(57)【要約】【課題】基板上に塗布された有機材料膜の乾燥処理と焼成処理を効率よく行うことが可能な処理装置を提供する。【解決手段】有機材料膜へ電磁波を照射する電磁波照射装置５は、電磁波源２１、電磁波源２１で生成した電磁波を処理容器１内に導くアンテナ部２３、電磁波源２１とアンテナ部２３とを接続する導波管２５及びアンテナ部を覆う透過カバー２７を備えている。処理装置１００では、多数のスロット３３を有する放射アンテナ３５を、さらに、多数配列してアンテナ部２３を構成することによって、アンテナ部２３から対向する基板Ｓへ向けて、その面積に応じて面状に電磁波を照射できる。【選択図】図１
2015191880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内の気体を排気する排気口と、
前記処理容器内で前記基板を支持する支持部材と、
前記基板の表面に塗布された有機材料膜へ電磁波を照射する電磁波照射装置と、
前記電磁波照射装置を制御する制御部と、
を備え、
前記有機材料膜中の溶媒を除去する乾燥処理と、前記有機材料膜を焼成する焼成処理と、を前記電磁波の照射によって行う処理装置。
【請求項２】
前記乾燥処理と前記焼成処理を、前記処理容器内の前記基板を入れ替えることなく行う請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記電磁波照射装置は、前記支持部材に支持された前記基板に対向する位置に、前記処理容器内に前記電磁波を導入する電磁波導入部を備えている請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記電磁波導入部は、複数のアンテナを平面上に配列したアンテナ部を備えている請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記アンテナは、前記支持部材に支持された前記基板に向けて前記電磁波を放射する複数の矩形スロットを有している請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
前記複数の矩形スロットは、前記支持部材に支持された前記基板上の複数の領域に対応して、長手方向の長さが異なる複数の種類を含んでいる請求項５に記載の処理装置。
【請求項７】
前記電磁波照射装置は、周波数が異なる複数の電磁波を発生させる電磁波源を備えており、
前記制御部は、前記電磁波源に対し、前記周波数が異なる複数の電磁波から、特定の周波数の電磁波を発生させる周波数制御部を備えている請求項５に記載の処理装置。
【請求項８】
前記周波数制御部は、前記乾燥処理における前記電磁波の周波数に対し、相対的に、前記焼成処理における前記電磁波の周波数が大きくなるように変化させる請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】
前記周波数制御部は、複数の種類の前記矩形スロットの中で、いずれか１種類の前記矩形スロットにおいて、前記長手方向の長さＬと波長λとの関係がＬ＝λ／２となるように、前記電磁波の周波数を変化させる請求項７に記載の処理装置。
【請求項１０】
さらに、前記被処理体の温度を計測する温度センサを備え、
前記周波数制御部は、前記温度センサの計測温度に基づき、前記電磁波の周波数を変化させる請求項７に記載の処理装置。
【請求項１１】
前記電磁波照射装置は、前記支持部材に支持された前記基板に向けて前記電磁波を放射する複数のマイクロストリップアンテナを備えている請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の処理装置の前記処理容器内で、前記有機材料膜中の溶媒を除去する乾燥処理と、前記有機材料膜を焼成する焼成処理と、を行う処理方法。
【請求項１３】
前記処理装置は、さらに、前記処理容器内にパージガスを導入するパージガス導入装置を備えており、
前記乾燥処理は、前記焼成処理における前記パージガスの導入流量Ｖに対し、前記パージガスをＶ×（０．１〜５）の範囲内の流量で導入して前記有機材料膜中の溶媒の気化を優勢的に行う第１のステップと、
前記パージガスをＶ×５以上の流量で導入して前記有機材料膜中の溶媒の気化と前記処理容器内から気化した溶媒の排気を行う第２のステップと、
を含んでいる請求項１２に記載の処理方法。
【請求項１４】
前記有機材料膜が、有機ＥＬ素子の製造においてインクジェット印刷法によって前記基板上に塗布されたものである請求項１２又は１３に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬ素子の製造過程で、有機材料膜の乾燥及び焼成を行うために利用可能な処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子は、電流を流すことで発生する有機化合物のルミネッセンスを利用する発光素子であり、一対の電極間に複数の有機機能膜の積層体（以下、この積層体を「ＥＬ層」と総称する）が挟まれた構造となっている。ここで、ＥＬ層は、例えば、陽極側から、［正孔輸送層／発光層／電子輸送層］、［正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層］、あるいは、［正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層］などの順に積層された構造を有している。
【０００３】
ＥＬ層の形成は、各層毎に、基板上に有機材料を蒸着したり、塗布したりすることにより行われる。高精度の微細パターンを形成する場合は、塗布方法として、インクジェット印刷法を利用することが有利であると考えられている。
【０００４】
インクジェット印刷法によって基板上に印刷された有機材料膜中には、多量の溶媒を含むことから、その溶媒を除去するために減圧乾燥が行われる（例えば、特許文献１、特許文献２）。乾燥された有機材料膜は、さらに、低酸素雰囲気中で焼成（ベーク）処理される。この焼成処理によって、有機材料膜は、ＥＬ層を構成する有機機能膜へ変化させられる（例えば、特許文献３）。
【０００５】
乾燥処理時には、基板上の有機材料膜から、溶媒、水分などが多量に揮発する。そのため、処理装置の処理容器内からこれらの揮発成分を速やかに除去しないと、乾燥効率が低下する。乾燥後の有機材料膜の状態は、ＥＬ層の特性に影響を及ぼすことが知られている。例えば、乾燥処理時に、基板の面内で有機材料膜中の溶媒濃度に不均一が生じると、基板の面内での有機ＥＬ素子の特性にばらつきが生じることがある。乾燥状態が基板の面内で不均一であると、有機ＥＬディスプレイとして使用したときに、パネル全面での均一発光が困難になり、表示ムラなどの不具合を引き起こす原因となる。
【０００６】
また、別の問題として、有機材料膜の乾燥工程で気相雰囲気に溶媒の濃度分布があると、表面張力に差が生じるため、多量の溶媒を含む有機材料膜中で濃度差マランゴニ対流が発生する。この濃度差マランゴニ対流が原因となって、乾燥後に画素内の有機機能膜が凹形状の仕上がりになり（コーヒーリング現象）、最終的に、画素発光面積が減少するという問題があった。
【０００７】
