(57)【要約】【課題】基板に塗布された塗布液をチャンバ内で減圧乾燥する途中において回収された塗布液の溶剤が再揮発することで、引き起こされる時間延長を抑制する。【解決手段】チャンバ２内の気体を排気装置３によって排気しチャンバ２内を減圧することにより、チャンバ２内に設けられる基板Ｗに塗布された塗布液Ｒを乾燥させる。チャンバ２と排気装置３とを繋ぐメイン配管５を通じてチャンバ２内の気体を排気してチャンバ２内を減圧すると共に、基板Ｗの塗布液Ｒから揮発した溶剤を、メイン配管５の途中に設けられている回収装置４によって冷却することで液化させて回収する。減圧乾燥の途中の所定のタイミングで、チャンバ２内の気体を排気するための流路を、メイン配管５から、回収装置４を経由しないでチャンバ２と排気装置３とを繋ぐバイパス配管６に切り替えて、チャンバ２内を減圧する。【選択図】      図１
2019158157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内の気体を排気装置によって排気し当該チャンバ内を減圧することにより、当該チャンバ内に設けられる基板に塗布された塗布液を乾燥させる方法であって、
前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐメイン流路を通じて当該チャンバ内の気体を排気して当該チャンバ内を減圧すると共に、前記基板の塗布液から揮発した溶剤を、当該メイン流路の途中に設けられている回収装置によって冷却することで液化させて回収し、
減圧乾燥の途中の所定のタイミングで、前記チャンバ内の気体を排気するための流路を、前記メイン流路から、前記回収装置を経由しないで前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐバイパス流路に切り替えて、前記チャンバ内を減圧する、減圧乾燥方法。
【請求項２】
前記所定のタイミングは、前記回収装置において液化させて溜めた溶剤が、再揮発するまでのタイミングである、請求項１に記載の減圧乾燥方法。
【請求項３】
前記所定のタイミングは、前記チャンバの圧力が、当該チャンバ内における温度での当該溶剤の飽和蒸気圧に到達した後のタイミングである、請求項２に記載の減圧乾燥方法。
【請求項４】
前記所定のタイミングは、前記回収装置における液化した前記溶剤の保管温度での当該溶剤の飽和蒸気圧に、前記チャンバの圧力が到達するまでのタイミングである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の減圧乾燥方法。
【請求項５】
前記所定のタイミングは、前記回収装置における液化した前記溶剤の保管温度での当該溶剤の飽和蒸気圧に、前記チャンバの圧力が到達する時刻までのタイミングである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の減圧乾燥方法。
【請求項６】
基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内の気体を排気して当該チャンバ内を減圧する排気装置と、
気体を冷却し冷却により生じた当該気体の液化物を回収する回収装置と、
前記回収装置を経由して前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐメイン流路と、
前記回収装置を経由しないで前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐバイパス流路と、
前記メイン流路を通じて前記排気装置により前記チャンバ内を減圧する第一乾燥動作から、前記バイパス流路を通じて前記排気装置により前記チャンバ内を減圧する第二乾燥動作に切り替える切替機構と、を備える、減圧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に塗布された塗布液中の溶剤を減圧乾燥下で揮発させることにより、塗布液を乾燥させ、基板上に塗布膜を形成する減圧乾燥方法、及び、このようにして乾燥させるための減圧乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス基板上にレジスト液が塗布されて製造された塗布基板が使用される。この塗布基板は、塗布装置により基板上に均一にレジスト液が塗布された後、減圧乾燥装置により塗布液を乾燥させることにより製造される。
【０００３】
