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基板加热装置以及基板处理系统的制作方法

2022-03-13 21:00:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及基板加热装置以及基板处理系统。


背景技术:

2.以往,存在利用红外线等对配置在腔室内的基板进行加热的装置(例如,参照专利文献1)。例如,红外线装置被收纳在腔室内。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2015-141965号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的技术问题
7.然而,由于红外线被照射到腔室内表面,因此腔室因加热而变形或劣化的可能性较高。另外,通过腔室的变色而使腔室内表面的红外线反射率发生变化,从而对基板加热部的输出、基板温度的稳定性造成影响、基板加热时的稳定性受损的可能性较高。
8.鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种能够抑制腔室的变形、劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性的基板加热装置以及基板处理系统。
9.用于解决上述技术问题的方案
10.本发明的一个方式的基板加热装置包括:腔室,在内部形成有能够收纳基板的收纳空间;基板加热部,配置于所述收纳空间,并且能通过红外线加热所述基板;以及隔热板,设置于所述腔室的内表面与所述基板加热部之间,吸收所述红外线,且具有1mm以下的厚度。
11.根据该构成,通过包含设置在腔室的内表面与基板加热部之间的隔热板,能够利用隔热板遮挡朝向腔室的内表面的红外线。朝向腔室的内表面的红外线被隔热板吸收,因此红外线不会直接照射到腔室的内表面。因此,能够抑制腔室因加热而变形或劣化。另外,能够抑制因腔室的变色而导致腔室内表面的红外线反射率变化。因此,能够抑制腔室的变形或劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性。
12.此外,通过隔热板的厚度为1mm以下,与隔热板的厚度超过1mm的情况相比,能够减小隔热板的热容量。因此,隔热板的热饱和较快,热量容易变得均匀。另外,由于隔热板容易冷却,因此维护性优异。进而,有助于隔热板的薄型化及轻量化。
13.在上述基板加热装置中,也可以是所述隔热板设置于涂布有溶液的所述基板的周边。
14.根据该构成,能够利用隔热板遮挡从基板朝向腔室的内表面的烟气(fume),因此能够抑制升华物附着于腔室的内表面。因此,能够抑制由于升华物附着而导致腔室内表面的红外线反射率变化。因此,能够提高基板加热时的稳定性。
15.在上述基板加热装置中,也可以是所述隔热板相对于所述红外线的照射方向隔开
间隔地设置有多个。
16.根据该构成,能够通过多个隔热板阶段性地抑制朝向腔室的内表面的热量,因此能够更有效地抑制腔室因加热而变形或劣化。
17.在上述基板加热装置中,也可以是所述多个隔热板中最靠所述基板侧的面的所述红外线的吸收率高于镜面的吸收率。
18.根据该构成,能够促进基于红外线的吸收的隔热板的加热。由此,能够抑制从基板朝向腔室的内表面的烟气在隔热板的表面被冷却而成为升华物。因此,能够抑制升华物附着于隔热板。
19.在上述基板加热装置中,也可以是所述多个隔热板中最靠所述基板侧的面为黑色。
20.根据该构成,由于利用隔热板有效地吸收红外线,因此能够更有效地促进隔热板的加热。因此,能够更有效地抑制升华物附着于隔热板。
21.在上述基板加热装置中,也可以是所述多个隔热板中最靠所述腔室的内表面侧的面为镜面。
22.根据该构成,能够在多个隔热板中最靠腔室的内表面侧的面反射红外线。由此,与多个隔热板中最靠腔室的内表面侧的面为黑色的情况相比,能够提高腔室内的温度均匀性。进而,由于通过成为镜面而使辐射率下降,因此能够抑制因来自隔热板的再辐射向腔室进行热的传递,能够提高抑制腔室的温度上升的效果。
23.在上述基板加热装置中,所述隔热板也可以是金属制。
24.根据该构成,与隔热板为玻璃的情况相比热饱和较快,热容易变得均匀。
25.在上述基板加热装置中,也可以是所述腔室包括:顶板,位于所述基板的上方;底板,位于所述基板的下方,与所述顶板对置;以及周壁,包围所述基板的周围,所述隔热板分别设置于所述顶板、所述底板以及所述周壁。
26.根据该构成,能够利用隔热板遮挡从基板分别朝向腔室的顶板、底板以及周壁的烟气,因此能够抑制升华物分别向腔室的顶板、底板以及周壁的附着。
27.在上述基板加热装置中,也可以在所述基板上涂布用于形成聚酰亚胺的溶液。
28.根据该构成,在形成聚酰亚胺时,能够抑制腔室的变形或劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性。
29.本发明的一个方式所涉及的基板处理系统的特征在于,包括上述基板加热装置。
30.根据该构成,在基板处理系统中,能够抑制腔室的变形或劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性。
31.发明效果
32.根据本发明,能够提供一种可抑制腔室的变形或劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性的基板加热装置以及基板处理系统。
附图说明
33.图1是第一实施方式的基板加热装置的立体图。
34.图2是第一实施方式的基板加热装置的剖视图。
35.图3是第一实施方式的加热器单元的俯视图。
36.图4是第一实施方式的红外线加热器的俯视图。
37.图5是表示第一实施方式的多个隔热板的支承状态的立体图。
38.图6是表示第二实施方式的隔热部的构成的一例的俯视图。
39.图7是图6的vii-vii剖视图。
40.图8是表示第二实施方式的隔热部的贯通孔的俯视图。
41.图9是表示第二实施方式的中心保持部的一例的图。
42.图10是表示第二实施方式的周边保持部的一例的图。
43.图11是表示第二实施方式的隔热部的构成的另一例的俯视图。
44.图12是图11的xii-xii剖视图。
45.图13是表示第三实施方式的防附着板的俯视图。
46.图14是第四实施方式的基板加热装置的剖视图。
47.图15是第五实施方式的基板加热装置的剖视图。
48.图16是表示实施方式的第一变形例的保持部的图。
49.图17是表示实施方式的第二变形例的隔热部的构成的剖视图。
50.图18是用于说明第一实施例的隔热板的效果的图。
51.图19是用于说明第二实施例的隔热板的效果的图。
52.图20是第三实施例的基板加热时的处理条件的说明图。
53.图21是第三实施例的比较例的基板加热装置的剖视图。
54.图22是第三实施例的实施例1的基板加热装置的剖视图。
具体实施方式
55.以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中,设定xyz正交坐标系,参照该xyz正交坐标系对各部件的位置关系进行说明。将水平面内的规定方向设为x方向,将在水平面内与x方向正交的方向设为y方向,将与x方向及y方向分别正交的方向(即竖直方向)设为z方向。
56.<第一实施方式>
57.<基板加热装置>
58.图1是第一实施方式的基板加热装置1的立体图。
59.如图1所示,基板加热装置1具备腔室2、压力调整部3、气体供给部4、加热器单元6(基板加热部)、块体7、温度检测部9、压力检测部14、气体液化回收部11、冷却部17(参照图2)、隔热部30、遮挡部40、遮挡支承部50以及控制部15。控制部15统一控制基板加热装置1的构成要素。
60.另外,在图1中,用双点划线表示腔室2。
61.<腔室>
62.在腔室2的内部形成有可收纳基板10的收纳空间2s。基板10及加热器单元6被收纳于共用的腔室2。腔室2形成为长方体的箱状。
63.如图2所示,腔室2具有可上下分离的分割结构。腔室2具备:上部结构体21,形成为向下方开口的箱状;下部结构体22,形成为向上方开口的箱状;以及连结部23,以可分离的方式连结上部结构体21和下部结构体22。
64.上部结构体21具备矩形板状的顶板25、和与顶板25的外周缘相连的矩形框状的上部周壁26。
