專利名稱：減壓干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在減壓下使被涂敷了液態(tài)體的工件干燥，在工件的表面形成被膜之際使用的減壓干燥裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體等的晶片狀的基板的表面，涂敷包含膜形成材料的液態(tài)體后形成被膜之際，使用在減壓下使液態(tài)體包含的溶劑成分蒸發(fā)后干燥的減壓干燥裝置。作為該減壓干燥裝置，有下述方案問世在放置涂敷了光致抗蝕劑的基板后減壓的腔內(nèi)，與基板相對地配置整流板，在整流板的外緣部設(shè)置通氣孔(專利文獻1)。
在上述的減壓干燥裝置中，從減壓腔上部排氣，從而形成由晶片狀的基板的周緣部一側(cè)，經(jīng)由整流板的通氣孔，朝著排氣口的一定方向的氣流。這樣，在整流板和基板之間流動的氣流的速度，在基板面內(nèi)均勻，所以能夠使涂敷膜在基板面內(nèi)均勻地平坦化，能夠在基板上形成具有均勻的膜厚的涂敷膜。 專利文獻1日本國特開2002-313709號公報 這樣，在以半導(dǎo)體為首的許多電子器件的制造工序中，廣泛采用將包含功能性材料的液態(tài)體涂敷到晶片等工件上，形成由功能性材料構(gòu)成的涂敷膜的工藝。

可是，在使液態(tài)體干燥后形成涂敷膜的干燥工藝中，使用上述減壓干燥裝置也非常難以使形成后的涂敷膜比較平坦、在工件的表面內(nèi)膜厚分布也均勻地進行干燥。其理由是使用的液態(tài)體多種多樣，飽和蒸氣壓、液流學(xué)特性(粘性、彈性、朔性、觸變性等的特性)，隨著各種材料而變。另外，還因為在干燥過程中的蒸發(fā)速度等液態(tài)體的動態(tài)，隨著液態(tài)體包含的溶質(zhì)和溶劑的體積、表面積比而變。
因此，使用上述現(xiàn)有技術(shù)的減壓干燥裝置，即使設(shè)置整流板后，使在減壓下從液態(tài)體中蒸發(fā)的溶劑的氣流在一定方向上具有一定的速度地進行控制，也存在著在干燥過程中出現(xiàn)液態(tài)體的流動(對流)，在表面張力的作用下，膜厚的均勻性下降的問題。另外，還存在著在工件的中央部和周緣部，蒸氣濃度(或壓力)分布產(chǎn)生差異，結(jié)果導(dǎo)致膜厚的面內(nèi)分布因干燥速度的差異而不同的問題。進而，采用與各種液態(tài)體材料及涂敷的工件的形狀對應(yīng)的最佳的干燥裝置的構(gòu)造設(shè)計后，還存在著通用性下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述問題研制的，其目的在于提供能夠在干燥過程中，按照液態(tài)體的種類，使涂敷的液態(tài)體的溶劑的蒸發(fā)速度最佳化，能夠以溶劑的蒸氣壓的分布大致均勻的狀態(tài)進行減壓干燥的減壓干燥裝置。
本發(fā)明的減壓干燥裝置，其特征在于，是將涂敷了包含膜形成材料的液態(tài)體的工件收容到減壓腔內(nèi)，使液態(tài)體的溶劑在減壓下蒸發(fā)后干燥的減壓干燥裝置，減壓腔具有可以以大致密閉的狀態(tài)收容工件的第1室，和通過連通部與第1室連接的第2室；具備減壓單元，該單元至少可以將第2室設(shè)置成為減壓狀態(tài)；連通閥，該閥可以開閉連通部；控制部，該部在驅(qū)動減壓單元，至少控制第2室的減壓狀態(tài)的同時，還驅(qū)動連通閥，控制連通部的開閉狀態(tài)。
涂敷到工件上的液態(tài)體的液流學(xué)特性，因液態(tài)體的種類而異。因此，蒸氣壓及蒸氣速度因減壓而急劇變化后，隨著液態(tài)體的種類的不同，影響干燥過程中的液態(tài)體的動態(tài)，引起干燥后的膜厚的變動。為了能夠使干燥后的膜平坦、使工件表面的膜厚不勻較少地進行干燥，在干燥過程中不使液態(tài)體流動、出現(xiàn)形狀變化地蒸發(fā)溶劑，至關(guān)重要。采用這種結(jié)構(gòu)后，減壓腔被劃分成收容工件的第1室和可以利用減壓單元減壓的第2室，控制部能夠通過驅(qū)動連通閥，使第1室成為密閉狀態(tài)，或者使第1室第2室連通。這樣，使第1室和第2室連通減壓后，如果密閉第1室，那么在第1室中溶劑繼續(xù)蒸發(fā)，就能夠在第1室和第2室之間產(chǎn)生壓力差。這樣，能夠使涂敷的液態(tài)體的溶劑的蒸發(fā)速度成為與第1室的減壓狀態(tài)對應(yīng)的緩慢的速度，能夠抑制液態(tài)體的流動。在溶劑繼續(xù)蒸發(fā)、第1室的壓力上升時，和第2室連通后，能夠利用壓力差，使溶劑的蒸發(fā)氣體向第2室擴散。而且，如果利用減壓單元，排出擴散到第2室的溶劑的蒸氣，就能夠進行液態(tài)體的干燥。另外，密閉第1室后，因為不受減壓單元引起的排氣的影響，所以能夠減少排氣的氣流導(dǎo)致的溶劑的蒸發(fā)速度的不勻。就是說，如果按照液態(tài)體的種類，設(shè)定第1室的減壓狀態(tài)，就能夠使涂敷了液態(tài)體的溶劑的蒸發(fā)速度最佳化，能夠提供在溶劑的蒸氣壓的分布大致均勻的狀態(tài)下進行減壓干燥的減壓干燥裝置。另外，能夠更切實地設(shè)定與液態(tài)體的種類對應(yīng)的減壓條件，能夠提供具有通用性的減壓干燥裝置。
另外，還具有至少可以計測上述第1室的減壓狀態(tài)的壓力表，控制部進行下述控制動作驅(qū)動連通閥，使第1室和第2室連通；驅(qū)動減壓單元，將第1室和第2室減壓，直到壓力計的檢出壓力成為給定的操作壓為止；然后驅(qū)動連通閥，關(guān)閉連通部，密閉第1室；在壓力計檢出第1室上升到給定的壓力時，驅(qū)動連通閥，將第1室和第2室連通，使減壓單元排出擴散到了第1室和所述第2室的溶劑的蒸氣。
采用這種結(jié)構(gòu)后，控制部使第1室和第2第連通，進行減壓，直到壓力表的檢出壓力成為給定的操作壓為止，然后密閉第1室。因此，可以不受減壓單元產(chǎn)生的排氣的氣流的影響，能夠?qū)⒌?室置于給定操作壓，從涂敷在工件上的液態(tài)體蒸發(fā)溶劑。而且，當(dāng)壓力表檢出第1室上升到給定的壓力時，就使第1室和第2室連通，從而使溶劑的蒸氣從成為給定的壓力的第1室擴散到連通的第2室。而且，進行利用減壓單元排出擴散的溶劑的蒸氣、減壓干燥液態(tài)體的控制動作。這樣，將第1室置于給定的操作壓密閉后，能夠使涂敷的液態(tài)體的溶劑的蒸發(fā)速度，成為與給定的操作壓對應(yīng)的速度。另外，因為不受減壓單元產(chǎn)生的排氣的影響，所以能夠減少排氣的氣流引起的溶劑的蒸發(fā)速度的不勻。就是說，能夠提供按照液態(tài)體的種類，將第1室置于給定的操作壓，使涂敷的液態(tài)體的溶劑的蒸發(fā)速度最佳化，在使溶劑的蒸氣壓的分布大致均勻的狀態(tài)進行減壓干燥的減壓干燥裝置。
另外，上述給定的壓力，是將給定的操作壓，與在密閉的第1室中一定量的溶劑蒸發(fā)了的蒸氣壓相加的壓力；控制部，在給定的壓力以上的壓力之下，使減壓單元排出擴散到了第1室和第2室的溶劑的蒸氣。
采用這種結(jié)構(gòu)后，將給定的壓力，作為將給定的操作壓與在密閉的第1室中一定量的溶劑蒸發(fā)時的蒸氣壓相加的壓力，控制部在比給定的壓力高的壓力下進行排氣。這樣，在利用減壓單元進行排氣的期間，能夠抑制第1室內(nèi)溶劑的蒸發(fā)，使其成為一定量以上。這樣，可以管理在密閉的第1室中蒸發(fā)的溶劑的量，能夠推測減壓干燥過程中的溶質(zhì)和溶劑的比率，所以如果預(yù)先適當(dāng)設(shè)定蒸發(fā)的溶劑的量，就能夠提供可以在更最佳化的條件下進行減壓干燥的減壓干燥裝置。此外，這時的溶劑的一定量，既可以作為被液態(tài)體的種類包含的溶劑的總量，也可以是將總量適當(dāng)分割的量。
另外，上述給定的操作壓，設(shè)定成溶劑從液態(tài)體中蒸發(fā)后直到即將影響膜形狀的粘度之前為止的增粘的壓力；給定的壓力，是將給定的操作壓，與在密閉的第1室中溶劑蒸發(fā)了的大致飽和蒸氣壓相加的壓力。
