JP2023113209A - 有機膜形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チャンバに対してヒータの着脱を容易に行うことができる有機膜形成装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る有機膜形成装置は、基板と、前記基板の上面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、を有するワークを、大気圧よりも減圧された雰囲気で加熱可能な有機膜形成装置である。前記有機膜形成装置は、前記大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、前記チャンバの内部を排気可能な第１の排気部と、前記基板に対向し、筒状を呈し、一方向に延びた形体を有し、開口した両側の端部が前記チャンバの内部に設けられた案内部と、前記案内部の内部に設けられ、軸方向に貫通する第１の孔を有する支持部と、前記第１の孔に着脱自在に設けられ、前記案内部に沿って延びる発熱部を有するヒータと、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、有機膜形成装置に関する。

有機ＥＬディスプレイなどに設けられる基板として、有機膜が用いられている。例えば、有機膜には、ポリイミド膜がある。例えば、ポリイミド膜は、基板と、基板の上面に塗布されたポリアミド酸を含む溶液と、を有するワークを、１００℃～６００℃程度に加熱して、ポリアミド酸をイミド化することで形成される。形成されたポリイミド膜は基板から剥離され、例えば、有機ＥＬディスプレイなどに用いられる。

ポリイミド膜などの有機膜を形成する装置として、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、チャンバの内部に設けられ、ワークを加熱するヒータと、を備えた有機膜形成装置が提案されている。

ここで、有機膜形成装置の製造時やメンテナンス時などにおいて、チャンバの内部からヒータを取り外したり、チャンバの内部にヒータを取り付けたりする必要がある。そのため、単に、チャンバの内部にヒータを取り付けると、有機膜形成装置の製造やメンテナンスなどが困難となる。

そこで、チャンバに対してヒータの着脱を容易に行うことができる有機膜形成装置の開発が望まれていた。

特開２０１９－２０５９９１号公報

本発明が解決しようとする課題は、チャンバに対してヒータの着脱を容易に行うことができる有機膜形成装置を提供することである。

実施形態に係る有機膜形成装置は、基板と、前記基板の上面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、を有するワークを、大気圧よりも減圧された雰囲気で加熱可能な有機膜形成装置である。前記有機膜形成装置は、前記大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、前記チャンバの内部を排気可能な第１の排気部と、前記基板に対向し、筒状を呈し、一方向に延びた形体を有し、開口した両側の端部が前記チャンバの内部に設けられた案内部と、前記案内部の内部に設けられ、軸方向に貫通する第１の孔を有する支持部と、前記第１の孔に着脱自在に設けられ、前記案内部に沿って延びる発熱部を有するヒータと、を備えている。

本発明の実施形態によれば、チャンバに対してヒータの着脱を容易に行うことができる有機膜形成装置が提供される。

本実施の形態に係る有機膜形成装置を例示するための模式斜視図である。 温度制御部を例示するための模式断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、支持部と、ワークとの位置関係を例示するための模式断面図である。 有機膜の形成工程を例示するためのグラフである。 他の実施形態に係る温度制御部を例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る支持部を例示するための模式断面図である。 図６における支持部のＡ－Ａ線方向の模式断面図である。 図６における開閉扉のＢ－Ｂ線方向の模式断面図である。 他の実施形態に係る温度制御部を例示するための模式断面図である。 流体制御部の作用を例示するための模式図である。 流体の配管系統図である。

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。
また、以下においては、基板の上面に塗布された有機材料を含む溶液を減圧雰囲気で焼成して有機膜を形成する有機膜形成装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係る有機膜形成装置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。

ワーク１００は、基板と、基板の上面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、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とすることができる。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、有機材料と溶媒を含んでいる。有機材料は、溶媒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。

有機膜形成装置１は、ワーク１００を、大気圧よりも減圧された雰囲気で加熱することができる。
図１に示すように、有機膜形成装置１には、チャンバ１０、排気部２０（第１の排気部の一例に相当する）、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、直方体とすることができる。チャンバ１０は、例えば、本体１０ａ、開閉扉１３、蓋１５を有する。

本体１０ａは、筒状を呈している。本体１０ａの一方の端部にはフランジ１１を設けることができる。本体１０ａの他方の端部にはフランジ１４を設けることができる。本体１０ａ、フランジ１１、およびフランジ１４は、例えば、ステンレスなどの金属から形成されている。なお、本体１０ａの両端部を接続する外壁を側面１０ａ１と呼ぶ。

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。本体１０ａの、フランジ１１が設けられる側の開口は、開閉扉１３により開閉可能となっている。

開閉扉１３は、板状を呈し、例えば、ステンレスなどの金属から形成されている。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、本体１０ａのフランジ１１が設けられた側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。

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。本体１０ａの、フランジ１４が設けられた側の開口は、蓋１５により閉鎖されている。

蓋１５は、板状を呈し、例えば、ステンレスなどの金属から形成されている。蓋１５には、孔１５ａが設けられている。また、蓋１５には、後述するヒータ３２ａを取り付けるためのホルダ３２ｄが設けられている（図２参照）。例えば、ホルダ３２ｄと孔１５ａの数は、後述するヒータ３２ａの数と同じとすることができる。
なお、開閉扉１３、または本体１０ａの側面１０ａ１に孔１５ａと同様の孔を設け、ヒータ３２ａを取り付けるようにしても良い。

ネジなどの締結部材を用いて、蓋１５がフランジ１４に取り付けられた際には、蓋１５がフランジ１４（シール材１２）に押し付けられる。また、ヒータ３２ａが蓋１５に設けられたホルダ３２ｄと気密に接続されることで、本体１０ａのフランジ１４が設けられた側の開口が気密になるように閉鎖される（図２参照）。

また、メンテナンスなどを行う際には、蓋１５を取り外すことで、本体１０ａの、フランジ１４が設けられた側の開口を露出させることができる。なお、蓋１５は、必ずしも必要ではなく、例えば、蓋１５と本体１０ａとが一体となっていてもよい。つまり、一端が閉塞された筒状形状の本体１０ａとしてもよい。
また、メンテナンスを行う際には、ヒータ３２ａを取り外して蓋１５を取り外すことができる。

本体１０ａの側面１０ａ１には冷却部１６を設けることができる。冷却部１６は、開閉扉１３および蓋１５にも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の内部空間を排気する。そのため、ワーク１００は、大気圧よりも減圧された雰囲気において放射による熱エネルギーによって加熱される。
排気部２０は、第１の排気部２１、第２の排気部２２、および第３の排気部２３を有することができる。
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を有することができる。 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。

また、排気口１７と第１の排気部２１（圧力制御部２１ｂ）との間には、排気された昇華物をトラップするためのコールドトラップ２４を設けることができる。また、排気口１７とコールドトラップ２４との間にはバルブ２５を設けることができる。バルブ２５は、後述する冷却工程において、流体１０１がコールドトラップ２４に流入するのを抑制するために設けられる。

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を有することができる。 第２の排気部２２は、高真空の分子流領域まで排気可能な排気能力を有する。排気ポンプ２２ａは、例えば、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。

また、第１の排気部２１の場合と同様に、排気口１８と第２の排気部２２（圧力制御部２２ｂ）との間にコールドトラップ２４を設けることができる。また、排気口１８とコールドトラップ２４との間にはバルブ２５を設けることができる。

第３の排気部２３は、排気口１８と第２の排気部２２のバルブ２５との間に接続されている。第３の排気部２３は、工場の排気管などに接続されている。第３の排気部２３は、例えば、ステンレスなどの配管とすることができる。第３の排気部２３と工場の排気管との間にはバルブ２５を設けることができる。

チャンバ１０の内部空間を減圧する場合には、まず、第１の排気部２１によりチャンバ１０の内圧が１０Ｐａ程度になるようにする。次に、第２の排気部２２によりチャンバ１０の内圧が１０Ｐａ～１×１０^－２Ｐａ程度となるようにする。

