JP6554516B2 - 基板加熱装置、基板処理システム及び基板加熱方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板加熱装置、基板処理システム及び基板加熱方法に関する。

近年、電子デバイス用の基板として、ガラス基板に代わりフレキシブル性を有した樹脂基板の市場ニーズがある。例えば、このような樹脂基板は、ポリイミド膜を用いる。例えば、ポリイミド膜は、基板にポリイミドの前駆体の溶液を塗布した後、前記基板を加熱する工程（加熱工程）を経て形成される。例えば、ポリイミドの前駆体の溶液としては、ポリアミック酸と溶媒とを含むポリアミック酸ワニスがあり、このポリアミック酸を加熱硬化させることでポリイミドを得ることができる（例えば、特許文献１等参照）。

一方、基板を収容可能な収容空間が内部に形成されたチャンバと、収容空間の雰囲気を減圧可能な減圧部と、基板の一方面側に配置されたホットプレートと、基板の他方面側に配置された赤外線ヒータと、を備えた基板加熱装置がある（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２には、基板を第一の温度で加熱する第一加熱工程と、第一の温度よりも高い第二の温度で基板を加熱する第二加熱工程と、を含む基板加熱方法が開示されている。

特開平５−１２９７７４号公報 特開２０１７−８３１４０号公報

特許文献２の開示技術によれば、赤外線ヒータの昇温レートをホットプレートの昇温レートよりも大きくすることができるため、基板の加熱に要するタクトタイムを短縮化することができる。
しかしながら、本願発明者らが検討した結果、以下の点で改善の余地があることがわかってきた。近年では、プロセスの効率化から、加熱に供される基板が大型化する傾向があり、一方で装置全体の小型化が要望される傾向もある。これらに起因して、基板を収容するチャンバの収容空間に対して加熱に供する被処理物（化合物）の量が多くなると、この被処理物から生成する成分がチャンバ内の減圧環境に対して影響を及ぼす可能性がある。
特に、基板への塗布物（被処理物）がポリアミック酸を含む場合は、ポリアミック酸を加熱硬化させてポリイミドとする際に脱水反応が起こるため、この反応で生成される水が水蒸気となることによってチャンバ内の圧力を低下させることがある。チャンバ内の圧力が低下すると、プロセスの安定性が損なわれたり、ポリアミック酸を加熱硬化させて得られた膜が所望の特性を担保できなくなったりする可能性がある。
このように、基板への塗布物の硬化条件は温度以外の要素によって変動することから、基板への塗布物を安定して硬化させる上で、技術的に改善の余地があった。

以上のような事情に鑑み、本発明は、基板への塗布物を安定して硬化させることが可能な基板加熱装置、基板処理システム及び基板加熱方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る基板加熱装置は、基板を収容可能な収容空間が内部に形成されたチャンバと、前記収容空間の雰囲気を減圧可能な減圧部と、前記基板の一方面側及び他方面側の少なくとも一方に配置されるとともに、前記基板を加熱可能な基板加熱部と、前記収容空間の圧力を検知可能な圧力検知部と、前記圧力検知部の検知結果に基づいて、前記基板加熱部を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。

この構成によれば、基板への塗布物の硬化条件が圧力によって変動する場合であっても、圧力変動による基板の加熱条件を踏まえて基板加熱部の出力等を増減することができる。したがって、基板への塗布物を安定して硬化させることができる。

上記の基板加熱装置において、前記制御部は、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力検知部の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記基板加熱部の出力および駆動時間の少なくとも一方を制御してもよい。
本願発明者らが検討した結果、収容空間の圧力が圧力閾値を超えると、基板への塗布物を加熱硬化させて膜を得た際に、この膜が所望の特性を担保できない可能性が出てくることを見出した。この構成によれば、予め算出された収容空間の圧力と基板の温度と基板の加熱時間との関係に関する情報を踏まえて、圧力検知部の検知結果から、収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように基板加熱部の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板への塗布物をより一層安定して硬化させることができる。

上記の基板加熱装置において、前記基板加熱部は、前記基板の一方面側に配置されたホットプレートと、前記基板の他方面側に配置されるとともに、前記基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータと、を含んでいてもよい。
この構成によれば、赤外線ヒータが基板の他方面側に配置されることで、赤外線ヒータから発せられた熱が、基板の他方面側から一方面側に向けて伝わるようになるため、ホットプレートによる加熱と赤外線ヒータによる加熱とが相まって、基板をより一層効果的に加熱することができる。
ところで、オーブンで熱風を循環させて基板を加熱する方式であると、熱風の循環によって基板の収容空間に異物が巻き上げられる可能性がある。これに対し、この構成によれば、収容空間の雰囲気を減圧した状態で基板を加熱することができるため、収容空間に異物が巻き上げられるリスクを低減することができる。したがって、チャンバの内面又は基板に異物が付着することを抑制する上で好適である。加えて、基板の一方面側に配置されたホットプレートによって、基板の加熱温度を基板の面内で均一化させることができるため、加熱硬化させて得られた膜の特性（以下「膜特性」ともいう。）を向上させることができる。例えば、ホットプレートの一面と基板の第二面とを当接させた状態で基板を加熱することによって、基板の加熱温度の面内均一性を高めることができる。

上記の基板加熱装置において、前記制御部は、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力検知部の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方の駆動を切り替えてもよい。
この構成によれば、予め算出された収容空間の圧力と基板の温度と基板の加熱時間との関係に関する情報を踏まえて、圧力検知部の検知結果から、収容空間の圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート及び赤外線ヒータの少なくとも一方の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板への塗布物をより一層安定して硬化させることができる。加えて、圧力検知部の検知結果によっては、ホットプレート及び赤外線ヒータの一方をオンとし、他方をオフとすることができるため、ホットプレート及び赤外線ヒータの双方をオンとした場合と比較して、省エネルギー化を図ることができる。

上記の基板加熱装置において、前記チャンバの内面の少なくとも一部は、前記赤外線を反射するチャンバ側反射面とされていてもよい。
この構成によれば、チャンバ側反射面によって反射された赤外線の少なくとも一部は基板に吸収されるため、基板の加熱を促進することができる。一方、チャンバ側反射面によって反射された赤外線による基板の温度上昇分を踏まえて、赤外線ヒータの出力を低減することができる。

上記の基板加熱装置において、前記ホットプレートは、２０℃以上かつ３００℃以下の範囲で前記基板を加熱可能であり、前記赤外線ヒータは、１５０℃以上かつ６００℃以下の範囲で前記基板を加熱可能であってもよい。
この構成によれば、ホットプレートが２０℃以上かつ３００℃以下の範囲で基板を加熱可能であることで、基板への塗布物に存在する溶媒等の低沸点成分の除去や塗布物の予備硬化等を安定して行うことができる。加えて、赤外線ヒータが１５０℃以上かつ６００℃以下の範囲で基板を加熱可能であることで、基板への塗布物をより一層安定して硬化させることができる。また、塗布物がポリアミック酸を含む場合には、イミド化時の分子鎖の再配列を安定して行うことができ、膜特性を一段と向上させることができる。

上記の基板加熱装置において、前記ホットプレートと前記赤外線ヒータとの間に配置されるとともに、前記ホットプレートに向かう前記赤外線を反射するホットプレート側反射面を有する赤外線反射部を更に含み、前記ホットプレートは、前記赤外線反射部を載置可能な載置面を含んでいてもよい。
この構成によれば、ホットプレートと赤外線ヒータとの間に配置されるとともにホットプレートに向かう赤外線を反射するホットプレート側反射面を含むことで、ホットプレートに赤外線が吸収されることを回避することができるため、赤外線によるホットプレートの昇温を抑制することができる。そのため、赤外線によるホットプレートの昇温に伴うホットプレートの降温時間を考慮する必要がない。したがって、ホットプレートの降温に要するタクトタイムを短縮化することができる。加えて、ホットプレート側反射面によって反射された赤外線の少なくとも一部は基板に吸収されるため、基板の加熱を促進することができる。一方、ホットプレート側反射面によって反射された赤外線による基板の温度上昇分を踏まえて、赤外線ヒータの出力を低減することができる。加えて、ホットプレートは、赤外線反射部を載置可能な載置面を含むことで、収容空間の雰囲気を減圧して真空状態とした場合、ホットプレートにおける載置面と赤外線反射部との間を真空断熱することができる。すなわち、載置面と赤外線反射部との界面における隙間を断熱層として機能させることができる。そのため、赤外線によるホットプレートの昇温を抑制することができる。一方、収容空間に窒素を供給（Ｎ₂パージ）した場合、載置面と赤外線反射部との間の真空断熱を解除することができる。そのため、ホットプレートが降温しているときは赤外線反射部も降温していると推定することができる。

上記の基板加熱装置において、前記基板の第一面にのみ被処理物が塗布されており、前記ホットプレートは、前記基板の第一面とは反対側の第二面の側に配置されていてもよい。
この構成によれば、ホットプレートから発せられた熱が、基板の第二面の側から第一面の側に向けて伝わるようになるため、基板を効果的に加熱することができる。加えて、ホットプレートで基板を加熱している間に、基板への塗布物に存在する低沸点成分の除去や塗布物の予備硬化、成膜時のガス抜き等を効率良く行うことができる。

上記の基板加熱装置において、前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方は、前記基板を段階的に加熱可能であってもよい。
この構成によれば、ホットプレート及び赤外線ヒータが基板を一定の温度でのみ加熱可能な場合と比較して、基板への塗布物の硬化条件に適合するように、基板を効率良く加熱することができる。例えば、基板に塗布された被処理物を段階的に乾燥させ、良好に硬化させることができる。

上記の基板加熱装置において、前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方と前記基板との相対位置を調整可能な位置調整部を更に含んでいてもよい。
この構成によれば、前記位置調整部を備えない場合と比較して、基板の加熱温度を調整し易くなる。例えば、基板の加熱温度を高くする場合にはホットプレート及び赤外線ヒータと基板とを近接させ、基板の加熱温度を低くする場合にはホットプレート及び赤外線ヒータと基板とを離反させることができる。したがって、基板を段階的に加熱し易くなる。

上記の基板加熱装置において、前記位置調整部は、前記基板を前記ホットプレートと前記赤外線ヒータとの間で移動可能とする移動部を更に含んでいてもよい。
この構成によれば、基板をホットプレートと赤外線ヒータとの間で移動させることによって、ホットプレート及び赤外線ヒータの少なくとも一方を定位置に配置した状態で、基板の加熱温度を調整することができる。したがって、ホットプレート及び赤外線ヒータの少なくとも一方を移動可能とする装置を別途設ける必要がないため、簡素な構成で基板の加熱温度を調整することができる。

上記の基板加熱装置において、前記ホットプレートと前記赤外線ヒータとの間には、前記基板を搬送可能とする搬送部が設けられており、前記搬送部には、前記移動部を通過可能とする通過部が形成されていてもよい。
この構成によれば、基板をホットプレートと赤外線ヒータとの間で移動させる場合に、通過部を通過させることができるため、搬送部を迂回して基板を移動させる必要がない。したがって、搬送部を迂回して基板を移動させるための装置を別途設ける必要がないため、簡素な構成で基板の移動をスムーズに行うことができる。

上記の基板加熱装置において、前記移動部は、前記基板の第一面とは反対側の第二面を支持可能かつ前記第二面の法線方向に移動可能な複数のピンを含み、前記複数のピンの先端は、前記第二面と平行な面内に配置されていてもよい。
この構成によれば、基板を安定して支持した状態で、基板を加熱することができるため、基板への塗布物を安定して硬化させることができる。

上記の基板加熱装置において、前記ホットプレートには、前記ホットプレートを前記第二面の法線方向に開口する複数の挿通孔が形成されており、前記複数のピンの先端は、前記複数の挿通孔を介して前記第二面に当接可能とされていてもよい。
この構成によれば、複数のピンとホットプレートとの間での基板の受け渡しを短時間で行うことができるため、基板の加熱温度を効率良く調整することができる。

上記の基板加熱装置において、前記基板の温度を検知可能な温度検知部を更に含んでいてもよい。
この構成によれば、基板の温度をリアルタイムで把握することができる。例えば、温度検知部の検知結果に基づいて基板を加熱することによって、基板の温度が目標値からずれることを抑制することができる。

上記の基板加熱装置において、前記基板及び前記基板加熱部は、共通の前記チャンバに収容されていてもよい。
この構成によれば、共通のチャンバ内で基板への基板加熱部による加熱処理を一括することができる。例えば、共通のチャンバ内で基板へのホットプレートによる加熱処理と赤外線ヒータによる加熱処理とを一括して行うことができる。すなわち、ホットプレート及び赤外線ヒータが互いに異なるチャンバに収容された場合のように、異なる２つのチャンバ間で基板を搬送させるための時間を要しない。したがって、基板の加熱処理をより一層効率良く行うことができる。加えて、異なる２つのチャンバを備えた場合と比較して、装置全体を小型化することができる。

本発明の一態様に係る基板処理システムは、上記基板加熱装置を含むことを特徴とする。

この構成によれば、上記基板加熱装置を含むことで、基板への塗布物を安定して硬化させることが可能な基板加熱装置を備えた基板処理システムを提供することができる。

本発明の一態様に係る基板加熱方法は、基板をチャンバの内部の収容空間に収容する収容工程と、前記収容空間の雰囲気を減圧する減圧工程と、前記基板の一方面側及び他方面側の少なくとも一方に配置されている基板加熱部を用いて前記基板を加熱する基板加熱工程と、前記収容空間の圧力を検知する圧力検知工程と、前記圧力の検知結果に基づいて、前記基板加熱部を制御する制御工程と、を含むことを特徴とする。

