(57)【要約】【課題】ワークに設けられた被膜を均一な膜厚に乾燥させる溶媒除去装置および溶媒除去方法を提供すること。【解決手段】膜材料と溶媒とを含む液状の膜形成用材料の被膜が設けられた基板Ｗを支持する基台２３と、基板Ｗの中央部に脱溶媒除去用のガスを導入するガス導入手段３と、基板Ｗの中央部から縁部に向かって放射状にガスが流れるように、ガスの流れを規制する規制手段とを有し、規制手段により、ガスの流れを規制しつつ、被膜から溶媒を除去するよう構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜材料と溶媒とを含む液状の膜形成用材料の被膜が設けられたワークを支持するワーク支持手段と、
前記ワークの中央部に脱溶媒除去用のガスを導入するガス導入手段と、
前記ワークの中央部から縁部に向かって放射状に前記ガスが流れるように、該ガスの流れを規制する規制手段とを有し、
前記規制手段により、前記ガスの流れを規制しつつ、前記被膜から前記溶媒を除去するよう構成されていることを特徴とする溶媒除去装置。
【請求項２】
前記規制手段は、前記ガス導入手段からのガスが導入される開口を備え、前記ワークに対向するように配置された対向板を有し、
前記ガスは、前記対向板と前記ワークとの間に形成された流路に沿って流れる請求項１に記載の溶媒除去装置。
【請求項３】
前記対向板は、平面視で前記ワークを覆うように構成されている請求項２に記載の溶媒除去装置。
【請求項４】
前記規制手段は、前記ワークの中央部と縁部との圧力差を増大させることによって前記放射状のガスの流れを促進する流れ促進手段を有する請求項１ないし３のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項５】
前記ワークの中央部に導入されるガスには、前記溶媒が含まれている請求項１ないし４のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項６】
前記ワークの中央部から縁部までの所定の位置における前記ガス中の前記溶媒の濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ワークの中央部に導入されるガスの流量を調整する流量調整手段とを有する請求項１ないし５のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項７】
前記流量調整手段は、前記ガスが前記ワークの縁部付近に達したときに、気化した前記溶媒で前記ガスが飽和状態を保てる最大の流量となるように、前記ワークの中央部に導入されるガスの流量を調整する請求項６に記載の溶媒除去装置。
【請求項８】
前記ワークの中央部から縁部までの所定の位置における前記ガス中の前記溶媒の濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ワークの中央部に導入されるガスに含まれる溶媒の割合を調整する割合調整手段とを有する請求項１ないし７のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項９】
前記割合調整手段は、前記ガスが前記ワークの縁部付近に達したときに、前記溶媒で前記ガスが飽和していない状態から、気化した前記溶媒で前記ガスが飽和状態となるように、前記ワークの中央部に導入されるガスに含まれる溶媒の割合を調整する請求項８に記載の溶媒除去装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、前記ワークの縁部付近の前記ガス中の前記溶媒の濃度を検出するものである請求項６ないし９のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項１１】
前記ワークを収容し、その内部の雰囲気の条件が管理されるチャンバを備える請求項１ないし１０のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項１２】
前記チャンバ内を減圧状態とする減圧手段を有し、
前記チャンバ内を減圧しつつ、前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流して前記被膜から前記溶媒を除去する請求項１１に記載の溶媒除去装置。
【請求項１３】
前記ワークを加熱する加熱手段を有し、
