JP6757629B2 - 基板加熱装置、基板加熱方法及び赤外線ヒータ - Google Patents

基板加熱装置、基板加熱方法及び赤外線ヒータ Download PDF

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Description

本発明は、基板加熱装置、基板加熱方法及び赤外線ヒータに関する。
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からなるポリアミック酸ワニスがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００１−２１０６３２号公報 国際公開第２００９／１０４３７１号 特開２００６−１７０５２４号公報
ところで、上述の加熱工程は、比較的低温で溶媒を蒸発させる第一工程と、比較的高温でポリアミック酸を硬化させる第二工程とを含む。第二工程では、基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータを用いることが考えられる。例えば、赤外線ヒータとしては、Ｗ型やＵ型をなすものが知られている（例えば、特許文献３参照）。しかし、Ｗ型やＵ型の赤外線ヒータは、外方に凸をなすように折り曲げられた部分が露出し、露出した部分は他の部分よりも降温するため、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上する上で課題があった。
以上のような事情に鑑み、本発明は、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することが可能な基板加熱装置、基板加熱方法及び赤外線ヒータ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、溶液を塗布した基板の収容空間の雰囲気を減圧する減圧部と、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、前記赤外線ヒータは、複数箇所で折り曲げられた管状をなすとともに、外方に凸をなすように折り曲げられたベンド部と、前記ベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部と、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、赤外線ヒータがベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部を含むことで、ベンド部が露出することを回避することができるため、ベンド部が他の部分よりも降温することを抑制することができる。すなわち、ベンド部の少なくとも一部をカバー部によって外方から加熱することができるため、ベンド部と他の部分とで温度差が生じることを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記赤外線ヒータは、第一方向に長手を有するとともに、前記第一方向と交差する第二方向に並んで配置された複数のストレート部を更に含み、前記ベンド部は、隣り合う２つの前記ストレート部の端部を連結し、前記カバー部は、複数の前記ベンド部を外方から覆うように前記第二方向に直線状に延びていてもよい。
この構成によれば、カバー部が複数のベンド部を外方から覆うように第二方向に直線状に延びていることで、複数のベンド部が露出することを一括して回避することができるため、複数のベンド部が他の部分よりも降温することを一括して抑制することができる。すなわち、複数のベンド部をカバー部によって外方から一括して加熱することができるため、複数のベンド部と他の部分とで温度差が生じることを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを効率よく向上することができる。加えて、赤外線ヒータが第一方向に長手を有するとともに第一方向と交差する第二方向に並んで配置された複数のストレート部を更に含むことで、複数のストレート部が互いに隣り合うことにより互いの発熱温度を高め合うことができるため、赤外線ヒータの温度分布のバランスを高い温度で向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記カバー部とベンド部との間の間隔は、隣り合う２つの前記ストレート部の間の間隔よりも小さくてもよい。
この構成によれば、カバー部とベンド部との間の間隔を隣り合う２つのストレート部の間の間隔以上とした場合と比較して、ベンド部が露出することをより確実に回避することができるため、ベンド部が他の部分よりも降温することをより確実に抑制することができる。すなわち、ベンド部の少なくとも一部をカバー部によって外方からより確実に加熱することができるため、ベンド部と他の部分とで温度差が生じることをより確実に抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスをより確実に向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記赤外線ヒータは、前記赤外線ヒータの一端に設けられた第一導入部と、前記赤外線ヒータの他端に設けられた第二導入部と、を更に含み、前記第一導入部及び前記第二導入部の少なくとも一方は、前記カバー部の端部に設けられていてもよい。
ところで、第一導入部と第二導入部とが近すぎると、その部分の温度が他の部分の温度よりも降温する傾向がある。しかし、この構成によれば、第一導入部と第二導入部とがある程度離反するため、赤外線ヒータが局所的に降温することを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記赤外線ヒータの外形は、平面視で矩形状をなし、前記第一導入部及び前記第二導入部は、前記赤外線ヒータの一辺の中央部で対向して配置されていてもよい。
この構成によれば、第一導入部と第二導入部とをある程度離反するため、赤外線ヒータが局所的に降温することを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記赤外線ヒータの外形は、平面視で矩形状をなし、前記第一導入部は、前記赤外線ヒータの一辺の一方側に配置され、前記第二導入部は、前記一辺の他方側に配置されていてもよい。
この構成によれば、赤外線ヒータのうち第一導入部又は第二導入部のいずれか一方からベンド部に至るまでの部分が２箇所で折り曲げられたＵ字管状（すなわち、赤外線ヒータの前記一辺を除く三辺に沿う形状）となるため、直管状及びＬ字管状の場合と比較して、赤外線ヒータの柔軟性を高くすることができる。したがって、赤外線ヒータの前記一辺が熱膨張又は熱収縮したとしても、赤外線ヒータの柔軟性によって前記一辺の膨張又は収縮を許容することができる。
上記の基板加熱装置において、前記赤外線ヒータの外形は、平面視で矩形状をなし、前記第一導入部は、前記赤外線ヒータの一角部に配置され、前記第二導入部は、前記一角部の対角部に配置されていてもよい。
この構成によれば、第一導入部及び第二導入部の配置位置が平面視で赤外線ヒータの中心を基準に点対称となるとともに、第一導入部及び第二導入部が遠く離反する。これにより、第一導入部及び第二導入部が他の部分よりも降温した場合であっても、互いの降温温度を低め合うことはなく、赤外線ヒータが局所的に過度に降温することを回避することができるため、赤外線ヒータの温度分布のバランスを可及的に向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記赤外線ヒータは、平面視で点対称形状をなしていてもよい。
この構成によれば、赤外線ヒータが平面視で非対称形状をなした場合と比較して、赤外線ヒータの温度分布のバランスをより確実に向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記赤外線ヒータの外形は、平面視で矩形状をなし、前記第一導入部及び前記第二導入部は、前記赤外線ヒータの一角部に隣接して配置されていてもよい。
この構成によれば、第一導入部と第二導入部との間の距離が最小になるため、赤外線ヒータが熱膨張又は熱収縮することを可及的に抑制することができる。
上記の基板加熱装置において、前記第一導入部及び前記第二導入部の少なくとも一部は、平面視で前記赤外線ヒータの外形内に入り込んでいてもよい。
この構成によれば、赤外線ヒータを配置する際に、第一導入部及び第二導入部が邪魔になることを回避することができるため、レイアウトの自由度を高めることができる。例えば、複数の赤外線ヒータを一面に敷き詰める際に、隣り合う２つの赤外線ヒータが第一導入部及び第二導入部において干渉することを回避することができるため、複数の赤外線ヒータを整然と敷き詰めることができる。
上記の基板加熱装置において、複数の前記赤外線ヒータを一面に敷き詰めて構成したヒータユニットを更に含んでいてもよい。
この構成によれば、上記赤外線ヒータを備えているため、ヒータユニットの温度分布のバランスを向上することができる。加えて、複数の赤外線ヒータを個別に制御可能とした場合には、一部の赤外線ヒータの出力を他の赤外線ヒータの出力よりも大きくすることができるため、基板に対して温度分布のよい加熱を行うことができる。例えば、基板の四隅の温度が低い場合には、その部分にあたる位置に配置された赤外線ヒータの出力を、他の赤外線ヒータの出力よりも大きくすることによって、その部分だけ温度を高くして基板全体の温度分布を向上させることができる。
上記の基板加熱装置において、前記ヒータユニットは、一方向に敷き詰めて配置された複数の第一赤外線ヒータと、前記一方向と平行な方向に敷き詰めて配置された複数の第二赤外線ヒータと、を含み、前記第二赤外線ヒータは、隣り合う２つの前記第一赤外線ヒータの境界部に隣接するように前記一方向と交差する方向で前記第一赤外線ヒータと敷き詰めて配置されていてもよい。
この構成によれば、第一赤外線ヒータの温度分布と第二赤外線ヒータの温度分布とを互いに補完することができるため、ヒータユニットの温度分布のバランスをより一層向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記第二赤外線ヒータは、平面視で前記第一赤外線ヒータと同じ形状を有していてもよい。
