WO2012176670A1 - 昇華物除去装置 - Google Patents

Abstract

　メンテナンス作業を低減することができる昇華物除去装置を提供する。基板１２を処理する処理装置１０から排出される排気ガス５１に含まれる昇華物を除去する昇華物除去装置１００であり、排気ガス５１に含まれる昇華物を冷却する冷却溶媒３２を貯留する冷却容器３０と、処理装置１０から排出される排気ガス５１を冷却容器３０に供給する供給管２０とを備える。冷却容器３０には、供給管２０が接続されて、排気ガス５１が供給される供給部３１ａと、供給部３１ａよりも上方に配置され、冷却溶媒３２によって冷却されて昇華物が除去された気体を排出する排出部３１ｂが設けられている。

Description

昇華物除去装置

　本発明は、昇華物除去装置に関する。特に、基板の処理装置から排出される排ガス中の昇華物を除去する昇華物除去装置に関する。
　なお、本出願は２０１１年６月２０日に出願された日本国特許出願２０１１－１３６４３５号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。

　例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー処理では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）の表面に塗布されたレジスト液に含まれる溶剤を蒸発させるための加熱処理（プリベーキング）などの加熱処理が行われる。また、パターンの露光後にウェハ上のレジスト膜の化学反応を促進させるための加熱処理(ポストエクスポージャーベーキング）、パターンの現像後に、ウェハ上のレジスト膜を硬化させて耐薬品性を向上させるための加熱処理（ポストベーキング）などの加熱処理も行われる。

　これらの加熱処理が行われる加熱処理装置内では、加熱時に例えばレジスト膜等から昇華物が発生している。昇華物は、加熱処理装置内の雰囲気とともに、加熱処理装置に接続された配管を通って、例えばエジェクタ等の廃棄手段へ排出される。しかしながら、排気管内の温度は加熱処理装置内の温度よりも低いため、昇華物は排気管または廃棄手段に付着することが多い。このように付着した昇華物は、排気流量を低下させてしまうという弊害がある。

　そこで、従来より、排気管に昇華物除去装置を設けて、昇華物を捕集することが提案されている。昇華物除去装置の内部には、例えばメッシュ状の捕集部材が設置されている。そして、加熱処理装置内の雰囲気が排気ガスとして排気管から排出されて、昇華物を含んだ排気ガスは昇華物除去装置を通過し、捕集部材によって昇華物が除去される。

　しかしながら、捕集された昇華物は捕集部材上に付着して、捕集部材が目詰まりを起こすため、頻繁に昇華物除去装置をメンテナンスする必要があった。そして、この昇華物除去装置のメンテナンス時には加熱処理装置を使用することができないため、加熱処理装置の稼働率を悪化させていた。

　このような中、昇華物除去装置のメンテナンス頻度を減少させ、基板の処理装置の稼働率を向上させることができる昇華物除去装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１に開示されている昇華物除去装置２０００を図１０に示す。

　昇華物除去装置２０００は、密閉型の容器２１０を有しており、容器２１０の天板部２１０ｄには、排ガス流入管２１２と洗浄液供給管２１４が接続されている。容器２１０の側面下部２１０ｃには、洗浄液排出管２１６と排ガス流出管２１８が接続されている。容器２１０の内部には、球形状のフィルタ２２０が設けられている。フィルタ２２０は、排ガスを通過させて、昇華物を付着させることができる。昇華物が付着したフィルタ２２０は、回転して容器２１０内に貯留された洗浄液で洗浄させる。

　この昇華物除去装置２０００によれば、フィルタ２２０は気体を通過させるものの、固体を通過させないので、排ガス流入管２１２から流入した排ガス中の昇華物をフィルタ２２０の付着部２２２によって除去することができる。また、排ガスが容器２１０内を流れる間、フィルタ２２０の回転によって、昇華物が付着したフィルタ２２０は容器２１０に貯留された洗浄液に浸漬されるので、昇華物をフィルタ２２０の付着部２２２から洗浄液中に除去することができる。そして、洗浄されたフィルタ２２０は上方に回転し、再び排ガス中の昇華物を付着させて除去することができる。

　また昇華物が除去された洗浄液は洗浄液排出管２１６から排出されるので、洗浄液中の昇華物がフィルタ２２０に再付着することがない。このように排ガス中の昇華物をフィルタ２２０によって捕集しながら、捕集した昇華物を洗浄液によって洗い流すことができるので、昇華物がフィルタ２２０の表面に蓄積することがない。したがって、フィルタ２２０が目詰まりを起こすことなく、フィルタ２２０のメンテナンス頻度を減少させることができる。それに伴って、プリベーキング装置（加熱ユニット）２５０の稼働率を向上させることができる。

特開２００３－３４７１９８号公報

　特許文献１に開示された装置の場合、加熱ユニット２５０の排気先に、回転式フィルタ２２０を備えた昇華物除去装置２０００を設置している。そして、回転式フィルタ２２０の下部は、洗浄液に浸水しており、フィルタ２２０に付着させた昇華物を洗浄液にて洗浄することができる。しかしながら、昇華物除去装置２０００の場合、駆動部が多いため、構造が複雑であり、また、フィルタ２２０の回転軸に昇華物が付着した際にメンテナンスが困難である。さらには、容器２１０の内壁にも、昇華物が付着する可能性が高く、その清掃を含めたメンテナンスが必要である。

