JP2022172691A - 減圧乾燥装置、減圧乾燥処理方法、減圧乾燥処理の所要時間の短縮方法 - Google Patents

Abstract

【課題】減圧乾燥処理における後処理工程の所要時間を短縮し、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮する。【解決手段】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載置台と、減圧乾燥処理に伴い前記基板から気化し前記処理容器内に放出された前記溶液中の溶媒を捕集する溶媒捕集部と、前記処理容器内の減圧状態を解除した際に昇温した前記溶媒捕集部を冷却する冷却部と、を備える。【選択図】図１４

Description

本開示は、減圧乾燥装置、減圧乾燥処理方法、減圧乾燥処理の所要時間の短縮方法に関する。

特許文献１には、基板に塗布された有機材料を減圧乾燥する減圧乾燥装置が開示されている。
特許文献２には、載置台に載置された基板と対向するように設けられ、基板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を備える減圧乾燥装置が開示されている。

特開２０１７－７３３３８号公報 特開２０２０－１９０４０５号公報

本開示にかかる技術は、減圧乾燥処理における後処理工程の所要時間を短縮し、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮する。

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載置台と、減圧乾燥処理に伴い前記基板から気化し前記処理容器内に放出された前記溶液中の溶媒を捕集する溶媒捕集部と、前記処理容器内の減圧状態を解除した際に昇温した前記溶媒捕集部を冷却する冷却部と、を備える。

本発明によれば、減圧乾燥処理における後処理工程の所要時間を短縮し、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮することができる。

第１形態に係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Ａ－Ａ線断面図である。 図１のＢ－Ｂ線断面図である。 溶媒捕集部の部分拡大平面図である。 図１の減圧乾燥装置を用いた減圧乾燥処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１の減圧乾燥装置の溶媒捕集部に対し輻射率向上処理を施さなかった場合における、チャンバ内の圧力の時間変化を示す図である。 第１形態の変形例にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す横断面図である。 第１形態の他の変形例にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。 第１形態の他の変形例にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。 第２形態にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。 第２形態の変形例にかかる減圧乾燥装置が有する保護網の部分拡大平面図である。 保護網からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を担う加熱部の他の例を説明するための部分拡大断面図である。 保護網からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を担う加熱部の他の例を説明するための部分拡大断面図である。 第３形態にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。 ガス噴射部の他の例を説明するための断面図である。 溶媒捕集部を冷却する冷却部の他の例を説明するための断面図である。

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台等を有する減圧乾燥装置を用いて行われる（特許文献１、２参照）。

また、特許文献２に開示の減圧乾燥装置では、載置台に載置された基板から気化した溶媒を一時的に捕集する溶媒捕集部を処理容器内に設けることで、基板上の溶媒を除去する溶媒除去工程、つまり、基板上の溶液を乾燥させる基板乾燥工程の所要時間を短縮させ、減圧乾燥処理の所要時間を短縮させている。

ところで、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮することが求められている。上述の溶媒捕集部を設けること等による基板乾燥工程の所要時間の短縮化は、減圧乾燥処理全体の所要時間の短縮に繋がるが、減圧乾燥処理には、上記基板乾燥工程後に、種々の工程（以下、後処理工程）があり、この後処理工程も、減圧乾燥処理の所要時間に影響がある。なお、後処理工程では、例えば、基板乾燥工程時に減圧乾燥装置の構成部材（例えば処理容器）に吸着された溶媒の脱離等が行われる。

本開示にかかる技術は、減圧乾燥処理における後処理工程の所要時間を短縮し、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮するものである。

以下、本開示にかかる減圧乾燥装置、減圧乾燥方法及び減圧乾燥処理の所要時間の短縮方法を、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。

［第１形態］
＜減圧乾燥装置＞
図１～図３は、第１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Ａ－Ａ線断面図及びＢ－Ｂ線断面図である。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、後述の溶媒捕集部５０の厚さ方向（図１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。
側壁１１には、図３に示すようにＸ方向負側に、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１１ａが設けられている。搬入出口１１ａは、ゲートバルブ１４により開閉可能となっている。ゲートバルブ１４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。

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。

また、底板１３には、図１に示すように、載置台２０の外周に沿って、複数の排気口１３ａ、１３ｂが設けられている。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３つ設けられ、載置台２０のＸ方向正側の短辺に沿って３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３１が排気管３２を介して接続されている。排気機構３１は、チャンバ１０内を排気するドライポンプ３１ａや、ドライポンプ３１ａ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１３ａ、排気機構３１（具体的には排気機構３１における排気管３２とドライポンプ３１ａとを接続する部分）及び排気管３２が、排気ライン３０を構成する。排気ライン３０は、ドライポンプ３１ａに接続され、チャンバ１０内を排気するものである。

