KR20190017699A - Pressure reduction drying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 챔버 내에 수납된 기판 상의 용액을 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum drying apparatus for drying a solution on a substrate accommodated in a chamber under reduced pressure.
종래, 유기 EL(Electroluminescence)의 발광을 이용한 발광 다이오드인 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)가 알려져 있다. 이러한 유기 발광 다이오드를 이용한 유기 EL 디스플레이는, 박형 경량이고 또한 저소비 전력인 데다가, 응답 속도나 시야각, 콘트라스트비의 면에서 우수하다고 하는 이점을 갖고 있기 때문에, 차세대의 플랫 패널 디스플레이(FPD)로서 최근 주목받고 있다.2. Description of the Related Art Conventionally, an organic light emitting diode (OLED), which is a light emitting diode using light emission of an organic EL (electroluminescence), is known. The organic EL display using such an organic light emitting diode has advantages of being thin and light, low in power consumption, excellent in terms of response speed, viewing angle, and contrast ratio. Therefore, as the next generation flat panel display (FPD) .
유기 발광 다이오드는, 기판 상의 양극과 음극 사이에 유기 EL층을 둔 구조를 갖고 있다. 유기 EL층은, 예컨대 양극측으로부터 순서대로, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층이 적층되어 형성된다. 이들 유기 EL층의 각 층(특히 정공 주입층, 정공 수송층 및 발광층)을 형성할 때에는, 예컨대 잉크젯 방식으로 유기 재료의 액적을 기판 상에 토출한다고 하는 방법이 이용된다.The organic light emitting diode has a structure in which an organic EL layer is disposed between the anode and the cathode on the substrate. The organic EL layer is formed by laminating a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer in this order from the anode side. When forming each layer (particularly, the hole injection layer, the hole transporting layer, and the light emitting layer) of these organic EL layers, a method of ejecting droplets of the organic material onto the substrate by, for example, an inkjet method is used.
잉크젯 방식으로 기판 상에 토출된 유기 재료 중에는, 다량의 용매가 포함되어 있다. 그 때문에, 용매를 제거하는 것을 목적으로 하여, 기판 상의 용액을 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 처리가 행해지고 있다(특허문헌 1 참조). A large amount of solvent is contained in the organic material discharged onto the substrate by the inkjet method. For this purpose, a reduced-pressure drying treatment is carried out in which a solution on a substrate is dried under a reduced pressure for the purpose of removing the solvent (see Patent Document 1).
구체적으로는, 특허문헌 1의 건조 장치는, 진공화 가능한 처리 용기와, 처리 용기 내에서 기판을 지지하는 배치대와, 배치대에 지지되는 기판에 대향하여 설치되고, 기판 상의 유기 재료막으로부터 휘발하는 용매를 포집하는 용매 포집부를 포함하고 있다. Specifically, the drying apparatus of
이 특허문헌 1의 건조 장치의 용매 포집부는, 기판의 표면과 대략 평행하게 배치된 금속제의 포집 플레이트를 갖고, 상기 포집 플레이트에는 관통 개구가 형성되어 있다. 또한, 특허문헌 1의 건조 장치는, 건조 처리가 종료된 후, 포집 플레이트로 포집한 용매를, 재차 기화시켜 포집 플레이트로부터 이탈시키기 위한 용매 이탈 장치를 포함하고 있다. 또한 특허문헌 1의 건조 장치는, 전술한 포집 플레이트의 온도를 조절하기 위해서 펠티에 소자 등으로 이루어지는 온도 조정 장치를 갖는다.The solvent trapping portion of the drying apparatus of
그런데, 용매 포집부에 포집/흡착된 용매의 이탈 처리를 위한 시간을 포함한, 건조 장치에 있어서의 처리 시간을 단축시키기 위해서는, 용매 포집부에서의 용매의 포집 효율을 향상시키거나, 용매 포집부로부터의 용매의 기화 효율을 향상시키거나 할 필요가 있다. However, in order to shorten the treatment time in the drying apparatus, including the time for desorption treatment of the solvent trapped / adsorbed in the solvent trapping section, it is necessary to improve the collection efficiency of the solvent in the solvent trapping section, To improve the vaporization efficiency of the solvent of the solvent.
그러나, 특허문헌 1의 건조 장치에서는, 용매 포집부 즉 포집 플레이트에서의 용매의 포집 효율이나 포집 플레이트로부터의 용매의 기화 효율을 향상시키기 위해서, 포집 플레이트를 냉각 또는 가열하는 온도 조절 장치를 이용하고 있어, 장치의 구성이 복잡하다.However, in the drying apparatus of
이 점에 대해, 예의 검토한 결과, 열용량이 작은 망상판(網狀板)을 용매 포집용의 용매 포집망으로서 이용하면, 온도 조절 장치를 별도로 설치하지 않고, 용매 포집부 즉 용매 포집망에서의 용매의 포집 효율이나 용매 포집부로부터의 용매의 기화 효율을 향상시킬 수 있다고 하는 지견을 얻었다. 그러나, 검토를 더 진행시킨 결과, 열용량이 작은 망상판을 용매 포집망으로서 이용한 경우, 기판의 중앙에 비해 단부의 건조 속도가 느려, 건조 시간을 동일한 기판 내에서 균일하게 할 수 없고, 즉, 기판을 균일하게 건조시킬 수 없는 경우가 있다.As a result of intensive studies on this point, it has been found that if a net plate having a small heat capacity is used as a solvent trapping network for collecting a solvent, a temperature regulating device is not separately provided and a solvent trapping portion, It was found that the collection efficiency of the solvent and the vaporization efficiency of the solvent from the solvent collection section can be improved. However, as a result of further investigation, it has been found that when a mesh plate having a small heat capacity is used as a solvent collecting net, the drying speed of the end portion is slower than the center of the substrate and the drying time can not be made uniform in the same substrate, May not be uniformly dried.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 상의 용매의 감압 건조 처리와 용매 포집부로부터의 용매의 이탈 처리의 양방을 행하는 것이며, 상기 감압 건조 처리의 시간과 상기 이탈 처리의 시간이 짧고, 장치의 구성이 간이하며, 기판을 균일하게 건조시킬 수 있는 감압 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to accomplish both of a reduced pressure drying treatment of a solvent on a substrate and a solvent removal treatment from a solvent trapping section, And is capable of uniformly drying a substrate.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 배기구가 바닥판에 형성되고, 용액이 도포된 기판을 수납하는 챔버와, 상기 챔버 내에 있어서 상기 챔버의 상부판과 상기 기판 사이에 설치되고, 상기 기판으로부터 기화된 상기 용액 중의 용매를 일시적으로 포집하는, 1 ㎡당의 열용량이 850 J/K 이하인 용매 포집 부재를 포함하고, 상기 챔버 내에서 상기 기판 상의 용액을 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 장치에 있어서, 상기 챔버의 상부판으로부터 연장되고, 상기 용매 포집 부재의 측단(側端)과 상기 챔버의 측벽 사이를 차단하도록 배치된 차단 부재를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.In order to attain the above object, the present invention provides a plasma processing apparatus comprising a chamber in which an exhaust port is formed in a bottom plate and accommodates a substrate coated with a solution, a substrate provided in the chamber between an upper plate of the chamber and the substrate, And a solvent collecting member having a heat capacity per square meter of 850 J / K or less for temporarily collecting a solvent in the vaporized solution, wherein in the reduced-pressure drying apparatus, the solution on the substrate is dried in a reduced pressure state in the chamber, And a blocking member extending from the upper plate of the chamber and arranged to block the side end of the solvent collecting member and the side wall of the chamber.