第１の排気部２１は、大気圧から所定の内圧まで粗引き排気を行うので、第１の排気部２１の排気量は第２の排気部２２の排気量よりも多い。また、第２の排気部２２は、粗引き排気の完了後、さらに低い所定の内圧まで排気を行う。なお、第３の排気部２３は、後述する冷却工程において流体１０１を工場の排気管に排出するために用いられる。

処理部３０は、フレーム３１、温度制御部３２、ワーク支持部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に加熱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つの処理領域のみが設けられるようにすることもできる。また、３つ以上の処理領域が設けられるようにすることもできる。図１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基本的な構成は同様である。

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。処理領域３０ａ、３０ｂと、チャンバ１０の内部の、処理領域３０ａ、３０ｂの外側の空間とは、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、カバー３６同士の隙間、カバー３６に設けられた孔やスリットなどを介して繋がっている。そのため、チャンバ１０の内部の、処理領域３０ａ、３０ｂの外側の空間の圧力が減圧されると、処理領域３０ａ、３０ｂの圧力も減圧される。

また、チャンバ１０の内部の、処理領域３０ａ、３０ｂの外側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少なくすることができる。そのため、蓄熱効率を向上させることができるので、ヒータ３２ａに印加する電力を低減させることができる。印加電力を低減させることができれば、省エネルギー化とヒータ３２ａの長寿命化を図ることができる。また、蓄熱効率が向上すれば、急激な温度上昇を必要とする処理に対応するのが容易となる。また、チャンバ１０の外壁の温度が高くなるのを抑制することができるので、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、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。

また、フレーム３１には、複数の梁３１ａが設けられている。複数の梁３１ａは、処理領域３０ａ、３０ｂの長手方向（図１中のＸ方向）に延びている。フレーム３１の開閉扉１３側に設けられた梁３１ａは、フレーム３１の蓋１５側に設けられた梁３１ａと対向している。梁３１ａには、複数の均熱板支持部３５を所定の間隔で並べて設けることができる。

温度制御部３２は、複数設けることができる。複数の温度制御部３２は、処理領域３０ａ、３０ｂの長手方向（図１中のＸ方向）に並べて設けられている。温度制御部３２は、ワーク１００を加熱する。温度制御部３２の数、間隔などは、加熱する溶液の組成（必要となる溶液の加熱温度など）、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。温度制御部３２の数、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。

温度制御部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温度制御部３２は、処理領域３０ａ、３０ｂの上部に設けられた温度制御部３２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、下側の処理領域と上側の処理領域との間に設けられた温度制御部３２を、上下の処理領域におけるワーク１００の温度制御に用いることができる。つまり、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとの間に温度制御部３２を設ける。この様にすれば、温度制御部３２の数を減らすことができるので、加熱の際の消費電力の低減、冷却の際の後述する流体１０１の消費量の低減、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。

処理領域３０ａの内部に支持されたワーク１００の下面（基板の裏面）は、処理領域３０ａの下部に設けられた複数の温度制御部３２（温度制御群３ａ）により加熱または冷却される。処理領域３０ａの内部に支持されたワーク１００の上面（溶液）は、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとにより兼用される複数の温度制御部３２（温度制御群３ａｂ）により加熱または冷却される。処理領域３０ｂの内部に支持されたワーク１００の下面（基板の裏面）は、温度制御群３ａｂにより加熱または冷却される。処理領域３０ｂの内部に支持されたワーク１００の上面（溶液）は、処理領域３０ｂの上部に設けられた複数の温度制御部３２（温度制御群３ｂ）により加熱または冷却される。なお、温度制御群を区別しない場合には、単に、温度制御群３と呼ぶ。

図２は、温度制御部３２を例示するための模式断面図である。
図２に示すように、温度制御部３２は、例えば、ヒータ３２ａ、案内部３２ｂ、支持部３２ｃ、およびホルダ３２ｄを有する。
ヒータ３２ａは、例えば、発熱部３２ａ１、フランジ３２ａ２、および端子３２ａ３を有する。
発熱部３２ａ１は、案内部３２ｂの内部に、着脱自在に設けられている。発熱部３２ａ１は、案内部３２ｂに沿って延びている。発熱部３２ａ１は、電力を熱に変換する。発熱部３２ａ１は、例えば、シーズヒータ、セラミックヒータ、カートリッジヒータなどとすることができる。また、発熱部３２ａ１の外面を覆う石英カバーをさらに設けることもできる。

フランジ３２ａ２は、板状を呈し、発熱部３２ａ１の、一方の端部の近傍に設けられている。フランジ３２ａ２は、例えば、発熱部３２ａ１の外面に気密に溶接することができる。これによって、発熱部３２ａ１が蓋１５に設けられたホルダ３２ｄ、フランジ３２ａ２を介して気密に接続される。フランジ３２ａ２の材料は、例えば、ステンレスなどの金属とすることができる。

チャンバ１０の外部において、フランジ３２ａ２は、ネジなどの締結部材を用いて、ホルダ３２ｄのフランジ３２ｄ１に着脱自在に設けられる。ヒータ３２ａのフランジ３２ａ２を、ホルダ３２ｄのフランジ３２ｄ１に取り付けた際には、チャンバ１０の内部空間が気密となるように封止される。

端子３２ａ３は、発熱部３２ａ１の、フランジ３２ａ２が設けられる側の端部に設けられている。端子３２ａ３は、発熱部３２ａ１に設けられた発熱体と電気的に接続されている。端子３２ａ３には、有機膜形成装置１の外部に設けられた電源や制御装置などが電気的に接続される。つまり、端子３２ａ３を介して、発熱部３２ａ１に設けられた発熱体に電力が供給される。この場合、端子３２ａ３は、蓋１５の外側、すなわち有機膜形成装置１（チャンバ１０）の外側に露出している。そのため、電源ケーブルを端子３２ａ３に着脱するのが容易となる。なお、端子３２ａ３を覆う絶縁カバーをさらに設けることもできる。

案内部３２ｂは、ワーク１００の基板表面に対向するように設けられている。案内部３２ｂは、筒状を呈し、一方向に延びた形体を有している。案内部３２ｂの両側の端部は、チャンバ１０（処理領域３０ａ、３０ｂ）の内部に設けられている。案内部３２ｂの両側の端部は開口している。案内部３２ｂは、処理領域３０ａ、３０ｂの短手方向（図２中のＹ方向）に延びている。案内部３２ｂには、一対のブラケット３２ｂ１を設けることができる。例えば、案内部３２ｂの両側の端部のそれぞれに、ブラケット３２ｂ１を溶接することができる。ブラケット３２ｂ１は、例えば、ネジなどの締結部材を用いて、フレーム３１の梁３１ａに取り付けられる。
案内部３２ｂは、熱伝導率が高く、耐熱性を有する材料から形成される。例えば、案内部３２ｂの材料は、ステンレスなどの金属とすることができる。
この案内部３２ｂを有することにより、発熱部３２ａ１はチャンバ１０内の他の部材に干渉することなく抜き差しをすることができる。

支持部３２ｃは、案内部３２ｂの内部に設けられている。支持部３２ｃは、案内部３２ｂの内部において、ヒータ３２ａ（発熱部３２ａ１）を支持する。例えば、支持部３２ｃには、軸方向に貫通する孔３２ｃ１（第１の孔の一例に相当する）が設けられている。発熱部３２ａ１は、孔３２ｃ１に着脱自在に設けられる。そのため、孔３２ｃ１の内壁と発熱部３２ａ１との間には僅かな隙間を設けることができる。

案内部３２ｂの内部空間と、チャンバ１０（処理領域３０ａ、３０ｂ）の内部空間とは、孔３２ｃ１の内壁と発熱部３２ａ１との間の隙間、あるいは、案内部３２ｂの内壁と支持部３２ｃとの間の隙間を介して繋がっている。そのため、案内部３２ｂの内部空間と、チャンバ１０の内部空間との間に圧力差が生じるのを抑制することができる。

支持部３２ｃは、少なくとも１つ設けることができる。例えば、案内部３２ｂの、ホルダ３２ｄ側とは反対側の端部の近傍に１つの支持部３２ｃを設けることができる。この様にすれば、１つの支持部３２ｃと、ホルダ３２ｄとにより発熱部３２ａ１を支持することができる。