また、従来の減圧乾燥装置では、乾燥時にチャンバ内に付着したインク溶媒を基板搬出後に気化・除去する工程が必要であるため、スループットが低下していた。更に、乾燥装置での乾燥後は、別の焼成装置へ速やかに基板を移送して高温で加熱する必要があった。有機ＥＬ素子の製造過程では、乾燥と焼成を有機材料膜の積層枚数に応じて繰り返す必要があることから、基板の移送を含む全工程時間が長くなるとともに、乾燥装置と焼成装置を別々に準備する必要があり、設備が複雑化してしまう、という課題があった。また、ガラス基板やプラスチック基板の加熱には、熱伝導率の低さゆえ、伝導伝熱だけでなく対流加熱を用いるため、大きな処理空間と大量のキャリアガスが必要になり、装置が大型化するとともに処理コストが増大する、という課題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３９５１１６２号公報（段落００２３など）
【特許文献２】特許第４１６８９６８号公報（請求項２など）
【特許文献３】特許第４１４８９３３号公報（請求項１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、基板上に塗布された有機材料膜の乾燥処理と焼成処理を効率よく行うことが可能な処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の処理装置は、基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内の気体を排気する排気口と、
前記処理容器内で前記基板を支持する支持部材と、
前記基板の表面に塗布された有機材料膜へ電磁波を照射する電磁波照射装置と、
前記電磁波照射装置を制御する制御部と、
を備えている。そして、  本発明の処理装置は、前記有機材料膜中の溶媒を除去する乾燥処理と、前記有機材料膜を焼成する焼成処理と、を前記電磁波の照射によって行う。
【００１１】
本発明の処理装置は、前記乾燥処理と前記焼成処理を、前記処理容器内の前記基板を入れ替えることなく行うことができる。
【００１２】
本発明の処理装置において、前記電磁波照射装置は、前記支持部材に支持された前記基板に対向する位置に、前記処理容器内に前記電磁波を導入する電磁波導入部を備えていてもよい。
【００１３】
本発明の処理装置において、前記電磁波導入部は、複数のアンテナを平面上に配列したアンテナ部を備えていてもよい。
【００１４】
本発明の処理装置において、前記アンテナは、前記支持部材に支持された前記基板に向けて前記電磁波を放射する複数の矩形スロットを有していてもよい。
【００１５】
本発明の処理装置において、前記複数の矩形スロットは、前記支持部材に支持された前記基板上の複数の領域に対応して、長手方向の長さが異なる複数の種類を含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の処理装置において、前記電磁波照射装置は、周波数が異なる複数の電磁波を発生させる電磁波源を備えていてもよく、前記制御部は、前記電磁波源に対し、前記周波数が異なる複数の電磁波から、特定の周波数の電磁波を発生させる周波数制御部を備えていてもよい。
【００１７】
本発明の処理装置において、前記周波数制御部は、前記乾燥処理における前記電磁波の周波数に対し、相対的に、前記焼成処理における前記電磁波の周波数が大きくなるように変化させてもよい。
【００１８】
本発明の処理装置において、前記周波数制御部は、複数の種類の前記矩形スロットの中で、いずれか１種類の前記矩形スロットにおいて、前記長手方向の長さＬと波長λとの関係がＬ＝λ／２となるように、前記電磁波の周波数を変化させるものであってもよい。
【００１９】
本発明の処理装置は、さらに、前記被処理体の温度を計測する温度センサを備えていてもよく、前記周波数制御部は、前記温度センサの計測温度に基づき、前記電磁波の周波数を変化させるものであってもよい。
【００２０】
本発明の処理装置において、前記電磁波照射装置は、前記支持部材に支持された前記基板に向けて前記電磁波を放射する複数のマイクロストリップアンテナを備えていてもよい。
【００２１】
本発明の処理方法は、上記いずれかの処理装置の前記処理容器内で、前記有機材料膜中の溶媒を除去する乾燥処理と、前記有機材料膜を焼成する焼成処理と、を行う。
【００２２】
本発明の処理方法において、前記処理装置は、さらに、前記処理容器内にパージガスを導入するパージガス導入装置を備えていてもよく、
前記乾燥処理は、前記焼成処理における前記パージガスの導入流量Ｖに対し、前記パージガスをＶ×（０．１〜５）の範囲内の流量で導入して前記有機材料膜中の溶媒の気化を優勢的に行う第１のステップと、
前記パージガスをＶ×５以上の流量で導入して前記有機材料膜中の溶媒の気化と前記処理容器内から気化した溶媒の排気を行う第２のステップと、
を含んでいてもよい。
【００２３】
本発明の処理方法は、前記有機材料膜が、有機ＥＬ素子の製造においてインクジェット印刷法によって前記基板上に塗布されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の処理装置及び処理方法によれば、電磁波を利用して、基板上に塗布された有機材料膜の乾燥処理と焼成処理を効率良く、かつ短時間で行うことができる。従って、本発明によれば、例えば、有機ＥＬ素子の製造における生産性向上と、製品の信頼性の向上を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態の処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるアンテナ部を構成するスロットアンテナを示す斜視図である。
【図３】放射アンテナの一構成例を示す斜視図である。
【図４】放射アンテナの別の構成例を示す斜視図である。
【図５】アンテナ部の構成例を示す説明図である。
【図６】アンテナ部の別の構成例を示す説明図である。
【図７】スロットの形状を変化させる場合の説明図である。
【図８】制御部のハードウェア構成を示す説明図である。
【図９】制御部の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】市販の正孔注入層用インクの電磁波吸収特性をコールコールプロットして得られた曲線及び無反射曲線を示すグラフである。
【図１１】図１０の一部分を拡大して示したものである。
【図１２】市販の正孔注入層用インクへの電磁波の吸収率と周波数との関係を示すグラフである。
【図１３】ガラス基板の電磁波吸収特性をコールコールプロットして得られた曲線及び無反射曲線を示すグラフである。
【図１４】有機ＥＬ素子の製造工程の概略を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１６】図１５の処理装置に用いるマイクロストリップアンテナを示す斜視図である。
【図１７】電磁波生成・照射部の構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る枚葉式の処理装置の概略構成を示す断面図である。図２は、図１におけるアンテナ部を構成するスロットアンテナの一つを示す斜視図である。図３は、放射アンテナの一構成例を示す斜視図である。図４は、放射アンテナの別の構成例を示す斜視図である。図５は、アンテナ部の構成例を示す説明図である。図６は、アンテナ部の別の構成例を示す説明図である。図７は、スロットの形状を変化させる場合の説明図である。
【００２８】