상기 차단 부재의 하단은, 상기 용매 포집 부재의 하단보다 하측에 위치하는 것이 바람직하다. The lower end of the blocking member is preferably located below the lower end of the solvent collecting member.
상기 차단 부재의 하단과 상기 용매 포집 부재의 하단의 연직 방향의 거리는 1 ㎝ 이상인 것이 바람직하다. The distance between the lower end of the blocking member and the lower end of the solvent collecting member in the vertical direction is preferably 1 cm or more.
상기 기판의 측단과 상기 차단 부재의 수평 방향의 거리는 1 ㎝ 이상인 것이 바람직하다. The distance between the side end of the substrate and the horizontal direction of the blocking member is preferably 1 cm or more.
상기 차단 부재는, 1 ㎡당의 열용량이 286 J/K 이하인 것이 바람직하다. The barrier member preferably has a heat capacity of 286 J / K or less per 1 m 2.
상기 차단 부재의 1 ㎡당의 열용량은, 상기 용매 포집 부재의 1 ㎡당의 열용량 이하인 것이 바람직하다. The heat capacity per square meter of the blocking member is preferably not more than the heat capacity per 1 m < 2 > of the solvent collecting member.
상기 용매 포집 부재는, 망상 부재로 구성되는 용매 포집망인 것이 바람직하다.It is preferable that the solvent collecting member is a solvent collecting net composed of a mesh member.
상기 용매 포집망은, 개구율이 60% 이상 80% 이하인 것이 바람직하다. It is preferable that the solvent collection net has an aperture ratio of 60% or more and 80% or less.
상기 기판으로부터 상기 용매 포집 부재까지의 거리는, 상기 기판으로부터 상기 챔버의 상부판까지의 거리의 40% 이상 60% 이하인 것이 바람직하다.The distance from the substrate to the solvent collecting member is preferably 40% or more and 60% or less of the distance from the substrate to the top plate of the chamber.
본 발명에 의하면, 간단한 장치 구성으로, 기판 상의 용매의 감압 건조 처리와 용매 포집부로부터의 용매의 이탈 처리를 단시간에 행할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 기판을 균일하게 건조시킬 수 있다. According to the present invention, it is possible to perform the depressurized drying treatment of the solvent on the substrate and the treatment for releasing the solvent from the solvent trapping section in a short time with a simple apparatus configuration. Further, according to the present invention, the substrate can be uniformly dried.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 감압 건조 장치의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 용매 포집부의 부착 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 감압 건조 장치를 이용한 감압 건조 처리의 설명도이다.
도 4는 기판(W)에 도포되는 용액의 용매의 증기압 곡선의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 배기 개시로부터 30초 후에 있어서의, 감압 건조 장치 내의 용매 포집망의 온도 분포의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 6은 배기 개시로부터 16.5초 후에 있어서의, 감압 건조 장치 내의 각 영역에 있어서의 기체의 온도, 흐르는 방향 및 유속을 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 감압 건조 장치의 단부 부분을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 8은 도 7의 시뮬레이션 결과에 기초한 감압 건조 장치의 단부 부분에서의 기체의 흐름을 도시한 도면이다.
도 9는 차단 부재의 작용 효과에 대해 설명하는 도면이다.
도 10은 차단 부재의 다른 예의 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a reduced pressure drying apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view for explaining the attachment structure of the solvent trapping portion.
3 is an explanatory diagram of a reduced pressure drying process using the reduced pressure drying apparatus of FIG.
4 is a view showing an example of a vapor pressure curve of a solvent of a solution applied to the substrate W. Fig.
5 is a graph showing a simulation result of the temperature distribution of the solvent trapping net in the reduced pressure drying apparatus after 30 seconds from the start of exhaust.
Fig. 6 is a graph showing the temperature, flowing direction, and flow rate of the gas in each region in the reduced-pressure drying apparatus 16.5 seconds after the start of the exhaust.
7 is an enlarged partial enlarged view of an end portion of the reduced-pressure drying apparatus of FIG.
Fig. 8 is a view showing the flow of gas at the end portion of the reduced-pressure drying apparatus based on the simulation result of Fig. 7; Fig.
Fig. 9 is a view for explaining the action and effect of the blocking member. Fig.
10 is an explanatory diagram of another example of the blocking member.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 한편, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In addition, the present invention is not limited to the embodiments described below.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 감압 건조 장치의 개략 구성을 도시한 도면이고, 도 1의 (a)는 감압 건조 장치의 구성의 개략을 도시한 단면도, 도 1의 (b)는 감압 건조 장치 내의 구성의 개략을 도시한 상면도이다. 도 1의 (a)에서는 후술하는 용매 포집부를 지지하기 위한 구조체의 도시는 생략되고, 도 1의 (b)에서는 상기 구조체나 후술하는 상부판 등의 도시는 생략되어 있다. 도 2는 용매 포집부의 부착 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2의 (a)는 감압 건조 장치 내의 부분 측면도, 도 2의 (b)는 감압 건조 장치에 있어서의 용매 포집부 주위의 부분 하면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum drying apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 1 (a) is a cross-sectional view schematically showing the structure of a vacuum drying apparatus, Fig. 1 Fig. 2 is a top view showing an outline of a configuration in the apparatus. In FIG. 1 (a), the structure for supporting the solvent trapping portion described later is not shown, and in FIG. 1 (b), the structure and the top plate described later are omitted. 2 (a) is a partial side view of the inside of the reduced-pressure drying apparatus, and FIG. 2 (b) is a partial bottom view around the solvent trapping portion of the reduced- to be.
본 실시형태에 따른 감압 건조 장치는, 기판 상에 잉크젯 방식으로 도포된 용액을, 감압 상태에서 건조시키는 것이고, 본 장치의 처리 대상인 기판은 예컨대 유기 EL 디스플레이용의 유리 기판이다.The reduced-pressure drying apparatus according to the present embodiment is for drying a solution coated on a substrate by an ink jet method under reduced pressure, and the substrate to be treated by the apparatus is a glass substrate for an organic EL display, for example.
