JP7407614B2 - 基板加熱装置および基板処理システム - Google Patents

Description

本発明は、基板加熱装置および基板処理システムに関する。

従来、シートの上面に塗布された塗膜に赤外線を照射する赤外線ヒータを備えた装置がある（例えば、特許文献１参照）。例えば、赤外線ヒータは、屋舎内の空間に設けられたフレームに吊り下げられている。

国際公開第２０１７／１６９７８４号

しかしながら、加熱時の昇華物が屋舎の天面や赤外線ヒータに付着した場合には、昇華物が塗膜に落下する可能性が高い。

以上のような事情に鑑み、本発明は、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着を抑制することが可能な基板加熱装置および基板処理システム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、前記基板の一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基板加熱部と、前記基板と前記基板加熱部との間に設けられ、前記赤外線を透過し、かつ、基板加熱時の昇華物を遮る複数の遮蔽板と、を含む。
この構成によれば、基板と基板加熱部との間に遮蔽板が設けられていることで、基板からチャンバの天面及び基板加熱部へ向かう昇華物を遮蔽板で遮ることができる。したがって、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着を抑制することができる。
加えて、チャンバの天面への昇華物の付着を抑制することにより、チャンバの天面を清掃するために基板加熱部を取り外す等の手間を省くことができる。
さらに、複数の遮蔽板が設けられていることで、単一の遮蔽板（例えばＧ６サイズの大型の遮蔽板）が設けられている場合と比較して、遮蔽板を交換しやすいため、メンテナンス性に優れる。
また、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着を抑制することにより、基板に昇華物が直接落下することを抑制することができる。仮に、昇華物がチャンバの天面や基板加熱部に付着した場合でも、基板と基板加熱部との間に複数の遮蔽板が設けられていることにより、基板に昇華物が直接落下す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、前記遮蔽板は、前記赤外線の照射方向に対して交差するように延びていてもよい。
この構成によれば、赤外線が遮蔽板を透過することによるロスを可及的に抑えることができる。

上記の基板加熱装置において、前記遮蔽板は、前記遮蔽板の長手方向から見て弧状に湾曲していてもよい。
この構成によれば、遮蔽板が矩形板状の場合と比較して、遮蔽板の剛性を高めることができる。加えて、遮蔽板が複数の横架部材によって支持される場合には、横架部材の本数を可及的に減らすことができる。

上記の基板加熱装置において、前記遮蔽板は、前記基板加熱部に向かって凸をなすように湾曲していてもよい。
この構成によれば、遮蔽板が湾曲する部分において遮蔽板の長手方向に沿って昇華物の流れを作ることができるため、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着をより効果的に抑制することができる。加えて、遮蔽板が湾曲する部分に昇華物が付着した場合には、昇華物を除去しやすいためメンテナンス性に優れる。さらに、隣り合う２つの遮蔽板の間に隙間があっても、隙間から昇華物が漏れにくい。

上記の基板加熱装置において、前記遮蔽板は、前記遮蔽板の短手方向の一端に形成された第一端面と、前記遮蔽板の前記短手方向の他端に形成された第二端面と、を備え、前記第一端面及び前記第二端面は、前記遮蔽板の前記長手方向から見て互いに直交するように配置されていてもよい。
この構成によれば、基板加熱部から基板へ向かう赤外線を第一端面及び第二端面によって拡散することができるため、基板を満遍なく加熱することができる。

上記の基板加熱装置において、隣り合う２つの前記遮蔽板の間には、隙間が設けられていてもよい。
この構成によれば、隣り合う２つの遮蔽板が互いに接する場合と比較して、影が生じにくいため、基板の加熱ムラを抑制することができる。

上記の基板加熱装置において、前記基板と前記基板加熱部との間に設けられ、前記赤外線の照射方向に対して交差するように延びる複数の横架部材を更に備え、前記遮蔽板は、前記複数の横架部材に支持されていてもよい。
この構成によれば、複数の横架部材によって遮蔽板を安定して支持することができる。

上記の基板加熱装置において、前記遮蔽板は、前記横架部材の長手方向に対して交差するように延びており、前記複数の横架部材は、前記遮蔽板の長手方向の一端に設けられた第一横架部材と、前記遮蔽板の長手方向の他端に設けられた第二横架部材と、であってもよい。
この構成によれば、第一横架部材及び第二横架部材によって遮蔽板の長手方向の両端が支持されるため、遮蔽板をより安定して支持することができる。加えて、遮蔽板の長手方向の両端のみが支持される場合には、横架部材によって遮蔽板の長手方向の中央部が支持される場合と比較して、影が生じることによる基板の加熱ムラを抑えることができる。

