TW202438180A - 加熱處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可減小工件的面內的溫度的偏差的加熱處理裝置。實施形態的加熱處理裝置包括：腔室，在內部具有對工件進行加熱處理的加熱區域；至少一個第一加熱器，在所述腔室的內部設置於所述加熱區域的上方及下方中的至少任一者，且沿第一方向延伸；以及至少一個第二加熱器，在所述腔室的內部以沿和所述第一方向交叉的第二方向與所述第一加熱器並排的方式存在，且比所述第一加熱器短。所述第一加熱器由單一或一對組構成，並且配置成在所述第一方向上對所述加熱區域的中央區域及所述加熱區域的周緣區域進行加熱。所述第二加熱器配置成在所述第一方向上對所述加熱區域的所述周緣區域進行加熱。

Description

加熱處理裝置

本發明的實施形態是有關於一種加熱處理裝置。

存在對工件進行加熱而在工件的表面形成膜等、或對工件的表面進行處理的加熱處理裝置。 例如，提出了一種加熱處理裝置，具有：腔室，在內部保持工件；以及多個加熱器，設置於腔室的內部。多個加熱器呈棒狀，在工件的上方及工件的下方沿一個方向延伸。若多個加熱器設置於工件的上方及工件的下方，則可從上下方向對工件進行加熱。因此，可效率良好地對工件進行加熱。

然而，工件的熱容易從工件的周緣側向外部逃逸，不易從工件的中央側向外部逃逸。因此，若僅是從上下方向對工件進行加熱，則工件的周緣區域的溫度會比工件的中央區域的溫度低。若工件的周緣區域的溫度與工件的中央區域的溫度的差變大，則有形成於工件的表面的膜或處理層的品質下降的擔憂。

因此，期望開發一種可減小工件的面內的溫度的偏差的加熱處理裝置。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2019-184229號公報

[發明所要解決的問題] 本發明所要解決的課題在於提供一種可減小工件的面內的溫度的偏差的加熱處理裝置。 [解決問題的技術手段]

實施形態的加熱處理裝置包括：腔室，在內部具有對工件進行加熱處理的加熱區域；至少一個第一加熱器，在所述腔室的內部設置於所述加熱區域的上方及下方中的至少任一者，且沿第一方向延伸；以及至少一個第二加熱器，在所述腔室的內部以沿和所述第一方向交叉的第二方向與所述第一加熱器並排的方式存在，且比所述第一加熱器短。所述第一加熱器由單一或一對組構成，並且配置成在所述第一方向上對所述加熱區域的中央區域及所述加熱區域的周緣區域進行加熱。所述第二加熱器配置成在所述第一方向上對所述加熱區域的所述周緣區域進行加熱。 [發明的效果]

藉由本發明的實施形態，提供一種可減小工件的面內的溫度的偏差的加熱處理裝置。

以下，參照附圖對實施形態進行例示。此外，在各附圖中，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。另外，各附圖中的X方向（相當於第一方向的一例）、Y方向（相當於第二方向的一例）及Z方向表示相互正交的三個方向。例如，X方向及Y方向為水準方向。例如，Z方向為上下方向（鉛垂方向）。

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，本發明也可應用於對工件進行加熱而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。

藉由本實施形態的加熱處理裝置1進行加熱處理前的工件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，基板並不限定於例示的基板。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，溶液並不限定於例示的溶液。另外，溶液也可為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是用於對本實施形態的加熱處理裝置1進行例示的示意正面圖。 此外，在圖1中，為了避免變得繁雜，僅描繪了一個匣盒50。 圖2是圖1中的加熱處理裝置1的A-A線方向的示意剖面圖。 此外，在圖2中，為了避免變得繁雜，省略描繪匣盒50。 圖3是腔室10及匣盒支架60的示意立體圖。

如圖1及圖2所示，在加熱處理裝置1中例如設置有腔室10、排氣部20、加熱部30、冷卻部40、匣盒50、匣盒支架60及控制器70。

控制器70例如包括中央處理器（Central Processing Unit，CPU）等運算部以及記憶體等儲存部。控制器70例如為電腦等。控制器70例如基於儲存部中所保存的控制程式，對設置於加熱處理裝置1的各元件的動作進行控制。

如圖1～圖3所示，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例如由不銹鋼等金屬形成。

例如，在Y方向上的腔室10的兩端設置有開口。在Y方向上的腔室10的其中一個端部，設置有凸緣11。在凸緣11設置有O形環等密封材12。在腔室10的設置有凸緣11的一側設置有開閉門13。在將開閉門13關閉時，藉由密封材12，腔室10的開口以成為氣密的方式閉鎖。在將開閉門13打開時，可經由腔室10的開口向匣盒50的內部搬入或搬出工件100。 即，腔室10在內部具有對工件100進行加熱處理的加熱區域。設置於腔室10的內部的匣盒50劃分出對工件100進行加熱的加熱區域。在匣盒50的內部收納有工件100。