這樣，將給定的操作壓設(shè)定成溶劑從液態(tài)體蒸發(fā)后即將成為影響膜形狀的粘度之前為止的增粘的壓力，給定的壓力被設(shè)定成為將給定的操作壓與在密閉的第1室中溶劑蒸發(fā)時的大致飽和蒸氣壓相加的壓力。這樣，在第1室中，溶劑繼續(xù)蒸發(fā)，大致達到飽和蒸氣壓時，液態(tài)體和蒸發(fā)的蒸氣的關(guān)系，以增粘的狀態(tài)接近平衡狀態(tài)，直到給膜形狀帶來影響的粘度為止。這樣，直到溶劑的蒸發(fā)速度成為與蒸發(fā)當(dāng)初相比非常緩慢的速度為止，將第1室維持成密閉的狀態(tài)。就是說，能夠不使蒸發(fā)速度急劇變化，在液態(tài)體的流動不給膜形狀帶來影響的狀態(tài)下進行減壓干燥。另外，接近平衡狀態(tài)后，能夠使工件表面的溶劑的蒸氣壓的分布更加均勻。就是說，能夠提供干燥后的膜形狀更加平坦、進一步減少面內(nèi)的膜厚不勻的減壓干燥裝置。
另外，上述控制部，驅(qū)動連通閥，在使減壓單元排出擴散到了連通的第1室和第2室的溶劑的蒸氣之前的期間，利用減壓單元，將非連通狀態(tài)的第2室，減壓到小于給定的操作壓為止。
采用這種結(jié)構(gòu)后，在直到利用減壓單元排出擴散到連通的第1室和第2室的溶劑的蒸氣之前為止的期間，利用減壓單元將非連通狀態(tài)的第2室減壓到給定的操作壓以下的壓力為止，所以能夠很容易地將第1室內(nèi)蒸發(fā)的溶劑的蒸氣，擴散到壓力低的第2室一側(cè)后排出。
另外，控制部，反復(fù)進行從利用減壓單元，將連通的第1室和第2室減壓的動作起，到排出擴散到了第1室和第2室的溶劑的蒸氣的動作為止的控制動作。
工件涂敷的液態(tài)體的量及被其包含的溶劑的量，隨著要在工件上形成的膜的形狀(膜厚、面積、密度)而有各種各樣。因此，控制部能夠反復(fù)進行控制動作，所以能夠提供與涂敷的液態(tài)體的量及其溶劑的量對應(yīng)、反復(fù)控制動作、切實進行減壓干燥的減壓干燥裝置。另外，在反復(fù)進行減壓干燥的控制動作時，將溶劑的蒸氣從第1室擴散到第2室后，最好再次密閉第1室，然后利用減壓單元排出擴散的蒸氣。這樣，再次密閉第1室后，能夠抑制液態(tài)體的表面附近殘留的溶劑的蒸氣壓的變動，能夠減少減壓單元的排氣對液態(tài)體的動態(tài)的影響。

另外，還具有至少可以計測第2室的減壓狀態(tài)的壓力表，控制部，進行下述控制動作驅(qū)動連通閥，密閉第1室后，驅(qū)動減壓單元，直到壓力計的檢出壓力成為給定的操作壓為止，將非連通狀態(tài)的第2室減壓后，驅(qū)動連通閥，開放連通部，將第1室和第2室連通，使減壓單元排出擴散到了第1室和第2室的溶劑的蒸氣。
由于液態(tài)體的種類不同，溶劑的蒸氣壓高時，將涂敷液態(tài)體的工件，在減壓腔內(nèi)進行密閉減壓后，在達到給定的操作壓之前，會有相當(dāng)量的溶劑蒸發(fā)，很難控制這種減壓過程中的液態(tài)體的流動。采用這種結(jié)構(gòu)后，控制部在密閉第1室后，將第2室減壓到驅(qū)動減壓單元壓力表的檢出壓力成為給定的操作壓為止。然后，驅(qū)動連通閥，開放連通部，使第1室和第2室連通。這樣，在接近大氣壓下不引起溶劑的蒸發(fā)的狀態(tài)下，將密閉的第1室和至少達到給定的操作壓的第2室連通后，能夠?qū)⒐ぜ糜诩眲〉臏p壓下。就是說，能夠提供減少在減壓過程中產(chǎn)生的液態(tài)體的流動等的動態(tài)、可以迅速進行減壓干燥的減壓干燥裝置。
另外，上述給定的操作壓，設(shè)定成大于液態(tài)體的溶劑的蒸氣壓的值。來自減壓下的液態(tài)體的溶劑的蒸發(fā)，即使減壓沒有成為相當(dāng)于溶劑的蒸氣壓的壓力，也從具有高動能的溶劑分子開始蒸發(fā)。這樣，由于將給定的操作壓設(shè)定成大于液態(tài)體的溶劑的蒸氣壓的值，所以溶劑不會急劇蒸發(fā)、崩沸，能夠一邊抑制崩沸引起的液態(tài)體的流動，一邊促進溶劑的蒸發(fā)。
另外，最好將所述第2室的容積，設(shè)定成大于所述第1室的容積。這樣，由于第2室的容積大于第1室的容積，所以使溶劑的蒸發(fā)導(dǎo)致壓力上升的第1室和第2室連通后，能夠很容易地使從第1室收容的工件的液態(tài)體中蒸發(fā)的溶劑的蒸氣，擴散到第2室一側(cè)。
另外，還具有至少將惰性氣體從外部導(dǎo)入第1室的導(dǎo)入閥，控制部至少在排出擴散到第1室的所述溶劑的蒸氣時，驅(qū)動導(dǎo)入閥，導(dǎo)入惰性氣體。

采用這種結(jié)構(gòu)后，控制部在至少排出擴散到第1室的溶劑的蒸氣之際，驅(qū)動導(dǎo)入閥，導(dǎo)入惰性氣體，所以能夠迅速地排出溶劑的蒸氣。另外，第1室和第2室連通時，第1室的壓力降低到低于給定的操作壓，能夠減少工件的表面附近殘留的溶劑的蒸氣壓的變動。就是說，能夠提供在溶劑的蒸氣壓的分布更均勻的狀態(tài)下進行減壓干燥的減壓干燥裝置。
另外，最好在第1室1中，設(shè)置整流板，該整流板在導(dǎo)入的惰性氣體從工件一側(cè)朝著連通口的方向的流動時，對氣流進行整流。
采用這種結(jié)構(gòu)后，因為在收容工件的第1室設(shè)置整流板，所以利用惰性氣體排出溶劑的蒸氣時，能夠?qū)⒍栊詺怏w的流動方向整流成為從工件一側(cè)起朝著連通部的方向，均勻地排出。
另外，最好還具有可以使第1室和第2室的容積比可變的可變單元。這樣，即使溶劑的蒸發(fā)量隨著工件上涂敷的液態(tài)體的不同而不同，也能利用可變單元，按照蒸發(fā)量，改變第1室和第2室的容積比，從而能夠更切實地使溶劑的蒸氣擴散到第2室一側(cè)。
另外，上述減壓腔，可以具有在減壓腔的內(nèi)部隔成第1室和第2室的隔壁部，可變單元，也可以是使隔壁部移動、改變第1室和第2室的容積比的移動單元。另外，上述第2室，具有具備可以互相連通的連通閥的多個室，可變單元，可以是使構(gòu)成第2室的多個室連通的連通閥，和驅(qū)動該連通閥，改變互相連通的室的數(shù)量的控制部。
具體實施例方式本發(fā)明的實施方式，以覆蓋構(gòu)成液晶顯示裝置的液晶顯示屏的一對基板的象素電極的定向膜的形成工序中使用的減壓干燥裝置為例，進行講述。


圖1是表示第1實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是表示第1實施方式的減壓干燥裝置的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3(a)～(c)是表示減壓干燥裝置的減壓干燥分布圖的曲線圖。
圖4是表示第2實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是表示第3實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是表示第3實施方式的減壓干燥裝置的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是表示第4實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖8是表示第4實施方式的減壓干燥裝置的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實施例方式(第1實施方式)圖1是表示第1實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。詳細的說，該圖(a)是從裝置的側(cè)面透視內(nèi)部的示意圖，該圖(b)是從裝置的上面透視內(nèi)部的示意圖。如圖1(a)所示，本實施方式的減壓干燥裝置10，是將涂敷了包含作為膜形成材料的定向膜形成材料的液態(tài)體L的工件——基板W收容到減壓腔3內(nèi)，在減壓的狀態(tài)下使液態(tài)體L的溶劑蒸發(fā)后干燥的裝置。
減壓腔3具有在圖紙上為上部側(cè)的第1室1和下部側(cè)的第1室2，還具備使第2室2的容積比第1室1大地將減壓腔3的內(nèi)部分割開來的隔壁部18。在隔壁部18的第1室1的一側(cè)，設(shè)置著放置基板W的放置臺11，和與它隔開給定的距離相對配置的整流板15。在整流板15上，在與放置的基板W的區(qū)域?qū)?yīng)的范圍內(nèi)設(shè)置著許多使氣體通過的通氣孔15a。