前記ワークを前記加熱手段で加熱しつつ、前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流して前記被膜から前記溶媒を除去する請求項１ないし１２のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項１４】
前記ワークに前記被膜を形成する被膜形成手段を有する請求項１ないし１３のいずれかに記載の溶媒除去装置。
【請求項１５】
膜材料と溶媒とを含む液状の膜形成用材料で形成された被膜を有するワークを処理位置に設置する工程と、
前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流しつつ、前記被膜から前記溶媒を除去する工程とを有することを特徴とする溶媒除去方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の溶媒除去装置を用いて前記被膜から前記溶媒を除去する溶媒除去方法であって、
前記ワークを前記ワーク支持手段に支持させる工程と、
前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流しつつ、前記被膜から前記溶媒を除去する工程とを有することを特徴とする溶媒除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶媒除去装置および溶媒除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に均一の膜厚の薄膜（例えば、フォトレジスト膜）を形成する技術が知られている。
この薄膜を形成する過程においては、基板上に塗布された被膜を乾燥させる必要がある。この乾燥方法として、被膜全体に対して加熱を行い乾燥させる方法が知られている。
しかしながらこのような従来の方法では、被膜に含まれる溶媒（液体）は、表面から急速に気化し、内部との密度差が生じるため、対流により膜表面の平坦度が低下する。
【０００３】
また、流動によるセルフレベリング（平滑化）作用が十分に働かず、膜厚分布が悪くなり、特に、基板の中央部に比べて縁部の乾燥速度が速いために、基板の中央部と縁部（端部）付近での膜厚差が増大する。また液体材料内の成分均一性も低下し、膜質の不安定が生じるという問題がある。
また、減圧条件下で、基板上に塗布した液体材料に対してベーキング（熱処理）を行うことにより、被膜の流動性を失わせる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このような従来の方法では、減圧度が高いと急激な溶媒の乾燥が起こり、レジストの材料特性を変化させてしまい、薄膜表面が荒れてしまう恐れがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９４３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ワークに設けられた被膜の膜厚を均一にすることができる溶媒除去装置および溶媒除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の溶媒除去装置は、膜材料と溶媒とを含む液状の膜形成用材料の被膜が設けられたワークを支持するワーク支持手段と、
前記ワークの中央部に脱溶媒除去用のガスを導入するガス導入手段と、
前記ワークの中央部から縁部に向かって放射状に前記ガスが流れるように、該ガスの流れを規制する規制手段とを有し、
前記規制手段により、前記ガスの流れを規制しつつ、前記被膜から前記溶媒を除去するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、ワークに設けられた被膜の膜厚を均一にすることができる。
【０００７】
本発明の溶媒除去装置では、前記規制手段は、前記ガス導入手段からのガスが導入される開口を備え、前記ワークに対向するように配置された対向板を有し、
前記ガスは、前記対向板と前記ワークとの間に形成された流路に沿って流れることが好ましい。
これにより、容易かつ確実にガスの中央部から縁部に向かう流れを促進（規制）することができる。
【０００８】
本発明の溶媒除去装置では、前記対向板は、平面視で前記ワークを覆うように構成されていることが好ましい。
これにより、ワークの略全面にガスを頒布させることができる。
本発明の溶媒除去装置では、前記規制手段は、前記ワークの中央部と縁部との圧力差を増大させることによって前記放射状のガスの流れを促進する流れ促進手段を有することが好ましい。
これにより、より確実に、ガスの流れを作ることができる。
【０００９】
