TWI844060B - 加熱處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可抑制工件的面內的溫度分佈產生偏差的加熱處理裝置。實施方式的加熱處理裝置包括：腔室；第一加熱部，設置於所述腔室的內部，且具有至少一個第一加熱器；第二加熱部，設置於所述腔室的內部，且具有至少一個第二加熱器，並且與所述第一加熱部相向；處理部，呈箱狀，且在內部具有支撐工件的空間，並且裝卸自如地設置於所述第一加熱部與所述第二加熱部之間；面板，設置於所述處理部的外部的所述第一加熱部側及所述處理部的外部的所述第二加熱部側中的至少任一者；噴嘴，向所述面板與所述處理部之間供給溫度控制氣體；以及閥，與所述噴嘴連接。

Description

加熱處理裝置

本發明是有關於一種加熱處理裝置。

存在一種加熱處理裝置，對工件進行加熱並在工件的表面形成膜等，或對工件的表面進行處理。 例如，提出了一種加熱處理裝置，通過對具有基板以及塗布於基板表面的溶液的工件進行加熱，從而在基板上形成有機膜。（例如，參照專利文獻1） 在此種加熱處理裝置中，有時將腔室的內部空間減壓至比大氣壓低，並在減壓至比大氣壓低的氣體環境中，將工件加熱至100℃～600℃左右的溫度。另外，通過在工件的表面側（上側）與工件的背面側（下側）設置加熱器，從工件的兩面側進行加熱，也可實現處理期間的縮短。

此處，在加熱處理時，若工件的面內的溫度分佈產生偏差，則所形成的膜或經處理的層的品質有可能在工件的面內產生偏差。因此，提出了下述技術，即：設置與工件的表面相向的板材以及與工件的背面相向的板材，並對工件的表面及工件的背面均等地施加熱。（例如，參照專利文獻1及專利文獻2） 然而，例如，由於在工件的外側具有腔室，因此工件的周緣區域的熱容易被腔室奪走。因此，即使設置與工件的表面相向的板材以及與工件的背面相向的板材，工件的中央區域的溫度也比工件的周緣區域的溫度高，從而存在工件的面內的溫度分佈產生偏差的情況。 因此，期望開發一種可抑制工件的面內的溫度分佈產生偏差的加熱處理裝置。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 國際公開第2019/117250號 [專利文獻2]日本專利特開平06-310448號公報

[發明所欲解決之課題]

本發明所要解決的問題在於提供一種可抑制工件的面內的溫度分佈產生偏差的加熱處理裝置。 [解決課題之手段]

實施方式的加熱處理裝置包括：腔室；第一加熱部，設置於所述腔室的內部，且具有至少一個第一加熱器；第二加熱部，設置於所述腔室的內部，且具有至少一個第二加熱器，並且與所述第一加熱部相向；處理部，呈箱狀，且在內部具有支撐工件的空間，並且裝卸自如地設置於所述第一加熱部與所述第二加熱部之間；面板，設置於所述處理部的外部的所述第一加熱部側及所述處理部的外部的所述第二加熱部側中的至少任一者；噴嘴，向所述面板與所述處理部之間供給溫度控制氣體；以及閥，與所述噴嘴連接。 [發明的效果]

根據本發明的實施方式，提供一種可抑制工件的面內的溫度分佈產生偏差的加熱處理裝置。

以下，參照附圖對實施方式進行例示。此外，各附圖中，對相同的構成元件標注相同的符號並適宜省略詳細的說明。 以下，作為一例，說明在減壓至比大氣壓低的氣體環境中對工件進行加熱而在工件的表面形成有機膜的加熱處理裝置。然而，本發明並不限定於此。例如，本發明也可適用於對工件進行加熱並在工件的表面形成無機膜等或對工件的表面進行處理的加熱處理裝置。

另外，加熱前的工件例如可具有基板以及塗布於基板表面的溶液，也可僅為基板。以下，作為一例，對加熱前的工件具有基板以及塗布於基板表面的溶液的情況進行說明。此外，關於溶液，也包含液體被暫時煆燒而成為半硬化狀態（不流動的狀態）的溶液。

圖1是用以對本實施方式的加熱處理裝置1進行例示的示意剖面圖。 此外，圖1中的X方向、Y方向及Z方向表示相互正交的三個方向。本說明書中的上下方向可設為Z方向。 圖2是用以對處理部50的外觀進行例示的示意立體圖。 圖3是圖1的溫度控制部60的A-A線方向的示意平面圖。 加熱前的工件100具有基板以及塗布於基板表面的溶液。 基板例如是玻璃基板或半導體晶片等。但是，基板並不限定於示例。 溶液例如包含有機材料與溶劑。有機材料只要能夠由溶劑溶解，則並無特別限定。溶液例如可設為包含聚醯胺酸的清漆等。但是，溶液並不限定於示例。

如圖1所示，在加熱處理裝置1例如設置有腔室10、排氣部20、加熱部30、冷卻部40、處理部50、溫度控制部60及控制器70。

控制器70例如包括中央處理器（Central Processing Unit，CPU）等運算部以及存儲器等存儲部。控制器70例如為計算機等。控制器70基於存儲部中所保存的控制程序，對設置於加熱處理裝置1的各元件的動作進行控制。

