(57)【要約】【課題】有機材料と溶媒を含む溶液を、大気圧よりも減圧された環境で加熱しても昇華物の発生を抑制することができる有機膜形成装置、有機膜形成システム、および有機膜形成方法を提供することである。【解決手段】実施形態に係る有機膜形成装置は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、前記チャンバの内部を排気可能な排気部と、前記チャンバの内部に設けられ、基板と、前記基板の表面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、を有するワークが支持される処理領域と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱する加熱部と、前記排気部、および前記加熱部を制御する制御部と、を備えている。前記制御部は、前記排気部を制御して前記チャンバの内圧が所定の値以下となった後に、前記加熱部に電力を印加する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、
前記チャンバの内部を排気可能な排気部と、
前記チャンバの内部に設けられ、基板と、前記基板の表面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、を有するワークが支持される処理領域と、
前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱する加熱部と、
前記排気部、および前記加熱部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記排気部を制御して前記チャンバの内圧が所定の値以下となった後に、前記加熱部に電力を印加する有機膜形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記排気部を制御して、前記チャンバの内圧が、前記チャンバ内の酸素濃度が１００ｐｐｍ以下となる圧力となった後に、前記加熱部に電力を印加する請求項１記載の有機膜形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記チャンバの内圧を略大気圧に戻した際に、前記チャンバ内の雰囲気の温度が５０℃以上となるように前記加熱部を制御する請求項１または２に記載の有機膜形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記排気部、および前記加熱部を制御して、前記溶媒を蒸発させた後、前記溶媒を蒸発させる温度よりも高い温度かつ前記溶媒を蒸発させる圧力よりも低い圧力で、前記有機材料から有機膜を形成する請求項１〜３のいずれか１つに記載の有機膜形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記排気部、および前記加熱部を制御して、前記チャンバ内の温度を９０℃以下、前記チャンバの内圧を１００Ｐａ以下、処理時間を３分以上とすることで前記溶媒を蒸発させる請求項４記載の有機膜形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の有機膜形成装置と、
基板の表面に、有機材料と溶媒とを含む溶液を塗布する溶液塗布装置と、
前記溶液の前処理を行う前処理装置と、
を備え、
前記前処理装置は、前記溶液を、５μｍ以下のフィルタで濾過し、濾過された前記溶液を１００Ｐａ以下の雰囲気に１時間以上滞留させる有機膜形成システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の有機膜形成装置と、
基板の表面に塗布された有機材料と溶媒を含む溶液の、前記溶媒を蒸発させる仮焼成装置と、
前記溶媒を蒸発させた基板を前記有機膜形成装置に搬送する搬送部と、
を備えた有機膜形成システム。
【請求項８】
前記仮焼成装置は、雰囲気の温度を９０℃以下、前記雰囲気の圧力を１００Ｐａ以下、処理時間を３分以上とすることで前記溶媒を蒸発させる請求項７記載の有機膜形成システム。
【請求項９】
前記基板の表面に、前記溶液を塗布する溶液塗布装置と、
前記溶液の前処理を行う前処理装置と、
をさらに備え、
前記前処理装置は、前記溶液を、５μｍ以下のフィルタで濾過し、濾過された前記溶液を１００Ｐａ以下の雰囲気に１時間以上滞留させる請求項７または８に記載の有機膜形成システム。
【請求項１０】
有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板を、大気圧よりも減圧された雰囲気中において加熱する工程を備え、
前記雰囲気の圧力が所定の値以下となった後に、前記加熱を実行する有機膜形成方法。
【請求項１１】
前記加熱する工程において、前記雰囲気の圧力が、前記雰囲気内の酸素濃度が１００ｐｐｍ以下となる圧力となった後に、前記加熱を実行する請求項１０記載の有機膜形成方法。
【請求項１２】
前記溶媒を蒸発させた後、前記溶媒を蒸発させる温度よりも高い温度かつ前記溶媒を蒸発させる圧力よりも低い圧力で、前記有機材料から有機膜を形成する請求項１０または１１に記載の有機膜形成方法。
【請求項１３】
前記雰囲気の温度を９０℃以下、前記雰囲気の圧力を１００Ｐａ以下、処理時間を３分以上とすることで前記溶媒を蒸発させる請求項１２記載の有機膜形成方法。
【請求項１４】
有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板の、前記溶媒を蒸発させる工程と、
前記溶媒を蒸発させた基板を、大気圧よりも減圧された雰囲気中において加熱する工程を備え、
前記加熱する工程において、前記雰囲気の圧力が所定の値以下となった後に、前記加熱を実行する有機膜形成方法。
【請求項１５】
前記加熱する工程において、前記雰囲気の圧力が、前記雰囲気内の酸素濃度が１００ｐｐｍ以下となる圧力となった後に、前記加熱を実行する請求項１４記載の有機膜形成方法。
【請求項１６】
前記蒸発させる工程において、雰囲気の温度を９０℃以下、前記雰囲気の圧力を１００Ｐａ以下、処理時間を３分以上とする請求項１４記載の有機膜形成方法。
【請求項１７】
前記雰囲気の圧力を略大気圧に戻す工程をさらに備え、
前記雰囲気の圧力を略大気圧に戻す工程において、前記雰囲気の圧力が略大気圧になった際の、前記雰囲気の温度が５０℃以上とされる請求項１０〜１６のいずれか１つに記載の有機膜形成方法。
【請求項１８】
前記溶液の前処理を行う工程をさらに備え、
前記前処理を行う工程において、前記溶液を、５μｍ以下のフィルタで濾過し、濾過された前記溶液を１００Ｐａ以下の雰囲気に１時間以上滞留させる請求項１０〜１７のいずれか１つに記載の有機膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、有機膜形成装置、有機膜形成システム、および有機膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料と溶媒を含む溶液を基板の上に塗布し、これを加熱することで基板の上に有機膜を形成する技術がある。例えば、液晶表示パネルの製造においては、透明基板の上に設けられた透明電極などの表面にポリアミド酸を含むワニスを塗布し、イミド化させてポリイミド膜を形成し、得られた膜をラビング処理して配向膜を形成している。また、フレキシブル性を有した樹脂基板の製造においては、ガラス基板などのサポート基板の表面にポリアミド酸を含むワニスを塗布し、イミド化させてポリイミド膜を形成してサポート基板から剥離している。この際、ポリアミド酸を含むワニスが塗布された基板を加熱してポリアミド酸をイミド化している。また、有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板を加熱して溶媒を蒸発させ、基板の上に有機膜を形成することも行われている。
【０００３】
