JP2021167696A - 減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上の溶液中の溶媒を短時間で乾燥させる。
【解決手段】基板上の溶液を減圧下で乾燥させる減圧乾燥装置であって、前記基板が載置される載置台と、厚さ方向に貫通する貫通孔を複数有し、前記載置台に載置された前記基板と対向するように設けられ、当該基板から気化した前記溶液中の溶媒を一時的に捕集する溶媒捕集部材と、減圧可能に構成され、且つ、前記載置台及び前記溶媒捕集部材が内部に設けられる容器であり、前記厚さ方向からみて前記載置台を囲繞する側壁を有する処理容器と、前記厚さ方向からみたときに、前記処理容器内における前記側壁と前記溶媒捕集部材との間を塞ぐように前記溶媒捕集部材を囲繞し、且つ、前記溶媒捕集部材と同一平面上に設けられた囲繞部材と、を備え、前記囲繞部材は、前記厚さ方向からみて前記溶媒捕集部材より外側の部分を前記処理容器内の気体が通過するときの圧力損失を増加させる。
【選択図】図２

Description

本開示は、減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法に関する。

特許文献１には、基板の表面に塗布された有機材料膜中の溶媒を除去して乾燥させる乾燥装置であって、真空引き可能な処理容器と、処理容器内の気体を排気する排気口と、処理容器内で基板を支持する支持部材と、有機材料膜から揮発する溶媒を捕集する溶媒捕集部と、を備えたものが開示されている。溶媒捕集部は、支持部材に支持される基板に対向して設けられた複数の貫通開口を有する一枚または複数枚の金属プレートを有している。また、特許文献１に開示の乾燥装置は、溶媒の捕集を促進する捕集促進装置として、金属プレートを冷却する冷却装置を有している。

特開２０１４−１９９８０６号公報

本開示にかかる技術は、基板上の溶液中の溶媒を短時間で乾燥させる。

本開示の一態様は、基板上の溶液を減圧下で乾燥させる減圧乾燥装置であって、前記基板が載置される載置台と、厚さ方向に貫通する貫通孔を複数有し、前記載置台に載置された前記基板と対向するように設けられ、当該基板から気化した前記溶液中の溶媒を一時的に捕集する溶媒捕集部材と、減圧可能に構成され、且つ、前記載置台及び前記溶媒捕集部材が内部に設けられる容器であり、前記厚さ方向からみて前記載置台を囲繞する側壁を有する処理容器と、前記厚さ方向からみたときに、前記処理容器内における前記側壁と前記溶媒捕集部材との間を塞ぐように前記溶媒捕集部材を囲繞し、且つ、前記溶媒捕集部材と同一平面上に設けられた囲繞部材と、を備え、前記囲繞部材は、前記厚さ方向からみて前記溶媒捕集部材より外側の部分を前記処理容器内の気体が通過するときの圧力損失を増加させる。

本発明によれば、基板上の溶液中の溶媒を短時間で乾燥させることができる。

本実施形態に係る減圧乾燥装置の構成の概略を示す断面図である。 本実施形態にかかる減圧乾燥装置内を概略的に示す上面図である。 溶媒捕集部材の部分拡大平面図である。 減圧乾燥装置内の一部を概略的に示す図である。 溶媒捕集部材の周囲の部分を概略的に示す下面図である。 チャンバ内の気体の流れを説明するための図である。 チャンバ内の気体の流れを説明するための図である。 囲繞部材の他の例を説明するための図である。 図８の囲繞部材を用いた場合における、チャンバ内の気体の流れを説明するための図である。 囲繞部材の別の例を説明するための図である。 図１０の囲繞部材を用いた場合における、チャンバ内の気体の流れを説明するための図である。

従来、有機ＥＬ（Electroluminescence）の発光を利用した発光ダイオードである有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）が知られている。かかる有機発光ダイオードを用いた有機ＥＬディスプレイは、薄型軽量かつ低消費電力であるうえ、応答速度や視野角、コントラスト比の面で優れているといった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）として近年注目されている。