　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、メンテナンス作業を低減することができる昇華物除去装置を提供することにある。

　本発明に係る昇華物除去装置は、基板を処理する処理装置から排出される排気ガスに含まれる昇華物を除去する装置であり、排気ガスに含まれる昇華物を冷却する冷却溶媒を貯留する冷却容器と、前記処理装置から排出される前記排気ガスを前記冷却容器に供給する供給管とを備える。前記冷却容器には、前記供給管が接続されて、前記排気ガスが供給される供給部と、前記供給部よりも上方に配置され、前記冷却溶媒によって冷却されて昇華物が除去された気体を排出する排出部が設けられている。

　ある好適な実施形態において、前記供給管には、前記昇華物を含む前記排気ガスを加熱するヒータが配置されている。

　ある好適な実施形態において、前記供給管は、断熱材によって覆われている。

　ある好適な実施形態において、前記冷却容器の内部には、前記供給部から供給された前記排気ガスの気泡を細かくする網が配置されている。

　ある好適な実施形態において、前記冷却容器には、前記冷却溶媒を供給する溶媒供給バルブが設けられている。

　ある好適な実施形態において、前記冷却容器には、前記冷却溶媒を排液する排液バルブが設けられている。

　ある好適な実施形態において、前記冷却容器の前記供給部は、逆流防止弁が設けられている。

　ある好適な実施形態では、さらに、前記冷却容器に加えて、第２冷却容器を備えており、前記第２冷却容器は、前記冷却溶媒を貯留しており、前記冷却容器の前記排出部は、連結配管を介して、前記第２冷却容器の供給部に連結されている。

　ある好適な実施形態において、前記冷却容器と前記第２冷却容器とは、前記第２冷却容器内の前記冷却溶媒を前記冷却容器内に導入する導入配管によって接続されている。

　ある好適な実施形態では、さらに、前記冷却容器から排出された前記気体を凝縮する凝縮器が収納された凝縮器ユニットを備えている。

　ある好適な実施形態において、前記凝縮器ユニットには、前記凝縮器によって凝縮された液体を、前記冷却容器に還流する還流配管が接続されている。

　ある好適な実施形態において、前記供給管には、前記供給管を加熱する加熱部が設けられており、前記凝縮器で凝縮された凝縮熱は、ヒートポンプ機構により、前記加熱部の加熱に利用される。

　ある好適な実施形態において、前記基板を処理する処理装置は、樹脂が塗布されたガラス基板を加熱する加熱ユニットである。

　本発明では、冷却溶媒を貯留する冷却容器と、処理装置から排出される排気ガスを冷却容器に供給する供給管２０とを備え、冷却容器には供給部と、供給部よりも上方に配置された排出部が設けられている。したがって、処理装置から排出される排気ガスを冷却容器の供給部に導入することにより、排気ガスに含まれる昇華物を冷却媒体で析出させて除去することができる。その結果、本発明によれば、昇華物を捕捉するフィルタなどを不要にすることができるとともに、フィルタを回転させるための駆動部も不要にすることができる。そして、フィルタの交換などが不要であり、それゆえ、清掃作業を含むメンテナンス作業を低減することができる。加えて、その構造を簡単なものにすることができるため、装置の故障などを大幅に低減することができるとともに、装置コストを低減させることができる。

本発明の実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す断面図である。 比較例の昇華物排気装置１０００の構成を模式的に示す断面図である。 比較例の昇華物排気装置１１００を含む基板処理装置１５００の構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る昇華物除去装置１００を含む基板処理装置１５０の構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す断面図である。 従来の昇華物除去装置２０００の構成を示す断面図である。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

　図１は、本発明の実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す図である。本実施形態の昇華物除去装置１００は、基板１２を処理する処理装置１０から排出される排気ガスに含まれる昇華物を除去する装置である。本実施形態の基板１２には樹脂が塗布されており、処理装置１０の加熱処理において樹脂から昇華物が生じる。

　本実施形態の昇華物除去装置１００は、処理装置１０からの排気ガス（矢印５１参照）に含まれる昇華物を冷却する冷却溶媒３２を貯留する冷却容器３０を備えている。冷却容器３０は、供給管２０を介して処理装置１０に接続されている。供給管２０は、処理装置１０から排出される排気ガス（矢印５１参照）を冷却容器３０に供給する配管である。

　本実施形態の冷却容器３０には、排気ガスが供給される供給部３１ａと、供給部３１ａよりも上方に配置された排出部３１ｂとが設けられている。冷却容器３０の供給部３１ａには、排気ガスが供給され、その排気ガスは冷却溶媒３２中で気泡５２になる。気泡５２は、冷却溶媒３２によって冷却され、当該気泡（排ガス）５２中に含まれていた昇華物は除去される。すなわち、冷却溶媒３２中を気泡（排ガス）５２が上昇していく間に気泡５２は冷却され、昇華物は析出して冷却溶媒３２中に残る。その後、冷却溶媒３２の冷却で昇華物が除去された気体（矢印５４参照）は、排出部３１ｂから排出される。