上記の基板加熱装置において、基板の一方面には、ポリイミドを形成するための溶液が塗布されていてもよい。
この構成によれば、ポリイミドの形成時において、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着を抑制することができる。

本発明の一態様に係る基板処理システムは、上記の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、基板処理システムにおいて、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着を抑制することができる。

本発明によれば、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着を抑制することが可能な基板加熱装置および基板処理システムを提供することができる。

実施形態に係る基板加熱装置の斜視図である。 実施形態に係る基板加熱装置の断面図である。 実施形態に係るヒータユニットの平面図である。 実施形態に係る赤外線ヒータの平面図である。 実施形態に係る遮蔽板の斜視図である。 図５の部分拡大図である。 実施形態に係る遮蔽板の作用を説明するための図である。 実施形態の第一変形例に係る遮蔽板の斜視図である。 実施形態の第二変形例に係る遮蔽板の斜視図である。 実施形態の第三変形例に係る遮蔽板の斜視図である。

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。

＜基板加熱装置＞
図１は、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、圧力調整部３、ガス供給部４、ヒータユニット６（基板加熱部）、ベースプレート７、温度検知部９、圧力検知部１４、気体液化回収部１１、冷却部１７（図２参照）、遮熱部３０、遮蔽部４０、遮蔽支持部５０及び制御部１５を備える。制御部１５は、基板加熱装置１の構成要素を統括制御する。
なお、図１においては、チャンバ２を二点鎖線で示している。

＜チャンバ＞
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及びヒータユニット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。

図２に示すように、チャンバ２は、上下に分離可能な分割構造を有する。チャンバ２は、下方に開口する箱状に形成された上部構造体２１と、上方に開口する箱状に形成された下部構造体２２と、上部構造体２１と下部構造体２２とを分離可能に連結する連結部２３と、を備える。

上部構造体２１は、矩形板状の天板２５と、天板２５の外周縁に繋がる矩形枠状の上部周壁２６と、を備える。
下部構造体２２は、天板２５と対向する矩形板状の底板２７と、底板２７の外周縁に繋がる矩形枠状の下部周壁２８と、を備える。下部周壁２８には、不活性ガスをチャンバ２内に供給するためのゲート２９が設けられている。

例えば、上部構造体２１と下部構造体２２との連結を解除し上部構造体２１を分離すると、下部構造体２２は上方に開口する。下部構造体２２が上方に開口した状態で、基板１０の搬入及び搬出が可能となる。下部構造体２２内に基板１０を搬入した後に上部構造体２１と下部構造体２２とを連結することにより、基板１０を密閉空間で収容可能である。例えば、上部構造体２１と下部構造体２２とをシール部材等を介して隙間なく連結することにより、チャンバ２内の気密性を向上することができる。

＜圧力調整部＞
圧力調整部３は、チャンバ２内の圧力を調整可能である。図１に示すように、圧力調整部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。真空配管３ａはチャンバ２に接続されていればよく、真空配管３ａの接続部位は限定されない。図２の例では、真空引きのラインがチャンバ２の底板２７に設けられている（図２中矢印Ｖａｃｕｕｍ）。

例えば、圧力調整部３は、ポンプ機構等の圧力調整機構を備えている。圧力調整機構は、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。

圧力調整部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の雰囲気の圧力を調整可能である。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、圧力調整部３は、収容空間２Ｓの雰囲気の圧力を調整可能とするものであるが、別途、この圧力調整部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。
また、後述するガス供給部４のように、圧力調整部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、Ｚ方向に延在する円筒状の配管である。例えば、ガス供給配管４ａ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つのガス供給配管４ａのみを示している。なお、ガス供給配管４ａの設置数は限定されない。真空配管３ａは、チャンバ２に接続されていればよく、ガス供給配管４ａの接続部位は限定されない。

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。図２の例では、Ｎ_２供給部がチャンバ２の天板２５及び下部周壁２８のそれぞれに２つずつ設けられている（図２中矢印Ｎ_２）。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は、クリーンドライエアー（ＣＤＡ）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。図２の例では、ＣＤＡ供給部がチャンバの天板２５及び底板２７のそれぞれに２つずつ設けられている（図２中矢印ＣＤＡ）。例えば、ガス供給部４は、ガス供給配管４ａ内を通る気体中の微細な塵埃を除去するためのダストフィルタと、水分を除去するためのミストフィルタと、を備えていてもよい。

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、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。
なお、図２中矢印ＥＸＨは、チャンバ２内の気体をチャンバ２外に排出するために下部周壁２８に設けられた排気ラインを示す。