複数の支持部３２ｃが設けられていれば、支持部３２ｃと支持部３２ｃとの間の領域において、案内部３２ｂの内壁と、発熱部３２ａ１との間の距離を略一定にすることができる。そのため、例えば、案内部３２ｂの外面における温度にばらつきが生じるのを抑制することができる。

ただし、ヒータ３２ａの発熱と冷却に伴い、発熱部３２ａ１には膨張と収縮が生じるので、発熱部３２ａ１と支持部３２ｃとの間に擦れが生じるおそれがある。また、後述するように、案内部３２ｂの、支持部３２ｃと対向する領域の温度が高くなる。そのため、支持部３２ｃの数を多くすると、パーティクルが発生しやすくなり、また、ワーク１００の面内において温度のばらつきが大きくなるおそれがある。
また、支持部３２ｃが案内部３２ｂの中央領域に設けられると、ヒータ３２ａの熱がワーク１００の中央付近に伝わりやすくなり、ワーク１００面内における温度のばらつきを均等に近づける目的を果たすことができない。したがって、支持部３２ｃは案内部３２ｂの中央部を避けた両端に、パーティクルが発生しにくい数（例えば一つずつ）だけ設けられることが最も好ましい。

また、支持部３２ｃの孔３２ｃ１の、ホルダ３２ｄ側の開口には、テーパ面３２ｃ２を設けることができる。テーパ面３２ｃ２が設けられていれば、孔３２ｃ１の内部にヒータ３２ａ（発熱部３２ａ１）を挿入するのが容易となる。
支持部３２ｃは、熱伝導率が高く、耐熱性を有する材料から形成される。例えば、支持部３２ｃの材料は、ステンレスなどの金属とすることができる。
なお、支持部３２ｃの形状は、案内部３２ｂの断面形状である円形に沿って設けられる例以外にも、例えば半円状（発熱部３２ａ１の下方のみを支える形状）であっても良い。

ホルダ３２ｄはフランジ３２ｄを有し、蓋１５の外面に設けられている。加熱処理を行う際には、チャンバ１０の内部空間が大気圧よりも減圧された雰囲気となる。そのため、ホルダ３２ｄは、例えば、蓋１５に気密となるように溶接される。ホルダ３２ｄの材料は、例えば、ステンレスなどの金属とすることができる。

ホルダ３２ｄには、蓋１５に設けられた孔１５ａと連通する孔３２ｄ２が設けられている。ヒータ３２ａは、チャンバ１０の外部から、孔３２ｄ２および孔１５ａを介して、支持部３２ｃの孔３２ｃ１に挿入することができる。
また、ヒータ３２ａのフランジ３２ａ２は、例えば、ネジなどの締結部材を用いて、ホルダ３２ｄのフランジ３２ｄ１に着脱自在に取り付けられる。

以上のように、本実施の形態に係る有機膜形成装置１によれば、案内部３２ｂを有することにより、チャンバ１０に対してヒータ３２ａの着脱を容易に行うことができる。そのため、有機膜形成装置１の組立作業やメンテナンス作業が容易となる。

なお、ヒータ３２ａのフランジ３２ａ２と、ホルダ３２ｄのフランジ３２ｄ１との間には、シール部材を設けることもできる。シール部材が設けられていれば、チャンバ１０の内部空間を気密に保つのが容易となる。

また、ホルダ３２ｄには、ヒータ３２ａ（発熱部３２ａ１）において発生した熱が伝わる。そのため、ホルダ３２ｄに冷却部を設けることもできる。冷却部は、例えば、ホルダ３２ｄにガスを吹き付けるものとすることもできるし、ホルダ３２ｄの内部に設けられた流路にガスや液体を流すものとすることもできる。冷却部が設けられていれば、ホルダ３２ｄの温度、ひいては蓋１５の温度が高くなり過ぎるのを抑制することができる。

前述した様に、案内部３２ｂの内部空間には、発熱部３２ａ１が設けられる。案内部３２ｂの内壁と、発熱部３２ａ１との間に空間がある領域においては、発熱部３２ａ１において発生した熱は、輻射により、案内部３２ｂに伝わる。案内部３２ｂの内壁と、発熱部３２ａ１との間に支持部３２ｃがある領域においては、発熱部３２ａ１において発生した熱は、支持部３２ｃを介した熱伝導により、案内部３２ｂに伝わる。この場合、輻射よりも熱伝導の方が熱が伝わり易いので、案内部３２ｂの、支持部３２ｃと対向する領域の温度が、案内部３２ｂの、支持部３２ｃと対向していない領域の温度よりも高くなる。

一方、ワーク１００の周縁領域は、ワーク１００の中央領域よりもチャンバ１０の内壁に近くに位置する。そのため、ワーク１００の周縁領域の熱は、ワーク１００の中央領域の熱よりもチャンバ１０の内壁に伝わり易くなる。その結果、ワーク１００の周縁領域の温度が、ワーク１００の中央領域の温度よりも低くなりやすくなる。

前述した様に、案内部３２ｂの、支持部３２ｃと対向する領域の温度は、案内部３２ｂの、支持部３２ｃと対向していない領域の温度よりも高くなる。そのため、案内部３２ｂの、支持部３２ｃと対向する領域が、ワーク１００の周縁領域の近傍に設けられていれば、ワーク１００の周縁領域の温度を上昇させることができる。その結果、ワーク１００の周縁領域の温度と、ワーク１００の中央領域の温度との差を小さくすることができるので、ワーク１００がその表面全体において均等に熱せられ、形成される有機膜の品質を向上させることができる。

図３（ａ）～（ｃ）は、支持部３２ｃと、ワーク１００との位置関係を例示するための模式断面図である。
なお、図３（ａ）～（ｃ）においては、ワーク１００の一方の周縁側を描いているが、ワーク１００の他方の周縁側も同様である。また、図３（ａ）～（ｃ）においては、ワーク１００の上方に支持部３２ｃが設けられる場合を描いているが、ワーク１００の下方に支持部３２ｃが設けられる場合も同様である。

図３（ａ）に示すように、平面視において（ワーク１００の基板の面に垂直な方向から見て）、支持部３２ｃは、ワーク１００の周縁の外側に設けることができる。この様にすれば、下部均熱板３４ｂまたは上部均熱板３４ａの周縁領域の温度を上昇させることができる。ワーク１００の周縁領域の熱は、下部均熱板３４ｂまたは上部均熱板３４ａを介してチャンバ１０の内壁に伝わるので、下部均熱板３４ｂまたは上部均熱板３４ａの周縁領域の温度が高くなれば、チャンバ１０の内壁に奪われてしまう熱を補うことができる。
そのため、ワーク１００の周縁領域の温度と、ワーク１００の中央領域の温度との差を小さくすることができる。

図３（ｂ）に示すように、平面視において、支持部３２ｃは、ワーク１００の周縁の内側に設けることができる。この様にすれば、図３（ａ）同様、下部均熱板３４ｂまたは上部均熱板３４ａの周縁領域の温度が高くなり、これによって、熱が奪われやすいワーク１００の周縁領域の温度を補うことができる。
そのため、ワーク１００の周縁領域の温度と、ワーク１００の中央領域の温度との差を小さくすることができる。

図３（ｃ）に示すように、平面視において、支持部３２ｃは、ワーク１００の周縁と重なる位置に設けることができる。この様にすれば、図３（ａ）において説明した様に、ワーク１００の周縁領域の熱がチャンバ１０の内壁に奪われても、これを補うことができる。またさらに、図３（ｂ）において説明した様に、熱が逃げやすいワーク１００の周縁領域の温度を上昇させることができる。
そのため、ワーク１００の周縁領域の温度と、ワーク１００の中央領域の温度との差を小さくすることがさらに容易となる。