有機発光ダイオードは、基板上の陽極と陰極の間に有機ＥＬ層を挟んだ構造を有している。有機ＥＬ層は、例えば陽極側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が積層されて形成される。これらの有機ＥＬ層の各層（特に正孔注入層、正孔輸送層及び発光層）を形成するにあたっては、例えばインクジェット方式で有機材料の液滴を基板上に離散的に配置された各色の画素に対応するバンクに吐出することにより、バンク内にその画素の有機材料の膜を塗布するといった方法が用いられる。

インクジェット方式で基板上に吐出された有機材料中には、多量の溶媒が含まれている。そのため、溶媒を除去することを目的として、基板上の溶液を減圧状態で乾燥する減圧乾燥処理が行われている。

特許文献１には、減圧乾燥処理を行う減圧乾燥装置として、支持部材に支持される基板に対向して設けられた複数の貫通開口を有する一枚または複数枚の金属プレートで、基板上の有機材料膜から揮発する溶媒を捕集するものが開示されている。また、特許文献１には、溶媒の捕集効率を向上させるため、上述の金属プレートを冷却する冷却装置を設けることが開示されている。

また、特許文献１に開示されているような、貫通孔を複数有する溶媒捕集部材を、より簡易な構成で冷却し、溶媒捕集効率を向上させるため、以下のような方法が考えられている。すなわち、溶媒捕集部材の熱容量を小さくし、処理容器内が減圧されたときの断熱膨張により冷却された処理容器内の気体で、溶媒捕集部材を冷却する方法である。基板上の溶媒の乾燥に要する時間は、上述の方法等で溶媒捕集部材を冷却することで短縮できるものの、さらに短縮することが求められている。

そこで、本開示にかかる技術は、基板上の溶液中の溶媒をより短時間で乾燥させる。より具体的には、本開示にかかる技術は、基板上の溶液中の溶媒の乾燥を、簡易な構成で且つより短時間で行う。

以下、本実施形態にかかる減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法を、図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１及び図２は、本実施形態にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す図であり、図１は減圧乾燥装置の構成の概略を示す断面図、図２は減圧乾燥装置内を概略的に示す上面図である。図１及び図２では後述の溶媒捕集部材を支持するための構造体の図示は省略されている。図３は、溶媒捕集部材の部分拡大平面図である。図４及び図５は、溶媒捕集部材の取り付け構造を説明するための図であり、図４は減圧乾燥装置内の一部を概略的に示す側面図、図５は溶媒捕集部材の周囲の部分を概略的に示す下面図である。

減圧乾燥装置１は、基板Ｗ上に例えばインクジェット方式で塗布された溶液を、減圧状態で乾燥するものである。また、減圧乾燥装置１の処理対象の基板Ｗは、例えば、有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板であり、その平面サイズが２．２ｍ×２．７ｍである。

処理対象の基板Ｗに塗布されている溶液は、溶質と溶媒からなり、減圧乾燥処理の対象となる成分は主に溶媒である。溶媒に含まれる有機化合物としては、高沸点のものが多く、例えば、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（1,3-dimethyl-2-imidazolidinone、沸点220℃、融点8℃）、４−tert-ブチルアニソール（4-tert-Butylanisole、沸点222℃、融点18℃）、Trans−アネトール（Trans-Anethole、沸点235℃、融点20℃）、１，２−ジメトキシベンゼン（1,2-Dimethoxybenzene、沸点206.7℃、融点22.5℃）、２−メトキシビフェニル（2-Methoxybiphenyl、沸点274℃、融点28℃）、フェニルエーテル（Phenyl Ether、沸点258.3℃、融点28℃）、２−エトキシナフタレン（2-Ethoxynaphthalene、沸点282℃、融点35℃）、ベンジルフェニルエーテル（Benzyl Phenyl Ether、沸点288℃、融点39℃）、２，６−ジメトキシトルエン（2,6-Dimethoxytoluene、沸点222℃、融点39℃）、２−プロポキシナフタレン（2-Propoxynaphthalene、沸点305℃、融点40℃）、１，２，３−トリメトキシベンゼン（1,2,3-Trimethoxybenzene、沸点235℃、融点45℃）、シクロヘキシルベンゼン（cyclohexylbenzene、沸点237.5℃、融点5℃）、ドデシルベンゼン（dodecylbenzene、沸点288℃、融点-7℃）、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン（1,2,3,4-tetramethylbenzene、沸点203℃、融点76℃）等を挙げることができる。これらの高沸点有機化合物は、２種以上が組み合わされて溶液中に配合されている場合もある。