排気ライン３０には保護網３３が設けられている。保護網３３は、物体が排気ライン３０を介してドライポンプ３１ａに侵入することを防止し、ドライポンプ３１ａを保護する部材であり、網状に形成されている。保護網３３の材料には例えばステンレスが用いられる。本例では、保護網３３は、排気口１３ａのチャンバ１０側端を覆うように設けられている。

排気口１３ｂには、図３に示すように、排気機構４１が排気管４２を介して接続されている。排気機構４１は、排気機構３１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、チャンバ１０内をさらに排気するターボ分子ポンプ４１ａや、ターボ分子ポンプ４１ａ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、排気機構４１（具体的には排気機構４１における排気管４２とターボ分子ポンプ４１ａとを接続する部分）及び排気管４２が、排気ライン４０を構成する。排気ライン４０は、ターボ分子ポンプ４１ａに接続され、チャンバ１０内を排気するものである。

排気ライン４０には保護網４３が設けられている。保護網４３は、排気ライン４０を介してターボ分子ポンプ４１ａに物体が侵入することを防止し、ターボ分子ポンプ４１ａを保護する部材であり、網状に形成されている。保護網４３の材料には例えばステンレスが用いられる。本例では、保護網４３は、排気口１３ｂのチャンバ１０側端を覆うように設けられている。

なお、保護網３３、４３は、基板Ｇにおける欠陥の原因となるパーティクル等の小さなものを捉えるものではなく、長さや直径等が例えば１ｍｍ以上の比較的大きな物体（例えばネジ等）を捉えるものである。
また、後述の溶媒捕集部５０も、保護網３３、４３と同様、網状に形成されているが、保護網３３及び保護網４３の方が、網目部分の開口及び開口率が大きく、保護網３３，４３の開口は、例えば、１～５ｍｍ角である。

排気機構３１、４１は後述の制御部Ｕにより制御される。また、排気機構３１、４１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ものである。溶媒捕集部５０は、チャンバ１０内における、載置台２０に載置された基板Ｇの上方に、当該基板Ｇと対向するように設けられている。具体的には、溶媒捕集部５０は、チャンバ１０内において、載置台２０に載置された基板Ｇと正対するように、すなわち、載置台２０に載置された基板Ｇと略平行となるように、設けられている。

溶媒捕集部５０は、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、当該溶媒捕集部５０の厚さ方向（図４のＺ方向）に貫通する貫通孔５０ａを複数有する。貫通孔５０ａは、平面視（図３のＺ方向視）において、溶媒捕集部５０の全面に亘って、格子状に形成されている。

溶媒捕集部５０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、溶媒捕集部５０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。平面視において、溶媒捕集部５０の寸法は、載置台２０の寸法と略同一である。溶媒捕集部５０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、溶媒捕集部５０は冷却される。なお、溶媒捕集部５０の開口率は、（平面視における溶媒捕集部５０の貫通孔５０ａの総面積）／（平面視における溶媒捕集部５０の全面積）で与えられる。

さらに、溶媒捕集部５０は、当該溶媒捕集部５０の輻射率を向上させるための加工処理（以下、輻射率向上処理ということある。）が施されている。
輻射率向上処理は、例えば溶媒捕集部５０を黒色化する処理である。より具体的には、例えば、溶媒捕集部５０がステンレスから形成される場合、ステンレスを酸化する処理である。
また、輻射率向上処理は、金属材料から形成された溶媒捕集部５０の表面に対する粗し処理である。粗し処理を施すことにより、金属材料から形成された溶媒捕集部５０の表面に細かな凹凸が無数形成されるため、溶媒捕集部５０の輻射率を高くすることができる。粗し処理は、例えばサンドペーパーを用いて行われる。

溶媒捕集部５０は、例えば、ステンレス等から成る板材に、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５０ａを多数形成し、その後、輻射率向上処理を施すことで、作製される。なお、複数枚の網板状の部材を結合させて、１つの溶媒捕集部５０としてもよい。

溶媒捕集部５０は、図２及び図３に示すように、複数の支持部材６０を介して底板１３に支持されている。
各支持部材６０は、鉛直方向に延びる部材であり、先端において溶媒捕集部５０を支持する。各支持部材６０の基端は、当該支持部材６０を昇降させるための昇降機構（図示せず）に接続されている。昇降機構は、支持部材６０の昇降のための駆動力を発生するモータ等の駆動源（図示せず）を有する。支持部材６０を昇降させることにより、溶媒捕集部５０を図２及び図３において実線で示される第１高さ位置と、第１高さ位置より高く図２及び図３において点線で示される第２高さ位置との間で、溶媒捕集部５０を昇降させることができる。上記第１高さ位置（以下、「第１位置」と省略）は、基板Ｇ上から溶媒を除去するときの位置であり、上記第２位置（以下、「第２位置」と省略）は、載置台２０と外部の搬送装置との間で基板Ｇを受け渡すときの位置である。
なお、支持部材６０に対する昇降機構は後述の制御部Ｕにより制御される。