腔室10呈箱狀。腔室10具有能夠對減壓至比大氣壓低的氣體環境進行維持的氣密結構。腔室10的外觀形狀並無特別限定。腔室10的外觀形狀例如可設為長方體或圓筒。腔室10例如可由不銹鋼等金屬形成。

例如，在Y方向上的腔室10的其中一個端部，可設置開閉門11。在將開閉門11關閉時，通過O形環等密封材，腔室10的開口以成為氣密的方式閉鎖。在將開閉門11打開時，可經由腔室10的開口進行工件100的搬入或搬出。

例如，在Y方向上的腔室10的另一個端部，可設置蓋12。例如，蓋12可使用螺杆等緊固構件而能夠裝卸地設置於腔室10的另一個端部。在安裝蓋12時，通過O形環等密封材，腔室10的開口以成為氣密的方式閉鎖。若設置有能夠裝卸的蓋12，則加熱處理裝置1的維護變得容易。另外，在進行加熱處理裝置1的維護時，可進行處理部50的搬入或搬出。

在腔室10的外壁可設置冷卻部13。在冷卻部13，連接有未圖示的冷卻水供給部。冷卻部13例如可設為水套（Water Jacket）。若設置有冷卻部13，則可抑制腔室10的外壁溫度比規定的溫度高。

排氣部20對腔室10的內部進行排氣。排氣部20具有第一排氣部21以及第二排氣部22。 第一排氣部21連接於排氣口17，所述排氣口17設置於腔室10的底面。 第一排氣部21具有排氣泵21a與壓力控制部21b。 排氣泵21a可設為從大氣壓進行粗抽排氣至規定壓力的排氣泵。因此，排氣泵21a與後述的排氣泵22a相比排氣量更多。排氣泵21a例如可設為幹式真空泵等。

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的內壓的、未圖示的真空計等的輸出，以腔室10的內壓成為規定壓力的方式進行控制。壓力控制部21b例如可設為自動壓力控制器（Auto Pressure Controller，APC）等。

第二排氣部22連接於排氣口18，所述排氣口18設置於腔室10的底面。 第二排氣部22具有排氣泵22a與壓力控制部22b。 排氣泵22a在利用排氣泵21a進行粗抽排氣之後，進行排氣至更低的規定壓力。排氣泵22a例如具有能夠排氣至高真空的分子流區域為止的排氣能力。例如，排氣泵22a可設為渦輪分子泵（Turbo Molecular Pump，TMP）等。

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的內壓的、未圖示的真空計等的輸出，以腔室10的內壓成為規定壓力的方式進行控制。壓力控制部22b例如可設為APC等。

排氣口17及排氣口18配置於腔室10的底面。因此，在腔室10的內部，形成朝向腔室10的底面的下降流（down flow）的氣流。若形成下降流的氣流，則對工件100進行加熱時產生的、包含有機材料的昇華物隨著下降流的氣流排出至腔室10的外部。因此，可抑制昇華物等異物附著在腔室10的內壁等。

此外，以上例示了排氣口17及排氣口18設置於腔室10的底面的情況，但排氣口17及排氣口18例如也可設置於腔室10的頂棚面或側面。若排氣口17及排氣口18設置於腔室10的底面或頂棚面，則可在腔室10的內部形成向腔室10的底面或頂棚面的氣流。

若將腔室10的內部空間的壓力減壓，則可抑制向腔室10的外部釋放的熱。因此，可提高加熱效率與蓄熱效率，因此可使對加熱器33施加的電力降低。若可使對加熱器33施加的電力降低，則可抑制加熱器33的溫度成為規定的溫度以上，因此可延長加熱器33的壽命。

加熱部30例如具有第一加熱部31及第二加熱部32。第一加熱部31及第二加熱部32設置於腔室10的內部。 第一加熱部31設置於處理部50的上方。第二加熱部32設置於處理部50的下方。第二加熱部32與第一加熱部31相向。如後所述，在處理部50的內部支撐有工件100。因此，第一加熱部31對被支撐於處理部50的內部的工件100的表面（上表面）進行加熱。第二加熱部32對被支撐於處理部50的內部的工件100的背面（下表面）進行加熱。

例如，如圖1所示，存在多個處理部50在腔室10的內部沿上下方向（Z方向）排列設置的情況。在此種情況下，可將在上側的處理部50的下方所設置的第二加熱部32設為在下側的處理部50的上方所設置的第一加熱部31。即，設置於處理部50與處理部50之間的第一加熱部31或第二加熱部32可兼用。

在此情況下，被支撐於上側的處理部50的內部的工件100的背面（下表面）由兼用的第一加熱部31或第二加熱部32予以加熱。被支撐於下側的處理部50的內部的工件100的表面（上表面）由兼用的第一加熱部31或第二加熱部32予以加熱。若如此，則可減少第一加熱部31或第二加熱部32的數量，因此可實現消耗電力的降低、製造成本的降低、省空間化等。

第一加熱部31具有至少一個加熱器33（相當於第一加熱器的一例）。第二加熱部32具有至少一個加熱器33（相當於第一加熱器的一例）。加熱器33例如由設置於腔室10的內部的未圖示的固持器予以保持。加熱器33的端子側的端部露出至腔室10的蓋12的外側。若如此，則加熱器33的維護變得容易。

