TWI304125B - Reduced-pressure drying apparatus - Google Patents
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Description
1304125 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係有關一種減壓乾燥裝置，其係使用於在減壓下 % 乾燥塗布有液狀體之工件，於工件表面形成被膜時。 【先前技術】 於半導體等晶圓狀之基板表面，塗布含膜形成材料之液 狀體以形成被膜時，係使用在減壓下使液狀體所含之溶媒 成分蒸發乾燥之減壓乾燥裝置。作為此減壓乾燥裝置，提 f 案在載置塗布有抗钱劑之基板而進行減壓之處理室内，以 對向於基板之方式配置整流板，於整流板之外緣部設有通 氣孔之減壓乾燥裝置（專利文獻丨）。 於上述減壓乾燥裝置，藉由自處理室上部進行排氣，從 晶圓狀基板之周緣部侧，經由整流板之通氣孔並朝向排氣 口形成一疋方向之氣流。藉此，由於在整流板與基板間流 動之氣流速度在基板面内為均勻，因此塗布膜在基板面内 均勻地平坦化，可於基板上形成具有均勻膜厚之塗布膜。 ’ [專利文獻1]曰本特開2002-313709號公報 (發明所欲解決之問題） 如此，在以半導體為首之許多電子元件之製造步驟中， 導入在晶圓等工件塗布含功能性材料之液狀體，以求於工 件表面形成含功能性材料之塗布膜之過程。 • 然而，於乾燥液狀體以形成塗布膜之乾燥過程中，即使 ^ 使用上述減壓乾燥裝置，仍非常難以使形成後之塗布膜更 平坦，於工件之表面内使膜厚分布變得均勻而進行乾燥。 112630.doc 1304125 因為使用之液狀體各式各樣，飽和蒸氣壓、流變特性（黏 性、彈性、塑性、搖變性等特性）會依各種材料變化。此 外，亦因乾燥過程中之蒸發速度等液狀體動向會依液狀體 所含之溶質與溶媒之體積、表面積比而變化所致。 因此’即使使用上述以往之減壓乾燥裝置，設置整流 板，以控制為在減壓下從液狀體蒸發之溶媒之氣流，於一 定方向具有一定速度，仍具有乾燥過程中發生液狀體流動 (對流），膜厚均勻性由於表面張力而降低之課題。此外， 於工件之中央部分及周緣部，蒸氣濃度（或壓力）分布產生 差異，結果發生乾燥速度差異所造成之膜厚之面内分布之 課題。並且，對應於各種液狀體或塗布之工件之形狀來進 行正好最佳之乾燥裝置之構造設計，亦具有泛用性降低之 課題。 本發明係考慮上述課題所實現者，其目的在於提供一種 減壓乾燥裝置，其係可於乾燥過程中，因應於液狀體種類 而使塗布之液狀體之溶媒蒸發速度最佳化，可於溶媒之蒸 氣壓分布大致均勻之狀態進行減壓乾燥。 【發明内容】 本發明之減壓乾燥裝置係使已塗布含膜形成材料之液狀 體之工件收容於處理室内，於減壓下使液狀體之溶媒蒸發 乾燥者，其特徵在於：處理室具有：第一室，其係可將工 件收容為大致密閉狀態；及第二室，其係藉由連通部而與 第一室連結；包含：減壓機構，其係設置為至少可將第二 室減壓之狀態；連通閥，其係可開關連通部；及控制部， 112630.doc 1304125 其係驅動減壓機構，至少控制第二室之減壓狀態，並且驅 動連通閥，控制連通部之開關狀態。 塗布於工件之液狀體之流變特性係依液狀體之種類而 異。因此，若蒸氣壓或蒸發速度由於減壓而急遽變化，依 液狀體之種類，對乾燥過程中之液狀體動向會造成影響， 引起乾燥後之膜厚變動。為了使乾燥後之膜平坦，以減少 工件表面之膜厚不均之方式使其乾燥，重要的是於乾燥過 程中，以不使液狀體流動而引起形狀變化之方式來蒸發溶 媒。若根據此構成，處理室會區分為收容工件之第一室、 及可藉由減壓機構減壓之第二室；控制部可藉由驅動連通
奇^使弟至成為密閉狀態或使第一室及第二室連通。 因此若於連通第一室及第二室，並進行減壓後，將第一室 密閉，則於第一室會促進溶媒之蒸發，於第一室與第二室 之間產生壓力差。藉此，使塗布之液狀體之溶媒蒸發速度 成為對應於第一室之減壓狀態之緩和速度，可抑制液狀體 動。在溶媒之蒸發進展，第一室之壓力上升時，若與 第二=連通，則可利用壓力$，使溶媒之蒸發氣體擴鼓 第二室側。然後，若藉由減壓機構，排出擴散至第二室之 溶媒之蒸氣，則可進行液狀體之乾燥。此外，由於密閉第 一室，因此不會受到減壓機構所進行之排氣之影響，因此 可減低排氣氣流所造成之溶媒之蒸發速度不均。亦即，若 因應於液狀體之種類來設定第一室之減壓狀態，則可提供 -種減壓乾燥裝置，其係可使塗布之液狀體之溶媒蒸發速 度最佳化，可於溶媒之蒸氣壓分布大致均句之狀態進行減 112630.doc 1304125 壓乾燥。此外，可更準確地因應於液狀體之種類來設定減 壓條件，提供具有泛用性之減壓乾燥裝置。 ， 此外，其特徵在於進而具有壓力計，其係至少可計測上 述第至之減壓狀態；控制部係進行驅動連通閥，使第一 至與第二室連通，驅動減壓機構，將第一室及第二室減壓 至壓力δ十之檢測壓力成為特定操作壓後，驅動連通閥，將 連通部關閉而密閉第一室，若由壓力計檢測出第一室上升 至特定壓力，則驅動連通閥，使第一室與第二室連通，藉 由減壓機構，排出擴散至第一室及第二室之溶媒之蒸氣之 控制動作。 . 若根據此構成，控制部係於使第一室與第二室連通，減 . 壓至壓力計之檢測壓力成為特定操作壓後，密閉第一室。 因此，可不受到減壓機構所造成之排氣氣流影響，使第一 室成為特定操作壓，使溶媒從塗布於工件之液狀體蒸發。 然後’若藉由壓力計檢測到第一室上升至特定壓力，則藉 由使第至與弟一至連通，溶媒之蒸氣會自成為特定壓力 之第至擴散在連通之第二室。然後，藉由減壓機構排出 擴散之溶媒之蒸氣，進行將液狀體減壓乾燥之控制動作。 因此’藉由使第一室成為特定操作壓而密閉，可使塗布之 液狀體之溶媒蒸發速度成為對應於特定操作壓之速度。此 外’由於不會受到減壓機構所進行之排氣之影響，因此可 • 減低排氣氣流所造成之溶媒之蒸發速度不均。亦即，可提 ' 供一種減壓乾燥裝置，其係可因應於液狀體之種類，使第 一至成為特定操作壓，使塗布之液狀體之溶媒蒸發速度最 112630.doc 1304125 佳化， 可於溶媒之蒸氣壓分布大致均
勻之狀態進行減壓乾
