JP7316095B2

JP7316095B2 - 減圧乾燥装置

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Publication number: JP7316095B2
Application number: JP2019095437A
Authority: JP
Inventors: 純史及川; 輝幸林; 洋介成本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2039-05-21
Also published as: CN111987241A; KR20200134157A; JP2020190361A; TW202100925A

Description

本開示は、減圧乾燥装置に関する。

特許文献１には、チャンバ内に収納された基板上の溶液を減圧状態で乾燥させる減圧乾燥装置が開示されている。この減圧乾燥装置には、溶媒捕集網が設けられている。溶媒捕集網は、網状板からなり、基板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、チャンバ内において基板に対向するように設けられている。特許文献１に開示の減圧乾燥装置では、この溶媒捕集網を設けることにより、乾燥時間が基板の面内で均一となるようにしている。

特開２０１８－５９５９７号公報

本開示にかかる技術は、沸点が互いに異なる複数の溶媒を含む溶液の乾燥時間を基板の面内で均一にする。

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、前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、前記減圧乾燥装置は、前記基板を収容する容器を有し、前記容器内に、前記基板が載置される載置台と、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溶媒捕集部と、前記溶媒捕集部を上下方向に移動させる移動機構と、を有し、前記容器は、前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、前記溶媒捕集部は、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において前記移動機構により上下方向に移動され、制御部をさらに有し、前記制御部は、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒が前記溶媒捕集部で捕集された後、当該溶媒捕集部が下方に移動され、下方に移動された前記当該溶媒捕集部から前記低沸点の溶媒が脱離された後、当該溶媒捕集部が上方に移動されるよう、前記移動機構を制御するように構成されている。

本発明によれば、沸点が互いに異なる複数の溶媒を含む溶液の乾燥時間を基板の面内で均一にすることができる。

従来技術の課題を説明するための図である。第１実施形態に係る減圧乾燥装置の概略構成を示す断面図である。第１実施形態に係る減圧乾燥装置の概略構成を示す上面図である。第１実施形態に係る減圧乾燥処理時のチャンバ内の状態を示す断面図である。第２実施形態に係る減圧乾燥装置の概略構成を示す断面図である。第２実施形態に係る減圧乾燥処理時のチャンバ内の状態を示す断面図である。第３実施形態に係る減圧乾燥装置の概略構成を示す断面図である。第３実施形態に係る減圧乾燥処理時のチャンバ内の状態を示す断面図である。

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、基板が収容された容器内を減圧させ当該基板上の溶液を乾燥する減圧乾燥処理が行われている。
この減圧乾燥処理の際、例えば、基板角部より基板中央部の方が、溶媒の乾燥時間が長くなってしまう等、乾燥時間が基板の面内で不均一になる場合がある。この場合、例えば、例えば、先に乾燥が完了して基板角部に形成された塗布膜が、乾燥が完了していない基板中央部で気化した溶媒によって溶けてしまう。特許文献１では、上述のような、基板面内における溶液の乾燥時間の不均一性を解消するため、基板上の有機材料膜から揮発する溶媒を当該溶媒捕集網で捕集する溶媒捕集網を基板に対向するように設けている。

ところで、基板上に吐出される有機材料には、低沸点の溶媒と高沸点の溶媒との両方が含まれる場合がある。この場合、減圧乾燥処理の過程において、図１（Ａ）に示すように、低沸点溶媒Ｓ１が気化してから、図１（Ｂ）に示すように、高沸点溶媒Ｓ２が気化する。そのため、特許文献１のように、基板Ｗに対向するように溶媒捕集網Ｎを設けると、高沸点溶媒Ｓ２が気化する段階では、溶媒捕集網Ｎに低沸点の溶媒Ｓ１が残っており、当該溶媒捕集網Ｎは高沸点溶媒Ｓ２を吸着できない状態にある。したがって、高沸点溶媒Ｓ２にとっては、溶媒捕集網Ｎが存在しない状態に等しいため、溶液の乾燥に要する時間が、基板面内で不均一になることがある。

そこで、本開示にかかる技術は、沸点が互いに異なる複数の溶媒を含む溶液の乾燥時間を基板の面内で均一にする。

以下、本実施形態に係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。

（第１実施形態）
図２及び図３は、第１実施形態に係る減圧乾燥装置の概略構成を示す図であり、図２は断面図、図３は上面図である。なお、図３では後述の天板等の図示は省略されている。