＜ヒータユニット＞
図１に示すように、ヒータユニット６は、チャンバ２内の上方に配置されている。図２に示すように、ヒータユニット６は、天板２５に支持されている。ヒータユニット６と天板２５との間には、ヒータユニット６を支持する支持部材１９が設けられている。ヒータユニット６は、チャンバ２内の天板２５寄りで定位置に固定されている。ヒータユニット６の赤外線ヒータ１４０は、支持部材１９によって天板２５に吊り下げられている。

図３は、実施形態に係るヒータユニット６の平面図である。図４は、実施形態に係る赤外線ヒータ１４０の平面図である。
図３に示すように、ヒータユニット６は、複数（例えば本実施形態では２０台）の赤外線ヒータ１４０を備える。複数の赤外線ヒータ１４０は、個別に制御可能とされている。制御部１５（図１参照）は、複数の赤外線ヒータ１４０を個別に制御可能である。

図１に示すように、赤外線ヒータ１４０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１４０は、基板１０を段階的に加熱可能である。例えば、基板１０の加熱温度範囲は、２００℃以上かつ６００℃以下の範囲である。赤外線ヒータ１４０は、基板１０の第一面１０ａ（一方面）の側に配置されている。赤外線ヒータ１４０は、チャンバ２の天板２５の側に配置されている。

例えば、赤外線ヒータ１４０のピーク波長範囲は、１．５μｍ以上４μｍ以下の範囲である。なお、赤外線ヒータ１４０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４に示すように、赤外線ヒータ１４０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１４０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１４０の各辺の長さは、２５０ｍｍ程度である。例えば、赤外線ヒータ１４０は、石英管で形成されている。

赤外線ヒータ１４０は、ストレート部群１４１と、ベンド部群１４２と、第一カバー部１４３と、第二カバー部１４４と、第一導入部１４５と、第二導入部１４６と、を備える。

ストレート部群１４１は、複数（例えば、本実施形態では９つ）のストレート部１４１ａ～１４１ｉを備える。ストレート部１４１ａ～１４１ｉ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１４１ａ～１４１ｉ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１４１ａ～１４１ｉは、第二方向Ｖ２に実質的に同じ間隔Ｕ１（中心軸間のピッチ）をあけて配置されている。ストレート部１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ，１４１ｅ，１４１ｆ，１４１ｇ，１４１ｈ，１４１ｉ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１４２は、複数（例えば、本実施形態では８つ）のベンド部１４２ａ～１４２ｈを備える。ベンド部１４２ａ～１４２ｈは、外方に凸をなすように折り曲げられている。ベンド部１４２ａ～１４２ｈは、隣り合う２つのストレート部１４１ａ～１４１ｉの端部を連結している。例えば、ベンド部１４２ａは、ストレート部１４１ａの一端部とストレート部１４１ｂの一端部とを連結している。すなわち、ベンド部１４２ａ～１４２ｈは、赤外線ヒータ１４０のうち隣り合う２つのストレート部１４１ａ～１４１ｉ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１４２ａ～１４２ｈは、外方に凸をなすＵ字管状をなしている。ベンド部１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ，１４２ｅ，１４２ｆ，１４２ｇ，１４２ｈ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。

第一カバー部１４３および第二カバー部１４４は、複数のベンド部１４２ａ～１４２ｈ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。
第一カバー部１４３は、４つのベンド部１４２ｂ，１４２ｄ，１４２ｆ，１４２ｈを第一方向Ｖ１の一方側から覆っている。
第二カバー部１４４は、４つのベンド部１４２ａ，１４２ｃ，１４２ｅ，１４２ｇを第一方向Ｖ１の他方側から覆っている。

第一カバー部１４３は、第二方向Ｖ２の一方側のストレート部１４１ａの一端部に連結されている。第一カバー部１４３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１４３とベンド部１４２ｂ，１４２ｄ，１４２ｆ，１４２ｈとの間の間隔Ｕ２（中心軸間のピッチ）は、隣り合う２つのストレート部１４１ａ～１４１ｉの間の間隔Ｕ１と実質的に同じ大きさとされている。

第二カバー部１４４は、第二方向Ｖ２の他方側のストレート部１４１ｉの一端部に連結されている。第二カバー部１４４は、Ｌ字管状をなしている。すなわち、第二カバー部１４４は、第二方向Ｖ２に長手を有するカバー本体１４４ａと、カバー本体１４４ａ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１４４ｂと、を備えている。第二カバー部１４４とベンド部１４２ａ，１４２ｃ，１４２ｅ，１４２ｇとの間の間隔Ｕ３（中心軸間のピッチ）は、隣り合う２つのストレート部１４１ａ～１４１ｉの間の間隔Ｕ１と実質的に同じ大きさとされている。