在Y方向上的腔室10的另一個端部，設置有凸緣14。在凸緣14設置有密封材12。在腔室10的設置有凸緣14的一側設置有蓋15。例如，蓋15使用螺釘等緊固構件而能夠裝卸地安裝於凸緣14。在安裝蓋15時，藉由密封材12，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15，則加熱處理裝置1的從設置有凸緣14的一側的維護變得容易。另外，在為了維護而將蓋15打開時，可將匣盒50經由腔室10的開口而搬入至腔室10的內部。或者，可將匣盒50經由腔室10的開口而搬出至腔室10的外部。

另外，在腔室10的外壁可設置未圖示的冷卻裝置。冷卻裝置例如可設為水套（Water Jacket）。若設置有冷卻裝置，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。 如圖1所示，排氣部20具有第一排氣部21及第二排氣部22。第一排氣部21及第二排氣部22與設置於腔室10的底面的排氣口16連接。

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例如可設為乾式真空泵等。

壓力控制部21b設置於排氣口16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16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。

若將腔室10的內部空間的壓力減壓，則可減少向腔室10的外部釋放的熱。因此，可提高加熱效率與蓄熱效率，因此可降低對後述的加熱器33（相當於第一加熱器的一例）及加熱器36（相當於第二加熱器的一例）施加的電力。若可降低對加熱器33、加熱器36施加的電力，則可抑制加熱器33、加熱器36的負荷變高。因此可延長加熱器33、加熱器36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設置於匣盒50的上方。 第二加熱部32設置於匣盒50的下方。第二加熱部32與第一加熱部31相向。

如上所述，工件100被收納於匣盒50的內部。因此，第一加熱部31對收納於匣盒50的內部的工件100的表面（上表面）進行加熱。第二加熱部32對收納於匣盒50的內部的工件100的背面（下表面）進行加熱。

如圖1所示，在腔室10的內部多個匣盒50沿Z方向（鉛垂方向）排列設置的情況下，可將在上側的匣盒50的下方所設置的第二加熱部32設為在下側的匣盒50的上方所設置的第一加熱部31。即，設置於匣盒50與匣盒50之間的第一加熱部31或第二加熱部32可兼用。

此外，為了方便，在著眼於一個匣盒50時，從所述匣盒50觀察，將上側設為第一加熱部31，將下側設為第二加熱部32，可在全部的匣盒50的上下分別設置加熱部30。

在此情況下，收納於上側的匣盒50的內部的工件100的背面由兼用的第一加熱部31或第二加熱部32予以加熱。收納於下側的匣盒50的內部的工件100的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及第二加熱部32各者例如具有加熱器33、支撐部34、保持部35、加熱器36及支撐部37。

加熱器33至少設置有一個。如圖1及圖2所示，在設置多個加熱器33的情況下，例如可設置沿X方向延伸且沿Y方向排列的多個加熱器33。此外，多個加熱器33也可沿Y方向延伸且沿X方向排列。即，多個加熱器33沿與加熱器33的中心軸交叉的方向排列。其中，在腔室10的Y方向上的端部，設置有能夠打開/關閉的開閉門13及蓋15。因此，多個加熱器33較佳為設為沿X方向延伸且沿Y方向排列。若如此，則開閉門13及蓋15的開閉會變得容易、或多個加熱器的安裝或拆卸會變得容易。

多個加熱器33可等間隔地排列，也可根據工件100的面內的溫度的偏差等使間隔發生變化。例如，工件100的熱容易從工件100的端側向外部逃逸，而不易從工件100的中央側向外部逃逸。因此，可使設置於工件100的端側的加熱器33的間隔比設置於工件100的中央側的加熱器33的間隔窄。

另外，設置於第二加熱部32的加熱器33的規格、數量、間隔等可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）、從Z方向觀察時的工件100的尺寸（平面尺寸）等而適宜變更。加熱器33的規格、數量、間隔等可藉由進行模擬或實驗等而適宜決定。

加熱器33呈棒狀且沿一個方向延伸。加熱器33只要為棒狀的加熱器則並無特別限定。加熱器33例如可設為鎧裝式加熱器（sheathed heater）、陶瓷加熱器、筒式加熱器（cartridge heater）等。加熱器33例如也可為具有石英罩的加熱器。 此外，在本說明書中，也包括經石英罩覆蓋的加熱器在內而稱為「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只要為沿一個方向延伸且藉由放射能夠釋放熱能的加熱器即可。

如圖1及圖2所示，支撐部34設置於腔室10的內部。支撐部34在腔室10的內部對加熱器33的其中一個端部的附近進行支撐。支撐部34例如可針對一個加熱器33而設置一個，或者針對多個加熱器33而設置一個。

圖4是用於對支撐部34進行例示的示意立體圖。 如圖4所示，支撐部34具有引導部34a及轉動部34b。 引導部34a設置於加熱器33的下方。引導部34a例如具有安裝板34a1、板34a2及引導板34a3。安裝板34a1、板34a2及引導板34a3例如可藉由使板材以在側面觀察下呈曲柄形狀的方式彎折而一體地形成。

安裝板34a1例如設置於匣盒支架60的框架61。 板34a2在X方向上設置於安裝板34a1與引導板34a3之間。X方向上的板34a2的其中一個端部與Z方向上的安裝板34a1的上側的端部連接。X方向上的板34a2的另一個端部與Z方向上的引導板34a3的下側的端部連接。另外，板34a2在加熱器33的下方空開規定的間隔而設置。例如，板34a2具有與加熱器33相向的水平面，且可設置成沿Y方向延伸。