減圧乾燥装置１は、図１に示すように、処理容器としてのチャンバ１０と、載置台２０と、を備え、排気装置３０に接続されている。

チャンバ１０は、減圧可能に構成された容器であり、例えばステンレス等の金属材料から形成される。チャンバ１０の内部には、載置台２０や、後述の溶媒捕集部材４０及び囲繞部材５０が設けられている。また、チャンバ１０は、側壁１１と、天板１２と、底板１３とを有する。

側壁１１は、図２に示すように、後述の溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図２のＺ方向）からみて、載置台２０を囲繞するように設けられている。側壁１１は、例えば角筒状を成し、上下に開口を形成する。

天板１２は、側壁１１により形成される上側の開口を開閉自在に、側壁１１の上側に取り付けられている。また、天板１２は、後述の溶媒捕集部材４０を支持する。

底板１３は、側壁１１により形成される下側の開口を塞ぐように、側壁１１の下側に取り付けられている。底板１３の上面中央には載置台２０を支持する支持部材２１が配設されている。また、底板１３には、２つの排気口１３ａが、間に支持部材２１を挟む形態で、装置幅方向（図のＸ方向）に沿って設けられている。排気口１３ａには排気管３１を介して排気装置３０が接続されている。この排気口１３ａを介して、減圧乾燥装置１のチャンバ１０内を減圧することができる。

載置台２０は、基板Ｗが載置されるものであり、支持部材２１を介してチャンバ１０の底板１３の上面に支持されている。載置台２０に対しては、載置台２０への基板Ｗの受け渡しを行うための昇降ピン（図示せず）が設けられている。この昇降ピンは昇降機構（図示せず）により自在に上下動可能に構成されている。

排気装置３０は、真空ポンプから構成され、具体的には、例えばターボ分子ポンプとドライポンプとが上流側からこの順に直列に接続されて構成される。
排気管３１における各排気口１３ａと排気装置３０との間の部分には自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ（Adaptive Pressure Control）バルブ）３２が設けられている。減圧乾燥装置１では、排気装置３０の真空ポンプを作動させた状態で、ＡＰＣバルブ３２の開度を調節することにより、減圧排気の際のチャンバ１０内の真空度を制御することができる。
なお、ＡＰＣバルブ３２による上記真空度の制御のため、チャンバ１０内の圧力を測定する圧力計（図示せず）が減圧乾燥装置１に設けられている。この圧力計での計測結果は電気信号としてＡＰＣバルブ３２に入力される。

また、減圧乾燥装置１は、制御部（図示せず）を有する。この制御部は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えた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、減圧乾燥装置１における減圧乾燥処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から上記制御部にインストールされたものであってもよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。

さらに、減圧乾燥装置１は、溶媒捕集部材４０を有する。
溶媒捕集部材４０は、載置台２０に載置された基板Ｗから気化した溶液中の溶媒を一時的に捕集するものであり、チャンバ１０内において上記基板Ｗと対向するように設けられている。溶媒捕集部材４０をチャンバ１０内に設けることにより、当該チャンバ１０内の雰囲気中の溶媒濃度を調節することができる。

溶媒捕集部材４０は、平板状の部材であり、図３に示すように、当該溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図３のＺ方向）に貫通する貫通孔４０ａを複数有する。貫通孔４０ａは、平面視（図３のＺ方向視）において、溶媒捕集部材４０の全面に亘って、格子状に形成されている。
溶媒捕集部材４０は、ステンレスやアルミ、銅といった金属材料等の熱伝導性の良い材料から成る板材に、例えばレーザ加工やプラズマエッチング等による孔あけ加工で、貫通孔４０ａを多数形成することで、作製される。溶媒捕集部材４０を構成する、上述の孔あけ加工で貫通孔４０ａが多数形成された板材の枚数は、１枚であってもよいし、複数枚であってもよい。

