KR100769638B1 - Reduced-pressure drying apparatus - Google Patents
Reduced-pressure drying apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR100769638B1 KR100769638B1 KR1020060071283A KR20060071283A KR100769638B1 KR 100769638 B1 KR100769638 B1 KR 100769638B1 KR 1020060071283 A KR1020060071283 A KR 1020060071283A KR 20060071283 A KR20060071283 A KR 20060071283A KR 100769638 B1 KR100769638 B1 KR 100769638B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- pressure
- solvent
- communication
- valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
- F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
Abstract
본 발명은 건조 과정에서, 액상체의 종류에 따라, 도포된 액상체의 용매 증발 속도를 최적화할 수 있어, 용매의 증기압 분포가 대략 균일한 상태에서 감압 건조를 행할 수 있는 감압 건조 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention provides a reduced pressure drying apparatus that can optimize the solvent evaporation rate of the applied liquid according to the type of liquid in the drying process, and can perform the reduced pressure drying under a substantially uniform vapor pressure distribution of the solvent. Let's make it a task.
감압 건조 장치(10)는, 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 탑재 배치대(11)에 탑재 배치하여 수용하는 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 갖는 챔버(3)와, 제 2 실(2)을 감압 가능한 상태로 설치된 감압 수단으로서의 진공 펌프(6)를 구비한다. 또한, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 구획하는 격벽부(18)에 설치된 연통부로서의 연통구(19)와, 연통구(19)를 개폐 가능한 연통 밸브(8)를 구비한다. 또한, 진공 펌프(6)의 구동 및 연통 밸브(8)의 개폐를 제어하는 제어부를 구비한다. 또한, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)의 각각의 압력을 검출하는 진공계(4, 5)를 구비한다. 제 2 실(2)의 용적은 제 1 실(1)의 용적보다도 크도록 설정되어 있다.The vacuum drying apparatus 10 includes a chamber having a first chamber 1 and a second chamber 2 that mount and place the substrate W coated with the liquid L on the mounting table 11. 3) and the vacuum pump 6 as a pressure reduction means provided in the state which can pressure-reduce the 2nd chamber 2 is provided. Moreover, the communication port 19 as a communication part provided in the partition part 18 which partitions the 1st chamber 1 and the 2nd chamber 2, and the communication valve 8 which can open and close the communication port 19 are provided. do. Moreover, the control part which controls the drive of the vacuum pump 6 and the opening / closing of the communication valve 8 is provided. Moreover, the vacuum gauges 4 and 5 which detect the pressure of each of the 1st chamber 1 and the 2nd chamber 2 are provided. The volume of the 2nd chamber 2 is set larger than the volume of the 1st chamber 1.
챔버, 진공 펌프, 진공계, 격벽부, 연통구 Chamber, vacuum pump, vacuum gauge, partition wall, communication port
Description
도 1은 실시예 1의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 1. FIG.
도 2는 실시예 1의 감압 건조 장치의 전기적 또는 기계적 구성을 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the electrical or mechanical configuration of the vacuum drying apparatus of Example 1.
도 3의 (a)∼(c)는 감압 건조 장치의 감압 건조 프로파일을 나타낸 그래프.3 (a) to 3 (c) are graphs showing a reduced pressure drying profile of the reduced pressure drying device.
도 4는 실시예 2의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도.4 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 2. FIG.
도 5는 실시예 3의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도.5 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 3. FIG.
도 6은 실시예 3의 감압 건조 장치의 전기적 또는 기계적 구성을 나타낸 블록도.6 is a block diagram showing the electrical or mechanical configuration of the vacuum drying apparatus of Example 3. FIG.
도 7은 실시예 4의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도.7 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 4. FIG.
도 8은 실시예 4의 감압 건조 장치의 전기적 또는 기계적 구성을 나타낸 블록도.8 is a block diagram showing the electrical or mechanical configuration of the vacuum drying apparatus of Example 4. FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1, 31, 51, 81 : 제 1 실 2, 32, 52, 82 : 제 2 실1, 31, 51, 81:
3, 33, 53, 83 : 챔버(chamber)3, 33, 53, 83: chamber
4, 5, 34, 35, 54, 55, 84, 85a, 85b, 85c : 압력계로서의 진공계(眞空計)4, 5, 34, 35, 54, 55, 84, 85a, 85b, 85c: vacuum gauge as pressure gauge
6, 36, 56, 86 : 감압(減壓) 수단으로서의 진공 펌프6, 36, 56, 86: vacuum pump as a decompression means
8, 38 : 연통(連通) 밸브8, 38: communicating valve
9, 39, 59, 89 : 도입(導入) 밸브로서의 N2 밸브9, 39, 59, 89: N 2 valve as an introduction valve
10, 30, 50, 80 : 감압 건조 장치 15, 45 : 정류판(整流板)10, 30, 50, 80: pressure
15b, 45b : 통기(通氣) 구멍15b, 45b: vent hole
19, 49 : 연통부로서의 연통구(連通口)19, 49: communication port as communication part
20, 70, 100 : 제어부 21, 71, 101 : 연산부20, 70, 100:
58, 88a, 88b, 88c : 연통 밸브로서의 컨덕턴스 밸브58, 88a, 88b, 88c: Conductance Valve as Communication Valve
65 : 이동 수단으로서의 모터 69, 99a, 99b, 99c : 연통부65:
82a, 82b, 82c : 실(室) L : 액상체82a, 82b, 82c: actual L: liquid
W : 워크(work)로서의 기판W: substrate as work
본 발명은, 액상체가 도포된 워크를 감압 하에서 건조시켜 워크(work)의 표면에 피막(被膜)을 형성할 때에 사용되는 감압 건조 장치에 관한 것이다.This invention relates to the pressure reduction drying apparatus used when drying the workpiece | work to which the liquid body was apply | coated under reduced pressure, and forming a film on the surface of a workpiece | work.
반도체 등의 웨이퍼 형상의 기판 표면에 막 형성 재료를 함유하는 액상체를 도포하여 피막을 형성할 때에, 감압 하에서 액상체에 함유되는 용매 성분을 증발시켜 건조시키는 감압 건조 장치가 사용되고 있다. 이 감압 건조 장치로서는, 포토레지스트가 도포된 기판을 탑재 배치하여 감압하는 챔버 내에 기판과 대향하도록 정류판을 배치하고, 정류판의 가장자리부에 통기 구멍이 형성된 감압 건조 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1).When forming a film by apply | coating the liquid body containing a film formation material to the surface of wafer-like board | substrates, such as a semiconductor, the pressure reduction drying apparatus which evaporates and dries the solvent component contained in a liquid body under reduced pressure is used. As this pressure reduction drying apparatus, the pressure reduction drying apparatus which has arrange | positioned the rectification plate so that a board | substrate may be faced in the chamber which mounts and arrange | positions the board | substrate with which photoresist was apply | coated, and depressurizes, and the vent hole was formed in the edge part of a rectification plate is proposed (patent document One).
상기 감압 건조 장치에서는, 챔버 상부로부터 배기함으로써, 웨이퍼 형상 기판의 가장자리부 측으로부터 정류판의 통기 구멍을 경유하여 배기구를 향하는 일정 방향의 기류(氣流)가 형성된다. 이것에 의해, 정류판과 기판 사이에 흐르는 기류의 속도가 기판면 내에서 균일해지기 때문에, 도포막이 기판면 내에서 균일하게 평탄화되어 기판 위에 균일한 막 두께를 갖는 도포막을 형성할 수 있게 한다.In the pressure reduction drying apparatus, the air flow in a predetermined direction toward the exhaust port is formed from the edge of the wafer-shaped substrate via the vent hole of the rectifying plate from the edge portion side of the wafer-like substrate. As a result, the velocity of the airflow flowing between the rectifying plate and the substrate becomes uniform in the substrate surface, so that the coating film is uniformly flattened in the substrate surface to form a coating film having a uniform film thickness on the substrate.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2002-313709호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-313709
이와 같이 반도체를 비롯한 많은 전자 디바이스의 제조 공정에서는, 기능성 재료를 함유하는 액상체를 웨이퍼 등의 워크에 도포하여 기능성 재료로 이루어지는 도포막을 워크의 표면에 형성하고자 하는 프로세스가 채용되고 있다.Thus, in the manufacturing process of many electronic devices including a semiconductor, the process of apply | coating the liquid body containing a functional material to workpiece | works, such as a wafer, and forming the coating film which consists of functional materials on the surface of a workpiece | work is employ | adopted.
그러나, 액상체를 건조시켜 도포막을 형성하는 건조 프로세스에서는, 형성 후의 도포막이 보다 평탄하며, 워크의 표면 내에서도 막 두께 분포가 균일해지도록 건조시키는 것이 상기 감압 건조 장치를 사용하여도 매우 곤란하다. 이것은 사용되는 액상체가 가지각색이며, 포화 증기압, 레올로지(rheology) 특성(점성, 탄성, 소성(塑性), 요변성(thixotropy) 등의 특성)이 각종 재료마다 변화되기 때문이다. 또한, 건조 과정에서의 증발 속도 등의 액상체 거동(擧動)은 액상체에 함유되는 용질(溶質)과 용매의 부피, 표면적비에 따라서도 변화되기 때문이다.However, in the drying process in which a liquid is dried to form a coating film, the coating film after formation is more flat, and it is very difficult to use the reduced pressure drying device to dry the film so that the film thickness distribution becomes uniform even within the surface of the workpiece. This is because a variety of liquids are used, and saturation vapor pressure and rheology characteristics (such as viscosity, elasticity, plasticity, thixotropy, etc.) change for various materials. This is because the liquid behavior such as the evaporation rate in the drying process also changes depending on the volume and surface area ratio of the solute and the solvent contained in the liquid.
따라서, 상기 종래의 감압 건조 장치를 사용하여 감압 하에서 액상체로부터 증발하는 용매의 기류가 일정 방향으로 일정한 속도를 갖도록 정류판을 설치하여 제어하여도, 건조 과정에서 액상체의 유동(대류(對流))이 일어나 표면장력에 의해 막 두께의 균일성이 저하된다는 과제가 있다. 또한, 워크의 중앙 부분과 가장자리부에서는, 증기 농도(또는 압력) 분포에 차가 생겨, 결과적으로 건조 속도의 차에 의한 막 두께의 면내 분포가 발생한다는 과제가 있다. 더 나아가서는, 다양한 액상체 재료나 도포되는 워크의 형상에 대응하여 매번 최적인 건조 장치의 구조 설계를 행하는 것은 범용성(汎用性)이 저하된다는 과제도 있다.Therefore, even if the airflow of the solvent evaporating from the liquid under reduced pressure using the conventional vacuum drying apparatus is installed and controlled so as to have a constant velocity in a predetermined direction, the flow of the liquid in the drying process (convection) ), The uniformity of the film thickness is lowered by the surface tension. Moreover, a difference arises in vapor concentration (or pressure) distribution in the center part and the edge part of a workpiece | work, As a result, there exists a subject that the in-plane distribution of the film thickness arises by the difference of a drying rate. Furthermore, there is also a problem that the versatility of carrying out the structural design of the optimum drying apparatus each time corresponding to various liquid materials and the shapes of the workpieces to be applied is reduced.
본 발명은 상기 과제를 고려하여 안출된 것으로서, 건조 과정에서, 액상체의 종류에 따라, 도포된 액상체의 용매 증발 속도를 최적화할 수 있어, 용매의 증기압 분포가 대략 균일한 상태에서 감압 건조를 행할 수 있는 감압 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, in the drying process, it is possible to optimize the solvent evaporation rate of the applied liquid according to the type of liquid, so that drying under reduced pressure in a state in which the vapor pressure distribution of the solvent is approximately uniform It is an object to provide a vacuum drying apparatus that can be performed.
본 발명의 감압 건조 장치는, 막 형성 재료를 함유하는 액상체가 도포된 워크를 챔버 내에 수용하고, 액상체의 용매를 감압 하에서 증발시켜 건조시키는 감압 건조 장치로서, 챔버는 워크를 대략 밀폐 상태로 수용 가능한 제 1 실과, 제 1 실과 연통부에 의해 연결된 제 2 실을 갖고, 적어도 제 2 실을 감압 가능한 상태로 설치된 감압 수단과, 연통부를 개폐 가능한 연통 밸브와, 감압 수단을 구동시켜 적어도 제 2 실의 감압 상태를 제어하는 동시에, 연통 밸브를 구동시켜 연통부의 개폐 상태를 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.The pressure reduction drying apparatus of this invention accommodates the workpiece | work to which the liquid body containing a film formation material was apply | coated in a chamber, and is a pressure reduction drying apparatus which evaporates and dries the solvent of a liquid body under reduced pressure, and a chamber accommodates a workpiece in a substantially sealed state. At least a second chamber having a first possible chamber, a second chamber connected by the first chamber and the communicating section, and provided with at least a second chamber in a state capable of depressurizing the second chamber, a communication valve capable of opening and closing the communicating section, and a decompression means; And a control unit for controlling the open / close state of the communication unit by controlling the decompression state of the control unit.
