的内部气体氛围的氧气浓度。腔室2的内部气体氛围的氧气浓度(质量基准)越低越好。具体来说,优选将腔室2的内部气体氛围的氧气浓度设为100ppm以下,更优选设为20ppm以下。
例如,如下所述,关于将涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液硬化时的气体氛围,通过像这样将氧气浓度设为优选上限以下,能够易于进行聚酰亚胺形成用液的硬化。
<第一加热部>
第一加热部5配置于腔室2内的下方。第一加热部5能够以第一温度加热基板10。第一加热部5能够阶段性地加热基板10。例如,包含第一温度的温度范围为20℃以上且300℃以下的范围。第一加热部5配置于基板10的与第一面10a为相反侧的第二面10b(下表面)侧。
第一加热部5呈矩形板状(参照图2)。第一加热部5能够对基板10从下方进行支撑。第一加热部5的上表面呈沿基板10的第一面10a的平坦面。例如,第一加热部5是加热板。
<第二加热部>
第二加热部6配置于腔室2内的上方。第二加热部6能够以比第一温度更高的第二温度加热基板10。第二加热部6与第一加热部5分别独立地设置。第二加热部6能够阶段性地加热基板10。例如,包含第二温度的温度范围为200℃以上且600℃以下的范围。第二加热部6配置于基板10的第一面10a侧。
第二加热部6支撑于顶板21。第二加热部6是在腔室2内靠近顶板21处固定于起始位置。例如,第二加热部6是红外线加热器。例如,红外线加热器的峰值波长范围为1.5μm以上且4μm以下的范围。
第二加热部6的升温速率比第一加热部5的升温速率更大。第二加热部6的降温速率比第一加热部5的降温速率更大。
图3是比较加热板与红外线加热器的升温速率所得的曲线图。图4是比较加热板与红外线加热器的降温速率所得的曲线图。在图3及图4中,横轴表示时间[sec],纵轴表示温度[℃]。另外,符号HP表示加热板的曲线,符号IR表示红外线加热器的曲线。
<加热板及红外线加热器的升温速率>
如图3所示,加热板HP的温度随时间经过缓慢地上升。例如,在加热板HP的情况下,温度从75℃变为250℃为止需要875sec左右。例如,加热板HP的升温速率为0.2℃/sec左右。
另一方面,红外线加热器IR的温度随时间经过急剧地上升。例如,在红外线加热器IR的情况下,温度从25℃变为375℃为止需要90sec左右。例如,红外线加热器IR的升温速率为4℃/sec左右。红外线加热器IR的升温速率比加热板HP的升温速率更大。
<加热板及红外线加热器的降温速率>
如图4所示,加热板HP的温度随时间经过缓慢地下降。例如,在加热板HP的情况下,温度从250℃变为150℃为止需要2000sec左右。例如,加热板HP的降温速率为0.05℃/sec左右。
另一方面,红外线加热器IR的温度随时间经过急剧地下降。例如,在红外线加热器IR的情况下,温度从400℃变为150℃为止需要150sec左右。例如,红外线加热器IR的降温速率为2℃/sec左右。红外线加热器IR的降温速率比加热板HP的降温速率更大。
<位置调整部>
如图1所示,位置调整部7配置于腔室2的下方。位置调整部7能够调整第一加热部5及第二加热部6与基板10的相对位置。位置调整部7具备移动部7a及驱动部7b。移动部7a是沿上下(Z方向)延伸的柱状部件。移动部7a的上端固定于第一加热部5的下表面。驱动部7b能够使移动部7a上下移动。移动部7a能够使基板10在第一加热部5与第二加热部6之间移动。具体来说,移动部7a是在基板10载置于第一加热部5的上表面的状态下,通过驱动部7b的驱动,而使基板10上下移动(参照图6及图7)。
驱动部7b配置于腔室2的外部。因此,即便伴随驱动部7b的驱动产生了颗粒,也能够通过将腔室2内设为密闭空间,而避免颗粒侵入到腔室2内。
<搬送部>
搬送部8在腔室2内,配置于第一加热部5与第二加热部6之间。搬送部8能够搬送基板10。在搬送部8,形成着能够供移动部7a通过的通过部8h。搬送部8具备沿作为基板10的搬送方向的X方向配置的多个搬送辊8a。
多个搬送辊8a是背离地配置于周壁23的+Y方向侧及-Y方向侧。通过部8h是周壁23的+Y方向侧的搬送辊8a与周壁23的-Y方向侧的搬送辊8a之间的空间。
例如,在周壁23的+Y方向侧及-Y方向侧,分别沿X方向配置着沿Y方向延伸的多个轴(未图示)。各搬送辊8a形成为通过驱动机构(未图示),绕各轴旋转驱动。
图2是用来对搬送辊8a、基板10及第一加热部5的配置关系进行说明的图。图2相当于基板加热装置1的俯视图。为了方便起见,在图2中,以双点划线表示腔室2。
在图2中,符号L1是周壁23的+Y方向侧的搬送辊8a与周壁23的-Y方向侧的搬送辊8a背离的间隔(以下称为“辊背离间隔”)。另外,符号L2是基板10的Y方向的长度(以下称为“基板长度”)。另外,符号L3是第一加热部5的Y方向的长度(以下称为“第一加热部长度”)。
