JP3668400B2 - 乾燥装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基体上の塗布された溶媒に溶解分散した樹脂組成物などからなる塗布膜を乾燥するための乾燥装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板やシートフィルムなどの基体上に塗布された有機溶媒を含む樹脂組成物などを乾燥する場合、乾燥によって有機溶媒が揮発するため、揮発した有機溶媒の気体が離散しないように、乾燥を所定の容器内で行うようにしている。
上記の揮発気体が離散しないようにした乾燥装置に関して説明すると、図4に示すように、まず、ヒータ401aにより加熱されるホットプレート401を備える。このホットプレート401上に、乾燥対象の樹脂組成物が塗布されたガラス基板やシートフィルムなどの基体402が載置されると、基体402が加熱され、基体402表面の樹脂組成物が加熱されて有機溶媒が蒸発して乾燥する。
【0003】
また、ホットプレート401は容器403内に配置されている。容器403上部のガス導入口403aからは乾燥窒素ガスが供給され、容器403側部のガス排出口403bより内部のガスが排気される。ガス排出口403aより排気されるガスは、ガス中の有機溶媒を除去するなどの処理がなされる。基体402は、容器403内部のホットプレート401上で加熱処理されるので、基体402上の樹脂組成物が加熱された結果発生した有機溶媒のガスなどは、ガス排出口403bから排気され、外部に離散することがない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の乾燥装置は上述したように構成されていたので、排気口403b付近と排気口403bより離れた領域とで、基体402上に形成する樹脂組成物の膜厚が異なるという問題があった。上記の乾燥装置では、容器403内部にガスの流れを形成し、容器401側部のガス排出口403bより排気しているため、図4(b)に示すように、排気口403b付近の基体402表面には、ガスの流れに触れる領域410が発生する。基体402表面のガスの流れに触れた領域410は温度が低下するため、温度が低下しない他の領域とは樹脂組成物の乾燥状態が変化して膜厚が変化してしまう。
【0005】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、基体上に塗布された膜を均一に乾燥して均一な膜を形成することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明の乾燥装置は、上面中央部に排気口を備えた密閉容器と、この密閉容器内部にこの密閉容器の上面より所定の距離を開けてかつこの密閉容器側面より所定の距離を開けて配置されて上面に処理対象の基体を載置するプレートと、このプレートを加熱する加熱手段と、排気口より密閉容器内部のガスを排気する排気手段と、密閉容器のプレート上面より低い位置でプレート配置領域より外側に設けられたガス導入口と、プレート上部に所定の間隔を開けて配置されて複数の開口部を備えた板状の排気流分散板と、排気流分散板をプレートの上部に所定の間隔を開けて保持する複数のピンとを備え、排気流分散板は、その外周と前記密閉容器との間の少なくとも一部に通気のための間隙を有するようにしたものである。
この発明によれば、排気手段により密閉容器上部の排気口から内部のガスを排気すると、ガス導入口よりガスが導入され、ガス導入口より導入されたガスは密閉容器の内壁に沿って上昇し、排気口より排気され、排気流分散板により基体上部のガスの上昇気流が均一になる。
【0007】
この発明の他の態様による乾燥装置は、ピンにより、排気流分散板をプレートの上部に所定の間隔を開けて配置するとともに、基板をプレートに固定するようにしてもよい。
また、この発明の他の態様による乾燥装置は、基体をプレート上に固定する固定手段を備える。なお、基体は、ガラス基板,シートフィルム,シリコン基板のいずれかであればよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図を参照して説明する。
はじめに、本発明における乾燥装置の基本的な構成ついて説明する。この乾燥装置は、図1に示すように、まず、密閉容器101内にプレート102が配置されている。プレート102は、ヒータ102aにより所定温度に加熱され、プレート102上部に載置される基体103を加熱する。この基体103は、例えば、ガラス基板や樹脂製のシートフィルムまたは半導体基板などである。
【0009】
密閉容器101の側面は、プレート102が配置されたところより上部に向かって徐々に内側に傾斜する形状となっている。また、密閉容器101の上面は、中央部に近づくほどプレート102より離れるように構成されている。そして、密閉容器101上面の中央部に排気口101aが設けられ、排気口101aは排気手段104に連通している。また、密閉容器101下部の密閉容器101側部近くにはガス導入口101bが設けられ、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスが導入される。なお、図1(a)は断面の状態を概略的に示し、図1(b)は上面からみた状態を示している。