한편, 본 장치의 처리 대상인 기판에 도포되는 용액은, 용질과 용매로 이루어지고, 감압 건조 처리의 대상이 되는 성분은 주로 용매이다. 용매에 포함되는 유기 화합물로서는, 고비점의 것이 많고, 예컨대, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 비점 220℃, 융점 8℃), 4-tert-부틸아니솔(4-tert-Butylanisole, 비점 222℃, 융점 18℃), Trans-아네톨(Trans-Anethole, 비점 235℃, 융점 20℃), 1,2-디메톡시벤젠(1,2-Dimethoxybenzene, 비점 206.7℃, 융점 22.5℃), 2-메톡시비페닐(2-Methoxybiphenyl, 비점 274℃, 융점 28℃), 페닐에테르(Phenyl Ether, 비점 258.3℃, 융점 28℃), 2-에톡시나프탈렌(2-Ethoxynaphthalene, 비점 282℃, 융점 35℃), 벤질페닐에테르(Benzyl Phenyl Ether, 비점 288℃, 융점 39℃), 2,6-디메톡시톨루엔(2,6-Dimethoxytoluene, 비점 222℃, 융점 39℃), 2-프로폭시나프탈렌(2-Propoxynaphthalene, 비점 305℃, 융점 40℃), 1,2,3-트리메톡시벤젠(1,2,3-Trimethoxybenzene, 비점 235℃, 융점 45℃), 시클로헥실벤젠(cyclohexylbenzene, 비점 237.5℃, 융점 5℃), 도데실벤젠(dodecylbenzene, 비점 288℃, 융점 -7℃), 1,2,3,4-테트라메틸벤젠(1,2,3,4-tetramethylbenzene, 비점 203℃, 융점 76℃) 등을 들 수 있다. 이들 고비점 유기 화합물은, 2종 이상이 조합되어 용액 중에 배합되어 있는 경우도 있다.On the other hand, the solution applied to the substrate to be treated by the apparatus is composed of a solute and a solvent, and the component to be subjected to the reduced pressure drying treatment is mainly a solvent. Examples of organic compounds contained in the solvent include those having a high boiling point and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (boiling point: 220 ° C, melting point: 8 ° C) tert-butyl anisole (boiling point: 222 ° C, melting point: 18 ° C), Trans-Anethole (boiling point: 235 ° C, melting point: 20 ° C), 1,2-dimethoxybenzene (2-methoxybiphenyl, boiling point: 274 캜, melting point: 28 캜), phenyl ether (boiling point: 258.3 캜, melting point: 28 캜), 2-ethoxy (2-Ethoxynaphthalene, boiling point: 282 ° C, melting point: 35 ° C), benzyl phenyl ether (Benzyl Phenyl Ether, boiling point: 288 ° C, melting point: 39 ° C), 2,6-dimethoxytoluene Propoxynaphthalene (boiling point 305 占 폚,
본 실시형태에 따른 감압 건조 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(10)와, 배치대(20)와, 용매 포집부(30)를 포함하고, 배기 장치(40)에 접속되어 있다. 1, the reduced-pressure drying apparatus according to the present embodiment includes a
챔버(10)는, 기밀하게 구성되는 것이며, 스테인리스 등의 금속 재료로 형성된다. 챔버(10)는, 각통(角筒)형의 측벽부(11)와, 측벽부(11)의 상측에 부착되는 상부판(12)과, 측벽부(11)의 하측에 부착되는 바닥판(13)과, 상부판(12)으로부터 하방으로 연장되는 차단 부재(14)를 갖는다. The
측벽부(11)에는, 기판(W)을 챔버(10) 내에 반입 반출하기 위한 도시하지 않은 반입 반출구가 형성되어 있다.A loading / unloading port (not shown) for loading / unloading the substrate W into / from the
상부판(12)은, 측벽부(11)의 상측의 개구를 막고, 용매 포집부(30)를 지지한다. 용매 포집부(30)의 지지 구조에 대해서는 후술한다.The
바닥판(13)은, 측벽부(11)의 하측의 개구를 막는 것이며, 바닥판(13)의 상측의 중앙에는 배치대(20)를 지지하는 지지 부재(21)가 배치되어 있다. 또한, 바닥판(13)에는, 지지 부재(21)의 외주를 둘러싸도록 배기구(13a)가 형성되고, 배기구(13a)에는 배기관(41)을 통해 배기 장치(40)가 접속되어 있다. 이 배기구(13a)를 통해, 감압 건조 장치(1)의 챔버(10) 내를 감압할 수 있다. The
차단 부재(14)에 대해서는 후술한다.The blocking
배치대(20)는, 기판(W)이 배치되는 것이며, 지지 부재(21)를 통해 챔버(10)의 바닥판(13)에 지지된다. 배치대(20)에는, 기판(W)의 전달을 행하는 도시하지 않은 승강핀이 설치되어 있고, 상기 승강핀은 승강 기구에 의해 자유롭게 상하 이동할 수 있다.The placement table 20 is a table on which the substrate W is placed and is supported by the
용매 포집부(30)는, 기판(W) 상에 잉크젯 방식에 의해 도포된 용액으로부터 기화된 용매를 포집하는 것이며, 챔버(10) 내의 분위기 중의 용매 농도를 조절하기 위한 것이다.The
용매 포집부(30)는, 개구가 격자형으로 균일하게 형성된 형상의 박판 즉 망상판으로 이루어지는 용매 포집 플레이트(이하, 용매 포집망)(31)를 갖는다.The
용매 포집망(31)은, 용매 포집 부재의 일례이고, 스테인리스나 알루미늄, 구리, 금과 같은 금속 재료 등의 열전도성이 좋은 재료로 형성된다. 보다 구체적으로는, 예컨대, 용매 포집망(31)은, 강판을 냉간 절연(切延)함으로써 제조되는 익스팬드 메탈로 구성된다. 용매 포집망(31)은, 1장의 익스팬드 메탈로 구성되어도 좋으나, 본 예에서는, 복수 매의 익스팬드 메탈을 수평 방향으로 배열하여 구성되는 것으로 한다.The
용매 포집망(31)의 두께는 예컨대 0.1 ㎜이다. 또한, 용매 포집망(31)의 수평 방향의 치수는, 기판(W)의 수평 방향의 치수와 대략 동일하다. 보다 구체적으로는, 용매 포집망(31)을 구성하는 복수 매의 익스팬드 메탈 전체의 수평 방향의 치수는, 기판(W)의 수평 방향의 치수와 대략 동일하다. 단, 용매 포집망(31)의 수평 방향의 치수는, 기화된 용매의 흡착량을 늘리기 위해서, 기판(W)의 수평 방향의 치수보다 크게 해도 좋다. 또한, 용매 포집망(31)의 수평 방향의 치수는, 기판(W)의 중앙의 상부에 상기 용매 포집망(31)을 설치한 경우에, 챔버(10) 내의 증기 농도의 밸런스를 제어하기 위해서, 기판(W)의 수평 방향의 치수보다 작게 해도 좋다.The thickness of the
용매 포집망(31)의 개구율은 크고 예컨대 65%이다. 한편, 개구율이란, (상면에서 보았을 때의 용매 포집망(31)의 개구부의 총 면적)/(상면에서 보았을 때의 용매 포집망(31)의 전체 면적)으로 주어진다.The opening ratio of the
용매 포집망(31)은, 전술한 바와 같이 개구율이 큰 망상이고 또한 박형이기 때문에, 1 ㎡당의 열용량이 예컨대 372 J/K로 낮고, 즉 단위 면적당의 열용량이 예컨대 372 J/K·㎡로 낮다. Since the
이 용매 포집망(31)은, 용매 포집망(31)의 상부의 구조물이며 용매 포집망(31)에 가장 가까운 상부판(12)과 기판(W) 사이의 위치에 지지된다. 또한, 용매 포집망(31)은, 기판(W)과 정면으로 마주보도록, 즉 기판(W)과 대략 평행하게 되도록, 상부판(12)에 지지된다. The
상부판(12)에 의한 용매 포집망(31)의 지지는, 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(32)과 다리부(33)를 통해 행해진다. 이하, 구체적으로 설명한다. The support of the
용매 포집망(31)을 구성하는 익스팬드 메탈(31a)은 각각, 각통형의 프레임(32)에 용접 등에 의해 고정된다. 프레임(32)의 외측에 설치된 귀부(32a)를, 상부판(12)으로부터 하방향으로 연장되는 다리부(33)에, 나사 등을 이용하여 고정함으로써, 익스팬드 메탈(31a) 즉 용매 포집망(31)이 상부판(12)에 지지된다.The expanded
한편, 프레임(32)이나 다리부(33)는 스테인리스 등의 금속 재료로 이루어진다.On the other hand, the
또한, 프레임(32)이나 다리부(33)는 기판(W)과는 용매 포집망(31)을 사이에 두고 반대측에 위치하고 있다. 따라서, 용매 포집망(31)이 기판(W)측에 있어서 그 전면(全面)이 균일하게 노출되어 있기 때문에, 기판(W)으로부터 용매 포집망(31)의 방향으로의 기화된 용매의 흐름은 프레임(32)이나 다리부(33)에는 저해되지 않는다. 단, 기화된 용매의 흐름을 보다 균일하게 하기 위해서는, 프레임(32)이나 다리부(33)의 체적은 작은 것이 바람직하다.The
도 1의 설명으로 되돌아간다.Returning to the description of Fig.