如图2所示,辊背离间隔L1小于基板长度L2且大于第一加热部长度L3(L3<L1<L2)。通过使辊背离间隔L1大于第一加热部长度L3,而使移动部7a能够与第一加热部5一起通过通过部8h(参照图6及图7)。
<检测部>
如图1所示,检测部9在腔室2内配置于基板10的上方。检测部9能够检测基板10的温度。例如,检测部9是非接触温度传感器。
<回收部>
回收部11连接于减压部3(真空泵13)的管线。回收部11能够回收从涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液挥发的溶剂。
<摆动部>
摆动部12在腔室2内配置于基板10的-X方向侧。摆动部12能够摆动基板10。例如,摆动部12是在基板10正被加热的状态下,使基板10在沿XY平面的方向或沿Z方向的方向摆动。此外,摆动部12的配置位置并不限定于腔室2内的基板10的-X方向侧。例如,摆动部12也可以设置于位置调整部7。
<基板加热方法>
接下来,对本实施方式的基板加热方法进行说明。在本实施方式中,使用所述基板加热装置1加热基板10。利用基板加热装置1的各部所进行的动作是由控制部15所控制。
图5是用来对第一实施方式的基板加热装置1的动作的一例进行说明的图。图6是继图5之后的第一实施方式的基板加热装置1的动作说明图。图7是继图6之后的第一实施方式的基板加热装置1的动作说明图。图8是用来对第一实施方式的基板加热方法的处理条件的一例进行说明的图。
为了方便起见,在图5~图7中,省略基板加热装置1的构成元件中的减压部3、气体供给部4、检测部9、回收部11、摆动部12及控制部15的图示。
在图8中,横轴表示时间,左侧的纵轴表示腔室内压力,右侧的纵轴表示基板温度。另外,在横轴上,符号T1表示进行减压步骤的区间(以下称为“减压区间”),符号T2表示进行第一加热步骤的区间(以下称为“第一加热区间”),符号T3表示进行第二加热步骤的区间(以下称为“第二加热区间”)。另外,符号Cp表示腔室内压力的曲线,符号Ct表示基板温度的曲线。
本实施方式的基板加热方法包括减压步骤、第一加热步骤及第二加热步骤。
在减压步骤中,将涂布有聚酰亚胺形成用液的基板10减压。
如图5所示,在减压步骤中,基板10配置于搬送辊8a。另外,在减压步骤中,第一加热部5位于靠近底板22的位置。在减压步骤中,第一加热部5及基板10以第一加热部5的热不会传导到基板10的程度背离。在减压步骤中,第一加热部5的电源接通。例如,第一加热部5的温度成为250℃左右。另一方面,在减压步骤中,第二加热部6的电源断开。
在减压步骤中,将基板10从大气压减压到500Pa以下。例如,如图8所示,在减压区间T1内,使腔室内压力从大气压逐渐下降到20Pa。
在减压步骤中,尽可能地降低腔室2的内部气体氛围的氧气浓度。例如,在减压步骤中,将腔室2内的真空度设为20Pa以下。
在减压步骤之后,在第一加热步骤中,以第一温度加热基板10。
如图6所示,在第一加热步骤中,使第一加热部5向上方移动,使基板10载置于第一加热部5的上表面。由此,第一加热部5抵接于基板10的第二面10b,因此,第一加热部5的热直接传导到基板10。例如,在第一加热步骤中,第一加热部5的温度维持250℃。因此,基板温度能够上升到250℃。另一方面,在第一加热步骤中,第二加热部6的电源保持断开的状态。
此外,在第一加热步骤中,第一加热部5位于通过部8h(参照图1)内。为了方便起见,在图6中,利用双点划线表示移动前(减压步骤时的位置)的第一加热部5,利用实线表示移动后(第一加热步骤时的位置)的第一加热部5。
在第一加热步骤中,在保持减压步骤的气体氛围的状态下,在基板温度为150℃至300℃的范围内,加热基板10直到涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液挥发或酰亚胺化。例如,在第一加热步骤中,将加热基板10的时间设为10min以下。具体来说,在第一加热步骤中,将加热基板10的时间设为3min。
例如,如图8所示,在第一加热区间T2内,使基板温度从25℃缓慢地上升到250℃。
在第一加热步骤之后,在第二加热步骤中,以比第一温度高的第二温度加热基板10。在第二加热步骤中,使用与在第一加热步骤中使用的第一加热部5分别独立地设置的第二加热部6来加热基板10。
如图7所示,在第二加热步骤中,使第一加热部5移动到比第一加热步骤时的位置更靠上方,使基板10接近第二加热部6。例如,在第二加热步骤中,第一加热部5的温度维持250℃。另外,在第二加热步骤中,将第二加热部6的电源设为接通。例如,第二加热部6能够以450℃加热基板10。因此,将基板温度设为能够上升到450℃。在第二加热步骤中,与第一加热步骤时相比,基板10更接近第二加热部6,因此第二加热部6的热充分地传导到基板10。
此外,在第二步骤中,第一加热部5位于搬送辊8a(图1所示的通过部8h)的上方且第二加热部6的下方。为了方便起见,在图7中,利用双点划线表示移动前(第一加热步骤时的位置)的第一加热部5,利用实线表示移动后(第二加热步骤时的位置)的第一加热部5。