本発明の溶媒除去装置では、前記ワークの中央部に導入されるガスには、前記溶媒が含まれていることが好ましい。
これにより、ワークの特に中央部における過乾燥を容易に防止することができる。
本発明の溶媒除去装置では、前記ワークの中央部から縁部までの所定の位置における前記ガス中の前記溶媒の濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ワークの中央部に導入されるガスの流量を調整する流量調整手段とを有することが好ましい。
これにより、ガス中の溶媒の濃度を検出することができ、また、ガスの流量を調整することができる。
【００１０】
本発明の溶媒除去装置では、前記流量調整手段は、前記ガスが前記ワークの縁部付近に達したときに、気化した前記溶媒で前記ガスが飽和状態を保てる最大の流量となるように、前記ワークの中央部に導入されるガスの流量を調整することが好ましい。
これにより、ガスの利用効率を向上させることができる。
本発明の溶媒除去装置では、前記ワークの中央部から縁部までの所定の位置における前記ガス中の前記溶媒の濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ワークの中央部に導入されるガスに含まれる溶媒の割合を調整する割合調整手段とを有することが好ましい。
これにより、ガス中の溶媒の濃度を検出することができ、また、ガスに含まれる溶媒の割合を調整することができる。
【００１１】
本発明の溶媒除去装置では、前記割合調整手段は、前記ガスが前記ワークの縁部付近に達したときに、前記溶媒で前記ガスが飽和していない状態から、気化した前記溶媒で前記ガスが飽和状態となるように、前記ワークの中央部に導入されるガスに含まれる溶媒の割合を調整することが好ましい。
これにより、溶媒の利用効率を向上させることができる。
【００１２】
本発明の溶媒除去装置では、前記検出手段は、前記ワークの縁部付近の前記ガス中の前記溶媒の濃度を検出するものであることが好ましい。
これにより、ワークの縁部付近のガス中の溶媒の濃度を検出することができる。
本発明の溶媒除去装置では、前記ワークを収容し、その内部の雰囲気の条件が管理されるチャンバを備えることが好ましい。
これにより、ワーク周辺の雰囲気（環境）を所望の雰囲気とすることができるため、膜厚が、より均一なワークを製造することができる。
【００１３】
本発明の溶媒除去装置では、前記チャンバ内を減圧状態とする減圧手段を有し、
前記チャンバ内を減圧しつつ、前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流して前記被膜から前記溶媒を除去することが好ましい。
これにより、薄膜の乾燥を促進させることができる。
本発明の溶媒除去装置では、前記ワークを加熱する加熱手段を有し、
前記ワークを前記加熱手段で加熱しつつ、前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流して前記被膜から前記溶媒を除去することが好ましい。
これにより、薄膜の乾燥を促進させることができる。
【００１４】
本発明の溶媒除去装置では、前記ワークに前記被膜を形成する被膜形成手段を有することが好ましい。
これにより、溶媒除去装置において液状の膜形成用材料の被膜を形成することができるので、ワークに被膜を形成した後に、被膜から溶媒を除去する動作（作業）を行う際に、別途、ワークの給除材やアライメントを行う必要がない。これにより、作業工程数の削減が可能であり、スループット（生産能率）の向上が図れる。また、システム全体を小型化することができる。
【００１５】
本発明の溶媒除去方法は、膜材料と溶媒とを含む液状の膜形成用材料で形成された被膜を有するワークを処理位置に設置する工程と、
前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流しつつ、前記被膜から前記溶媒を除去する工程とを有することを特徴とする。
これにより、ワークに設けられた被膜の膜厚を均一にすることができる。
【００１６】
本発明の溶媒除去方法は、本発明の溶媒除去装置を用いて前記被膜から前記溶媒を除去する溶媒除去方法であって、
前記ワークを前記ワーク支持手段に支持させる工程と、
前記ワークの中央部から縁部に向かってガスを流しつつ、前記被膜から前記溶媒を除去する工程とを有することを特徴とする。