本実施の形態の処理装置１００は、被処理体である基板Ｓに対して、その表面に塗布された有機材料膜中の溶媒を除去して乾燥させる乾燥処理と、乾燥後の有機材料膜を焼成する焼成処理とを行う。基板Ｓとしては、例えば有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板、プラスチック基板などを挙げることができる。また、有機材料膜は、外部のインクジェット印刷装置（図示省略）で基板Ｓ上に所定のパターンで印刷されものであり、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層又は電子注入層のいずれかを形成するための膜であってもよい。
【００２９】
本実施の形態の処理装置１００は、排気可能な処理容器１と、処理容器１内で基板Ｓを支持する支持部材としての載置台３と、載置台３に支持される基板Ｓに対向して設けられ、有機材料膜へ電磁波を照射する電磁波照射装置５と、制御部７とを備えている。
【００３０】
＜処理容器＞
処理容器１は、金属材料によって形成されている。処理容器１を形成する材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等が用いられる。処理容器１は、底壁１１、角筒状の４つの側壁１３及び天井部１５を備えている。なお、処理容器１を気密な耐圧容器とし、真空引き可能なものとしてもよい。
【００３１】
側壁１３には、装置内に基板Ｓを搬入、搬出するための搬入出口１３ａが設けられている。搬入出口１３ａは、処理容器１の外部との間で基板Ｓの搬入出を行うためものである。搬入出口１３ａには、ゲートバルブＧＶが設けられている。ゲートバルブＧＶは、搬入出口１３ａを開閉する機能を有し、閉状態で搬入出口１３ａを遮断すると共に、開状態で処理容器１と外部との間で基板Ｓの移送を可能にする。
【００３２】
底壁１１には、複数の排気口１１ａが設けられている。排気口１１ａは、排気管１７を介して外部の排気装置５１に接続されている。この排気装置５１を作動させることによって、処理容器１内のガスを排気することができる。処理容器１内から排気された溶媒が凝縮しないように、排気管１７の途中に希釈用ガス（例えば窒素ガス）の供給配管を接続してもよい。
【００３３】
＜載置台＞
処理容器１の内部には、支持部材としての載置台３が配備されている。載置台３は、底壁１１に固定されている。載置台３は、図示を省略するが、基板Ｓを昇降変位させるための機構、例えばリフトピンなどを有しており、基板Ｓを受け渡す受け渡し位置と、載置台３上に載置して乾燥処理や焼成処理を行う処理位置との間で基板Ｓの高さ位置を調整することができる。
【００３４】
＜電磁波照射装置＞
基板Ｓの表面に塗布された有機材料膜へ電磁波を照射する電磁波照射装置５は、処理装置１００の上部に配置されている。電磁波照射装置５は、電磁波源２１、この電磁波源２１で生成した電磁波を処理容器１内に導くアンテナ部２３、電磁波源２１とアンテナ部２３とを接続する導波管２５及びアンテナ部を覆う透過カバー２７を備えている。
【００３５】
電磁波源２１は、処理容器１の外部に設けられ、図示は省略するが、例えばマグネトロン、クライストロン、ジャイロトロンなどの発振器を備えている。また、電磁波源２１は、発振器に電磁波生成のための高電圧を供給する電源、ＡＣ−ＤＣ変換回路、昇圧トランスなどを備えていてもよい。
【００３６】
処理装置１００で使用する電磁波の周波数としては、例えば０．１ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲内から任意の周波数帯を選択できる。処理装置１００は、周波数が異なる複数の電磁波を発生させることができるように、複数種類の発振器又は複数種類の電磁波源２１を備えていてもよい。
【００３７】
（アンテナ部）
アンテナ部２３は、処理容器１内において、載置台３に載置された基板Ｓの上面（有機材料膜が塗布されている面）に対向するように配置されている。アンテナ部２３は、基板Ｓに相当する大きさの平面アンテナによって構成してもよいし、小型のアンテナを平面上に複数個配列して構成してもよい。
【００３８】
図２〜図４は、複数の小型のアンテナを平面上に配列したアンテナ部２３の一構成例を示している。まず、図２は、アンテナ部２３の単位をなすスロットアンテナ２９を示している。スロットアンテナ２９は、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、それらの合金などの導電性部材で構成されている。中空をなす方形導波管３１の一つの壁面には、複数の貫通開口であるスロット３３が形成されている。複数のスロット３３は、その長手方向が方形導波管３１の長手方向とほぼ一致するように、例えば千鳥状や直列状に配列されている。
【００３９】
図３及び図４は、放射アンテナの構成例を示している。図３に示す放射アンテナ３５Ａは、図２のスロットアンテナ２９を、その幅方向に並べてアレイアンテナとし、多数のスロット３３が平面上に配列されるようにしたものである。各スロットアンテナ２９の方形導波管３１のスロット３３の形成面と反対側には、複数のスロットアンテナ２９を横断するように給電導波管３７が密着して接続されている。給電導波管３７は、導波管２５に接続されている。そして、方形導波管３１と給電導波管３７との密着部分には、結合スロット３９が形成されている。ここで、磁力線はそれに平行なスロットを通り抜けるため、給電導波管３７内の磁力線は、結合スロット３９を通り抜けて方形導波管３１内に入射し、方形導波管３１内の磁力線は、スロット３３を通過して外部へ放射される。
【００４０】
図４は、放射アンテナの別の構成例を示す分解斜視図である。放射アンテナ３５Ｂは、図３の複数のスロットアンテナ２９に代えて、平板状のスロット板４１を備えている。放射アンテナ３５Ｂは、複数の貫通開口であるスロット３３が形成されたスロット板４１と、このスロット板４１に接合される浅い箱状の本体４３と、本体４３の内側に形成された複数の仕切り壁４３ａ，４３ｂを備えている。スロット板４１、本体４３、仕切り壁４３ａ，４３ｂは、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、それらの合金などの導電性部材で構成されている。放射アンテナ３５Ｂでは、スロット板４１と本体４３と複数の仕切り壁４３ａ，４３ｂとによって画される空間が導波路を形成する。本体４３の底壁には、給電導波管３７が密着して接続される。給電導波管３７は、導波管２５に接続されている。そして、本体４３と給電導波管３７との密着部分には、結合スロット３９が形成されている。給電導波管３７内の磁力線は、結合スロット３９を通り抜けて本体４３内に入射し、スロット板４１と本体４３と仕切り壁４３ａ，４３ｂとによって画される導波路に入射し、スロット３３を通過して放射される。
【００４１】
図５は、アンテナ部２３の底面を基板Ｓ側（載置台３側）から見た平面図である。多数の放射アンテナ３５Ａ（放射アンテナ３５Ｂでもよい。以下、両者を区別しない場合は「放射アンテナ３５」と記す。）が縦横にマス目状に配列されてアンテナ部２３を構成している。アンテナ部２３は、全体として基板Ｓよりも少し大きな面積で形成されている。なお、図５では、基板Ｓの大きさを二点鎖線で示している。
このように、本実施の形態の処理装置１００では、多数のスロット３３を有する放射アンテナ３５を、さらに、多数配列してアンテナ部２３を構成することによって、アンテナ部２３から対向する基板Ｓへ向けて、その面積に応じて面状に電磁波を照射できる。
【００４２】
なお、図２〜図５では、スロット３３が形成されている側が、基板Ｓと対向する面となる。
【００４３】
