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TWI819961B - 熱處理裝置以及熱處理方法 - Google Patents

熱處理裝置以及熱處理方法 Download PDF

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TWI819961B
TWI819961B TW112103978A TW112103978A TWI819961B TW I819961 B TWI819961 B TW I819961B TW 112103978 A TW112103978 A TW 112103978A TW 112103978 A TW112103978 A TW 112103978A TW I819961 B TWI819961 B TW I819961B
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TW
Taiwan
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heating
heat treatment
chamber
workpiece
exhaust
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TW112103978A
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English (en)
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TW202335139A (zh
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高橋崇史
磯明典
Makoto Muto
木村哲明
Original Assignee
日商芝浦機械電子裝置股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種熱處理裝置以及熱處理方法,不會使生產性下降而確保腔室內的潔淨度,提高工件的品質。實施方式的熱處理裝置(1)具有:腔室(10),可維持比大氣壓減壓的環境;排氣部(40),連接於腔室(10),對腔室(10)內進行排氣;支撐部(30),支撐被收容在腔室(10)內的工件(W);加熱部(50),進行在工件(W)被支撐於支撐部(30)的狀態下對工件(W)進行加熱的第一加熱,且進行在工件(W)未被支撐於支撐部(30)的狀態下以比第一加熱快的升溫速度對腔室(10)內進行加熱的第二加熱;以及供氣部(60),在所述第一加熱後以及所述第二加熱後對腔室內供給氣體,由此來進行冷卻。。

Description

熱處理裝置以及熱處理方法
本發明有關一種熱處理裝置以及熱處理方法。
在平板顯示器(Flat Panel Display,FPD)的製造或半導體元件等的製造中,進行下述操作:使塗布有包含有機材料與溶劑的溶液的工件乾燥,從而在工件上形成所期望的膜。作為用於進行乾燥的裝置,例如使用下述熱處理裝置,其包括:腔室,可維持比大氣壓減壓的環境;以及加熱器,對設在腔室內部的工件進行加熱。此種熱處理裝置除了在工件的表面形成膜以外,還用於對工件的表面進行處理。
當反復進行對工件的熱處理時,來源於工件表面所含的物質而在腔室內產生昇華物。例如,當對工件進行加熱時,工件表面所含的物質氣化,因此有時會在溫度比經加熱的工件低的腔室的內壁成為固體而附著。當像這樣附著於內壁的物質從腔室的內壁剝落時,會成為顆粒而附著於工件的表面,因此導致工件的品質下降。
而且,當對工件進行加熱時,腔室內成為高溫,因此腔室內的構件因熱而膨脹。進而,在加熱後進行冷卻時,腔室內的構件將收縮。當構件反復膨脹與收縮時,構件彼此摩擦而產生顆粒。此種顆粒也會在熱處理中附著於工件,或者附著於腔室內壁的顆粒剝落而附著於工件,由此成為工件的品質下降的原因。
為了應對此情況,需要定期地或者根據顆粒的附著量、品質的下降程度等來去除附著於腔室內壁等的顆粒的維護。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2019/117250號
[發明所欲解決之課題]
在如上所述的維護的期間,無法進行工件的加熱處理。因此,若維護的時間長或次數多,則生產性會大幅下降。
本發明的實施方式是為了解決如上所述的問題而完成,其目的在於提供一種熱處理裝置以及熱處理方法,不會使生產性下降而確保腔室內的潔淨度,提高工件的品質。 [解決課題之手段]
本發明的實施方式的熱處理裝置包括:腔室,能夠維持比大氣壓減壓的環境;排氣部,連接於所述腔室,對所述腔室內進行排氣;支撐部,支撐被收容在所述腔室內的工件;加熱部,進行在所述工件被支撐於所述支撐部的狀態下對所述工件進行加熱的第一加熱,且進行在所述工件未被支撐於所述支撐部的狀態下以比所述第一加熱快的升溫速度對所述腔室內進行加熱的第二加熱;以及供氣部,在所述第一加熱後以及所述第二加熱後,對腔室內供給氣體,由此來進行冷卻。
本發明的實施方式的熱處理方法包括:第一熱處理,在工件被支撐於經減壓的腔室內的支撐部的狀態下,加熱部對所述工件進行加熱後,供氣部供給氣體而進行冷卻;工件排出處理,在所述第一熱處理後,從所述腔室中排出所述工件;以及第二熱處理,在所述工件未被支撐於所述支撐部的狀態下,所述加熱部通過比所述第一熱處理快的升溫速度對所述腔室內進行加熱後,所述供氣部供給所述氣體而進行冷卻,排氣部對所述腔室內進行排氣。 [發明的效果]
根據本發明的實施方式,能夠提供一種熱處理裝置以及熱處理方法,不會使生產性下降而確保腔室內的潔淨度,提高工件的品質。
參照附圖來說明實施方式的熱處理裝置。 [第一實施方式] [概要] 如圖1所示,第一實施方式的熱處理裝置1是在比大氣壓減壓的環境下對工件W進行加熱,而在工件W的表面形成有機膜的裝置。加熱處理前的工件W是在表面塗布有溶液的基板。基板例如為玻璃基板或半導體晶片。溶液為包含有機材料的溶劑。例如,可將包含聚醯胺酸的清漆作為溶液。
