JP2023108373A - 減圧乾燥装置および減圧乾燥方法 - Google Patents

減圧乾燥装置および減圧乾燥方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基板の上面に形成された塗布層を減圧により乾燥させる減圧乾燥装置において、ポンプの数を低減できる技術を提供する。【解決手段】減圧乾燥装置１の減圧機構２０は、第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、および共有ポンプ５５を有する。第１専用ポンプ５１は、第１チャンバ１１からの排気を行う。第２専用ポンプ５２は、第２チャンバ１２からの排気を行う。共有ポンプ５５は、第１チャンバ１１からの排気と、第２チャンバ１２からの排気とに、切り替えて使用できる。これにより、ポンプの数を低減できる。【選択図】図１

Description

本発明は、基板の上面に形成された塗布層を減圧により乾燥させる減圧乾燥装置および減圧乾燥方法に関する。
従来、有機ＥＬティスプレイの製造工程では、基板の上面に、正孔注入層、正孔輸送層、または発光層となる塗布層を形成する。塗布層は、インクジェット装置により、基板の上面に、部分的に塗布される。そして、塗布層が形成された基板は、減圧乾燥装置のチャンバ内に搬送されて、減圧乾燥処理を受ける。これにより、塗布層に含まれる溶剤が気化して、塗布層が乾燥する。
減圧乾燥装置は、基板を収容するチャンバと、チャンバから気体を吸引する減圧機構とを備える。従来の減圧乾燥装置については、例えば、特許文献１に記載されている。
特開２０１６－１６１１４６号公報
しかしながら、基板の上面に形成される塗布層は、沸点圧力が異なる複数種類の溶剤を含む場合がある。その場合、減圧乾燥装置は、各溶剤に適した減圧速度で、各溶剤に適した圧力まで、チャンバ内を減圧する必要がある。また、近年では、基板の大型化に伴い、減圧乾燥処理を行うチャンバの容積も大きくなっている。これらの事情から、１つのチャンバに、気体を吸引する真空ポンプを、複数接続する場合がある。
また、減圧乾燥装置は、複数のチャンバを備える場合がある。複数のチャンバに、それぞれ複数の真空ポンプを接続すると、多数の真空ポンプが必要となる。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、基板の上面に形成された塗布層を減圧により乾燥させる減圧乾燥装置において、ポンプの数を低減できる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、基板の上面に形成された塗布層を減圧により乾燥させる減圧乾燥装置であって、基板を収容可能な第１チャンバおよび第２チャンバと、前記第１チャンバおよび前記第２チャンバから気体を排出する減圧機構と、を備え、前記減圧機構は、前記第１チャンバに接続された第１専用ポンプと、前記第２チャンバに接続された第２専用ポンプと、共有ポンプと、前記第１チャンバと前記共有ポンプとを繋ぐ第１排気経路と、前記第２チャンバと前記共有ポンプとを繋ぐ第２排気経路と、前記第１排気経路および前記第２排気経路の双方を閉鎖する閉鎖状態と、前記第２排気経路を閉鎖して前記第１排気経路を開放する第１開放状態と、前記第１排気経路を閉鎖して前記第２排気経路を開放する第２開放状態と、を切り替える共有切替部と、を有する。
本願の第２発明は、第１発明の減圧乾燥装置であって、前記共有切替部を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、ａ）前記共有切替部を前記閉鎖状態とし、ｂ）前記工程ａ）の後に、前記共有切替部を前記第１開放状態とし、ｃ）前記工程ｂ）の後に、前記共有切替部を前記第２開放状態とする。
本願の第３発明は、第１発明または第２発明の減圧乾燥装置であって、前記減圧機構は、複数の前記共有ポンプを有する。
本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の減圧乾燥装置であって、前記減圧機構は、前記第１チャンバに接続された第１高真空ポンプと、前記第２チャンバに接続された第２高真空ポンプと、をさらに有する。
本願の第５発明は、第４発明の減圧乾燥装置であって、前記減圧機構は、前記第１専用ポンプが前記第１チャンバに接続される状態と、前記第１専用ポンプが前記第１高真空ポンプの下流側に接続される状態と、を切り替える第１切替部と、前記第２専用ポンプが前記第２チャンバに接続される状態と、前記第２専用ポンプが前記第２高真空ポンプの下流側に接続される状態と、を切り替える第２切替部と、をさらに有する。
本願の第６発明は、基板の上面に形成された塗布層を減圧により乾燥させる減圧乾燥方法であって、ａ）第１専用ポンプにより、第１チャンバから気体を排出する工程と、ｂ）第２専用ポンプにより、第２チャンバから気体を排出する工程と、ｃ）前記工程ａ）の後に、前記第１専用ポンプおよび共有ポンプにより、前記第１チャンバから気体を排出する工程と、ｄ）前記工程ｂ）および前記工程ｃ）の後に、前記第２専用ポンプおよび前記共有ポンプにより、前記第２チャンバから気体を排出する工程と、を有する。
本願の第７発明は、第６発明の減圧乾燥方法であって、前記工程ｃ）では、前記第１専用ポンプおよび複数の前記共有ポンプにより、前記第１チャンバから気体を排出し、前記工程ｄ）では、前記第２専用ポンプおよび複数の前記共有ポンプにより、前記第２チャンバから気体を排出する。
本願の第８発明は、第６発明または第７発明の減圧乾燥方法であって、ｅ）前記工程ｃ）の後に、第１高真空ポンプにより、前記第１チャンバから気体を排出する工程と、ｆ）前記工程ｄ）の後に、第２高真空ポンプにより、前記第２チャンバから気体を排出する工程と、をさらに有する。