在第二加热步骤中,在保持减压步骤的气体氛围的状态下,加热基板10直到基板温度从第一加热步骤的温度变为600℃以下为止。在第二加热步骤中,将第二加热部6的升温速率设为比第一加热部5的升温速率更大。例如,在第二加热步骤中,将第二加热部6的升温速率设为100℃/min以上,而将基板10升温。
例如,如图8所示,在第二加热区间T3内,使基板温度从250℃急剧地上升到450℃。另外,在第二加热区间T3内,将腔室内压力维持在20Pa以下。
第二加热步骤包括使基板10冷却的冷却步骤。例如,在冷却步骤中,在保持减压步骤的气体氛围或低氧气体氛围的状态下,将基板10冷却直到基板温度从第二加热步骤的温度变为能够搬送基板10的温度为止。在冷却步骤中,将第二加热部6的电源设为断开。在冷却步骤中,将第二加热部6的降温速率设为比第一加热部5的降温速率更大。
通过经过以上步骤,能够进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液的挥发或酰亚胺化,并且进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,而形成聚酰亚胺膜。
如上所述,根据本实施方式,第二加热部6与第一加热部5分别独立地设置,因此,能够将第二加热部6的升温速率设为比第一加热部5的升温速率更大,能够使基板温度在短时间内达到所需要的温度。例如,能够在使第一加热部5接近基板10之前(具体来说,在投入基板时),利用减压部3将基板10设为减压气体氛围,在保持该减压气体氛围的状态下,一边利用第一加热部5加热基板10,一边进而利用第二加热部6加热基板10。另外,也能够在利用第一加热部5加热基板10期间,预先将第二加热部6升温,而能够以第二温度加热基板10。因此,无须考虑将基板10的加热温度从第一温度提高到第二温度期间的时间。因此,能够缩短基板10的加热所需要的工作时间。
另外,通过使第二加热部6的升温速率比第一加热部5的升温速率更大,而与第二加热部6的升温速率为与第一加热部5的升温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部6升温。因此,即便在第一温度与第二温度的差相对较大的情况下,也能够缩短将基板10的加热温度提高到第二温度期间的时间。
另外,通过使第二加热部6的降温速率比第一加热部5的降温速率更大,而与第二加热部6的降温速率为与第一加热部5的降温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部6降温。因此,即便在以第二温度加热基板10之后将基板10冷却的情况下,也能够缩短将基板10的加热温度降低到冷却温度期间的时间。
另外,通过还包含能够收容基板10、第一加热部5及第二加热部6的腔室2,能够在腔室2内管理基板10的加热温度,因此,能够有效地加热基板10。
另外,通过将基板10、第一加热部5及第二加热部6收容于共用的腔室2,能够在共用的腔室2内一次性地进行对基板10的利用第一加热部5所进行的加热处理及利用第二加热部6所进行的加热处理。也就是说,无需像将第一加热部5及第二加热部6收容于互不相同的腔室2的情况那样用来在不同的两个腔室2间搬送基板10的时间。因此,能够更加高效地进行基板10的加热处理。另外,与具备不同的两个腔室2的情况相比,能够将装置整体小型化。
另外,聚酰亚胺形成用液只涂布于基板10的第一面10a,通过将第一加热部5配置于基板10的与第一面10a为相反侧的第二面10b侧,而使从第一加热部5发出的热从基板10的第二面10b侧朝向第一面10a侧传导,因此能够有效地加热基板10。另外,在利用第一加热部5加热基板10期间,能够高效地进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液的挥发或酰亚胺化(例如,成膜中的排气)。
另外,通过将第二加热部6配置于基板10的第一面10a侧,而使从第二加热部6发出的热从基板10的第一面10a侧朝向第二面10b侧传导,因此,利用第一加热部5所进行的加热与利用第二加热部6所进行的加热相辅相成,能够更有效地加热基板10。
另外,通过使第一加热部5及第二加热部6两者能够阶段性地加热基板10,而与第一加热部5及第二加热部6能够只以固定的温度加热基板10的情况相比,能够以适合涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液的成膜条件的方式,高效地加热基板10。因此,能够使涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液阶段性地干燥,良好地硬化。
另外,通过还包含能够调整第一加热部5及第二加热部6与基板10的相对位置的位置调整部7,而与不具备所述位置调整部7的情况相比,变得易于调整基板10的加热温度。例如,能够在提高基板10的加热温度的情况下,使第一加热部5及第二加热部6与基板10接近,在降低基板10的加热温度的情况下,使第一加热部5及第二加热部6与基板10背离。因此,变得易于阶段性地加热基板10。