これにより、ワークに設けられた被膜の膜厚を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の溶媒除去装置および溶媒除去方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の溶媒除去装置の実施形態を示す側面図、図３は、図１における基台、対向板、排気口の位置関係を示す平面図である。なお以下では、説明の都合上、図１、２中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。
【００１８】
図１に示すように、溶媒除去装置１は、チャンバ（減圧槽）２と、ガス導入手段３と、
被膜形成手段（ディスペンスユニット）４と、基台（ワーク支持手段）２３と、基台２３に対向する対向板２４と、側壁２５と、基台２３を回転駆動する回転駆動手段（変位手段）６と、流れ促進手段９と、制御手段１２とを有している。
以下、これらの各構成要素について順次説明する。
【００１９】
この溶媒除去装置１は、膜材料（例えばフォトレジスト等のレジスト材料）と溶媒とを含む液状の膜形成用材料（吐出液）により、その表面に所定のパターンの被膜が形成された（設けられた）ワークとしての基板Ｗから、不要な溶媒を除去する（被膜を乾燥させる）装置である。
なお、以下では、不要な溶媒の除去が終了した膜材料を「薄膜」という。
【００２０】
溶媒除去装置１が対象とする基板Ｗの素材、形状、寸法は、特に限定されないが、その素材としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板、ガラス基板、金属製基板、樹脂製基板、セラミックス基板等を対象とすることができる。また、基板Ｗは、板状をなしており、平面視で略円形をなしている。
チャンバ２は、基板Ｗを収容し、その内部空間２１を気密的に遮断可能な容器であり、内部空間２１に、基台２３と、対向板２４と、側壁２５と、ガスセンサ（検出手段）２７とが、それぞれ設置されている。
【００２１】
また、チャンバ２には、内部空間２１の温度および湿度を調節（管理）する図示しない空調装置が備えられている。この空調装置により、内部空間２１（チャンバ２内）の雰囲気の条件が管理される。
また、チャンバ２は、図示しない開閉扉（シャッター）を有している。基板Ｗは、この開閉扉により、給材または除材（排材）される。
【００２２】
チャンバ２には、内部空間２１の気体を排気するポンプ（流れ促進手段）Ｐへの排気管９０と、内部空間２１に脱溶媒除去用のガス（処理ガス）である混合ガスを導入するためのガス導入管３１（ガス導入手段３）とがそれぞれ接続されている。
ガス導入手段３は、基板Ｗの中央部に混合ガスを導入するものである。
この混合ガスには、前述した基板Ｗの表面に形成された膜形成用材料に含まれる溶媒（液体）と、共通の溶媒または膜形成用材料に含まれる溶媒に対して、前記共通の溶媒と略同等な作用を及ぼす性質を持った溶媒が含まれている。この溶媒としては、高沸点溶媒を用いるのが好ましい。ここで、高沸点溶媒とは、沸点が１１０〜２８０℃程度のものをいう。
【００２３】
溶媒として、高沸点溶媒を用いることにより、後述するヒータ２３１の加熱により、基板Ｗ上の溶媒が急速に気化してしまうことを抑制・防止することができる。これによって、膜材料の対流を最適なものとすることができるため、基板Ｗに設けられた薄膜の膜厚を、より均一にすることができる。
なお、混合ガスについては後に詳述する。
また、基板Ｗの中央部に導入される混合ガスの流量は、例えば、使用する基板Ｗの寸法や、被膜の種類、混合ガスの種類などの諸条件に応じて適宜設定されるが、１０〜２００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、５０〜３００ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
なお、このガス導入手段３については、後に詳述する。
【００２４】
チャンバ２の上壁２２には、貫通孔が形成されており、ガス導入管３１は、この貫通孔を貫通し、チャンバ２に対して図１中上下方向に移動可能に設置されている。前記貫通孔には、シール部材（パッキン）１３が設置され、このシール部材１３により、チャンバ２の内部と外部とが遮断され、チャンバ２の気密性が保持されている。
基台２３は、基板Ｗを支持するために設けられている。
また、基台２３は円板状をなし、その中心部が、回転駆動手段６の回転軸６１に固定された状態で設置されている。
【００２５】