この構成によれば、第二赤外線ヒータが平面視で第一赤外線ヒータと異なる形状を有した場合と比較して、ヒータユニットの温度分布のバランスをより確実に向上することができる。加えて、基板サイズを変えたとしても、赤外線ヒータの個数を変えて赤外線ヒータを等間隔に配置することによって、基板に対して温度分布のよい加熱を行うことができる。ところで、赤外線ヒータが単純なストレート管の場合は、基板サイズが大きくなるとストレート管の長さを伸ばす必要があるため、赤外線ヒータの熱膨張を許容することが困難になる可能性がある。しかし、この構成によれば、基板サイズが大きくなっても赤外線ヒータのサイズは変わらないため、赤外線ヒータの熱膨張を容易に許容することができる。
上記の基板加熱装置において、前記第二赤外線ヒータは、平面視で前記第一赤外線ヒータを９０度回転させた形状を有していてもよい。
この構成によれば、赤外線ヒータの形状に起因する温度分布を第一赤外線ヒータと第二赤外線ヒータとで互いに補完することができるため、ヒータユニットの温度分布のバランスをより一層向上することができる。
上記の基板加熱装置において、前記基板を挟んで前記赤外線ヒータとは反対側に配置されるとともに、前記基板を加熱可能な加熱部を更に含んでいてもよい。
この構成によれば、加熱部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。
上記の基板加熱装置において、前記基板、前記加熱部及び前記赤外線ヒータを収容可能なチャンバを更に含んでいてもよい。
この構成によれば、チャンバ内で基板の加熱温度を管理することができるため、基板を効果的に加熱することができる。
上記の基板加熱装置において、前記基板、前記加熱部及び前記赤外線ヒータは、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加熱部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、加熱部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。
上記の基板加熱装置において、前記溶液は、前記基板の第一面にのみ塗布されており、前記加熱部は、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、加熱部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、加熱部で基板を加熱している間に、基板に塗布された溶液の揮発又はイミド化（例えば、成膜中のガス抜き）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、前記加熱部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、加熱部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、基板に塗布された溶液の成膜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。したがって、基板に塗布された溶液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、前記加熱部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加熱部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加熱部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、前記基板を前記加熱部と前記赤外線ヒータとの間で移動可能とする移動部を含んでいてもよい。
この構成によれば、基板を加熱部と赤外線ヒータとの間で移動させることによって、加熱部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、加熱部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、前記加熱部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、基板を加熱部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、基板に塗布された溶液を安定して成膜させることができる。
上記の基板加熱装置において、前記加熱部には、前記加熱部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、複数のピンと加熱部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、前記加熱部は、ホットプレートであってもよい。
この構成によれば、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。
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、前記基板に塗布された前記溶液から揮発した溶媒を回収可能な回収部を更に含んでいてもよい。
この構成によれば、溶液から揮発した溶媒が工場側へ排出されることを防ぐことができる。また、回収部を減圧部（真空ポンプ）のラインに接続した場合には、溶液から揮発した溶媒が再び液化して真空ポンプ内に逆流することを防ぐことができる。さらに、溶液から揮発した溶媒を、洗浄液として再利用することができる。例えば、洗浄液は、ノズル先端の洗浄、ノズルに付着した液をかき取る部材に付着した液の洗浄等に用いることができる。
本発明の一態様に係る基板加熱方法は、溶液を塗布した基板の収容空間の雰囲気を減圧する減圧工程と、前記基板を赤外線によって加熱する加熱工程と、を含み、前記加熱工程では、複数箇所で折り曲げられた管状をなすとともに、外方に凸をなすように折り曲げられたベンド部と、前記ベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部と、を含む赤外線ヒータを用いて前記基板を赤外線によって加熱することを特徴とする。
この方法によれば、加熱工程において、赤外線ヒータがベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部を含むことで、ベンド部が露出することを回避することができるため、ベンド部が他の部分よりも降温することを抑制することができる。すなわち、ベンド部の少なくとも一部をカバー部によって外方から加熱することができるため、ベンド部と他の部分とで温度差が生じることを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができる。
本発明の一態様に係る赤外線ヒータは、基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータであって、複数箇所で折り曲げられた管状をなすとともに、外方に凸をなすように折り曲げられたベンド部と、前記ベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部と、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、赤外線ヒータがベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部を含むことで、ベンド部が露出することを回避することができるため、ベンド部が他の部分よりも降温することを抑制することができる。すなわち、ベンド部の少なくとも一部をカバー部によって外方から加熱することができるため、ベンド部と他の部分とで温度差が生じることを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができる。
本発明によれば、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することが可能な基板加熱装置及び赤外線ヒータ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赤外線ヒータの平面図である。 搬送ローラ、基板及び加熱部の配置関係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４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５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。 第一実施形態に係る赤外線ヒータの第一変形例を示す平面図である。 第一実施形態に係る赤外線ヒータの第二変形例を示す平面図である。 第二実施形態に係る赤外線ヒータの平面図である。 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１０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１１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。 第三実施形態に係る赤外線ヒータの平面図である。 第四実施形態に係るヒータユニットの平面図である。 第五実施形態に係るヒータユニットの平面図である。
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、減圧部３、ガス供給部４、加熱部５、赤外線ヒータ６、位置調整部７、搬送部８、温度検知部９、回収部１１、揺動部１２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。便宜上、図１においては、チャンバ２、減圧部３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、加熱部５及び赤外線ヒータ６を収容可能である。基板１０、加熱部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。
＜減圧部＞
減圧部３は、底板２２の−Ｙ方向側の基板搬出入口２３ａ寄りの角部に接続されている。減圧部３は、チャンバ２内を減圧可能である。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。なお、減圧部３の接続部位は、底板２２の−Ｙ方向側の基板搬出入口２３ａ寄りの角部に限定されない。減圧部３は、チャンバ２に接続されていればよい。