另外,位置调整部7包含能够将基板10在第一加热部5与第二加热部6之间移动的移动部7a,由此,能够通过使基板10在第一加热部5与第二加热部6之间移动,而在将第一加热部5及第二加热部6的至少一个配置于起始位置的状态下,调整基板10的加热温度。因此,无须另外设置能够移动第一加热部5及第二加热部6的至少一个的装置,因此能够以简单的构成来调整基板10的加热温度。
另外,在第一加热部5与第二加热部6之间,设置能够搬送基板10的搬送部8,在搬送部8,形成能够供移动部7a通过的通过部8h,由此,在使基板10在第一加热部5与第二加热部6之间移动的情况下,能够使基板10通过通过部8h,因此,无须将搬送部8迂回而使基板10移动。因此,无须另外设置用来将搬送部8迂回而使基板10移动的装置,因此能够以简单的构成顺利地进行基板10的移动。
另外,通过使包含第一温度的温度范围为20℃以上且300℃以下的范围,能够稳定地进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液的挥发或酰亚胺化,因此能够提高膜特性。
另外,通过使包含第二温度的温度范围为200℃以上且600℃以下的范围,能够稳定地进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,因此能够提高膜特性。
另外,通过使第一加热部5为加热板,能够使基板10的加热温度在基板10的面内均匀化,因此能够提高膜特性。例如,能够通过在使加热板的一面与基板10的第二面10b抵接的状态下加热基板10,而提高基板10的加热温度的面内均匀性。
另外,通过使第二加热部6为红外线加热器,能够利用红外线加热来加热基板10,因此,与第二加热部6为加热板的情况相比,能够将基板10在短时间内升温到第二温度。另外,能够在使第二加热部6与基板10背离的状态下加热基板10(所谓的非接触加热),因此能够洁净地保持基板10(进行所谓的洁净加热)。
另外,通过使红外线加热器的峰值波长范围为1.5μm以上且4μm以下的范围,而因为1.5μm以上且4μm以下的范围的波长与玻璃及水等的吸收波长一致,所以能够更有效地加热基板10及涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液。
另外,通过还包含能够检测基板10的温度的检测部9,能够实时地掌握基板10的温度。例如,通过基于检测部9的检测结果加热基板10,能够抑制基板10的温度偏离目标值。
另外,通过还包含能够回收从涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液挥发的溶剂的回收部11,能够防止从聚酰亚胺形成用液挥发的溶剂向工厂侧排出。另外,在将回收部11连接于减压部3(真空泵13)的管线的情况下,能够防止从聚酰亚胺形成用液挥发的溶剂再次液化而逆流到真空泵13内。进而,能够将从聚酰亚胺形成用液挥发的溶剂作为下次使用的聚酰亚胺形成用液的溶剂而进行再利用。
另外,通过还包含能够摆动基板10的摆动部12,能够一边使基板10摆动,一边加热基板10,因此能够提高基板10的温度均匀性。
另外,通过在第二加热步骤中,将第二加热部6的升温速率设为比第一加热部5的升温速率更大,而与在第二加热步骤中第二加热部6的升温速率为与第一加热部5的升温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部6升温。因此,即便在第一温度与第二温度的差相对较大的情况下,也能够缩短将基板10的加热温度提高到第二温度期间的时间。
另外,通过在冷却步骤中,将第二加热部6的降温速率设为比第一加热部5的降温速率更大,而与在冷却步骤中第二加热部6的降温速率为与第一加热部5的降温速率同等以下的情况相比,能够在短时间内将第二加热部6降温。因此,即便在以第二温度加热基板10之后将基板10冷却的情况下,也能够缩短将基板10的加热温度降低到冷却温度期间的时间。
另外,在减压步骤中,将基板10从大气压减压到500Pa以下;在第一加热步骤中,在保持减压步骤的气体氛围的状态下,在基板10的温度为150℃至300℃的范围内,加热基板10直到涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液挥发或酰亚胺化;在第二加热步骤中,在保持减压步骤的气体氛围的状态下,加热基板10直到基板10的温度从第一加热步骤的温度变为600℃以下为止;由此,发挥以下效果。根据该方法,能够稳定地进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液的挥发或酰亚胺化,并且稳定地进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,因此能够提高膜特性。