また、減圧乾燥装置１は、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非一時的な記憶媒体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。

＜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及び図６を用いて説明する。図５は、減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理の一例を説明するためのフローチャートである。図６は、減圧乾燥装置１の溶媒捕集部５０に対し輻射率向上処理を施さなかった場合における、チャンバ１０内の圧力の時間変化を示す図である。図６において、横軸は時間であり、縦軸は、チャンバ１０内の圧力である。圧力については対数スケールで示されている。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。

具体的には、図６に示すように、チャンバ１０内が減圧され、載置台２０に載置された基板Ｇ上の溶媒が減圧状態で除去されていく。それと共に、チャンバ１０内の減圧により、チャンバ１０内の気体が断熱膨張し冷却され、当該気体により溶媒捕集部５０が冷却され、当該溶媒捕集部５０により、載置台２０に載置された基板Ｇから気化した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。なお、この工程において、溶媒捕集部５０の位置は、前述の第１位置である。

まず、ドライポンプ３１ａ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は、減圧に伴って、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４１ａ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、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、基板Ｇ上の溶媒の気化が促進される。
気化した溶媒は、上述のようにして冷却された溶媒捕集部５０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は低く維持される。したがって、基板Ｇ上の溶媒を速く除去することができる。

なお、この工程で気化した基板Ｇ上の溶媒は、溶媒捕集部５０のみに吸着されるのではなく、チャンバ１０（具体的にはチャンバ１０の内壁面や保護網３３、４３）にも吸着される。

（Ｓ２：溶媒捕集部５０及びチャンバ１０の乾燥工程（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が昇温され、当該溶媒捕集部５０が乾燥されると共に、チャンバ１０が乾燥される。すなわち、基板Ｇ上の溶媒の除去が完了した後、溶媒捕集部５０が昇温され当該溶媒捕集部５０に吸着された溶媒が当該溶媒捕集部５０から脱離されると共にチャンバ１０に吸着された溶媒が当該チャンバ１０から脱離される。

この工程は、例えば、溶媒捕集部５０を天板１２に近い第２位置に移動させつつ、ドライポンプ３１ａによる排気及びターボ分子ポンプ４１ａによる排気を継続することで行われる。これら排気を継続することで、例えば、図６に示すように、まず溶媒捕集部５０の乾燥が完了した時Ｔ１にチャンバ１０内の圧力が低下し、チャンバ１０の乾燥が完了した時Ｔ２にチャンバ１０内の圧力が低下する。したがって、例えば、チャンバ１０内の圧力が、予め定められた、チャンバ１０の乾燥が完了するときの圧力となったときに、このステップＳ２の枯らし工程は、終了となる。

このステップＳ２の枯らし工程において、上述した例と異なり溶媒捕集部５０に輻射率向上処理が施されていない場合でも、溶媒捕集部５０は、天板１２からの輻射熱や基板Ｇからの輻射熱等を受けて、徐々に昇温する。ただし、溶媒捕集部５０に輻射率向上処理を施しておくことで、天板１２からの輻射熱等による溶媒捕集部５０の昇温率が高くなる。したがって、溶媒捕集部５０から溶媒を除去するのに要する時間を短縮することができ、ステップＳ２の枯らし工程の所要時間を短縮することができる。

（ステップＳ３：待機工程）
次のステップＳ４のパージ工程が開始されるまでの間、減圧乾燥装置１は待機状態とされる。この工程の間も、ドライポンプ３１ａによる排気及びターボ分子ポンプ４１ａによる排気は継続される。また、この工程でも溶媒捕集部５０の温度は徐々に昇温する。
なお、この工程は省略してもよい。

（ステップＳ４：大気開放工程）
待機工程が終了すると、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３１ａによる排気及びターボ分子ポンプ４１ａによる排気が停止されると共に、チャンバ１０内に大気ガスが導入され、すなわち、チャンバ１０内がパージされ、図６に示すようにチャンバ１０内が大気圧に戻される。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は、昇温し、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Ｓ５：溶媒捕集部５０の冷却）
その後、溶媒捕集部５０を減圧乾燥処理開始時の温度まで冷却させる。具体的には、例えば、溶媒捕集部５０を放冷させる。