在第1室1的上部中央附近，設(shè)置著連接孔17，與可以向第1室1導(dǎo)入惰性氣體——氮氣(N2)的布管14的一頭連接。布管14的另一頭，通過作為導(dǎo)入閥的N2閥9做媒介，與N2氣體供給源(未圖示)連接。另外，在第1室1的側(cè)壁面上，設(shè)置著作為可以計測第1室1內(nèi)的減壓狀態(tài)的壓力表的真空表4。真空表4，與后文講述的控制部20(參照圖2)電連接，輸出作為檢查結(jié)果的壓力值。
在第2室1的下部(底面)中央附近，設(shè)置著連接孔16，與布管13的一頭連接。布管13的另一頭，通過真空閥7做媒介，與作為可以將第2室設(shè)置成為減壓狀態(tài)的減壓單元的真空泵6連接。真空泵6，例如使用干燥泵、渦輪分子泵。另外，還可以將這些泵作為目標的減壓狀態(tài)的操作壓的設(shè)定地組合后使用。另外，在第2室2的側(cè)壁面上，設(shè)置著作為可以計測第2室2內(nèi)的減壓狀態(tài)的壓力表的真空表5。真空表5及真空泵6，也同樣與后文講述的控制部20(參照圖2)電連接，控制部20可以檢出真空表5的輸出(壓力值)，控制真空泵6的排氣速度。
如圖1(a)及(b)所示，在隔壁部18中，沿著放置臺11的邊部，設(shè)置著4個作為連通減壓腔3的第1室1和第2室2的連通部的連通口19。在4個連通口19開著口的部分，分別設(shè)置著與安裝在減壓腔3的外壁部的4個電動機12的旋轉(zhuǎn)軸8a連接的4個連通閥8。電動機12被驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)軸8a旋轉(zhuǎn)后，連通閥8的安裝在旋轉(zhuǎn)軸8a上的閥8b，就開閉連通口19。連通閥8關(guān)閉連通口19后，第1室1和第2室2就互相被密閉。4個電動機12，分別與控制部20(參照圖2)電連接，控制部20分別獨立驅(qū)動4個電動機12，控制連通閥8的開閉狀態(tài)。
減壓干燥裝置10，關(guān)閉門(未圖示)后，在密閉減壓腔3內(nèi)的狀態(tài)下，打開連通閥8，驅(qū)動真空泵6后，可以使第1室1和第2室2減壓。另外，關(guān)閉連通閥8，堵住連通口19，驅(qū)動真空泵6后，可以只使第2室2減壓。
圖2是表示減壓干燥裝置的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖2所示，減壓干燥裝置10，具有控制部20，控制部20具備具有CPU的運算部21，計測時間的計時器22，存儲減壓干燥分布圖等的減壓干燥條件的數(shù)據(jù)的存儲部23。控制部20與兩個真空表4、5電連接，能夠檢出第1室1、第2室2各自的減壓狀態(tài)。另外，與真空泵6電連接，能夠控制其驅(qū)動及排氣速度等。與4個電動機12電連接，能夠控制電動機12的驅(qū)動，從而控制連通閥8的開閉狀態(tài)。真空閥7及N2閥9，都使用電磁閥，它們也與控制部20連接，開閉受其控制。進而，可以在鍵盤及記錄介質(zhì)之間交換數(shù)據(jù)的、具有記錄介質(zhì)的驅(qū)動器裝置等的輸入部24和顯示部25電連接。由輸入部24輸入減壓干燥分布圖等減壓干燥條件后，能夠使存儲部23存儲。顯示部25能夠顯示輸入的各種數(shù)據(jù)以及真空表4、5檢出的第1室1和第2室2的壓力值、減壓干燥裝置10的開動狀態(tài)(例如裝置的ON-OFF、各種閥的開閉)、計時器計測的與減壓干燥狀態(tài)對應(yīng)的經(jīng)過時間等。運算部21，能夠根據(jù)存儲部23存儲的減壓干燥分布圖包含的數(shù)據(jù)和真空表4、5的輸出(壓力值)，運算溶劑的蒸發(fā)量等。另外，讀取作為減壓干燥分布圖等包含的控制動作的減壓干燥動作的設(shè)定的次數(shù)后，能夠使其進行減壓干燥動作。
接著，根據(jù)減壓干燥分布圖，講述減壓干燥裝置10的動作。圖3是表示減壓干燥裝置的減壓干燥分布圖的曲線圖。詳細的說，該圖(a)是表示蒸發(fā)量控制型的減壓干燥分布圖的曲線圖，該圖(b)是表示形狀控制型的減壓干燥分布圖的曲線圖，該圖(c)是表示急速干燥控制型的減壓干燥分布圖的曲線圖。另外，縱軸的壓力P的值是對數(shù)值。
在講述各減壓干燥分布圖之前，先講述包含定向膜形成材料的液態(tài)體L。液晶顯示裝置的液晶顯示屏，具備具有象素的一對基板，和作為被一對基板夾持的電光學(xué)材料的液晶。構(gòu)成液晶的液晶分子，在分子方向的作用下，具有電氣性的力矩。在所謂電場效應(yīng)型的液晶顯示屏中，在相對的象素之間不外加電場時，使液晶分子的排列方向朝著電場方向，從而能夠控制射入液晶顯示屏的光(偏振光)，進行顯示。
這時，在面向液晶側(cè)的基板表面，例如形成由聚酰亞胺等有機薄膜構(gòu)成的定向膜。然后，向一定方向磨擦定向膜表面后，就在膜表面形成細微的凹凸，從而在沒有外加電場時，將液晶分子控制成為沿著該凹凸朝一定方向排列。在本實施方式中，使用作為定向膜形成材料的聚酰亞胺樹脂溶解到溶劑中的液態(tài)體L。溶劑是以給定的比例混合多個有機溶劑而成的。例如，可以使用γ-丁內(nèi)脂、乙二醇一乙醚等。這樣，液態(tài)體L是多元系液態(tài)體，其沸點及蒸氣壓等的物性隨著有機溶劑的種類的不同而不同。γ-丁內(nèi)脂的沸點是204℃、蒸氣壓(20℃)是200Pa。另外，乙二醇一乙醚的沸點是170℃、蒸氣壓(20℃)是80Pa。
在減壓狀態(tài)下，使涂敷了這種液態(tài)體L的基板W的溶劑蒸發(fā)、干燥、形成定向膜時，干燥后的定向膜的表面不平坦、膜厚不勻后，被一對基板夾持的液晶層的厚度即所謂“間距”就不勻，出現(xiàn)顏色不勻及定向不勻。另外，聚酰亞胺樹脂本身是絕緣材料，在基板表面形成電氣性的電容成分，所以膜厚不勻后，電容成分就變化，外加給液晶層的驅(qū)動電壓變動后，就成為交調(diào)失正等顯示不勻。因此，最好使干燥后的定向膜表面平坦而且使膜厚成為一定地干燥?？墒?，由于前文所述的液態(tài)體L的液流學(xué)特性，隨著溶質(zhì)和溶劑的成分的種類、各成分的配合比例而變，所以需要與它對應(yīng)的減壓干燥分布圖。還要求可以與不同條件的減壓干燥分布圖對應(yīng)的減壓干燥裝置。以下，講述減壓干燥裝置10的動作。
(蒸發(fā)量控制型的減壓干燥分布圖)如圖3(a)所示，在蒸發(fā)量控制型的減壓干燥分布圖中，將涂敷了液態(tài)體的L的基板W放置到第1室1的放置臺11上，關(guān)住門后收容到減壓腔3內(nèi)。控制部20首先確認N2閥9關(guān)閉，如果關(guān)閉后，就驅(qū)動電動機12，打開4個連通閥8，利用連通口19，使第1室1和第2室2成為連通狀態(tài)。
接著，打開真空閥7，驅(qū)動真空泵6，開始減壓(時刻t0)。在第1室1的壓力P1和第2室2的壓力P2達到了給定的操作壓Ps的時刻t1，驅(qū)動電動機12，關(guān)閉4個連通閥8。這樣，連通口19被關(guān)閉。收容基板W的第1室1被密閉。另外，控制部20直到第2室2減壓到低于操作壓Ps的目標壓為止的期間，關(guān)閉真空閥7。密閉的第1室1的壓力P1，如曲線圖中的點劃線所示，隨著液態(tài)體L的溶劑的蒸發(fā)，由操作壓Ps上升。利用真空表4計測壓力P1的值，可以求出和操作壓Ps的壓力差ΔP。由于壓力差ΔP依存于溶劑的蒸發(fā)量(圖中的斜線部)，所以在溫度一定的條件下，如果將蒸發(fā)的溶劑蒸氣假設(shè)為理想氣體，就可以應(yīng)用氣體的狀態(tài)方程式(PV＝nRT)，求出蒸發(fā)量(分子量)。由于涂敷在基板W的上的液態(tài)體的量及溶劑的含有率是已知的，所以通過計算，可以求出為了使涂敷的液態(tài)體干燥而必需的溶劑的蒸發(fā)量。這樣，如果通過至少一次的減壓干燥動作，能夠在密閉的第1室1內(nèi)從液態(tài)體L中蒸發(fā)多少溶劑，或者預(yù)先設(shè)定相當(dāng)于給定量的溶劑的蒸發(fā)量的ΔP，就可以控制蒸發(fā)量，進行減壓干燥。此外，這時的溶劑的給定量，定為用減壓次數(shù)除液態(tài)體L包含的溶劑的總量后的一定量，但是在反復(fù)進行減壓干燥的步驟中，可以適當(dāng)變更。