배기 장치(40)는, 진공 펌프로 구성되고, 구체적으로는, 터보 분자 펌프와 드라이 펌프가 예컨대 상류측으로부터 이 순서로 직렬로 접속되어 구성된다. 이 배기 장치(40)는, 바닥판(13)의 중심 부근 즉 기판(W)의 중심 부근의 하부에 배치되어 있다. The
배기관(41)의 배기구(13a)와 배기 장치(40) 사이의 부분에는 자동 압력 제어 밸브[APC(Adaptive Pressure Control) 밸브](42)가 설치되어 있다. 감압 건조 장치(1)에서는, 배기 장치(40)의 진공 펌프를 작동시킨 상태에서, APC 밸브(42)의 개방도를 조절함으로써, 감압 배기 시의 챔버(10) 내의 진공도를 제어할 수 있다.An automatic pressure control valve (APC (Adaptive Pressure Control) valve) 42 is provided at a portion between the
한편, 감압 건조 장치(1)는, 챔버(10) 내의 압력을 측정하는 도시하지 않은 압력계를 갖는다. 상기 압력계에서의 계측 결과는 전기 신호로서 APC 밸브(42)에 입력된다. On the other hand, the reduced-
또한, 감압 건조 장치(1)는 상기 장치(1)의 도시하지 않은 제어부를 포함한다. 제어부는, 예컨대 컴퓨터이고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 감압 건조 장치(1)에 있어서의 감압 건조 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 한편, 상기 프로그램은, 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체로부터 제어부에 인스톨된 것이어도 좋다. Further, the reduced-
계속해서, 챔버(10) 내에 설치되어 있는 차단 부재(14)에 대해 설명한다. Next, the blocking
차단 부재(14)는, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같이 상부판(12)으로부터 하방으로 연장되어 있고, 즉, 상부판(12)으로부터 연속되어 있다. 또한, 차단 부재(14)는, 용매 포집망(31)의 측단과 측벽부(11) 사이, 즉, 용매 포집망(31)을 차단하도록 배치되고, 구체적으로는, 용매 포집망(31)의 측단과 챔버(10)의 측벽 사이를 차단하도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 배치대(20)와 챔버(10)의 측벽 사이의, 배기 장치(40)에 통하는 간극(10a)의 상방에 위치한다.The blocking
차단 부재(14)는, 예컨대, 용매 포집망(31)과 마찬가지로, 스테인리스나 알루미늄, 구리, 금과 같은 금속 재료 등의 열전도성이 좋은 재료로 이루어지는 판형 부재로 구성된다.The blocking
차단 부재(14)의 두께는 얇고 예컨대 0.05 ㎜이다. 차단 부재(14)는, 이와 같이 얇기 때문에, 1 ㎡당의 열용량이 예컨대 286 J/K로 낮다. 차단 부재(14)의 1 ㎡당의 열용량은 286 J/K 이하인 것이 바람직하다.The thickness of the blocking
또한, 차단 부재(14)의 1 ㎡당의 열용량은, 실제로 사용하고 있는 용매 포집망(31)의 것 이하인 것이 바람직하다. 한편, 후술하는 바와 같이, 용매 포집망(31)은, 판 두께가 0.05 ㎜, 개구율이 80%일 때, 그 단위 면적당의 열용량이 106 J/K·㎡이고, 판 두께가 0.2 ㎜, 개구율이 60%일 때, 그 단위 면적당의 열용량이 850 J/K·㎡이다. The heat capacity per square meter of the blocking
또한, 차단 부재(14)의 길이는, 상기 차단 부재(14)의 하단이 용매 포집망(31)의 하단보다 하측에 위치하는 것과 같은 길이이다. 차단 부재(14)의 하단과 용매 포집망(31)의 하단의 연직 방향의 거리는 1 ㎝ 이상이다. 또한, 배치대(20) 상에 배치되는 기판(W)의 측단과의 수평 방향의 거리는 1 ㎝ 이상이다. The length of the blocking
또한, 차단 부재(14)는, 예컨대, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 용매 포집망(31)의 측방 전체 둘레를 덮는다. 1 (b), the blocking
계속해서, 감압 건조 장치(1)를 이용한 감압 건조 처리에 대해 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다. 도 3은 감압 건조 처리의 설명도이고, 도 3의 (a) 내지 도 3의 (d)는 감압 건조 처리의 각 공정에 있어서의 챔버(10) 내의 모습을 설명하는 도면이다. 도 4는 기판(W)에 도포되는 용액의 용매의 증기압 곡선을 도시한 도면이고, 횡축은 온도, 종축은 압력이다.Subsequently, the reduced-pressure drying process using the reduced-
감압 건조 장치(1)를 이용한 감압 건조 처리에서는, 먼저, 잉크젯 방식으로 처리액이 도포된 기판(W)을 배치대(20)에 배치한다. 이 상태에서는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 온도도 용매 포집망(31)의 온도도 실온의 23℃이다. 또한, 기판(W)을 배치대(20)에 배치한 시점에서의 챔버(10) 내의 압력은, 대기압(약 10×104 ㎩)이고, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 온도인 23℃에 있어서의 용매(S)의 포화 증기압보다 크기 때문에, 기판(W)으로부터의 용매(S)의 증발 속도는 작다. In the reduced-pressure drying process using the reduced-
계속해서, 배기 장치(40)의 드라이 펌프를 작동시켜 챔버(10) 내를 감압 배기한다. 드라이 펌프에 의한 감압 배기는 챔버(10) 내의 압력이 10 ㎩이 될 때까지 행한다. Subsequently, the dry pump of the
이 감압 배기 시, 단열 팽창에 의해 챔버(10) 내의 기체는 냉각된다. 이와 같이 챔버(10) 내의 기체가 냉각되었다고 해도, 기판(W)의 온도는, 상기 기판(W)의 열용량이 큰 것 등으로부터, 실온의 23℃로부터 거의 변화하지 않는다. 그러나, 열용량이 작은 용매 포집망(31)의 온도는, 챔버(10) 내의 냉각된 기체에 의해 냉각되어, 저하된다. 구체적으로는, 드라이 펌프에서의 감압 배기가 완료되어 챔버(10) 내의 압력이 10 ㎩이 된 시점에서는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 용매 포집망(31)의 온도는 예컨대 8℃∼15℃까지 저하된다.At this reduced pressure exhaust, the gas in the
한편, 도 4의 점(P1)으로 나타낸 바와 같이, 드라이 펌프에서의 감압 배기 종료 시의 챔버(10) 내의 압력 10 ㎩은, 기판(W)의 온도인 23℃에 있어서의 용매(S)의 포화 증기압보다 크기 때문에, 드라이 펌프에서의 감압 배기의 종료 시점에서도 증발 속도는 크지 않다. 4, the
배기 장치(40)의 드라이 펌프에 의해 챔버(10) 내의 압력을 10 ㎩까지 감압 배기한 후, 배기 장치(40)의 터보 분자 펌프를 작동시켜 더욱 감압 배기한다. After the pressure in the
상기 감압 배기에 의해, 도 4의 점(P2)으로 나타낸 바와 같이, 챔버(10) 내의 압력이, 기판(W)의 온도인 23℃에 있어서의 용매의 증기압인 0.2 ㎩ 이하가 되면, 기판(W) 상의 용매(S)의 증발 속도가 커진다. 4, when the pressure in the
이때, 용매 포집망(31)은 전술한 바와 같이 감압 배기에 따라 냉각되어 있고, 챔버(10) 내의 압력이 0.2 ㎩까지 감압된 시점에서, 용매 포집망(31)의 온도는 예컨대 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 8℃∼15℃이다. 이 8℃∼15℃는, 도 4의 점(P3)으로부터도 명백한 바와 같이, 0.2 ㎩에 있어서의 용매의 노점인 23℃보다 작다. At this time, the