なお、支持部３２ｃを設ける位置は、前述したとおり、図３（ａ）に示す位置、および図３（ｂ）に示す位置においても一定の効果はあるものの、図３（ｃ）に示す位置（ワーク１００の周縁と重なる位置）が最も好ましい。図３（ａ）に示す位置の場合には、下部均熱板３４ｂ（上部均熱板３４ａ）の位置がチャンバ１０の内壁に近いことから、下部均熱板３４ｂ（上部均熱板３４ａ）の周縁領域の熱が奪われやすくなる。また、図３（ｂ）に示す位置の場合には、ワーク１００の周縁位置がチャンバ１０の内壁に近いことから、ワーク１００の周縁領域の熱が奪われやすくなる。したがって、図３（ｃ）に示す位置（ワーク１００の周縁と重なる位置）に支持部３２ｃを設けることが最も効果的である。

また、案内部３２ｂの軸方向における支持部３２ｃの長さを変えることで、ワーク１００の、支持部３２ｃにより加熱される領域の大きさを変えることができる。例えば、ワーク１００の周縁近傍における温度の低い領域の大きさに応じて、支持部３２ｃの長さを変えることができる。

図１に示すように、ワーク支持部３３は、処理領域３０ａ、３０ｂの内部において、ワーク１００の下面を支持する。ワーク支持部３３は、複数設けることができる。複数のワーク支持部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。複数のワーク支持部３３は、棒状体とすることができる。

複数のワーク支持部３３の上端は、処理領域３０ａ、３０ｂの内部に位置し、ワーク１００の下面に接触する。そのため、複数のワーク支持部３３の上端の形状は、半球状などとすることが好ましい。この様にすれば、ワーク１００の下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の下面と複数のワーク支持部３３との接触面積を小さくすることができるので、ワーク１００から複数のワーク支持部３３に熱が伝わり難くなる。

複数のワーク支持部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。複数のワーク支持部３３の数、配置、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。

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、ワーク１００の上方に設けられた複数の温度制御部３２とワーク１００との間に設けられている。複数の上部均熱板３４ａは、複数の温度制御部３２と離隔している。複数の上部均熱板３４ａは、複数の温度制御部３２が並ぶ方向（図１中のＸ方向）に並べて設けられている。

複数の下部均熱板３４ｂは、ワーク１００の下方に設けられた複数の温度制御部３２とワーク１００との間に設けられている。複数の下部均熱板３４ｂは、複数の温度制御部３２と離隔している。複数の下部均熱板３４ｂは、複数の温度制御部３２が並ぶ方向（図１中のＸ方向）に並べて設けられている。

側部均熱板３４ｃは、複数の温度制御部３２が並ぶ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの両側（図１のＸ方向）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、側部均熱板３４ｃとカバー３６との間に、側部均熱板３４ｃおよびカバー３６と離隔して設けられた少なくとも１つの温度制御部３２を設けることもできる。
このように側部均熱板３４ｃとカバーとの間に温度制御部３２を設けることによって、側部均熱板３４ｃにワーク１００を焼成することによって生じた昇華物が付着するのを防止することができる。

側部均熱板３４ｄは、複数の温度制御部３２が並ぶ方向と直交する方向（図１の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。
処理領域３０ａ、３０ｂ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により囲まれている。また、これらの外側をカバー３６が囲んでいる。
なお、開閉扉１３側の側部均熱板３４ｄは、カバー３６とともに開閉扉１３に設けられるようにし、開閉扉１３を開閉したときにワーク１００の搬入および搬出をスムーズに行えるようにしても良い。

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。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、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属とすることができる。
また、側部均熱板３４ｃ、３４ｄの材料は、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。

ここで、ヒータ３２ａは、一方向に延びた形体を有しているので、熱の放射は、ヒータ３２ａの中心軸を中心として放射状に行われる。この場合、温度制御部３２の中心軸と、加熱の対象領域との間の距離が短くなるほど温度が高くなる。そのため、複数のヒータ３２ａが、ワーク１００に対向して設けられている場合、ワーク１００の面内に温度のばらつきが生じ易くなる。

この場合、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが設けられていれば、複数のヒータ３２ａによる加熱は、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂを介して行われる。すなわち、複数のヒータ３２ａから放射された熱は、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂに入射し、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の面内に温度のばらつきが生じるのを抑制することができ、ひいては形成された有機膜の品質を向上させることができる。

なお、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、単一の板状部材であってもよい。

複数の均熱板支持部３５（上部均熱板支持部）は、複数の上部均熱板３４ａが並ぶ方向に並べて設けられている。均熱板支持部３５は、複数の上部均熱板３４ａが並ぶ方向において、上部均熱板３４ａ同士の間の直下に設けることができる。複数の下部均熱板３４ｂを支持する複数の均熱板支持部（下部均熱板支持部）も同様の構成を有することができる。

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。この場合、開閉扉１３側のカバー３６は、前述のとおり、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、例えば、カバー３６同士の間に隙間を設けたり、孔やスリットなどを設けたりすることができる。この様にすれば、チャンバ１０の内壁とカバー３６との間の空間と、処理領域３０ａ、３０ｂとが繋がるので、処理領域３０ａ、３０ｂの内部空間の圧力が、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。また、フレーム３１の側面を覆うカバー３６には、流体１０１を、温度制御群３が設けられた空間に供給、または、温度制御群３が設けられた空間から排出するための孔３６ａが設けられている。カバー３６は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

冷却部４０は、第１の流路４０ａを介して、温度制御群３が設けられた空間に流体１０１を供給する。なお、前述した様に、温度制御群３が設けられた空間は、梁３１ａ、上部均熱板３４ａ、下部均熱板３４ｂ、カバー３６によって囲まれている。
冷却部４０は、温度制御群３を冷却することで、温度制御群３に対向するワーク１００を間接的に冷却する。

冷却部４０は、例えば、供給源４１、および流体制御部４２を有する。
供給源４１は、流体１０１を供給する。供給源４１は、例えば、高圧ガスボンベや工場配管などとすることができる。
流体１０１は、例えば、ドライエアー、あるいは、窒素ガス、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスとすることができる。ただし、流体１０１の種類は例示をしたものに限定されるわけではない。

ここで、流体１０１が酸素を含むガスである場合には、高温状態にある案内部３２ｂが酸化するおそれがある。そのため、流体１０１は、酸素を含まないガス、例えば、窒素ガスなどの不活性ガスとすることが好ましい。

また、流体１０１の温度は、例えば、常温（２５℃）以下とすることができる。この場合、流体１０１を冷却する冷却器を設けたり、液状の流体１０１を気化させた際の気化熱により、ガス状の流体１０１の温度を低下させたりすることができる。
流体１０１の温度が低ければ、温度制御群３の温度を迅速に低下させることができ、ひいてはワーク１００の温度を迅速に低下させることができる。

流体制御部４２は、例えば、流体１０１の供給と供給の停止、流量や圧力の制御などを行う。流体制御部４２は、例えば、マスフローコントローラや、ニードルバルブなどとすることができる。

コントローラ５０は、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、有機膜形成装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
例えば、コントローラ５０は、処理領域３０ａ、３０ｂに設けられた図示しない温度計の検出値に基づいて、ヒータ３２ａに印加する電力や、第１の流路４０ａを介して温度制御群３に供給する流体１０１の流量を制御する。
また、後述するように、コントローラ５０は、例えば、処理領域３０ａ、３０ｂに設けられた図示しない温度計の検出値に基づいて、第２の流路４０ｂを介して流体供給部３２ｅ、２３２ｅ１に供給する流体１０１の流量や、流体１０１の供給位置を制御する（図５、図９～図１１を参照）。

次に、有機膜形成装置１の動作について例示をする。
まず、コントローラ５０は、開閉扉１３をフランジ１１から離隔させる。そして、図示しない搬送装置により、ワーク１００がチャンバ１０の内部に搬入される。
次に、コントローラ５０が、有機膜形成装置１に設けられた各要素の動作を制御して、有機膜の形成工程を実施する。

図４は、有機膜の形成工程を例示するためのグラフである。
図４に示すように、有機膜の形成工程においては、昇温工程（１）、加熱処理工程（１）、昇温工程（２）、加熱処理工程（２）、および冷却工程が順次実行される。