워크에 도포되는 액상체의 레올로지 특성은 액상체의 종류에 따라 상이하다. 이 때문에, 감압에 의해 증기압이나 증발 속도가 급격하게 변화되면, 액상체의 종류에 따라서는, 건조 과정에서의 액상체 거동에 영향을 미쳐 건조 후의 막 두께 변동을 야기시킨다. 건조 후의 막이 평탄하며, 워크 표면에서의 막 두께 불균일이 적도록 건조시키기 위해서는, 건조 과정에서 액상체가 유동하여 형상 변화가 일어나지 않도록 용매를 증발시키는 것이 중요하다. 이 구성에 의하면, 챔버는 워크를 수용하는 제 1 실과 감압 수단에 의해 감압 가능한 제 2 실로 나뉘고, 제어부는 연통 밸브를 구동함으로써 제 1 실을 밀폐 상태로 하거나 제 1 실과 제 2 실을 연통시킬 수 있다. 따라서, 제 1 실과 제 2 실을 연통시켜 감압한 후에 제 1 실을 밀폐하면, 제 1 실에서는 용매의 증발이 진행되어 제 1 실과 제 2 실 사이에 압력차를 발생시킬 수 있다. 이것에 의해, 도포된 액상체의 용매 증발 속도를 제 1 실의 감압 상태에 대응하는 완만한 속도로 하여 액상체의 유동을 억제할 수 있다. 용매의 증발이 진행되어 제 1 실의 압력이 상승한 후에 제 2 실과 연통시키면, 압력차를 이용하여 용매의 증기를 제 2 실 측에 확산시킬 수 있다. 그리고, 감압 수단에 의해 제 2 실에 확산된 용매의 증기를 배출시키면, 액상체의 건조를 행할 수 있다. 또한, 제 1 실을 밀폐함으로써, 감압 수단에 의한 배기의 영향을 받지 않기 때문에, 배기의 기류에 의한 용매의 증발 속도 불균일을 저감할 수 있다. 즉, 액상체의 종류에 따라 제 1 실의 감압 상태를 설정하면, 도포된 액상체의 용매 증발 속도를 최적화할 수 있어, 용매의 증기압 분포가 대략 균일한 상태에서 감압 건조를 행할 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다. 또한, 액상체의 종류에 따른 감압 조건을 보다 정확하게 설정하는 것이 가능해져 범용성을 부여한 감압 건조 장치를 제공할 수 있다.The rheological properties of the liquid applied to the work differ depending on the kind of the liquid. For this reason, if the vapor pressure or evaporation rate changes rapidly due to the reduced pressure, depending on the type of the liquid, the behavior of the liquid in the drying process is affected, causing a film thickness variation after drying. In order to dry the film | membrane after drying and the film thickness nonuniformity on a workpiece surface is small, it is important to evaporate a solvent so that a liquid body may flow and a shape change may not occur in a drying process. According to this structure, a chamber is divided into the 1st chamber which accommodates a workpiece | work, and the 2nd chamber which can decompress | reduce by a decompression means, and a control part can drive a communication valve to make a 1st chamber sealed, or can communicate a 1st chamber and a 2nd chamber. have. Therefore, if the first chamber is sealed after the first chamber and the second chamber are reduced in pressure, the solvent evaporates in the first chamber, whereby a pressure difference can be generated between the first chamber and the second chamber. Thereby, the flow of a liquid can be suppressed by making the solvent evaporation rate of the apply | coated liquid body into the moderate speed corresponding to the pressure reduction state of a 1st chamber. If the solvent evaporates and the pressure of the first chamber increases and then communicates with the second chamber, the pressure difference can be used to diffuse the vapor of the solvent to the second chamber side. Then, when the vapor of the solvent diffused into the second chamber is discharged by the decompression means, the liquid can be dried. In addition, since sealing of the first chamber is not affected by the exhaust by the decompression means, the evaporation rate unevenness of the solvent due to the air flow of the exhaust can be reduced. That is, by setting the reduced pressure state of the 1st chamber according to the kind of liquid body, the solvent evaporation rate of the apply | coated liquid body can be optimized, and the reduced pressure drying which can perform pressure reduction drying in the state in which the vapor pressure distribution of a solvent is substantially uniform is carried out. A device can be provided. In addition, it is possible to more accurately set the decompression conditions according to the type of the liquid body, and it is possible to provide a decompression drying apparatus to which versatility is provided.
또한, 적어도 상기 제 1 실의 감압 상태를 계측 가능한 압력계를 더 가지며, 제어부는 연통 밸브를 구동시켜 제 1 실과 제 2 실을 연통시키고, 감압 수단을 구동시켜 압력계의 검출 압력이 소정의 조작압으로 될 때까지 제 1 실과 제 2 실을 감압한 후에, 연통 밸브를 구동시켜 연통부를 폐쇄하여 제 1 실을 밀폐하며, 제 1 실이 소정의 압력으로 상승한 것이 압력계에 의해 검출되면, 연통 밸브를 구동시켜 제 1 실과 제 2 실을 연통시켜, 제 1 실과 제 2 실에 확산된 용매의 증기를 감압 수단에 의해 배출시키는 제어 동작을 행하는 것을 특징으로 한다.Further, there is further provided a pressure gauge capable of measuring at least the depressurization state of the first chamber, and the control unit drives the communication valve to communicate the first chamber and the second chamber, and drives the decompression means so that the detected pressure of the pressure gauge is at a predetermined operating pressure. After depressurizing the 1st chamber and the 2nd chamber until it is set, the communication valve is driven, the communication part is closed, the 1st chamber is sealed, and when a pressure gauge detects that the 1st chamber rose to the predetermined pressure, the communication valve is driven. And the first chamber and the second chamber are in communication with each other, and a control operation is performed in which the vapor of the solvent diffused in the first chamber and the second chamber is discharged by the decompression means.
이 구성에 의하면, 제어부는 제 1 실과 제 2 실을 연통시키고, 압력계의 검출 압력이 소정의 조작압으로 될 때까지 감압을 행한 후에 제 1 실을 밀폐한다. 따라서, 감압 수단에 의한 배기의 기류 영향을 받지 않고, 제 1 실을 소정의 조작압으로 하여 워크에 도포된 액상체로부터 용매를 증발시킬 수 있다. 그리고, 제 1 실이 소정의 압력으로 상승한 것이 압력계에 의해 검출되면, 제 1 실과 제 2 실을 연통시킴으로써, 소정의 압력으로 된 제 1 실로부터 용매의 증기가 연통된 제 2 실에 확산되어 간다. 그리고, 감압 수단에 의해 확산된 용매의 증기를 배출시켜 액상체를 감압 건조시키는 제어 동작을 행한다. 따라서, 제 1 실을 소정의 조작압으로 하여 밀폐함으로써, 도포된 액상체의 용매 증발 속도를 소정의 조작압에 대응하는 속도로 할 수 있다. 또한, 감압 수단에 의한 배기의 영향을 받지 않기 때문에, 배기의 기류에 의한 용매의 증발 속도 불균일이 저감된다. 즉, 액상체의 종류에 따라 제 1 실을 소정의 조작압으로 하여, 도포된 액상체의 용매 증발 속도를 최적 화하여, 용매의 증기압 분포가 대략 균일한 상태에서 감압 건조를 행할 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다.According to this structure, a control part communicates a 1st chamber and a 2nd chamber, and closes a 1st chamber after depressurizing until the detection pressure of a pressure gauge becomes a predetermined | prescribed operating pressure. Therefore, the solvent can be evaporated from the liquid applied to the workpiece with the first chamber at a predetermined operating pressure without being affected by the airflow of the exhaust gas by the decompression means. When the pressure gauge detects that the first chamber has risen to a predetermined pressure, the first chamber and the second chamber communicate with each other, and the vapor of the solvent diffuses from the first chamber at the predetermined pressure to the second chamber in communication. . Then, a control operation is performed in which the vapor of the solvent diffused by the decompression means is discharged to dry the liquid at reduced pressure. Therefore, by sealing the 1st chamber at the predetermined | prescribed operating pressure, the solvent evaporation rate of the apply | coated liquid body can be made into the speed corresponding to a predetermined | prescribed operating pressure. Moreover, since it is not influenced by the exhaust by the decompression means, the evaporation rate unevenness of the solvent due to the air flow of the exhaust is reduced. In other words, the first chamber is set at a predetermined operating pressure according to the type of liquid, and the solvent evaporation rate of the applied liquid is optimized, and the vacuum drying can be carried out under reduced pressure in a state in which the vapor pressure distribution of the solvent is substantially uniform. A device can be provided.
또한, 상기 소정의 압력이 밀폐된 제 1 실에서 일정량의 용매가 증발한 증기압에 소정의 조작압을 더한 압력이며, 제어부는, 소정의 압력 이상의 압력 하에서, 제 1 실과 제 2 실에 확산된 용매의 증기를 감압 수단에 의해 배출시키는 것을 특징으로 한다.The predetermined pressure is a pressure obtained by adding a predetermined operating pressure to a vapor pressure in which a predetermined amount of solvent evaporates in the sealed first chamber, and the control unit is a solvent diffused into the first chamber and the second chamber under a pressure equal to or higher than the predetermined pressure. It is characterized by discharging the steam by the decompression means.
이 구성에 의하면, 소정의 압력을 밀폐된 제 1 실에서 일정량의 용매가 증발한 경우의 증기압에 소정의 조작압을 더한 압력으로 하고, 제어부는 소정의 압력보다도 높은 압력 하에서 배기를 실행시킨다. 따라서, 감압 수단에 의한 배기 중에 제 1 실 내에서 증발한 일정량 이상으로 용매가 증발하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 밀폐된 제 1 실 내에서 증발하는 용매의 양을 관리하는 것이 가능해져, 감압 건조 과정에서의 용질과 용매의 비율을 추측할 수 있기 때문에, 미리 증발시킬 용매의 양을 적절히 설정하면, 보다 최적화된 조건으로 감압 건조를 행할 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이 경우의 용매의 일정량은 액상체의 종류에 따라 함유되는 용매의 전량(全量)으로 할 수도 있고, 전량을 적절히 분할한 양으로 할 수도 있다.According to this structure, the predetermined pressure is made into the pressure which added the predetermined | prescribed operating pressure to the vapor pressure at the time of fixed amount of solvent evaporating in the sealed 1st chamber, and a control part performs exhaust | emission under the pressure higher than predetermined pressure. Therefore, it is possible to suppress the evaporation of the solvent to a certain amount or more evaporated in the first chamber during the exhaust by the decompression means. Therefore, since it becomes possible to manage the quantity of the solvent which evaporates in the sealed 1st chamber, and since the ratio of the solute and solvent in a reduced pressure drying process can be estimated, when the quantity of the solvent to evaporate beforehand is set suitably, It is possible to provide a vacuum drying apparatus capable of performing vacuum drying under optimized conditions. In addition, the fixed amount of solvent in this case may be made into the whole quantity of the solvent contained according to the kind of liquid body, and may be made into the quantity which divided | segmented whole quantity suitably.
또한, 상기 소정의 조작압은 액상체로부터 용매가 증발하여 막 형상에 영향을 주는 점도(粘度)의 직전까지 점도가 증가하는 압력으로 설정되어 있고, 소정의 압력이 밀폐된 제 1 실에서 용매가 증발한 대략 포화 증기압에 소정의 조작압을 더한 압력이라고 할 수도 있다.The predetermined operating pressure is set to a pressure at which the viscosity increases until just before the viscosity at which the solvent evaporates from the liquid and affects the membrane shape. It can also be called the pressure which added predetermined | prescribed operating pressure to the substantially saturated vapor pressure which evaporated.
이것에 의하면, 소정의 조작압을 액상체로부터 용매가 증발하여 막 형상에 영향을 주는 점도의 직전까지 점도가 증가하는 압력으로 설정하고, 소정의 압력이 밀폐된 제 1 실에서 용매가 증발한 대략 포화 증기압에 소정의 조작압을 더한 압력으로 설정된다. 따라서, 제 1 실에서 용매의 증발이 진행되어 대략 포화 증기압에 도달하면, 액상체와 증발한 증기의 시스템은 막 형상에 영향을 주는 점도까지 점도가 증가한 상태에서 평형 상태에 근접한다. 따라서, 용매의 증발 속도가 증발 초기에 비하여 상당히 느린 속도로 될 때까지 제 1 실이 밀폐된 상태를 유지하게 된다. 즉, 증발 속도를 급격하게 변화시키지 않고, 액상체의 유동에 의해 막 형상에 영향을 주지 않는 상태에서 감압 건조시킬 수 있다. 또한, 평형 상태에 근접함으로써 워크 표면의 용매의 증기압 분포를 보다 균일화할 수 있다. 즉, 건조 후의 막 형상이 보다 평탄하며, 면내의 막 두께 불균일을 보다 저감할 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다.According to this, the predetermined | prescribed operating pressure is set to the pressure which a viscosity increases until just before the viscosity which a solvent evaporates from a liquid and affects a film shape, and the solvent evaporated in the 1st chamber by which the predetermined pressure was sealed. The pressure is set to the saturated vapor pressure plus the predetermined operating pressure. Thus, when the solvent evaporates in the first chamber and reaches approximately saturated vapor pressure, the system of liquid and vaporized vapor approaches equilibrium with increasing viscosity to the viscosity that affects the membrane shape. Thus, the first chamber is kept sealed until the evaporation rate of the solvent becomes considerably slower than the initial evaporation. That is, it can dry under reduced pressure in the state which does not affect a film | membrane shape by the flow of a liquid body, without changing the evaporation rate abruptly. In addition, the vapor pressure distribution of the solvent on the workpiece surface can be made more uniform by approaching the equilibrium state. That is, the pressure reduction drying apparatus which is more flat in the film shape after drying, and can reduce in-plane film thickness nonuniformity can be provided.
또한, 상기 제어부는, 연통 밸브를 구동시켜 연통한 제 1 실과 제 2 실에 확산된 용매의 증기를 감압 수단에 의해 배출시키기 전까지의 동안에, 비(非)연통 상태의 제 2 실을 소정의 조작압 미만의 압력까지 감압 수단에 의해 감압하여 두는 것이 바람직하다.In addition, the controller controls the second chamber in a non-communication state for a predetermined time until the vapor of the solvent diffused in the first chamber and the second chamber communicated by driving the communication valve through the pressure reducing means. It is preferable to depressurize by pressure reduction means to the pressure below pressure.
이 구성에 의하면, 연통한 제 1 실과 제 2 실에 확산된 용매의 증기를 감압 수단에 의해 배출시키기 전까지의 동안에, 비연통 상태의 제 2 실이 소정의 조작압 미만의 압력까지 감압 수단에 의해 감압되기 때문에, 제 1 실 내에서 증발한 용매의 증기를 보다 압력이 낮은 제 2 실 측에 용이하게 확산시켜 배출시킬 수 있다.According to this configuration, the second chamber in non-communication state is reduced by a pressure reducing means to a pressure less than a predetermined operating pressure until the vapor of the solvent diffused in the first chamber and the second chamber communicated by the pressure reducing means. Since the pressure is reduced, the vapor of the solvent evaporated in the first chamber can be easily diffused and discharged to the lower side of the second chamber.
또한, 제어부는, 연통한 제 1 실과 제 2 실을 감압 수단에 의해 감압시키는 동작으로부터 제 1 실과 제 2 실에 확산된 용매의 증기를 배출시키는 동작까지의 제어 동작을 반복적으로 실행시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the control unit repeatedly executes a control operation from the operation of depressurizing the first chamber and the second chamber communicated by the decompression means to the operation of discharging vapor of the solvent diffused into the first chamber and the second chamber. .