ここで、有機膜の形成が、単に、大気圧よりも減圧されたチャンバの内部で行われる場合がある（例えば、特許文献１を参照）。  
ここで、単に、有機材料と溶媒を含む溶液を、大気圧よりも減圧されたチャンバの内部で加熱すると、昇華物を含む蒸気が発生する。チャンバの内部で昇華物が発生すると、発生した昇華物が形成された有機膜に付着して、有機膜の品質が低下するおそれがある。  
そこで、有機材料と溶媒を含む溶液を、大気圧よりも減圧された環境で加熱しても昇華物の発生を抑制することができる技術の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２０９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、有機材料と溶媒を含む溶液を、大気圧よりも減圧された環境で加熱しても昇華物の発生を抑制することができる有機膜形成装置、有機膜形成システム、および有機膜形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る有機膜形成装置は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、前記チャンバの内部を排気可能な排気部と、前記チャンバの内部に設けられ、基板と、前記基板の表面に塗布された有機材料と溶媒とを含む溶液と、を有するワークが支持される処理領域と、前記チャンバの内部に設けられ、前記ワークを加熱する加熱部と、前記排気部、および前記加熱部を制御する制御部と、を備えている。前記制御部は、前記排気部を制御して前記チャンバの内圧が所定の値以下となった後に、前記加熱部に電力を印加する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、有機材料と溶媒を含む溶液を、大気圧よりも減圧された環境で加熱しても昇華物の発生を抑制することができる有機膜形成装置、有機膜形成システム、および有機膜形成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る有機膜形成システムを例示するための模式図である。
【図２】有機膜形成装置を例示するための模式斜視図である。
【図３】溶液塗布装置を例示するための模式斜視図である。
【図４】仮焼成装置を例示するための模式断面図である。
【図５】チャンバの内圧の減圧過程と、基板の加熱過程を例示するための模式グラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
なお、各図面中のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交する三方向を表している。本明細書における上下方向は、Ｚ方向とすることができる。  
図１は、本実施の形態に係る有機膜形成システム２００を例示するための模式図である。
図１に示すように、有機膜形成システム２００には、有機膜形成装置１、第１の収納部２、第２の収納部３、搬送部４、溶液塗布装置５、仮焼成装置６、および、制御部７が設けられている。
【００１０】
図２は、有機膜形成装置１を例示するための模式斜視図である。  
図２に示すように、有機膜形成装置１には、チャンバ１０、排気部２０、および処理部３０が設けられている。  
チャンバ１０は、箱状を呈している。チャンバ１０は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ１０の外観形状には特に限定はない。チャンバ１０の外観形状は、例えば、直方体とすることができる。チャンバ１０は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。
【００１１】
チャンバ１０の一方の端部にはフランジ１１を設けることができる。フランジ１１には、Ｏリングなどのシール材１２を設けることができる。チャンバ１０の、フランジ１１が設けられる側の開口は、開閉扉１３により開閉可能となっている。図示しない駆動装置により、開閉扉１３がフランジ１１（シール材１２）に押し付けられることで、チャンバ１０の開口が気密になるように閉鎖される。図示しない駆動装置により、開閉扉１３がフランジ１１から離隔することで、チャンバ１０の開口を介したワーク１００の搬入または搬出が可能となる。  
なお、ワーク１００は、有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板とすることもできるし、溶液の溶媒が仮焼成装置６により蒸発された基板とすることもできる。
基板は、例えば、ガラス基板や半導体ウェーハなどとすることができる。ただし、基板
は、例示をしたものに限定されるわけではない。
【００１２】
チャンバ１０の他方の端部にはフランジ１４を設けることができる。フランジ１４には、Ｏリングなどのシール材１２を設けることができる。チャンバ１０の、フランジ１４が設けられる側の開口は、蓋１５により開閉可能となっている。例えば、蓋１５は、ネジなどの締結部材を用いてフランジ１４に着脱可能に設けることができる。メンテナンスなどを行う際には、蓋１５を取り外すことで、チャンバ１０の、フランジ１４が設けられる側の開口を露出させる。
【００１３】
チャンバ１０の外壁には冷却部１６を設けることができる。冷却部１６には、図示しない冷却水供給部が接続されている。冷却部１６は、例えば、ウォータージャケット（Water  Jacket）とすることができる。冷却部１６が設けられていれば、チャンバ１０の外壁温度が所定の温度よりも高くなるのを抑制することができる。
【００１４】
排気部２０は、チャンバ１０の内部を排気する。排気部２０は、第１の排気部２１と、第２の排気部２２を有する。  
第１の排気部２１は、チャンバ１０の底面に設けられた排気口１７に接続されている。  第１の排気部２１は、排気ポンプ２１ａと、圧力制御部２１ｂを有する。  
排気ポンプ２１ａは、例えば、ドライ真空ポンプなどとすることができる。  
圧力制御部２１ｂは、排気口１７と排気ポンプ２１ａとの間に設けられている。圧力制御部２１ｂは、チャンバ１０の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ１０の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部２１ｂは、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。
【００１５】
第２の排気部２２は、チャンバ１０の底面に設けられた排気口１８に接続されている。  第２の排気部２２は、排気ポンプ２２ａと、圧力制御部２２ｂを有する。  
排気ポンプ２２ａは、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。  
第２の排気部２２は、高真空の分子流領域まで排気可能な排気能力を有する。
圧力制御部２２ｂは、排気口１８と排気ポンプ２２ａとの間に設けられている。圧力制御部２２ｂは、チャンバ１０の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ１０の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部２２ｂは、例えば、ＡＰＣなどとすることができる。
【００１６】
ここで、第１の排気部２１を設けずに、第２の排気部２２のみを設けることもできる。ただし、第１の排気部２１を設ければ、所望の圧力まで減圧するのに必要となる時間を短くすることができる。  
例えば、チャンバ１０の内部を減圧する場合には、まず、第１の排気部２１によりチャンバ１０の内圧が１０Ｐａ程度になるようにする。次に、第２の排気部２２によりチャンバ１０の内圧が１０Ｐａ〜１×１０−２Ｐａ程度となるようにする。この様にすれば、所望の圧力まで減圧するのに必要となる時間を短くすることができる。  