図６は、アンテナ部２３の別の構成例を示している。なお、図６では、スロット３３などの細部については、図示を省略している。図６では、例えば基板Ｓの中央部、周縁部、これらの間の中間部の３つの領域に対向するアンテナ部２３の領域として、太枠で示すように、中央部Ｃ、周縁部Ｅ、これらの間の中間部Ｍを設定している。そして、これらアンテナ部２３の中央部Ｃ、中間部Ｍ、周縁部Ｅにおいて、スロット３３の長さ（スロット長）Ｌを変化させている。例えば、アンテナ部２３の中央部Ｃの４個の放射アンテナ３５のスロット長ＬＣを、図７（ａ）に示すように最も大きくし、アンテナ部２３の周縁部Ｅの６０個の放射アンテナ３５のスロット長ＬＥを、図７（ｃ）に示すように最も短くする。アンテナ部２３の中間部Ｍの２０個の放射アンテナ３５のスロット長ＬＭは、図７（ｂ）に示すようにスロット長ＬＣとスロット長ＬＥの中間に設定する。つまり、アンテナ部２３の中央部Ｃ、中間部Ｍ、周縁部Ｅにおいて、各領域のスロット長Ｌが、ＬＣ＞ＬＭ＞ＬＥの関係になるようにアンテナ部２３を構成する。
【００４４】
図２〜図６に示すスロットアンテナでは、スロット長Ｌが、アンテナ部２３に供給される電磁波の波長λの１／２になったときスロット３３からの電磁波の放射が最大となり、Ｌ＜λ／２では、スロット長Ｌが小さくなるに従い、スロット３３から放射される電磁波が減少していく。この原理を利用し、処理装置１００では、特定の周波数の電磁波をアンテナ部２３に供給することによって、アンテナ部２３の中央部Ｃ、中間部Ｍ、周縁部Ｅにおける電磁波の放射量に勾配を持たせることができる。例えば、スロット長ＬＣ＞ＬＭ＞ＬＥの関係が成立する場合に、ＬＣ＝２／λとなるような周波数に設定したときは、アンテナ部２３の中央部Ｃからの電磁波の放射が最も強くなり、中間部Ｍ、周縁部Ｅの順に電磁波の放射量が小さくなる。従って、基板Ｓの中央部への電磁波の照射量を最も多くして有機材料膜からの溶媒の揮散速度や焼成速度を早め、基板Ｓの周縁部への電磁波の照射量を最も小さくして、有機材料膜からの溶媒の揮散速度や焼成速度を相対的に遅らせることができる。また、例えば、スロット長ＬＣ＞ＬＭ＞ＬＥの関係が成立する場合に、ＬＥ＝２／λとなるような周波数に設定すると、基板Ｓの周縁部への電磁波の照射量を最も多くすることが可能であり、ＬＭ＝２／λとなるような周波数に設定すると、基板Ｓの中間部への電磁波の照射量を最も多くすることが可能である。
【００４５】
また、上記とは逆に、スロット長ＬＥ＞ＬＭ＞ＬＣの関係が成立する場合に、ＬＥ＝２／λとなるような周波数に設定したときは、アンテナ部２３の周縁部Ｅ、中間部Ｍ、中央部Ｃの順に電磁波の放射量が小さくなる。従って、基板Ｓの周縁部への電磁波の照射量を最も多くし、基板Ｓの中央部への電磁波の照射量を最も小さくできる。また、例えば、スロット長ＬＥ＞ＬＭ＞ＬＣの関係が成立する場合に、ＬＣ＝２／λとなるような周波数に設定すると、基板Ｓの中央部への電磁波の照射量を最も多くすることが可能であり、ＬＭ＝２／λとなるような周波数に設定すると、基板Ｓの中間部への電磁波の照射量を最も多くすることが可能である。
【００４６】
また、アンテナ部２３の周縁部Ｅ、中間部Ｍ、中央部Ｃにそれぞれ電磁波源２１を接続し、各電磁波源２１から供給される電磁波の電力を変化させてもよい。
【００４７】
（導波管）
電磁波の伝送路としての導波管２５は、天井部１５のほぼ中央に形成された開口１５ａに挿入して接続されている。導波管２５の他端側は、電磁波源２１に接続されている。また、導波管２５の途中には、図示は省略するが、例えばモード変換器、サーキュレータ、検出器、チューナなどを備えていてもよい。
【００４８】
（透過カバー）
電磁波を透過させる透過カバー２７は、アンテナ部２３を覆うように配備されている。透過カバー２７は、例えば石英やＡ１２Ｏ３、ＡｌＮ等の誘電体で構成されている。透過カバー２７は、処理容器１の天井部１５に支持されている。
【００４９】
＜排気装置＞
本実施の形態の処理装置１００は、処理容器１内の排気を行う排気装置５１を備えている。なお、排気装置５１は、処理装置１００とは別の外部の装置でもよい。また、排気装置５１によって、処理容器１内を所定の真空度まで減圧できるように構成してもよい。
【００５０】
＜温度計測部＞
本実施の形態の処理装置１００は、載置台３に載置された基板Ｓの温度を計測する温度計測部５３を備えている。温度計測部５３は、載置台３に載置された基板Ｓの複数箇所、例えば基板Ｓの中央部、周縁部、及びこれらの間の中間部の温度を個別に計測できる複数のセンサ５５を備えている。
【００５１】
＜ガス供給装置＞
本実施の形態の処理装置１００は、処理容器１内に、例えば窒素ガスなどのパージガスを供給するガス供給装置６１を備えている。ガス供給装置６１は、例えば、パージガスなどを供給するガス供給源６３と、このガス供給源６３に接続された複数の配管６５を備えている。各配管６５の他端側は、処理容器１の天井部１５の複数箇所に設けられたガス導入口１５ｂに接続されている。また、配管６５の途中には、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）６７およびその前後の１組の開閉バルブ６９が設けられている。このようなガス供給装置６１の構成により、供給されるガスの切替えや流量等の制御が出来るようになっている。なお、ガス供給装置６１は、処理装置１００とは別の外部の装置でもよい。
【００５２】
（制御部）
処理装置１００を構成する各エンドデバイス（例えば、電磁波源２１、排気装置５１、温度計測部５３、ガス供給装置６１など）は、制御部７に接続されて制御される構成となっている。ここで、図８を参照して、制御部７のハードウェア構成の一例について説明する。制御部７は、主制御部１０１と、キーボード、マウス等の入力装置１０２と、プリンタ等の出力装置１０３と、表示装置１０４と、記憶装置１０５と、外部インターフェース１０６と、これらを互いに接続するバス１０７とを備えている。主制御部１０１は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１２およびＲＯＭ（リードオンリメモリ）１１３を有している。記憶装置１０５は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスク装置または光ディスク装置である。また、記憶装置１０５は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１１５に対して情報を記録し、また記録媒体１１５より情報を読み取るようになっている。記録媒体１１５は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどである。記録媒体１１５は、本実施の形態に係る処理方法のレシピを記録した記録媒体であってもよい。
【００５３】
制御部７では、ＣＰＵ１１１が、ＲＡＭ１１２を作業領域として用いて、ＲＯＭ１１３または記憶装置１０５に格納されたプログラムを実行することにより、本実施の形態の処理装置１００において基板Ｓ上の有機材料膜に対する乾燥処理及び焼成処理を実行できるようになっている。例えば、記憶装置１０５には、処理装置１００で実行される各種処理を制御部７の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウェア）や処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。そして、必要に応じて、入力装置１０２からの指示等にて任意の制御プログラムやレシピを記憶装置１０５から呼び出して主制御部１０１に実行させることで、主制御部１０１の制御下で、処理装置１００で所望の処理が行われる。
