KR20210077598A - 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법 - Google Patents

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KR20210077598A
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준지 오이카와
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데루유키 하야시
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 감압 건조 처리의 균일성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 본 개시의 일 태양에 의한 감압 건조 장치는, 기판 상의 액체를 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 처리를 실행한다. 실시형태에 따른 감압 건조 장치는 챔버와, 복수의 리프트 핀과, 스테이지를 구비한다. 챔버는 기판을 수용한다. 리프트 핀은 기판의 하면에 접촉하는 헤드부 및 헤드부에 접속되는 로드부를 갖고, 기판의 주고받음을 실행할 때의 상승 위치와 감압 건조 처리를 실행할 때의 하강 위치 사이에서 승강 가능하다. 스테이지는 로드부가 관통 삽입되는 관통 삽입 구멍을 복수 갖는다. 또한, 헤드부는 상면의 적어도 일부에, 하강 위치에 있어서 스테이지의 상면과 면일하게 되는 평탄면을 갖는다.

Description

감압 건조 장치 및 감압 건조 방법{REDUCED PRESSURE DRYING APPARATUS AND REDUCED PRESSURE DRYING METHOD}
개시의 실시형태는 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법에 관한 것이다.
종래, 예를 들면, 유리 기판 등의 기판 상에 유기 EL(Electro Luminescence)층을 형성하는 제조 프로세스에 있어서, 기판을 감압 상태에서 건조하는 것에 의해, 기판 상에 도포된 유기 재료로부터 용매를 제거하는 감압 건조 처리가 실행된다.
일본 특허 공개 제 2017-73397 호 공보
본 개시는 감압 건조 처리의 균일성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 태양에 의한 감압 건조 장치는, 기판 상의 액체를 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 처리를 실행한다. 실시형태에 따른 감압 건조 장치는, 챔버와, 복수의 리프트 핀과, 스테이지를 구비한다. 챔버는 기판을 수용한다. 리프트 핀은 기판의 하면에 접촉하는 헤드부 및 헤드부에 접속되는 로드부를 갖고, 기판의 주고받음을 실행할 때의 상승 위치와 감압 건조 처리를 실행할 때의 하강 위치 사이에서 승강 가능하다. 스테이지는 로드부가 관통 삽입되는 관통 삽입 구멍을 복수 갖는다. 또한, 헤드부는 상면의 적어도 일부에, 하강 위치에 있어서 스테이지의 상면과 면일하게 되는 평탄면을 갖는다.
본 개시에 의하면, 감압 건조 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 모식적인 평면도이다.
도 2는 실시형태에 따른 감압 건조 장치의 모식적인 단면도이다.
도 3은 실시형태에 따른 감압 건조 장치의 모식적인 단면도이다.
도 4는 상부 연결 기구의 구성예를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 5는 상부 연결 기구의 다른 구성예를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 6은 상부 연결 기구의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 7은 상부 연결 기구의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 8은 하부 연결 기구의 구성예를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 9는 하부 연결 기구의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 10은 하부 연결 기구의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 11은 실시형태에 따른 감압 건조 장치가 실행하는 처리의 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
이하에, 본 개시에 의한 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법을 실시하기 위한 형태(이하, 「실시형태」라고 기재함)에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시형태는 처리 내용을 모순시키지 않는 범위에서 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 이하의 각 실시형태에 있어서 동일한 부위에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략된다.
또한, 이하 참조하는 각 도면에서는, 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, 서로 직교하는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상방향으로 하는 직교 좌표계를 나타내는 경우가 있다. 또한, 연직축을 회전 중심으로 하는 회전 방향을 θ방향이라고 부르는 경우가 있다.
또한, 이하에 나타내는 실시형태에서는, 「일정」, 「직교」, 「수직」 또는 「평행」이라 한 표현이 이용되는 경우가 있지만, 이러한 표현은, 엄밀하게 「일정」, 「직교」, 「수직」 또는 「평행」인 것을 필요로 하지 않는다. 즉, 상기한 각 표현은 제조 정밀도, 설치 정밀도 등의 차이를 허용하는 것으로 한다.
종래, 예를 들면, 유리 기판 등의 기판 상에 유기 EL(Electro Luminescence)층을 형성하는 제조 프로세스에 있어서, 기판을 감압 상태에서 건조하는 것에 의해, 기판 상에 도포된 유기 재료로부터 용매를 제거하는 감압 건조 처리가 실행된다.
특허문헌 1에는, 진공 흡인 가능한 처리 용기와, 처리 용기 내에 배치된 스테이지와, 스테이지의 상면에 대해서 돌몰(突沒) 가능한 리프트 핀을 구비한 감압 건조 장치가 개시되어 있다. 리프트 핀은 감압 건조 처리 중에 있어서 스테이지의 상면으로부터 돌출하여 있고, 스테이지의 상면으로부터 기판을 이격시킨 상태로 기판을 지지한다.
스테이지에는, 리프트 핀을 관통 삽입시키기 위한 관통 삽입 구멍이 마련되어 있고, 리프트 핀과 관통 삽입 구멍 사이에는 간극이 존재한다. 이 때문에, 기판의 하면과 스테이지의 상면 사이에 있어서의 공간(기판과 스테이지의 이격 거리)이, 관통 삽입 구멍이 마련되지 않은 장소와, 관통 삽입 구멍이 마련되어 있는 장소(상기 간극이 존재하는 장소)로 변화한다. 이에 의해, 감압 건조 처리 중, 기판의 면 내에 있어서 온도의 편차가 생기고, 이러한 온도의 편차에 의해서 건조 속도에 편차가 생길 우려가 있다. 그 결과, 관통 삽입 구멍의 바로 위에 위치하는 기판의 상면 부분에, 관통 삽입 구멍(또는 리프트 핀)의 형상이 전사(轉寫)할 우려가 있다.