この方法によれば、基板への塗布物の硬化条件が圧力によって変動する場合であっても、圧力変動による基板の加熱条件を踏まえて基板加熱部の出力等を増減することができる。したがって、基板への塗布物を安定して硬化させることができる。

上記の基板加熱方法において、前記制御工程では、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記基板加熱部の出力および駆動時間の少なくとも一方を制御してもよい。
この方法によれば、予め算出された収容空間の圧力と基板の温度と基板の加熱時間との関係に関する情報を踏まえて、圧力検知工程における圧力の検知結果から、収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように基板加熱部の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板への塗布物をより一層安定して硬化させることができる。

上記の基板加熱方法において、前記基板加熱部は、前記基板の一方面側に配置されたホットプレートと、前記基板の他方面側に配置されるとともに、前記基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータと、を含み、前記制御工程では、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方の駆動を切り替えてもよい。
この方法によれば、収容空間の雰囲気を減圧した状態で基板を加熱することができるため、収容空間に異物が巻き上げられるリスクを低減することができる。したがって、チャンバの内面又は基板に異物が付着することを抑制する上で好適である。加えて、基板の一方面側に配置されたホットプレートによって、基板の加熱温度を基板の面内で均一化させることができるため、膜特性を向上させることができる。例えば、ホットプレートの一面と基板の第二面とを当接させた状態で基板を加熱することによって、基板の加熱温度の面内均一性を高めることができる。加えて、予め算出された収容空間の圧力と基板の温度と基板の加熱時間との関係に関する情報を踏まえて、圧力検知工程における圧力の検知結果から、収容空間の圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート及び赤外線ヒータの少なくとも一方の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板への塗布物をより一層安定して硬化させることができる。加えて、圧力検知工程における圧力の検知結果によっては、ホットプレート及び赤外線ヒータの一方をオンとし、他方をオフとすることができるため、ホットプレート及び赤外線ヒータの双方をオンとした場合と比較して、省エネルギー化を図ることができる。

本発明によれば、基板への塗布物を安定して硬化させることが可能な基板加熱装置、基板処理システム及び基板加熱方法を提供することができる。

第一実施形態に係る基板加熱装置の斜視図である。 第一実施形態に係る基板加熱装置における加熱ユニット、断熱部材及びカバー部材の断面を含む図である。 ホットプレート及びその周辺構造を示す側面図である。 ホットプレートの上面図である。 搬送ローラ、基板及びホットプレートの配置関係を説明するための図である。 赤外線反射部の上面図である。 ホットプレートと赤外線反射部との着脱構造を示す斜視図である。 図３において赤外線反射部を取り外した状態を示す側面図である。 冷却機構を示す上面図である。 ホットプレートにおける加熱制御の一例を説明するための図である。 第一実施形態に係る基板加熱装置の動作の一例を説明するための図である。 図１１に続く、第一実施形態に係る基板加熱装置の動作説明図である。 図１２に続く、第一実施形態に係る基板加熱装置の動作説明図である。 第二実施形態に係る基板加熱装置における加熱ユニット、断熱部材及びカバー部材の断面を含む図である。 第二実施形態に係る基板加熱装置の動作の一例を説明するための図である。 図１５に続く、第二実施形態に係る基板加熱装置の動作説明図である。 図１６に続く、第二実施形態に係る基板加熱装置の動作説明図である。 比較例に係る基板加熱方法の処理条件の説明図である。 実施例に係る基板加熱方法の処理条件の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ方向、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ方向とする。

（第一実施形態）
＜基板加熱装置＞
図１は、第一実施形態に係る基板加熱装置１の斜視図である。
図１に示すように、基板加熱装置１は、チャンバ２、基板搬出入部２４、減圧部３、ガス供給部４、ガス拡散部６０（図２参照）、ホットプレート５、赤外線ヒータ６、位置調整部７、搬送部８、温度検知部９、圧力検知部１４、気体液化回収部１１、赤外線反射部３０、加熱ユニット８０、断熱部材２６、カバー部材２７及び制御部１５を備えている。制御部１５は、基板加熱装置１の構成要素を統括制御する。図１においては、チャンバ２の一部（天板２１の一部を除く部分）、基板搬出入部２４及びガス供給部４を二点鎖線で示している。

＜チャンバ＞
チャンバ２は、基板１０、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６を収容可能である。チャンバ２の内部には、基板１０を収容可能な収容空間２Ｓが形成されている。基板１０、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６は、共通のチャンバ２に収容されている。チャンバ２は、直方体の箱状に形成されている。具体的に、チャンバ２は、矩形板状の天板２１と、天板２１と対向する矩形板状の底板２２と、天板２１及び底板２２の外周縁に繋がる矩形枠状の周壁２３とによって形成されている。例えば、周壁２３の−Ｘ方向側には、チャンバ２に対して基板１０の搬入及び搬出をするための基板搬出入口２３ａが設けられている。

チャンバ２は、基板１０を密閉空間で収容可能に構成されている。例えば、天板２１、底板２２及び周壁２３の各接続部を溶接等で隙間なく結合することで、チャンバ２内の気密性を向上することができる。

チャンバ２の内面は、赤外線ヒータ６からの赤外線を反射するチャンバ側反射面２ａ（図２参照）とされている。例えば、チャンバ２の内面は、アルミニウム等の金属による鏡面（反射面）とされている。これにより、チャンバ２の内面が赤外線を吸収可能とされている場合と比較して、チャンバ２内の温度均一性を高めることができる。

チャンバ側反射面２ａは、チャンバ２の内面全体に設けられている。チャンバ側反射面２ａは、鏡面仕上げを施されている。具体的に、チャンバ側反射面２ａの表面粗さ（Ｒａ）は、０．０１μｍ程度、Ｒｍａｘ０．１μｍ程度とされている。なお、チャンバ側反射面２ａの表面粗さ（Ｒａ）は、東京精密社製の測定機器（サーフコム１５００ＳＤ２）で測定している。

＜基板搬出入部＞
基板搬出入部２４は、周壁２３の−Ｘ方向側に設けられている。基板搬出入部２４は、収容空間２Ｓに基板１０を搬入可能とするとともに、収容空間２Ｓから基板１０を排出可能とする。例えば、基板搬出入部２４は、基板搬出入口２３ａを開閉可能に移動可能とされている。例えば、基板搬出入部２４は、基板搬出入口２３ａを開閉可能なシャッターである。具体的に、基板搬出入部２４は、周壁２３に沿う方向（Ｚ方向又はＹ方向）に移動可能とされている。

＜減圧部＞
減圧部３は、チャンバ２内を減圧可能である。減圧部３は、チャンバ２に接続された真空配管３ａを含む。真空配管３ａは、Ｚ方向に延在する円筒状の配管である。例えば、真空配管３ａは、Ｘ方向に間隔をあけて複数配置されている。図１においては、１つの真空配管３ａのみを示している。なお、真空配管３ａの設置数は限定されない。

図１に示す真空配管３ａは、底板２２の−Ｘ方向側の基板搬出入口２３ａ寄りの部分に接続されている。なお、真空配管３ａの接続部位は、底板２２の−Ｘ方向側の基板搬出入口２３ａ寄りの部分に限定されない。真空配管３ａは、チャンバ２に接続されていればよい。

例えば、減圧部３は、ポンプ機構等の減圧機構を備えている。減圧機構は、真空ポンプ１３を備えている。真空ポンプ１３は、真空配管３ａにおいてチャンバ２との接続部（上端部）とは反対側の部分（下端部）から延びるラインに接続されている。

減圧部３は、ポリイミド膜（ポリイミド）を形成するための溶液（以下「ポリイミド形成用液」という。）が塗布された基板１０の収容空間２Ｓの雰囲気を減圧可能である。例えば、ポリイミド形成用液は、ポリアミック酸又はポリイミドパウダーを含む。ポリイミド形成用液は、矩形板状をなす基板１０の第一面１０ａ（上面）にのみ塗布されている。
なお、基板１０への塗布物（被処理物）は、ポリイミド形成用液に限定されず、基板１０に所定の膜を形成するためのものであればよい。

また、減圧部３は、収容空間２Ｓの雰囲気を減圧可能とするものであるが、別途、この減圧部３内には、収容空間２Ｓに窒素（Ｎ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを供給する機構（以下「不活性ガス供給機構」ともいう。）が設けられていてもよい。これにより、収容空間２Ｓを所望の圧力条件とするよう調整することができる。後述する基板加熱方法における、減圧工程、基板加熱工程、チャンバ加熱工程、圧力検知工程および制御工程の各工程において、このような圧力条件の調整が行われてもよい。
また、後述するガス供給部４のように、減圧部３とは別に不活性ガス供給機構が設けられていてもよい。

＜ガス供給部＞
ガス供給部４は、チャンバ２の内部雰囲気の状態を調整可能である。ガス供給部４は、チャンバ２に接続されたガス供給配管４ａを含む。ガス供給配管４ａは、Ｘ方向に延在する円筒状の配管である。ガス供給配管４ａは、周壁２３の＋Ｘ方向側の天板２１寄りの部分に接続されている。なお、ガス供給配管４ａの接続部位は、周壁２３の＋Ｘ方向側の天板２１寄りの部分に限定されない。ガス供給配管４ａは、チャンバ２に接続されていればよい。

ガス供給部４は、収容空間２Ｓに不活性ガスを供給することによって収容空間２Ｓの状態を調整可能である。ガス供給部４は、窒素（Ｎ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスをチャンバ２内へ供給する。なお、ガス供給部４は、基板降温時にガスを供給することで、前記ガスを基板冷却に使用してもよい。

ガス供給部４により、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を調整することができる。チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度（質量基準）は、低いほど好ましい。具体的には、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を、１００ｐｐｍ以下とすることが好ましく、２０ｐｐｍ以下とすることがより好ましい。
例えば、後述のように、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を硬化するときの雰囲気において、このように酸素濃度を好ましい上限以下とすることにより、ポリイミド形成用液の硬化を進行しやすくすることができる。

＜ガス拡散部＞
図２に示すように、ガス供給配管４ａの−Ｘ方向側は、チャンバ２内に突出している。ガス拡散部６０は、チャンバ２内におけるガス供給配管４ａの突出端に接続されている。ガス拡散部６０は、チャンバ２内において天板２１寄りの部分に配置されている。ガス拡散部６０は、チャンバ２内において赤外線ヒータ６と搬送部８との間に配置されている。ガス拡散部６０は、ガス供給配管４ａから供給される不活性ガスを基板１０に向けて拡散する。

ガス拡散部６０は、Ｘ方向に延在する円筒状の拡散管６１と、拡散管６１の−Ｘ方向端を閉塞する蓋部６２と、拡散管６１の＋Ｘ方向端とガス供給配管４ａの−Ｘ方向端（突出端）とを連結する連結部６３と、を備えている。拡散管６１の外径は、ガス供給配管４ａの外径よりも大きい。拡散管６１の−Ｚ方向側（下側）には、複数の細孔（不図示）が形成されている。すなわち、拡散管６１の下部は、ポーラス状（多孔質体）とされている。ガス供給配管４ａの内部空間は、連結部６３を介して拡散管６１内に連通している。

ガス供給配管４ａから供給される不活性ガスは、連結部６３を介して拡散管６１内に入り込む。拡散管６１内に入り込んだ不活性ガスは、拡散管６１の下部に形成された複数の細孔を通過して下方に拡散される。すなわち、ガス供給配管４ａから供給される不活性ガスは、拡散管６１を通過することにより、基板１０に向けて拡散される。

＜ホットプレート＞
図１に示すように、ホットプレート５は、チャンバ２内の下方に配置されている。ホットプレート５は、基板１０の一方面側に配置されるとともに、基板１０を加熱可能な基板加熱部である。ホットプレート５は、基板１０を第一の温度で加熱可能である。ホットプレート５は、基板１０を段階的に加熱可能である。例えば、第一の温度を含む温度範囲は、２０℃以上かつ３００℃以下の範囲である。ホットプレート５は、基板１０の第一面１０ａとは反対側の第二面１０ｂ（下面）の側に配置されている。ホットプレート５は、チャンバ２の底板２２の側に配置されている。

ホットプレート５は、矩形板状をなしている。ホットプレート５は、赤外線反射部３０を下方から支持可能である。

図３は、ホットプレート５及びその周辺構造を示す側面図である。
図３に示すように、ホットプレート５は、加熱源であるヒータ５ｂと、ヒータ５ｂを覆うベースプレート５ｃと、を備えている。
ヒータ５ｂは、ＸＹ平面に平行な面状発熱体である。
ベースプレート５ｃは、ヒータ５ｂを上方から覆うアッパープレート５ｄと、ヒータ５ｂを下方から覆うロアプレート５ｅと、を備えている。アッパープレート５ｄ及びロアプレート５ｅは、矩形板状をなしている。アッパープレート５ｄの厚みは、ロアプレート５ｅの厚みよりも厚くなっている。

なお、図３において、符号１８はホットプレート５におけるヒータの温度を検知可能なヒータ温度検知部、符号１９はホットプレート５におけるアッパープレート５ｄの温度を検知可能なプレート温度検知部をそれぞれ示す。例えば、ヒータ温度検知部１８及びプレート温度検知部１９は、熱電対等の接触式温度センサである。