此外’其特徵在於上述特定 行疋M力係於密閉之第一室内， 對已泰發一定量之溶媒之蒎氣壓 “、、矾歷她加特定操作壓之壓力； 控制部係於特定壓力以上之壓力 芬十 刀下精由減壓機構使擴散 至弟一室及第二室之溶媒之蒸氣排出。 若根據此構成，使特定壓力成為在密閉之第—室内，對 =蒸發-定量之溶媒之情況下之蒸氣壓施加特定操作壓之 壓力’控制部在比特定壓力高之壓力下進行排氣。因此， 於減壓機構所進行之排氣中，可抑制溶媒蒸發在第一室内 :蒸發之—定量以上…可管理在密閉之第一室内所蒸 發之溶媒量，可推測減壓乾燥步驟中之溶質與溶媒之比 率，因此若預先適當設定蒸發之溶媒量，可提供能在更最 佳化之條件下進行減壓乾燥之減壓乾燥裝置。此外，此情 况之溶媒之一定量為依液狀體種類而含有之溶媒之全量， 或適當分割全量之量均可。 此外’上述特定操作壓亦可設定為溶媒自液狀體蒸發， 即將增黏至對膜形狀造成影響之黏度前之壓力；特定壓力 亦可為於密閉之第一室，對溶媒已蒸發之大致飽和蒸氣 壓’施加特定操作壓之壓力。 若根據此，特定操作壓設定為溶媒自液狀體蒸發，即將 增黏至對膜形狀造成影響之黏度前之壓力，特定壓力設定 為於密閉之第一室，對溶媒已蒸發之大致飽和蒸氣壓，施 加特定操作壓之壓力。因此，於第一室内，若溶媒之蒸發 112630.doc 1304125 進展，大致達到飽和蒸氣壓，則於增黏至對膜形狀造成影 響之黏度之狀態下，液狀體與蒸發之蒸氣之系統會接近平: 衡狀態。& ’直到溶媒之蒸發速度相較於蒸發初始成為非 常緩慢之速度為止，維持第—室密閉之狀態。亦即，可在 不使蒸發速度急速變化，不會由於液狀體流動而對膜形狀 造成影響之狀態下，進行減壓乾燥。此外，藉由接近平衡 狀態’可使工件表面之溶媒之蒸氣壓分布更均勻。亦即： 可提供乾燥後之膜形狀更平坦，可更減低面内之膜厚不均 之減壓乾燥裝置。 此外’上述控制部宜於藉由減壓機構，使擴散至驅動連 通閥而連通之第一室及第二室之溶媒之蒸氣排出前之期 間，預先藉由減壓機構，將非連通狀態之第二室減壓至未 達特定操作壓之歷力。 4 若減此構成，由於在藉由減壓機構，使㈣至連通之 第至及第一室之溶媒之蒸氣排出前之期間，藉由減壓機 構，將非連通狀態之第二室減壓至未達教操作壓之壓 力因此可使第-至内蒸發之溶媒之蒸氣，容易擴散至壓 力更低之第二室側而排出。 =外:控制部宜重複進行從藉由錢機構，使連通之第 -室及第二室減壓之動作，到排出擴散至第一室及第二室 之溶媒之蒸氣之動作為止之控制動作。 塗布於工件之液狀體之量及其所含之溶媒量，係依所欲 形成=工件之膜之形狀（膜厚、面積、密度）而為各式各 樣。若根據此，由於控制部可重複進行控制動作，因此可 112630.doc 1304125 提供一種減壓乾燥裝置，其係可對應於塗布之液狀體之量 或其溶媒之量，重複控制動作，確實地進行減壓乾燥。此 外’重複進行減壓乾燥之控制動作之情況，宜使溶媒之蒸 氣從第一室擴散至第二室後，再度密閉第一室後才排出藉 由減壓機構所擴散之蒸氣。若根據此，藉由再度密閉第— 至’可抑制殘留於液狀體表面附近之溶媒之蒸氣壓變動， 降低減壓機構之排氣影響液狀體之動向。 此外’亦可進而具有壓力計，其係至少可計測第二室之 減壓狀態；控制部亦可進行在驅動連通閥而密閉第一室 後’驅動減壓機構，將非連通狀態之第二室減壓至壓力計 之檢測壓力成為特定操作壓之後，驅動連通閥，開放連通 . 部而使第一室與第二室連通，藉由減壓機構，排出擴散至 第一至及第二室之溶媒之蒸氣之控制動作。 依液狀體之種類而溶媒之蒸氣壓高之情況，若將塗布有 液狀體之工件密閉於處理室内而進行減壓，則於達到特定 φ 操作壓前，已蒸發相當多量之溶媒，非常難以控制此減壓 過知中之液狀體之流動。若根據此構成，控制部係於密閉 第一室後，驅動減壓機構，將第二室減壓至壓力計之檢測 壓力成為特定操作壓。其後，驅動連通閥，開放連通部而 使第一至與第二室連通。因此，藉由於大致在大氣壓下， 不引起溶媒蒸發之狀態下，使密閉有工件之第一室與至少 • 達到特定操作壓之第二室連通，可置於急遽減壓下。亦 . 即，可提供一種減壓乾燥裝置，其係可降低在減壓過程所 產生之液狀體流動等動向，迅速地進行減壓乾燥。 112630.doc • 11 - 1304125 此外’其特徵在於上述特定操作·係設定為比液狀體之 溶媒之蒸氣Μ高之值。從義τ之液狀體之溶媒蒸發，即 使減壓尚未成為相當於溶媒之蒸氣屢之麼力，仍會從具有 高動能之溶媒分子開始蒸發。若根據此，由於特定操作麼 設定在比液狀體之溶媒之蒸氣壓高之值，因此溶媒不會急 遽蒸發而突沸’可-面抑制料所造成之液狀體流動，一 面促進溶媒蒸發。 此外，上述第二室之容積宜設定比上述第一室之容積 大。若根據此’由於第二室之容積比第一室之容積大，因 此若使Μ力因溶媒蒸發而上升之第—室與第二室連通，則 可使從收容於第m件之液狀體蒸發之溶媒之蒸氣， 容易擴散至第二室側。 此外，其特徵在於進而具有導入閥 ▼ 一你可自外部^柯 U乱體至少導人至第—室；控制部係於使至少擴散至第 一 ^之溶媒之蒸氣排出日夺，驅動導人閥而導人惰性氣體。 ，若根據此構成’由於控制部係於使至少擴散至第一室之 溶媒之蒸氣排出時，驅動導人閥*導人惰性氣體，因此可 迅速排出*媒之蒸氣。此外，於第—室與第二室連通之情 況，第-室之壓力比特錢作壓降低，可減低殘留於工件 β八附近之/合媒之蒸氣壓。亦即，可提供在溶媒之蒸氣 " 更句勻之狀態下進行減壓乾燥之減壓乾燥裝置。 此外，宜於第1設有整流板，其係於導人之惰性氣體 自：件侧流往連通部之方向時，將流向進行整流。 若根據此構成，由於在收容有工件之第一室，設有整流 112630.doc -12- 1304125 惰性氣體之流 ’可均勻地排 因此藉由惰性氣體排出溶媒之蒸氣時， 動方向係整流成從工件側往連通部之方向 一此:卜i進而具備可變機構，其係可改變第一室與第二 至之谷積比。右根據此構成，即使溶媒之蒸發量依塗布於 2件之液狀體而不同，藉由可變機構使第一室與第二室之 各積比可對應於蒗發署炎 _ ^ ^ “、、 來鲶化，可確實使溶媒之蒸氣擴散 至第二室側。 i此外、，上述處理室亦可具有隔牆部，其係將處理室之内 區隔為第一室及第二室；可變機構亦可移動隔牆部而改 、:第一室與第二室之容積比之移動機構。此外，上述第二 至亦可具有具備互相可連通之連通閥之複數室；可變機構 亦可使構成第二室之複數室連通之連通閥，及驅動該連通 閥而改變互相連通之室之數目之控制部。 【實施方式】 本發明之實施型㈣舉例說明，在覆蓋構成液晶顯示裝 置之液晶顯示面板之一對基板之像素電極之定向膜之形成 步驟所使用之減壓乾燥裝置。 (實施型態1) 圖1係表示實施型態1之減壓乾燥裝置之構造之概略圖。 詳言之，同圖（a)係自裝置之側面側透視内部之概略圖，同 圖（b)係自裝置之上面側透視内部之概略圖。如圖1(幻所 示，本實施型態之減壓乾燥裝置10係於處理室3内，收容 塗布有含作為膜形成材料之定向膜形成材料之液狀體L之 H2630.doc -13- 1304125 作為工件之基板w，於減壓下使液狀體1之溶媒蒸發乾燥 之裝置。 圖式上，處理室3具有上部側之第一室丨及下部側之第二 室2，且具備區隔處理室3内之隔牆部18，以使第二室2之 谷積比第一室1之容積大。於隔牆部18之第一室丨側設有： 載置基板W之載置台11 ;及配置成與此間隔特定距離而對 向之整μ板15。於整流板15設有複數通氣孔丨5a，其係在 對應於載置之基板W之區域之範圍使氣體通過。 於第一室1之上部中央附近，設有連接孔17，於第一室j 連接有可導入惰性氣體之氮（NO氣之配管14之一方。配管 14之另一方係經由作為導入閥之乂閥9而連接於a氣體供 給源（省略圖示）。此外，於第一室丨之側壁面，設有可計測 第一室1内之減壓狀態之作為壓力計之真空計4。真空計4 係電性連接於後述之控制部2〇(參考圖2)，並輸出作為檢測 結果之壓力值。 於第二室2之下部（底面）中央附近設有連接孔16，連接 有配管13之一方。配管13之另一方係經由真空閥？，連接 於作為可將第二室2減壓之減壓機構之真空泵6。真空泵6 使用例如乾式泵、輪機分子泵。此外，亦可將此等泵組合 成可設定目標減壓狀態之操作壓而使用。於第二室2之侧 壁面，設有可計測第二室2内之減壓狀態之作為壓力計之 真空計5。