TWI696500B - 有機膜形成裝置 - Google Patents

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日商芝浦機械電子裝置股份有限公司
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Abstract

本發明之實施形態之有機膜形成裝置具備：腔室，其可維持較大氣壓更為減壓之環境；至少一個處理室，其設置於前述腔室之內部，由罩包圍；及排氣部，其可將前述腔室之內部排氣。於前述處理室設置：上部加熱部，其具有至少一個第1加熱器；下部加熱部，其具有至少一個第2加熱器，且與前述上部加熱部相對；及工件支持部，其可將具有基板、及經塗佈於前述基板之上表面之含有有機材料與溶媒之溶液的工件支持於前述上部加熱部與前述下部加熱部之間。前述處理室具有連通於前述腔室之空間。前述排氣部將前述腔室之內部之壓力減壓，且將前述腔室之內壁與前述罩之間之空間之壓力減壓。

Description

有機膜形成裝置
本發明之實施形態係關於一種有機膜形成裝置。
存在一種將含有有機材料與溶媒之溶液塗佈於基板之上，藉由將其加熱而在基板之上形成有機膜之技術。例如，在液晶顯示面板之製造上，將含有聚醯胺酸之清漆塗佈於設置在透明基板之上之透明電極等之表面，使其醯亞胺化而形成聚醯亞胺膜，將所獲得之膜進行摩擦處理而形成配向膜。此時，將經塗佈含有聚醯胺酸之清漆之基板加熱而將聚醯胺酸醯亞胺化(例如，參照專利文獻1)。又，亦進行將經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之基板加熱而使溶媒蒸發，而在基板之上形成有機膜。
在將含有有機材料與溶媒之溶液塗佈於基板之上，將其加熱而形成有機膜時，有需要在100℃~600℃左右之極高之溫度下處理之情形。
在如此之情形下，朝向基板放射之熱若朝進行加熱之處理室之外部放出則蓄熱效率變差。若蓄熱效率變差，則為了補充朝處理室之外部放出之熱，而產生進行處理所需之溫度以上之加熱之必要，而施加於加熱部之電力會增大。又，在需要急劇之溫度上升之處理之情形下，有可能無法獲得所期望之溫度上升。
因此，業界期望開發熱損失少且蓄熱效率高之加熱技術。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-115813號公報
本發明所欲解決之課題在於提供一種可對於經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之基板進行熱損失少且蓄熱效率高之加熱，而形成有機膜之有機膜形成裝置。
實施形態之有機膜形成裝置具備：腔室，其可維持較大氣壓更為減壓之環境；至少一個處理室，其設置於前述腔室之內部，由罩包圍；及排氣部，其可將前述腔室之內部排氣。於前述處理室設置：上部加熱部，其具有至少一個第1加熱器；下部加熱部，其具有至少一個第2加熱器，且與前述上部加熱部相對；及工件支持部，其可將具有基板、及經塗佈於前述基板之上表面之含有有機材料與溶媒之溶液的工件支持於前述上部加熱部與前述下部加熱部之間。前述處理室具有連通於前述腔室之空間。前述排氣部將前述腔室之內部之壓力減壓，且將前述腔室之內壁與前述罩之間之空間之壓力減壓。
根據本發明之實施形態，提供一種可對於經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之基板進行熱損失少且蓄熱效率高之加熱，而形成有機膜之有機膜形成裝置。
1:有機膜形成裝置
10:腔室
11:凸緣
12:密封材
13:開關門
14:凸緣
15:蓋
16:冷却部(水套)
17:排氣口
18:排氣口
20:排氣部
21:第1排氣部
21a:排氣泵
21b:壓力控制部
22:第2排氣部
22a:排氣泵
22b:壓力控制部
30:處理部
30a:處理室(處理區域)
30b:處理室(處理區域)
31:框架
32:加熱部(上部加熱部、下部加熱部)
32a:加熱器(第1至第3加熱器)
32b:保持具
33:工件支持部
34:均熱部
34a:上部均熱板
34a1:彎折部
34b:下部均熱板
34b1:彎折部
34b2:孔
34c:側部均熱板
34d:側部均熱板
34e:均熱板
35:均熱板支持部(上部均熱板支持部、下部均熱板支持部)
35a:彎折部
35c:支持部
35d:支持部
36:罩
40:控制部
100:工件
A:部分
A-A:線
P:虛線
X:方向
Y:方向
Z:方向
圖1係用於例示本實施形態之有機膜形成裝置之示意立體圖。
圖2(a)係用於例示上部均熱板之形態之示意立體圖。圖2(b)係用於例示下部均熱板之形態之示意立體圖。
圖3(a)係用於例示均熱板支持部之示意立體圖。圖3(b)係圖3(a)中之A部分之示意放大圖。
圖4係用於例示側部均熱板之支持之示意立體圖。
圖5係用於例示本實施形態之有機膜形成裝置之具體例之示意圖。
圖6係圖5中之A-A線剖視圖。
圖7係用於例示自腔室內部觀察的安裝開關門之側部均熱板之示意圖。
圖8係用於例示將側部均熱板及罩間隔開地設置之加熱器之示意圖，為在圖5中以虛線P包圍之部分之放大圖。
以下，一面參照圖式，一面例示實施形態。再者，在各圖式中，對於同樣之構成要素賦予同一符號而適當省略詳細之說明。
圖1係用於例示本實施形態之有機膜形成裝置1之示意立體圖。
再者，圖1中之X方向、Y方向、及Z方向表示相互正交之三個方向。本說明書中之上下方向可為Z方向。
如圖1及圖5所示般，於有機膜形成裝置1設置有：腔室10、排氣部20、處理部30、及控制部40。
腔室10呈箱狀。腔室10具有可維持較大氣壓更為減壓之環境之氣密構造。腔室10之外觀形狀並無特別限定。腔室10之外觀形狀例如可為長方體。腔室10例如可由不銹鋼等金屬形成。
