JP2015198013A - 熱処理装置、熱処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】有機発光ダイオードの有機層を基板上に効率よく形成する。【解決手段】第１運転モードでは、第１ガス供給部２４０から処理容器２００内に窒素ガスを供給すると共に、第１排気部２５０によって処理容器２００内を排気し、当該処理容器２００内の雰囲気を窒素ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする。第２運転モードでは、第１ガス供給部２４０からの窒素ガスの供給を停止し、第１ガス循環システム２６０を用いて、精製機２６３で精製された雰囲気を処理容器２００内に戻し、処理容器２００内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する。【選択図】図６

Description

本発明は、有機発光ダイオードの有機層を基板上に塗布した後、当該基板を熱処理する熱処理装置、当該熱処理装置を用いた熱処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、及び有機発光ダイオードの有機層を基板上に形成する基板処理システムに関する。

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）の発光を利用した発光ダイオードである。近年、この有機発光ダイオードを用いた有機ＥＬディスプレイは、薄型軽量、低消費電力であり、さらに応答速度、視野角、コントラスト比の面で優れている等の利点を有していることから、次世代のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として注目されている。

有機発光ダイオードは、例えば基板上の陽極と陰極の間に、有機層である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が陽極側からこの順で積層された構造を有している。かかる有機発光ダイオードを製造する際、特定の有機層に対しては、当該有機層の発光効率が低下したり、発光寿命が短くなる等の有機層の劣化を抑制するため、低酸素且つ低露点の雰囲気下での処理が要求される。

そこで、例えば特許文献１には、このような低酸素低露点雰囲気を維持することを目的とした有機ＥＬディスプレイの製造装置が開示されている。具体的には、特許文献１の製造装置は、密封チャンバー内部に設置された有機ＥＬ製造ラインと、密封チャンバー内部に窒素ガスを供給する手段と、密封チャンバー内部に供給された窒素ガスをフィルタに通して密封チャンバー内部に戻す手段と、を有している。

特開２０１３−１４０７２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された製造装置では、有機ＥＬ製造ラインのすべての処理において低酸素低露点雰囲気が維持されるため、このような雰囲気制御が必要でない処理に対しても低酸素低露点雰囲気が維持される。このため、例えば製造装置の立ち上げ時には、大量の窒素ガスが必要となり、有機ＥＬディスプレイの製造コストが高額化する。特に、近年の有機ＥＬディスプレイの大型化に伴い、チャンバーのサイズが大きくなっており、窒素ガスの消費量の影響は顕著に現れる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、有機発光ダイオードの有機層を基板上に効率よく形成することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、有機発光ダイオードの有機層を基板上に塗布した後、当該基板を熱処理する熱処理装置であって、基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給部と、前記処理容器内を排気する排気部と、前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備え、当該精製機で精製された雰囲気を前記処理容器内に戻すガス循環システムと、前記処理容器内の雰囲気を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ガス供給部から前記処理容器内に不活性ガスを供給すると共に、前記排気部によって前記処理容器内を排気し、当該処理容器内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、前記ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記ガス循環システムを用いて、前記精製機で精製された雰囲気を前記処理容器内に戻し、前記処理容器内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、を行うように、前記ガス供給部、前記排気部及び前記ガス循環システムを制御することを特徴としている。

発明者らが鋭意検討した結果、特定の有機層、例えば正孔輸送層と発光層を基板上に塗布した後、当該基板を熱処理する際に、低酸素且つ低露点の雰囲気が必要であることが分かった。本発明によれば、かかる熱処理において、第１工程で処理容器の雰囲気を不活性ガスに置換し、第２工程で処理容器の雰囲気をリサイクルする。そして、この第２工程において、処理容器内の雰囲気が所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持された状態で、基板の熱処理を適切に行うことができる。

しかも、例えば熱処理装置の立ち上げ時、すなわち処理容器内の雰囲気を大気雰囲気の状態から立ち上げる際にのみ、上記第１工程を実行してガス供給部から処理容器内に不活性ガスを供給する。一方、通常操業時には、上記第２工程を実行してガス供給部からの不活性ガスの供給を停止できる。したがって、不活性ガスの消費量を少量に抑えることができ、基板の熱処理を効率よく行うことができる。

前記ガス循環システムは、前記処理容器と前記精製機を接続する配管をさらに有し、前記制御部は、前記第１工程において、前記ガス供給部から供給される不活性ガスによって、前記配管内の雰囲気を不活性ガスに置換し、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気に制御してもよい。

前記制御部は、前記第１工程において、前記処理容器内の雰囲気が前記精製機を通らないように制御してもよい。

前記精製機は、前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する複数の精製筒と、前記精製筒に水素ガスを含む再生ガスを供給する他のガス供給部と、前記精製筒内を排気する他の排気部と、を有し、前記制御部は、前記第２工程において、一の精製筒で前記処理容器内の雰囲気を精製しつつ、他の精製筒に対して前記他のガス供給部から再生ガスを供給すると共に、前記他の排気部によって前記精製筒内を排気して、当該他の精製筒を再生するように、他のガス供給部と前記他の排気部を制御してもよい。

前記熱処理は、前記有機層を焼成する焼成処理であって、前記ガス循環システムは、前記精製機で精製される前の雰囲気を冷却する冷却機と、前記冷却機で冷却された後であって前記精製機で精製される前の雰囲気中の異物を除去するフィルタと、をさらに有していてもよい。

前記熱処理は、基板の温度を調節する温度調節処理であって、前記ガス循環システムは、前記処理容器内の雰囲気の温度を調節する温度調節機をさらに有していてもよい。

前記熱処理装置は、前記処理容器内の雰囲気の酸素濃度を計測する酸素濃度計と、前記処理容器内の雰囲気の露点温度を計測する露点温度計と、をさらに有し、前記制御部は、前記酸素濃度計の計測結果と前記露点温度計の計測結果に基づいて、前記処理容器内の雰囲気を制御してもよい。

前記熱処理装置は、前記処理容器の内部を外部に対して開閉するためのドアをさらに有し、前記制御部は、前記酸素濃度計の計測結果に基づいて、前記ドアの開閉を制御してもよい。

別な観点による本発明は、有機発光ダイオードの有機層を基板上に塗布した後、当該基板を熱処理する熱処理方法であって、ガス供給部から処理容器内に不活性ガスを供給すると共に、排気部によって前記処理容器内を排気し、当該処理容器内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、前記ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備えたガス循環システムを用いて、当該精製機で精製された雰囲気を前記処理容器内に戻し、前記処理容器内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、を有し、前記第２工程において前記処理容器内の雰囲気が所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持された状態で、当該処理容器内において基板の熱処理が行われることを特徴としている。

前記ガス循環システムは、前記処理容器と前記精製機を接続する配管をさらに有し、前記第１工程において、前記ガス供給部から供給される不活性ガスによって、前記配管内の雰囲気を不活性ガスに置換し、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気に制御してもよい。

前記第１工程において、前記処理容器内の雰囲気は前記精製機を通らないようにしてもよい。

前記精製機は、前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する複数の精製筒と、前記精製筒に水素ガスを含む再生ガスを供給する他のガス供給部と、前記精製筒内を排気する他の排気部と、を有し、前記第２工程において、一の精製筒で前記処理容器内の雰囲気を精製しつつ、他の精製筒に対して前記他のガス供給部から再生ガスを供給すると共に、前記他の排気部によって前記精製筒内を排気して、当該他の精製筒を再生してもよい。

前記熱処理は、前記有機層を焼成する焼成処理であって、前記ガス循環システムでは、冷却機で前記処理容器内の雰囲気を冷却し、さらに冷却された雰囲気中の異物をフィルタで除去した後、前記精製機で雰囲気を精製してもよい。

前記熱処理は、基板の温度を調節する温度調節処理であって、前記ガス循環システムでは、温度調節機で前記処理容器内の雰囲気の温度を調節してもよい。

前記第１工程と前記第２工程において、前記処理容器内の雰囲気の酸素濃度を計測する酸素濃度計の計測結果と、前記処理容器内の雰囲気の露点温度を計測する露点温度計の計測結果とに基づいて、前記処理容器内の雰囲気が制御されるようにしてもよい。