すなわち、第１の排気部２１は、大気圧から所定の内圧まで粗引き排気を行う排気ポンプである。したがって、第１の排気部２１は排気量が多い。また、第２の排気部２２は、粗引き排気完了後、さらに低い所定の内圧まで排気を行う排気ポンプである。
【００１７】
第１の排気部２１に接続された排気口１７及び第２の排気部２２に接続された排気口１８は、チャンバ１０の底面に配置されている。そのため、チャンバ１０内及び処理部３０内に、チャンバ１０の底面に向かうダウンフローの気流を形成することができる。その結果、有機材料と溶媒を含む溶液が塗布されたワーク１００を加熱することで生じた、有機材料が含まれた昇華物がダウンフローの気流に乗ってチャンバ１０外に排出され易くなる。
これにより、ワーク１００に昇華物が付着するのを抑制することができる。なお、後述するように、有機材料と溶媒を含む溶液を乾燥させ、その後に加熱を行えば昇華物の発生を大幅に抑制することができる。
【００１８】
また、排気量の多い第１の排気部２１に接続された排気口１７がチャンバ１０の底面の中心部分に配置されていれば、チャンバ１０を平面視したときに、チャンバ１０の中心部分に向かう均一な気流を形成することができる。これにより気流の流れの偏りによる昇華物の滞留が生じることなく昇華物を排出することができる。そのため、ワーク１００に昇華物が付着するのを抑制することができる。
【００１９】
処理部３０は、フレーム３１、加熱部３２、ワーク支持部３３、均熱部３４、均熱板支持部３５、および、カバー３６を有する。  
処理部３０の内部には、処理領域３０ａおよび処理領域３０ｂが設けられている。処理領域３０ａ、３０ｂは、ワーク１００に処理を施す空間となる。ワーク１００は、処理領域３０ａ、３０ｂの内部に支持される。上部均熱板３４ａと下部均熱板３４ｂとの間が、ワーク１００が支持される処理領域３０ａ、３０ｂとなる。処理領域３０ｂは、処理領域３０ａの上方に設けられている。なお、２つの処理領域が設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。１つの処理領域のみが設けられるようにすることもできる。また、３つ以上の処理領域が設けられるようにすることもできる。本実施の形態においては、一例として、２つの処理領域が設けられる場合を例示するが、１つの処理領域、および、３つ以上の処理領域が設けられる場合も同様に考えることができる。
【００２０】
処理領域３０ａ、３０ｂは、加熱部３２と加熱部３２との間に設けられている。処理領域３０ａ、３０ｂは、均熱部３４（上部均熱板３４ａ、下部均熱板３４ｂ、側部均熱板３４ｃ、側部均熱板３４ｄ）により囲まれている。
【００２１】
処理領域３０ａ、３０ｂとチャンバ１０の内部の空間は、上部均熱板３４ａ同士の間、および下部均熱板３４ｂ同士の間に設けられた隙間を介して繋がっている。そのため、処理領域３０ａ、３０ｂにおいてワーク１００を加熱する際には、処理領域３０ａ、３０ｂの内部の空間とともにチャンバ１０の内壁と処理部３０との間の空間の圧力が減圧される。チャンバ１０の内壁と処理部３０との間の空間の圧力が減圧されていれば、処理領域３０ａ、３０ｂから外部に放出される熱を抑制することができる。すなわち、蓄熱効率が向上する。そのため、ヒータ３２ａに印加する電力を低減させることができる。また、ヒータ３２ａの温度が所定の温度以上となるのを抑制することができるので、ヒータ３２ａの寿命を長くすることができる。  
また、蓄熱効率が向上するので、急激な温度上昇を必要とする処理であっても所望の温度上昇を得ることができる。また、チャンバ１０の外壁の温度が高くなるのを抑制することができるので、冷却部１６を簡易なものとすることができる。
【００２２】
フレーム３１は、細長い板材や形鋼などからなる骨組み構造を有している。フレーム３１の外観形状は、チャンバ１０の外観形状と同様とすることができる。フレーム３１の外観形状は、例えば、直方体とすることができる。
【００２３】
加熱部３２は、複数設けられている。加熱部３２は、処理領域３０ａ、３０ｂの下部、および処理領域３０ａ、３０ｂの上部に設けることができる。処理領域３０ａ、３０ｂの下部に設けられた加熱部３２は、下部加熱部となる。処理領域３０ａ、３０ｂの上部に設けられた加熱部３２は、上部加熱部となる。下部加熱部は、上部加熱部と対向している。なお、複数の処理領域が上下方向に重ねて設けられる場合には、下側の処理領域に設けられる上部加熱部は、上側の処理領域に設けられる下部加熱部と兼用とすることができる。
【００２４】
例えば、処理領域３０ａに支持されたワーク１００の下面（裏面）は、処理領域３０ａの下部に設けられた加熱部３２により加熱される。処理領域３０ａに支持されたワーク１００の上面は、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとにより兼用される加熱部３２により加熱される。処理領域３０ｂに支持されたワーク１００の下面（裏面）は、処理領域３０ａと処理領域３０ｂとにより兼用される加熱部３２により加熱される。処理領域３０ｂに支持されたワーク１００の上面は、処理領域３０ｂの上部に設けられた加熱部３２により加熱される。  
この様にすれば、加熱部３２の数を減らすことができるので消費電力の低減、製造コストの低減、省スペース化などを図ることができる。
【００２５】
複数の加熱部３２のそれぞれは、少なくとも１つのヒータ３２ａと、一対のホルダ３２ｂを有する。なお、以下においては、複数のヒータ３２ａが設けられる場合を説明する。
一対のホルダ３２ｂは、処理領域３０ａ、３０ｂの長手方向（図１中のＸ方向）に延びるように設けられている。
ヒータ３２ａは、棒状を呈し、一対のホルダ３２ｂの間をＹ方向に延びるように設けられている。
複数のヒータ３２ａは、ホルダ３２ｂが延びる方向に並べて設けることができる。例えば、複数のヒータ３２ａは、処理領域３０ａ、３０ｂの長手方向（図１中のＸ方向）に並べて設けることができる。複数のヒータ３２ａは、等間隔に設けることが好ましい。ヒータ３２ａは、例えば、シーズヒータ、遠赤外線ヒータ、遠赤外線ランプ、セラミックヒータ、カートリッジヒータなどとすることができる。また、各種ヒータを石英カバーで覆うこともできる。本明細書においては、石英カバーで覆われた各種ヒータをも含めて「棒状のヒータ」と称する。
【００２６】
ただし、ヒータ３２ａは、例示をしたものに限定されるわけではない。ヒータ３２ａは、大気圧よりも減圧された雰囲気においてワーク１００を加熱することができるものであればよい。すなわち、ヒータ３２ａは、放射による熱エネルギーを利用したものであればよい。
【００２７】
上部加熱部および下部加熱部における複数のヒータ３２ａの仕様、数、間隔などは、加熱する溶液の組成（溶液の加熱温度）、ワーク１００の大きさなどに応じて適宜決定することができる。複数のヒータ３２ａの仕様、数、間隔などは、シミュレーションや実験などを行うことで適宜決定することができる。また、「棒状を呈する」とは、断面形状が限定されず、円柱状や角柱状なども含まれる。
【００２８】
ワーク１００は、上部加熱部と下部加熱部によって加熱される。下部加熱部に設けられたヒータ３２ａは、上部加熱部に設けられたヒータ３２ａと離隔している。上部均熱板３４ａは、上部加熱部に設けられたヒータ３２ａと、下部加熱部に設けられたヒータ３２ａとの間に設けられている。下部均熱板３４ｂは、上部均熱板３４ａと、下部加熱部に設けられたヒータ３２ａとの間に設けられている。
ワーク１００は、処理領域３０ａ、３０ｂにおいて、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂを介して加熱される。ここで、溶液を加熱する際に生じた昇華物を含む蒸気は、加熱対象であるワーク１００の温度よりも低い温度の物に付着しやすい。しかしながら、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂは加熱されている。そのため、昇華物が上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂに付着するのが抑制され、前述したダウンフローの気流に乗ってチャンバ１０外に排出される。これにより、昇華物がワーク１００に付着するのを抑制することができる。また、両面側からワーク１００を加熱するので、ワーク１００を高温にするのが容易となる。