於腔室10之一個端部可設置凸緣11。於凸緣11，可設置O型環等密封材12。腔室10的設置凸緣11之側之開口可藉由開關門13開關。藉由利用未圖示之驅動裝置，將開關門13按壓至凸緣11(密封材12)，腔室10之開口以成為氣密之方式閉合。藉由利用未圖示之驅動裝置將開關門13自凸緣11間隔開，而可經由腔室10之開口搬入或搬出工件100。
於腔室10之另一個端部可設置凸緣14。於凸緣14可設置O型環等密封材12。腔室10的設置凸緣14之側之開口可藉由蓋15開關。例如，蓋15可設置為利用螺釘等固結構件可對凸緣14拆裝。在進行維修等時，藉由卸下蓋15，而可使腔室10的設置凸緣14之側之開口露出。
於腔室10之外壁可設置冷卻部16。於冷卻部16連接有未圖示之冷卻水供給部。冷卻部16例如可為水套(Water Jacket)。若設置冷卻部16，則可抑制腔室10之外壁溫度高於特定之溫度。
排氣部20將腔室10之內部排氣。排氣部20具有第1排氣部21、及第2排氣部22。
第1排氣部21連接於設置在腔室10之底面之排氣口17。
第1排氣部21具有排氣泵21a、及壓力控制部21b。
排氣泵21a例如可為乾式真空泵等。
壓力控制部21b設置於排氣口17與排氣泵21a之間。
壓力控制部21b基於檢測腔室10之內壓之未圖示之真空計等之輸出，以腔室10之內壓成為特定之壓力之方式進行控制。
壓力控制部21b例如可為APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)等。
第2排氣部22連接於設置在腔室10之底面之排氣口18。
第2排氣部22具有排氣泵22a、及壓力控制部22b。
排氣泵22a例如可為渦輪分子泵(TMP：Turbo Molecular Pump)等。第2排氣部22具有可排氣至高真空之分子流區域之排氣能力。
壓力控制部22b設置於排氣口18與排氣泵22a之間。
壓力控制部22b基於檢測腔室10之內壓之未圖示之真空計等之輸出，以腔室10之內壓成為特定之壓力之方式進行控制。
壓力控制部22b例如可為APC等。
在將腔室10之內部減壓時，首先，藉由第1排氣部21將腔室10之內壓形成為10 pa左右。其次，藉由第2排氣部22將腔室10之內壓形成為10 pa ~1×10-2 pa左右。藉此，可縮短減壓至所期望之壓力所需之時間。
如前文所述般，第1排氣部21為自大氣壓至特定之內壓為止而進行粗抽排氣之排氣泵。因此，第1排氣部21之排氣量多。又，第2排氣部22為在粗抽排氣結束後，進行排氣至更低之特定之內壓為止之排氣泵。可至少在第1排氣部21開始排氣後，對後述之加熱部32施加電力而開始加熱。
連接於第1排氣部21之排氣口17及連接於第2排氣部22之排氣口18配置於腔室10之底面。藉此，可在腔室10內及處理部30內形成前往腔室10之底面之向下流動之氣流。其結果為，因加熱經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之工件100而產生之含有有機材料之昇華物易於隨著向下流動之氣流朝腔室10外排出。
藉此，可於工件100在昇華物不會再附著下形成有機膜。
又，若將與排氣量多之第1排氣部21連接之排氣口17配置於腔室10之底面之中心部分，則可形成在俯視觀察腔室10時，朝向腔室10之中心部分之均一之氣流。藉此，可在不產生因氣流之流動之偏移所致之昇華物之滯留下排出昇華物。因此，可於工件100在昇華物不會再附著下形成有機膜。
此處，在將含有有機材料與溶媒之溶液塗佈於基板之上，且將其加熱而形成有機膜時，有需要在100℃~600℃左右之極高之溫度下處理之情形。
在如此之情形下，朝向基板放射之熱若朝進行加熱之處理室之外部放出則蓄熱效率變差。若蓄熱效率變差，則為了補充朝處理室之外部放出之熱，而產生進行處理所需之溫度以上之加熱之必要，而施加於加熱部之電力會增大。又，在需要急劇之溫度上升之處理之情形下，有可能無法獲得所期望之溫度上升。
因此，在本實施形態之有機膜形成裝置1中，處理部30(處理室30a、30b)設置於腔室10之內部。如後文所述般，處理室30a、30b由罩36包圍。於腔室10之內壁與罩36之間設有空間。亦即，本實施形態之有機膜形成裝置1成為由腔室10與處理部30(處理室30a、30b)形成之雙重構造。
又，處理部30(處理室30a、30b)內之空間為與腔室10內之空間連通之空間。因此，在處理部30中加熱工件100時，與處理室30a、30b內之空間一起，將腔室10之內壁與罩36之間之空間之壓力予以減壓。因此，若將處理部30設置於腔室10之內部，則可抑制自處理部30朝外部放出之熱。其結果為，由於無需為了彌補所放出之熱而更為進行之加熱，因此可使施加於加熱部32之電力減低。又，由於可抑制加熱器32a(相當於第1至第3加熱器之一例)之溫度成為特定之溫度以上，因此可增長加熱器32a之壽命。
又，由於蓄熱效率提高，因此即便為需要急劇之溫度上升之處理，仍可獲得所期望之溫度上升。又，由於可抑制腔室10之外壁之溫度變高，因此可將冷卻部16簡易地構成。
亦即，根據本實施形態之有機膜形成裝置1，可對於經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之基板進行熱損失少且蓄熱效率高之加熱，而形成有機膜。
又，由於在腔室10之內部形成向下流動之氣流，因此在加熱經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之工件100時產生的含有有機材料之蒸氣，會隨著氣流之流動而流往腔室10之底部。因此，由於可抑制含有有機材料之蒸氣在腔室10之內部擴散並附著，因此易於維修(清理)。
工件100具有基板、及塗佈於基板之上表面之溶液。
基板例如可為玻璃基板或半導體晶圓等。然而，基板並非限定於例示者。
溶液含有有機材料與溶劑。有機材料只要為藉由溶劑可溶解者即可，並無特別限定。溶液例如可為含有聚醯胺酸之清漆等。然而，溶液並非限定於例示者。
如圖1、圖5、圖6所示般，處理部30具有：框架31、加熱部32、工件支持部33、均熱部34、均熱板支持部35、及罩36。
