JP2022170308A - 減圧乾燥装置及び減圧乾燥処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上の溶液の乾燥時間を基板の面内でより均一にする。【解決手段】基板Ｇ上の溶液を減圧状態で乾燥させる減圧乾燥装置１であって、減圧可能に構成され、基板を収容する処理容器と、処理容器内に設けられ、基板が載置される基板載置部と、基板載置部の上方に設けられ、減圧乾燥処理の際に、基板から気化した溶液中の溶媒を捕集する溶媒捕集部５０と、を備え、処理容器は、当該処理容器内を排気する排気機構４０に接続される排気口１３ｂを、基板載置部の外周下方に有し、溶媒捕集部は、水平方向に並ぶ複数の分割板６０により構成され、分割板それぞれは、基板載置部の周縁部側が高くなるように傾斜しており、互いに隣接する分割板の間には、基板の上方の気体が通過する開口７０が形成されており、溶媒捕集部は、基板の上方の気体が開口を通過し溶媒捕集部の上方を経て排気口に向かうよう、基板の上方の気体を整流する。【選択図】図３

Description

本開示は、減圧乾燥装置及び減圧乾燥処理方法に関する。

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が開示されている。この乾燥装置は、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、を備える。

特開２０１４－１９９８０６号公報

本開示にかかる技術は、基板上の溶液の乾燥時間を基板の面内でより均一にする。

本開示の一態様は、基板上の溶液を減圧状態で乾燥させる減圧乾燥装置であって、減圧可能に構成され、前記基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される基板載置部と、前記基板載置部の上方に設けられ、減圧乾燥処理の際に、前記基板から気化した前記溶液中の溶媒を捕集する溶媒捕集部と、を備え、前記処理容器は、当該処理容器内を排気する排気機構に接続される排気口を、前記基板載置部の外周下方に有し、前記溶媒捕集部は、水平方向に並ぶ複数の分割板により構成され、前記分割板それぞれは、前記基板載置部の周縁部側が高くなるように傾斜しており、互いに隣接する前記分割板の間には、前記基板の上方の気体が通過する開口が形成されており、前記溶媒捕集部は、前記基板の上方の気体が前記開口を通過し前記溶媒捕集部の上方を経て前記排気口に向かうよう、前記基板の上方の気体を整流する。

本発明によれば、基板上の溶液の乾燥時間を基板の面内でより均一にすることができる。

減圧乾燥装置内を概略的に示す横断面図である。 図１のＸ方向から視たチャンバ内の様子を示す図である。 図１のＹ方向から視たチャンバ内の様子を示す図である。 溶媒捕集部の部分拡大平面図である。 従来の減圧乾燥装置を用いた場合における、気化された溶媒のチャンバ内での流れを示す図である。 従来の減圧乾燥装置を用いた場合における、気化された溶媒のチャンバ内での流れを示す図である。 従来の減圧乾燥装置を用いた場合における、気化された溶媒のチャンバ内での流れを示す図である。 減圧乾燥装置１を用いた場合における、気化された溶媒のチャンバ内での流れを示す図である。 分割板の寸法、傾き角度及び配設位置の一例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は、溶液の状態であり、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、基板上の有機材料すなわち溶液を減圧状態で乾燥させる減圧乾燥処理が行われている。この減圧乾燥処理は、減圧可能に構成された処理容器や処理容器内に設けられた基板の載置部等を有する減圧乾燥装置を用いて行われる（特許文献１参照）。

ところで、減圧乾燥処理後のバンク内の有機材料膜の膜厚プロファイルは、発光状態に影響があるため、基板の面内で均一とすることが好ましい。しかし、単純に減圧乾燥処理を行うと、基板中央と基板周縁部とでは、溶媒を除去する速度すなわち乾燥速度が異なり、乾燥に要する時間が異なるため、上記膜厚プロファイルが基板の面内で不均一となってしまう。
特許文献１等のように、基板から気化した溶媒を捕集する溶媒捕集部を設けることで、
基板中央と基板周縁部とでの、乾燥に要する時間（すなわち乾燥時間）の差を小さくすることができるが、さらにその差を縮めることが求められる場合がある。