図２の減圧乾燥装置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、減圧状態で乾燥させるものである。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ディスプレイ用の大型のガラス基板であり、その平面サイズは、例えば２．２ｍ×２．５ｍｍ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。
また、上記溶液には、溶媒として、低沸点溶媒と高沸点溶媒が混合されたものが用いられている。
本実施形態では、低沸点が例えば２００～２３０℃であり、高沸点が２５０℃以上であるとする。この場合、低沸点溶媒としては、例えば４－tert-ブチルアニソールを挙げることができる。また、高沸点溶媒としては、例えばドデシルベンゼンを挙げることができる。
なお、低沸点及び高沸点は、相対的なものであり、実験等から様々な決定方法があり、その決定結果に応じて、低沸点溶媒及び高沸点溶媒は、例えば以下に記載の材料等から、適宜選択して用いることができる。
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℃）

減圧乾燥装置１は、減圧可能に構成され、基板Ｗを収容する容器であるチャンバ１０を備える。

チャンバ１０は例えばステンレス等の金属材料から形成される。また、チャンバ１０は上下に開口が形成された角筒状の本体部１１を有する。
本体部１１の側壁には、基板Ｗをチャンバ１０内に搬入出するための搬入出口（図示せず）が設けられている。また、本体部１１の上側の開口を塞ぐように天板１２が取り付けられ、本体部１１の下側の開口を塞ぐように底板１３が取り付けられている。

チャンバ１０内における略中央には、載置台２０が設けられている。載置台２０は、基板載置面２０ａであるその上面に、基板Ｗが水平に載置される。また、載置台２０は、平面視において基板Ｗより寸法が大きい矩形状に形成されている。載置台２０の下面中央部には、上下方向に延在する支持部材２１の上端部が接続されている。支持部材２１の下端部は、チャンバ１０の底板１３に接続されている。なお、載置台２０に対して、当該載置台２０を貫通するように昇降ピン（図示せず）が設けられている。昇降ピンは、チャンバ１０の外部から当該チャンバ１０内に挿入される基板搬送装置（図示せず）との間で基板Ｗを受け渡すためのものである。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。

また、チャンバ１０内には、載置台２０の周辺の位置であって当該載置台２０の基板載置面２０ａより下側に、複数の排気口１３ａが形成されている。具体的には、例えば、図３に示すように、チャンバ１０の底板１３における、平面視において載置台２０と重ならない領域（すなわち載置台２０より外側）に、平面視における載置台２０のそれぞれの長辺に沿って並ぶように、４個の排気口１３ａが形成されている。

排気口１３ａそれぞれには図２に示すように排気管３０の一端が接続されている。各排気管３０の他端部には、チャンバ１０の内部を排気し減圧する排気装置Ｐが接続されている。排気装置Ｐは、真空ポンプから構成され、例えば、ターボ分子ポンプとドライポンプとが例えば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３０における排気装置の上流側には自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ（Adaptive Pressure Control）バルブ）３１が設けられている。減圧乾燥装置１では、排気装置Ｐの真空ポンプを作動させた状態で、ＡＰＣバルブ３１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３１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。上記圧力計での計測結果は電気信号としてＡＰＣバルブ３１に入力される。
これら排気装置ＰやＡＰＣバルブ３１内に異物が入り込まないように、排気口１３ａには、保護カバー（図示せず）が取り付けられている。

さらに、チャンバ１０内には、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溶媒捕集部４０が設けられている。溶媒捕集部４０は、具体的には、基板Ｗ上にインクジェット方式により塗布された溶液から気化した溶媒を捕集する。溶媒捕集部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４０は、平面視において、載置台２０に載置された基板Ｗより外側の領域に位置するように配設されている。本実施形態では、溶媒捕集部４０は、平面視において、載置台２０の周辺に形成された排気口１３ａと重なる位置に配設されている。したがって、基板Ｗに対向する位置に配設される場合と比較して、溶媒捕集部４０の網を通過して排気口１３ａに向かう気流が形成されやすく、溶媒の吸着と離脱が進みやすい。