前記酸素濃度計の計測結果に基づいて、前記処理容器の内部を外部に対して開閉するためのドアの開閉が制御されるようにしてもよい。

また別な観点による本発明によれば、前記熱処理方法を熱処理装置によって実行させるように、当該熱処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。

さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。

また別な観点による本発明は、有機発光ダイオードの有機層を基板上に形成する基板処理システムであって、前記有機層を基板上に塗布し、さらに当該有機層を乾燥させた後、前記有機層を焼成する焼成装置と、前記焼成装置で前記有機層を焼成後、基板の温度を調節する温度調節装置と、前記焼成装置と前記温度調節装置に基板を搬送する基板搬送装置と、を有し、前記焼成装置には、前記焼成装置内に不活性ガスを供給する第１ガス供給部と、前記焼成装置内を排気する第１排気部と、前記焼成装置内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備え、当該精製機で精製された雰囲気を前記焼成装置内に戻す第１ガス循環システムと、が設けられて、前記焼成装置内の雰囲気は、大気よりも低い所定の酸素濃度、且つ大気よりも低い所定の露点温度の雰囲気に維持され、前記温度調節装置と前記基板搬送装置には、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に不活性ガスを供給する第２ガス供給部と、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内を排気する第２排気部と、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備え、当該精製機で精製された雰囲気を前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に戻す第２ガス循環システムと、が設けられて、前記温度調節装置内の雰囲気と前記基板搬送装置内の雰囲気は共通し、大気よりも低い所定の酸素濃度、且つ大気よりも低い所定の露点温度の雰囲気に維持されることを特徴としている。

前記焼成装置内の圧力は、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内の圧力より陰圧であってもよい。

前記焼成装置内の圧力の調節は、前記焼成装置内を排気して行われてもよい。

前記焼成装置内の圧力の調節は、前記第１ガス循環システムを流れる雰囲気を、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に供給して行われてもよい。

前記基板処理システムは、前記焼成装置内の雰囲気を制御する制御部をさらに有し、前記制御部は、前記第１ガス供給部から前記焼成装置内に不活性ガスを供給すると共に、前記第１排気部によって前記焼成装置内を排気し、当該焼成装置内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、前記第１ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記第１ガス循環システムを用いて、前記精製機で精製された雰囲気を前記焼成装置内に戻し、前記焼成装置内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、を行うように、前記第１ガス供給部、前記第１排気部及び前記第１ガス循環システムを制御してもよい。

前記基板処理システムは、前記温度調節装置内の雰囲気と前記基板搬送装置内の雰囲気を制御する制御部をさらに有し、前記制御部は、前記第２ガス供給部から前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に不活性ガスを供給すると共に、前記第２排気部によって前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内を排気し、当該温度調節装置内と基板搬送装置内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、前記第２ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記第２ガス循環システムを用いて、前記精製機で精製された雰囲気を前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に戻し、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、を行うように、前記第２ガス供給部、前記第２排気部及び前記第２ガス循環システムを制御してもよい。

本発明によれば、有機発光ダイオードの有機層を基板上に適切且つ効率よく形成することができる。

有機発光ダイオードの製造方法の主な工程を示すフローチャートである。 有機発光ダイオードの構成の概略を示す側面図である。 有機発光ダイオードの隔壁の構成の概略を示す平面図である。 本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。 焼成装置の構成の概略を示す縦断面図である。 焼成装置、温度調節装置、及び第３基板搬送装置の構成の概略を示す説明図である。 精製機の構成の概略を示す模式図である。 第１運転モードにおける雰囲気制御を示す説明図である。 第１運転モードにおける雰囲気制御を示す説明図である。 第２運転モードにおける雰囲気制御を示す説明図である。 第２運転モードにおける雰囲気制御を示す説明図である。 他の実施の形態における第２運転モードの雰囲気制御を示す説明図である。 他の実施の形態における焼成装置、温度調節装置、及び第３基板搬送装置の構成の概略を示す説明図である。 他の実施の形態における第２運転モードの雰囲気制御を示す説明図である。 他の実施の形態における焼成装置、温度調節装置、及び第３基板搬送装置の構成の概略を示す説明図である。 他の実施の形態における第２運転モードの雰囲気制御を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜１．有機発光ダイオードの製造方法＞
先ず、有機発光ダイオードを製造する方法について説明する。図１は、有機発光ダイオードの製造方法の主な処理フローを示している。

先ず、図２に示すように有機発光ダイオード１を製造するに際しては、基板としてのガラス基板Ｇ上に陽極（アノード）１０が形成される（図１の工程Ｓ１）。陽極１０は、例えば蒸着法を用いて形成される。なお、陽極１０には、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極が用いられる。

その後、陽極１０上に図３に示すように隔壁２０が形成される（図１の工程Ｓ２）。隔壁２０は、例えばフォトリソグラフィー処理及びエッチング処理を行うことによって所定のパターンにパターニングされている。そして隔壁２０には、スリット状の開口部２１が列方向（Ｘ方向）と行方向（Ｙ方向）に複数並べて形成されている。この開口部２１の内部において、後述するように複数の有機層３０〜３４と陰極４０が積層されて画素が形成される。なお、隔壁２０には、例えば感光性ポリイミド樹脂が用いられる。

その後、隔壁２０の開口部２１内において、図２に示すように陽極１０上に複数の有機層３０〜３４が形成される。具体的には、陽極１０上に有機層である正孔注入層３０が形成され（図１の工程Ｓ３）、正孔注入層３０上に有機層である正孔輸送層３１が形成され（図１の工程Ｓ４）、正孔輸送層３１上に有機層である発光層３２が形成され（図１の工程Ｓ５）、発光層３２上に有機層である電子輸送層３３が形成され（図１の工程Ｓ６）、電子輸送層３３上に有機層である電子注入層３４が形成される（図１の工程Ｓ７）。

その後、電子注入層３４上に陰極（カソード）４０が形成される（図１の工程Ｓ８）。陰極４０は、例えば蒸着法を用いて形成される。なお、陰極４０には、例えばアルミニウムが用いられる。

このようにして製造された有機発光ダイオード１では、陽極１０と陰極４０との間に電圧を印可することによって、正孔注入層３０で注入された所定数量の正孔が正孔輸送層３１を介して発光層３２に輸送され、また電子注入層３４で注入された所定数量の電子が電子輸送層３３を介して発光層３２に輸送される。そして、発光層３２内で正孔と電子が再結合して励起状態の分子を形成し、当該発光層３２が発光する。

＜２．基板処理システム＞
次に、本実施の形態にかかる基板処理システム１００について説明する。図４は、基板処理システム１００の構成の概略を示す説明図である。なお、基板処理システム１００で処理されるガラス基板Ｇ上には予め陽極１０、隔壁２０及び正孔注入層３０が形成されており、当該基板処理システム１００では正孔輸送層３１が形成される。

基板処理システム１００は、外部との間で複数のガラス基板Ｇをカセット単位で外部から搬入出する搬入出ステーション１０１と、ガラス基板Ｇに対して所定の処理を施す複数の処理装置を備えた処理ステーション１０２とを一体に接続した構成を有している。

搬入出ステーション１０１には、カセット載置台１１０が設けられている。カセット載置台１１０は、複数のカセットＣをＸ方向に一列に載置自在になっている。すなわち、搬入出ステーション１０１は、複数のガラス基板Ｇを保有可能に構成されている。

搬入出ステーション１０１には、Ｘ方向に延伸する搬送路１１１上を移動可能な基板搬送体１１２が設けられている。基板搬送体１１２は、鉛直方向及び鉛直周りにも移動自在であり、カセットＣと処理ステーション１０２との間でガラス基板Ｇを搬送できる。なお基板搬送体１１２は、例えばガラス基板Ｇを吸着保持して搬送する。

処理ステーション１０２には、第１基板搬送装置１２０と、第２基板搬送装置１２１と、第３基板搬送装置１２２とが、搬入出ステーション１０１側からＹ方向にこの順で並べて配置されている。各基板搬送装置１２０、１２１、１２２には、ガラス基板Ｇを搬送する基板搬送体（図示せず）が設けられている。基板搬送体は、水平方向、鉛直方向及び鉛直周りにも移動自在であり、これら基板搬送装置１２０、１２１、１２２に隣接して設けられる各装置にガラス基板Ｇを搬送できる。