減圧乾燥方法は、例えば下記特許文献１に示されるように、チャンバに塗布基板を収容した状態で、チャンバ内を減圧し、塗布基板上の塗布液を乾燥させることにより行われる。チャンバは、空気を排気するための排気口を有し、この排気口と配管を介して繋がる真空ポンプなどの排気設備によってチャンバ内を減圧させ、塗布液を乾燥させる。乾燥が終了すると、チャンバと繋がるバルブを開き、チャンバの減圧状態が解除される。乾燥途中では、チャンバ内で揮発した溶剤（発生した溶剤蒸気）は、チャンバと排気設備（真空ポンプ）との間の前記配管の途中に設けられている回収装置内で冷却され、液化して回収される。これにより、排気設備（真空ポンプ）に溶剤が付着するのを抑制し、排気設備の負荷を軽減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように回収装置で溶剤を冷却して液化し回収しながら行なう減圧乾燥方法の場合、チャンバ内の減圧乾燥中に、所定の(減圧された)圧力で、回収装置の液化した溶剤が再揮発する場合がある。この場合、回収装置と繋がるチャンバの圧力の低下が妨げられる。このため、チャンバの圧力が乾燥完了圧力に到達するまでに要する時間が長くなるという問題点がある。特にこの問題点は、チャンバにおいて塗布基板を次々と取り替えて減圧乾燥を行なう場合に顕著となる。これは、塗布基板を取り替えながら連続的に減圧乾燥を行なうと、回収装置における溶剤の回収量が増加し、再揮発する溶剤の量が増加するためである。
【０００６】
以上のように、乾燥完了圧力に到達するまでに要する時間（処理時間）が長くなると、塗布基板の製造工程でのタクトタイムの遅延に繋がる。
そこで、本発明は、基板に塗布された塗布液をチャンバ内で減圧乾燥する途中において回収された塗布液の溶剤が再揮発することで、引き起こされる時間延長を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の減圧乾燥方法は、チャンバ内の気体を排気装置によって排気し当該チャンバ内を減圧することにより、当該チャンバ内に設けられる基板に塗布された塗布液を乾燥させる方法であって、前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐメイン流路を通じて当該チャンバ内の気体を排気して当該チャンバ内を減圧すると共に、前記基板の塗布液から揮発した溶剤を、当該メイン流路の途中に設けられている回収装置によって冷却することで液化させて回収し、減圧乾燥の途中の所定のタイミングで、前記チャンバ内の気体を排気するための流路を、前記メイン流路から、前記回収装置を経由しないで前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐバイパス流路に切り替えて、前記チャンバ内を減圧する。
【０００８】
減圧乾燥の途中で、回収装置において液化して回収された溶剤が再揮発すると、回収装置と繋がるチャンバの圧力の低下が妨げられる。そこで、前記減圧乾燥方法によれば、減圧乾燥の途中の所定のタイミングで、回収装置を経由しないバイパス流路に切り替えて、チャンバ内の気体を排気しチャンバ内を減圧するため、チャンバの圧力の低下が溶剤の再揮発によって妨げられるのを抑制することができる。このため、チャンバの圧力が乾燥完了圧力に到達するまでに要する時間が従来のように長くなるのを抑え、乾燥処理を迅速に終えることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の減圧乾燥装置は、基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内の気体を排気して当該チャンバ内を減圧する排気装置と、気体を冷却し冷却により生じた当該気体の液化物を回収する回収装置と、前記回収装置を経由して前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐメイン流路と、前記回収装置を経由しないで前記チャンバと前記排気装置とを繋ぐバイパス流路と、前記メイン流路を通じて前記排気装置により前記チャンバ内を減圧する第一乾燥動作から、前記バイパス流路を通じて前記排気装置により前記チャンバ内を減圧する第二乾燥動作に切り替える切替機構と、を備える。
【００１０】
減圧乾燥の途中で、回収装置において液化して回収された溶剤が再揮発すると、回収装置と繋がるチャンバの圧力の低下が妨げられる。そこで、前記減圧乾燥装置によれば、減圧乾燥の途中の所定のタイミングで、回収装置を経由しないバイパス流路に切り替えて、チャンバ内の気体を排気しチャンバ内を減圧するため、チャンバの圧力の低下が溶剤の再揮発によって妨げられるのを抑制することができる。このため、チャンバの圧力が乾燥完了圧力に到達するまでに要する時間が従来のように長くなるのを抑え、乾燥処理を迅速に終えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、チャンバの圧力が乾燥完了圧力に到達するまでに要する時間が、溶剤の再揮発によって従来のように長くなるのを抑え、乾燥処理を迅速に終えることが可能となる。この結果、塗布基板の製造工程でのタクトタイムの遅延を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の減圧乾燥装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】チャンバの圧力の経時変化を示すグラフである。
【図３】課題を説明するためにチャンバの圧力の経時変化を示すグラフである。