65.下部结构体22具备与顶板25对置的矩形板状的底板27、和与底板27的外周缘相连的矩形框状的下部周壁28。在下部周壁28设置有用于向腔室2内供给惰性气体的闸口(gate)29。
66.例如,当解除上部结构体21与下部结构体22的连结而将上部结构体21分离时,下部结构体22向上方开口。在下部结构体22向上方开口的状态下,可进行基板10的搬入以及搬出。通过在将基板10搬入下部结构体22内之后连结上部结构体21和下部结构体22,可将基板10收纳在密闭空间。例如,通过将上部结构体21和下部结构体22经由密封部件等无间隙地连结,能够提高腔室2内的气密性。
67.<压力调整部>
68.压力调整部3可对腔室2内的压力进行调整。如图1所示,压力调整部3包括与腔室2连接的真空配管3a。真空配管3a是沿z方向延伸的圆筒状的配管。例如,真空配管3a在x方向上隔开间隔地配置有多个。在图1中,仅示出1个真空配管3a。另外,真空配管3a的设置数量没有限定。真空配管3a与腔室2连接即可,真空配管3a的连接部位没有限定。在图2的例子中,抽真空的管线设置于腔室2的底板27(图2中箭头“真空”)。
69.例如,压力调整部3具备泵机构等压力调整机构。压力调整机构具备真空泵13。真空泵13连接至真空配管3a中从与腔室2的连接部(上端部)的相反侧的部分(下端部)延伸的管线。
70.压力调整部3可调整用于形成聚酰亚胺膜(聚酰亚胺)的溶液(以下称为“聚酰亚胺形成用液”)的基板10的收纳空间2s的气氛的压力。例如,聚酰亚胺形成用液包含聚酰胺酸或聚酰亚胺粉末。聚酰亚胺形成用液仅涂布于呈矩形板状的基板10的第一面10a(上表面)。
71.另外,向基板10涂布的涂布物(被处理物)不限定于聚酰亚胺形成用液,只要是用于在基板10形成规定的膜的涂布物即可。
72.另外,压力调整部3可调整收纳空间2s的气氛的压力,但也可以另外在该压力调整部3内设置向收纳空间2s供给氮(n2)、氦(he)、氩(ar)等惰性气体的机构(以下也称为“惰性气体供给机构”)。由此,能够将收纳空间2s调整为所希望的压力条件。
73.另外,如后述的气体供给部4那样,也可以独立于压力调整部3设置有惰性气体供给机构。
74.<气体供给部>
75.气体供给部4可对腔室2的内部气氛的状态进行调整。气体供给部4包括与腔室2连接的气体供给配管4a。气体供给配管4a是沿z方向延伸的圆筒状的配管。例如,气体供给配管4a在x方向上隔开间隔地配置有多个。在图1中,仅示出1个气体供给配管4a。另外,气体供给配管4a的设置数量没有限定。真空配管3a只要与腔室2连接即可,气体供给配管4a的连接部位没有限定。
76.气体供给部4可通过向收纳空间2s供给惰性气体来调整收纳空间2s的状态。气体供给部4向腔室2内供给氮(n2)、氦(he)、氩(ar)等惰性气体。在图2的例子中,n2供给部在腔室2的顶板25以及下部周壁28分别各设置有2个(图2中箭头n2)。另外,气体供给部4也可以在基板降温时供给气体,从而将所述气体用于基板冷却。
77.气体供给部4能够通过供给清洁干燥空气(cda)来调整收纳空间2s的状态。在图2的例子中,cda供给部在腔室的顶板25以及底板27分别各设置有2个(图2中箭头cda)。例如,气体供给部4也可以具备用于去除通过气体供给配管4a内的气体中的微细尘埃的粉尘过滤器和用于去除水分的喷雾过滤器。
78.通过气体供给部4,能够对腔室2的内部气氛的氧浓度进行调整。腔室2的内部气氛的氧浓度(质量基准)越低越优选。具体而言,优选将腔室2的内部气氛的氧浓度设为100ppm以下,更优选设为20ppm以下。
79.例如,在使涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液固化时的气氛中,通过像这样使氧浓度为优选的上限以下,能够容易推进聚酰亚胺形成用液的固化。
80.此外,图2中箭头exh示出为了将腔室2内的气体向腔室2外排出而设置于下部周壁28的排气管线。
81.<加热器单元>
82.如图1所示,加热器单元6配置在腔室2内的上方。如图2所示,加热器单元6被顶板25支承。在加热器单元6与顶板25之间设置有支承加热器单元6的支承部件19。加热器单元6在腔室2内的靠近顶板25处固定于固定位置。加热器单元6的红外线加热器140通过支承部件19悬挂在顶板25上。
83.图3是第一实施方式的加热器单元6的俯视图。图4是第一实施方式的红外线加热器140的俯视图。
84.如图3所示,加热器单元6具备多个(例如本实施方式中为20台)红外线加热器140。多个红外线加热器140可被独立控制。控制部15(参照图1)可对多个红外线加热器140独立地控制。
85.如图1所示,红外线加热器140可通过红外线加热基板10。红外线加热器140可阶段性地加热基板10。例如,基板10的加热温度范围为200℃以上且600℃以下的范围。红外线加热器140配置在基板10的第一面10a(一面)侧。红外线加热器140配置在腔室2的顶板25侧。
86.例如,红外线加热器140的峰波长范围为1.5μm以上且4μm以下的范围。另外,红外线加热器140的峰波长范围不限于上述范围,能够根据要求规格设定在各种范围内。
87.如图4所示,红外线加热器140呈在多处位置弯折的管状。红外线加热器140的外形在俯视时呈矩形状。例如,红外线加热器140的各边的长度为250mm左右。例如,红外线加热器140由石英管形成。
88.红外线加热器140具备直线部组141、弯曲部组142、第一罩部143、第二罩部144、第一导入部145和第二导入部146。
89.直线部组141具备多个(例如,在本实施方式中为9个)直线部141a~141i。直线部141a~141i呈在第一方向v1上具有长度的直管状。直线部141a~141i在与第一方向v1正交(交叉)的第二方向v2上排列配置有多个。多个直线部141a~141i在第二方向v2上实质上隔开相同的间隔u1(中心轴间的间距)而配置。直线部141a、141b、141c、141d、141e、141f、141g、141h、141i从第二方向v2的一侧朝向另一侧依次配置。
90.弯曲部组142具备多个(例如,在本实施方式中为8个)弯曲部142a~142h。弯曲部142a~142h以向外凸出的方式弯折。弯曲部142a~142h连结相邻的2个直线部141a~141i的端部。例如,弯曲部142a连结直线部141a的一端部与直线部141b的一端部。即,弯曲部
142a~142h是以连结红外线加热器140中的相邻的2个直线部141a~141i的端部的方式弯曲的弯曲部。在俯视时,弯曲部142a~142h呈向外凸出的u字管状。弯曲部142a、142b、142c、142d、142e、142f、142g、142h从第二方向v2的一侧朝向另一侧依次配置。
91.第一罩部143和第二罩部144以从外覆盖多个弯曲部142a~142h的方式在第二方向v2上以直线状延伸。
92.第一罩部143从第一方向v1的一侧覆盖4个弯曲部142b、142d、142f、142h。
93.第二罩部144从第一方向v1的另一侧覆盖4个弯曲部142a、142c、142e、142g。
94.第一罩部143与第二方向v2的一侧的直线部141a的一端部连结。第一罩部143呈在第二方向v2上具有长度的直管状。第一罩部143与弯曲部142b、142d、142f、142h之间的间隔u2(中心轴间的间距)被设为与相邻的2个直线部141a~141i之间的间隔u1实质上相同的大小。
95.第二罩部144与第二方向v2的另一侧的直线部141i的一端部连结。第二罩部144呈l字管状。即,第二罩部144具备:在第二方向v2上具有长度的罩主体144a;以及与罩主体144a的一端部连结并且在第一方向v1上具有长度的延伸部144b。第二罩部144与弯曲部142a、142c、142e、142g之间的间隔u3(中心轴间的间距)被设为与相邻的2个直线部141a~141i之间的间隔u1实质上相同的大小。
96.第一导入部145设置于红外线加热器140的一端。第一导入部145配置在红外线加热器140的一边的一侧。具体而言,第一导入部145设置于第一罩部143的一端。第一导入部145的一部分在俯视时进入红外线加热器140的外形内。
97.第二导入部146设置于红外线加热器140的另一端。第二导入部146配置于红外线加热器140的一边的另一侧。第二导入部146在第二方向v2上配置于与第一导入部145相反的一侧。具体而言,第二导入部146设置于第二罩部144中延伸部144b的一端。第二导入部146的一部分在俯视时进入红外线加热器140的外形内。