本願の第９発明は、第８発明の減圧乾燥方法であって、前記工程ｅ）では、前記第１高真空ポンプの下流側において、前記第１専用ポンプによる排気を行い、前記工程ｆ）では、前記第２高真空ポンプの下流側において、前記第２専用ポンプによる排気を行う。
本願の第１発明～第５発明によれば、共有切替部を閉鎖状態とした場合、第１チャンバから第１専用ポンプのみを用いて排気を行い、第２チャンバから第２専用ポンプのみを用いて排気を行うことができる。また、共有切替部を第１開放状態とした場合、第１チャンバから第１専用ポンプおよび共有ポンプを用いて排気を行うことができる。また、共有切替部を第２開放状態とした場合、第２チャンバから第２専用ポンプおよび共有ポンプを用いて排気を行うことができる。このように、共有ポンプを、第１チャンバからの排気と、第２チャンバからの排気とに、切り替えて使用できる。これにより、ポンプの数を低減できる。
特に、本願の第２発明によれば、まず、工程ａ）において、第１チャンバから第１専用ポンプのみを用いて、低速で排気を行うとともに、第２チャンバから第２専用ポンプのみを用いて、低速で排気を行う。次に、工程ｂ）において、第１専用ポンプおよび共有ポンプを併用することにより、第１チャンバ内をより低い圧力まで減圧する。その後、工程ｃ）において、第２専用ポンプおよび共有ポンプを併用することにより、第２チャンバ内をより低い圧力まで減圧する。これにより、ポンプの数を抑えつつ、第１チャンバおよび第２チャンバを、低い圧力まで減圧することができる。
特に、本願の第３発明によれば、専用ポンプおよび共有ポンプを併用するときの吸引力を、より高めることができる。
特に、本願の第４発明によれば、第１高真空ポンプを使用することにより、第１チャンバを、より低い圧力まで減圧できる。また、第２高真空ポンプを使用することにより、第２チャンバを、より低い圧力まで減圧できる。
特に、本願の第５発明によれば、第１高真空ポンプの補助ポンプとして、第１専用ポンプを利用する。また、第２高真空ポンプの補助ポンプとして、第２専用ポンプを利用する。これにより、ポンプの数をより低減できる。
また、本願の第６発明～第９発明によれば、工程ｃ）では、共有ポンプを、第１チャンバからの排気に使用する。工程ｄ）では、共有ポンプを、第２チャンバからの排気に使用する。このように、共有ポンプを、第１チャンバからの排気と、第２チャンバからの排気とに、切り替えて使用する。これにより、ポンプの数を低減できる。
特に、本願の第７発明によれば、工程ｃ）および工程ｄ）における吸引力を、より高めることができる。
特に、本願の第８発明によれば、第１高真空ポンプを使用することにより、第１チャンバを、より低い圧力まで減圧できる。また、第２高真空ポンプを使用することにより、第２チャンバを、より低い圧力まで減圧できる。
特に、本願の第９発明によれば、第１高真空ポンプの補助ポンプとして、第１専用ポンプを利用する。また、第２高真空ポンプの補助ポンプとして、第２専用ポンプを利用する。これにより、ポンプの数をより低減できる。
減圧乾燥装置の構成を示した図である。 減圧乾燥装置の制御ブロック図である。 減圧乾燥処理の流れを示したフローチャートである。 減圧乾燥処理時におけるチャンバ内の気圧の変化を示すグラフである。 ４つのチャンバにおいて第１減圧工程、第２減圧工程、第３減圧工程、および給気工程が実行されるタイミングを示したタイミングチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
＜１．減圧乾燥装置の構成について＞
図１は、本発明の一実施形態に係る減圧乾燥装置１の構成を示した図である。この減圧乾燥装置１は、有機ＥＬディスプレイの製造工程において、基板に対して減圧乾燥処理を行う装置である。
基板は、例えば、矩形のガラス基板である。基板の上面には、予め、有機材料および溶剤を含む塗布層が形成されている。塗布層は、減圧乾燥工程よりも前の塗布工程において、インクジェット装置により、回路パターンに従って形成される。したがって、基板の上面は、塗布層に覆われた部分と、塗布層から露出した部分とを有する。塗布層は、減圧乾燥装置１で乾燥されることにより、有機ＥＬディスプレイの正孔注入層、正孔輸送層、または発光層となる。
図１に示すように、本実施形態の減圧乾燥装置１は、第１チャンバ１１、第２チャンバ１２、第３チャンバ１３、および第４チャンバ１４を備える。第１チャンバ１１、第２チャンバ１２、第３チャンバ１３、および第４チャンバ１４は、基板を収容可能な耐圧容器である。第１チャンバ１１、第２チャンバ１２、第３チャンバ１３、および第４チャンバ１４は、同等の構造を有する。各チャンバ１１，１２，１３，１４の内部には、ステージが設けられている。基板は、各チャンバ１１，１２，１３，１４の内部に１枚ずつ搬入され、ステージ上に水平姿勢で支持される。
また、減圧乾燥装置１は、減圧機構２０を備える。減圧機構２０は、各チャンバ１１，１２，１３，１４の内部空間から気体を排出して、チャンバ１１，１２，１３，１４内の気圧を低下させる機構である。
図１に示すように、減圧機構２０は、第１個別配管２１、第２個別配管２２、第３個別配管２３、第４個別配管２４、第１専用配管３１、第２専用配管３２、第３専用配管３３、第４専用配管３４、共有配管３５、第１中継配管４１、第２中継配管４２、第３中継配管４３、第４中継配管４４、第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、第４専用ポンプ５４、複数の共有ポンプ５５、第１高真空ポンプ６１、第２高真空ポンプ６２、第３高真空ポンプ６３、および第４高真空ポンプ６４を有する。