真空計5及真空泵6均同樣電性連接於後述之控 制邛20(參考圖2)，控制部2〇可檢測真空計5之輸出（壓力 值）’控制真空泵6之排氣速度。 112630.doc -14· 1304125 如圖1(a)及（b)所示，於隔牆部18，作為處理室3之第一 室1及第一室2連通之連通部之連通口丨9係沿著載置台1工之 邊部設有4處。於4個連通口 19開口之部分，分別設有斗個 • 連通閥8，其係於安裝在處理室3之外壁部之4個馬達12， 連結有旋轉軸8a。連通閥8係藉由馬達12被驅動而旋轉軸 8 a旋轉，從而安裝於旋轉軸8a之閥8b會開關連通口 19。若 連通閥8關閉連通口 19,第一室！與第二室2會彼此密閉。* 個馬達12分別電性連接於控制部2〇(參考圖2)，控制部20係 ^ 分別獨立驅動4個馬達12，控制連通閥8之開關狀態。 減壓乾燥裝置10係可於關閉門（省略圖示）而密閉處理室 3内之狀怨，打開連通閥8，驅動真空泵6，將第一室1及第 • 二室2減壓。此外，若關閉連通閥8，閉塞連通口 19，並驅 動真空泵6，則可僅將第二室2減壓。 圖2係表示減壓乾燥裝置之電性或機械構成之區塊圖。 如圖2所示，減壓乾燥裝置1〇具有控制部2〇，其具備：具 φ 有CPU之運算部21，·計測時間之計時器22 ,·及記憶有減壓 乾燥設定檔等減壓乾燥條件之資料之記憶部23。於控制部 20電性連接有2個真空計4、5，可檢測第一室i '第二室2 個別之減塵狀態。此外，電性連接有真空系6，控制驅動 或排氣速度等。4個馬達12係電性連接，藉由控制馬達^ 之驅動，控制連通閥8之開關狀態。真空閥7及N2閥9均使 •用電磁閥，此等亦電性連接於控制部20而控制開關。並 ^ 且，輸入部24及顯示部25係電性連接，該輸入部24具有： 鍵盤、或可與記憶媒體間進行資料授受之記錄媒體2驅動 112630.doc -15- 1304125
裝置等。可從輸入部24輸入減壓乾燥設定檔等之減壓乾燥 條件’並使其記憶於記憶部23。顯示部25可顯示輸入之各 種貧料，或顯示真空計4、5所檢測之第一室1及第二室2之 壓力值、以及減壓乾燥裝置10之運轉狀態，例如顯示裝置 之ON-OFF、各種閥之開關、計時器所計測之對應於減壓 乾燥步驟之經過時間等。運算部21可根據記憶於記憶部23 之減壓乾燥設定檔等所含之資料及真空計4、5之輸出（壓 力值），來運算溶媒之蒸發量等。此外，可讀取減壓乾燥 設定播等所含之作為控制動作之減壓乾燥動作之設定次 數’以進行減壓乾燥動作。 其次’根據減壓乾燥設定檔來說明有關減壓乾燥裝置1〇 之動作。圖3係表示減壓乾燥裝置之減壓乾燥設定檔之 圖。詳言之，同圖（a)係表示蒸發量控制型，同圖（b)係表 示形狀控制型，同圖（c)係表示急速乾燥型之減壓乾燥設定 檔之圖。此外，縱軸之壓力P之值為對數值。 說明各減壓乾燥設定檔前，說明有關含定向膜形成材料 之液狀體L。液晶顯示裝置之液晶顯示面板具有：具有像 素之一對基板；由一對基板夾持之作為光電材料之液晶。 構成液晶之液晶分子係由於分子之方向而具有電性力矩。 於所謂場效型液晶顯示面板，藉由使對向像素間未被賦予 電場時之液晶分子之排列方向朝向電場方向，可控制入射 於液晶顯示面板之光（偏光）而進行顯示。 於此情況，在面向液晶侧之基板表面，形成例如含聚醯 亞胺等之有機薄膜之定向膜。然後，藉由往一定方向摩拷 112630.doc -16- 1304125 (rubbing)定向膜表面，於膜表面形成 〜風锨細凹凸，以便於未 賦予電場時’使液晶分子沿著此凹凸排列於而 行控制。於本實施型態，使用作為定 / J騰形成材料之聚醯 亞胺樹脂溶解於溶媒之液狀體L。溶姐焱、，# 士、 合螺係以特定比例混合 有複數有機溶劑，例如使用γ- 丁内酯 曰 乙二醇單丁醚等。 因此，液狀體L為多元系液狀體，沸點 巾點或4氣壓等物性會 依有機溶劑種類而不同。γ_丁内酿之彿點為2〇4。〇，蒸氣
壓（2〇。〇為2〇〇 Pa。此外，乙二醇單丁醚之沸點為戰: 蒸氣壓（20°C )為80 Pa。 使塗布有此液狀體L之基板臂在減壓下蒸發溶媒而乾 燥，以形成定向媒之情％，若It燥後之定向膜表面不平 坦’膜厚有偏差，則由-對基板夾持之液晶層之厚度，即 所謂間隙會變得不均句，產生色彩不均或^向不均。此 外，由於聚醯亞胺樹脂本身為絕緣材料，於基板表面形成 有電性之電容成分，因此若膜厚不均，電容成分會變化， 加於液晶層之驅動電壓變動而成為串音等顯示不均◊故， 宜以乾燥後之定向膜表面平坦，且大致成為一定膜厚之方 式進行乾燥。因此，由於先前所述之液狀體L之流變特性 會依溶質及溶媒之成分種類、各成分之添加比例等而變 化’因此需要對應於此之減壓乾燥設定檔。此外，要求可 對應於不同條件之減壓乾燥設定檔之減壓乾燥裝置。以 下’說明有關因應於減壓乾燥設定檔之減壓乾燥裝置1〇之 動作。 (蒸發量控制型之減壓乾燥設定檔） 112630.doc -17- 1304125 如圖3(a)所示，於蒸發量控制型之減壓乾燥設定檔，於 第一室1之載置台11，載置塗布有液狀體L之基板w，並關 閉門以收容於處理室3内。控制部20首先確認N2閥9關閉， 若已關閉則驅動馬達12，打開4個連通閥8，成為藉由連通 口 19使第一室1與第二室2連通之狀態。 其次，打開真空閥7，驅動真空泵6以開始減壓（時刻 to)。於第一室1之壓力卩丨及第二室2之壓力P2達到特定操作 壓Ps之時刻h，驅動馬達12以關閉4個連通閥8。藉此，連 通口 19關閉而密閉收容有基板w之第一室1。此外，控制 部20係於第二室2減壓至比操作壓Ps低之目標壓時，關閉 真空閥7。推閉之第一室1之壓力ρ!係由於液狀體l之溶媒 蒸發進展，而如圖之短劃線所示從操作壓Ps上升。若藉由 真空計4計測壓力之值，則可求出與操作壓以之壓力差 ΔΡ。由於壓力差ΔΡ係取決於溶媒蒸發量（圖中之斜線部）， 因此於溫度一定之條件下，若將蒸發之溶媒蒸氣假定為理 想氣體，則可套用氣體之狀態方程式（PV=nRT)求出蒸發量 (分子量）。由於已知塗布於基板霤之液狀體之量及溶媒之 含有率，因此以计算求出為了使塗布之液狀體乾燥所需之 溶媒之蒸發量。故，藉由至少丨次減壓乾燥動作，於密閉 之第一室1内使多少程度之溶媒從液狀體L蒸發，若預先設 定相當於特定量之溶媒蒸發量之Δρ，則可控制蒸發量而進 行減壓乾燥。此外，此情況之溶媒之特定量係以減壓次數 除以液狀體L所含之滋：拔> I0胃 ,^.Λ 1. Γ- ,3合姝王里之一疋篁，但於減壓乾燥之 重複步驟中，亦可適當變更。 112630.doc -18- 1304125 預先作為程式，從輸入部24輸入求出此蒸發量之算出方 * ’並記憶於記憶部^運算部21係執行記憶於記憶部23 之程式，連動於壓力Pl之演變而於顯示部25顯示溶媒之篡 發量。 … 其次，壓力P!(或壓力差ΔΡ)達到特定值時，亦即於一定 量之溶媒在密閉之第一室丨蒸發之蒸氣壓達到特定值之時 刻h，控制部20係驅動馬達12以打開連通閥此外，大致 同時打開乂閥9,將N2氣體導入至第一室丨。導入之沁氣體 •係'通過設於整流板15之通氣孔15a，並從基板觀上部流 往連通口19。&，從液狀紅蒸發之溶媒之蒸氣循著乂氣 體之氣流前往第二室2侧》此外，大致於同時，控制部2〇 打開真空閥7，驅動真空泵6以進行排氣。