なお、溶媒捕集部材４０は薄く、その厚さは例えば０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍである。平面視において、溶媒捕集部材４０の寸法は、載置台２０の寸法と略同一である。溶媒捕集部材４０は、その開口率が６０％〜９０％と大きく、上述のように厚さが０．０５〜０．２ｍｍであり薄いため、熱容量が小さい。なお、溶媒捕集部材４０の開口率は、（平面視における溶媒捕集部材４０の貫通孔４０ａの総面積）／（平面視における溶媒捕集部材４０の全面積）で与えられる。

溶媒捕集部材４０は、図１に示すように、当該溶媒捕集部材４０の上部の構造物であって溶媒捕集部材４０に最も近い構造物である天板１２と載置台２０上の基板Ｗとの間の位置に支持される。また、溶媒捕集部材４０は、載置台２０上の基板Ｗと正対するように、すなわち載置台２０上の基板Ｗと略平行となるように、天板１２に支持される。なお、溶媒捕集部材４０は、天板１２と載置台２０上の基板Ｗとの間における中間の位置、具体的には、基板Ｗまでの距離が例えば７５ｍｍとなる位置に支持される。

天板１２による溶媒捕集部材４０の支持は、図４及び図５に示すように、枠体４１と脚部４２を介して行われる。例えば、溶媒捕集部材４０を角筒状の枠体４１に溶接等により固定し、枠体４１の外側に設けられた耳部４１ａを、天板１２から下方（図のＺ方向負方向）に延出する脚部４２に、ネジ等を用いて固定することにより、溶媒捕集部材４０が天板１２に支持される。なお、溶媒捕集部材４０は、載置台２０上の基板Ｗと対向する領域に枠体４１が位置しないように、すなわち、平面視において載置台２０上の基板Ｗと枠体４１とが重なる部分がないように、支持される。

枠体４１や脚部４２は例えばステンレス等の金属材料から形成される。
また、枠体４１や脚部４２は基板Ｗとは溶媒捕集部材４０を間に挟んで反対側に位置している。したがって、基板Ｗ側から見て、溶媒捕集部材４０が枠体４１や脚部４２に覆われていないため、基板Ｗから溶媒捕集部材４０の方向への気化した溶媒の流れは枠体４１や脚部４２には阻害されない。

さらに、減圧乾燥装置１は、図１及び図２に示すように、溶媒捕集部材４０とは別体として構成された、囲繞部材５０を有する。
囲繞部材５０は、平面視において、すなわち、溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図２のＺ方向）からみて、チャンバ１０内における側壁１１と溶媒捕集部材４０との間を塞ぐように溶媒捕集部材４０を囲繞する部材である。また、囲繞部材５０は、溶媒捕集部材４０と同一平面上に設けられている。具体的には、囲繞部材５０及び溶媒捕集部材４０は共に板状部材であるところ、囲繞部材５０は、例えば、溶媒捕集部材４０と互いに平行になり且つ板厚方向の中心が溶媒捕集部材４０と一致するように、設けられている。

この囲繞部材５０は、チャンバ１０内の減圧時に、平面視において、すなわち、溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図２のＺ方向）からみて、溶媒捕集部材４０より外側の部分を、チャンバ１０内の気体が上記厚さ方向に通過するときの、圧力損失を増加させる。具体的には、囲繞部材５０は、上記圧力損失を言わば１００％とし、チャンバ１０内の減圧時に、溶媒捕集部材４０より上側（図２のＺ方向正側）の気体が溶媒捕集部材４０より下側（図２のＺ方向負側）に移動するときに、必ず溶媒捕集部材４０を通過するように、チャンバ１０内の気流を制御する。

囲繞部材５０は、溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図２のＺ方向）に貫通する貫通孔が形成されていない板状部材、すなわち、無孔板である。囲繞部材５０を構成する無孔板の枚数は、１枚であってもよいし、複数枚であってもよく、図の例では４枚である。

また、囲繞部材５０の材料には、ＳＵＳ等の金属材料が用いられる。これにより、囲繞部材５０の溶媒耐性を良好にすることができる。

なお、囲繞部材５０の厚さは、例えば、溶媒捕集部材４０と略同一である。ただし、囲繞部材５０を溶媒捕集部材４０より厚くしても薄くしてもよい。

囲繞部材５０は、例えば、チャンバ１０の側壁１１に、支持部材（図示せず）を介して支持される。

続いて、減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理について、図６及び図７を用いて説明する。図６及び図７は、チャンバ１０内の気体の流れを説明するための図である。