溶媒捕集部４０の形状は、例えば、平面視において、載置台２０の外側を囲う角環状である。また、溶媒捕集部４０は、例えば複数の平面視矩形状の部材（以下、「分割部材」という。）４１を有し、図の例では、４つの分割部材４１を有する。各分割部材４１をチャンバ１０の本体部１１の側壁に沿って並べることで、溶媒捕集部４０は全体として上述のような角環状を形成している。
溶媒捕集部４０の各分割部材４１は、厚さ方向に貫通する開口が平面視において格子状に規則的に形成された板状部材すなわち網状板である溶媒捕集網（図示せず）を有する。溶媒捕集網は例えばステンレスやアルミ、銅、金といった金属材料等の熱伝導性の良い材料から形成される。より具体的には、鋼板を冷間切延することにより製造されるエキスパンドメタルから構成される。また、溶媒捕集網は、その熱容量が小さくなるように形成されている。
なお、溶媒捕集部４０の分割部材４１はそれぞれ、後述の支持部材５２により下方から支持される。

さらにまた、チャンバ１０内には、上述の溶媒捕集部４０を上下方向に移動させる移動機構５０を有する。
移動機構５０は、レール５１と支持部材５２と駆動部５３とを有する。
レール５１は、上下方向に延在する部材であり、チャンバ１０の本体部１１の側壁に固定されている。
支持部材５２は、水平方向（図の左右方向）に延在する部材であり、溶媒捕集部４０を支持し、具体的には、溶媒捕集部４０の分割部材４１を支持する。この支持部材５２は、駆動部５３によってレール５１に沿って移動自在である。この構成により、溶媒捕集部４０は上下動可能となっている。

また、減圧乾燥装置１は、制御部Ｕを有する。この制御部Ｕ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。

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４を用いて説明する。図４は減圧乾燥処理時のチャンバ１０内の状態を示す断面図である。

減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理では、まず、インクジェット方式で溶液が塗布された基板Ｗが載置台２０に載置される。
次いで、排気装置Ｐ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。
続いて、排気装置Ｐのターボ分子ポンプが作動され、チャンバ１０内がさらに減圧排気される。

上述の減圧排気の際、断熱膨張によりチャンバ１０内の気体が冷却され、そして、冷却された気体により、後述の吸着位置に位置する熱容量の小さい溶媒捕集部４０が冷却される。その結果、溶媒捕集部４０の温度が、各時点でのチャンバ１０内の圧力における低沸点溶媒や高沸点溶媒の露点以下（例えば８～１５℃）となる。
なお、溶媒捕集部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内の圧力における上記露点以下に維持される。

また、上述の減圧排気によって、チャンバ１０内の圧力が、低沸点溶媒の蒸気圧（そのときの基板Ｗの温度における蒸気圧を意味する。以下同様。）Ｐ１に到達すると、図４（Ａ）に示すように、低沸点溶媒Ｓ１が気化する。気化した低沸点溶媒Ｓ１は、上述のように冷却されている吸着位置の溶媒捕集部４０に吸着される。上記吸着位置とは、基板面内で均一に溶媒が均一に乾燥するよう当該溶媒を吸着し得る、上下方向に関する予め定められた位置である。

基板Ｗ上の低沸点溶媒Ｓ１の乾燥が完了したタイミングで、溶媒捕集部４０が、図４（Ｂ）に示すように、載置台２０より下方の、排気口１３ａの近くの乾燥位置へ下降される。溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１を当該溶媒捕集部４０から除去するためである。上述のように下降させることにより、溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１が早く除去される。溶媒捕集部４０から脱離された低沸点溶媒Ｓ１は、排気口１３ａを介して排出される。なお、「基板Ｗ上の低沸点溶媒Ｓ１の乾燥が完了したタイミング」とは、具体的には、例えば、排気装置Ｐのターボ分子ポンプの作動開始後予め定められた時間が経過したタイミングである。

そして、溶媒捕集部４０により捕集された低沸点溶媒Ｓ１の除去が完了したタイミングで、溶媒捕集部４０は、図４（Ｃ）に示すように、乾燥位置より上方の吸着位置に戻される。なお、「溶媒捕集部４０により捕集された低沸点溶媒Ｓ１の除去が完了したタイミング」とは、例えば、排気装置Ｐのターボ分子ポンプの作動開始後予め定められた時間が経過したタイミングである。