引導板34a3在X方向及Z方向上設置於與安裝板34a1不同的位置。例如，引導板34a3設置於比安裝板34a1更靠上側處。引導板34a3在Y方向上設置於與安裝板34a1相同的位置（即相同的長度）。引導板34a3以與安裝板34a1平行的方式設置。

引導板34a3具有貫通厚度方向且能夠供加熱器33插入的切口34a3a。切口34a3a在Z方向上的引導板34a3的上側的端部開口。切口34a3a可設為U字狀的切口。

如圖4所示，在將加熱器33插入至切口34a3a的內部時，在切口34a3a的內壁與加熱器33之間設置間隙。引導部34a（引導板34a3）抑制加熱器33在Y方向上的位置偏移，但並不會對加熱器33進行支撐。

轉動部34b例如呈圓柱狀（實心）或圓筒狀（中空），且沿與加熱器33的中心軸交叉的方向延伸。轉動部34b設置於引導部34a的板34a2與加熱器33之間。轉動部34b與加熱器33以及板34a2接觸。在轉動部34b與加熱器33接觸的狀態下，Z方向上的切口34a3a的下側的內壁與加熱器33不接觸。有時Y方向上的切口34a3a的其中一個側壁與加熱器33接觸。然而，加熱器33並不會因重力而被按壓於切口34a3a的側壁。

轉動部34b與加熱器33接觸，因此由具有耐熱性的材料形成。另外，如後述的圖5所示，轉動部34b能夠在加熱器33伸縮的方向（沿著加熱器33的中心軸的方向）上移動。因此，較佳為由即使產生伴隨移動的摩擦也不易產生顆粒的材料形成。轉動部34b例如可由不銹鋼等金屬形成。

圖5是用於對支撐部34的作用進行例示的示意圖。 如圖5中由實線所示，在對加熱器33施加電力時（接通（ON）時），藉由所產生的熱對加熱器33進行加熱，因此，加熱器33在沿著中心軸的方向上伸長。

如圖5中點劃線所示，在停止對加熱器33施加電力時（斷開（OFF）時），被加熱的加熱器33的溫度逐漸下降，因此，與溫度的下降相對應地，加熱器33在沿著中心軸的方向上收縮。轉動部34b與加熱器33接觸，因此根據加熱器33的沿著中心軸的方向的伸縮而移動。在此情況下，由於轉動部34b進行旋轉移動，因此可抑制在轉動部34b與加熱器33之間、轉動部34b與板34a2之間產生摩擦。

另外，如上所述，引導板34a3的切口34a3a的下側的內壁與加熱器33不接觸。因此，在加熱器33在沿著中心軸的方向上伸縮時，在切口34a3a的下側的內壁與加熱器33之間不會產生摩擦。

若在轉動部34b與加熱器33之間、轉動部34b與板34a2之間、及切口34a3a的下側的內壁與加熱器33之間不產生摩擦，則可抑制產生顆粒。

另外，如圖4所示，可在後述的框架61與安裝板34a1之間設置隔熱板65。隔熱板65是為了抑制加熱器33的熱傳遞至腔室10的外部而設置。若設置有隔熱板65，則可提高加熱效率以及蓄熱效率。

如圖1及圖2所示，保持部35在腔室10的外側對加熱器33的端部的附近進行保持。 圖6是用於對保持部35進行例示的示意立體圖。

如圖6所示，保持部35例如可使用螺釘等緊固構件而安裝於腔室10的外側面。保持部35將加熱器33的端子33a側的端部（在腔室10的內部由支撐部34支撐的加熱器33的與其中一個端部相反的一側的另一個端部）的附近保持為裝卸自如。保持部35例如具有將所插入的加熱器33固緊的夾緊機構。在藉由保持部35對加熱器33的端子33a側的端部的附近進行保持時，加熱器33的端子33a露出至腔室10的外側。即，加熱器33的另一個端部貫通腔室10的側面而設置於腔室10的外側。

若加熱器33的端子33a露出至腔室10的外側，則加熱器33的維護變得容易。另外，在對加熱器33施加電力時，可抑制在加熱器33的端子33a處產生真空放電。

此處，加熱器33是為了對收納有工件100的匣盒50的整個區域進行加熱而設置。即，加熱器33對用以加熱處理工件100的加熱區域的中央區域及周緣區域進行加熱。例如，如圖1及圖2所示，加熱器33的前端（支撐部34側的端部）位於比匣盒50的前端（支撐部34側的端部）更靠外側處。若設置有此種加熱器33，則可對工件100的整個區域進行加熱。然而，工件100的熱容易從工件100的周緣側向外部逃逸，而不易從工件100的中央側向外部逃逸。因此，即使利用加熱器33對工件100的整個區域進行加熱，工件100的周緣區域的溫度也比工件100的中央區域的溫度低。若工件100的周緣區域的溫度與工件100的中央區域的溫度的差變大，則有形成於工件100的表面的膜或處理層的品質下降的擔憂。