또한, 감압 건조 처리 중에 리프트 핀이 스테이지 내부에 인입되는 유형의 감압 건조 장치도 존재한다. 이런 종류의 감압 건조 장치에서는, 리프트 핀의 선단이 스테이지의 상면으로부터 튀어나오지 않도록, 스테이지의 상면보다 낮은 위치까지 인입된다. 이 때문에, 이런 종류의 감압 건조 장치에서는, 리프트 핀과 관통 삽입 구멍 사이뿐만 아니라, 스테이지의 상면과 리프트 핀의 선단 사이에도 간극이 생기게 된다. 따라서, 상기와 마찬가지로, 기판의 면 내에 있어서 온도의 편차가 생겨서 감압 건조 처리의 균일성이 저하될 우려가 있다.
그래서, 감압 건조 처리의 균일성을 향상시킬 수 있는 기술이 기대되고 있다.
<기판 처리 시스템의 구성>
우선, 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 모식적인 평면도이다.
도 1에 도시되는 기판 처리 시스템(100)은 예를 들면, 유기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이의 제조 과정에서, 외부의 잉크젯 인쇄 장치에 의해서 유기 재료가 잉크젯 인쇄된 유리 기판 등의 기판(S)의 감압 건조 처리에 이용된다. 본 명세서에서 말하는 감압 건조 처리란, 기판(S)을 대기압 이하의 감압 환경 하에 두는 것에 의해, 기판(S) 상의 유기 재료에 함유되는 용매나 수분 등의 휘발 성분을 제거하는 처리이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(100)은 복수(본 명세서에서는, 3개)의 감압 건조 장치(1)와, 반송 장치(2)와, 로드록 장치(3)가 평면에서 바라볼 때 십자 형상으로 연결된 멀티 챔버 구조를 갖는다. 구체적으로는, 중앙에 반송 장치(2)가 배치되고, 반송 장치(2)의 삼방의 측면에 인접하여 3개의 감압 건조 장치(1)가 배치된다. 그리고, 반송 장치(2)의 나머지의 일방의 측면에 인접하여 로드록 장치(3)가 배치된다.
각 감압 건조 장치(1)와 반송 장치(2) 사이 및 로드록 장치(3)와 반송 장치(2) 사이에는, 개폐 기능을 갖는 게이트 밸브(60)가 마련된다. 게이트 밸브(60)는 폐쇄 상태에서 각 장치를 기밀하게 시일하는 동시에, 개방 상태에서 장치 사이를 연통시켜서 기판(S)의 이송을 가능하게 하고 있다. 또한, 기판 처리 시스템(100)의 외부와 로드록 장치(3) 사이에도 마찬가지의 게이트 밸브(60)가 마련된다. 이와 같이, 기판 처리 시스템(100)은 내부 공간을 감압 분위기(진공 상태)로 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(100)은 3개의 감압 건조 장치(1), 반송 장치(2) 및 로드록 장치(3)의 동작을 제어하는 제어 장치(50)를 구비한다.
(감압 건조 장치에 대해서)
감압 건조 장치(1)는 유기 재료가 도포된 기판에 대해서 상술한 감압 건조 처리를 실행한다. 감압 건조 장치(1)는 직사각형상의 챔버(11)의 내부에 스테이지(12)를 구비한다. 스테이지(12)는 복수의 관통 삽입 구멍(121)을 갖고 있고, 각 관통 삽입 구멍(121)에는, 기판(S)을 하방으로부터 지지하는 승강 가능한 리프트 핀(13)이 배치된다. 또한, 스테이지(12)의 상면에는, 스테이지(12)의 상면으로부터 돌출하여 기판(S)을 지지하는 복수의 지지 부재(14)가 마련되어 있다. 감압 건조 장치(1)의 상세한 구조에 대해서는 후술한다.
(반송 장치에 대해서)
반송 장치(2)는 3개의 감압 건조 장치(1) 및 로드록 장치(3)에 대한 기판(S)의 반입출을 실행한다. 반송 장치(2)에는, 직사각형상의 챔버(21)의 내부에 반송 기구(22)를 구비한다. 반송 기구(22)는 예를 들면, 기판을 하방으로부터 지지하는 두 갈래 형상의 기판 지지부(221)와, 기판 지지부(221)를 진출, 퇴피 및 선회시키는 구동부(222)를 구비한다. 반송 기구(22)는 구동부(222)에 의한 진출, 퇴피 및 선회 동작의 조합에 의해, 3개의 감압 건조 장치(1) 및 로드록 장치(3)에 대한 기판(S)의 반입출을 실행한다.
(로드록 장치에 대해서)
로드록 장치(3)는 대기압 상태와 감압 상태를 전환 가능하게 구성된다. 로드록 장치(3)는 직사각형상의 챔버(31)의 내부에 스테이지(32)를 구비한다. 스테이지(32)는 복수의 관통 삽입 구멍(322)을 갖고 있고, 각 관통 삽입 구멍(322)에는, 기판(S)을 하방으로부터 지지하는 승강 가능한 리프트 핀(32)이 배치된다.