圖1中進行了例示的第一加熱部31及第二加熱部32具有多個加熱器33。多個加熱器33例如可沿X方向排列設置。多個加熱器33例如也可沿Y方向排列設置。多個加熱器33例如可等間隔地排列。設置於第二加熱部32的加熱器33的規格、數量、間隔等既可設為與設置於第一加熱部31的加熱器33的規格、數量、間隔等相同，也可設為不同。加熱器33的規格、數量、間隔等可根據要加熱的溶液的組成（溶液的加熱溫度）、工件100的大小等而適宜變更。加熱器33的規格、數量、間隔等可通過進行模擬或實驗等而適宜決定。

加熱器33例如為鎧裝式加熱器（sheathed heater）、遠紅外線加熱器、遠紅外線燈、陶瓷加熱器、筒式加熱器（cartridge heater）等。另外，也可由石英罩覆蓋各種加熱器。 另外，加熱器33可設為沿一個方向延伸的棒狀的加熱器。在設置有多個加熱器33的情況下，例如多個加熱器33可設為沿與排列方向正交的方向延伸的棒狀的加熱器。此外，在本說明書中，也包括經石英罩覆蓋的各種加熱器在內而稱為“棒狀的加熱器”。另外，“棒狀”的外觀形狀並無限定，例如可設為圓柱狀或棱柱狀等。

另外，加熱器33只要可在減壓至比大氣壓低的氣體環境下對工件100進行加熱，則並不限定於以上所述的情況。即，加熱器33只要利用由放射所得的熱能即可。

冷卻部40向腔室10的內部供給冷卻氣體。冷卻部40也可經由設置於處理部50的未圖示的孔等向處理部50的內部供給冷卻氣體。冷卻部40利用冷卻氣體對處理部50進行冷卻。通過對處理部50進行冷卻，處於高溫狀態的工件100被間接地冷卻。另外，通過對處理部50進行冷卻，可抑制處理部50的熱傳遞至工件100。在冷卻氣體被供給至處理部50的內部的情況下，處於高溫狀態的工件100被冷卻氣體直接冷卻。

此外，冷卻部40並不一定為必需，也可省略。但是，若設置有冷卻部40，則可縮短工件100的冷卻時間。另外，在對工件100進行冷卻時，通過來自處理部50的熱，可抑制工件100的面內的溫度分佈產生偏差。

冷卻部40例如具有噴嘴41、氣體源42及氣體控制部43。 噴嘴41例如可設置於腔室10的壁面等。此外，噴嘴41的數量或配置可適宜變更。

氣體源42對噴嘴41供給冷卻氣體。氣體源42例如可設為高壓儲氣瓶、工廠配管等。另外，氣體源42也可設置多個。

冷卻氣體可設為不易與經加熱的工件100反應的氣體。冷卻氣體例如為氮氣、二氧化碳（CO2）、稀有氣體等。稀有氣體例如為氬氣或氦氣等。冷卻氣體的溫度例如可設為室溫（例如，25℃）以下。

氣體控制部43設置於噴嘴41與氣體源42之間。氣體控制部43例如可進行冷卻氣體的供給、供給的停止、冷卻氣體的流速及流量中的至少任一者的控制。

處理部50裝卸自如地設置於第一加熱部31與第二加熱部32之間。例如，處理部50在維護時經由腔室10的設置有蓋12的一側的開口被搬入至腔室10的內部。例如，處理部50在維護時經由設置有蓋12的一側的開口被搬出至腔室10的外部。

處理部50至少設置一個。在圖1中，對設置有兩個處理部50的情況進行了例示，但處理部50的數量可為一個，也可為三個以上。

如圖1及圖2所示，處理部50呈箱狀，且在內部具有支撐工件100的空間。處理部50的外觀形狀例如可設為長方體。 處理部50例如具有框架51、上部均熱板52、下部均熱板53、側部均熱板54、側部均熱板55、支撐部56、溫度傳感器57及保持部58。

框架51例如可設為使用細長的板材或型鋼等的骨架結構或由金屬板加工等形成的框體等。框架51例如由不銹鋼等金屬形成。

上部均熱板52呈板狀，且設置於框架51的上部。上部均熱板52可裝卸自如地設置於框架51的上部。上部均熱板52可至少設置一個。在圖2中進行了例示的處理部50中設置有十五個上部均熱板52。上部均熱板52的平面形狀例如可設為四邊形。上部均熱板52的數量以及平面形狀可根據框架51的上部的大小以及形狀適宜變更。

下部均熱板53呈板狀，且設置於框架51的下部。下部均熱板53可裝卸自如地設置於框架51的下部。下部均熱板53與上部均熱板52相向。下部均熱板53可至少設置一個。下部均熱板53的數量以及平面形狀例如既可設為與上部均熱板52的數量以及平面形狀相同，也可設為不同。

側部均熱板54呈板狀，且設置於框架51的相互相向的各個側部。框架51的設置有側部均熱板54的側部開口。經由設置於框架51的側部的開口，向處理部50的內部搬入工件100，或從處理部50的內部搬出工件100。因此，一對側部均熱板54的至少一者可開閉自如或裝卸自如地設置於框架51的側部。例如，一對側部均熱板54的至少一者可設置於開閉門11。

在框架51的內部設置有一對側部均熱板55。一對側部均熱板55相互相向，且在一對側部均熱板54之間延伸。一對側部均熱板55的其中一者設置於框架51的設置有保持部58的其中一個側部的附近。一對側部均熱板55的另一者設置於框架51的設置有保持部58的另一個側部的附近。