その後、チャンバ１０内の圧力が低下し、高沸点溶媒Ｓ２の蒸気圧Ｐ２に到達すると、高沸点溶媒Ｓ２が気化する。この時点では、溶媒捕集部４０から低沸点溶媒Ｓ１が除去されているため、気化した高沸点溶媒Ｓ２は、溶媒捕集部４０に吸着される。つまり、高沸点溶媒Ｓ２に対しても溶媒捕集部４０は機能する。したがって、高沸点溶媒Ｓ２の乾燥に要する時間が、基板面内で均一となる。

基板Ｗ上の高沸点溶媒Ｓ２の除去が完了した後も排気装置Ｐのターボ分子ポンプでの排気は継続される。溶媒捕集部４０により捕集された高沸点溶媒Ｓ２を当該溶媒捕集部４０から除去するためである。溶媒捕集部４０から脱離された高沸点溶媒Ｓ２は、排気口１３ａを介して排出される。
例えばターボ分子ポンプが作動されてから予め定められた時間が経過するまで、ターボ分子ポンプでの排気を継続することにより、溶媒捕集部４０から高沸点溶媒を除去する工程が終了する。
なお、この工程の際に、排気口１３ａの近くの位置へ、溶媒捕集部４０を下降させるようにしてもよい。

溶媒捕集部４０から高沸点溶媒を除去する工程終了後、排気装置Ｐが停止される。その後、チャンバ１０内の圧力が大気圧まで戻された後、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、排気口１３ａが、載置台２０の周辺における載置台２０より下側に設けられており、溶媒捕集部４０が、平面視における、載置台に載置された基板Ｗより外側の領域に設けられている。さらに、本実施形態では、溶媒捕集部４０を上下方向に移動させる移動機構５０が設けられている。そのため、基板Ｗ上の低沸点溶媒Ｓ１の除去が完了した後に溶媒捕集部４０を排気口１３ａ側に下降させること等により、当該溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１を当該溶媒捕集部４０から早く除去することができる。したがって、基板Ｗから気化して溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１を、高沸点溶媒Ｓ２が気化する時点において、当該溶媒捕集部４０から脱離させ排出させておくことができる。よって、基板Ｗ上の高沸点溶媒Ｓ２を気化させる際に、高沸点溶媒Ｓ２を溶媒捕集部４０で吸着することができ、すなわち、溶媒捕集部４０を機能させることができる。その結果、低沸点溶媒Ｓ１と高沸点溶媒Ｓ２の両方を含む溶液の乾燥に要する時間を、基板面内で均一にすることができる。また、これにより、画素内膜形状の基板Ｗ内でのばらつきや、基板Ｗ内での膜厚分布のばらつき、一画素内における膜厚分布のばらつきが生じるのを防ぐことができる。

さらに、本実施形態では、溶媒捕集部４０から早く低沸点溶媒が除去されるため、チャンバ１０内の圧力を、高沸点溶媒Ｓ２の蒸気圧に早く到達させることができる。したがって、基板Ｗからの高沸点溶媒の乾燥完了までの時間を短縮することができる。

さらにまた、溶媒捕集部４０により捕集された高沸点溶媒の除去工程の際に、排気口１３ａの近くの乾燥位置へ、溶媒捕集部４０を下降させることで、溶媒捕集部４０から早く高沸点溶媒を除去することができる。そのため、溶媒捕集部４０の乾燥を含めた、減圧乾燥処理全体に要する時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では、溶媒捕集部４０は、平面視において、排気口１３ａが設けられている領域である載置台２０の長辺と対向する領域だけでなく、排気口１３ａが設けられていない領域である載置台２０の短辺と対向する領域にも設けられている。しかし、溶媒捕集部４０の、載置台２０の短辺と対向する領域に設けられた部分は、省略してもよい。
また、本実施形態では、溶媒捕集部４０は、平面視において、角環状を成すように設けられているが、溶媒捕集部４０における上記角環の角部に対応する部分（図３の一点鎖線部Ｋ）は省略するようにしてもよい。早く乾燥する傾向にある基板角部が早く乾燥するのを抑制するためである。

なお、溶媒捕集部４０の各分割部材４１が有する溶媒捕集網の開口は、例えば、その開口率が当該溶媒捕集網の面内で均一になるように形成されるが、これら開口は、当該溶媒捕集網の面内で不均一とし、場所に応じて熱容量が異なるようにしてもよい。例えば、溶媒捕集網における基板角部に近い位置部分は、開口率を小さくし熱容量を大きくし、その他の部分は、開口率を大きくし熱容量を小さくするようにしてもよい。熱容量が小さい方が冷却されやすく溶媒を吸着し易いため、上述のように構成することにより、早く乾燥する傾向にある基板角部が早く乾燥するのを抑制することができる。