(제어 장치에 대해서)
제어 장치(50)는 유저 인터페이스(51)와, CPU를 구비한 컨트롤러(52)와, 기억부(53)를 구비한다. 컨트롤러(52)는 컴퓨터 기능을 갖고 있고, 기판 처리 시스템(100)에 있어서, 감압 건조 장치(1), 반송 장치(2) 및 로드록 장치(3)를 제어한다. 유저 인터페이스(51)는 작업자에 의한 입력 조작을 받아들이는 키보드나, 기판 처리 시스템(100)의 가동 상황 등을 표시하는 디스플레이 등을 포함한다. 기억부(53)에는, 기판 처리 시스템(100)에서 실행되는 각종 처리를 컨트롤러(52)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램(소프트웨어)이나 처리 조건 데이터 등이 기록된 레시피가 보존되어 있다. 유저 인터페이스(51) 및 기억부(53)는 컨트롤러(52)에 접속되어 있다.
그리고, 필요에 따라, 유저 인터페이스(51)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(53)로부터 호출하여 컨트롤러(52)에 실행시킴으로써, 컨트롤러(52)의 제어 하에서, 기판 처리 시스템(100)에서의 소망한 처리가 실행된다. 상기 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피는, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체, 예를 들면, CD-ROM, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 플러시 메모리 등에 격납된 상태의 것을 이용할 수 있다. 또는, 다른 장치로부터, 예를 들면, 전용 회선을 거쳐서 수시 전송시켜서 온라인으로 이용하거나 하는 것도 가능하다.
(감압 건조 장치의 상세 구성에 대해서)
다음에, 감압 건조 장치(1)의 상세한 구성예에 대해서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2 및 도 3은 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)의 모식적인 단면도이다.
본 명세서에서, 도 2에는, 복수의 리프트 핀(13)을 상승 위치에 배치시킨 상태를 도시하고 있고, 도 3에는, 복수의 리프트 핀(13)을 하강 위치에 배치시킨 상태를 도시하고 있다. 상승 위치는 반송 장치(2) 사이에서 기판(S)의 주고받음을 실행할 때의 복수의 리프트 핀(13)의 높이 위치이다. 또한, 하강 위치는 상술한 감압 건조 처리를 실행할 때의 복수의 리프트 핀(13)(후술하는 헤드부(131))의 높이 위치이다.
도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 감압 건조 장치(1)는 챔버(11)와, 스테이지(12)와, 복수의 리프트 핀(13)과, 복수의 지지 부재(14)를 구비한다.
챔버(11)는 감압 상태를 유지 가능한 내압 용기이다. 챔버(11)가 갖는 복수의 측벽 중 반송 장치(2)에 인접하는 측벽(111)에는, 기판(S)의 반입출구(112)가 마련되어 있다. 반입출구(112)는 게이트 밸브(60)에 의해서 개폐된다.
또한, 챔버(11)의 바닥벽(113)에는, 배기구(114)가 마련되어 있다. 배기구(114)는 진공 펌프 등의 배기 장치(115)에 접속되어 있고, 이 배기 장치(115)를 구동시키는 것에 의해, 감압 건조 장치(1) 내를 예를 들면, 수 Pa의 압력까지 감압 배기할 수 있도록 구성된다.
스테이지(12)는 평탄한 상면(125)을 갖는다. 스테이지(12)는 챔버(11)의 바닥벽(113)에 직접 또는 도시되지 않은 지주(支柱)를 거쳐서 고정된다. 스테이지(12)는 가열부를 내장하고 있어도 좋다. 가열부로서는, 예를 들면, 저항 가열 방식의 히터 등을 이용할 수 있다.
스테이지(12)에는, 스테이지(12)를 상하로 관통하는 복수의 관통 삽입 구멍(121)이 형성된다. 관통 삽입 구멍(121)은 챔버(11)의 바닥벽(113)에도 형성된다.
스테이지(12)의 상면(125)에는, 복수의 지지 부재(14)가 마련된다. 복수의 지지 부재(14)는 스테이지(12)의 상면(125)으로부터 연직 상방으로 돌출하여 있고, 감압 건조 처리시에 있어서 기판(S)을 하방으로부터 지지한다.
리프트 핀(13)은 관통 삽입 구멍(121)에 배치되고, 기판(S)을 하방으로부터 지지하여 승강시킨다. 또한, 본 명세서에서는 도시를 생략하지만, 리프트 핀(13)과 관통 삽입 구멍(121) 사이에는 부싱이 마련되어 있고, 이에 의해, 챔버(11)의 기밀성이 유지된다.
리프트 핀(13)은 헤드부(131)와, 로드부(132)와, 상부 연결 기구(133)와, 승강 기구(134)와, 하부 연결 기구(135)를 구비한다. 또한, 본 명세서에서는, 복수의 리프트 핀(13)의 각각이 승강 기구(134)를 구비하는 경우의 예를 나타내지만, 감압 건조 장치(1)는 복수의 리프트 핀(13)을 일괄로 승강시키는 단일의 승강 기구(134)를 구비하고 있어도 좋다.
헤드부(131)는 예를 들면, PEEK(폴리에테르에테르케톤) 등의 수지로 형성된다. 헤드부(131)는 챔버(11) 내에 배치되고, 챔버(11)에 반입된 기판(S)을 하방으로부터 지지한다.
로드부(132)는 연직 방향을 따라서 연장되는 부재이다. 로드부(132)는 스테이지(12)에 형성된 관통 삽입 구멍(121)에 관통 삽입되어 있고, 챔버(11)의 내부 및 외부에 걸쳐서 배치된다. 상부 연결 기구(133)는 챔버(11) 내에 배치되고, 헤드부(131)와 로드부(132)를 접속한다.