【図４】飽和蒸気圧が異なる二種類の溶剤を含む塗布液を乾燥させる場合の、チャンバの圧力の経時変化を示すグラフである。
【図５】実施例１および比較例１における連続処理時のチャンバの圧力の経時変化を表すグラフである。
【図６】実施例２および比較例２における、飽和蒸気圧が異なる二種類の溶剤を含む塗布液が塗布された基板を、連続処理する場合のチャンバの圧力の経時変化を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔減圧乾燥装置の全体構成について〕
本発明の減圧乾燥装置の一例を図１に示す。減圧乾燥装置１は、チャンバ２、排気装置３、及び回収装置４を有する。排気装置３はチャンバ２の内部の気体を排気してチャンバ２内を減圧する。これにより、チャンバ２に収容した基板Ｗの表面に塗布された塗布液Ｒから溶剤が揮発し、塗布液Ｒは乾燥し、基板Ｗに塗布膜が形成される。回収装置４は、揮発した溶剤を冷却し、溶剤を液体として回収し保管する。
【００１４】
チャンバ２と排気装置３とは２つの経路を有する配管により接続される。つまり、この配管には、途中に回収装置４を経由するメイン配管（メイン流路）５と、回収装置４を経由しないバイパス配管（バイパス流路）６との二つが含まれる。排気装置３によりチャンバ２内の気体を排気するために用いられる配管が、メイン配管５とバイパス配管６とから択一的に選択されて、塗布液Ｒの減圧乾燥が行われる。この選択は、バルブ１５，１６，１７により行われる。つまり、メイン配管５とバイパス配管６との切り替えが、バルブ１５，１６，１７によって行われる。この切り替えは、コンピュータにより構成される制御装置３０によって行われる。切り替えの動作については、後に説明する。
【００１５】
チャンバ２内の気体がメイン配管５を経由して排気される場合、その気体の一部（塗布液Ｒの溶剤）は回収装置４で冷却され、液体となって回収され、保管される。チャンバ２内の気体がバイパス配管６を経由して排気される場合、その気体は回収装置４に流れることがない。また、この場合、回収装置４で回収されている気体がチャンバ２に戻ることはない。
【００１６】
メイン配管５を通じて減圧する動作を「第一乾燥動作」と呼ぶ。バイパス配管６を通じて減圧する動作を「第二乾燥動作」と呼ぶ。本実施形態の減圧乾燥装置１は、前記第一乾燥動作から前記第二乾燥動作に切り替えられ、この切り替えのための切替機構として、前記バルブ１５，１６，１７を有する。
【００１７】
〔減圧乾燥装置１の各部の構成について〕
チャンバ２は、基板Ｗを載置する基板載置部１２と、基板Ｗを覆うチャンバ蓋部１１とを有する。基板載置部１２とチャンバ蓋部１１とは、図示しないアクチュエータにより接近及び離反可能である。チャンバ蓋部１１と基板載置部１２とが接近し接触することでチャンバ２の内部に密閉空間が形成される。レジストなどの塗布液Ｒが塗布された基板Ｗが前記密閉空間に収容された状態となり、排気装置３により当該密閉空間の気体が排気され、当該密閉空間は減圧状態となる。これにより、塗布液Ｒから溶剤が揮発し、塗布液Ｒは乾燥する。チャンバ蓋部１１と基板載置部１２とが離れた状態で、図示しない搬送ロボットなどにより、チャンバ２に対して基板Ｗの搬入及び搬出が行われる。
【００１８】
チャンバ２に開口として排気口１３が設けられる。排気口１３においてチャンバ２と排気装置３とが配管（メイン配管５及びバイパス配管６）を介して接続される。
【００１９】
排気装置３は、真空ポンプ等を含む構成である。排気装置３は、配管（メイン配管５及びバイパス配管６）を通じて接続されたチャンバ２の内部の気体を外部へ排気する。チャンバ２と排気装置３とを接続する配管は、前記のとおり、途中に回収装置４を経由するメイン配管５と、回収装置４を経由しないバイパス配管６との二つが設けられている。
【００２０】
前記配管の具体的構成について説明する。排気口１３に、第１共通配管３１が接続される。第１共通配管３１にバルブ（第１バルブ）１４が設けられる。第１共通配管３１から第１枝配管３２と第２枝配管３３とが分岐部３５で分岐して設けられ、第１枝配管３２と第２枝配管３３とは、排気装置３側の合流部３６で合流し、第２共通配管３４に接続される。第１共通配管３１、第１枝配管３２、及び第２共通配管３４により、前記メイン配管５が構成される。第１共通配管３１、第２枝配管３３、及び第２共通配管３４により、前記バイパス配管６が構成される。なお、前記配管は、図示した構成以外であってもよく、例えばメイン配管５とバイパス配管６とが第１共通配管３１（及び第二共通配管３４）を共用するのではなく、それぞれが独立した配管を有していてもよい。
【００２１】