워크에 도포되는 액상체의 양 및 이것에 함유되는 용매의 양은 워크에 형성하고자 하는 막의 형상(막 두께, 면적, 밀도)에 따라 다양하다. 이것에 의하면, 제어부는 제어 동작을 반복적으로 실행시키는 것이 가능하기 때문에, 도포된 액상체의 양이나 그 용매의 양에 대응하여 제어 동작을 반복하여 확실하게 감압 건조시킬 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다. 또한, 감압 건조를 행하는 제어 동작을 반복할 경우는, 용매의 증기를 제 1 실로부터 제 2 실에 확산시킨 후에, 제 1 실을 다시 밀폐하고 나서 감압 수단에 의해 확산된 증기를 배출시키는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 다시 제 1 실을 밀폐함으로써, 액상체의 표면 부근에 잔류되는 용매의 증기압 변동을 억제하여 액상체 거동에 감압 수단의 배기가 영향을 주는 것을 저감할 수 있다.The amount of the liquid applied to the work and the amount of the solvent contained therein vary depending on the shape (film thickness, area, density) of the film to be formed on the work. According to this, since a control part can repeatedly perform a control operation, it can provide the reduced pressure drying apparatus which can reliably dry under reduced pressure repeatedly and reliably in response to the quantity of the applied liquid or the quantity of the solvent. Can be. In addition, when repeating the control operation which performs pressure reduction drying, after diffusing the vapor of a solvent from a 1st chamber to a 2nd chamber, it is preferable to close the 1st chamber again, and to discharge the diffused steam by a decompression means. Do. According to this, by sealing a 1st chamber again, the fluctuation | variation of the vapor pressure of the solvent which remains in the vicinity of the surface of a liquid body can be suppressed, and the influence of the exhaust of a pressure reduction means on liquid behavior can be reduced.
또한, 적어도 제 2 실의 감압 상태를 계측 가능한 압력계를 더 가지며, 제어부는, 연통 밸브를 구동시켜 제 1 실을 밀폐한 후에, 감압 수단을 구동시켜 압력계의 검출 압력이 소정의 조작압으로 될 때까지 비연통 상태의 제 2 실을 감압하고 나서, 연통 밸브를 구동시켜 연통부를 개방하여 제 1 실과 제 2 실을 연통시키고, 제 1 실과 제 2 실에 확산된 용매의 증기를 감압 수단에 의해 배출시키는 제어 동작을 행하도록 할 수도 있다.The pressure gauge further includes a pressure gauge capable of measuring the depressurization state of at least the second chamber, and the control unit drives the communication valve to close the first chamber, and then drives the decompression unit so that the detected pressure of the pressure gauge becomes a predetermined operating pressure. After depressurizing the second chamber in a non-communication state until then, the communication valve was driven to open the communication section to communicate the first chamber and the second chamber, and the vapor of the solvent diffused in the first chamber and the second chamber was discharged by the decompression means. The control operation may be performed.
액상체의 종류에 따라, 용매의 증기압이 높을 경우, 액상체가 도포된 워크를 챔버 내에 밀폐하여 감압을 행하면, 소정의 조작압에 도달하기 전에 상당량의 용매가 증발하게 되고, 이 감압 과정에서의 액상체 유동을 제어하는 것은 매우 곤란해진다. 이 구성에 의하면, 제어부는, 제 1 실을 밀폐한 후에, 감압 수단을 구동시켜 압력계의 검출 압력이 소정의 조작압으로 될 때까지 제 2 실을 감압한다. 그 후, 연통 밸브를 구동시켜 연통부를 개방하여 제 1 실과 제 2 실을 연통시킨다. 따라서, 대략 대기압 하에서 용매 증발이 일어나지 않는 상태로 워크가 밀폐된 제 1 실을 적어도 소정의 조작압에 도달한 제 2 실과 연통시킴으로써, 급격하게 감압 하에 둘 수 있다. 즉, 감압 과정에서 생기는 액상체 유동 등의 거동을 저감하여 신속하게 감압 건조시킬 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다.Depending on the type of liquid body, when the vapor pressure of the solvent is high, if the workpiece to which the liquid body is applied is sealed in the chamber and decompressed, a considerable amount of solvent will evaporate before reaching a predetermined operating pressure. It is very difficult to control the upper body flow. According to this structure, after sealing a 1st chamber, a control part drives a decompression means and pressure-reduces a 2nd chamber until the detection pressure of a pressure gauge becomes a predetermined operating pressure. Thereafter, the communication valve is driven to open the communication portion to communicate the first chamber and the second chamber. Therefore, the first chamber in which the work is sealed in a state where solvent evaporation does not occur at about atmospheric pressure can be brought into sudden reduction in pressure by communicating with a second chamber that has at least reached a predetermined operating pressure. In other words, it is possible to provide a reduced pressure drying apparatus capable of rapidly drying under reduced pressure by reducing the behavior of the liquid flow generated in the reduced pressure process.
또한, 상기 소정의 조작압이 액상체의 용매의 증기압보다도 높은 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다. 감압 하에서의 액상체로부터의 용매 증발은, 감압이 용매의 증기압에 상당하는 압력으로 되지 않더라도, 높은 운동 에너지를 갖는 용매 분자로부터 증발이 시작된다. 이것에 의하면, 소정의 조작압은 액상체의 용매의 증기압보다도 높은 값으로 설정되어 있기 때문에, 용매가 급격하게 증발하여 돌비(突沸)하지 않아, 돌비에 의한 액상체의 유동을 억제하면서 용매의 증발을 촉진할 수 있다.The predetermined operating pressure is set to a value higher than the vapor pressure of the solvent of the liquid body. Evaporation of the solvent from the liquid under reduced pressure begins to evaporate from solvent molecules having a high kinetic energy even if the reduced pressure does not become a pressure corresponding to the vapor pressure of the solvent. According to this, since the predetermined operating pressure is set to a value higher than the vapor pressure of the solvent of the liquid, the solvent does not evaporate rapidly and does not droop, and the solvent evaporates while suppressing the flow of the liquid by Dolby. Can promote.
또한, 상기 제 2 실의 용적이 상기 제 1 실의 용적보다도 크도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 제 2 실의 용적은 제 1 실의 용적보다도 크기 때문에, 용매의 증발에 의해 압력이 상승한 제 1 실과 제 2 실을 연통시키면, 제 1 실에 수용된 워크의 액상체로부터 증발하는 용매의 증기를 제 2 실 측에 용이 하게 확산시킬 수 있다.Moreover, it is preferable that the volume of the said 2nd chamber is set larger than the volume of the said 1st chamber. According to this, since the volume of a 2nd chamber is larger than the volume of a 1st chamber, when the 1st chamber and the 2nd chamber which pressure rose by the evaporation of a solvent communicate, the solvent evaporates from the liquid body of the workpiece accommodated in the 1st chamber. Vapor can be easily diffused to the second chamber side.
또한, 적어도 제 1 실에 외부로부터 불활성 가스를 도입 가능한 도입 밸브를 더 가지며, 제어부는, 적어도 제 1 실에 확산된 용매의 증기를 배출시킬 때에, 도입 밸브를 구동시켜 불활성 가스를 도입시키는 것을 특징으로 한다.Further, at least the first chamber further has an introduction valve capable of introducing an inert gas from the outside, and the control unit drives the introduction valve to introduce the inert gas when discharging the vapor of the solvent diffused into the at least first chamber. It is done.
이 구성에 의하면, 제어부는, 적어도 제 1 실에 확산된 용매의 증기를 배출시킬 때에, 도입 밸브를 구동시켜 불활성 가스를 도입시키기 때문에, 용매의 증기를 신속하게 배출시킬 수 있다. 또한, 제 1 실이 제 2 실과 연통하고 있을 경우에는, 제 1 실이 소정의 조작압보다도 압력이 저하되어, 워크의 표면 부근에 잔류되는 용매의 증기압이 변동되는 것을 저감할 수 있다. 즉, 용매의 증기압 분포가 보다 균일한 상태에서 감압 건조를 행할 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다.According to this structure, since a control part drives an inlet valve and introduces an inert gas, when discharging the vapor | steam of the solvent spread | diffused at least in a 1st chamber, it can discharge | emit the vapor | steam of a solvent quickly. In addition, when the first chamber is in communication with the second chamber, the pressure of the first chamber is lower than the predetermined operating pressure, and the fluctuation of the vapor pressure of the solvent remaining near the surface of the work can be reduced. That is, the pressure reduction drying apparatus which can perform pressure reduction drying in the state in which the vapor pressure distribution of a solvent is more uniform can be provided.
또한, 도입된 불활성 가스가 워크 측으로부터 연통부의 방향으로 흐를 때에 흐름을 정류하는 정류판이 제 1 실에 설치되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the rectifying plate which rectifies a flow is provided in the 1st chamber, when the introduced inert gas flows from the workpiece side to the communication part direction.
이 구성에 의하면, 워크가 수용되는 제 1 실에는 정류판이 설치되어 있기 때문에, 용매의 증기가 불활성 가스에 의해 배출될 때에, 불활성 가스의 유동 방향이 워크 측으로부터 연통부를 향하는 방향으로 정류되어 균일하게 배출시킬 수 있다.According to this configuration, since the rectifying plate is provided in the first chamber in which the work is accommodated, when the solvent vapor is discharged by the inert gas, the flow direction of the inert gas is rectified in the direction toward the communication portion from the work side and uniformly. Can be discharged.
또한, 상기 제 1 실과 상기 제 2 실의 용적비를 가변시키는 가변 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 용매의 증발량이 워크에 도포된 액상체에 따라 상이하여도, 가변 수단에 의해 제 1 실과 제 2 실의 용적비를 증발량에 대응하여 가변시킴으로써, 제 2 실 측에 용매의 증기를 확실하게 확산시킬 수 있다.Moreover, it is preferable to further provide the variable means which changes the volume ratio of a said 1st chamber and a said 2nd chamber. According to this, even if the evaporation amount of a solvent differs according to the liquid body apply | coated to a workpiece | work, the volume ratio of a 1st chamber and a 2nd chamber is changed with a variable means corresponding to an evaporation amount, and a vapor | steam of a solvent is ensured on the 2nd chamber side. Can spread.
또한, 상기 챔버는 챔버의 내부를 제 1 실과 제 2 실로 구획하는 격벽부를 갖고, 가변 수단은 격벽부를 이동시켜 제 1 실과 제 2 실의 용적비를 바꾸는 이동 수단이라고 할 수도 있다. 또한, 상기 제 2 실은 서로 연통 가능한 연통 밸브를 구비한 복수의 실을 갖고, 가변 수단은 제 2 실을 구성하는 복수의 실을 연통시키는 연통 밸브와 상기 연통 밸브를 구동시켜 서로 연통하는 실의 수를 바꾸는 제어부라고 할 수도 있다.In addition, the chamber may have a partition wall partitioning the interior of the chamber into a first chamber and a second chamber, and the variable means may be referred to as a moving means for changing the volume ratio of the first chamber and the second chamber by moving the partition wall. In addition, the second chamber has a plurality of chambers having communication valves capable of communicating with each other, and the variable means includes a communication valve for communicating a plurality of chambers constituting the second chamber and a number of threads communicating with each other by driving the communication valve. It may also be referred to as a control unit for changing.
본 발명의 실시예는 액정 표시 장치의 액정 표시 패널을 구성하는 한 쌍의 기판의 화소 전극을 덮는 배향막의 형성 공정에서 사용되는 감압 건조 장치를 예로 들어 설명한다.The embodiment of the present invention will be described by taking an example of a reduced pressure drying apparatus used in a process of forming an alignment film covering a pixel electrode of a pair of substrates constituting a liquid crystal display panel of a liquid crystal display device.