또한, 용매 포집망(31)의 온도는, 기판(W) 상의 용매(S)의 증발이 완료되기까지의 동안, 각 시점에서의 챔버(10) 내의 압력에 있어서의 용매(S)의 노점 이하로 유지된다.The temperature of the
따라서, 기판(W)으로부터 기화된 용매는, 용매 포집망(31)에 의해 고효율로 포집되기 때문에, 챔버(10) 내의 기체형의 용매의 농도는 낮게 유지된다. 따라서, 기판(W) 상의 용매를 빠르게 제거할 수 있다.Therefore, since the solvent vaporized from the substrate W is collected with high efficiency by the
기판(W) 상의 용매(S)의 제거가 완료된 후에도 배기 장치(40)의 터보 분자 펌프에서의 배기를 계속한다. 용매 포집망(31)에 의해 포집된 용매를 상기 용매 포집망(31)으로부터 제거하기 위함이다.The evacuation from the turbo-molecular pump of the
전술한 바와 같이 터보 분자 펌프에서의 배기를 계속해 가면, 챔버(10)의 상부판(12)이나 기판(W) 등으로부터의 복사열에 의해, 열용량이 작은 용매 포집망(31)의 온도가 상승한다. 구체적으로는, 기판(W) 상의 용매(S)의 증발이 완료되고 나서 5분 이내에, 도 4의 점(P4) 및 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 용매 포집망(31)의 온도가 그 시점의 챔버(10)의 압력(0.05 ㎩)에 있어서의 용매의 노점 이상인 18℃∼23℃까지 상승한다. 따라서, 용매 포집망(31)으로부터 용매를 빠르게 제거/이탈할 수 있다.The temperature of the
한편, 기판(W) 상의 용매(S)의 증발이 완료되고 나서 용매 포집망(31)의 온도가 그 시점의 챔버(10)의 압력에 있어서의 용매의 노점 이상이 되기까지의 시간은, 5분 이내인 것이 바람직하다. 5분보다 크면, 용매 포집망(31)으로부터의 용매의 이탈이 완료되기까지 장시간을 필요로 해 버려, 택트 타임이 길어져 버리기 때문이다.On the other hand, the time taken for the temperature of the solvent trapping net 31 to reach the dew point of the solvent at the pressure of the
또한, 기판(W) 상의 용매(S)의 증발이 완료되고 나서 용매 포집망(31)의 온도가 그 시점의 챔버(10)의 압력에 있어서의 용매의 노점 이상이 되기까지의 시간은, 20초 이상인 것이 바람직하다. 기판(W) 상의 용매(S)는 증발 개시로부터 약 10초로 건조가 완료되기 때문에, 용매 포집망(31)은 적어도 10초 이상, 바람직하게는 20초 이상을 들여 서서히 건조하는 것이 바람직하다. 20초보다 짧으면, 용매 포집망(31)에 흡착된 용매가 기화되었을 때에 상기 기화된 용매에 의해, 기판(W) 상의 건조한 도포막이 용해되거나, 기화된 용매가 기판(W)에 흡착되거나 해 버릴 우려가 있기 때문이다.The time required for the temperature of the solvent trapping net 31 to reach the dew point of the solvent at the pressure of the
용매 포집망(31)의 온도가 전술한 바와 같이 그 시점의 챔버(10)의 압력에 있어서의 용매의 노점 이상이 되고 나서 소정 시간이 경과할 때까지, 터보 분자 펌프에서의 배기를 계속함으로써, 용매 포집망(31)으로부터 용매를 제거하는 용매 포집망(31)의 건조 공정이 종료된다. By continuing the evacuation in the turbo molecular pump until the temperature of the
용매 포집망(31)의 건조 공정 종료 후, 배기 장치(40)를 정지한다. 그 후, 챔버(10) 내의 압력을 대기압까지 복귀시킨 후, 기판(W)을 챔버(10)로부터 반출한다. 이것으로서, 감압 건조 장치(1)에서의 감압 건조 처리가 종료된다.After the drying process of the
이와 같이, 감압 건조 장치(1)에서는, 열용량이 작은 망상판을 용매 포집부(30)에 이용하기 때문에, 감압 건조 처리 시에 용매 포집부(30)를 냉각/가열하기 위해서, 별도로 기구를 설치할 필요가 없다. 따라서, 감압 건조 장치(1)에서는, 기판의 건조에 요하는 시간(이하, 건조 시간)과 용매 포집망(31)의 건조 시간의 양방을 포함한 처리 시간을 간이한 구성으로 짧게 할 수 있다. 바꿔 말하면, 기판 상의 용매의 감압 건조 처리와 용매 포집부(30)로부터의 용매의 이탈 처리를 간이한 구성으로 단시간에 행할 수 있다. As described above, in the reduced-
또한, 감압 건조 장치(1)에서는, 기판의 건조 시간의 한층 더한 단축을 위해서, 전술한 바와 같이, 용매 포집망(31)의 온도가, 챔버(10) 내의 압력이 기판(W)의 온도 즉 실온에 있어서의 증기압 이하가 된 시점에서, 그 시점에서의 압력에 있어서의 노점 즉 실온 이하로 되고, 또한, 증발이 완료되기까지의 동안, 각 시점에서의 압력에 있어서의 노점 이하로 된다. In the
또한, 감압 건조 장치(1)에서는, 용매 포집망(31)의 건조 시간의 한층 더한 단축을 위해서, 전술한 바와 같이, 용매 포집망(31)의 온도가, 증발이 완료되었을 때로부터 5분 이내에, 그 시점에서의 압력에 있어서의 노점 이상으로 된다.In order to further shorten the drying time of the solvent trapping net 31 in the reduced-
다음으로, 용매 포집부(30)의 용매 포집망(31)에 대해 상세히 서술한다.Next, the
전술한 설명에서는, 용매 포집망(31)은 단위 면적당의 열용량이 예컨대 372 J/K·㎡로 하였다. 그러나, 용매 포집망(31)의 단위 면적당의 열용량은, 전술한 것에 한정되지 않고, 배기에 의한 챔버(10) 내의 단열 팽창에 의해 상기 용매 포집망(31)의 온도가 저하되고 챔버(10) 등으로부터의 복사열에 의해 상기 용매 포집망(31)의 온도가 상승하면 된다. 따라서, 용매 포집망(31)의 단위 면적당의 열용량은 106∼850 J/K·㎡ 이하이면 된다. 한편, 용매 포집망(31)의 판 두께가 0.05 ㎜, 개구율이 80%일 때의 단위 면적당의 열용량이 106 J/K·㎡이고, 용매 포집망(31)의 판 두께가 0.2 ㎜, 개구율이 60%일 때의 단위 면적당의 열용량이 850 J/K·㎡이다. In the above description, the
또한, 용매 포집망(31)은 전술한 바와 같이 기판(W)과 상부판(12) 사이의 위치에 지지된다. 보다 구체적으로는, 기판(W)의 상면과 용매 포집망(31)의 두께 방향의 중심까지의 거리가 기판(W)의 상면으로부터 챔버(10)의 상부판(12)의 하면까지의 거리의 40%∼60%가 되는 위치에 지지된다. 감압 배기 시의 기체의 팽창률 즉 단열 팽창에 의한 냉각 강도는, 상하 방향에 따른 위치에 따라 상이하고, 전술한 40%∼60%가 되는 위치에서는 그 외의 장소에 비해 크다. 그 때문에, 상기 위치에 지지함으로써 용매 포집망(31)을 크게 냉각할 수 있고, 또한, 진공하에서의 챔버(10)로부터 용매 포집망(31)에의 복사열에 의한 가열은 이들 사이의 거리에 의하지 않기 때문에, 기판(W)으로부터의 용매를 빠르게 제거할 수 있다. Further, the
다음으로, 감압 건조 장치(1)에 차단 부재(14)를 설치한 이유에 대해 설명한다. 본 발명자들이 조사한 결과, 전술한 바와 같이, 열용량이 작은 망상판을 용매 포집망으로서 이용했을 때에, 기판의 중앙에 비해 단부의 건조 속도가 느려, 기판을 균일하게 건조시킬 수 없는 경우가 있는 것이 확인되었다. 그래서, 본 발명자들은, 기판을 균일하게 건조시킬 수 없는 이유에 대해 더욱 검토를 거듭한 결과, 먼저, 용매 포집망의 냉각 과정에 있어서 용매 포집망의 중앙과 단부에서 온도차가 있고, 단부 쪽이 온도가 높은 것이 확인되었다. 여기서, 용매 포집망의 온도가 낮은 쪽이 용매의 포집 효율이 올라가기 때문에, 전술한 용매 포집망의 중앙과 단부에서의 온도차가, 기판을 균일하게 건조시킬 수 없는 원인이라고 추찰된다. Next, the reason why the blocking