將求出該蒸發(fā)量的計算方法，預(yù)先作為程序由輸入部24輸入，使存儲部23存儲。運算部21實行被存儲部23存儲的程序，與壓力P1的推移連動，在顯示部25顯示溶劑的蒸發(fā)量 接著，在壓力P1(或壓力差ΔP)達到給定的值時，即在一定量的溶劑在密閉的第1室1中蒸發(fā)的蒸氣壓達到給定的值的時刻t2，控制部20驅(qū)動電動機12，打開連通閥8。另外，基本上同時還打開N2閥9，將N2氣體導(dǎo)入第1室1。導(dǎo)入的N2氣體，通過整流板15上設(shè)置的通氣孔15a，從基班W的上部，朝著連通口19流去。這樣，從液態(tài)體L中蒸發(fā)的溶劑的蒸氣，就沿著N2氣體的氣流向第2室2側(cè)流去。另外，基本上同時，控制部20還打開真空閥7，驅(qū)動真空泵6，進行排氣。這時，與N2氣體的流量對應(yīng)，使真空泵6的排氣速度下降地控制。在第1室1和第2室2連通的狀態(tài)下，導(dǎo)入N2氣體后，第1室1和第2室2的減壓狀態(tài)就被解除，減壓腔3內(nèi)的壓力上升，高于給定的壓力(Ps+ΔP)，所以液態(tài)體L的溶劑的蒸發(fā)受到抑制。
此外，作為排出溶劑的蒸氣的方法，也可以不導(dǎo)入作為惰性氣體的N21氣體。在本實施方式的減壓腔3內(nèi)，將第2室2的容積比第1室1的容積大地設(shè)定。在密閉的第1室1內(nèi)，溶劑從液態(tài)體L中蒸發(fā)后，壓力P1高于第2室2的壓力P2，所以打開連通閥8后，使第1室1和第2室2連通時，只要壓力P1不低于操作壓Ps，就能夠使蒸發(fā)的溶劑蒸氣擴散、排出到容積大、壓力小的第2室2一側(cè)。進而，溶劑的蒸氣擴散到第2室2一側(cè)后，在壓力P1＝壓力P2時，也可以密閉第1室1后排氣。這樣，能夠減少真空泵6對排氣的影響，抑制液態(tài)體L的溶劑的蒸發(fā)，維持蒸氣壓均勻的狀態(tài)。
接著，在減壓腔3內(nèi)的壓力上升，基本上成為大氣壓的時刻t3，控制部20關(guān)閉N2閥9。然后，再次提高真空泵6的排氣速度，將第1室1和第2室2連通的減壓腔3內(nèi)減壓到成為操作壓Ps。以后，和上述動作同樣，在達到操作壓Ps的時刻t4，關(guān)閉連通閥8，密閉第1室1；在壓力P1達到給定的壓力(Ps+ΔP)的時刻t5，導(dǎo)入N2氣體，進行排出蒸發(fā)的溶劑的蒸氣的減壓干燥動作。這樣，控制部20將時刻t0～時刻t3之間的減壓干燥動作作為一個循環(huán)，直到液態(tài)體L的溶劑的蒸發(fā)結(jié)束為止，反復(fù)進行。如果溶劑繼續(xù)蒸發(fā)，密閉的第1室1的壓力P1達到給定的壓力(Ps+ΔP)為止的時間比如變長。因此，可以估計干燥的結(jié)束時刻。
另外，密閉的第1室1的壓力P1達到給定的壓力(Ps+ΔP)為止的時間變長，可能是由于溶劑的蒸發(fā)速度下降，為了各切實地使溶劑蒸發(fā)，在反復(fù)進行的減壓干燥動作的過程中，也可以變更操作壓Ps的值。例如，在反復(fù)進行的減壓干燥動作中，在使操作壓Ps比上次或者階段性地降低的狀態(tài)下，如果密閉第1室1，就能夠抑制溶劑的蒸發(fā)速度下降。就是說，能夠以大致一定的速度或者提高蒸發(fā)速度地促進蒸發(fā)。另外，在使操作壓Ps比上次或者階段性地上升的狀態(tài)下，如果密閉第1室1，與前面的減壓干燥動作中的蒸發(fā)速度相比，能夠降低后面的蒸發(fā)速度。就是說，能夠控制蒸發(fā)速度地促進蒸發(fā)。因此，例如運算部21求出的溶劑的累計蒸發(fā)量N在溶劑量M的90％以上、95％以下時，使操作壓Ps比上次低地減壓，設(shè)定變更減壓干燥分布圖，以便盡早成為95％以上。
另外，減壓干燥動作中的ΔP的值的設(shè)定方法如下。運算部21可以根據(jù)ΔP的值，求出蒸發(fā)的溶劑的分子量。如果知道蒸發(fā)的溶劑的分子量，就能夠求出殘留在液態(tài)體L中的溶劑的分子量，這樣，就能夠解析液態(tài)體L的溶質(zhì)和溶劑之比，在減壓干燥中如何變化。前文講述的液態(tài)體L的液流學(xué)特性，也隨著溶質(zhì)和溶劑之比變化。這樣，為了進行極力抑制干燥過程中的液態(tài)體L的形狀變化的干燥，而預(yù)先實施改變ΔP的值的減壓干燥試驗，觀察試驗干燥后的膜(這時是定向膜)的形狀，可以按照減壓干燥動作的循環(huán)，設(shè)定斷面形狀平坦、面內(nèi)膜厚的離差少的ΔP的給定的值。
下面，講述給定的操作壓Ps。即使溶劑的成分單一時，減壓下的液態(tài)體L，也在減壓值沒有達到溶劑的蒸氣壓(20℃)時就開始溶劑的蒸發(fā)。特別是象本實施方式這樣的多元系的液態(tài)體L，溶劑的蒸發(fā)開始的減壓值，必定隨著有機溶劑的種類及混合比例而異。在多元系的液態(tài)體L中，作為調(diào)查蒸發(fā)開始的減壓值及蒸發(fā)量的變化的方法，例如在減壓腔3中設(shè)置可以測量液態(tài)體L的質(zhì)量的計量裝置(例如電子稱等)，計量適量的液態(tài)體L。然后，驅(qū)動真空泵6，以大致一定的速度，將減壓腔3內(nèi)減壓，就能夠查明真空表5檢出的壓力P和計量裝置檢出的液態(tài)體L的質(zhì)量的關(guān)系。壓力P在溶劑的蒸氣壓的附近，溶劑急劇蒸發(fā)，往往崩沸。如果崩沸后，液態(tài)體L的形狀出現(xiàn)很大的變化，干燥后的斷面形狀不能成為平坦的膜。另外，因為崩沸是在涂敷了液態(tài)體L的基板W表面的不特定的部位發(fā)生，所以面內(nèi)的膜厚也出現(xiàn)離差。為了避免這種情況，在本實施方式中，將第1室1和第2室2作為給定的減壓狀態(tài)的操作壓Ps的設(shè)定，是比溶劑的蒸氣壓高的值，成為比溶劑蒸發(fā)開始的值稍微低的值。
綜上所述，減壓干燥裝置10對于上述Ps操作壓而言，在成為給定的壓力(Ps+ΔP)的時刻t2，使第1室1和第2室2連通，反復(fù)進行排除溶劑的蒸氣的減壓干燥動作，所以能夠控制與壓力差ΔP對應(yīng)的蒸氣量、蒸發(fā)速度后，進行液態(tài)體L的減壓干燥。
(形狀控制型的減壓干燥分布圖)如圖3(b)所示，在形狀控制型的減壓干燥分布圖中，將涂敷了液態(tài)體的L的基板W放置到第1室1的放置臺11上，關(guān)住門后收容到減壓腔3內(nèi)?？刂撇?0和上述的分布圖一樣，首先確認N2閥9是否關(guān)閉，如果關(guān)閉后，就驅(qū)動電動機12，打開4個連通閥8，利用連通口19，使第1室1和第2室2成為連通狀態(tài)。
接著，打開真空閥7，驅(qū)動真空泵6，開始減壓(時刻t0)。在第1室1的壓力P1和第2室2的壓力P2達到了給定的操作壓Ps的時刻t1，驅(qū)動電動機12，關(guān)閉4個連通閥8。這樣，連通口19被關(guān)閉。收容基板W的第1室1被密閉。另外，控制部20直到第2室2減壓到低于操作壓Ps的目標壓為止的期間，關(guān)閉真空閥7。這時的給定的操作壓Ps，被設(shè)定成為液態(tài)體L增粘的值，直到大半的溶劑從液態(tài)體L中蒸發(fā)、即將影響膜形狀的粘度之前為止。
然后，放置到密閉的第1室1的壓力P1達到給定的壓力的時刻t2為止。這時，給定的壓力，被設(shè)定將操作壓Ps與密閉的第1室1的溶劑的飽和蒸氣壓Psa相加的壓力為止。溶劑的飽和蒸氣壓Psa，由于第1室1的體積是已知的，所以可以通過計算求出。這樣，液態(tài)體L直到達到飽和蒸氣壓為止，由于只利用蒸氣的擴散進行干燥，所以能夠形成極其緩慢的干燥狀況。另外，在密閉的第1室1內(nèi)，溶劑的蒸氣逐漸充滿，成為飽和狀態(tài)，基板W的面內(nèi)的蒸氣壓分布均衡，成為所謂的平衡狀態(tài)。因此，液態(tài)體L增粘后，形狀基本固定，能夠使面內(nèi)的均勻性成為良好的狀態(tài)。這時，壓力P1不嚴格地成為操作壓Ps+飽和蒸氣壓Psa的值也行。如果大致成為飽和蒸氣壓，就可以判斷處于平衡狀態(tài)。另外，也可以比較Δb和飽和蒸氣壓Psa。