處理部30具有處理室30a、及處理室30b。處理室30b設置於處理室30a之上方。再者，雖例示設置2個處理室之情形，但並非限定於此。可僅設置1個處理室。又，亦可設置3個以上之處理室。
在本實施形態中，作為一例係例示設置2個處理室之情形，但亦可同樣地考量設置1個處理室、及3個以上之處理室之情形。
框架31具有由細長之板材或型鋼等形成之骨架構造。框架31之外觀形狀可與腔室10之外觀形狀同樣。框架31之外觀形狀例如可為長方體。
加熱部32設置有複數個。加熱部32可設置於處理室30a、30b之下部、及處理室30a、30b之上部。設置於處理室30a、30b之下部之加熱部32為下部加熱部。設置於處理室30a、30b之上部之加熱部32為上部加熱部。下部加熱部係與上部加熱部對向。再者，在複數個處理室在上下方向上重疊設置時，設置於下側之處理室之上部加熱部可兼用作設置於上側之處理室之下部加熱部。
例如，載置於處理室30a之工件100之下表面(背面)係由設置於處理室30a之下部之加熱部32加熱。載置於處理室30a之工件100之上表面係由被處理室30a與處理室30b兼用之加熱部32加熱。
載置於處理室30b之工件100之下表面(背面)係由被處理室30a與處理室30b兼用之加熱部32加熱。載置於處理室30b之工件100之上表面係由設置於處理室30b之上部之加熱部32加熱。
因此，由於可減少加熱部32之數目，因此可謀求降低消耗電力、降低製造成本、省空間化等。
複數個加熱部32各者具有至少一個加熱器32a、及一對保持具32b。再者，以下說明設置複數個加熱器32a之情形。一對保持具32b設置為在處理室30a、30b之長度方向(圖1中之X方向)延伸。
加熱器32a呈棒狀，設置為在一對保持具32b之間在Y方向上延伸。
複數個加熱器32a可在保持具32b延伸之方向上並排設置。例如，複數個加熱器32a可在處理室30a、30b之長度方向(圖1中之X方向)上並排設置。加熱器32a配置為其長度方向與向腔室10之開口部延伸之方向(圖1中之Y方向)平行。藉此，可自腔室10之開口將複數個加熱器32a拉出而容易地取出，而提高加熱器32a之維修性。
複數個加熱器32a較佳為等間隔地設置。加熱器32a例如可為，護套加熱器、遠紅外線加熱器、遠紅外線燈、陶瓷加熱器、插裝加熱器等。又，可由石英罩覆蓋各種加熱器。在本說明書中，將包含由石英罩覆蓋之各種加熱器稱為「棒狀加熱器」。
再者，在如插裝加熱器般，在如配線自複數個加熱器32a之端部附近伸出之情形下，可在腔室10內之複數個加熱器32a之端部附近設置將維修空間與處理室隔離之壁。
然而，加熱器32a並非限定於例示者。加熱器32a只要可在較大氣壓更為減壓之環境中加熱工件100者即可。亦即，加熱器32a只要為利用放射之熱能者即可。
上部加熱部及下部加熱部之複數個加熱器32a之規格、數目、間隔等可根據所加熱之溶液之組成(溶液之加熱溫度)、工件100之大小等而適當決定。複數個加熱器32a之規格、數目、間隔等可藉由進行模擬及實驗等而適當決定。又，「呈棒狀」係剖面形狀無限定，亦包含圓柱狀、角狀等。
如前文所述般，工件100係由上部加熱部與下部加熱部加熱。換言 之，工件100在由上部加熱部與下部加熱部分隔之空間中由分隔之構件加熱工件100之兩面側。此處，含有在加熱溶液時產生之昇華物之蒸氣易於附著於溫度低於加熱對象即工件100之溫度之部位。然而，藉由分隔之構件加熱工件100之兩面側，而在昇華之有機物不附著於工件100之兩面側之構件下，隨著前述之向下流動之氣流朝腔室10外排出。其結果為，可抑制昇華物再附著於工件100。又，藉由自工件100之兩面側進行加熱而可施以高溫加熱。
亦即，本實施形態之有機膜形成裝置1具有由腔室10與以罩36包圍之處理部30(處理室30a、30b)形成之雙重構造，且藉由在處理部30設置上部加熱部與下部加熱部而自工件100之兩面側進行加熱。藉此，可對於經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之基板進行熱損失少且蓄熱效率高之加熱，而在昇華物不會再附著下形成有機膜。
一對保持具32b在與複數個加熱器32a排列之方向正交之方向上，互為相對地設置。一個保持具32b固定於框架31之開關門13側之端面。另一個保持具32b固定於與框架31之開關門13側相反側之端面。一對保持具32b例如可利用螺釘等之固結構件固定於框架31。一對保持具32b保持加熱器32a之端部附近之非發熱部。一對保持具32b例如可由細長之金屬板材或型鋼等形成。一對保持具32b之材料並無特別限定，但較佳為具有耐熱性與耐蝕性之材料。一對保持具32b之材料例如可為不銹鋼等。
工件支持部33在上部加熱部與下部加熱部與之間支持工件100。工件支持部33可設置有複數個。複數個工件支持部33設置於處理室30a之下 部、及處理室30b之下部。複數個工件支持部33可為棒狀體。
複數個工件支持部33之一個端部(圖1中之上方之端部)係與工件100之下表面(背面)接觸。因此，複數個工件支持部33之一個端部之形狀較佳為半球狀等。若複數個工件支持部33之一個端部之形狀為半球狀，則可抑制在工件100之下表面產生損傷。又，由於可減小工件100之下表面與複數個工件支持部33之接觸面積，因此可減少自工件100朝複數個工件支持部33傳遞之熱。
如前文所述般，工件100在較大氣壓更為減壓之環境中由放射產生之熱能加熱。因此，複數個工件支持部33以上部加熱部至工件100之上表面之距離、及下部加熱部至工件100之下表面之距離為可進行工件100之加熱的距離之方式支持工件100。
再者，該距離為藉由自加熱部32朝工件100放射而熱能到達之距離。
複數個工件支持部33之另一個端部(圖1中之下方之端部)可固定於架設在處理部30之兩側之側部之一對框架31之間的複數個棒狀構件或板狀構件等。該情形下，若複數個工件支持部33可拆裝地設置，則易於進行維修等之作業。例如，可在工件支持部33之另一個端部設置公螺紋，在框架31等設置母螺紋。