이러한 고찰에 입각하여, 본 발명자들은, 용매 포집망의 냉각 과정에 있어서 용매 포집망의 중앙과 단부에서 온도차가 발생하는 원인을 해명하기 위해서, 용매 포집망의 냉각 과정에 있어서의 감압 건조 장치 내의 온도 변화와 기체의 흐름에 대해 시뮬레이션을 행하였다.In view of the above, the inventors of the present invention have found that, in order to clarify the cause of the temperature difference at the center and the end of the solvent trapping net during the cooling process of the solvent trapping net, Simulations were performed for the change and the gas flow.
시뮬레이션에는, 범용 열 유체 해석 소프트웨어인 FLUENT를 사용하였다. 열 유체 해석(CFD: Computational Fluid Dynamics)에서는, 배기에 의한 강제 대류, 기체의 온도차에 의한 자연 대류만을 고려하고, 복사에 의한 온도 변화에 대해서는 고려하지 않았다. 이것은, 복사의 고온원이 되는 상부판(12)이나 배치대(20)의 온도는 실온에서 거의 일정하고 낮으며, 대류 전열에 비해 충분히 작아 무시할 수 있기 때문이다. For the simulation, FLUENT, a general-purpose thermal fluid analysis software, was used. In CFD (Computational Fluid Dynamics), only natural convection due to forced convection by exhaust gas and temperature difference of gas is taken into consideration, and the temperature change due to radiation is not considered. This is because the temperature of the
또한, 본 해석은, 2차원 축 대칭 해석으로 하고, 해석 영역은 감압 건조 장치 내의 기체 및 용매 포집망으로 하며, 해석에 있어서의 감압 건조 장치는, 도 1의 감압 건조 장치(1)와 동일한 구성을 갖지만, 차단 부재(14)를 갖지 않는 것으로 하였다. 또한, 용매 포집망을 통과하는 기체와 상기 용매 포집망 사이에서의 전열에 대해서는 비평형 다공질 모델을 사용하였다. 해석 대상의 시간 영역은, 대기압의 상태로부터, 배기 개시 후 30초 경과하여 감압 건조 장치 내의 압력이 수백 ㎩이 될 때까지로 하였다. 이와 같이 배기 동작 개시 직후를 해석 대상으로 한 것은, 감압된 기체에 의한 용매 포집망의 냉각이 행해지기 위해서는, 압력이 어느 정도 높을 필요(예컨대 100 ㎩ 이상)가 있기 때문이다. 또한, 기판의 온도 구배(勾配)는, 배기 동작 개시 직후에 발생해 버리면, 용매의 휘발이 시작될 때까지, 그 상태가 유지되어 버리고, 휘발 개시의 타이밍이 기판 상의 영역마다 상이해 버려, 건조 시간에 영향을 주기 때문이다. 한편, 전술한 바와 같이 압력이 어느 정도 높기 때문에, 용매의 기화는 거의 발생하지 않는 것으로 생각되기 때문에, 용매의 기화/응축에 의한 열은 고려하지 않았다.In this analysis, a two-dimensional axisymmetric analysis is performed, and an analysis area is a gas and a solvent trapping mesh in the vacuum drying apparatus. The vacuum drying apparatus in the analysis has the same configuration as the
해석 대상의 감압 건조 장치에 있어서, 기판의 배치대 및 용매 포집망의 폭이 2500 ㎜∼3000 ㎜, 배치대 및 용매 포집망으로부터 챔버의 측벽까지의 수평 방향의 거리가 50 ㎜∼100 ㎜, 용매 포집망으로부터 챔버의 상부판까지의 연직 방향의 거리가 50 ㎜∼150 ㎜, 배치대로부터 상부판까지의 수평 방향의 거리가 80 ㎜∼375 ㎜, 챔버의 바닥판으로부터 상부판이 100 ㎜∼500 ㎜인 것으로 하고, 기판의 폭이 2500 ㎜인 것으로 하였다. In the reduced pressure drying apparatus to be analyzed, the substrate and the solvent trapping net have a width of 2500 mm to 3000 mm, a distance in the horizontal direction from the arrangement stand and the solvent trapping net to the side wall of the chamber is 50 mm to 100 mm, The distance in the vertical direction from the collection net to the upper plate of the chamber is 50 mm to 150 mm, the distance in the horizontal direction from the arrangement to the upper plate is 80 mm to 375 mm, the upper plate is 100 mm to 500 mm And the width of the substrate was 2500 mm.
또한, 용매 포집망은 SUS인 것으로 하였다. 즉, 용매 포집망의 열전도율 등의 물성값에는 SUS의 것을 이용하였다. 또한, 용매 포집망의 개구율은 65%로 하고, 두께는 0.1 ㎜로 하였다. Also, the solvent trapping network was assumed to be SUS. That is, SUS was used for the property values such as the thermal conductivity of the solvent trapping net. The opening ratio of the solvent trapping net was set to 65% and the thickness was set to 0.1 mm.
감압 건조 장치 내의 기체의 온도 및 압력의 초기값은 실온(25도) 및 대기압인 것으로 하였다. 경계 조건으로서의 Inlet(유입구)은 설정하지 않고, Outlet(유출구)의 압력에 대해서는, 실제의 감압 건조 장치의 배기구에서 측정된 값을 지정하였다. 또한, 감압 건조 장치의 측벽, 상부판 및 배치대 및 기판은, 열용량이 크고, 감압 건조 장치 내의 기체에 의한 온도 변화는 거의 발생하지 않기 때문에, 이들 온도는 실온(25℃)에서 일정한 것으로 하였다.The initial values of the temperature and pressure of the gas in the vacuum drying apparatus were set to room temperature (25 degrees) and atmospheric pressure. Inlet (inlet) as a boundary condition is not set, and a value measured at the exhaust port of the actual vacuum drying apparatus is specified for the pressure of the outlet (outlet). Since the side wall, the top plate, the placing table, and the substrate of the reduced-pressure drying apparatus have a large heat capacity and little change in temperature due to the gas in the vacuum drying apparatus, these temperatures are made constant at room temperature (25 ° C).