第一導入部１４５は、赤外線ヒータ１４０の一端に設けられている。第一導入部１４５は、赤外線ヒータ１４０の一辺の一方側に配置されている。具体的に、第一導入部１４５は、第一カバー部１４３の一端に設けられている。第一導入部１４５の一部は、平面視で赤外線ヒータ１４０の外形内に入り込んでいる。

第二導入部１４６は、赤外線ヒータ１４０の他端に設けられている。第二導入部１４６は、赤外線ヒータ１４０の一辺の他方側に配置されている。第二導入部１４６は、第二方向Ｖ２において第一導入部１４５とは反対側に配置されている。具体的に、第二導入部１４６は、第二カバー部１４４における延在部１４４ｂの一端に設けられている。第二導入部１４６の一部は、平面視で赤外線ヒータ１４０の外形内に入り込んでいる。

図３に示すように、ヒータユニット６は、複数（例えば本実施形態では２０台）の赤外線ヒータ１４０を敷き詰めて構成されている。
ヒータユニット６は、一対の第一赤外線ヒータ群１４０Ａと、一対の第二赤外線ヒータ群１４０Ｂと、を備える。第一赤外線ヒータ群１４０Ａと第二赤外線ヒータ群１４０Ｂとは、第二方向Ｖ２に交互に敷き詰めて配置されている。

第一赤外線ヒータ群１４０Ａは、複数（例えば本実施形態では５台）の第一赤外線ヒータ１４０ａ１～１４０ａ５を備える。一対の第一赤外線ヒータ群１４０Ａは、合計１０台の第一赤外線ヒータ１４０ａ１～１４０ａ５を備える。複数の第一赤外線ヒータ１４０ａ１～１４０ａ５は、第一方向Ｖ１（一方向）に敷き詰めて配置されている。第一赤外線ヒータ１４０ａ１，１４０ａ２，１４０ａ３，１４０ａ４，１４０ａ５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１４０Ｂは、複数（例えば本実施形態では５台）の第二赤外線ヒータ１４０ｂ１～１４０ｂ５を備える。一対の第二赤外線ヒータ群１４０Ｂは、合計１０台の第二赤外線ヒータ１４０ｂ１～１４０ｂ５を備える。複数の第二赤外線ヒータ１４０ｂ１～１４０ｂ５は、第一方向Ｖ１に敷き詰めて配置されている。第二赤外線ヒータ１４０ｂ１，１４０ｂ２，１４０ｂ３，１４０ｂ４，１４０ｂ５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１４０ｂ１～１４０ｂ５は、平面視で第一赤外線ヒータ１４０ａ１～１４０ａ５と同じ形状を有している。第二赤外線ヒータ１４０ｂ１～１４０ｂ５は、平面視で第一赤外線ヒータ１４０ａ１～１４０ａ５を反転（１８０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１４０ｂ１～１４０ｂ５は、平面視で、第一赤外線ヒータ１４０ａ１～１４０ａ５を、その中心を起点として、右回り（時計回り）に１８０度回転させた形状を有している。

＜ベースプレート＞
図１に示すように、ベースプレート７は、チャンバ２内の下方に配置されている。ベースプレート７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。図２に示すように、ベースプレート７は、チャンバ２の底板２７の側に配置されている。ベースプレート７は、矩形板状をなしている。ベースプレート７には、基板１０を下方から支持する支持ピン８が設けられている。

支持ピン８は、基板１０の第二面１０ｂを支持可能である。支持ピン８は、上下に延びる棒状の部材である。支持ピン８の先端（上端）は、基板１０の第二面１０ｂに当接している。支持ピン８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。複数の支持ピン８は、それぞれ略同じ長さに形成されている。複数の支持ピン８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。

＜温度検知部＞
温度検知部９は、収容空間２Ｓ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。例えば、温度検知部９は、熱電対である。温度検知部９は、支持ピン８に取り付けられている。温度検知部９は、実質的に水平方向に延在している。温度検知部９の先端は、基板１０の第二面１０ｂに対向している。

温度検知部９の先端は、基板１０とベースプレート７との間に配置されている。温度検知部９の先端の位置は、ベースプレート７よりも基板１０に近い。温度検知部９の先端は、基板１０の第二面１０ｂに近接している。温度検知部９の先端と基板１０の第二面１０ｂとの間の離反距離は、複数の温度検知部９のそれぞれにおいて実質的に同じとされている。

温度検知部９は、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに間隔をあけて複数配置されている。本実施形態において、温度検知部９は、３行３列（すなわち、Ｘ方向に３個かつＹ方向に３個）の計９個配置されている。図２においては、Ｘ方向に間隔をあけて配置された３個の温度検知部９を示す。温度検知部９は、基板１０に設定された複数（例えば９つ）のゾーン毎に配置されている。温度検知部９の先端は、基板１０の各ゾーンの温度を検知するセンサとして機能する。