因此，在加熱處理裝置1設置有加熱器36，所述加熱器36對用以加熱處理工件100的加熱區域的周緣區域進行加熱。例如，加熱器36對收納有工件100的匣盒50的周緣附近（例如，僅周緣區域）進行加熱。即，加熱器36的前端（加熱區域側的端部）設置於加熱區域的周緣的附近。加熱器36可至少設置一個。加熱器36可設置於第一加熱部31及第二加熱部32中的至少任一者。

此外，所謂「加熱區域的中央區域」，是被加熱的工件100的熱不易向外部逃逸、在加熱處理中不易因熱逃逸而引起溫度下降的區域。 另外，所謂「加熱區域的周緣區域」，是被加熱的工件100的熱容易向外部逃逸、在加熱處理中容易因熱逃逸而引起溫度下降的區域。例如，「加熱區域的周緣區域」是從加熱區域的整個區域中除去「加熱區域的中央區域」後的區域。例如，「加熱區域的周緣區域」是包圍「加熱區域的中央區域」的區域（外側的區域）。 加熱器33對「加熱區域的中央區域」以及「加熱區域的周緣區域」即加熱區域的整個區域進行加熱。 加熱器36對「加熱區域的周緣區域」進行加熱。 此外，所謂「加熱區域的周緣區域」以及「加熱區域的中央區域」可藉由如下方式設定：藉由實際地測定而求出加熱處理時的工件100的面內溫度的分佈、或藉由模擬來求出加熱處理時的工件100的面內溫度的分佈。

如圖2所示，加熱器36在腔室10的內部以與加熱器33沿Y方向並排的方式設置。加熱器36呈棒狀，且沿一個方向延伸。加熱器36只要是棒狀的加熱器則並無特別限定。如上所述，加熱器33對加熱區域的中央區域及周緣區域進行加熱。加熱器36對加熱區域的周緣區域進行加熱。因此，加熱器36的長度比加熱器33的長度短。此外，加熱器的長度是加熱器延伸的方向上的加熱器的棒狀體部分（除配線以外的部分）的長度。在此情況下，若使加熱器36的電力密度與加熱器33的電力密度相同，則容易使加熱器33、加熱器36的表面溫度為相同程度、或使加熱器33、加熱器36的壽命為相同程度。加熱器36除了其長度以外，例如可設為與加熱器33相同。

例如，在加熱器33沿Y方向排列設置有多個的情況下，加熱器36可在Y方向上在加熱器33與加熱器33之間至少設置一個。在此情況下，加熱器36可與加熱器33平行，也可相對於加熱器33傾斜。另外，加熱器36在Z方向上的位置可與加熱器33的位置相同，也可不同。

另外，如圖2所示，可在加熱器36延伸的方向上設置相互相向的一對加熱器36。

此處，工件100的周緣區域的熱容易從工件100的周緣的端側向外部逃逸，而不易從工件100的周緣的中央側向外部逃逸。因此，工件100的周緣的端部的區域的溫度容易比工件100的周緣的中央區域的溫度低。即，有時即使設置加熱器36來減小工件100的周緣區域的溫度與工件100的中央區域的溫度的差，也會在工件100的周緣區域的面內產生溫度的偏差。

當在工件100的周緣區域的面內產生溫度的偏差的情況下，可改變加熱器36的配置、數量及前端的位置中的至少任一者。例如，可在多個加熱器33與加熱器33之間的任一者設置至少一個加熱器36。即，有時也不在加熱器33與加熱器33之間設置加熱器36。例如，在工件100的周緣的中央區域的上方及下方中的至少任一者可設置未設置有加熱器36的部分、或設置加熱器36的數量少的部分。或者，可在Y方向的兩端部分設置加熱器36的數量多的部分。

另外，也可在加熱器33與加熱器33之間，在加熱器33延伸的方向上的其中一側設置加熱器36，在另一側不設置加熱器36。例如，在從Z方向觀察的情況下，可將多個加熱器36配置成交錯狀。

圖7是用於對加熱器36的配置進行例示的示意圖。 如圖7所示，在Z方向上，加熱器36可設置於與加熱器33相同的位置，也可設置於不同的位置。在圖7中，用點劃線示出多個加熱器36各自的前端。例如，在Z方向上，加熱器36可設置於與匣盒50相同的位置（從X方向觀察時重疊的位置）。另外，例如，在Z方向上，也可將設置於與加熱器33相同的位置的加熱器36和設置於與匣盒50相同的位置的加熱器36一併設置。另外，在Z方向上，設置於與匣盒50相同的位置的加熱器36也可沿與加熱器33延伸的方向（例如，X方向）交叉的方向（例如，Y方向）延伸。

另外，如圖7所示，加熱器36的前端（加熱區域側的端部）設置於匣盒50的周緣的附近。 例如，在從Z方向觀察的情況下，加熱器36的前端的位置可為比匣盒50的周緣更靠外側的位置，也可為與匣盒50的周緣重疊的位置，還可為比匣盒50的周緣更靠內側的位置。加熱器36的前端對加熱區域的周緣區域（匣盒50的周緣附近）進行加熱。因此，在從Z方向觀察的情況下，加熱器36的前端的位置較佳為成為與匣盒50的周緣重疊的位置、或者比匣盒50的周緣更靠內側的位置。若如此，則可效率良好地對收納於匣盒50的工件100的周緣附近進行加熱。