【００２９】
一対のホルダ３２ｂは、複数のヒータ３２ａが並ぶ方向と直交する方向において、互いに対向させて設けられている。一方のホルダ３２ｂは、フレーム３１の開閉扉１３側の端面に固定されている。他方のホルダ３２ｂは、フレーム３１の開閉扉１３側とは反対側の端面に固定されている。一対のホルダ３２ｂは、例えば、ネジなどの締結部材を用いてフレーム３１に固定することができる。一対のホルダ３２ｂは、ヒータ３２ａの端部近傍の非発熱部を保持する。一対のホルダ３２ｂは、例えば、細長い金属の板材や形鋼などから形成することができる。一対のホルダ３２ｂの材料には特に限定はないが、耐熱性と耐食性を有する材料とすることが好ましい。一対のホルダ３２ｂの材料は、例えば、ステンレスなどとすることができる。
【００３０】
ワーク支持部３３は、上部加熱部と下部加熱部との間にワーク１００を支持する。ワーク支持部３３は、複数設けることができる。複数のワーク支持部３３は、処理領域３０ａの下部、および、処理領域３０ｂの下部に設けられている。複数のワーク支持部３３は、棒状体とすることができる。  
複数のワーク支持部３３の一方の端部（図１における上方の端部）は、ワーク１００の下面（裏面）に接触する。そのため、複数のワーク支持部３３の一方の端部の形状は、半球状などとすることが好ましい。複数のワーク支持部３３の一方の端部の形状が半球状であれば、ワーク１００の下面に損傷が発生するのを抑制することができる。また、ワーク１００の下面と複数のワーク支持部３３との接触面積を小さくすることができるので、ワーク１００から複数のワーク支持部３３に伝わる熱を少なくすることができる。
【００３１】
前述したように、ワーク１００は、大気圧よりも減圧された雰囲気において放射による熱エネルギーによって加熱される。したがって、複数のワーク支持部３３は、上部加熱部からワーク１００の上面までの距離、及び下部加熱部からワーク１００の下面までの距離が、ワーク１００の加熱を行うことが可能な距離となるように、ワーク１００を支持する。
なお、この距離は、放射による熱エネルギーが加熱部３２からワーク１００に到達できる距離である。
【００３２】
複数のワーク支持部３３の他方の端部（図１における下方の端部）は、処理部３０の両側の側部の一対のフレーム３１の間に架け渡された複数の棒状部材または板状部材などに固定することができる。複数の棒状部材または板状部材は、フレーム３１の骨組みの間に架け渡すことができる。この場合、複数のワーク支持部３３が着脱可能に設けられていれば、メンテナンスなどの作業が容易となる。例えば、ワーク支持部３３の他方の端部に雄ネジを設け、複数の棒状部材または板状部材に雌ネジを設けることができる。
【００３３】
また、例えば、複数のワーク支持部３３は、処理部３０の両側の側部にあるフレーム３１の間に架け渡された複数の棒状部材または板状部材などに固定されずに載置されるだけでもよい。例えば、この棒状部材または板状部材には複数の孔が形成されており、複数のワーク支持部３３をこの孔に差し込むことで、複数のワーク支持部３３が棒状部材または板状部材に保持されるようにすることができる。なお、孔の直径は、ワーク支持部３３が熱膨張しても以下のようになるものとすることができる。例えば、孔の直径は、ワーク支持部３３が熱膨張しても、ワーク支持部３３と孔の内壁との間の空気が逃げられる程度とすることが好ましい。この様にすれば、孔の中の空気が熱膨張してもワーク支持部３３が押し出されないようにすることができる。
【００３４】
複数のワーク支持部３３の数、配置、間隔などは、ワーク１００の大きさや剛性（撓み）などに応じて適宜変更することができる。複数のワーク支持部３３の数、配置、間隔などは、シミュレーションや実験などを行うことで適宜決定することができる。  
複数のワーク支持部３３の材料には特に限定はないが、耐熱性と耐食性を有する材料とすることが好ましい。複数のワーク支持部３３の材料は、例えば、ステンレスなどとすることができる。
【００３５】
また、複数のワーク支持部３３の、少なくともワーク１００に接触する端部を熱伝導率の低い材料から形成することができる。熱伝導率の低い材料は、例えば、セラミックスとすることができる。この場合、セラミックスの中でも２０℃における熱伝導率が３２Ｗ/（ｍ・ｋ）以下の材料とすることが好ましい。セラミックスは、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、ジルコニア（ＺｒＯ２）などとすることができる。
【００３６】
均熱部３４は、複数の上部均熱板３４ａ、複数の下部均熱板３４ｂ、複数の側部均熱板３４ｃ、および、複数の側部均熱板３４ｄを有する。複数の上部均熱板３４ａ、複数の下部均熱板３４ｂ、複数の側部均熱板３４ｃ、および、複数の側部均熱板３４ｄは、板状を呈している。  
複数の上部均熱板３４ａは、上部加熱部の下部加熱部側（ワーク１００側）に設けられている。複数の上部均熱板３４ａは、複数のヒータ３２ａと離隔して設けられている。すなわち、複数の上部均熱板３４ａの上側表面と複数のヒータ３２ａの下側表面との間には隙間が設けられている。複数の上部均熱板３４ａは、複数のヒータ３２ａが並ぶ方向（図１中のＸ方向）に並べて設けられている。  
複数の下部均熱板３４ｂは、下部加熱部の上部加熱部側（ワーク１００側）に設けられている。複数の下部均熱板３４ｂは、複数のヒータ３２ａと離隔して設けられている。すなわち、複数の下部均熱板３４ｂの下側表面と複数のヒータ３２ａの上側表面との間には隙間が設けられている。複数の下部均熱板３４ｂは、複数のヒータ３２ａが並ぶ方向（図１中のＸ方向）に並べて設けられている。
【００３７】
側部均熱板３４ｃは、複数のヒータ３２ａが並ぶ方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの両側（図１のＸ方向）の側部のそれぞれに設けられている。側部均熱板３４ｃは、カバー３６の内側に設けることができる。また、側部均熱板３４ｃとカバー３６との間に、側部均熱板３４ｃおよびカバー３６と離隔して設けられた少なくとも１つのヒータ３２ａを設けることもできる。  
側部均熱板３４ｄは、複数のヒータ３２ａが並ぶ方向と直交する方向において、処理領域３０ａ、３０ｂの両側（図１のＹ方向）の側部のそれぞれに設けられている。  
処理領域３０ａ、３０ｂは、複数の上部均熱板３４ａ、複数の下部均熱板３４ｂ、複数の側部均熱板３４ｃ、および、複数の側部均熱板３４ｄにより囲まれている。また、これらの外側をカバー３６が囲んでいる。
【００３８】
前述したように、複数のヒータ３２ａは、棒状を呈し、所定の間隔を空けて並べて設けられている。ヒータ３２ａが棒状である場合、ヒータ３２ａの中心軸から放射状に熱が放射される。この場合、ヒータ３２ａの中心軸と加熱される部分との間の距離が短くなるほど加熱される部分の温度が高くなる。そのため、複数のヒータ３２ａに対して対向するようにワーク１００が保持されたとき、ヒータ３２ａの直上または直下に位置するワーク１００における領域は、複数のヒータ３２ａ同士の間の空間の直上または直下に位置するワーク１００における領域よりも温度が高くなる。すなわち、棒状を呈する複数のヒータ３２ａを用いてワーク１００を直接加熱すると、加熱されたワーク１００に不均一な温度分布が生じる。  
ワーク１００に不均一な温度分布が生じると、形成された有機膜の品質が低下するおそれがある。例えば、温度が高くなった部分に泡が発生したり、温度が高くなった部分において有機膜の組成が変化したりするおそれがある。