（基板搬入工程）
減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理では、まず、チャンバ１０内に基板Ｗが搬入される。具体的には、チャンバ１０の天板１２が開閉され、インクジェット方式で溶液が塗布された基板Ｗが、チャンバ１０内の載置台２０に載置される。

（基板Ｗ上の溶媒の除去工程）
次いで、載置台２０に載置された基板Ｗ上の溶液中の溶媒が除去される。具体的には、チャンバ１０内が減圧され、チャンバ１０内の気体が断熱膨張により冷却され、当該気体により溶媒捕集部材４０が冷却され、当該溶媒捕集部材４０により、載置台２０に載置された基板Ｗから気化した溶液中の溶媒が一時的に捕集される。以下、この工程をより具体的に説明する。

まず、排気装置３０のドライポンプが作動されチャンバ１０内が減圧排気される。ドライポンプによる減圧排気はチャンバ１０内の圧力が例えば１０Ｐａとなるまで行われる。
この減圧排気の際、断熱膨張によりチャンバ１０内の気体は冷却される。このようにチャンバ１０内の気体が冷却されたとしても、基板Ｗの温度は、該基板Ｗの熱容量が大きいこと等から、この冷却された気体の影響を受けず、室温の２３℃からほとんど変化しない。しかし、熱容量の小さい溶媒捕集部材４０は、この冷却された気体により、冷却される。

その後、排気装置３０のターボ分子ポンプが作動され、さらにチャンバ１０内が減圧排気される。この減圧排気に伴って、上述と同様に溶媒捕集部材４０は冷却され、その時点でのチャンバ１０内の圧力における露点以下（例えば８〜１５℃）となる。
このように冷却された溶媒捕集部材４０により、基板Ｗ上の溶媒が捕集される。

なお、溶媒捕集部材４０の温度は、基板Ｗ上の溶媒の蒸発が完了するまでの間、各時点でのチャンバ１０内の圧力における溶媒の露点以下に維持される。
そのため、基板Ｗから気化した溶媒が、溶媒捕集部材４０により高効率で捕集されるので、チャンバ１０内の気体状の溶媒の濃度は低く維持される。したがって、基板Ｗ上の溶媒を速く除去することができる。

ここで、チャンバ１０内の減圧排気の際、本実施形態と異なり、図６に示すように、チャンバ１０内に囲繞部材５０が設けられていない場合を考える。この場合、溶媒捕集部材４０より上側（図６のＺ方向正側）の、断熱膨張により冷却された気体は、下側の排気口１３ａを介してチャンバ１０外に排出されるときに、点線矢印で示すように溶媒捕集部材４０を通過することもあるが、実線矢印で示すように溶媒捕集部材４０より平面視外側の部分を通過しやすい。なぜならば、溶媒捕集部材４０より平面視外側の部分を通過するときに比べて、溶媒捕集部材４０を通過するときの方が、圧力損失が大きいから、である。

それに対し、本実施形態では、溶媒捕集部材４０より平面視外側の部分を、チャンバ１０内の気体が、溶媒捕集部材４０の厚さ方向に通過するときの、圧力損失が増加するように、チャンバ１０内に囲繞部材５０が設けられている。そのため、図７に示すように、溶媒捕集部材４０より上側（図のＺ方向正側）の、断熱膨張により冷却された気体は、排気口１３ａを介してチャンバ１０外に排出されるときに、溶媒捕集部材４０を確実に通過する（実線矢印参照）。つまり、囲繞部材５０は、気流制御板として機能し、チャンバ１０内の気流を制御し、チャンバ１０内の気体が溶媒捕集部材４０を確実に通過するようにする。したがって、囲繞部材５０を設けることにより、チャンバ１０内の、断熱膨張により冷却された気体で、溶媒捕集部材４０を効率的に冷却することができるため、溶媒捕集部材４０をより低温にしたり、溶媒捕集部材４０をより高速で冷却したりすることができる。