図４は、ホットプレート５の上面図である。図４に示すように、ホットプレート５（すなわち、アッパープレート５ｄ）は、赤外線反射部３０（図３参照）を載置可能な載置面５ａ（上面）を備えている。載置面５ａは、赤外線反射部３０の裏面に沿う平坦面をなしている。載置面５ａは、アルマイト処理を施されている。載置面５ａは、載置面５ａの面内で区画された複数（例えば、本実施形態では４つ）の載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を含んでいる。載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、平面視でＸ方向に長手を有する長方形形状をなしている。なお、載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の数は４つに限定されず、適宜変更することができる。

＜赤外線ヒータ＞
図１に示すように、赤外線ヒータ６は、チャンバ２内の上方に配置されている。赤外線ヒータ６は、基板１０を赤外線によって加熱可能である。赤外線ヒータ６は、基板１０の他方面側に配置されるとともに、基板１０を加熱可能な基板加熱部である。赤外線ヒータ６は、第一の温度よりも高い第二の温度で基板１０を加熱可能である。赤外線ヒータ６は、ホットプレート５とは別個独立して設けられている。赤外線ヒータ６は、基板１０を段階的に加熱可能である。例えば、第二の温度を含む温度範囲は、２００℃以上かつ６００℃以下の範囲である。赤外線ヒータ６は、基板１０の第一面１０ａの側に配置されている。赤外線ヒータ６は、チャンバ２の天板２１の側に配置されている。

赤外線ヒータ６は、天板２１に支持されている。赤外線ヒータ６と天板２１との間には、赤外線ヒータ６の支持部材（不図示）が設けられている。赤外線ヒータ６は、チャンバ２内の天板２１寄りで定位置に固定されている。例えば、赤外線ヒータ６のピーク波長範囲は、１．０μｍ以上かつ４μｍ以下の範囲である。なお、赤外線ヒータ６のピーク波長範囲は、上記範囲に限らず、要求仕様に応じて種々の範囲に設定することができる。

＜位置調整部＞
位置調整部７は、チャンバ２の下方に配置されている。位置調整部７は、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６と基板１０との相対位置を調整可能である。位置調整部７は、移動部７ａと駆動部７ｂとを備える。移動部７ａは、上下（Ｚ方向）に延びる柱状の部材である。移動部７ａの上端は、ホットプレート５の下面に固定されている。駆動部７ｂは、移動部７ａを上下に移動可能とする。移動部７ａは、基板１０をホットプレート５と赤外線ヒータ６との間で移動可能とする。具体的に、移動部７ａは、基板１０が赤外線反射部３０に支持された状態で、駆動部７ｂの駆動によって、基板１０を上下に移動させる（図１２及び図１３参照）。

駆動部７ｂは、チャンバ２の外部に配置されている。そのため、仮に駆動部７ｂの駆動に伴いパーティクルが発生したとしても、チャンバ２内を密閉空間とすることによって、チャンバ２内へのパーティクルの侵入を回避することができる。

＜搬送部＞
搬送部８は、チャンバ２内において、ホットプレート５と赤外線ヒータ６との間に配置されている。搬送部８は、基板１０を搬送可能である。搬送部８には、移動部７ａを通過可能とする通過部８ｈが形成されている。搬送部８は、基板１０の搬送方向であるＸ方向に沿って配置された複数の搬送ローラ８ａを備えている。

複数の搬送ローラ８ａは、周壁２３の＋Ｙ方向側と−Ｙ方向側とに離反して配置されている。すなわち、通過部８ｈは、周壁２３の＋Ｙ方向側の搬送ローラ８ａと、周壁２３の−Ｙ方向側の搬送ローラ８ａとの間の空間である。

例えば、周壁２３の＋Ｙ方向側及び−Ｙ方向側のそれぞれには、Ｙ方向に延びる複数のシャフト（不図示）がＸ方向に沿って間隔をあけて配置されている。各搬送ローラ８ａは、駆動機構（不図示）によって、各シャフトの回りに回転駆動されるようになっている。

図５は、搬送ローラ８ａ、基板１０及びホットプレート５の配置関係を説明するための図である。図５は、基板加熱装置１（図１参照）の上面図に相当する。便宜上、図５においては、チャンバ２を二点鎖線で示す。
図５において、符号Ｌ１は、周壁２３の＋Ｙ方向側の搬送ローラ８ａと、周壁２３の−Ｙ方向側の搬送ローラ８ａとが離反する間隔（以下「ローラ離反間隔」という。）である。また、符号Ｌ２は、基板１０のＹ方向の長さ（以下「基板長さ」という。）である。また、符号Ｌ３は、ホットプレート５のＹ方向の長さ（以下「ホットプレート長さ」という。）である。なお、ホットプレート長さＬ３は、赤外線反射部３０のＹ方向の長さと実質的に同じ長さである。

図５に示すように、ローラ離反間隔Ｌ１は、基板長さＬ２よりも小さくかつホットプレート長さＬ３よりも大きい（Ｌ３＜Ｌ１＜Ｌ２）。ローラ離反間隔Ｌ１がホットプレート長さＬ３よりも大きいことによって、移動部７ａは、ホットプレート５及び赤外線反射部３０と共に通過部８ｈを通過できるようになっている（図１２及び図１３参照）。

＜温度検知部＞
図１に示すように、温度検知部９は、チャンバ２外に配置されている。温度検知部９は、基板１０の温度を検知可能である。具体的に、温度検知部９は、天板２１の上部に設置されている。天板２１には、不図示の窓が取り付けられている。温度検知部９は、天板２１の窓越しに基板１０の温度を検知する。例えば、温度検知部９は、放射温度計等の非接触温度センサである。なお、図１では温度検知部９を１つのみ図示しているが、温度検知部９の数は１つに限らず、複数であってもよい。例えば、複数の温度検知部９を天板２１の中央部及び四隅に配置することが好ましい。

＜圧力検知部＞
圧力検知部１４は、収容空間２Ｓの圧力（以下「チャンバ内圧力」ともいう。）を検知可能である。例えば、圧力検知部１４の本体部（センサ）は、チャンバ２内に配置されている。例えば、圧力検知部１４の表示部（圧力表示器）は、チャンバ２外に配置されている。例えば、圧力検知部１４は、デジタル圧力センサである。なお、図１では圧力検知部１４を１つのみ図示しているが、圧力検知部１４の数は１つに限らず、複数であってもよい。

＜気体液化回収部＞
気体液化回収部１１は、減圧部３（真空ポンプ１３）のラインに接続されている。気体液化回収部１１は、減圧部３のラインにおいて真空ポンプ１３よりも下流側に配置されている。気体液化回収部１１は、真空配管３ａを通る気体を液化するとともに、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液から揮発した溶媒を回収可能である。

仮に、気体液化回収部１１が減圧部３のラインにおいて真空ポンプ１３よりも上流側に配置されている場合、上流側で液化した液体が次の減圧時に気化されることがあり、真空引き時間が遅延してしまう可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、気体液化回収部１１が減圧部３のラインにおいて真空ポンプ１３よりも下流側に配置されていることで、下流側で液化した液体は次の減圧時に気化されることがないため、真空引き時間が遅延することを回避することができる。

＜揺動部＞
なお、基板加熱装置１は、基板１０を揺動可能な揺動部（不図示）を更に備えていてもよい。例えば、揺動部は、基板１０が加熱されている状態において、基板１０をＸＹ平面に沿う方向又はＺ方向に沿う方向に揺動させる。これにより、基板１０を揺動させつつ加熱することができるため、基板１０の温度均一性を高めることができる。
例えば、揺動部は、位置調整部７に設けられていてもよい。なお、揺動部の配置位置は、限定されない。

＜赤外線反射部＞
赤外線反射部３０は、赤外線ヒータ６からホットプレート５に向かう赤外線を反射するホットプレート側反射面３０ａを備えている。ホットプレート側反射面３０ａは、ホットプレート５と赤外線ヒータ６との間に配置されている。

ホットプレート側反射面３０ａは、鏡面仕上げを施されている。具体的に、ホットプレート側反射面３０ａの表面粗さ（Ｒａ）は、０．０１μｍ程度、Ｒｍａｘ０．１μｍ程度とされている。なお、ホットプレート側反射面３０ａの表面粗さ（Ｒａ）は、東京精密社製の測定機器（サーフコム１５００ＳＤ２）で測定している。

図６は、赤外線反射部３０の上面図である。
図６に示すように、ホットプレート側反射面３０ａには、基板１０を支持可能な複数（例えば、本実施形態では８０個）の基板支持凸部３５（図１では図示略）が設けられている。なお、基板支持凸部３５の数は８０個に限定されず、適宜変更することができる。

基板支持凸部３５は、円柱状のピンである。なお、基板支持凸部３５は、円柱状に限定されない。例えば、基板支持凸部３５は、セラミックボール等の球状体であってもよい。また、基板支持凸部３５は、角柱状であってもよく、適宜変更することができる。

複数の基板支持凸部３５は、ホットプレート側反射面３０ａの面内においてＸ方向及びＹ方向に一定の間隔をあけて配置されている。例えば、基板支持凸部３５の配置間隔は、５０ｍｍ程度とされている。例えば、基板支持凸部３５の高さは、０.１ｍｍ程度とされている。例えば、基板支持凸部３５の高さは、０．０５ｍｍ〜３ｍｍの範囲で調整可能である。なお、基板支持凸部３５の配置間隔、基板支持凸部３５の高さは上記寸法に限定されず、ホットプレート側反射面３０ａと基板１０との間に隙間を形成した状態で基板１０を支持可能な範囲において適宜変更することができる。

赤外線反射部３０は、複数（例えば、本実施形態では４つ）の載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４（図３参照）ごとに分割された複数（例えば、本実施形態では４つ）の赤外線反射板３１，３２，３３，３４を備えている。なお、赤外線反射板３１，３２，３３，３４の数は４つに限定されず、適宜変更することができる。例えば、赤外線反射板は１枚のみであってもよい。

複数の赤外線反射板３１，３２，３３，３４は、互いに実質的に同じ大きさとされている。これにより、各載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４（図３参照）において載置する赤外線反射板３１，３２，３３，３４を共用することができる。なお、赤外線反射板３１，３２，３３，３４の大きさは、互いに異ならせてもよく、適宜変更することができる。

赤外線反射板３１，３２，３３，３４は、Ｘ方向に長手を有する長方形板状をなしている。１つの赤外線反射板３１，３２，３３，３４には、５行４列（すなわち、Ｘ方向に５個かつＹ方向に４個）の計２０個の基板支持凸部３５が配置されている。

隣り合う２つの赤外線反射板３１，３２，３３，３４は、間隔Ｓ１，Ｓ２をあけて配置されている。間隔Ｓ１は、隣り合う２つの赤外線反射板３１，３２，３３，３４の熱膨張を許容しうる大きさとされている。具体的に、Ｘ方向に隣り合う２つの赤外線反射板３１，３２，３３，３４の間隔Ｓ１は、Ｘ方向への赤外線反射板３１，３２，３３，３４の膨張を吸収可能な大きさとされている。Ｙ方向に隣り合う２つの赤外線反射板３１，３２，３３，３４の間隔Ｓ２は、Ｙ方向への赤外線反射板３１，３２，３３，３４の膨張を吸収可能な大きさとされている。

なお、赤外線反射板３１，３２，３３，３４の配置構造は上記に限らない。例えば、赤外線反射板３１，３２，３３，３４を側面から付勢部材で押し付けて固定してもよい。例えば、付勢部材としては、赤外線反射板３１，３２，３３，３４の膨張を吸収可能に伸縮するバネを用いることができる。
また、赤外線反射部３０をＧ６サイズ（縦１５０ｃｍ×横１８５ｃｍ）以上の１枚の板部材とした場合には、前記板部材を側面からバネ等の付勢部材で押し付けて固定してもよい。ところで、前記板部材がＧ６サイズ以上であると、前記板部材１枚でもかなりの重量がある。しかし、前記板部材を側面からバネ等の付勢部材で押し付けて固定することによって、前記板部材を容易に固定することができる。

＜ホットプレートと赤外線反射部との着脱構造＞
図７は、ホットプレート５と赤外線反射部３０との着脱構造４０を示す斜視図である。図８は、図３において赤外線反射部３０を取り外した状態を示す側面図である。なお、図７では、第一載置領域Ａ１及び第二載置領域Ａ２にそれぞれ第一赤外線反射板３１及び第二赤外線反射板３２が配置されており、第三載置領域Ａ３に第三赤外線反射板３３を載置しようとする状態を示している。

図７に示すように、ホットプレート５と赤外線反射部３０（図６参照）との間には、赤外線反射部３０をホットプレート５に着脱可能とする着脱構造４０が設けられている。
着脱構造４０は、載置面５ａから突出する突出部４１と、赤外線反射部３０に形成されるとともに突出部４１が挿し込まれる挿込部４２と、を備えている。

突出部４１は、載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４におけるＹ方向中央に配置されている。突出部４１は、第一凸部４１ａと、載置面５ａの面内で第一凸部４１ａからＸ方向に離反する第二凸部４１ｂと、を備えている。

第一凸部４１ａ及び第二凸部４１ｂは、１つの載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４につき１つずつ配置されている。第一凸部４１ａは、載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における−Ｘ方向側に配置されている。第二凸部４１ｂは、載置領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における＋Ｘ方向側に配置されている。図８に示すように、第一凸部４１ａ及び第二凸部４１ｂは、実質的に同じ高さとなっている。

第一凸部４１ａ及び第二凸部４１ｂは、円柱状のピンである。なお、第一凸部４１ａ及び第二凸部４１ｂは、円柱状に限定されない。例えば、第一凸部４１ａ及び第二凸部４１ｂは、角柱状であってもよく、適宜変更することができる。