まず、昇温工程（１）が実施される。昇温工程（１）においては、排気部２０によりチャンバ１０の内部空間が所定の圧力まで減圧される。減圧する際の圧力は、溶液中のポリアミド酸がチャンバ１０の内部空間に残留する酸素と反応して酸化されない圧力であればよい。例えば、減圧する際の圧力は、１００Ｐａ～１×１０^－２Ｐａとすればよい。つまり、第２の排気部２２による減圧は、必ずしも必要ではなく、第１の排気部２１により、チャンバ１０の内部空間の圧力が１０Ｐａ～１００Ｐａとなれば、ヒータ３２ａによるワーク１００の加熱を開始してもよい。
また、昇温工程（１）、加熱処理工程（１）、昇温工程（２）、および加熱処理工程（２）においては、減圧された圧力が維持される。

チャンバ１０の内部空間が所定の圧力まで減圧されると、ヒータ３２ａに電力が印加される。すると、図４に示すように、ワーク１００の温度が上昇する。ワーク１００の温度が上昇する工程を昇温工程と呼ぶ。本実施の形態に係る有機膜の形成工程においては、昇温工程が２回（昇温工程（１）、（２））実施される。

例えば、コントローラ５０は、昇温工程（１）において、図示しない温度計の検出値に基づいて、ヒータ３２ａに印加する電力を制御する。
この場合、コントローラ５０の記憶部は、加熱処理工程（１）における第１の温度、および昇温工程（１）の時間を予め記憶している。コントローラ５０の演算部は、昇温工程（１）の時間が経過する前に、加熱処理工程（１）における第１の温度となるように、ヒータ３２ａを制御する。

昇温工程（１）の後、加熱処理工程（１）が実施される。加熱処理工程（１）においては、第１の温度を所定時間維持する。本実施の形態に係る有機膜の形成工程においては、加熱処理工程が２回（加熱処理工程（１）、（２））実施される。

加熱処理工程（１）においては、例えば、第１の温度でワーク１００を所定時間加熱し、溶液に含まれている水分やガスなどを排出させる。第１の温度は、例えば、１００℃～２００℃とすればよい。
例えば、コントローラ５０は、図示しない温度計により、ワーク１００の温度を検出し、ワーク１００が第１の温度となるようにヒータ３２ａに印加する電力を制御する。

加熱処理工程（１）を実施することで、溶液に含まれている水分やガスが、形成された有機膜に含まれるのを抑制することができる。なお、溶液の成分などによっては加熱処理工程（１）を、温度を変えて複数回実施することもできるし、加熱処理工程（１）を省くこともできる。

加熱処理工程（１）の後、昇温工程（２）が実施される。例えば、コントローラ５０は、図示しない温度計の検出値に基づいて、ヒータ３２ａに印加する電力を制御する。
この場合、コントローラ５０の記憶部は、加熱処理工程（２）における第２の温度、および昇温工程（２）の時間を予め記憶している。コントローラ５０の演算部は、昇温工程（２）の時間が経過する前に、加熱処理工程（２）における第２の温度となるように、ヒータ３２ａを制御する。

昇温工程（２）の後、加熱処理工程（２）が実施される。加熱処理工程（２）においては、第２の温度を所定の時間維持し、溶液から有機膜を形成する。第２の温度は、イミド化が起きる温度とすればよく、例えば、３００℃以上とすればよい。例えば、分子鎖の充填度の高い有機膜を形成する場合には、第２の温度を４００℃～６００℃とすればよい。 例えば、コントローラ５０は、図示しない温度計により、ワーク１００の温度を検出し、ワーク１００が第２の温度となるようにヒータ３２ａに印加する電力を制御する。

加熱処理工程（２）の後、冷却工程が実施される。冷却工程は、有機膜が形成されたワーク１００の温度を冷却部４０によって低下させる工程である。冷却工程においては、ワーク１００を、搬出可能な温度まで冷却する。
なお、搬出可能な温度とは、少なくとも、ワーク１００に形成されている膜の膜質が酸素を含む空気に触れても変化しない温度（例えば１００℃以下）である。

例えば、搬出されるワーク１００の温度が常温となっていれば、ワーク１００の搬出がより容易となる。ところが、ワーク１００の温度が常温となるような冷却を行えば、チャンバ１０の内部空間やヒータ３２ａの温度が常温に近くなる、そのため、次のワーク１００を処理する際の昇温工程（１）の時間が長くなる。すなわち、生産性が低下するおそれがある。

そこで、本実施の形態に係る冷却工程においては、ワーク１００の温度が、５０℃～９０℃程度（第３の温度）となるようにする。この様にすれば、チャンバ１０の内部空間の温度やヒータ３２ａの温度が過度に低くなることがないので、次のワーク１００を加熱処理する際の昇温工程（１）の時間が長くなるのを抑制することができる。

また、冷却工程において、チャンバ１０の内部空間に流体１０１を供給して、ワーク１００を直接冷却することもできる。しかしながら、チャンバ１０の内部空間の体積は大きいため、高温となっている部材、例えば、ヒータ３２ａおよび均熱部３４を冷却するのは困難である。ワーク１００に流体１０１を供給して冷却したとしても、ワーク１００の周囲の部材の温度が高いと、周囲の部材からワーク１００へ熱が伝わる。結果として、ワーク１００を直接冷却しても、ワーク１００を冷却するのに時間を要する。また、多量の流体１０１を必要とするのでランニングコストが増大する。またさらに、チャンバ１０の内部空間に流体１０１を供給すると、溶液を加熱した際に生じ、チャンバ１０の内壁などに付着している昇華物が剥離して、有機膜の上に付着するおそれがある。有機膜の上に昇華物が付着すると、有機膜の品質が悪くなる。

そこで、本実施の形態に係る冷却工程においては、温度制御群３が設けられた空間（梁３１ａ、上部均熱板３４ａ、下部均熱板３４ｂ、カバー３６によって囲まれた空間）に流体１０１を供給して、ワーク１００を間接的に冷却している。この様にすれば、ワーク１００の周囲の部材（ヒータ３２ａおよび均熱部３４）を直接冷却することができる。ワーク１００の周囲の部材の温度が下がれば、結果として、ワーク１００を冷却する時間を短縮することができる。また、温度制御群３が設けられた空間の体積は小さいので、流体１０１の量を低減させることができる。そのため、ランニングコストの低減を図ることができる。

冷却工程においては、コントローラ５０は、第１の排気部２１および第２の排気部２２のバルブ２５を閉じる。また、コントローラ５０は、冷却部４０を制御して、温度制御群３が設けられた空間に流体１０１を供給する。温度制御群３が設けられた空間に流体１０１が供給されることで、ワーク１００が間接的に冷却される。コントローラ５０は、図示しない温度計の検出値が第３の温度となるまで流体１０１の供給を維持する。コントローラ５０は、チャンバ１０の内圧を検出する図示しない真空計の検出値が大気圧と同じ圧力となったら、第３の排気部２３のバルブ２５を開け、流体１０１をチャンバ１０の外部に排出する。

なお、後述するように、冷却工程においては、温度制御部１３２、２３２に設けられた案内部３２ｂの内部に流体１０１を供給してもよい。この様にしても、ワーク１００を間接的に冷却することができる。また、温度制御群３が設けられた空間と、温度制御部１３２、２３２に設けられた案内部３２ｂの内部に流体１０１を供給すれば、冷却工程の時間を短縮することができる。

次に、コントローラ５０は、開閉扉１３をフランジ１１から離隔させる。そして、図示しない搬送装置により、ワーク１００がチャンバ１０の外部に搬出される。
以降、前述した手順を繰り返すことで、複数の有機膜を形成することができる。

図５は、他の実施形態に係る温度制御部１３２を例示するための模式断面図である。
図５に示すように、温度制御部１３２は、例えば、ヒータ３２ａ、案内部３２ｂ、支持部３２ｃ、ホルダ３２ｄ、および流体供給部３２ｅを有する。
前述した様に、ワーク１００の周縁領域の熱は、ワーク１００の中央領域の熱よりもチャンバ１０の内壁に伝わり易くなる。そのため、ワーク１００の周縁領域の温度が、ワーク１００の中央領域の温度よりも低くなりやすい。この場合、ワーク１００の周縁領域の近傍に支持部３２ｃが設けられていれば、ワーク１００の周縁領域の温度を上昇させることができる。しかしながら、この様にしても、ワーク１００の中央領域の温度と、ワーク１００の周縁領域の温度との差が依然として大きい場合がある。また、例えば、ワーク１００の周縁領域の温度を上昇させるべく、ヒータ３２ａの出力値を高くした場合には、ワーク１００の中央領域の温度までもが高くなり過ぎてしまうことがある。