由上部均熱板52、下部均熱板53、側部均熱板54及側部均熱板55包圍的空間成為對工件100進行加熱的處理空間。處理部50的內部的處理空間與腔室10的內部空間例如經由多個上部均熱板52彼此之間的間隙等連接。因此，若將腔室10的內部空間的壓力進行減壓，則處理部50的內部的處理空間的壓力也被減壓。

此處，如上所述，多個加熱器33呈棒狀，且空開規定的間隔地排列設置。因此，若使用呈棒狀的多個加熱器33直接對工件100進行加熱，則經加熱的工件100的面內的溫度分佈產生偏差。

若工件100的面內的溫度分佈產生偏差，則有所形成的有機膜的品質下降之虞。例如，有在溫度變高的部分產生泡，或者有機膜的組成變化之虞。

若設置有上部均熱板52及下部均熱板53，則從多個加熱器33放射出的熱入射至上部均熱板52及下部均熱板53。入射至上部均熱板52及下部均熱板53的熱在這些均熱板的內部沿面方向傳播，同時朝向工件100放射。因此，可抑制工件100的面內的溫度分佈產生偏差，進而可提高所形成的有機膜的品質。

上部均熱板52及下部均熱板53的材料優選為設為導熱率高的材料。這些材料例如可設為鋁、銅、不銹鋼等。此外，在使用鋁或銅等容易氧化的材料的情況下，可在表面設置包含不易氧化的材料的層。

從上部均熱板52和下部均熱板53散發的熱量的一部分朝向處理空間側。 因此，處理部50設置有側部均熱板54和側部均熱板55。 入射到側部均熱板54、側部均熱板55的熱量通過側部均熱板54、側部均熱板55沿平面方向傳播，其一部分熱量向工件100散發。 因此，能夠提高工件100的加熱效率。 側部均熱板54、側部均熱板55的材料可設為與以上所述的上部均熱板52及下部均熱板53的材料相同。

此外，在圖2中，對設置多個上部均熱板52及多個下部均熱板53的情況進行了例示，但上部均熱板52及下部均熱板53的至少一者也可設為單一的板狀構件。

如以上所說明的那樣，被支撐於處理部50內部的處理空間的工件100經由上部均熱板52、下部均熱板53及側部均熱板54、側部均熱板55被加熱。此處，對溶液進行加熱時產生的包含昇華物的蒸汽容易附著在溫度比作為加熱對象的工件100的溫度低的物體。在此情況下，由於上部均熱板52、下部均熱板53及側部均熱板54、側部均熱板55被加熱，因此可抑制昇華物附著在上部均熱板52、下部均熱板53及側部均熱板54、側部均熱板55。另外，所產生的昇華物經由上部均熱板52彼此之間的間隙等而被排出至處理部50的外部，隨著以上所述的下降流的氣流而被排出至腔室10外。因此，可抑制所產生的昇華物附著在工件100。

另外，處理部50裝卸自如地設置於腔室10的內部。因此，在昇華物附著在處理部50的構成元件的情況下，可在腔室10的外部進行附著物的去除。因此，可實現維護性的提高。 另外，處理部50可預先額外製作。因此，例如在對附著有附著物的處理部50進行清掃的期間，可使用其他處理部50進行工件100的處理。

在處理部50的內部設置有多個支撐部56。多個支撐部56在由上部均熱板52、下部均熱板53、側部均熱板54及側部均熱板55包圍的空間、即對工件100進行加熱的處理空間中支撐工件100。多個支撐部56以與上部均熱板52以及下部均熱板53相向的方式對工件100進行支撐。

多個支撐部56可設為棒狀體。 多個支撐部56的其中一個端部（工件100側的端部）的形狀可設為半球狀等。若多個支撐部56的其中一個端部的形狀為半球狀，則可抑制工件100的下表面產生損傷。另外，可減小工件100的下表面與多個支撐部56的接觸面積，因此可減少從工件100傳遞至多個支撐部56的熱。

多個支撐部56的另一個端部（與工件100側為相反側的端部）可固定於框架51的、安裝下部均熱板53的部分等。

多個支撐部56例如由不銹鋼等形成。 多個支撐部56的數量、配置、間隔等可根據工件100的大小或剛性（撓曲）等而適宜變更。

在處理部50的內部至少設置有一個溫度傳感器57。溫度傳感器57在由上部均熱板52、下部均熱板53、側部均熱板54及側部均熱板55包圍的空間、即對工件100進行加熱的處理空間中對工件100的溫度進行檢測。

此處，工件100的中央區域與工件100的周緣區域相比不易向外部散熱。因此，工件100的中央區域的溫度容易變得比工件100的周緣區域的溫度高。在此情況下，若設置有多個溫度傳感器57，則可求出工件100的面內的溫度分佈。

例如，如圖2所示，可設置對工件100的與面板61相向的中央區域（相當於第一區域的一例）的溫度進行檢測的溫度傳感器57（相當於第一溫度傳感器的一例）。可設置對工件100的周緣區域（相當於第二區域的一例）的溫度進行檢測的溫度傳感器57（相當於第二溫度傳感器的一例）。但是，溫度傳感器57的配置以及數量等並不限定於示例，可根據工件100的大小或加熱溫度等適宜變更。