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、溶液は、ポリイミド形成用液に限定されない。溶液は、基板１０に所定の膜を形成するためのものであればよい。
＜ガス供給部＞
ガス供給部４は、周壁２３の＋Ｘ方向側の天板２１寄りの角部に接続されている。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、窒素（Ｎ２）、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の接続部位は、周壁２３の＋Ｘ方向側の天板２１寄りの角部に限定されない。ガス供給部４は、チャンバ２に接続されていればよい。また、基板降温時にガスを供給することで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。
＜加熱部＞
加熱部５は、チャンバ２内の下方に配置されている。加熱部５は、基板１０を第一の温度で加熱可能である。加熱部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。加熱部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。
加熱部５は、矩形板状をなしている。加熱部５は、基板１０を下方から支持可能である。加熱部５の上面は、基板１０の第一面１０ａに沿う平坦面をなす。例えば、加熱部５は、ホットプレートである。
＜赤外線ヒータ＞
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、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、加熱部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、天板２１に支持されている。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、１．５μｍ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。
図２は、第一実施形態に係る赤外線ヒータ６の平面図である。
図２に示すように、赤外線ヒータ６は、複数個所で折り曲げられた管状をなしている。赤外線ヒータ６の外形は、平面視で矩形状をなしている。例えば、赤外線ヒータ６の外形の一辺の長さは、２２５ｍｍ程度とされている。例えば、赤外線ヒータ６の全長（管路全長）は、２４７５ｍｍ程度とされている。例えば、赤外線ヒータ６は、石英管で形成されている。
赤外線ヒータ６は、ストレート部群３０、ベンド部群３１、カバー部３２，３３、第一導入部３４及び第二導入部３５を備えている。
ストレート部群３０は、複数（例えば、本実施形態では９つ）のストレート部３０ａ〜３０ｉを備えている。ストレート部３０ａ〜３０ｉは、第一方向Ｖ１に長手を有する直管状をなしている。ストレート部３０ａ〜３０ｉは、第一方向Ｖ１と直交（交差）する第二方向Ｖ２に並んで複数配置されている。複数のストレート部３０ａ〜３０ｉは、第二方向Ｖ２に実質的に同じ間隔Ｓ１（中心軸間のピッチ）をあけて配置されている。例えば、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｉの間の間隔Ｓ１は、２５ｍｍ程度とされている。なお、ストレート部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉは、第二方向Ｖ２の一方側から他方側に向けてこの順に配置されている。
ベンド部群３１は、複数（例えば、本実施形態では８つ）のベンド部３１ａ〜３１ｈを備えている。ベンド部３１ａ〜３１ｈは、外方に凸をなすように折り曲げられている。ベンド部３１ａ〜３１ｈは、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｉの端部を連結している。例えば、ベンド部３１ａは、ストレート部３０ａの一端部とストレート部３０ｂの一端部とを連結している。すなわち、ベンド部３１ａ〜３１ｈは、赤外線ヒータ６のうち隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｉの端部を連結するように屈曲する屈曲部である。平面視で、ベンド部３１ａ〜３１ｈは、外方に凸をなすＵ字管状をなしている。なお、ベンド部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ，３１ｈは、第二方向Ｖ２の一方側から他方側に向けてこの順に配置されている。
カバー部３２，３３は、複数のベンド部３１ａ〜３１ｈを外方から覆うように第二方向Ｖ２に直線状に延びている。具体的に、カバー部３２，３３は、４つのベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆ，３１ｈを第一方向Ｖ１の一方側から覆う第一カバー部３２と、４つのベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅ，３１ｇを第一方向Ｖ１の他方側から覆う第二カバー部３３と、を備えている。
第一カバー部３２は、第二方向Ｖ２の一方側のストレート部３０ａの一端部に連結されている。第一カバー部３２は、第二方向Ｖ２に長手を有する直管状をなしている。第一カバー部３２とベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆ，３１ｈとの間の間隔Ｓ２（中心軸間のピッチ）は、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｉの間の間隔Ｓ１と実質的に同じ大きさとされている。例えば、第一カバー部３２とベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆ，３１ｈとの間の間隔Ｓ２は、２５ｍｍ程度とされている。
第二カバー部３３は、第二方向Ｖ２の他方側のストレート部３０ｉの一端部に連結されている。第二カバー部３３は、Ｌ字管状をなしている。すなわち、第二カバー部３３は、第二方向Ｖ２に長手を有するカバー本体３３ａと、カバー本体３３ａの一端部に連結されるとともに第一方向Ｖ１に長手を有する延在部３３ｂと、を備えている。第二カバー部３３とベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅ，３１ｇとの間の間隔Ｓ３（中心軸間のピッチ）は、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｉの間の間隔Ｓ１と実質的に同じ大きさとされている。例えば、第二カバー部３３におけるカバー本体３３ａとベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅ，３１ｇとの間の間隔Ｓ３は、２５ｍｍ程度とされている。なお、第二カバー部３３における延在部３３ｂとストレート部３０ａとの間の間隔も、２５ｍｍ程度とされている。
第一導入部３４は、赤外線ヒータ６の一端に設けられている。第一導入部３４は、赤外線ヒータ６の一辺の一方側に配置されている。具体的に、第一導入部３４は、第一カバー部３２の一端に設けられている。第一導入部３４の一部は、平面視で赤外線ヒータ６の外形内に入り込んでいる。
第二導入部３５は、赤外線ヒータ６の他端に設けられている。第二導入部３５は、赤外線ヒータ６の一辺の他方側に配置されている。第二導入部３５は、第二方向Ｖ２において第一導入部３４とは反対側に配置されている。具体的に、第二導入部３５は、第二カバー部３３における延在部３３ｂの一端に設けられている。第二導入部３５の一部は、平面視で赤外線ヒータ６の外形内に入り込んでいる。
＜位置調整部＞
図１に示すように、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、加熱部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、加熱部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を加熱部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が加熱部５の上面に載置された状態で、駆動部７ｂの駆動によって、基板１０を上下に移動させる（図５及び図６参照）。
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、加熱部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３は、搬送ローラ８ａ、基板１０及び加熱部５の配置関係を説明するための図である。図３は、基板加熱装置１の上面図に相当する。便宜上、図３においては、チャンバ２を二点鎖線で示す。
図３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、加熱部５のＹ方向の長さ（以下「加熱部長さ」という。）である。
図３に示すように、ローラ離反間隔Ｌ１は、基板長さＬ２よりも小さくかつ加熱部長さＬ３よりも大きい（Ｌ３＜Ｌ１＜Ｌ２）。ローラ離反間隔Ｌ１が加熱部長さＬ３よりも大きいことによって、移動部７ａは、加熱部５と共に通過部８ｈを通過できるようになっている（図５及び図６参照）。
＜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。
＜回収部＞
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。回収部１１は、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。
＜揺動部＞
揺動部１２は、チャンバ２内において、基板１０の−Ｘ方向側に配置されている。揺動部１２は、基板１０を揺動可能である。例えば、揺動部１２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。なお、揺動部１２の配置位置は、チャンバ２内における基板１０の−Ｘ方向側に限定されない。例えば、揺動部１２は、位置調整部７に設けられていてもよい。