そこで、温度制御部１３２には、案内部３２ｂの、ワーク１００の中央領域と対向する領域の温度を制御する流体供給部３２ｅが設けられている。
図５に示すように、流体供給部３２ｅは、案内部３２ｂの内部に、例えば、流体１０１を供給する。例えば、案内部３２ｂの内部の、ワーク１００の中央領域と対向する位置に流体１０１を供給する。案内部３２ｂの内部に供給された流体１０１は、孔３２ｃ１の内壁と発熱部３２ａ１との間の隙間や、あるいは、案内部３２ｂの内壁と支持部３２ｃとの間の隙間を介して、案内部３２ｂの外部に排出される。

流体供給部３２ｅは、例えば、図１に示す第２の流路４０ｂに接続することができる。また、流体１０１の供給と供給の停止、流体１０１の流量や圧力の制御などを行う流体制御部３２ｅ１を設けることもできる。流体制御部３２ｅ１は、例えば、マスフローコントローラや、ニードルバルブなどとすることができる。

流体１０１が供給されることで、案内部３２ｂの、ワーク１００の中央領域と対向する領域の温度が低下する。そのため、ワーク１００の中央領域の温度が、ワーク１００の周縁領域の温度よりも高くなり過ぎるのを抑制することができる。つまり、ワーク１００の中央領域と周縁領域との温度差を少なくすることができる。

また、流体制御部３２ｅ１により、流体１０１の流量や圧力を制御することで、案内部３２ｂの、ワーク１００の中央領域と対向する領域の温度、ひいてはワーク１００の中央領域の温度を制御することもできる。
また、流体１０１が供給される位置を変えることで、ワーク１００の、温度を制御する領域の位置を変えることができる。
また、流体１０１の制御は、ヒータ３２ａに印加される電力の制御とともに行ってもよいし、ヒータ３２ａへの電力の印加を停止した後に行っても良い。

なお、この様な制御は、前述した昇温工程（１）、加熱処理工程（１）、昇温工程（２）、および加熱処理工程（２）における場合である。前述した冷却工程においては、単に冷却を行えばよいので、ヒータ３２ａへの電力の印加を停止して、所定の流量の流体１０１を流せば良い。
また、昇温工程（１）、加熱処理工程（１）、昇温工程（２）、加熱処理工程（２）においては、前述したとおり、それぞれ所定の圧力下での処理が求められるため、流体１０１を供給するときには、処理領域３０ａおよび処理領域３０ｂの圧力が所定の圧力を維持できるよう、後述する排気部６０によって排気を行うことが好ましい。

図６は、他の実施形態に係る支持部１３２ｃを例示するための模式断面図である。
図７は、図６における支持部１３２ｃのＡ－Ａ線方向の模式断面図である。
図６および図７に示すように、支持部１３２ｃには、軸方向を貫通する孔１３２ｃ１(第２の孔の一例に相当する）が設けられている。案内部３２ｂの内部空間と、チャンバ１０の内部空間とは、孔１３２ｃ１を介して繋がっている。孔１３２ｃ１は、案内部３２ｂの内部に供給された流体１０１の排出口となる。孔１３２ｃ１が設けられていれば、流体１０１の排出が容易となるので、案内部３２ｂの内部に供給する流体１０１の流量を増加させることができる。そのため、案内部３２ｂの温度制御、ひいてはワーク１００の温度制御が容易となる。本実施形態においても、流体１０１は昇温工程（１）、加熱処理工程（１）、昇温工程（２）、および加熱処理工程（２）において供給される。
なお、流体１０１は、図５に示す流体供給部３２ｅと同様の機構によって供給される。

孔１３２ｃ１は、少なくとも１つ設けることができる。図６および図７に例示をした支持部１３２ｃには、複数の孔１３２ｃ１が設けられている。孔１３２ｃ１の数と配置は、例示をしたものに限定されるわけではない。孔１３２ｃ１の数と配置は、例えば、支持部１３２ｃの径寸法、流体１０１の流量などに応じて適宜変更することができる。

図６に示すように、流体１０１は発熱部３２ａ１に接することにより加熱されて発熱部３２ａ１の温度と同じ温度程度の高温の流体となり、孔１３２ｃ１から排出された高温の流体１０１ａは、チャンバ１０の内壁（開閉扉１３）に到達する。そのため、チャンバ１０の内壁（開閉扉１３）に絶えず熱が供給され、開閉扉１３の温度が下がりにくい状態となってしまう。開閉扉１３の温度が高いまま保たれていると、加熱処理工程から冷却工程にうつったときに、冷却効率が悪くなり、冷却時間が長くかかってしまうことがある。そのため、以降において、開閉扉１３の温度を適切に保つ（冷却工程において冷却を妨げることのない程度の温度に保つ）ための構成について説明する。

図８は、図６における開閉扉１３のＢ－Ｂ線方向の模式断面図である。
図８に示すように、開閉扉１３の、孔１３２ｃ１から排出された流体１０１ａが到達する領域は、凹凸面１３ａとすることができる。凹凸面１３ａは、複数の凹部、および複数の凸部の少なくともいずれかを有することができる。すなわち、チャンバ１０の内壁面の、孔１３２ｃ１と対向する領域には、複数の凹部、および複数の凸部の少なくともいずれかが設けられている。凹部は、溝であってもよいし、孔であってもよい。凸部は、突起であってもよいし、線状体であってもよい。つまり、流体１０１ａが到達する領域の表面積が、平坦な場合と比較して大きくなるようにすることができる。複数の凹部、および複数の凸部の数、大きさ、配置、形体などは、流体１０１ａの流量や温度などに応じて適宜変更することができる。

流体１０１ａが到達する領域が凹凸面１３ａとなっていれば、流体１０１ａの熱を開閉扉１３に伝えるのが容易となる。そのため、流体１０１ａの熱を開閉扉１３の外部に効率良く排出することができる。このような構成を有する場合には、加熱処理工程中に開閉扉１３の温度が高くなりすぎることを防止し、その後の冷却工程においてチャンバ１０の内部空間の冷却が容易となる。

また、前述したように開閉扉１３の外面には、冷却部１６（例えば、ウォータージャケット）を設けることができる。そのため、図８に示すように、凹凸面１３ａに対向する位置に設けられた冷却部１６の冷却能力を、開閉扉１３の他の領域に設けられた冷却部１６の冷却能力よりも高くすることができる。すなわち、チャンバ１０の外壁面の、孔１３２ｃ１と対向する領域における冷却部１６の冷却能力を、チャンバ１０の外壁面の、孔１３２ｃ１と対向する領域以外の領域における冷却部１６の冷却能力よりも高くすることができる。

例えば、図８に示すように、凹凸面１３ａに対向する位置に設けられた冷却部１６の配管ピッチを狭くすることができる。また、凹凸面１３ａに対向する位置に設けられる冷却部１６と、他の領域に設けられ冷却部１６とを別個に設けることもできる。そして、例えば、凹凸面１３ａに対向する位置に設けられる冷却部１６に流す冷媒の量を多くしたり、冷媒の温度を低くしたりすることができる。

この様にすれば、流体１０１ａの熱を開閉扉１３の外部にさらに効率良く排出することができる。また、チャンバ１０の内部空間の冷却がさらに容易となる。

次に、図９および図１０を用いて他の実施形態について説明する。
図９は、他の実施形態に係る温度制御部２３２を例示するための模式断面図である。
図９に示すように、温度制御部２３２は、例えば、ヒータ３２ａ、案内部３２ｂ、支持部３２ｃ、ホルダ３２ｄ、および、複数の流体供給部２３２ｅを有する。
流体供給部２３２ｅは、案内部３２ｂの内部に、例えば、流体１０１を供給する。また、流体供給部２３２ｅは、案内部３２ｂの内部に供給された流体１０１を排出することもできる。