【００３９】
本実施の形態に係る有機膜形成装置１には、前述した複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂが設けられている。そのため、複数のヒータ３２ａから放射された熱は、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂに入射し、これらの内部を面方向に伝搬しながらワーク１００に向けて放射される。その結果、ワーク１００に不均一な温度分布が生じるのを抑制することができ、ひいては形成された有機膜の品質を向上させることができる。
【００４０】
この場合、ヒータ３２ａの表面と直下にある上部均熱板３４ａとの間の距離、および、ヒータ３２ａの表面と直上にある下部均熱板３４ｂとの間の距離を短くしすぎると、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂに不均一な温度分布が生じ、ひいてはワーク１００に不均一な温度分布が生じるおそれがある。また、これらの距離を長くしすぎると、ワーク１００の温度上昇が遅くなるおそれがある。本発明者らの得た知見によれば、これらの距離は、２０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下とすることが好ましい。また、ヒータ３２ａの表面と直下にある上部均熱板３４ａとの間の距離、および、ヒータ３２ａの表面と直上にある下部均熱板３４ｂとの間の距離を同じとすると、上部加熱部と下部加熱部からワーク１００に放射される熱を均一にすることができる。
【００４１】
複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの材料は、熱伝導率の高い材料とすることが好ましい。複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂは、例えば、アルミニウム、銅、およびステンレスの少なくともいずれかを含むものとすることができる。
【００４２】
ここで、ワーク１００は、大気圧よりも減圧された雰囲気中で加熱されるので、ワーク１００の加熱中は、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂが酸化するのを抑制することができる。ところが、有機膜が形成されたワーク１００を搬出するためには、ワーク１００の温度を低下させる必要がある。この場合、冷却時間を短縮するために、例えば、図示しない冷却ガス供給部から、排気口１７などを介して、チャンバ１０の内部に冷却ガスが導入される場合がある。冷却ガスとして窒素ガスを用いる場合もあるが、製造コストを低減させるために窒素ガスと空気の混合ガスを用いる場合もある。そのため、ワーク１００の冷却時に、冷却ガス中の酸素と、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの材料が反応するおそれがある。
【００４３】
複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂが銅やアルミニウムなどを含む場合には、酸化しにくい材料を含む層を表面に設けることが好ましい。例えば、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂが銅を含む場合には、ニッケルを含む層を表面に設けることが好ましい。例えば、銅を含む複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの表面をニッケルメッキすることができる。複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂがアルミニウムを含む場合には、酸化アルミニウムを含む層を表面に設けることが好ましい。例えば、アルミニウムを含む複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの表面をアルマイト処理することができる。
【００４４】
加熱の際に、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの温度が３００℃以下となる場合には、アルミニウムを含む複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂを用いることができる。  
加熱の際に、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの温度が５００℃以上となる場合には、ステンレスを含む複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂとするか、銅を含み表面にニッケルを含む層を有する複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂとすることが好ましい。この場合、ステンレスを含む複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂとすれば、汎用性やメンテナンス性などを向上させることができる。
【００４５】
また、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂから放射された熱の一部は、処理領域３０ａ、３０ｂの側方に向かう。そのため、処理領域３０ａ、３０ｂの側部には、前述した側部均熱板３４ｃ、３４ｄが設けられている。側部均熱板３４ｃ、３４ｄに入射した熱は、側部均熱板３４ｃ、３４ｄを面方向に伝搬しながら、その一部がワーク１００に向けて放射される。そのため、ワーク１００の加熱効率を向上させることができる。  
また、前述したように、側部均熱板３４ｃの外側に、少なくとも１つのヒータ３２ａを設ければ、ワーク１００の加熱効率をさらに向上させることができる。また、有機膜を加熱する際に生じた昇華物は、周囲の温度よりも低い箇所に付着しやすい。側部均熱板３４ｃをも加熱することで、昇華物が側部均熱板３４ｃに付着するのを抑制することができる。
【００４６】
ここで、側部均熱板３４ｃ、３４ｄに、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂとは異なる不均一な温度分布が生じると、ワーク１００に不均一な温度分布が生じるおそれがある。そのため、側部均熱板３４ｃ、３４ｄの材料は、前述した上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの材料と同じとすることが好ましい。
【００４７】
前述したように、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂの温度は、５００℃以上となる場合がある。そのため、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの伸び量が大きくなったり、熱変形による反りが発生したりするおそれがある。そのため、複数の上部均熱板３４ａ同士の間には隙間を設けることが好ましい。複数の下部均熱板３４ｂ同士の間には隙間を設けることが好ましい。これらの隙間は、加熱温度、複数の上部均熱板３４ａが並ぶ方向における上部均熱板３４ａの寸法、複数の下部均熱板３４ｂが並ぶ方向における下部均熱板３４ｂの寸法、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの材料などにより適宜決定することができる。例えば、所定の最高加熱温度において、複数の上部均熱板３４ａ同士の間、および複数の下部均熱板３４ｂ同士の間に、それぞれ１ｍｍ〜２ｍｍ程度の隙間が生じるようにすることができる。この様にすれば、加熱時に、複数の上部均熱板３４ａ同士が干渉したり、複数の下部均熱板３４ｂ同士が干渉したりするのを抑制することができる。
【００４８】