시뮬레이션 결과를 도 5 내지 도 8에 도시한다. 도 5는 배기 개시로부터 30초 후에 있어서의, 감압 건조 장치 내의 용매 포집망의 온도 분포의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다. 도 6은 배기 개시로부터 16.5초 후에 있어서의, 감압 건조 장치 내의 각 영역에 있어서의 기체의 온도, 흐르는 방향 및 유속을 도시한 도면이다. 도 7은 도 6의 감압 건조 장치의 단부 부분을 확대하여 도시한 부분 확대도이다. 도 8은 도 7의 시뮬레이션 결과에 기초한 감압 건조 장치의 단부 부분에서의 기체의 흐름을 도시한 도면이다. 한편, 도 5 내지 도 7에 있어서, 온도의 고저가 그레이 스케일로 나타나 있고, 온도가 높을수록 짙게 나타나 있다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서 화살표의 방향은 기체가 흐르는 방향을 나타내고, 화살표의 길이는 유속을 나타내고 있다. 도 8의 화살표는 기체의 흐름을 나타낸다.The simulation results are shown in Figs. 5 is a graph showing a simulation result of the temperature distribution of the solvent trapping net in the reduced pressure drying apparatus after 30 seconds from the start of exhaust. Fig. 6 is a graph showing the temperature, flowing direction, and flow rate of the gas in each region in the reduced-pressure drying apparatus 16.5 seconds after the start of the exhaust. 7 is an enlarged partial enlarged view of an end portion of the reduced-pressure drying apparatus of FIG. Fig. 8 is a view showing the flow of gas at the end portion of the reduced-pressure drying apparatus based on the simulation result of Fig. 7; Fig. On the other hand, in Figs. 5 to 7, the temperature increases and decreases in gray scale, and the higher the temperature, the darker it appears. 6 and 7, the direction of the arrow indicates the direction in which the gas flows, and the length of the arrow indicates the flow rate. The arrows in Fig. 8 show the flow of the gas.
도 5에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션에 있어서의 배기 개시로부터 30초 후의 감압 건조 장치(M) 내의 용매 포집망(N)은, 실제와 마찬가지로, 그 단부의 온도가 중앙부에 비해 높아지고 있다. 이것으로부터, 발명자들이 행한 시뮬레이션은 실제의 모습을 표현할 수 있는 것으로 생각된다. As shown in Fig. 5, the temperature of the end portion of the solvent trapping net N in the reduced-pressure drying apparatus M after 30 seconds from the start of the simulation in the simulation is higher than that in the center portion. From this, it is believed that the simulation performed by the inventors can express the actual appearance.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 결과에 의하면, 감압 건조 장치(M)에서는, 하방으로부터 배기됨에도 불구하고, 챔버의 측벽(M1)을 따라 상승 기류가 발생하고 있다. 이것은, 챔버의 측벽(M1)에 의해 따뜻해진 기체가 상승함으로써 발생하고 있는 것으로 생각된다. 또한, 챔버의 측벽(M1)을 따라 상부판(M2)까지 상승한 기체는, 감압 건조 장치(M)의 중앙을 향해 상부판(M2)을 따라 이동하지만 대부분 이동하지 않고, 용매 포집망(N)의 상부의 영역(M3)에 모인다. 이에 의해, 용매 포집망(N)의 단부의 상부의 영역(M3)에 있어서 기체의 온도가 다른 영역에 비해 높아지고 있다.As shown in Figs. 6 to 8, according to the simulation results, in the reduced-pressure drying apparatus M, an upward flow is generated along the side wall M1 of the chamber although it is exhausted from below. It is considered that this is caused by the rising of the gas warmed by the side wall M1 of the chamber. The gas rising up to the top plate M2 along the side wall M1 of the chamber moves along the top plate M2 toward the center of the vacuum drying apparatus M but does not move most of the time, In the area M3 on the upper side. As a result, the temperature of the gas in the region M3 above the end portion of the solvent trapping net N is higher than in the other regions.
이 시뮬레이션 결과에 의해, 용매 포집망(N)의 단부의 상부의 영역(M3)에 위치하는 기체의 온도가 다른 영역에 비해 높아지고 있음으로써 용매 포집망(N)의 단부의 온도가 높아지고, 그 결과, 기판(W)을 균일하게 건조시킬 수 없는 것이 지견되었다.As a result of the simulation, the temperature of the gas located in the region M3 above the end portion of the solvent trapping net N is higher than the temperature of the other regions, so that the temperature of the end portion of the solvent trapping net N increases, , It has been found that the substrate W can not be uniformly dried.
이 지견에 기초하여, 본 실시형태의 감압 건조 장치(1)에는, 차단 부재(14)가 설치되어 있다. Based on this finding, the
도 9는 차단 부재(14)의 작용 효과에 대해 설명하는 도면이고, 감압 건조 장치(1) 내에 있어서의 차단 부재(14) 주변의 모습을 도시한다.Fig. 9 is a view for explaining the action and effect of the blocking
차단 부재(14)는, 전술한 바와 같이, 상부판(12)으로부터 하방으로 연장되어 상기 상부판(12)으로부터 연속되어 있고, 또한, 용매 포집망(31)의 측단과 측벽부(11) 사이에 배치되며, 구체적으로는, 용매 포집망(31)의 측단과 챔버(10)의 측벽 사이이며, 배치대(20)와 챔버(10)의 측벽 사이의, 배기 장치(40)(도 1 참조)에 통하는 간극(10a)의 상방에 위치한다. The blocking
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 챔버(10)의 측벽을 따라 상부판(12)까지 상승한 기체는, 상부판(12)을 따라 장치 중앙을 향해 이동하지만, 차단 부재(14)가 존재하기 때문에, 용매 포집망(31)의 단부의 상방의 영역(A)까지 이동하지 않는다. 그 결과, 용매 포집망(31)의 단부의 상방의 온도가 높아지지 않기 때문에, 용매 포집망(31)의 단부의 온도만이 높아지는 일이 없다. 바꿔 말하면, 용매 포집망(31)의 단(端)에 있어서 망 온도의 저하를 저해하고 있는 상승 난기류(暖氣流)를, 차단 부재(14)에 의해 차폐할 수 있다. 따라서, 감압 건조 장치(1)에서는 기판(W)의 건조 속도를 면내에서 균일하게 건조시킬 수 있다. 차단 부재(14)는, 특히, 배치대(20)와 챔버(10)의 측벽 사이의 거리가 작을 때에 유용하다.9, the gas rising up to the
또한, 용매 포집망(31)의 단부의 온도가 낮아, 기판의 단부의 건조 속도가 느리면, 기판의 단부의 건조 속도로 프로세스 속도가 결정되고 있는 경우, 저스루풋이 되어 버린다. 그에 대해, 본 실시형태에서는, 차단 부재(14)를 설치하지 않는 경우에 비해, 기판의 단부의 건조 속도가 빠르기 때문에, 스루풋 즉 프로세스 성능이 향상된다.Further, if the temperature at the end of the
또한, 차단 부재(14)의 하단은, 용매 포집망(31)의 하단보다 하측에 위치한다. 따라서, 상부판(12)을 따라 장치 중앙을 향해 이동하고, 차단 부재(14)에 의해 용매 포집망(31)의 단부의 상방까지의 이동이 차단된 기체가, 차단 부재(14)를 따라 하방으로 이동했을 때에, 상기 기체에 의해 용매 포집망(31)의 단부가 뜨거워지는 것을 방지할 수 있다. 특히, 차단 부재(14)의 하단과 용매 포집망(31)의 하단의 연직 방향의 거리는 1 ㎝ 이상이다. 따라서, 전술한 바와 같이 차단 부재(14)를 따라 하방으로 이동한 기체에 의해 용매 포집망(31)의 단부가 뜨거워지는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. Further, the lower end of the blocking
또한, 차단 부재(14)와 기판(W)의 측단의 수평 방향의 거리가 1 ㎝ 이상이기 때문에, 감압에 의해 냉각된 기체의 바닥부 측방으로 향하는 흐름이 기판(W)의 단부 부근에 있어서 차단 부재(14)에 의해 차단되는 일이 없기 때문에, 기판(W)의 단부의 냉각이 차단 부재(14)에 의해 억제되는 것을 방지할 수 있다.Since the horizontal distance between the side edges of the