図７に示すように、挿込部４２は、赤外線反射板３１，３２，３３，３４における短手方向中央（すなわち、赤外線反射板３１，３２，３３，３４を載置面５ａへ載置したときのＹ方向中央）に配置されている。挿込部４２は、第一凸部４１ａが挿し込まれる第一凹部４２ａと、少なくとも第一凸部４１ａと第二凸部４１ｂとの離反方向（Ｘ方向）への赤外線反射部３０の膨張又は収縮を許容するように第二凸部４１ｂが挿し込まれる第二凹部４２ｂと、を備えている。

第一凹部４２ａ及び第二凹部４２ｂは、１つの赤外線反射板３１，３２，３３，３４につき１つずつ配置されている。第一凹部４２ａは、赤外線反射板３１，３２，３３，３４における長手方向一方側（すなわち、赤外線反射板を載置面５ａへ載置したときの−Ｘ方向側）に配置されている。第二凹部４２ｂは、赤外線反射板３１，３２，３３，３４における長手方向他方側（すなわち、赤外線反射板３１，３２，３３，３４を載置面５ａへ載置したときの＋Ｘ方向側）に配置されている。

第一凹部４２ａは、前記ピンが着脱可能に挿し込まれるように赤外線反射板３１，３２，３３，３４の厚み方向に窪む凹部である。第一凹部４２ａは、第一凸部４１ａの外形と実質的に同じ内形を有している。第一凹部４２ａは、平面視円形状をなしている。なお、第一凹部４２ａは、平面視円形状に限定されない。例えば、第一凹部４２ａは、平面視矩形状であってもよく、前記ピンの形状に合わせて適宜変更することができる。

第二凹部４２ｂは、前記ピンが着脱可能に挿し込まれるように赤外線反射板３１，３２，３３，３４の厚み方向に窪む凹部である。第二凹部４２ｂは、第二凸部４１ｂのＸ方向における外形よりも大きい内形を有し、かつ第二凸部４１ｂのＹ方向における外形と実質的に同じ内形を有している。第二凹部４２ｂは、平面視でＸ方向に長手を有する長円形状をなしている。なお、第二凹部４２ｂは、平面視でＸ方向に長手を有する形状に限定されない。例えば、第二凹部４２ｂは、平面視でＸ方向に長手を有する長方形形状であってもよく、前記ピンの形状に合わせて適宜変更することができる。

なお、着脱構造４０は、載置面５ａから突出する突出部４１と、赤外線反射部３０に形成されるとともに突出部４１が挿し込まれる挿込部４２と、を備えていることに限らない。例えば、着脱構造は、赤外線反射部３０の下面から突出する凸部と、載置面５ａに形成されるとともに前記凸部が挿し込まれる凹部と、を備えていてもよい。

＜冷却機構＞
図３に示すように、基板加熱装置１は、ホットプレート５を冷却可能な冷却機構５０を更に備えている。
図９は、冷却機構５０を示す上面図である。なお、図９においては、便宜上、突出部４１等の図示を省略している。
図９に示すように、冷却機構５０は、ホットプレート５の内部に配置されるとともに、冷媒を通過可能とする冷媒通過部５１を備えている。例えば、冷媒は、空気である。なお、冷媒は、空気等の気体に限定されない。例えば、冷媒は、水等の液体であってもよい。

冷媒通過部５１は、載置面５ａと平行な一方向に延びるとともに、載置面５ａと平行でかつ前記一方向と交差する方向に並ぶ複数（例えば、本実施形態では７本）の冷却通路５１ａ，５１ｂを備えている。すなわち、冷媒通過部５１は、Ｘ方向に延びるとともにＹ方向に並ぶ複数の冷却通路５１ａ，５１ｂを備えている。

複数の冷却通路５１ａ，５１ｂは、冷媒をホットプレート５の一端側から他端側に通過させる複数（例えば、本実施形態では４本）の第一冷却通路５１ａと、冷媒をホットプレート５の他端側から一端側に通過させる複数（例えば、本実施形態では３本）の第二冷却通路５１ｂと、である。すなわち、第一冷却通路５１ａを通る冷媒は、ホットプレート５の−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向けて流れる。第二冷却通路５１ｂを通る冷媒は、ホットプレート５の＋Ｘ方向側から−Ｘ方向側に向けて流れる。

第一冷却通路５１ａと第二冷却通路５１ｂとは、載置面５ａと平行でかつ前記第一方向と交差する方向に１つずつ交互に配置されている。すなわち、第一冷却通路５１ａと第二冷却通路５１ｂとは、Ｙ方向に１つずつ交互に配置されている。

冷媒通過部５１は、ホットプレート５の一端側と他端側とにおいて複数の冷却通路５１ａ，５１ｂに連結される冷却マニホールド５２，５３を更に備えている。冷却マニホールド５２，５３は、ホットプレート５の−Ｘ方向側において複数の冷却通路５１ａ，５１ｂに連結される第一マニホールド５２と、ホットプレート５の＋Ｘ方向側において複数の冷却通路５１ａ，５１ｂに連結される第二マニホールド５３と、を備えている。

第一マニホールド５２は、複数の第一冷却通路５１ａの上流端（−Ｘ方向端）を連結するようにＹ方向に延びる第一上流連結路５２ａと、複数の第二冷却通路５１ｂの下流端（−Ｘ方向端）を連結するようにＹ方向に延びる第二下流連結路５２ｂと、を備えている。第一マニホールド５２には、第一上流連結路５２ａに接続された第一上流配管５４ａと、第二下流連結路５２ｂに接続された第二下流配管５４ｂと、を備えた第一配管部５４が設けられている。

第二マニホールド５３は、複数の第一冷却通路５１ａの下流端を連結するようにＹ方向に延びる第一下流連結路５３ａと、複数の第二冷却通路５１ｂの上流端を連結するようにＹ方向に延びる第二上流連結路５３ｂと、を備えている。第二マニホールド５３には、第一下流連結路５３ａに接続された第一下流配管５５ａと、第二上流連結路５３ｂに接続された第二上流配管５５ｂと、を備えた第二配管部５５が設けられている。

例えば、第一上流配管５４ａの内部空間には、不図示の送風機によって空気が導入されるようになっている。これにより、送風機からの空気は、第一上流配管５４ａ、第一上流連結路５２ａを経て複数の第一冷却通路５１ａをそれぞれ＋Ｘ方向側に向けて流れた後、第一下流連結路５３ａ、第一下流配管５５ａを経て外部に排出されるようになっている。
一方、第二上流配管５５ｂの内部空間には、不図示の送風機によって空気が導入されるようになっている。これにより、送風機からの空気は、第二上流配管５５ｂ、第二上流連結路５３ｂを経て複数の第二冷却通路５１ｂをそれぞれ−Ｘ方向側に向けて流れた後、第二下流連結路５２ｂ、第二下流配管５４ｂを経て外部に排出されるようになっている。
なお、空気の導入は、送風機に限らず、ドライエアーによる圧縮空気で行ってもよい。図３及び図８においては、第二下流連結路５２ｂ及び第二上流連結路５３ｂなどの図示を省略している。

＜補助加熱部＞
基板加熱装置１は、冷却マニホールド５２，５３を選択的に加熱可能な補助加熱部を更に備えている。
図１０は、ホットプレート５における加熱制御の一例を説明するための図である。
図１０に示すように、ホットプレート５には、複数（例えは、本実施形態では３つ）の加熱領域Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が配置されている。具体的に、ホットプレート５のＸ方向中央部には、平面視で正方形状をなす第一加熱領域Ｈ１が配置されている。ホットプレート５の−Ｘ方向側であって第一マニホールド５２寄りには、平面視でＹ方向に長手を有する長方形形状をなす第二加熱領域Ｈ２が配置されている。ホットプレート５の＋Ｘ方向側であって第二マニホールド５３寄りには、第二加熱領域Ｈ２と実質的に同じ形状を有する第三加熱領域Ｈ３が配置されている。なお、加熱領域Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の数は、３つに限定されず、適宜変更することができる。

ホットプレート５は、第一加熱領域Ｈ１、第二加熱領域Ｈ２及び第三加熱領域Ｈ３の少なくとも一つを選択的に加熱可能となっている。制御部１５（図１参照）は、ホットプレート５を制御して、第一加熱領域Ｈ１、第二加熱領域Ｈ２及び第三加熱領域Ｈ３の少なくとも一つを選択的に加熱させる。例えば、冷却マニホールド５２，５３付近が降温しそうな場合には、制御部１５は、ホットプレート５を制御して、第一マニホールド５２及び第二マニホールド５３の少なくとも一つの近傍（すなわち、ホットプレート５における第二加熱領域Ｈ２及び第三加熱領域Ｈ３の少なくとも一つ）を選択的に加熱させる。ホットプレート５における第二加熱領域Ｈ２及び第三加熱領域Ｈ３は、補助加熱部として機能する。

なお、補助加熱部として機能する領域は、第二加熱領域Ｈ２及び第三加熱領域Ｈ３であることに限定されない。例えば、補助加熱部は、ホットプレート５とは別体のヒータであってもよい。また、補助加熱部は、前記領域と前記ヒータとの組み合わせであってもよく、適宜変更することができる。

＜加熱ユニット＞
図２に示すように、加熱ユニット８０は、チャンバ加熱部８１、真空配管加熱部８２、ガス供給配管加熱部８３及び基板搬出入部加熱部８４を備えている。例えば、加熱ユニット８０は、各構成要素の加熱部材として、可撓性を有する面状発熱体を含む。例えば、面状発熱体は、ラバーヒーターである。なお、加熱部材は、ラバーヒーターに限らず、ホットプレートであってもよいし、ラバーヒーターとホットプレートの組み合わせであってもよく、適宜変更することができる。

加熱ユニット８０は、チャンバ加熱部８１、真空配管加熱部８２、ガス供給配管加熱部８３及び基板搬出入部加熱部８４の少なくとも一つを選択的に加熱可能となっている。制御部１５（図１参照）は、加熱ユニット８０を制御して、チャンバ加熱部８１、真空配管加熱部８２、ガス供給配管加熱部８３及び基板搬出入部加熱部８４の少なくとも一つを選択的に加熱させる。例えば、真空配管３ａの内面が降温しそうな場合には、制御部１５は、加熱ユニット８０を制御して、真空配管加熱部８２を選択的に加熱させる。

＜チャンバ加熱部＞
チャンバ加熱部８１は、チャンバ２の内面の少なくとも一部を加熱可能である。実施形態において、チャンバ加熱部８１は、チャンバ２の周壁２３にのみ配置されている。チャンバ加熱部８１は、チャンバ２の周壁２３の外面に沿う面状発熱体である。実施形態において、チャンバ加熱部８１は、チャンバ２の周壁２３の外面全体を覆っている。例えば、チャンバ加熱部８１をチャンバ２の周壁２３の外面全体に被覆させた状態でチャンバ２の周壁２３を加熱することによって、チャンバ２の周壁２３の内面の温度の面内均一性を高めることができる。

例えば、チャンバ加熱部８１は、チャンバ２の周壁２３の内面の温度が４０℃以上かつ１５０℃以下の範囲になるよう加熱可能である。基板１０にポリイミド形成用液が塗布されている場合において、チャンバ２の周壁２３の内面に昇華物が付着することを抑制する観点からは、チャンバ２の周壁２３の内面の温度を７５℃以上かつ１０５℃以下の範囲に設定することが好ましく、９０℃に設定することが特に好ましい。なお、チャンバ２の周壁２３の内面の温度は、上記範囲に限らず、チャンバ２の収容空間２Ｓ中の気体がチャンバ２の周壁２３の内面で冷却されて昇華物となることを抑制し得る範囲で設定されればよい。

＜真空配管加熱部＞
真空配管加熱部８２は、真空配管３ａの内面の少なくとも一部を加熱可能である。実施形態において、真空配管加熱部８２は、真空配管３ａの外面に沿う面状発熱体である。実施形態において、真空配管加熱部８２は、真空配管３ａの外面全体を覆っている。例えば、真空配管加熱部８２を真空配管３ａの外面全体に被覆させた状態で真空配管３ａを加熱することによって、真空配管３ａの内面の温度の面内均一性を高めることができる。

＜ガス供給配管加熱部＞
ガス供給配管加熱部８３は、ガス供給配管４ａの内面の少なくとも一部を加熱可能である。実施形態において、ガス供給配管加熱部８３は、ガス供給配管４ａの外面に沿う面状発熱体である。実施形態において、ガス供給配管加熱部８３は、ガス供給配管４ａの外面全体を覆っている。例えば、ガス供給配管加熱部８３をガス供給配管４ａの外面全体に被覆させた状態でガス供給配管４ａを加熱することによって、ガス供給配管４ａの内面の温度の面内均一性を高めることができる。

＜基板搬出入部加熱部＞
基板搬出入部加熱部８４は、基板搬出入部２４の少なくとも一部を加熱可能である。実施形態において、基板搬出入部加熱部８４は、基板搬出入部２４の外面に沿う面状発熱体である。実施形態において、基板搬出入部加熱部８４は、基板搬出入部２４の外面全体を覆っている。