此時，對應於仏 氣體之流量，進行控制以使真空泵6之排氣速度降低。藉 由在第一室1與第二室2連通之狀態，導入n2氣體，以解除 第一室1及第二室2之減壓狀態，處理室3内之壓力上升而 Μ 變得比特定壓力（PS+AP)高，因此抑制液狀體L之溶媒蒸 發。 此外，作為排出溶媒之蒸氣之方法，不導入作為惰性氣 體之N2氣體亦可。於本實施型態之處理室3,第二室2之容 積係没疋比第一室1之容積大。由於在密閉之第一室1内， 從液狀體L蒸發溶媒，壓力Pl變得比第二室2之壓力h高， 因此於打開連通閥8，使第一室！與第二室2連通時，只要 - 壓力Pl未比操作壓Ps低，即可擴散排出在容積大、壓力小 之第一至2側蒸發之溶媒之蒸氣。並且，於溶媒之蒸氣擴 112630.doc -19- 1304125 散至第二室2側，塵力力μ，亦可密閉 才進行排氣。如此的話，可減少真空栗6所進 : 影響，抑制液狀體L之溶媒之I恭兮产 八 t 〆 合媒之蒸發，蒸氣壓可維持均勻之 狀態。 細辨別乾燥之結束時期。 此外密閉之第一室！之麼力達到特定壓力+ 為 止之時間變長’可視為溶媒之蒸發速度降低，$ 了更確實 地蒸發溶媒’亦可於重複進行之減-乾㈣作之過程中， 憂更操作壓PS之值。例如若於重複進行之減壓乾燥動作 中^㈣作壓Ps比前次降低或階段性地降低之狀態下密 閉第-室1 ’貝I】可抑制溶媒之蒸發速度下降。亦即，能以 其次’於處理室3内之塵力上升而大致成為大氣遷之時 刻…控制部20關閉沁間9。然後’再度使真空泵6之排氣 速度上升。將第一室1與第二室2連通之處理室3内減屢至 特定操作射s。後續則與前述動作相同，於達到操作壓ps 之時刻t4’關閉連通閥8以密閉第一室！，於麼力&達到特 定塵力（Ps+ΔΡ)之時刻t5，導入A氣體，進行排出已基發之 溶媒之蒸氣之減壓乾燥動作。因此，控制部2〇係將時心。〜 U 3間之減麼乾燥動作作為1循環，重複到液狀體L之溶 媒蒸發結束。若溶媒之蒸發進展，當然密閉之第-室k 壓力P!達到特定壓力（Ps + AP)為止之時間變長。故，可仔 一疋速度或加快蒸發速度而促進蒸發。此外，若在使操作 垄/比刖-人上升或階段性地上升之狀態下密閉第一室1， 、J可使後來之蒸發速度比先前之減壓乾燥動作中之蒸發速 112630.doc -20- 1304125 度降低0亦即，7 4 運算部21算出之二速度而促進蒸發。故，例如若 上且 '合某之積算蒸發量]^為溶媒量Μ之90°/〇以 …：，亦可變更設定減壓乾燥設定檔，使操作壓 則人低而進行減塵，以求提早成為95%以上。 此外，減壓乾燥動作之ΔΡ值之設定方法如下。運算部Η
I從Γ算^發之溶媒之分子量。若得知蒸發之溶媒之 刀子里貝！可算出殘留於液狀體L之溶媒之分子量，藉此 可解析=狀體L之溶質與溶媒比會由於減壓乾燥而如㈣ 化。先前所述之液狀體L之流變特性亦依溶質與溶媒比而 變化。因此’ 4 了極力抑制乾燥過程之液狀體[之形狀變 化而使其乾燥’若改變Δρ值’預先實施減壓乾燥試驗，觀 察試驗乾燥後之膜（此情況為定向膜）形狀，則可因應於減 墨乾燥動作之循環來設定剖面形狀平坦、面内之膜厚偏差 變少之ΑΡ之特定值。 其次，說明有關特定操作壓Ps。於溶媒為單一成分之情 況，減壓下之液狀體L即使減壓值未達到溶媒之蒸氣壓（2〇 C )，溶媒仍會開始蒸發。特別如本實施型態為多元系之 液狀體L的話，可預測溶媒開始蒸發之減壓值會依有機溶 劑種類或混合比例而不同。關於多元系之液狀體L,作為 調查開始蒸發之減壓值或蒸發量之變化之方法，例如於處 理室3設置可測定液狀體L之質量之計量裝置（例如電子种 等），計量適量之液狀體L。然後，驅動真空泵6，以大致 一定之速度，將處理室3内減壓，則可得知真空計5檢測到 之壓力P與計量裝置檢測到之液狀體L之質量之關係。壓力 112630.doc • 21 - 1304125 p在二媒之4氣壓附近時，會有溶媒激烈蒸發而突沸之情 /兄力大’弗’液狀體L之形狀被大幅擾亂’無法獲得乾燥 後之剖面形狀平坦之膜。此外，由於突沸發生在塗布有液 狀體L之基板W表面之不特定場所，因此面内之膜厚亦會 偏差。為了避免此種故障，於本實施型態中，使第一室工 及第-室2為特定減壓狀態之操作壓ps之設定，係比溶媒 之蒸氣壓高之值，且為稍比溶媒開始蒸發之值低之值。 如以上，減壓乾燥裝置1〇係於相對於上述操作壓h成為 特定壓力（Ps+ΔΡ)之時刻t2，使第一室i與第二室2連通，並 重複排出溶媒之蒸氣之減壓乾燥動作，因此可控制對應於 壓力差^之蒸氣量、蒸發速度而進行液狀體L之減壓乾 燥。 (形狀控制型之減壓乾燥設定檔） 如圖3(b)所示，於形狀控制型之減壓乾燥設定檔，於第 一至1之載置台11，載置塗布有液狀體L之基板w，關閉 _ 門，於處理室3内收容為大致密閉狀態。控制部2〇係與前 述設定檔相同，確認A閥9是否關閉，若關閉則驅動馬達 12,打開4個連通閥8,成為藉由連通口19而使第一室1與 第二室2連通之狀態。 其次’打開真空閥7，驅動真空泵6以開始減壓（時刻 to)。於第一室1之壓力？1及第二室2之壓力j>2達到特性操作 壓Ps之時刻tl，驅動馬達12以關閉4個連通閥8。藉此，連 通口 19關閉，收容有基板w之第一室1密閉。此外，控制 部20係於第二室2減壓到比操作壓Ps低之目標壓時，關閉 112630.doc -22- 1304125 真空閥7。此情況之特定操作壓ps之設定係設定於，大部 分溶媒從液狀體L蒸發，液狀體[即將增黏至對膜形狀造成 影響之黏度前之值。 而且，放置到密閉之第一室i之壓力Ρι達到特定壓力之 時刻h為止。於此情況，特定壓力係設定為在密閉之第一 室1之溶媒之飽和蒸氨壓Psa，施加操作壓以後之壓力。由 於已知第一室1之體積，因此可藉由計算求出溶劑之飽和 蒸氣壓Psa。藉此，液狀體L至達到飽和蒸氣壓為止，均僅 藉由蒸氣擴散來促進乾燥，因此會被賦予極為緩慢之乾燥 狀況。此外，於密閉之第一室丨内逐漸充滿溶媒之蒸氣而 成為飽和狀態，基板W之面内蒸氣分布均衡而成為所謂平 衡狀態。故，液狀體L增黏，形狀大致固定，可成為面内 均勻性良好之狀態。於此情況，壓力Ρι不嚴格地成為操作 壓Ps+飽和蒸氣壓Psa之值亦可。若大致為飽和蒸氣壓，即 可判斷為平衡狀態。此外，亦可比較Δρ及飽和蒸氣壓 Psa。 其次，控制部20驅動馬達12以打開連通閥8。而且，大 致同時打開&閥9，將A氣體導入第一室！。藉由導入沁氣 體以排出溶媒之蒸氣（蒸發量相當於圖中之斜線部）。然 後，對應於N2氣體之流量，且為了一 口氣抽取殘留於液狀 體L之溶媒而進一步加速真空泵6之排氣速度，進行積極排 氣。由於液狀體L大致形狀已固定化，因此即使進行此積 極排氣，仍可不對形狀造成影響而進行減壓乾燥。 到時刻h為止進行積極排氣後，停止真空栗6，導入外 112630.doc -23- 1304125 '使處理至3内大致回復到大氣壓，結束減壓乾燥動作 (時刻t4)。宜藉由1次減壓乾燥動作來結束減壓乾燥，但塗 布於基板W之液狀體L之量亦受塗布面積所左右。因此， 為了更確實進行減壓乾燥，亦可重複將時刻tG〜時刻t4之動 作作為1循環之減壓乾燥動作。 (急速乾燥型之減壓乾燥設定檔） 如圖3(c)所示，於急速乾燥型之減壓乾燥設定檔，於第 一室1之載置台11，載置塗布有液狀體L之基板w，關閉 門，於處理室3内收容為大致密閉狀態。