第１チャンバ１１の底部には、複数の排気口が設けられている。第１個別配管２１の上流側の端部は、複数本に分岐して、第１チャンバ１１の複数の排気口に接続されている。第１個別配管２１の下流側の端部は、第１専用配管３１の上流側の端部に接続されている。第１専用配管３１の下流側の端部は、第１専用ポンプ５１に接続されている。すなわち、第１専用ポンプ５１は、第１専用配管３１および第１個別配管２１を介して、第１チャンバ１１に接続されている。
第１個別配管２１の経路上には、第１個別バルブＶ１１が設けられている。第１個別バルブＶ１１を開放して、第１専用ポンプ５１を駆動させると、第１チャンバ１１内の気体が、第１個別配管２１および第１専用配管３１を通って、外部へ排出される。これにより、第１チャンバ１１内の気圧を低下させることができる。
第２チャンバ１２の底部には、複数の排気口が設けられている。第２個別配管２２の上流側の端部は、複数本に分岐して、第２チャンバ１２の複数の排気口に接続されている。第２個別配管２２の下流側の端部は、第２専用配管３２の上流側の端部に接続されている。第２専用配管３２の下流側の端部は、第２専用ポンプ５２に接続されている。すなわち、第２専用ポンプ５２は、第２専用配管３２および第２個別配管２２を介して、第２チャンバ１２に接続されている。
第２個別配管２２の経路上には、第２個別バルブＶ１２が設けられている。第２個別バルブＶ１２を開放して、第２専用ポンプ５２を駆動させると、第２チャンバ１２内の気体が、第２個別配管２２および第２専用配管３２を通って、外部へ排出される。これにより、第２チャンバ１２内の気圧を低下させることができる。
第３チャンバ１３の底部には、複数の排気口が設けられている。第３個別配管２３の上流側の端部は、複数本に分岐して、第３チャンバ１３の複数の排気口に接続されている。第３個別配管２３の下流側の端部は、第３専用配管３３の上流側の端部に接続されている。第３専用配管３３の下流側の端部は、第３専用ポンプ５３に接続されている。すなわち、第３専用ポンプ５３は、第３専用配管３３および第３個別配管２３を介して、第３チャンバ１３に接続されている。
第３個別配管２３の経路上には、第３個別バルブＶ１３が設けられている。第３個別バルブＶ１３を開放して、第３専用ポンプ５３を駆動させると、第３チャンバ１３内の気体が、第３個別配管２３および第３専用配管３３を通って、外部へ排出される。これにより、第３チャンバ１３内の気圧を低下させることができる。
第４チャンバ１４の底部には、複数の排気口が設けられている。第４個別配管２４の上流側の端部は、複数本に分岐して、第４チャンバ１４の複数の排気口に接続されている。第４個別配管２４の下流側の端部は、第４専用配管３４の上流側の端部に接続されている。第４専用配管３４の下流側の端部は、第４専用ポンプ５４に接続されている。すなわち、第４専用ポンプ５４は、第４専用配管３４および第４個別配管２４を介して、第４チャンバ１４に接続されている。
第４個別配管２４の経路上には、第４個別バルブＶ１４が設けられている。第４個別バルブＶ１４を開放して、第４専用ポンプ５４を駆動させると、第４チャンバ１４内の気体が、第４個別配管２４および第４専用配管３４を通って、外部へ排出される。これにより、第４チャンバ１４内の気圧を低下させることができる。
共有配管３５は、共有ポンプ５５を駆動させる時に使用する配管である。共有配管３５の上流側の端部は、第１分岐配管３５１、第２分岐配管３５２、第３分岐配管３５３、および第４分岐配管３５４の４本に分岐している。第１分岐配管３５１は、第１個別配管２１の下流側の端部に、接続されている。第２分岐配管３５２は、第２個別配管２２の下流側の端部に、接続されている。第３分岐配管３５３は、第３個別配管２３の下流側の端部に、接続されている。第４分岐配管３５４は、第４個別配管２４の下流側の端部に接続されている。共有配管３５の下流側の端部は、複数本に分岐して、複数の共有ポンプ５５に、それぞれ接続されている。
第１個別配管２１、第１分岐配管３５１、および共有配管３５は、第１チャンバ１１と複数の共有ポンプ５５とを繋ぐ「第１排気経路」を構成する。第２個別配管２２、第２分岐配管３５２、および共有配管３５は、第２チャンバ１２と複数の共有ポンプ５５とを繋ぐ「第２排気経路」を構成する。第３個別配管２３、第３分岐配管３５３、および共有配管３５は、第３チャンバ１３と複数の共有ポンプ５５とを繋ぐ第３排気経路を構成する。第４個別配管２４、第４分岐配管３５４、および共有配管３５は、第４チャンバ１４と複数の共有ポンプ５５とを繋ぐ第４排気経路を構成する。
第１分岐配管３５１には、第１分岐バルブＶ２１が設けられている。第２分岐配管３５２には、第２分岐バルブＶ２２が設けられている。第３分岐配管３５３には、第３分岐バルブＶ２３が設けられている。第４分岐配管３５４には、第４分岐バルブＶ２４が設けられている。
第１個別バルブＶ１１および第１分岐バルブＶ２１を開放するとともに、他の分岐バルブＶ２２，Ｖ２３，Ｖ２４を閉鎖し、第１専用ポンプ５１および共有ポンプ５５を動作させると、第１チャンバ１１内の気体が、第１専用配管３１および共有配管３５の２つの経路で、外部へ排出される。これにより、第１専用ポンプ５１のみを使用する場合よりも、第１チャンバ１１内の気圧を、より低い圧力まで減圧できる。
第２個別バルブＶ１２および第２分岐バルブＶ２２を開放するとともに、他の分岐バルブＶ２１，Ｖ２３，Ｖ２４を閉鎖し、第２専用ポンプ５２および共有ポンプ５５を動作させると、第２チャンバ１２内の気体が、第２専用配管３２および共有配管３５の２つの経路で、外部へ排出される。これにより、第２専用ポンプ５２のみを使用する場合よりも、第２チャンバ１２内の気圧を、より低い圧力まで減圧できる。