　冷却容器３０の排出部３１ｂには、吸引配管２２が接続されており、吸引配管２２はポンプ４０に接続されている。ポンプ４０が吸引配管２２内の気体（矢印５６）を吸引することにより、その気体はポンプ４０内に吸い込まれる。ポンプ４０に吸い込まれた気体は、排気配管２４を通って排出される（矢印５８参照）。排気配管２４は、例えば、工場内に設置された排気ダクトに接続されており、排気配管２４から排出された気体５８は、当該排気ダクトへと排出されることになる。

　本実施形態の供給管２０には、昇華物を含む排気ガス（５１）を加熱するヒータ２５が配置されている。このヒータ２５の加熱によって、供給管２０を通過する際に、昇華物が析出して供給管２０の内壁に付着しないようにすることができる。すなわち、処理装置１０から排出された排気ガス（５１）の温度が下がると、排気ガスに含まれている昇華物が、気体状態から固体状態になって供給管２０の内壁に付着しやすくなるが、本実施形態の構成では、ヒータ２５によってそのような付着を抑制することができる。また、供給管２０を加熱するヒータ２５の周囲を断熱材で覆うような構成にすることも可能である。ヒータ２５を断熱材で覆うことによって、ヒータ２５の加熱効率を向上させることができる。

　本実施形態の処理装置１０は、樹脂が塗布されたガラス基板１２を加熱する加熱ユニットである。図示した加熱ユニット１０は、液晶パネルの製造におけるフォトリソグラフィー処理で使用され、ガラス基板の表面に塗布されたレジスト液に含まれる溶剤を蒸発させるための加熱処理（プリベーキング）を実行するものである。また、加熱ユニット１０は、パターンの露光後に基板１２上のレジスト膜の化学反応を促進させるための加熱処理(ポストエクスポージャーベーキング）を実行するものであってもいい。あるいは、加熱ユニット１０は、パターンの現像後に、基板１２上のレジスト膜を硬化させて耐薬品性を向上させるための加熱処理（ポストベーキング）を実行するものであり得る。

　また、処理装置（加熱ユニット）１０において昇華物を生じる樹脂層としては、上述したレジスト膜の他、絶縁膜（例えば、ＪＡＳ（商品名：ＪＳＲ株式会社製））、配向膜（例えば、ポリイミド）などがある。昇華物を発生させる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ノボラック樹脂などを挙げることができる。処理装置１０から排出される排気ガス（５１）の温度範囲は、例えば、９５℃～１４０℃である。

　なお、液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成部品である液晶パネルは、一対のガラス基板を所定のギャップを確保した状態で対向させた構造を有している。液晶パネルの製造工程においては、まず、アレイ側のガラス基板（マザーガラス）と、カラーフィルタ側のガラス基板（マザーガラス）がそれぞれ別々の工程で加工が行われる。図１に示した加熱ユニット１０内に配置されるガラス基板１２は、所定寸法の液晶パネル部分が多面取りされるマザーガラスである。マザーガラス１２は、例えば１辺が１ｍ以上の寸法を有しており、第１０世代のマザーガラスのときには例えば２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍの寸法を有している。なお、処理装置１０に配置される基板１２は、液晶パネルを構成する基板の他、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置を構成する基板であってもよい。また、表示装置を構成する基板の他、半導体ウェハのような基板であっても構わない。

　加熱ユニット１０で加熱処理が実行されている時には、例えばレジスト膜等から昇華物が発生している。加熱ユニット１０内の雰囲気とともに、処理装置１０からの排気ガス（矢印５１参照）に含まれる昇華物は、供給管２０を通って、冷却容器３０の冷却溶媒３２に導入される。本実施形態の構成では、排気ガスに含まれる昇華物が供給管２０の内壁に付着しないように、ヒータ２５及び／又は断熱材を供給管２０に設けておく。ヒータ２５及び／又は断熱材は、昇華物の析出防止のために、供給管２０の全体に設けておくことが好ましい。また、供給管２０の温度は、加熱ユニット１０の加熱温度（ベーク温度）と同じにすることが好ましく、その温度は例えば約１４０℃である。

　冷却容器３０に貯留される冷却溶媒３２は、有機溶媒であり、例えば、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル（ＥＤＭ）である。ジエチレングリコールエチルメチルエーテル（ＥＤＭ）の沸点は１７６℃で、凝固点は－７２℃である。昇華物の種類にも依存するが、冷却によって昇華物が冷却溶媒３２中で析出する温度範囲は、例えば、４０℃以下（一例として、２０℃から４０℃）である。ただし、昇華物を冷却溶媒３２中で析出させることにより、処理装置１０からの排気ガスに含まれる昇華物を除去することができるのであれば、冷却溶媒３２の種類、冷却溶媒３２の温度（または温度範囲）は適宜好適なものを決定すればよい。

　冷却容器３０の供給部３１ａから排出部３１ｂまでの高さの差は、例えば、５０ｃｍ～１００ｃｍにすることができる。冷却容器３０の高さは、おおよそ、５０ｃｍ～１００ｃｍにすることができる。また、冷却容器３０に冷却溶媒３２を貯留することにより、排気ガスからなる気泡５２が冷却溶媒３２を通過する距離は、冷却溶媒３２の貯留量にも依存するが、５０ｃｍ～１００ｃｍにすることができる。