又，例如，複數個工件支持部33亦可不固定於架設在處理部30之兩側之側部之框架31之間的複數個棒狀構件或板狀構件等而僅被載置。例如，於該棒狀構件或板狀構件形成複數個孔，藉由將複數個工件支持部33 插入該孔，而可將複數個工件支持部33保持於棒狀構件或板狀構件。再者，孔之直徑為即便工件支持部33熱膨脹仍可容許者。該情形下，孔之直徑較佳為即便工件支持部33與孔之內壁之間之空氣因熱而膨脹但空氣仍可逸出之程度。藉此，即便孔中之空氣熱膨脹，仍不會將工件支持部33壓出。
複數個工件支持部33之數目、配置、間隔等可根據工件100之大小及剛性(撓曲)等適當變更。複數個工件支持部33之數目、配置、間隔等可藉由進行模擬及實驗等而適當決定。
在複數個工件支持部33之材料上並無特別限定，但較佳為具有耐熱性與耐蝕性之材料。複數個工件支持部33之材料例如可為不銹鋼等。
又，可由熱傳導率低之材料形成複數個工件支持部33的至少與工件100接觸之端部。該情形下，熱傳導率低之材料例如可為陶瓷。在陶瓷之中尤其較佳為在20℃下之熱傳導率為32W/(m．k)以下之材料。陶瓷例如可為氧化鋁(Al2O3)、氮化矽(Si3N4)、氧化鋯(Zr2)等。
均熱部34具有複數個上部均熱板34a、複數個下部均熱板34b、複數個側部均熱板34c、及複數個側部均熱板34d。複數個上部均熱板34a、複數個下部均熱板34b、複數個側部均熱板34c、及複數個側部均熱板34d呈板狀。
複數個上部均熱板34a設置於上部加熱部之下部加熱部側(工件100側)。複數個上部均熱板34a係與複數個加熱器32a間隔開地設置。亦即，在複數個上部均熱板34a之上側表面與複數個加熱器32a之下側表面之間設 置間隙。複數個上部均熱板34a在複數個加熱器32a排列之方向(圖1中之X方向)上並排設置。
複數個下部均熱板34b設置於下部加熱部之上部加熱部側(工件100側)。複數個下部均熱板34b係與複數個加熱器32a間隔開地設置。亦即，在複數個下部均熱板34b之下側表面與複數個加熱器32a之上側表面之間設置間隙。複數個下部均熱板34b在複數個加熱器32a排列之方向(圖1中之X方向)上並排設置。
側部均熱板34c在複數個加熱器32a排列之方向上，設置在處理室30a、30b之兩側(圖1之X方向)之側部各者。側部均熱板34c可設置於罩36之內側。又，在側部均熱板34c與罩36之間，亦可設置與側部均熱板34c及罩36間隔開地設置之至少一個加熱器32a(參照圖8)。
側部均熱板34d在與複數個加熱器32a排列之方向正交之方向上，設置在處理室之兩側(圖1之Y方向)之側部各者。如圖7所示般，側部均熱板34d設置於開關門13及蓋15，在將開關門13及蓋15關閉時，腔室10(各處理室30a、30b)之開口由側部均熱板34d覆蓋。
如此般，處理室30a、30b係由複數個上部均熱板34a、複數個下部均熱板34b、複數個側部均熱板34c、及複數個側部均熱板34d包圍全方位。又，罩36包圍該等之外側。
如前文所述般，複數個加熱器32a呈棒狀，空開特定之間隔而並排設置。在加熱器32a為棒狀之情形下，自加熱器32a之中心軸放射狀地放射熱。該情形下，加熱器32a之中心軸與被加熱之部分之間之距離愈短，則 被加熱之部分之溫度愈高。因此，在以相對於複數個加熱器32a對向之方式保持工件100時，位於加熱器32a之正上方或正下方之工件100之區域，較位於複數個加熱器32a彼此之間之空間之正上方或正下方之工件100之區域溫度變高。亦即，若使用呈棒狀之複數個加熱器32a直接加熱工件100，則在被加熱之工件100上產生不均一之溫度分佈。
若在工件100上產生不均一之溫度分佈，則有所形成之有機膜之品質下降之虞。例如，有在溫度變高之部分產生氣泡、或在溫度變高之部分處有機膜之組成發生變化之虞。
因此，在本實施形態之有機膜形成裝置1中，設置前述之複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b。自複數個加熱器32a放射之熱，入射至複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b，且一面在該等之內部朝面方向傳遞一面向工件100放射。因此，可抑制在工件100上產生不均一之溫度分佈，進而使所形成之有機膜之品質提高。亦即，根據本實施形態之有機膜形成裝置1，可將經塗佈含有機材料與溶媒之溶液之基板均一地加熱，而在基板面內均一地形成有機膜。
該情形下，若過於縮短加熱器32a之表面與位於正下方之上部均熱板34a之間之距離、及加熱器32a之表面與位於正上方之下部均熱板34b之間之距離，則在上部均熱板34a及下部均熱板34b產生不均一之溫度分佈，進而有在工件100上產生不均一之溫度分佈之虞。又，若過於增長該等之距離，則有工件100之溫度上升變遲緩之虞。根據本發明人等所獲得之見解，較佳為將該等之距離設為20mm以上、100mm以下。又，若將加熱 器32a之表面與位於正下方之上部均熱板34a之間之距離、及加熱器32a之表面與位於正上方之下部均熱板34b之間之距離設為相同，則可將自上部加熱部與下部加熱部朝工件100放射之熱均一化。
複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b之材料較佳為熱傳導率高之材料。複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b例如可為含有鋁、銅、及不銹鋼之至少任一者之材料。
此處，工件100由於在較大氣壓更為減壓之環境中被加熱，因此在工件100之加熱中可抑制複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b氧化。然而，為了將已形成有機膜之工件100搬出，而有必要將工件100之溫度降低至常溫程度。該情形下，為了縮短冷卻時間，而有例如，自未圖示之冷卻氣體供給部經由排氣口17等將冷卻氣體導入腔室10之內部之情形。有將氮氣用作冷卻氣體之情形，但為了降低製造成本亦有利用氮氣與空氣之混合氣體之情形。