本開示にかかる技術は、基板上の溶液の乾燥時間を基板の面内でより均一にするものである。

以下、本開示にかかる減圧乾燥装置及び減圧乾燥処理方法を、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。

＜減圧乾燥装置＞
図１～図３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は減圧乾燥装置内を概略的に示す横断面図、図２及び図３はそれぞれ、図１のＸ方向及びＹ方向から視た後述のチャンバ内の様子を示す図である。図４は、後述の溶媒捕集部の部分拡大平面図である。

減圧乾燥装置１は、基板Ｇ上に例えばインクジェット方式で塗布された有機材料の溶液を、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Ｇ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Ｇ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～図３に示すように、処理容器としてのチャンバ１０を備えている。

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には、基板Ｇが収容される。チャンバ１０の内部には、基板Ｇが載置される載置台２０や、後述の溶媒捕集部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、載置台２０の外周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。
また、側壁１１には、基板Ｇをチャンバ１０に対して搬入出するための搬入出口（図示せず）が設けられている。搬入出口は、ゲートバルブ（図示せず）により開閉可能となっている。ゲートバルブは後述の制御部Ｕにより制御される。

天板１２は、側壁１１により形成される上側の開口を塞ぐように、側壁１１の上側に取り付けられている。なお、天板１２は、その下面が後述の載置台２０の上面と並行になるように設けられている。

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、基板載置部としての載置台２０が配設されている。載置台２０に対しては、載置台２０と外部の搬送装置との間で基板Ｇを受け渡すためのリフタ（図示せず）が設けられている。このリフタは昇降機構（図示せず）により自在に昇降可能に構成されている。上記昇降機構は後述の制御部Ｕにより制御される。
なお、載置台２０の上面から天板１２の下面までの距離は例えば２００ｍｍ～３００ｍｍである。

また、チャンバ１０は、当該チャンバ１０内を排気する排気機構３０、４０に接続された排気口１３ａ、１３ｂを、載置台２０の外周下方に有する。排気口１３ａ、１３ｂは、例えば底板１３に形成される。本例では、排気口１３ａは、載置台２０のＹ方向負側の長辺に沿って２つ設けられ、載置台２０のＹ方向正側の長辺に沿って２つ設けられている。また、本例では、排気口１３ｂは、載置台２０のＸ方向負側の短辺に沿って４つ設けられ、載置台２０のＸ方向正側の短辺に沿って４つ設けられている。

排気口１３ａには、図２に示すように、チャンバ１０内を減圧するための排気機構３０が排気管３１を介して接続されている。排気機構３０は、ドライポンプ３０ａや、ドライポンプ３０ａによる排気の開始／停止を切り換える切換弁（図示せず）等を有する。

排気口１３ｂには、図３に示すように、排気機構４０が排気管４１を介して接続されている。排気機構４０は、排気機構３０によって減圧されたチャンバ１０内をさらに減圧するものであり、ターボ分子ポンプ４０ａや、ターボ分子ポンプ４０ａによる排気の開始／停止を切り換える切換弁（図示せず）等を有する。以下、排気口１３ｂをターボ排気口１３ｂということがある。

排気機構３０、４０は後述の制御部Ｕにより制御される。また、排気機構３０、４０による排気の調節等のため、チャンバ１０内の圧力を測定する圧力計（図示せず）がチャンバ１０に設けられている。

さらに、チャンバ１０の内部には、溶媒捕集部５０が設けられている。
溶媒捕集部５０は、載置台２０に載置された基板Ｇ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５０は、チャンバ１０内における、載置台２０の上方に、当該載置台２０と対向するように設けられている。