第３個別バルブＶ１３および第３分岐バルブＶ２３を開放するとともに、他の分岐バルブＶ２１，Ｖ２２，Ｖ２４を閉鎖し、第３専用ポンプ５３および共有ポンプ５５を動作させると、第３チャンバ１３内の気体が、第３専用配管３３および共有配管３５の２つのルートで、外部へ排出される。これにより、第３専用ポンプ５３のみを使用する場合よりも、第３チャンバ１３内の気圧を、より低い圧力まで減圧できる。
第４個別バルブＶ１４および第４分岐バルブＶ２４を開放するとともに、他の分岐バルブＶ２１，Ｖ２２，Ｖ２３を閉鎖し、第４専用ポンプ５４および共有ポンプ５５を動作させると、第４チャンバ１４内の気体が、第４専用配管３４および共有配管３５の２つのルートで、外部へ排出される。これにより、第４専用ポンプ５４のみを使用する場合よりも、第４チャンバ１４内の気圧を、より低い圧力まで減圧できる。
また、第１分岐バルブＶ２１、第２分岐バルブＶ２２、第３分岐バルブＶ２３、および第４分岐バルブＶ２４を全て閉鎖すると、複数の共有ポンプ５５は、いずれのチャンバ１１～１４にも接続されない。
すなわち、第１分岐バルブＶ２１、第２分岐バルブＶ２２、第３分岐バルブＶ２３、および第４分岐バルブＶ２４は、上述した「第１排気経路」、「第２排気経路」、「第３排気経路」、および「第４排気経路」を全て閉鎖する「閉鎖状態」と、「第１排気経路」のみを開放して他の排気経路を閉鎖する「第１開放状態」と、「第２排気経路」のみを開放して他の排気経路を閉鎖する「第２開放状態」と、「第３排気経路」のみを開放して他の排気経路を閉鎖する「第３開放状態」と、「第４排気経路」のみを開放して他の排気経路を閉鎖する「第４開放状態」と、を切り替える「共有切替部」を構成する。
「閉鎖状態」では、第１チャンバ１１から、第１専用ポンプ５１のみを用いて排気を行い、第２チャンバ１２から、第２専用ポンプ５２のみを用いて排気を行い、第３チャンバ１３から、第３専用ポンプ５３のみを用いて排気を行い、第４チャンバ１４から、第４専用ポンプ５４のみを用いて排気を行うことができる。
「第１開放状態」では、第１チャンバ１１から、第１専用ポンプ５１および複数の共有ポンプ５５を用いて、排気を行うことができる。「第２開放状態」では、第２チャンバ１２から、第２専用ポンプ５２および複数の共有ポンプ５５を用いて、排気を行うことができる。「第３開放状態」では、第３チャンバ１３から、第３専用ポンプ５３および複数の共有ポンプ５５を用いて、排気を行うことができる。「第４開放状態」では、第４チャンバ１４から、第４専用ポンプ５４および複数の共有ポンプ５５を用いて、排気を行うことができる。
このように、本実施形態の減圧乾燥装置１では、複数の共有ポンプ５５を、第１チャンバ１１からの排気と、第２チャンバ１２からの排気と、第３チャンバ１３からの排気と、第４チャンバ１４からの排気とに、切り替えて使用できる。これにより、減圧機構２０が有するポンプの数を低減できる。
第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、第４専用ポンプ５４、および複数の共有ポンプ５５は、チャンバ１１～１４内の気圧を大気圧から減圧可能な真空ポンプである。第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、第４専用ポンプ５４、および複数の共有ポンプ５５には、例えば、真空室の密封のために油等の液体を使用しないドライポンプが使用される。
第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、および第４専用ポンプ５４には、同等の吸引力を有する真空ポンプが使用される。共有ポンプ５５は、第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、および第４専用ポンプ５４と同等の吸引力を有する真空ポンプであってもよく、異なる吸引力を有する真空ポンプであってもよい。例えば、共有ポンプ５５は、第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、および第４専用ポンプ５４よりも吸引力の高い真空ポンプであってもよい。
第１高真空ポンプ６１、第２高真空ポンプ６２、第３高真空ポンプ６３、および第４高真空ポンプ６４は、第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、第４専用ポンプ５４、および複数の共有ポンプ５５よりも吸引力の強いポンプである。第１高真空ポンプ６１、第２高真空ポンプ６２、第３高真空ポンプ６３、および第４高真空ポンプ６４には、例えば、ターボ分子ポンプが使用される。
第１高真空ポンプ６１は、第１チャンバ１１の底部に設けられた１つの排気口に、第１開閉バルブＶ３１を介して、接続されている。また、第１高真空ポンプ６１と第１専用配管３１とは、第１中継配管４１により接続されている。第１中継配管４１の経路上には、第１中継バルブＶ４１が設けられている。第１個別バルブＶ１１を閉鎖し、第１開閉バルブＶ３１および第１中継バルブＶ４１を開放して、第１専用ポンプ５１および第１高真空ポンプ６１を動作させると、第１専用ポンプ５１および共有ポンプ５５により減圧された第１チャンバ１１内の気圧を、さらに低い圧力まで減圧できる。