なお、温度検知部９の数は９個に限らない。温度検知部９の数は、任意の数に設定可能である。例えば、複数の温度検知部９は、基板１０の各ゾーンに対応する位置に配置されることが好ましい。
また、温度検知部９は、熱電対に限らない。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ってもよい。例えば、温度検知部９は、非接触温度センサに限らず、接触式温度センサであってもよい。

＜圧力検知部＞
圧力検知部１４（図１参照）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＞
図１に示すように、気体液化回収部１１は、圧力調整部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、圧力調整部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が圧力調整部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が圧力調整部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。

＜冷却部＞
冷却部１７は、チャンバ２を冷却可能である。図２に示すように、冷却部１７は、チャンバ２の構成部材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１８を備える。例えば、冷媒は、水等の液体である。冷媒通過部１８には、不図示のポンプによって冷媒が流れるようになっている。図示はしないが、冷媒通過部１８には冷媒の供給口及び排出口が設けられている。なお、冷媒は、水等の液体に限定されない。例えば、冷媒は、空気等の気体であってもよい。

冷媒通過部１８は、チャンバ２に複数設けられている。図２の例では、冷媒通過部１８は、チャンバ２の天板２５、底板２７及び下部周壁２８（ゲート２９）のそれぞれに設けられている。これにより、チャンバ２の天板２５、底板２７及び下部周壁２８（ゲート２９）のそれぞれの温度を一定に保つことができる。
なお、冷媒通過部１８は、上部周壁２６には設けられていない。上部周壁２６には、チャンバ固定用のボルト（不図示）が設けられるためである。

＜遮熱部＞
遮熱部３０は、ヒータユニット６とチャンバ２との間に配置されている。これにより、ヒータユニット６からの赤外線がチャンバ２に直に照射されることを防ぐことができる。遮熱部３０は、複数の遮熱板３１を備える。遮熱部３０は、複数の遮熱板３１をその厚み方向に間隔をあけて配置した構造体である。本実施形態では、遮熱部３０は、３枚の遮熱板３１を備える。例えば、遮熱板３１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属で形成されている。なお、遮熱板３１は、金属に限らず、要求仕様に応じて種々の材料で形成することができる。

遮熱部３０は、チャンバ２に複数設けられている。図２の例では、遮熱部３０は、チャンバ２の天板２５、上部周壁２６、底板２７（ベースプレート７）及び下部周壁２８（ゲート２９）のそれぞれに臨むように設けられている。これにより、ヒータユニット６からの赤外線がチャンバ２の天板２５、上部周壁２６、底板２７及び下部周壁２８（ゲート２９）に対して直に照射されることを防ぐことができる。

図示はしないが、チャンバ２の天板２５に臨む遮熱部３０には、支持部材１９と重なる部分に貫通孔が形成されている。一方、底板２７（ベースプレート７）に臨む遮熱部３０には、支持ピン８と重なる部分に貫通孔が形成されている。

＜遮蔽部＞
遮蔽部４０は、基板１０とヒータユニット６との間に設けられている。遮蔽部４０は、基板１０を上方から覆うように配置されている。図５に示すように、遮蔽部４０は、赤外線を透過し、かつ、基板加熱時の昇華物を遮る複数の遮蔽板４１を備える。複数の遮蔽板４１は、それぞれ共通である。複数の遮蔽板４１は、それぞれ略同じ高さに設置されている。

例えば、遮蔽板４１の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。本実施形態では、遮蔽板４１の厚みは１．８ｍｍ程度である。例えば、遮蔽板４１は、石英ガラスで形成されている。なお、遮蔽板４１は、石英ガラスに限らず、要求仕様に応じて種々の材料で形成することができる。また、遮蔽板４１の厚みは、上記に限らず、要求仕様に応じて変更することができる。

図２に示すように、遮蔽板４１は、赤外線の照射方向Ｊ１に対して交差するように延びている。図２においては、赤外線の照射方向Ｊ１を鉛直下方として図示している。遮蔽板４１は、赤外線の照射方向Ｊ１に対して略直交するように延びている。遮蔽板４１は、Ｘ方向に直線状に延びている。

図６に示すように、遮蔽板４１は、遮蔽板４１の長手方向（Ｘ方向）から見て弧状に湾曲している。遮蔽板４１は、ヒータユニット６（図１参照）に向かって凸をなすように湾曲している。例えば、遮蔽板４１は、石英パイプ（石英ガラスで形成された円筒部材）を中心角９０度ずつ４分の１にカットすることにより作製することができる。なお、遮蔽板４１の作製方法は、これに限らず、金型等を用いた他の方法で作製してもよい。