第１枝配管３２の途中に回収装置４が接続される。第１枝配管３２において、分岐部３５と回収装置４との間にバルブ（第２バルブ）１５が設けられ、回収装置４と合流部３６との間にバルブ（第３バルブ）１６が設けられる。第２枝配管３３の途中にバルブ（第４バルブ）１７が設けられる。第１バルブ１４が開状態で、チャンバ２内の気体の排気を行う際、バルブ１５，１６，１７の開閉動作に応じて、当該気体が経由する配管が切替えられる。バルブ１４，１５，１６，１７の開閉動作は、制御装置３０により制御され、チャンバ２内の気体の排気を行う際に経由する配管が切替えられる。具体的に説明すると、第２バルブ１５及び第３バルブ１６を開状態とし、第４バルブ１７を閉状態とすることでチャンバ２の減圧排気はメイン配管５を通じて行われる。これに対して、第２バルブ１５及び第３バルブ１６を閉状態とし、第４バルブ１７を開状態とすることで、チャンバ２の減圧排気はバイパス配管６を通じて行われる。
【００２２】
回収装置４は、図示しないが、冷却容器、冷却コイル、冷凍機、及び溶剤回収容器を有する。本実施形態の回収装置４は、コールドトラップとも呼ばれる。回収装置４に到達した溶剤（気体）は、冷却コイルによって低温が維持された冷却容器内に流れ込んで冷却され、液体となる（液化する）。液化した溶剤が、回収容器に回収される。前記冷却コイルは、冷媒を流す配管であり、冷却容器の内部に設けられ、冷却容器の内壁に沿うようにらせん状に巻かれている。冷媒の温度は、例えば約−２０℃であり、冷媒によって冷却容器の内部が低温に維持される。
【００２３】
〔減圧乾燥方法について〕
以上の構成を備える減圧乾燥装置１によって行われる減圧乾燥方法について説明する。基板Ｗには、塗布液Ｒとして、例えばフォトリソグラフィ等に用いるレジストが塗布される。チャンバ２内に、塗布液Ｒが塗布された基板Ｗ（以下、「塗布基板Ｗ」ともいう。）が供給される。すなわち、チャンバ蓋部１１が基板載置部１２から離れた状態にあり、塗布基板Ｗは、ロボットハンド等により基板載置部１２に置かれ、チャンバ２内で保持される。本実施形態では、塗布液Ｒに含まれる溶剤は、水よりも低い飽和蒸気圧を有するとして説明する。
【００２４】
密閉したチャンバ２内で塗布基板Ｗを保持し減圧乾燥させる。このために、バルブ１４，１５，１６を開状態とし、バルブ１７を閉状態とする。つまり、減圧乾燥の開始を含む始めの時間帯では、メイン配管５が用いられる。減圧乾燥により塗布液Ｒから発生した溶剤を含有する蒸気（気体）は、メイン配管５の回収装置４を経由して、排気装置３に導入される。これにより、チャンバ２の圧力は徐々に低下する。チャンバ２には、圧力計４０が設けられていて、チャンバ２内を減圧する際に、圧力計４０はチャンバ２の圧力の計測を行なう。なお、ここで説明するチャンバ２の圧力とは、チャンバ２内の圧力、つまり、チャンバ２の内圧を意味する。
【００２５】
図２は、チャンバ２の圧力の経時変化を示す。なお、図２等のグラフで示される圧力は、圧力計４０による計測値である。塗布基板Ｗがチャンバ２に載置され、減圧乾燥が開始されると（時刻ｔ０）、開始時点ｔ０での圧力（大気圧）Ｐ０から、しばらくの間は圧力が順調に下がり続ける。チャンバ２の圧力がＰ１に達すると（時刻ｔ１）、圧力減少のペースが急激に緩やかになる（つまり、単位時間あたりの圧力変化が小さくなる）。これは、チャンバ２の圧力がＰ１となった時点から、塗布液Ｒに含まれる溶剤の揮発が活発になるためである。つまり、排気によってチャンバ２内が減圧されるのに対して、チャンバ２における溶剤の揮発が、チャンバ２の圧力を増加させる方向に作用するためである。
【００２６】
圧力Ｐ１が、チャンバ２内の温度における溶剤の飽和蒸気圧である。時刻ｔ１が、チャンバ２の圧力が前記温度における溶剤の飽和蒸気圧に達する時刻である。
【００２７】
時刻ｔ１以後、溶剤の揮発が進み、塗布液Ｒに含まれる溶剤が少なくなると（時刻ｔ２）、チャンバ２の圧力はＰ２から再び早いペースで低下する（つまり、単位時間あたりの圧力変化が大きくなる）。圧力Ｐ２では、塗布液Ｒ内の溶剤のほとんどが蒸発している。つまり、圧力Ｐ２は乾燥終点圧力と言える。しかし、この時点（時刻ｔ２）では、基板Ｗ上に僅かな残留溶剤が存在する。
【００２８】
そこで、更に減圧を進める。チャンバ２の圧力がＰ３にまで低下すると（時刻ｔ３）、排気装置３による減圧を停止し、第１バルブ１４を閉状態に切り替える。前記圧力Ｐ３は「乾燥完了圧力」であり、基板Ｗにおいて残留溶剤が極めて少なくなった状態とするための圧力である。つまり、乾燥完了圧力（Ｐ３）は、基板Ｗ上に形成される塗布膜の品質を保証するために規定された圧力である。第１バルブ１４を閉状態に切り替えると共に、図示しないベントバルブと呼ばれる大気開放に使用されるバルブが開かれ、チャンバ２を大気圧Ｐ０に復帰させる（時刻ｔ４）。これにより、基板Ｗの減圧乾燥処理が終了する。
【００２９】
チャンバ２の圧力が溶剤の飽和蒸気圧（Ｐ１）に達するまでは（時刻ｔ０からｔ１までは）、塗布液Ｒから揮発する溶剤は少量である。圧力がＰ１に達してから、圧力がＰ２に到達するまでは（時刻ｔ１からｔ２までは）溶剤が活発に揮発する。このため、塗布液Ｒに残存する溶剤は減少し、それに伴って回収装置４において回収される溶剤の量（回収量）は増加する。その後、乾燥完了圧力Ｐ３に到達するまで、塗布液Ｒに僅かに残存している溶剤が引き続き揮発する。
【００３０】