例如，溫度傳感器57在工件100的下表面附近的空間，間接地對工件100的溫度進行測定。在此情況下，若工件100撓曲等而工件100與溫度傳感器57之間的距離產生偏差，則檢測值的誤差變大。在此情況下，工件100的由支撐部56支撐的部分的撓曲等小，因此若溫度傳感器57設置於支撐部56的附近，則可減小檢測值的誤差。因此，溫度傳感器57優選為設置於支撐部56的附近。 此外，也可使用紅外線傳感器等非接觸溫度傳感器直接對工件100的溫度進行檢測。

若溫度傳感器57不與工件100接觸，則不會對工件100產生損傷。另外，由於反復取放工件100所引起的衝擊不會施加於溫度傳感器57，因此可抑制溫度傳感器57發生損傷。 溫度傳感器57例如可設為熱電偶、測溫電阻體、熱敏電阻、紅外線傳感器等。但是，溫度傳感器57並不限定於示例。

在溫度傳感器57，電連接有配線57a。如圖2所示，配線57a的端部設置於處理部50的外部。在配線57a的端部，電連接有連接器57b。在腔室10，例如設置有與控制器70電連接的配線14。在配線14的端部設置有連接器14a。連接器14a與連接器57b電性且機械性地裝卸自如。在將處理部50搬入至腔室10的內部時，將連接器57b與連接器14a連接。在將處理部50從腔室10的內部搬出時，將連接器57b從連接器14a卸下。若如此，則可將包括溫度傳感器57的處理部50裝卸自如地設置於腔室10的內部。

此外，也可省略溫度傳感器57。可預先知曉加熱工藝中的工件100的溫度。例如，可對設置有多個溫度傳感器的工件進行加熱來求出加熱工藝中的工件100的溫度，或者通過模擬來求出加熱工藝中的工件100的溫度。 但是，若設置有溫度傳感器57，則可正確且實時地求出加熱工藝中的工件100的溫度。

保持部58設置於框架51的與設置有側部均熱板54的側面交叉的側面。保持部58設置有一對。保持部58從框架51的側面朝向外部突出，在設置有側部均熱板54的側面彼此之間延伸。

如圖1所示，在腔室10的內部，針對一個處理部50而設置有一對橋部15。搬入至腔室10的內部的處理部50的保持部58被載置在橋部15上。處理部50通過一對保持部58以及一對橋部15而裝卸自如地保持於腔室10的內部。

此處，如上所述，若設置有上部均熱板52及下部均熱板53，則可抑制工件100的面內溫度產生偏差。但是，由於在處理部50的外側（工件100的外側）具有腔室10的內壁等，因此工件100的周緣區域與工件100的中央區域相比容易向外部散熱。因此，若僅設置上部均熱板52及下部均熱板53，則難以使工件100的面內溫度進一步均勻。

因此，在本實施方式的加熱處理裝置1設置有溫度控制部60。在設置多個處理部50的情況下，可針對多個處理部50的每一個，設置溫度控制部60。另外，可針對一個處理部50而設置至少一個溫度控制部60。 溫度控制部60通過使工件100的規定區域的溫度下降來減小工件100的面內溫度的偏差。

如圖1及圖3所示，溫度控制部60例如具有面板61、噴嘴62、閥63、流量調整部64及氣體源65。 面板61例如可使用間隔件或托架等設置於處理部50或腔室10的內壁。面板61呈板狀，且與處理部50的上表面（上部均熱板52）相向。面板61例如與處理部50的上表面大致平行地設置。面板61的平面尺寸可小於處理部50的上表面的平面尺寸。

面板61設置於與工件100的溫度下降的區域相向的位置。如上所述，工件100的中央區域與工件100的周緣區域相比溫度容易變高。因此，一般而言，面板61設置於與工件100的中央區域相向的位置。

向面板61與處理部50的上表面之間的間隙供給後述的溫度控制氣體。因此，面板61是為了抑制所供給的溫度控制氣體向腔室10的內部擴散而設置。在面板61與處理部50的上表面之間可在某種程度上保持溫度控制氣體。因此，面板61的平面尺寸以及平面形狀例如可設為與工件100的溫度下降的區域的平面尺寸以及平面形狀為相同程度。但是，面板61的平面尺寸以及平面形狀可根據工件100的大小或溫度等適宜變更。面板61的平面尺寸以及平面形狀可通過進行實驗或模擬來適宜決定。 面板61的材料例如可設為與上部均熱板52的材料相同。

噴嘴62向面板61與處理部50的上表面之間的間隙供給溫度控制氣體。噴嘴62例如可固定於面板61。噴嘴62可至少設置一個。例如，噴嘴62既可在面板61的中央設置一個，也可設置於面板61的多個部位。噴嘴62的數量或配置可根據工件100的溫度下降的區域的大小等適宜變更。噴嘴62的數量或配置可通過進行實驗或模擬來適宜決定。

閥63與噴嘴62連接。閥63設置於腔室10的外部、且為噴嘴62與氣體源65之間。閥63對溫度控制氣體的供給的開始以及供給的停止進行切換。 另外，閥63優選為設為閥63打開時使溫度控制氣體的供給量緩緩增加。例如，閥63可設為所謂的慢啟動閥或慢開閥等。若閥63打開時溫度控制氣體的供給量緩緩增加，則可抑制處理部50的溫度、進而抑制工件100的溫度急劇地變化。因此，可抑制在工件100的面內所形成的有機膜的品質產生偏差。