工件W在熱處理裝置1中進行熱處理,由此,溶液中的聚醯胺酸經醯亞胺化,而在基板的表面形成聚醯亞胺膜。另外,工件W在被搬入至熱處理裝置1之前,在上游的步驟中被搬入至未圖示的臨時煆燒裝置,溶液經臨時煆燒而成為半固化狀態。在臨時煆燒中,例如在90℃以下、100 Pa左右的壓力環境中放置三分鐘以上,由此,預先使溶劑的一部分從溶液中蒸發。
另外,各圖中的X方向、Y方向以及Z方向表示彼此正交的三方向。本實施方式中,X方向為左右方向,Y方向為前後方向,Z方向為上下方向。但這些方向並非限定熱處理裝置1的設置方向。
[結構] 如圖1至圖3所示,熱處理裝置1具有腔室10、匣盒20、支撐部30、排氣部40、加熱部50、供氣部60以及控制裝置70。
(腔室) 腔室10為箱狀的容器,且具有能夠以可維持比大氣壓減壓的環境的方式而設為氣密的結構。在腔室10的前後設有開口10a、開口10b,在開口10a、開口10b,分別形成有設有О型環等密封材料10c的凸緣10d、凸緣10e。
相對於前方的開口10a,通過未圖示的開閉機構而驅動的開閉門11可在開位置與閉位置之間沿上下方向滑動移動地設置。當將開閉門11設為開位置時,開口10a的前方打開,能夠進行工件W的搬入搬出。
而且,開閉機構通過使開閉門11沿前後方向移動,從而切換腔室10的密閉狀態以及開放狀態。密閉狀態是開閉門11經由開口10a的密封材料10c被按壓至開口10a,從而腔室10的內部氣密地受到密封的狀態。開放狀態是在開閉門11與開口10a的密封材料10c之間空開間隙,而腔室10的內部被大氣開放的狀態。
在後方的開口10b的凸緣10e,經由密封材料10c,使用未圖示的螺絲等的緊固構件而安裝有蓋15,由此,腔室10的內部氣密地受到密封。通過從腔室10拆卸蓋15,能夠使後述的匣盒20從開口10b出入以便維護。
(匣盒) 本實施方式中,工件W經由匣盒20而支撐在腔室10內。即,工件W被搬入搬出至沿水平方向支撐於腔室10內的匣盒20的內部。匣盒20在腔室10內沿上下方向多段地配置。各匣盒20相對於腔室10可拆裝地設置,以使得可從腔室10取出而各別地維護。
如圖4所示,匣盒20是在前方具有進行工件W的搬入搬出的開口部20a的箱狀體,由上下左右的四方的面以及與開口部20a相向的面包圍被支撐於內部的工件W。另外,在圖4中,為了便於說明,未示出在匣盒20的上表面以及與開口部20a相向的面上所設的均熱板22。
匣盒20具有匣盒框架21、均熱板22、工件支撐部23、匣盒支撐部24。匣盒框架21是包含細長的構件的骨架結構。匣盒框架21為長方體的框形狀,在上表面以及下表面,沿X方向排列有多根架設在前後方向的梁21a。梁21a的根數並無特別限定,在本實施方式中設為四根。
均熱板22構成匣盒20的包圍工件W的面,抑制傳遞至工件W的熱的偏頗。均熱板22例如是包含不銹鋼等的導熱率高的金屬材料的板狀構件。均熱板22被設在匣盒框架21的上下左右以及與開口部20a相向的面,由此構成箱狀體的匣盒20。
更具體而言,以填埋匣盒框架21的外框與四根梁21a之間的方式,在上下分別設有五片均熱板22。在匣盒框架21的左右各設有一片均熱板22。進而,在匣盒框架21的與開口部20a相向的面,設有一片均熱板22。這些均熱板22可作為匣盒20而一體地出入腔室10,因此與需要各別地拆卸、安裝的以往的均熱板相比,維護變得容易。而且,在開閉門11的內側也設有均熱板22,通過開閉門11移動至閉位置,可包圍工件W的上下以及四方。另外,匣盒框架21與均熱板22並非嚴格地密接,而是空開有可供氣體通過的間隙,因此在通過排氣部40對腔室10的內部進行排氣時,對於由均熱板22所包圍的支撐工件W的區域也能夠進行排氣。
工件支撐部23支撐工件W。工件支撐部23是從匣盒框架21的下表面的梁21a朝上方突出地設置,且在其前端支撐工件W的下表面的棒狀體。工件支撐部23的配置或根數並無特別限定,但在本實施方式中,在各梁21a等間隔地各設有四根。即,工件支撐部23在匣盒框架21的下表面,呈格柵狀地設有4×4根。而且,為了避免劃傷工件W的下表面,工件支撐部23的前端較佳設為例如半球狀。
匣盒支撐部24是從匣盒20的側面朝側方突出,且支撐於後述的支撐部30的突出部。匣盒支撐部24的前後方向的長度例如與匣盒20的前後方向的長度相同。通過匣盒支撐部24支撐於後述的支撐部30,從而收容於腔室10內的匣盒20被支撐於腔室10內。
(支撐部) 如圖1以及圖3所示,支撐部30支撐被收容於腔室10內的工件W。本實施方式的支撐部30經由前述的匣盒20來支撐工件W。支撐部30包括:框架31,豎立設置在腔室10的內部;以及支承部32,設在框架31的內部,支撐匣盒20。框架31例如是使用細長的構件而構成的骨架結構。框架31為長方體的框結構,在側面設有板狀的內壁。
支承部32是在框架31的內壁以相同的高度而在左右以一對朝內側突出地設置的構件。一對支承部32搭載匣盒20的左右的匣盒支撐部24,由此來支撐一個匣盒20。而且,一對支承部32在框架31的內壁,沿上下方向設有與匣盒20相同的數量。支承部32例如為長方體。支承部32的形狀並不限定於長方體,也可為剖面為L字或U字的形狀。支承部32中,匣盒支撐部24的突出方向與支承部32的突出方向的長度比匣盒支撐部24短。而且,較佳的是,支承部32的前後方向的長度比匣盒支撐部24的前後方向的長度長。而且,支承部32的上下方向的長度是從匣盒支撐部24的下表面直至匣盒20的下表面為止的長度。本實施方式中,如圖1以及圖3所示,與六個匣盒20對應地設有六組的一對支承部32。
(排氣部) 排氣部40是對腔室10的內部進行排氣的結構部。如圖1所示,排氣部40具有第一排氣部41、第二排氣部42以及第三排氣部43。第一排氣部41例如連接於設在腔室10的底面的排氣口12。第一排氣部41經由排氣口12來對腔室10的內部進行排氣。
第一排氣部41例如具有配管41a、排氣泵41b以及壓力調整部41c。配管41a是連接於排氣口12的氣體流路。排氣泵41b是從大氣壓開始進行粗抽排氣直至第一規定壓力為止的泵。排氣泵41b的排氣量比後述的排氣泵42b多。作為排氣泵41b,例如可使用乾式真空泵。