另外,通过在第一加热步骤中,将加热基板10的时间设为10min以下,能够在短时间内稳定地进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液的挥发或酰亚胺化,因此能够在短时间内提高膜特性。
另外,通过在第二加热步骤中,将第二加热部6的升温速率设为100℃/min以上而将基板10升温,能够在短时间内稳定地进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,因此能够在短时间内提高膜特性。
(第二实施方式)
接下来,使用图9~图11对本发明的第二实施方式进行说明。
图9是用来对第二实施方式的基板加热装置201的动作的一例进行说明的图。图10是继图9之后的第二实施方式的基板加热装置201的动作说明图。图11是继图10之后的第二实施方式的基板加热装置201的动作说明图。
为了方便起见,在图9~图11中,省略基板加热装置201的构成元件中的减压部3、气体供给部4、搬送部8、检测部9、回收部11、摆动部12及控制部15的图示。
在第二实施方式中,相对于第一实施方式,位置调整部207的构成尤其不同。在图9~图11中,对与第一实施方式相同的构成标注相同的符号,并省略该构成的详细的说明。
<位置调整部>
如图9~图11所示,位置调整部207具备收容部270、移动部275及驱动部279。
收容部270配置于腔室2的下侧。收容部270能够收容移动部275及驱动部279。收容部270形成为长方体的箱状。具体来说,收容部270是由第一支撑板271、第一支撑板271以及围板273形成,所述第一支撑板271为矩形板状,所述第二支撑板272为矩形板状,与第一支撑板271对向,所述围板273与第一支撑板271及第二支撑板272的外周缘连接,并且以包围移动部275及驱动部279的周围的方式覆盖。
第一支撑板271的外周缘连接于腔室2的周壁23的下端。第一支撑板271也作为腔室2的底板而发挥功能。在第一支撑板271,配置着第一加热部205。具体来说,第一加热部205在腔室2内支撑于第一支撑板271。
围板273与周壁23上下连续地连接。腔室2构成为能够以密闭空间收容基板10。例如,能够通过利用焊接等将顶板21、作为底板的第一支撑板271及周壁23的各连接部无间隙地结合,而提高腔室2内的气密性。
移动部275具备销276、伸缩管277及基台278。
销276能够支撑基板10的第二面10b且能够沿第二面10b的法线方向(Z方向)移动。销276是沿上下延伸的棒状部件。将销276的前端(上端)设为能够抵接于基板10的第二面10b且能够从基板10的第二面10b背离。
销276沿与第二面10b平行的方向(X方向及Y方向)隔开间隔而设置着多个。多个销276分别形成为大致相同的长度。多个销276的前端配置于与第二面10b平行的面内(XY平面内)。
伸缩管277设置于第一支撑板271与基台278之间。伸缩管277是以包围销276的周围的方式覆盖、并且沿上下延伸的管状部件。将伸缩管277设为在第一支撑板271与基台278之间上下伸缩自如。例如,伸缩管277是真空波纹管。
伸缩管277以与多个销276相同个数的程度设置着多个。多个伸缩管277的前端(上端)固定于第一支撑板271。具体来说,在第一支撑板271,形成着将第一支撑板271沿厚度方向开口的多个插通孔271h。将各插通孔271h的内径设为与各伸缩管277的外径大致相同的大小。例如,各伸缩管277的前端嵌合固定于第一支撑板271的各插通孔271h。
基台278是与第一支撑板271对向的板状部件。基台278的上表面呈沿基板10的第二面10b的平坦面。在基台278的上表面,固定着多个销276的基端(下端)及多个伸缩管277的基端(下端)。
将多个销276的前端设为能够插通第一加热部205。在第一加热部205,于在第二面10b的法线方向上重叠于第一支撑板271的各插通孔271h(各伸缩管277的内部空间)的位置,形成着将第一加热部205在第二面10b的法线方向(加热板的厚度方向)开口的多个插通孔205h。
将多个销276的前端设为能够经由各伸缩管277的内部空间及第一加热部205的各插通孔205h而抵接于基板10的第二面10b。因此,利用多个销276的前端,将基板10平行于XY平面地进行支撑。使多个销276一边支撑收容于腔室2内的基板10,一边沿腔室2内的Z方向移动(参照图9~图11)。
驱动部279配置于为腔室2的外部的收容部270内。因此,即便伴随驱动部279的驱动而产生了颗粒,也能够通过将腔室2内设为密闭空间,而避免颗粒侵入到腔室2内。
<基板加热方法>
接下来,对本实施方式的基板加热方法进行说明。在本实施方式中,使用所述基板加热装置201加热基板10。由基板加热装置201的各部所进行的动作是由控制部15控制。此外,针对与第一实施方式相同的步骤,省略该步骤的详细说明。