【００５４】
具体的には、制御部７は、上記各エンドデバイスに対し、レシピに定められた条件で作動や停止を指示する。例えば、制御部７は、電磁波源２１、排気装置５１、温度計測部５３、ガス供給装置６１などを制御することができる。
【００５５】
前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体１１５に格納された状態のものを記憶装置１０５にインストールすることによって利用できる。
【００５６】
次に、図９を参照して、制御部７の機能構成について説明する。図９は、制御部７の機能構成を示す機能ブロック図である。なお、以下の説明では、制御部７のハードウェア構成が図８に示した構成になっているものとして、図８中の符号も参照する。図９に示したように、制御部７は、温度監視部１２１と、周波数制御部１２３と、電力制御部１２５と、パージガス流量制御部１２７と、入出力制御部１２９と、を備えている。これらは、ＣＰＵ１１１が、ＲＡＭ１１２を作業領域として用いて、ＲＯＭ１１３または記憶装置１０５に格納されたプログラムを実行することによって実現される。
【００５７】
温度監視部１２１は、温度計測部５３による基板Ｓの複数箇所の温度の計測結果をリアルタイムでモニタし、基板Ｓの面内での温度差などを演算処理するとともに、必要に応じて記憶装置１０５又は記録媒体１１５に、計測温度データを記録する。
【００５８】
周波数制御部１２３は、レシピの内容に基づき、又は、温度監視部１２１から取得した温度計測部５３による基板Ｓの温度の計測結果に基づき、電磁波源２１で発生させる電磁波の周波数を設定することができる。電磁波の周波数の制御は、電磁波源２１の発振器の可変領域内で行ってもよいし、電磁波源２１における発振器の種類を切り替えてもよいし、あるいは、複数の電磁波源２１の中から使用する電磁波源２１を切り替えることによって行ってもよい。
【００５９】
電力制御部１２５は、レシピの内容に基づき、又は、温度監視部１２１から取得した温度計測部５３による基板Ｓの温度の計測結果に基づき、電磁波源２１で発生させる電磁波の出力を設定する。電磁波の出力は、電磁波源２１の発振出力を変化させることによって制御できる。電磁波の出力の制御は、電磁波源２１の発振器の可変領域内で行ってもよいし、電磁波源２１における発振器の種類を切り替えてもよいし、あるいは、複数の電磁波源２１の中から使用する電磁波源２１を切り替えることによって行ってもよい。
【００６０】
パージガス流量制御部１２７は、レシピの内容に基づき、又は、温度監視部１２１から取得した温度計測部５３による基板Ｓの温度の計測結果に基づき、ガス供給装置６１から処理容器１内へ供給されるパージガスの流量を設定する。
【００６１】
入出力制御部１２９は、入力装置１０２からの入力の制御や、出力装置１０３に対する出力の制御や、表示装置１０４における表示の制御や、外部インターフェース１０６を介して行う外部とのデータ等の入出力の制御を行う。
【００６２】
［乾燥処理の手順］
次に、以上のように構成された処理装置１００を用いる乾燥処理及び焼成処理の手順について説明する。まず、前段階として、外部のインクジェット印刷装置（図示省略）で基板Ｓ上に有機材料膜を所定のパターンで印刷する。次に、ゲートバルブＧＶを開放し、有機材料膜が印刷された基板Ｓを外部の搬送装置（図示省略）によって処理装置１００の載置台３へ受け渡す。
【００６３】
次に、処理装置１００のゲートバルブＧＶを閉じ、ガス供給装置６１によりパージガスをとしての窒素ガスを処理容器１内に導入するとともに、排気装置５１を作動させて処理容器１内を排気する。そして、電磁波照射装置５のアンテナ部２３から処理容器１内へ所定の周波数の電磁波を導入する。電磁波は、透過カバー２７を透過してアンテナ部２３に対向する基板Ｓに照射される。基板Ｓの有機材料膜中では、電磁波による内部加熱によって、有機材料膜中の溶媒が温度差マランゴニ対流を生じさせる。この温度差マランゴニ対流は、有機材料膜が画素内での凹型形状になるコーヒーリング現象の原因といわれる濃度差マランゴニ対流を抑制する。また、電磁波の照射によって、有機材料膜中に含まれる溶媒の温度を上げ、乾燥速度を速め、濃度差マランゴニ対流の発生時間を短くすることができる。このように、電磁波の照射による内部加熱によって、有機材料膜中の物質移動によって生じる画素内での凹型形状の発生を防ぎ、画素内で有機材料膜を平坦化することができる。このようにして、基板Ｓ上に形成された有機材料膜中に含まれる溶媒を除去する乾燥処理を実施することができる。なお、処理容器１内に導入された電磁波は、処理容器１の壁面にも作用するので、気化した溶媒が処理容器１の壁面に付着して凝縮することはない。
【００６４】
また、処理装置１００では、乾燥処理の間、電磁波照射装置５から照射する電磁波の周波数を選択することによって、基板Ｓの面内における電磁波の照射量を変化させることができる。例えば、アンテナ部２３の中央部Ｃ、中間部Ｍ、周縁部Ｅにおいて、各領域のスロット長ＬにＬＣ＞ＬＭ＞ＬＥの関係が成立する場合に、ＬＣ＝２／λとなるような周波数を設定することによって、アンテナ部２３の中央部Ｃ、中間部Ｍ、周縁部Ｅの順に電磁波の放射量が小さくなるように勾配をもたせることができる（図６参照）。この場合は、基板Ｓの中央部への電磁波の照射量を最も多くして、有機材料膜からの溶媒の揮散速度を速めたり、焼成温度を高めたりすることができる。逆に、基板Ｓの周縁部への電磁波の照射量を最も小さくして、有機材料膜からの溶媒の揮散速度を小さくしたり、焼成温度を低くしたりすることができる。
【００６５】
乾燥処理における基板Ｓの温度は、例えば０〜３００℃の範囲内とすることができる。ここで、乾燥処理の間は、温度計測部５３によって、載置台３に載置された基板Ｓの複数箇所の温度を計測し、制御部７の温度監視部１２１でモニタすることができる。そして、温度計測部５３から取得した基板Ｓの計測温度情報に基づき、周波数制御部１２３は、例えば電磁波源２１の発振出力を変化させるように指令信号を送出するフィードバック制御を行ってもよい。この場合、上記のとおり、アンテナ部２３の中央部Ｃ、中間部Ｍ、周縁部Ｅにおけるスロット長Ｌの変化に応じて、適切な周波数を選択することによって、基板Ｓの面内での電磁波の照射強度に勾配を持たせるようにしてもよい。
【００６６】
また、温度計測部５３から取得した基板Ｓの計測温度情報に基づき、電力制御部１２５は、例えば電磁波源２１の出力を変化させるように指令信号を送出するフィードバック制御を行ってもよい。
【００６７】
乾燥処理が終了した後、電磁波の出力を大きくし、基板Ｓの有機材料膜の焼成処理を行う。焼成処理によって、有機材料膜を有機機能膜に変化させることができる。焼成処理における基板Ｓの温度は、例えば１００℃〜３００℃の範囲内とすることができる。
【００６８】
また、処理装置１００では、焼成処理の間、電磁波照射装置５から照射する電磁波の周波数を選択することによって、上記乾燥処理と同様に、基板Ｓの面内における電磁波の照射量を変化させることができる。
【００６９】
さらに、焼成処理の間は、温度計測部５３によって、載置台３に載置された基板Ｓの複数箇所の温度を計測し、制御部７の温度監視部１２１でモニタすることができる。そして、温度計測部５３から取得した基板Ｓの計測温度情報に基づき、上記乾燥処理と同様に、周波数制御部１２３や電力制御部１２５による周波数や電力のフィードバック制御を行ってもよい。