（ステップＳ６：基板Ｇの搬出入）
溶媒捕集部５０の冷却後、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、溶媒捕集部５０が前述の第２位置にある状態で、搬入出口１１ａが開状態とされ、載置台２０に対して設けられたリフタ（図示せず）により、載置台２０から外部の搬送装置に、乾燥された基板Ｇが受け渡される。次いで、上記搬送装置により基板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内搬入される。続いて、リフタにより、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、溶媒捕集部５０が前述の第１位置に下降されると共に、搬入出口１１ａが閉状態とされる。

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。

なお、ステップＳ５の溶媒捕集部５０の冷却とステップＳ６の基板Ｇの搬出入とは並行して行ってもよい。

また、ステップＳ５において溶媒捕集部５０を冷却する理由は以下の通りである。次の基板Ｇに対する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）の溶媒捕集部５０の温度が高いと、次の基板Ｇに対するステップＳ１の基板乾燥工程で、溶媒捕集部５０の温度を充分に下げることができず、基板Ｇ上の溶液を迅速に乾燥させることができないから、である。

以上のように、第１形態では、溶媒捕集部５０が、輻射率向上処理が施されている。
そのため、ステップＳ１の基板乾燥工程後のステップＳ２の枯らし工程において、溶媒捕集部５０の温度を早期に昇温させることができ、ステップＳ１の基板乾燥工程で溶媒捕集部５０に吸着された溶媒を、当該溶媒捕集部５０から速く脱離させることができる。したがって、ステップＳ２の枯らし工程の所要時間を短縮することができる。よって、減圧乾燥処理工程における、ステップＳ２の枯らし工程を含むステップＳ１の基板乾燥工程より後の工程（すなわち後処理工程）の所要時間を、短縮することができ、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮することができる。
言い換えると、第１形態では、溶媒捕集部５０の輻射率を向上させて、次の基板Ｇに対する減圧乾燥処理を開始するまでの時間すなわち後処理工程の時間を短縮させている。

なお、溶媒捕集部５０を作製するにあたり、輻射率を向上させるための加工処理は、溶媒捕集部５０全体に均一に行ってもよいし、溶媒捕集部５０を平面視で複数の領域に区画したときに、領域毎に加工度合いが互いに異なってもよい。
例えば、溶媒捕集部５０において、チャンバ１０内の断熱膨張した気体により最も冷却される領域は、平面視で中央の領域であるため、当該中央の領域の輻射率向上処理による加工度合いを、他の領域に比べて、大きくしてもよい。

［第１形態の変形例］
図７は、第１形態の変形例にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す横断面図である。
溶媒捕集部５０の材料には、基本的に、ステンレス等、導電性材料が用いられる。このように、溶媒捕集部５０が導電性材料から形成されている場合、図７に示すように、溶媒捕集部５０に通電し当該溶媒捕集部５０を加熱する通電部７０を設けてもよい。
通電部７０は、例えば、溶媒捕集部５０に電力を供給する電源７１と、電源７１と溶媒捕集部５０とを接続する配線７２とを有する。

このように通電部７０を設け、ステップＳ２の枯らし工程において溶媒捕集部５０に通電することで、当該枯らし工程における溶媒捕集部５０の昇温率をさらに高くし、溶媒捕集部５０からの溶媒の脱離を促進させることができる。したがって、ステップＳ２の枯らし工程の所要時間をさらに短縮することができる。

図８は、第１形態の他の変形例にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
図８に示すように、チャンバ１０内に熱媒流路としての熱媒管８０を設けてもよい。熱媒管８０は、溶媒捕集部５０と天板１２との間に設けられ、より具体的には、第２位置とされた溶媒捕集部５０と天板１２との間に設けられる。また、熱媒管８０は、平面視で、溶媒捕集部５０の略全体を覆うように設けられる。そして、熱媒管８０には、チャンバ１０の外部に設けられたチラーユニット（図示せず）から供給された高温の熱媒が通流する。

このような熱媒管８０を設け、ステップＳ２の枯らし工程において熱媒管８０に高温の熱媒を流すことで、当該枯らし工程における溶媒捕集部５０の昇温率をさらに高くし、溶媒捕集部５０からの溶媒の脱離を促進させることができる。したがって、ステップＳ２の枯らし工程の所要時間をさらに短縮することができる。

図９は、第１形態の他の変形例にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
図９に示すように、溶媒捕集部５０に赤外線を照射し当該溶媒捕集部５０を加熱する赤外線照射部としての赤外線光源９０を設けてもよい。赤外線光源９０は例えばハロゲンランプである。赤外線光源９０は、例えば、溶媒捕集部５０の側方に設けられ、赤外線光源９０の光軸は、水平とされる。また、赤外線光源９０は、例えば、Ｘ方向正側とＸ方向負側の両方に設けられる。なお、赤外線光源９０は、Ｘ方向正側とＸ方向負側の両方それぞれに、Ｙ方向に沿って複数設けられていてもよい。