(실시예 1)(Example 1)
도 1은 실시예 1의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도이다. 상세하게는, 도 1의 (a)는 장치의 측면 측으로부터 내부를 투시한 개략도, 도 1의 (b)는 장치의 상면 측으로부터 내부를 투시한 개략도이다. 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 감압 건조 장치(10)는, 막 형성 재료로서의 배향막 형성 재료를 함유하는 액상체(L)가 도포된 워크로서의 기판(W)을 챔버(3) 내에 수용하고, 액상체(L)의 용매를 감압 하에서 증발시켜 건조시키는 장치이다.1 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 1. FIG. In detail, FIG. 1A is a schematic view showing the inside from the side of the apparatus, and FIG. 1B is a schematic view showing the inside from the upper surface of the apparatus. As shown in FIG. 1A, the pressure
챔버(3)는 도면상에서 상부 측의 제 1 실(1)과 하부 측의 제 2 실(2)을 갖고, 제 2 실(2)의 용적이 제 1 실(1)의 용적에 비하여 크도록 챔버(3) 내를 구획하는 격벽부(18)를 구비한다. 격벽부(18)의 제 1 실(1) 측에는, 기판(W)을 탑재 배치하는 탑재 배치대(11)와 이것과 소정의 거리를 두어 대향하도록 배치된 정류판 (15)이 설치되어 있다. 정류판(15)에는, 탑재 배치되는 기판(W)의 영역에 대응하는 범위에서 기체를 통과시키는 통기 구멍(15a)이 복수 형성되어 있다.The
제 1 실(1)의 상부 중앙 부근에는 접속 구멍(17)이 형성되어 있고, 제 1 실(1)에 불활성 가스인 질소(N2) 가스를 도입 가능한 배관(14)의 한쪽이 접속되어 있다. 배관(14)의 다른쪽은 도입 밸브로서의 N2 밸브(9)를 통하여 N2 가스 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다. 또한, 제 1 실(1)의 측벽면에는, 제 1 실(1) 내의 감압 상태를 계측 가능한 압력계로서의 진공계(4)가 설치되어 있다. 진공계(4)는 후술하는 제어부(20)(도 2 참조)에 전기적으로 접속되고, 검출 결과로서의 압력값을 출력한다.A
제 2 실(2)의 하부(저면(底面)) 중앙 부근에는 접속 구멍(16)이 형성되어 있고, 배관(13)의 한쪽이 접속되어 있다. 배관(13)의 다른쪽은 진공 밸브(7)를 통하여 제 2 실(2)을 감압 가능한 감압 수단으로서의 진공 펌프(6)에 접속되어 있다. 진공 펌프(6)는 예를 들어 드라이 펌프, 터보 분자 펌프를 사용하고 있다. 또한, 이들 펌프를 목표 감압 상태로 하는 조작압의 설정이 가능해지도록 조합시켜 사용할 수도 있다. 제 2 실(2)의 측벽면에는 제 2 실(2) 내의 감압 상태를 계측 가능한 압력계로서의 진공계(5)가 설치되어 있다. 진공계(5) 및 진공 펌프(6)도 마찬가지로 후술하는 제어부(20)(도 2 참조)에 전기적으로 접속되고, 제어부(20)는 진공계(5)의 출력(압력값)을 검출하여 진공 펌프(6)의 배기 속도를 제어할 수 있게 되어 있다.The
도 1의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 격벽부(18)에는 챔버(3)의 제 1 실(1)과 제 2 실(2)이 연통하는 연통부로서의 연통구(19)가 탑재 배치대(11)의 에지를 따라 4개소 설치되어 있다. 4개의 연통구(19)가 개구되어 있는 부분에는, 챔버(3)의 외벽부에 부착된 4개의 모터(12)에 회전축(8a)이 연결된 4개의 연통 밸브(8)가 각각 설치되어 있다. 연통 밸브(8)는, 모터(12)가 구동되어 회전축(8a)이 회전함으로써, 회전축(8a)에 부착된 밸브(8b)가 연통구(19)를 개폐한다. 연통 밸브(8)가 연통구(19)를 폐쇄하면, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)이 서로 밀폐된다. 4개의 모터(12)는 각각 제어부(20)(도 2 참조)에 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(20)는 4개의 모터(12)를 각각 독립 구동시켜 연통 밸브(8)의 개폐 상태를 제어한다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the
감압 건조 장치(10)는, 도어(door)(도시 생략)를 폐쇄하여 챔버(3) 내를 밀폐한 상태에서, 연통 밸브(8)를 개방하여 진공 펌프(6)를 구동시켜 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 감압하는 것이 가능하다. 또한, 연통 밸브(8)를 폐쇄하여 연통구(19)를 폐색(閉塞)하고, 진공 펌프(6)를 구동시키면, 제 2 실(2)만을 감압하는 것이 가능하다.The pressure
도 2는 감압 건조 장치의 전기적 또는 기계적 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 감압 건조 장치(10)는, CPU를 갖는 연산부(21)와 시간을 계측하는 타이머(22)와 감압 건조 프로파일 등의 감압 건조 조건의 데이터가 기억되는 기억부(23)를 구비한 제어부(20)를 갖고 있다. 제어부(20)에는 2개의 진공계(4, 5)가 전기적으로 접속되고, 제 1 실(1), 제 2 실(2) 각각의 감압 상태를 검출할 수 있게 되어 있다. 또한, 진공 펌프(6)가 전기적으로 접속되어 구동이나 배기 속도 등이 제어된다. 4개의 모터(12)가 전기적으로 접속되어 모터(12)의 구동을 제어함으로써, 연통 밸브(8)의 개폐 상태가 제어된다. 진공 밸브(7) 및 N2 밸브(9)는 모두 전자(電磁) 밸브가 사용되고 있으며, 이들도 전기적으로 제어부(20)에 접속되어 개폐가 제어된다. 또한, 키보드나 기록 매체 사이에서 데이터를 수수(授受) 가능한 기록 매체의 드라이브 장치 등을 갖는 입력부(24)와 표시부(25)가 전기적으로 접속되어 있다. 입력부(24)로부터는 감압 건조 프로파일 등의 감압 건조 조건을 입력하여 기억부(23)에 기억시킬 수 있다. 표시부(25)는 입력된 각종 데이터의 표시나 진공계(4, 5)가 검출한 제 1 실(1)과 제 2 실(2)의 압력값 및 감압 건조 장치(10)의 가동(稼動) 상태 예를 들어 장치의 ON-OFF, 각종 밸브의 개폐, 타이머가 계측한 감압 건조 스텝에 대응하는 경과 시간 등을 표시할 수 있다. 연산부(21)는 기억부(23)에 기억된 감압 건조 프로파일 등에 포함되는 데이터와 진공계(4, 5)의 출력(압력값)에 의거하여 용매의 증발량 등을 연산할 수 있다. 또한, 감압 건조 프로파일 등에 포함되는 제어 동작으로서의 감압 건조 동작의 설정된 횟수를 판독하여 감압 건조 동작을 실행시킬 수 있다.2 is a block diagram showing the electrical or mechanical configuration of the vacuum drying apparatus. As shown in FIG. 2, the reduced
다음으로, 감압 건조 프로파일에 의거하여 감압 건조 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다. 도 3은 감압 건조 장치의 감압 건조 프로파일을 나타낸 그래프이다. 상세하게는, 도 3의 (a)는 증발량 제어형, 도 3의 (b)는 형상 제어형, 도 3의 (c)는 급속 건조형 감압 건조 프로파일을 나타낸 그래프이다. 또한, 종축(縱軸)의 압력 P의 값은 대수값이다.Next, the operation of the
각 감압 건조 프로파일의 설명을 행하기 전에, 배향막 형성 재료를 함유하는 액상체(L)에 대해서 설명하여 둔다. 액정 표시 장치의 액정 표시 패널은 화소를 갖는 한 쌍의 기판과, 한 쌍의 기판에 의해 사이에 삽입된 전기 광학 재료로서의 액정을 갖고 있다. 액정을 구성하는 액정 분자는 분자의 방향에 따라 전기적인 모멘트(moment)를 갖고 있다. 소위 전계 효과형 액정 표시 패널에서는, 대향하는 화소 사이에 전계가 부여되지 않았을 때의 액정 분자의 배열 방향을 전계 방향을 향하게 함으로써, 액정 표시 패널에 입사되는 광(편광(偏光))을 제어하여 표시를 행할 수 있다.Before demonstrating each vacuum drying profile, the liquid L containing an oriented film formation material is demonstrated. The liquid crystal display panel of a liquid crystal display device has a pair of board | substrates which have a pixel, and the liquid crystal as an electro-optic material interposed between a pair of board | substrates. The liquid crystal molecules constituting the liquid crystal have an electric moment along the direction of the molecules. In the so-called field effect type liquid crystal display panel, the light incident on the liquid crystal display panel (polarization) is controlled and displayed by directing the arrangement direction of the liquid crystal molecules when the electric field is not applied between opposing pixels. Can be done.
이 경우, 액정 측에 면한 기판 표면에 예를 들어 폴리이미드 등의 유기 박막으로 이루어지는 배향막을 형성한다. 그리고, 배향막 표면을 일정 방향으로 러빙(rubbing)함(문지름)으로써 막 표면에 미세한 요철(凹凸)을 형성하여, 전계가 부여되지 않았을 때에, 액정 분자가 이 요철을 따라 일정 방향으로 배열되도록 제어한다. 본 실시예에서는, 배향막 형성 재료로서의 폴리이미드 수지가 용매에 용해된 액상체(L)를 사용하고 있다. 용매는 복수의 유기 용제가 소정의 비율로 혼합된 것이며, 예를 들어 γ-부티로락톤, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등이 사용되고 있다. 따라서, 액상체(L)는 다원계 액상체이며, 유기 용제의 종류에 따라 비점(沸點)이나 증기압 등의 물성(物性)이 상이하다. γ-부티로락톤의 비점은 204℃, 증기압(20℃)은 200㎩이다. 또한, 에틸렌글리콜모노부틸에테르의 비점은 170℃, 증기압(20℃)은 80㎩이다.In this case, the alignment film which consists of organic thin films, such as polyimide, is formed in the surface of the board | substrate facing the liquid crystal side. Then, by rubbing (rubbing) the surface of the alignment film in a predetermined direction, fine irregularities are formed on the surface of the film, and when the electric field is not applied, the liquid crystal molecules are controlled to be aligned in a predetermined direction along the irregularities. . In the present Example, the liquid L in which the polyimide resin as an oriented film formation material melt | dissolved in the solvent is used. The solvent is obtained by mixing a plurality of organic solvents in a predetermined ratio, and for example, γ-butyrolactone, ethylene glycol monobutyl ether, and the like are used. Therefore, the liquid L is a multi-component liquid, and the physical properties such as boiling point and vapor pressure differ depending on the type of the organic solvent. The boiling point of gamma -butyrolactone is 204 占 폚 and the vapor pressure (20 占 폚) is 200 kPa. Moreover, the boiling point of ethylene glycol monobutyl ether is 170 degreeC and vapor pressure (20 degreeC) is 80 kPa.
이러한 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 감압 하에서 용매를 증발시켜 건조시 켜 배향막을 형성할 경우, 건조 후의 배향막 표면이 평탄하지 않아 막 두께가 상이하면, 한 쌍의 기판에 의해 사이에 삽입되는 액정층의 두께 소위 갭(gap)이 불균일해져 색 불균일이나 배향 불균일이 생긴다. 또한, 폴리이미드 수지 자체는 절연 재료이며, 기판 표면에 전기적인 용량 성분이 형성되기 때문에, 막 두께가 상이하면 용량 성분이 변화되고, 액정층에 인가되는 구동 전압이 변동되어 크로스토크 등의 표시 불균일로 된다. 따라서, 건조 후의 배향막 표면이 평탄하고, 또한 대략 일정한 막 두께로 되도록 건조시키는 것이 바람직하다. 따라서, 용질과 용매 성분의 종류, 각 성분의 배합 비율 등에 따라 상술한 액상체(L)의 레올로지 특성이 변화되기 때문에, 이것에 대응한 감압 건조 프로파일이 필요하게 된다. 또한, 상이한 조건의 감압 건조 프로파일에 대응 가능한 감압 건조 장치가 요구된다. 이하, 감압 건조 프로파일에 따른 감압 건조 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.When the substrate W coated with the liquid L is dried by evaporation of a solvent under reduced pressure to form an alignment film, when the surface of the alignment film after drying is not flat and the film thickness is different, a pair of substrates are used. The so-called gap of the thickness of the liquid crystal layer inserted into the film is nonuniform, resulting in color unevenness or orientation unevenness. In addition, since the polyimide resin itself is an insulating material and an electric capacitance component is formed on the surface of the substrate, when the film thickness is different, the capacitance component is changed, and the driving voltage applied to the liquid crystal layer is fluctuated, resulting in uneven display such as crosstalk. It becomes Therefore, it is preferable to dry so that the surface of the oriented film after drying may be flat and become a substantially constant film thickness. Therefore, since the rheological properties of the liquid L described above change according to the type of solute and solvent component, the blending ratio of each component, and the like, a reduced pressure drying profile corresponding to this is required. There is also a need for a pressure reduction drying apparatus that can cope with reduced pressure drying profiles of different conditions. Hereinafter, the operation of the
(증발량 제어형 감압 건조 프로파일)(Evaporation control type vacuum drying profile)
도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 증발량 제어형 감압 건조 프로파일에서는 제 1 실(1)의 탑재 배치대(11)에 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 탑재 배치하고, 도어를 폐쇄하여 챔버(3) 내에 수용한다. 제어부(20)는 우선 N2 밸브(9)가 폐쇄되어 있는 것을 확인하여, 폐쇄되어 있으면 모터(12)를 구동시켜 4개의 연통 밸브(8)를 개방하고, 연통구(19)에 의해 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시킨 상태로 한다.As shown in Fig. 3A, in the evaporation control type pressure-sensitive drying profile, the substrate W on which the liquid body L is coated is placed on the mounting table 11 of the
다음으로, 진공 밸브(7)를 개방하여 진공 펌프(6)를 구동시켜 감압을 개시한다(시각 t0). 제 1 실(1)의 압력 P1과 제 2 실(2)의 압력 P2가 소정의 조작압 Ps에 도달한 시각 t1에 모터(12)를 구동시켜 4개의 연통 밸브(8)를 폐쇄한다. 이것에 의해, 연통구(19)가 폐쇄되어 기판(W)이 수용된 제 1 실(1)이 밀폐된다. 또한, 제어부(20)는 제 2 실(2)이 조작압 Ps보다도 낮은 목표압까지 감압되었을 때 진공 밸브(7)를 폐쇄한다. 밀폐된 제 1 실(1)의 압력 P1은, 액상체(L)의 용매 증발이 진행됨으로써, 그래프의 쇄선으로 나타낸 바와 같이 조작압 Ps로부터 상승하여 간다. 압력 P1의 값을 진공계(4)에 의해 계측하면, 조작압 Ps와의 압력차 ΔP가 구해진다. 압력차 ΔP는 용매의 증발량(도면 중의 사선부)에 의존하기 때문에, 온도가 일정한 조건 하에서 증발한 용매 증기를 이상(理想) 기체로 가정하면, 기체의 상태방정식(PV=nRT)에 적용시켜 증발량(분자량)을 구할 수 있다. 기판(W)에 도포된 액상체의 양 및 용매의 함유율은 기지(旣知)이기 때문에, 도포한 액상체를 건조시키기 위해 필요한 용매의 증발량은 계산에 의해 구해진다. 따라서, 적어도 1회의 감압 건조 동작에 의해, 밀폐된 제 1 실(1) 내에서 액상체(L)로부터 어느 정도의 용매를 증발시킬 것인지 미리 소정량의 용매 증발량에 상당하는 ΔP를 설정하여 두면, 증발량을 제어하여 감압 건조시키는 것이 가능해진다. 또한, 이 경우의 용매의 소정량은 액상체(L)에 함유되는 용매의 전량(全量)을 감압 횟수로 나눈 일정량으로 했지만, 감압 건조의 반복 스텝에서 적절히 변경할 수도 있다.Next, the