圖8是用於對加熱器36的前端位置進行例示的示意圖。 此外，在圖8中，為了避免變得繁雜，省略加熱器33，僅描繪了加熱器36。 例如，在沿Y方向排列設置多個加熱器36的情況下，如圖8所示，在加熱器36延伸的方向（例如，X方向）上，多個加熱器36的前端位置可相同，也可不同。在此情況下，可適宜變更多個加熱器36的前端位置，以使工件100的周緣區域中的溫度的偏差變小。

例如，如上所述，工件100的熱容易從工件100的端側向外部逃逸，而不易從工件100的中央側向外部逃逸。因此，隨著成為匣盒50（工件100）的端側，加熱器36的前端位置可成為匣盒50的內側。即，在沿Y方向排列的加熱器36的列中，設置於列的端側的加熱器36的前端（加熱區域側的端部）的位置可設置於比設置於列的中央側的加熱器36的前端（加熱區域側的端部）的位置更靠加熱區域的內側處。若如此，則可增大工件100的周緣區域的端側的加熱範圍。或者，可減小工件100的周緣區域的中央側的加熱範圍。因此，可減小工件100的周緣區域中的溫度的偏差。

工件100的面內的溫度的偏差會受到從Z方向觀察時的工件100的尺寸（平面尺寸）或工件100的加熱溫度等的影響。因此，加熱器36的配置、數量及前端的位置較佳為藉由進行實驗或模擬來適宜決定，以使工件100的面內的溫度的偏差變小。

此處，如上所述，加熱器33的前端的附近由設置於匣盒支架60的框架61的支撐部34支撐。然而，加熱器36的前端設置於匣盒50的周緣的附近。因此，加熱器36的前端的附近無法由設置於匣盒支架60的框架61的支撐部34支撐。

因此，設置有對加熱器36的前端側進行支撐的支撐部37。此外，如以上所述的圖6所示，加熱器36的端子36a側（加熱器36的與前端側相反的一側）的端部的附近可與加熱器33的情況同樣地由保持部35保持。在利用保持部35對加熱器36的端子36a側的端部附近進行保持時，加熱器36的端子36a露出至腔室10的外側。

圖9及圖10是用於例示支撐部37對加熱器36的支撐的示意圖。 如圖9及圖10所示，支撐部37具有安裝板37a、板37b及保持部37c。

安裝板37a呈板狀。安裝板37a使用螺釘等緊固構件而安裝於例如匣盒支架60上所設置的梁64等上。

板37b呈板狀，且向加熱器33側延伸。板37b的其中一個端部與安裝板37a連接。安裝板37a及板37b例如可藉由使板材彎折而一體地形成。

保持部37c呈帶狀，且使用螺釘等緊固構件對加熱器36進行保持。板37b的與安裝板37a側相反的一側的端部例如使用螺釘等緊固構件而與保持部37c連接。

支撐部37（安裝板37a、板37b及保持部37c）由具有耐熱性、不易產生顆粒並且進行彈性變形的材料形成。支撐部37例如可由厚度為0.5 mm左右的不銹鋼的板材形成。

在加熱器36的接通/斷開（ON/OFF）時，在加熱器36在沿著中心軸的方向上伸縮的情況下，經由保持部37c，彎曲應力作用於板37b。板37b由於由進行彈性變形的材料形成，因此作為板簧發揮功能。即，板37b與保持部37c連接，且根據加熱器36的伸縮而在沿著加熱器36的中心軸的方向上進行彈性變形。

若板37b在沿著加熱器36的中心軸的方向上進行彈性變形，則即使加熱器36伸縮，也可抑制在支撐部37（保持部37c）與加熱器36之間產生摩擦。因此，可抑制產生顆粒。

此外，以上例示了對加熱器36進行支撐的支撐部37，但支撐部37也可對以上所述的加熱器33進行支撐。即，加熱器可由以上所述的支撐部34進行支撐，也可由支撐部34以及支撐部37進行支撐，還可由支撐部37進行支撐。

冷卻部40與後述的設置於匣盒50的冷卻部57協作而向匣盒50供給冷卻氣體。供給至匣盒50的冷卻氣體向收納於匣盒50的內部的工件100供給。另外，供給至匣盒50的冷卻氣體也向匣盒50的均熱板（上部均熱板52、下部均熱板53、側部均熱板54、側部均熱板55）供給。

藉由向工件100供給冷卻氣體，處於高溫狀態的工件100被直接冷卻。另外，藉由將供給至工件100的冷卻氣體向匣盒50的均熱板供給，匣盒50也被冷卻。藉由對匣盒50進行冷卻，可抑制匣盒50的熱傳遞至工件100。因此，工件100也被匣盒50間接地冷卻。

如圖1及圖2所示，冷卻部40例如具有接頭（joint）41、氣體源42及氣體控制部43。接頭41、氣體源42及氣體控制部43藉由配管44連接。

接頭41例如裝卸自如地與設置於匣盒50的冷卻部57的未圖示的接頭連接。 氣體源42經由氣體控制部43及接頭41向匣盒50的冷卻部57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。 冷卻氣體只要為不易與經加熱的工件100反應的氣體則並無特別限定。冷卻氣體例如為氮氣、稀有氣體等。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設置於接頭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、以及冷卻氣體的流速及流量中的至少任一者的控制。