図２等の例では、溶媒捕集部４０の各分割部材４１は、水平方向に延在するように配設されているが、水平方向に対して傾いて配設されてもよいし、上下方向に延在するように配設されてもよい。

また、以上の例では、排気口１３ａが底板１３に設けられていたが、載置台２０の下側周辺における当該載置台２０より下側であれば、排気口は、チャンバ１０の本体部１１の側壁に設けられていてもよい。

なお、図の例では、溶媒捕集部４０の位置としての上述の吸着位置は、載置台２０より上方の位置であるが、上下方向に関する載置台２０と排気口１３ａとの間の位置であってもよい。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る減圧乾燥装置の概略構成を示す断面図である。
第２実施形態では、図５に示すように、減圧乾燥装置１ａが、溶媒捕集部４０と同様の溶媒捕集部６０を有し、これら溶媒捕集部４０、６０が上下方向に積層されている。本実施形態では、溶媒捕集部４０が下段に配設され、溶媒捕集部６０が上段に配設されている。また、減圧乾燥装置１ａは、溶媒捕集部６０を上下方向に移動させる移動機構７０をさらに有する。

移動機構７０は、支持部材７１と駆動部７２とを有する。レール５１は、移動機構７０と移動機構５０とで共用している。
支持部材７１は、水平方向（図の左右方向）に延在する部材であり、溶媒捕集部６０を支持する。この支持部材７１は、駆動部５３より上方に設けられた駆動部６２によってレール５１に沿って移動自在である。この構成により、溶媒捕集部６０は溶媒捕集部４０の上方で上下動可能となっている。

続いて、減圧乾燥装置１ａを用いた減圧乾燥処理について、第１実施形態の減圧乾燥装置１を用いた減圧乾燥処理と異なる点を、図６を用いて説明する。図６は減圧乾燥処理時の減圧乾燥装置１ａのチャンバ１０内の状態を示す断面図である。

減圧乾燥装置１ａを用いた減圧乾燥処理では、排気装置Ｐのドライポンプとターボ分子ポンプによってチャンバ１０内が減圧排気され、チャンバ１０内の圧力が低沸点溶媒の蒸気圧Ｐ１に到達すると、図６（Ａ）に示すように低沸点溶媒Ｓ１が気化する。減圧排気による断熱膨張に伴って吸着位置の溶媒捕集部４０が冷却されているため、気化した低沸点溶媒Ｓ１は当該溶媒捕集部４０に吸着される。
なお、このとき、溶媒捕集部６０は、吸着位置より上方の待機位置に位置し基板Ｗから遠く、また、溶媒捕集部４０に比べて冷却されていないため、当該溶媒捕集部６０には低沸点溶媒Ｓ１は吸着されない。

基板Ｗ上の低沸点溶媒Ｓ１の乾燥が完了したタイミングで、溶媒捕集部４０は、図６（Ｂ）に示すように、排気口１３ａの近くの乾燥位置へ下降され、それ共に、溶媒捕集部６０が、吸着位置へ下降される。溶媒捕集部４０の乾燥位置への下降により、溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１が除去される。また、溶媒捕集部６０を吸着位置へ下降させることで、当該溶媒捕集部６０が、減圧排気の際の断熱膨張で冷却されたチャンバ１０内の気体により冷却される。

そして、チャンバ１０内の圧力が低下し、高沸点溶媒Ｓ２の蒸気圧Ｐ２に到達すると、高沸点溶媒Ｓ２が気化する。気化した高沸点溶媒Ｓ２は、冷却された溶媒捕集部６０に吸着される。

基板Ｗ上の高沸点溶媒Ｓ２の乾燥が完了したタイミングで、排気装置Ｐによる減圧排気が継続されたまま、溶媒捕集部６０が、図６（Ｃ）に示すように下方の位置に移動される。これにより、溶媒捕集部６０に吸着された高沸点溶媒Ｓ２が早く除去される。なお、「基板Ｗ上の高沸点溶媒Ｓ２の乾燥が完了したタイミング」とは、具体的には、例えば、排気装置Ｐのターボ分子ポンプの作動開始後予め定められた時間が経過したタイミングである。