遮蔽板４１は、遮蔽板４１の短手方向の一端に形成された第一端面４１ａと、遮蔽板４１の短手方向の他端に形成された第二端面４１ｂと、を備える。ここで、遮蔽板４１の短手方向は、遮蔽板４１の長手方向から見て遮蔽板４１の円弧に沿う方向を意味する。第一端面４１ａ及び第二端面４１ｂは、遮蔽板４１の長手方向から見て互いに直交するように配置されている。図６中符号Ｃｐは、第一端面４１ａの延長線と第二端面４１ｂの延長線とが交わる点（遮蔽板４１の円弧の中心点）を示す。

図６に示すように、隣り合う２つの遮蔽板４１の間には、隙間４２が設けられている。例えば、隙間４２は、遮蔽板４１の長手方向の全体にわたって設けられている。例えば、隙間４２の大きさ（Ｙ方向の間隔）は、遮蔽板４１の厚み以下である。隙間４２は、複数の遮蔽板４１のそれぞれの間に設けられている。

＜遮蔽支持部＞
図２に示すように、遮蔽支持部５０は、基板１０とヒータユニット６との間に設けられている。遮蔽支持部５０は、遮蔽板４１を支持する複数の横架部材５１，５２を備える。複数の横架部材５１，５２は、それぞれ共通である。

横架部材５１，５２は、赤外線の照射方向Ｊ１に対して交差するように延びている。横架部材５１，５２は、赤外線の照射方向Ｊ１及び遮蔽板４１の長手方向のそれぞれに対して略直交するように延びている。横架部材５１，５２は、Ｙ方向に直線状に延びている。横架部材５１，５２は、円柱状を有する。なお、横架部材５１，５２の形状は、円柱状に限らず、矩形板状等の他の形状であってもよい。

遮蔽板４１は、複数の横架部材５１，５２に支持されている。遮蔽板４１は、横架部材５１，５２の長手方向に対して略直交（交差）するように延びている。複数の横架部材５１，５２は、遮蔽板４１の長手方向の一端に設けられた第一横架部材５１と、遮蔽板４１の長手方向の他端に設けられた第二横架部材５２と、である。

第一横架部材５１及び第二横架部材５２のそれぞれの両端部は、下部周壁２８のＹ方向両側面にそれぞれ支持されている。第一横架部材５１及び第二横架部材５２は、互いに略同じ高さに設けられている。本実施形態では、遮蔽板４１は、第一横架部材５１及び第二横架部材５２の二本のみで支持されている。第一横架部材５１及び第二横架部材５２の間隔（Ｘ方向の間隔）は、基板１０の長手方向の長さよりも大きい。

＜遮蔽板の作用＞
図７は、実施形態に係る遮蔽板４１の作用を説明するための図である。
上述した通り、遮蔽板４１は、基板１０とヒータユニット６との間に設けられている。そのため、基板１０からチャンバ２の天面（天板２５の下面）及びヒータユニット６へ向かう昇華物（図７中矢印Ｗ１方向に流れる昇華物）を遮蔽板４１で遮ることができる。

本実施形態において、遮蔽板４１は、上方に向かって凸をなすように弧状に湾曲している。そのため、図７中矢印Ｗ１方向に流れる昇華物を、遮蔽板４１が湾曲する部分（弧状の凹面）に沿って遮蔽板４１の最上部（Ｙ方向中央部）へ導くとともに（図７中矢印Ｗ２方向）、遮蔽板４１の長手方向に沿って遮蔽板４１の長手方向端部（Ｘ方向端部）へ導くことができる（図７中矢印Ｗ３方向）。

このように本実施形態においては、基板１０からチャンバ２の天面及びヒータユニット６へ向かう昇華物は、図７中矢印Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の順に流れる。そのため、隣り合う２つの遮蔽板４１の間に隙間４２があっても、昇華物は遮蔽板４１の凹面内側（第一端面４１ａと第二端面４１とのＹ方向間）へ導かれ、隙間４２からは漏れにくい。