控制部2〇首先確 認A閥9是否關閉，若關閉則驅動馬達丨2，關閉4個連通閥 8’成為第一室1與第二室2不連通之狀態。 其次，打開真空閥7，驅動真空泵6以開始減壓（時刻 t〇)。於第二室2之壓力P2達到特性操作壓Ps之時刻ti，驅動 馬達12以打開4個連通閥8。藉此，密閉之第一室1係與減 壓下之第二室2連通。第一室丨之壓力Ρι係大致從大氣壓之 狀態’急速往第二室2之壓力P2減壓。此期間，持續驅動 真空泵6，排出從液狀體L蒸發之溶媒之蒸氣（蒸氣量相當 於圖中之斜線部）。此情況之特定操作壓Ps設定為比液狀 體L·之溶媒之蒸氣壓南之壓力。因此，設定為難以由於急 遽減壓而引起突沸之值。 此急速乾燥型之減壓乾燥設定檔係使用於，相較於適用 其他減壓乾燥設定檔之液狀體L之情況，溶媒之蒸氣壓較 南’於達到插作壓P s為止之減壓過程中，蒸發甚多溶媒之 f月況。第一至1中之液狀體L係處於一 口氣降低到特定操作 112630.doc •24- 1304125 壓Ps之減壓下，因此藉由迅速蒸發溶媒，成為液狀體L之 形狀安定化之溶質與溶媒比，可一 口氣使形狀固定化。 如此，減壓乾燥裝置10可對應：圖3(a)所示控制溶媒之 蒸氣量或蒸發速度而進行液狀體L之乾燥之蒸氣量控制 型、同圖（b)所示使液狀體l之形狀安定後才進行乾燥之形 狀控制型、及同圖（c)所示之急速乾燥型之各減壓乾燥設定 檔。此外，亦可組合此等減壓乾燥設定檔而進行減壓乾 燥。 上述實施型態1之效果如下。 (1)減壓乾燥裝置10具備：處理室3，其係具有收容塗布 有減壓乾燥之液狀體L之基板W之第一室丨及第二室2 ;真 空泵6，其係至少可將第二室2減壓；及連通閥8，其係開 關使第一室1與第二室2連通之連通口 19。此外，具備控制 部20，其係控制真空泵6之驅動及連通閥8之開關。因此， 可進行蒸氣量控制型之減壓乾燥設定檔，其係使第一室丄 與第二室2連通，驅動真空泵6以減壓至特定操作壓ps，關 閉連通閥8以密閉第一室丨，從液狀體乙蒸發溶媒，直到第 一至1之壓力P!成為特定壓力為止後，打開連通閥8，排出 蒸氣而使其乾燥。若根據此，相較於在藉由減壓機構持續 排氣之減壓下，進行液狀體L之減壓乾燥之情況，可減低 真空泵6之排氣所造成之氣流之影響，並且可控制蒸發之 溶媒之蒸氣量或蒸發速度而進行減壓乾燥。此外，可進行 形狀控制型之減壓乾燥設定檔，其係從液狀體L蒸發溶 媒，直到密閉之第一室1之壓力成為操作壓Ps+飽和蒸氣 112630.doc -25· 1304125 壓Psa為止後，打開連通閥8，排出蒸氣而使其乾燥。若根 據此 了達到液狀體L之黏度增黏，難以引起形狀變化之 操作壓Ps後，再緩慢蒸發溶媒直到成為飽和蒸氣壓。而 且，可於液狀體L之形狀固定化之後，使第一室丨與第二室 2連通，積極進行排氣，以使殘留之溶媒蒸發乾燥。並 且，可進行急速乾燥型之減壓乾燥設定檔，其係於關閉連 通閥8而密閉第一室丨之狀態下，藉由真空泵6將第二室2減 壓至特定操作壓Ps，打開連通閥8以使第一室i與第二室2 連通’一 口氣使液狀體L減壓乾燥。亦即，可提供一種減 壓乾燥裝置10，其係具有可對應適於依液狀體L之溶質或 溶媒種類、或添加狀態等而變化之流變特性之各種減壓乾 燥設定檔之泛用性。 (2) 於減壓乾燥裝置1〇，操作壓以設定為比溶媒之蒸氣壓 高之值，因此可減低蒸發速度明顯快速或急遽蒸發而突沸 之現象，以不對液狀體L之形狀造成影響之方式進行減壓 乾燥。 (3) 於減壓乾燥裝置1 〇，控制部2〇可重複進行作為控制 動作之減壓乾燥動作，因此可因應於液狀體L之塗布量重 複減壓乾燥動作，可更確實地進行減壓乾燥。 (4) 於減壓乾燥裝置1〇，第二室2之容積設定為比第一室 1之容積大，因此藉由與第二室2連通，可使壓力由於溶媒 蒸發而上升之第一室1内之蒸氣擴散至第二室2侧，並藉由 真空泵6排出。 (5) 減壓乾燥裝置1〇具有作為導入閥之A閥9,其係可從 112630.doc -26- 1304125 冑作為惰性氣體之氣體導入至第一室！；控制部 • $係於排出第一室1之溶媒之蒸氣時，驅動N2閥9以導入n2 . %體故，可迅速排出蒸氣，並且藉由導入仏氣體，可抑 j@於液狀體L之溶媒蒸發’將基板魏面之蒸氣壓分 布維持於更>£r|夕处自& Λ 又3 9之狀態。亦即，可更減少減壓乾燥後之面 =膜厚偏差。此外，於密閉之第-室1，若使已蒸發- 之溶媒之蒸氣壓為Δρ，由於在排出溶媒之蒸氣時導入 軋體抑制/谷媒蒸發，因此可管理相當於ΔΡ之溶媒之蒸 务量而進行減壓乾燥。 … (6)於減壓乾燥裝置1〇，於第一室丨，在載置基板w之載 • 置台11與流入N2氣體之連接孔17之間，以與載置台U對向 之方式設置具有複數通氣孔15a之整流板15。因此，流入 之K氣體係於整流板15整流，可使蒸發自塗布於基板界之 液狀體L之溶媒之蒸氣，循著朝向連通口 19之一定方向之 氣流排出。故，可減低蒸氣之排氣不均所造成之乾燥後之 φ 膜厚不均。此外，第一室1設置於第二室2之上方，於隔牆 部18之第一室1側配設有載置台^。因此，若從第一室1之 上方導入&氣體，則氣流會將基板w往下方按壓而流動。 故’可減低由於導入A氣體而基板w浮起之故障。 (實施型態2) 圖4係表示實施型態2之減壓乾燥裝置之構造之概略圖。 • 詳吕之’同圖（a)係自裝置之側面侧透視内部之概略圖，同 - 圖（b)係自裝置之上面側透視内部之概略圖。 如圖4(a)所示，本實施型態之減壓乾燥裝置3〇具有··處 112630.doc -27- 1304125 理室33，其係具有收容塗布有液狀體L之基板W之第一室 31、及設置成包圍第一室31之第二室32;及真空泵36,其 係設置成可將第二室32減壓之狀態。
第一室31係藉由在處理室33之内部底面設成箱狀之隔牆 部48，而區隔在處理室33内。於第一室31之底面，設有載 置基板W之載置台41。此外，以大致對應於基板W之大小 之方式開口之作為連通部之連通口 49，係設置在與載置台 41對向之隔牆部48之上面部，並與包圍第一室31之第二室 32連通。而且，複數（7個）連通閥38係並聯安裝成可開關連 通口 49之狀態。於連通口 49與載置台41之間，以與載置台 41間隔特定距離而對向之方式設有整流板45，其係由從連 通口 49之緣部往載置台41侧立設之支柱45a所支持。於整 流板45，在對應於載置在載置台41之基板w之區域之範 圍’設有複數使氣體通過之通氣孔45b。於箱狀之隔牆部 48之側壁面，設有連接孔47,於第一室31連接有可導入惰 性氣體之氮（NO氣之配管44之一方。配管44之另一方係經 由作為導入閥之A閥39而連接於&氣體供給源（省略圖 示）。此外，於弟一室3 1之另一側壁面，設有可計測第一 室3 1内之減壓狀態之作為壓力計之真空計34。 於弟一至Μ之側壁面設有連接孔46，連接有配管43之一 方。配管43之另一方係經由真空閥37而連接於真空泵％。 此外，於第二室32之另一侧壁面，設有可計測第二室以内 之減壓狀態之作為壓力計之真空計35。 如圖4(a)及（b)所示，7個連通閥38係藉由安裝於旋轉轴 112630.doc • 28 - 1304125 38a之閥38b旋轉於彼此大致水平之位置，以閉塞連通口 49，使第一室31成為密閉狀態。各旋轉軸38a分別安農於 設在處理室33之外壁部之馬達42。