流量調整部64與閥63連接。流量調整部64設置於腔室10的外部、且為閥63與氣體源65之間。流量調整部64對溫度控制氣體的供給量進行控制。流量調整部64例如可設為質量流量控制器（Mass Flow Controller）等。流量調整部64也可還具有以上所述的閥63的功能。在流量調整部64具有閥63的功能的情況下，可省略閥63。

氣體源65設置於腔室10的外部。氣體源65經由閥63及流量調整部64向噴嘴62供給溫度控制氣體。氣體源65例如可設為高壓儲氣瓶、工廠配管等。溫度控制氣體可設為不易與經加熱的工件100反應的氣體。溫度控制氣體例如為氮氣、二氧化碳（CO2）、稀有氣體等。稀有氣體例如為氬氣或氦氣等。溫度控制氣體的溫度例如可設為室溫（例如25℃）以下。溫度控制氣體可與以上所述的冷卻氣體相同，也可不同。

如上所述，處理部50裝卸自如地設置於腔室10的內部。因此，在面板61以及噴嘴62設置於處理部50的情況下，可在噴嘴62與閥63之間設置連接器66。連接器66進行噴嘴62側的配管與閥63的配管的連接及分離。若設置有連接器66，則將設置有面板61以及噴嘴62的處理部50相對於腔室10的內部進行搬入、搬出時的作業變得容易。

接著，進一步對溫度控制部60的作用及效果進行說明。 圖4是用以對工件100的加熱工藝進行例示的圖表。 如圖4所示，搬入至腔室10的內部的工件100經過升溫工序（1）、加熱處理工序（1）及升溫工序（2）而被加熱至規定的溫度。在加熱處理工序（2）中，將工件100的溫度維持規定的期間，由此例如在基板上形成有機膜。其後，經過對工件100進行冷卻的冷卻工序，加熱處理後的工件100被搬出至腔室10的外部。

圖5是用以對工件100的中央區域的溫度以及工件100的周緣區域的溫度進行例示的圖表。 如上所述，工件100的周緣區域與工件100的中央區域相比容易向外部散熱。因此，如圖5所示，工件100的中央區域的溫度容易變得比工件100的周緣區域的溫度高。在此情況下，工件100的溫度越高，中央區域的溫度與周緣區域的溫度的差越大。例如，與加熱處理工序（1）中的中央區域的溫度與周緣區域的溫度的差T1相比，加熱處理工序（2）中的中央區域的溫度與周緣區域的溫度的差T2變大。在加熱處理工序（2）中，例如在基板上形成有機膜，因此若中央區域的溫度與周緣區域的溫度的差T2變大，則有在工件100的面內所形成的有機膜的品質產生偏差之虞。

由於在本實施方式的加熱處理裝置1設置有溫度控制部60，因此通過向與工件100的中央區域相向的位置供給溫度控制氣體，可使中央區域的溫度與周緣區域的溫度的差變小。因此，可抑制在工件100的面內所形成的有機膜的品質產生偏差。 此外，雖然說明了向與工件100的中央區域相向的位置供給溫度控制氣體的情況，但只要向與工件100的溫度高的區域相向的位置供給溫度控制氣體即可。

在設置有溫度傳感器57的情況下，控制器70可通過基於來自溫度傳感器57的信號對閥63及流量調整部64進行控制，從而對溫度控制氣體的供給時機以及供給量進行控制。

例如，控制器70基於工件100的與面板61相向的中央區域的溫度及工件100的周緣區域的溫度來對閥63進行控制。而且，在中央區域的溫度高於周緣區域的溫度的情況下，控制器70對閥63進行控制，從而從噴嘴62向面板61與處理部50之間供給溫度控制氣體。

另外，控制器70基於中央區域的溫度與周緣區域的溫度的差，使由流量調整部64控制的溫度控制氣體的供給量變化。例如，在溫度差大的情況下增加溫度控制氣體的供給量，在溫度差小的情況下減少溫度控制氣體的供給量。

在未設置有溫度傳感器57的情況下，控制器70可通過基於預先求出的控制條件對閥63及流量調整部64進行控制，從而對溫度控制氣體的供給時機以及供給量進行控制。如上所述，未設置有溫度傳感器57時的控制條件例如可通過如下方式求出，即：對設置有多個溫度傳感器的工件進行加熱，求出加熱工藝中的工件100的溫度，或者通過模擬求出加熱工藝中的工件100的溫度。

例如，控制器70可保存控制程序，所述控制程序包括預先確定的第一加熱部31及第二加熱部32進行加熱的加熱時機、預先確定的閥63供給溫度控制氣體的供給時機以及預先確定的由流量調整部64控制的溫度控制氣體的供給量。而且，控制器70可基於所保存的控制程序，進行被支撐於處理部50的內部的工件100的處理。

圖6是用以對另一實施方式的溫度控制部60a進行例示的示意平面圖。 如圖6所示，溫度控制部60a例如具有面板61、多個噴嘴62、多個閥63、多個流量調整部64及氣體源65。 即，在溫度控制部60a設置有多組的噴嘴62、閥63及流量調整部64。在圖6中進行了例示的溫度控制部60a的情況下，設置有三組的噴嘴62、閥63及流量調整部64。

例如，在工件100的平面尺寸大的情況等下，有時在工件100的中央區域也會進而產生溫度不同的區域。例如，有時工件100的中央區域的中心附近的溫度高於工件100的中央區域的周緣側的溫度。