＜作用効果＞
以上のように、本実施形態によれば、基板加熱装置１は、基板１０を収容可能な収容空間２Ｓが内部に形成されたチャンバ２と、基板１０の第一面１０ａ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ヒータユニット６と、基板１０とヒータユニット６との間に設けられ、赤外線を透過し、かつ、基板加熱時の昇華物を遮る複数の遮蔽板４１と、を含む。
この構成によれば、基板１０とヒータユニット６との間に遮蔽板４１が設けられていることで、基板１０からチャンバ２の天面及びヒータユニット６へ向かう昇華物を遮蔽板４１で遮ることができる。したがって、チャンバ２の天面及びヒータユニット６への昇華物の付着を抑制することができる。
加えて、チャンバ２の天面への昇華物の付着を抑制することにより、チャンバ２の天面を清掃するためにヒータユニット６を取り外す等の手間を省くことができる。
さらに、複数の遮蔽板４１が設けられていることで、単一の遮蔽板（例えばＧ６サイズの大型の遮蔽板）が設けられている場合と比較して、遮蔽板４１を交換しやすいため、メンテナンス性に優れる。
また、チャンバ２の天面及びヒータユニット６への昇華物の付着を抑制することにより、基板１０に昇華物が落下することを抑制することができる。仮に、昇華物がチャンバ２の天面やヒータユニット６に付着した場合でも、基板１０とヒータユニット６との間に複数の遮蔽板４１が設けられていることにより、基板１０に昇華物が直接落下することを抑制することができる。

本実施形態において、遮蔽板４１は、赤外線の照射方向Ｊ１に対して交差するように延びていることで、以下の効果を奏する。
赤外線が遮蔽板４１を透過することによるロスを可及的に抑えることができる。

本実施形態において、遮蔽板４１は、遮蔽板４１の長手方向から見て弧状に湾曲していることで、以下の効果を奏する。
遮蔽板４１が矩形板状の場合と比較して、遮蔽板４１の剛性を高めることができる。加えて、遮蔽板４１が複数の横架部材５１，５２によって支持される場合には、横架部材５１，５２の本数を可及的に減らすことができる。

本実施形態において、遮蔽板４１は、ヒータユニット６に向かって凸をなすように湾曲していることで、以下の効果を奏する。
遮蔽板４１が湾曲する部分において遮蔽板４１の長手方向に沿って昇華物の流れを作ることができるため、チャンバ２の天面及びヒータユニット６への昇華物の付着をより効果的に抑制することができる。加えて、遮蔽板４１が湾曲する部分に昇華物が付着した場合には、昇華物を除去しやすいためメンテナンス性に優れる。さらに、隣り合う２つの遮蔽板４１の間に隙間４２があっても、隙間４２から昇華物が漏れにくい。

本実施形態において、遮蔽板４１は、遮蔽板４１の短手方向の一端に形成された第一端面４１ａと、遮蔽板４１の短手方向の他端に形成された第二端面４１ｂと、を備え、第一端面４１ａ及び第二端面４１ｂは、遮蔽板４１の長手方向から見て互いに直交するように配置されていることで、以下の効果を奏する。
ヒータユニット６から基板１０へ向かう赤外線を第一端面４１ａ及び第二端面４１ｂによって拡散することができるため、基板１０を満遍なく加熱することができる。

本実施形態において、隣り合う２つの遮蔽板４１の間には、隙間４２が設けられていることで、以下の効果を奏する。
隣り合う２つの遮蔽板４１が互いに接する場合と比較して、影が生じにくいため、基板１０の加熱ムラを抑制することができる。

本実施形態において、基板１０とヒータユニット６との間に設けられ、赤外線の照射方向Ｊ１に対して交差するように延びる複数の横架部材５１，５２を備え、遮蔽板４１は、複数の横架部材５１，５２に支持されていることで、以下の効果を奏する。
複数の横架部材５１，５２によって遮蔽板４１を安定して支持することができる。

本実施形態において、遮蔽板４１は、横架部材５１，５２の長手方向に対して交差するように延びており、複数の横架部材５１，５２は、遮蔽板４１の長手方向の一端に設けられた第一横架部材５１と、遮蔽板４１の長手方向の他端に設けられた第二横架部材５２と、であることで、以下の効果を奏する。
第一横架部材５１及び第二横架部材５２によって遮蔽板４１の長手方向の両端が支持されるため、遮蔽板４１をより安定して支持することができる。加えて、遮蔽板４１の長手方向の両端のみが支持される場合には、横架部材によって遮蔽板４１の長手方向の中央部が支持される場合と比較して、影が生じることによる基板１０の加熱ムラを抑えることができる。

本実施形態において、基板１０の第一面１０ａには、ポリイミドを形成するための溶液が塗布されていることで、以下の効果を奏する。
ポリイミドの形成時において、チャンバ２の天面及びヒータユニット６への昇華物の付着を抑制することができる。

＜変形例＞
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。
上記実施形態においては、基板加熱部は、複数の赤外線ヒータを備えるヒータユニットであるが、これに限らない。例えば、基板加熱部は、単一の赤外線ヒータであってもよい。