98.如图3所示,加热器单元6构成为铺设多个(例如本实施方式中为20台)红外线加热器140。
99.加热器单元6具备一对第一红外线加热器组140a和一对第二红外线加热器组140b。第一红外线加热器组140a和第二红外线加热器组140b在第二方向v2上交替铺设配置。
100.第一红外线加热器组140a具备多个(例如本实施方式中为5台)第一红外线加热器140a1~140a5。一对第一红外线加热器组140a具备合计10台第一红外线加热器140a1~140a5。多个第一红外线加热器140a1~140a5沿第一方向v1(一方向)铺设配置。第一红外线加热器140a1、140a2、140a3、140a4、140a5从第一方向v1的一侧朝向另一侧依次配置。
101.第二红外线加热器组140b具备多个(例如本实施方式中为5台)第二红外线加热器140b1~140b5。一对第二红外线加热器组140b具备合计10台第二红外线加热器140b1~140b5。多个第二红外线加热器140b1~140b5沿第一方向v1铺设配置。第二红外线加热器140b1、140b2、140b3、140b4、140b5从与第一方向v1平行的方向的一侧朝向另一侧依次配置。
102.第二红外线加热器140b1~140b5具有在俯视时与第一红外线加热器140a1~140a5相同的形状。第二红外线加热器140b1~140b5具有在俯视时使第一红外线加热器
140a1~140a5反转(180度旋转)的形状。具体而言,第二红外线加热器140b1~140b5具有在俯视时使第一红外线加热器140a1~140a5以其中心为起点右旋(顺时针)旋转180度的形状。
103.<块体>
104.如图1所示,块体7配置在腔室2内的下方。块体7是可固定于腔室2的内表面的块状的部件。块体7配置在基板10的与第一面10a相反侧的第二面10b(下表面)侧。如图2所示,块体7配置在腔室2的底板27侧。块体7呈矩形板状。在块体7设置有从下方支承基板10的支承销8。
105.支承销8可支承基板10的第二面10b。支承销8是沿上下延伸的棒状的部件。支承销8的前端(上端)与基板10的第二面10b抵接。支承销8在与第二面10b平行的方向(x方向以及y方向)上隔开间隔地设置有多个。多个支承销8分别形成为大致相同的长度。多个支承销8的前端配置在与第二面10b平行的面内(xy平面内)。
106.<温度检测部>
107.温度检测部9被配置于收纳空间2s。温度检测部9可检测基板10的温度。例如,温度检测部9是热电偶。温度检测部9安装于支承销8。温度检测部9实质上沿水平方向延伸。温度检测部9的前端与基板10的第二面10b对置。
108.温度检测部9的前端配置在基板10与块体7之间。温度检测部9的前端的位置比块体7更接近基板10。温度检测部9的前端接近基板10的第二面10b。温度检测部9的前端与基板10的第二面10b之间的分离距离被设为在多个温度检测部9的每一个中实质上相同。
109.温度检测部9在x方向和y方向上分别隔开间隔地配置有多个。在本实施方式中,温度检测部9配置有3行3列(即,在x方向上为3个且在y方向上为3个)共计9个。在图2中,表示在x方向上隔开间隔配置的3个温度检测部9。温度检测部9被配置于对基板10设定的多个(例如9个)区域的每一个。温度检测部9的前端作为检测基板10的各区域的温度的传感器发挥功能。
110.另外,温度检测部9的数量不限于9个。温度检测部9的数量可设定为任意的数量。例如,多个温度检测部9优选配置在与基板10的各区域对应的位置。
111.另外,温度检测部9不限于热电偶。例如,温度检测部9也可以是辐射温度计等非接触温度传感器。例如,温度检测部9不限于非接触温度传感器,也可以是接触式温度传感器。
112.<压力检测部>
113.压力检测部14(参照图1)可检测收纳空间2s的压力(以下也称为“腔室内压力”)。例如,压力检测部14的主体部(传感器)被配置在腔室2内。例如,压力检测部14的显示部(压力显示器)被配置在腔室2外。例如,压力检测部14是数字压力传感器。另外,在图1中仅图示了1个压力检测部14,但压力检测部14的数量不限于1个,也可以是多个。
114.<气体液化回收部>
115.如图1所示,气体液化回收部11与压力调整部3(真空泵13)的管线连接。气体液化回收部11被配置于压力调整部3的管线中真空泵13的下游侧。气体液化回收部11可将通过真空配管3a的气体液化,并且能够回收从涂布于基板10的聚酰亚胺形成用液挥发的溶剂。
116.假设在气体液化回收部11被配置于压力调整部3的管线中真空泵13的上游侧的情况下,在上游侧液化的液体有时在之后的减压时被气化,抽真空时间有可能会延迟。相对于
此,根据本实施方式,由于气体液化回收部11被配置于压力调整部3的管线中真空泵13的下游侧,因此在下游侧液化的液体不会在之后的减压时被气化,因此能够避免抽真空时间延迟。
117.<冷却部>
118.冷却部17可冷却腔室2。如图2所示,冷却部17配置在腔室2的构成部件的内部,并且具备可使制冷剂通过的制冷剂通过部18。例如,制冷剂是水等液体。制冷剂通过未图示的泵在制冷剂通过部18中流动。虽然未图示,但在制冷剂通过部18设置有制冷剂的供给口及排出口。此外,制冷剂不限于水等液体。例如,制冷剂也可以是空气等气体。
119.制冷剂通过部18在腔室2设置有多个。在图2的例子中,制冷剂通过部18分别设置于腔室2的顶板25、底板27以及下部周壁28(闸口29)。由此,能够将腔室2的顶板25、底板27以及下部周壁28(闸口29)各自的温度保持为恒定。
120.此外,制冷剂通过部18可以设置在腔室2的所有壁部。
121.<隔热部>
122.如图2所示,隔热部30配置在腔室2的内表面与加热器单元6之间。隔热部30设置于涂布有聚酰亚胺形成用液的基板10的周边。隔热部30具备多个隔热板31。隔热部30是在其厚度方向上隔开间隔地配置有多个隔热板31的结构体。例如,多个隔热板31的配置间隔被设定为可容许各隔热板31的热膨胀的大小。在本实施方式中,隔热部30具备3片隔热板31。隔热板31可吸收红外线。例如,隔热板31由不锈钢(sus)等金属形成。
123.3片隔热板31分别具有大致相同的厚度。各隔热板31具有整体一样的厚度。隔热板31具有1mm以下的厚度。例如,隔热板31的厚度为0.3mm以上1mm以下。
124.从减小隔热板31的热容量的观点出发,优选将隔热板31的厚度设为0.5mm以下,进一步优选设为0.3mm以下。另外,隔热板31的厚度的下限值不限于上述,只要设定在可确保隔热板31的强度、刚性的范围内即可。
125.隔热部30在腔室2设置有多个。在图2的例子中,隔热部30以分别面对腔室2的顶板25、上部周壁26、底板27(块体7)及下部周壁28(闸口29)的方式设置。由此,能够防止来自加热器单元6的红外线直接照射到腔室2的顶板25、上部周壁26、底板27以及下部周壁28(闸口29)。
126.虽未图示,但在面对腔室2的顶板25的隔热部30,在与支承部件19重叠的部分形成有贯通孔。另一方面,在面向底板27(块体7)的隔热部30,在与支承销8重叠的部分形成有贯通孔。
127.3片隔热板31相对于红外线的照射方向v1隔开间隔地设置。与腔室2的顶板25、底板27面对的3片隔热板31相对于红外线的照射方向v1大致平行地隔开间隔设置。与腔室2的上部周壁26、下部周壁28面对的3片隔热板31以相对于红外线的照射方向v1大致正交的方式水平地隔开间隔设置。
128.以下,将3片隔热板31中、设置于最靠基板10侧的称作“第一隔热板31a”,将设置于最靠室2的内表面侧的称作“第二隔热板31b”,将设置于第一隔热板31a与第二隔热板31b之间的称作“第三隔热板31c”(参照图5)。
129.第一隔热板31a与基板10、遮挡部40等隔开间隔地配置。例如,第一隔热板31a与遮挡部40的间隔被设定为可容许第一隔热板31a、遮挡部40的热膨胀的大小。
130.第一隔热板31a的基板10侧的面31f1(以下也称为“内侧面31f1”)是3片隔热板31中最靠基板10侧的面。第一隔热板31a的内侧面31f1与镜面相比红外线的吸收率较高。第一隔热板31a的内侧面31f1为黑色。例如,第一隔热板31a的内侧面31f1是用阳极氧化覆膜处理将不锈钢板(sus板)的一面进行黑色化而得到的。另外,第一隔热板31a的内侧面31f1不限于此,也可以用黑色涂料、炭黑、或者类金刚石镀膜(dlc)等进行黑色化。