＜断熱部材＞
断熱部材２６は、チャンバ加熱部８１の少なくとも一部をチャンバ２の外方から覆っている。実施形態において、断熱部材２６は、チャンバ断熱部材２６ａ、真空配管断熱部材２６ｂ、ガス供給配管断熱部材２６ｃ及び基板搬出入部断熱部材２６ｄを備えている。例えば、断熱部材２６は、各構成要素の加熱部を覆う断熱材を含む。例えば、断熱材は、発泡系断熱材である。なお、断熱材は、発泡系断熱材に限らず、繊維系断熱材であってもよいし、複数層の板ガラスの隙間に空気を介在させた構造であってもよく、適宜変更することができる。

実施形態において、チャンバ断熱部材２６ａは、チャンバ加熱部８１の外面全体を覆っている。真空配管断熱部材２６ｂは、真空配管加熱部８２の外面全体を覆っている。ガス供給配管断熱部材２６ｃは、ガス供給配管加熱部８３の外面全体を覆っている。基板搬出入部断熱部材２６ｄは、基板搬出入部加熱部８４の外面全体を覆っている。

＜カバー部材＞
カバー部材２７は、断熱部材２６の少なくとも一部をチャンバ２の外方から覆っている。実施形態において、カバー部材２７は、チャンバカバー部材２７ａ、真空配管カバー部材２７ｂ、ガス供給配管カバー部材２７ｃ及び基板搬出入部カバー部材２７ｄを備えている。例えば、カバー部材２７は、各構成要素の断熱部材を覆う保護材を含む。例えば、保護材は、金属製である。なお、保護材は、金属製に限らず、樹脂製であってもよく、適宜変更することができる。

実施形態において、チャンバカバー部材２７ａは、チャンバ断熱部材２６ａの外面全体を覆っている。真空配管カバー部材２７ｂは、真空配管断熱部材２６ｂの外面全体を覆っている。ガス供給配管カバー部材２７ｃは、ガス供給配管断熱部材２６ｃの外面全体を覆っている。基板搬出入部カバー部材２７ｄは、基板搬出入部断熱部材２６ｄの外面全体を覆っている。

＜基板加熱方法＞
次に、本実施形態に係る基板加熱方法を説明する。本実施形態では、上記の基板加熱装置１を用いて基板１０を加熱する。基板加熱装置１の各部で行われる動作は、制御部１５によって制御される。

図１１は、第一実施形態に係る基板加熱装置１の動作の一例を説明するための図である。図１２は、図１１に続く、第一実施形態に係る基板加熱装置１の動作説明図である。図１３は、図１２に続く、第一実施形態に係る基板加熱装置１の動作説明図である。

便宜上、図１１〜図１３においては、基板加熱装置１の構成要素のうち、基板搬出入部２４、減圧部３、ガス供給部４、ガス拡散部６０、温度検知部９、圧力検知部１４、気体液化回収部１１、冷却機構５０、加熱ユニット８０、断熱部材２６、カバー部材２７及び制御部１５の図示を省略する。

本実施形態に係る基板加熱方法は、収容工程、減圧工程、基板加熱工程、チャンバ加熱工程、圧力検知工程および制御工程を含む。
図１１に示すように、収容工程では、ポリイミド形成用液を塗布した基板１０をチャンバ２の内部の収容空間２Ｓに収容する。
減圧工程では、収容空間２Ｓの雰囲気を減圧する。

減圧工程では、基板１０が搬送ローラ８ａに配置されている。また、減圧工程では、ホットプレート５は、底板２２寄りに位置している。減圧工程において、ホットプレート５及び基板１０は、ホットプレート５の熱が基板１０に伝わらない程度に離反している。減圧工程において、ホットプレート５の電源はオンになっている。例えば、ホットプレート５の温度は、２００℃程度になっている。一方、減圧工程において、赤外線ヒータ６の電源はオフになっている。

減圧工程では、基板１０の収容空間２Ｓの雰囲気を大気圧から１Ｐａ以上１００Ｐａ以下まで減圧する。減圧工程では、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液が揮発するまでチャンバ内圧力を下降させる。例えば、減圧工程では、チャンバ内圧力を下降させる時間を０．５ｍｉｎ以上３ｍｉｎ以下とする。
なお、減圧工程では、収容空間２Ｓの雰囲気を５００Ｐａ以下とすることもできるし、３００Ｐａ以下とすることもできるし、１００Ｐａ以下とすることもできる。

減圧工程では、チャンバ２の内部雰囲気の酸素濃度を可及的に低くする。例えば、減圧工程では、チャンバ２内の真空度を２０Ｐａ以下とする。これにより、チャンバ２内の酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とすることができる。

減圧工程の後、基板加熱工程では、基板１０の一方側に配置されているホットプレート５と基板１０の他方側に配置されている赤外線ヒータ６とを用いて基板１０を加熱する。
基板加熱工程は、第一加熱工程及び第二加熱工程を含む。

減圧工程の後、第一加熱工程では、基板１０を第一の温度で加熱する。
図１２に示すように、第一加熱工程では、ホットプレート５を上方に移動させて、基板１０を赤外線反射部３０のホットプレート側反射面３０ａに載置させる。第一加熱工程は、ホットプレート５を用いて基板１０を加熱する工程である。以下、第一加熱工程を「ＨＰ加熱工程」ともいう。

具体的に、基板１０をホットプレート側反射面３０ａに設けられた基板支持凸部３５（図３参照）に支持させる。これにより、ホットプレート側反射面３０ａは基板１０の第二面１０ｂに近接するため、ホットプレート５の熱が赤外線反射部３０を介して基板１０に伝わるようになる。例えば、ＨＰ加熱工程において、ホットプレート５の温度は、２００℃を維持している。そのため、基板温度は、２００℃まで上昇可能とされている。一方、ＨＰ加熱工程において、赤外線ヒータ６の電源はオフのままとなっている。

なお、ＨＰ加熱工程において、ホットプレート５は、通過部８ｈ（図１参照）内に位置している。便宜上、図１２において、移動前（減圧工程時の位置）のホットプレート５を二点鎖線、移動後（ＨＰ加熱工程時の位置）のホットプレート５を実線で示す。

ＨＰ加熱工程では、減圧工程の雰囲気を保った状態で、基板温度が５０℃から３００℃の範囲で、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液のイミド化前の分子鎖が配向するように基板１０を加熱する。例えば、ＨＰ加熱工程では、基板１０を加熱する時間を１ｍｉｎ以上１０ｍｉｎ以下とする。

ＨＰ加熱工程の後、第二加熱工程では、第一の温度よりも高い第二の温度で基板１０を加熱する。第二加熱工程では、ＨＰ加熱工程で用いるホットプレート５とは別個独立して設けられている赤外線ヒータ６を用いて基板１０を加熱する。

図１３に示すように、第二加熱工程では、ホットプレート５をＨＰ加熱工程時の位置よりも更に上方に移動させて、基板１０を赤外線ヒータ６に近接させる。第二加熱工程は、赤外線ヒータ６を用いて基板１０を加熱する工程である。以下、第二加熱工程を「ＩＲ加熱工程」ともいう。

例えば、ＩＲ加熱工程において、ホットプレート５の温度は、２００℃を維持している。また、ＩＲ加熱工程において、赤外線ヒータ６の電源はオンとされる。例えば、赤外線ヒータ６は、５００℃で基板１０を加熱可能である。そのため、基板温度は、５００℃まで上昇可能とされている。ＩＲ加熱工程では、ＨＰ加熱工程時よりも基板１０が赤外線ヒータ６に近づくため、赤外線ヒータ６の熱が基板１０に十分に伝わるようになる。

なお、ＩＲ加熱工程において、ホットプレート５は、搬送ローラ８ａ（図１に示す通過部８ｈ）の上方かつ赤外線ヒータ６の下方に位置している。便宜上、図１３において、移動前（ＨＰ加熱工程時の位置）のホットプレート５を二点鎖線、移動後（ＩＲ加熱工程時の位置）のホットプレート５を実線で示す。

ＩＲ加熱工程では、減圧工程の雰囲気を保った状態で、基板温度がＨＰ加熱工程の温度から６００℃以下になるまで基板１０を加熱する。例えば、ＩＲ加熱工程では、基板温度を１３０℃から５００℃まで上昇させる。また、ＩＲ加熱工程では、チャンバ内圧力を２０Ｐａ以下に維持する。

実施形態において、ＩＲ加熱工程は、ＩＲ第一加熱工程、ＩＲ第二加熱工程およびＩＲ第三加熱工程を含む。ＩＲ加熱工程は、ＨＰ加熱工程の後、ＩＲ第一加熱工程、ＩＲ第二加熱工程、ＩＲ第三加熱工程の順に行う。

例えば、ＩＲ第一加熱工程では、減圧工程の雰囲気を保った状態で、基板温度が１５０℃から２５０℃の範囲で、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液のイミド化前の分子鎖が配向するよう、またはポリイミド形成用液がイミド化するように基板１０を加熱する。例えば、ＩＲ第一加熱工程では、基板１０を加熱する時間を１ｍｉｎ以上１０ｍｉｎ以下とする。

例えば、ＩＲ第二加熱工程では、減圧工程の雰囲気を保った状態で、基板温度が２５０℃から３５０℃の範囲で、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液がイミド化するまで、またはイミド化時の分子鎖が再配向するように基板１０を加熱する。例えば、ＩＲ第二加熱工程では、基板１０を加熱する時間を１ｍｉｎ以上１０ｍｉｎ以下とする。

例えば、ＩＲ第三加熱工程では、減圧工程の雰囲気を保った状態で、基板温度が３５０℃から５００℃の範囲で、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液のイミド化時の分子鎖が再配向するまで、または分子鎖が再配列するように基板１０を加熱する。例えば、ＩＲ第三加熱工程では、基板１０を加熱する時間を１ｍｉｎ以上１５ｍｉｎ以下とする。

ＩＲ加熱工程では、ホットプレート５と赤外線ヒータ６との間に配置されているホットプレート側反射面３０ａを用いてホットプレート５に向かう赤外線を反射する。これにより、ホットプレート５に赤外線が吸収されることを回避することができる。なお、ホットプレート側反射面３０ａによって反射された赤外線の少なくとも一部は基板１０に吸収される。

加えて、ＩＲ加熱工程では、チャンバ２の内面に設けられたチャンバ側反射面２ａにおいて赤外線が反射される。これにより、チャンバ２内の温度均一性を高めることができる。なお、チャンバ側反射面２ａによって反射された赤外線の少なくとも一部は基板１０に吸収される。

加えて、ＩＲ加熱工程では、ホットプレート５を冷却する。例えば、ＩＲ加熱工程では、加熱部の内部に配置された冷媒通過部５１に冷媒（空気）を通過させる（図９参照）。

ＩＲ加熱工程の後、基板１０を冷却させる冷却工程を行う。例えば、冷却工程では、減圧工程の雰囲気、もしくは低酸素雰囲気を保った状態で、基板温度がＩＲ加熱工程の温度から基板１０を搬送可能な温度になるまで基板１０を冷却する。冷却工程では、赤外線ヒータ６の電源をオフにする。例えば、冷却工程では、基板温度が２５０℃以下になるまで基板１０を冷却する。例えば、冷却工程では、基板１０を冷却する時間を１ｍｉｎ以上５ｍｉｎ以下とする。

以上の工程を経ることにより、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液の揮発又はイミド化を行うとともに、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液のイミド化時の分子鎖の再配列を行い、ポリイミド膜を形成することができる。

実施形態においては、チャンバ２の収容空間２Ｓ中の気体がチャンバ２の内面で冷却されて昇華物となることを抑制する観点から、以下のチャンバ加熱工程を行う。
チャンバ加熱工程では、チャンバ２の内面の少なくとも一部を加熱する。実施形態において、チャンバ加熱工程では、チャンバ２の周壁２３に配置されたチャンバ加熱部８１を用いて、チャンバ２の周壁２３の内面を加熱する（図２参照）。例えば、チャンバ加熱工程では、チャンバ２の周壁２３の内面の温度が４０℃以上かつ１５０℃以下の範囲になるよう加熱する。例えば、チャンバ加熱工程は、少なくとも基板加熱工程の間、常時行われる。

実施形態の基板加熱方法は、真空配管加熱工程、ガス供給配管加熱工程及び基板搬出入部加熱工程を更に含む。
真空配管加熱工程では、チャンバ２に接続された真空配管３ａの内面の少なくとも一部を加熱する。実施形態において、真空配管加熱工程では、真空配管３ａの外面を覆う真空配管加熱部８２を用いて、真空配管３ａの内面を加熱する（図２参照）。例えば、真空配管加熱工程は、少なくとも基板加熱工程の間、常時行われる。

ガス供給配管加熱工程では、ガス供給配管４ａの内面の少なくとも一部を加熱する。実施形態において、ガス供給配管加熱工程では、ガス供給配管４ａの外面を覆うガス供給配管加熱部８３を用いて、ガス供給配管４ａの内面を加熱する（図２参照）。例えば、ガス供給配管加熱工程は、少なくとも基板加熱工程の間、常時行われる。

基板搬出入部加熱工程では、基板搬出入部２４の少なくとも一部を加熱可能する。実施形態において、基板搬出入部加熱工程では、基板搬出入部２４の外面を覆う基板搬出入部加熱部８４を用いて、基板搬出入部２４を加熱する（図２参照）。例えば、基板搬出入部加熱工程は、少なくとも基板加熱工程の間、常時行われる。

実施形態においては、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を安定して硬化させる観点から、以下の圧力検知工程および制御工程を行う。
圧力検知工程では、チャンバ内圧力を検知する。実施形態において、圧力検知工程では、圧力検知部１４を用いて、収容空間２Ｓの圧力を検知する（図２参照）。例えば、圧力検知工程は、少なくとも基板加熱工程の間、常時行われる。