壓力調整部41c被設在排氣口12與排氣泵41b之間。壓力調整部41c基於對腔室10的內壓進行檢測的未圖示的真空計等的輸出來進行控制,以使腔室10的內壓成為第一規定壓力。作為壓力調整部41c,例如可使用自動壓力控制器(Auto Pressure Controller,APC)。
第二排氣部42例如連接於設在腔室10的底面的排氣口13。第二排氣部42經由排氣口13對腔室10的內部進行排氣。第二排氣部42例如具有配管42a、排氣泵42b以及壓力調整部42c。配管42a是連接於排氣口13的氣體流路。排氣泵42b在借助排氣泵41b的粗抽排氣之後,進行排氣直至更低的第二規定壓力為止。排氣泵42b例如具有可排氣至高真空的分子流區域為止的排氣能力。作為排氣泵42b,例如可使用渦輪分子泵(Turbo Molecular Pump,TMP)。
壓力調整部42c被設在排氣口13與排氣泵42b之間。壓力調整部42c基於對腔室10的內壓進行檢測的未圖示的真空計等的輸出來進行控制,以使腔室10的內壓成為第二規定壓力。作為壓力調整部42c,例如可使用APC。
第三排氣部43例如連接於設在腔室10的頂板面的排氣口14與工廠的排氣系統之間。第三排氣部43例如具有配管43a以及閥43b。配管43a是連接於排氣口14的氣體流路。閥43b被設在排氣口14與工廠的排氣系統之間。
通過從供氣部60對腔室10內供給冷卻氣體,從而腔室10內受到冷卻,但此時一旦腔室10內成為大氣壓以上,則當將閥43b設為開狀態時,便以被所供給的冷卻氣體擠出的方式從排氣口14對腔室10內進行強制排氣。
(加熱部) 加熱部50進行第一加熱與第二加熱。第一加熱是在工件W被支撐於支撐部30的狀態下對工件W進行加熱的處理。即,在工件W被搬入至腔室10內且被支撐於支撐部30的狀態下,通過第一加熱來對工件W進行加熱,由此來進行溶液的乾燥處理。另外,本實施方式中,乾燥處理也包含溶液中的聚醯胺酸經脫水而產生醯亞胺化的情況。
第二加熱是在工件W未被支撐於支撐部30的狀態下,以比第一加熱快的升溫速度對腔室10內進行加熱的處理。通過以比第一加熱快的升溫速度對腔室10內進行加熱,從而腔室10內的構件產生與第一加熱時不同的溫度變化。通過與第一加熱時不同的溫度變化,將殘留於腔室10內的昇華物排出至腔室10外。而且,通過與第一加熱時不同的溫度變化,腔室10內的構件彼此熱膨脹而摩擦,從而產生顆粒。通過使腔室10內的構件彼此摩擦而產生顆粒,從而抑制在第一加熱時因腔室10內的構件彼此摩擦而產生的顆粒的發生。即,通過在從腔室10內搬出了工件W的狀態下進行第二加熱,比第一加熱高速地使溫度上升而使腔室10內受到加熱,由此來抑制昇華物或顆粒向工件W的附著。第二加熱與用於工件W的乾燥的加熱不同,是在未將工件W放入腔室10內的空的狀態進行的加熱,因此也被稱作空加熱。另外,因腔室10內的零件的熱膨脹而產生的顆粒在後述的第二加熱後的冷卻中,通過第三排氣部43而排出至腔室10的外部。
如圖1至圖3所示,加熱部50被設在腔室10的內部的匣盒20的上下。加熱部50對被支撐於匣盒20內部的工件W的上下的面進行加熱。設在上側的匣盒20與下側的匣盒20之間的加熱部50對上側的匣盒20中的工件W的下表面進行加熱,並且對下側的匣盒20中的工件W的上表面進行加熱。
加熱部50具有至少一個加熱器51。本實施方式的加熱部50具有多個加熱器51。加熱器51例如可使用護套加熱器、遠紅外線加熱器、遠紅外線燈、陶瓷加熱器、筒形加熱器等。本實施方式的加熱器51為沿左右方向延伸的棒狀。而且,多根加熱器51沿前後方向排列,以使工件W的整面均等地受到加熱。
(供氣部) 如圖2至圖4所示,供氣部60具有配管61、配管62以及噴嘴63、噴嘴64。另外,圖2中,配管62、噴嘴64省略了圖示,圖3中,配管61、噴嘴63省略了圖示。配管61是在各匣盒20的裡側(與設有開口部20a的正面為相反側的面,為圖2、圖3中的紙面左側)沿著左右方向而設。配管62是在腔室10內的各匣盒20的後方沿著左右方向而配置。由此,配管61、配管62是在腔室10內的各匣盒20的後方以鄰接的狀態而配置。而且,配管61、配管62沿上下方向多段地設置。另外,配管61、配管62在匣盒20從腔室10被搬出時一起被搬出。即,配管61、配管62被設於匣盒20。
在配管61、配管62中,如圖4所示,從氣體供給裝置65供給氣體。本實施方式的氣體為冷卻氣體。氣體供給裝置65具有設在腔室10的外側的氣體源65a、氣體控制部65b。氣體源65a例如可設為高壓氣瓶、工廠的氣體供給管等。氣體控制部65b被設在配管61、配管62與氣體源65a之間,控制冷卻氣體對配管61、配管62的供給、停止、流量等。
冷卻氣體例如使用氮氣、稀有氣體(氬氣或氦氣等)等難以與受到加熱的工件W發生反應的氣體。冷卻氣體的溫度並無特別限定,例如設為常溫以下。
氣體供給裝置65經由未圖示的接頭等的連接部而拆裝自如地連接於設在匣盒20的配管61。即,配管61在將匣盒20插入至腔室10內的情況下連接於氣體供給裝置65,在從腔室10取出匣盒20的情況下解除與氣體供給裝置65的連接。而且,氣體供給裝置65連接於設在匣盒20的配管62。
噴嘴63相當於第一噴嘴,是設在配管61的側面的冷卻氣體的噴出部。噴嘴63例如朝向工件W的下表面與匣盒20的下表面之間噴出冷卻氣體。由此,從噴嘴63放出的冷卻氣體以順著工件W的下表面的方式流動,而對匣盒20、工件W以及腔室10的內部進行冷卻(參照圖2的虛線箭頭)。而且,噴嘴63在第二加熱後的冷卻中,向對工件W進行處理的區域噴出冷卻氣體。工件W在被均熱板22包圍的區域內受到處理。即,噴嘴63能夠對均熱板22與支撐均熱板22的構件所接觸的部分噴出冷卻氣體。
噴嘴64相當於第二噴嘴,是設在配管62的側面的冷卻氣體的噴出部。噴嘴64朝向腔室10內的構件的接觸部分,即,朝向引起因熱產生的膨脹、收縮而容易發生構件彼此的摩擦的場所噴出冷卻氣體。所謂容易發生摩擦的場所,例如可設為均熱板22與支撐均熱板22的構件所接觸的部分。本實施方式中,為了避免附圖的繁瑣,圖示了朝匣盒支撐部24與支撐部30的接觸部分噴出冷卻氣體的噴嘴64。匣盒支撐部24與支撐部30的接觸部分也是易因摩擦產生顆粒的部位。