（溶媒捕集部材４０の乾燥工程）
基板Ｗ上の溶媒の除去が完了した後、溶媒捕集部材４０により捕集された溶媒を該溶媒捕集部材４０から除去する、溶媒捕集部材４０の乾燥工程が行われる。
この工程は、例えば、基板Ｗ上の溶媒の除去が完了した後も、排気装置３０のターボ分子ポンプでの排気を継続することで行われる。ターボ分子ポンプが作動されてから所定の時間が経過するまで、ターボ分子ポンプでの排気が継続されると、溶媒捕集部材４０の乾燥工程が終了となる。

（基板搬出）
その後、チャンバ１０から基板Ｗが搬出される。具体的には、まず、排気装置３０が停止され、チャンバ１０内の圧力が大気圧まで戻された後、チャンバ１０の天板１２が開閉され、基板Ｗがチャンバ１０から搬出される。

これで、減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理が終了する。

以上のように、本実施形態では、減圧乾燥装置１が、基板Ｗが載置される載置台２０と、厚さ方向に貫通する貫通孔４０ａを複数有し、載置台２０に載置された基板Ｗと対向するように設けられ、基板Ｗから気化した溶液中の溶媒を一時的に捕集する溶媒捕集部材４０と、を備える。また、減圧乾燥装置１が、減圧可能に構成され、且つ、載置台２０及び溶媒捕集部材４０が内部に設けられる容器であり、上記厚さ方向からみて載置台２０を囲繞する側壁１１を有するチャンバ１０を備える。さらに、減圧乾燥装置１が、上記厚さ方向からみたときに、チャンバ１０内における側壁１１と溶媒捕集部材４０との間を塞ぐように溶媒捕集部材４０を囲繞し、且つ、溶媒捕集部材４０と同一平面上に設けられた囲繞部材５０を備える。そして、囲繞部材５０が、上記厚さ方向からみて溶媒捕集部材４０より外側の部分をチャンバ１０内の気体が上記厚さ方向に通過するときの圧力損失を増加させている。そのため、本実施形態によれば、チャンバ１０内の断熱膨張により冷却された気体が、排気されるときに、溶媒捕集部材４０をより確実に通過する。したがって、上記冷却された気体で、溶媒捕集部材４０を効率的に冷却することができ、溶媒捕集部材４０をより低温にしたり、溶媒捕集部材４０をより高速で冷却したりすることができるので、基板上の溶液中の溶媒をより短時間で乾燥させることができる。また、より短時間で乾燥させることができるため、乾燥時間の基板面内でのばらつきを低減することができる。さらに、本実施形態では、溶媒捕集部材４０を効率的に冷却するために必要な構成は、板状部材である囲繞部材５０のみであり、チャンバ１０の外部に設けられたガス供給源からの冷却ガスを噴き付けること等が不要である。つまり、本実施形態によれば、簡易な構成で、溶媒捕集部材を効率的に冷却することができ、基板を高速で乾燥させることができる。

図８は、囲繞部材の他の例を説明するための図である。図９は、図８の囲繞部材を用いた場合における、チャンバ１０内の気体の流れを説明するための図である。

前述の囲繞部材５０は、無孔板であり、溶媒捕集部材４０とは別体として構成されていた。
それに対し、図８の囲繞部材１００は、溶媒捕集部材４０と同様に、溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図のＺ方向）に貫通する貫通孔１００ａを複数有する板状部材であり、溶媒捕集部材４０とは一体に形成されている。そして、囲繞部材１００と溶媒捕集部材４０とでは、その厚さ方向（図のＺ方向）からみて、貫通孔４０ａ、１００ａの大きさ及び貫通孔４０ａ、１００ａのピッチが同じである。つまり、溶媒捕集部材４０と囲繞部材１００との一体物は、溶媒捕集部材４０を大面積化したものと言える。平面視において、溶媒捕集部材４０と囲繞部材１００との一体物によって、チャンバ１０内の空間全体は覆われている。言い換えると、溶媒捕集部材４０と囲繞部材１００との一体物の面積は、チャンバ１０内の空間の断面積と略同等されている。上記一体物の面積、具体的には、例えば、上記断面積の８５％以上とされる。