＜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４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５は、図４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６は、図５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４〜図６においては、基板加熱装置１の構成要素のうち、減圧部３、ガス供給部４、温度検知部９、回収部１１、揺動部１２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、減圧工程、第一加熱工程及び第二加熱工程を含む。
減圧工程では、ポリイミド形成用液が塗布された基板１０の収容空間の雰囲気を減圧する。
図４に示すように、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、加熱部５は、底板２２寄りに位置している。減圧工程において、加熱部５及び基板１０は、加熱部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、加熱部５の電源はオンになっている。例えば、加熱部５の温度は、２５０℃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の収容空間の雰囲気を大気圧から５００Ｐａ以下まで減圧する。例えば、減圧工程では、チャンバ内圧力を、大気圧から２０Ｐａまで徐々に下降させる。
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、第一加熱工程では、基板１０を第一の温度で加熱する。
図５に示すように、第一加熱工程では、加熱部５を上方に移動させて、基板１０を加熱部５の上面に載置させる。これにより、加熱部５は基板１０の第二面１０ｂに当接するため、加熱部５の熱が基板１０に直接伝わるようになる。例えば、第一加熱工程において、加熱部５の温度は、２５０℃を維持している。そのため、基板温度は、２５０℃まで上昇可能とされている。一方、第一加熱工程において、赤外線ヒータ６の電源はオフのままとなっている。
なお、第一加熱工程において、加熱部５は、通過部８ｈ（図１参照）内に位置している。便宜上、図５において、移動前（減圧工程時の位置）の加熱部５を二点鎖線、移動後（第一加熱工程時の位置）の加熱部５を実線で示す。
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３００℃の範囲で、基板１０に塗布されたポリイミド形成用液が揮発又はイミド化するまで基板１０を加熱する。例えば、第一加熱工程では、基板１０を加熱する時間を１０ｍｉｎ以下とする。具体的には、第一加熱工程では、基板１０を加熱する時間を３ｍｉｎとする。例えば、第一加熱工程では、基板温度を２５℃から２５０℃まで緩やかに上昇させる。
第一加熱工程の後、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、第一加熱工程で用いる加熱部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。なお、第二加熱工程は、特許請求の範囲に記載の加熱工程に相当する。
図６に示すように、第二加熱工程では、加熱部５を第一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。例えば、第二加熱工程において、加熱部５の温度は、２５０℃を維持している。また、第二加熱工程において、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、４５０℃で基板１０を加熱可能である。そのため、基板温度は、４５０℃まで上昇可能とされている。第二加熱工程では、第一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、第二工程において、加熱部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６において、移動前（第一加熱工程時の位置）の加熱部５を二点鎖線、移動後（第二加熱工程時の位置）の加熱部５を実線で示す。
第二加熱工程では、減圧工程の雰囲気を保った状態で、基板温度が第一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、第二加熱工程では、基板温度を２５０℃から４５０℃まで急峻に上昇させる。また、第二加熱工程では、チャンバ内圧力を２０Ｐａ以下に維持する。
第二加熱工程は、基板１０を冷却させる冷却工程を含む。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、基板温度が第二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。
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。
以上のように、本実施形態によれば、赤外線ヒータ６がベンド部３１ａ〜３１ｈの少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部３２，３３を含むことで、ベンド部３１ａ〜３１ｈが露出することを回避することができるため、ベンド部３１ａ〜３１ｈが他の部分よりも降温することを抑制することができる。すなわち、ベンド部３１ａ〜３１ｈの少なくとも一部をカバー部３２，３３によって外方から加熱することができるため、ベンド部３１ａ〜３１ｈと他の部分とで温度差が生じることを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータ６の温度分布のバランスを向上することができる。
また、カバー部３２，３３が複数のベンド部３１ａ〜３１ｈを外方から覆うように第二方向Ｖ２に直線状に延びていることで、複数のベンド部３１ａ〜３１ｈが露出することを一括して回避することができるため、複数のベンド部３１ａ〜３１ｈが他の部分よりも降温することを一括して抑制することができる。すなわち、複数のベンド部３１ａ〜３１ｈをカバー部３２，３３によって外方から一括して加熱することができるため、複数のベンド部３１ａ〜３１ｈと他の部分とで温度差が生じることを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータ６の温度分布のバランスを効率よく向上することができる。加えて、赤外線ヒータ６が第一方向Ｖ１に長手を有するとともに第一方向Ｖ１と交差する第二方向Ｖ２に並んで配置された複数のストレート部３０ａ〜３０ｉを更に含むことで、複数のストレート部３０ａ〜３０ｉが互いに隣り合うことにより互いの発熱温度を高め合うことができるため、赤外線ヒータ６の温度分布のバランスを高い温度で向上することができる。
ところで、第一導入部３４と第二導入部３５とが近すぎると、その部分の温度が他の部分の温度よりも降温する傾向がある。しかし、本実施形態によれば、第一導入部３４及び第二導入部３５の双方がカバー部３２，３３の端部に設けられていることで、第一導入部３４と第二導入部３５とがある程度離反するため、赤外線ヒータ６が局所的に降温することを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータ６の温度分布のバランスを向上することができる。加えて、本実施形態によれば、第一導入部３４と第二導入部３５との距離（赤外線ヒータ６の外形の一辺の長さ）を２２５ｍｍ程度としたことによって、チャンバ２の天板２１が熱膨張又は熱収縮したとしても、前記膨張又は収縮を許容することができる。
また、赤外線ヒータ６の外形が平面視で矩形状をなし、第一導入部３４が赤外線ヒータ６の一辺の一方側に配置され、第二導入部３５が前記一辺の他方側に配置されていることで、以下の効果を奏する。赤外線ヒータ６のうち第二導入部３５からベンド部３１ｈに至るまでの部分が２箇所で折り曲げられたＵ字管状（すなわち、赤外線ヒータ６の前記一辺を除く三辺に沿う形状）となるため、直管状及びＬ字管状の場合と比較して、赤外線ヒータ６の柔軟性を高くすることができる。したがって、赤外線ヒータ６の前記一辺が熱膨張又は熱収縮したとしても、赤外線ヒータ６の柔軟性によって前記一辺の膨張又は収縮を許容することができる。
また、第一導入部３４及び第二導入部３５の双方が平面視で赤外線ヒータ６の外形内に入り込んでいることで、赤外線ヒータ６を配置する際に、第一導入部３４及び第二導入部３５が邪魔になることを回避することができるため、レイアウトの自由度を高めることができる。例えば、複数の赤外線ヒータ６を一面に敷き詰める際に、隣り合う２つの赤外線ヒータ６が第一導入部３４及び第二導入部３５において干渉することを回避することができるため、複数の赤外線ヒータ６を整然と敷き詰めることができる。
また、基板１０を挟んで赤外線ヒータ６とは反対側に配置されるとともに基板１０を加熱可能な加熱部５を更に含むことで、加熱部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。
また、基板１０、加熱部５及び赤外線ヒータ６を収容可能なチャンバ２を更に含むことで、チャンバ２内で基板１０の加熱温度を管理することができるため、基板１０を効果的に加熱することができる。
また、基板１０、加熱部５及び赤外線ヒータ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への加熱部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、加熱部５及び赤外線ヒータ６が互いに異なるチャンバ２に収容された場合のように、異なる２つのチャンバ２間で基板１０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２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、ポリイミド形成用液が基板１０の第一面１０ａにのみ塗布されており、加熱部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、加熱部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。また、加熱部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揮発又はイミド化（例えば、成膜中のガス抜き）を効率良く行うことができる。