ターボ分子ポンプ等の高真空ポンプは、排気経路の下流側において、補助ポンプによる排気を行う必要がある。本実施形態では、第１高真空ポンプ６１の補助ポンプとして、第１専用ポンプ５１を利用している。このようにすれば、第１専用ポンプ５１とは別に、補助ポンプを設ける必要がない。したがって、減圧機構２０が有するポンプの数を、より低減できる。第１個別バルブＶ１１および第１中継バルブＶ４１は、第１専用ポンプ５１が第１チャンバ１１に直接接続される状態と、第１専用ポンプ５１が第１高真空ポンプ６１の下流側に接続される状態と、を切り替える「第１切替部」を構成する。
第２高真空ポンプ６２は、第２チャンバ１２の底部に設けられた１つの排気口に、第２開閉バルブＶ３２を介して、接続されている。また、第２高真空ポンプ６２と第２専用配管３２とは、第２中継配管４２により接続されている。第２中継配管４２の経路上には、第２中継バルブＶ４２が設けられている。第２個別バルブＶ１２を閉鎖し、第２開閉バルブＶ３２および第２中継バルブＶ４２を開放して、第２専用ポンプ５２および第２高真空ポンプ６２を動作させると、第２専用ポンプ５２および共有ポンプ５５により減圧された第２チャンバ１２内の気圧を、さらに低い圧力まで減圧できる。
本実施形態では、第２高真空ポンプ６２の補助ポンプとして、第２専用ポンプ５２を利用している。このようにすれば、第２専用ポンプ５２とは別に、補助ポンプを設ける必要がない。したがって、減圧機構２０が有するポンプの数を、より低減できる。第２個別バルブＶ１２および第２中継バルブＶ４２は、第２専用ポンプ５２が第２チャンバ１２に直接接続される状態と、第２専用ポンプ５２が第２高真空ポンプ６２の下流側に接続される状態と、を切り替える「第２切替部」を構成する。
第３高真空ポンプ６３は、第３チャンバ１３の底部に設けられた１つの排気口に、第３開閉バルブＶ３３を介して、接続されている。また、第３高真空ポンプ６３と第３専用配管３３とは、第３中継配管４３により接続されている。第３中継配管４３の経路上には、第３中継バルブＶ４３が設けられている。第３個別バルブＶ１３を閉鎖し、第３開閉バルブＶ３３および第３中継バルブＶ４３を開放して、第３専用ポンプ５３および第３高真空ポンプ６３を動作させると、第３専用ポンプ５３および共有ポンプ５５により減圧された第３チャンバ１３内の気圧を、さらに低い圧力まで減圧できる。
本実施形態では、第３高真空ポンプ６３の補助ポンプとして、第３専用ポンプ５３を利用している。このようにすれば、第３専用ポンプ５３とは別に、補助ポンプを設ける必要がない。したがって、減圧機構２０が有するポンプの数を、より低減できる。第３個別バルブＶ１３および第３中継バルブＶ４３は、第３専用ポンプ５３が第３チャンバ１３に直接接続される状態と、第３専用ポンプ５３が第３高真空ポンプ６３の下流側に接続される状態と、を切り替える「第３切替部」を構成する。
第４高真空ポンプ６４は、第４チャンバ１４の底部に設けられた１つの排気口に、第４開閉バルブＶ３４を介して、接続されている。また、第４高真空ポンプ６４と第４専用配管３４とは、第４中継配管４４により接続されている。第４中継配管４４の経路上には、第４中継バルブＶ４４が設けられている。第４個別バルブＶ１４を閉鎖し、第４開閉バルブＶ３４および第４中継バルブＶ４４を開放して、第４専用ポンプ５４および第４高真空ポンプ６４を動作させると、第４専用ポンプ５４および共有ポンプ５５により減圧された第４チャンバ１４内の気圧を、さらに低い圧力まで減圧できる。
本実施形態では、第４高真空ポンプ６４の補助ポンプとして、第４専用ポンプ５４を利用している。このようにすれば、第４専用ポンプ５４とは別に、補助ポンプを設ける必要がない。したがって、減圧機構２０が有するポンプの数を、より低減できる。第４個別バルブＶ１４および第４中継バルブＶ４４は、第４専用ポンプ５４が第４チャンバ１４に直接接続される状態と、第４専用ポンプ５４が第４高真空ポンプ６４の下流側に接続される状態と、を切り替える「第４切替部」を構成する。
また、減圧乾燥装置１は、給気機構７０を備える。給気機構７０は、減圧乾燥処理の最後に、各チャンバ１１，１２，１３，１４の内部空間へ気体を供給して、チャンバ１１，１２，１３，１４内の気圧を大気圧に戻すための機構である。図１に示すように、給気機構７０は、第１給気部７１、第２給気部７２、第３給気部７３、および第４給気部７４を有する。
第１給気部７１は、第１給気バルブＶ５１を介して、第１チャンバ１１に接続されている。第１給気バルブＶ５１を開放すると、第１給気部７１から第１チャンバ１１内に、気体が供給される。これにより、第１チャンバ１１内の気圧を上昇させることができる。第２給気部７２は、第２給気バルブＶ５２を介して、第２チャンバ１２に接続されている。第２給気バルブＶ５２を開放すると、第２給気部７２から第２チャンバ１２内に、気体が供給される。これにより、第２チャンバ１２内の気圧を上昇させることができる。
第３給気部７３は、第３給気バルブＶ５３を介して、第３チャンバ１３に接続されている。第３給気バルブＶ５３を開放すると、第３給気部７３から第３チャンバ１３内に、気体が供給される。これにより、第３チャンバ１３内の気圧を上昇させることができる。第４給気部７４は、第４給気バルブＶ５４を介して、第４チャンバ１４に接続されている。第４給気バルブＶ５４を開放すると、第４給気部７４から第４チャンバ１４内に、気体が供給される。これにより、第４チャンバ１４内の気圧を上昇させることができる。
なお、第１給気部７１、第２給気部７２、第３給気部７３、および第４給気部７４から供給される気体は、窒素ガス等の不活性ガスであってもよく、あるいは、クリーンドライエアであってもよい。
また、減圧乾燥装置１は、制御部８０を備える。制御部８０は、減圧乾燥装置１の各部を動作制御するためのユニットである。図２は、減圧乾燥装置１の制御ブロック図である。図２に示すように、制御部８０は、ＣＰＵ等のプロセッサ８１、ＲＡＭ等のメモリ８２、およびハードディスクドライブ等の記憶部８３を有するコンピュータにより構成される。記憶部８３には、減圧乾燥処理を実行するためのコンピュータプログラムおよび各種データが記憶されている。