【００７０】
焼成処理が終了したら、電磁波照射装置５からの電磁波の供給及び排気装置５１を停止し、処理装置１００のゲートバルブＧＶを開放し、外部の搬送装置（図示省略）によって基板Ｓを処理容器１から搬出する。以上の手順によって、１枚の基板Ｓに対する乾燥処理が終了する。
【００７１】
本実施の形態では、乾燥処理及び焼成処理を処理装置１００内で順次、連続的に実施することができる。この場合、例えば、表１に示す３つのステップＡ，Ｂ，Ｃに区分して、処理条件を設定することが好ましい。ここで、ステップＡ及びステップＢは乾燥工程、ステップＣは焼成工程である。なお、表１中のパージガス流量比は、基板Ｓの寸法や枚数によって、処理容器１内の容積が異なるため、ステップＣにおけるパージガスの流量Ｖを１としたときの比で示した。
【００７２】
【表１】
2015191880.tif 000003
【００７３】
ステップＡ：
ステップＡでは、有機材料膜中の溶媒の気化を優勢的に行うことを目的とする。ステップＡにおける加熱対象は、多量の溶媒を含む有機材料膜（インク液；厚さ；１０〜２０μｍ）である。そのため、大気圧下で、例えば０．３ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲内の周波数で高出力の電磁波を印加して、有機材料膜を例えば０〜３００℃の範囲内の温度に加熱する。そして、内部加熱によって温度差マランゴニ対流を発生させ、凹型形状を作る原因といわれる濃度差マランゴニ対流を抑制しつつ、有機材料膜の粗乾燥を行なう。その際、乾燥容器内に窒素ガスなどのパージガスを低流量（Ｖ×０．１〜５倍）で供給して、発生した溶媒ガスの除去を促進する。
【００７４】
ステップＢ：
ステップＢは、有機材料膜（インク液）中の溶媒の気化と、気化した溶媒の処理容器１内からの排気を並行して行うことを目的とする。ステップＢにおける加熱対象は、有機材料膜中の、未だ多量の溶媒を含む液層（インク液厚さ；１〜２μｍ弱）と、ある程度乾燥された固体層（厚さ；２０〜６０ｎｍ弱）である。ステップＢでは、有機材料膜中に残り僅かになった溶媒の気化を完了させ、また気相中の気化分子を確実に処理容器１外へ排出する(乾燥完了と排出完了)。ステップＢでは、大気圧下で、例えば０．３ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲内の周波数の電磁波を照射し、有機材料膜を例えば０〜３００℃の範囲内の温度に加熱する。ステップＢでは、電力制御部１２５により、電磁波の出力をステップＡより下げ、パージガス流量制御部１２７により、パージガス流量をステップＡよりも増加させる（Ｖ×５倍以上、好ましくはＶ×５〜１０倍の範囲内）。
【００７５】
ステップＣ：
ステップＣは、有機材料膜の焼成を行うことを目的とする。ステップＣにおける加熱対象は、溶媒が除去された固体膜（厚さ；２０〜６０ｎｍ）である。ステップＣでは、大気圧下で、例えば１０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲内の周波数の電磁波を照射し、例えば１００〜３００℃の範囲内の温度で固体膜を焼成させ、形成される有機機能膜の界面を明確に形成し、膜特性を向上させる（界面形成と膜特性向上）。ステップＣでは、電力制御部１２５により、電磁波の出力をステップＡ以上に大きくし、パージガス流量制御部１２７により、パージガス流量をステップＢよりも減少させて焼成を行なう。（Ｖ＝１）
【００７６】
以上のように、処理装置１００では、電磁波の周波数、加熱温度、パージガス流量などの条件を管理しながら、基板Ｓに対する乾燥処理と焼成処理を連続して実施できるので、スループットを大幅に向上させることができる。
【００７７】
また、特に基板Ｓとして大面積の大型基板を処理対象とする場合には、排気装置５１の容量の低減やパージガスなどの材料費の低減を図るために、載置台３と天井部１５との距離を出来るだけ小さくすることが求められる。載置台３に載置された基板Ｓから天井部１５までの距離が短くなると、処理容器１内での排気効率が低下し、大面積の基板Ｓの面内で乾燥処理にムラが生じやすくなる。本実施の形態の処理装置１００では、基板Ｓの面内で電磁波照射に勾配を持たることが可能であるため、排気効率の低下による弊害を補い、乾燥ムラの発生を防止し、製品の生産性を向上させることができる。
【００７８】
また、処理装置１００では、基板Ｓとして、透過カバー２７や、ガラス基板、プラスチック基板などの基板Ｓを加熱することなく、有機材料膜を直接加熱できる。このことは、大面積の大型基板を処理対象とする場合であっても、加熱対象（有機材料膜）の熱容量が小さいことを意味し、電磁波源２１の電源の容量などが小さくても、十分な加熱が可能になる。従って、設備投資やランニングコストの低減を図ることができる。
【００７９】
また、処理装置１００では、電磁波によって、有機材料膜を直接、非接触で加熱できるため、対流伝熱による加熱における効率低下や、伝導伝熱による加熱における静電気の発生やコンタミネーションの発生などの心配がない。
【００８０】
次に、図１０〜図１３を参照しながら、本発明の基礎となった実験結果について説明する。図１０は、市販の有機ＥＬ材料である正孔注入層用インク（シグマアルドリッチ社製、ＨＩＬインク♯６４９８１３）の電磁波吸収を調べ、そのコールコールプロット(以下、「ＣＣプロット」と記すことがある)（実測値）と無反射曲線（理論値）を示している。また、図１１は、図１０の一部分を拡大して示したものである。図１２は、正孔注入層用インクへの電磁波エネルギーの吸収率と周波数との関係を示すグラフである。図１０及び図１１の曲線Ｌ５は正孔注入層用インクのＣＣプロット、曲線Ｌ６は該インクの溶媒のＣＣプロットを示している。図１０及び図１１の縦軸は、複素比誘電率の虚部（εr''）を示し、横軸は複素比誘電率の実部（εr'）を示している。また、図１０及び図１１において、注釈部分の無反射曲線のカッコ内の数字は、電磁波吸収率（％）を意味する。
【００８１】
有機ＥＬ材料のインク成分は、溶質（乾燥後は、最終的に画素を形成する有機機能膜となる）と溶媒（乾燥処理で気化して除去される）を含んでいる。そこで、上記正孔注入層用インクと、その溶媒のみについて、電磁波吸収の周波数ｆの特性をＣＣプロットと無反射曲線によって検討した。その結果、図１０及ぶ図１１に示すように、低周波数領域（１００Ｈｚ＜ｆ＜１００ｋＨｚ）ではインクと溶媒の特性が異なり、共に交点が少なかった。それに対し、中周波数領域（１００ｋＨｚ＜ｆ＜１ＧＨｚ）及び高周波数領域（５．６ＧＨｚ＜ｆ＜１１０ＧＨｚ）では、インクと溶媒の特性が類似し、共に交点が増えている。図１１に示すポイントＰ１〜Ｐ４における電磁波吸収率［％］、周波数ｆ［ＧＨｚ］、膜厚ｄ［ｍ］を表２に示した。
【００８２】
【表２】
2015191880.tif 000004
【００８３】
次に、無反射条件式を用い、上記の交点の情報から、電磁波を１００％吸収する有機材料膜の膜厚ｄを計算すると、低周波数領域（１００Ｈｚ＜ｆ＜１００ｋＨｚ）ではｄ＝１１０〜４７００ｍ、中周波数領域（１００ｋＨｚ＜ｆ＜１ＧＨｚ）ではｄ＝０．０２〜１００ｍ、高周波数領域（５．６ＧＨｚ＜ｆ＜１１０ＧＨｚ）ではｄ＝０．０００３３〜０．００１６ｍとなった。有機ＥＬにおける有機材料膜の厚みは、概ね数十μｍであることから、高周波数領域（５．６ＧＨｚ＜ｆ＜１１０ＧＨｚ）の電磁波であれば、溶媒を気化させて有機材料膜を乾燥させるためのエネルギー供給が可能であると考えられる。