實施型態2之減壓乾燥裝置30具有與實施型態1之減壓乾 燥裝置10之基本構成相同之構成。故，第二室32之容積設 定比密閉之第一室3 1之容積大。但排出從液狀體l蒸發之 溶媒之蒸氣時，從基板W之侧方導入N2氣體。而且，相異 點在於含蒸氣之N2氣體係藉由通過整流板45之通氣孔45b 而整流，並通過打開之7個連通閥38間而流往第二室32， 經由連接孔46而藉由真空泵36排出之構造。亦即，成為可 使蒸發自液狀體L之溶媒之蒸氣，往基板w之上方排出之 構造。 因此，減壓乾燥裝置30之電性或機械構成係與圖2之區 塊圖所示之實施型態1之減壓乾燥裝置1〇相同，僅對應之 各構成要素之符號不同。因此，減壓乾燥裝置3〇可進行對 應圖3(a)〜(c)所示之各減壓乾燥設定檔之減壓乾燥動作。 上述實施型態2之效果係具有與上述實施型態1之效果 (1)〜（5)相同之效果，而且具有以下效果。 (1)於上述實施型態2之減壓乾燥裝置30，連結第一室31 與第二室32之連通口 49係以與載置塗布有液狀體l之基板 1之載置台41隔有間隔而對向之方式，設置於隔牆部48之 上面部。因此，可提供一種減壓乾燥裝置3〇，其係可使蒸 發自塗布有液狀體L之區域之大致全面之溶媒之蒸氣，順 利地往第二室32側擴散並排出。 112630.doc -29- 1304125 (實施型態3) 圖5係表示實施型態3之減壓乾燥裝置之構造之概略圖。 詳言之係表示自裝置之側面側透視内部時之構造之概略 圖。
如圖5所示，本實施型態之減壓乾燥裝置5〇具備：處理 室53，其係具有收容塗布有液狀體l之基板w之第一室51 及第二室52 ;真空泵56，其係設置成可將第二室52減壓之 狀態，及隔牆部6 8 ’其係將處理室5 3内區隔為第一室5 1及 第一室52’並且可沿著處理室53之内壁移動。而且具備： 计測第一室5 1之減壓狀態之真空計5 4 ;及計測第二室5 2之 減壓狀態之真空計5 5。 於第一室51之内部底面，設有載置基板冒之載置台61。 此外，於第一室51之側壁部，設有連接孔67，於第一室51 連接有可導入惰性氣體之氮（NO氣之配管64之一方。配管 64之另一方係經由作為導入閥之^閥59而連接於沁氣體供 給源（省略圖示）。 於第二室52之側壁面設有連接孔66，連接有配管63之一 方。配管63之另一方係經由真空閥57而連接於真空系％。 於處理室53之内壁部，於大致中央附近設有上下一對之 導軌60。於各導軌60具有滑動部62，於上下一對滑動部62 間，支持有隔牆部68。下侧之滑動部62係與平行於下側之 導執60之螺帽65a扣合，螺帽65a係藉由安裝於處理室53之 外壁之馬達65而旋轉。藉此，若驅動馬達65，使螺帽65a 旋轉，則可使扣合於此之滑動部62移動。亦即，可使由一 112630.doc -30 - 1304125 對滑動部62所支持之隔牆部68移動。於此情況，為了可籍 由隔牆部68密閉第一室5丨，一對滑動部62須具有氣密性。 作為使其具有氣密性之方法，可舉例如使含不具氣體透過 性之樹脂等之膜密接於第一室51之内壁部及滑動部62，並 没置成可對應於滑動部62之移動而伸縮之方法。 於隔牆部68之大致中央部，設有作為連通閥之電導閥 58。作為電導閥58，可使用例如富士科技股份有限公司製 之「多重定位蝶式閥MB V-MP系列」之電導可變閥。此 電導可變閥係於閥内之連通部69設有蝶式閥。蝶式閥係以 饲服馬達驅動而開關連通部69，並且可自由地改變開度。 實施型態3之減壓乾燥裝置5〇係具有與實施型態i之減壓 乾燥裝置ίο之基本構成相同之構成。但若移動隔牆部68, 可改1第一室51之容積。於此情況，在第二室52之容積比 第一室51之容積大之範圍内可改變。 圖6係表示實施型態3之減壓乾燥裝置之電性或機械構成 之區塊圖。如圖6所示，減壓乾燥裝置50具有控制部70， 其具備：具有CPU之運算部71 ;計測時間之計時器72 ;及 記憶有減壓乾燥設定檔等減壓乾燥條件之資料之記憶部 73。於控制部70電性連接有2個真空計54、μ，可將第一 至5 1、第二室52個別之減壓狀態作為壓力值檢測。此外， 真空泵56、電導閥58係電性連接，並控制個別之驅動。真 空閥57及N2閥59均使用電磁閥，此等亦電性連接於控制部 7〇而控制開關。此外，電性連接有作為移動機構之馬達 65 ’控制部7〇可驅動馬達65而移動隔牆部68。並且，輸入 112630.doc -31- 1304125 部74及顯示部75係電性連接， 丈侵这輪入部74具有鍵盤（或可
”記憶媒㈣進行㈣授受之記錄媒體之㈣裝置等 可從輸入部74輸入減屢乾燥設定檔等之減壓乾燥條件，並 使其記憶於記憶部73。顯示部75可顯示輸入之各種資料， 或顯示真空計54、55所檢測之第—室”及第二室52之壓力 ，、以及㈣乾燥裝置5G之運轉狀態。運算部71可根據記 憶於記憶部73之減壓乾燥設定檀等所含之資料及真“十 54、55所檢測之壓力值，來運算溶媒之蒸發量等。此Γ， 可讀取減壓乾燥設㈣等所含之作為控制動作之減厘乾燥 動作之設定次數，以進行減壓乾燥動作。 如此，減壓乾燥裝置50之電性或機械構成係於圖2之區 塊圖所示之實施型態i之減壓乾燥裝置1〇之構成要素，加 上馬達65，並將驅動連通閥8之馬達12置換為電導閥58。 因此，減壓乾燥裝置50可進行對應圖3(a)〜(c)之各減壓乾 燥設定檔之減壓乾燥動作。特別於圖3〇3)之形狀控制型之 減壓乾燥设定檔，控制部7〇係在打開電導閥5 8而使第一室 51與第二室52連通之狀態，打開真空閥57，驅動真空泵％ 而使處理室53内之壓力成為特定操作壓Ps。接著，關閉電 導閥58以密閉第一室51(時刻ti)。放置到密閉之第一室51 之壓力Pi成為操作壓ps+飽和蒸氣壓Psa之時刻^為止。飽 和狀態之溶媒之蒸發量係依蒸氣壓及第一室5丨之容積來決 定。因此，可因應於塗布之液狀體L之量，預先使隔牆部 68移動，以調整第一室51之容積。或者於一旦成為飽和狀 態時，移動隔牆部68以使第一室5 1之容積變大，調整為進 112630.doc -32- 1304125 一步引出殘留於液狀體L之溶媒。 上述實施型態3之效果係具有與上述實施型態丨之效果 (1)〜（5)相同之效果，並且具有以下效果。 (1)於上述實施型態3之減壓乾燥裝置5〇，由於將處理室 53内區隔為第—室51及第二㈣之隔牆㈣係具有作為移 動機構之馬達65，因此可持續保持氣密性而可變化第一室 51之容積。亦即，藉由因應於塗布之液狀體L·之量，調整 第一至5 1之容積，可提供特別於形狀控制型之減壓乾燥設 疋‘中可使雄、閉之第一室5 1成為大部分溶媒已蒸發之適 當飽和狀態之減壓乾燥裝置5〇。 (實施型態4) 圖7係表示實施型態4之減壓乾燥裝置之構造之概略圖。 詳言之係表示自裝置之侧面側透視内部時之構造之概略 圖。 如圖7所示，本實施型態之減壓乾燥裝置8〇具備：處理 室83 ’其係具有收容塗布有液狀體l之基板臀之第一室81 及具有複數（3個）室82a、8沘、8：2c之第二室82 ;真空泵 86 ’其係設置成可將第二室82之各室82a、82b、82c減壓 之狀態；及3個隔牆部98a、98b、98c，其係將處理室83内 區隔為第一室81及複數室82a、82b、82c。而且具備：計 測第一室81之減壓狀態之真空計84 ;及計測各室82a、 82b、82c之減壓狀態之3個真空計85a、85b、85c。 於第一室81之内部底面，設有載置基板w之載置台91。 此外，於第一室81之侧壁部，設有連接孔97，於第一室81 112630.doc -33- 1304125 連接有可導入惰性氣體之氮（NO氣之配管94之一方。配管 94之另一方係經由作為導入閥之乂閥89而連接於凡氣體供 給源（省略圖示）。 於弟二室82之各室82a、82b、82c之底面部，分別設有 連接孔96a、96b、96c，連接有配管93分支為三之部分。 配管93之另一方係經由設在分支部分之各真空閥87a、 87b、87c而連接於真空泵86。