승강 기구(134)는 예를 들면, 에어 실린더 및 볼 나사 등의 구동원과, 이 구동원에 의해서 연직 방향으로 이동하는 샤프트를 구비한다. 승강 기구(134)의 샤프트는 선단부에 있어서 하부 연결 기구(135)에 접속된다. 승강 기구(134)는 하부 연결 기구(135)를 거쳐서 로드부(132)에 접속되고, 로드부(132)를 연직 방향을 따라서 이동시킨다. 이에 의해, 승강 기구(134)는 기판(S)의 주고받음을 실행할 때의 상승 위치와 감압 건조 처리를 실행할 때의 하강 위치 사이에서 헤드부(131)를 승강시킨다.
하부 연결 기구(135)는 로드부(132)와 승강 기구(134)를 접속한다. 상부 연결 기구(133) 및 하부 연결 기구(135)는 소위 프리 조인트이며, 2개의 부재를 연결하면서, 연결하는 2개의 부재 중 일방을 타방에 대해서 연직 방향을 따라서 상대적으로 이동시키는 것이 가능하다. 이 점에 대해서는 후술한다.
복수의 리프트 핀(13)은 도 2에 도시되는 상승 위치에 있어서 반송 장치(2)의 반송 기구(22)로부터 기판(S)을 수취한 후, 승강 기구(134)를 이용하여 헤드부(131)를 하강 위치까지 하강시킨다. 본 명세서에서, 복수의 지지 부재(14)의 선단은 하강 위치(스테이지(12)의 상면(125)의 높이 위치)보다 높은 위치에 있다. 이 때문에, 헤드부(131)를 하강시키는 과정에서, 리프트 핀(13)으로부터 지지 부재(14)로의 기판(S)의 주고받음이 실행된다. 그 후, 헤드부(131)는 더욱 하강하여 하강 위치에 도달한다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 헤드부(131)는 평탄한 상면(131a)을 갖는다. 그리고, 이러한 헤드부(131)의 상면(131a)은 하강 위치에 있어서 스테이지(12)의 상면(125)과 면일하게 된다.
본 명세서에 있어서 「면일」이란, 두 개의 면, 즉, 헤드부(131)의 상면(131a)과 스테이지(12)의 상면(125) 사이에 단차가 없고 평탄한 상태를 의미한다. 헤드부(131)의 상면(131a)과 스테이지(12)의 상면(125) 사이는, 실질적으로 무단차(無段差)이면 좋고, 예를 들면, 치수 오차 등에 의한 약간의 단차는 허용되는 것으로 한다.
또한, 헤드부(131)의 상면(131a)과 스테이지(12)의 상면(125)이 평탄하다란, 헤드부(131)의 상면(131a)과 스테이지(12)의 상면(125)이 동일 평면 상에 위치하는 것을 의미한다. 헤드부(131)의 상면(131a)과 스테이지(12)의 상면(125)은 실질적으로 평탄하면 좋고, 예를 들면, 헤드부(131)가 하방으로 인장되는 것에 의한 헤드부(131)의 상면(131a)의 약간의 만곡 등은 허용되는 것으로 한다.
상술한 바와 같이, 감압 건조 처리시에 있어서 기판의 면 내에서 온도의 불균일이 생기면, 감압 건조 처리의 균일성이 저하함으로써, 기판의 상면에 관통 삽입 구멍 또는 리프트 핀의 형상이 전사할 우려가 있다.
이에 대해, 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)에서는, 감압 건조 처리시에 있어서, 헤드부(131)의 상면(131a)과 스테이지(12)의 상면(125)이 면일하게 된다. 즉, 기판(S)의 하면과 스테이지(12)의 상면(125)의 이격 거리가 기판(S)의 면 내에 있어서 균일하게 되기 때문에, 기판(S)의 면 내에 있어서의 온도의 편차가 생기기 어렵다. 따라서, 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)에 의하면, 감압 건조 처리의 균일성을 향상시킬 수 있고, 기판(S) 상면으로의 관통 삽입 구멍(121) 또는 리프트 핀(13)의 형상의 전사를 억제할 수 있다.
또한, 헤드부(131)는 하강 위치에 있어서 스테이지(12)와 면일하게 될 뿐만 아니라, 하강 위치에 있어서 관통 삽입 구멍(121)을 막는다. 구체적으로는, 스테이지(12)는 관통 삽입 구멍(121)의 상단부에 관통 삽입 구멍(121)보다 대경의 오목부(122)를 갖는다. 헤드부(131)는 관통 삽입 구멍(122)보다 대경이며, 하강 위치에 있어서 오목부(122)에 수납됨으로써, 관통 삽입 구멍(121)을 막는다.
이와 같이, 스테이지(12)의 상면(125)에 있어서의 관통 삽입 구멍(121)과 로드부(132)의 간극을 헤드부(131)가 메움으로써, 기판(S)의 하면과 스테이지(12)의 상면(125)의 이격 거리가 국소적으로 커지는 장소를 더욱 줄일 수 있다. 따라서, 감압 건조 처리의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
오목부(122)는 스테이지(12)의 상면(125)을 향해 확경되는 테이퍼 형상을 갖는다. 또한, 헤드부(131)는 오목부(122)에 대응하는 테이퍼 형상을 갖는다. 헤드부(131)를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 헤드부(131)의 주연부의 두께가 얇아지기 때문에, 헤드부(131)가 하강 위치에 위치하였을 때에, 스테이지(12)의 상면(125)과 헤드부(131)의 상면(131a) 사이에 단차가 생기기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 감압 건조 처리의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
(상부 연결 기구의 상세 구성 및 동작에 대해서)
다음에, 상부 연결 기구(133)의 상세한 구성예에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 상부 연결 기구(133)의 구성예를 도시하는 모식적인 단면도이다. 또한, 도 5는 상부 연결 기구(133)의 다른 구성예를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 상부 연결 기구(133)는 헤드부(131)의 하부에 배치되어서 헤드부(131)와 일체화된 제 1 부재(301)와, 로드부(132)의 상부에 배치되어서 로드부(132)와 일체화된 제 2 부재(302)를 구비한다.