接著，控制部20驅(qū)動電動機12，打開連通閥8。另外，基本上同時還打開N2閥9，將N2氣體導(dǎo)入第1室1。導(dǎo)入N2氣體后，排出溶劑的蒸氣(蒸發(fā)量相當(dāng)于圖中的斜線部)。然后，進一步提高真空泵6的排氣速度，進行積極排氣，以便與N2氣體的流量對應(yīng)，而且一口氣地排除液態(tài)體L殘留的溶劑。因為液態(tài)體L的形狀大致固定，所以即使進行這種積極排氣，也能夠進行不會對形狀帶來影響的排氣減壓干燥。

直到時刻t3為止，繼續(xù)積極排氣后，停止真空泵6，使導(dǎo)入了外氣的減壓腔3內(nèi)大致恢復(fù)大氣壓，結(jié)束減壓干燥動作(時刻t4)。最好通過一次減壓干燥動作后結(jié)束減壓干燥。但是涂敷到基板W上的液態(tài)體L的量，還取決于涂敷的面積。所以，為了更切實地進行減壓干燥，還可以反復(fù)進行將時刻t0～時刻t4為止的動作作為一個循環(huán)的減壓干燥動作。
(急速干燥型的減壓干燥分布圖)如圖3(c)所示，在形狀控制型的減壓干燥分布圖中，將涂敷了液態(tài)體L的基板W放置到第1室1的放置臺11上，關(guān)住門后，大致密閉狀態(tài)地收容到減壓腔3內(nèi)。控制部20，首先確認N2閥9是否關(guān)閉，如果關(guān)閉后，就驅(qū)動電動機12，關(guān)閉4個連通閥8，使第1室1和第2室2成為不連通的狀態(tài)。
接著，打開真空閥7，驅(qū)動真空泵6，開始減壓(時刻t0)。在第2室2的壓力P2達到了給定的操作壓Ps的時刻t1，驅(qū)動電動機12，打開4個連通閥8。這樣，被密閉的第1室1就和處于減壓狀態(tài)的第2室2連通。第1室1的壓力P1，從大致為大氣壓的狀態(tài)向第2室2的壓力P2急劇減壓。這個期間繼續(xù)驅(qū)動真空泵6，排出從液態(tài)體L蒸發(fā)的溶劑的蒸氣(蒸氣量相當(dāng)于圖中的虛線部)。這時的給定的操作量Ps，被設(shè)定成大于液態(tài)體L的溶劑的蒸氣壓的壓力。所以，被設(shè)定成難以引起由急劇的減壓造成的崩沸的值。
這種，與采用其它的液態(tài)體L的時候相比，由于溶劑的蒸氣量比較高，在達到操作壓Ps的減壓過程中，相當(dāng)多的溶劑被蒸發(fā)的時候。第1室1中的液態(tài)體L，由于在一口氣的降低到給定的操作壓Ps的減壓下被置于，所以使溶劑迅速蒸發(fā)液態(tài)體L的形狀穩(wěn)定化的溶質(zhì)和溶劑的比，能夠一口氣地固定形狀 這樣，減壓干燥裝置10能夠與控制圖3(a)所示的溶劑的蒸氣量或蒸發(fā)速度后進行液態(tài)體L的干燥的蒸發(fā)量控制型、該圖3(b)所示的使液態(tài)體L的形狀穩(wěn)定后進行液態(tài)體L的干燥的形狀控制型、該圖3(c)所示的急速干燥型的各減壓干燥分布圖對應(yīng)。另外，還可以進行組合這些減壓干燥分布圖的減壓干燥。
上述第1實施方式的效果如下。
(1)減壓干燥裝置10，具備具有收容涂敷了減壓干燥的液態(tài)體L的基板W的第1室1和第2室2的減壓腔3，至少可以將第2室2減壓的真空泵6，開閉使第1室1和第2室2連通的連通口19的連通閥8。另外，還具備控制真空泵6的驅(qū)動和連通閥8的開閉的控制步20。這樣，能夠進行使第1室1和第2室2連通，驅(qū)動真空泵6，減壓到給定的操作壓Ps，關(guān)閉連通閥8，密閉第1室1，使溶劑從液態(tài)體L中蒸發(fā)，直到第1室1的壓力P1成為給定的壓力為止后，打開連通閥8，排出蒸氣進行干燥的蒸發(fā)量控制型的減壓干燥分布圖。這樣，與在利用減壓單元繼續(xù)進行排氣的減壓下進行液態(tài)體L的減壓干燥時相比，能夠減少真空泵6的排氣對氣流的影響，同時還能控制蒸發(fā)的溶劑的蒸發(fā)量及蒸發(fā)速度。另外，還能夠進行使溶劑從液態(tài)體L中蒸發(fā)，直到密閉的第1室1的壓力P1，成為操作壓Ps+飽和蒸氣壓Psa為止后，打開連通閥8，排出蒸氣進行干燥的形狀控制型的減壓干燥分布圖。這樣，能夠在達到液態(tài)體L的粘度增粘后不容易引起形狀變化的操作壓Ps后，直到成為飽和蒸氣壓為止，使溶劑緩慢蒸發(fā)。而且，能夠在液態(tài)體L的形狀固定后，使第1室1和第2室2連通，進行積極排氣，使殘留的溶劑蒸發(fā)、干燥。進而，關(guān)閉連通閥后，在密閉第1室1的狀態(tài)下，用真空泵6將第2室2減壓到給定的操作壓Ps為止，打開連通閥8，使第1室1和第2室2連通，能夠進行一口氣地使液態(tài)體L減壓干燥的急速干燥控制型的減壓干燥分布圖。就是說，能夠提供適應(yīng)液流學(xué)特性隨著液態(tài)體L的溶質(zhì)及溶劑的種類或配合狀態(tài)等而變化的各種減壓干燥分布圖的、具有通用性的減壓干燥裝置10。
(2)在減壓干燥裝置10中，操作壓Ps被設(shè)定成高于溶劑的蒸氣壓的值，所以能夠減少蒸氣速度顯著加快或者急劇蒸發(fā)后崩沸的現(xiàn)象，不影響液態(tài)體L的形狀地進行減壓干燥。

(3)在減壓干燥裝置10中，控制部20能夠反復(fù)進行作為控制動作的減壓干燥動作，所以能夠按照液態(tài)體L的涂敷量反復(fù)進行減壓干燥動作，能夠更切實地減壓干燥。
(4)在減壓干燥裝置10中，將第2室2的容積比第1室1的容積大地設(shè)定，所以使第1室1和第2室2連通后，能夠使溶劑的蒸發(fā)引起壓力上升的第1室1內(nèi)的蒸氣，擴散到2室2的一側(cè)，利用真空泵6排出。
(5)在減壓干燥裝置10中，具有可以將作為惰性氣體的N2氣體，從外部導(dǎo)入第1室1的導(dǎo)入閥——N2閥9，控制部20在排出第1室1的溶劑的蒸氣時，驅(qū)動N2閥9，導(dǎo)入N2氣體。這樣，能夠在迅速排出蒸氣的同時，還通過導(dǎo)入N2氣體，抑制液態(tài)體L殘留的溶劑的蒸發(fā)，將基板W的表面的蒸氣壓分布維持成更均勻的狀態(tài)。就是說，能夠進一步減少減壓干燥后的面內(nèi)的膜厚離差。另外，在密閉的第1室1中，如果將一定量的溶劑蒸發(fā)的蒸氣壓作為ΔP，那么由于在排出溶劑的蒸氣時導(dǎo)入N2氣體，抑制溶劑的蒸發(fā)，所以能夠管理相當(dāng)于ΔP的溶劑的蒸發(fā)量后減壓干燥。
(6)在減壓干燥裝置10中，在第1室1中，在放置基板W的放置臺11和N2氣體流入的連接孔17之間，設(shè)置著與放置臺11相對的、具有多個通氣孔15a的整流板15。這樣，流入的N2氣體，在整流板15中整流，能夠使從涂敷到基板W上的液態(tài)體L中蒸發(fā)的溶劑的蒸氣，沿著朝著連通口19的一定的方向的氣流排出。因此，能夠減少蒸氣的排氣不勻引起的干燥后的膜厚不勻。另外，將第1室1設(shè)置在第2室2的上方，在隔壁部18的第1室1的一側(cè)配置放置臺11。這樣，從第1室1的上方導(dǎo)入N2氣體后，氣流就會將基板W壓到下方地流動。因此，能夠減少導(dǎo)入N2氣體引起的基板W的上浮的問題。
(第2實施方式)圖4是表示第2實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。詳細的說，該圖(a)是從裝置的側(cè)面透視內(nèi)部的示意圖，該圖(b)是從裝置的上面透視內(nèi)部的示意圖。
如圖4(a)所示，本實施方式的減壓干燥裝置30，具備具有收容涂敷了液態(tài)體L的基板W的第1室31和包圍第1室31地設(shè)置的第2室32的減壓腔33，和可以將第2室設(shè)置成為減壓狀態(tài)的真空泵36。
第1室31，在減壓腔33內(nèi)，被在減壓腔33的內(nèi)部底面箱狀設(shè)置的隔壁部48隔開。在第1室31的底面，設(shè)置著放置基板W的放置臺41。另外，和基板W的大小基本對應(yīng)地作為開口的連通部的連通口49，設(shè)置在和放置臺41相對的隔壁部48的上面部，和包圍第1室31的第2室32連通。而且，還可以開閉連通口49地并列安裝著多個(7個)連通閥38。在連通口49和放置臺41之間，與放置臺41隔開給定的距離，相對地設(shè)置著整流板45，從連通口49的邊緣部起，在放置臺41側(cè)直立設(shè)置的支柱45a支持著整流板45。在整流板45中，在與放置臺41放置基板W的區(qū)域?qū)?yīng)的范圍，設(shè)置著多個使氣體通過的通氣孔45。在箱狀隔壁部48的側(cè)壁面，設(shè)置著連接孔47，與可以向第1室31導(dǎo)入惰性氣體——氮氣(N2)的布管44的一頭連接。布管44的另一頭，通過作為導(dǎo)入閥的N2閥39做媒介，與N2氣體供給源(未圖示)連接。另外，在第1室31的側(cè)壁面上，設(shè)置著作為可以計測第31室1內(nèi)的減壓狀態(tài)的壓力表的真空表34。