流体供給部２３２ｅには、流体制御部２３２ｅ１を設けることができる。流体制御部２３２ｅ１は、例えば、図１に示す第２の流路４０ｂに接続することができる。流体制御部２３２ｅ１は、案内部３２ｂの内部への流体１０１の供給と供給の停止、流体１０１の流量や圧力の制御、および、案内部３２ｂの内部に供給された流体１０１の排出を行う。流体制御部２３２ｅ１は、例えば、開閉弁を２つ有するものとしたり、３方弁としたりすることができる。また、流体制御部２３２ｅ１は、流体１０１の流量や圧力を制御する機能をさらに有することもできる。

図１０は、流体制御部２３２ｅ１の作用を例示するための模式図である。
図１０に例示をした流体制御部２３２ｅ１は、２つの開閉弁を有している。一方の開閉弁は、第２の流路４０ｂに接続することができる。他方の開閉弁は、排気部６０（第２の排気部の一例に相当する）に接続したり、工場の配管などに接続したりすることができる。なお、排気部６０に関する説明は後述する。

例えば、図１０に示すように、中央にある流体制御部２３２ｅ１の一方の開閉弁を開いて案内部３２ｂの内部へ流体１０１を供給する。中央にある流体制御部２３２ｅ１の他方の開閉弁は閉じた状態にする。例えば、左側にある流体制御部２３２ｅ１の一方の開閉弁を閉じて案内部３２ｂの内部へ流体１０１が供給されないようにする。左側にある流体制御部２３２ｅ１の他方の開閉弁を開いて、案内部３２ｂの内部に供給された流体１０１を排出する。例えば、右側にある流体制御部２３２ｅ１の２つの開閉弁は閉じた状態にする。

この様にすれば、図１０に示すように、案内部３２ｂの内部において、中央側から左側に流体１０１を流すことができる。そのため、案内部３２ｂの、左側の領域の温度を制御することができる。

また、例えば、右側にある流体制御部２３２ｅ１の一方の開閉弁を閉じて案内部３２ｂの内部へ流体１０１が供給されないようにする。右側にある流体制御部２３２ｅ１の他方の開閉弁を開いて、案内部３２ｂの内部に供給された流体１０１を排出する。例えば、左側にある流体制御部２３２ｅ１の２つの開閉弁は閉じた状態にする。

この様にすれば、図１０に示すように、案内部３２ｂの内部において、中央側から右側に流体１０１を流すことができる。そのため、案内部３２ｂの、右側の領域の温度を制御することができる。

以上に説明した様に、流体制御部２３２ｅ１を有する複数の流体供給部２３２ｅが設けられていれば、案内部３２ｂの、温度制御を行う領域を変えることができる。そのため、ワーク１００の温度をより適切に制御することができる。

なお、この様な制御は、前述した昇温工程（１）、加熱処理工程（１）、昇温工程（２）、および加熱処理工程（２）における場合である。前述した冷却工程においては、単に冷却を行えばよいので、ヒータ３２ａへの電力の印加を停止して、所定の流量の流体１０１を流せば良い。

図１１は、流体１０１の配管系統図である。
図１１に示すように、第１の流路４０ａは、温度制御群３ａ、３ａｂ、３ｂが設けられた空間に接続されている。
第１の流路４０ａは、例えば、供給源４１、配管４３、流体制御部４２、および配管４４を有する。流量制御部４２は、配管４４と供給源４１との間に１つ設けられている。具体的には、流量制御部４２は、配管４３と接続されている。

配管４３は、３つの端部４３ａ、４３ｂ、４３ｃを有する三つ又構造の配管である。配管４３は、例えば、ステンレスなどの金属から形成される。例えば、配管４３の端部４３ａは、供給源４１と接続されている。配管４３の端部４３ｂは、例えば、流量制御部４２と接続されている。なお、配管４３は、三つ又の継手に、ストレートの配管が３本接続された構造でもよい。
配管４３は、流量制御部４２を介して、配管４４と接続される。

配管４４は、流量制御部４２と接続されていない端部が３つに分岐した構造を有する。例えば、３つに分岐した端部を、分岐部４４ａ、分岐部４４ａｂ、分岐部４４ｂとする。分岐部４４ａ、４４ａｂおよび４４ｂのそれぞれは、複数の温度制御部３２が設けられた空間に接続される。

分岐部４４ａ、４４ａｂおよび４４ｂは、フレーム３１の側面を覆っている一方のカバー３６に設けられた孔３６ａに接続されている。温度制御群３ａ、３ａｂ、３ｂが設けられた空間に供給されたほとんどの流体１０１は、他方のカバー３６の孔３６ａからチャンバ１０の内部空間へと排出される。

温度制御群３が設けられた空間を形成する上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂと、梁３１ａあるいはカバー３６との間には、僅かに隙間が空いている。そのため、温度制御群３ａ、３ａｂ、３ｂが設けられた空間に供給された流体１０１の一部は、上部均熱板３４ａの隙間および下部均熱板３４ｂの隙間から処理領域３０ａ、３０ｂに排出される。なお、温度制御群３ａ、３ａｂ、３ｂが設けられた空間に供給されたほとんどの流体１０１が他方のカバー３６の孔３６ａから排出されるように、上部均熱板３４ａの隙間および下部均熱板３４ｂの隙間のコンダクタンスが他方のカバー３６の孔３６ａのコンダクタンスよりも大きくなるようにすることが好ましい。

第２の流路４０ｂは、温度制御群３ａ、３ａｂ、３ｂに設けられた温度制御部３２、２３２（３２ｅ１、２３２ｅ１）に接続されている。
第２の流路４０ｂは、例えば、供給源４１、配管４３、配管４５、流体制御部４２、および配管４６を有する。供給源４１は、第１の流路４０ａと共有することができる。なお、流体制御部４２は省くこともできる。

配管４５の一方の端部は、図示しない継手により、配管４３の端部４３ｃと接続される。配管４５の他方の端部は、３つに分岐している。各分岐した部分を、分岐部４５ａ、分岐部４５ａｂ、分岐部４５ｂとする。本実施形態では、分岐部４５ａ、分岐部４５ａｂおよび分岐部４５ｂは、同じ構造であるので、説明を簡略化するために分岐部４５ａについてのみ説明する。

分岐部４５ａは、さらに複数の分岐を有することができる。本実施形態では、処理領域３０ａ（３０ｂ）を中央部分とその両側の部分とに分けて温度制御を行うため、分岐部４５ａは、３つの分岐を有する。

分岐部４５ａの３つの分岐を、分岐部４５ａ１、分岐部４５ａ２、分岐部４５ａ３とする。
分岐部４５ａ１、分岐部４５ａ２、および分岐部４５ａ３は、流量制御部４２と接続される。そして、分岐部４５ａ１、分岐部４５ａ２、および分岐部４５ａ３は、流量制御部４２を介して配管４６と各々接続される。

配管４６の、流量制御部４２と接続された端部とは反対の端部は、処理領域３０ａ（３０ｂ）の中央部分とその両側の部分に設けられた温度制御部３２の数だけ分岐している。本実施の形態においては、配管４６は、６つの端部を有する６又構造である。なお、配管４６は、複数の継手と複数の真っ直ぐな配管を組み合わせた構造、あるいは、複数の継手と複数のチューブを組み合わせた構造を有していてもよい。
配管４６は、例えば、流体制御部３２ｅ１、２３２ｅ１に接続することができる（図５、図９を参照）。

流体制御部２３２ｅ１からの排気は、例えば、工場の配管に接続すれば良い。
この場合、図１０、および図１１に示すように、流体制御部２３２ｅ１の排気側を排気部６０に接続することもできる。排気部６０は、流体制御部２３２ｅ１から排出された流体１０１をチャンバ１０の内圧よりも低い圧力で吸引する。排気部６０は、例えば、タンクと、排気ポンプを備えたものとすることができる、この様にすれば、案内部３２ｂの内部に供給された流体１０１を、案内部３２ｂの外部に排出するのが容易となる。そのため、前述した案内部３２ｂの内部における流体１０１の流れが円滑になる。その結果、案内部３２ｂの部分的な制御が容易となる。