제 1 부재(301)의 내부에는, 연직 방향으로 연장되는 미끄럼운동 공간(301a)이 형성된다. 또한, 제 1 부재(301)의 하부에는, 후술하는 제 2 부재(302)의 축부(302b)가 관통 삽입되는 관통 삽입 구멍(301b)이 형성된다. 관통 삽입 구멍(301b)의 직경(수평 방향의 폭)은 미끄럼운동 공간(301a)의 직경보다 작다.
제 2 부재(302)는 제 1 부재(301)의 미끄럼운동 공간(301a)에 배치된 결합부(302a)와, 결합부(302a)와 로드부(132)를 연결하는 축부(302b)를 구비한다. 결합부(302a)의 직경(수평 방향의 폭)은 축부(302b) 및 관통 삽입 구멍(301b)의 직경보다 크다.
또한, 도 4에 도시된 구성예에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상부 연결 기구(133)는 제 1 부재(301)가 로드부(132)와 일체화되고, 제 2 부재(302)가 헤드부(131)와 일체화된 구성이어도 좋다.
다음에, 상부 연결 기구(133)의 동작에 대해서 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 6 및 도 7은 상부 연결 기구(133)의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 6 및 도 7에서는, 도 4에 도시된 상부 연결 기구(133)의 동작예를 도시하고 있지만, 도 5에 도시된 상부 연결 기구(133)에 대해서도 마찬가지이다.
상술한 바와 같이, 헤드부(131)는 승강 기구(134)(도 2 참조)에 의해서 스테이지(12)의 오목부(122)에 접촉하는 위치까지 하강한다. 그렇지만, 승강 기구(134)의 정밀도에 따라서는, 헤드부(131)를 적절한 위치에서 정지시키지 못하고, 헤드부(131)가 오목부(122)에 접촉한 후도, 계속해서 헤드부(131)를 하방으로 인하하려고 할 우려가 있다. 이 경우, 만일 헤드부(131)와 로드부(132)가 견고하게 고정되어 있으면, 헤드부(131) 및 로드부(132)에 부하가 걸려서 리프트 핀(13)이 손상할 우려가 있다.
그래서, 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)에서는, 헤드부(131)와 로드부(132)를 상부 연결 기구(133)를 거쳐서 연결하는 것으로 하고 있다. 상부 연결 기구(133)는 헤드부(131)가 오목부(122)에 접촉한 후, 로드부(132)만을 하강시킬 수 있다. 구체적으로는, 헤드부(131)는 오목부(122)에 접촉함으로써 하방으로의 이동이 규제되는 것에 대해(도 6 참조), 로드부(132)는 상부 연결 기구(133)의 결합부(302a)가 미끄럼운동 공간(301a)의 하부에 부딪칠 때까지 계속해서 하강할 수 있다(도 7 참조).
이와 같이, 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)에 의하면, 헤드부(131)가 스테이지(12)에 접촉할 때까지 리프트 핀(13)을 하강시킴에 따른 리프트 핀(13)의 손상을 억제할 수 있다.
(하부 연결 기구의 상세 구성에 대해서)
다음에, 하부 연결 기구의 상세한 구성 및 동작에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 하부 연결 기구의 구성예를 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 8에 도시되는 바와 같이, 하부 연결 기구(135)는 본체부(501)와, 상측 접촉 부재(502)와, 하측 접촉 부재(503)와 탄성 부재(504)를 구비한다.
본체부(501)는 승강 기구(134)의 샤프트(401)의 선단부에 접속된다. 본체부(501)는 상면에 오목부(501a)를 갖는다. 상측 접촉 부재(502)는 본체부(501)에 고정되어서 본체부(501)와 함께 승강한다. 상측 접촉 부재(502)는 본체부(501)의 상면보다 상방에 있어서 본체부(501)의 상면과 대향 배치되는 평판부(502a)를 갖는다. 평판부(502a)에는, 로드부(132)를 관통 삽입시키기 위한 관통 삽입 구멍(502b)이 형성된다.
하측 접촉 부재(503)는 본체부(501)의 상면보다 상방 또한 상측 접촉 부재(502)의 평판부(502a)보다 하방에 배치된다. 하측 접촉 부재(503)는 로드부(132)보다 대경의 판형상 부재이며, 로드부(132)에 고정되어서 로드부(132)와 함께 승강한다.
탄성 부재(504)는 예를 들면, 코일 스프링이며, 상측 접촉 부재(502)의 평판부(502a)와 하측 접촉 부재(503) 사이에 배치된다. 탄성 부재(504)의 상단부는 상측 접촉 부재(502)의 평판부(502a)에 고정되고, 탄성 부재(504)의 하단부는 하측 접촉 부재(503)에 고정된다. 탄성 부재(504)는 상측 접촉 부재(502)의 평판부(502a)와 하측 접촉 부재(503)를 떨어트리는 방향으로 부세(付勢)한다.