在此情況下，若設置有多組的噴嘴62、閥63及流量調整部64，則可增加進行溫度控制的區域的數量，因此可進一步抑制工件100的面內的溫度分佈產生偏差。

圖7是用以對另一實施方式的溫度控制部60b進行例示的示意剖面圖。 如圖7所示，溫度控制部60b例如具有面板61a、噴嘴62、閥63、流量調整部64及氣體源65。

面板61a可設為與以上所述的面板61相同。但是，由於在面板61a未設置噴嘴62，因此未設置供噴嘴62插通的孔等。 噴嘴62例如可設置於處理部50的框架51等上。噴嘴62向面板61a與處理部50的上表面之間的間隙供給溫度控制氣體。噴嘴62的數量或配置等可設為與以上所述的溫度控制部60相同。

即使將噴嘴62設置於處理部50側，也可向面板61a與處理部50的上表面之間的間隙供給溫度控制氣體，因此可享有以上所述的溫度控制部60的效果。

圖8是用以對另一實施方式的溫度控制部60c進行例示的示意剖面圖。 如圖8所示，溫度控制部60c例如具有面板61、噴嘴62、閥63、流量調整部64及氣體源65。

在以上所述的溫度控制部60的情況下，面板61及噴嘴62設置於處理部50的上表面側。即，溫度控制部60從工件100的表面側對工件100的溫度進行控制。相對於此，在溫度控制部60c的情況下，面板61及噴嘴62設置於處理部50的下表面側。即，溫度控制部60c從工件100的背面側對工件100的溫度進行控制。

噴嘴62向面板61與處理部50的下表面（下部均熱板53）之間的間隙供給溫度控制氣體。噴嘴62的數量或配置等可設為與以上所述的溫度控制部60相同。

即使將面板61及噴嘴62設置於處理部50的下表面側，也可享有以上所述的溫度控制部60的效果。 此外，也可將面板61及噴嘴62設置於處理部50的上表面側及下表面側。 即，面板61及噴嘴62可設置於處理部50的外部的第一加熱部31側及處理部50的外部的第二加熱部32側中的至少任一者。

圖9是用以對另一實施方式的溫度控制部60d進行例示的示意剖面圖。 圖10是圖9的溫度控制部60d的B-B線方向的示意平面圖。 如圖9及圖10所示，溫度控制部60d例如具有面板61a、噴嘴62a、閥63、流量調整部64及氣體源65。

噴嘴62a呈筒狀，且在面板61a與處理部50的上表面之間延伸。例如，噴嘴62a在處理部50的長邊方向上延伸。在俯視時噴嘴62a的中心線可與處理部50的中心線重疊。在俯視時在噴嘴62a的與中心線交叉的方向的兩側面，可設置多個噴出口。如圖10所示，被供給至噴嘴62a的溫度控制氣體從多個噴出口向面板61a與處理部50的上表面之間的間隙供給。

若從多個噴出口供給溫度控制氣體，則可在廣範圍內供給溫度控制氣體，因此例如容易進行平面尺寸大的工件100的溫度控制。

以上，對實施方式進行了例示。但是，本發明並不限定於這些記述。 本領域技術人員對以上所述的實施方式適宜施加設計變更而得的實施方式也只要具備本發明的特徵，則包含于本發明的範圍。 例如，加熱處理裝置1的形狀、尺寸、配置等並不限定於示例，可適宜變更。

另外，以上所述的各實施方式所包括的各元件可盡可能地組合，將這些組合而得的實施方式也只要包括本發明的特徵，則包含于本發明的範圍。

1:加熱處理裝置 10:腔室 11:開閉門 12:蓋 13:冷卻部 14:配線 14a:連接器 15:橋部 17、18:排氣口 20:排氣部 21:第一排氣部 21a、22a:排氣泵 21b、22b:壓力控制部 22:第二排氣部 30:加熱部 31:第一加熱部 32:第二加熱部 33:加熱器 40:冷卻部 41:噴嘴 42:氣體源 43:氣體控制部 50:處理部 51:框架 52:上部均熱板 53:下部均熱板 54:側部均熱板 55:側部均熱板 56:支撐部 57:溫度傳感器 57a:配線 57b:連接器 58:保持部 60、60a、60b、60c、60d:溫度控制部 61、61a:面板 62、62a:噴嘴 63:閥 64:流量調整部 65:氣體源 66:連接器 70:控制器 100:工件 T1、T2:差 X、Y、Z:方向

圖1是用以對本實施方式的加熱處理裝置進行例示的示意剖面圖。 圖2是用以對處理部的外觀進行例示的示意立體圖。 圖3是圖1的溫度控制部的A-A線方向的示意平面圖。 圖4是用以對工件的加熱工藝進行例示的圖表。 圖5是用以對工件的中央區域的溫度以及工件的周緣區域的溫度進行例示的圖表。 圖6是用以對另一實施方式的溫度控制部進行例示的示意平面圖。 圖7是用以對另一實施方式的溫度控制部進行例示的示意剖面圖。 圖8是用以對另一實施方式的溫度控制部進行例示的示意剖面圖。 圖9是用以對另一實施方式的溫度控制部進行例示的示意剖面圖。 圖10是圖9的溫度控制部的B-B線方向的示意平面圖。