なお、第３基板搬送装置１２２には後述する焼成装置１３２、温度調節装置１３４、バッファ装置１３６が隣接されて設けられており、これら装置１３２、１３４、１３６の内部は低酸素且つ低露点の雰囲気（以下、低酸素低露点雰囲気という。）に維持される。このため、第３基板搬送装置１２２においても、その内部が低酸素低露点雰囲気に維持されている。以下の説明において、低酸素雰囲気とは大気よりも酸素濃度が低い雰囲気、例えば酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気をいい、また低露点雰囲気とは大気よりも露点温度が低い雰囲気、例えば露点温度が−７０℃以下の雰囲気をいう。そして、かかる低酸素低露点雰囲気として、例えば窒素ガス等の不活性ガスが用いられる。

搬入出ステーション１０１と第１基板搬送装置１２０との間、及び第１基板搬送装置１２０と第２基板搬送装置１２１との間には、それぞれガラス基板Ｇを受け渡すためのトランジション装置１２３、１２４が設けられている。第２基板搬送装置１２１と第３基板搬送装置１２２の間には、ガラス基板Ｇを一時的に収容可能なロードロック装置１２５が設けられている。ロードロック装置１２５は、内部雰囲気を切り替え可能、すなわち大気雰囲気と低酸素低露点雰囲気に切り替え可能に構成されている。ロードロック装置１２５は、ゲートバルブ１２６を介して第３基板搬送装置１２２に接続されている。そして、処理ステーション１０２（基板処理システム１００）において、ロードロック装置１２５の上流側（Ｙ方向負方向側）では大気雰囲気下でガラス基板Ｇの処理と搬送が行われ、ロードロック装置１２５の下流側（Ｙ方向正方向側）では低酸素低露点雰囲気下でガラス基板Ｇの処理と搬送が行われる。

第１基板搬送装置１２０のＸ方向正方向側には、ガラス基板Ｇ（正孔注入層３０）上に正孔輸送層３１を形成するための有機材料を塗布する塗布装置１３０が設けられている。塗布装置１３０では、インクジェット方法でガラス基板Ｇ上の所定の位置、すなわち隔壁２０の開口部２１の内部に有機材料が塗布される。なお、本実施の形態の有機材料は、正孔輸送層３１を形成するための所定の材料を有機溶媒に溶解させた溶液である。

第２基板搬送装置１２１のＸ方向正方向側とＸ方向負方向側には、塗布装置１３０で塗布された有機材料を減圧乾燥する減圧乾燥装置１３１が複数積層されて、全部で例えば５つ設けられている。減圧乾燥装置１３１は、例えばターボ分子ポンプ（図示せず）を有し、その内部雰囲気を例えば１Ｐａ以下まで減圧して、有機材料が乾燥されるようになっている。

第３基板搬送装置１２２のＸ方向正方向側には、減圧乾燥装置１３１で乾燥された有機材料を熱処理して焼成する、熱処理装置としての焼成装置１３２がシャッタ１３３を介して設けられている。焼成装置１３２の内部は、低酸素低露点雰囲気に維持されている。焼成装置１３２の構成については、後述する。

第３基板搬送装置１２２のＸ方向負方向側には、焼成装置１３２で熱処理されたガラス基板Ｇを所定の温度、例えば常温（２３℃±１℃）に調節する、熱処理装置としての温度調節装置１３４がシャッタ１３５を介して設けられている。温度調節装置１３４の内部は、低酸素低露点雰囲気に維持されている。そして、温度調節装置１３４には、その内部にガラス基板Ｇを載置する載置板（図示せず）が複数段に設けられ、当該載置板上のガラス基板Ｇが所定の温度に調節される。

第３基板搬送装置１２２のＹ方向正方向側には、複数のガラス基板Ｇを一時的に収容するバッファ装置１３６がシャッタ１３７を介して設けられている。温度調節装置１３４の内部は、低酸素低露点雰囲気に維持されている。

なお、処理ステーション１０２において、これら塗布装置１３０、減圧乾燥装置１３１、焼成装置１３２、温度調節装置１３４、バッファ装置１３６の数や配置は、任意に選択できる。

以上の基板処理システム１００には、制御部１４０が設けられている。制御部１４０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１００におけるガラス基板Ｇの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部１４０にインストールされたものであってもよい。

次に、以上のように構成された基板処理システム１００を用いて行われるガラス基板Ｇの処理方法について説明する。

先ず、複数のガラス基板Ｇを収容したカセットＣが、搬入出ステーション１０１に搬入され、カセット載置台１１０上に載置される。その後、基板搬送体１１２によって、カセット載置台１１０上のカセットＣからガラス基板Ｇが順次取り出される。

カセットＣから取り出されたガラス基板Ｇは、基板搬送体１１２によって処理ステーション１０２のトランジション装置１２３に搬送され、さらに第１基板搬送装置１２０によって塗布装置１３０に搬送される。そして塗布装置１３０では、インクジェット方法でガラス基板Ｇ（正孔注入層３０）上に、正孔輸送層３１用の有機材料が塗布される。この塗布装置１３０における塗布処理は、低酸素低露点雰囲気で行う必要はない。

次にガラス基板Ｇは、第１基板搬送装置１２０によってトランジション装置１２４に搬送され、さらに第２基板搬送装置１２１によって減圧乾燥装置１３１に搬送される。そして減圧乾燥装置１３１では、その内部雰囲気が減圧され、ガラス基板Ｇ上に塗布された有機材料が乾燥される。この減圧乾燥装置１３１における塗布処理は、低酸素低露点雰囲気で行う必要はない。

次にガラス基板Ｇは、第２基板搬送装置１２１によってロードロック装置１２５に搬送される。ロードロック装置１２５にガラス基板Ｇが搬入されると、その内部が低酸素且つ低露点雰囲気に切り替えられる。その後、ロードロック装置１２５の内部と、同様に低酸素且つ低露点雰囲気に維持された第３基板搬送装置１２２の内部とが連通させられる。

次にガラス基板Ｇは、第３基板搬送装置１２２によって焼成装置１３２に搬送される。この焼成装置１３２の内部も低酸素且つ低露点雰囲気に維持されている。そして焼成装置１３２では、熱板上に載置されたガラス基板Ｇが所定の温度、例えば２００℃〜２５０℃に加熱され、当該ガラス基板Ｇの有機材料が焼成される。

次にガラス基板Ｇは、第３基板搬送装置１２２によって温度調節装置１３４に搬送される。この温度調節装置１３４の内部も低酸素且つ低露点雰囲気に維持されている。そして温度調節装置１３４では、ガラス基板Ｇが所定の温度、例えば常温に温度調節される。こうして、ガラス基板Ｇ（正孔注入層３０）上に正孔輸送層３１が形成される。

正孔輸送層３１が形成されたガラス基板Ｇは、第３基板搬送装置１２２によってロードロック装置１２５に搬送される。ロードロック装置１２５にガラス基板Ｇが搬入されると、その内部が大気雰囲気に切り替えられる。その後、ロードロック装置１２５の内部と第２基板搬送装置１２１の内部とが連通させられる。

次にガラス基板Ｇは、第２基板搬送装置１２１、第１基板搬送装置１２０、基板搬送体１１２によって順次搬送され、カセット載置台１１０上のカセットＣに収容される。こうして、基板処理システム１００における一連のガラス基板Ｇの処理が終了する。

なお、温度調節装置１３４における温度調節が終了し、正孔輸送層３１が形成されたガラス基板Ｇは、搬入出ステーション１０１のカセットＣに戻されず、バッファ装置１３６から基板処理システム１００の外部に搬出されてもよい。

＜３．低酸素低露点雰囲気の制御＞
次に、ロードロック装置１２５の下流側の装置、すなわち低酸素低露点雰囲気が要求される装置における雰囲気制御について説明する。かかる雰囲気制御を説明するにあたり、先ず、低酸素低露点雰囲気が要求される焼成装置１３２の構成について説明する。