다음에, 하부 연결 기구(135)의 동작에 대해서 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다. 도 9 및 도 10은 하부 연결 기구(135)의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 9에 도시되는 바와 같이, 승강 기구(134)에 의해서 하부 연결 기구(135)가 상방으로 이동하면, 하부 연결 기구(135)의 본체부(501)에 형성된 오목부(501a)에 로드부(132)의 하단부가 맞대진다. 이 상태로 승강 기구(134)에 의해서 하부 연결 기구(135)가 더욱 상방으로 이동함으로써, 헤드부(131), 로드부(132) 및 상부 연결 기구(133)는 상승한다.
또한, 도 9에 도시되는 상태에 있어서, 승강 기구(134)에 의해서 하부 연결 기구(135)가 하방으로 이동하면, 로드부(132)의 하단부가 본체부(501)의 오목부(501a)로부터 멀어진다. 그러나, 로드부(132)와 본체부(501)는 상측 접촉 부재(502), 하측 접촉 부재(503) 및 탄성 부재(504)에 의해서 접속되어 있기 때문에, 헤드부(131), 로드부(132) 및 상부 연결 기구(133)는 하부 연결 기구(135)의 하강에 수반하여 하강된다.
그리고, 도 10에 도시되는 바와 같이, 헤드부(131)가 스테이지(12)의 오목부(122)에 접촉한 후, 승강 기구(134)에 의해서 더욱 하부 연결 기구(135)가 인하된 것으로 한다. 이 경우, 하측 접촉 부재(503)의 위치는 변하지 않고, 상측 접촉 부재(502)만이 하방으로 이동하게 되지만, 이때, 상측 접촉 부재(502)는 탄성 부재(504)를 압축시키면서 하방으로 이동한다.
이와 같이, 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)는 하부 연결 기구(135)를 구비하기 때문에, 예를 들면, 상부 연결 기구(133)의 가동역(可動域) 이상으로 로드부(132)가 인하되었을 경우여도, 리프트 핀(13)의 손상을 억제할 수 있다. 즉, 로드부(132)의 하강이 규제된 상태여도, 상측 접촉 부재(502)의 평판부(502a)와 하측 접촉 부재(503)의 클리어런스분(分)만큼, 승강 기구(134)(샤프트(401))의 새로운 하강을 허용할 수 있다.
또한, 하부 연결 기구(135)는 탄성 부재(504)를 구비하고 있고, 탄성 부재(504)의 부세력에 저항하면서 하강하기 때문에, 헤드부(131) 등에 급격한 부하가 가해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 리프트 핀(13)은 상부 연결 기구(133) 및 하부 연결 기구(135) 중 어느 일방만을 구비하는 구성이어도 좋다. 즉, 리프트 핀(13)은 상부 연결 기구(133) 및 하부 연결 기구(135) 중, 상부 연결 기구(133)만을 구비하는 구성이어도 좋고, 하부 연결 기구(135)만을 구비하는 구성이어도 좋다. 또한, 하부 연결 기구(135)는 반드시 탄성 부재(504)를 구비하는 것을 필요로 하지 않는다. 이 경우여도, 하부 연결 기구(135)는 상측 접촉 부재(502)의 평판부(502a)와 하측 접촉 부재(503)의 클리어런스분만큼, 승강 기구(134)(샤프트(401))의 새로운 하강을 허용할 수 있다.
(감압 건조 장치의 구체적인 동작에 대해서)
다음에, 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)의 구체적인 동작에 대해서 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 실시형태에 따른 감압 건조 장치(1)가 실행하는 처리의 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 또한, 도 11에 나타내는 처리 순서는 제어 장치(50)에 의한 제어를 따라서 실행된다.
우선, 전 단계로서, 외부의 잉크젯 인쇄 장치에 있어서 기판(S) 상에 유기 재료가 소정의 패턴으로 인쇄된다. 유기 재료가 인쇄된 기판(S)은 도시되지 않는 반송 장치에 의해서 로드록 장치(3)에 반입된다. 그 후, 기판(S)은 반송 장치(2)가 구비하는 반송 기구(22)에 의해서 로드록 장치(3)로부터 반출되어서 3개의 감압 건조 장치(1) 중 어느 하나에 반입된다.
감압 건조 장치(1)에서는, 우선, 반입 처리가 실행된다(단계(S101)). 반입 처리에서는, 복수의 리프트 핀(13)을 상승 위치에 배치시키고(도 2 참조), 이러한 복수의 리프트 핀(13)을 이용하여 반송 기구(22)로부터 기판(S)을 수취한다. 구체적으로는, 반송 기구(22)의 기판 지지부(221)를 복수의 리프트 핀(13)의 상방에 위치시킨 후, 기판 지지부(221)를 하강시키는 것에 의해, 기판 지지부(221)에 지지된 기판(S)을 복수의 리프트 핀(13)에 넘겨준다.
계속해서, 감압 건조 장치(1)에서는, 하강 처리가 실행된다(단계(S102)). 하강 처리는 복수의 리프트 핀(13)을 하강시키는 것에 의해서 기판(S)을 하강시킨다. 구체적으로는, 하강 처리에서는, 헤드부(131)가 스테이지(12)와 면일하게 되는 하강 위치에 도달할 때까지 복수의 리프트 핀(13)을 하강시킨다. 본 과정에 있어서, 기판(S)은 복수의 리프트 핀(13)으로부터 스테이지(12)에 마련된 복수의 지지 부재(14)에 주고받아진다.