また、加熱部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、加熱部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成膜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。したがって、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、加熱部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を更に含むことで、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加熱部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加熱部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が基板１０を加熱部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、基板１０を加熱部５と赤外線ヒータ６との間で移動させることによって、加熱部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、加熱部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、加熱部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を加熱部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、加熱部５がホットプレートであることで、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、基板１０の温度を検知可能な温度検知部９を更に含むことで、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な回収部１１を更に含むことで、ポリイミド形成用液から揮発した溶媒が工場側へ排出されることを防ぐことができる。また、回収部１１を減圧部３（真空ポンプ１３）のラインに接続した場合には、ポリイミド形成用液から揮発した溶媒が再び液化して真空ポンプ１３内に逆流することを防ぐことができる。さらに、ポリイミド形成用液から揮発した溶媒を、洗浄液として再利用することができる。例えば、洗浄液は、ノズル先端の洗浄、ノズルに付着した液をかき取る部材に付着した液の洗浄等に用いることができる。
また、赤外線ヒータ６が基板１０の第一面１０ａの側に配置されていることで、赤外線ヒータ６から発せられた熱が、基板１０の第一面１０ａの側から第二面１０ｂの側に向けて伝わるようになるため、加熱部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。
また、赤外線ヒータ６の赤外線加熱によって、基板１０を第二の温度まで短時間で昇温することができる。また、赤外線ヒータ６と基板１０とを離反させた状態で基板１０を加熱すること（いわゆる非接触加熱）ができるため、基板１０を清浄に保つ（いわゆるクリーン加熱を行う）ことができる。
また、赤外線ヒータのピーク波長範囲が１．５μｍ以上かつ４μｍ以下の範囲であることで、１．５μｍ以上かつ４μｍ以下の範囲の波長は、ガラス及び水等の吸収波長と一致するため、基板１０及び基板１０に塗布されたポリイミド形成用液をより一層効果的に加熱することができる。
また、基板１０を揺動可能な揺動部１２を更に含むことで、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。
（第一変形例）
次に、第一実施形態の第一変形例について、図７を用いて説明する。
図７は、第一実施形態に係る赤外線ヒータの第一変形例を示す平面図である。
第一変形例では、第一実施形態に対して、赤外線ヒータの形状が特に異なる。図７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。
＜赤外線ヒータ＞
図７に示すように、本変形例に係る赤外線ヒータ６Ａの外形の一辺の長さ及び全長は、第一実施形態に係る赤外線ヒータ６（図２参照）におけるものよりも短い。例えば、赤外線ヒータ６Ａの外形の一辺の長さは、２１０ｍｍ程度とされている。例えば、赤外線ヒータ６Ａの全長は、１８９０ｍｍ程度とされている。
ストレート部３０ａ〜３０ｇは、第二方向Ｖ２に並んで複数（例えば、本変形例では７つ）配置されている。本変形例に係る隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１は、第一実施形態に係る隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｉの間の間隔Ｓ１よりも大きい。例えば、本変形例に係る隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１は、３０ｍｍ程度とされている。
カバー部３２，３３は、複数（例えば、本変形例では６つ）のベンド部３１ａ〜３１ｆを外方から覆うように第二方向Ｖ２に直線状に延びている。具体的に、カバー部３２，３３は、３つのベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆを第一方向Ｖ１の一方側から覆う第一カバー部３２と、３つのベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅを第一方向Ｖ１の他方側から覆う第二カバー部３３と、を備えている。
第一カバー部３２とベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆとの間の間隔Ｓ２は、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１と実質的に同じ大きさとされている。例えば、第一カバー部３２とベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆとの間の間隔は、３０ｍｍ程度とされている。
第二カバー部３３とベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅとの間の間隔Ｓ３は、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１と実質的に同じ大きさとされている。例えば、第二カバー部３３におけるカバー本体３３ａとベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅとの間の間隔は、３０ｍｍ程度とされている。なお、第二カバー部３３における延在部３３ｂとストレート部３０ａとの間の間隔も、３０ｍｍ程度とされている。
以上のように、本変形例によれば、赤外線ヒータ６Ａの外形の一辺の長さ及び全長は、第一実施形態に係る赤外線ヒータ６におけるものよりも短いことで、赤外線ヒータ６Ａの軽量化及びコンパクト化を図ることができる。加えて、本変形例の赤外線ヒータ６Ａは、低温用（例えば、３５０℃〜４００℃の加熱温度）の赤外線ヒータとしては問題なく使用可能であるため、低コスト化を図ることができる。
（第二変形例）
次に、第一実施形態の第二変形例について、図８を用いて説明する。
図８は、第一実施形態に係る赤外線ヒータの第二変形例を示す平面図である。
第二変形例では、第一変形例に対して、赤外線ヒータの形状が特に異なる。図８において、第一変形例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。
＜赤外線ヒータ＞
図８に示すように、本変形例に係る赤外線ヒータ６Ｂの全長は、第一変形例に係る赤外線ヒータ６Ａ（図７参照）におけるものよりも長い。例えば、赤外線ヒータ６Ｂの全長は、２０７０ｍｍ程度とされている。なお、赤外線ヒータ６Ｂの外形の一辺の長さは、２１０ｍｍ程度とされている。
第一カバー部３２とベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆとの間の間隔は、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１よりも小さい。例えば、第一カバー部３２とベンド部３１ｂ，３１ｄ，３１ｆとの間の間隔は、１５ｍｍ程度とされている。
第二カバー部３３とベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅとの間の間隔は、隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１よりも小さい。例えば、第二カバー部３３におけるカバー本体３３ａとベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅとの間の間隔は、１５ｍｍ程度とされている。なお、第二カバー部３３における延在部３３ｂとストレート部３０ａとの間の間隔は、３０ｍｍ程度とされている。
以上のように、本変形例によれば、カバー部３２，３３とベンド部３１ａ〜３１ｆとの間の間隔Ｓ２，Ｓ３が隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１よりも小さいことで、以下の効果を奏する。カバー部３２，３３とベンド部３１ａ〜３１ｆとの間の間隔Ｓ２，Ｓ３を隣り合う２つのストレート部３０ａ〜３０ｇの間の間隔Ｓ１以上とした場合と比較して、ベンド部３１ａ〜３１ｆが露出することをより確実に回避することができるため、ベンド部３１ａ〜３１ｆが他の部分よりも降温することをより確実に抑制することができる。すなわち、ベンド部３１ａ〜３１ｆの少なくとも一部をカバー部３２，３３によって外方からより確実に加熱することができるため、ベンド部３１ａ〜３１ｆと他の部分とで温度差が生じることをより確実に抑制することができる。したがって、赤外線ヒータ６Ｂの温度分布のバランスをより確実に向上することができる。
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について、図９〜図１２を用いて説明する。
図９は、第二実施形態に係る赤外線ヒータ２０６の平面図である。
第二実施形態では、第一実施形態に対して、赤外線ヒータの形状が特に異なる。図９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。
＜赤外線ヒータ＞