　本実施形態の昇華物除去装置１００では、冷却溶媒３２を貯留する冷却容器３０と、処理装置１０から排出される排気ガス（５１）を冷却容器３０に供給する供給管２０とを備え、冷却容器３０には供給管２０が接続された供給部３１ａと、供給部３１ａよりも上方に配置された排出部３１ｂが設けられている。それゆえに、処理装置１０から排出される排気ガス５１を冷却容器３０の供給部３１ａに導入することにより、排気ガスに含まれる昇華物を冷却溶媒３２で析出させて除去することができる。

　したがって、本実施形態の昇華物除去装置１００によれば、図１０に示したような昇華物除去装置２０００のフィルタ２２０などが不要であるとともに、フィルタ２２０を回転させるための駆動部も不要にすることができる。その結果、本実施形態の昇華物除去装置１００では、フィルタの交換などが不要であり、それゆえ、清掃作業を含むメンテナンス作業を大幅に低減することができる。加えて、本実施形態の昇華物除去装置１００では、その構造を簡単なものにすることができるため、装置の故障などを大幅に低減することができるとともに、装置コストを低減させることができる。

　また、図１０に示した昇華物除去装置２０００の場合、特に、フィルタ２２０の回転軸に昇華物が付着した際にはその除去のためのメンテナンスが困難となる。加えて、昇華物除去装置２０００では容器２１０の内壁に昇華物が付着し得る構造となっているので、その清掃作業も必要となる。一方、本実施形態の昇華物除去装置１００では、冷却溶媒３２中で析出した昇華物は冷却溶媒３２に溶解するので、冷却溶媒３２中の昇華物濃度が所定値よりも高くなった場合に、冷却溶媒３２を交換することで基本的にメンテナンスが完了する。したがって、本実施形態の昇華物除去装置１００におけるメンテナンスは簡便であり、技術的価値が高いものである。

　本実施形態の昇華物除去装置１００では、昇華物を含む排気ガス５１を冷却容器３０の供給部３１ａに導入すると、その排気ガスは冷却溶媒３２中で気泡５２になるが、冷却溶媒３２中による冷却効率を向上させるために、図２に示すように改変することができる。

　図２に示した昇華物除去装置１００では、供給部３１ａから発生する気泡（排気ガス）５２ａを細かくする網（メッシュ部材）３７が冷却容器３０の内部に配置されている。比較的大きな気泡５２ａは、網３７を通過した後は、網３７の開口部によって比較的小さな気泡５２ｂに変わることになる。この細かい気泡５２ｂは、大きい気泡５２ａと比較して、冷却溶媒３２との接触面積が大きくなるので、それだけ気泡の冷却効率を向上させることができる。

　また、図２に示した構成では、冷却容器３０内に網（メッシュ部材）３７を配置するだけで、気泡（排気ガス）の冷却効率を向上させることができる。すなわち、図２に示した構成によれば、網３７の配置だけで気泡（排気ガス）の冷却効率を向上できるので、メンテナンスの手間などを増やすことがない。したがって、網３７による気泡の微細化は、簡便でありながら、昇華物の除去において効果的な手法である。

　図３は、本実施形態の昇華物除去装置１００の他の改変例を示している。図３に示した構成では、処理装置（加熱ユニット）１０の中に基板搬送装置１４（例えば、ローラーコンベア）が設けられている。したがって、ローラーコンベア１４を用いて加熱ユニット１０内に基板１２を搬入することができ、そして、加熱ユニット１０の外に基板１２を搬出することができる。

　さらに、供給管２０は断熱材２７によって覆われている。具体的には、供給管２０のほぼ全部の領域にヒータ２５が配置されており、そして、そのヒータ２５を覆うように断熱材２７が配置されている。本実施形態におけるヒータ２５は例えば電熱線であり、断熱材２７は例えば真空断熱材（グラスファイバー入り）である。

　また、図３に示した冷却容器３０には、冷却溶媒３２を供給するための溶媒供給バルブ３３が設けられている。したがって、溶媒供給バルブ３３を開放することで、溶媒供給バルブ３３に繋がる配管３３ａを通して、冷却容器３０に追加の冷却溶媒３２を補充することができる。また、冷却容器３０には、冷却溶媒３２を廃液するための廃液バルブ３５が設けられている。したがって、廃液バルブ３５を開放することで、廃液バルブ３５に繋がる配管３５ａを通して、冷却容器３０から冷却溶媒３２を廃液することができる。それゆえに、図３に示した構成では、冷却容器３０に溶媒供給バルブ３３および廃液バルブ３５が設けられているので、冷却溶媒３２内の冷却溶媒３２の交換を簡単に実行することができる。

　図４は、比較例となる昇華物排気装置１０００の構成を模式的に示している。図４に示した比較例の昇華物排気装置１０００は、ガラス基板（液晶パネル用マザーガラス）１１２を収納できる加熱ユニット１１０と、加熱ユニット１１０とポンプ１４０とを連結する配管１２０とから構成されている。ガラス基板１１２の表面には樹脂が塗布されている。加熱ユニット１１０の加熱時には、気化した樹脂（昇華物）を含む排ガスが配管１２０へと流れる（矢印１５１参照）。

　配管１２０へと導入された排ガス（１５１）は、ポンプ１４０によって、矢印１５２に示すように配管１２０を進んでいき、その後、矢印１５４に示すように排気される。ここで、配管１２０内で排気ガスが急冷されると、配管１２０の詰まりを引き起こしてしまう。そのために、昇華物の清掃のために定期的なメンテナンスが必要であり、そのたびに、液晶パネルの製造ラインにおける加熱ユニット１１０の運転を停止することになる。その結果、メンテナンスの作業時間およびコストが発生するとともに、液晶パネルの製造のスループットが低下するという問題がある。