而且,除了所述以外,噴嘴64還以噴出冷卻氣體的方向朝向腔室10中的設有排氣口14的一側的方式而設。進而,噴嘴64朝向對工件W進行處理的區域的外側噴出冷卻氣體。本實施方式中,排氣口14位於腔室10的頂板部,因此噴嘴64朝向斜上。而且,噴嘴64朝向收容工件W的區域之外。另外,所謂朝向設有排氣口14的一側,並不限定於朝向排氣口14的情況,也包含相對於設有排氣口14的面而傾斜地朝向的情況。
由此,從噴嘴64放出的冷卻氣體在匣盒20與支撐部30的接觸位置,能夠將兩構件發生熱膨脹以及收縮而因摩擦產生的顆粒吹起,而使其與朝向排氣口14的排氣一同排出(參照圖3的虛線箭頭)。而且,來自噴嘴64的冷卻氣體在收容有工件W的情況下,也朝向工件W的外側吹出,因此抑制顆粒附著於工件W。
(控制裝置) 控制裝置70是對熱處理裝置1的各部進行控制的計算機。控制裝置70具有執行程序的處理器、存儲程序或動作條件等各種信息的存儲器、以及驅動各元件的驅動電路。另外,在控制裝置70,連接有輸入信息的輸入裝置、顯示信息的顯示裝置。
以下例示的第一規定壓力以及第二規定壓力、第一規定溫度至第三規定溫度、規定升溫速度、第一規定時間至第四規定時間、第一規定次數以及第二規定次數、規定時機、規定基準時等是通過輸入裝置而預先將所期望的值輸入至控制裝置70。所輸入的所期望的值被存儲至存儲器。輸入裝置、輸出裝置包含與外部裝置之間收發各種信號的接口。例如,輸入裝置包含從上游裝置接收通知工件W到來的信號的接收部,輸出裝置包含向上游裝置發送通知可接納工件W的信號的發送部。
本實施方式的控制裝置70具有開閉控制部71、排氣控制部72、第一熱處理部73、第二熱處理部74以及中斷處理部75。開閉控制部71控制開閉門11的開閉機構。即,開閉控制部71進行使開閉門11移動至開位置以及閉位置的控制、或者切換密閉狀態及開放狀態的控制。
開閉控制部71控制開閉機構將開閉門11設為開放狀態而使其移動至開位置,向腔室10內搬入工件W之後,使開閉門11移動至閉位置而設為密閉狀態。在搬出工件W時,在將腔室10內設為大氣壓後,控制開閉機構將開閉門11設為開放狀態而使其移動至開位置,從腔室10搬出工件W後,使開閉門11移動至閉位置而設為密閉狀態。
排氣控制部72通過控制排氣部40的壓力調整部41c、壓力調整部42c、閥43b等,從而控制腔室10內的壓力。第一熱處理部73通過控制排氣部40、加熱部50、供氣部60,從而對工件W進行包含第一加熱以及冷卻的第一熱處理。本實施方式中的第一熱處理為乾燥處理。第一熱處理部73所進行的溫度控制是通過基於設在腔室10內的未圖示的溫度計的檢測值來控制對加熱器51供給的電力量而進行。
在第一熱處理中,在進行了排氣而減壓的狀態下進行第一加熱以及冷卻。如圖5的圖表的一點鏈線所示,第一加熱是以第一升溫步驟以及第一溫度維持步驟、第二升溫步驟以及第二溫度維持步驟這兩步驟來進行。在第一升溫步驟中,使工件W上升至第一規定溫度為止,在第一溫度維持步驟中一邊維持第一規定溫度,一邊進行第一規定時間的熱處理。第一規定溫度可設為使溶液中所含的水分或溶劑排出的溫度例如100℃~200℃。第一規定時間例如可設為15分鐘~60分鐘。
在第二升溫步驟中,使工件W從第一升溫步驟的第一規定溫度上升至更高的第二規定溫度為止,在第二溫度維持步驟中一邊維持第二規定溫度,一邊進行第二規定時間的熱處理。第二規定溫度可設為引起醯亞胺化的溫度例如300℃~500℃。第二規定時間例如可設為15分鐘~60分鐘。為了獲得分子鏈的填充度高的有機膜,更佳將500℃維持15分鐘。另外,第一升溫步驟、第二升溫步驟可均將升溫速度設為例如5℃/分鐘。
進而,冷卻是通過第一熱處理部73控制供氣部60,由此從氣體供給裝置65供給冷卻氣體並使冷卻氣體從噴嘴63、噴嘴64噴出,從而使腔室10內降溫至第三規定溫度為止的降溫步驟,來將腔室10設為待機狀態。所述第三規定溫度例如可設為50℃~140℃。
例如,在第一熱處理後,若所搬出的工件W的溫度為常溫,則容易進行工件W的搬出。然而,在熱處理裝置1中,工件W是連續地受到加熱處理。而且,有時繼第一熱處理之後還要進行第二熱處理。因此,若每當搬出工件W時使工件W的溫度成為常溫,則使下個工件W升溫的時間、第二加熱的升溫時間將變長,生產性有可能下降。因此,較佳將使其降溫的第三規定溫度設為如上。
另外,若在降溫至第三規定溫度之前便將開閉門11設為開放狀態,則經由開口10a流入至腔室10內部的氧與塗布於工件W的基板上的膜的成分會發生反應,從而有可能得不到具有所期望的膜質的工件W。因而,第三規定溫度要低於產生此種反應的溫度。
第二熱處理部74通過控制排氣部40、加熱部50、供氣部60,從而在無工件W的狀態下進行包含排氣、第二加熱以及冷卻的第二熱處理。本實施方式的第二熱處理包含第二加熱即空加熱。第二熱處理部74所進行的第二熱處理是在規定的時機進行。規定的時機例如是從規定的基準時經過了第三規定時間的情況、第一熱處理的次數達到第一規定次數的情況、作業員從輸入裝置輸入了指示的情況等。規定的基準時例如是將通知可接納工件W的信號發送至上游裝置時。
第二熱處理中,如圖6的圖表的實線所示,以一步驟來進行包含第二加熱的升溫步驟。在升溫步驟中,將腔室10內加熱至與第一加熱相同的第二規定溫度為止。但是,第二加熱中的升溫速度比第一加熱快。例如,在第二加熱中,以10℃/分鐘的速度升溫至300℃~500℃為止。
而且,第二加熱與第一加熱同樣地,是在通過第一排氣部41、第二排氣部42進行了減壓的狀態下進行。這是因為,若在大氣壓或低真空等存在氧的狀態下使其升溫,則腔室內的物質有可能發生氧化。另外,在第一加熱與第二加熱中,儘管升溫速度不同,但加熱的最高溫度即第二規定溫度以及減壓時的壓力相同。
另外,第二熱處理並非以工件W的乾燥為目的,而是用於使腔室10內的零件膨脹、收縮的加熱。因此,與第一熱處理不同,一旦到達第二規定溫度,便立即進行使其冷卻的降溫步驟。即,在第二熱處理中,不需要長時間維持最高溫度。通過像這樣高速地進行加熱以及冷卻,能夠使第二熱處理的時間縮短化。