図９に示すように、赤外線ヒータ２０６の外形は、平面視で矩形状をなしている。赤外線ヒータ２０６は、平面視で点対称形状（２回対称の形状）をなしている。
第一カバー部３２は、第二方向Ｖ２の一方側のストレート部３０ａの一端部に連結されている。第一カバー部３２は、第二方向Ｖ２に長手を有する直管状をなしている。
第二カバー部２３３は、第二方向Ｖ２の他方側のストレート部３０ｉの一端部に連結されている。第二カバー部２３３は、第二方向Ｖ２に長手を有する直管状をなしている。
第一導入部３４は、赤外線ヒータ２０６の一角部に配置されている。具体的に、第一導入部３４は、第一カバー部３２の一端に設けられている。
第二導入部３５は、前記一角部の対角部に配置されている。具体的に、第二導入部３５は、第二カバー部２３３の一端に設けられている。すなわち、第二導入部３５は、第一方向Ｖ１及び第二方向Ｖ２において第一導入部３４とは反対側に配置されている。
図１０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１１は、図１０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１２は、図１１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１０〜図１２においては、基板加熱装置２０１の構成要素のうち、減圧部３、ガス供給部４、搬送部８、温度検知部９、回収部１１、揺動部１２及び制御部１５の図示を省略する。
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１０〜図１２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。
＜位置調整部＞
図１０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、加熱部２０５が配置されている。具体的に、加熱部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、加熱部２０５を挿通可能とされている。加熱部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、加熱部２０５を第二面１０ｂの法線方向（ホットプレートの厚み方向）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、各伸縮管２７７の内部空間及び加熱部２０５の各挿通孔２０５ｈ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１０〜図１２参照）。
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。
本実施形態に係る基板加熱方法は、減圧工程、第一加熱工程及び第二加熱工程を含む。
減圧工程では、ポリイミド形成用液が塗布された基板１０を減圧する。
図１０に示すように、減圧工程では、基板１０が加熱部２０５から離反している。具体的に、各伸縮管２７７の内部空間及び加熱部２０５の各挿通孔２０５ｈ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を加熱部２０５から離反させている。減圧工程において、加熱部２０５及び基板１０は、加熱部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、加熱部２０５の電源はオンになっている。例えば、加熱部２０５の温度は、２５０℃程度になっている。一方、減圧工程において、赤外線ヒータ２０６の電源はオフになっている。
減圧工程の後、第一加熱工程では、基板１０を加熱部２０５の温度で加熱する。
図１１に示すように、第一加熱工程では、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を加熱部２０５に当接させる。すなわち、基板１０を加熱部２０５の上面に載置させる。これにより、加熱部２０５は基板１０の第二面１０ｂに当接するため、加熱部５の熱が基板１０に直接伝わるようになる。例えば、第一加熱工程において、加熱部２０５の温度は、２５０℃を維持している。そのため、基板温度は、２５０℃まで上昇可能とされている。一方、第一加熱工程において、赤外線ヒータ２０６の電源はオフのままとなっている。
第一加熱工程の後、第二加熱工程では、第二の温度で基板１０を加熱する。
図１２に示すように、第二加熱工程では、基板１０を第一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２０６に近接させる。例えば、第二加熱工程において、加熱部２０５の温度は、２５０℃を維持している。また、第二加熱工程において、赤外線ヒータ２０６の電源はオンとされる。例えば、赤外線ヒータ２０６は、４５０℃で基板１０を加熱可能である。そのため、基板温度は、４５０℃まで上昇可能とされている。第二加熱工程では、第一加熱工程時よりも基板１０が赤外線ヒータ２０６に近づくため、赤外線ヒータ２０６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。
以上のように、本実施形態によれば、赤外線ヒータ２０６の外形が平面視で矩形状をなし、第一導入部３４が赤外線ヒータ２０６の一角部に配置され、第二導入部３５が前記一角部の対角部に配置されていることで、第一導入部３４及び第二導入部３５の配置位置が平面視で赤外線ヒータ２０６の中心を基準に点対称となるとともに、第一導入部３４及び第二導入部３５が遠く離反する。これにより、第一導入部３４及び第二導入部３５が他の部分よりも降温した場合であっても、互いの降温温度を低め合うことはなく、赤外線ヒータ２０６が局所的に過度に降温することを回避することができるため、赤外線ヒータ２０６の温度分布のバランスを可及的に向上することができる。
また、赤外線ヒータ２０６が平面視で点対称形状をなしていることで、赤外線ヒータ２０６が平面視で非対称形状をなした場合と比較して、赤外線ヒータ２０６の温度分布のバランスをより確実に向上することができる。
また、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成膜させることができる。
また、加熱部２０５には、加熱部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と加熱部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。
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態について、図１３を用いて説明する。
図１３は、第三実施形態に係る赤外線ヒータ３０６の平面図である。
第三実施形態では、第一実施形態に対して、赤外線ヒータの形状が特に異なる。図１３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。
＜赤外線ヒータ＞
図１３に示すように、赤外線ヒータ３０６の外形は、平面視で矩形状をなしている。
第一カバー部３２は、第二方向Ｖ２の一方側のストレート部３０ａの一端部に連結されている。第一カバー部３２は、第二方向Ｖ２に長手を有する直管状をなしている。
第二カバー部３３３は、第二方向Ｖ２の他方側のストレート部３０ｉの一端部に連結されている。第二カバー部３３３は、Ｕ字管状をなしている。すなわち、第二カバー部３３３は、第二方向Ｖ２に長手を有するカバー本体３３３ａと、カバー本体３３３ａの一端部に連結されるとともに第一方向Ｖ１に長手を有する第一延在部３３３ｂと、第一延在部３３３ｂの一端部に連結されるとともに第一カバー部３２を外方から覆うように第二方向Ｖ２に長手を有する第二延在部３３３ｃと、を備えている。なお、第二カバー部３３３におけるカバー本体３３３ａとベンド部３１ａ，３１ｃ，３１ｅ，３１ｇとの間の間隔Ｓ３は、第二カバー部３３３における第二延在部３３３ｃと第一カバー部３２との間の間隔Ｓ４と実質的に同じ大きさとされている。
第一導入部３４及び第二導入部３５は、赤外線ヒータ３０６の一角部に隣接して配置されている。第一導入部３４は、第一方向Ｖ１において第二導入部３５よりも内方に配置されている。すなわち、第一導入部３４は、ベンド部３１ｈと第二導入部３５との間に配置されている。
以上のように、本実施形態によれば、赤外線ヒータ３０６の外形が平面視で矩形状をなし、第一導入部３４及び第二導入部３５が赤外線ヒータ３０６の一角部に隣接して配置されていることで、第一導入部３４と第二導入部３５との間の距離が最小になるため、赤外線ヒータ３０６が熱膨張又は熱収縮することを可及的に抑制することができる。
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態について、図１４を用いて説明する。
図１４は、第四実施形態に係るヒータユニット５６０の平面図である。
第四実施形態では、第一実施形態に対して、赤外線ヒータの配置態様が特に異なる。図１４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。
＜ヒータユニット＞
図１４に示すように、本実施形態に係る基板加熱装置は、複数（例えば、本実施形態では１１台）の赤外線ヒータ６を敷き詰めて構成したヒータユニット５６０を備えている。
ヒータユニット５６０は、第一赤外線ヒータ群５６１、第二赤外線ヒータ群５６２及び第三赤外線ヒータ群５６３を備えている。
第一赤外線ヒータ群５６１は、複数（例えば、本実施形態では４台）の第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄを備えている。複数の第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄは、第一方向Ｖ１（一方向）に敷き詰めて配置されている。なお、第一赤外線ヒータ５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃ，５６１ｄは、第一方向Ｖ１の一方側から他方側に向けてこの順に配置されている。
第二赤外線ヒータ群５６２は、複数（例えば、本実施形態では３台）の第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃを備えている。複数の第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃは、第一方向Ｖ１と平行な方向に敷き詰めて配置されている。なお、第二赤外線ヒータ５６２ａ，５６２ｂ，５６２ｃは、第一方向Ｖ１と平行な方向の一方側から他方側に向けてこの順に配置されている。