溶媒捕集部５０は、水平方向に並ぶ複数の分割板６０により構成されている。また、分割板６０それぞれは、載置台２０の周縁部側が高くなるように傾斜している。そして、互いに隣接する分割板６０の間には、載置台２０に載置された基板Ｇの上方の気体が通過する開口７０が形成されている。
この構成により、溶媒捕集部５０は、後に詳述するように、載置台２０に載置された基板Ｇの上方の気体が開口７０を通過し溶媒捕集部５０の上方を経て排気口１３ｂに向かうよう、上記基板Ｇの上方の気体を整流する。

以下、溶媒捕集部５０の構成をより具体的に説明する。
図の例において、溶媒捕集部５０は、Ｘ方向に並ぶ複数の分割板６０により構成されている。
溶媒捕集部５０は、例えば、Ｘ方向負側に第１分割板群５１を有し、Ｘ方向正側に第２分割板群５２を有し、第１分割板群５１及び第２分割板群５２がそれぞれ、複数（図の例では３つ）の分割板６０を有している。第１分割板群５１において互いに隣接する分割板６０の間に、載置台２０に載置された基板Ｇの上方の気体が通過する開口７０が形成されており、第２分割板群５２において互いに隣接する分割板６０の間にも同様の開口７０が形成されている。なお、第１分割板群５１と第２分割板群５２との間には隙間５３が設けられており、この隙間５３も上記開口７０となる。

分割板６０はそれぞれ、網状の部材であり、より具体的には網板状の部材であり、図４に示すように、当該分割板６０の厚さ方向（図４のＺ’方向）に貫通する貫通孔６１を複数有する。貫通孔６１は、分割板６０の全面に亘って、格子状に形成されている。

分割板６０の材料には、熱伝導性の良い材料、例えばステンレス等の金属材料が用いられる。また、分割板６０は薄く形成され、例えば、その厚さが０．０５ｍｍ～０．２ｍｍとなるように形成される。分割板６０の長手方向（図のＹ方向）の長さは、載置台２０の長手方向（図のＹ方向）の長さと略同一である。分割板６０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。したがって、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たときに、その冷却された気体により、分割板６０は冷却される。なお、分割板６０の開口率は、（厚さ方向視における分割板６０の貫通孔６１の総面積）／（厚さ方向視における分割板６０の全面積）で与えられる。

また、分割板６０はそれぞれ、図３のＸ方向視で、ターボ排気口１３ｂ側が高くなるように傾けられて設けられている。具体的には、第１分割板群５１が有する分割板６０は、Ｘ方向負側のターボ排気口１３ｂ側が高くなるように傾けられており、第２分割板群５２が有する分割板６０は、Ｘ方向正側のターボ排気口１３ｂ側が高くなるように傾けられている。
なお、分割板６０の寸法、配設高さ及び傾き角度（の大きさ）は、例えば、分割板６０間で同一である。

各分割板６０は、支持部材（図示せず）を介して例えば側壁１１に支持されている。
なお、分割板６０は、その長手方向（図のＹ方向）に、サブ分割板を複数並べたものであってもよい。

また、減圧乾燥装置１は、図１に示すように、制御部Ｕ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Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈ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。また、上記記憶媒体Ｈは、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。

＜減圧乾燥処理＞
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５～図８を用いて説明する。図５～図７はそれぞれ、従来の減圧乾燥装置を用いた場合における、気化された溶媒のチャンバ内での流れを示す図である。図８は、減圧乾燥装置１を用いた場合における、気化された溶媒のチャンバ内での流れを示す図である。なお、以下の減圧乾燥処理は、制御部Ｕの制御の下、行われる。また、以下の例では、減圧乾燥処理の開始時において、基板Ｇが、チャンバ１０内に既に搬入され、載置台２０に載置されているものとする。

（Ｓ１：基板乾燥工程）
まず、載置台２０に載置された基板Ｇ上の溶液が乾燥され、すなわち、上記基板Ｇ上の溶液中の溶媒が除去される。このステップＳ１では、以下に詳述するように、基板Ｇから気化した溶液中の溶媒を溶媒捕集部５０によって捕集すると共に、基板Ｇから気化した溶媒を含む基板Ｇの上方の気体が開口７０を通過し溶媒捕集部５０の上方を経て排気口１３ｂに向かうよう、溶媒捕集部５０によって、基板Ｇの上方の気体が整流される。