在降溫步驟中,氣體供給裝置65供給冷卻氣體,從供氣部60的噴嘴63、噴嘴64噴出冷卻氣體,由此,使腔室10內降溫至第三規定溫度為止。所述第三規定溫度可設為50℃~140℃。在所述降溫步驟中,當通過冷卻氣體的噴出而腔室10內的氣壓達到大氣壓以上時,打開閥43b而從第三排氣部43進行排氣。由此,因熱膨脹以及收縮引起的摩擦產生的顆粒與被噴出至匣盒20和支撐部30的接觸位置的冷卻氣體一同朝向排氣口14排出至腔室10外。為了促進顆粒的運動而易於排出,來自噴嘴63、噴嘴64的冷卻氣體的噴出量(每單位時間的噴出量)被設定得比第一加熱後的冷卻中的冷卻氣體的噴出量多。
進而,第二熱處理中,將第二加熱與冷卻的循環進行第二規定次數,由此,反復進行腔室10內的零件的膨脹、收縮而產生顆粒。第二規定次數為兩次以上,例如,如圖6所示,較佳進行三次。第二熱處理後,腔室10處於待機狀態。另外,也可不設為待機狀態,而繼續第二加熱與冷卻的循環,直至收到通知下個工件W到來的信號為止。
中斷處理部75在第二加熱中的升溫步驟中收到通知工件W到來的信號時,使第二加熱中斷。如上所述,工件W通過熱處理裝置1更上游的裝置例如臨時煆燒裝置對溶液進行臨時煆燒而被設為半固化狀態。中斷處理部75在第二加熱中達到最高溫度之前,從此種上游裝置收到通知工件W到來的信號時,停止加熱部50所進行的加熱,並通過來自噴嘴63、噴嘴64的冷卻氣體的噴出冷卻至第三規定溫度為止,由此設為待機狀態。另外,即便在降溫步驟中收到信號,在接納工件W時,也必須進行冷卻直至成為待機狀態為止,因此繼續降溫步驟。
[動作] 除了所述的圖1至圖6以外,還參照圖7的流程圖來說明如上所述的本實施方式的動作流程。首先,匣盒20將開口部20a設為跟前而插入至腔室10內的各支撐部30的位置,並支撐於支承部32。本實施方式中,通過支撐於各支承部32而收容有六個匣盒20。另外,在匣盒20內未支撐有工件W。
在此狀態下,開閉控制部71控制開閉機構,由此將開閉門11設為開放狀態,使其移動至上方而設為開位置(步驟S01)。繼而,通過未圖示的機械臂,按照從腔室10內的上段的匣盒20往下段的匣盒20的順序搬入工件W(步驟S02)。所搬入的工件W被支撐於設在匣盒20內部的工件支撐部23。
當工件W的搬入作業完成時,開閉控制部71控制開閉機構,由此,使開閉門11朝下方移動而設為閉位置後,使其移動以按壓至開口10a,由此,將腔室10的內部設為密閉狀態(步驟S03)。
進而,通過排氣控制部72來控制排氣部40,對腔室10的內部進行減壓(步驟S04)。所述減壓首先是在關閉了第三排氣部43的閥43b的狀態下,通過第一排氣部41的排氣泵41b從大氣壓開始進行粗抽排氣,直至第一規定壓力為止。接下來,通過第二排氣部42的排氣泵42b進行排氣,直至比第一規定壓力更低的第二規定壓力為止。由此減壓至例如1×10 -2Pa~100 Pa左右的壓力為止。
當腔室10的內部空間被減壓至第二規定壓力為止時,第一熱處理部73對加熱部50的加熱器51施加電力,以開始第一熱處理(步驟S05)。在所述第一熱處理中,如圖5所示,首先進行使工件W升溫至第一規定溫度為止的第一升溫步驟(步驟S06)。接下來,進行將通過升溫而達到的第一規定溫度維持第一規定時間的第一溫度維持步驟(步驟S07)。由此,工件W的溶液中所含的水分或氣體等被排出。
繼而,第一熱處理部73控制對加熱部50的加熱器51的施加電力,由此來進行使其升溫至比第一升溫步驟中的第一規定溫度高的第二規定溫度為止的第二升溫步驟(步驟S08)。接下來,進行將通過升溫而達到的第二規定溫度維持第二規定時間的第二溫度維持步驟(步驟S09)。利用此加熱,在工件W的基板的表面通過醯亞胺化而形成有機膜。
當第二規定時間經過時,第一熱處理部73使加熱部50的加熱器51停止,進行使形成了有機膜的工件W的溫度冷卻至第三規定溫度為止的降溫步驟(步驟S10)。即,停止排氣部40所進行的排氣,使供氣部60供給來自氣體供給裝置65的冷卻氣體。由此,腔室10的內部逐漸接近大氣壓,並且工件W受到冷卻。
當腔室10的內部成為大氣壓時,通過排氣控制部72來打開閥43b,經由第三排氣部43將冷卻氣體排出至腔室10的外部。當腔室10內冷卻至可搬出工件W的第三規定溫度為止時,停止供氣部60對冷卻氣體的供給,成為待機狀態(步驟S11)。
接下來,開閉控制部71控制開閉門11的開閉機構,由此將腔室10的內部設為開放狀態,進而使開閉門11移動至開位置而打開開口10a(步驟S12)。接下來,通過未圖示的機械臂,從下段的匣盒20開始依次搬出工件W(步驟S13)。
當從腔室10內搬出所有的工件W時,開閉控制部71通過開閉門11的開閉機構,由此使開閉門11移動至閉位置,並使其移動以按壓至開口10a而設為密閉狀態(步驟S14)。接下來,控制裝置70將通知可接納工件W的信號發送至上游裝置(步驟S15)。另外,在輸入有熱處理裝置1的停止指示時(步驟S16的是),結束處理。
第二熱處理部74在熱處理裝置1繼續運轉的情況下(步驟S16的否),從上游裝置接收通知下個工件W到來的信號(步驟S17的是),當下個工件W到來時,進行所述步驟S01以後的處理。另一方面,在從輸出通知可接納工件W的信號開始,即從規定的基準時開始,未收到通知下個工件W到來的信號(步驟S17的否),而經過了第三規定時間的情況下(步驟S18的是),開始第二熱處理(步驟S19)。即,在從第一熱處理結束起規定時間(第三規定時間)工件W未來到的情況下,認為無法進行接下來的第一熱處理,因此利用此時間來進行空加熱。例如在上游的裝置中引起某些問題而工件W長時間未來到熱處理裝置1等的情況下,可進行空加熱。
首先,第二熱處理部74通過排氣控制部72來控制排氣部40,對腔室10的內部進行減壓(步驟S20)。所述減壓與第一熱處理中的減壓同樣地,關閉閥43b,通過排氣泵41b進行粗抽排氣後,通過排氣泵42b進行排氣,直至第二規定壓力為止。由此減壓至例如1×10 -2Pa~100 Pa左右的壓力為止。
當腔室10的內部空間被減壓至第二規定壓力為止時,對加熱部50的加熱器51施加電力,進行使腔室10內上升至第二規定溫度為止的升溫步驟(步驟S21)。由此,匣盒20以及支撐部30等的腔室10內的構件產生熱膨脹。
此種第二熱處理中,在升溫中未達到第二規定溫度的情況(步驟S22的否)且未從上游裝置收到通知下個工件W到來的信號的情況下(步驟S23的否),繼續升溫。第二熱處理部74在達到第二規定溫度時(步驟S22的是),進行降溫步驟(步驟S24)。