如圖1所示，匣盒50裝卸自如地設置於腔室10的內部所設置的匣盒支架60的一對接收構件62。匣盒50裝卸自如地設置於第一加熱部31與第二加熱部32之間。

圖11用於對匣盒50進行例示的示意立體圖。 如圖11所示，匣盒50呈箱狀，且在內部具有用以加熱工件100的加熱區域。即，匣盒50劃分出加熱區域。匣盒50的外觀形狀並無特別限定。匣盒50的外觀形狀例如可設為長方體。

匣盒50例如具有匣盒框架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、工件支撐部56、冷卻部57及匣盒支撐部58。此外，在圖11中，為了避免變得繁雜，省略描繪冷卻部57（冷卻部57參照圖1）。

匣盒框架51劃分對工件100進行加熱的加熱區域。匣盒框架51的外觀形狀並無特別限定。匣盒框架51的外觀形狀例如為長方體。 上部均熱板52呈板狀，且設置於匣盒框架51的上部。上部均熱板52可至少設置一個。在圖11中例示的匣盒50中設置有七個上部均熱板52。

下部均熱板53呈板狀，且設置於匣盒框架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。可設置一對側部均熱板54。其中一個側部均熱板54例如設置於匣盒框架51的相互相向的其中一個側部。

工件100經由設置於匣盒框架51的側部的開口而被搬入至匣盒50的內部。並且，工件100經由設置於匣盒框架51的側部的開口而從匣盒50的內部搬出。因此，匣盒框架51的一對側部均熱板54的其中一個側部也可開口。

例如使具有開口的其中一個側部均熱板54開閉自如，由此打開/關閉匣盒框架51的開口。例如，可在所述腔室10的開閉門13設置側部均熱板54，以在開閉門13關閉時匣盒框架51的開口由側部均熱板54閉鎖。

側部均熱板55呈板狀，且在匣盒框架51的內部設置有一對。一對側部均熱板55相互相向，且在一對側部均熱板54之間（在僅存在一張側部均熱板54的情況下為蓋15側的側部均熱板54與開閉門13側的開口之間）延伸。一對側部均熱板55的其中一者設置於匣盒框架51的其中一個側部的附近。一對側部均熱板55的另一者設置於匣盒框架51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進行加熱的加熱區域。匣盒50的內部的加熱區域與腔室10的內部空間例如經由均熱板彼此之間的間隙（存在於均熱板間的匣盒的梁與均熱板的間隙）等相連。因此，若對腔室10的內部空間的壓力進行減壓，則匣盒50的內部的空間的壓力也被減壓。

另外，從加熱器33、加熱器36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，可進一步抑制在工件100的面內產生溫度的偏差。

在匣盒50的內部設置有多個工件支撐部56。多個工件支撐部56在對工件100進行加熱的加熱區域對工件100的背面進行支撐。工件支撐部56可呈棒狀體。

冷卻部57將從所述冷卻部40供給的冷卻氣體供給至匣盒50內的工件100。冷卻部57例如可設置於匣盒框架51的側面。

匣盒支撐部58設置於匣盒框架51的與設置有側部均熱板54的側面交叉的側面。匣盒支撐部58設置有一對。匣盒支撐部58從匣盒框架51的側面朝向外部突出，且沿與設置有側部均熱板54的側面正交的方向延伸。

匣盒支撐部58設置於匣盒50的相互相向的一對側面的各者。匣盒支撐部58由後述的匣盒支架60的接收構件62支撐。

如圖3所示，匣盒支架60設置於腔室10的內部。匣盒支架60將加熱器33、加熱器36及匣盒50在腔室10的內部保持於規定的位置。

匣盒支架60例如具有框架61、接收構件62及反射板63。 框架61例如具有骨架結構。框架61的外觀形狀並無特別限定。框架61的外觀形狀例如可設為長方體或圓筒。

在框架61的內部至少設置有一對接收構件62。一對接收構件62在腔室10的內部對匣盒50的匣盒支撐部58進行支撐。在Z方向上，一對接收構件62設置於第一加熱部31與第二加熱部32之間。在一對接收構件62上載置一個匣盒50。因此，針對每個匣盒50而設置一對接收構件62。例如，當在框架61的內部能夠收納十四個匣盒50時，在框架61的內部設置十四組的一對接收構件62。

反射板63將已入射的熱反射至匣盒50側。若設置有反射板63，則可提高匣盒50的內部空間（加熱區域）中的蓄熱性。反射板63呈板狀，且設置於框架61的外周。此外，為了避免變得繁雜，在圖1及圖2中未描繪反射板63。另外，在圖3中僅描繪了安裝於框架61的安裝有接收構件62的側面的反射板63。

此處，如上所述，工件100的周緣區域的熱容易從工件100的周緣的端側向外部逃逸，而不易從工件100的周緣的中央側向外部逃逸。在此情況下，如上所述，根據加熱器33的間隔、或加熱器36的配置、數量及前端的位置等，可使工件100的面內的溫度的偏差變小。然而，若一旦設定此種物理結構，則難以進行變更。因此，在以上所述的加熱部30（第一加熱部31、第二加熱部32）中，也可將多個加熱器33、加熱器36分為多個區域進行控制。