ステップＳ１では、具体的には、チャンバ１０内が減圧される。より具体的には、まず、ドライポンプ３０ａ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３０ａ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Ｇの温度は、該基板Ｇ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５０の各分割板６０は、断熱膨張により冷却された気体によって、冷却される。

その後、ターボ分子ポンプ４０ａ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、溶媒捕集部５０の各分割板６０は前述の断熱膨張により冷却された気体によりさらに冷却され、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。

また、ターボ分子ポンプ４０ａによる減圧排気によりチャンバ１０の内部圧力が、基板Ｇ上の溶媒の蒸気圧を下回ると（例えば０．０１Ｐａ～０．５Ｐａになると）、基板Ｇ上の溶媒の気化が促進される。
気化した溶媒（以下、気化溶媒）は、上述のようにして冷却された溶媒捕集部５０の分割板６０に捕集され吸着される。このように捕集することにより、チャンバ１０内の気体状の溶媒の濃度を低くし、基板Ｇ上の溶媒を速く除去することができる。

ところで、図５に示すように、チャンバ１０内に溶媒捕集部５０がない場合、減圧雰囲気下では、基板Ｇの上方の気化溶媒は、基板Ｇに沿って、外周側に向かい、排気口１３ｂを介して排気される。この際、基板Ｇ上を通過する気化溶媒の量は、図５において灰色の矢印の数で示すように、基板Ｇの周縁側に向かう程、大きくなる。そのため、単位時間当たりの溶媒の気化量が大きいと、基板周縁部上方からの排気が追い付かず、基板周縁部上方における、気化溶媒の流速が落ちる場合がある。この場合、基板全体に亘って、その上方での気化溶媒の流速が落ち、その結果、基板中央上方において、気化溶媒が滞留し気化溶媒の濃度が基板周縁部上方より高くなるため、基板中央において、単位時間当たりの溶媒の気化量が少なくなる（すなわち蒸発が遅くなる）。

図６に示すように、本実施形態とは異なり全体的な形状が平板状である溶媒捕集部５００を、チャンバ１０内における載置台２０の上方に当該載置台２０の上面と平行に設けることによっても、気化溶媒を溶媒捕集部５００で捕集して、基板上方の気化溶媒の濃度を、基板全体に亘って低くすることができる。ただし、溶媒捕集部５００による気化溶媒の吸着量には限界がある。溶媒捕集部５００による気化溶媒の吸着量の限界を超えると、図５のチャンバ１０内に溶媒捕集部５０がない場合と同様にして、基板中央において、その上方の気化溶媒の濃度が基板周縁部上方より高くなり、溶媒の蒸発が遅くなってしまう場合がある。つまり、溶媒捕集部５００を設けても、基板中央において、基板周縁部に比べて乾燥速度が低くなり、基板Ｇ上の乾燥時間の、基板面内における均一化が不十分となる場合がある。

図７に示すように、チャンバ１０の上方（具体的には天板１２）に排気口５１０を設ければ、一見、基板中央上方の気化溶媒が、基板周縁部上方を経ずに直接排気口５１０に至るように思われ、基板中央における乾燥速度の低下を回避可能とも思われる。しかし、本発明者らが試験を重ねたところによれば、チャンバ１０の上方に排気口５１０を設けても、基板中央における乾燥速度の低下は回避できなかった。その理由としては、減圧雰囲気（例えば０．１Ｐａ以下）下では、気化溶媒は、図７において、白抜き矢印で示すように、近くの壁面に沿って流れるため、基板中央上方の気化溶媒は、基板Ｇの上面に沿って周縁部に向かって流れ、側壁１１の側面に沿って上方に流れ、天板１２の下面に沿って排気口５１０に向かうから、と考えられる。