即,第二熱處理部74在降溫步驟中停止加熱部50的加熱器51,使氣體供給裝置65供給冷卻氣體,由此,使冷卻氣體從供氣部60的噴嘴63、噴嘴64噴出。一旦腔室10內成為大氣壓,則打開閥43b而進行借助第三排氣部43的排氣。此時也繼續冷卻氣體的供給。由此,腔室10的內部受到冷卻,因此匣盒20以及支撐部30等的腔室10內的構件收縮。來自噴嘴64的冷卻氣體朝向上方噴吹至匣盒20與支撐部30的接觸部分,因此因匣盒20與支撐部30的熱膨脹與收縮而產生的顆粒與朝向排氣口14的排氣一同被排出。
尤其,較佳的是,支撐部30的支承部32的突出方向的長度比匣盒支撐部24的突出方向的長度短。此時,從噴嘴64噴出的冷卻氣體噴吹至匣盒支撐部24與支承部32相接觸的部分。因此,能夠進一步排出顆粒。而且,如前所述,支承部32的前後方向的長度比匣盒支撐部24的前後方向的長度長。並且,支承部32的上下方向的長度是從匣盒支撐部24的下表面直至匣盒20的下表面為止的長度。因此,支承部32具有對來自噴嘴64的冷卻氣體進行引導的作用。
來自噴嘴64的冷卻氣體沿著支承部32而在前後方向上流動。其結果,冷卻氣體流動至匣盒20的開口部20a附近的匣盒支撐部24與支承部32所接觸的部分為止。即,在前後方向上,冷卻氣體噴吹至匣盒支撐部24與支承部32所接觸的部分。因此,能夠進一步排出顆粒。第二熱處理部74在冷卻至第三規定溫度為止時,停止供氣部60對冷卻氣體的供給。
若所述第二熱處理中的加熱與冷卻的一循環未達到第二規定次數(步驟S25的否),則如上所述在減壓後再次進行升溫步驟與降溫步驟(步驟S20~步驟S24)。若第二熱處理中的加熱與冷卻的次數已達到第二規定次數(步驟S25的是),則腔室10處於待機狀態,當下個工件W到來時,進行所述步驟S01以後的處理。
另外,在第二加熱中,若在升溫步驟中從上游裝置收到下個工件W到來的信號(步驟S23的是),則中斷處理部75停止加熱部50所進行的加熱,並與所述同樣地進行降溫步驟(步驟S26)。然後,成為處於待機狀態的第三規定溫度,停止供氣部60對冷卻氣體的供給後,進行所述步驟S01以後的處理。
[效果] (1)本實施方式的熱處理裝置1包括:腔室10,能夠維持比大氣壓減壓的環境;排氣部40,連接於腔室10,對腔室10內進行排氣;支撐部30,支撐被收容在腔室10內的工件W;加熱部50,進行在工件W被支撐於支撐部30的狀態下對工件W進行加熱的第一加熱,且進行在工件W未被支撐於支撐部30的狀態下以比第一加熱快的升溫速度對腔室10內進行加熱的第二加熱;以及供氣部60,在所述第一加熱後以及所述第二加熱後,對腔室內供給氣體,由此來進行冷卻。
而且,本實施方式的熱處理裝置1具有對排氣部40、加熱部50、供氣部60進行控制的控制裝置70,控制裝置70具有:第一熱處理部73,使加熱部50以及供氣部60執行進行第一加熱以及冷卻的第一熱處理;以及第二熱處理部74,在進行了第一熱處理的工件W從腔室10排出後,使加熱部50、供氣部60以及排氣部40執行進行第二加熱、冷卻以及排氣的第二熱處理。
進而,本實施方式的熱處理方法包括:第一熱處理,在工件W被支撐於經減壓的腔室10內的支撐部30的狀態下,加熱部50對工件W進行加熱後,供氣部60供給氣體而進行冷卻;工件排出處理,在第一熱處理後,從腔室10中排出工件W;以及第二熱處理,在工件W未被支撐於支撐部30的狀態下,加熱部50通過比第一熱處理快的升溫速度對腔室10內進行加熱後,供氣部60供給氣體而進行冷卻,排氣部40對腔室10內進行排氣。
因此,在未進行對工件W的第一加熱的期間進行第二加熱以及冷卻,能夠使因腔室10內部的構件的膨脹與收縮產生的顆粒或因加熱軟化而變得易排出的昇華物與排氣部40的排氣一同排出至腔室10外,從而維持腔室10內的潔淨度。因而,能夠降低因顆粒附著於工件W的表面造成的品質下降,成品率也提高。尤其,在第二加熱中,升溫速度比第一加熱快,因此易產生因熱膨脹造成的構件彼此的摩擦,從而能夠去除可能產生的顆粒。
而且,昇華物或顆粒是通過排氣被去除,因此能夠降低用於停止熱處理裝置1而進行的清潔的維護的頻率,抑制生產性的下降。進而,能夠降低腔室10內的附著物,因此能夠縮短維護所需的時間,從而能夠提高生產效率。另外,進行第二加熱也達成為直至下個工件W到來為止的腔室10內的溫度維持,因此能量效率也佳。
(2)本實施方式的熱處理裝置1中,加熱部50以及供氣部60多次進行第二加熱以及冷卻。因此,反復進行腔室10內的構件的膨脹與收縮而使顆粒產生並予以去除,因此能夠在隨後的處理中降低腔室10內產生的顆粒。
(3)本實施方式的熱處理裝置1中,設有噴嘴63,所述噴嘴63與供氣部60連接,朝向工件W的下表面噴出氣體。因此,能夠對被均熱板22包圍而對工件W進行處理的區域噴吹氣體。其結果,能夠對均熱板22與支撐均熱板22的構件所接觸的部分噴吹氣體,從而能夠將顆粒與排氣一同予以去除。
(4)本實施方式的熱處理裝置1中,設有噴嘴64,所述噴嘴64與供氣部60連接,對腔室10內的構件的接觸部分噴吹氣體。因此,能夠對易產生顆粒的部位噴吹氣體並將其與排氣一同予以去除。
(5)在腔室10,設有進行借助排氣部40的排氣的排氣口14,噴嘴64朝向腔室10中的設有排氣口14的一側噴出氣體。因此,能夠產生朝向排氣的氣流而容易地排出顆粒。
(6)來自噴嘴63的氣體的噴出量在第二加熱後的冷卻中比在第一加熱後的冷卻中多。因此,朝向接觸部分的噴吹氣體的流量、用於排氣的氣體的流量變多,因此顆粒易被排出。噴嘴63為了對工件W的下表面進行冷卻而噴出口朝向斜上。要對被安裝於匣盒20的下表面的均熱板22噴吹氣體,必須對被安裝於匣盒20的上表面的均熱板22噴吹氣體。通過增多來自噴嘴63的氣體的噴出量,對設在匣盒20的下表面的均熱板22噴吹的氣體的流量變多,從而進一步排出顆粒。
(7)來自噴嘴64的氣體的噴出量在第二加熱後的冷卻中比在第一加熱後的冷卻中多。因此,朝向接觸部分的噴吹氣體的流量、用於排氣的氣體的流量變多,因此顆粒容易被排出。
(8)第一加熱以及第二加熱中的加熱的最高溫度相同。因此,能夠預先去除在第一加熱的溫度條件下有可能產生的顆粒。