また、処理領域３０ａ（３０ｂ）における中央領域の温度は、中央領域の両側に位置する領域の温度よりも高くなりやすい。処理領域３０ａ（３０ｂ）内で温度にばらつきが生じると、ワーク１００の面内において温度のばらつきが発生するおそれがある。ワーク１００の面内において温度のばらつきあれば、有機膜の組成が不均一となり品質が低下するおそれがある。この場合、処理領域３０ａ（３０ｂ）における中央領域と、中央領域の両側に位置する領域とで、流体１０１の制御を別々に行えば、ワーク１００に温度のばらつきが生じるのを抑制することができる。

例えば、分岐部４５ａ２の流体１０１の流量が、分岐部４５ａ１、４５ａ３の流体１０１の流量よりも多くなるように、分岐部４５ａに設けられた各流体制御部４２を制御するようにすればよい（図１１を参照）。分岐部４５ａｂ、分岐部４５ｂも同様に制御すればよい。

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。
また、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。
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。

１ 有機膜形成装置、３ 温度制御群、１０ チャンバ、２０ 排気部、３０ 処理部、３０ａ 処理領域、３０ｂ 処理領域、３２ 温度制御部、３２ａ ヒータ、３２ａ１ 発熱部、３２ｂ 案内部、３２ｃ 支持部、３２ｃ１ 孔、３２ｃ２ テーパ面、３２ｅ 流体供給部、３２ｅ１ 流体制御部、４０ 冷却部、５０ コントローラ、６０ 排気部、１００ ワーク、１０１ 流体、１３２ 温度制御部、１３２ｃ１ 孔、２３２ 温度制御部、２３２ｅ 流体供給部、２３２ｅ１ 流体制御部

実施形態に係る有機膜形成装置は、基板と、前記基板の上面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、を有するワークを、大気圧よりも減圧された雰囲気で加熱可能な有機膜形成装置であって、前記大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、
前記チャンバの内部を排気可能な第１の排気部と、前記チャンバ内に支持される前記ワークに対向し、筒状を呈し、一方向に延びた形体を有し、開口した両側の端部が前記チャンバの内部に設けられた案内部と、前記案内部の内部に設けられ、軸方向に貫通する第１の孔を有する支持部と、前記第１の孔に着脱自在に設けられ、前記案内部に沿って延びる発熱部を有するヒータと、を備えている。

ホルダ３２ｄはフランジ３２ｄ１を有し、蓋１５の外面に設けられている。加熱処理を行う際には、チャンバ１０の内部空間が大気圧よりも減圧された雰囲気となる。そのため、ホルダ３２ｄは、例えば、蓋１５に気密となるように溶接される。ホルダ３２ｄの材料は、例えば、ステンレスなどの金属とすることができる。

冷却部４０は、例えば、供給源４１、および流量制御部４２を有する。
供給源４１は、流体１０１を供給する。供給源４１は、例えば、高圧ガスボンベや工場配管などとすることができる。
流体１０１は、例えば、ドライエアー、あるいは、窒素ガス、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスとすることができる。ただし、流体１０１の種類は例示をしたものに限定されるわけではない。

流量制御部４２は、例えば、流体１０１の供給と供給の停止、流量や圧力の制御などを行う。流体制御部４２は、例えば、マスフローコントローラや、ニードルバルブなどとすることができる。

コントローラ５０は、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、有機膜形成装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
例えば、コントローラ５０は、処理領域３０ａ、３０ｂに設けられた図示しない温度計の検出値に基づいて、ヒータ３２ａに印加する電力や、第１の流路４０ａを介して温度制御群３に供給する流体１０１の流量を制御する。
また、後述するように、コントローラ５０は、例えば、処理領域３０ａ、３０ｂに設けられた図示しない温度計の検出値に基づいて、第２の流路４０ｂを介して流体供給部３２ｅ、２３２ｅに供給する流体１０１の流量や、流体１０１の供給位置を制御する（図５、図９～図１１を参照）。

図１１は、流体１０１の配管系統図である。
図１１に示すように、第１の流路４０ａは、温度制御群３ａ、３ａｂ、３ｂが設けられた空間に接続されている。
第１の流路４０ａは、例えば、供給源４１、配管４３、流量制御部４２、および配管４４を有する。流量制御部４２は、配管４４と供給源４１との間に１つ設けられている。具体的には、流量制御部４２は、配管４３と接続されている。

第２の流路４０ｂは、温度制御群３ａ、３ａｂ、３ｂに設けられた温度制御部３２、２３２（３２ｅ１、２３２ｅ１）に接続されている。
第２の流路４０ｂは、例えば、供給源４１、配管４３、配管４５、流量制御部４２、および配管４６を有する。供給源４１は、第１の流路４０ａと共有することができる。なお、流量制御部４２は省くこともできる。

例えば、分岐部４５ａ２の流体１０１の流量が、分岐部４５ａ１、４５ａ３の流体１０１の流量よりも多くなるように、分岐部４５ａに設けられた各流量制御部４２を制御するようにすればよい（図１１を参照）。分岐部４５ａｂ、分岐部４５ｂも同様に制御すればよい。

Claims (10)

1. 基板と、前記基板の上面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、を有するワークを、大気圧よりも減圧された雰囲気で加熱可能な有機膜形成装置であって、
   前記大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、
   前記チャンバの内部を排気可能な第１の排気部と、
   前記基板に対向し、筒状を呈し、一方向に延びた形体を有し、開口した両側の端部が前記チャンバの内部に設けられた案内部と、
   前記案内部の内部に設けられ、軸方向に貫通する第１の孔を有する支持部と、
   前記第１の孔に着脱自在に設けられ、前記案内部に沿って延びる発熱部を有するヒータと、
   を備えた有機膜形成装置。
2. 前記チャンバの外壁には、前記ヒータを前記案内部に挿入するための孔が設けられ、
   前記外壁には、前記ヒータを前記外壁に対して気密に接続するためのホルダが設けられている請求項１記載の有機膜形成装置。
3. 前記第１の孔の開口には、テーパ面が設けられている請求項１または２に記載の有機膜形成装置。
4. 前記基板の面に垂直な方向から見て、前記支持部は、前記基板の周縁と重なる位置に設けられている請求項１～３のいずれか１つに記載の有機膜形成装置。
5. 前記案内部の内部に、流体を供給可能な少なくとも１つの流体供給部をさらに備えた請求項１～４のいずれか１つに記載の有機膜形成装置。
6. 前記流体供給部は複数設けられ、
   前記複数の流体供給部のそれぞれは、前記案内部の内部に供給される前記流体を制御可能な流体制御部を有する請求項５記載の有機膜形成装置。
7. 前記流体制御部は、前記案内部の内部に供給された前記流体の排出をさらに制御可能であり、
   前記流体制御部の前記流体の排出側は、第２の排気部に接続され、
   前記第２の排気部は、前記流体制御部から排出された前記流体を前記チャンバの内圧よりも低い圧力で吸引可能である請求項６記載の有機膜形成装置。
8. 前記支持部は、軸方向に貫通する第２の孔を有し、
   前記第２の孔を介して、前記案内部の内部空間と、前記チャンバの内部空間と、が繋がっている請求項１～７のいずれか１つに記載の有機膜形成装置。
9. 前記チャンバの内壁面の、前記第２の孔と対向する領域には、複数の凹部、および複数の凸部の少なくともいずれかが設けられている請求項８記載の有機膜形成装置。
10. 前記チャンバの外壁面に設けられた冷却部をさらに備え、
    前記チャンバの外壁面の、前記第２の孔と対向する領域における前記冷却部の冷却能力は、前記チャンバの外壁面の、前記第２の孔と対向する領域以外の領域における前記冷却部の冷却能力よりも高い請求項８または９に記載の有機膜形成装置。

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