本实施方式的基板加热方法包括减压步骤、第一加热步骤及第二加热步骤。
在减压步骤中,将涂布有聚酰亚胺形成用液的基板10减压。
如图9所示,在减压步骤中,基板10从第一加热部205背离。具体来说,经由各伸缩管277的内部空间及第一加热部205的各插通孔205h而使多个销276的前端抵接于基板10的第二面10b,并且使基板10上升,由此使基板10从第一加热部205背离。在减压步骤中,第一加热部205及基板10以第一加热部205的热不会传导到基板10的程度背离。在减压步骤中,第一加热部205的电源接通。例如,第一加热部205的温度成为250℃左右。另一方面,在减压步骤中,第二加热部6的电源断开。
在减压步骤之后,在第一加热步骤中,以第一加热部205的温度加热基板10。
如图10所示,在第一加热步骤中,通过使多个销276的前端从基板10的第二面10b背离,而使基板10抵接于第一加热部205。也就是说,使基板10载置于第一加热部205的上表面。由此,第一加热部205抵接于基板10的第二面10b,因此,第一加热部205的热直接传导到基板10。例如,在第一加热步骤中,第一加热部205的温度维持250℃。因此,基板温度被设为能够上升到250℃。另一方面,在第一加热步骤中,第二加热部6的电源保持断开的状态。
在第一加热步骤之后,在第二加热步骤中,以第二温度加热基板10。
如图11所示,在第二加热步骤中,通过使基板10比第一加热步骤时的位置进一步上升,而使基板10接近第二加热部6。例如,在第二加热步骤中,第一加热部205的温度维持250℃。另外,在第二加热步骤中,将第二加热部6的电源设为接通。例如,第二加热部6能够以450℃加热基板10。因此,基板温度被设为能够上升到450℃。在第二加热步骤中,与第一加热步骤时相比,基板10更接近第二加热部6,因此,第二加热部6的热充分地传导到基板10。
然后,通过经过与第一实施方式相同的步骤,能够进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液的挥发或酰亚胺化,并且进行涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,而形成聚酰亚胺膜。
如上所述,根据本实施方式,移动部275包含能够支撑基板10的第二面10b且能够沿第二面10b的法线方向移动的多个销276,且多个销276的前端配置于与第二面10b平行的面内,由此,能够在稳定地支撑基板10的状态下加热基板10,因此,能够使涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液稳定地成膜。
另外,在第一加热部205,形成着将第一加热部205在第二面10b的法线方向开口的多个插通孔205h,且设为各销276的前端能够经由各插通孔205h而抵接于第二面10b,由此能够在短时间内在多个销276与第一加热部205之间进行基板10的交接,因此能够高效地调整基板10的加热温度。
此外,在所述示例中表示的各构成部件的各种形状或组合等为一例,能够基于设计要求等进行各种变更。
另外,在所述实施方式中,基板、第一加热部及第二加热部收容于共用的腔室,但并不限定于此。例如,也可以将第一加热部及第二加热部收容于互不相同的腔室。
另外,在所述实施方式中,第一加热部及第二加热部两者能够阶段性地加热基板,但并不限定于此。例如,也可以使第一加热部及第二加热部的至少一个能够阶段性地加热基板。另外,也可以使第一加热部及第二加热部两者能够只以固定的温度加热基板。
另外,在所述实施方式中,设为第一加热部为加热板,第二加热部为红外线加热器,但并不限定于此。例如,也可以使第一加热部及第二加热部两者为加热板或红外线加热器。
另外,在所述实施方式中,也可以将腔室的内壁设为能够反射红外线。例如,也可以将腔室的内壁设为由铝等金属形成的镜面(反射面)。由此,与将腔室的内壁设为能够吸收红外线的情况相比,能够提高腔室内的温度均匀性。
另外,在所述实施方式中,使用多个搬送辊作为搬送部,但并不限定于此。例如,作为搬送部,可以使用带式输送机,也可以使用线性电动机致动器。例如,也可以设为能够沿X方向添加带式输送机及线性电动机致动器。由此,能够调整X方向上的基板的搬送距离。
另外,在采用除图2所示的构成(在搬送部形成着通过部的构成)以外的构成作为搬送部的情况下,第一加热部的俯视尺寸也可以为与基板的俯视尺寸同等以上。由此,与第一加热部的俯视尺寸比基板的俯视尺寸更小的情况相比,能够进一步提高基板的加热温度的面内均匀性。
另外,在所述实施方式中,在减压步骤及第一加热步骤中,第一加热部的电源接通,第二加热部的电源断开,但并不限定于此。例如,在减压步骤及第一加热步骤中,也可以第一加热部及第二加热部的电源接通。
此外,在所述内容中作为实施方式或其变化例而记载的各构成元件能够在不脱离本发明主旨的范围内适当组合,另外,或者也能够设为适当地不使用所组合的多个构成元件中的一部分构成元件。
[实施例]