制御工程では、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果に基づいて、基板加熱部として機能するホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方を制御する（図２参照）。実施形態においては、制御部１５を用いて、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の出力および駆動時間を制御する（図１参照）。

制御部１５には、予め算出された収容空間２Ｓの圧力（チャンバ内圧力）と基板１０の温度（基板温度）と基板１０の加熱時間（基板加熱時間）との関係に関する情報（以下「事前算出情報」ともいう。図１８及び図１９参照。）が記憶されている。制御工程では、事前算出情報と、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果とに基づいて、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の出力および駆動時間を制御する。

ここで、圧力閾値は、基板に塗布されたポリイミド形成用液の硬化条件が適合され得るチャンバ内圧力の最大値を意味する。実施形態において、圧力閾値は、チャンバ内圧力の変動量Ｄｐ（図１９参照）が１０Ｐａを超えないように設定する。

ここで、チャンバ内圧力の変動量Ｄｐは、チャンバ内圧力の最小値Ｐｍｉｎと最大値Ｐｍａｘとの差を意味する（図１９参照）。実施形態において、チャンバ内圧力の最小値Ｐｍｉｎは、ＩＲ加熱工程Ｔ３の初期に検知される（図１９参照。）。実施形態において、チャンバ内圧力の最大値Ｐｍａｘは、ＩＲ加熱工程Ｔ３においてチャンバ内圧力の最小値Ｐｍｉｎが検知された後に検知される（図１９参照。）。

制御工程では、事前算出情報と、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果とに基づいて、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の駆動を切り替える。例えば、制御工程では、チャンバ内圧力の変動量Ｄｐが１０Ｐａを超えないように、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の出力および駆動時間を制御したり、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の駆動を切り替えたりする。

加えて、制御工程では、ガス供給部４を制御してもよい（図１参照）。例えば、制御工程では、収容空間２ＳにＮ_２等の不活性ガスを供給することによってチャンバ内圧力を調整してもよい。

以上のように、本実施形態によれば、圧力検知部１４の検知結果に基づいて基板加熱部５，６を制御する制御部１５を含むことで、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液の硬化条件が圧力によって変動する場合であっても、圧力変動による基板１０の加熱条件を踏まえて基板加熱部５，６の出力等を増減することができる。したがって、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を安定して硬化させることができる。

また、制御部１５は、予め算出されたチャンバ内圧力と基板温度と基板加熱時間との関係に関する情報（事前算出情報）と、圧力検知部１４の検知結果とに基づいて、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないように基板加熱部５，６の出力および駆動時間の少なくとも一方を制御することで、以下の効果を奏する。
本願発明者らが検討した結果、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えると、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を加熱硬化させた膜を得た際に、この膜が所望の特性を担保できない可能性が出てくることを見出した。この構成によれば、事前算出情報を踏まえて、圧力検知部１４の検知結果から、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないように基板加熱部５，６の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液をより一層安定して硬化させることができる。

また、基板加熱部５，６は、基板１０の一方面側に配置されたホットプレート５と、基板１０の他方面側に配置されるとともに、基板１０を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータ６と、を含んでいることで、以下の効果を奏する。
この構成によれば、赤外線ヒータ６が基板１０の他方面側に配置されることで、赤外線ヒータ６から発せられた熱が、基板１０の他方面側から一方面側に向けて伝わるようになるため、ホットプレート５による加熱と赤外線ヒータ６による加熱とが相まって、基板１０をより一層効果的に加熱することができる。
ところで、オーブンで熱風を循環させて基板を加熱する方式であると、熱風の循環によって基板の収容空間に異物が巻き上げられる可能性がある。これに対し、この構成によれば、収容空間２Ｓの雰囲気を減圧した状態で基板１０を加熱することができるため、収容空間２Ｓに異物が巻き上げられるリスクを低減することができる。したがって、チャンバ２の内面又は基板１０に異物が付着することを抑制する上で好適である。加えて、基板１０の一方面側に配置されたホットプレート５によって、基板１０の加熱温度を基板１０の面内で均一化させることができるため、膜特性を向上させることができる。例えば、ホットプレート５の一面と基板１０の第二面１０ｂとを当接させた状態で基板１０を加熱することによって、基板１０の加熱温度の面内均一性を高めることができる。

また、制御部１５は、事前算出情報と、圧力検知部１４の検知結果とに基づいて、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の駆動を切り替えることで、以下の効果を奏する。事前算出情報を踏まえて、圧力検知部１４の検知結果から、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液をより一層安定して硬化させることができる。加えて、圧力検知部１４の検知結果によっては、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の一方をオンとし、他方をオフとすることができるため、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の双方をオンとした場合と比較して、省エネルギー化を図ることができる。

また、チャンバ２の内面の少なくとも一部は、赤外線を反射するチャンバ側反射面２ａとされていることで、以下の効果を奏する。チャンバ側反射面２ａによって反射された赤外線の少なくとも一部は基板１０に吸収されるため、基板１０の加熱を促進することができる。一方、チャンバ側反射面２ａによって反射された赤外線による基板１０の温度上昇分を踏まえて、赤外線ヒータ６の出力を低減することができる。

また、ホットプレート５が２０℃以上かつ３００℃以下の範囲で基板１０を加熱可能であることで、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液の溶媒除去やポリイミド形成用液の予備硬化等を安定して行うことができる。加えて、赤外線ヒータ６が１５０℃以上かつ６００℃以下の範囲で基板１０を加熱可能であることで、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液をより一層安定して硬化させることができる。加えて、ポリイミド形成用液のイミド化時の分子鎖の再配列を安定して行うことができ、膜特性を一段と向上させることができる。

また、ホットプレート５と赤外線ヒータ６との間に配置されるとともに、ホットプレート５に向かう赤外線を反射するホットプレート側反射面３０ａを有する赤外線反射部３０を含み、ホットプレート５は、赤外線反射部３０を載置可能な載置面５ａを含んでいることで、以下の効果を奏する。この構成によれば、ホットプレート５と赤外線ヒータ６との間に配置されるとともにホットプレート５に向かう赤外線を反射するホットプレート側反射面３０ａを含むことで、ホットプレート５に赤外線が吸収されることを回避することができるため、赤外線によるホットプレート５の昇温を抑制することができる。そのため、赤外線によるホットプレート５の昇温に伴うホットプレート５の降温時間を考慮する必要がない。したがって、ホットプレート５の降温に要するタクトタイムを短縮化することができる。加えて、ホットプレート側反射面３０ａによって反射された赤外線の少なくとも一部は基板１０に吸収されるため、基板１０の加熱を促進することができる。一方、ホットプレート側反射面３０ａによって反射された赤外線による基板１０の温度上昇分を踏まえて、赤外線ヒータ６の出力を低減することができる。加えて、ホットプレート５は、赤外線反射部３０を載置可能な載置面５ａを含むことで、収容空間２Ｓの雰囲気を減圧して真空状態とした場合、ホットプレート５における載置面５ａと赤外線反射部３０との間を真空断熱することができる。すなわち、載置面５ａと赤外線反射部３０との界面における隙間を断熱層として機能させることができる。そのため、赤外線によるホットプレート５の昇温を抑制することができる。一方、収容空間２Ｓに窒素を供給（Ｎ_２パージ）した場合、載置面５ａと赤外線反射部３０との間の真空断熱を解除することができる。そのため、ホットプレート５が降温しているときは赤外線反射部３０も降温していると推定することができる。

また、基板１０の第一面１０ａにのみポリイミド形成用液が塗布されており、ホットプレート５が基板１０の第一面１０ａとは反対側の第二面１０ｂの側に配置されていることで、以下の効果を奏する。ホットプレート５から発せられた熱が、基板１０の第二面１０ｂの側から第一面１０ａの側に向けて伝わるようになるため、基板１０を効果的に加熱することができる。加えて、ホットプレート５で基板１０を加熱している間に、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液の溶媒除去やポリイミド形成用液の予備硬化、成膜時のガス抜き等を効率良く行うことができる。

また、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の双方が基板１０を段階的に加熱可能であることで、以下の効果を奏する。ホットプレート５及び赤外線ヒータ６が基板１０を一定の温度でのみ加熱可能な場合と比較して、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液の硬化条件に適合するように、基板１０を効率良く加熱することができる。例えば、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を段階的に乾燥させ、良好に硬化させることができる。

また、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６と基板１０との相対位置を調整可能な位置調整部７を含むことで、前記位置調整部７を備えない場合と比較して、基板１０の加熱温度を調整し易くなる。例えば、基板１０の加熱温度を高くする場合にはホットプレート５及び赤外線ヒータ６と基板１０とを近接させ、基板１０の加熱温度を低くする場合にはホットプレート５及び赤外線ヒータ６と基板１０とを離反させることができる。したがって、基板１０を段階的に加熱し易くなる。

また、位置調整部７は、基板１０をホットプレート５と赤外線ヒータ６との間で移動可能とする移動部７ａを含むことで、以下の効果を奏する。基板１０をホットプレート５と赤外線ヒータ６との間で移動させることによって、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方を定位置に配置した状態で、基板１０の加熱温度を調整することができる。したがって、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方を移動可能とする装置を別途設ける必要がないため、簡素な構成で基板１０の加熱温度を調整することができる。

また、ホットプレート５と赤外線ヒータ６との間には、基板１０を搬送可能とする搬送部８が設けられており、搬送部８には、移動部７ａを通過可能とする通過部８ｈが形成されていることで、以下の効果を奏する。基板１０をホットプレート５と赤外線ヒータ６との間で移動させる場合に、通過部８ｈを通過させることができるため、搬送部８を迂回して基板１０を移動させる必要がない。したがって、搬送部８を迂回して基板１０を移動させるための装置を別途設ける必要がないため、簡素な構成で基板１０の移動をスムーズに行うことができる。

また、基板１０の温度を検知可能な温度検知部９を含むことで、基板１０の温度をリアルタイムで把握することができる。例えば、温度検知部９の検知結果に基づいて基板１０を加熱することによって、基板１０の温度が目標値からずれることを抑制することができる。

また、基板１０及び基板加熱部５，６が共通のチャンバ２に収容されていることで、共通のチャンバ２内で基板１０への基板加熱部５，６による加熱処理を一括することができる。例えば、共通のチャンバ２内で基板１０へのホットプレート５による加熱処理と赤外線ヒータ６による加熱処理とを一括して行うことができる。すなわち、ホットプレート及び赤外線ヒータが互いに異なるチャンバに収容された場合のように、異なる２つのチャンバ間で基板を搬送させるための時間を要しない。したがって、基板１０の加熱処理をより一層効率良く行うことができる。また、異なる２つのチャンバを備えた場合と比較して、装置全体を小型化することができる。

また、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果に基づいて基板加熱部５，６を制御する制御工程を含むことで、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液の硬化条件が圧力によって変動する場合であっても、圧力変動による基板１０の加熱条件を踏まえて基板加熱部５，６の出力等を増減することができる。したがって、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を安定して硬化させることができる。

また、制御工程では、事前算出情報と、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果とに基づいて、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないように基板加熱部５，６の出力および駆動時間の少なくとも一方を制御することで、以下の効果を奏する。事前算出情報を踏まえて、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果から、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないように基板加熱部５，６の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液をより一層安定して硬化させることができる。

また、制御工程では、事前算出情報と、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果とに基づいて、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の駆動を切り替えることで、以下の効果を奏する。事前算出情報を踏まえて、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果から、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート５及び赤外線ヒータ６の少なくとも一方の出力を増減したり駆動時間を調整したりすることができる。したがって、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液をより一層安定して硬化させることができる。加えて、圧力検知工程におけるチャンバ内圧力の検知結果によっては、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の一方をオンとし、他方をオフとすることができるため、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の双方をオンとした場合と比較して、省エネルギー化を図ることができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について、図１４〜図１７を用いて説明する。
第二実施形態では、第一実施形態に対して、位置調整部２０７の構成が特に異なる。図１４〜図１７において、第一実施形態と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１４は、第二実施形態に係る基板加熱装置２０１における加熱ユニット８０、断熱部材２６及びカバー部材２７の断面を含む、図２に相当する図である。

＜位置調整部＞
図１４に示すように、位置調整部２０７は、収容部２７０、移動部２７５及び駆動部２７９を備えている。
収容部２７０は、チャンバ２の下側に配置されている。収容部２７０は、移動部２７５及び駆動部２７９を収容可能である。収容部２７０は、直方体の箱状に形成される。具体的に、収容部２７０は、矩形板状の第一支持板２７１と、第一支持板２７１と対向する矩形板状の第二支持板２７２と、第一支持板２７１及び第二支持板２７２の外周縁に繋がるとともに移動部２７５及び駆動部２７９の周囲を囲むように覆う囲い板２７３とによって形成されている。なお、囲い板２７３は設けられていなくてもよい。すなわち、位置調整部２０７は、少なくとも第一支持板２７１、移動部２７５及び駆動部２７９を備えていればよい。例えば、装置全体を覆う外装カバーが設けられていてもよい。

第一支持板２７１の外周縁は、チャンバ２の周壁２３の下端に接続されている。第一支持板２７１は、チャンバ２の底板としても機能する。第一支持板２７１には、ホットプレート２０５が配置されている。具体的に、ホットプレート２０５は、チャンバ２内で第一支持板２７１に支持されている。

囲い板２７３と周壁２３とは、上下に連続して連なっている。チャンバ２は、基板１０を密閉空間で収容可能に構成されている。例えば、天板２１、底板としての第一支持板２７１、及び周壁２３の各接続部を溶接等で隙間なく結合することで、チャンバ２内の気密性を向上することができる。