図５に示すように焼成装置１３２は、内部を密閉可能な処理容器２００を有している。処理容器２００の内部には、ガラス基板Ｇを収容して熱処理する処理部２１０が形成されている。処理部２１０には、ガラス基板Ｇを載置する載置板２１１が鉛直方向に複数段、例えば１５段に設けられている。また、処理部２１０の側方には、載置板２１１上のガラス基板Ｇを加熱するヒータ２１２が鉛直方向に複数、例えば２つ設けられている。

また、処理容器２００の内部には、処理部２１０に所定の気体を供給する給気部２２０が形成されている。給気部２２０には、気体中の異物を除去するフィルタ２２１が鉛直方向に複数、例えば３つ設けられている。フィルタ２２１には、例えばＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）が用いられる。また、給気部２２０の側方には、当該給気部２２０からフィルタ２２１を介して処理部２１０に気体を送風するためのファン２２２が設けられている。

なお、処理容器２００において、載置板２１１、ヒータ２１２、フィルタ２２１、ファン２２２の数や配置は、任意に選択できる。

図５及び図６に示すように、処理容器２００には、清浄な乾燥空気を供給する第１空気供給部２３０が給気管２３１を介して設けられている。第１空気供給部２３０には、例えば酸素濃度が大気と同じ２１％、且つ水分濃度が１．０２９ｐｐｍ以下、すなわち露点温度が−７６℃以下であって、常温（２３℃±１℃）の乾燥空気が貯留されている。給気管２３１は、後述する精製機２６３を介して給気部２２０に接続されている。そして、第１空気供給部２３０から給気部２２０に供給された乾燥空気は、フィルタ２２１を通って異物が除去された後、ファン２２２によって処理部２１０に供給される。なお、給気管２３１の接続箇所は本実施の形態に限定されず、例えば給気管２３１は給気部２２０に直接接続されていてもよい。

処理容器２００には、不活性ガスである窒素ガスを供給する第１ガス供給部２４０が給気管２４１を介して設けられている。第１ガス供給部２４０には、例えば酸素濃度が１０ｐｐｍ以下、且つ水分濃度が１．０２９ｐｐｍ以下、すなわち露点温度が−７６℃以下であって、常温（２３℃±１℃）の窒素ガスが貯留されている。なお、本実施の形態では、不活性ガスとして窒素ガスを用いるが、低酸素低露点雰囲気を実現できれば、例えばアルゴンガス等の他の不活性ガスを用いてもよい。給気管２４１は、後述する精製機２６３を介して給気部２２０に接続されている。そして、第１ガス供給部２４０から給気部２２０に供給された窒素ガスは、フィルタ２２１を通って異物が除去された後、ファン２２２によって処理部２１０に供給される。なお、給気管２４１の接続箇所は本実施の形態に限定されず、例えば給気管２４１は給気部２２０に直接接続されていてもよい。

処理容器２００には、当該処理容器２００内の雰囲気、より厳密には処理部２１０内の雰囲気を排気する第１排気部２５０が設けられている。第１排気部２５０には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置が用いられる。第１排気部２５０と処理部２１０とは、排気管２５１を介して接続されている。

処理容器２００には、当該処理容器２００内の雰囲気、より厳密には処理部２１０内の雰囲気を精製して戻す第１ガス循環システム２６０が設けられている。この第１ガス循環システム２６０で循環される雰囲気は主として窒素ガスであるため、以下の説明においては、第１ガス循環システム２６０は窒素ガスを精製して戻すものとして説明する。第１ガス循環システム２６０は、冷却機２６１、フィルタ２６２、精製機２６３を有している。これら冷却機２６１、フィルタ２６２、精製機２６３は、処理部２１０と給気部２２０を接続する配管２６４において、処理部２１０側（上流側）からこの順で設けられている。

冷却機２６１は、処理部２１０からの窒素ガスを所定の温度、例えば常温まで冷却する。この所定の温度は、フィルタ２６２や精製機２６３に熱による損傷を与えない温度である。フィルタ２６２は、冷却機２６１で冷却された窒素ガス中の有機溶媒などの異物を除去する。

精製機２６３は、フィルタ２６２で異物が除去された窒素ガス中の酸素と水分を除去する。図７に示すように精製機２６３には、上述した第１空気供給部２３０の給気管２３１と第１ガス供給部２４０の給気管２４１が接続されている。これら給気管２３１、２４１は、それぞれ精製機２６３内の配管２６４において上流側に接続されている。また、各給気管２３１、２４１には、それぞれバルブ２３２、２４２が設けられている。

配管２６４は、給気管２３１、２４１の下流側において、配管２６４ａと配管２６４ｂに分岐されている。各配管２６４ａ、２６４ｂには、それぞれ窒素ガスの流れを制御するバルブ２６５、２６５が設けられている。配管２６４ａ側に流れた窒素ガスは、精製されて給気部２２０に供給される。一方、配管２６４ｂ側に流れた窒素ガスは、精製されずにそのまま給気部２２０に供給される。

配管２６４ａは、バルブ２６６、２６６を介してさらに２本の配管に分岐し、２つの精製筒２６７、２６７に接続されている。精製筒２６７の内部には、酸素や水分を除去するための触媒が充填されている。そして、窒素ガスが精製筒２６７を通過することで、窒素ガス中の酸素や水分が除去されて、当該窒素ガスが精製される。本実施の形態では、精製筒２６７によって窒素ガスは、精製筒２６７に入る前の窒素ガスの酸素濃度以下まで精製される。なお、精製筒２６７内で所定量の窒素ガスを精製すると触媒が劣化するため、一方の精製筒２６７で窒素ガスを精製しつつ、他方の精製筒２６７の触媒を交換する。このため、精製筒２６７、２６７を２つ設けている。

２本の配管２６４ａには、精製筒２６７の下流側において、水素ガスを含む再生ガスを供給するガス供給部２６８が給気管２６９を介して設けられている。給気管２６９には、再生ガスの流れを制御するバルブ２７０、２７０が設けられる。そして、ガス供給部２６８から供給される再生ガスは、給気管２６９と配管２６４ａを通って精製筒２６７に供給される。この再生ガスによって、精製筒２６７内の劣化した触媒が再生され、当該精製筒２６７が再生される。

また、２本の配管２６４ａには、精製筒２６７の上流側において、精製筒２６７内の再生ガスを回収して排気する排気部２７１が排気管２７２を介して設けられている。排気管２７２には、再生ガスの流れを制御するバルブ２７３、２７３が設けられる。排気部２７１には、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置が用いられる。そして、ガス供給部２６８から供給された再生ガスは、精製筒２６７を再生した後、配管２６４ａと排気管２７２を通って排気部２７１に排気される。

なお、精製機２６３には、新たな窒素ガスを供給するためのガス供給部（図示せず）が設けられていてもよい。例えばこのガス供給部から供給される新たな窒素ガスの酸素濃度が１０ｐｐｍ以下である場合、当該ガス供給部は精製筒２６７の下流側の配管２６４ａに接続される。そして、精製筒２６７で精製された窒素ガスに、適切な酸素濃度の新たな窒素ガスが加えられることで、所定の酸素濃度の窒素ガスが処理容器２００内に供給される。一方、例えばガス供給部から供給される新たな窒素ガスの酸素濃度が１０ｐｐｍより大きい場合、当該ガス供給部は精製筒２６７の上流側の配管２６４ａに接続される。そして、ガス供給部からの新たな窒素ガスと処理容器２００内の窒素ガスが精製筒２６７において精製されることで、所定の酸素濃度の窒素ガスが処理容器２００内に供給される。

図６に示すように焼成装置１３２には、処理容器２００内の雰囲気の酸素濃度を計測する酸素濃度計２８０、２８１と、処理容器２００内の雰囲気の露点温度を計測する露点温度計２８２とが設けられている。一の酸素濃度計２８０と露点温度計２８２は、それぞれ例えば第１ガス循環システム２６０の精製機２６３の下流側における配管２６４に設けられる。また、他の酸素濃度計２８１は、例えば処理容器２００に設けられたドア２９０に設けられる。なお、酸素濃度計と露点温度計の数や配置は、任意に選択できる。