또한, 차단 부재(14)는, 열용량이 작고, 구체적으로는, 1 ㎡당의 열용량이 286 J/K 이하이기 때문에, 감압에 의해 냉각된 기체에 의해 차단 부재(14)도 냉각된다. 따라서, 차단 부재(14)에 의해 기체가 뜨거워지고, 상기 기체에 의해 기판(W)의 단부의 냉각이 억제되는 것을 방지할 수 있다.Since the heat capacity of the
또한, 차단 부재(14)의 1 ㎡당의 열용량을, 용매 포집망(31)의 1 ㎡당의 열용량 이하로 함으로써, 차단 부재(14) 쪽이 용매 포집망(31)에 비해 보다 용이하게 냉각되기 쉬워지기 때문에, 차단 부재(14)의 온도에 의해 용매 포집망(31)의 냉각이 억제되는 것을 방지할 수 있다.By setting the heat capacity per square meter of the blocking
도 10은 차단 부재(14)의 다른 예의 설명도이고, 용매 포집망(31)과 차단 부재(14)만을 상방에서 본 모습을 모식적으로 도시한다.10 is an explanatory view of another example of the blocking
도 1의 예의 차단 부재(14)는, 용매 포집망(31)의 측방 전체 둘레를 덮고 있었으나, 도 10의 예의 차단 부재(14)는, 배치대(20) 상의 기판(W)의 각 변에 대향하도록 설치된 4개의 부재를 갖고, 각 부재는 연결되어 있지 않으며, 기판(W)의 모서리부의 측방은 덮지 않는 구성이다. The blocking
이 구성에서는, 기판(W)의 모서리부의 상방에 위치하는 용매 포집망(31)의 모서리부는, 전술한 챔버(10)의 측벽을 따른 상승 기류에 의해 냉각되기 어려우나, 기판(W)의 모서리부의 건조 속도는 빠르다. 그 때문에, 이 구성이어도, 기판을 균일하게 건조시킬 수 있다. The edge portion of the solvent trapping net 31 located above the edge of the substrate W is difficult to be cooled by the rising airflow along the side wall of the
한편, 차단 부재(14)는, 강성을 갖는 판형 부재로 하였으나, 열용량이 1 ㎡당 286 J/K 이하로 작으면, 가요성을 갖는 필름형의 것이어도 좋다.On the other hand, although the blocking
또한, 차단 부재(14)는, 본 예에서는 상부판(12)으로부터 수직으로 수하(垂下)하고 있었으나, 수하 방향은 수직에 한하지 않고, 예컨대, 그 하단으로 향함에 따라, 용매 포집망(31)으로부터의 수평 방향의 거리가 서서히 증가해 가도록 수하해도 좋다.The blocking
본 발명은 잉크젯 방식으로 용액이 도포된 기판에 대해 감압 건조를 행하는 기술에 유용하다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a technique for performing reduced-pressure drying on a substrate coated with a solution by an ink-jet method.
1: 감압 건조 장치
10: 챔버
11: 측벽부
12: 상부판
13: 바닥판
13a: 배기구
14: 차단 부재
20: 배치대
30: 용매 포집부(기판 건조용 포집부)
31: 용매 포집망
31a: 익스팬드 메탈
32: 프레임
32a: 귀부
33: 다리부
40: 배기 장치
42: APC 밸브
50: 적외선 방사체
1: Decompression drying apparatus 10: Chamber
11: side wall part 12: top plate
13:
14: blocking member 20:
30: Solvent collecting part (collector for substrate drying) 31: Solvent collecting mesh
31a: Expanded Metal 32: Frame
32a: ear portion 33: leg portion
40: Exhaust device 42: APC valve
50: Infrared emitter
Claims (9)
상기 챔버의 상부판으로부터 연장되고, 상기 용매 포집 부재의 측단(側端)과 상기 챔버의 측벽 사이를 차단하도록 배치된 차단 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압 건조 장치. A chamber in which an exhaust port is formed in the bottom plate and accommodates a substrate to which a solution is applied; a chamber provided between the top plate of the chamber and the substrate in the chamber for temporarily collecting the solvent in the solution vaporized from the substrate , And a solvent collecting member having a heat capacity per square meter of 850 J / K or less, and drying the solution on the substrate in a reduced pressure state in the chamber,
And a blocking member extending from an upper plate of the chamber and arranged to block between a side end of the solvent collecting member and a side wall of the chamber.
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114771111B (en) * | 2022-02-28 | 2024-03-22 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Vacuum drying device, substrate vacuum drying method and vacuum drying equipment |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014199806A (en) | 2013-03-14 | 2014-10-23 | 東京エレクトロン株式会社 | Dryer and dry processing method |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5581905A (en) * | 1995-09-18 | 1996-12-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated substrate drying system |
| JPH10321585A (en) * | 1997-05-22 | 1998-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | Drying method and apparatus |
| JP3928417B2 (en) * | 2001-11-27 | 2007-06-13 | セイコーエプソン株式会社 | Method and apparatus for drying coating film |
| JP2010169308A (en) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Panasonic Corp | Dryer |
| JP2011240309A (en) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Panasonic Corp | Drying method and drying apparatus |
| JP2013250000A (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Konica Minolta Inc | Drying device and drying method for coating film |
| JP2014009880A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Konica Minolta Inc | Drying apparatus and method for coating film |
| KR101994874B1 (en) * | 2013-03-14 | 2019-07-01 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Drying apparatus and drying method |
| JP6114636B2 (en) * | 2013-06-06 | 2017-04-12 | 東京エレクトロン株式会社 | Drying apparatus and drying processing method |
| JP6189161B2 (en) * | 2013-09-27 | 2017-08-30 | 東京エレクトロン株式会社 | Drying apparatus, drying processing method, substrate holder, and solvent adsorption sheet |
| EP3377234A4 (en) * | 2015-11-16 | 2019-08-07 | Kateeva, Inc. | Systems and methods for thermal processing of a substrate |
| JP6909617B2 (en) * | 2016-09-30 | 2021-07-28 | 東京エレクトロン株式会社 | Decompression drying device |
| JP6886866B2 (en) * | 2017-05-31 | 2021-06-16 | 東京エレクトロン株式会社 | Vacuum drying device |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014199806A (en) | 2013-03-14 | 2014-10-23 | 東京エレクトロン株式会社 | Dryer and dry processing method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111540846A (en) * | 2019-05-08 | 2020-08-14 | 广东聚华印刷显示技术有限公司 | Reduced pressure drying device and reduced pressure drying method |
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