이 증발량을 구하는 산출 방법을 미리 프로그램으로서 입력부(24)로부터 입력하여 기억부(23)에 기억시킨다. 연산부(21)는 기억부(23)에 기억된 프로그램을 실행하여, 압력 P1의 추이(推移)와 연동(連動)하여 용매의 증발량을 표시부(25)에 표시한다.A calculation method for obtaining this amount of evaporation is input in advance from the
다음으로, 압력 P1(또는 압력차 ΔP)이 소정값에 도달했을 때, 즉, 일정량의 용매가 밀폐된 제 1 실(1)에서 증발한 증기압이 소정값에 도달한 시각 t2에, 제어부(20)는 모터(12)를 구동시켜 연통 밸브(8)를 개방한다. 또한, 거의 동시에 N2 밸브(9)를 개방하여 N2 가스를 제 1 실(1)에 도입시킨다. 도입된 N2 가스는 정류판(15)에 형성된 통기 구멍(15a)을 통과하여 기판(W)의 상부로부터 연통구(19)를 향하여 흘러 간다. 따라서, 액상체(L)로부터 증발한 용매의 증기는 N2 가스의 기류를 따라 제 2 실(2) 측을 향한다. 또한, 거의 동시에 제어부(20)는 진공 밸브(7)를 개방하여 진공 펌프(6)를 구동시켜 배기를 행한다. 이 때, N2 가스의 유량에 대응하여 진공 펌프(6)의 배기 속도를 저하시키도록 제어한다. 제 1 실(1)과 제 2 실(2)이 연통한 상태에서, N2 가스가 도입됨으로써, 제 1 실(1) 및 제 2 실(2)의 감압 상태가 해제되어 챔버(3) 내의 압력이 상승하여 소정의 압력(Ps+ΔP)보다도 높아지기 때문에, 액상체(L)의 용매 증발이 억제된다.Next, when the pressure P 1 (or the pressure difference ΔP) reaches a predetermined value, that is, at time t 2 when the vapor pressure evaporated in the
또한, 용매의 증기를 배출시키는 방법으로서 불활성 가스로서의 N2 가스를 도입시키지 않을 수도 있다. 본 실시예의 챔버(3)에 있어서, 제 2 실(2)의 용적은 제 1 실(1)의 용적보다도 크도록 설정되어 있다. 밀폐된 제 1 실(1) 내에서는 액상체(L)로부터 용매가 증발하여 압력 P1이 제 2 실(2)의 압력 P2보다도 높아지기 때 문에, 연통 밸브(8)를 개방하여 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시켰을 때에 압력 P1이 조작압 Ps보다도 낮아지지 않는 한, 용적이 크고 압력이 작은 제 2 실(2) 측에 증발한 용매의 증기를 확산시켜 배출시킬 수 있다. 더 나아가서는, 제 2 실(2) 측에 용매의 증기가 확산되어 압력 P1=압력 P2로 되었을 때, 제 1 실(1)을 밀폐하고 나서 배기하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 진공 펌프(6)에 의한 배기의 영향을 작게 하여, 액상체(L)의 용매 증발을 억제하고, 증기압이 균일한 상태를 유지할 수 있다.In addition, N 2 gas as an inert gas may not be introduced as a method of discharging the vapor of the solvent. In the
다음으로, 챔버(3) 내의 압력이 상승하여 대략 대기압으로 된 시각 t3에, 제어부(20)는 N2 밸브(9)를 폐쇄한다. 그리고, 다시 진공 펌프(6)의 배기 속도를 상승시켜, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)이 연통한 챔버(3) 내를 소정의 조작압 Ps로 되도록 감압한다. 이후는 상술한 동작과 동일하며, 조작압 Ps에 도달한 시각 t4에 연통 밸브(8)를 폐쇄하여 제 1 실(1)을 밀폐하고, 압력 P1이 소정의 압력(Ps+ΔP)에 도달한 시각 t5에 N2 가스를 도입시켜 증발한 용매의 증기를 배출시키는 감압 건조 동작을 행한다. 따라서, 제어부(20)는, 시각 t0 내지 시각 t3 사이의 감압 건조 동작을 1사이클로 하여, 액상체(L)의 용매 증발이 종료될 때까지 반복적으로 행한다. 용매의 증발이 진행되면, 밀폐된 제 1 실(1)의 압력 P1이 소정의 압력(Ps+ΔP)에 도달할 때까지의 시간이 길어진다. 따라서, 건조의 종료 시기를 확인하는 것이 가능하 다.Next, at the time t 3 when the pressure in the
또한, 밀폐된 제 1 실(1)의 압력 P1이 소정의 압력(Ps+ΔP)에 도달할 때까지의 시간이 길어진다는 것은, 용매의 증발 속도가 저하되는 것을 생각할 수 있으며, 보다 확실하게 용매를 증발시키기 위해, 반복적으로 행하는 감압 건조 동작의 과정에서 조작압 Ps의 값을 변경할 수도 있다. 예를 들어 반복적으로 행하는 감압 건조 동작에서, 전회(前回)보다도 또는 단계적으로 조작압 Ps를 저하시킨 상태에서 제 1 실(1)을 밀폐하면, 용매의 증발 속도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 대략 일정한 속도로 하거나, 또는 증발 속도를 빠르게 하여 증발을 촉진하는 것이 가능해진다. 또는, 전회보다도 또는 단계적으로 조작압 Ps를 상승시킨 상태에서 제 1 실(1)을 밀폐하면, 앞의 감압 건조 동작에서의 증발 속도에 비하여 나중의 증발 속도를 저하시킬 수 있다. 즉, 증발 속도를 제어하여 증발을 촉진하는 것이 가능해진다. 따라서, 예를 들어 연산부(21)가 산출한 용매의 적산(積算) 증발량 N이 용매량 M의 90% 이상 95% 미만이면, 조기에 95% 이상으로 되도록 조작압 Ps를 전회보다도 저하시켜 감압을 행하도록 감압 건조 프로파일을 설정 변경할 수도 있다.Further, the longer the time until the pressure P 1 of the sealed first chamber 1 reaches the predetermined pressure Ps + ΔP can be considered that the evaporation rate of the solvent is lowered. In order to evaporate the solvent, the value of the operating pressure Ps may be changed in the course of a repeated drying operation under reduced pressure. For example, in the pressure-reducing drying operation performed repeatedly, when the
또한, 감압 건조 동작에서의 ΔP 값의 설정 방법은 다음과 같다. 연산부(21)는 ΔP의 값으로부터 증발한 용매의 분자량을 산출하는 것이 가능하다. 증발한 용매의 분자량을 계산하면, 액상체(L)에 잔류되는 용매의 분자량을 산출할 수 있고, 이것에 의해 액상체(L)의 용질과 용매의 비가 감압 건조에 의해 어떻게 변화되는지를 해석할 수 있다. 상술한 액상체(L)의 레올로지 특성은 용질과 용매의 비 에 따라서도 변화된다. 따라서, 건조 과정에서의 액상체(L)의 형상 변화를 최대한 억제하여 건조시키기 위해, ΔP의 값을 바꾸어 감압 건조시키는 시험을 미리 실시하고, 시험 건조 후의 막(이 경우는 배향막) 형상을 관찰하면, 단면(斷面) 형상이 평탄하며 면내의 막 두께 불균일이 적어지는 ΔP의 소정 값을 감압 건조 동작의 사이클에 따라 설정하는 것이 가능해진다.In addition, the setting method of (DELTA) P value in a vacuum drying operation is as follows. The calculating
다음으로, 소정의 조작압 Ps에 대해서 설명한다. 용매의 성분이 단일한 경우일지라도, 감압 하에서의 액상체(L)는 감압값이 용매의 증기압(20도)에 도달하지 않아도 용매의 증발이 시작된다. 특히 본 실시예와 같이 다원계 액상체(L)이면, 용매의 증발이 시작되는 감압값은 유기 용제의 종류나 혼합 비율에 따라 상이한 것이 예견된다. 다원계 액상체(L)에 있어서, 증발이 시작되는 감압값이나 증발량의 변화를 조사하는 방법으로서는, 예를 들어 액상체(L)의 질량을 측정 가능한 계량 장치(예를 들어 전자저울 등)를 챔버(3)에 설치하여 적량(適量)의 액상체(L)를 계량한다. 그리고, 진공 펌프(6)를 구동시켜 챔버(3) 내를 대략 일정한 속도로 감압하여 가면, 진공계(5)가 검출한 압력 P와 계량 장치가 검출한 액상체(L)의 질량의 관계를 해명할 수 있다. 압력 P가 용매의 증기압 근방에서는 용매가 급격하게 증발하여 돌비하는 경우가 있다. 돌비하면, 액상체(L)의 형상이 크게 흐트러져 건조 후의 단면 형상이 평탄한 막을 얻을 수 없다. 또한, 돌비는 액상체(L)가 도포된 기판(W) 표면의 불특정한 장소에서 발생하기 때문에, 면내의 막 두께도 상이해진다. 이러한 결점을 회피하기 위해, 본 실시예에서는, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 소정의 감압 상태로 하는 조작압 Ps의 설정은 용매의 증기압보다도 높은 값으로서, 용매의 증발이 시작되는 값보다도 약간 낮은 값으로 되어 있다.Next, the predetermined operating pressure Ps will be described. Even when the components of the solvent are single, the liquid L under reduced pressure begins to evaporate the solvent even if the reduced pressure does not reach the vapor pressure of the solvent (20 degrees). In particular, in the case of the multi-liquid liquid L as in the present embodiment, it is expected that the reduced pressure value at which evaporation of the solvent starts varies depending on the type and mixing ratio of the organic solvent. In the multi-liquid liquid L, as a method of investigating a change in the depressurization value or the amount of evaporation at which evaporation starts, for example, a measuring device (for example, an electronic balance) capable of measuring the mass of the liquid L is used. It installs in the
이상과 같이 감압 건조 장치(10)는, 상기 조작압 Ps에 대하여 소정의 압력(Ps+ΔP)으로 된 시각 t2에 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시켜, 용매의 증기를 배출시키는 감압 건조 동작을 반복하기 때문에, 압력차 ΔP에 대응하는 증기량, 증발 속도를 제어하여 액상체(L)의 감압 건조를 행하는 것이 가능하다.As described above, the reduced
(형상 제어형 감압 건조 프로파일)(Shape controlled pressure reduction drying profile)
도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 형상 제어형 감압 건조 프로파일에서는 제 1 실(1)의 탑재 배치대(11)에 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 탑재 배치하고, 도어를 폐쇄하여 챔버(3) 내에 대략 밀폐 상태로 수용한다. 제어부(20)는 상술한 프로파일과 동일하게 N2 밸브(9)가 폐쇄되어 있는지 확인하여, 폐쇄되어 있으면 모터(12)를 구동시켜 4개의 연통 밸브(8)를 개방하고, 연통구(19)에 의해 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시킨 상태로 한다.As shown in FIG.3 (b), in the shape-control type pressure reduction drying profile, the board | substrate W by which the liquid body L was apply | coated was mounted in the mounting
다음으로, 진공 밸브(7)를 개방하여 진공 펌프(6)를 구동시켜 감압을 개시한다(시각 t0). 제 1 실(1)의 압력 P1과 제 2 실(2)의 압력 P2가 소정의 조작압 Ps에 도달한 시각 t1에 모터(12)를 구동시켜 4개의 연통 밸브(8)를 폐쇄한다. 이것에 의해, 연통구(19)가 폐쇄되어 기판(W)이 수용된 제 1 실(1)이 밀폐된다. 또한, 제어부(20)는 제 2 실(2)이 조작압 Ps보다도 낮은 목표압까지 감압되었을 때 진공 밸브(7)를 폐쇄한다. 이 경우의 소정의 조작압 Ps의 설정은, 액상체(L)로부터 대부분의 용매가 증발하여 막 형상에 영향을 주는 점도의 직전까지 액상체(L)가 점도가 증가하는 값으로 설정되어 있다.Next, the
그리고, 밀폐된 제 1 실(1)의 압력 P1이 소정의 압력에 도달하는 시각 t2까지 방치한다. 이 경우, 소정의 압력은 밀폐된 제 1 실(1)의 용매의 포화 증기압 Psa에 조작압 Ps를 더한 압력으로 설정되어 있다. 용제의 포화 증기압 Psa는 제 1 실(1)의 부피가 기지이기 때문에 계산에 의해 구할 수 있다. 이것에 의해, 액상체(L)는 포화 증기압에 도달할 때까지 증기의 확산에 의해서만 건조가 진행되기 때문에, 상당히 느린 건조 상황이 주어진다. 또한, 밀폐된 제 1 실(1) 내에 용매의 증기가 서서히 충만하여 포화 상태로 되고, 기판(W) 면내의 증기압 분포가 균형을 유지하여 소위 평형 상태로 된다. 따라서, 액상체(L)의 점도가 증가하여 형상이 대략 고정되고, 면내의 균일성이 양호한 상태로 할 수 있다. 이 경우, 압력 P1은 엄격하게 조작압 Ps+포화 증기압 Psa의 값으로 되지 않을 수도 있다. 대략 포화 증기압이면 평형 상태에 있다고 판단된다. 또한, ΔP와 포화 증기압 Psa를 비교할 수도 있다.Then, the pressure P 1 of the sealed first chamber 1 is left to time t 2 when the predetermined pressure reaches the predetermined pressure. In this case, the predetermined pressure is set to the pressure obtained by adding the operating pressure Ps to the saturated vapor pressure Psa of the solvent of the sealed
다음으로, 제어부(20)는 모터(12)를 구동시켜 연통 밸브(8)를 개방한다. 또한, 거의 동시에 N2 밸브(9)를 개방하여 N2 가스를 제 1 실(1)에 도입시킨다. N2 가스의 도입에 의해, 용매의 증기(증발량은 도면 중의 사선부에 상당)를 배출시킨다. 그리고, N2 가스의 유량에 대응하고, 또한 단숨에 액상체(L)에 잔류되는 용매를 추출하도록 진공 펌프(6)의 배기 속도를 더 빠르게 하여 적극(積極) 배기를 행한다. 액상체(L)는 대략 형상이 고정화되어 있기 때문에, 이러한 적극 배기를 행 하여도 형상에 영향을 미치지 않고 감압 건조시키는 것이 가능하다.Next, the
적극 배기를 시각 t3까지 계속한 후에, 진공 펌프(6)를 정지시키고 외기(外氣)를 도입시켜 챔버(3) 내를 대략 대기압으로 되돌려 감압 건조 동작을 종료(시각 t4)시킨다. 1회의 감압 건조 동작에 의해 감압 건조가 종료되는 것이 바람직하지만, 기판(W)에 도포되는 액상체(L)의 양은 도포되는 면적에 따라서도 좌우된다. 따라서, 보다 확실하게 감압 건조시키기 위해, 시각 t0 내지 시각 t4까지의 동작을 1사이클로 하는 감압 건조 동작을 반복적으로 행할 수도 있다.After the positive evacuation is continued to time t 3 , the
(급속 건조형 감압 건조 프로파일)(Quick drying pressure reduction drying profile)
도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 급속 건조형 감압 건조 프로파일에서는 제 1 실(1)의 탑재 배치대(11)에 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 탑재 배치하고, 도어를 폐쇄하여 챔버(3) 내에 대략 밀폐 상태로 수용한다. 제어부(20)는 우선 N2 밸브(9)가 폐쇄되어 있는지 확인하여, 폐쇄되어 있으면 모터(12)를 구동시켜 4개의 연통 밸브(8)를 폐쇄하고, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)이 연통하지 않는 상태로 한다.As shown in FIG.3 (c), in the quick-drying pressure reduction drying profile, the board | substrate W by which the liquid body L was apply | coated was mounted in the mounting
다음으로, 진공 밸브(7)를 개방하여 진공 펌프(6)를 구동시켜 감압을 개시한다(시각 t0). 제 2 실(2)의 압력 P2가 소정의 조작압 Ps에 도달한 시각 t1에 모터(12)를 구동시켜 4개의 연통 밸브(8)를 개방한다. 이것에 의해, 밀폐되어 있던 제 1 실(1)이 감압 하에 있는 제 2 실(2)과 연통한다. 제 1 실(1)의 압력 P1은 대략 대기압의 상태로부터 제 2 실(2)의 압력 P2를 향하여 급속하게 감압된다. 그 동안 에 진공 펌프(6)는 계속하여 구동되고, 액상체(L)로부터 증발하는 용매의 증기(증기량은 도면 중의 사선부에 상당)를 배출시킨다. 이 경우의 소정의 조작압 Ps는 액상체(L)의 용매의 증기압보다도 높은 압력으로 되도록 설정되어 있다. 따라서, 급격한 감압에 의한 돌비가 일어나기 어려운 값으로 설정되어 있다.Next, the
이러한 급속 건조형 감압 건조 프로파일은, 다른 감압 건조 프로파일을 적용시키는 액상체(L)의 경우에 비하여 용매의 증기압이 비교적 높고, 조작압 Ps에 도달할 때까지의 감압 과정에서 상당한 용매가 증발하게 되는 경우에 사용된다. 제 1 실(1) 중의 액상체(L)는 단숨에 소정의 조작압 Ps로 저하된 감압 하에 놓이기 때문에, 용매를 신속하게 증발시켜 액상체(L)의 형상이 안정화되는 용질과 용매의 비로 함으로써, 단숨에 형상을 고정화시키는 것이 가능하다.This rapid drying pressure-sensitive drying profile is a relatively high vapor pressure of the solvent compared to the case of the liquid (L) to which the other pressure-drying profile is applied, the considerable solvent is evaporated during the depressurization process until reaching the operating pressure Ps Is used in the case. Since the liquid L in the
이와 같이 감압 건조 장치(10)는 도 3의 (a)에 나타낸 용매의 증기량 또는 증발 속도를 제어하여 액상체(L)의 건조를 실행시키는 증기량 제어형, 도 3의 (b)에 나타낸 액상체(L)의 형상을 안정화시키고 나서 건조시키는 형상 제어형, 도 3의 (c)에 나타낸 급속 건조형의 각 감압 건조 프로파일에 대응하는 것이 가능하다. 또한, 이들 감압 건조 프로파일을 조합시킨 감압 건조를 행하는 것도 가능하다.As described above, the reduced
상기 실시예 1의 효과는 다음과 같다.The effect of Example 1 is as follows.