在第2室32的側(cè)壁面上，設(shè)置著連接孔46，與布管43的一頭連接。布管43的另一頭，通過真空閥37做媒介，與真空泵36連接。另外，在第2室32的另一個側(cè)壁面2上，設(shè)置著作為可以計測第2室32內(nèi)的減壓狀態(tài)的壓力表的真空表35。
如圖4(a)及(b)所示，安裝在旋轉(zhuǎn)軸38a上的閥38b，互相在大致水平的位置旋轉(zhuǎn)后，7個連通閥38就堵住連通口49，使第1室31成為密閉狀態(tài)。各旋轉(zhuǎn)軸38a，分別安裝在減壓腔33的外壁部上設(shè)置的電動機42上。

第2實施方式中的減壓干燥裝置30，具有與第1實施方式的減壓干燥裝置10的基本構(gòu)成相同的構(gòu)成。因此，第2室32的容積，設(shè)定的比密閉的第1室31的容積大。但不同點是，排出液態(tài)體L蒸發(fā)的溶劑的蒸氣時，由基板W一側(cè)導(dǎo)入N2氣體。然后，包含蒸氣的N2氣體通過整流板45的通氣孔45b后被整流，經(jīng)過打開的7個連通閥38之間流向第2室32，通過連接孔46由真空泵36排出。也就是說，由液態(tài)體L蒸發(fā)的溶劑的蒸氣可以朝著基板W的上方排出。
這樣，減壓干燥裝置30的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)，和圖2的方框圖所示的第1實施方式的減壓干燥裝置10一樣，惟有對應(yīng)的各構(gòu)成要素的符號不同。因此，減壓干燥裝置30，能夠進行與圖3(a)～(c)所示的各減壓干燥分布圖對應(yīng)的減壓干燥動作。
上述第2實施方式的效果，在具有和上述第1實施方式的效果(1)～(5)同樣的效果的同時，還具有如下效果。
(1)在上述第2實施方式的減壓干燥裝置30中，連接第1室31和第2室32的連通口49，設(shè)置在隔壁部48的上面部，與放置涂敷了液態(tài)體L的基板W的放置臺41，隔開間隔地相對。這樣，就能夠提供可以使從涂敷液態(tài)體L的區(qū)域的大致整個面上蒸發(fā)的溶劑的蒸氣，順利地擴散到第2室32一側(cè)后排出的減壓干燥裝置30。
(第3實施方式)圖5是表示第3實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。詳細的說，是從裝置的側(cè)面透視內(nèi)部時的結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖5所示，本實施方式的減壓干燥裝置50，具備具有收容涂敷了液態(tài)體L的基板W的第1室51和第2室52的減壓腔53；可以將第2室52設(shè)置成為減壓狀態(tài)的真空泵36；在將減壓腔53內(nèi)隔成第1室51和第2室52的同時，還可以沿著減壓腔53的內(nèi)壁移動的隔壁部68。另外，還具備計測第1室51的減壓狀態(tài)的真空表54，和計測第2室52的減壓狀態(tài)的真空表55。
在第1室51的內(nèi)部底面，設(shè)置著放置基板W的放置臺61。另外在第1室51的側(cè)壁部，設(shè)置著連接孔67，與將惰性氣體——氮氣(N2)導(dǎo)入第1室51的布管64的一頭連接。部管64的另一頭，通過作為導(dǎo)入閥的N2閥59做媒介，與N2氣體供給源(未圖示)連接。
在第2室52的側(cè)壁部，設(shè)置著連接孔66，與布管63的一頭連接。部管63的另一頭，通過做真空閥57媒介，與真空泵56連接。
在減壓腔的53的內(nèi)壁部，在大致中央附近設(shè)置著上下一對的導(dǎo)軌60。在各個導(dǎo)軌60上，具有滑動部62，在上下一對滑動部62之間，支持著隔壁部68。下側(cè)的滑動部62，與和下側(cè)的導(dǎo)軌60平行的滾珠螺釘65a嵌合，滾珠螺釘65a在被安裝在減壓腔53的外壁的電動機65的作用下旋轉(zhuǎn)。這樣，驅(qū)動電動機65，使?jié)L珠螺釘65a旋轉(zhuǎn)后，能夠使與之嵌合的滑動部62移動。就是說，能夠使被一對滑動部62支持的隔壁部68移動。這時，一對滑動部62需要具有氣密性，以便能夠利用隔壁部68密閉第1室51。作為使它具有氣密性的方法，例如可以列舉將由不具有氣體透過性的樹脂等構(gòu)成的幕布，緊貼住第1室51的內(nèi)壁部和滑動部62，并且能夠隨著滑動部62的移動而伸縮地設(shè)置的方法。
在隔壁部68的大致中央部，設(shè)置著作為連通閥的傳導(dǎo)閥(ConductanceValve)58。作為傳導(dǎo)閥58，例如可以使用株式會社富士技術(shù)社制造的“多位蝶閥(Multi-Position Butterfly Valve)MBV-MP系列”的可變傳導(dǎo)閥。該可變傳導(dǎo)閥，在閥內(nèi)的連通部69中，設(shè)置著蝶閥。蝶閥被伺服電動機驅(qū)動，能夠在開閉連通部69的同時，自由地改變開度。
第3實施方式的減壓干燥裝置50，具有和第1實施方式的減壓干燥裝置10的基本結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。但是如果使隔壁部68移動后，可以改變第1室51的容積。這時，可在使第2室52的容積大于第1室51的容積的范圍內(nèi)變動。
圖6是表示第3實施方式的減壓干燥裝置的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖6所示，減壓干燥裝置50，具有控制部70，控制部70具備具有CPU的運算部71，計測時間的計時器72，存儲減壓干燥分布圖等的減壓干燥條件的數(shù)據(jù)的存儲部73?？刂撇?0與兩個真空表54、55電連接，能夠?qū)⒌?室51、第2室52各自的減壓狀態(tài)作為壓力值檢出。另外，真空泵56、傳導(dǎo)閥58被電連接，各自的驅(qū)動受到控制。真空閥57及N2閥59，都使用電磁閥，它們也與控制部70連接，開閉受其控制。另外，作為移動單元的電動機65電連接，控制部70能夠驅(qū)動電動機65，從而使隔壁部68移動。進而，具有鍵盤(及可以在和記錄介質(zhì)之間交換數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)的驅(qū)動器裝置等)的輸入部74和顯示部75電連接。由輸入部74輸入減壓干燥分布圖等減壓干燥條件后，能夠使存儲部73存儲。顯示部75能夠顯示輸入的各種數(shù)據(jù)以及真空表54、55檢出的第1室51和第2室52的壓力值、減壓干燥裝置50的開動狀態(tài)。運算部71，能夠根據(jù)存儲部73存儲的減壓干燥分布圖包含的數(shù)據(jù)和真空表54、55的輸出的壓力值，運算溶劑的蒸發(fā)量等。另外，讀取作為減壓干燥分布圖等包含的控制動作的減壓干燥動作的設(shè)定的次數(shù)后，能夠使其進行減壓干燥動作。
這樣，減壓干燥裝置50的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)，是在圖2的方框圖所示的第1實施方式的減壓干燥裝置10的構(gòu)成要素上，添加電動機65，將驅(qū)動連通閥8的電動機12置換成為傳導(dǎo)閥58。因此，減壓干燥裝置50，能夠進行與圖3(a)～(c)所示的各減壓干燥分布圖對應(yīng)的減壓干燥動作。特別是在圖3(b)的形狀控制型的減壓干燥分布圖中，控制部70打開傳導(dǎo)閥58，在連通第1室51和第2室52的狀態(tài)下，打開真空閥57，驅(qū)動真空泵56，將減壓腔53內(nèi)的壓力，作為給定的操作壓Ps。接著，關(guān)閉傳導(dǎo)閥58，密閉第1室51(時刻t1)。放置到密閉的第1室51的壓力P1成為操作壓Ps+飽和蒸氣壓Psa的時刻t2為止。飽和狀態(tài)中的溶劑的蒸發(fā)量，取決于蒸氣壓和第1室51的容積。這樣，可以按照涂敷的液態(tài)體L量，預(yù)先移動隔壁部68，調(diào)整?；蛘咴谝坏┏蔀轱柡蜖顟B(tài)時，移動隔壁部68，以便使第1室51的容積變大，進而調(diào)整成可以排除液態(tài)體L殘留的溶劑。