酸素濃度計２８０、２８１の計測結果と露点温度計２８２の計測結果は、それぞれ制御部１４０に送信される。制御部１４０では、これら計測結果に基づいて、処理容器２００内の雰囲気が所定の酸素濃度（１０ｐｐｍ以下）と所定の露点温度（−７０℃以下）になるように、第１ガス供給部２４０、第１排気部２５０、第１ガス循環システム２６０を制御する。なお、酸素濃度計２８０、２８１で計測結果が異なる場合には、両方の計測結果が所定の酸素濃度になるように制御する。

また、例えば焼成装置１３２のメンテナンス時には、処理容器２００内の低酸素低露点雰囲気を大気雰囲気に置換してからドア２９０を開放する。すなわち、制御部１４０は、酸素濃度計２８０、２８１の両方の計測結果が２１％に達した際に、ドア２９０を開放するように制御する。かかる場合、処理容器２００内の雰囲気の酸素濃度が２１％に達しない間はドア２９０が開放されないので、焼成装置１３２のメンテナンスを安全に行うことができる。なお、ドア２９０には、酸素濃度計２８０、２８１の計測結果が表示されるディスプレイ（図示せず）が設けられていてもよい。

なお、焼成装置１３２における各部の動作は、上述した制御部１４０によって制御される。

次に、温度調節装置１３４と第３基板搬送装置１２２について説明する。

温度調節装置１３４は、図６に示すように内部を密閉可能な処理容器３００を有している。処理容器３００の内部には、ガラス基板Ｇを載置する載置板（図示せず）が複数段に設けられ、さらに処理容器３００内に供給される気体中の異物を除去するフィルタ（図示せず）や処理容器３００内に気体を送付するためのファン（図示せず）が設けられている。なお、処理容器３００の内部構成は任意であり、ここでは詳細な説明を省略する。

第３基板搬送装置１２２は、内部を密閉可能な処理容器３１０を有している。処理容器３１０の内部には、ガラス基板Ｇを搬送する基板搬送体（図示せず）が設けられている。

これら温度調節装置１３４の処理容器３００内の雰囲気と、第３基板搬送装置１２２の処理容器３１０内の雰囲気は、共通して制御される。

処理容器３００、３１０には、清浄な乾燥空気を供給する第２空気供給部３２０が給気管３２１を介して設けられている。これら第２空気供給部３２０と給気管３２１は、それぞれ上述した焼成装置１３２の第１空気供給部２３０と給気管２３１と同様であるので説明を省略する。なお、給気管３２１は、後述する精製機３５１を介して処理容器３００に接続されているが、給気管３２１の接続箇所は本実施の形態に限定されず、例えば給気管３２１は処理容器３００又は処理容器３１０に直接接続されていてもよい。

処理容器３００、３１０には、不活性ガスである窒素ガスを供給する第２ガス供給部３３０が給気管３３１を介して設けられている。これら第２ガス供給部３３０と給気管３３１は、それぞれ上述した焼成装置１３２の第１ガス供給部２４０と給気管２４１と同様であるので説明を省略する。なお、給気管３３１は、後述する精製機３５１を介して処理容器３００に接続されているが、給気管３３１の接続箇所は本実施の形態に限定されず、例えば給気管３３１は処理容器３００又は処理容器３１０に直接接続されていてもよい。

なお、処理容器３００には、乾燥空気用のイオナイザや、窒素ガス用のイオナイザが設けられていてもよい。

処理容器３００、３１０には、当該処理容器３００、３１０内の雰囲気を排気する第２排気部３４０が排気管３４１を介して設けられている。これら第２排気部３４０と排気管３４１は、それぞれ上述した焼成装置１３２の第１排気部２５０と排気管２５１と同様であるので説明を省略する。なお、図示の例では排気管３４１は処理容器３００に接続されているが、処理容器３１０に接続されていてもよい。

処理容器３００、３１０には、当該処理容器３００、３１０内の雰囲気を精製して戻す第２ガス循環システム３５０が設けられている。この第２ガス循環システム３５０で循環される雰囲気は主として窒素ガスであるため、以下の説明においては、第２ガス循環システム３５０は窒素ガスを精製して戻すものとして説明する。第２ガス循環システム３５０は、精製機３５１と温度調節機３５２を有している。精製機３５１の上流側には、処理容器３００との間を接続する配管３５３と、処理容器３１０との間を接続する配管３５４とが設けられている。温度調節機３５２は配管３５３に設けられている。また、精製機３５１の下流側には配管３５５が設けられている。配管３５５は、処理容器３００に接続される配管３５６と、処理容器３１０に接続される配管３５７とに分岐している。

精製機３５１は、処理容器３００から排気された窒素ガス中の酸素と水分を除去する。精製機３５１の構成は、上述の図７に示した焼成装置１３２の精製機２６３と同様であるので説明を省略する。また、精製機３５１には、上述した第２空気供給部３２０の給気管３２１と第２ガス供給部３３０の給気管３３１が接続されている。また、精製機３５１には、当該精製機３５１の精製筒を再生するための再生ガスを供給するガス供給部３６０が給気管３６１を介して設けられ、さらに精製筒を再生した後の再生ガスを排気する排気部３６２が排気管３６３を介して設けられる。これらガス供給部３６０、給気管３６１、排気部３６２、排気管３６３も、それぞれ上述した焼成装置１３２のガス供給部２６８、給気管２６９、排気部２７１、排気管２７２と同様であるので説明を省略する。

温度調節機３５２は、処理容器３００から排出されて精製機３５１に入る前の窒素ガスを所定の温度、例えば常温（２３℃±１℃）に調節する。

なお、第２ガス循環システム３５０には、上述した焼成装置１３２のフィルタ２６２と同様に、精製機３５１で精製する前の窒素ガス中の異物を除去するフィルタ（図示せず）が設けられていてもよい。

温度調節装置１３４と第３基板搬送装置１２２には、処理容器３００、３１０内の雰囲気の酸素濃度を計測する酸素濃度計３７０、３７１と、処理容器３００、３１０内の雰囲気の露点温度を計測する露点温度計３７２とが設けられている。これら酸素濃度計３７０、３７１と露点温度計３７２の構成や配置は、それぞれ上述した焼成装置１３２の酸素濃度計２８０、２８１と露点温度計２８２と同様であるので説明を省略する。また、これら酸素濃度計３７０、３７１と露点温度計３７２を用いた、処理容器３００、３１０内の雰囲気制御と処理容器３００、３１０に設けられたドア３８０の制御も、上述した焼成装置１３２と同様であるので説明を省略する。

なお、温度調節装置１３４と第３基板搬送装置１２２における各部の動作は、上述した制御部１４０によって制御される。

また、バッファ装置１３６においても、温度調節装置１３４と第３基板搬送装置１２２と同様の雰囲気制御が行われてもよい。

次に、以上のように構成された焼成装置１３２、温度調節装置１３４、第３基板搬送装置１２２において行われる雰囲気制御について説明する。当該雰囲気制御は、第１運転モードと第２運転モードの２段階で行われる。第１運転モードは、例えば各装置１３２、１３４、１２２の立ち上げ時に行われる運転モードであって、具体的には処理容器２００、３００、３１０内の雰囲気が大気雰囲気の状態から各装置１３２、１３４、１２２を立ち上げる際の運転モードである。第２運転モードは、通常操業時の運転モードである。

先ず、第１運転モードについて説明する。図８に示すように焼成装置１３２では、第１ガス供給部２４０から処理容器２００内に窒素ガスを供給すると共に、第１排気部２５０によって処理容器２００内を排気する。そして、処理容器２００内の雰囲気が、酸素濃度２１％の大気雰囲気から窒素ガスに置換される。

同様に第１ガス循環システム２６０においても、配管２６４内の雰囲気を窒素ガスに置換する。このとき、図９に示すように第１ガス循環システム２６０では、窒素ガスを配管２６４ｂ側に流し、精製筒２６７を通過させない。酸素濃度の高い雰囲気を精製筒２６７に通すと、当該精製筒２６７の触媒がすぐに劣化してしまうため、第１運転モードでは、第１ガス供給部２４０からの窒素ガスを用いて配管２６４内の雰囲気を窒素ガスに置換する。