それに対し、本実施形態では、載置台２０の上方に設けられた溶媒捕集部５０が、水平方向に並ぶ複数の分割板６０により構成されており、各分割板６０が、載置台２０の周縁部側（具体的には排気口１３ｂ側）が高くなるように傾けられている。
各分割板６０は、載置台２０の上方、言い換えると、載置台２０とチャンバ１０の天板１２との間に位置し、少なくとも天板１２より載置台２０に近い位置に配置されている。したがって、載置台２０に載置された基板Ｇの中央（及びその周囲）の上方の気化溶媒は、分割板６０に吸着されなかった場合、減圧雰囲気下において、近くの壁面に沿って流れる性質により、図８で灰色矢印及び白色矢印で示すように、基板Ｇだけでなく分割板６０（の上面及び下面）に沿っても流れる。そして、分割板６０に沿って流れた気化溶媒は、互いに隣接する分割板６０により形成された、開口７０を有する流路を通過し、溶媒捕集部５０の上方すなわちチャンバ１０内の上方空間を経て、側壁１１に沿って下方に流れ、排気口１３ｂに至る。つまり、分割板６０により、上述のようなチャンバ１０全体を利用した気化溶媒の流れが形成される。

このように、本実施形態では、基板中央上方の気化溶媒をチャンバ１０内の上方空間に流すことができるため、基板中央上方において基板周縁部上方より気化溶媒の濃度が高くなるのを抑制することができる。したがって、基板中央における乾燥速度の低下を抑制することができ、基板Ｇ上の溶液の乾燥時間を、基板Ｇの面内でより均一にすることができる。
また、基板中央上方の気化溶媒をチャンバ１０内の上方空間に流すことができるため、基板Ｇに沿って基板中央部上方から基板周縁部側に向かう気化溶媒の流量を抑えることができるので、基板Ｇに沿って基板周縁部側に向かう気化溶媒の流れに起因する基板中央上方での気化溶媒の滞留を抑制することができる。この観点からも、基板中央における乾燥速度の低下の抑制が可能となる。

（Ｓ２：枯らし工程）
基板Ｇ上の溶媒の除去が完了した後、溶媒捕集部５０が乾燥される。

この工程は、ドライポンプ３０ａによる排気及びターボ分子ポンプ４０ａによる排気を継続することで行われる。継続していると、溶媒捕集部５０の周囲の圧力が下がり、溶媒捕集部５０に吸着されていた溶媒が再気化し脱離される。本実施形態では、溶媒捕集部５０から再気化した溶媒すなわち分割板６０から再気化した溶媒は、分割板６０の周囲で滞らずに、分割板６０に沿ってチャンバ１０内の上方空間に流れる。したがって、本実施形態によれば、分割板６０の周囲の気化溶媒の濃度が低く維持されるため、迅速に溶媒捕集部５０を枯らすことができる。つまり、本実施形態のような溶媒捕集部５０を用いることにより、溶媒捕集部５０の枯らしを促進させることができる。
なお、本工程において脱離された気化溶媒は、排気口１３ｂを介して排出される。

（ステップＳ３：減圧解除工程）
枯らし工程が終了すると、チャンバ１０内の減圧状態が解除され、具体的には、チャンバ１０内が大気圧に戻される。

より具体的には、例えば、ドライポンプ３０ａによる排気及びターボ分子ポンプ４０ａによる排気が停止されると共に、チャンバ１０内に例えば不活性ガスが導入され、すなわち、チャンバ１０内がパージされ、チャンバ１０内が大気圧に戻される。なお、チャンバ１０内が大気圧に戻る過程において、断熱圧縮によりチャンバ１０内の気体が加熱され、この加熱された気体により、溶媒捕集部５０が、加熱され、減圧乾燥処理開始時（具体的にはチャンバ１０内の減圧を開始する時）より高温となる。