囲繞部材１００が設けられていた場合も、囲繞部材１００が設けられていない場合に比べて、溶媒捕集部材４０より平面視外側の部分を、チャンバ１０内の気体が、溶媒捕集部材４０の厚さ方向に通過するときの、圧力損失が増加する。また、囲繞部材１００には貫通孔１００ａが形成されている。したがって、溶媒捕集部材４０より上側（図９のＺ方向正側）の、断熱膨張により冷却された気体は、排気口１３ａを介してチャンバ１０外に排出されるときに、以下のように移動する。すなわち、図９において実線矢印で示すように、上記気体は、排気されるときに囲繞部材１００を通過する場合もあるが、同様な割合で、溶媒捕集部材４０を通過する。したがって、囲繞部材１００を設けることにより、チャンバ１０内の、断熱膨張により冷却された気体で、溶媒捕集部材４０を効率的に冷却することができるため、溶媒捕集部材４０をより低温にしたり、より高速で冷却したりすることができる。

また、平面視において、溶媒捕集部材４０と囲繞部材１００との一体物で、チャンバ１０内の空間全体が覆われているため、整流効果も作用し、溶媒捕集部材４０が面内均一で冷却される。言い換えると、平面視において、溶媒捕集部材４０と囲繞部材１００との一体物で、チャンバ１０内全体を覆うことで、チャンバ１０内の上部から流れるガスが、溶媒捕集部材４０の空気抵抗（圧力損失）により、溶媒捕集部材を面内均一に通ることになり、冷却効果が均一化される。したがって、乾燥時間の基板面内でのばらつきを抑えることができる。

なお、溶媒捕集部材４０と囲繞部材１００との一体物は、ステンレスやアルミ、銅といった金属材料等の熱伝導性の良い材料から成る板材に、例えばレーザ加工やプラズマエッチング等による孔あけ加工で、貫通孔４０ａ、１００ａを多数形成することで、作製される。

図１０は、囲繞部材の別の例を説明するための図である。図１１は、図１０の囲繞部材を用いた場合における、チャンバ１０内の気体の流れを説明するための図である。

囲繞部材１１０は、図８の囲繞部材１００と同様、溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図のＺ方向）に貫通する貫通孔１１０ａを複数有する板状部材であり、溶媒捕集部材４０とは一体に形成されている。ただし、囲繞部材１１０は、図８の囲繞部材１００と以下の点で異なる。

囲繞部材１００は、溶媒捕集部材４０の厚さ方向（図のＺ方向）からみて、すなわち、平面視で、貫通孔の大きさ及び貫通孔のピッチが同じであった。したがって、チャンバ１０内の気体が囲繞部材１００を通過するときの圧力損失と、チャンバ１０内の気体が溶媒捕集部材４０を通過するときの圧力損失とが同じであった。
それに対し、図１０の囲繞部材１１０は、チャンバ１０内の気体が囲繞部材１１０を通過するときの圧力損失が、チャンバ１０内の気体が溶媒捕集部材４０を通過するときの圧力損失よりも大きくなるように、貫通孔１１０ａが形成されている。例えば、平面視において、囲繞部材１１０の貫通孔１１０ａ同士の接続部分の幅と、溶媒捕集部材４０の貫通孔４０ａ同士の接続部分の幅とが等しく、且つ、貫通孔１１０ａが貫通孔４０ａよりも小さくなるように、貫通孔１１０ａが形成されている。これに代えて、平面視において、貫通孔１１０ａの大きさと貫通孔４０ａの大きさが等しく、且つ、貫通孔１１０ａ同士の接続部分の幅が、貫通孔４０ａ同士の接続部分の幅よりも大きくなるように、貫通孔１１０ａが形成されていてもよい。

囲繞部材１１０が設けられていた場合も、囲繞部材１１０が設けられていない場合に比べて、溶媒捕集部材４０より平面視外側の部分を、チャンバ１０内の気体が、溶媒捕集部材４０の厚さ方向に通過するときの、圧力損失が増加する。また、囲繞部材１１０には貫通孔１１０ａが形成されている。したがって、溶媒捕集部材４０より上側（図９のＺ方向正側）の、断熱膨張により冷却された気体は、排気口１３ａを介してチャンバ１０外に排出されるときに、以下のように移動する。すなわち、図１１において実線矢印で示すように、上記気体の大部分は、排気されるときに、囲繞部材１１０を通過せずに、溶媒捕集部材４０を通過する。言い換えると、上記気体は溶媒捕集部材４０に集中させられ排気される。したがって、囲繞部材１１０を設けることにより、チャンバ１０内の、断熱膨張により冷却された気体で、溶媒捕集部材４０を効率的に冷却することができるため、基板Ｗに近い溶媒捕集部材４０を、より低温にして溶媒捕集能力を向上させたり、より高速で冷却したりすることができる。