　また、配管１２０で析出しなかった昇華物は、矢印１５４に示したように排気され、その後の工場内の排気ダクトのいずれかで付着することになる。この場合には、配管１２０の定期的なメンテナンスでも除去することができず、また、工場内の排気ダクトのどこが詰まるか予測できない可能性もあり、大きな問題に発展する可能性もあった。

　さらに、図５は、ガラス基板（液晶パネル用マザーガラス）１１２を収納できる加熱ユニット１１０と、昇華物排気装置１１００とを備えた基板処理装置（比較例）１５００の構成を示している。

　図５に示した加熱ユニット１１０は、台座１１６の上に設置されている。加熱ユニット１１０内には、樹脂が塗布されたガラス基板１１２を加熱する加熱装置１１５が配置されている。ガラス基板１１２は、ローラーコンベア１１４で搬送方向５０に示すように搬送され、加熱ユニット１１０内で加熱されると、矢印９１に示すように、樹脂が気化して昇華物が生じる。その昇華物は、配管１２０を通って、連結ボックス１３０に集められ、その後、矢印９７に示すように排気される。

　なお、図５に示した例では、配管１２０の目詰まりが生じにくいように口径が大きなパイプを用いているが、それでも、定期的なメンテナンスは必要である。具体的には、図５に示した比較例の構成において、メンテナンスを実行する場合には、配管およびパッキンの交換、清掃作業などが必要であり、メンテナンス時の装置停止時間は約６時間必要である。その装置停止時間における基板処理の機会損失は約２４０枚にもなる。

　また、配管１２０および連結ボックス１３０で析出しなかった昇華物（樹脂）は、他の排気ダクトで目詰まりする可能性がある。それゆえ、この比較例の基板処理装置１５００には、メンテナンス等の大きな問題があった。

　図６は、本実施形態の昇華物除去装置１００を備えた基板処理装置１５０の構成を模式的に示している。図６に示した基板処理装置１５０は、ガラス基板（液晶パネル用マザーガラス）１２を収納できる加熱ユニット１０と、加熱ユニット１０からの排気ガスに含まれる昇華物を除去する昇華物除去装置１００とを備えている。

　図６に示した加熱ユニット１０は、台座１６の上に設置されている。加熱ユニット１０内には、樹脂が塗布されたガラス基板１２を加熱する加熱装置（不図示）が配置されている。ガラス基板１２は、基板搬送装置（ローラーコンベア）１４で搬送方向５０に示すように搬送される。ガラス基板１２が加熱ユニット１０内で加熱されると、矢印９１に示すように、樹脂が気化して昇華物が生じる。その昇華物を含む排気ガスは、矢印９２に示すように供給管２０に導入され、次いで、矢印５１に示すように供給管２０内を進行していく。

　供給管２０は、冷却容器３０の底面に位置する供給部３１ａに接続されている。したがって、加熱ユニット１０から排出された排気ガス（矢印５１）は、冷却容器３０の冷却溶媒３２内にて気泡５２となって放出される。冷却溶媒３２によって気泡５２は冷却され、そこで、昇華物は除去される。昇華物が除去された気体は、矢印５４に示すように、冷却容器３０の天面（上面）に設けられた排出部３１ｂへと進み、その後は、吸引配管２２を通って、矢印５７に示すように排出される。吸引配管２２の先には、ポンプ（不図示）を接続することができる。

　図６に示した構成によれば、加熱ユニット１０からの排気ガスを、冷却容器３０の冷却溶媒３２に気泡５２として通過させることにより、排気ガスに含まれる昇華物を除去することができる。図６に示した基板処理装置１５０では、図５に示した装置１５００と比較して、メンテナンスを大幅に減らすことができる。具体的には、図６に示した構成では、メンテナンスは冷却溶媒３２の交換だけである。そして、冷却容器３０が３０リットルの容量の場合において廃液流量１０リットル／分、供給流量１０リットル／分のときは、メンテナンス時の装置停止時間は約６分しか必要でない。その装置停止時間における基板処理の機会損失は約４枚にすぎない。したがって、装置停止による機会損失を顕著に低下させることができる。さらに、冷却溶媒３２の冷却によって昇華物を除去することができるので、昇華物が除去された気体が排気され、その結果、工場内の排気ダクトで昇華物が付着することを抑制することができる。

　また、供給管２０は、ヒータで加熱できる構成になっており、供給管２０内で、排気ガス中の昇華物が析出することを防止している。図６に示した構成では、３本の供給管２０を冷却容器３０の底面に取り付けているが、供給管２０の数は１本でも２本でもよいし、あるいは、４本以上であっても構わない。また、供給管２０は、冷却容器３０の底面に取り付ける場合だけでなく、冷却容器３０の側面の下部に取り付けてもよい。なお、冷却容器３０に、図２に示したような網３７を配置することも可能である。