131.第二隔热板31b与腔室2的内表面隔开间隔地配置。例如,腔室2的内表面与第二隔热板31b的间隔被设定为可容许腔室2的内表面、第二隔热板31b的热膨胀的大小。
132.第二隔热板31b的腔室2的内表面侧的面31f2(以下也称为“外侧面31f2”)是3片隔热板31中最靠腔室2的内表面侧的面。第二隔热板31b的外侧面31f2为镜面。第二隔热板31b的外侧面31f2被实施镜面加工。具体而言,第二隔热板31b的外侧面31f2的表面粗糙度ra为0.1μm左右,rz为1.2μm左右。
133.如图5所示,隔热部30通过连结部70固定于腔室2的内表面的固定位置。连结部70包括螺栓等连结部件71、72(第一连结部件71以及第二连结部件72)。构成隔热部30的多个隔热板31通过连结部70以隔开规定的间隔的状态被支承。
134.在图5的例子中,示出面对腔室2的下部周壁28的3片隔热板31的支承状态。例如,3片隔热板31通过螺栓等第一连结部件71分别以隔开间隔的状态被支承。例如,第二隔热板31b通过螺栓等第二连结部件72以与腔室2的内表面隔开间隔的状态被支承。
135.<遮挡部>
136.遮挡部40设置在基板10与加热器单元6之间。遮挡部40以从上方覆盖基板10的方式配置。遮挡部40是透过红外线且遮挡基板加热时的升华物的矩形板状的遮挡板。遮挡部40以相对于红外线的照射方向j1大致正交的方式水平地配置。例如,遮挡部40由石英玻璃形成。另外,遮挡部40不限于石英玻璃,能够根据要求规格由各种材料形成。
137.<遮挡支承部>
138.遮挡支承部50设置在基板10与加热器单元6之间。遮挡支承部50具备支承遮挡部40的多个遮挡支承体51、52。多个遮挡支承体51、52各自是共用的。
139.遮挡支承体51、52以相对于红外线的照射方向j1交叉的方式延伸。遮挡支承体51、52相对于红外线的照射方向j1大致正交,且各自相对于遮挡部40的x方向端的两边大致平行地延伸。遮挡支承体51、52在y方向上呈直线状延伸。遮挡支承体51、52具有圆柱状。另外,遮挡支承体51、52的形状不限于圆柱状,也可以是矩形板状等其他形状。
140.如图2所示,遮挡部40被多个遮挡支承体51、52支承。多个遮挡支承体51、52是设置于遮挡部40的一端(x方向的第一边)的第一遮挡支承体51、和设置于遮挡部40的另一端(在x方向上与第一边相对的第二边)的第二遮挡支承体52。
141.第一遮挡支承体51及第二遮挡支承体52各自的两端部分别支承于下部周壁28的y方向两侧面。第一遮挡支承体51和第二遮挡支承体52被设置为彼此大致相同的高度。在本实施方式中,遮挡部40仅由第一遮挡支承体51及第二遮挡支承体52这两个支承。第一遮挡支承体51及第二遮挡支承体52的间隔(x方向的间隔)大于基板10的长度方向的长度。
142.<作用效果>
143.如上所述,根据本实施方式,基板加热装置1包括:腔室2,在内部形成有可收纳基板10的收纳空间2s;加热器单元6,配置于收纳空间2s,并且可利用红外线对基板10进行加
热;以及隔热板31,设置于腔室2的内表面与加热器单元6之间,吸收红外线且具有1mm以下的厚度。
144.根据该构成,通过包含设置于腔室2的内表面与加热器单元6之间的隔热板31,能够利用隔热板31遮挡朝向腔室2的内表面的红外线。朝向腔室2的内表面的红外线被隔热板31吸收,因此红外线不会直接照射到腔室2的内表面。因此,能够抑制腔室2因加热而变形或劣化。另外,能够抑制腔室2内表面的红外线反射率因腔室2的变色而变化。因此,能够抑制腔室2的变形或劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性。
145.除此之外,通过使隔热板31的厚度为1mm以下,与隔热板31的厚度超过1mm的情况相比能够减小隔热板31的热容量。因此,隔热板31的热饱和较快,热容易变得均匀。另外,隔热板31容易冷却,因此维护性优异。进而,有助于隔热板31的薄型化及轻量化。
146.在本实施方式中,隔热板31设置于涂布有溶液的基板10的周边,从而起到以下的效果。
147.由于能够利用隔热板31遮挡从基板10朝向腔室2的内表面的烟气,因此能够抑制升华物附着于腔室2的内表面。因此,能够抑制腔室2内表面的红外线反射率因升华物附着而变化。因此,能够提高基板加热时的稳定性。
148.在本实施方式中,隔热板31相对于红外线的照射方向j1隔开间隔地设置有多个,从而起到以下的效果。
149.通过多个隔热板31能够阶段性地抑制朝向腔室2的内表面的热量,因此能够更有效地抑制腔室2因加热而变形或劣化。
150.在本实施方式中,多个隔热板31中最靠基板10侧的面31f1与镜面相比红外线的吸收率较高,从而起到以下的效果。
151.能够促进基于红外线的吸收的隔热板31的加热。由此,能够抑制从基板10朝向腔室2的内表面的烟气在隔热板31的表面被冷却而成为升华物。因此,能够抑制升华物附着于隔热板31。
152.在本实施方式中,多个隔热板31中最靠基板10侧的面31f1为黑色,从而起到以下的效果。
153.由于利用隔热板31有效地吸收红外线,因此能够更有效地促进隔热板31的加热。因此,能够更有效地抑制升华物附着于隔热板31。
154.在本实施方式中,多个隔热板31中最靠腔室2的内表面侧的面31f2为镜面,从而起到以下的效果。
155.能够在多个隔热板31中最靠腔室2的内表面侧的面31f2反射红外线。由此,与多个隔热板31中最靠腔室2的内表面侧的面31f2为黑色的情况相比,能够提高腔室2内的温度均匀性。进而,由于通过成为镜面而辐射率下降,因此能够抑制由于来自隔热板31的再辐射而向腔室2的热传递,能够提高抑制腔室2的温度上升的效果。
156.在本实施方式中,隔热板31为金属制,从而起到以下的效果。
157.与隔热板31为玻璃的情况相比,热饱和较快,热容易变得均匀。
158.在本实施方式中,腔室2包括:顶板25,位于基板10的上方;底板27,位于基板10的下方,与顶板25对置;以及周壁26、28,包围基板10的周围,隔热板31分别设置于顶板25、底板27以及周壁26、28,从而起到以下的效果。
159.由于能够利用隔热板31遮挡从基板10分别朝向腔室2的顶板25、底板27以及周壁26、28的烟气,因此能够抑制升华物分别向腔室2的顶板25、底板27以及周壁26、28的附着。
160.在本实施方式中,通过在基板10涂布用于形成聚酰亚胺的溶液,从而起到以下的效果。
161.根据该构成,在形成聚酰亚胺时,能够抑制腔室2的变形或劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性。
162.<第二实施方式>
163.接着,使用图6至图12对本发明的第二实施方式进行说明。
164.在第二实施方式中,相对于第一实施方式,隔热部的构成(隔热板的配置)尤其不同。在图6至图12中,对与第一实施方式相同的构成标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
165.图6是表示第二实施方式的隔热部的构成的一例的俯视图。图6表示设置在腔室的底板侧的隔热部(以下也称为“底板侧隔热部”)的例子。图6是从上方观察底板侧隔热部的图。
166.底板侧隔热部230a以面向底板27(块体7)的方式设置。在底板侧隔热部230a中,在与支承销8重叠的部分形成有贯通孔235(参照图8)。底板侧隔热部230a具备多个隔热板231a(以下也称为“底板侧隔热板231a”)。底板侧隔热部230a是使多个底板侧隔热板231a重叠而配置成高度不同的结构体。底板侧隔热部230a整体形成为俯视时在x方向上具有长度的矩形状。
167.如图7所示,例如,多个底板侧隔热板231a的重叠量231w1(俯视时相互重叠的部分的最大宽度)被设定为15mm以上20mm以下。例如,多个底板侧隔热板231a的高度差的间隔231w2被设定为可容许各底板侧隔热板231a的热膨胀的大小。例如,高度差的间隔231w2被设定为5mm左右。如图6所示,在本实施方式中,底板侧隔热部230a具备24片底板侧隔热板231a。24片底板侧隔热板231a分别具有大致相同的矩形形状的外形。
168.底板侧隔热部230a具有上段、中段以及下段的三段结构。以下,将底板侧隔热部230a中的设置于上段(最靠基板10侧)的部分称为“底板侧上段隔热部”,将设置于下段(最底板27侧)的部分称为“底板侧下段隔热部”,将设置于中段(底板侧上段隔热部与底板侧下段隔热部之间)的部分称为“底板侧中段隔热部”。