上述第3實施方式的效果，在具有和上述第1實施方式的效果(1)～(5)同樣的效果的同時，還具有如下效果。
(1)在上述第3實施方式的減壓干燥裝置50中，將減壓腔53內(nèi)隔成第1室51和第2室52的隔壁部68，具備作為移動單元的電動機65，可以在保持氣密性的前提下改變第1室51的容積。就是說，能夠提供按照涂敷的液態(tài)體L的量，調(diào)整第1室51的容積，特別是在形狀控制型的減壓干燥分布圖中，可以將密閉的第1室51置于大部分溶劑蒸發(fā)的比較適當(dāng)?shù)娘柡蜖顟B(tài)的減壓干燥裝置50。
(第4實施方式)圖7是表示第4實施方式的減壓干燥裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。詳細的說，是從裝置的側(cè)面透視內(nèi)部時的結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖7所示，本實施方式的減壓干燥裝置80，具備由收容涂敷了液態(tài)體L的基板W的第1室81和具有多個(3個)室82a、82b、82c的第2室82構(gòu)成的減壓腔83；可以將第2室82的各室82a、82b、82c設(shè)置成為減壓狀態(tài)的真空泵86；將減壓腔83內(nèi)隔成第1室81和多個室82a、82b、82c的3個隔壁部98a、98b、98c。另外，還具備計測第1室81的減壓狀態(tài)的真空表84，和計測各室82a、82b、82c的減壓狀態(tài)的真空表85a、85b、85c。
在第1室81的內(nèi)部底面，設(shè)置著放置基板W的放置臺91。另外，在第1室1的側(cè)壁部，設(shè)置著連接孔97，與可以向第1室81導(dǎo)入惰性氣體——氮氣(N2)的布管94的一頭連接。布管94的另一頭，通過作為導(dǎo)入閥的N2閥89，與N2氣體供給源(未圖示)連接。

在第2室82的各室82a、82b、82c的底面部，分別設(shè)置著連接孔96a、96b、96c，與布管93分岔成3個的部分連接。布管93的另一頭，通過在分岔的部分設(shè)置的各真空閥87a、87b、87c做媒介，與真空泵86連接。
在各隔壁部98a、98b、98c的大致中央部，和第3實施方式一樣，分別設(shè)置著作為可變連通閥的傳導(dǎo)閥88a、88b、88c。如果將各傳導(dǎo)閥88a、88b、88c全部打開，就可以將各連通部99a、99b、99c都置于連通狀態(tài)，使第1室81和第2室82連通。另外。如果關(guān)閉傳導(dǎo)閥88a、88b、88c中的某一個，就能夠改變和第1室81的連通的第2室82的容積。這時，在關(guān)閉傳導(dǎo)閥88a和傳導(dǎo)閥88c、打開傳導(dǎo)閥88b的狀態(tài)下，第2室82的容積，就被設(shè)定成大于第1室81的容積。
圖8是表示第4實施方式的減壓干燥裝置的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖8所示，減壓干燥裝置80，具有控制部100，控制部100具備具有CPU的運算部101，計測時間的計時器102，存儲減壓干燥分布圖等的減壓干燥條件的數(shù)據(jù)的存儲部103。控制部100與4個真空表84、85a、85b、85c電連接，能夠?qū)⒌?室81、第2室82的各室82a、82b、82c各自的減壓狀態(tài)作為壓力值檢出。另外，真空泵56被電連接，驅(qū)動受到控制。3個傳導(dǎo)閥88a、88b、88c它后，控制和第1室81連通的多個室82a、82b、82c的數(shù)量，3個真空閥87a、87b、87c及N2閥89，都使用電磁閥，它們也與控制部100連接，開閉受其控制。進而，具有鍵盤(及可以在和記錄介質(zhì)之間交換數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)的驅(qū)動器裝置等)的輸入部104和顯示部105電連接。由輸入部104輸入減壓干燥分布圖等減壓干燥條件后，能夠使存儲部103存儲。顯示部105能夠顯示輸入的各種數(shù)據(jù)以及真空表84、85a、85b、85c檢出的第1室81和各室82a、82b、82c的壓力值、減壓干燥裝置80的開動狀態(tài)。運算部101，能夠根據(jù)存儲部103存儲的減壓干燥分布圖包含的數(shù)據(jù)和各真空表84、85a、85b、85c檢出的壓力值，運算溶劑的蒸發(fā)量等。另外，讀取作為減壓干燥分布圖等包含的控制動作的減壓干燥動作的設(shè)定的次數(shù)后，能夠使其進行減壓干燥動作。

這樣，減壓干燥裝置80的電器性的或機械性的結(jié)構(gòu)，是在圖2的方框圖所示的第1實施方式的減壓干燥裝置10的構(gòu)成要素上，添加了增加的真空表及真空閥，將驅(qū)動連通閥8的電動機12置換成為各傳導(dǎo)閥88a、88b、88c。因此，減壓干燥裝置80，能夠進行與圖3(a)～(c)所示的各減壓干燥分布圖對應(yīng)的減壓干燥動作。特別是在圖3(a)的蒸氣量控制型的減壓干燥分布圖中，控制部100打開傳導(dǎo)閥88a、88b，在連通第1室51和2個室82a、82b的狀態(tài)下，打開真空閥87a、87b，驅(qū)動真空泵86，將減壓腔53內(nèi)的壓力減壓成為給定的操作壓Ps。接著，至少在第1室81達到操作壓Ps的時刻t1，關(guān)閉傳導(dǎo)閥88a，密閉第1室81。第1室81內(nèi)的液態(tài)體L的溶劑蒸發(fā)，壓力P1上升，在產(chǎn)生給定的壓力差ΔP的時刻t2，打開N2閥89，向第1室81導(dǎo)入N2氣體，同時打開傳導(dǎo)閥88a，使第1室81和各室82a、82b連通。這樣，包含溶劑的蒸氣的N2氣體，在被擴散到各室82a、82b的同時，被真空泵86排出。以后，反復(fù)進行導(dǎo)入N2氣體，從而使第1室81和各室82a、82b的壓力上升、接近開始時的壓力的時刻t3為止的減壓干燥動作。前已敘及，反復(fù)進行減壓干燥動作后，來自液態(tài)體L的溶劑的蒸發(fā)速度下降。就是說，有可能單位時間的蒸發(fā)量下降。使用本實施方式的減壓干燥裝置80后，在反復(fù)進行減壓干燥動作的過程中，與溶劑的蒸發(fā)量的減少對應(yīng)，使第2室82一側(cè)的容積變小，例如控制部100關(guān)閉真空閥87b和傳導(dǎo)閥88b后，即使使真空泵86的排氣速度一定，也能夠更加迅速地排出蒸發(fā)的溶劑的蒸氣。另外，結(jié)束一次減壓干燥動作后，能夠縮短再次成為給定的操作壓Ps的減壓過程所需的時間。因此，能夠更加有效地進行液態(tài)體L的減壓干燥。
上述第4實施方式的效果，在具有和上述第1實施方式的效果(1)～(5)同樣的效果的同時，還具有如下效果。
(1)在上述第4實施方式的減壓干燥裝置80中，第2室82在具有多個(3個)室82a、82b、82c的同時，多個室82a、82b、82c分別被具有傳導(dǎo)閥88a、88b、88c的隔壁部98a、98b、98c隔開。這樣，如果開閉傳導(dǎo)閥88a、88b、88c后，就能夠改變與溶劑蒸發(fā)的第1室81連通的第2室82的容積。就是說，特別是在蒸發(fā)量控制型的減壓干燥分布圖中，能夠按照第1室81內(nèi)的蒸發(fā)量，改變第2室82的容積，從而在真空泵86的排氣速度一定時，更加迅速地排出蒸發(fā)的溶劑的蒸氣。另外，能夠在結(jié)束一次減壓干燥動作后，縮短再次作為給定的操作壓Ps的減壓過程所需的時間。因此，能夠提供更加有效地進行液態(tài)體L的減壓干燥的減壓干燥裝置80。
上述各實施方式以外的變形例如下。
(變形例1)在上述第1實施方式的減壓干燥裝置10及上述第2實施方式的減壓干燥裝置30中，第1室和第2的結(jié)構(gòu)，并不局限于此。例如具備兩個減壓腔，將一個作為第1室，將另一個作為第2室。然后，設(shè)置連接兩個減壓腔的連通部和可以開閉連通部的開閉單元。這樣，就能夠提供與圖3(a)～(c)所示的各減壓干燥分布圖對應(yīng)的減壓干燥裝置。