回転駆動手段６の本体部６２は、チャンバ２の外部に設置されており、回転軸６１は、チャンバ２の底部を貫通した状態になっている。回転軸６１が挿通する貫通孔には、シール部材（パッキン）１４が設置されることにより、チャンバ２の気密性が保たれている。
回転駆動手段６の本体部６２は、図示しないモータ、変速機等を内蔵しており、回転軸６１を介して、基台２３を回転駆動する。回転駆動手段６の作動（停止／運転、回転速度、回転角度等）は、制御手段１２により制御される。
また、基台２３の上面２３２（図１中上側の面）、すなわち、対向板２４との対向面は、水平面（水準面）に対して略平行な平面である。
【００２６】
基台２３の内部には、基板Ｗを所望の温度に加熱するヒータ（加熱手段）２３１が設けられている。
後述する溶媒除去工程（基板Ｗから、不要な溶媒を除去する工程）においては、ヒータ２３１により基板Ｗを加熱することにより、被膜を気化（蒸発）させる。
また、基板Ｗを加熱することにより、被膜の流動性を最適にすることができ、これにより薄膜の厚さを均一にし易くなる。
【００２７】
この場合、基板Ｗの温度が、３０〜１５０℃程度となるように加熱するのが好ましく、３５〜８０℃程度となるように加熱するのがより好ましい。
前記基板温度が前記上限より高いと、被膜の変質や、固化までの時間が短すぎることがある。また、前記下限より低いと、被膜の粘度が下がらないため、その流動性が悪化して製造時間が長くなり、また、完成後の薄膜の厚さにムラが生じる場合がある。
【００２８】
上面２３２には、図示しない複数の開口が形成されている。
この基台２３には、図示しない吸引ポンプが接続されており、その吸引ポンプの作動により、基台２３の上面２３２に基板Ｗを真空吸着し得るようになっている。
図３に示すように、対向板２４は円板状をなし、その下面（図１中下側の面）すなわち、基台２３との対向面が平面である。
【００２９】
対向板２４は、平面視で基板Ｗを覆うような大きさとなっており、前述したように、基台２３に対向するように配置されている。
ここで、対向板２４と、基板Ｗ（基台２３）との間の空間は、ガスが流れる流路７となるものである。この流路７の図１中上下方向の間隙（基台２３と基板Ｗとの距離）は、０．５〜２０ｍｍ程度が好ましく、１〜５ｍｍ程度がより好ましく、例えば２ｍｍ程度である。
【００３０】
この対向板２４は、図３に示すように、中央部に開口２４１を有する。
ガス導入管３１の一端側（図１中下側）は、開口部２４１に着脱可能に挿入（接続）されている。これにより、開口２４１の内腔と、ガス導入管３１の内腔とが連通している。
ガス導入管３１からのガスは、開口２４１を介して基板Ｗの中央部に導入される。
また、対向板２４は、図示しない移動機構により図１中上下方向に移動可能であり、図１に示す第１の位置と図２に示す第２の位置（被膜形成手段４と干渉しない位置）との間で移動する。
【００３１】
側壁２５は円筒状（筒状）をなしている。この側壁２５は、図１に示すように、その外径が、対向板の半径と略等しくなっており、対向板２４の外周部を支持している。
図１に示すように、後述する溶媒除去工程においては、対向板２４は、第１の位置に位置している、すなわち側壁２５上に載置（保持）されている。また、後述する被膜形成工程（ワークを処理位置に設置する工程）においては、ガス導入管３１から離脱した状態で、第２の位置に位置している、すなわち、チャンバ２の上部に退避し、図示されない保持手段により保持されている。
【００３２】
なお、対向板２４を第２の位置に移動させる際には、これに先立って、対向板２４とガス導入管３１との接続を解除する。
図１および図３に示すように、チャンバ２の下壁２９には、チャンバ２内の気体を排出する円環状（環状）の排気口（吸引口）２８が形成されている。
また、側壁２５と基台２３の外周部との間に設けられた空間が、円環状（環状）の流出口２６を構成しており、混合ガスは流出口２６を介して排気口２８へと導かれる。
【００３３】
流れ促進手段９は、排気管９０と、混合ガスを吸引するポンプＰと、排気管９０の途中に設けられた流路開閉手段（バルブ）９１を有している。排気管９０の一端側は、その内部がチャンバ２の排気口２８に接続され（その内部が排気口２８に連通しており）、排気管９０の他端側には、ポンプＰが接続されている。
このポンプＰの作動により、内部空間２１に導入された混合ガス等の気体は、排気口２８および排気管９０を通過してチャンバ２の外部に排出（排気）される。
【００３４】
流路開閉手段９１は、排気管９０の流路の開度を段階的または連続的に調整し得るものであり、チャンバ２の２つの排気口２８から排気される混合ガスの流量を調整することができる。