因此，在工件100之冷卻時，有冷卻氣體中之氧與複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b之材料發生反應之虞。
因此，在複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b含有銅或鋁等之情形下，較佳為將含有不易氧化之材料之層設置於表面。例如，在複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b含有銅之情形下，較佳為將含有鎳之層設置於表面。例如，可將含有銅之複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b之表面施以鍍鎳。在複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b含有鋁之情形下，較佳為將含有氧化鋁之層設置於表面。 例如，可將含有鋁之複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b之表面施以陽極氧化處理。
在加熱時，當複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b之溫度為300℃以下之情形時，可使用包含鋁之複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b。
在加熱時，當複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b之溫度為500℃以上之情形時，較佳為使用含有不銹鋼之複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b，或使用在含有銅之表面上具有含有鎳之層之複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b。該情形下，若使用含有不銹鋼之複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b，則可使泛用性及維修性等提高。
又，自複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b放射出之熱之一部分前往處理室之側方。因此，在處理室之側部設置前述之側部均熱板34c、34d。入射至側部均熱板34c、34d之熱，在側部均熱板34c、34d中朝面方向傳遞，且其一部分向工件100放射。因此，可使工件100之加熱效率提高。
又，如前文所述般，若在側部均熱板34c之外側設置至少一個加熱器32a，則可使工件100之加熱效率進一步提高。又，在加熱有機膜時產生之昇華物，易於附著在較周圍之溫度低之部位。藉由亦將側部均熱板34c加熱，可抑制所昇華之有機物附著於側部均熱板34c。
此處，若在側部均熱板34c、34d產生與上部均熱板34a及下部均熱板34b不同之不均一之溫度分佈，則有在工件100上產生不均一之溫度分佈之虞。因此，側部均熱板34c、34d之材料較佳為與前述之上部均熱板34a及下部均熱板34b之材料相同。
如前文所述般，複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b之溫度有成為500℃以上之情形。因此，有上部均熱板34a及下部均熱板34b之伸長量變大，或產生因熱變形所致之翹曲之虞。因此，較佳為在複數個上部均熱板34a彼此之間設置間隙。較佳為在複數個下部均熱板34b彼此之間設置間隙。該等之間隙可根據加熱溫度、在複數個上部均熱板34a排列之方向上的上部均熱板34a之尺寸、在複數個下部均熱板34b排列之方向上的下部均熱板34b之尺寸、上部均熱板34a及下部均熱板34b之材料等而適當決定。例如，在特定之最高加熱溫度下，在複數個上部均熱板34a彼此之間、及複數個下部均熱板34b彼此之間，可各自產生1mm~2mm左右之間隙。藉此，在加熱時，可抑制複數個上部均熱板34a彼此干擾，及複數個下部均熱板34b彼此干擾。
再者，說明了複數個上部均熱板34a及複數個下部均熱板34b係在複數個加熱器32a排列之方向上並排地設置者，但上部均熱板34a及下部均熱板34b之至少一者可為單一之板狀構件。該情形下，上部均熱板34a及下部均熱板34b之至少一者係由在框架31之兩端最近之一對均熱板支持部35保持。再者，均熱板支持部35之細節將於後述。
即便在將上部均熱板34a及下部均熱板34b設為單一之板狀構件之情 形下，自複數個加熱器32a放射之熱，入射至上部均熱板34a及下部均熱板34b，且一面在該等之內部朝面方向傳遞一面向工件100放射。因此，可抑制在工件100上產生不均一之溫度分佈，進而使所形成之有機膜之品質提高。亦即，根據本實施形態之有機膜形成裝置1，可將經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之基板均一地加熱，而在基板面內均一地形成有機膜。
圖2(a)係用於例示上部均熱板34a之形態之示意立體圖。
如圖2(a)所示般，上部均熱板34a呈板狀。又，在複數個上部均熱板34a排列之方向上，在上部均熱板34a之兩端設置彎折部34a1。若設置彎折部34a1，則可使上部均熱板34a之剛性提高。因此，在將上部均熱板34a加熱時，可抑制在上部均熱板34a產生翹曲。
圖2(b)係用於例示下部均熱板34b之形態之示意立體圖。
如圖2(b)所示般，下部均熱板34b呈板狀。又，在複數個下部均熱板34b排列之方向上，在下部均熱板34b之兩端設置彎折部34b1。若設置彎折部34b1，則可使下部均熱板34b之剛性提高。因此，在將下部均熱板34b加熱時，可抑制在下部均熱板34b產生翹曲。