(變形例2)在上述第1實施方式的減壓干燥裝置10及上述第2實施方式的減壓干燥裝置30中，在第1室設(shè)置的整流板，并非必不可少。如果連通閥8、38具有蝶狀的閥8b、38b，驅(qū)動電動機12、42，以給定的角度使旋轉(zhuǎn)軸8a、38a旋轉(zhuǎn)，就可以利用閥8b、38b發(fā)揮整流功能。
(變形例3)在上述第1實施方式的減壓干燥裝置10及上述第2實施方式的減壓干燥裝置30中，連通口19、49及開閉它的連通閥8、38的結(jié)構(gòu)，并不局限于此。也可以和第3、第4實施方式一樣，使用傳導(dǎo)閥。這樣，可以用傳導(dǎo)閥改變第1室1、31的排氣及蒸氣排出速度。就是說，能夠在被第1室1、31收容的基板W中，抑制溶劑從液態(tài)體L中蒸發(fā)的速度。
(變形例4)在上述第3實施方式的減壓干燥裝置50中，移動隔壁部68的移動單元并不局限于此。例如，可以取代電動機65，使用汽缸等促動器，移動隔壁部68。另外，還可以將減壓腔53作為一個大致密閉的缸體結(jié)構(gòu)，將隔壁部作為活塞，驅(qū)動與活塞連接的活塞桿后，改變第1室51及第2室52的容積。

(變形例5)在上述第1～第4實施方式的各減壓干燥裝置10、30、50、80中，第1室1、31、51、81的結(jié)構(gòu)并不局限于此。例如可以在放置基板W的放置臺11、41、61、91上設(shè)置加熱器等加熱單元。這樣，可以在減壓干燥過程中，利用加熱單元，均勻加熱基板W，促進溶劑的蒸發(fā)，從而能夠更快地使液態(tài)體L的形狀固定化 (變形例6)在上述第1～第4實施方式的各減壓干燥裝置10、30、50、80中，被減壓干燥的被干燥物，并不局限于涂敷液態(tài)體L的基板W。例如可以是能夠用夾具等支持、收容的半導(dǎo)體晶片及眼鏡晶片等外形形狀為圓形的工件等。
(變形例7)作為使用上述第1～第4實施方式的各減壓干燥裝置10、30、50、80，進行減壓干燥的工件的基板W，并不局限于涂敷包含定向膜形成材料的液態(tài)體L的工件。例如還適用于涂敷包含彩色濾光片用的顏色要素材料、有機EL等的發(fā)光材料、電路形成用的導(dǎo)電材料、電子發(fā)射元件形成材料等功能膜形成材料的各種液態(tài)體的基板W的減壓干燥。
權(quán)利要求
1.一種減壓干燥裝置，將涂敷了包含膜形成材料的液態(tài)體的工件收容到減壓腔內(nèi)，使所述液態(tài)體的溶劑在減壓下蒸發(fā)后干燥，其特征在于，所述減壓腔，具有可以收容所述工件的第1室、和通過連通部與所述第1室連接的第2室；所述減壓干燥裝置，具備減壓單元，該單元設(shè)置成至少使所述第2室為可減壓狀態(tài)；連通閥，該閥可以開閉所述連通部；以及控制部，該部驅(qū)動所述減壓單元，至少控制所述第2室的減壓狀態(tài)，并驅(qū)動所述連通閥，控制所述連通部的開閉狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的減壓干燥裝置，其特征在于還具有至少可以計測所述第1室的減壓狀態(tài)的壓力表，所述控制部，進行下述控制動作驅(qū)動所述連通閥，使所述第1室與所述第2室連通；驅(qū)動所述減壓單元，將所述第1室和所述第2室減壓，直到所述壓力計的檢出壓力成為給定的操作壓為止；然后驅(qū)動所述連通閥關(guān)閉所述連通部，密閉所述第1室；在所述壓力計檢出所述第1室上升到給定的壓力時，驅(qū)動所述連通閥，將所述第1室與所述第2室連通，使所述減壓單元排出擴散到所述第1室和所述第2室中的所述溶劑的蒸氣。
3.如權(quán)利要求2所述的減壓干燥裝置，其特征在于所述給定的壓力，是在密閉的所述第1室中一定量的所述溶劑蒸發(fā)的蒸氣壓上，加上給定的操作壓后的壓力；所述控制部，使所述減壓單元，在所述給定的壓力以上的壓力之下，排出擴散到所述第1室和所述第2室中的所述溶劑的蒸氣。
4.如權(quán)利要求2所述的減壓干燥裝置，其特征在于所述給定的操作壓，設(shè)定成使所述溶劑由所述液態(tài)體蒸發(fā)后增粘、直到即將影響膜形狀的粘度為止的壓力；所述給定的壓力，是在密閉的所述第1室中所述溶劑蒸發(fā)的大致飽和蒸氣壓上，加上所述給定的操作壓后的壓力。
5.如權(quán)利要求2～4任一項所述的減壓干燥裝置，其特征在于所述控制部，在驅(qū)動所述連通閥使所述減壓單元排出擴散到連通的所述第1室和所述第2室中的所述溶劑的蒸氣之前的期間，先利用所述減壓單元，將非連通狀態(tài)的所述第2室減壓到小于所述給定的操作壓。
6.如權(quán)利要求2～5任一項所述的減壓干燥裝置，其特征在于所述控制部，反復(fù)進行從利用所述減壓單元使連通的所述第1室和所述第2室減壓的動作起，到排出擴散到所述第1室和所述第2室中的所述溶劑的蒸氣的動作為止的所述控制動作。
7.如權(quán)利要求1所述的減壓干燥裝置，其特征在于還具有至少可以計測所述第2室的減壓狀態(tài)的壓力表，所述控制部，進行下述控制動作驅(qū)動所述連通閥而密閉所述第1室后，驅(qū)動所述減壓單元使非連通狀態(tài)的所述第2室減壓，直到所述壓力計的檢出壓力成為給定的操作壓為止，然后，驅(qū)動所述連通閥而開放所述連通部，將所述第1室與所述第2室連通，使所述減壓單元排出擴散到所述第1室和所述第2室中的所述溶劑的蒸氣。
8.如權(quán)利要求2～7任一項所述的減壓干燥裝置，其特征在于所述給定的操作壓，設(shè)定成比所述液態(tài)體的溶劑的蒸氣壓更高的值。
9.如權(quán)利要求1～8任一項所述的減壓干燥裝置，其特征在于將所述第2室的容積，設(shè)定成大于所述第1室的容積。
10.如權(quán)利要求1～9任一項所述的減壓干燥裝置，其特征在于還具有至少可將惰性氣體從外部導(dǎo)入所述第1室的導(dǎo)入閥，所述控制部，至少在排出擴散到所述第1室中的所述溶劑的蒸氣時，驅(qū)動所述導(dǎo)入閥而導(dǎo)入惰性氣體。
11.如權(quán)利要求10所述的減壓干燥裝置，其特征在于在所述第1室1中，設(shè)置著整流板，該整流板在導(dǎo)入的所述惰性氣體從所述工件一側(cè)朝著所述連通口的方向的流動時，對氣流進行整流。
12.如權(quán)利要求1～10任一項所述的減壓干燥裝置，其特征在于還具有可以使所述第1室與所述第2室的容積比可變的可變單元。
13.如權(quán)利要求12所述的減壓干燥裝置，其特征在于所述減壓腔，具有將所述減壓腔的內(nèi)部隔離成所述第1室和所述第2室的隔壁部；所述可變單元，是使所述隔壁部移動從而改變所述第1室與所述第2室的容積比的移動單元。
14.如權(quán)利要求12所述的減壓干燥裝置，其特征在于所述第2室，具有互相之間具備可以連通的連通閥的多個室；所述可變單元，是使構(gòu)成所述第2室的多個室連通的所述連通閥、和驅(qū)動所述連通閥從而改變互相連通的所述室的數(shù)量的控制部。
全文摘要
減壓干燥裝置(10)具備具有將涂敷了液態(tài)體(L)的基板(W)放置到放置臺(11)上后收容的第1室(1)和第2室(2)的減壓腔(3)；可將第2室(2)設(shè)置成為減壓狀態(tài)的減壓單元的真空泵(6)。另外，還具備在將第1室和第2室隔開的隔壁部(18)上設(shè)置的、作為連通部的連通口(19)，和可以開閉連通口的連通閥(8)。另外，具備控制真空泵的驅(qū)動及連通閥的開閉的控制部。還具備計測第1室和第2室各自的壓力的真空表(4、5)。第2室的容積，設(shè)定得大于第1室的容積。能夠在干燥過程中，按照液態(tài)體的種類，使涂敷的液態(tài)體的溶劑的蒸發(fā)速度最佳化，能夠以溶劑的蒸氣壓的分布大致均勻的狀態(tài)進行減壓干燥。
文檔編號F26B25/00GK1908563SQ20061010848
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
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