このような赤外線光源９０を設け、ステップＳ２の枯らし工程において赤外線光源９０から溶媒捕集部５０に赤外線を照射することで、当該枯らし工程における溶媒捕集部５０の昇温率をさらに高くし、溶媒捕集部５０からの溶媒の脱離を促進させることができる。したがって、ステップＳ２の枯らし工程の所要時間をさらに短縮することができる。

ステップＳ２の枯らし工程では、上述のように、天板１２からの輻射熱により溶媒捕集部５０は昇温する。したがって、ステップＳ２の枯らし工程における溶媒捕集部５０の昇温率をさらに高くするため、天板１２の少なくとも内壁面を黒色化処理してもよい。天板１２の黒色化処理は、例えば天板１２の材料にアルミが用いられる場合、アルマイト処理である。

また、以上の例では、ステップＳ２の枯らし工程における溶媒捕集部５０の位置を第２の位置とした。第２位置は、前述のように、載置台２０と外部の搬送装置との間で基板Ｇを受け渡すときの位置であり、溶媒捕集部５０の昇温に最適な位置でない場合もある。この場合は、ステップＳ２の枯らし工程における溶媒捕集部５０の位置を、例えば、第２位置よりも天板１２に近い位置としてもよい。これにより、天板１２からの輻射熱による溶媒捕集部５０の昇温をさらに促進させるようにしてもよい。

［第２形態］
＜減圧乾燥装置＞
図１０は、第２形態にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
第２形態にかかる減圧乾燥装置は、溶媒捕集部５０に、第１形態と同様に輻射率向上処理が施されていてもよいし施されていなくてもよく、また、上述の第１形態の変形例にかかる構成の少なくともいずれか１つが設けられていてもよい。

前述のように、第１形態にかかる減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理において、基板Ｇから気化した溶媒は、溶媒捕集部５０のみに吸着されるのではなく、チャンバ１０の内壁面や保護網３３、４３にも吸着される。特に、ドライポンプ３１ａに対する保護網３３は、チャンバ１０内が減圧されたときに断熱膨張した気体が大量に通過するため、他の部分に比べて低温となるので、溶媒の吸着量も多い。また、保護網３３は、ステンレスという比較的熱伝導率が高い材料から形成されており、昇温されにくい。

そこで、図１０の減圧乾燥装置１ａは、第１形態にかかる減圧乾燥装置と異なり、保護網から溶媒の脱離を促進させる促進機能を備え、具体的には、ドライポンプ３１ａに対する保護網からの脱離を促進させる促進機能を備える。

図１０の例では、減圧乾燥装置１ａは、ドライポンプ３１ａに対する保護網１００がステンレスより熱伝導率が高い材料から形成されることにより、上記促進機能を備える。
ステンレスより熱伝導率が高い材料とは例えばアルミニウム、銅、銀等である。

＜減圧乾燥処理＞
図１０の減圧乾燥装置１ａを用いた減圧乾燥処理は、図１～図３に示した減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理と同様であり、前述のステップＳ１～ステップＳ６を含む。

以上のように、第２形態では、減圧乾燥装置１ａが、保護網１００から溶媒の脱離を促進させる促進機能を備える。そのため、ステップＳ２の枯らし工程において、保護網３３から溶媒を迅速に除去させることができる。したがって、ステップＳ２の枯らし工程の所要時間を短縮することができる。よって、減圧乾燥処理における、ステップＳ２の枯らし工程を含む後処理工程の所要時間を、短縮することができ、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮することができる。
言い換えると、第２形態では、保護網３３からの溶媒の脱離を促進させて、次の基板Ｇに対する減圧乾燥処理を開始するまでの時間すなわち後処理工程の時間を短縮させている。

［第２形態の変形例］
図１１は、第２形態の変形例にかかる減圧乾燥装置が有する保護網の部分拡大平面図である。
以下に説明するように、第２形態にかかる減圧乾燥装置に、ドライポンプ３１ａに対する保護網を加熱する加熱部を設け、上記保護網からの脱離を促進させる促進機能が、加熱部による上記保護網の加熱により、上記脱離を促進させてもよい。

図１１のドライポンプ３１ａに対する保護網１１０は、当該保護網１１０からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を担う加熱部として、熱媒流路１１０ａがその内部に形成されている。
保護網１１０は、チャンバ１０から排気される気体を通過させるための貫通孔１１０ｂが格子状に配設されている。熱媒流路１１０ａは、平面視で、貫通孔１１０ｂの配設状態に対応した形状を有する。