＜第２実施形態＞
　上述した実施形態では、冷却溶媒３２を貯留した冷却容器３０を一つ備えた昇華物除去装置１００を示したが、それに限らず、複数の冷却容器３０を備えた構成を採用することも可能である。図７は、本発明の第２実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を示す図であり、本実施形態の昇華物除去装置１００は、第１冷却容器３０Ａおよび第２冷却容器３０Ｂを備えている。

　図７に示した昇華物除去装置１００では、加熱ユニット１０の排気ガスを通過させる供給管２０は、第１冷却容器３０Ａの供給部３１ａに接続されている。また、第１冷却容器３０Ａの排出部３１ｂと、第２冷却容器３０Ｂの供給部３１ａとは、連結配管２３によって接続されている。さらに、第２冷却容器３０Ｂの排出部３１ｂは、吸引配管２２を介してポンプ４０に接続されている。なお、この例では、加熱ユニット１０と第１冷却容器３０Ａとを接続する供給管２０を覆うようにヒータ２５および断熱材２７が配置されている。

　第１冷却容器３０Ａの供給部３１ａには、冷却溶媒３２が供給管２０に移動するのを防ぐ逆流防止弁７１が設けられている。また、第２冷却容器３０Ｂの供給部３１ａにも、冷却溶媒３２が連結配管２３に移動するのを防ぐ逆流防止弁７２が設けられている。本実施形態では、第２冷却容器３０Ｂに、冷却溶媒３２を供給する溶媒供給バルブ３３が取り付けられている。したがって、溶媒供給バルブ３３を開放することで、第２冷却容器３０Ｂに追加の冷却溶媒３２を補充することができる。また、第１冷却容器３０Ａに、冷却溶媒３２を廃液するための廃液バルブ３５が設けられている。したがって、廃液バルブ３５を開放することで、第１冷却容器３０Ａから冷却溶媒３２を廃液することができる。

　また、本実施形態の構成では、第１冷却容器３０Ａと第２冷却容器３０Ｂとは、導入配管６０によって接続されている。導入配管６０は、第２冷却容器３０Ｂ内の冷却溶媒３２を第１冷却容器３０Ａに導入することができる配管である。導入配管６０は、フィードバック配管と称することも可能である。本実施形態では、導入配管６０が第２冷却容器３０Ｂに接続している端部（第２冷却容器側の端部）は、導入配管６０が第１冷却容器３０Ａに接続している端部（第１冷却容器側の端部）よりも高くなるようにされている。また、導入配管６０は、第２冷却容器３０Ｂの上部に接続されているとともに、第１冷却容器３０Ａの上部または中央部に接続されている。なお、図示した例では、導入配管６０における第１冷却容器側の端部には、逆流防止弁７３が設けられている。

　本実施形態の昇華物除去装置１００では、加熱ユニット１０からの排気ガスは第１冷却容器３０Ａの供給部３１ａに供給されて、冷却溶媒３２中で気泡５２となる。気泡５２は、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２によって一次冷却され、そこで、昇華物が除去される。昇華物が除去された気体は、第１冷却容器３０Ａの排出部３１ｂを通り、連結配管２３を移動し、次いで、第２冷却容器３０Ｂの供給部３１ａに供給される。第２冷却容器３０Ｂの供給部３１ａに供給された気体は、第２冷却容器３０Ｂの冷却溶媒３２中で気泡５３となる。気泡５３は、第２冷却容器３０Ｂの冷却溶媒３２によって二次冷却される。

　その後、第２冷却容器３０Ｂの冷却溶媒３２で二次冷却された気体は、第２冷却容器３０Ｂの排出部３１ｂを通り、吸引配管２２に移動して、ポンプ４０に吸い込まれる。ポンプ４０に吸い込まれた気体は、排気配管２４を通って排出される。

　加熱ユニット１０からの排気ガスは、供給管２０を通って、第１冷却容器３０Ａに導入されるが、導入される排気ガスは高温であるので、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２の温度は上昇する。したがって、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２の温度が高いままであると、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２による冷却効果が低下する。さらに、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２の温度が上昇すると、冷却溶媒３２の気化が促進されて、冷却溶媒３２の減りが早くなる可能性がある。

　本実施形態の構成では、冷却容器３０を２つに分けているので、第１冷却容器３０Ａで一次冷却を実行し、そして、第２冷却容器３０Ｂで二次冷却を実行することができる。したがって、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２の温度が上昇しており、一次冷却の冷却効率が低下している場合でも、第２冷却容器３０Ｂの冷却溶媒３２で二次冷却を実行することができるので、昇華物の除去をより確実に行うことができる。第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２と比較すると、第２冷却容器３０Ｂの冷却溶媒３２の温度上昇は小さいので、二次冷却の冷却効率は良好である。

　さらに、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２の温度が上昇しやすいので、冷却溶媒３２が蒸発する可能性は高い。しかし、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２が蒸発しても、その蒸気は、第２冷却容器３０Ｂの二次冷却で凝縮することができるので、冷却溶媒３２の損失を抑制することができる。そして、第１冷却容器３０Ａの冷却溶媒３２の水位（液面）が低下し、第２冷却容器３０Ｂの冷却溶媒３２の水位（液面）が上昇した場合には、図８に示すように、導入配管（フィードバック配管）６０を通して、第２冷却容器３０Ｂから第１冷却容器３０Ａへと冷却溶媒３２を移動させることができる。なお、導入配管（フィードバック配管）６０における第１冷却容器３０Ａ側の端部には、逆流防止弁７３が設けてあるので、第１冷却容器３０Ａから第２冷却容器３０Ｂへと冷却溶媒３２が移動することを防止することができる。