(9)第二熱處理部74在從第一熱處理後的規定的基準時直至經過規定時間為止的期間,未收到通知工件W來到腔室10的信號的情況下,使加熱部50、供氣部60以及排氣部40執行第二熱處理。因此,在工件W未到來的空閒時間,能夠進行排出顆粒的空加熱,不會為了第二熱處理而妨礙工件W的生產,因此能夠抑制生產性的下降。
(10)控制裝置70具有中斷處理部75,所述中斷處理部75在第二加熱中的升溫過程中收到通知工件W到來的信號的情況下,使第二加熱中斷。因此,能夠防止工件W的生產受到妨礙而導致生產效率下降。
[第二實施方式] 對本發明的第二實施方式進行說明。第二實施方式的基本結構與所述第一實施方式相同。但是,第二實施方式中,第二熱處理部74在從第一熱處理後的規定的基準時開始直至經過為了進行第二熱處理所需的時間為止的期間,工件W未來到腔室10的情況下,使加熱部50、供氣部60以及排氣部40執行第二熱處理。
更具體而言,所述第一實施方式中的流程圖的步驟S15中,將通知可接納工件W的信號發送至上游裝置。接下來,從收到信號的上游裝置發送通知下個工件W到來的預定時間的信號。另外,所謂下個工件W到來的預定時間,是指在下個工件W來到熱處理裝置1之前需要多少時間這一時間間隔。而且,也有時將下個工件W到來的預定時間稱作t1。一旦收到從上游裝置發送的信號,則對下個工件W到來的預定時間與為了進行第二熱處理所需的時間進行比較。若比較的結果是判斷為在下個工件W來到熱處理裝置1之前能夠進行第二熱處理,則進行步驟S19以後的處理。但是,若直至下個工件W到來為止的預定時間比為了進行第二熱處理所需的時間短,則將腔室10設為待機狀態,當下個工件W到來時,進行步驟S01以後的處理。另外,也有時將為了進行第二熱處理所需的時間稱作t2。
t2例如是為了進行第二熱處理中的加熱與冷卻的一個循環所需的時間。對t1與t2進行比較,若t1≧t2,則進行第二熱處理。另外,在規定的基準時為時刻的情況下,也可根據下個工件W來到熱處理裝置1的預定時刻與規定的基準時來求出t1。
而且,若t1≧t2,則算出第二熱處理的重複次數。重複次數是通過將t1除以t2,並舍去除算所得的值的小數點以後而算出。此處,若所獲得的重複次數的值小於第二規定次數的值,則將第二規定次數的值變更為重複次數的值。由此,能夠在工件W未到來的空閒時間進行排出顆粒的空加熱,不會為了第二熱處理而妨礙工件W的生產,因此能夠抑制生產性的下降。
[變形例] (1)第二熱處理中的第二加熱與冷卻的次數並不限定於上文例示的次數。而且,如所述的第二實施方式中所例示的那樣,在預先知曉了直至下個工件W到來為止的時間的情況下,第二熱處理部74也可根據此時間來變更次數。例如,若時間相對較短,則可減少次數,若時間長,則可增多次數。此時間可根據來自上游裝置的信號、實際的運用結果來設定。
(2)也可在第二熱處理中的冷卻後,具體而言,成為第三規定溫度後使開閉門11移動至開位置,並在第四規定時間的期間維持開位置。在第四規定時間的期間,冷卻氣體繼續從噴嘴63以及噴嘴64噴出。因此,通過在第四規定時間的期間將開閉門11設為開位置,能夠將腔室10的內部產生的顆粒從開口10a排出至熱處理裝置1的外部。
冷卻氣體從開口10a排出至熱處理裝置1的外部,由此,腔室10內的冷卻氣體的流動方式發生變化。因此,在第二加熱後的冷卻時,氣體也會流至氣體未流動而淤塞的部分。因此,進一步排出顆粒。而且,開口10a的開口面積比設在腔室10的頂板面的排氣口14大。因此,開口10a的流導(conductance)比排氣口14的流導小。其結果,排出的氣體的量增加,因此進一步排出顆粒。因此,能夠提高顆粒的排出能力。
另外,第四規定時間可通過進行模擬或實驗等來適當決定。第四規定時間例如可設為30秒至10分鐘左右。而且,也可求出下個工件W到來的預定時刻與規定的基準時的差值時間,若差值時間少於為了進行第二熱處理所需的時間,則使開閉門11移動至開位置,從噴嘴63以及噴嘴64繼續冷卻氣體的噴出,直至下個工件W到來為止。而且,在使開閉門11移動至開位置時,設於排氣口14的閥43b既可關閉,也可仍保持打開。
(3)工件W的基板、溶液並不限定於上文例示的基板、溶液。溶液也包含液體經臨時煆燒而成為半固化狀態(不流動的狀態)的溶液。有機材料只要可通過溶劑來溶解,則並無特別限定。加熱前的工件W也可僅為基板。而且,也可適用於對工件W進行加熱而在工件W的表面形成無機膜等,或者對工件W的表面進行處理的熱處理裝置1。
(4)通過使用匣盒20,多個均熱板22的出入變得容易,因此可實現維護的容易化。但是本發明的熱處理裝置1中,匣盒20並非必需。即,在支撐部30對工件W的支撐既包含直接支撐工件W的情況,也包含間接支撐工件W的情況。
(5)對於加熱部50的加熱器51,也可將進行第一熱處理的加熱器與進行第二熱處理的加熱器設為獨立的加熱器。但是通過如前述那樣使用共同的加熱器51,能夠實現消耗電力的降低、製造成本的降低、省空間化等。而且,加熱器51只要能夠在比大氣壓減壓的環境中加熱工件W,則並不限定於前述中例示的加熱器。
(6)氣體控制部65b被設在配管61、配管62與氣體源65a之間,控制冷卻氣體對配管61、配管62的供給、停止、流量等,但也可在配管61與配管62分別設置氣體控制部,從而各別地控制冷卻氣體從噴嘴63與噴嘴64的噴出。例如,也可在第一熱處理中不進行冷卻氣體從噴嘴64的噴出,而僅在第二熱處理中的降溫步驟中進行冷卻氣體從噴嘴64的噴出。
(7)第一加熱是以兩步驟來進行,但並不限定於此。可根據工件W的種類或塗布於工件W的表面的溶液的成分或狀態來選擇,也可為一步驟,還可為三步驟以上。
(8)噴嘴64是相對於腔室10內的構件彼此易產生摩擦的部分而使噴出口朝向腔室10中的設有排氣口14的一側噴出冷卻氣體,但並不限定於此。噴嘴64也可使噴出口朝向腔室10中的與設有排氣口14的一側為相反側噴出冷卻氣體。進而,噴嘴64是朝向對工件W進行處理的區域的外側噴出冷卻氣體,但並不限定於此。噴嘴64也可對被安裝在匣盒20的上表面或者匣盒20的下表面的均熱板噴出冷卻氣體。或者,噴嘴64也可對被安裝在匣盒20的側面的均熱板噴出冷卻氣體。