於各隔牆部98a、98b、98c之大致中央部，分別設有與 實施型態3相同之可改變電導之作為連通閥之電導閥88a、 88b、88c。若打開各電導閥88a、88b、88c之全部，可使 各連通部99a、99b、99c均成為連通狀態，使第一室81與 第二室82連通。此外，若關閉電導閥88b、88c之任一，則 可改變與第一室81連通之第二室82之容積。於此情況，於 關閉電導閥88a及電導閥88c，打開電導閥88b之狀態，第 二室82之容積係設定比第一室81之容積大。 圖8係表示實施型態4之減壓乾燥裝置之電性或機械構成 之區塊圖。如圖8所示，減壓乾燥裝置80具有控制部1〇〇， 其具備：具有CPU之運算部1 〇 1 ;計測時間之計時器丨〇2 ; 及記憶有減壓乾燥設定檔等減壓乾燥條件之資料之記憶部 103。於控制部1〇〇電性連接有4個真空計84、85a、85b、 85c ’可將第一室81、第二室82之各室82a、82b、82c個別 之減壓狀悲作為壓力值檢測。此外，真空栗8 6係電性連接 並被控制驅動。3値電導閥88a、88b、88c係電性連接，驅 動此以控制連通於第一室81之複數室82&、82b、82c之數 112630.doc -34- 1304125
目。3個真空閥87a、87b、87c及N2閥89均使用電磁閥，此 等亦電性連接於控制部100而控制開關。並且，輸入部1〇4 及顯示部105係電性連接，該輸入部104具有鍵盤（或可與 記憶媒體間進行資料授受之記錄媒體之驅動裝置等）。可 從輸入部104輸入減壓乾燥設定檔等之減壓乾燥條件，並 使其記憶於記憶部1〇3。顯示部105可顯示輸入之各種資 料，或顯示真空計84、85a、85b、85c所檢測之第一室81 及各室82a、82b、82c之壓力值、以及減壓乾燥裝置80之 運轉狀態。運算部101可根據記憶於記憶部103之減壓乾燥 設定檔等所含之資料及各真空計84、85a、85b、85c所檢 測之壓力值，來運算溶媒之蒸發量等。此外，可讀取減壓 乾燥設定檔等所含之作為控制動作之減壓乾燥動作之設定 次數’以進行減壓乾燥動作。 如此’減壓乾燥裝置80之電性或機械構成係於圖2之區 塊圖所示之實施型態1之減壓乾燥裝置1〇之構成要素，加 上增加之真空計或真空閥，並將驅動連通閥8之馬達12置 換為各電導閥88a、88b、88c。因此，減壓乾燥裝置80可 進行對應圖3(a)〜(c)之各減壓乾燥設定檔之減壓乾燥動 作。特別於圖3(a)之蒸氣量控制型之減壓乾燥設定檔，控 制部100係在打開電導閥88a、88b而使第一室81與2個室 82a、82b連通之狀態，打開真空閥87a、87b，驅動真空泵 86而減壓至成為特定操作壓ps。於至少第一室$ 1達到操作 壓Ps之時刻h，關閉電導閥88a以密閉第一室81。第一室81 内之液狀體L之溶媒蒸發，壓力p1上升，於產生特定壓力 112630.doc •35· 1304125 差ΔΡ之時刻h，打開沁閥89，將N2氣體導入第一室“，並 且打開電導閥88a，使第一室81與各室82a、8孔連通。藉 此，含溶媒之蒸氣之沁氣體係擴散至各室82a、8孔，並且 藉由真空泵86排出。之後，重複藉由導入乂氣體，第一室 81及各室82a、82b之壓力上升，直到接近開始時之壓力之 時刻h為止之減壓乾燥動作。如先前所述，藉由重複減壓 乾燥動作，從液狀體L之溶媒蒸發速度降低。亦即可視為 每單位面積之蒸發量降低。若使用本實施型態之減壓乾燥 裝置80，於減壓乾燥動作之重複過程中，例如控制部1〇〇 關閉真空閥87b及電導閥88b，以對應於溶媒之蒸發量之減 少而使第二室82侧之容積變小，則即使真空泵86之排氣速 度為一定，仍可更迅速排出蒸發之溶媒之蒸氣。此外，可 縮短減壓乾燥動作結束1次後，再度成為特定操作壓以之 減壓過程所需之時間。因此，可更有效率地進行液狀體L 之減壓乾燥。 上述實施型態4之效果係具有與上述實施型態丨之效果 (1)〜（5)相同之效果，並且具有以下效果。 (1)於上述實施型態4之減壓乾燥裝置80，由於第二室82 具有複數（3個）室82a、82b、82c，並且複數室82a、82b、 82〇分別由具有電導閥88a、88b、88c之隔牆部98a、98b、 98c區隔。因此，若開關電導閥88&、88b、88c，可改變與 溶媒蒸發之第一室81連通之第二室82之容積。亦即，特別 於蒸氣量控制型之減壓乾燥設定檔，藉由因應於第一室8 i 内之蒸發量來改變第二室82之容積，可於真空泵86之排氣 112630.doc 36- 1304125 速度一定之情況，更迅速排出蒸發之溶媒之蒸氣。此外， 可縮短減壓乾燥動作結束丨次後，再度成為特定操作壓以 之減壓過程所需之時間。因此，可提供能更有效率地進行 液狀體L之減壓乾燥之減壓乾燥裝置8〇。 上述各實施型態以外之變形例如下。
(變形例1)於上述實施型態1之減壓乾燥裝置1〇及上述實 施型態2之減壓乾燥裝置30，第一室及第二室之構造不限 定於此。例如具備2個處理室，一方作為第一室，另一方 作為第二室。而且’設置連結2個處理室之連通部及可開 關連通部之開關機構。藉此，可提供能對應圖3(a)〜(c)m 示之各減壓乾燥設定檔之減壓乾燥裝置。 (變形例2)於上述實施型態1之減壓乾燥裝置1〇及上述實 施型態2之減壓乾燥裝置30，設於第一室之整流板並非必 要。若連通閥8、38具有蝶狀之閥8b、38b，驅動馬達12、 42而以特定角度使旋轉軸8a、38a旋轉的話，可藉由閥 8b、38b而具有整流功能。 (變形例3)於上述實施型態1之減壓乾燥裝置10及上述實 施型態2之減壓乾燥裝置30，連通口 19、49及開關此之連 通閥8、38之構造不限定於此。與實施型態3、4相同，亦 可使用電導閥。若根據此，能以電導閥改變第一室1、3 1 之排氣及蒸氣排出速度。亦即，於收容在第一室1、3 1内 之基板W，可抑制溶媒從液狀體L蒸發之速度。 (變形例4)於上述實施型態3之減壓乾燥裝置50，移動隔 牆部68之移動機構不限定於此。例如使用氣缸等致動器移 112630.doc 37- 1304125 動隔牆部6 8以取代馬達6 5亦可。此外，若將處理室5 3製成 1個大致密閉之缸構造，將隔牆部68作為活塞，驅動連接 於活塞之連桿’則可改變第一室51及第二室52之容積。 (變形例5)於上述實施型態1〜4之各減壓乾燥裝置10、 30、50、80，第一室1、31、51、81之構造不限定於此。 例如於載置基板W之載置台11、41、61、91設置加熱器等 加熱機構亦可。若根據此，於減壓乾燥過程，藉由加熱機