移動部２７５は、ピン２７６、伸縮管２７７及び基台２７８を備える。
ピン２７６は、基板１０の第二面１０ｂを支持可能かつ第二面１０ｂの法線方向（Ｚ方向）に移動可能である。ピン２７６は、上下に延びる棒状の部材である。ピン２７６の先端（上端）は、基板１０の第二面１０ｂに当接可能かつ基板１０の第二面１０ｂから離反可能とされている。

ピン２７６は、第二面１０ｂと平行な方向（Ｘ方向及びＹ方向）に間隔を空けて複数設けられている。複数のピン２７６は、それぞれ略同じ長さに形成されている。複数のピン２７６の先端は、第二面１０ｂと平行な面内（ＸＹ平面内）に配置されている。

伸縮管２７７は、第一支持板２７１と基台２７８との間に設けられている。伸縮管２７７は、ピン２７６の周囲を囲むように覆うとともに、上下に延びる管状の部材である。伸縮管２７７は、第一支持板２７１と基台２７８との間で上下に伸縮自在とされている。例えば、伸縮管２７７は、真空ベローズである。

伸縮管２７７は、複数のピン２７６と同じ数だけ複数設けられている。複数の伸縮管２７７の先端（上端）は、第一支持板２７１に固定されている。具体的に、第一支持板２７１には、第一支持板２７１を厚み方向に開口する複数の挿通孔２７１ｈが形成されている。各挿通孔２７１ｈの内径は、各伸縮管２７７の外径と略同じ大きさとされている。例えば、各伸縮管２７７の先端は、第一支持板２７１の各挿通孔２７１ｈに嵌合固定されている。

基台２７８は、第一支持板２７１と対向する板状の部材である。基台２７８の上面は、基板１０の第二面１０ｂに沿う平坦面をなしている。基台２７８の上面には、複数のピン２７６の基端（下端）及び複数の伸縮管２７７の基端（下端）が固定されている。

複数のピン２７６の先端は、ホットプレート２０５を挿通可能とされている。ホットプレート２０５には、第一支持板２７１の各挿通孔２７１ｈ（各伸縮管２７７の内部空間）に第二面１０ｂの法線方向で重なる位置で、ホットプレート２０５を第二面１０ｂの法線方向（ホットプレート２０５の厚み方向）に開口する複数の挿通孔２０５ｈが形成されている。

複数のピン２７６の先端は、赤外線反射部２３０を挿通可能とされている。赤外線反射部２３０には、第一支持板２７１の各挿通孔２７１ｈ（各伸縮管２７７の内部空間）に第二面１０ｂの法線方向で重なる位置で、赤外線反射部２３０を第二面１０ｂの法線方向（赤外線反射板の厚み方向）に開口する複数の挿通孔２３０ｈが形成されている。

複数のピン２７６の先端は、各伸縮管２７７の内部空間、ホットプレート２０５の各挿通孔２０５ｈ及び赤外線反射部２３０の各挿通孔２３０ｈを介して、基板１０の第二面１０ｂに当接可能とされている。そのため、複数のピン２７６の先端によって、基板１０がＸＹ平面に平行に支持されるようになっている。複数のピン２７６は、チャンバ２内に収容される基板１０を支持しつつチャンバ２内のＺ方向に移動するようになっている（図１５〜図１７参照）。

駆動部２７９は、チャンバ２の外部である収容部２７０内に配置されている。そのため、仮に駆動部２７９の駆動に伴いパーティクルが発生したとしても、チャンバ２内を密閉空間とすることによって、チャンバ２内へのパーティクルの侵入を回避することができる。

＜基板加熱方法＞
次に、本実施形態に係る基板加熱方法を説明する。本実施形態では、上記の基板加熱装置２０１を用いて基板１０を加熱する。基板加熱装置２０１の各部で行われる動作は、制御部１５によって制御される。なお、第一実施形態と同様の工程については、その詳細な説明は省略する。

図１５は、第二実施形態に係る基板加熱装置２０１の動作の一例を説明するための図である。図１６は、図１５に続く、第二実施形態に係る基板加熱装置２０１の動作説明図である。図１７は、図１６に続く、第二実施形態に係る基板加熱装置２０１の動作説明図である。

便宜上、図１５〜図１７においては、基板加熱装置２０１の構成要素のうち、基板搬出入部２４、減圧部３、ガス供給部４、ガス拡散部６０、温度検知部９、圧力検知部１４、気体液化回収部１１、冷却機構５０、加熱ユニット８０、断熱部材２６、カバー部材２７及び制御部１５の図示を省略する。

本実施形態に係る基板加熱方法は、収容工程、減圧工程、基板加熱工程、チャンバ加熱工程、圧力検知工程および制御工程を含む。
図１５に示すように、収容工程では、ポリイミド形成用液を塗布した基板１０をチャンバ２の内部の収容空間２Ｓに収容する。
減圧工程では、収容空間２Ｓの雰囲気を減圧する。

減圧工程では、基板１０がホットプレート２０５から離反している。具体的に、各伸縮管２７７の内部空間、ホットプレート２０５の各挿通孔２０５ｈ及び赤外線反射部２３０の各挿通孔２３０ｈを介して複数のピン２７６の先端を基板１０の第二面１０ｂに当接させるとともに、基板１０を上昇させることによって、基板１０をホットプレート２０５から離反させている。減圧工程において、ホットプレート２０５及び基板１０は、ホットプレート２０５の熱が基板１０に伝わらない程度に離反している。減圧工程において、ホットプレート２０５の電源はオンになっている。一方、減圧工程において、赤外線ヒータ６の電源はオフになっている。

減圧工程の後、基板加熱工程では、基板１０の一方側に配置されているホットプレート２０５と基板１０の他方側に配置されている赤外線ヒータ６とを用いて基板１０を加熱する。
基板加熱工程は、ＨＰ加熱工程及びＩＲ加熱工程を含む。

減圧工程の後、ＨＰ加熱工程では、基板１０を第一の温度で加熱する。
図１６に示すように、ＨＰ加熱工程では、複数のピン２７６の先端を基板１０の第二面１０ｂから離反させることによって、基板１０を赤外線反射部２３０のホットプレート側反射面２３０ａに載置させる。具体的に、基板１０をホットプレート側反射面２３０ａに設けられた基板支持凸部（不図示）に支持させる。これにより、ホットプレート側反射面２３０ａは基板１０の第二面１０ｂに近接するため、ホットプレート２０５の熱が赤外線反射部２３０を介して基板１０に伝わるようになる。例えば、ＨＰ加熱工程において、赤外線ヒータ６の電源はオフのままとなっている。

ＨＰ加熱工程の後、ＩＲ加熱工程では、第一の温度よりも高い第二の温度で基板１０を加熱する。
図１７に示すように、ＩＲ加熱工程では、基板１０をＨＰ加熱工程時の位置よりも更に上昇させることによって、基板１０を赤外線ヒータ６に近接させる。ＩＲ加熱工程において、赤外線ヒータ６の電源はオンとされる。ＩＲ加熱工程では、ＨＰ加熱工程時よりも基板１０が赤外線ヒータ６に近づくため、赤外線ヒータ６の熱が基板１０に十分に伝わるようになる。

その後、第一実施形態と同様の工程を経ることにより、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液の揮発又はイミド化を行うとともに、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液のイミド化時の分子鎖の再配列を行い、ポリイミド膜を形成することができる。
また、チャンバ２の収容空間２Ｓ中の気体がチャンバ２の内面で冷却されて昇華物となることを抑制する観点から、第一実施形態と同様のチャンバ加熱工程を行う。
また、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を安定して硬化させる観点から、第一実施形態と同様の圧力検知工程および制御工程を行う。

以上のように、本実施形態によれば、移動部２７５が基板１０の第二面１０ｂを支持可能かつ第二面１０ｂの法線方向に移動可能な複数のピン２７６を含み、複数のピン２７６の先端が第二面１０ｂと平行な面内に配置されていることで、以下の効果を奏する。基板１０を安定して支持した状態で、基板１０を加熱することができるため、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液を安定して硬化させることができる。

また、ホットプレート２０５には、ホットプレート２０５を第二面１０ｂの法線方向に開口する複数の挿通孔２０５ｈが形成されており、各ピン２７６の先端が各挿通孔２０５ｈを介して第二面１０ｂに当接可能とされていることで、以下の効果を奏する。複数のピン２７６とホットプレート２０５との間での基板１０の受け渡しを短時間で行うことができるため、基板１０の加熱温度を効率良く調整することができる。

なお、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、基板加熱部は、基板の一方側に配置されたホットプレートと、基板の他方側に配置されるとともに、基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータと、を備えているが、これに限らない。例えば、基板加熱部は、基板の一方側に配置されたホットプレートのみを備えていてもよいし、基板の他方側に配置された赤外線ヒータのみを備えていてもよい。すなわち、基板加熱部は、基板の一方側及び他方側の少なくとも一方に配置されていればよい。

また、上記実施形態においては、チャンバ加熱部がチャンバの周壁にのみ配置されているが、これに限らない。例えば、チャンバ加熱部がチャンバの周壁に加え、チャンバの天板及び底板に配置されていてもよい。すなわち、チャンバ加熱部は、チャンバの内面の少なくとも一部を加熱可能であればよい。

また、上記実施形態においては、反射面を有する赤外線反射部を備えているが、これに限らない。例えば、赤外線反射部を備えることなく、ホットプレートの上面が赤外線を反射する反射面とされていてもよい。

また、上記実施形態においては、基板、ホットプレート及び赤外線ヒータが共通のチャンバに収容されているが、これに限らない。例えば、ホットプレート及び赤外線ヒータが互いに異なるチャンバに収容されていてもよい。

また、上記実施形態においては、ホットプレート及び赤外線ヒータの双方が基板を段階的に加熱可能であるが、これに限らない。例えば、ホットプレート及び赤外線ヒータの少なくとも一方が、基板を段階的に加熱可能であってもよい。また、ホットプレート及び赤外線ヒータの双方が、基板を一定の温度でのみ加熱可能であってもよい。

また、上記実施形態においては、搬送部として複数の搬送ローラを用いたが、これに限らない。例えば、搬送部としてベルトコンベアを用いてもよいし、リニアモータアクチュエータを用いてもよい。例えば、ベルトコンベア及びリニアモータアクチュエータは、Ｘ方向に継ぎ足し可能とされてもよい。これにより、Ｘ方向における基板の搬送距離を調整することができる。

また、搬送部として図５に示す構成（搬送部に通過部が形成されている構成）以外の構成を採用する場合には、ホットプレートの平面視サイズは、基板の平面視サイズと同等以上であってもよい。これにより、ホットプレートの平面視サイズが基板の平面視サイズよりも小さい場合と比較して、基板の加熱温度の面内均一性をより一層高めることができる。

また、上記実施形態においては、減圧工程及び第一加熱工程において、ホットプレートの電源はオンになっており、赤外線ヒータの電源はオフになっているが、これに限らない。例えば、減圧工程及び第一加熱工程において、ホットプレート及び赤外線ヒータの電源がオンになっていてもよい。

また、上記第一実施形態においては、ＩＲ加熱工程が、ＩＲ第一加熱工程、ＩＲ第二加熱工程およびＩＲ第三加熱工程の３つの加熱工程を含む例を挙げたが、これに限らない。例えば、ＩＲ加熱工程が、ＩＲ第一加熱工程およびＩＲ第二加熱工程の２つの加熱工程のみを含んでいてもよいし、４つ以上の加熱工程を含んでいてもよい。

また、上記第二実施形態においては、複数のピンの先端が赤外線反射部を挿通可能とされている（すなわち、赤外線反射部には複数の挿通孔が形成されている）が、これに限らない。例えば、複数のピンの先端が赤外線反射部を挿通不能とされていてもよい。すなわち、赤外線反射部には挿通孔が形成されていなくてもよい。この場合、複数のピンの先端は、各伸縮管の内部空間及びホットプレートの各挿通孔を介して、赤外線反射部の裏面に当接可能とされる。そのため、複数のピンの先端によって、赤外線反射部がＸＹ平面に平行に支持されるようになる。複数のピンは、赤外線反射部を介してチャンバ内に収容される基板を支持しつつチャンバ内のＺ方向に移動する。

また、上記実施形態の基板加熱装置を含む基板処理システムに本発明を適用してもよい。例えば、基板処理システムは、工場などの製造ラインに組み込まれて用いられ、基板の所定の領域に薄膜を形成するシステムである。図示はしないが、例えば、基板処理システムは、上記基板加熱装置を含む基板処理ユニットと、処理前の基板を収容した搬入用カセットが供給されると共に空の搬入用カセットが回収されるユニットである基板搬入ユニットと、処理後の基板を収容した搬出用カセットが回収されると共に空の搬出用カセットが供給されるユニットである基板搬出ユニットと、基板処理ユニットと基板搬入ユニットとの間で搬入用カセットを搬送すると共に、基板処理ユニットと基板搬出ユニットの間で搬出用カセットを搬送する搬送ユニットと、各ユニットを統括制御する制御ユニットと、を備えている。
この構成によれば、上記基板加熱装置を含むことで、基板処理システムにおいて基板への塗布物を安定して硬化させることができる。

なお、上記において実施形態又はその変形例として記載した各構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができるし、また、組み合わされた複数の構成要素のうち一部の構成要素を適宜用いないようにすることもできる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