169.底板侧上段隔热部230a1具备4片底板侧隔热板231a1(以下也称为“底板侧上段隔热板231a1”)。4片底板侧上段隔热板231a1设置在底板侧隔热部230a的y方向中央侧,在x方向上隔开间隔地配置。
170.底板侧下段隔热部230a2具备12片底板侧隔热板231a2(以下也称为“底板侧下段隔热板231a2”)。12片底板侧下段隔热板231a2具有:设置在底板侧隔热部230a的y方向中央侧且在x方向上隔开间隔配置的4片;设置在底板侧隔热部230a的 y方向侧且在x方向上隔开间隔配置的4片;以及设置在底板侧隔热部230a的-y方向侧且在x方向上隔开间隔配置的4片。
171.y方向中央侧的底板侧下段隔热板231a2的x方向端部在俯视时与底板侧上段隔热板231a1的x方向端部相互重叠。
172. y方向侧的底板侧下段隔热板231a2的-y方向端部在俯视时与底板侧上段隔热板
231a1的 y方向端部相互重叠。
[0173]-y方向侧的底板侧下段隔热板231a2的 y方向端部在俯视时与底板侧上段隔热板231a1的-y方向端部相互重叠。
[0174]
底板侧中段隔热部230a3具备8片底板侧隔热板231a3(以下也称为“底板侧中段隔热板231a3”)。8片底板侧中段隔热板231a3具有:设置于底板侧隔热部230a的 y方向侧且在x方向上隔开间隔配置的4片;以及设置于底板侧隔热部230a的-y方向侧且在x方向上隔开间隔配置的4片。
[0175]
y方向侧的底板侧中段隔热板231a3的-y方向角部在俯视时与底板侧上段隔热板231a1的 y方向角部相互重叠。 y方向侧的底板侧中段隔热板231a3的x方向端部在俯视时与 y方向侧的底板侧下段隔热板231a2的x方向端部相互重叠。 y方向侧的底板侧中段隔热板231a3的-y方向端部在俯视时与y方向中央侧的底板侧下段隔热板231a2的 y方向端部相互重叠。
[0176]-y方向侧的底板侧中段隔热板231a3的 y方向角部在俯视时与底板侧上段隔热板231a1的-y方向角部相互重叠。-y方向侧的底板侧中段隔热板231a3的x方向端部在俯视时与-y方向侧的底板侧下段隔热板231a2的x方向端部相互重叠。-y方向侧的底板侧中段隔热板231a3的 y方向端部在俯视时与y方向中央侧的底板侧下段隔热板231a2的-y方向端部相互重叠。
[0177]
各底板侧隔热板231a在俯视时与支承销8重叠的部分具有贯通孔235。贯通孔235在俯视时具有u字形状(参照图8)。
[0178]
各底板侧隔热板231a由其中心1点和其周边(外周)8点保持。以下,也将保持底板侧隔热板231a的中心的部件称为“中心保持部”,将保持底板侧隔热板231a的周边的部件称为“周边保持部”。
[0179]
图9是表示第二实施方式的中心保持部的一例的图。
[0180]
如图9所示,中心保持部280a可进行底板侧隔热板231a的中心定位(固定底板侧隔热板231a的中心部分)。中心保持部280a具备螺栓281、一对螺母282、283和筒状的间隔件284。
[0181]
例如,螺栓281是六角带孔螺栓。螺栓281具有可安装于腔室2的内表面的头部281a、和可供螺母282、283螺合的外螺纹部281b。例如,在腔室2的内表面设置有可插入头部281a的六角孔的安装杆部202a。
[0182]
例如,螺母282、283是带凸缘的螺母。一对螺母282、283在与螺栓281的外螺纹部281b螺合的状态下,隔着底板侧隔热板231a相互对置。
[0183]
在间隔件284插通有螺栓281的外螺纹部281b。例如,间隔件284的长度可根据底板侧隔热板231a的设置位置而变更。
[0184]
例如,首先,在腔室2的规定面上固定螺栓281。接着,将适合于底板侧隔热板231a的设置位置的长度的间隔件284插通于螺栓281的外螺纹部281b。接着,使一方的螺母282与螺栓281的外螺纹部281b螺合,与间隔件284的上端抵接。接着,将螺栓281的外螺纹部281b插通于底板侧隔热板231a的贯通孔,使底板侧隔热板231a的下表面与一方的螺母282的凸缘部抵接。接着,使另一方螺母283与螺栓281的外螺纹部281b螺合,使另一方螺母283的凸缘部与底板侧隔热板231a的上表面抵接。例如,以规定扭矩拧紧另一方螺母283,用一对螺
母282、283的凸缘部夹入底板侧隔热板231a。由此,能够进行底板侧隔热板231a的中心定位(固定底板侧隔热板231a的中心部分)。
[0185]
图10是表示第二实施方式的周边保持部的一例的图。
[0186]
如图10所示,周边保持部280b能够从下方支承底板侧隔热板231a的中心以外的部分。周边保持部280b具备螺栓285、螺母286、筒状的间隔件287以及环状的套环288。
[0187]
例如,螺栓285是六角带孔螺栓。螺栓285具有可安装于腔室2的内表面的头部285a、和可供螺母286螺合的外螺纹部285b。例如,在腔室2的内表面设置有可插入头部285a的六角孔的安装杆部202a。
[0188]
例如,螺母286是带凸缘的螺母。螺母286在与螺栓285的外螺纹部285b螺合的状态下,隔着底板侧隔热板231a与套环288对置。
[0189]
在间隔件287插通有螺栓285的外螺纹部285b。例如,间隔件287的长度可根据底板侧隔热板231a的设置位置而变更。
[0190]
在套环288插通有螺栓285的外螺纹部285b。例如,套环288的外形与螺母286的凸缘部的外形大致相同。
[0191]
例如,首先,在腔室2的规定面上固定螺栓285。接着,将适合于底板侧隔热板231a的设置位置的长度的间隔件287插通于螺栓285的外螺纹部285b。接着,将套环288插通至螺栓285的外螺纹部285b,与间隔件287的上端抵接。接着,将螺栓285的外螺纹部285b插通于底板侧隔热板231a的贯通孔,将底板侧隔热板231a的下表面抵接于套环288。接着,将螺母286与螺栓285的外螺纹部285b螺合,在底板侧隔热板231a的上表面隔开间隙286w地配置螺母286的凸缘部。由此,能够从下方支承底板侧隔热板231a的中心以外的部分。
[0192]
例如,间隙286w的大小被设定为1mm左右。由此,能够设为将0.3mm左右的厚度的底板侧隔热板231a放过的结构。另外,间隙286w的大小不限于上述大小,可根据底板侧隔热板231a的厚度进行变更,只要设定为可容许底板侧隔热板231a的热膨胀的大小即可。
[0193]
图11是表示第二实施方式的隔热部的构成的另一例的俯视图。图11表示设置在腔室的顶板侧的隔热部(以下也称为“顶板侧隔热部”)的例子。图11相当于从下方观察顶板侧隔热部的图。
[0194]
顶板侧隔热部230b以面向腔室2的顶板25的方式设置。在顶板侧隔热部230b,在与支承部件19重叠的部分形成有贯通孔236。顶板侧隔热部230b具备多个隔热板231b(以下也称为“顶板侧隔热板231b”)。顶板侧隔热部230b是使多个顶板侧隔热板231b重叠而配置成高度不同的结构体。顶板侧隔热部230b作为整体形成为俯视时在x方向上具有长度的矩形形状。
[0195]
如图12所示,例如,多个顶板侧隔热板231b的重叠量231w1(俯视时相互重叠的部分的最大宽度)被设定为15mm以上20mm以下。例如,多个顶板侧隔热板231b的高度差的间隔231w2被设定为可容许各顶板侧隔热板231b的热膨胀的大小。例如,高度差的间隔231w2被设定为5mm左右。如图11所示,在本实施方式中,顶板侧隔热部230b具备15片顶板侧隔热板231b。15片顶板侧隔热板231b分别具有大致相同的矩形形状的外形。
[0196]
顶板侧隔热部230b具有上段、中段以及下段的三段结构。以下,将顶板侧隔热部230b中设置于上段(最靠顶板25侧)的部分称为“顶板侧上段隔热部”,将设置于下段(最靠基板10侧)的部分称为“顶板侧下段隔热部”,将设置于中段(顶板侧上段隔热部与顶板侧下
段隔热部之间)的部分称为“顶板侧中段隔热部”。
[0197]
顶板侧上段隔热部230b1具备8片顶板侧隔热板231b1(以下也称为“顶板侧上段隔热板231b1”)。8片顶板侧上段隔热板231b1具有:设置在顶板侧隔热部230b的y方向中央侧且在x方向上隔开间隔配置的2片;设置在顶板侧隔热部230b的 y方向侧且在x方向上隔开间隔配置的3片;以及设置在顶板侧隔热部230b的-y方向侧且在x方向上隔开间隔配置的3片。