（ステップＳ４：溶媒捕集部５０の冷却）
その後、溶媒捕集部５０が冷却される。
具体的には、チャンバ１０内への不活性ガスの導入が継続され、当該不活性ガスにより、溶媒捕集部５０が冷却される。溶媒捕集部５０の冷却は、溶媒捕集部５０が減圧乾燥処理開始時の温度になるまで行うことが好ましい。減圧乾燥処理開始時の温度まで冷却しない場合、次の基板Ｇに対する減圧乾燥処理におけるステップＳ１の基板乾燥工程において、溶媒捕集部５０の温度が十分下がらず、溶媒捕集部５０の溶媒吸着能力が低下するから、である。
冷却ガスとしての不活性ガスは、例えば、チャンバ１０の底板１３における載置台２０の周囲から、溶媒捕集部５０に供給される。このように不活性ガスが供給される場合に、溶媒捕集部５０が複数の分割板６０から構成され各分割板６０が傾けられていると、不活性ガスが溶媒捕集部５０に当たり易い。したがって、冷却ガスとしての不活性ガスにより効率的に溶媒捕集部５０を冷却することができる。

（ステップＳ５：基板Ｇの搬出入）
溶媒捕集部５０の冷却中または冷却後、基板Ｇがチャンバ１０から搬出されると共に、次の基板Ｇが搬入される。
具体的には、上述の不活性ガスの供給中または供給停止後、チャンバ１０の搬入出口（図示せず）が開状態とされ、チャンバ１０内に外部の搬送装置が挿入されると共に、載置台２０に対して設けられたリフタ（図示せず）により乾燥された基板Ｇが昇降され、載置台２０から上記搬送装置に、上記基板Ｇが受け渡される。次いで、上記搬送装置により上記基板Ｇがチャンバ１０から搬出される。その後、上記搬送装置により次の基板Ｇがチャンバ１０内に搬入される。続いて、リフタによる次の基板Ｇの昇降及び上記搬送装置のチャンバ１０からの抜き出しにより、次の基板Ｇが、上記搬送装置から載置台２０に受け渡され、載置台２０上に載置される。そして、搬入出口１１ａが閉状態とされる。搬入出口１１ａが開状態の間、上述の不活性ガスの供給を継続してもよい。これにより、溶媒捕集部５０をさらに冷却することができる。

なお、載置台２０と上記搬送装置との間での基板Ｇの受け渡しの間、溶媒捕集部５０を上昇させ、載置台２０から離間させてもよい。この場合に必要となる溶媒捕集部５０の昇降機構は、溶媒捕集部５０全体を支持する支持部材と、上記支持部材を昇降させる駆動力を発生し溶媒捕集部５０を昇降させる駆動源（例えばモータ等）と、を有し、制御部Ｕにより制御される。

これで、１枚の基板Ｇに対する、減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理が完了し、続いて、次の基板Ｇに対して、上述と同様に減圧乾燥処理が行われる。

以上のように、本実施形態では、溶媒捕集部５０が、水平方向に並ぶ複数の分割板６０により構成され、分割板６０それぞれが、載置台２０の周縁部側が高くなるように傾斜しており、互いに隣接する分割板６０の間には、基板Ｇの上方の気体（気化溶媒を含む）が通過する開口７０が形成されている。そして、本実施形態では、溶媒捕集部５０が、減圧雰囲気下において、基板Ｇの上方の気化溶媒を含む気体が開口７０を通過し溶媒捕集部５０の上方を経て排気口１３ｂに向かうよう、基板Ｇの上方の気体を整流する。そのため、基板中央上方の気化溶媒をチャンバ１０内の上方空間に流すことができるため、基板中央上方において基板周縁部上方より気化溶媒の濃度が高くなるのを抑制することができる。したがって、基板中央における乾燥速度の低下を抑制することができ、基板Ｇ上の溶液の乾燥時間を、基板Ｇの面内でより均一にすることができる。特に、従来の構成では、溶媒の蒸発量（すなわち気化量）が多いと、基板Ｇ上の溶液の乾燥時間の、基板Ｇ面内での不均一性が顕著となるが、本実施形態によれば、溶媒の蒸発量によらず、基板Ｇ上の溶液の乾燥時間を、基板Ｇの面内で均一にすることができる。