なお、複数の上部均熱板３４ａおよび複数の下部均熱板３４ｂは、複数のヒータ３２ａが並ぶ方向に並べて設けられているものとして説明したが、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの少なくとも一方は、単一の板状部材とすることもできる。この場合、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの少なくとも一方は、フレーム３１の両端に最も近い一対の均熱板支持部３５によって支持されることになる。
なお、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂの少なくとも一方を、単一の板状部材とする場合であっても、上部均熱板３４ａ（または下部均熱板３４ｂ）の図１における端部の付近には、チャンバ１０の内壁とカバー３６との間の空間と、処理室３０ａ、３０ｂとがつながる隙間が設けられている。
上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂを単一の板状部材とした場合であっても、複数のヒータ３２ａから放射された熱は、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂに入射し、これらの内部を面方向に伝搬しながらワーク１００に向けて放射される。そのため、ワーク１００に不均一な温度分布が生じるのを抑制することができ、ひいては形成された有機膜の品質を向上させることができる。すなわち、本実施の形態に係る有機膜形成装置１によれば有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板を均一に加熱し、基板面内均一に有機膜を形成することができる。
【００４９】
複数の均熱板支持部３５（上部均熱板支持部）は、複数の上部均熱板３４ａが並ぶ方向に並べて設けられている。均熱板支持部３５は、複数の上部均熱板３４ａが並ぶ方向において、上部均熱板３４ａ同士の間の直下に設けることができる。  
複数の均熱板支持部３５は、ネジなどの締結部材を用いて一対のホルダ３２ｂに固定することができる。一対の均熱板支持部３５は、上部均熱板３４ａの両端を着脱自在に支持する。なお、複数の下部均熱板３４ｂを支持する複数の均熱板支持部（下部均熱板支持部）も同様の構成を有するものとすることができる。
【００５０】
上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが、ネジなどの締結部材を用いて固定されていると、熱膨張により上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが変形することになる。上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが変形すると、上部均熱板３４ａとワーク１００との間の距離、および下部均熱板３４ｂとワーク１００との間の距離が局所的に変化して、ワーク１００に不均一な温度分布が生じるおそれがある。  
一対の均熱板支持部３５により、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが支持されていれば、熱膨張による寸法差を吸収することができる。そのため、上部均熱板３４ａおよび下部均熱板３４ｂが変形するのを抑制することができる。
【００５１】
カバー３６は、板状を呈し、フレーム３１の上面、底面、および側面を覆っている。すなわち、カバー３６によりフレーム３１の内部が覆われている。ただし、開閉扉１３側のカバー３６は、例えば、開閉扉１３に設けることができる。  
フレーム３１の上面および底面に設けられるカバー３６は複数に分割されている。また、分割されたカバー３６同士の間には隙間が設けられている。そのため、チャンバ１０の内壁とカバー３６との間の空間と、処理領域３０ａ、３０ｂとが繋がっているので、処理領域３０ａ、３０ｂ内の圧力が、チャンバ１０の内壁とカバー３６との間の空間の圧力と同じになるようにすることができる。カバー３６は、例えば、ステンレスなどから形成することができる。  
チャンバ１０の内壁とカバー３６との間には空間が設けられている。すなわち、有機膜形成装置１は、チャンバ１０と処理部３０（処理領域３０ａ、３０ｂ）とによる二重構造となっている。この様にすれば、処理領域３０ａ、３０ｂから外部に逃げる熱を少なくすることができるので加熱効率を向上させることができる。
【００５２】
図１に示すように、第１の収納部２は、溶液が塗布される前の基板を収納する。第１の収納部２は、複数の基板を、互いに間隔を空けて上下方向に積層するように収納することができる。  
第２の収納部３は、表面に有機膜が形成された基板を収納する。第２の収納部３は、複数の有機膜が形成された基板を、互いに間隔を空けて上下方向に積層するように収納することができる。
【００５３】
搬送部４は、第１の収納部２と、溶液塗布装置５との間において、基板の搬送と受け渡しを行う。  
搬送部４は、溶液塗布装置５と、仮焼成装置６との間において、有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板を搬送する。  
搬送部４は、仮焼成装置６と、有機膜形成装置１との間において、溶媒を蒸発させた基板を搬送する。なお、仮焼成装置６が設けられない場合には、搬送部４は、溶液塗布装置５と、有機膜形成装置１との間において、有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板を搬送する。  
搬送部４は、有機膜形成装置１と、第２の収納部３との間において、有機膜が形成された基板を搬送する。  
搬送部４は、例えば、板状部材の搬送と受け渡しが可能な搬送ロボットなどとすることができる。
【００５４】
溶液塗布装置５は、基板の表面に、有機材料と溶媒を含む溶液を塗布する。  
図３は、溶液塗布装置５を例示するための模式斜視図である。  
溶液塗布装置５は、所謂スリットコータ装置とすることができる。  
図３に示すように、溶液塗布装置５には、載置台５１、ノズル５２、および溶液供給部５３が設けられている。
【００５５】
載置台５１の上面には、基板１０１が載置される。載置台５１には、基板１０１を保持する保持装置を設けることができる。保持装置は、例えば、バキュームチャックなどとすることができる。また、載置台５１は、所定の方向に移動することができる。図３に例示をした載置台５１は、図３中のＸ方向に移動することができる。なお、載置台５１とノズル５２との相対的な位置を所定の方向に変化させることができればよい。すなわち、載置台５１およびノズル５２の少なくともいずれかが、所定の方向に移動するようになっていればよい。
【００５６】
ノズル５２は、載置台５１の上方に設けられている。ノズル５２は、載置台５１の移動方向と交差する方向に延びている。図３に例示をしたノズル５２は、図３中のＹ方向に延びている。ノズル５２の内部には、有機材料と溶媒を含む溶液１０２を収納する空間が設けられている。ノズル５２の、載置台５１側の端面にはスリットが開口している。スリットは、ノズル５２が延びる方向に延びている。
【００５７】
溶液供給部５３は、溶液１０２をタンク５３ａに収納するとともに、溶液１０２をタンク５３ａからノズル５２の内部の空間に供給する。  
溶液供給部５３からノズル５２の内部に供給された溶液１０２は、ノズル５２のスリットから基板１０１に供給される。この際、載置台５１とノズル５２との相対的な位置を所定の方向に変化させることで、基板１０１の表面が溶液１０２により覆われるようにすることができる。なお、基板１０１の表面の一部の領域が溶液１０２により覆われるようにしてもよい。  
なお、以上においては、溶液塗布装置５がスリットコータ装置である場合を例示したがこれに限定されるわけではない。溶液塗布装置５は、基板１０１の表面に溶液１０２を塗布できるものであれば良い。