[0198]
顶板侧下段隔热部230b2具备3片顶板侧隔热板231b2(以下也称为“顶板侧下段隔热板231b2”)。3片顶板侧下段隔热板231b2设置在顶板侧隔热部230b的y方向中央侧,在x方向上隔开间隔地配置。
[0199]
顶板侧下段隔热板231b2的x方向端部在俯视时与y方向中央侧的顶板侧上段隔热板231b1的x方向端部相互重叠。
[0200]
顶板侧下段隔热板231b2的 y方向端部在俯视时与 y方向侧的顶板侧上段隔热板231b1的-y方向端部相互重叠。
[0201]
顶板侧下段隔热板231b2的-y方向端部在俯视时与-y方向侧的顶板侧上段隔热板231b1的 y方向端部相互重叠。
[0202]
顶板侧中段隔热部230b3具备4片顶板侧隔热板231b3(以下也称为“顶板侧中段隔热板231b3”)。4片顶板侧中段隔热板231b3具有:设置于顶板侧隔热部230b的 y方向侧且在x方向上隔开间隔地配置的2片;以及设置于顶板侧隔热部230b的-y方向侧且在x方向上隔开间隔地配置的2片。
[0203]
y方向侧的顶板侧中段隔热板231b3的-y方向角部在俯视时与顶板侧下段隔热板231b2的 y方向角部相互重叠。 y方向侧的顶板侧中段隔热板231b3的x方向端部在俯视时与 y方向侧的顶板侧上段隔热板231b1的x方向端部相互重叠。 y方向侧的顶板侧中段隔热板231b3的-y方向端部在俯视时与y方向中央侧的顶板侧上段隔热板231b1的 y方向端部相互重叠。
[0204]-y方向侧的顶板侧中段隔热板231b3的 y方向角部在俯视时与顶板侧下段隔热板231b2的-y方向角部相互重叠。-y方向侧的顶板侧中段隔热板231b3的x方向端部在俯视时与-y方向侧的顶板侧上段隔热板231b1的x方向端部相互重叠。-y方向侧的顶板侧中段隔热板231b3的 y方向端部在俯视时与y方向中央侧的顶板侧上段隔热板231b1的-y方向端部相互重叠。
[0205]
各顶板侧隔热板231b在俯视时与支承部件19重叠的部分具有贯通孔236。贯通孔236在俯视时具有圆形状。
[0206]
各顶板侧隔热板231b由其中心1点和其周边12点保持。各顶板侧隔热板231b的中心由中心保持部保持。各底板侧隔热板231b的周边由周边保持部保持。例如,顶板侧隔热部230b的保持部也可以使用与上述的底板侧隔热部230a的保持部280a、280b共用的保持部。另外,保持部280a、280b不限于底板侧隔热板231a以及顶板侧隔热板231b,可应用于全部隔热板。
[0207]
图12是图11的xii-xii剖视图。在图12中,一并示出气体(例如n2)的流动。图中箭头n2表示气体的流动方向。
[0208]
如图12所示,多个顶板侧隔热板231b以相对于来自顶板25(上方)的气体的供给方
向(竖直向下)大致正交的方式水平地配置。例如,从上方供给的气体朝向顶板侧上段隔热板231b1向下方流动后,沿着顶板侧上段隔热板231b1的上表面向外流动。之后,气体沿着顶板侧中段隔热板231b3的上表面向外流动。之后,气体的一部分沿着另一顶板侧上段隔热板231b1的上表面向外流动。另一方面,气体的另一部分沿着顶板侧下段隔热板231b2的上表面向外流动。
[0209]
如上所述,根据本实施方式,多个隔热板231a(231b)重叠配置为高度不同,从而起到以下的效果。
[0210]
由于腔室2的内表面不露出,因此能够抑制升华物附着于腔室2的内表面。因此,能够抑制腔室2内表面的红外线反射率因升华物附着而变化。由此,能够提高基板加热时的稳定性。
[0211]
在本实施方式中,隔热板231a(231b)的中心部分由中心保持部280a固定。隔热板231a(231b)的中心以外的部分被周边保持部280b仅从厚度方向的一方支承。通过以上的构成,从而起到以下的效果。
[0212]
能够进行隔热板231a(231b)的中心定位的同时,允许隔热板231a(231b)的热膨胀。
[0213]
<第三实施方式>
[0214]
接着,使用图13对本发明的第三实施方式进行说明。
[0215]
在第三实施方式中,相对于第一实施方式,腔室的底板上的形态尤其不同。在图13中,对与第一实施方式相同的构成标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
[0216]
图13是表示第三实施方式的防附着板的俯视图。
[0217]
如图13所示,在腔室2的底板27,为了防止升华物附着于腔室2的内表面而设置有防附着板389。防附着板389设置于底板27的上表面。防附着板389在俯视时呈在y方向上具有长度的长方形状。防附着板389在x方向上隔开间隔地配置有多个。例如,防附着板389是具有0.1mm左右的厚度的sus板。
[0218]
如上所述,根据本实施方式,通过将防附着板389设置于底板27的上表面,从而起到以下的效果。
[0219]
由于设置有防附着板389的部分的底板27的上表面不露出,因此能够防止升华物附着于底板27的上表面。除此之外,能够抑制升华物向防附着板389的上表面的附着。
[0220]
<第四实施方式>
[0221]
接着,使用图14对本发明的第四实施方式进行说明。
[0222]
在第四实施方式中,相对于第一实施方式,气体的流动方向尤其不同。在图14中,对与第一实施方式相同的构成标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
[0223]
图14是第四实施方式的基板加热装置的剖视图。
[0224]
如图14所示,n2供给部在腔室2的顶板25设置有4个(图14中箭头n2)。抽真空的管线在腔室2的底板27设置有1个(图14中箭头“真空”)。例如,抽真空的管线配置于腔室2的底板27中央。隔热板431(隔热部430)与腔室2的内表面隔开间隔地配置。在腔室2的内表面与隔热板431之间形成有气体的流路。
[0225]
图14中箭头f1表示通过腔室2的内表面与隔热板431之间的气体的流动方向。例如,从上方供给的气体在腔室2的顶板25与顶板侧的隔热板431之间向外流动。之后,气体在
腔室2的周壁26、28与周壁侧的隔热板431之间向下流动。之后,气体在腔室2的底板27与底板侧的隔热板431之间向内流动。之后,气体流向抽真空的管线。在本实施方式中,从上方供给的气体以沿腔室2的内表面的方式流动后,向腔室2的外部排出。
[0226]
图14中箭头g1表示基板加热时的升华物的流动方向。例如,来自基板10的上表面10a的升华物在基板10与遮挡部40之间向外流动。之后,升华物在周壁侧的隔热板431与基板10之间向下方流动。之后,升华物在底板侧的隔热板431与基板10之间向内流动。之后,升华物流向抽真空的管线。
[0227]
如上所述,根据本实施方式,通过使气体在腔室2的内表面与隔热板431之间流动,从而起到以下的效果。
[0228]
由于能够抑制升华物滞留在腔室2的内表面与隔热板431之间,因此能够抑制升华物向腔室2的内表面的附着。
[0229]
在本实施方式中,通过抽真空的同时使气体从腔室2的顶板25侧向下流动,从而起到以下的效果。
[0230]
能够抑制升华物附着于腔室2的顶板25。因此,在清扫时不需要装卸红外线加热器140,能够抑制维护需要过度的时间的情况。此外,通过从腔室2的顶板25供给气体并从底板27进行排气,从而通过下降流的效果降低异物的卷起,使得腔室2的内部的颗粒减少。
[0231]
<第五实施方式>
[0232]
接着,使用图15对本发明的第五实施方式进行说明。
[0233]
在第五实施方式中,相对于第四实施方式,抽真空管线的构成尤其不同。在图15中,对与第一实施方式以及第四实施方式相同的构成标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
[0234]
图15是第五实施方式的基板加热装置的剖视图。
[0235]
如图15所示,在抽真空的管线设置有升华物回收部590。例如,升华物回收部590构成为可相对于抽真空的线进行装卸。升华物回收部590被配置于抽真空的管线中真空泵13的上游侧。升华物回收部590形成为可回收进入抽真空的管线的升华物的箱状。例如,在升华物回收部590的内部设置有多个翅片591。例如,在升华物回收部590的外部设置有可冷却升华物回收部590的冷却部592。例如,冷却部592也可以包括可使水等制冷剂流通的配管。
[0236]