以下,利用实施例对本发明更具体地进行说明,但本发明不受以下的实施例限定。
本发明者通过以下的评价确认了,通过使用具备第一加热部及与第一加热部分别独立地设置的第二加热部的基板加热装置形成聚酰亚胺膜,能够在短时间内提高膜特性。
(评价对象)
评价对象使用对涂布有聚酰亚胺形成用液的基板利用下述的基板加热装置进行加热处理等而形成的聚酰亚胺膜。基板使用日本电气硝子股份有限公司制造的玻璃基板“OA-10”。聚酰亚胺膜的膜厚设为15μm。
(比较例)
比较例的基板加热装置使用既有的烘箱。关于烘箱,使用升温速率为0.08℃/sec(4.9℃/min)、降温速率为0.05℃/sec(2.8℃/min)的烘箱。在比较例中,不具备与第一加热部分别独立地设置的第二加热部。
图12是用来对比较例的处理条件进行说明的图。图12表示利用烘箱所进行的加热处理时的温度分布的曲线图。在图12中,横轴表示时间[min],纵轴表示温度[℃]。
在比较例中,首先向烘箱内供给氮气,将烘箱内设为低氧气体氛围(氧气浓度100ppm)。
接着,在保持低氧气体氛围的状态下,使烘箱温度阶段性地上升到180℃(阶段式烘烤(step bake)),加热基板直到涂布于基板的聚酰亚胺形成用液挥发或酰亚胺化。
接着,在保持低氧气体氛围的状态下,使烘箱温度上升到450℃,在维持指定时间之后,使烘箱温度逐渐下降。由此,进行涂布于基板的聚酰亚胺形成用液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,从而形成聚酰亚胺膜。
在比较例中,在形成聚酰亚胺膜之前的处理时间为600min。
(实施例)
实施例的基板加热装置使用具备第一加热部及与第一加热部分别独立地设置的第二加热部的基板加热装置(图1所示的基板加热装置1)。第一加热部使用加热板,第二加热部使用红外线加热器。加热板使用升温速率为0.2℃/sec、降温速率为0.05℃/sec的加热板。红外线加热器使用升温速率为4℃/sec、降温速率为2℃/sec的红外线加热器。
在实施例中,首先将腔室内减压,设为真空度20Pa(减压步骤)。减压步骤的处理时间设为2min。
接着,在保持减压气体氛围的状态下,使基板温度上升到200℃,加热基板直到涂布于基板的聚酰亚胺形成用液挥发或酰亚胺化(第一加热步骤)。第一加热步骤的处理时间设为10min。
接着,在保持减压气体氛围的状态下,使基板温度阶段性地上升到450℃之后,使基板温度逐渐下降。由此,进行涂布于基板的聚酰亚胺形成用液在酰亚胺化时的分子链的重新排列,从而形成聚酰亚胺膜(第二加热步骤)。第二加热步骤的处理时间设为12.5min。
此外,加热板温度从减压步骤到第二加热步骤为止维持250℃。另外,红外线加热器只在第二加热步骤中升温及降温。具体来说,首先,在刚开始第二加热步骤之后,便立即使红外线加热器在1min内升温直到基板温度变为350℃为止,之后在该状态下维持5min,然后在1min内升温直到基板温度变为450℃为止,在该时点降温。
在实施例中,在形成聚酰亚胺膜之前的处理时间为24.5min。
(膜特性的评价结果)
将通过所述比较例及实施例而形成的聚酰胺膜的机械特性等膜特性的评价结果示于表1。此外,断裂强度、断裂伸长率、杨氏模数是使用ORIRNTEC公司制造的“RTC-1210A”来测定。
[表1]
作为评价对象,使用样品A~C。样品A~C的聚酰亚胺形成用液的种类互不相同。
如表1所示,在各个比较例及实施例中,在样品A~C之间获得了不同的结果。
在样品A的情况下,实施例相对于比较例在断裂伸长率方面获得了良好的结果。
在样品B的情况下,实施例相对于比较例在断裂强度、断裂伸长率方面获得了良好的结果。
在样品C的情况下,实施例相对于比较例在断裂强度、断裂伸长率、杨氏模数方面获得了良好的结果。
根据以上,已知通过使用具备第一加热部及与第一加热部分别独立地设置的第二加热部的基板加热装置形成聚酰亚胺膜,能够在短时间内提高膜特性。
[符号的说明]
1、201 基板加热装置
2 腔室
3 减压部
5、205 第一加热部
6 第二加热部
7、207 位置调整部
7a、275 移动部
8 搬送部
8h 通过部
9 检测部
10 基板
10a 第一面
10b 第二面
11 回收部
12 摆动部
205h 插通孔
276 销
Claims (27)
1.一种基板加热装置,包含:
减压部,能够将涂布有用来形成聚酰亚胺的溶液的基板减压;
第一加热部,能够以第一温度加热所述基板;以及
第二加热部,能够以比所述第一温度更高的第二温度加热所述基板;且
所述第二加热部与所述第一加热部分别独立地设置。
2.根据权利要求1所述的基板加热装置,其中
所述第二加热部的升温速率比所述第一加热部的升温速率更大。
3.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其中
所述第二加热部的降温速率比所述第一加热部的降温速率更大。