【００８４】
上記電磁波吸収の検討結果から、高周波数領域（５．６ＧＨｚ＜ｆ＜１１０ＧＨｚ）での正孔注入層用インクのエネルギー吸収率と周波数ｆとの関係は、図１２に示すような単調増加の傾向を示している。従って、インクの塗布膜である有機材料膜に対して、照射する電磁波の周波数ｆを適切に選択することによって、加熱温度を精密に管理した乾燥処理及び焼成処理が可能であることが確認された。
【００８５】
また、比較のため、図１３に、ガラス基板のＣＣプロットと無反射曲線を示す。図１３の縦軸は、複素比誘電率の虚部（εr''）を示し、横軸は複素比誘電率の実部（εr'）を示している。図１３の曲線Ｓ３は、ガラス基板のＣＣプロットを示している。また、注釈部分の無反射曲線のカッコ内の数字は、電磁波吸収率（％）を意味する。図１３では、交点がなく電磁波の吸収は全くないことがわかる。この傾向は、プラスチック基板でも同様である。従って、電磁波は、ガラスやプラスチックを透過するため、これらの材料を直接加熱することはない。
【００８６】
［有機ＥＬ素子の製造プロセスへの適用例］
有機ＥＬ素子の製造は、陽極と陰極との間に、ＥＬ層として、複数の有機機能膜を形成する。処理装置１００は、どのような積層構造の有機ＥＬ素子の製造にも適用できる。ここでは、ＥＬ層として、陽極側から陰極側へ向けて、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層を有する有機ＥＬ素子を製造する場合を例に挙げて、処理装置１００による具体的な処理を説明する。
【００８７】
図１４に、有機ＥＬ素子の製造工程の概略を示した。本例において、有機ＥＬ素子は、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ８の工程によって製造される。ＳＴＥＰ１では、基板Ｓ上に、例えば蒸着法などによって所定のパターンで陽極（画素電極）を形成する。次にＳＴＥＰ２では、陽極の間に、絶縁物による隔壁（バンク）を形成する。隔壁を形成するための絶縁材料としては、例えば感光性ポリイミド樹脂などの高分子材料を用いることができる。
【００８８】
次に、ＳＴＥＰ３では、ＳＴＥＰ１で形成された陽極の上に、正孔注入層を形成する。まず、インクジェット印刷法によって、各隔壁によって区画された陽極の上に、正孔注入層の材料となる有機材料を印刷する。次に、このように印刷された有機材料膜に対し、処理装置１００を用い、溶媒除去のための乾燥処理を行い、さらに焼成処理を行うことにより、正孔注入層を形成する。
【００８９】
次に、ＳＴＥＰ４では、ＳＴＥＰ３で形成された正孔注入層の上に、正孔輸送層を形成する。まず、インクジェット印刷法によって、正孔注入層の上に、正孔輸送層の材料となる有機材料を印刷する。次に、このように印刷された有機材料膜に対し、処理装置１００を用い、溶媒除去のための乾燥処理を行い、さらに焼成処理を行うことにより、正孔輸送層を形成する。
【００９０】
次に、ＳＴＥＰ５では、ＳＴＥＰ４で形成された正孔輸送層の上に、発光層を形成する。まず、インクジェット印刷法によって、正孔輸送層の上に、発光層の材料となる有機材料を印刷する。次に、このように印刷された有機材料膜に対し、処理装置１００を用い、溶媒除去のための乾燥処理を行い、さらに焼成処理を行うことにより、発光層を形成する。なお、発光層が複数層からなる場合、上記処理が繰り返される。
【００９１】
次に、発光層の上に、例えば蒸着法によって、電子輸送層（ＳＴＥＰ６）、電子注入層（ＳＴＥＰ７）及び陰極（ＳＴＥＰ８）を順次形成することによって、有機ＥＬ素子が得られる。
【００９２】
このような有機ＥＬ素子の製造プロセスにおいて、処理装置１００は、ＳＴＥＰ３（正孔注入層形成）、ＳＴＥＰ４（正孔輸送層形成）及びＳＴＥＰ５（発光層形成）に好ましく適用できる。すなわち、インクジェット印刷法によって、各層の前段階である有機材料膜を印刷した後、処理装置１００を使用して有機材料膜に対する乾燥処理と焼成処理を、基板Ｓを移送することなく同じ処理容器１内で連続して行うことができる。従って、処理装置１００を用いることで、乾燥処理及び焼成処理に要する時間を大幅に短縮できるとともに、設備の簡素化を図ることができる。
【００９３】
以上のように、処理装置１００を用いることによって、有機ＥＬ素子の製造プロセスにおいて、ＥＬ層を形成するために必要な乾燥工程と焼成工程を高スループットで効率良く行うことができる。
【００９４】
［第２の実施の形態］
次に、図１５〜図１７を参照しながら、本発明の第２の実施の形態の処理装置について説明する。図１５は、第２の実施の形態に係る処理装置１００Ａの概略構成を示す断面図である。図１６は、図１５の処理装置１００Ａに用いるマイクロストリップアンテナを示す斜視図である。図１７は、図１５における電磁波生成・照射部８３を基板Ｓ側（載置台３側）から見た平面図である。第１の実施の形態の処理装置１００との主な相違点として、本実施の形態の処理装置１００Ａでは、電磁波を照射するアンテナとして、複数のマイクロストリップアンテナ（パッチアンテナ）を使用している。以下、第１の実施の形態の処理装置１００との相違点を中心に説明し、本実施の形態の処理装置１００Ａにおいて、第１の実施の形態と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９５】
本実施の形態の処理装置１００Ａは、排気可能な処理容器１と、処理容器１内で基板Ｓを支持する支持部材としての載置台３と、載置台３に支持される基板Ｓに対向して設けられ、有機材料膜へ電磁波を照射する電磁波照射装置５Ａと、制御部７とを備えている。
【００９６】
本実施の形態の処理装置１００Ａにおいて、処理容器１、載置台３及び制御部７は、第１の実施の形態の処理装置１００と同様である。
【００９７】
＜電磁波照射装置＞
基板Ｓの表面に塗布された有機材料膜へ電磁波を照射する電磁波照射装置５Ａは、処理装置１００Ａの上部に配置されている。電磁波照射装置５Ａは、電源部８１、電磁波を生成するとともに、生成した電磁波を照射する電磁波生成・照射部８３、電源部８１と電磁波生成・照射部８３とを接続する給電線８５及び電磁波生成・照射部８３を覆う透過カバー２７を備えている。
【００９８】
電源部８１は、処理容器１の外部に設けられ、給電線８５を介して、電磁波生成のための電力を電磁波生成・照射部８３へ供給する。
【００９９】
電磁波生成・照射部８３は、処理容器１内において、載置台３に載置された基板Ｓの上面（有機材料膜が塗布されている面）に対向するように配置されている。電磁波生成・照射部８３は、小型のマイクロストリップアンテナを平面上に複数個配列して構成されている。図１６は、一つのマイクロストリップアンテナ８７の外観斜視図である。マイクロストリップアンテナ８７は、例えば銅箔などの金属からなるグランド層８９と、樹脂などからなる誘電体層９１と、例えば銅箔などの金属片からなるアンテナ本体９３とが積層された構造をなしている。また、グランド層８９の底面（誘電体層９１と反対側）には、所定の電磁波を発生させるＩＣチップ９５が積層されている。各ＩＣチップ９５には、電源部８１からの電力が供給される。なお、図１６では、アンテナ本体９３が形成されている側が、基板Ｓとの対向面となる。
【０１００】
ＩＣチップ９５によって発生させる電磁波の周波数としては、例えば０．１ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲内から任意の周波数帯を選択できる。ここで、アンテナ本体９３の一辺の長さは、選択する電磁波の周波数に応じて、λ／２となる長さに設定することが好ましい。