上記実施形態においては、遮蔽板は、ヒータユニットに向かって凸をなすように弧状に湾曲しているが、これに限らない。例えば、図８に示すように、遮蔽板１４１は、ヒータユニットとは反対側（下側）に向かって凸をなすように弧状に湾曲していてもよい。

上記実施形態においては、遮蔽板は、遮蔽板の長手方向から見て弧状に湾曲しているが、これに限らない。例えば、図９に示すように、遮蔽板２４１は、遮蔽板２４１の長手方向から見てＶ字状を有していてもよい。例えば、遮蔽板２４１は、ヒータユニット（上側）に向かって凸をなすようにＶ字状（逆Ｖ字状）を有していてもよい。図示はしないが、遮蔽板は、基板に向かって凸をなすようにＶ字状を有していてもよい。

上記実施形態においては、第一横架部材及び第二横架部材によって遮蔽板の長手方向の両端のみが支持されているが、これに限らない。例えば、図１０に示すように、第三横架部材３５３によって遮蔽板３４１の長手方向の中央部が支持されていてもよい。例えば、遮蔽板３４１は、矩形板状を有していてもよい。なお、横架部材の本数、遮蔽板の形状は、要求仕様に応じて変更することができる。

上記実施形態においては、隣り合う２つの遮蔽板の間には、隙間が設けられているが、これに限らない。例えば、隣り合う２つの遮蔽板の間には、隙間が設けられていなくてもよい。例えば、隣り合う２つの遮蔽板は、互いに接していてもよい。

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、チャンバの天面及び基板加熱部への昇華物の付着を抑制することができる。

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。

１…基板加熱装置 ２…チャンバ ２Ｓ…収容空間 ６…ヒータユニット（基板加熱部） １０…基板 １０ａ…第一面（基板の一面） ４１，１４１，２４１，３４１…遮蔽板 ４１ａ…第一端面 ４１ｂ…第二端面 ４２…隙間 ５１…第一横架部材（横架部材） ５２…第二横架部材（横架部材） ３５３…第三横架部材（横架部材） Ｊ１…赤外線の照射方向

Claims (10)

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、
   前記基板の一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基板加熱部と、
   前記基板と前記基板加熱部との間に設けられ、前記赤外線を透過し、かつ、基板加熱時の昇華物を遮る複数の遮蔽板と、を含み、
   前記遮蔽板は、前記赤外線の照射方向に対して交差するように延びており、
   前記遮蔽板は、前記遮蔽板の長手方向から見て弧状に湾曲している
   基板加熱装置。
2. 前記遮蔽板は、前記基板加熱部に向かって凸をなすように湾曲している
   請求項１に記載の基板加熱装置。
3. 前記遮蔽板は、
   前記遮蔽板の短手方向の一端に形成された第一端面と、
   前記遮蔽板の前記短手方向の他端に形成された第二端面と、を備え、
   前記第一端面及び前記第二端面は、前記遮蔽板の前記長手方向から見て互いに直交するように配置されている
   請求項２に記載の基板加熱装置。
4. 隣り合う２つの前記遮蔽板の間には、隙間が設けられている
   請求項１から３のいずれか一項に記載の基板加熱装置。
5. 前記基板と前記基板加熱部との間に設けられ、前記赤外線の照射方向に対して交差するように延びる複数の横架部材を更に備え、
   前記遮蔽板は、前記複数の横架部材に支持されている
   請求項１から４のいずれか一項に記載の基板加熱装置。
6. 前記遮蔽板は、前記横架部材の長手方向に対して交差するように延びており、
   前記複数の横架部材は、
   前記遮蔽板の長手方向の一端に設けられた第一横架部材と、
   前記遮蔽板の長手方向の他端に設けられた第二横架部材と、である
   請求項５に記載の基板加熱装置。
7. 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、
   前記基板の一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基板加熱部と、
   前記基板と前記基板加熱部との間に設けられ、前記赤外線を透過し、かつ、基板加熱時の昇華物を遮る複数の遮蔽板と、を含み、
   隣り合う２つの前記遮蔽板の間には、隙間が設けられている
   基板加熱装置。
8. 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、
   前記基板の一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基板加熱部と、
   前記基板と前記基板加熱部との間に設けられ、前記赤外線を透過し、かつ、基板加熱時の昇華物を遮る複数の遮蔽板と、
   前記基板と前記基板加熱部との間に設けられ、前記赤外線の照射方向に対して交差するように延びる複数の横架部材と、を含み、
   前記遮蔽板は、前記複数の横架部材に支持されている
   基板加熱装置。
9. 前記基板の一方面には、ポリイミドを形成するための溶液が塗布されている
   請求項１から８のいずれか一項に記載の基板加熱装置。
10. 請求項１から９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。

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