このように保護網１１０に熱媒流路１１０ａを設け、ステップＳ２の枯らし工程において、熱媒流路１１０ａに高温の熱媒を流すことでも、当該枯らし工程における保護網１１０からの溶媒の除去を迅速に行うことができる。

図１２は、保護網からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を担う加熱部の他の例を説明するための部分拡大断面図である。
図１２の例では、ドライポンプ３１ａに対する保護網３３からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を担う加熱部として、保護網３３に設置され保護網３３を直接加熱する直接加熱部１２０が設けられている。直接加熱部１２０は、例えば、保護網３３と同様、網状の部材であり、抵抗ヒータ線（図示せず）がその内部に設けられており、排気口１３ａ内に、保護網３３に接するように設けられる。

このように直接加熱部１２０を設け、ステップＳ２の枯らし工程において、直接加熱部１２０により保護網３３を加熱することでも、当該枯らし工程における保護網３３からの溶媒の除去を迅速に行うことができる。

図１３は、保護網からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を担う加熱部の他の例を説明するための部分拡大断面図である。

図１３の例では、排気口１３ａには、チャンバ１０内を減圧するための排気機構３１が排気管１３１を介して接続されている。排気口１３ａ、排気機構３１（具体的には排気機構３１における排気管１３１とドライポンプ３１ａとを接続する部分）及び排気管１３１が、排気ライン１３０を構成する。排気ライン１３０は、ドライポンプ３１ａに接続され、チャンバ１０内を排気するものである。

排気ライン１３０には、前述の保護網３３と同様の保護網１３２が設けられている。ただし、保護網１３２は、保護網３３と異なり、排気管１３１内に設けられている。
また、図１３の例では、保護網１３２からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を担う加熱部１３３が、排気管１３１の外側に設けられている。加熱部１３３は、排気管１３１を加熱することにより保護網１３２を加熱する。加熱部１３３は、例えば抵抗加熱ヒータである。

このように加熱部１３３を設け、ステップＳ２の枯らし工程において、加熱部１３３により保護網１３２を加熱することでも、当該枯らし工程における保護網１３２からの溶媒の除去を迅速に行うことができる。

なお、ターボ分子ポンプ４１ａに対する保護網は、ターボ分子ポンプ４１ａによる排気がドライポンプ３１ａによる排気の後に開始されるため、断熱膨張し冷却された気体の通過量が、ドライポンプ３１ａに対する保護網３３に比べ少ない。そのため、ターボ分子ポンプ４１ａに対する保護網は、ドライポンプ３１ａに対する保護網に比べ、低温とならず、溶媒の吸着量は少ない。したがって、第２形態にかかる減圧乾燥装置も、ターボ分子ポンプ４１ａに対する保護網からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を備えていない。ただし、ターボ分子ポンプ４１ａに対する保護網からの溶媒の脱離を促進させる促進機能も備えられていてもよい。

以上の例では、ドライポンプ３１ａに対する排気ラインと、ターボ分子ポンプ４１ａに対する排気ラインとを別に設けていたが、ドライポンプ３１ａとターボ分子ポンプ４１ａを直列に接続し、両ポンプに対する排気ラインは共通としてもよい。

［第３形態］
＜減圧乾燥装置＞
図１４は、第３形態にかかる減圧乾燥装置の概略構成を示す縦断面図である。
第３形態にかかる減圧乾燥装置は、溶媒捕集部５０に、第１形態と同様に輻射率向上処理が施されていてもよいし施されていなくてもよく、また、上述の第１形態の変形例にかかる構成の少なくともいずれか１つが設けられていてもよい。さらに、第３形態にかかる減圧乾燥装置は、第２形態と同様に、ドライポンプ３１ａに対する保護網からの溶媒の脱離を促進させる促進機能を備えていてもよい。

前述のように、第１形態にかかる減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理において、チャンバ１０内の減圧状態が解除されると（具体的にはチャンバ１０内が大気圧に戻されると）、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、減圧乾燥処理開始時より高温となる。