계속해서, 감압 건조 장치(1)에서는, 감압 건조 처리가 실행된다(단계(S103)). 감압 건조 처리에서는, 배기 장치(115)에 의해서 챔버(11)의 내부가 배기된다. 이에 의해, 챔버(11)의 내부는 소정의 진공도까지 감압되고, 기판(S) 상의 유기 재료로부터 용매나 수분 등의 휘발 성분이 제거된다.
계속해서, 감압 건조 장치(1)에서는, 상승 처리가 실행된다(단계(S104)). 상승 처리에서는, 배기 장치(115)를 정지시키고, 챔버(11) 내를 대기압 상태로 되돌린 후, 복수의 리프트 핀(13)을 상승 위치까지 상승시킨다.
감압 건조 처리는 기판(S)이 복수의 지지 부재(14)에 지지된 상태, 즉, 스테이지(12)의 상면(125)으로부터 기판(S)을 이격시킨 상태로 실행된다. 이 때문에, 기판(S)이 감압에 의해서 스테이지(12)의 상면(125)에 달라붙는 것을 억제할 수 있다. 스테이지(12)에 달라붙은 기판(S)을 복수의 리프트 핀(13)으로 상승시킨 경우, 기판(S)이 손상될 우려가 있다. 따라서, 복수의 지지 부재(14)에 의해서 기판(S)을 지지한 상태로 감압 건조 처리를 실행함으로써, 상승 처리시에 있어서의 기판(S)의 손상을 억제할 수 있다. 기판(S)은 상승 처리의 과정에서, 복수의 지지 부재(14)로부터 복수의 리프트 핀(13)에 주고받아진다.
그리고, 감압 건조 장치(1)에서는, 반출 처리가 실행된다(단계(S105)). 반출 처리에서는, 복수의 리프트 핀(13)으로부터 반송 기구(22)에 기판(S)이 주고받아지고, 반송 기구(22)에 주고받아진 기판(S)은 반송 기구(22)에 의해서 감압 건조 장치(1)로부터 반출된다. 그 후, 기판(S)은 반송 기구(22)에 의해서 로드록 장치(3)에 반입되고, 외부의 반송 장치에 의해서 로드록 장치(3)로부터 반출된다.
(변형예에 대해서)
헤드부(131)의 상면(131a)은 반드시 전체적으로 평탄한 것을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 헤드부(131)는 평탄한 상면(131a)의 일부에 볼록부 또는 오목부가 형성되어 있어도 좋다. 이와 같이, 헤드부(131)는 상면(131a)의 적어도 일부에, 하강 위치에 있어서 스테이지(12)의 상면(125)과 면일하게 되는 평탄면을 갖고 있으면 좋다. 또한, 헤드부(131)는 반드시 테이퍼 형상을 갖는 것을 필요로 하지 않는다.
상술한 실시형태에서는, 잉크젯 인쇄 장치에 의해서 기판(S) 상에 유기 재료가 잉크젯 인쇄되는 경우의 예에 대해서 설명하였지만, 기판(S) 상의 유기 재료는 반드시 잉크젯 인쇄된 것임을 필요로 하지 않는다. 또한, 상술한 실시형태에서는, 기판이 유리 기판인 경우의 예에 대해서 설명하였지만, 기판은 반도체 웨이퍼 등이어도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는, 감압 건조 장치(1)를 이용하여 기판(S) 상에 잉크젯 인쇄된 유기 재료를 건조시키는 예에 대해서 설명하였다. 이에 한정되지 않고, 감압 건조 장치(1)는 예를 들면, 플랫 패널 디스플레이(flat panel display; FPD) 제조의 포토리소그래피 공정에 이용될 수 있다. 이 경우, 감압 건조 장치(1)는 유리 기판 등의 기판 상에 도포된 레지스트 액(液)의 도포막을 프리베이킹에 앞서 적당히 건조시키기 위해서 사용된다.
상술해 온 바와 같이, 실시형태에 따른 감압 건조 장치는 기판 상의 액체를 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 처리를 실행한다. 실시형태에 따른 감압 건조 장치는 챔버와, 복수의 리프트 핀과, 스테이지를 구비한다. 챔버는 기판을 수용한다. 리프트 핀은 기판의 하면에 접촉하는 헤드부 및 헤드부에 접속되는 로드부를 갖고, 기판의 주고받음을 실행할 때의 상승 위치와 감압 건조 처리를 실행할 때의 하강 위치 사이에서 승강 가능하다. 스테이지는 로드부가 관통 삽입되는 관통 삽입 구멍을 복수 갖는다. 또한, 헤드부는 상면의 적어도 일부에, 하강 위치에 있어서 스테이지의 상면과 면일하게 되는 평탄면을 갖는다.
이에 의해, 감압 건조 처리시에 있어서 기판의 면 내에서 온도의 불균일이 생기는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 실시형태에 따른 감압 건조 장치에 의하면, 감압 건조 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 기판의 상면에 관통 삽입 구멍 또는 리프트 핀의 형상이 전사되는 것을 억제할 수 있다.