このようにして、チャンバ２内において塗布液Ｒの減圧乾燥が行われるが、本実施形態では、チャンバ２の圧力がＰ１に達した後（時刻ｔ１よりも後）の所定のタイミングで、チャンバ２内の気体を排気するための流路（以下、排気経路ともいう）を、メイン配管５からバイパス配管６に切り替える。
【００３１】
減圧乾燥の開始（時刻ｔ０）から所定のタイミングまでは、排気経路としてメイン配管５が用いられる。このため、メイン配管５の途中に含まれる回収装置４に、液化した状態で溶剤が回収される。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間でチャンバ２の圧力は高真空状態とされる。このため、仮に、排気経路を、前記のとおり所定のタイミングでメイン配管５からバイパス配管６に切り替えることなく、そのままメイン配管５のみを用いてチャンバ２内を減圧する場合、次のような現象が発生する。
【００３２】
すなわち、図３に示されるように、圧力Ｐ２から圧力Ｐ３までの間では、排気によってチャンバ２内が減圧されるが、回収装置４において液体として回収されている溶剤が、再揮発することがある。この揮発は、回収装置４と繋がるチャンバ２の圧力を増加させる方向に働くため、チャンバ２の圧力低下が妨げられる。このため、図３に示されるように、チャンバ２の圧力がＰ２から減圧されて圧力Ｐ３に到達するまでの時刻ｔ３が遅延する。このような遅延は、減圧乾燥させた塗布基板Ｗを次々と交換して行なう連続減圧乾燥処理を行なう場合に、より顕著に発生する。これは、連続減圧乾燥処理が行われることにより、回収装置４内に溶剤が多く蓄積されるためである。回収装置４に保管されている多くの溶剤が圧力Ｐ２と圧力Ｐ３との間（圧力Ｐ２′、時刻ｔ２′）で再揮発することにより、この回収装置４と繋がるチャンバ２の減圧が阻害され、（図２の場合と比較して）圧力Ｐ３に到達する時刻ｔ３が遅延する。
【００３３】
そこで、本実施形態では、回収装置４内の溶剤が再揮発するまでのタイミングで、排気経路が、メイン配管５から、回収装置４を経由しないバイパス配管６に切り替えられる。具体的に説明すると、チャンバ２の圧力が、チャンバ２における温度での溶剤の飽和蒸気圧（Ｐ１）に到達した後（時刻ｔ１の後）であって、回収装置４内の溶剤が再揮発するまでのタイミングで、排気経路をメイン配管５からバイパス配管６に切り替えて、チャンバ２内を減圧する。
【００３４】
ここで、回収装置４内の溶剤が再揮発する圧力について説明する。回収装置４は、溶剤を冷却することで液化し、溶剤を液体として回収し保管する。回収装置４における溶剤の保管温度は、チャンバ２における温度と異なり、その保管温度はチャンバ２における温度よりも低い（例えば、保管温度は−２０℃）。このため、回収装置４に保管されている溶剤の飽和蒸気圧は、チャンバ２において気化する溶剤の飽和蒸気圧（Ｐ１）と異なる（より低くなる）。回収装置４に保管されている溶剤の飽和蒸気圧が、図３において、圧力Ｐ２′である。図３に示されるように、圧力Ｐ２′は、圧力Ｐ２から圧力Ｐ３に到達するまでの、圧力の時間変化を示す線分の変曲点と一致する。また、図３では、圧力Ｐ２′に到達する時刻をｔ２′としている。つまり、回収装置４の溶剤が再揮発する際のチャンバ２の圧力がＰ２′であり、その時刻がｔ２′となる。
【００３５】
前記のとおり（図３参照）、回収装置４における溶剤の再揮発によって圧力Ｐ３に到達する時刻ｔ３が遅延する。そこで、本実施形態では、チャンバ２の圧力が、回収装置４における液化した溶剤の保管温度での溶剤の飽和蒸気圧（Ｐ２′）に到達するまでのタイミングにおいて、排気経路をメイン配管５からバイパス配管６に切り替えて、チャンバ２内を減圧する。
【００３６】
排気経路を切り替えるタイミングの具体例について説明する。例えば、チャンバ２の圧力が溶剤の飽和蒸気圧（Ｐ１）に達した後（時刻ｔ１の後）、塗布液Ｒに含まれる溶剤量が減少し、再びチャンバ２の圧力が低下し始める圧力Ｐ２に到達するまで（時刻ｔ２まで）の任意のタイミングで、排気経路を切り替えることができる。つまり、チャンバ２の圧力が、Ｐ１となる時点（ｔ１）以後であって、Ｐ２（ｔ２）となるまでの間で、排気経路がメイン配管５からバイパス配管６に切り替えられる。ただし、この場合、チャンバ２の圧力が、Ｐ１よりもＰ２に近いタイミングとするのが好ましい。このような切り替えタイミングによれば、塗布液Ｒから揮発した溶剤を効率的に回収装置４で回収すると共に、チャンバ２の圧力低下が回収装置４の溶剤の再揮発によって妨げられるのを抑制することができる。
【００３７】
または、別のタイミングとして、チャンバ２の圧力が、Ｐ２となる時点（時刻ｔ２）以後であって、Ｐ２′（ｔ２′）となるまでの間で、排気経路がメイン配管５からバイパス配管６に切り替えられてもよい。
【００３８】