第三赤外線ヒータ群５６３は、複数（例えば、本実施形態では４台）の第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄを備えている。複数の第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄは、第一方向Ｖ１と平行な方向に敷き詰めて配置されている。なお、第三赤外線ヒータ５６３ａ，５６３ｂ，５６３ｃ，５６３ｄは、第一方向Ｖ１と平行な方向の一方側から他方側に向けてこの順に配置されている。
第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃは、隣り合う２つの第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄの境界部に隣接するように第二方向Ｖ２（一方向と交差する方向）で第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄと敷き詰めて配置されている。さらに、第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃは、隣り合う２つの第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄの境界部に隣接するように第二方向Ｖ２で第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄと敷き詰めて配置されている。すなわち、第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃは、第二方向Ｖ２において隣り合う２つの第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄの境界部と隣り合う２つの第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄの境界部とに挟まれて配置されている。
第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃは、平面視で第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ及び第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄと同じ形状を有している。なお、第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ、第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃ及び第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄは、第一実施形態に係る赤外線ヒータ６に相当する。
以上のように、本実施形態によれば、複数の赤外線ヒータ６を一面に敷き詰めて構成したヒータユニット５６０を備えていることで、以下の効果を奏する。上記赤外線ヒータ６を備えているため、ヒータユニット５６０の温度分布のバランスを向上することができる。加えて、複数の赤外線ヒータ６を個別に制御可能とした場合には、一部の赤外線ヒータ６の出力を他の赤外線ヒータ６の出力よりも大きくすることができるため、基板１０に対して温度分布のよい加熱を行うことができる。例えば、基板１０の四隅の温度が低い場合には、その部分にあたる位置に配置された赤外線ヒータ６の出力を、他の赤外線ヒータ６の出力よりも大きくすることによって、その部分だけ温度を高くして基板１０全体の温度分布を向上させることができる。
また、ヒータユニット５６０が、第一方向Ｖ１に敷き詰めて配置された複数の第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄと、第一方向Ｖ１と平行な方向に敷き詰めて配置された複数の第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃと、を含み、第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃが隣り合う２つの第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄの境界部に隣接するように第一方向Ｖ１と交差する第二方向Ｖ２で第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄと敷き詰めて配置されていることで、以下の効果を奏する。第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄの温度分布と第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃの温度分布とを互いに補完することができるため、ヒータユニット５６０の温度分布のバランスをより一層向上することができる。
さらに、第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃが隣り合う２つの第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄの境界部に隣接するように第二方向Ｖ２で第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄと敷き詰めて配置されていることで、第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄの温度分布と第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃの温度分布とを互いに補完することができるため、ヒータユニット５６０の温度分布のバランスをより一層向上することができる。
また、第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃが平面視で第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ及び第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄと同じ形状を有していることで、以下の効果を奏する。第二赤外線ヒータ５６２ａ〜５６２ｃが平面視で第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ及び第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄと異なる形状を有した場合と比較して、ヒータユニット５６０の温度分布のバランスをより確実に向上することができる。加えて、基板サイズを変えたとしても、赤外線ヒータ６の個数を変えて赤外線ヒータ６を等間隔に配置することによって、基板１０に対して温度分布のよい加熱を行うことができる。ところで、赤外線ヒータが単純なストレート管の場合は、基板サイズが大きくなるとストレート管の長さを伸ばす必要があるため、赤外線ヒータの熱膨張を許容することが困難になる可能性がある。しかし、本実施形態によれば、基板サイズが大きくなっても赤外線ヒータ６のサイズは変わらないため、赤外線ヒータ６の熱膨張を容易に許容することができる。
（第五実施形態）
次に、本発明の第五実施形態について、図１５を用いて説明する。
図１５は、第五実施形態に係るヒータユニット６６０の平面図である。
第五実施形態では、第四実施形態に対して、赤外線ヒータの配置態様が特に異なる。図１５において、第四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。
＜ヒータユニット＞
図１５に示すように、本実施形態に係るヒータユニット６６０は、第一赤外線ヒータ群５６１、第二赤外線ヒータ群６６２及び第三赤外線ヒータ群５６３を備えている。
第二赤外線ヒータ６６２ａ〜６６２ｃは、平面視で第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ又は第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄを９０度回転させた形状を有している。具体的に、第二赤外線ヒータ６６２ａ〜６６２ｃは、平面視で、第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ又は第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄを、その中心を起点として、右回り（時計回り）に９０度回転させた形状を有している。なお、第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ、第二赤外線ヒータ６６２ａ〜６６２ｃ及び第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄは、第一実施形態に係る赤外線ヒータ６に相当する。
以上のように、本実施形態によれば、第二赤外線ヒータ６６２ａ〜６６２ｃが平面視で第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄ又は第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄを９０度回転させた形状を有していることで、赤外線ヒータ６の形状に起因する温度分布を第一赤外線ヒータ５６１ａ〜５６１ｄと第二赤外線ヒータ６６２ａ〜６６２ｃと第三赤外線ヒータ５６３ａ〜５６３ｄとで互いに補完することができるため、ヒータユニット６６０の温度分布のバランスをより一層向上することができる。
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。