例如，可分成工件100的兩端部附近的兩個區域以及工件100的中央的一個區域此三個區域來進行加熱器33、加熱器36的控制。在此情況下，熱容易向外部逃逸的兩端部附近的兩個區域的設定溫度可比中央的一個區域的設定溫度高。 若如此，則可進一步減小工件100的面內的溫度的偏差。

此處，在加熱器33、加熱器36發生了故障的情況下，進行加熱器33、加熱器36的更換。在進行加熱器33、加熱器36的更換的情況下，將加熱器33、加熱器36從腔室10中抽出，將其他加熱器33、36插入至腔室10。因此，在加熱器33、加熱器36延伸的方向上，在加熱處理裝置1（腔室10）的側方需要比加熱器33、加熱器36的長度長的維護空間。在維護空間無法配置妨礙維護的物品或裝置。

在此情況下，如圖2所示，加熱器33的端子33a側的端部設置於腔室10的其中一個側面側，加熱器33的前端（與端子33a側相反的一側的端部）設置於腔室10的相反的側面側。因此，加熱器33的長度變長。若加熱器33的長度變長，則維護空間變大，因此加熱處理裝置1的實質佔有空間變大。另外，在排列配置多個加熱處理裝置1的情況下，加熱處理裝置1與加熱處理裝置1之間的距離變大，因此有可配置的加熱處理裝置1的台數變少的擔憂。 此外，如圖2所示，由於加熱器36的長度比加熱器33的長度短，因此加熱器36的長度幾乎不會對維護空間的大小造成影響。

圖12是用於對另一實施形態的加熱器133進行例示的示意剖面圖。 加熱器133呈棒狀，沿一個方向延伸。加熱器133的結構或配置可設為與以上所述的加熱器33相同。其中，如圖12所示，加熱器133的插入至腔室10的長度L設為，加熱器133延伸的方向（例如，X方向）上的腔室10的側面10a（相當於第一側面的一例）、和與側面10a相向的側面10b（相當於第二側面的一例）之間的距離W的一半以下。若如此，則可縮短將加熱器133從腔室10抽出所需的長度，因此可減小維護空間。另外，藉由設置相互相向的一對加熱器133（相當於由一對組構成的第一加熱器的一例），可獲得與在匣盒50的上方或下方連續地延伸的加熱器33（即，從側面10a連接至側面10b而設置的加熱器）相同的加熱效果。設置於腔室10的側面10a的加熱器33及設置於腔室10的側面10b的一對加熱器133協作而對加熱區域的中央區域及周緣區域進行加熱。此外，在加熱器133的接通/斷開時，加熱器133在沿著中心軸的方向上伸縮。因此，在設置相互相向的一對加熱器133的情況下，可在加熱器133的前端彼此之間設置規定的間隙。例如，可設置具有在加熱器133伸長時加熱器133的前端彼此不接觸的程度的尺寸的間隙。若如此，則可抑制在加熱器133伸長時加熱器133的前端彼此接觸而產生顆粒。 此外，在所述實施形態中，也可設置加熱器36（相當於由一對組構成的第二加熱器的一例）。在此情況下，加熱器36的長度比加熱器133的長度短。

另外，在圖12中，雖例示了相互相向的一對加熱器133，但在加熱器133排列的方向（例如，Y方向）上，設置於腔室10的其中一個側面10a的加熱器133的位置與設置於腔室10的相反側的側面10b的加熱器133的位置也可不同。例如，可將多個加熱器133配置成交錯狀。另外，設置於腔室10的其中一個側面10a的加熱器133的長度可與設置於腔室10的相反側的側面10b的加熱器133的長度相同，也可不同。

此外，在所述實施形態中，分割後的一對加熱器133相當於第一加熱器。加熱器133配置成對加熱區域的周緣區域及加熱區域的中央區域進行加熱。有時在加熱器133的前端彼此之間會產生間隙，但所述間隙不會遍及加熱區域的中央區域的整個區域，即使產生了間隙，也可藉由一對加熱器133對加熱區域的周緣區域以及加熱區域的中央區域此兩個區域進行加熱。

如上所述，工件100的面內的溫度的偏差會受到從Z方向觀察時的工件100的尺寸（平面尺寸）或工件100的加熱溫度等的影響。因此，加熱器133的長度、配置、數量及前端的位置較佳為藉由進行實驗或模擬來適宜決定，以使工件100的面內的溫度的偏差變小。

圖13是用於例示另一實施形態的支撐部137對加熱器36的支撐的示意圖。 如圖13所示，支撐部137具有一對托架137a及滾針137b。

一對托架137a可空開規定的間隔相互相向設置。一對托架137a使用螺釘等緊固構件而安裝於例如匣盒支架60上所設置的梁64等上。在一對托架137a各者設置有在加熱器36延伸的方向（例如，X方向）上延伸的孔137a1。 滾針137b轉動自如地設置於一對托架137a的孔137a1。在滾針137b的上方設置加熱器36。即，加熱器36由滾針137b支撐。