また、図２に示すように、制御部８０は、第１専用ポンプ５１、第２専用ポンプ５２、第３専用ポンプ５３、第４専用ポンプ５４、複数の共有ポンプ５５、第１高真空ポンプ６１、第２高真空ポンプ６２、第３高真空ポンプ６３、第４高真空ポンプ６４、および複数のバルブＶ１１～Ｖ１４，Ｖ２１～Ｖ２４，Ｖ３１～Ｖ３４，Ｖ４１～Ｖ４４，Ｖ５１～Ｖ５４と、それぞれ電気的に接続されている。制御部８０は、記憶部８３からメモリ８２にコンピュータプログラムおよび各種データを読み出し、当該コンピュータプログラムおよびデータに従ってプロセッサ８１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。
＜２．１つのチャンバにおける減圧乾燥処理の流れ＞
続いて、上記の減圧乾燥装置１を用いた基板の減圧乾燥処理について、説明する。以下では、まず、第１チャンバ１１における減圧乾燥処理の流れを説明する。図３は、第１チャンバ１１における減圧乾燥処理の流れを示したフローチャートである。図４は、減圧乾燥処理時における第１チャンバ１１内の気圧の変化を示すグラフである。図４の横軸は、時刻を示している。図４の縦軸は、第１チャンバ１１内の気圧を示している。
減圧乾燥処理を行うときには、まず、第１チャンバ１１内に基板を搬入する（図１のＳ０）。基板は、図示を省略した搬入出口を介して、第１チャンバ１１内に搬入される。そして、第１チャンバ１１内のステージの上面に、基板が載置される。その後、第１チャンバ１１の搬入出口が閉鎖される。これにより、第１チャンバ１１内の閉空間に、基板が収容された状態となる。
基板の上面には、未乾燥の塗布層が形成されている。なお、本実施形態では、塗布層に、第１溶剤と第２溶剤の２種類の溶剤が含まれているものとする。そして、第２溶剤の沸点圧力Ｐｂは、第１溶剤の沸点圧力Ｐａよりも、低いものとする。
第１チャンバ１１内に基板を搬入した時点では、複数のバルブＶ１１～Ｖ１４，Ｖ２１～Ｖ２４，Ｖ３１～Ｖ３４，Ｖ４１～Ｖ４４，Ｖ５１～Ｖ５４は、全て閉鎖されている。
減圧乾燥装置１は、まず、第１チャンバ１１内において、第１減圧工程Ｓ１を行う。第１減圧工程Ｓ１では、制御部８０が、第１個別バルブＶ１１を開放して、第１専用ポンプ５１を動作させる。これにより、第１チャンバ１１からの気体の排出が開始される。制御部８０は、予め設定された時間、第１減圧工程を継続する。これにより、図４の時刻ｔ０～ｔ１のように、第１チャンバ１１内の気圧が、大気圧Ｐ０から第１圧力Ｐ１まで、緩やかに減圧する。
所定時間の第１減圧工程Ｓ１が終了すると、次に、減圧乾燥装置１は、第１チャンバ１１内において、第２減圧工程Ｓ２を行う。第２減圧工程Ｓ２では、制御部８０が、第１個別バルブＶ１１を開放状態に維持し、第１専用ポンプ５１の駆動を継続しつつ、第１分岐バルブＶ２１を開放して、複数の共有ポンプ５５を動作させる。すなわち、第２減圧工程Ｓ２では、第１専用ポンプ５１と、複数の共有ポンプ５５とを併用する。これにより、第１減圧工程Ｓ１よりも強い吸引力で、第１チャンバ１１から気体を排出する。その結果、図４の時刻ｔ１～ｔ２のように、第１チャンバ１１内の気圧が、第１圧力Ｐ１から第２圧力Ｐ２まで、急速に低下する。
基板の上面に形成された塗布層に含まれる第１溶剤の沸点圧力Ｐａは、第１圧力Ｐ１よりも低く、第２圧力Ｐ２よりも高い。このため、第２減圧工程Ｓ２において、第１チャンバ１１内の気圧を第２圧力Ｐ２まで低下させることにより、第１溶剤の気化が完了する。
所定時間の第２減圧工程Ｓ２が終了すると、次に、減圧乾燥装置１は、第１チャンバ１１内において、第３減圧工程Ｓ３を行う。第３減圧工程Ｓ３では、制御部８０が、共有ポンプ５５を停止させて、第１個別バルブＶ１１および第１分岐バルブＶ２１を閉鎖する。また、制御部８０は、第１開閉バルブＶ３１および第１中継バルブＶ４１を開放する。そして、制御部８０は、第１専用ポンプ５１の動作を継続しつつ、第１高真空ポンプ６１を動作させる。これにより、第２減圧工程Ｓ２よりもさらに強い吸引力で、第１チャンバ１１から気体を排出する。その結果、図４の時刻ｔ２～ｔ３のように、第１チャンバ１１内の気圧が、第２圧力Ｐ２から第３圧力Ｐ３まで、低下する。
基板の上面に形成された塗布層に含まれる第２溶剤の沸点圧力Ｐｂは、第２圧力Ｐ２よりも低く、第３圧力Ｐ３よりも高い。このため、第３減圧工程Ｓ３において、第１チャンバ１１内の気圧を第３圧力Ｐ３まで低下させることにより、第２溶剤の気化が完了する。
所定時間の第３減圧工程Ｓ３が終了すると、次に、減圧乾燥装置１は、第１チャンバ１１内において、吸気工程Ｓ４を実行する。給気工程Ｓ４では、制御部８０が、第１専用ポンプ５１および第１高真空ポンプ６１を停止させて、第１開閉バルブＶ３１および第１中継バルブＶ４１を閉鎖する。そして、制御部８０は、第１給気バルブＶ５１を開放する。これにより、第１給気部７１から第１チャンバ１１へ、気体が供給される。これにより、第１チャンバ１１内の気圧が、第３圧力Ｐ３から再び大気圧Ｐ０まで上昇する。
第１チャンバ１１内の気圧が大気圧Ｐ０に到達すると、制御部８０は、第１給気バルブＶ５１を閉鎖する。その後、第１チャンバ１１の搬入出口が開放され、第１チャンバ１１から、搬入出口を介して、基板が搬出される（図１のＳ５）。以上をもって、第１チャンバ１１における、１枚の基板に対する減圧乾燥処理が終了する。
＜３．４つのチャンバにおける減圧乾燥処理の流れ＞