以上のように、本実施形態では、溶媒捕集部４０、６０を積層させると共に、溶媒捕集部４０、６０を上下方向に移動させる移動機構５０、７０が設けられている。そのため、溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１を当該溶媒捕集部４０から除去しながら、溶媒捕集部６０で高沸点溶媒Ｓ２を吸着することができる。第１実施形態では、チャンバ１０内の圧力が高沸点溶媒Ｓ２の蒸気圧Ｐ２に到達したときに溶媒捕集部４０から低沸点溶媒Ｓ１は除去されているものとしたが、蒸気圧Ｐ２に到達したときにこの低沸点溶媒Ｓ１の除去が完了していない場合もある。この場合でも、本実施形態では、チャンバ１０内の圧力が高沸点溶媒Ｓ２の蒸気圧Ｐ２に到達した段階から、溶媒捕集部６０で高沸点溶媒Ｓ２を吸着することができるため、低沸点溶媒Ｓ１と高沸点溶媒Ｓ２の両方を含む溶液の乾燥に要する時間を、より確実に基板面内で均一にすることができる。

さらに、溶媒捕集部６０により捕集された高沸点溶媒の乾燥工程の際に、排気口１３ａの近くの位置へ、溶媒捕集部６０を下降させ、溶媒捕集部６０に吸着された高沸点溶媒が早く除去されるようにしている。そのため、溶媒捕集部６０の乾燥を含めた、減圧乾燥処理全体に要する時間を短縮することができる。

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る減圧乾燥装置の概略構成を示す断面図である。
第３実施形態では、図７に示すように、減圧乾燥装置１ｂが、溶媒捕集部４０の他に、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た別の溶媒捕集部８０を有している。また、減圧乾燥装置１ｂは、溶媒捕集部８０を上下方向に移動させる別の移動機構９０をさらに有する。

移動機構９０は、支持部材９１を有する。
支持部材９１は、上下方向に伸縮自在に構成された部材であり、溶媒捕集部８０を上方から支持する。支持部材９１の一端は、溶媒捕集部８０に接続され、他端は天板１２に接続されている。この構成により、溶媒捕集部８０は上下動可能となっている。

続いて、減圧乾燥装置１ｂを用いた減圧乾燥処理について、第１実施形態の減圧乾燥装置１や第２実施形態の減圧乾燥装置１ａを用いた減圧乾燥処理と異なる点を、図８を用いて説明する。図８は減圧乾燥処理時の減圧乾燥装置１ｂのチャンバ１０内の状態を示す断面図である。

減圧乾燥装置１ｂを用いた減圧乾燥処理では、排気装置Ｐのドライポンプとターボ分子ポンプによってチャンバ１０内が減圧排気され、チャンバ１０内の圧力が低沸点溶媒の蒸気圧Ｐ１に到達すると、図８（Ａ）に示すように低沸点溶媒Ｓ１が気化する。減圧排気による断熱膨張に伴って吸着位置の溶媒捕集部４０が冷却されているため、気化した低沸点溶媒Ｓ１は当該溶媒捕集部４０に吸着される。
なお、このとき、溶媒捕集部８０は、待機位置に位置し基板Ｗから遠く、また、溶媒捕集部４０に比べて冷却されていないため、当該溶媒捕集部８０には低沸点溶媒Ｓ１は吸着されない。

基板Ｗ上の低沸点溶媒Ｓ１の乾燥が完了したタイミングで、溶媒捕集部４０は、図８（Ｂ）に示すように、排気口１３ａの近くの乾燥位置へ下降され、それ共に、溶媒捕集部８０が、吸着位置へ下降される。溶媒捕集部４０の乾燥位置への下降により、溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１が除去される。また、溶媒捕集部８０を吸着位置へ下降させることで、当該溶媒捕集部８０が、減圧排気の際の断熱膨張で冷却されたチャンバ１０内の気体により冷却される。

そして、チャンバ１０内の圧力が低下し、高沸点溶媒Ｓ２の蒸気圧Ｐ２に到達すると、高沸点溶媒Ｓ２が気化する。気化した高沸点溶媒Ｓ２は、冷却された溶媒捕集部８０に吸着される。

基板Ｗ上の高沸点溶媒Ｓ２の除去が完了した後も排気装置Ｐのターボ分子ポンプでの排気は継続される。図８（Ｃ）に示すように、溶媒捕集部８０により捕集された高沸点溶媒Ｓ２を当該溶媒捕集部８０から除去するためである。