また、溶媒捕集部５０は、一体物ではなく、複数の分割板６０から構成されている。したがって、溶媒捕集部５０の取り付けや取り外し時等におけるハンドリングが、溶媒捕集部が一体物である場合に比べて、容易である。さらに、溶媒捕集部が一体物である場合に比べて、溶媒捕集部５０のメンテナンス（例えばクリーニング等）も容易に行うことができる。さらに、従来の一体物の溶媒捕集部に比べて、本実施形態の溶媒捕集部５０は容易に安価で作製することができる。

＜分割板６０の寸法及び配設位置の例＞
図９は、分割板６０の寸法、傾き角度及び配設位置の一例を説明するための図である。

分割板６０の下端から載置台２０上の基板Ｇまでの距離ｈは、例えば、分割板６０間で同一であり、１０～５０ｍｍである。分割板６０のピッチＰの値と後述の分割板６０間の最短距離Ｒの値にもよるが、上記距離ｈが５０ｍｍを超え、分割板６０が高すぎると、分割板６０と分割板６０との間に蒸発溶媒が流れず、ウェハＷと平行な方向に流れてしまう。また、上記距離ｈが１０ｍｍ未満であり、分割板６０と基板Ｇまでの距離が近すぎる場合、分割板６０の転写痕が発生してしまう。そのため、上記距離ｈは、上述のように１０～５０ｍとされる。

さらに、分割板６０の寸法、傾き角度及び配設位置は、例えば以下の条件（１）を満たすように決定される。
（１）ｈ＜Ｒ
Ｒ：同方向に傾き互いに隣接する分割板６０間の最短距離

上記条件（１）を満たすことで、基板上方の気化溶媒が、溶媒捕集部５０の上方すなわちチャンバ１０の上方に流れやすくなる。

分割板６０の傾き角度θは、例えば、分割板６０間で同一であり、１０°以上２５°以下である。１０°以上とすることにより、上記最短距離Ｒ（すなわち上方に向かう気化溶媒の流路の断面積）を、充分大きくすることができる。２５°以下とすることにより、チャンバ１０の高さを抑えることができる。

また、分割板６０の寸法、傾き角度及び配設位置は、例えば以下の条件（２）を満たすように決定される。
（２）分割板６０の上端の、分割板６０の連設方向にかかる位置（以下、連設方向位置）と、当該分割板６０の外側に隣接する分割板６０の下端の連設方向位置とが、平面視で一致する。

上記条件（２）を言い換えると、以下の（２’）となる。
（２’）Ｐ＝Ｗ
Ｐ：互いに隣接する分割板６０間の、上記連設方向にかかる距離（すなわち分割板６０の下端のピッチ）
Ｗ：分割板６０の上記連設方向への投影長さ

上記条件（２）及び（２’）を満たせば、Ｐ＜Ｗの場合に比べて、同じ分割板６０の傾き角度θで、上記最短距離Ｒを大きくすることができる。また、上記条件（２）及び（２’）を満たせば、分割板６０を隙間なく水平に設けた場合に比べて、溶媒の吸着面積を、大きくすることができる。

なお、上記条件（２）における「一致する」とは、完全に一致することを要さない。例えば、１０≦θ≦２５、及び、上記条件（１）（ｈ＜Ｒ）を満たせば、完全に一致していなくてもよい。

＜変形例＞
以上の例では、分割板６０の下端から載置台２０上の基板Ｇまでの距離ｈは、分割板６０間で同一としたが、異なってもよい。例えば、基板中央部側の分割板６０について、基板周縁側の分割板６０よりも上記距離ｈを大きくしてよいし、小さくしてもよい。また、例えば、基板中央部側から基板周縁部側に向けて、上記距離ｈが徐々に大きくなるようにしてもよいし、徐々に小さくなるようにしてもよい。