本願発明者らは、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート及び赤外線ヒータの出力および駆動時間を制御してポリイミド膜を硬化することによって、膜特性を向上させることができることを以下の評価により確認した。

（評価対象）
評価対象は、ポリイミド形成用液が塗布された基板を、後述する基板加熱装置によって加熱処理などして形成したポリイミド膜を用いた。基板は、旭硝子株式会社製のガラス基板「ＡＮ１００」を用いた。ポリイミドの前駆体の溶液は、市販のポリアミック酸ワニスを用いた。ポリイミド膜の膜厚は、６μｍとした。

（比較例）
比較例の基板加熱装置は、チャンバ、減圧部、ホットプレート及び赤外線ヒータを備えたものを用いた。すなわち、比較例は、圧力検知部と、圧力検知部の検知結果に基づいてホットプレート及び赤外線ヒータを制御する制御部と、を備えていない。

図１８は、比較例に係る基板加熱方法の処理条件の説明図である。図１８において、横軸は時間［ｍｉｎ］、左側の縦軸は基板温度［℃］、右側の縦軸はチャンバ内圧力［Ｐａ］をそれぞれ示す。図１８において、実線のグラフは基板温度、破線のグラフはチャンバ内圧力をそれぞれ示す。

図１８に示すように、比較例の場合、減圧工程Ｔ１、ＨＰ加熱工程Ｔ２、ＩＲ加熱工程Ｔ３および冷却工程Ｔ４の順に行った。
減圧工程Ｔ１では、チャンバ内圧力を大気圧から２０Ｐａまで下降させた。減圧工程Ｔ１の処理時間は、１ｍｉｎとした。
次に、ＨＰ加熱工程Ｔ２では、基板温度を１３０℃まで上昇させた。ＨＰ加熱工程Ｔ２の処理時間は、２ｍｉｎとした。
次に、ＩＲ加熱工程Ｔ３では、基板温度を５００℃まで上昇させた。ＩＲ加熱工程Ｔ３の処理時間は、８ｍｉｎとした。
次に、冷却工程Ｔ４では、基板温度が２５０℃以下になるまで基板を冷却した。また、冷却工程Ｔ４では、収容空間に窒素を供給（Ｎ_２パージ）した。冷却工程Ｔ４の処理時間は、２ｍｉｎとした。
以上の工程により、基板に塗布されたポリイミド形成用液のイミド化時の分子鎖の再配列を行い、ポリイミド膜を形成した。
比較例において、ポリイミド膜を形成するまでの処理時間は１３ｍｉｎであった。

（実施例）
実施例の基板加熱装置は、チャンバ、減圧部、ホットプレート及び赤外線ヒータに加え、圧力検知部と、圧力検知部の検知結果に基づいてホットプレート及び赤外線ヒータを制御する制御部と、を備えたもの（図１に示す基板加熱装置１）を用いた。

図１９は、実施例に係る基板加熱方法の処理条件の説明図である。図１９において、横軸は時間［ｍｉｎ］、左側の縦軸は基板温度［℃］、右側の縦軸はチャンバ内圧力［Ｐａ］をそれぞれ示す。図１９において、実線のグラフは基板温度、破線のグラフはチャンバ内圧力をそれぞれ示す。
なお、実施例においては、チャンバの容積は６００ｍｍ×５５０ｍｍ×２５０ｍｍの寸法に設定した。また、基板は３７０ｍｍ×４７０ｍｍの寸法で厚さ０．５ｍｍのガラス基板を用いた。

図１９に示すように、実施例の場合、減圧工程Ｔ１、ＨＰ加熱工程Ｔ２、ＩＲ加熱工程Ｔ３および冷却工程Ｔ４の順に行った。実施例において、ＩＲ加熱工程Ｔ３は、ＩＲ第一加熱工程Ｔ３１、ＩＲ第二加熱工程Ｔ３２の順に行った。
減圧工程Ｔ１では、チャンバ内圧力を大気圧から２０Ｐａまで下降させた。減圧工程Ｔ１の処理時間は、１ｍｉｎとした。
次に、ＨＰ加熱工程Ｔ２では、基板温度を１３０℃まで上昇させた。ＨＰ加熱工程Ｔ２の処理時間は、３ｍｉｎとした。
次に、ＩＲ第一加熱工程Ｔ３１では、基板温度を１８０℃まで上昇させた。ＩＲ第一加熱工程Ｔ３１の処理時間は、４ｍｉｎとした。
次に、ＩＲ第二加熱工程Ｔ３２では、基板温度を５００℃まで上昇させた。ＩＲ第二加熱工程Ｔ３２の処理時間は、６ｍｉｎとした。
次に、冷却工程Ｔ４では、基板温度が２５０℃以下になるまで基板を冷却した。また、冷却工程Ｔ４では、収容空間に窒素を供給（Ｎ_２パージ）した。冷却工程Ｔ４の処理時間は、２ｍｉｎとした。
以上の工程により、基板に塗布されたポリイミド形成用液のイミド化時の分子鎖の再配列を行い、ポリイミド膜を形成した。
実施例において、ポリイミド膜を形成するまでの処理時間は１６ｍｉｎであった。

実施例においては、チャンバ内圧力を常時検知した。実施例においては、事前算出情報と、チャンバ内圧力の検知結果とに基づいて、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート５及び赤外線ヒータ６の出力および駆動時間を制御した。圧力閾値は、チャンバ内圧力の変動量Ｄｐが１０Ｐａを超えないように設定した。実施例においては、チャンバ内圧力の変動量Ｄｐが１０Ｐａを超えないように、ホットプレート５及び赤外線ヒータ６の出力および駆動時間を制御した。実施例においては、比較例に対し、ＨＰ加熱工程Ｔ２の処理時間を長くするとともに、ＩＲ加熱工程をＩＲ第一加熱工程およびＩＲ第二加熱工程の２段階で行った。

（膜特性の評価結果）
上述の比較例及び実施例によって形成したポリイミド膜の機械的特性などの膜特性の評価結果を表１に示す。なお、破断強度、破断伸度、弾性率は、ＯＲＩＲＮＴＥＣ社製の「ＲＴＣ−１２１０Ａ」を用いて測定した。反りは、キーエンス社製の「ＬＫ−Ｇ３５」を用いて測定した。熱膨張率は、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製の「ＴＭＡ／ＳＳ７１００」を用いて測定した。

表１に示すように、比較例と実施例との間で異なる結果を得た。
実施例は、比較例に対し、反り、熱膨張率で良好な結果を得た。
以上により、チャンバ内圧力が圧力閾値を超えないようにホットプレート及び赤外線ヒータの出力および駆動時間を制御してポリイミド膜を硬化することによって、膜特性を向上させることができることが分かった。

１，２０１…基板加熱装置 ２…チャンバ ２ａ…チャンバ側反射面 ２Ｓ…収容空間 ３…減圧部 ５，２０５…ホットプレート（基板加熱部） ５ａ…載置面 ６…赤外線ヒータ（基板加熱部） ７，２０７…位置調整部 ７ａ，２７５…移動部 ８…搬送部 ８ｈ…通過部 ９…温度検知部 １０…基板 １０ａ…第一面 １０ｂ…第二面 １４…圧力検知部 １５…制御部 ３０，２３０…赤外線反射部 ３０ａ，２３０ａ…ホットプレート側反射面 ２０５ｈ…挿通孔 ２７６…ピン

Claims (20)

1. 基板を収容可能な収容空間が内部に形成されたチャンバと、
   前記収容空間の雰囲気を減圧可能な減圧部と、
   前記基板の一方面側及び他方面側の少なくとも一方に配置されるとともに、前記基板を加熱可能な基板加熱部と、
   前記収容空間の圧力を検知可能な圧力検知部と、
   前記圧力検知部の検知結果に基づいて、前記基板加熱部を制御する制御部と、を含み、
   前記制御部は、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力検知部の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記基板加熱部の出力および駆動時間の少なくとも一方を制御する
   基板加熱装置。
2. 前記基板加熱部は、
   前記基板の一方面側に配置されたホットプレートと、
   前記基板の他方面側に配置されるとともに、前記基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータと、を含む
   請求項１に記載の基板加熱装置。
3. 前記制御部は、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力検知部の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方の駆動を切り替える
   請求項２に記載の基板加熱装置。
4. 前記チャンバの内面の少なくとも一部は、前記赤外線を反射するチャンバ側反射面とされている
   請求項２又は３に記載の基板加熱装置。
5. 前記ホットプレートは、２０℃以上かつ３００℃以下の範囲で前記基板を加熱可能であり、
   前記赤外線ヒータは、２００℃以上かつ６００℃以下の範囲で前記基板を加熱可能である
   請求項２から４の何れか一項に記載の基板加熱装置。
6. 前記ホットプレートと前記赤外線ヒータとの間に配置されるとともに、前記ホットプレートに向かう前記赤外線を反射するホットプレート側反射面を有する赤外線反射部を更に含み、
   前記ホットプレートは、前記赤外線反射部を載置可能な載置面を含む
   請求項２から５の何れか一項に記載の基板加熱装置。
7. 前記基板の第一面にのみ被処理物が塗布されており、
   前記ホットプレートは、前記基板の第一面とは反対側の第二面の側に配置されている
   請求項２から６の何れか一項に記載の基板加熱装置。
8. 前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方は、前記基板を段階的に加熱可能である
   請求項２から７の何れか一項に記載の基板加熱装置。
9. 前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方と前記基板との相対位置を調整可能な位置調整部を更に含む
   請求項２から８の何れか一項に記載の基板加熱装置。
10. 前記位置調整部は、前記基板を前記ホットプレートと前記赤外線ヒータとの間で移動可能とする移動部を更に含む
    請求項９に記載の基板加熱装置。
11. 前記ホットプレートと前記赤外線ヒータとの間には、前記基板を搬送可能とする搬送部が設けられており、
    前記搬送部には、前記移動部を通過可能とする通過部が形成されている
    請求項１０に記載の基板加熱装置。
12. 前記移動部は、前記基板の第一面とは反対側の第二面を支持可能かつ前記第二面の法線方向に移動可能な複数のピンを含み、
    前記複数のピンの先端は、前記第二面と平行な面内に配置されている
    請求項１０又は１１に記載の基板加熱装置。
13. 前記ホットプレートには、前記ホットプレートを前記第二面の法線方向に開口する複数の挿通孔が形成されており、
    前記複数のピンの先端は、前記複数の挿通孔を介して前記第二面に当接可能とされている
    請求項１２に記載の基板加熱装置。
14. 前記基板の温度を検知可能な温度検知部を更に含む
    請求項１から１３の何れか一項に記載の基板加熱装置。
15. 前記基板及び前記基板加熱部は、共通の前記チャンバに収容されている
    請求項１から１４の何れか一項に記載の基板加熱装置。
16. 請求項１から１５の何れか一項に記載の基板加熱装置を含む基板処理システム。
17. 基板をチャンバの内部の収容空間に収容する収容工程と、
    前記収容空間の雰囲気を減圧する減圧工程と、
    前記基板の一方面側及び他方面側の少なくとも一方に配置されている基板加熱部を用いて前記基板を加熱する基板加熱工程と、
    前記収容空間の圧力を検知する圧力検知工程と、
    前記圧力の検知結果に基づいて、前記基板加熱部を制御する制御工程と、を含み、
    前記制御工程では、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記基板加熱部の出力および駆動時間の少なくとも一方を制御する
    基板加熱方法。
18. 前記基板加熱部は、
    前記基板の一方面側に配置されたホットプレートと、
    前記基板の他方面側に配置されるとともに、前記基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータと、を含み、
    前記制御工程では、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方の駆動を切り替える
    請求項１７に記載の基板加熱方法。
19. 基板を収容可能な収容空間が内部に形成されたチャンバと、
    前記収容空間の雰囲気を減圧可能な減圧部と、
    前記基板の一方面側及び他方面側の少なくとも一方に配置されるとともに、前記基板を加熱可能な基板加熱部と、
    前記収容空間の圧力を検知可能な圧力検知部と、
    前記圧力検知部の検知結果に基づいて、前記基板加熱部を制御する制御部と、を含み、
    前記基板加熱部は、
    前記基板の一方面側に配置されたホットプレートと、
    前記基板の他方面側に配置されるとともに、前記基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータと、を含み、
    前記ホットプレートと前記赤外線ヒータとの間に配置されるとともに、前記ホットプレートに向かう前記赤外線を反射するホットプレート側反射面を有する赤外線反射部を更に含み、
    前記ホットプレートは、前記赤外線反射部を載置可能な載置面を含む
    基板加熱装置。
20. 基板をチャンバの内部の収容空間に収容する収容工程と、
    前記収容空間の雰囲気を減圧する減圧工程と、
    前記基板の一方面側及び他方面側の少なくとも一方に配置されている基板加熱部を用いて前記基板を加熱する基板加熱工程と、
    前記収容空間の圧力を検知する圧力検知工程と、
    前記圧力の検知結果に基づいて、前記基板加熱部を制御する制御工程と、を含み、
    前記基板加熱部は、
    前記基板の一方面側に配置されたホットプレートと、
    前記基板の他方面側に配置されるとともに、前記基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータと、を含み、
    前記制御工程では、予め算出された前記収容空間の圧力と前記基板の温度と前記基板の加熱時間との関係に関する情報と、前記圧力の検知結果とに基づいて、前記収容空間の圧力が圧力閾値を超えないように前記ホットプレート及び前記赤外線ヒータの少なくとも一方の駆動を切り替える
    基板加熱方法。

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