以上のように、本実施形態では、載置台２０に載置された基板Ｗと対向する溶媒捕集部８０と、溶媒捕集部８０を上下方向に移動させる別の移動機構９０とが設けられている。そのため、溶媒捕集部４０に吸着された低沸点溶媒Ｓ１を当該溶媒捕集部４０から除去しながら、溶媒捕集部８０で高沸点溶媒Ｓ２を吸着することができる。したがって、第２実施形態と同様に、低沸点溶媒Ｓ１と高沸点溶媒Ｓ２の両方を含む溶液の乾燥に要する時間を、より確実に基板面内で均一にすることができる。

なお、本実施形態では、溶媒捕集部４０で低沸点溶媒Ｓ１を吸着し、溶媒捕集部８０で高沸点溶媒Ｓ２を吸着するようにしたが、溶媒捕集部４０で高沸点溶媒Ｓ２を吸着し、溶媒捕集部８０で低沸点溶媒Ｓ１を吸着するようにしてもよい。

なお、以上の説明では、処理対象の基板に塗布されている溶液に含まれる溶媒は、低沸点溶媒と高沸点溶媒から成る２種類の溶媒の混合溶媒であるものとしたが、互いに沸点が異なる３種以上の溶媒の混合溶媒であってもよい。
上述の３種以上の溶媒の混合溶媒を用いる場合、例えば、第２実施形態では、溶媒捕集網が３段以上に積層され、第４実施形態では、平面視において載置台２０上の基板Ｗの外側に位置する溶媒捕集部が２段以上に積層される。

溶媒の乾燥時間の基板面内における不均一性は、基板Ｗが大型化するとさらに顕著となる。したがって、以上の各実施形態に係る減圧乾燥装置は、大型の基板Ｗを乾燥処理対象とする場合に特に有用である。

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。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、
前記溶媒捕集部を上下方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記容器は、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部は、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において前記移動機構により上下方向に移動される、減圧乾燥装置。
前記（１）によれば、排気口が、載置台の周辺における載置台より下側に設けられており、溶媒捕集部が、平面視における、載置台に載置された基板より外側の領域に設けられている。さらに、溶媒捕集部を上下方向に移動させる移動機構が設けられている。そのため、基板上の低沸点溶媒の除去が完了した後に溶媒捕集部を排気口側に下降させること等により、当該溶媒捕集部に吸着された低沸点溶媒を当該溶媒捕集部から早く除去することができる。したがって、低沸点溶媒に次いで高沸点溶媒を基板上から除去する際に、溶媒捕集部を機能させることができる。よって、低沸点溶媒と高沸点溶媒の両方を含む溶液の乾燥に要する時間を、基板面内で均一にすることができる。
また、前記（１）によれば、例えば、基板からの高沸点溶媒の乾燥完了までの時間を短縮することができる。

（２）制御部を有し、
前記制御部は、
前記溶液に含まれる低沸点の溶媒が前記溶媒捕集部で捕集された後、当該溶媒捕集部が下方に移動され、
下方に移動された前記当該溶媒捕集部から前記低沸点の溶媒が脱離された後、当該溶媒捕集部が上方に移動されるよう、前記移動機構を制御するように構成されている、前記（１）に記載の減圧乾燥装置。

（３）前記溶媒捕集部は、上下方向に複数積層され、
前記移動機構は、複数積層された前記溶媒捕集部を上下方向に移動させる、前記（１）に記載の減圧乾燥装置。
前記（３）によれば、低沸点溶媒と高沸点溶媒の両方を含む溶液の乾燥に要する時間を、より確実に基板面内で均一にすることができる。
また、溶媒捕集部の乾燥を含めた、減圧乾燥処理全体に要する時間を短縮することができる。

（４）制御部を有し、
前記制御部は、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒が、複数積層された前記溶媒捕集部のうちの下段の前記溶媒捕集部で捕集された後、前記複数積層された前記溶媒捕集部が下方に移動されるよう、前記移動機構を制御するように構成されている、前記（３）に記載の減圧乾燥装置。

（５）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別の溶媒捕集部を有する、前記（１）に記載の減圧乾燥装置。
前記（５）によれば、低沸点溶媒と高沸点溶媒の両方を含む溶液の乾燥に要する時間を、より確実に基板面内で均一にすることができる。