又，在下部均熱板34b，可設置供工件支持部33插入之孔34b2。孔34b2之大小係大於工件支持部33之剖面尺寸。
側部均熱板34c、34d可為呈平板狀者。
圖3(a)係用於例示均熱板支持部35之示意立體圖。
圖3(b)係圖3(a)中之A部分之示意放大圖。
如前文所述般，在加熱工件100時，上部均熱板34a及下部均熱板34b之溫度上升而上部均熱板34a及下部均熱板34b之尺寸伸長。因此，若利用螺釘等固結構件將上部均熱板34a及下部均熱板34b固定，則因熱膨脹而上部均熱板34a及下部均熱板34b會變形。若上部均熱板34a及下部均熱板34b變形，則上部均熱板34a與工件100之間之距離、及下部均熱板34b與工件100之間之距離局部地變化，而有在工件100上產生不均一之溫度分佈之虞。
因此，在本實施形態之有機膜形成裝置1中，設置複數個均熱板支持部35。
該情形下，可設置拆裝自如地支持複數個上部均熱板34a之上部均熱板支持部、及拆裝自如地支持複數個下部均熱板34b之下部均熱板支持部。
如圖3(a)所示般，複數個均熱板支持部35(上部均熱板支持部)係在複數個上部均熱板34a排列之方向上並排地設置。均熱板支持部35係可在複數個上部均熱板34a排列之方向上，設置於上部均熱板34a彼此之間之正下方。
複數個均熱板支持部35可利用螺釘等固結構件固定於一對保持具32b。
如圖3(a)、圖3(b)所示般，均熱板支持部35支持上部均熱板34a之突出有彎折部34a1之側之面(下表面)。均熱板支持部35支持上部均熱板34a之設置有彎折部34a1之附近。該情形下，藉由一塊均熱板支持部35支持 設置有一個彎折部34a1之附近，藉由另一均熱板支持部35支持設置有另一彎折部34a1之附近。亦即，藉由一對均熱板支持部35支持1塊上部均熱板34a。
如圖3(b)所示般，在複數個上部均熱板34a排列之方向上，於均熱板支持部35之兩端，設置朝向上部均熱板34a突出之彎折部35a。
可在彎折部35a之前端接觸於上部均熱板34a之下表面之情形下，使上部均熱板34a之彎折部34a1之前端不接觸於均熱板支持部35。可在上部均熱板34a之彎折部34a1之前端接觸於均熱板支持部35之情形下，使彎折部35a之前端不接觸於上部均熱板34a之下表面。
如此般藉由儘量減少均熱板支持部35與上部均熱板34a之接觸點，而可減少因自安裝於支持複數個加熱器32a之保持具32b的均熱板支持部35朝上部均熱板34a熱傳導所致之熱傳遞。因此，可抑制自均熱板支持部35與上部均熱板34a之接觸點之局部之熱傳遞，而可抑制上部均熱板34a成為不均一之熱分佈，從而產生加熱不均。
再者，亦可取代彎折部35a而藉由複數個銷等支持上部均熱板34a之下表面。
以上為支持上部均熱板34a之均熱板支持部35之情形，支持下部均熱板34b之均熱板支持部35(下部均熱板支持部)亦可為具有同樣之構成者。
例如，複數個均熱板支持部35在複數個下部均熱板34b排列之方向上並排地設置。均熱板支持部35在複數個下部均熱板34b排列之方向上，設置於下部均熱板34b彼此之間之正下方。複數個均熱板支持部35可利用螺 釘等固結構件固定於一對保持具32b。
均熱板支持部35支持下部均熱板34b之突出有彎折部34b1之側之面(下表面)。均熱板支持部35支持下部均熱板34b之設置有彎折部34b1之附近。該情形下，藉由一塊均熱板支持部35支持設置有一個彎折部34b1之附近，藉由另一均熱板支持部35支持設置有另一彎折部34b1之附近。亦即，由在處理室30a、30b之長度方向(圖1中之X方向)上相鄰之一對均熱板支持部35支持1塊下部均熱板34b。
在複數個下部均熱板34b排列之方向上，在均熱板支持部35之兩端，設置向下部均熱板34b突出之彎折部35a。可在彎折部35a之前端接觸於下部均熱板34b之下表面之情形下，使下部均熱板34b之彎折部34b1之前端不接觸於均熱板支持部35。可在下部均熱板34b之彎折部34b1之前端接觸於均熱板支持部35之情形下，使彎折部35a之前端不接觸於下部均熱板34b之下表面。
再者，亦可取代彎折部35a而藉由複數個銷等支持下部均熱板34b之下表面。
由於均熱板支持部35與上部均熱板34a、及均熱板支持部35與下部均熱板34b並不固定，而均熱板支持部35僅支持上部均熱板34a及下部均熱板34b，因此可抑制上部均熱板34a及下部均熱板34b因熱膨脹而變形。因此，可抑制在工件100上產生不均一之溫度分佈。
又，藉由一對均熱板支持部35支持1塊上部均熱板34a之設置有彎折部34a1之附近。因此，在複數個上部均熱板34a排列之方向上，藉由彎折部34a1與彎折部35a干擾，而可抑制上部均熱板34a之位置超出必要以上地偏移。
又，藉由一對均熱板支持部35支持1塊下部均熱板34b之設置有彎折部34b1之附近。因此，在複數個下部均熱板34b排列之方向上，藉由彎折部34b1與彎折部35a干擾，而可抑制下部均熱板34b之位置超出必要以上地偏移。
又，由於上部均熱板34a及下部均熱板34b拆裝自如地設置，因此在維修時，可將上部均熱板34a及下部均熱板34b自均熱板支持部35容易地卸下。此處，若加熱含有有機材料與溶劑之溶液，則存在含有有機材料之蒸氣附著於上部均熱板34a及下部均熱板34b之情形。附著於上部均熱板34a及下部均熱板34b之附著物成為微粒之原因。若上部均熱板34a及下部均熱板34b拆裝自如地設置，則可在維修時，將附著有附著物之上部均熱板34a及下部均熱板34b與經預先清理過之上部均熱板34a及下部均熱板34b容易地進行更換。因此，可謀求維修性之提高。
又，可改變均熱板支持部35之上下方向之位置。例如，可將均熱板支持部35的與保持具32b之固結部分設為長孔等，而改變均熱板支持部35之上下方向之位置。
在工件100大之情形下，散熱條件等之影響變大，而有在工件100之區域間產生溫度差之情形。