【００５８】
ここで、溶液１０２の中に異物や気泡が混入していると、形成された有機膜の品質が悪くなるおそれがある。例えば、気泡が混入している溶液１０２を急激に昇温させると、溶液１０２の突沸が生じ、有機膜に窪みや孔が生じるおそれがある。  
本発明者の得た知見によれば、溶液１０２を５μｍ以下のフィルタで濾過し、さらに、１００Ｐａ以下の環境で１時間以上放置すれば、気泡や異物の除去を行うことができる。  この場合、フィルタはタンク５３ａの供給口に設けることができる。また、ドライ真空ポンプなどをタンク５３ａに接続することができる。なお、前処理装置８を設ける場合、タンク５３ａのドライ真空ポンプやフィルタは省略することができる。
【００５９】
また、タンク５３ａとは別に、この様な溶液の前処理を行う前処理装置８を設けることもできる。  
前処理装置８は、溶液を、５μｍ以下のフィルタで濾過し、濾過された溶液を１００Ｐａ以下の雰囲気に１時間以上滞留させる。そして、前処理装置８は、前処理された溶液をタンク５３ａに供給する。
【００６０】
ここで、有機膜形成装置１において、溶液１０２が塗布された基板１０１を急激に加熱すると昇華物の発生量が多くなるおそれがある。  
本発明者らの得た知見によれば、基板１０１の表面に塗布された溶液１０２の溶媒をある程度蒸発させれば、その後に基板１０１を急激に加熱しても昇華物の発生を大幅に抑制することができる。基板１０１を急激に加熱することができれば、温度上昇に要する時間を少なくすることができ、生産性を向上させることができる。すなわち、有機膜の品質と生産性を向上させることが可能となる。  
そこで、有機膜形成システム２００には、仮焼成装置６が設けられている（図１参照）。
仮焼成装置６は、基板１０１の表面に塗布された溶液１０２の溶媒を蒸発させる。
【００６１】
図４は、仮焼成装置６を例示するための模式断面図である。  
図４に示すように、仮焼成装置６には、チャンバ６１、ヒータ６２、および排気部６３が設けられている。  
チャンバ６１は、箱状を呈している。チャンバ６１は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ６１の外観形状には特に限定はない。チャンバ６１の外観形状は、例えば、直方体とすることができる。チャンバ６１は、例えば、ステンレスなどの金属から形成することができる。  
また、チャンバ６１の内部には、載置部６１ａを設けることができる。載置部６１ａは、複数設けることができる。複数の載置部６１ａは、上下方向（図４中のＺ方向）に並べて設けることができる。複数の載置部６１ａのそれぞれの上には、溶液１０２が塗布された基板１０１が載置される。
【００６２】
ヒータ６２は、チャンバ６１の内部に設けられている。ヒータ６２の種類には特に限定がない。ヒータ６２は、例えば、前述したヒータ３２ａと同様とすることができる。また、ヒータ６２の配置や数は、溶液１０２が塗布された基板１０１の温度を、溶媒が蒸発する温度（例えば、９０℃程度）にまで上昇させることができるのであれば特に限定はない。
【００６３】
排気部６３は、チャンバ６１の内部を排気する。  
排気部６３は、排気ポンプ６３ａと、圧力制御部６３ｂを有する。  
排気ポンプ６３ａは、例えば、ドライ真空ポンプなどとすることができる。  
圧力制御部６３ｂは、チャンバ６１と排気ポンプ６３ａとの間に設けられている。圧力制御部６３ｂは、チャンバ６１の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ６１の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部６１ｂは、例えば、ＡＰＣなどとすることができる。
【００６４】
本発明者らの得た知見によれば、溶液１０２が塗布された基板１０１を、９０℃以下、且つ、１００Ｐａ以下の雰囲気に３分以上放置すれば、溶液１０２に含まれていた溶媒の大部分を蒸発させることができる。すなわち、この様にすれば、基板１０１の表面に塗布された溶液１０２を乾燥させることができる。
そのため、仮焼成装置６は、雰囲気の温度を９０℃以下、雰囲気の圧力を１００Ｐａ以下、処理時間を３分以上とすることで溶媒を蒸発させる。この場合、処理時間は、例えば３分以上６０分以下とすることができる。
【００６５】
なお、９０℃以下の温度で加熱を行えば、昇華物は、ほぼ発生しない。そのため、この様な乾燥は有機膜形成装置１において行うこともできる。例えば、有機膜形成装置１において、９０℃以下の温度で加熱を行い、その後、１００℃〜６００℃程度の温度で有機膜の形成を行うことができる。  
また、溶液１０２の組成によっては昇華物の発生が少ない場合もある。  
そのため、仮焼成装置６は、必要に応じて設けるようにすればよい。また、溶媒の蒸発は必要に応じて行うことができる。  
なお、溶液１０２がポリアミド酸を含むワニスの場合には、溶媒の蒸発を行うようにすることが好ましい。溶液１０２がポリアミド酸を含むワニスの場合に溶媒の蒸発を行えば、ポリアミド酸を加熱してイミド化した際に発生する昇華物の量を大幅に少なくすることができる。
また、有機膜形成装置１とは別構成である仮焼成装置６において溶媒の蒸発を行うことによって、溶媒が蒸発する際に発生する蒸気や昇華物を仮焼成装置６の環境内に留め、有機膜形成装置１に持ち込まないようにすることができる。なお、仮焼成装置６においては、ワーク１００の加熱処理が終わり、有機膜形成装置１にワーク１００を搬送した後、仮焼成装置６内のクリーニングを行うことができる。
【００６６】
制御部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、メモリなどの記憶部とを備えている。  
制御部７は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、有機膜形成システム２００に設けられた各要素の動作を制御する。  
例えば、制御部７は、有機膜形成装置１に設けられた排気部２０、およびヒータ３２ａを制御する。制御部７は、排気部２０を制御してチャンバ１０の内圧が所定の値以下となった後に、ヒータ３２ａに電力を印加する。この場合、制御部７は、排気部２０を制御してチャンバ１０の内圧が、チャンバ内の酸素濃度が１００ｐｐｍとなる圧力となった後に、ヒータ３２ａに電力を印加することができる。
また、制御部７は、チャンバ１０の内圧を略大気圧に戻した際に、チャンバ１０内の雰囲気の温度が５０℃以上となるようにヒータ３２ａを制御することができる。  
また、制御部７は、排気部２０、およびヒータ３２ａを制御して、溶液の溶媒を蒸発させた後、溶媒を蒸発させる温度よりも高い温度かつ溶媒を蒸発させる圧力よりも低い圧力で、有機材料から有機膜を形成することができる。この場合、制御部７は、排気部２０、およびヒータ３２ａを制御して、チャンバ１０内の温度を９０℃以下、チャンバ１０の内圧を１００Ｐａ以下、処理時間を３分以上とすることで溶媒を蒸発させることができる。
なお、有機膜形成装置１、搬送部４、溶液塗布装置５、および仮焼成装置６などにも制御部を設け、それぞれの装置に設けられた制御部がそれぞれの装置を制御するようにしてもよい。この場合、制御部７は、それぞれの装置間の同期などを制御するようにしてもよい。
【００６７】
次に、有機膜形成システム２００の作用とともに、本実施の形態に係る有機膜形成方法について例示する。  
なお、一例として、溶液１０２がポリアミド酸を含むワニスの場合を例に挙げて説明する。  
まず、搬送部４は、第１の収納部２から基板１０１を取り出し、溶液塗布装置５に受け渡す。  
溶液塗布装置５は、基板１０１の表面に溶液１０２、すなわち、ポリアミド酸を含むワニスを塗布する。  
なお、溶液１０２に含まれている異物や気泡を予め取り除くようにすることが好ましい。例えば、溶液１０２を５μｍ以下のフィルタで濾過し、さらに、１００Ｐａ以下の環境で１時間以上放置すれば、気泡や異物の除去を行うことができる。