（６）前記別の溶媒捕集部を上下方向に移動させる別の移動機構と、
制御部を有し、
前記制御部は、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒が前記溶媒捕集部で捕集された後、前記別の溶媒捕集部が下方に移動されるよう、前記別の移動機構を制御するように構成されている、前記（５）に記載の減圧乾燥装置。

（７）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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、
前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、を有し、
前記容器には、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部が、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられ、
当該減圧乾燥方法は、
前記容器内を排気し、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒を前記溶媒捕集部で捕集する工程と、
前記低沸点の溶媒を捕集する工程に引き続いて前記容器内を排気し、前記溶媒捕集部に捕集された低沸点の溶媒を脱離する工程と、
前記低沸点の溶媒を脱離する工程に引き続いて前記容器内を排気し、前記溶液に含まれる高沸点の溶媒を前記溶媒捕集部で捕集する工程と、を有する、減圧乾燥方法。

１、１ａ、１ｂ減圧乾燥装置
１０チャンバ
１３ａ排気口
２０載置台
４０、６０、８０溶媒捕集部
Ｐ排気装置
Ｓ１低沸点溶媒
Ｓ２高沸点溶媒
Ｗ基板

Claims

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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、
前記溶媒捕集部を上下方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記容器は、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部は、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において前記移動機構により上下方向に移動され、
制御部をさらに有し、
前記制御部は、
前記溶液に含まれる低沸点の溶媒が前記溶媒捕集部で捕集された後、当該溶媒捕集部が下方に移動され、
下方に移動された前記当該溶媒捕集部から前記低沸点の溶媒が脱離された後、当該溶媒捕集部が上方に移動されるよう、前記移動機構を制御するように構成されている、減圧乾燥装置。
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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、
前記溶媒捕集部を上下方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記容器は、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部は、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において前記移動機構により上下方向に移動され、且つ、上下方向に複数積層され、
前記移動機構は、複数積層された前記溶媒捕集部を上下方向に移動させ、
制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒が、複数積層された前記溶媒捕集部のうちの下段の前記溶媒捕集部で捕集された後、前記複数積層された前記溶媒捕集部が下方に移動されるよう、前記移動機構を制御するように構成されている、減圧乾燥装置。
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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、
前記溶媒捕集部を上下方向に移動させる移動機構と、
を有し、
前記容器は、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部は、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において前記移動機構により上下方向に移動され、
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別の溶媒捕集部と、
前記別の溶媒捕集部を上下方向に移動させる別の移動機構と、
制御部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒が前記溶媒捕集部で捕集された後、前記別の溶媒捕集部が下方に移動されるよう、前記別の移動機構を制御するように構成されている、減圧乾燥装置。
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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、
前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、を有し、
前記容器には、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部が、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において上下方向に移動され、
当該減圧乾燥方法は、
前記溶液に含まれる低沸点の溶媒を前記溶媒捕集部で捕集した後、当該溶媒捕集部を下方に移動させる工程と、
下方に移動された前記当該溶媒捕集部から前記低沸点の溶媒を脱離させた後、当該溶媒捕集部を上方に移動させる工程と、を有する、減圧乾燥方法。
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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、
前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、を有し、
前記容器には、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部が、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において上下方向に移動され、且つ、上下方向に複数積層され、
当該減圧乾燥方法は、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒を、複数積層された前記溶媒捕集部のうちの下段の前記溶媒捕集部で捕集した後、前記複数積層された前記溶媒捕集部を下方に移動させる工程を有する、減圧乾燥方法。
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、
前記溶液は、互いに沸点が異なる複数の溶媒を含み、
前記減圧乾燥装置は、
前記基板を収容する容器を有し、
前記容器内に、
前記基板が載置される載置台と、
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溶媒捕集部と、を有し、
前記容器には、
前記載置台の周辺における当該載置台より下側に、当該容器の内部を排気する排気装置に接続される排気口が設けられ、
前記溶媒捕集部が、平面視における、前記載置台に載置された前記基板より外側に設けられており、前記基板より外側において上下方向に移動され、
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別の溶媒捕集部をさらに有し、
当該減圧乾燥方法は、前記溶液に含まれる低沸点の溶媒を前記溶媒捕集部で捕集した後、前記別の溶媒捕集部を下方に移動させる工程を有する、減圧乾燥方法。