そこで、図１４の減圧乾燥装置１ｂは、第１形態にかかる減圧乾燥装置と異なり、チャンバ１０内の減圧状態を解除した際に昇温した溶媒捕集部５０を冷却する冷却部を備える。

図１４の例では、減圧乾燥装置１ｂは、上記冷却部として、溶媒捕集部５０を冷却する冷却ガスを噴射するガス噴射部２００を備える。
ガス噴射部２００は、例えば、溶媒捕集部５０の上方から当該溶媒捕集部５０に向けて冷却ガスを噴射する。ガス噴射部２００は、例えばＸ方向に延びる配管２０１を有する。配管２０１は、チャンバ１０内における、溶媒捕集部５０と天板１２との間に設けられ、より具体的には、第２位置とされた溶媒捕集部５０と天板１２との間に設けられる。また、配管２０１は、下方に向けて冷却ガスを噴射する噴射口（図示せず）を下部に有する。例えば、配管２０１は、Ｙ方向に沿って複数設けられる。これにより、溶媒捕集部５０全体を冷却することができる。ガス噴射部２００は、チャンバ１０の外部に設けられた冷却ガス源から供給された冷却ガスを、配管２０１の噴射口（図示せず）を介して、溶媒捕集部５０に向けて噴射する。冷却ガスは、例えばＮ_２ガス等の不活性ガスである。

＜減圧乾燥処理＞
図１４の減圧乾燥装置１ｂを用いた減圧乾燥処理は、図１～図３に示した減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理と基本的に同様であり、前述のステップＳ１～ステップＳ５を含み、前述のステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程の具体的な内容が異なる。図１～図３に示した減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理では、ステップＳ６の工程において、溶媒捕集部５０を放射冷却させていた。それに対し、図１４の減圧乾燥装置１ｂを用いた減圧乾燥処理では、ガス噴射部２００により溶媒捕集部５０を積極的に冷却する。

以上のように、第３形態では、減圧乾燥装置１ｂが、溶媒捕集部５０を冷却する冷却部を備える。そのため、ステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程において、溶媒捕集部５０を、減圧乾燥処理開始時の温度まで、迅速に冷却することができる。したがって、ステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程の所要時間を短縮することができる。よって、減圧乾燥処理減圧乾燥処理における、ステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程を含む後処理工程の所要時間を、短縮することができ、減圧乾燥処理全体の所要時間を短縮することができる。
言い換えると、第３形態では、チャンバ１０内の減圧状態を解除した際に昇温した溶媒捕集部５０を冷却することにより、次の基板Ｇに対する減圧乾燥処理を開始するまでの時間すなわち後処理工程の時間を短縮させている。

［ガス噴射部の変形例］
図１５は、ガス噴射部の他の例を説明するための断面図である。

図１５の例のガス噴射部は、溶媒捕集部５０の側方から当該溶媒捕集部５０に受けて冷却ガスを噴射する。このガス噴射部は、溶媒捕集部５０の側方に設けられたガス噴射口２１０を有する。ガス噴射口２１０は例えば側壁１１に設けられている。また、ガス噴射口２１０は、例えば、Ｘ方向正側とＸ方向負側の両方それぞれに、Ｙ方向に沿って複数設けられている。ガス噴射口２１０の高さ位置は、前述の第２位置である。ガス噴射口２１０は、チャンバ１０の外部に設けられた冷却ガス源から供給された冷却ガスを、溶媒捕集部５０に向けて噴射する。

このようなガス噴射口２１０を有する冷却部を用いても、ステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程において、溶媒捕集部５０を、減圧乾燥処理開始時の温度まで、迅速に冷却することができる。

図１６は、溶媒捕集部５０を冷却する冷却部の他の例を説明するための断面図である。
図１６の例では、溶媒捕集部５０を冷却する冷却部として、チャンバ１０内に送風する送風部２２０が設けられている。

送風部２２０は、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）２２１と配管２２２とを有する。
送風部２２０は、例えば、側壁１１における搬入出口１１ａとは反対側に接続されている。側壁１１における搬入出口１１ａとは反対側（図のＸ方向正側）に、すなわち、側壁１１における搬入出口１１ａと対向する部分に、開口１１ｂが設けられている。開口１１ｂは、第２位置に対応する高さ位置に設けられている。この開口１１ｂに対して、ＦＦＵ２２１が配管２２を介して接続されている。
送風部２２０は、ＦＦＵ２２１を用いて、開口１１ｂを介して、搬入出口１１ａの方向に送風し、溶媒捕集部５０を冷却する。言い換えると、送風部２２０は、ＦＦＵ２２１からの清浄気体を、開口１１ｂを介してチャンバ１０内に送り込み、送り込んだ清浄気体により、第２位置にある溶媒捕集部５０を冷却する。また、送風部２２０は、ＦＦＵ２２１からの清浄気体により、チャンバ１０内に、溶媒捕集部５０に沿った層流を形成する。

なお、開口１１ｂはゲートバルブ２３０により開閉可能となっている。ＦＦＵ２２１及びゲートバルブ２３０は制御部Ｕにより制御される。

送風部２２０は、ステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程において、チャンバ１０の開口１１ｂを開状態としてから用いられる。また、送風部２２０は、ステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程において、チャンバ１０の搬入出口１１ａを開状態としてから用いられる。