そして、第１運転モードは、処理容器２００内の雰囲気と配管２６４内の雰囲気の酸素濃度がそれぞれ例えば１００ｐｐｍになるまで行われる。ここで、第１運転モードでは第１ガス供給部２４０から窒素ガスを供給するが、第２運転モードでは第１ガス供給部２４０からの窒素ガスの供給を停止する。そうすると、窒素ガスの消費量をできるだけ少なくするためには、第１運転モードの運転時間をできるだけ短くするのが好ましい。そこで、第１運転モードは、酸素濃度が目標の１０ｐｐｍ以下に到達するまでは行わず、第２運転モードで酸素濃度を目標の１０ｐｐｍ以下にできる程度に行う。なお、第１運転モードで酸素濃度をどこまで下げるかは、任意に設定できる。

なお、第１運転モードを行うことによって、処理容器２００内の雰囲気と配管２６４内の雰囲気の露点温度については、それぞれ目標の露点温度である−７０℃以下になる。

第１運転モードでは、温度調節装置１３４と第３基板搬送装置１２２においても、上述した焼成装置１３２に対する雰囲気制御と同様の雰囲気制御が行われる。すなわち、第２ガス供給部３３０から処理容器３００、３１０内に窒素ガスを供給すると共に、第２排気部３４０によって処理容器３００、３１０内を排気する。同様に第２ガス循環システム３５０においても、配管３５３〜３５７内の雰囲気を窒素ガスに置換する。そして、処理容器３００、３１０内の雰囲気の酸素濃度が１００ｐｐｍになり、処理容器３００、３１０内の雰囲気の露点温度が−７０℃以下になる。

次に、第２運転モードについて説明する。図１０に示すように焼成装置１３２では、第１ガス供給部２４０からの窒素ガスの供給を停止する。このとき、後述するように処理容器２００内の圧力を処理容器３００、３１０内の圧力より陰圧にするため、第１排気部２５０による排気を停止せず、上記圧力関係を制御する程度に処理容器２００内を排気する。

また、第１ガス循環システム２６０を用いて、処理容器２００内の窒素ガスを精製し、精製された窒素ガスを処理容器２００内に戻す。具体的には、処理容器２００から排気された窒素ガスを冷却機２６１で所定の温度まで冷却する。続いて、冷却された窒素ガスはフィルタ２６２を通り、当該窒素ガス中の有機溶媒などの異物が除去される。そして、図１１に示すように精製機２６３において、窒素ガスを配管２６４ａ側に流し、精製筒２６７を通過させる。精製筒２６７では窒素ガスの酸素と水分が除去され、窒素ガスが精製される。精製筒２６７で精製された窒素ガスの酸素濃度は、精製筒２６７に入る前の窒素ガスの酸素濃度以下になっている。このように精製された窒素ガスは、処理容器２００に戻される。この第１ガス循環システム２６０における窒素ガスの精製を継続して行い、処理容器２００内の雰囲気の酸素濃度は、目標の１０ｐｐｍ以下になる。

なお、本実施の形態では、処理容器２００から排気された窒素ガスは１つの精製筒２６７を通過して精製されるが、当該窒素ガスの精製に際しては２つの精製筒２６７、２６７を同時に用いてもよい。上述したように第１運転モードで処理容器２００内の雰囲気の酸素濃度が１００ｐｐｍになり、第２運転モードで処理容器２００内の雰囲気の酸素濃度が１０ｐｐｍ以下になる。この酸素濃度を１００ｐｐｍから１０ｐｐｍにするまでの間、例えば２つの精製筒２６７、２６７に窒素ガスを通過させれば、当該窒素ガスを効率よく精製することができる。

また、第２運転モードにおいて、一方の精製筒２６７で窒素ガスを精製している間に、他方の劣化した精製筒２６７を再生してもよい。例えば図１０及び図１１において点線で示したように、ガス供給部２６８から供給される再生ガスは、給気管２６９と配管２６４ａを通って精製筒２６７に供給される。この再生ガスによって、精製筒２６７内の劣化した触媒が再生され、当該精製筒２６７が再生される。さらに精製筒２６７を再生した後の再生ガスは、配管２６４ａと排気管２７２を通って排気部２７１に排気される。かかる場合、例えば精製筒２６７が劣化した場合、当該精製筒２６７を再生している間に、他の精製筒２６７を用いて窒素ガスを精製することができる。すなわち、精製筒２６７を再生中にも運転を止める必要がなく、基板処理のスループットを向上させることができる。

そして、第２運転モードにおいて、処理容器２００内の雰囲気が所定の酸素濃度と所定の露点温度に維持された状態で、ガラス基板Ｇの焼成処理が適切に行われる。

第２運転モードでは、温度調節装置１３４と第３基板搬送装置１２２においても、上述した焼成装置１３２に対する雰囲気制御とほぼ同様の雰囲気制御が行われる。すなわち、第２ガス供給部３３０からの窒素ガスの供給を停止し、さらに第２ガス循環システム３５０を用いて、処理容器３００、３１０内の窒素ガスを精製し、精製された窒素ガスを処理容器３００、３１０内に戻す。なおこのとき、焼成装置１３２における雰囲気制御と異なり、第２排気部３４０による排気を停止する。これは、処理容器３００、３１０内の窒素ガスを無駄にすることなくリサイクルするためであるが、後述するように処理容器３００、３１０内の圧力を処理容器２００内の圧力より陽圧にするためでもある。そして、処理容器３００、３１０内の雰囲気の酸素濃度は目標の１０ｐｐｍ以下になる。したがって、温度調節装置１３４におけるガラス基板Ｇの温度調節と、第３基板搬送装置１２２におけるガラス基板Ｇの搬送とが、それぞれ適切に行われる。

第２運転モードは、処理容器２００、３００、３１０内の雰囲気が目標の酸素濃度と目標の露点温度に到達した後も、引き続き行われる。すなわち、通常操業時には、第２運転モードは継続して行われる。

なお、第２運転モードを終了し、例えば焼成装置１３２のメンテナンスを行う際には、第１ガス循環システム２６０による処理容器２００内の雰囲気のリサイクルを停止する。そして、第１空気供給部２３０から乾燥空気を供給すると共に、第１排気部２５０によって処理容器２００内を排気する。そして、処理容器２００内の雰囲気が、窒素ガス（低酸素低露点雰囲気）から酸素濃度２１％の乾燥空気に置換される。その後、大気雰囲気下で焼成装置１３２のメンテナンスを行い、当該メンテナンスが終了すると、再度、第１運転モードと第２運転モードを行って、処理容器２００内を所定の低酸素低露点雰囲気に維持する。なお、この第２運転モードを終了した後の雰囲気制御については、温度調節装置１３４と第３基板搬送装置１２２に対しても同様に行われる。

本実施の形態によれば、第１運転モードにおいて処理容器２００、３００、３１０内の雰囲気を窒素ガスに置換して、当該雰囲気の酸素濃度をある程度まで下げる。続けて、第２運転モードにおいて、ガス循環システム２６０、３５０を用いて処理容器２００、３００、３１０内の雰囲気を精製して、当該雰囲気を所定の酸素濃度と所定の露点温度にする。このため、第２運転モードにおいて、処理容器２００、３００、３１０内の雰囲気が適切な低酸素低露点雰囲気に維持され、当該処理容器２００、３００、３１０内におけるガラス基板Ｇの熱処理や搬送を適切に行うことができる。

また、第１運転モードと第２運転モードでは、酸素濃度計２８０、２８１の計測結果と露点温度計２８２の計測結果に基づいて、処理容器２００、３００、３１０内の雰囲気が制御されるので、当該雰囲気がより確実に低酸素低露点雰囲気に維持される。

しかも、例えば各装置１３２、１３４、１２２の立ち上げ時、すなわち処理容器２００、３００、３１０内の雰囲気が大気雰囲気の状態から各装置１３２、１３４、１２２を立ち上げる際にのみ、第１運転モードを実行してガス供給部２４０、３３０から処理容器２００、３００、３１０内に窒素ガスを供給し、通常操業時には、第２運転モードを実行してガス供給部２４０、３３０からからの窒素ガスの供給を停止している。したがって、窒素ガスの消費量を少量に抑えることができ、ガラス基板Ｇの熱処理と搬送を効率よく行うことができる。