(9)氣體供給裝置65是供給冷卻氣體,但並不限定於此。氣體供給裝置65也可具有多個氣體源65a,從而可根據腔室10內的溫度來變更對腔室10內供給的氣體。例如也可為,一旦腔室10內的溫度達到200℃以下,則取代冷卻氣體而將清潔乾燥空氣(Clean Dry Air,CDA)供給至腔室10內。例如也可在第二熱處理中的冷卻後,在將開閉門11打開的期間即第四規定時間的期間,將CDA供給至腔室10內。
[其他實施方式] 本發明並不限定於所述實施方式,也包含下述所示的其他實施方式。而且,本發明也包含將所述實施方式以及下述的其他實施方式全部或任一個組合而成的形態。進而,對於這些實施方式,可在不脫離發明範圍的範圍內進行各種省略或置換、變更,其變形也包含於本發明。
1:熱處理裝置 10:腔室 10a、10b:開口 10c:密封材料 10d、10e:凸緣 11:開閉門 12、13、14:排氣口 15:蓋 20:匣盒 20a:開口部 21:匣盒框架 21a:梁 22:均熱板 23:工件支撐部 24:匣盒支撐部 30:支撐部 31:框架 32:支承部 40:排氣部 41:第一排氣部 41a:配管 41b:排氣泵 41c:壓力調整部 42:第二排氣部 42a:配管 42b:排氣泵 42c:壓力調整部 43:第三排氣部 43a:配管 43b:閥 50:加熱部 51:加熱器 60:供氣部 61、62:配管 63、64、65:氣體供給裝置 65a:氣體源 65b:氣體控制部 70:控制裝置 71:開閉控制部 72:排氣控制部 73:第一熱處理部 74:第二熱處理部 75:中斷處理部 S01~S26:步驟 W:工件
圖1是用於例示實施方式的熱處理裝置的示意正面圖。 圖2是圖1中的熱處理裝置的A-A箭頭示意剖面圖。 圖3是圖1中的熱處理裝置的B-B箭頭示意剖面圖。 圖4是表示匣盒的內部以及供氣部的配管及噴嘴的示意立體圖。 圖5是表示第一熱處理中的溫度變化的圖表。 圖6是表示第二熱處理中的溫度變化的圖表。 圖7是表示第一實施方式的熱處理裝置的處理流程的流程圖。
1:熱處理裝置 10:腔室 10a:開口 10c:密封材料 10d:凸緣 11:開閉門 12、13、14:排氣口 20:匣盒 20a:開口部 23:工件支撐部 24:匣盒支撐部 30:支撐部 31:框架 32:支承部 40:排氣部 41:第一排氣部 41a:配管 41b:排氣泵 41c:壓力調整部 42:第二排氣部 42a:配管 42b:排氣泵 42c:壓力調整部 43:第三排氣部 43a:配管 43b:閥 50:加熱部 51:加熱器 60:供氣部 61、62:配管 63、64:氣體供給裝置 70:控制裝置 71:開閉控制部 72:排氣控制部 73:第一熱處理部 74:第二熱處理部 75:中斷處理部 W:工件

Claims (11)

  1. 一種熱處理裝置,包括:腔室,能夠維持比大氣壓減壓的環境;排氣部,連接於所述腔室,對所述腔室內進行排氣;支撐部,支撐被收容在所述腔室內的工件;加熱部,進行在所述工件被支撐於所述支撐部的狀態下對所述工件進行加熱的第一加熱,且進行在所述工件未被支撐於所述支撐部的狀態下以比所述第一加熱快的升溫速度對所述腔室內進行加熱的第二加熱;以及供氣部,在所述第一加熱後對所述腔室內供給氣體,由此來進行冷卻、在所述第二加熱後對所述腔室內供給所述氣體,由此來進行冷卻;設有第一噴嘴,所述第一噴嘴與所述供氣部連接,朝向所述工件的下表面噴出所述氣體;來自所述第一噴嘴的所述氣體的噴出量在所述第二加熱後的冷卻中比在所述第一加熱後的冷卻中多。
  2. 如請求項1所述的熱處理裝置,其中所述加熱部以及所述供氣部多次進行所述第二加熱以及所述第二加熱後的冷卻。
  3. 如請求項1或請求項2所述的熱處理裝置,其中設有第二噴嘴,所述第二噴嘴與所述供氣部連接,對所述腔室內的構件的接觸部分噴吹所述氣體。
  4. 如請求項3所述的熱處理裝置,其中在所述腔室,設有進行借助所述排氣部的排氣的排氣口, 所述第二噴嘴朝向所述腔室中的設有所述排氣口的一側噴出所述氣體。
  5. 如請求項1所述的熱處理裝置,其中所述第一加熱以及所述第二加熱中的加熱的最高溫度相同。
  6. 如請求項1或請求項2所述的熱處理裝置,其中在所述腔室設有開口,且具有開閉門,所述開閉門相對於所述開口而移動至開位置與閉位置,由此來切換所述腔室的密閉狀態以及開放狀態,在所述第二加熱以及所述第二加熱後的冷卻結束後,繼續所述氣體的噴出且使所述開閉門移動至開位置。
  7. 如請求項1或請求項2所述的熱處理裝置,具有對所述排氣部、所述加熱部、所述供氣部進行控制的控制裝置,所述控制裝置具有:第一熱處理部,使所述加熱部以及所述供氣部執行進行所述第一加熱以及冷卻的第一熱處理;以及第二熱處理部,在進行了所述第一熱處理的所述工件從所述腔室排出後,使所述加熱部、所述供氣部以及所述排氣部執行進行所述第二加熱、冷卻、排氣的第二熱處理。
  8. 如請求項7所述的熱處理裝置,其中所述第二熱處理部在從所述第一熱處理後的規定的基準時直至經過規定時間為止的期間,未收到通知所述工件來到所述腔室的信號的情況下,使所述加熱部、所述供氣部以及所述排氣部執行所述第二熱處理。
  9. 如請求項7所述的熱處理裝置,其中所述第二熱處理部在從所述第一熱處理後的規定的基準時直至經過為 了進行所述第二熱處理所需的時間為止的期間,所述工件尚未來到所述腔室的情況下,使所述加熱部、所述供氣部以及所述排氣部執行所述第二熱處理。
  10. 如請求項7所述的熱處理裝置,其中所述控制裝置具有中斷處理部,所述中斷處理部在所述第二加熱中的升溫過程中收到通知所述工件到來的信號的情況下,使所述第二加熱中斷。
  11. 一種熱處理方法,包括:第一熱處理,在工件被支撐於經減壓的腔室內的支撐部的狀態下,加熱部對所述工件進行加熱後,供氣部與及其連接的第一噴嘴朝向所述工件的下表面供給氣體而進行冷卻;工件排出處理,在所述第一熱處理後,從所述腔室中排出所述工件;以及第二熱處理,在所述工件未被支撐於所述支撐部的狀態下,所述加熱部通過比所述第一熱處理快的升溫速度對所述腔室內進行加熱後,所述第一噴嘴供給所述氣體而進行冷卻,排氣部對所述腔室內進行排氣,來自所述第一噴嘴的所述氣體的噴出量在所述第二加熱後的冷卻中比在所述第一加熱後的冷卻中多。
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