また、以上の例では、分割板６０の傾き角度θは、分割板６０間で同一としたが、異なってもよい。例えば、基板中央部側の分割板６０については、基板周縁側の分割板６０よりも傾き角度θを大きくしてもよいし、小さくしてもよい。また、例えば、基板中央部側から基板周縁部側に向けて分割板６０の傾き角度θが徐々に大きくなるようにしてもよいし、徐々に小さくなるようにしてもよい。

互いに隣接する分割板６０の下端間の、上記連設方向にかかる距離Ｐは、上記の例では一定であるが、一定でなくてもよい。例えば、上記距離Ｐが基板周縁部側に向けて徐々に大きくなるようにしてもよいし、徐々に小さくなるようにしてもよい。

今回開示された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
１３ａ 排気口
１３ｂ 排気口
２０ 載置台
３０ 排気機構
４０ 排気機構
５０ 溶媒捕集部
６０ 分割板
７０ 開口
Ｇ 基板

Claims (5)

1. 基板上の溶液を減圧状態で乾燥させる減圧乾燥装置であって、
   減圧可能に構成され、前記基板を収容する処理容器と、
   前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される基板載置部と、
   前記基板載置部の上方に設けられ、減圧乾燥処理の際に、前記基板から気化した前記溶液中の溶媒を捕集する溶媒捕集部と、を備え、
   前記処理容器は、当該処理容器内を排気する排気機構に接続される排気口を、前記基板載置部の外周下方に有し、
   前記溶媒捕集部は、水平方向に並ぶ複数の分割板により構成され、
   前記分割板それぞれは、前記基板載置部の周縁部側が高くなるように傾斜しており、互いに隣接する前記分割板の間には、前記基板の上方の気体が通過する開口が形成されており、
   前記溶媒捕集部は、前記基板の上方の気体が前記開口を通過し前記溶媒捕集部の上方を経て前記排気口に向かうよう、前記基板の上方の気体を整流する、減圧乾燥装置。
2. 同方向に傾き互いに隣接する前記分割板間の最短距離は、前記分割板の下端から前記基板までの距離より大きい、請求項１に記載の減圧乾燥装置。
3. 前記分割板が並ぶ方向である連設方向にかかる前記分割板の上端の位置と、当該分割板の外側に隣接する前記分割板の下端の前記連設方向にかかる位置とは、一致する、請求項２に記載の減圧乾燥装置。
4. 前記処理容器は、前記排気口として、前記基板載置部の一の方向側の外周下方に設けられ且つターボ分子ポンプに接続されるターボ排気口と、前記基板載置部の前記一の方向と直交する他の方向側の外周下方に設けられ且つドライポンプに接続されるドライ排気口と、を有し、
   前記分割板は、前記他の方向に沿って並ぶように設けられ、
   前記分割板それぞれは、前記ターボ排気口側が高くなるように傾斜している、請求項１～３のいずれか１項に記載の減圧乾燥装置。
5. 減圧乾燥装置を用いて、基板上の溶液を減圧状態で乾燥させる減圧乾燥処理方法であって、
   前記減圧乾燥装置は、
   減圧可能に構成され、前記基板を収容する処理容器と、
   前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される基板載置部と、
   前記基板載置部の上方に設けられた溶媒捕集部と、を備え、
   前記処理容器は、当該処理容器内を排気する排気機構に接続される排気口を、前記基板載置部の外周下方に有し、
   前記溶媒捕集部は、水平方向に並ぶ複数の分割板により構成され、
   前記分割板それぞれは、前記基板載置部の周縁部側が高くなるように傾斜しており、互いに隣接する前記分割板の間には、前記基板の上方の気体が通過する開口が形成されており、
   減圧乾燥処理の際、前記基板から気化した前記溶液中の溶媒を前記溶媒捕集部によって捕集すると共に、前記基板から気化した前記溶媒を含む前記基板の上方の気体が前記開口を通過し前記溶媒捕集部の上方を経て前記排気口に向かうよう、前記溶媒捕集部によって、前記基板の上方の気体を整流する、減圧乾燥処理方法。

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