(1) 감압 건조 장치(10)는, 감압 건조시키는 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 수용하는 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 갖는 챔버(3)와, 적어도 제 2 실(2)을 감압 가능한 진공 펌프(6)와, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시키는 연통구(19)를 개폐하는 연통 밸브(8)를 구비한다. 또한, 진공 펌프(6)의 구동과 연통 밸브(8)의 개 폐를 제어하는 제어부(20)를 구비한다. 따라서, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시켜 진공 펌프(6)를 구동시켜 소정의 조작압 Ps로 되도록 감압하고, 연통 밸브(8)를 폐쇄하여 제 1 실(1)을 밀폐하여 제 1 실(1)의 압력 P1이 소정의 압력으로 될 때까지 액상체(L)로부터 용매를 증발시킨 후에, 연통 밸브(8)를 개방하여 증기를 배출시켜 건조시키는 증기량 제어형 감압 건조 프로파일을 실행시킬 수 있다. 이것에 의하면, 감압 수단에 의해 계속하여 배기가 실행되는 감압 하에서 액상체(L)의 감압 건조를 행하는 경우에 비하여, 진공 펌프(6)의 배기에 의한 기류의 영향을 저감하는 동시에, 증발하는 용매의 증기량이나 증발 속도를 제어하여 감압 건조를 행할 수 있다. 또한, 밀폐된 제 1 실(1)의 압력 P1이 조작압 Ps+포화 증기압 Psa로 될 때까지 액상체(L)로부터 용매를 증발시킨 후에, 연통 밸브(8)를 개방하여 증기를 배출시켜 건조시키는 형상 제어형 감압 건조 프로파일을 실행시킬 수 있다. 이것에 의하면, 액상체(L)의 점도가 증가하여 형상 변화가 일어나기 어려워지는 조작압 Ps에 도달하고 나서 포화 증기압으로 될 때까지 서서히 용매를 증발시킬 수 있다. 그리고, 액상체(L)의 형상이 고정화되고 나서, 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시켜 적극 배기하여 잔류되는 용매를 증발시켜 건조시킬 수 있다. 또한, 연통 밸브(8)를 폐쇄하여 제 1 실(1)을 밀폐한 상태에서, 제 2 실(2)을 진공 펌프(6)에 의해 소정의 조작압 Ps까지 감압하고, 연통 밸브(8)를 개방하여 제 1 실(1)과 제 2 실(2)을 연통시켜 단숨에 액상체(L)를 감압 건조시키는 급속 건조형 감압 건조 프로파일을 실행시킬 수 있다. 즉, 액상체(L)의 용질이나 용매의 종류, 또는 배합 상태 등에 따라 변화되는 레올로지 특성에 알맞은 각종 감압 건조 프로파일에 대응 가능한 범용성을 갖는 감압 건조 장치(10)를 제공할 수 있다.(1) The
(2) 감압 건조 장치(10)에 있어서, 조작압 Ps는 용매의 증기압보다도 높은 값으로 설정되어 있기 때문에, 증발 속도가 현저하게 빠르거나, 또는 급격하게 증발하여 돌비하는 현상을 저감하여, 액상체(L)의 형상에 영향을 미치지 않도록 감압 건조시킬 수 있다.(2) In the reduced-
(3) 감압 건조 장치(10)에 있어서, 제어부(20)는 제어 동작으로서의 감압 건조 동작을 반복적으로 실행시킬 수 있기 때문에, 액상체(L)의 도포량에 따라 감압 건조 동작을 반복하여 보다 확실하게 감압 건조시킬 수 있다.(3) In the reduced
(4) 감압 건조 장치(10)에 있어서, 제 2 실(2)의 용적은 제 1 실(1)의 용적보다도 크도록 설정되어 있기 때문에, 용매의 증발에 의해 압력이 상승한 제 1 실(1) 내의 증기를, 제 2 실(2)과 연통시킴으로써, 제 2 실(2) 측에 확산시켜 진공 펌프(6)에 의해 배출시킬 수 있다.(4) In the
(5) 감압 건조 장치(10)는 제 1 실(1)에 외부로부터 불활성 가스로서의 N2 가스를 도입 가능한 도입 밸브로서의 N2 밸브(9)를 갖고, 제어부(20)는, 제 1 실(1)의 용매의 증기를 배출시킬 때에, N2 밸브(9)를 구동시켜 N2 가스를 도입시킨다. 따라서, 신속하게 증기를 배출시킬 수 있는 동시에, N2 가스를 도입시킴으로써, 액상체(L)에 잔류되는 용매가 증발하는 것을 억제하고, 기판(W) 표면의 증기압 분포를 보다 균일한 상태로 유지할 수 있다. 즉, 감압 건조 후의 면내의 막 두께 불균 일을 보다 적게 할 수 있다. 또한, 밀폐된 제 1 실(1)에서 일정량의 용매가 증발한 증기압을 ΔP로 하면, 용매의 증기의 배출 시에 N2 가스가 도입되어 용매의 증발이 억제되기 때문에, ΔP에 상당하는 용매의 증발량을 관리하여 감압 건조시킬 수 있다.(5) The pressure
(6) 감압 건조 장치(10)에 있어서, 제 1 실(1)에는, 기판(W)을 탑재 배치하는 탑재 배치대(11)와 N2 가스가 유입되는 접속 구멍(17) 사이에 탑재 배치대(11)와 대향하도록 복수의 통기 구멍(15a)을 갖는 정류판(15)이 설치되어 있다. 따라서, 유입된 N2 가스는 정류판(15)에서 정류되고, 기판(W)에 도포된 액상체(L)로부터 증발하는 용매의 증기를 연통구(19)를 향하는 일정 방향의 기류를 따라 배출시킬 수 있다. 따라서, 증기의 배기 불균일에 의한 건조 후의 막 두께 불균일을 저감할 수 있다. 또한, 제 1 실(1)은 제 2 실(2)의 상방(上方)에 설치되고, 격벽부(18)의 제 1 실(1) 측에 탑재 배치대(11)가 배열 설치되어 있다. 따라서, 제 1 실(1)의 상방으로부터 N2 가스를 도입시키면 기판(W)을 하방으로 누르도록 기류가 흐른다. 따라서, N2 가스의 도입에 의해 기판(W)이 부상(浮上)되는 결점이 저감된다.(6) mounted between in the reduced
(실시예 2)(Example 2)
도 4는 실시예 2의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도이다. 상세하게는, 도 4의 (a)는 장치의 측면 측으로부터 내부를 투시한 개략도, 도 4의 (b)는 장치의 상면 측으로부터 내부를 투시한 개략도이다.4 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 2. FIG. In detail, FIG. 4A is a schematic view showing the inside from the side of the apparatus, and FIG. 4B is a schematic view showing the inside from the upper surface of the apparatus.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 감압 건조 장치(30)는, 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 수용하는 제 1 실(31)과 제 1 실(31)을 둘러싸도록 설치된 제 2 실(32)을 갖는 챔버(33)와, 제 2 실(32)을 감압 가능한 상태로 설치된 진공 펌프(36)를 구비한다.As shown in FIG. 4A, the pressure
제 1 실(31)은 챔버(33)의 내부 저면(底面)에 박스 형상으로 설치된 격벽부(48)에 의해 챔버(33) 내에 구획되어 있다. 제 1 실(31)의 저면에는 기판(W)이 탑재 배치되는 탑재 배치대(41)가 설치되어 있다. 또한, 기판(W)의 크기에 대략 대응하도록 개구된 연통부로서의 연통구(49)가 탑재 배치대(41)와 대향하는 격벽부(48)의 상면부에 설치되며, 제 1 실(31)을 둘러싸는 제 2 실(32)과 연통하고 있다. 그리고, 복수(7개)의 연통 밸브(38)가 연통구(49)를 개폐 가능한 상태로 병렬되어 부착되어 있다. 연통구(49)와 탑재 배치대(41) 사이에는, 탑재 배치대(41)와 소정의 거리를 두어 대향하도록 연통구(49)의 가장자리부로부터 탑재 배치대(41) 측에 세워 설치한 지주(支柱)(45a)에 의해 지지된 정류판(45)이 설치되어 있다. 정류판(45)에는, 기체를 통과시키는 통기 구멍(45b)이 탑재 배치대(41)에 탑재 배치되는 기판(W)의 영역에 대응하는 범위에서 복수 설치되어 있다. 박스 형상 격벽부(48)의 측벽면에는 접속 구멍(47)이 형성되고, 제 1 실(31)에 불활성 가스인 질소(N2) 가스를 도입 가능한 배관(44)의 한쪽이 접속되어 있다. 배관(44)의 다른쪽은 도입 밸브로서의 N2 밸브(39)를 통하여 N2 가스 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다. 또한, 제 1 실(31)의 다른쪽 측벽면에는 제 1 실(31) 내의 감압 상태를 계측 가능한 압력계로서의 진공계(34)가 설치되어 있다.The
제 2 실(32)의 측벽면에는 접속 구멍(46)이 형성되어 있으며, 배관(43)의 한쪽이 접속되어 있다. 배관(43)의 다른쪽은 진공 밸브(37)를 통하여 진공 펌프(36)에 접속되어 있다. 또한, 제 2 실(32)의 다른쪽 측벽면에는 제 2 실(32) 내의 감압 상태를 계측 가능한 압력계로서의 진공계(35)가 설치되어 있다.The
도 4의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 7개의 연통 밸브(38)는, 회전축(38a)에 부착된 밸브(38b)가 서로 대략 수평한 위치에서 회전함으로써, 연통구(49)를 폐쇄하여 제 1 실(31)을 밀폐 상태로 한다. 각 회전축(38a)은 챔버(33)의 외벽부에 설치된 모터(42)에 각각 부착되어 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the seven
실시예 2의 감압 건조 장치(30)는 실시예 1의 감압 건조 장치(10)의 기본적인 구성과 동일한 구성을 갖고 있다. 따라서, 제 2 실(32)의 용적은 밀폐된 제 1 실(31)의 용적보다도 크도록 설정되어 있다. 다만, 액상체(L)로부터 증발하는 용매의 증기를 배출시킬 때에는, 기판(W)의 측방(側方)으로부터 N2 가스를 도입시킨다. 그리고, 증기를 포함한 N2 가스가 정류판(45)의 통기 구멍(45b)을 통과함으로써 정류되고, 개방된 7개의 연통 밸브(38) 사이를 통과하여 제 2 실(32)에 유입되어, 접속 구멍(46)을 통하여 진공 펌프(36)에 의해 배출되는 구조로 되어 있는 점이 상이하다. 즉, 액상체(L)로부터 증발한 용매의 증기를 기판(W)의 상방을 향하여 배출시킬 수 있는 구조로 되어 있다.The pressure
따라서, 감압 건조 장치(30)의 전기적 또는 기계적 구성은 도 2의 블록도에 나타낸 실시예 1의 감압 건조 장치(10)와 동일하며, 대응하는 각 구성요소의 부호만이 상이한 것이다. 이 때문에, 감압 건조 장치(30)는 도 3의 (a) 내지 (c)에 나타낸 각 감압 건조 프로파일에 대응한 감압 건조 동작을 행하는 것이 가능하다.Therefore, the electrical or mechanical configuration of the
상기 실시예 2의 효과는 상기 실시예 1의 효과 (1) 내지 (5)와 동일한 효과를 갖는 동시에, 이하의 효과를 갖는다.The effect of the said Example 2 has the same effect as the effect (1)-(5) of the said Example 1, and has the following effects.