上記のように、第１チャンバ１１における減圧乾燥処理は、制御部８０が、第１専用ポンプ５１、複数の共有ポンプ５５、第１高真空ポンプ６１、第１個別バルブＶ１１、第１分岐バルブＶ２１、第１開閉バルブＶ３１、第１中継バルブＶ４１、および第１給気バルブＶ５１を制御することにより、実行される。これにより、上述した第１減圧工程Ｓ１、第２減圧工程Ｓ２、第３減圧工程Ｓ３、および給気工程Ｓ４が進行する。
これと同様に、第２チャンバ１２における減圧乾燥処理も、制御部８０が、第２専用ポンプ５２、複数の共有ポンプ５５、第２高真空ポンプ６２、第２個別バルブＶ１２、第２分岐バルブＶ２２、第２開閉バルブＶ３２、第２中継バルブＶ４２、および第２給気バルブＶ５２を制御することにより、実行される。これにより、上述した第１減圧工程Ｓ１、第２減圧工程Ｓ２、第３減圧工程Ｓ３、および給気工程Ｓ４と同等の工程が進行する。
また、第３チャンバ１３における減圧乾燥処理も、制御部８０が、第３専用ポンプ５３、複数の共有ポンプ５５、第３高真空ポンプ６３、第３個別バルブＶ１３、第３分岐バルブＶ２３、第３開閉バルブＶ３３、第３中継バルブＶ４３、および第３給気バルブＶ５３を制御することにより、実行される。これにより、上述した第１減圧工程Ｓ１、第２減圧工程Ｓ２、第３減圧工程Ｓ３、および給気工程Ｓ４と同等の工程が進行する。
また、第４チャンバ１４における減圧乾燥処理も、制御部８０が、第４専用ポンプ５４、複数の共有ポンプ５５、第４高真空ポンプ６４、第４個別バルブＶ１４、第４分岐バルブＶ２４、第４開閉バルブＶ３４、第４中継バルブＶ４４、および第４給気バルブＶ５４を制御することにより、実行される。これにより、上述した第１減圧工程Ｓ１、第２減圧工程Ｓ２、第３減圧工程Ｓ３、および給気工程Ｓ４と同等の工程が進行する。
ただし、第１チャンバ１１、第２チャンバ１２、第３チャンバ１３、および第４チャンバ１４において各工程を実行するタイミングは、少しずつずらされる。図５は、第１チャンバ１１、第２チャンバ１２、第３チャンバ１３、および第４チャンバ１４において、第１減圧工程Ｓ１、第２減圧工程Ｓ２、第３減圧工程Ｓ３、および給気工程Ｓ４が実行されるタイミングを示したタイミングチャートである。
図５に示すように、制御部８０は、第１チャンバ１１における第１減圧工程Ｓ１の開始時刻から、所定の遅延時間Δｔだけ遅れた時刻に、第２チャンバ１２における第１減圧工程Ｓ１を開始する。また、制御部８０は、第２チャンバ１２における第１減圧工程Ｓ１の開始時刻から、所定の遅延時間Δｔだけ遅れた時刻に、第３チャンバ１３における第１減圧工程Ｓ１を開始する。また、制御部８０は、第３チャンバ１３における第１減圧工程Ｓ１の開始時刻から、所定の遅延時間Δｔだけ遅れた時刻に、第４チャンバ１４における第１減圧工程Ｓ１を開始する。
遅延時間Δｔは、第２減圧工程Ｓ２にかかる所要時間よりも長い時間とされる。このようにすれば、２つ以上のチャンバにおいて、第２減圧工程Ｓ２を同時に行うことがない。すなわち、第１チャンバ１１の第２減圧工程Ｓ２が終了した後に、第２チャンバ１２の第２減圧工程Ｓ２が実行され、第２チャンバ１２の第２減圧工程Ｓ２が終了した後に、第３チャンバ１３の第２減圧工程Ｓ２が実行され、第３チャンバ１３の第２減圧工程Ｓ２が終了した後に、第４チャンバ１４の第２減圧工程Ｓ２が実行される。したがって、共有ポンプ５５を、第１チャンバ１１からの排気と、第２チャンバ１２からの排気と、第３チャンバ１３からの排気と、第４チャンバ１４からの排気とに、切り替えて順次に使用できる。これにより、同一の共有ポンプを、４つのチャンバ１１，１２，１３，１４において、有効に利用できる。
＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
上記の実施形態では、減圧機構２０が、複数の共有ポンプ５５を有していた。しかしながら、減圧機構２０が有する共有ポンプ５５の数は、１つであってもよい。ただし、上記の実施形態のように、共有ポンプ５５を複数設ければ、第２減圧工程Ｓ２における吸引力を、より高めることができる。
上記の実施形態では、高真空ポンプ６１～６４が、第３減圧工程Ｓ３においてのみ、使用される。ただし、高真空ポンプが、ある程度低い圧力下でないと駆動できない場合、第１減圧工程Ｓ１および第２減圧工程Ｓ２の間も、高真空ポンプの前後のバルブを閉じた状態で、高真空ポンプを駆動させておいてもよい。例えば、第１開閉バルブＶ３１および第１中継バルブ４１を閉じた状態で、第１高真空ポンプ６１を駆動させておいてもよい。同様に、第２開閉バルブＶ３２および第２中継バルブ４２を閉じた状態で、第２高真空ポンプ６２を駆動させておいてもよい。同様に、第３開閉バルブＶ３３および第３中継バルブ４３を閉じた状態で、第３高真空ポンプ６３を駆動させておいてもよい。同様に、第４開閉バルブＶ３４および第４中継バルブ４４を閉じた状態で、第４高真空ポンプ６４を駆動させておいてもよい。
また、上記の実施形態の減圧乾燥装置１は、４つのチャンバ１１～１４を備えていた。しかしながら、減圧乾燥装置１が備えるチャンバの数は、２つ、３つ、または５つ以上であってもよい。
上記の実施形態の減圧乾燥装置１は、基板上の塗布層を、減圧のみにより乾燥させるものであった。しかしながら、減圧乾燥装置１は、減圧および加熱により、基板上の塗布層を乾燥させるものであってもよい。
また、上記の実施形態の減圧乾燥装置１は、有機ＥＬディスプレイ用の基板を処理するものであった。しかしながら、本発明の減圧乾燥装置は、液晶ディスプレイや半導体ウェハなどの他の精密電子部品用の基板を処理するものであってもよい。
また、上記の実施形態および変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
１ 減圧乾燥装置
１１ 第１チャンバ