【0010】
密閉容器101内のガスは、排気口101aを介して排気手段104により排気される。排気手段104では、排気するガス中より、有機溶媒などを除去するようにしている。また、排気手段104により排気して密閉容器101内を負圧とすることで、ガス導入口101bより密閉容器101内に窒素ガスを導入する。
プレート102上に載置される基体103は、基体103周囲をリング状の固定手段105で押さえられて固定されている。固定手段105は、数本のピン106により密閉容器101上部に固定されている。なお、他の方法により基体103を固定するようにしてもよく、例えば、真空吸着で基体をプレート上に固定するようにしてもよい。
【0011】
上記構成とした乾燥装置において、ガス導入口101bより導入された窒素ガスは、密閉容器101の内部側面に沿って上昇し、排気口101aより排気される。したがって、ガス導入口101bより密閉容器101内部に導入されて排気口101aより排出される窒素ガスの気流は、プレート102上に載置されている基体103表面に接触することがない。なお、導入された窒素ガスの中で、拡散することで基体103表面に接触するものはあるが、これらは微量である。
一方、ヒータ102aにより例えば100℃にされたプレート102上では、載置された基体103が加熱される結果、基体103表面に塗布された樹脂組成物に含まれる有機溶剤が揮発する。また、基体103表面の樹脂組成物が昇華する。これら有機溶剤の気化ガスや樹脂組成物の昇華ガスは、加熱されたホットプレート102上の上昇気流とともに上昇し、排気口101aより排気される。
【0012】
以上説明したように、図1の乾燥装置によれば、まず、密閉容器内で乾燥しているので、基体上に塗布された樹脂組成物を乾燥するとき、樹脂組成物に含まれる有機溶剤の気化ガスや樹脂組成物が昇華することで発生するガスが周囲に離散することがない。また、密閉容器内は、常に窒素などの不活性ガスが導入され、また、密閉容器上部より密閉容器内部のガスを排気しているので、密閉容器内に、上記の乾燥により発生するガスが充満して乾燥を阻害することがない。
【0013】
また、密閉容器の底部より内部に導入された窒素ガスの気流は、密閉容器内の側壁に沿って移動し、密閉容器上部の排出口より強制排気されるので、排気によるガスの流れが基体表面に触れることが無く、基体表面に温度分布が形成されることがない。このように、基体表面に温度分布が形成されないので、図1の乾燥装置によれば、基体表面の樹脂組成物による膜が、基体上に均一に形成できる。加えて、密閉容器内の側壁に沿って移動するガスの流れが形成されるので、樹脂組成物の加熱乾燥により発生したガスによる密閉容器内壁の汚染が抑制できる。
【0014】
次に、この発明の実施の形態について説明する。本実施の形態の乾燥装置は、図2に示すように、まず、密閉容器101内にプレート102が配置されている。プレート102は、ヒータ102aにより所定温度に加熱され、プレート102上部に載置される基体103を加熱する。密閉容器101上部には排気口101aが設けられ、排気口101aは排気手段104に連通している。また、密閉容器101下部の密閉容器101側部近くにはガス導入口101bが設けられ、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスが導入される。なお、図2(a)は断面の状態を示し、図2(b)は上面からみた状態を示している。
【0015】
密閉容器101内のガスは、排気口101aを介して排気手段104により排気される。また、排気手段104により排気して密閉容器101内を負圧とすることで、ガス導入口101bより密閉容器101内に窒素ガスを導入する。以上のことは、図1に示した乾燥装置と同様である。
本実施の形態では、新たに、複数の開口部201aを設けた排気流分散板201を、基体103上部に配置した。また、基体103のプレート102に対する固定は複数のピン(固定手段)202で行い、同時にこのピン202により排気流分散板201をプレート101上部に所定の間隔を開けて保持するようにした。したがって、排気流分散板201と基体103との間の空間は、側部において周囲に開放されている。
【0016】
上記構成とした乾燥装置においても、ガス導入口101bより導入された窒素ガスは、密閉容器101の内部側面に沿って上昇し、排気口101aより排気される。したがって、ガス導入口101bより密閉容器101内部に導入さてて排気口101aより排出される窒素ガスの気流は、プレート102上に載置されている基体103表面に接触することがない。
一方、ヒータ102aにより例えば100℃にされたプレート102上では、載置された基体103が加熱される結果、基体103上部には上昇気流が発生する。また、基体103上部の空間にあるガスは、排気口101aから排気手段104により強制排気されている。
【0017】