また、焼成装置１３２と、温度調節装置１３４及び第３基板搬送装置１２２において、上述した第１運転モードと第２運転モードの雰囲気制御はそれぞれ個別に行われる。このため、例えば焼成装置１３２のみをメンテナンスする場合でも、他の温度調節装置１３４、第３基板搬送装置１２２においては、通常操業を継続することができる。したがって、基板処理システム１００における基板処理のスループットを向上させることができる。

また、基板処理システム１００では、焼成装置１３２、温度調節装置１３４、第３基板搬送装置１２２に対してのみ、低酸素低露点雰囲気がされている。そして、他の装置である第１基板搬送装置１２０、第２基板搬送装置１２１、塗布装置１３０、減圧乾燥装置１３１には、窒素ガスが供給されず、低酸素低露点雰囲気に維持されていない。このように低酸素低露点雰囲気が必要な熱処理（搬送）にのみ窒素ガスが用いられるので、窒素ガスの消費量をより少量に抑えることができ、ガラス基板Ｇに対する正孔輸送層３１の形成処理をさらに効率よく行うことができる。

次に、上述した第２運転モードにおける気流について、図１０に基づいて説明する。図１０中の矢印は気流の向きを示している。第２運転モードでは、図１０に示すように焼成装置１３２の処理容器２００内の圧力は、大気より陽圧であって、温度調節装置１３４の処理容器３００内と第３基板搬送装置１２２の処理容器３１０内の圧力より陰圧となっている。すなわち、第３基板搬送装置１２２から焼成装置１３２に向かう気流が生じる。このような圧力関係の制御は、上述したように第２運転モードにおいて、第１排気部２５０によって処理容器２００内を排気し、当該処理容器２００内の圧力を下げることで行われる。

かかる場合、焼成装置１３２の処理容器２００内の清浄でない雰囲気が、第３基板搬送装置１２２に流入するのを抑制できる。そうすると、この清浄でない雰囲気が、第３基板搬送装置１２２を介して、当該第３基板搬送装置１２２の上流側に流れるのを抑制できる。したがって、基板処理システム１００におけるガラス基板Ｇの処理を適切に行うことができる。

なお、第３基板搬送装置１２２内の雰囲気は常温であるため、当該雰囲気が焼成装置１３２に大量に流れると、焼成装置１３２内の雰囲気の温度が低下してしまう。このため、焼成装置１３２の処理容器２００内の圧力と、第３基板搬送装置１２２の処理容器３１０内の圧力との圧力差は、若干程度であるのが好ましい。

＜４．他の実施の形態＞

以上の実施の形態では、第２運転モードにおいて処理容器２００内の圧力を処理容器３００、３１０内の圧力より陰圧にするため、第１排気部２５０により処理容器２００内の排気を行っていたが、上記圧力関係を維持する方法はこれに限定されない。

例えば図１２に示すように、排気部２７１によって配管２６４内の雰囲気、すなわち処理容器２００内の雰囲気を排気してもよい。かかる場合、処理容器２００内の圧力が下がるので、処理容器２００内の圧力を処理容器３００、３１０内の圧力より陰圧にすることができる。

また、例えば図１３に示すようにフィルタ２６２と精製機２６３間の配管２６４と、処理容器３１０と精製機３５１間の配管３５４と、を接続する配管４００を別途設けてもよい。かかる場合、図１４に示すように冷却機２６１によって所定の温度まで冷却され、さらにフィルタ２６２によって窒素ガス中の有機溶媒などの異物が除去された窒素ガスは、配管４００、３５４を通って精製機３５１に流入する。そして、窒素ガスは精製機３５１で精製され、処理容器３００、３１０内に戻される。このように第１ガス循環システム２６０を流れる窒素ガスを、処理容器３００と処理容器３１０に供給するので、処理容器２００内の圧力を処理容器３００、３１０内の圧力より陰圧にすることができる。

また、例えば図１５に示すように精製機２６３と処理容器２００間の配管２６４と、精製機３５１と処理容器３１０間の配管３５７と、を接続する配管４１０を別途設けてもよい。かかる場合、図１６に示すように精製機２６３によって精製された窒素ガスは、配管４１０、３５７を通って処理容器３１０内に流入する。このように第１ガス循環システム２６０を流れる窒素ガスを処理容器３１０内に供給するので、処理容器２００内の圧力を処理容器３００、３１０内の圧力より陰圧にすることができる。なお、本実施の形態では、第１ガス循環システム２６０を流れる窒素ガスを処理容器３１０内に供給していたが、処理容器３００に供給してもよいし、或いは処理容器２００、３１０間のシャッタ１３３に供給してもよい。

さらに、例えばガス供給部２６８、３６０から供給される窒素ガスを用いて、処理容器２００、３００、３１０内の圧力を微調節してもよい。

以上の基板処理システム１００は、ガラス基板Ｇに正孔輸送層３１を形成する処理を行っていたが、当該基板処理システム１００を用いて、ガラス基板Ｇに発光層３２を形成してもよい。発光層３２を形成する際にも、ガラス基板Ｇの熱処理（発光層３２の焼成処理とガラス基板Ｇの温度調節処理）において、低酸素低露点雰囲気が要求される。したがって、基板処理システム１００を用いれば、ガラス基板Ｇに対する発光層３２の形成処理を適切且つ効率よく行うことができる。

また、ガラス基板Ｇに正孔輸送層３１を形成する基板処理システム１００と、ガラス基板Ｇに発光層３２を形成する基板処理システム１００を接続して一体化してもよい。さらに、ガラス基板Ｇに正孔注入層３０を形成する基板処理システムを接続して一体化してもよい。なお、正孔注入層３０を形成する処理は低酸素低露点雰囲気が不要であり、当該正孔注入層３０を形成する基板処理システムは、上記基板処理システム１００における窒素ガスの供給や窒素ガスのリサイクルが省略されたものとなる。

なお、電子輸送層３３と電子注入層３４は、基板処理システム１００の外部において蒸着法によってガラス基板Ｇ上に形成されてもよいし、正孔輸送層３１と同様に基板処理システム１００においてガラス基板Ｇ上に形成されてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 有機発光ダイオード
１０ 陽極
３０ 正孔注入層
３１ 正孔輸送層
３２ 発光層
３３ 電子輸送層
３４ 電子注入層
４０ 陰極
１００ 基板処理システム
１０１ 搬入出ステーション
１０２ 処理ステーション
１２０ 第１基板搬送装置
１２１ 第２基板搬送装置
１２２ 第３基板搬送装置
１３０ 塗布装置
１３１ 減圧乾燥装置
１３２ 焼成装置
１３４ 温度調節装置
１４０ 制御部
２００、３００、３１０ 処理容器
２３０ 第１空気供給部
２４０ 第１ガス供給部
２５０ 第１排気部
２６０ 第１ガス循環システム
２６１ 冷却機
２６２ フィルタ
２６３、３５１ 精製機
２６４、３５３、３５４、３５５、３５６、３５７ 配管
２６７ 精製筒
２６８、３６０ ガス供給部
２７１、３６２ 排気部
２８０、２８１、３７０、３７１ 酸素濃度計
２８２、３７２ 露点温度計
２９０、３８０ ドア
３２０ 第２空気供給部
３３０ 第２ガス供給部
３４０ 第２排気部
３５０ 第２ガス循環システム
３５２ 温度調節機
Ｇ ガラス基板

Claims (24)