１２ 第２チャンバ
１３ 第３チャンバ
１４ 第４チャンバ
２０ 減圧機構
２１ 第１個別配管
２２ 第２個別配管
２３ 第３個別配管
２４ 第４個別配管
３１ 第１専用配管
３２ 第２専用配管
３３ 第３専用配管
３４ 第４専用配管
３５ 共有配管
４１ 第１中継配管
４２ 第２中継配管
４３ 第３中継配管
４４ 第４中継配管
５１ 第１専用ポンプ
５２ 第２専用ポンプ
５３ 第３専用ポンプ
５４ 第４専用ポンプ
５５ 共有ポンプ
６１ 第１高真空ポンプ
６２ 第２高真空ポンプ
６３ 第３高真空ポンプ
６４ 第４高真空ポンプ
７０ 給気機構
７１ 第１給気部
７２ 第２給気部
７３ 第３給気部
７４ 第４給気部
８０ 制御部
３５１ 第１分岐配管
３５２ 第２分岐配管
３５３ 第３分岐配管
３５４ 第４分岐配管
Ｓ１ 第１減圧工程
Ｓ２ 第２減圧工程
Ｓ３ 第３減圧工程
Ｓ４ 給気工程
Ｖ１１ 第１個別バルブ
Ｖ１２ 第２個別バルブ
Ｖ１３ 第３個別バルブ
Ｖ１４ 第４個別バルブ
Ｖ２１ 第１分岐バルブ
Ｖ２２ 第２分岐バルブ
Ｖ２３ 第３分岐バルブ
Ｖ２４ 第４分岐バルブ
Ｖ３１ 第１開閉バルブ
Ｖ３２ 第２開閉バルブ
Ｖ３３ 第３開閉バルブ
Ｖ３４ 第４開閉バルブ
Ｖ４１ 第１中継バルブ
Ｖ４２ 第２中継バルブ
Ｖ４３ 第３中継バルブ
Ｖ４４ 第４中継バルブ
Ｖ５１ 第１給気バルブ
Ｖ５２ 第２給気バルブ
Ｖ５３ 第３給気バルブ
Ｖ５４ 第４給気バルブ

Claims (9)

  1. 基板の上面に形成された塗布層を減圧により乾燥させる減圧乾燥装置であって、
    基板を収容可能な第１チャンバおよび第２チャンバと、
    前記第１チャンバおよび前記第２チャンバから気体を排出する減圧機構と、
    を備え、
    前記減圧機構は、
    前記第１チャンバに接続された第１専用ポンプと、
    前記第２チャンバに接続された第２専用ポンプと、
    共有ポンプと、
    前記第１チャンバと前記共有ポンプとを繋ぐ第１排気経路と、
    前記第２チャンバと前記共有ポンプとを繋ぐ第２排気経路と、
    前記第１排気経路および前記第２排気経路の双方を閉鎖する閉鎖状態と、前記第２排気経路を閉鎖して前記第１排気経路を開放する第１開放状態と、前記第１排気経路を閉鎖して前記第２排気経路を開放する第２開放状態と、を切り替える共有切替部と、
    を有する、減圧乾燥装置。
  2. 請求項１に記載の減圧乾燥装置であって、
    前記共有切替部を制御する制御部
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    ａ）前記共有切替部を前記閉鎖状態とし、
    ｂ）前記工程ａ）の後に、前記共有切替部を前記第１開放状態とし、
    ｃ）前記工程ｂ）の後に、前記共有切替部を前記第２開放状態とする、減圧乾燥装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の減圧乾燥装置であって、
    前記減圧機構は、複数の前記共有ポンプを有する、減圧乾燥装置。
  4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の減圧乾燥装置であって、
    前記減圧機構は、
    前記第１チャンバに接続された第１高真空ポンプと、
    前記第２チャンバに接続された第２高真空ポンプと、
    をさらに有する、減圧乾燥装置。
  5. 請求項４に記載の減圧乾燥装置であって、
    前記減圧機構は、
    前記第１専用ポンプが前記第１チャンバに接続される状態と、前記第１専用ポンプが前記第１高真空ポンプの下流側に接続される状態と、を切り替える第１切替部と、
    前記第２専用ポンプが前記第２チャンバに接続される状態と、前記第２専用ポンプが前記第２高真空ポンプの下流側に接続される状態と、を切り替える第２切替部と、
    をさらに有する、減圧乾燥装置。
  6. 基板の上面に形成された塗布層を減圧により乾燥させる減圧乾燥方法であって、
    ａ）第１専用ポンプにより、第１チャンバから気体を排出する工程と、
    ｂ）第２専用ポンプにより、第２チャンバから気体を排出する工程と、
    ｃ）前記工程ａ）の後に、前記第１専用ポンプおよび共有ポンプにより、前記第１チャンバから気体を排出する工程と、
    ｄ）前記工程ｂ）および前記工程ｃ）の後に、前記第２専用ポンプおよび前記共有ポンプにより、前記第２チャンバから気体を排出する工程と、
    を有する、減圧乾燥方法。
  7. 請求項６に記載の減圧乾燥方法であって、
    前記工程ｃ）では、前記第１専用ポンプおよび複数の前記共有ポンプにより、前記第１チャンバから気体を排出し、
    前記工程ｄ）では、前記第２専用ポンプおよび複数の前記共有ポンプにより、前記第２チャンバから気体を排出する、減圧乾燥方法。
  8. 請求項６または請求項７に記載の減圧乾燥方法であって、
    ｅ）前記工程ｃ）の後に、第１高真空ポンプにより、前記第１チャンバから気体を排出する工程と、
    ｆ）前記工程ｄ）の後に、第２高真空ポンプにより、前記第２チャンバから気体を排出する工程と、
    をさらに有する、減圧乾燥方法。
  9. 請求項８に記載の減圧乾燥方法であって、
    前記工程ｅ）では、前記第１高真空ポンプの下流側において、前記第１専用ポンプによる排気を行い、
    前記工程ｆ）では、前記第２高真空ポンプの下流側において、前記第２専用ポンプによる排気を行う、減圧乾燥方法。
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