上述のような送風部２２０を用いても、ステップＳ６の溶媒捕集部５０の冷却工程において、溶媒捕集部５０を、減圧乾燥処理開始時の温度まで、迅速に冷却することができる。

また、送風部２２０を用い、溶媒捕集部５０に沿った層流で、当該溶媒捕集部５０を冷却することで、不必要な部分（例えば載置台２０等）が冷却されるのを抑制することができる。
さらに、送風部２２０からの送風により溶媒捕集部５０を冷却する際に、チャンバ１０の搬入出口１１ａを開状態とし、送風部２２０から搬入出口１１ａに向けて送風した気体で溶媒捕集部５０を冷却することで、送風部２２０からの気体が、チャンバ１０内から搬入出口１１ａを介してスムーズに排出される。したがって、送風部２２０からの気体によりチャンバ１０内のパーティクルが舞い上がるのを抑制することができる。

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。

１ｂ 減圧乾燥装置
１０ チャンバ
２０ 載置台
２００ ガス噴射部
２１０ ガス噴射口
２２０ 送風部
Ｇ 基板

Claims (13)

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載置台と、
   減圧乾燥処理に伴い前記基板から気化し前記処理容器内に放出された前記溶液中の溶媒を捕集する溶媒捕集部と、
   前記処理容器内の減圧状態を解除した際に昇温した前記溶媒捕集部を冷却する冷却部と、を備える、減圧乾燥装置。
2. 前記冷却部は、前記溶媒捕集部を冷却する冷却ガスを噴射するガス噴射部を有する、請求項１に記載の減圧乾燥装置。
3. 前記ガス噴射部は、前記溶媒捕集部の上方から当該溶媒捕集部に向けて前記冷却ガスを噴射する、請求項２に記載の減圧乾燥装置。
4. 前記ガス噴射部は、前記溶媒捕集部の側方から当該溶媒捕集部に向けて前記冷却ガスを噴射する、請求項２または３に記載の減圧乾燥装置。
5. 前記溶媒捕集部は、前記溶媒の捕集時には第１高さ位置とされ、前記ガス噴射部による冷却時には前記第１高さ位置より高い第２高さ位置とされ、
   前記ガス噴射部のガス噴射口は、前記溶媒捕集部の側方であって、前記第２高さ位置に対応する高さに設けられている、請求項４に記載の減圧乾燥装置。
6. 前記冷却部は、前記処理容器内に送風する送風部を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の減圧乾燥装置。
7. 前記送風部は、前記処理容器内に溶媒捕集部に沿った層流を形成する、請求項６に記載の減圧乾燥装置。
8. 前記処理容器は、基板の搬入出口を有し、
   前記送風部は、前記処理容器の前記搬入出口とは反対側に設けられ、前記搬入出口の方向に送風する、請求項６または７に記載の減圧乾燥装置。
9. 前記溶媒捕集部は、当該溶媒捕集部の輻射率を向上させるための加工処理が施されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の減圧乾燥装置。
10. 排気装置に接続され、前記処理容器内を排気する排気ラインと、
    物体が前記排気ラインを介して前記排気装置に進入することを防止する保護網と、
    前記減圧乾燥処理に伴い前記基板から気化し前記保護網に吸着された前記溶媒の、前記保護網からの脱離を促進させる促進機能と、をさらに備える、請求項１～９のいずれか１項に記載の減圧乾燥装置。
11. 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載置台と、
    溶媒捕集部と、
    前記溶媒捕集部を冷却する冷却部と、を備え、
    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を冷却し、冷却された前記溶媒捕集部により、前記載置台に載置された前記基板から気化し前記処理容器内に放出された前記溶液中の溶媒を一時的に捕集する工程と、
    前記溶媒捕集部から、捕集された前記溶媒を脱離させる工程と、
    前記脱離させる工程後、前記処理容器内の減圧状態を解除する工程と、
    前記減圧状態を解除する工程において昇温した前記溶媒捕集部を前記冷却部で冷却する工程と、を含む、減圧乾燥処理方法。
12. 請求項１１に記載の減圧乾燥処理方法を減圧乾燥装置によって実行させるように、当該減圧乾燥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を記憶した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
13. 減圧乾燥処理に伴い基板から気化した当該基板上の溶液中の溶媒を捕集する溶媒捕集部であり、前記基板を収容する処理容器内の減圧状態を解除した際に昇温した前記溶媒捕集部を、冷却することにより、次の基板に対する前記減圧乾燥処理を開始するまでの時間を短縮する方法。
    

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