1:加熱處理裝置

10:腔室

11:開閉門

12:蓋

13:冷卻部

14:配線

14a:連接器

15:橋部

17、18:排氣口

20:排氣部

21:第一排氣部

21a、22a:排氣泵

21b、22b:壓力控制部

22:第二排氣部

30:加熱部

31:第一加熱部

32:第二加熱部

33:加熱器

40:冷卻部

41:噴嘴

42:氣體源

43:氣體控制部

50:處理部

51:框架

52:上部均熱板

53:下部均熱板

54:側部均熱板

55:側部均熱板

56:支撐部

57:溫度傳感器

57a:配線

57b:連接器

58:保持部

60:溫度控制部

61:面板

62:噴嘴

63:閥

64:流量調整部

65:氣體源

66:連接器

70:控制器

100:工件

X、Y、Z:方向

Claims (9)

1. 一種加熱處理裝置，其特徵在於，包括：腔室；第一加熱部，設置於所述腔室的內部，且具有至少一個第一加熱器；第二加熱部，設置於所述腔室的內部，且具有至少一個第二加熱器，並且與所述第一加熱部相向；處理部，呈箱狀，且在內部具有支撐工件的空間，並且裝卸自如地設置於所述第一加熱部與所述第二加熱部之間；面板，設置於所述處理部的外部的所述第一加熱部側及所述處理部的外部的所述第二加熱部側中的至少任一者；噴嘴，向所述面板與所述處理部之間供給冷卻氣體；以及閥，與所述噴嘴連接，所述面板設置於與所述工件的中央區域相向的位置，並且所述面板的平面尺寸小於所述處理部的平面尺寸。
2. 如請求項1所述的加熱處理裝置，其中，所述處理部具有：框架，為骨架結構或框體；至少一個板狀的上部均熱板，設置於所述框架的上部；以及至少一個板狀的下部均熱板，設置於所述框架的下部；所述噴嘴向所述面板與所述上部均熱板之間及所述面板與所述下部均熱板之間的至少任一者供給所述冷卻氣體。
3. 如請求項1或2所述的加熱處理裝置，其中，所述閥在打開時使所述冷卻氣體的供給量緩緩增加。
4. 如請求項1或2所述的加熱處理裝置，還包括：流量調整部，與所述閥連接，並對所述冷卻氣體的供給量進行控制；以及控制器，對所述第一加熱部、所述第二加熱部、所述閥及所述流量調整部進行控制；所述控制器保存控制程序，所述控制程序包括預先確定的所述第一加熱部及所述第二加熱部進行加熱的加熱時機、預先確定的所述閥供給所述冷卻氣體的供給時機以及預先確定的由所述流量調整部控制的所述冷卻氣體的供給量，所述控制器基於所保存的所述控制程序，對被支撐於所述處理部的內部的所述工件進行處理。
5. 如請求項3所述的加熱處理裝置，還包括：流量調整部，與所述閥連接，並對所述冷卻氣體的供給量進行控制；以及控制器，對所述第一加熱部、所述第二加熱部、所述閥及所述流量調整部進行控制；所述控制器保存控制程序，所述控制程序包括預先確定的所述第一加熱部及所述第二加熱部進行加熱的加熱時機、預先確定的所述閥供給所述冷卻氣體的供給時機以及預先確定的由所述流量調整部控制的所述冷卻氣體的供給量， 所述控制器基於所保存的所述控制程序，對被支撐於所述處理部的內部的所述工件進行處理。
6. 如請求項1或2所述的加熱處理裝置，還包括：第一溫度傳感器，設置於所述處理部的內部，並對所述工件的與所述面板相向的第一區域的溫度進行檢測；第二溫度傳感器，設置於所述處理部的內部，並對所述工件的與所述第一區域不同的第二區域的溫度進行檢測；以及控制器，基於由所述第一溫度傳感器檢測出的所述第一區域的溫度及由所述第二溫度傳感器檢測出的所述第二區域的溫度來對所述閥進行控制；所述控制器在所述第一區域的溫度高於所述第二區域的溫度時，對所述閥進行控制，從所述噴嘴向所述面板與所述處理部之間供給所述冷卻氣體。
7. 如請求項3所述的加熱處理裝置，還包括：第一溫度傳感器，設置於所述處理部的內部，並對所述工件的與所述面板相向的第一區域的溫度進行檢測；第二溫度傳感器，設置於所述處理部的內部，並對所述工件的與所述第一區域不同的第二區域的溫度進行檢測；以及控制器，基於由所述第一溫度傳感器檢測出的所述第一區域的溫度及由所述第二溫度傳感器檢測出的所述第二區域的溫度來對所述閥進行控制；所述控制器在所述第一區域的溫度高於所述第二區域的溫度 時，對所述閥進行控制，從所述噴嘴向所述面板與所述處理部之間供給所述冷卻氣體。
8. 如請求項6所述的加熱處理裝置，還包括流量調整部，所述流量調整部與所述閥連接，並對所述冷卻氣體的供給量進行控制，所述控制器還對所述流量調整部進行控制，基於所述第一區域的溫度與所述第二區域的溫度的差，使所述冷卻氣體的供給量變化。
9. 如請求項7所述的加熱處理裝置，還包括流量調整部，所述流量調整部與所述閥連接，並對所述冷卻氣體的供給量進行控制，所述控制器還對所述流量調整部進行控制，基於所述第一區域的溫度與所述第二區域的溫度的差，使所述冷卻氣體的供給量變化。