該情形下，若改變均熱板支持部35之上下方向之位置，則例如，如圖1所示般，可就複數個下部均熱板34b每一個，改變下部均熱板34b與工件100之間之距離。若下部均熱板34b與工件100之間之距離變短，則可提高工件100之對應之區域處之溫度。
因此，可抑制在工件100之區域間產生溫度差。
再者，雖例示改變複數個下部均熱板34b之上下方向之位置之情形，但改變複數個上部均熱板34a之上下方向之位置之情形亦為同樣。
圖4係用於例示側部均熱板34c、34d之支持之示意立體圖。
如圖4所示般，在側部均熱板34c、34d之一個面側設置複數個支持部35c。支持側部均熱板34c之支持部35c、35d例如可設置於框架31。複數個支持部35c例如可為呈圓柱狀之銷。複數個支持部35c設置於側部均熱板34c、34d之上下方向之邊之附近。
於側部均熱板34c、34d之另一個面側設置複數個支持部35d。複數個支持部35d例如可為呈長方體狀之塊體。複數個支持部35d設置於側部均熱板34c、34d之上下方向之邊之附近。
在側部均熱板34c、34d之厚度方向上，可在支持部35c與支持部35d之間之間隙，插入側部均熱板34c、34d。亦即，支持部35c、35d拆裝自如地支持側部均熱板34c、34d。
由於側部均熱板34c、34d、與支持部35c、35d不固定，且支持部35c、35d僅支持側部均熱板34c、34d，因此，可抑制因熱膨脹而側部均 熱板34c、34d變形。
又，由於側部均熱板34c、34d係拆裝自如地設置，因此，在維修時，可將側部均熱板34c、34d自支持部35c、35d容易地卸下。
因此，與前述之上部均熱板34a及下部均熱板34b同樣地，在維修時，可將附著有附著物之側部均熱板34c、34d與經預先清理過之側部均熱板34c、34d容易地進行更換。因此，可謀求維修性之提高。
再者，支持側部均熱板34c之支持部35c、35d如前文所述般，例如可設置於框架31。支持與開關門13側相反側之側部均熱板34d的支持部35c、35d例如可設置於框架31。支持開關門13側之側部均熱板34d的支持部35c、35d例如可設置於開關門13。
亦如圖5及圖6所示般，罩36呈平板狀，覆蓋框架31之上表面、底面、及側面。亦即，由罩36覆蓋框架31之內部。然而，開關門13側之罩36例如可設置於開關門13。
罩36包圍處理室30a、30b，但在框架31之上表面與側面之邊界、框架31之側面與底面之邊界及開關門13之附近，設置腔室10之內壁與罩36之間之空間與處理室30a、30b相連之間隙。
亦即，處理部30(處理室30a)內之空間為與腔室10內之空間連通之空間。
因此，由於腔室10之內壁與罩36之間之空間與處理室30a、30b相連，因此處理室30a、30b內之壓力可與腔室10之內壁與罩36之間之空間 之壓力相同。罩36例如可由不銹鋼等形成。
罩36可具有將自加熱器32a側入射之熱朝處理室30a、30b側反射之功能。
因此，若設置罩36，則由於可減少自處理室30a、30b朝外部遁出之熱因此可使加熱效率提高。
控制部40具備CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等運算部、及記憶體等記憶部。
控制部40基於儲存於記憶部之控制程式，控制設置於有機膜形成裝置1之各要素之動作。
如上文所述般，本實施形態之有機膜形成裝置1具有由腔室10與以罩36包圍之處理部30(處理室30a、30b)形成之雙重構造，且藉由在處理部30設置上部加熱部與下部加熱部而自工件100之兩面側進行加熱。進而，由於上部均熱板34a與下部均熱板34b係與加熱器32a間隔開地設置，因此可使自上部加熱部與下部加熱部之熱經由上部均熱板34a與加熱器32a之間之空間、或下部均熱板34a與加熱器32a之間之空間對工件100放射。因此，即便將複數個加熱器32a空開特定之間隔並排地設置，在空間內，自加熱器32a放射之熱被均一化，且傳遞至上部均熱板34a與下部均熱板34b，而可均一地朝工件100放射。又，由於藉由上部均熱板34a與下部均熱板34b、側部均熱板34d將處理室30a、30b全方位包圍，因此亦可對易於放出熱之工件100之外周部分與中央部分同樣地加熱，從而可將工件100之全面之溫度分佈均一化。
藉由上述之構成，可對經塗佈含有有機材料與溶媒之溶液之基板進 行熱損失少且蓄熱效率高之加熱，而在昇華物不會再附著下形成均一之有機膜。
以上，針對實施形態進行了例示。但是，本發明並非限定於該等記述。
例如，在前述之實施形態中，在有機膜形成裝置1中於腔室10之外壁設置冷卻部16，但若腔室10之外壁溫度與外部大氣之溫度差小則可適當省略，而藉由空冷來冷卻腔室10之外壁。
又，例如，在前述之實施形態中，在有機膜形成裝置1中，由罩36覆蓋框架31之上表面與底面，但並非限定於此，亦可取代罩36，或與罩36一起，由具有與上部均熱板34a同樣之功能之均熱板34e、或將自加熱器32a側入射之熱朝處理室30a、30b側反射的反射板來覆蓋框架31之上表面、底面。該情形下，最上段之加熱部32之上部、或最下段之加熱部32之下部係由均熱板或反射板覆蓋。
又，例如，在前述之實施形態中，在有機膜形成裝置1中，罩36係由單一之板覆蓋，但亦可將罩36分割成複數個，且在經分割之罩36彼此之間設置間隙。
關於前述之實施形態，由本領域技術人員施加適當設計變更者，只要具備本發明之特徵，亦包含於本發明之範圍內。
例如，有機膜形成裝置1之形狀、尺寸、配置等並非限定於例示者，可進行適當變更。
又，前述之各實施形態所具備之各要素，可儘可能地進行組合，使該等組合而成者只要包含本發明之特徵即包含於本發明之範圍內。
1‧‧‧有機膜形成裝置
10‧‧‧腔室
11‧‧‧凸緣
12‧‧‧密封材
13‧‧‧開關門
14‧‧‧凸緣
15‧‧‧蓋
16‧‧‧冷却部(水套)
17‧‧‧排氣口
18‧‧‧排氣口
20‧‧‧排氣部
21‧‧‧第1排氣部
21a‧‧‧排氣泵
21b‧‧‧壓力控制部
22‧‧‧第2排氣部
22a‧‧‧排氣泵
22b‧‧‧壓力控制部
30‧‧‧處理部
30a‧‧‧處理室(處理區域)