阀595被配置于抽真空的管线中升华物回收部590的下游侧。以下,在抽真空的管线中,将从腔室2的底部向下方延伸的部分设为“第一管线”,将从第一管线的下端向侧方延伸的部分设为“第二管线”。升华物回收部590与第一管线连接。阀595与第二管线连接。
[0237]
如上所述,根据本实施方式,通过在抽真空的管线设置有升华物回收部590,从而起到以下的效果。
[0238]
能够通过升华物回收部590回收欲通过抽真空的管线的升华物。由此,能够抑制升华物附着于抽真空的管线中升华物回收部590的下游侧的部分。
[0239]
在本实施方式中,升华物回收部590构成为相对于抽真空的管线可进行装卸,从而起到以下的效果。
[0240]
由于能够在将升华物回收部590从抽真空的管线拆下的状态下进行清洗等,因此升华物回收部590的维护性提高。
[0241]
在本实施方式中,在升华物回收部590的内部设置有多个翅片591,从而起到以下
的效果。
[0242]
除了升华物回收部590的内表面之外,还能够使升华物附着于多个翅片591的表面,因此升华物的附着效率提高。
[0243]
在本实施方式中,在升华物回收部590的外部设置有可冷却升华物回收部590的冷却部592,从而起到以下的效果。
[0244]
由于能够冷却升华物回收部590,因此升华物的附着效率提高。
[0245]
在本实施方式中,阀595被配置于抽真空的管线中升华物回收部590的下游侧,从而起到以下的效果。
[0246]
由于能够通过升华物回收部590回收欲通过抽真空的管线的升华物,因此能够抑制升华物向阀595的附着。
[0247]
在本实施方式中,升华物回收部590与第一管线连接。阀595与第二管线连接。通过以上的构成,从而起到以下的效果。
[0248]
假设在阀设置于腔室的下表面正下方的情况下,在通过抽真空的管线回收升华物时升华物附着于阀的可能性较高。相对与此,根据本实施方式,阀595与第二管线连接,从而阀595远离腔室的下表面正下方,因此能够更有效地抑制升华物附着于阀595。
[0249]
<变形例>
[0250]
另外,在上述的例子中示出的各构成部件的各种形状、组合等是一例,且可基于设计要求等进行各种变更。
[0251]
在上述实施方式中,基板加热部是具备多个红外线加热器的加热器单元,但不限于此。例如,基板加热部也可以是单一的红外线加热器。
[0252]
在上述实施方式中,隔热板的厚度为1mm以下,但不限于此。例如,隔热板的厚度也可以超过1mm。例如,隔热板的厚度不限于上述范围,可以设定在促进隔热板的加热、抑制升华物向隔热板的附着的范围内。例如,隔热板的厚度能够根据要求规格而变更。
[0253]
在上述实施方式中,隔热板设置于涂布有溶液的基板的周边,但不限于此。例如,隔热板也可以设置在未涂布溶液的基板的周边。例如,隔热板设置在腔室的内表面与基板加热部之间即可。
[0254]
在上述实施方式中,隔热板相对于红外线的照射方向隔开间隔地设置有多个,但不限于此。例如,隔热板也可以相对于红外线的照射方向仅设置1片。例如,隔热板的设置数量可以根据要求规格而变更。
[0255]
在上述实施方式中,多个隔热板中最靠基板侧的面与镜面相比红外线的吸收率较高,但不限于此。例如,多个隔热板中最靠基板侧的面也可以是镜面的红外线的吸收率以下。例如,隔热板的红外线的吸收率能够根据要求规格而变更。
[0256]
在上述实施方式中,多个隔热板中最靠基板侧的面为黑色,但不限于此。例如,隔热板的颜色不限于黑色,能够根据要求规格采用各种颜色。
[0257]
在上述实施方式中,通过将多个隔热板中最靠基板侧的面设为黑色从而使红外线的吸收率高于镜面,但不限于此。例如,也可以通过使多个隔热板中最靠基板侧的面设为粗糙来使红外线的吸收率高于镜面。例如,也可以通过对隔热板的表面实施喷砂处理,使隔热板的表面比镜面粗糙,从而增加表面积来提高红外线的吸收率。例如,基于喷砂处理的隔热板的表面粗糙度可以将ra设为0.4μm以上且6.3μm以下,将rz设为1.6μm以上且25μm以下。
[0258]
在上述实施方式中,多个隔热板中最靠腔室的内表面侧的面为镜面,但不限于此。例如,多个隔热板中最靠腔室的内表面侧的面也可以为黑色。例如,隔热板的表面的形态能够根据要求规格而变更。
[0259]
在上述实施方式中,隔热板为金属制,但不限于此。例如,隔热板也可以是玻璃。例如,隔热板能够根据要求规格而采用各种材料。
[0260]
在上述实施方式中,腔室包括:顶板,位于基板的上方;底板,位于基板的下方,与顶板对置;以及周壁,包围基板的周围,隔热板分别设置于顶板、底板以及周壁,但不限于此。例如,隔热板也可以仅设置于周壁。即,隔热板设置在腔室的内表面与基板加热部之间的至少一部分即可。
[0261]
在上述实施方式中,隔热板通过紧固而固定,但不限于此。例如,隔热板也可以由磁铁固定。例如,隔热板的保持部也可以包含钐钴磁体、铝镍钴磁体等耐热磁体。例如,在保持部包含磁体的情况下,隔热板可以是不锈钢等具有磁性的金属板。例如,隔热板优选由镍的含量为3%以下的材料、sus400类材料等形成。
[0262]
在图16的例子中,保持部680是圆柱状的钐钴磁体。保持部680具有第一面680a和与第一面680a相反侧的第二面680b。隔热板31通过磁力与保持部680的第一面680a连接。保持部680的第二面680b通过磁力与腔室2的内表面连接。根据本变形例,在更换隔热板31时不需要螺栓等的装卸,因此清扫时的维护性提高。
[0263]
此外,隔热板也可以通过紧固固定及磁铁固定这两者来保持。例如,隔热板也可以通过紧固来固定其中心,通过磁铁固定其周边。换言之,隔热板也可以使其中心由中心保持部保持,使其周边由磁铁保持。例如,隔热板的保持形态能够根据要求规格而变更。
[0264]
在上述实施方式(图12的例子)中,多个顶板侧隔热板相对于气体的供给方向以一定间隔配置,但不限于此。例如,能够根据多个顶板侧隔热板的配置方式、要求规格进行变更。例如,如图17所示,多个顶板侧隔热板231b也可以相对于气体的供给方向配置成台阶状。在图17中,对与图12相同的构成标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
[0265]
在图17的例子中,多个顶板侧隔热板231b按照顶板侧上段隔热板231b1、顶板侧中段隔热板231b3、顶板侧下段隔热板231b2的顺序逐渐扩展开地配置。例如,从上方供给的气体朝向顶板侧上段隔热板231b1向下方流动后,沿着顶板侧上段隔热板231b1的上表面向外流动。之后,气体沿着顶板侧中段隔热板231b3的上表面向外流动。之后,气体沿着顶板侧下段隔热板231b2的上表面向外流动。根据本变形例,从上方供给的气体按照顶板侧上段隔热板231b1、顶板侧中段隔热板231b3、顶板侧下段隔热板231b2的顺序扩展开地流动,因此能够使气体更顺畅地流动。
[0266]
在上述实施方式(图15的例子)中,基板加热装置具备隔热板,但不限于此。例如,基板加热装置也可以不具备隔热板。
[0267]
例如,本发明的一个方式的基板加热装置也可以包括:腔室,在内部形成有可收纳基板的收纳空间;基板加热部,配置于所述收纳空间,并且可利用红外线对所述基板进行加热;以及升华物回收部,能够回收在所述基板的加热时产生的升华物。
[0268]
根据该构成,能够通过升华物回收部回收升华物,因此能够抑制升华物附着于腔室的内表面。因此,能够抑制由于升华物附着而导致腔室内表面的红外线反射率变化。从而,能够提高基板加热时的稳定性。进而,通过抑制升华物向真空阀或真空泵的附着,能够
抑制故障的发生。除此之外,通过限定升华物的附着部位,能够提高维护性。
[0269]
另外,也可以将本发明应用于包括上述实施方式的基板加热装置的基板处理系统。例如,基板处理系统是被组装于工厂等的生产线而使用,在基板的规定区域形成薄膜的系统。虽未图示,但例如基板处理系统具备:基板处理单元,包含上述基板加热装置;基板搬入单元,供给收纳有处理前的基板的搬入用组件,并且回收空的搬入用组件;基板搬出单元,回收收纳有处理后的基板的搬出用组件,并且供给空的搬出用组件;输送单元,在基板处理单元与基板搬入单元之间输送搬入用盒,并且在基板处理单元与基板搬出单元之间输送搬出用盒;以及控制单元,统一控制各单元。
[0270]
根据该构成,通过包含上述基板加热装置,在基板处理系统中,能够抑制腔室的变形或劣化,并且能够提高基板加热时的稳定性。
[0271]