排気経路を切り替えるタイミングを、減圧乾燥処理の途中で規定する方法として、圧力計４０を用いる方法がある。つまり、圧力計４０がチャンバ２の圧力を計測することで前記タイミングを特定し、排気経路を切り替えることができる。例えば、圧力計４０による計測値が圧力Ｐ１（又はＰ２）からＰ２（又はＰ３）までの任意の圧力に到達したタイミングで、排気経路の切り替えが実行されればよい。具体的に説明すると、圧力計４０の計測値は制御装置３０に入力される。制御装置３０は、圧力計４０の計測値が所定の値に到達すると、排気経路の切り替えを行なう。つまり、制御装置３０は、圧力計４０の計測値が所定の値に到達すると、バルブ１５，１６，１７に開閉の動作を変更する指令信号を出力する。
【００３９】
溶剤の飽和蒸気圧（Ｐ１）、チャンバ２の圧力が急峻に減少し始める圧力Ｐ２、及び、回収装置４の溶剤が再揮発する際の圧力Ｐ２′が未知である場合、チャンバ２の圧力の減少ペースを圧力計４０により計測し続け、減少ペースが急激に緩くなったタイミング（つまり、単位時間あたりの圧力変化が、しきい値を超えて小さくなったタイミング）や、減少ペースが急激に大きくなったタイミング（つまり、単位時間あたりの圧力変化が、しきい値を超えて大きくなったタイミング）で排気経路を切り替えるようにしてもよい。
【００４０】
チャンバ２の圧力がＰ１及びＰ２に到達する時刻ｔ１及びｔ２や、チャンバ２の圧力がＰ２′に到達する時刻ｔ２′が、経験的に判明している場合、圧力計４０を用いずに、減圧乾燥開始時（時刻ｔ０）から所定の時間が経過した時刻で排気経路を切り替えるようにしてもよい。この場合、制御装置３０は時間計測するタイマ機能を有し、所定の時刻（時刻ｔ２′）よりも前に、排気経路をメイン配管５からバイパス配管６に切り替える。
【００４１】
このように、排気経路の切り替えは、圧力計４０から出力される計測値に基づいて行ってもよいが、前記のような圧力の変化は、減圧乾燥処理を繰り返し行っても、ほぼ一定であることから、減圧乾燥の開始（ｔ０）からの経過時間を管理することで行ってもよい。
【００４２】
以上のように排気経路の切り替えを行なうことにより、チャンバ２の圧力低下が回収装置４内の溶剤の再揮発によって妨げられるのを抑制することができる。この結果、処理時間の遅延を抑制することが可能となる。
【００４３】
ここで、塗布液Ｒに、飽和蒸気圧の異なる二種類の溶剤が含まれる場合について説明する。この場合のチャンバ２の圧力の経時変化を図４に示す。この場合、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯では、塗布液Ｒの乾燥に伴う圧力低下が２段階となる。なお、飽和蒸気圧が異なる溶剤が塗布液Ｒに３種類以上含まれる場合、その種類と同じ数で段階的に圧力が低下する。このような溶剤を含む塗布液Ｒを乾燥させる場合も、前記実施形態と同様であり、回収装置４内の溶剤が再揮発するまでのタイミングで、回収装置４を経由しない排気経路であるバイパス配管６に切り替える方法が有効である。なお、飽和蒸気圧が異なる複数種類の溶剤が塗布液Ｒに含まれる場合、回収装置４における保管温度で、各溶剤が再揮発する圧力（飽和蒸気圧）も異なる。しかし、溶剤毎に、温度に応じた飽和蒸気圧は既知であることから、排気経路を切り替えるタイミングの基準（最も遅いタイミング）となる「回収装置４内の溶剤が再揮発する圧力」は、回収装置４における保管温度において、複数種類の溶剤のうち、最初に再揮発が発生する溶剤の飽和蒸気圧となる。
【００４４】
〔実施例〕
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。減圧乾燥装置が有する各部について、図１に示されている符号を以下の説明でも用いる。使用される溶剤の略称は以下のとおりである。
・γ−ＢＬ：γ−ブチロラクトン
・ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン
【００４５】
（実施例１）
無アルカリガラス基板Ｗ（コーニング製；厚み０．５ｍｍ）上に、着色材としてカーボンブラックＴＰＫ１２２７（ＣＡＢＯＴ製）を４．７重量部、バインダー樹脂としてポリイミド樹脂を５．３重量部、界面活性剤としてシリコーン系界面活性剤“ＢＹＫ”（登録商標）３３３（ビックケミー社製）を０．１重量部、溶剤としてＮＭＰを８９．９重量部含む黒色樹脂組成物を、キュア後の膜厚が１．０μｍになるようにスリットコーター（東レエンジニアリング（株）製）で塗布した。得られた塗布基板Ｗを、ＶＣＤ装置（東レエンジニアリング（株）製）のチャンバ２に搬入し、チャンバ２の温度を９０℃としてチャンバ２を密閉した。その後、−２０℃の冷媒により冷却した回収装置４を経由するメイン配管５を通じて、減圧乾燥処理を開始した。その後、減圧乾燥処理中に、チャンバ２の圧力が１００Ｐａに到達したタイミングで、回収装置４を経由しないバイパス配管６へ切り替えた。チャンバ２の圧力が乾燥完了圧力である４０Ｐａに到達するまで低下すると、減圧を停止し、第１バルブ１４を閉状態に切り替え、図外のベントバルブを開いてチャンバ２を大気圧に復帰させた。この減圧乾燥処理をタクトタイムを１００秒として５シート連続処理した。なお、この実施例１では、チャンバ２の圧力が１００Ｐａに到達したタイミング、つまり、排気経路をバイパス配管６に切り替えたタイミングは、チャンバ２の圧力が再び低下し始める圧力Ｐ２に到達する時刻ｔ２である。