構均勻加熱基板W以促進溶媒蒸發，可更迅速地將液狀體 L之形狀固定化。 (變形例6)於上述實施型態1〜4之各減壓乾燥裝置丨〇、 30、50、80 ’減壓乾燥之被乾燥物不限定於塗布有液狀體 L之基板W。例如以治具等支持半導體晶圓或眼鏡鏡片等 外形形狀為圓形之物品等而收容亦可。 (變形例7)作為使用上述實施型態丨〜4之各減壓乾燥裝置 1〇、30、50、80而減壓乾燥之工件之基板w，不限定於塗 布有含定向膜形成材料之液狀體L者。例如亦可適用於塗 布有含彩色濾光器用之色要素材料、有機EL等之發光材 料、電路形成用之導電材料、電子釋出元件形成材料等功 能膜形成材料之各種液狀體之基板w之減壓乾燥。 【圖式簡單說明】 圖1(a)、（b)係表示實施型態丨之減壓乾燥裝置之構造之 概略圖。 圖2係表不實施型態丄之減壓乾燥裝置之電性或機械構成 之區塊圖。 112630.doc -38· 1304125 ® 3(a)〜(c)係表示減壓乾燥裝置之減壓乾燥設定檔之 圖。 ® 4(a)、（b)係表示實施型態2之減壓乾燥裝置之構造之 概略圖。 圖5係表示實施型態3之減壓乾燥裝置之構造之概略圖。 ® 6係表示實施型態3之減壓乾燥裝置之電性或機械構成 之區塊圖。
圖7係表示實施型態4之減壓乾燥裝置之構造之概略圖。 圖8係表示實施型態4之減壓乾燥裝置之電性或機械構成 之區塊圖。 【主要元件符號說明】 1 、 31 、 51 、 81 第一室 2 、 32 、 52 、 82 第二室 3 、 33 、 53 、 83 處理室 4 、 5 、 34 、 35 、 54 、 作為壓力計之真空計 55、84、85a、85b、85c 6 、 36 、 56 、 86 作為減壓機構之真空泵 8、38 連通閥 9 、 39 、 59 、 89 作為導入閥之N 2閥 10 ' 30 ' 50 、 80 減壓乾燥裝置 15、45 整流板 15b 、 45b 通氣孔 19、49 作為連通部之連通口 20 、 70 、 100 控制部 -39- 112630.doc 1304125 21 、 71 、 101 58、88a、88b、88c 65 69、99a、99b、99c 82a、82b、82c L W 運算部 作為連通閥之電導閥 作為移動機構之馬達 連通部 室 液狀體 作為工件之基板
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Claims (1)
13 04<游郎96號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(97年7月) 十、申請專利範園·· 種減壓乾燥裝置，其係使已塗布含臈形成材料之液狀 體之工件收谷於處理室内，於減壓下使前述液狀體之、々 媒蒸發乾燥者，其特徵在於·· 令 #前述處理室具有··第—室，其係可收容前述卫件，·及 第二室，其係藉由連通部而與前述第一室連結； 包含·減壓機構，其係設置為至少可將前述 壓之狀態； 一成 連通閥，其係可開關前述連通部；及 控制部，其係驅動前述減壓機構，至少控制前述第二 室之減壓狀態，並且驅動前述連通閥’控制前述連通= 之開關狀態。 2. 如請求項1之減壓乾燥裝置，其中進而具有壓力計，其 係至少可計測前述第一室之減壓狀態； 前述控制部係進行驅動前述連通閥，使前述第一室與 前述第二室連通，驅動前述減壓機構，將前述第一室及 财述第二室減壓至前述壓力計之檢測壓力成為特定操作 壓後，驅動前述連通閥，將前述連通部關閉而密閉前述 第-室’若由前述壓力計檢測出前述第—室上升至特定 壓力，則驅動前述連通閥，使前述第一室與前述第二: 連通，藉由前述減壓機構，排出擴散至前述第一室及前 述第二室之珂述溶媒之蒸氣之控制動作。 3. 如請求項2之減壓乾 閉之前述第一室内， 垛裝置，其中前述特定壓力係於密 對已4發一定量之前述溶媒之蒸氣 112630-970725.doc 1304125 歷施加特定操作壓之壓力； 前述控制部係於前述特定壓力以μ —广 、f β厂 刀以上之壓力下，藉由前 ^ 主次别述第二室之前述溶 媒之蒸氣排出。 如請求項2之減壓乾燥裝置，其中俞 卜也一 、甲别迷特定操作壓係設 疋為前述溶媒自前述液狀體蒸發， 即將增黏至對膜形狀 &成影響之黏度前之壓力；
5. 前述特定廢力係於密閉之前述第—室，對前述溶媒已 蒸發之大致飽和蒸氣壓’施加前述特㈣作壓之壓力。 如請求項2至4中任一項之減壓乾焊萝 ^ 孔厣眾置，其中前述控制 部係於藉由前述減壓機構，使擴I 從擴政至驅動前述連通閥而 連通之前述第一室及前述第二室 ^ 示至之别述溶媒之蒸氣排出 前之期間’預先藉由前述減壓機構，將非連通狀態之前 述第二室減壓至未達前述特定操作壓之壓力。
6·如請求項2至4中任一項之減壓乾燥裝置，其中前述控制 部係重複進行從藉由前述減壓機構，使連通之前述第一 室及前述第二室減壓之動作，到排出擴散至前述第一室 及前述第二室之前述溶媒之蒸氣之動作為止之前述控制 動作。 如請求項1之減壓乾燥裝置，其中進而具有壓力計，其 係至少可計測前述第二室之減壓狀態； 前述控制部係進行在驅動前述連通閥而密閉前述第— 室後，驅動前述減壓機構，將非連通狀態之前述第二室 減壓至W述壓力計之檢測壓力成為特定操作壓之後，驅 112630-970725.doc -2 - 1304125 動月〕述連通閥，開放前述連通部而使前述— 、 第二室連至興月丨J述 、，連通猎由别述減壓機構，排出擴散至前 至及刖述第二室之前述溶媒之蒸氣之控制動作。 如口月求項2至4及7 1M壬一項之減壓乾燥裝置，发 :定操作壓係設定為比前述液狀體之溶媒之蒸氣 9·如請求項1至4及7Φ缸 s x ^ 中任一項之減壓乾燥裝置，苴 第二室之容積係設定為 ^ ^ ’、 月丨L 两比刖述弟一室之容積大。 •如凊求項1至4及7 Φ权一 s 4 一項之減壓乾燥裝置，里中 具有導入閥，其传可白&μ 、中進而 述第一室； 了自外部，將惰性氣體至少導入至前 前述控制部係於使至少擴 夕尨名从,士 ^ ^ 至之刖述溶媒 ^排㈣，㈣前述導入閥而導人惰性氣體。 1 ·如凊求項1 〇之減壓乾 流板，其心中於料第—諸有整 述連、甬二、古 述惰性氣體自前述工件側流往前 述連通部之方向時’將流向進行整流。 12·如請求項1至4及7中任_ 員之減壓乾燥裝置，直中進而 包含可變機構，其係可 /、中進而 容積比。 J文夂刖述第一室與前述第二室之 U·如請求項12之減壓乾燥 部，其係將前述處理室之心八^核理室具有隔牆 第_+.上_ 内#區隔為前述第一室及前述 一：二T變機構係移動前述隔牆部而改變前述第 〗“：與别述第二室之容積比之移動機構。 •如明求項12之減壓乾燥梦 乾秌裝置’其中前述第二室具有包含 H2630-970725.doc 1304125 97· 7· 18 修正 年月曰補充 互相可連通之連通閥之複數室；前述可變機構係使構成 前述第二室之複數室連通之前述連通閥，及驅動前述連 通閥而改變互相連通之前述室之數目之控制部。
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