30b‧‧‧處理室(處理區域)
31‧‧‧框架
32‧‧‧加熱部(上部加熱部、下部加熱部)
32a‧‧‧加熱器(第1至第3加熱器)
32b‧‧‧保持具
33‧‧‧工件支持部
34‧‧‧均熱部
34a‧‧‧上部均熱板
34b‧‧‧下部均熱板
34c‧‧‧側部均熱板
34d‧‧‧側部均熱板
35‧‧‧均熱板支持部(上部均熱板支持部、下部均熱板支持部)
36‧‧‧罩
40‧‧‧控制部
100‧‧‧工件
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向

Claims (14)

  1. 一種有機膜形成裝置，其具備：腔室，其可維持較大氣壓更為減壓之環境；至少一個處理室，其設置於前述腔室之內部，由罩包圍；及排氣部，其可將前述腔室之內部排氣；且於前述處理室設置：上部加熱部，其具有第1加熱器，前述第1加熱器呈棒狀，且在特定之方向上排列而設置有複數個；下部加熱部，其具有第2加熱器，前述第2加熱器呈棒狀，且在特定之方向上排列而設置有複數個，且前述下部加熱部與前述上部加熱部相對；上部均熱板，其在前述上部加熱部之前述下部加熱部側與前述複數個第1加熱器間隔開地設置；下部均熱板，其在前述下部加熱部之前述上部加熱部側與前述複數個第2加熱器間隔開地設置；及棒狀體之複數個工件支持部，其可將具有基板、及經塗佈於前述基板之上表面之含有聚醯胺酸之溶液的工件支持於前述上部均熱板與前述下部均熱板之間，並使該工件與兩者間隔著間隙；並且前述處理室具有連通於前述腔室之空間，前述排氣部將前述腔室之內部之壓力減壓，且將前述腔室之內壁與前述罩之間之空間之壓力減壓。
  2. 如請求項1之有機膜形成裝置，其設有： 上部均熱板支持部，其拆裝自如地支持前述上部均熱板；及下部均熱板支持部，其拆裝自如地支持前述下部均熱板。
  3. 如請求項1或2之有機膜形成裝置，其中前述處理室在上下方向上重疊地設置有複數個，且設置於下側之前述處理室之前述上部加熱部兼用作設置於上側之前述處理室之前述下部加熱部。
  4. 如請求項1或2之有機膜形成裝置，其中在前述特定之方向上，在前述處理室之兩側之側部之各者，更設置側部均熱板，且前述側部均熱板設置於前述罩之內側。
  5. 如請求項4之有機膜形成裝置，其中前述腔室具有對向之開口，且在與前述特定之方向正交之方向上，在前述處理室之兩側之各者更設置側部均熱板，前述側部均熱板設置於將一個前述開口閉塞之蓋之內側、及將另一個前述開口閉塞之開關門之內側。
  6. 如請求項4之有機膜形成裝置，其中在前述側部均熱板與前述罩之間更設置與前述側部均熱板及前述罩間隔開地設置之至少一個第3加熱器。
  7. 如請求項4之有機膜形成裝置，其更具備拆裝自如地支持前述側部均熱板之支持部。
  8. 如請求項1之有機膜形成裝置，其中前述上部均熱板及前述下部均熱板含有鋁、銅、及不銹鋼之至少任一者。
  9. 如請求項8之有機膜形成裝置，其中在前述上部均熱板及前述下部均熱板含有前述銅之情形下，於表面設置含有鎳之層。
  10. 如請求項2之有機膜形成裝置，其中前述上部加熱部具有於與前述複數個第1加熱器排列之方向正交之方向上相對之一對保持具；於前述一對之保持具上固定有複數個前述上部均熱板支持部；上述上部均熱板具有彎折部；上述均熱板支持部具有朝向前述上部均熱板突出之彎折部；於前述均熱板支持部之彎折部之前端接觸於前述上部均熱板之下表面之情形下，前述上部均熱板之彎折部之前端不接觸於前述均熱板支持部；且於前述均熱板支持部之彎折部之前端不接觸於前述上部均熱板之下表面之情形下，前述上部均熱板之彎折部之前端接觸於前述均熱板支持部。
  11. 一種有機膜形成裝置，其特徵在於具備：腔室，其可維持較大氣壓更為減壓之環境；至少一個處理室，其設置於前述腔室之內部，且由罩包圍；及排氣部，其可將前述腔室之內部排氣；且 於前述處理室具有：上部加熱部，其具有第1加熱器，前述第1加熱器呈棒狀，且在特定之方向上排列而設置有複數個；下部加熱部，其具有第2加熱器，前述第2加熱器呈棒狀，且在特定之方向上排列而設置有複數個，且前述下部加熱部與前述上部加熱部相對；及上部均熱板，其在前述上部加熱部之前述下部加熱部側與前述複數個第1加熱器間隔開地設置；下部均熱板，其在前述下部加熱部之前述上部加熱部側與前述複數個第2加熱器間隔開地設置；側部均熱板，其在前述特定之方向上，設置於前述處理室之兩側之側部各者；側部均熱板，其在與前述特定之方向正交之方向上，設置於前述處理室之兩側各者；及棒狀體之複數個工件支持部，其可將具有基板、及經塗佈於前述基板之上表面之含有有機材料與溶媒聚醯胺酸之溶液的工件支持於前述上部均熱板與前述下部均熱板之間，並使該工件與兩者間隔著間隙；且於前述處理室由工件支持部支持之前述工件係由上部均熱板與下部加熱板、及側部均熱板包圍全方位。
  12. 如請求項11之有機膜形成裝置，其中於前述處理室更設有將前述上部均熱板裝卸自如地支持之上部均熱板支持部；且前述上部加熱部具有於與前述複數個第1加熱器排列之方向正交之方 向上相對之一對保持具；於前述一對之保持具上固定有複數個前述上部均熱板支持部；上述上部均熱板具有彎折部；上述均熱板支持部具有朝向前述上部均熱板突出之彎折部；於前述均熱板支持部之彎折部之前端接觸於前述上部均熱板之下表面之情形下，前述上部均熱板之彎折部之前端不接觸於前述均熱板支持部；且於前述均熱板支持部之彎折部之前端不接觸於前述上部均熱板之下表面之情形下，前述上部均熱板之彎折部之前端接觸於前述均熱板支持部。
  13. 如請求項1或11之有機膜形成裝置，其中前述第1加熱器之表面與前述上部均熱板之間之距離，與前述第2加熱器之表面與前述下部均熱板之間之距離相同。
  14. 如請求項1或11之有機膜形成裝置，其中前述罩具有將自前述上部加熱部側或前述下部加熱部側入射之熱朝前述處理室側反射之功能。
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