【００４６】
（実施例２）
基板Ｗ上の塗布液Ｒとして、着色材としてカーボンブラックＴＰＫ１２２７（ＣＡＢＯＴ製）を４．７重量部、バインダー樹脂としてポリイミド樹脂を５．３重量部、界面活性剤としてシリコーン系界面活性剤“ＢＹＫ”（登録商標）３３３（ビックケミー社製）を０．１重量部、溶剤としてＮＭＰとγ−ＢＬを用いこれらの比率がＮＭＰ／γ−ＢＬ＝６４／３６となるよう８９．９重量部含んだ黒色樹脂組成物を用いた。この実施例２、及び後述する比較例２では、塗布液Ｒに、飽和蒸気圧が異なる溶剤が二種類含まれている。塗布液Ｒの種類以外の条件は、実施例１と同様であり、同様の方法で減圧乾燥処理を実施し、同様にタクトタイムを１００秒として５シート連続処理した。なお、この実施例２でも、実施例１と同様、排気経路をバイパス配管６に切り替えたタイミングは、チャンバ２の圧力が再び低下し始める圧力Ｐ２に到達する時刻ｔ２である。
【００４７】
（比較例１）
実施例１と同様の塗布液Ｒが塗布された基板Ｗを用いた。ただし、この基板Ｗを処理対象として、回収装置４を経由するメイン配管５を通じて減圧排気を行い、回収装置４を経由しないバイパス配管６へ切り替えることなく、圧力が乾燥完了圧力である４０Ｐａに到達するまで減圧乾燥処理を実施した。実施例１と同様に、タクトタイムを１００秒として５シート連続処理した。
【００４８】
（比較例２）
実施例２と同様の塗布液Ｒが塗布された基板Ｗを用いた。ただし、この基板Ｗを処理対象として、回収装置４を経由するメイン配管５を通じて減圧排気を行い、回収装置４を経由しないバイパス配管６へ切り替えることなく、圧力が乾燥完了圧力である４０Ｐａに到達するまで減圧乾燥処理を実施した。実施例２と同様に、タクトタイムを１００秒として５シート連続処理した。
【００４９】
＜評価結果＞
実施例１におけるチャンバ２の圧力変化を図５（ａ）に示し、比較例１におけるチャンバの圧力変化を図５（ｂ）に示す。また、実施例２におけるチャンバ２の圧力変化を、図６（ａ）に示し、比較例２におけるチャンバの圧力変化を図６（ｂ）に示す。図５（ａ）（ｂ）及び図６（ａ）（ｂ）それぞれでは、連続処理１シート目、３シート目及び５シート目の圧力変化が示されている。
【００５０】
図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示されるように、比較例１及び比較例２では、排気経路が途中で切り替えられていないことから、３シート目及び５シート目それぞれにおいて、チャンバ２の圧力が再降下する時刻ｔ２から乾燥完了圧力Ｐ３（４０Ｐａ）に到達する時刻ｔ３までの時間が、長くなっている。これは、回収装置４に溶剤が多く保管され、この溶剤が再揮発するためである。
【００５１】
これに対して、図５（ａ）及び図６（ａ）に示されるように、実施例１及び実施例２では、排気経路が途中でバイパス配管６に切り替えられていることから、１シート目、３シート目及び５シート目それぞれにおいて、チャンバ２の圧力が再降下する時刻ｔ２から乾燥完了圧力Ｐ３（４０Ｐａ）に到達する時刻ｔ３までの時間が、長くならない。
【００５２】
実施例１及び比較例１のチャンバ２の減圧乾燥開始時ｔ０から終了時ｔ４までの乾燥処理に要する時間（シートごと）を表１に示す。同様に、実施例２及び比較例２のチャンバ２の減圧乾燥開始時ｔ０から終了時ｔ４までの乾燥処理に要する時間（シートごと）を表２に示す。
【００５３】
【表１】
2019158157.tif 000003
【００５４】
【表２】
2019158157.tif 000004
【００５５】
表１に示されるように、実施例１の結果によれば、減圧乾燥処理の途中で、排気経路をメイン配管５からバイパス配管６に切り替えて、チャンバ２内を減圧したことにより、２シート目以降において、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間が長くなるのを防ぐことができ、比較例１の場合と比較して、処理時間の遅延が改善されていることが確認された。
【００５６】
表２に示されるように、実施例２の結果によれば、複数種類（二種類）の溶剤が含まれている塗布液Ｒを乾燥処理する場合も同様に、減圧乾燥処理の途中で、排気経路をメイン配管５からバイパス配管６に切り替えて、チャンバ２内を減圧したことにより、２シート目以降において、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間が長くなるのを防ぐことができ、比較例２の場合と比較して、処理時間の遅延が改善されていることが確認された。
【００５７】
〔本実施形態の減圧乾燥装置１及び減圧乾燥方法について〕