헤드부는 하강 위치에 있어서 관통 삽입 구멍을 막아도 좋다. 예를 들어, 스테이지는 관통 삽입 구멍의 상단부에 관통 삽입 구멍보다 대경의 오목부를 갖고, 헤드부는 관통 삽입 구멍보다 대경이며, 하강 위치에 있어서 오목부에 수납되어도 좋다. 관통 삽입 구멍과 로드부의 간극을 헤드부가 메움으로써, 기판의 하면과 스테이지의 상면과의 이격 거리가 국소적으로 커지는 장소를 더욱 줄일 수 있다. 따라서, 감압 건조 처리의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
오목부는 스테이지의 상면을 향해 확경되는 테이퍼 형상을 갖고 있어도 좋다. 이 경우, 헤드부는 오목부에 대응하는 테이퍼 형상을 갖고 있어도 좋다. 헤드부를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 헤드부의 주연부의 두께가 얇아지기 때문에, 헤드부가 하강 위치에 위치하였을 때에, 스테이지의 상면과 헤드부의 상면 사이에 단차가 생기기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 감압 건조 처리의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
리프트 핀은 상부 연결 기구를 구비하고 있어도 좋다. 상부 연결 기구는 헤드부와 로드부를, 헤드부에 대해서 로드부를 연직 방향을 따라서 상대적으로 이동 가능하게 연결한다. 이에 의해, 헤드부가 스테이지에 접촉할 때까지 리프트 핀을 하강시킴에 따른 리프트 핀의 손상을 억제할 수 있다.
리프트 핀은 승강 기구와, 하부 연결 기구를 구비하고 있어도 좋다. 승강 기구는 헤드부 및 로드부를 승강시킨다. 하부 연결 기구는 로드부와 승강 기구를, 로드부에 대해서 승강 기구를 연직 방향을 따라서 상대적으로 이동 가능하게 연결한다. 이에 의해, 헤드부가 스테이지에 접촉할 때까지 리프트 핀을 하강시키는 것에 따른 리프트 핀의 손상을 억제할 수 있다.
실시형태에 따른 감압 건조 장치는, 스테이지의 상면으로부터 돌출하고, 감압 건조 처리시에 있어서 기판을 지지하는 복수의 지지 부재를 구비하고 있어도 좋다. 복수의 지지 부재에 의해서 기판을 지지한 상태로 감압 건조 처리를 실행함으로써, 감압 건조 처리 후에 복수의 리프트 핀을 이용하여 기판을 상승시킬 때에 기판의 손상을 억제할 수 있다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상기한 실시형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기의 실시형태는 첨부의 특허청구범위 및 그 취지를 일탈하는 일 없이, 여러 가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
1 : 감압 건조 장치 2 : 반송 장치
3 : 로드록 장치 11 : 챔버
12 : 스테이지 13 : 리프트 핀
14 : 지지 부재 100 : 기판 처리 시스템
111 : 측벽 112 : 반입출구
113 : 바닥벽 114 : 배기구
115 : 배기 장치 121 : 관통 삽입 구멍
122 : 오목부 125 : 상면
131 : 헤드부 131a : 상면
132 : 로드부 133 : 상부 연결 기구
134 : 승강 기구 135 : 하부 연결 기구
S : 기판

Claims (8)

  1. 기판 상의 액체를 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 처리를 실행하는 감압 건조 장치에 있어서,
    상기 기판을 수용하는 챔버와,
    상기 기판의 하면에 접촉하는 헤드부 및 상기 헤드부에 접속되는 로드부를 갖고, 상기 기판의 주고받음을 실행할 때의 상승 위치와 상기 감압 건조 처리를 실행할 때의 하강 위치 사이에서 승강 가능한 복수의 리프트 핀과,
    상기 로드부가 관통 삽입되는 관통 삽입 구멍을 복수 갖는 스테이지를 구비하고,
    상기 헤드부는 상면의 적어도 일부에, 상기 하강 위치에 있어서 상기 스테이지의 상면과 면일하게 되는 평탄면을 갖는
    감압 건조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부는 상기 하강 위치에 있어서 상기 관통 삽입 구멍을 막는
    감압 건조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 관통 삽입 구멍의 상단부에 상기 관통 삽입 구멍보다 대경의 오목부를 갖고,
    상기 헤드부는 상기 관통 삽입 구멍보다 대경이며, 상기 하강 위치에 있어서 상기 오목부에 수납되는
    감압 건조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 스테이지의 상면을 향해 확경되는 테이퍼 형상을 갖고,
    상기 헤드부는 상기 오목부에 대응하는 테이퍼 형상을 갖는
    감압 건조 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 리프트 핀은,
    상기 헤드부와 상기 로드부를, 상기 헤드부에 대해서 상기 로드부를 연직 방향을 따라서 상대적으로 이동 가능하게 연결하는 상부 연결 기구를 구비하는
    감압 건조 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 리프트 핀은,
    상기 헤드부 및 상기 로드부를 승강시키는 승강 기구와,
    상기 로드부와 상기 승강 기구를, 상기 로드부에 대해서 상기 승강 기구를 연직 방향을 따라서 상대적으로 이동 가능하게 연결하는 하부 연결 기구를 구비하는
    감압 건조 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스테이지의 상면으로부터 돌출하고, 상기 감압 건조 처리시에 있어서 상기 기판을 지지하는 복수의 지지 부재를 구비하는
    감압 건조 장치.
  8. 기판 상의 액체를 감압 상태에서 건조시키는 감압 건조 처리를 실행하는 감압 건조 방법에 있어서,
    스테이지에 형성된 관통 삽입 구멍에 관통 삽입된 로드부와, 상기 로드부에 접속되고, 상기 기판의 하면에 접촉하는 헤드부를 갖는 승강 가능한 복수의 리프트 핀을 이용하여 상기 기판을 수취하는 공정과,
    상기 헤드부의 상면의 적어도 일부에 마련된 평탄면이 상기 스테이지의 상면과 면일하게 되는 하강 위치에 상기 복수의 리프트 핀을 하강시키는 공정과,
    상기 하강시키는 공정 후, 상기 감압 건조 처리를 실행하는 감압 건조 공정을 포함하는
    감압 건조 방법.
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