(1) 상기 실시예 2의 감압 건조 장치(30)에 있어서, 제 1 실(31)과 제 2 실(32)을 연결하는 연통구(49)는 액상체(L)가 도포된 기판(W)이 탑재 배치되는 탑재 배치대(41)와 간격을 두어 대향하도록 격벽부(48)의 상면부에 설치되어 있다. 따라서, 액상체(L)가 도포된 영역의 대략 전면(全面)으로부터 증발하는 용매의 증기를 원활하게 제 2 실(32) 측에 확산시켜 배출시킬 수 있는 감압 건조 장치(30)를 제공할 수 있다.(1) In the
(실시예 3)(Example 3)
도 5는 실시예 3의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도이다. 상세하게는, 장치의 측면 측으로부터 내부를 투시했을 때의 구조를 나타낸 개략도이다.5 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 3. FIG. In detail, it is schematic which showed the structure at the time of seeing the inside from the side surface of an apparatus.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 감압 건조 장치(50)는, 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 수용하는 제 1 실(51)과 제 2 실(52)을 갖는 챔버(53)와, 제 2 실(52)을 감압 가능한 상태로 설치된 진공 펌프(56)와, 챔버(53) 내를 제 1 실(51)과 제 2 실(52)로 구획하는 동시에 챔버(53)의 내벽을 따라 이동 가능한 격벽부(68)를 구비한다. 또한, 제 1 실(51)의 감압 상태를 계측하는 진공계(54)와, 제 2 실(52)의 감압 상태를 계측하는 진공계(55)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the
제 1 실(51)의 내부 저면에는 기판(W)을 탑재 배치하는 탑재 배치대(61)가 설치되어 있다. 또한, 제 1 실(51)의 측벽부에는 접속 구멍(67)이 형성되어 있고, 제 1 실(51)에 불활성 가스인 질소(N2) 가스를 도입 가능한 배관(64)의 한쪽이 접속되어 있다. 배관(64)의 다른쪽은 도입 밸브로서의 N2 밸브(59)를 통하여 N2 가스 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다.On the inner bottom face of the
제 2 실(52)의 측벽부에는 접속 구멍(66)이 형성되어 있으며, 배관(63)의 한쪽이 접속되어 있다. 배관(63)의 다른쪽은 진공 밸브(57)를 통하여 진공 펌프(56)에 접속되어 있다.The
챔버(53)의 내벽부에는 대략 중앙 부근에 상하 한 쌍의 레일(60)이 설치되어 있다. 각각의 레일(60)에는 슬라이드부(62)를 갖고, 상하 한 쌍의 슬라이드부(62) 사이에 격벽부(68)가 지지되어 있다. 하측의 슬라이드부(62)는 하측 레일(60)과 평행한 볼나사(65a)와 결합되어 있고, 볼나사(65a)는 챔버(53)의 외벽에 부착된 모터(65)에 의해 회전한다. 이것에 의해, 모터(65)를 구동시켜 볼나사(65a)를 회전시키면, 이것에 결합되는 슬라이드부(62)를 이동시킬 수 있다. 즉, 한 쌍의 슬라이드부(62)에 의해 지지된 격벽부(68)를 이동시킬 수 있다. 이 경우, 제 1 실(51)을 격벽부(68)에 의해 밀폐할 수 있도록 한 쌍의 슬라이드부(62)는 기밀성을 가질 필요가 있다. 기밀성을 부여하는 방법으로서는, 예를 들어 기체 투과성을 갖지 않는 수지 등으로 이루어지는 막을 제 1 실(51)의 내벽부와 슬라이드부(62)에 밀착시켜, 슬라이드부(62)의 이동에 대응하여 신축(伸縮)할 수 있게 설치하는 방법을 들 수 있다.The inner wall of the
격벽부(68)의 대략 중앙부에는 연통 밸브로서의 컨덕턴스 밸브(58)가 설치되어 있다. 컨덕턴스 밸브(58)로서는, 예를 들어 가부시키가이샤후지테크놀로지(FUJI Technology Inc.) 제조의 「멀티포지션 버터플라이 밸브 MBV-MP 시리즈」의 컨덕턴스 가변 밸브를 사용한다. 이 컨덕턴스 가변 밸브는 밸브 내의 연통부(69)에 버터플라이 밸브가 설치되어 있다. 버터플라이 밸브는 서보모터에 의해 구동되어 연통부(69)를 개폐하는 동시에, 개방도를 자유롭게 가변시킬 수 있다.A
실시예 3의 감압 건조 장치(50)는 실시예 1의 감압 건조 장치(10)의 기본적인 구성과 동일한 구성을 갖고 있다. 다만, 제 1 실(51)의 용적은, 격벽부(68)를 이동시키면, 가변시키는 것이 가능하다. 이 경우, 제 2 실(52)의 용적이 제 1 실(51)의 용적보다도 커지는 범위에서 가변할 수 있게 되어 있다.The pressure
도 6은 실시예 3의 감압 건조 장치의 전기적 또는 기계적 구성을 나타낸 블록도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 감압 건조 장치(50)는, CPU를 갖는 연산부(71)와 시간을 계측하는 타이머(72)와 감압 건조 프로파일 등의 감압 건조 조건의 데이터가 기억되는 기억부(73)를 구비한 제어부(70)를 갖고 있다. 제어부(70)에는 2개의 진공계(54, 55)가 전기적으로 접속되어, 제 1 실(51), 제 2 실(52) 각각의 감압 상태를 압력값으로서 검출할 수 있게 되어 있다. 또한, 진공 펌프(56), 컨덕턴스 밸브(58)가 전기적으로 접속되어 각각의 구동이 제어된다. 진공 밸브(57) 및 N2 밸브(59)는 모두 전자 밸브가 사용되고 있으며, 이들도 전기적으로 제어부(70)에 접속되어 개폐가 제어된다. 또한, 이동 수단으로서의 모터(65)가 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(70)는 모터(65)를 구동시켜 격벽부(68)를 이동시킬 수 있다. 또한, 키보드(또는 기록 매체와의 사이에서 데이터를 수수 가능한 기록 매체의 드라이브 장치 등)를 갖는 입력부(74)와 표시부(75)가 전기적으로 접속되어 있다. 입력부(74)로부터는 감압 건조 프로파일 등의 감압 건조 조건을 입력하여 기억부(73)에 기억시킬 수 있다. 표시부(75)는 입력된 각종 데이터의 표시나 진공계(54, 55)가 검출한 제 1 실(51)과 제 2 실(52)의 압력값 및 감압 건조 장치(50)의 가동 상태를 표시할 수 있다. 연산부(71)는, 기억부(73)에 기억된 감압 건조 프로파일 등에 포함되는 데이터와 진공계(54, 55)가 검출하는 압력값에 의거하여 용매의 증발량 등을 연산할 수 있다. 또한, 감압 건조 프로파일 등에 포함되는 제어 동작으로서의 감압 건조 동작의 설정된 횟수를 판독하여 감압 건조 동작을 실행시킬 수 있다.6 is a block diagram showing the electrical or mechanical configuration of the vacuum drying apparatus of the third embodiment. As shown in FIG. 6, the reduced
이와 같이 감압 건조 장치(50)의 전기적 또는 기계적 구성은 도 2의 블록도에 나타낸 실시예 1의 감압 건조 장치(10)의 구성요소에 모터(65)를 부가하고, 연통 밸브(8)를 구동시키는 모터(12)를 컨덕턴스 밸브(58)로 치환한 것이다. 이 때문에, 감압 건조 장치(50)는 도 3의 (a) 내지 (c)에 나타낸 각 감압 건조 프로파일에 대응한 감압 건조 동작을 행하는 것이 가능하다. 특히 도 3의 (b)의 형상 제어형 감압 건조 프로파일에 있어서, 제어부(70)는 컨덕턴스 밸브(58)를 개방하여 제 1 실(51)과 제 2 실(52)을 연통시킨 상태에서 진공 밸브(57)를 개방하고, 진공 펌프(56)를 구동시켜 챔버(53) 내의 압력을 소정의 조작압 Ps로 한다. 이어서, 컨덕 턴스 밸브(58)를 폐쇄하여 제 1 실(51)을 밀폐한다(시각 t1). 밀폐된 제 1 실(51)의 압력 P1이 조작압 Ps+포화 증기압 Psa로 되는 시각 t2까지 방치한다. 포화 상태에서의 용매 증발량은 증기압과 제 1 실(51)의 용적에 의해 결정된다. 따라서, 도포된 액상체(L)의 양에 따라, 미리 격벽부(68)를 이동시켜 제 1 실(51)의 용적을 조정하는 것이 가능해진다. 또는, 일단 포화 상태로 되었을 때에 격벽부(68)를 제 1 실(51)의 용적이 크도록 이동시켜, 다시 액상체(L)에 잔류되는 용매를 인출하도록 조정하는 것이 가능해진다.Thus, the electrical or mechanical configuration of the pressure
상기 실시예 3의 효과는 상기 실시예 1의 효과 (1) 내지 (5)와 동일한 효과를 갖는 동시에, 이하의 효과를 갖는다.The effect of the said Example 3 has the same effect as the effect (1)-(5) of the said Example 1, and has the following effects.
(1) 상기 실시예 3의 감압 건조 장치(50)에 있어서, 챔버(53) 내를 제 1 실(51)과 제 2 실(52)로 구획하는 격벽부(68)는 이동 수단으로서의 모터(65)를 구비하고 있기 때문에, 기밀성을 유지한 채 제 1 실(51)의 용적을 가변시킬 수 있다. 즉, 도포된 액상체(L)의 양에 따라 제 1 실(51)의 용적을 조정함으로써, 특히 형상 제어형 감압 건조 프로파일에 있어서, 밀폐된 제 1 실(51)을 용매의 대부분이 증발한 보다 적절한 포화 상태로 할 수 있는 감압 건조 장치(50)를 제공할 수 있다.(1) In the
(실시예 4)(Example 4)
도 7은 실시예 4의 감압 건조 장치의 구조를 나타낸 개략도이다. 상세하게는, 장치의 측면 측으로부터 내부를 투시했을 때의 구조를 나타낸 개략도이다.7 is a schematic view showing the structure of a vacuum drying apparatus of Example 4. FIG. In detail, it is schematic which showed the structure at the time of seeing the inside from the side surface of an apparatus.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 감압 건조 장치(80)는, 액상체(L)가 도포된 기판(W)을 수용하는 제 1 실(81)과 복수(3개)의 실(82a, 82b, 82c)을 갖는 제 2 실(82)로 이루어지는 챔버(83)와, 제 2 실(82)의 각 실(82a, 82b, 82c)을 감압 가능한 상태로 설치된 진공 펌프(86)와, 챔버(83) 내를 제 1 실(81)과 복수의 실(82a, 82b, 82c)로 구획하는 3개의 격벽부(98a, 98b, 98c)를 구비한다. 또한, 제 1 실(81)의 감압 상태를 계측하는 진공계(84)와, 각 실(82a, 82b, 82c)의 감압 상태를 계측하는 3개의 진공계(85a, 85b, 85c)를 구비한다.As shown in FIG. 7, the pressure
제 1 실(81)의 내부 저면에는 기판(W)을 탑재 배치하는 탑재 배치대(91)가 설치되어 있다. 또한, 제 1 실(81)의 측벽부에는 접속 구멍(97)이 형성되어 있고, 제 1 실(81)에 불활성 가스인 질소(N2) 가스를 도입 가능한 배관(94)의 한쪽이 접속되어 있다. 배관(94)의 다른쪽은 도입 밸브로서의 N2 밸브(89)를 통하여 N2 가스 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다.On the inner bottom surface of the
제 2 실(82)의 각 실(82a, 82b, 82c)의 저면부에는 각각 접속 구멍(96a, 96b, 96c)이 형성되어 있고, 배관(93)이 3개로 분기(分岐)된 부분이 접속되어 있다. 배관(93)의 다른쪽은 분기된 부분에 설치된 각 진공 밸브(87a, 87b, 87c)를 통하여 진공 펌프(86)에 접속되어 있다.
각 격벽부(98a, 98b, 98c)의 대략 중앙부에는, 실시예 3과 동일한 컨덕턴스를 가변 가능한 연통 밸브로서의 컨덕턴스 밸브(88a, 88b, 88c)가 각각 설치되어 있다. 각 컨덕턴스 밸브(88a, 88b, 88c)를 모두 개방하면, 각 연통부(99a, 99b, 99c)를 모두 연통시킨 상태로 하여 제 1 실(81)과 제 2 실(82)을 연통시키는 것이 가능하다. 또한, 컨덕턴스 밸브(88b, 88c) 중 어느 하나를 폐쇄하면, 제 1 실(81)과 연통하는 제 2 실(82)의 용적을 바꾸는 것이 가능하다. 이 경우, 컨덕턴스 밸브(88a)와 컨덕턴스 밸브(88c)를 폐쇄하고 컨덕턴스 밸브(88b)를 개방한 상태에서는, 제 2 실(82)의 용적은 제 1 실(81)의 용적에 비하여 크도록 설정되어 있다.