以上のように、本実施形態の減圧乾燥装置１は（図１参照）、基板Ｗを収容するチャンバ２と、チャンバ２内の気体を排気してチャンバ２内を減圧する排気装置３と、気体を冷却し冷却により生じた気体の液化物を回収する回収装置４と、回収装置４を経由してチャンバ２と排気装置３とを繋ぐメイン配管（メイン流路）５と、回収装置４を経由しないでチャンバ２と排気装置３とを繋ぐバイパス配管（バイパス流路）６とを備える。更に、減圧乾燥装置１は、メイン配管５を通じて排気装置３によりチャンバ２内を減圧する第一乾燥動作から、バイパス配管６を通じて排気装置３によりチャンバ２内を減圧する第二乾燥動作に切り替える切替機構を備える。本実施形態では、バルブ１５，１６，１７により前記切替機構が構成される。
【００５８】
この減圧乾燥装置１によって実行される本実施形態の減圧乾燥方法は、チャンバ２内の気体を排気装置３によって排気しチャンバ２内を減圧することにより、チャンバ２内に設けられる基板Ｗに塗布された塗布液Ｒを乾燥させる方法である。そして、メイン配管５を通じてチャンバ２内の気体を排気してチャンバ２内を減圧すると共に、基板Ｗの塗布液Ｒから揮発した溶剤を、メイン配管５の途中に設けられている回収装置４によって冷却することで液化させて回収する。減圧乾燥の途中の所定のタイミングで、チャンバ２内の気体を排気するための流路（排気経路）を、メイン配管５から、回収装置４を経由しないバイパス配管６に切り替えて、チャンバ２内を減圧する。
【００５９】
チャンバ２における基板Ｗの減圧乾燥の途中で、回収装置４において液化して回収された溶剤が再揮発すると、回収装置４と繋がるチャンバ２の圧力の低下が妨げられる。そこで、本実施形態の前記減圧乾燥方法によれば、減圧乾燥の途中の所定のタイミングで、回収装置４を経由しないバイパス配管６に切り替えて、チャンバ２内の気体を排気しチャンバ２内を減圧する。このため、チャンバ２の圧力の低下が溶剤の再揮発によって妨げられるのを抑制することができる。よって、従来のようにチャンバ２の圧力が乾燥完了圧力（Ｐ３）に到達するまでに要する時間（時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間）が長くなるのを抑え、乾燥処理を迅速に終えることが可能となる。
【００６０】
本実施形態の場合、前記所定のタイミングは、回収装置４において液化させて溜めた溶剤が、再揮発するまでのタイミング（図３において時刻ｔ２′までのタイミング）である。このように、排気経路を、遅くとも回収装置４の溶剤が再揮発するまでのタイミングで、メイン配管５からバイパス配管６に切り替えればよい。これにより、チャンバ２の圧力の低下が溶剤の再揮発によって妨げられるのを抑制することができる。前記所定のタイミングについて更に説明すると、この所定のタイミングは、チャンバ２の圧力が、チャンバ２内における温度での溶剤の飽和蒸気圧に到達した後のタイミング（図３において時刻ｔ１よりも後のタイミング）である。
【００６１】
より具体的に説明すると、前記所定のタイミングは、回収装置４における液化した溶剤の保管温度での当該溶剤の飽和蒸気圧に、チャンバ２の圧力が到達する（図３において圧力Ｐ２′）までのタイミングである。このように、チャンバ２の圧力を管理することによって、排気経路がメイン配管５からバイパス配管６に切り替えることができる。
【００６２】
または、前記所定のタイミングを規定する手段は、時間に基づいてもよい。つまり、前記所定のタイミングは、回収装置４における液化した溶剤の保管温度での溶剤の飽和蒸気圧に、チャンバ２の圧力が到達する時刻（図３において時刻ｔ２′）までのタイミングである。この場合、減圧乾燥の処理の時間を管理することによって、排気経路がメイン配管５からバイパス配管６に切り替えられる。この時間管理による方法は、減圧乾燥の処理を繰り返し行なう場合に好適である。
【００６３】
以上のとおり、本実施形態の減圧乾燥方法及び減圧乾燥装置によれば、塗布基板Ｗの連続乾燥処理中に生じる乾燥処理時間の遅延、及び製造工程でのタクトタイムの遅延を抑制することが可能である。
【００６４】
〔その他〕
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、前記実施形態では、バイパス配管６は、チャンバ２と排気装置３とを、回収装置４を介在させることなく直結しているが、バイパス配管６の途中に、フィルタ等の付属機器が接続されていてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１：減圧乾燥装置                      ２：チャンバ
３：排気装置                          ４：回収装置
５：メイン配管（メイン流路）          ６：バイパス配管（バイパス流路）
１５，１６，１７：バルブ（切替機構）  Ｗ：基板
Ｒ：塗布液
【図１】
2019158157.tif 000005
【図２】
2019158157.tif 000006
【図３】
2019158157.tif 000007
【図４】
2019158157.tif 000008
【図５】
2019158157.tif 000009
【図６】
2019158157.tif 000010