另外,在上述中作为实施方式或其变形例而记载的各构成要素能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当组合,另外,也能够适当地不使用组合的多个构成要素中的一部分构成要素。
[0272]
[实施例]
[0273]
以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于以下的实施例。
[0274]
<第一实施例>
[0275]
本技术发明人通过以下的评价确认了通过在腔室的内表面与基板加热部之间设置隔热板,能够抑制腔室的内表面的温度上升。
[0276]
(评价对象)
[0277]
评价对象为位于基板上方的腔室的顶板的中央。测量利用基板加热装置持续3小时进行基板温度400℃的加热处理时的腔室的顶板的中央的温度来作为腔室温度。
[0278]
(比较例)
[0279]
比较例使用在腔室的内表面与基板加热部之间未设置隔热板的例子。即,比较例的基板加热装置不具备隔热部。
[0280]
(实施例)
[0281]
实施例使用在腔室的内表面与基板加热部之间设置有隔热板的例子。
[0282]
在实施例1中,仅使用1片具有5mm厚度的玻璃制的隔热板。
[0283]
在实施例2中,仅使用1片具有1mm厚度的sus制的隔热板。
[0284]
在实施例3中,使用3片具有1mm厚度的sus制的隔热板。在实施例3中,将3片隔热板设为在其厚度方向上隔开间隔配置的结构体(参照图2)。
[0285]
图18是用于说明第一实施例的隔热板的效果的图。在图18中,分别有横轴表示时间[min],纵轴表示腔室温度[℃]。在图18中,分别用双点划线的图表表示比较例,单点划线的图表表示实施例1,虚线的图表表示实施例2,实线的图表表示实施例3。
[0286]
如图18所示,可知相对于比较例,实施例在持续3小时进行基板温度400℃的加热处理的过程中腔室温度较低。
[0287]
3小时加热后的腔室温度,比较例为148.1℃,实施例1为126.4℃,实施例2为80.3℃,实施例3为63.4℃。
[0288]
可知通过设置sus制的隔热板,能够将腔室温度的上升抑制为一半左右,通过将隔热板设为多层进一步增加了抑制效果。
[0289]
根据以上可知,通过在腔室的内表面与基板加热部之间设置隔热板,能够抑制腔室的内表面的温度上升。
[0290]
<第二实施例>
[0291]
本技术发明人通过以下的评价来确认:通过使隔热板的内侧面(基板侧的面)为黑色,能够更有效地抑制升华物附着于隔热板。
[0292]
(评价对象)
[0293]
评价对象被设为在俯视时形成为一边50mm的正方形,具有1mm的厚度的sus制的隔热板(sus板)。隔热板设置在腔室内的基板的下方。隔热板水平地设置在距腔室的底面(底板的上表面)10mm的高度。测量利用基板加热装置持续20min进行基板温度400℃的加热处理时的隔热板的温度来作为隔热板温度。隔热板温度通过使热电偶与隔热板的背面(与基板侧为相反侧的面)接触来测量。
[0294]
(比较例)
[0295]
比较例使用将隔热板的内侧面设为镜面的例子。在比较例中,将隔热板的内侧面的表面粗糙度设为ra为0.02μm,rz为0.15μm。表面粗糙度利用mitutoyo公司制的surftest sj-301进行测量。
[0296]
(实施例)
[0297]
在实施例1中,使用了不将隔热板的内侧面设为镜面的材料(未处理品)。在实施例1中,使用未处理的sus板。在实施例1中,将隔热板的内侧面的表面粗糙度设为ra为0.08μm,rz为1.19μm。
[0298]
在实施例2中,使用对隔热板的内侧面进行喷砂处理得到的材料。在实施例2中,将隔热板的内侧面的表面粗糙度设为ra为1.19μm,rz为8.32μm。
[0299]
在实施例3中,使用将隔热板的内侧面设为黑色的材料。在实施例3中,将隔热板的内侧面(未处理的sus板的一面)用黑体喷雾(keyence公司制的型号op-96929)进行了黑色化。
[0300]
图19是用于说明第二实施例的隔热板的效果的图。在图19中,分别有横轴表示时间[min],纵轴表示隔热板温度[℃]。在图19中,双点划线的图表表示比较例,单点划线的图表表示实施例1,虚线的图表表示实施例2,实线的图表表示实施例3。
[0301]
如图19所示,可知相对于比较例,实施例在持续20min进行基板温度400℃的加热处理的过程中隔热板温度较高。
[0302]
隔热板温度为250℃以上且350℃以下的范围的升温速率,比较例为20.9℃/min,实施例1为27.7℃/min,实施例2为45.5℃/min,实施例3为61.0℃/min。
[0303]
可知通过将隔热板的内侧面设为黑色(或喷砂处理),升温速率最高,并且红外线的吸收率最高。
[0304]
根据以上可知,通过将隔热板的内侧面设为黑色(或喷砂处理),能够更有效地抑制升华物附着于隔热板。
[0305]
<第三实施例>
[0306]
本技术发明人通过以下的评价确认了:在腔室的内表面与基板加热部之间设置隔热板,并且通过使气体在腔室的内表面与隔热板之间流动,能够抑制升华物向腔室的内表面的附着。
[0307]
(评价对象)
[0308]
评价对象设为位于基板上方的腔室的顶板内表面。
[0309]
图20是第三实施例的基板加热时的处理条件的说明图。在图20中,分别有横轴表示时间[min],纸面左侧的纵轴表示腔室内的氧浓度[ppm],纸面右侧的纵轴表示腔室内的真空度[pa]。在图20中,实线的图表示氧浓度,虚线的图表示真空度。
[0310]
如图20所示,基板加热处理按照以下的流程进行。
[0311]
首先,抽真空至腔室内的真空度达到3pa。接着,在维持抽真空的状态下以15l/min的流量向腔室内供给n2,抽真空至腔室内的真空度达到100pa。接着,开始利用来自基板加热部的红外线对基板进行加热。在基板的加热中,将n2的供给量保持为恒定,将腔室内的真空度维持为100pa。在基板的加热中,将腔室内的氧浓度维持在1ppm以下。
[0312]
(比较例)
[0313]
比较例是在腔室的内表面与基板加热部之间未设置隔热板的例子,使用在基板与基板加热部之间未设置遮挡部的例子。即,比较例的基板加热装置不具备隔热部以及遮挡部(参照图21)。另外,在图21中,对与图14相同的构成标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
[0314]
(实施例)
[0315]
实施例使用在腔室的内表面与基板加热部之间设置有隔热板的例子,使用在基板与基板加热部之间设置有遮挡部的结构。
[0316]
在实施例1中,在腔室的内表面与隔热板之间不流通气体(参照图22)。另外,在图22中,对与图14相同的构成标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
[0317]
在实施例2中,在腔室的内表面与隔热板之间流通气体(参照图14)。在实施例2中,使从上方供给的气体以沿腔室的内表面的方式流动后,排出到腔室的外部(参照图14)。
[0318]
虽未图示,但在比较例中观察到升华物附着于顶板内表面。
[0319]
可知相对于比较例,在实施例1中升华物附着于顶板内表面的附着量较少。
[0320]
在实施例2中,几乎看不到升华物附着于顶板内表面。
[0321]
根据以上可知,通过在腔室的内表面与基板加热部之间设置隔热板,并且使气体在腔室的内表面与隔热板之间流动,从而能够抑制升华物向腔室的内表面的附着。
[0322]
附图标记说明
[0323]
1 基板加热装置
[0324]
2 腔室
[0325]
2s 收纳空间
[0326]
6 加热器单元(基板加热部)
[0327]
10 基板
[0328]
25 顶板
[0329]
26 上部周壁(周壁)
[0330]
27 底板
[0331]
28 下部周壁(周壁)
[0332]
31 隔热板
[0333]
31a 第一隔热板(隔热板)
[0334]
31b 第二隔热板(隔热板)
[0335]
31c 第三隔热板(隔热板)
[0336]
31f1 第一隔热板的内侧面(多个隔热板中最靠基板侧的面)
[0337]
31f2 第二隔热板的外侧面(多个隔热板中最靠腔室的内表面侧的面)
[0338]
j1 红外线的照射方向。
再多了解一些

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