4.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其还包含腔室,
所述腔室能够收容所述基板、所述第一加热部及所述第二加热部。
5.根据权利要求4所述的基板加热装置,其中
所述基板、所述第一加热部及所述第二加热部收容于共用的所述腔室。
6.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其中
所述溶液只涂布于所述基板的第一面,
所述第一加热部配置于所述基板的与第一面为相反侧的第二面侧。
7.根据权利要求6所述的基板加热装置,其中
所述第二加热部配置于所述基板的第一面侧。
8.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其中
所述第一加热部及所述第二加热部的至少一个能够阶段性地加热所述基板。
9.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其还包含位置调整部,
所述位置调整部能够调整所述第一加热部及所述第二加热部的至少一个与所述基板的相对位置。
10.根据权利要求9所述的基板加热装置,其中
所述位置调整部包含移动部,所述移动部能够将所述基板在所述第一加热部与所述第二加热部之间移动。
11.根据权利要求10所述的基板加热装置,其中
在所述第一加热部与所述第二加热部之间,设置着能够搬送所述基板的搬送部,
在所述搬送部,形成着能够供所述移动部通过的通过部。
12.根据权利要求10所述的基板加热装置,其中
所述移动部包含多个销,所述多个销能够支撑所述基板的与第一面为相反侧的第二面且能够沿所述第二面的法线方向移动,且
所述多个销的前端配置于与所述第二面平行的面内。
13.根据权利要求12所述的基板加热装置,其中
在所述第一加热部,形成着将所述第一加热部沿所述第二面的法线方向开口的多个插通孔,
所述多个销的前端设为能够经由所述多个插通孔而抵接于所述第二面。
14.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其中
包含所述第一温度的温度范围为20℃以上且300℃以下的范围。
15.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其中
包含所述第二温度的温度范围为200℃以上且600℃以下的范围。
16.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其中
所述第一加热部是加热板。
17.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其中
所述第二加热部是红外线加热器。
18.根据权利要求17所述的基板加热装置,其中
所述红外线加热器的峰值波长范围为1.5μm以上且4μm以下的范围。
19.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其还包含检测部,
所述检测部能够检测所述基板的温度。
20.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其还包含回收部,
所述回收部能够回收从涂布于所述基板的所述溶液挥发的溶剂。
21.根据权利要求1或2所述的基板加热装置,其还包含摆动部,
所述摆动部能够摆动所述基板。
22.一种基板加热方法,包含:
减压步骤,将涂布有用来形成聚酰亚胺的溶液的基板减压;
第一加热步骤,以第一温度加热所述基板;以及
第二加热步骤,以比所述第一温度更高的第二温度加热所述基板;且
在所述第二加热步骤中,使用与在所述第一加热步骤中使用的第一加热部分别独立地设置的第二加热部来加热所述基板。
23.根据权利要求22所述的基板加热方法,其中
在所述第二加热步骤中,使所述第二加热部的升温速率比所述第一加热部的升温速率更大。
24.根据权利要求22或23所述的基板加热方法,其中
在所述第二加热步骤中,使所述第二加热部的降温速率比所述第一加热部的降温速率更大。
25.根据权利要求22或23所述的基板加热方法,其中
在所述减压步骤中,将所述基板从大气压减压到500Pa以下,
在所述第一加热步骤中,在保持所述减压步骤的气体氛围的状态下,在所述基板的温度为150℃至300℃的范围内,加热所述基板直到涂布于所述基板的所述溶液挥发或酰亚胺化为止,
在所述第二加热步骤中,在保持所述减压步骤的气体氛围的状态下,加热所述基板直到所述基板的温度从所述第一加热步骤的温度变为600℃以下为止。
26.根据权利要求25所述的基板加热方法,其中
在所述第一加热步骤中,将加热所述基板的时间设为10min以下。
27.根据权利要求25所述的基板加热方法,其中
在所述第二加热步骤中,
将所述第二加热部的升温速率设为100℃/min以上而将所述基板升温。
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