1. 有機発光ダイオードの有機層を基板上に塗布した後、当該基板を熱処理する熱処理装置であって、
   基板を収容する処理容器と、
   前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給部と、
   前記処理容器内を排気する排気部と、
   前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備え、当該精製機で精製された雰囲気を前記処理容器内に戻すガス循環システムと、
   前記処理容器内の雰囲気を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記ガス供給部から前記処理容器内に不活性ガスを供給すると共に、前記排気部によって前記処理容器内を排気し、当該処理容器内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、
   前記ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記ガス循環システムを用いて、前記精製機で精製された雰囲気を前記処理容器内に戻し、前記処理容器内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、
   を行うように、前記ガス供給部、前記排気部及び前記ガス循環システムを制御することを特徴とする、熱処理装置。
2. 前記ガス循環システムは、前記処理容器と前記精製機を接続する配管をさらに有し、
   前記制御部は、前記第１工程において、前記ガス供給部から供給される不活性ガスによって、前記配管内の雰囲気を不活性ガスに置換し、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気に制御することを特徴とする、請求項１に記載の熱処理装置。
3. 前記制御部は、前記第１工程において、前記処理容器内の雰囲気が前記精製機を通らないように制御することを特徴とする、請求項２に記載の熱処理装置。
4. 前記精製機は、
   前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する複数の精製筒と、
   前記精製筒に水素ガスを含む再生ガスを供給する他のガス供給部と、
   前記精製筒内を排気する他の排気部と、を有し、
   前記制御部は、前記第２工程において、一の精製筒で前記処理容器内の雰囲気を精製しつつ、他の精製筒に対して前記他のガス供給部から再生ガスを供給すると共に、前記他の排気部によって前記精製筒内を排気して、当該他の精製筒を再生するように、他のガス供給部と前記他の排気部を制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱処理装置。
5. 前記熱処理は、前記有機層を焼成する焼成処理であって、
   前記ガス循環システムは、
   前記精製機で精製される前の雰囲気を冷却する冷却機と、
   前記冷却機で冷却された後であって前記精製機で精製される前の雰囲気中の異物を除去するフィルタと、をさらに有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱処理装置。
6. 前記熱処理は、基板の温度を調節する温度調節処理であって、
   前記ガス循環システムは、前記処理容器内の雰囲気の温度を調節する温度調節機をさらに有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱処理装置。
7. 前記処理容器内の雰囲気の酸素濃度を計測する酸素濃度計と、
   前記処理容器内の雰囲気の露点温度を計測する露点温度計と、をさらに有し、
   前記制御部は、前記酸素濃度計の計測結果と前記露点温度計の計測結果に基づいて、前記処理容器内の雰囲気を制御することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱処理装置。
8. 前記処理容器の内部を外部に対して開閉するためのドアをさらに有し、
   前記制御部は、前記酸素濃度計の計測結果に基づいて、前記ドアの開閉を制御することを特徴とする、請求項７に記載の熱処理装置。
9. 有機発光ダイオードの有機層を基板上に塗布した後、当該基板を熱処理する熱処理方法であって、
   ガス供給部から処理容器内に不活性ガスを供給すると共に、排気部によって前記処理容器内を排気し、当該処理容器内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、
   前記ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備えたガス循環システムを用いて、当該精製機で精製された雰囲気を前記処理容器内に戻し、前記処理容器内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、を有し、
   前記第２工程において前記処理容器内の雰囲気が所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持された状態で、当該処理容器内において基板の熱処理が行われることを特徴とする、熱処理方法。
10. 前記ガス循環システムは、前記処理容器と前記精製機を接続する配管をさらに有し、
    前記第１工程において、前記ガス供給部から供給される不活性ガスによって、前記配管内の雰囲気を不活性ガスに置換し、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気に制御することを特徴とする、請求項９に記載の熱処理方法。
11. 前記第１工程において、前記処理容器内の雰囲気は前記精製機を通らないことを特徴とする、請求項１０に記載の熱処理方法。
12. 前記精製機は、前記処理容器内の雰囲気中の酸素と水分を除去する複数の精製筒と、前記精製筒に水素ガスを含む再生ガスを供給する他のガス供給部と、前記精製筒内を排気する他の排気部と、を有し、
    前記第２工程において、一の精製筒で前記処理容器内の雰囲気を精製しつつ、他の精製筒に対して前記他のガス供給部から再生ガスを供給すると共に、前記他の排気部によって前記精製筒内を排気して、当該他の精製筒を再生することを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の熱処理方法。
13. 前記熱処理は、前記有機層を焼成する焼成処理であって、
    前記ガス循環システムでは、冷却機で前記処理容器内の雰囲気を冷却し、さらに冷却された雰囲気中の異物をフィルタで除去した後、前記精製機で雰囲気を精製することを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の熱処理方法。
14. 前記熱処理は、基板の温度を調節する温度調節処理であって、
    前記ガス循環システムでは、温度調節機で前記処理容器内の雰囲気の温度を調節することを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の熱処理方法。
15. 前記第１工程と前記第２工程において、前記処理容器内の雰囲気の酸素濃度を計測する酸素濃度計の計測結果と、前記処理容器内の雰囲気の露点温度を計測する露点温度計の計測結果とに基づいて、前記処理容器内の雰囲気が制御されることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の熱処理方法。
16. 前記酸素濃度計の計測結果に基づいて、前記処理容器の内部を外部に対して開閉するためのドアの開閉が制御されることを特徴とする、請求項１５に記載の熱処理方法。
17. 請求項９〜１６のいずか一項に記載の熱処理方法を熱処理装置によって実行させるように、当該熱処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
18. 請求項１７に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
19. 有機発光ダイオードの有機層を基板上に形成する基板処理システムであって、
    前記有機層を基板上に塗布し、さらに当該有機層を乾燥させた後、前記有機層を焼成する焼成装置と、
    前記焼成装置で前記有機層を焼成後、基板の温度を調節する温度調節装置と、
    前記焼成装置と前記温度調節装置に基板を搬送する基板搬送装置と、を有し、
    前記焼成装置には、
    前記焼成装置内に不活性ガスを供給する第１ガス供給部と、
    前記焼成装置内を排気する第１排気部と、
    前記焼成装置内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備え、当該精製機で精製された雰囲気を前記焼成装置内に戻す第１ガス循環システムと、が設けられて、
    前記焼成装置内の雰囲気は、大気よりも低い所定の酸素濃度、且つ大気よりも低い所定の露点温度の雰囲気に維持され、
    前記温度調節装置と前記基板搬送装置には、
    前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に不活性ガスを供給する第２ガス供給部と、
    前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内を排気する第２排気部と、
    前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内の雰囲気中の酸素と水分を除去する精製機を備え、当該精製機で精製された雰囲気を前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に戻す第２ガス循環システムと、が設けられて、
    前記温度調節装置内の雰囲気と前記基板搬送装置内の雰囲気は共通し、大気よりも低い所定の酸素濃度、且つ大気よりも低い所定の露点温度の雰囲気に維持されることを特徴とする、基板処理システム。
20. 前記焼成装置内の圧力は、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内の圧力より陰圧であることを特徴とする、請求項１９に記載の基板処理システム。
21. 前記焼成装置内の圧力の調節は、前記焼成装置内を排気して行われることを特徴とする、請求項２０に記載の基板処理システム。
22. 前記焼成装置内の圧力の調節は、前記第１ガス循環システムを流れる雰囲気を、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に供給して行われることを特徴とする、請求項２０に記載の基板処理システム。
23. 前記焼成装置内の雰囲気を制御する制御部をさらに有し、
    前記制御部は、
    前記第１ガス供給部から前記焼成装置内に不活性ガスを供給すると共に、前記第１排気部によって前記焼成装置内を排気し、当該焼成装置内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、
    前記第１ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記第１ガス循環システムを用いて、前記精製機で精製された雰囲気を前記焼成装置内に戻し、前記焼成装置内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、
    を行うように、前記第１ガス供給部、前記第１排気部及び前記第１ガス循環システムを制御することを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の基板処理システム。
24. 前記温度調節装置内の雰囲気と前記基板搬送装置内の雰囲気を制御する制御部をさらに有し、
    前記制御部は、
    前記第２ガス供給部から前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に不活性ガスを供給すると共に、前記第２排気部によって前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内を排気し、当該温度調節装置内と基板搬送装置内の雰囲気を不活性ガスに置換して、大気よりも酸素濃度が低く、且つ大気よりも露点温度が低い雰囲気にする第１工程と、
    前記第２ガス供給部からの不活性ガスの供給を停止し、前記第２ガス循環システムを用いて、前記精製機で精製された雰囲気を前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内に戻し、前記温度調節装置内と前記基板搬送装置内の雰囲気を所定の酸素濃度且つ所定の露点温度に維持する第２工程と、
    を行うように、前記第２ガス供給部、前記第２排気部及び前記第２ガス循環システムを制御することを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の基板処理システム。

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