なお、溶媒捕集部材４０と囲繞部材１１０との一体物は、ステンレスやアルミ、銅といった金属材料等の熱伝導性の良い材料から成る板材に、例えばレーザ加工やプラズマエッチング等による孔あけ加工で、貫通孔４０ａ、１１０ａを多数形成することで、作製される。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

１ 減圧乾燥装置
１０ チャンバ
１１ 側壁
２０ 載置台
４０ 溶媒捕集部材
４０ａ 貫通孔
５０、１００、１１０ 囲繞部材
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 基板上の溶液を減圧下で乾燥させる減圧乾燥装置であって、
   前記基板が載置される載置台と、
   厚さ方向に貫通する貫通孔を複数有し、前記載置台に載置された前記基板と対向するように設けられ、当該基板から気化した前記溶液中の溶媒を一時的に捕集する溶媒捕集部材と、
   減圧可能に構成され、且つ、前記載置台及び前記溶媒捕集部材が内部に設けられる容器であり、前記厚さ方向からみて前記載置台を囲繞する側壁を有する処理容器と、
   前記厚さ方向からみたときに、前記処理容器内における前記側壁と前記溶媒捕集部材との間を塞ぐように前記溶媒捕集部材を囲繞し、且つ、前記溶媒捕集部材と同一平面上に設けられた囲繞部材と、を備え、
   前記囲繞部材は、前記厚さ方向からみて前記溶媒捕集部材より外側の部分を前記処理容器内の気体が通過するときの圧力損失を増加させる、減圧乾燥装置。
2. 前記囲繞部材と前記溶媒捕集部材とは別体であり、
   前記囲繞部材は、前記厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されていない、無孔板である、請求項１に記載の減圧乾燥装置。
3. 前記溶媒捕集部材と前記囲繞部材とは一体に形成されている、請求項１に記載の減圧乾燥装置。
4. 前記囲繞部材は、前記厚さ方向に貫通する貫通孔を複数有し、
   前記溶媒捕集部材と前記囲繞部材とで、前記厚さ方向からみて、前記貫通孔の大きさ及び前記貫通孔のピッチが同じである、請求項３に記載の減圧乾燥装置。
5. 前記囲繞部材は、前記厚さ方向に貫通する貫通孔を複数有し、
   前記処理容器内の気体が前記囲繞部材を通過するときの圧力損失が、前記処理容器内の気体が前記溶媒捕集部材を通過するときの圧力損失よりも大きくなるように、前記囲繞部材の前記貫通孔は形成されている、請求項３に記載の減圧乾燥装置。
6. 減圧乾燥装置を用いて、基板上の溶液を減圧下で乾燥させる減圧乾燥方法であって、
   前記減圧乾燥装置は、
   前記基板が載置される載置台と、
   厚さ方向に貫通する貫通孔を複数有し、前記載置台に載置された前記基板と対向するように設けられた溶媒捕集部材と、
   前記載置台及び前記溶媒捕集部材が内部に設けられる容器であり、前記厚さ方向からみて前記載置台を囲繞する側壁を有する処理容器と、
   前記厚さ方向から見たときに、前記処理容器内における前記側壁と前記溶媒捕集部材との間を塞ぐように前記溶媒捕集部材を囲繞し、且つ、前記溶媒捕集部材と同一平面上に設けられた囲繞部材と、を備え、
   前記減圧乾燥方法は、
   前記処理容器内を減圧し、当該処理容器内の気体を断熱膨張により冷却し、冷却された前記気体により前記溶媒捕集部材を冷却し、冷却された前記溶媒捕集部材により、前記載置台に載置された前記基板から気化した前記溶液中の溶媒を一時的に捕集する工程を有する、減圧乾燥方法。
   

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