【０１０１】
処理装置１００Ａは、周波数が異なる複数の電磁波を発生させることができるように、複数種類のＩＣチップ９５を備えていてもよい。この場合、アンテナ本体９３の一辺の長さも、各ＩＣチップ９５の発振周波数に応じてλ／２となる長さに設定することが好ましい。
【０１０２】
図１７は、本実施の形態における電磁波生成・照射部８３の底面を基板Ｓ側（載置台３側）から見た平面図である。図１７に示すように、多数のマイクロストリップアンテナ８７がアレイアンテナ９９を形成し、さらに、アレイアンテナ９９が縦横にマス目状に配列されて電磁波生成・照射部８３を構成している。なお、図１７では、電磁波生成・照射部８３の細部については、図示を省略している。このように、本実施の形態の処理装置１００Ａでは、多数のマイクロストリップアンテナ８７によりアレイアンテナ９９を構成し、さらに、多数のアレイアンテナ９９によって電磁波生成・照射部８３を構成することによって、電磁波生成・照射部８３から対向する基板Ｓへ向けて、その面積に応じて面状に電磁波を照射できる。
【０１０３】
また、処理装置１００Ａでは、電磁波生成・照射部８３において、基板Ｓの領域に応じて、電磁波の周波数や出力を変化させてもよい。例えば、図１７では、基板Ｓの中央部、周縁部、これらの間の中間部の３つの領域に対向する電磁波生成・照射部８３の領域として、太枠で示すように、中央部Ｃ、周縁部Ｅ、これらの間の中間部Ｍを設定している。そして、電磁波生成・照射部８３の中央部Ｃ、中間部Ｍ、周縁部Ｅにおいて、ＩＣチップ９５の発振周波数や電力を変化させることができる。この場合の考え方は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０４】
［乾燥処理の手順］
次に、以上のように構成された処理装置１００Ａを用いる乾燥処理及び焼成処理の手順について説明する。まず、前段階として、外部のインクジェット印刷装置（図示省略）で基板Ｓ上に有機材料膜を所定のパターンで印刷する。次に、ゲートバルブＧＶを開放し、有機材料膜が印刷された基板Ｓを外部の搬送装置（図示省略）によって処理装置１００Ａの載置台３へ受け渡す。
【０１０５】
次に、処理装置１００ＡのゲートバルブＧＶを閉じ、ガス供給装置６１によりパージガスをとしての窒素ガスを処理容器１内に導入するとともに、排気装置５１を作動させて処理容器１内を排気する。そして、電磁波照射装置５Ａの電磁波生成・照射部８３から所定の周波数の電磁波を対向する基板Ｓに向けて照射する。基板Ｓの有機材料膜中では、電磁波による内部加熱によって、有機材料膜中の溶媒が温度差マランゴニ対流を生じさせる。この温度差マランゴニ対流は、コーヒーリング現象（画素内での凹型形状）を作る原因といわれる濃度差マランゴニ対流を抑制する。また、電磁波の照射によって、有機材料膜中に含まれる溶媒の温度を上げ、乾燥速度を速め、濃度差マランゴニ対流の発生時間を短くすることができる。このように、電磁波の照射による内部加熱によって、有機材料膜中の物質移動によって生じる凹型形状の発生を防ぎ、画素内で有機材料膜を平坦化することができる。このようにして、基板Ｓ上に形成された有機材料膜中に含まれる溶媒を除去する乾燥処理を実施することができる。処理容器１内に導入された電磁波は、処理容器１の壁面にも作用するので、気化した溶媒が処理容器１の壁面に付着して凝縮することはない。
【０１０６】
また、乾燥処理の間は、温度計測部５３によって、載置台３に載置された基板Ｓの複数箇所の温度を計測し、制御部７の温度監視部１２１でモニタすることができる。そして、温度計測部５３から取得した基板Ｓの計測温度情報に基づき、電力制御部１２５による電力のフィードバック制御を行ってもよい。乾燥処理における基板Ｓの温度は、例えば０〜３００℃の範囲内とすることができる。
【０１０７】
乾燥処理が終了した後、電磁波の出力を大きくし、基板Ｓの有機材料膜の焼成処理を行う。焼成処理によって、有機材料膜を有機機能膜に変化させることができる。焼成処理の間は、温度計測部５３によって、載置台３に載置された基板Ｓの複数箇所の温度を計測し、制御部７の温度監視部１２１でモニタすることができる。そして、温度計測部５３から取得した基板Ｓの計測温度情報に基づき、電力制御部１２５による電力のフィードバック制御を行ってもよい。焼成処理における基板Ｓの温度は、例えば１００℃〜３００℃の範囲内とすることができる。
【０１０８】
焼成処理が終了したら、電磁波照射装置５Ａからの電磁波の供給及び排気装置５１を停止し、処理装置１００ＡのゲートバルブＧＶを開放し、外部の搬送装置（図示省略）によって基板Ｓを処理容器１から搬出する。以上の手順によって、１枚の基板Ｓに対する乾燥処理が終了する。
【０１０９】
本実施の形態における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。また、処理装置１００Ａは、第１の実施の形態に係る処理装置１００と同様に、有機ＥＬ素子の製造プロセスへの適用が可能である。
【０１１０】
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、有機ＥＬ素子の製造工程は、図１４に例示したものに限らない。例えば、ＥＬ層が陽極側から陰極側へ向けて、［正孔輸送層／発光層／電子輸送層］や、［正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層］などの順に積層された構造を有している有機ＥＬ素子の製造においても、同様に本発明の処理装置１００，１００Ａを適用できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１…処理容器、３…載置台、５，５Ａ…電磁波照射装置、７…制御部、１１…底壁、１１ａ…排気口、１３…側壁、１３ａ…搬入出口、１５…天井部、１５ａ…開口、１５ｂ…ガス導入口、１７…排気管、２１…電磁波源、２３…アンテナ部、２５…導波管、２７…透過カバー、５１…排気装置、５３…温度計測部、５５…センサ、６１…ガス供給装置、６３…ガス供給源、６５…配管、６７…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）、６９…開閉バルブ、１００，１００Ａ…処理装置、Ｓ…基板、ＧＶ…ゲートバルブ
【図１】
2015191880.tif 000005
【図２】
2015191880.tif 000006
【図３】
2015191880.tif 000007
【図４】
2015191880.tif 000008
【図５】
2015191880.tif 000009
【図６】
2015191880.tif 000010
【図７】
2015191880.tif 000011
【図８】
2015191880.tif 000012
【図９】
2015191880.tif 000013
【図１０】
2015191880.tif 000014
【図１１】
2015191880.tif 000015
【図１２】
2015191880.tif 000016
【図１３】
2015191880.tif 000017
【図１４】
2015191880.tif 000018
【図１５】
2015191880.tif 000019
【図１６】
2015191880.tif 000020
【図１７】
2015191880.tif 000021