具有滾針137b的支撐部137起到與所述支撐部34同樣的作用效果。即，當加熱器36在沿著中心軸的方向上伸縮時，滾針137b在托架137a的孔137a1的內部旋轉移動。因此，可抑制在滾針137b與加熱器36之間及滾針137b與孔137a1的內壁之間產生摩擦。若在它們之間不產生摩擦，則可抑制顆粒的產生。

此外，雖例示了對加熱器36進行支撐的支撐部137，但支撐部137也可對加熱器33、加熱器133進行支撐。另外，也可適宜組合使用支撐部34、支撐部37及支撐部137。

以上，對實施形態進行了例示。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形態適宜施加設計變更而得的實施形態也只要具備本發明的特徵，則包含於本發明的範圍。 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，以上所述的各實施形態所包括的各元件可盡可能地組合，將這些組合而得的實施形態也只要包括本發明的特徵，則包含於本發明的範圍。

1:加熱處理裝置 10:腔室 10a、10b:側面（第一側面） 11、14:凸緣 12:密封材 13:開閉門 15:蓋 16: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、36、133:加熱器 33a、36a:端子 34、37、137:支撐部 34a:引導部 34a1、37a:安裝板 34a2、37b:板 34a3:引導板 34a3a:切口 34b:轉動部 35、37c:保持部 40:冷卻部 41:接頭 42:氣體源 43:氣體控制部 44:配管 50:匣盒 51:匣盒框架 52:上部均熱板 53:下部均熱板 54、55:側部均熱板 56:工件支撐部 57:冷卻部 58:匣盒支撐部 60:匣盒支架 61:框架 62:接收構件 63:反射板 64:梁 65:隔熱板 70:控制器 100:工件 137a:托架 137a1:孔 137b:滾針 L:長度 W:距離 X、Y、Z:方向

圖1是用於對本實施形態的加熱處理裝置進行例示的示意正面圖。 圖2是圖1中的加熱處理裝置的A-A線方向的示意剖面圖。 圖3是腔室及匣盒支架的示意立體圖。 圖4是用於對支撐部進行例示的示意立體圖。 圖5是用於對支撐部的作用進行例示的示意圖。 圖6是用於對保持部進行例示的示意立體圖。 圖7是用於對Z方向上的加熱器的配置進行例示的示意圖。 圖8是用於對加熱器的前端位置進行例示的示意圖。 圖9是用於例示支撐部對加熱器的支撐的示意圖。 圖10是用於例示支撐部對加熱器的支撐的示意圖。 圖11是用於對匣盒進行例示的示意立體圖。 圖12是用於對另一實施形態的加熱器進行例示的示意剖面圖。 圖13是用於例示另一實施形態的支撐部對加熱器的支撐的示意圖。

1:加熱處理裝置

10:腔室

11、14:凸緣

12:密封材

13:開閉門

15:蓋

16:排氣口

20:排氣部

30:加熱部

31:第一加熱部

32:第二加熱部

33、36:加熱器

34:支撐部

35:保持部

37:支撐部

40:冷卻部

41:接頭

42:氣體源

43:氣體控制部

44:配管

57:冷卻部

60:匣盒支架

70:控制器

X、Y、Z:方向

Claims (6)

1. 一種加熱處理裝置，包括： 腔室，在內部具有對工件進行加熱處理的加熱區域； 至少一個第一加熱器，在所述腔室的內部設置於所述加熱區域的上方及下方中的至少任一者，且沿第一方向延伸；以及 至少一個第二加熱器，在所述腔室的內部以沿和所述第一方向交叉的第二方向與所述第一加熱器並排的方式存在，且比所述第一加熱器短， 所述第一加熱器由單一或一對組構成，並且配置成在所述第一方向上對所述加熱區域的中央區域及所述加熱區域的周緣區域進行加熱， 所述第二加熱器配置成在所述第一方向上對所述加熱區域的所述周緣區域進行加熱。
2. 如請求項1所述的加熱處理裝置，其中，所述第一加熱器設置於所述腔室的第一側面以及與所述第一側面相向的第二側面，且由所述一對組構成， 所述第二加熱器設置於所述第一側面以及所述第二側面，由一對組構成，且位於所述第一加熱器的所述第二方向上，比所述一對第一加熱器的其中一者短， 所述一對第一加熱器的其中一者的插入至所述腔室的長度為所述第一側面與所述第二側面之間的距離的一半以下。
3. 如請求項1或2所述的加熱處理裝置，其中，所述第二加熱器的所述加熱區域側的端部設置於所述加熱區域的周緣的附近。
4. 如請求項1或2所述的加熱處理裝置，其中，所述第一加熱器在所述第二方向上排列設置有多個， 所述第二加熱器在所述第二方向上在所述第一加熱器與所述第一加熱器之間至少設置有一個。
5. 如請求項1或2所述的加熱處理裝置，其中，所述第二加熱器在所述第二方向上排列設置有多個， 在沿所述第二方向排列的所述第二加熱器的列中，設置於所述列的端側的所述第二加熱器的、所述加熱區域側的端部的位置設置於比設置於所述列的中央側的所述第二加熱器的、所述加熱區域側的端部的位置更靠所述加熱區域的內側處。
6. 如請求項1或2所述的加熱處理裝置，還包括設置於所述腔室的內部、且劃分所述加熱區域的匣盒。