このように、基体103上部のガスが上方に向かって流れていく中で、本実施の形態では排気流分散板201を直上に配置しているので、基体103上部のガスの上方への流れがより均一となる。また、図1の装置と同様に、排気口101aより排気されていく密閉容器101内のガスの流れが、基体103表面に触れることがない。したがって、本実施の形態によれば、基体103表面の温度分布のムラを、図1の装置に比較してより向上させることができる。
ところで、上述では、図2(b)の上面図にも示したように、排気流分散板に複数の小さな円形の開口部を設けるようにしたが、これに限るものではなく、図3(a),(b)に示すように、円弧状のスリットや放射状のスリットを開口部として設けるようにしてもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、上面中央部に排気口を備えた密閉容器と、この密閉容器内部にこの密閉容器の上面より所定の距離を開けてかつこの密閉容器側面より所定の距離を開けて配置されて上面に処理対象の基体を載置するプレートと、このプレートを加熱する加熱手段と、排気口より密閉容器内部のガスを排気する排気手段と、密閉容器のプレート上面より低い位置でプレート配置領域より外側に設けられたガス導入口と、プレート上部に所定の間隔を開けて配置されて複数の開口部を備えた板状の排気流分散板と、排気流分散板をプレートの上部に所定の間隔を開けて保持する複数のピンとを備えるようにし、さらに排気流分散板の外周と密閉容器との間の少なくとも一部に通気のための間隙を有するようにした。
この発明によれば、排気手段により密閉容器上部の排気口から内部のガスを排気すると、ガス導入口よりガスが導入され、ガス導入口より導入されたガスは密閉容器の内壁に沿って上昇し、排気口より排気される。したがって、密閉容器内のガスの流れが、基体表面に触れることがないので、基体表面の温度分布が均一となり、基体上に塗布された膜を均一に乾燥して均一な膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明を説明するための乾燥装置の断面構成(a)と平面構成(b)を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態における乾燥装置の断面構成(a)と平面構成(b)を示す構成図である。
【図3】 排気流分散板の他の形態を示す平面図である。
【図4】 従来よりある乾燥装置の断面構成(a)と平面構成(b)を示す構成図である。
【符号の説明】
101…密閉容器、101a…排気口、101b…ガス導入口、102…プレート、102a…ヒータ、103…基体、104…排気手段、105…固定手段、106…ピン。
Claims (6)
- 上面中央部に排気口を備えた密閉容器と、
この密閉容器内部にこの密閉容器の上面より所定の距離を開けてかつこの密閉容器側面より所定の距離を開けて配置されて上面に処理対象の基体を載置するプレートと、
このプレートを加熱する加熱手段と、
前記排気口より前記密閉容器内部のガスを排気する排気手段と、
前記密閉容器の前記プレート上面より低い位置で前記プレート配置領域より外側に設けられたガス導入口と、
前記プレート上部に所定の間隔を開けて配置されて複数の開口部を備えた板状の排気流分散板と、
前記排気流分散板を前記プレートの上部に所定の間隔を開けて保持する複数のピンとを備え、
前記排気流分散板は、その外周と前記密閉容器との間の少なくとも一部に通気のための間隙を有する
ことを特徴とする乾燥装置。 - 請求項1記載の乾燥装置において、
前記ピンは、前記排気流分散板を前記プレートの上部に所定の間隔を開けて配置するとともに、前記基板を前記プレートに固定する
ことを特徴とする乾燥装置。 - 請求項1または2に記載の乾燥装置において、前記基体はガラス基板であることを特徴とする乾燥装置。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の乾燥装置において、
前記基体はシートフィルムであることを特徴とする乾燥装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の乾燥装置において、
前記基体は半導体基板であることを特徴とする乾燥装置。 - 溶媒に溶解分散した樹脂組成物を含んで基板上に塗布された塗布膜を乾燥するための乾燥装置であって、
上部に排気口を備えた密閉容器と、
前記排気口より前記密閉容器内部のガスを排気して前記密閉容器内を負圧とする排気手段と、
前記密閉容器内部の下部に配置されて上面に処理対象の基体を載置するプレートと、
このプレートを加熱する加熱手段と、
前記プレートの上部に所定の間隔を開けて配置されて複数の開口部を備えた板状の排気流分散板と
を備え、
前記排気流分散板は、複数のピンにより前記プレート直上部に所定の間隔を開けて保持され、
前記排気流分散板と基板との間の空間は、側部において周囲に開放されており、
前記排気流分散板は、その外周と前記密閉容器との間の少なくとも一部に通気のための間隙を有する
ことを特徴とする乾燥装置。
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