도 8은 실시예 4의 감압 건조 장치의 전기적 또는 기계적 구성을 나타낸 블록도이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 감압 건조 장치(80)는, CPU를 갖는 연산부(101)와 시간을 계측하는 타이머(102)와 감압 건조 프로파일 등의 감압 건조 조건의 데이터가 기억되는 기억부(103)를 구비한 제어부(100)를 갖고 있다. 제어부(100)에는 4개의 진공계(84, 85a, 85b, 85c)가 전기적으로 접속되어, 제 1 실(81), 제 2 실(82)의 각 실(82a, 82b, 82c)의 각각의 감압 상태를 압력값으로서 검출할 수 있게 되어 있다. 또한, 진공 펌프(86)가 전기적으로 접속되어 구동이 제어된다. 3개의 컨덕턴스 밸브(88a, 88b, 88c)가 전기적으로 접속되고, 이것을 구동시켜 제 1 실(81)에 연통하는 복수의 실(82a, 82b, 82c)의 수가 제어된다. 3개의 진공 밸브(87a, 87b, 87c) 및 N2 밸브(89)는 모두 전자 밸브가 사용되고 있으며, 이들도 전기적으로 제어부(100)에 접속되어 개폐가 제어된다. 또한, 키보드(또는 기록 매체와의 사이에서 데이터를 수수 가능한 기록 매체의 드라이브 장치 등)를 갖는 입력부(104)와 표시부(105)가 전기적으로 접속되어 있다. 입력부(104)로부터는 감압 건조 프로파일 등의 감압 건조 조건을 입력하여 기억부(103)에 기억시킬 수 있다. 표시부(105)는, 입력된 각종 데이터의 표시나 각 진공계(84, 85a, 85b, 85c) 가 검출한 제 1 실(81)과 각 실(82a, 82b, 82c)의 압력값 및 감압 건조 장치(80)의 가동 상태를 표시할 수 있다. 연산부(101)는, 기억부(103)에 기억된 감압 건조 프로파일 등에 포함되는 데이터와 각 진공계(84, 85a, 85b, 85c)가 검출하는 압력값에 의거하여 용매의 증발량 등을 연산할 수 있다. 또한, 감압 건조 프로파일 등에 포함되는 제어 동작으로서의 감압 건조 동작의 설정된 횟수를 판독하여 감압 건조 동작을 실행시킬 수 있다.8 is a block diagram showing the electrical or mechanical configuration of the vacuum drying apparatus of the fourth embodiment. As shown in FIG. 8, the reduced
이와 같이 감압 건조 장치(80)의 전기적 또는 기계적 구성은 도 2의 블록도에 나타낸 실시예 1의 감압 건조 장치(10)의 구성요소에 증가한 진공계나 진공 밸브를 부가하고, 연통 밸브(8)를 구동시키는 모터(12)를 각 컨덕턴스 밸브(88a, 88b, 88c)로 치환한 것이다. 이 때문에, 감압 건조 장치(80)는 도 3의 (a) 내지 (c)에 나타낸 각 감압 건조 프로파일에 대응한 감압 건조 동작을 행하는 것이 가능하다. 특히 도 3의 (a)의 증기량 제어형 감압 건조 프로파일에 있어서, 제어부(100)는 컨덕턴스 밸브(88a, 88b)를 개방하여 제 1 실(81)과 2개의 실(82a, 82b)을 연통시킨 상태에서 진공 밸브(87a, 87b)를 개방하고, 진공 펌프(86)를 구동시켜 소정의 조작압 Ps로 되도록 감압한다. 적어도 제 1 실(81)이 조작압 Ps에 도달한 시각 t1에 컨덕턴스 밸브(88a)를 폐쇄하여 제 1 실(81)을 밀폐한다. 제 1 실(81) 내의 액상체(L)의 용매가 증발하여 압력 P1이 상승하고, 소정의 압력차 ΔP가 생긴 시각 t2에서 N2 밸브(89)를 개방하여 N2 가스를 제 1 실(81)에 도입시키는 동시에, 컨덕턴스 밸브(88a)를 개방하여 제 1 실(81)과 각 실(82a, 82b)을 연통시킨다. 이것 에 의해, 용매의 증기를 포함한 N2 가스는 각 실(82a, 82b)에 확산되는 동시에 진공 펌프(86)에 의해 배출된다. 이후, N2 가스가 도입됨으로써 제 1 실(81)과 각 실(82a, 82b)의 압력이 상승하여 개시 시의 압력에 근접하는 시각 t3까지의 감압 건조 동작을 반복한다. 상술한 바와 같이, 감압 건조 동작을 반복함으로써, 액상체(L)로부터의 용매 증발 속도가 저하된다. 즉, 단위시간당 증발량이 저하되는 것을 생각할 수 있다. 본 실시예의 감압 건조 장치(80)를 사용하면, 감압 건조 동작의 반복 과정에서, 용매의 증발량 감소에 대응하여, 제 2 실(82) 측의 용적이 작아지도록 예를 들어 제어부(100)이 진공 밸브(87b)와 컨덕턴스 밸브(88b)를 폐쇄하면, 진공 펌프(86)의 배기 속도를 일정하게 하여도, 증발한 용매의 증기를 보다 신속하게 배출시키는 것이 가능하다. 또한, 감압 건조 동작이 1회 종료된 후에, 다시 소정의 조작압 Ps로 하는 감압 과정에 필요한 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 보다 효율적으로 액상체(L)의 감압 건조를 행하는 것이 가능해진다.Thus, the electrical or mechanical configuration of the
상기 실시예 4의 효과는 상기 실시예 1의 효과 (1) 내지 (5)의 효과를 갖는 동시에, 이하의 효과를 갖는다.The effect of the said Example 4 has the effect of the effect (1)-(5) of the said Example 1, and has the following effects.
(1) 상기 실시예 4의 감압 건조 장치(80)에 있어서, 제 2 실(82)은 복수(3개)의 실(82a, 82b, 82c)을 갖는 동시에, 복수의 실(82a, 82b, 82c)은 각각 컨덕턴스 밸브(88a, 88b, 88c)를 갖는 격벽부(98a, 98b, 98c)에 의해 구획되어 있다. 따라서, 컨덕턴스 밸브(88a, 88b, 88c)를 개폐하면, 용매가 증발하고 있는 제 1 실(81)과 연통시키는 제 2 실(82)의 용적을 바꿀 수 있다. 즉, 특히 증기량 제어형 감압 건조 프로파일에 있어서, 제 1 실(81) 내의 증발량에 따라 제 2 실(82)의 용적을 바꿈으로써, 진공 펌프(86)의 배기 속도가 일정한 경우, 증발한 용매의 증기를 보다 신속하게 배출시킬 수 있다. 또한, 감압 건조 동작이 1회 종료된 후에, 다시 소정의 조작압 Ps로 하는 감압 과정에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 이 때문에, 보다 효율적으로 액상체(L)의 감압 건조를 행하는 것이 가능한 감압 건조 장치(80)를 제공할 수 있다.(1) In the
상기 각 실시예 이외의 변형예는 다음과 같다.Modifications other than the above embodiments are as follows.
(변형예 1) 상기 실시예 1의 감압 건조 장치(10) 및 상기 실시예 2의 감압 건조 장치(30)에 있어서, 제 1 실과 제 2 실의 구조는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 2개의 챔버를 구비하여, 한쪽을 제 1 실로 하고 다른쪽을 제 2 실로 한다. 그리고, 2개의 챔버를 연결하는 연통부와 연통부를 개폐 가능한 개폐 수단을 설치한다. 이것에 의해, 도 3의 (a) 내지 (c)에 나타낸 각 감압 건조 프로파일에 대응 가능한 감압 건조 장치를 제공할 수 있다.(Modification 1) In the
(변형예 2) 상기 실시예 1의 감압 건조 장치(10) 및 상기 실시예 2의 감압 건조 장치(30)에 있어서, 제 1 실에 설치된 정류판을 반드시 필요로 하지는 않는다. 연통 밸브(8, 38)는 버터플라이 형상의 밸브(8b, 38b)를 갖고 있으며, 모터(12, 42)를 구동시켜 회전축(8a, 38a)을 소정의 각도로 회전시키면, 밸브(8b, 38b)에 의해 정류 기능을 부여하는 것이 가능하다.(Modification 2) In the
(변형예 3) 상기 실시예 1의 감압 건조 장치(10) 및 상기 실시예 2의 감압 건조 장치(30)에 있어서, 연통구(19, 49) 및 이것을 개폐하는 연통 밸브(8, 38)의 구조는 이것에 한정되지 않는다. 실시예 3 및 4와 동일하게 컨덕턴스 밸브를 사용할 수도 있다. 이것에 의하면, 제 1 실(1, 31)의 배기 및 증기 배출 속도를 컨덕턴스 밸브에 의해 가변시킬 수 있다. 즉, 제 1 실(1, 31) 내에 수용된 기판(W)에 있어서, 액상체(L)로부터 용매가 증발하는 속도를 억제하는 것이 가능해진다.(Modification 3) In the
(변형예 4) 상기 실시예 3의 감압 건조 장치(50)에 있어서, 격벽부(68)를 이동시키는 이동 수단은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 모터(65) 대신에 에어 실린더 등의 액추에이터를 사용하여 격벽부(68)를 이동시킬 수도 있다. 또한, 챔버(53)를 1개의 대략 밀폐된 실린더 구조로 하고, 격벽부(68)를 피스톤으로 하여 피스톤에 연접(連接)하는 커넥팅 로드(connecting rod)를 구동시키면, 제 1 실(51) 및 제 2 실(52)의 용적을 가변시킬 수 있다.(Modification 4) In the
(변형예 5) 상기 실시예 1 내지 4의 각 감압 건조 장치(10, 30, 50, 80)에 있어서, 제 1 실(1, 31, 51, 81)의 구조는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 기판(W)을 탑재 배치하는 탑재 배치대(11, 41, 61, 91)에 히터 등의 가열 수단을 설치할 수도 있다. 이것에 의하면, 감압 건조 과정에서, 가열 수단에 의해 기판(W)을 균일하게 가열하여 용매의 증발을 촉진함으로써, 액상체(L)의 형상을 보다 신속하게 고정화시키는 것이 가능해진다.(Modification 5) The structures of the
(변형예 6) 상기 실시예 1 내지 4의 각 감압 건조 장치(10, 30, 50, 80)에 있어서, 감압 건조되는 피(被)건조물은 액상체(L)가 도포된 기판(W)에 한정되지 않는다. 예를 들어 반도체 웨이퍼나 안경 렌즈 등의 외형 형상이 둥근 물건 등을 지그(jig) 등에 의해 지지하여 수용할 수도 있다.(Modification 6) In each of the pressure
(변형예 7) 상기 실시예 1 내지 4의 각 감압 건조 장치(10, 30, 50, 80)를 사용하여 감압 건조시키는 워크로서의 기판(W)은, 배향막 형성 재료를 함유하는 액상체(L)가 도포된 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 컬러 필터용 색요소 재료, 유기 EL 등의 발광 재료, 회로 형성용 도전 재료, 전자 방출 소자 형성 재료 등의 기능막 형성 재료를 함유하는 각종 액상체가 도포된 기판(W)의 감압 건조에도 적용할 수 있다.(Modification 7) The substrate W as a work to be dried under reduced pressure using each of the
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 건조 과정에서, 액상체의 종류에 따라, 도포된 액상체의 용매 증발 속도를 최적화할 수 있어, 용매의 증기압 분포가 대략 균일한 상태에서 감압 건조를 행할 수 있는 감압 건조 장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the drying process, the solvent evaporation rate of the applied liquid can be optimized according to the type of liquid, so that the drying can be performed under reduced pressure while the vapor pressure distribution of the solvent is approximately uniform. A reduced pressure drying apparatus can be provided.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060071283A KR100769638B1 (en) | 2005-08-01 | 2006-07-28 | Reduced-pressure drying apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2005-00222528 | 2005-08-01 | ||
KR1020060071283A KR100769638B1 (en) | 2005-08-01 | 2006-07-28 | Reduced-pressure drying apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070015862A KR20070015862A (en) | 2007-02-06 |
KR100769638B1 true KR100769638B1 (en) | 2007-10-23 |
Family
ID=41636967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060071283A KR100769638B1 (en) | 2005-08-01 | 2006-07-28 | Reduced-pressure drying apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100769638B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101020675B1 (en) | 2008-11-18 | 2011-03-09 | 세메스 주식회사 | Apparatus for drying a photoresist layer on a substrate |
KR20160088961A (en) * | 2013-11-25 | 2016-07-27 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Pattern forming method and heating apparatus |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101452834B1 (en) * | 2008-12-29 | 2014-10-21 | 주식회사 케이씨텍 | Atomic layer deposition apparatus |
KR101994874B1 (en) * | 2013-03-14 | 2019-07-01 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Drying apparatus and drying method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63222433A (en) | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | Freeze vacuum drying method |
-
2006
- 2006-07-28 KR KR1020060071283A patent/KR100769638B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63222433A (en) | 1987-03-11 | 1988-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | Freeze vacuum drying method |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101020675B1 (en) | 2008-11-18 | 2011-03-09 | 세메스 주식회사 | Apparatus for drying a photoresist layer on a substrate |
KR20160088961A (en) * | 2013-11-25 | 2016-07-27 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Pattern forming method and heating apparatus |
KR102066301B1 (en) | 2013-11-25 | 2020-01-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Pattern forming method and heating apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070015862A (en) | 2007-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4145905B2 (en) | Vacuum dryer | |
JP4301219B2 (en) | Vacuum drying method, functional film manufacturing method and electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, liquid crystal display device, organic EL display device, and electronic apparatus | |
KR100769638B1 (en) | Reduced-pressure drying apparatus | |
US8985175B2 (en) | Room temperature bonding machine and room temperature bonding method | |
JP6391362B2 (en) | Vacuum drying apparatus, substrate processing apparatus, and vacuum drying method | |
CN103107119B (en) | Substrate cooling system, substrate board treatment, electrostatic chuck and substrate cooling method | |
JP5322254B2 (en) | Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and storage medium | |
TWI761687B (en) | Reduced pressure drying apparatus, substrate processing apparatus, and reduced pressure drying method | |
CN109161853B (en) | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method | |
US7017637B2 (en) | Thin film forming apparatus and thin film forming method | |
CN102193345A (en) | Decompression drying method and decompression drying device | |
JP4731760B2 (en) | Vacuum processing apparatus and vacuum processing method | |
TWI461646B (en) | Device and method for reduced-pressure drying | |
CN110310904B (en) | Reduced pressure drying device, substrate processing device, and reduced pressure drying method | |
TW201710634A (en) | Decompression drying device and decompression drying method capable of providing a stable decompression drying process for simultaneously performing decompression and heating in a short period of time | |
KR100816707B1 (en) | Reduced-pressure drying method, method of manufacturing functional film, method of manufacturing electro-optic device, electro-optic device, liquid crystal display device, organic el display device, and electronic apparatus | |
JP2004169975A (en) | Vacuum drying treatment device and board treatment method | |
JPH0252428A (en) | Treatment apparatus | |
JP2023006342A (en) | Vacuum dryer, and vacuum drying method | |
JP2012248579A (en) | Vacuum dryer, substrate drying method using the same and substrate manufactured using the substrate drying method | |
KR20050095923A (en) | Chamber for dry etching including baffle | |
KR20210158182A (en) | Substrate drying device | |
JP2023124794A (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and method for producing article | |
CN117358548A (en) | Decompression drying device | |
KR20230028151A (en) | Reduced pressure drying apparatus, reduced pressure drying method, and computer program stored in computer-readable storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120924 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130924 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140923 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150917 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160921 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |