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公開番号2024165868
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082424
出願日2023-05-18
発明の名称基板処理装置、基板の処理方法、物品の製造方法、プログラム、記録媒体
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人近島国際特許事務所
主分類F26B 5/04 20060101AFI20241121BHJP(乾燥)
要約【課題】基板の乾燥を、高いスループットで適切に処理する技術が求められていた。
【解決手段】基板処理装置を用いた基板の処理方法であって、膜を有する基板をチャンバの内部に配置された基板保持部に載置し、前記基板保持部に載置された前記基板を、開口部を備えた気流調整容器で囲んで、基板収容空間を画成し、減圧機構を用いて前記チャンバの内部を減圧し、分圧真空計を用いて前記基板収容空間の雰囲気について特定のガスを検出した結果と、真空計を用いて前記チャンバの内部の全圧を測定した結果と、を用いて、前記気流調整容器の前記開口部のコンダクタンスを制御して前記膜の乾燥処理を実行する、ことを特徴とする基板の処理方法である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバの内部を減圧する減圧機構と、
膜を有する基板を前記チャンバの内部において保持する基板保持部と、
前記チャンバの内部において、前記基板保持部によって保持された前記基板を囲む基板収容空間を画成することが可能で、前記基板収容空間の内外を連通させることが可能な開口部を備えた気流調整容器と、
前記開口部のコンダクタンスを制御するコンダクタンス制御部と、
前記基板収容空間の雰囲気を測定する分圧真空計と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記減圧機構を用いて前記チャンバの内部を減圧し、前記分圧真空計から取得した前記基板収容空間における特定のガスについての検出結果を用いて、前記コンダクタンス制御部を制御して前記膜の乾燥処理を実行する、
ことを特徴とする基板処理装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記チャンバの内部の全圧を測定する真空計を備え、
前記乾燥処理を実行する前の前記膜は、蒸発可能な成分を含み、
前記減圧機構を用いて前記チャンバの内部を減圧する際に、前記真空計による全圧の検出結果が前記成分の飽和蒸気圧の近傍に設定された溶媒乾燥圧力になるまでは、前記開口部のコンダクタンスが第１のコンダクタンスであり、
前記真空計による全圧の検出結果が前記溶媒乾燥圧力に達したら、前記開口部のコンダクタンスが前記第１のコンダクタンスよりも小さな第２のコンダクタンスになるよう、
前記制御部は、前記コンダクタンス制御部を用いて前記開口部の前記コンダクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記乾燥処理を実行する前の前記膜は、蒸発可能な成分を含み、
前記膜の乾燥処理を実行する際に、前記制御部は、前記分圧真空計から取得した前記基板収容空間における前記成分の検出結果に基づき、前記開口部のコンダクタンスが所定の最小コンダクタンスになるまでの間は、前記成分の前記検出結果が所定の値を維持するように前記コンダクタンス制御部を用いて前記開口部の前記コンダクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記開口部のコンダクタンスが前記所定の最小コンダクタンスになったら、前記分圧真空計による前記成分の検出結果が所定の乾燥完了分圧になるまで、前記所定の最小コンダクタンスを維持するよう前記コンダクタンス制御部を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
乾燥処理前の前記膜は、蒸発可能な第１成分と蒸発可能な第２成分とを含み、前記第１成分の飽和蒸気圧は前記第２成分の飽和蒸気圧よりも大きく、
前記制御部は、前記第１成分を乾燥させる工程を開始する際の前記開口部のコンダクタンスが、前記第２成分を乾燥させる工程を開始する際の前記開口部のコンダクタンスよりも小さくなるように、前記コンダクタンス制御部を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の中のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
乾燥処理前の前記膜は、蒸発可能な第１成分と蒸発可能な第２成分とを含み、前記第１成分の飽和蒸気圧は前記第２成分の飽和蒸気圧よりも大きく、
前記制御部は、前記分圧真空計から取得した前記基板収容空間における前記第１成分の検出結果を用いて、前記第１成分に関する前記膜の乾燥の終了を判定し、終了したと判定したら前記減圧機構を用いて前記チャンバの内部の圧力をさらに低下させる、
ことを特徴とする請求項１乃至４の中のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記チャンバの内部の全圧を測定する真空計を備え、
前記制御部は、
前記第１成分の乾燥工程を開始するために前記減圧機構を用いて前記チャンバの内部を減圧する際に、
前記真空計から取得した前記チャンバの内部空間における全圧の検出結果が、前記第１成分の飽和蒸気圧近傍になるよう、前記減圧機構を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記チャンバの内部の全圧を測定する真空計を備え、
前記制御部は、前記第１成分に関する前記膜の乾燥が終了したと判定した後に前記チャンバの内部の圧力をさらに低下させる際に、