【００６８】
次に、搬送部４は、ポリアミド酸を含むワニスが塗布された基板１０１を溶液塗布装置５から取り出し、仮焼成装置６または有機膜形成装置１に受け渡す。  
仮焼成装置６または有機膜形成装置１においては、ポリアミド酸を含むワニスが塗布された基板１０１を、９０℃以下、且つ、１００Ｐａ以下の雰囲気に３分以上放置して、溶媒を蒸発させる。
【００６９】
仮焼成装置６においては、溶媒の蒸発を行う仮焼成が行われる。
仮焼成装置６において溶媒の蒸発が行われた場合には、搬送部４は、仮焼成装置６から溶媒の蒸発が済んだ基板１０１を取り出し、有機膜形成装置１に受け渡す。  
有機膜形成装置１においては、溶媒の蒸発が済んだ基板１０１を加熱してポリアミド酸をイミド化する本焼成を行う。すなわち、基板１０１の表面にポリイミド膜を形成する。
【００７０】
ここで、有機膜形成装置１における有機膜の形成時間を短くするためには、減圧時間と昇温時間を重複させることが好ましい。例えば、第１の排気部２１（排気ポンプ２１ａ）により排気の開始と同時に、ヒータ３２ａに電力を印加するようにすることができる。この様にすれば、有機膜の形成時間を短縮することができる。  
ところが、第１の排気部２１による排気が開始されてもしばらくの間はチャンバ１０の内部に空気が残っている。そのため、残留している空気に含まれている酸素と、ヒータ３２ａにより加熱されたポリアミド酸が反応して酸化反応が生じるおそれがある。
【００７１】
この場合、チャンバ１０の内部を窒素ガスなどでパージした後に、第１の排気部２１による排気と、ヒータ３２ａによる加熱を行えば酸化反応が生じるのを抑制することができる。ところが、この様にすると、窒素ガスを大量に消費することになるので、製造コストが増大することになる。また、パージを行う時間が必要となり、かえって有機膜の形成時間が長くなるおそれもある。また、パージを行えば、チャンバ１０の内部にある昇華物などのゴミが飛散するおそれもある。
【００７２】
そこで、有機膜形成装置１においては、酸化反応を抑制することができる圧力にまで減圧した後に、ヒータ３２ａに電力を印加するようにしている。  
本発明者らの得た知見によれば、チャンバ１０内の酸素濃度が１００ｐｐｍ程度にまで下がれば、酸化反応を抑制することができる。この場合、酸素濃度が１００ｐｐｍとなるチャンバ１０の内圧は１００Ｐａ程度である。したがって、チャンバ１０の内圧が１Ｐａ〜１００Ｐａになった時にヒータ３２ａに電力を印加すれば、酸化反応を抑制することができる。  
チャンバ１０の内圧が、大気圧から１００Ｐａ程度にまで減圧されるのに必要な時間はそれほど長くない。この場合、粗引き排気を行う第１の排気部２１により、チャンバ１０の内圧が１０Ｐａ程度になるようにすれば、減圧時間を短縮することができる。  
そのため、チャンバ１０の内圧が１Ｐａ〜１００Ｐａとなった時にヒータ３２ａに電力を印加すれば、有機膜の形成時間の短縮と、酸化反応の抑制を図ることができる。また、チャンバ１０の内圧が１Ｐａ〜１００Ｐａとなれば、チャンバ１０の内部にガスの流れが生じるのが抑制される。そのため、チャンバ１０の内部にある昇華物などのゴミが飛散するのを抑制することができる。
【００７３】
図５は、チャンバ１０の内圧の減圧過程と、基板１０１の加熱過程を例示するための模式グラフ図である。  
なお、図５中のＰはチャンバ１０の内圧、Ｔは基板１０１の温度である。  
図５に示すように、チャンバ１０の内圧が１Ｐａ〜１００Ｐａとなった時にヒータ３２ａに電力を印加して基板１０１の加熱（温度上昇）を開始させるようにすることができる。  
この様にすれば、前述した効果を享受することができる。
【００７４】
また、有機膜が形成されたワーク１００をチャンバ１０から搬出するためには、ワーク１００の温度を低下させる必要がある。例えば、チャンバ１０の内圧を略大気圧に戻した際に、チャンバ１０内の雰囲気の温度が常温となっていれば、ワーク１００の搬出が容易となる。ところが、有機膜形成装置１においては、連続的にワーク１００が加熱処理される。そのため、有機膜が形成されたワーク１００を搬出するたびにチャンバ１０内の雰囲気を常温にすると、次のワーク１００を昇温させる時間が長くなる。すなわち、生産性が低下するおそれがある。
本発明者らの得た知見によれば、チャンバ１０の内圧を略大気圧に戻した際に、チャンバ１０内の雰囲気の温度が５０℃以上となるようにすれば、ワーク１００の搬出を容易とすることができ、且つ、次のワーク１００を昇温させる時間を短くすることができる。
例えば、制御部７によりヒータ３２ａを制御することで、チャンバ１０の内圧を略大気圧に戻した際に、チャンバ１０内の雰囲気の温度が５０℃以上となるようにすることができる。
【００７５】
以上に説明したように、本実施の形態に係る有機膜形成方法は以下の工程を備えることができる。
有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板を、大気圧よりも減圧された雰囲気中において加熱する工程。
そして、この加熱する工程において、雰囲気の圧力が所定の値以下となった後に、加熱を実行することができる。この場合、雰囲気の圧力が、雰囲気内の酸素濃度が１００ｐｐｍ以下となる圧力となった後に、加熱を実行することができる。
また、溶媒を蒸発させた後、溶媒を蒸発させる温度よりも高い温度かつ溶媒を蒸発させる圧力よりも低い圧力で、有機材料から有機膜を形成することができる。
また、雰囲気の温度を９０℃以下、雰囲気の圧力を１００Ｐａ以下、処理時間を１２０秒以上とすることで溶媒を蒸発させることができる。
【００７６】
また、有機材料と溶媒を含む溶液が塗布された基板の、溶媒を蒸発させる工程と、溶媒を蒸発させた基板を、大気圧よりも減圧された雰囲気中において加熱する工程を備えることもできる。
そして、この加熱する工程において、雰囲気の圧力が所定の値以下となった後に、加熱を実行することができる。この場合、雰囲気の圧力が１Ｐａ〜１００Ｐａとなった後に、加熱を実行することができる。
また、この蒸発させる工程において、雰囲気の温度を９０℃以下、雰囲気の圧力を１００Ｐａ以下、処理時間を３分以上とすることができる。
また、雰囲気の圧力を略大気圧に戻す工程をさらに備えることができる。
この雰囲気の圧力を略大気圧に戻す工程において、雰囲気の圧力が略大気圧になった際の、雰囲気の温度が５０℃以上となるようにすることができる。
また、溶液の前処理を行う工程をさらに備えることができる。
この前処理を行う工程において、溶液を、５μｍ以下のフィルタで濾過し、濾過された溶液を１００Ｐａ以下の雰囲気に１時間以上滞留させることができる。
【００７７】
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。  
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。  
例えば、有機膜形成システム２００に設けられた各装置が備える要素の形状、寸法、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７８】
１  有機膜形成装置、２  第１の収納部、３  第２の収納部、４  搬送部、５  溶液塗布装置、６  仮焼成装置、７  制御部、８  前処理装置、１０  チャンバ、２０  排気部、２１  第１の排気部、２２  第２の排気部、３０  処理部、３０ａ  処理領域、３０ｂ  処理領域、３２  加熱部、３２ａ  ヒータ、３４  均熱部、３４ａ  上部均熱板、３４ｂ  下部均熱板、１００  ワーク、１０１  基板、１０２  溶液、２００  有機膜形成システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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