　また、本実施形態の構成では、第１冷却容器３０Ａに廃液バルブ３５が取り付けられているので、昇華物の溶解濃度が高い第１冷却容器３０Ａから冷却溶媒３２を廃液することができる。そして、第２冷却容器３０Ｂに溶媒供給バルブ３３が取り付けられているので、第２冷却容器３０Ｂに新規の冷却溶媒３２を補充することができる。加えて、昇華物の溶解濃度が比較的低い第２冷却容器３０Ｂの冷却溶媒３２を、導入配管（フィードバック配管）６０を通じて、第１冷却容器３０Ａに導入することができる。

＜第３実施形態＞
　図９は、本発明の第３実施形態に係る昇華物除去装置１００の構成を模式的に示す図である。図９に示した昇華物除去装置１００には、冷却容器３０から排出された気体を凝縮する凝縮器８３が収納された凝縮器ユニット８５を備えている。そして、凝縮器ユニット８５には、凝縮器８３によって凝縮された液体を、冷却容器３０に還流する還流配管２９が接続されている。

　また、本実施形態の供給管２０には、供給管２０を加熱する加熱部８４が設けられており、凝縮器８３によって凝縮された凝縮熱は、ヒートポンプ機構８１によって加熱部８４の加熱に利用される。図示した構成例では、供給管２０を加熱する加熱部８４の周囲には、断熱材２６が設けられている。

　ヒートポンプ機構８１は、ヒートポンプ（別名：熱ポンプ）を用いた機構である。ヒートポンプは、熱を温度の低いところから高いところに移動させることができるものであり、エアーコンディショナーまたは冷蔵庫に用いられている。ヒートポンプでは、熱を発生させるよりも熱を移動させる方が必要なエネルギーが少なくてすむので、省エネルギー、省ランニングコストのシステムを構築することができる。

　図９に示したヒートポンプ機構８１では、凝縮器８３に設けられたヒートポンプ配管８２から、供給管２０を加熱する加熱部８４を構成するヒートポンプ配管へと熱移動する様子（矢印８５参照）を模式的に示している。より具体的には、ヒートポンプ機構８１を構成するヒートポンプ配管の中をヒートポンプ冷媒が移動し、その冷媒は、蒸発過程→圧縮過程→凝縮過程→膨張過程、そして、その膨張過程から蒸発過程→圧縮過程・・・を繰り返すことで、熱移動を繰り返し実行する。

　さらに述べると、凝縮器８３の箇所では、冷媒の蒸発過程を行って気体を冷却させるとともに凝縮熱を受け取り、次いで、圧縮機（不図示）を用いて冷媒の圧縮行程を経た後に、加熱部８４の箇所では、冷媒の凝縮過程を行って供給管２０に熱を与える。その後、膨張弁（不図示）を用いて冷媒の膨張過程を行って、その冷媒は、再び、凝縮器８３の箇所に移動する。すなわち、ヒートポンプ冷媒は、凝縮器８３の箇所で膨張して熱を奪い、一方、加熱部８４の箇所では圧縮されて、熱を放出する。

　本実施形態の昇華物除去装置１００では、加熱ユニット１０からの排気ガス（５１）は、加熱部８４で加熱されながら冷却容器３０の供給部３１ａに供給されて、冷却溶媒３２中で気泡５２となる。気泡５２は、冷却容器３０の冷却溶媒３２によって冷却され、そこで、昇華物が除去される。昇華物が除去された気体（５４）は、冷却容器３０の排出部３１ｂを通った後、その気体は、冷却容器３０と凝縮器ユニット８５とを接続する接続配管２８を通過する（矢印５５参照）。

　次いで、接続配管２８を通過した気体は、矢印５７ａに示すように、凝縮器ユニット８５の凝縮器８３に接触する。凝縮器８３は冷却装置であるので、凝縮器８３に接触した気体（５７ａ）は、その気体に含まれていた冷却溶媒成分が凝縮する。また、気体（５７ａ）の凝縮熱は、凝縮器８３のヒートポンプ配管８２を通るヒートポンプ冷媒に移動する。なお、そのヒートポンプ冷媒は、加熱部８４におけるヒートポンプ配管に移動して、供給管２０を加熱する。

　凝縮器８３で凝縮されて生じた液体（冷却溶媒３２）は、凝縮器ユニット８５に底部に貯まり、次いで、凝縮した液体は、還流配管２９を通して、冷却容器３０に戻される（矢印５９参照）。このように、本実施形態の構成によれば、凝縮器８３によって冷却溶媒３２を回収することができるので、冷却溶媒３２の効率的な利用を行うことができる。

　次に、凝縮器８３に接触した後の気体（５７ｂ）は、配管（吸引配管）２２を通じて、ポンプ４０へと移動し、その後、配管（排気配管）２４から排出される（矢印５８参照）。なお、凝縮器８３に接触した気体（５７ａ）に、昇華物の成分が含まれている場合、凝縮器８３によって昇華物を析出させて、当該気体から昇華物を除去させることができる。