前記真空計から取得した前記チャンバの内部空間における全圧の検出結果が、前記第２成分の飽和蒸気圧近傍になるよう、前記減圧機構を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記チャンバの内部に不活性ガスを導入するガス導入部を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至４の中のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記ガス導入部は、前記基板収容空間に不活性ガスを導入する第１ガス導入部と、前記チャンバの内部であって前記基板収容空間の外側に不活性ガスを導入する第２ガス導入部と、を備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、基板の製造処理、等に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）などの物品を製造する方法として、溶媒と溶質から構成される塗布液を基板上に塗布して塗布膜を形成し、その塗布膜から溶媒を蒸発させて膜を乾燥させる方法が知られている。従来は、大気中で基板を加熱して塗布膜中の溶媒を乾燥させる方法がよく用いられてきたが、処理時間が長いという問題点があった。最近では、処理時間を短縮するために、塗布膜が形成された基板をチャンバの中に配置し、チャンバ内を減圧することにより溶媒を乾燥させる減圧乾燥法が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、複数種類の溶媒を混合した混合溶媒に溶質を分散させた液体を、減圧乾燥法により乾燥させる装置が記載されている。具体的には、乾燥対象である溶媒の物性や膜厚、温度などに基づき、真空チャンバ内をその溶媒の蒸気圧付近に減圧させた場合に必要な乾燥時間を、予め計算により求めておく。そして、真空チャンバと真空ポンプの間に配置された真空計を用いて圧力を計測しながら、計算で求めた乾燥時間だけ、真空チャンバ内の圧力をその溶媒の蒸気圧付近に維持する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２７５９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたように、真空チャンバと真空ポンプの間に配置された真空計を用いて圧力を計測しながら、真空チャンバ内の圧力をその溶媒の蒸気圧付近に所定の乾燥時間だけ維持する方法では、必ずしも最適な乾燥条件が達成されるとは限らない。
【０００６】
第一に、チャンバ内には、塗布膜から蒸発した溶媒のガス以外にも、チャンバ内面に吸着していたガス成分やチャンバを構成する部材から放出されるガスなど、様々なガス成分が存在している。真空チャンバと真空ポンプの間に配置された真空計では、その総和の圧力（以下、全圧と記す）が計測されるが、乾燥中の溶媒のガス成分の圧力（以下、分圧と記す）は、全圧の一部を占めるに過ぎない。このため、特許文献１に記載された構成では乾燥中の特定の溶媒の乾燥速度を正確に制御することは難しい。
【０００７】
第二に、乾燥対象となる個別の塗布膜の状態が必ず同一であるとは限らないため、予め計算で求めた所定の乾燥時間だけ真空チャンバ内の全圧を制御しても、個別の塗布膜に対してそれが最適の制御であるとは限られない。例えば、塗布液の調合工程での各溶媒の混合比のばらつきや、基板に塗布液を塗布した後の経過時間の差による乾燥具合のばらつきなどにより、真空チャンバ内にセットされた時点における塗布膜の成分比や粘度が変わることもありうる。予め計算で求めた所定の乾燥時間で乾燥処理を行うと、基板毎に乾燥の過不足や乾燥速度のばらつきが生じてしまい、乾燥後の固体膜の表面形状やモルフォロジーが一定せず、デバイスの特性が目標値からずれる場合があり得る。また、十分な乾燥を担保するため、所定の乾燥時間を長時間に設定した場合には、個別の塗布膜についての最適処理時間よりも長い処理時間が必要になり、基板処理のスループットが低下してしまう可能性が大きくなる。
そこで、基板の乾燥を、高いスループットで適切に処理する技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、チャンバと、前記チャンバの内部を減圧する減圧機構と、膜を有する基板を前記チャンバの内部において保持する基板保持部と、前記チャンバの内部において、前記基板保持部によって保持された前記基板を囲む基板収容空間を画成することが可能で、前記基板収容空間の内外を連通させることが可能な開口部を備えた気流調整容器と、前記開口部のコンダクタンスを制御するコンダクタンス制御部と、前記基板収容空間の雰囲気を測定する分圧真空計と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記減圧機構を用いて前記チャンバの内部を減圧し、前記分圧真空計から取得した前記基板収容空間における特定のガスについての検出結果を用いて、前記コンダクタンス制御部を制御して前記膜の乾燥処理を実行する、ことを特徴とする基板処理装置である。
【０００９】
また、本発明の第２の態様は、基板処理装置を用いた基板の処理方法であって、膜を有する基板をチャンバの内部に配置された基板保持部に載置し、前記基板保持部に載置された前記基板を、開口部を備えた気流調整容器で囲んで、基板収容空間を画成し、減圧機構を用いて前記チャンバの内部を減圧し、分圧真空計を用いて前記基板収容空間の雰囲気について特定のガスを検出した結果を用いて、前記気流調整容器の前記開口部のコンダクタンスを制御して前記膜の乾燥処理を実行する、ことを特徴とする基板の処理方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、基板の乾燥を、高いスループットで適切に処理可能な技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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