また、上記実施形態においては、基板、加熱部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、加熱部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、加熱部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、加熱部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、加熱部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、チャンバの内壁が赤外線を反射可能とされていてもよい。例えば、チャンバの内壁が、アルミニウム等の金属による鏡面（反射面）とされていてもよい。これにより、チャンバの内壁が赤外線を吸収可能とされている場合と比較して、チャンバ内の温度均一性を高めることができる。
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３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、加熱部の平面視サイズは、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、加熱部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、加熱部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、加熱部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、上記実施形態においては、赤外線ヒータの外形は、平面視で矩形状をなし、第一導入部及び第二導入部は、赤外線ヒータの一辺の中央部で対向して配置されていてもよい。この構成によれば、第一導入部と第二導入部とをある程度離反するため、赤外線ヒータが局所的に降温することを抑制することができる。したがって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができる。
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。
本発明者は、赤外線ヒータがベンド部を外方から覆うように配置されたカバー部を含むことによって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができることを以下の評価により確認した。
（比較例）
比較例の赤外線ヒータは、ストレート部及びベンド部のみを備えたものを用いた。すなわち、比較例は、カバー部を備えていない。
（実施例）
実施例の赤外線ヒータは、ストレート部、ベンド部及びカバー部を備えたものを用いた。すなわち、実施例の赤外線ヒータは、比較例に対して更にカバー部を備えている。なお、実施例の赤外線ヒータは、第一実施形態に係る赤外線ヒータ６（図２参照）に相当する。
（評価条件）
以下、比較例及び実施例における赤外線ヒータよる加熱時の基板の温度分布の評価条件を説明する。
基板はガラス基板を用いた。基板は、赤外線ヒータの直下に配置した。基板温度は４５０℃とした。
基板において、ストレート部の長手方向中央部にあたる部分（すなわち、基板の法線方向で重なる部分）の温度（以下「ストレート部温度」という。）を測定した。また、基板において、ベンド部にあたる部分（すなわち、基板の法線方向で重なる部分）の温度（以下「ベンド部温度」という。）を測定した。そして、ストレート部温度とベンド部温度との差（以下「温度差」という。）を算出した。
（赤外線ヒータによる加熱時の基板の温度分布の評価結果）
比較例の場合、ベンド部はストレート部よりも暗くなった。これにより、ベンド部温度はストレート部温度よりも低いことが分かった。比較例の場合、温度差は５．８℃であった。
実施例の場合、ベンド部はストレート部よりも暗くなった。しかし、実施例のベンド部は、比較例のベンド部よりも明るくなった。これにより、実施例においてもベンド部温度はストレート部温度よりも低いものの、その低減度合いは比較例よりも小さいことが分かった。実施例の場合、温度差は２．４℃であった。
以上により、赤外線ヒータがベンド部を外方から覆うように配置されたカバー部を含むことによって、赤外線ヒータの温度分布のバランスを向上することができることが分かった。加えて、基板の温度分布を向上す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 ３…減圧部 ５，２０５…加熱部 ５ａ…載置面 ６，６Ａ，６Ｂ，２０６，３０６…赤外線ヒータ 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 １１…回収部 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉ…ストレート部 ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ，３１ｈ…ベンド部、３２…第一カバー部（カバー部） ３３，２３３，３３３…第二カバー部（カバー部） ３４…第一導入部 ３５…第二導入部 ２０５ｈ…挿通孔 ２７６…ピン ５６０，６６０…ヒータユニット ５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃ，５６１ｄ…第一赤外線ヒータ ５６２ａ，５６２ｂ，５６２ｃ，６６２ａ，６６２ｂ，６６２ｃ…第二赤外線ヒータ Ｓ１…隣り合う２つのストレート部の間の間隔 Ｓ２，Ｓ３…カバー部とベンド部との間の間隔 Ｖ１…第一方向 Ｖ２…第二方向

Claims (12)

  1. 溶液を塗布した基板の収容空間の雰囲気を減圧する減圧部と、
    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、
    前記赤外線ヒータは、複数箇所で折り曲げられた管状をなすとともに、
    外方に凸をなすように折り曲げられたベンド部と、前記ベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部と、を含み、
    前記ベンド部は、第一方向の両側に配置されるとともに、前記第一方向と交差する第二方向に並んで複数配置され、
    複数の前記ベンド部は、前記赤外線ヒータ自体の前記カバー部により前記第一方向の両側の外方から覆われている
    基板加熱装置。
  2. 前記赤外線ヒータは、前記第一方向に長手を有するとともに、前記第二方向に並んで配置された複数のストレート部を更に含み、
    前記ベンド部は、隣り合う２つの前記ストレート部の端部を連結し、
    前記カバー部は、複数の前記ベンド部を外方から覆うように前記第二方向に直線状に延びている
    請求項１に記載の基板加熱装置。
  3. 前記赤外線ヒータは、前記赤外線ヒータの一端に設けられた第一導入部と、前記赤外線ヒータの他端に設けられた第二導入部と、を更に含み、
    前記第一導入部及び前記第二導入部の少なくとも一方は、前記カバー部の端部に設けられている
    請求項１又は２に記載の基板加熱装置。
  4. 複数の前記赤外線ヒータを一面に敷き詰めて構成したヒータユニットを更に含む
    請求項１から３の何れか一項に記載の基板加熱装置。
  5. 前記ヒータユニットは、一方向に敷き詰めて配置された複数の第一赤外線ヒータと、前記一方向と平行な方向に敷き詰めて配置された複数の第二赤外線ヒータと、を含み、
    前記第二赤外線ヒータは、隣り合う２つの前記第一赤外線ヒータの境界部に隣接するように前記一方向と交差する方向で前記第一赤外線ヒータと敷き詰めて配置されている
    請求項４に記載の基板加熱装置。
  6. 前記第二赤外線ヒータは、平面視で前記第一赤外線ヒータと同じ形状を有する
    請求項５に記載の基板加熱装置。
  7. 前記基板を挟んで前記赤外線ヒータとは反対側に配置されるとともに、前記基板を加熱可能な加熱部を更に含む
    請求項１から６の何れか一項に記載の基板加熱装置。
  8. 前記基板、前記加熱部及び前記赤外線ヒータを収容可能なチャンバを更に含む
    請求項７に記載の基板加熱装置。
  9. 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８の何れか一項に記載の基板加熱装置。
  10. 溶液を塗布した基板の収容空間の雰囲気を減圧する減圧工程と、
    前記基板を赤外線によって加熱する加熱工程と、を含み、
    前記加熱工程では、複数箇所で折り曲げられた管状をなすとともに、
    外方に凸をなすように折り曲げられたベンド部と、前記ベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部と、を含む赤外線ヒータを用いて前記基板を赤外線によって加熱し、
    前記ベンド部は、第一方向の両側に配置されるとともに、前記第一方向と交差する第二方向に並んで複数配置され、
    複数の前記ベンド部は、前記赤外線ヒータ自体の前記カバー部により前記第一方向の両側の外方から覆われている
    基板加熱方法。
  11. 基板を赤外線によって加熱可能な赤外線ヒータであって、
    複数箇所で折り曲げられた管状をなすとともに、
    外方に凸をなすように折り曲げられたベンド部と、
    前記ベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部と、を含み、
    前記ベンド部は、第一方向の両側に配置されるとともに、前記第一方向と交差する第二方向に並んで複数配置され、
    複数の前記ベンド部は、前記赤外線ヒータ自体の前記カバー部により前記第一方向の両側の外方から覆われている
    赤外線ヒータ。
  12. 溶液を塗布した基板の収容空間の雰囲気を減圧する減圧部と、
    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、
    前記赤外線ヒータは、複数箇所で折り曲げられた管状をなすとともに、
    外方に凸をなすように折り曲げられたベンド部と、
    前記ベンド部の少なくとも一部を外方から覆うように配置されたカバー部と、
    第一方向に長手を有するとともに、第二方向に並んで配置された複数のストレート部と、を含み、
    前記ベンド部は、隣り合う２つの前記ストレート部の端部を連結し、
    前記カバー部は、複数の前記ベンド部を外方から覆うように前記第二方向に直線状に延びており、
    前記カバー部と前記ベンド部との間の間隔は、隣り合う２つの前記ストレート部の間の間隔よりも小さい
    基板加熱装置。
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