　本実施形態の構成では、凝縮器８３および加熱部８４をヒートポンプ機構８１の熱交換器とすることにより、凝縮器８３の凝縮熱を加熱部８４の加熱に利用することができ、その結果、省電力化を図ることができる。また、ヒートポンプ機構８１におけるヒートポンプ冷熱源として、凝縮器８３を利用することができるので、その凝縮器８３によって冷却溶媒３２の回収を効果的に行うことができる。なお、冷却溶媒３２の回収が主な目的である場合には、凝縮器８３をヒートポンプ機構８１の冷熱源としたものに限らず、気化した冷却溶媒３２の凝縮をする凝縮器を設けることも可能である。また、ヒートポンプ機構８１の加熱部８４を用いた加熱だけでなく、図１に示したヒータ２５の加熱を併用することも可能である。

　以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上述の実施形態では、基板１２として、液晶パネル用の基板、特にマザーガラス基板について説明したが、それに限定されるものではない。マザーガラスに限らず、一枚の液晶パネルの基板における昇華物除去に適用することも可能である。また、上述したように、液晶パネルに限らず、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置を構成する基板における昇華物除去に適用することも可能である。

　本発明によれば、メンテナンス作業を低減することができる昇華物除去装置を提供することができる。

 １０ 処理装置（加熱ユニット）
 １２ 基板（ガラス基板）
 １４ 基板搬送装置（ローラーコンベア）
 １６ 台座
 ２０ 供給管
 ２２ 吸引配管
 ２３ 連結配管
 ２４ 排気配管
 ２５ ヒータ
 ２６ 断熱材
 ２７ 断熱材
 ２８ 接続配管
 ２９ 還流配管
 ３０ 冷却容器
 ３０Ａ 第１冷却容器
 ３０Ｂ 第２冷却容器
 ３１ａ 供給部
 ３１ｂ 排出部
 ３２ 冷却溶媒
 ３３ 溶媒供給バルブ
 ３５ 廃液バルブ
 ３７ 網
 ４０ ポンプ
 ５０ 搬送方向
 ５３ 気泡
 ６０ 導入配管
 ７１、７２、７３ 逆流防止弁
 ８１ ヒートポンプ機構
 ８２ ヒートポンプ配管
 ８３ 凝縮器
 ８４ 加熱部
 ８５ 凝縮器ユニット
１００ 昇華物除去装置
１１０ 加熱ユニット
１５０ 基板処理装置
１０００ 昇華物排気装置
１１００ 昇華物排気装置
１５００ 基板処理装置
２０００ 昇華物除去装置

Claims (13)

1. 　基板を処理する処理装置から排出される排気ガスに含まれる昇華物を除去する昇華物除去装置であって、
   　前記排気ガスに含まれる昇華物を冷却する冷却溶媒を貯留する冷却容器と、
   　前記処理装置から排出される前記排気ガスを前記冷却容器に供給する供給管と
   　を備え、
   　前記冷却容器には、
         前記供給管が接続されて、前記排気ガスが供給される供給部と、
         前記供給部よりも上方に配置され、前記冷却溶媒によって冷却されて昇華物が除去された気体を排出する排出部が設けられていることを特徴とする、昇華物除去装置。
2. 　前記供給管には、前記昇華物を含む前記排気ガスを加熱するヒータが配置されている、請求項１に記載の昇華物除去装置。
3. 　前記供給管は、断熱材によって覆われている、請求項１または２に記載の昇華物除去装置。
4. 　前記冷却容器の内部には、前記供給部から供給された前記排気ガスの気泡を細かくする網が配置されている、請求項１から３の何れか１つに記載の昇華物除去装置。
5. 　前記冷却容器には、前記冷却溶媒を供給する溶媒供給バルブが設けられている、請求項１から４の何れか１つに記載の昇華物除去装置。
6. 　前記冷却容器には、前記冷却溶媒を排液する排液バルブが設けられている、請求項１から４の何れか１つに記載の昇華物除去装置。
7. 　前記冷却容器の前記供給部には、逆流防止弁が設けられている、請求項１から６の何れか１つに記載の昇華物除去装置。
8. 　さらに、前記冷却容器に加えて、第２冷却容器を備えており、
   　前記第２冷却容器は、前記冷却溶媒を貯留しており、
   　前記冷却容器の前記排出部は、連結配管を介して、前記第２冷却容器の供給部に連結されている、請求項１から７の何れか１つに記載の昇華物除去装置。
9. 　前記冷却容器と前記第２冷却容器とは、前記第２冷却容器内の前記冷却溶媒を前記冷却容器内に導入する導入配管によって接続されている、請求項８に記載の昇華物除去装置。
10. 　さらに、前記冷却容器から排出された前記気体を凝縮する凝縮器が収納された凝縮器ユニットを備えている、請求項１から７の何れか１つに記載の昇華物除去装置。
11. 　前記凝縮器ユニットには、前記凝縮器によって凝縮された液体を、前記冷却容器に還流する還流配管が接続されている、請求項１０に記載の昇華物除去装置。
12. 　前記供給管には、前記供給管を加熱する加熱部が設けられており、
    　前記凝縮器で凝縮された凝縮熱は、ヒートポンプ機構により、前記加熱部の加熱に利用されることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の昇華物除去装置。
13. 　前記基板を処理する処理装置は、樹脂が塗布されたガラス基板を加熱する加熱ユニットである、請求項１から１２の何れか１つに記載の昇華物除去装置。

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