この流路開閉手段９１は、制御手段１２からの信号に基づいて作動する。
ここで、基台２３と、対向板２４と、側壁２５とで、ガスの流れを規制する規制手段の主要部が構成される。
【００３５】
規制手段は、ガス導入手段３により導入された混合ガスが流路７に沿って、基板Ｗの中央部から縁部に向かって放射状に流れるように混合ガスの流れを規制するものである。
後述するように被膜を乾燥させる際は、ガス導入手段３により混合ガスを導入する。この際、ポンプＰを用いて混合ガスを基板Ｗの端部側から吸引することにより、基板Ｗの中央部と縁部との圧力差が増大し、基板Ｗの中央部から縁部に向かう混合ガスの流れが促進される。
【００３６】
ガスセンサ２７は、混合ガス中の溶媒（溶媒蒸気）の濃度を検出するものである。このガスセンサ２７は、基板Ｗの縁部（端部）付近に設けられており、基板Ｗの近傍の濃度を検出するものである。
このガスセンサ２７は、制御手段１２と電気的に接続されている。
図１および図２に示すように、溶媒除去装置１は、被膜形成工程と溶媒除去工程において、被膜形成手段４と、ガス導入手段３とを交換可能になっている。この交換は、図示されない機構によって、自動的に行われる。
【００３７】
図２に示すように、被膜形成手段４は、後述する被膜形成工程において、基板Ｗに前記被膜を形成するものである。この被膜形成手段４は、図５に示す溶媒除去工程においては、所定位置に退避した状態になっている。
図１に示すように、ガス導入手段３は、ガス導入管３１と、ライン３２ａと、ライン３２ｂと、ミキシングユニット３３と、マスフロー（流量調整手段）３４と、ポンプ３５と、ガスボンベ３６と、マスフロー３７と、材料源（リザーバー）３８とを有している。
【００３８】
図１に示すように、ガス導入管３１は、一端側が、開口２４１に接続され、他端側がミキシングユニット３３に接続されている。
ライン３２ａは、一端側がガスボンベ３６に接続され、他端側がミキシングユニット３３に接続されている。
ライン３２ｂは、一端側が材料源３８に接続され、他端側がミキシングユニット３３に接続されている。
【００３９】
また、ライン３２ａの、ミキシングユニット３３とガスボンベ３６との間（途中）にマスフロー３４およびポンプ３５が設けられ、ライン３２ｂの、ミキシングユニット３３と材料源３８との間（途中）にマスフロー３７が設けられている。
ガスボンベ３６は、その内部にガス（以下「ボンベガス」という）が充填されている。
また、用いるボンベガス（処理ガス）としては、液状材料を構成する材料（膜材料、溶媒等）の種類等、諸条件や、目的等に応じて適宜設定される。
【００４０】
被膜の乾燥のみが目的の場合は、例えば、窒素ガス、湿度の低い空気（ドライエアー）等を、単独または混合して用いることができる。
また、被膜の乾燥および酸化が目的の場合は、例えば、酸素ガス、酸素ガス濃度の高いガス等を用いることができる。
また、被膜の乾燥および還元が目的の場合は、例えば、アンモニアガス、アンモニアガス濃度の高いガス等を用いることができる。
【００４１】
ポンプ３５は、ガスボンベ３６内部のボンベガスをマスフロー３４に供給する供給手段である。なお、ポンプ３５は省略されていてもよい。
マスフロー３４は、ボンベガスの流量を調節する装置であり、この装置は、マスフロー３４に達するボンベガスの圧力等に関わらず、一定量のボンベガスをミキシングユニット３３に対して供給することができる装置である。このマスフロー３４は、制御手段１２に電気的に接続されている。
【００４２】
材料源３８は、その内部に溶媒が貯留されている。この溶媒としては、前述したもの、すなわち、基板Ｗ上に設けられている膜形成用材料の溶媒と同一のものが好ましい。
マスフロー３７は、材料源３８からの溶媒の流量を調整し得る装置であり、この装置は、マスフロー３７に達する溶媒の圧力、量等に関わらず、一定量の溶媒をミキシングユニット３３に対して供給することができる装置である。
【００４３】
このマスフロー３７は、気化器を備えており、材料源３８からの溶媒は、この気化器を介して気化され、蒸気となり（以下、「溶媒蒸気」という）、ミキシングユニット３３に供給される。
このマスフロー３７は、制御手段１２に電気的に接続されている。
これらのマスフロー３４およびマスフロー３７からミキシングユニット３３に供給されたボンベガスおよび溶媒蒸気は、ミキシングユニット３３内で、その濃度分布が、略均一になるように、混合され、混合ガスとなる。
【００４４】
ミキシングユニット３３を出た混合ガスは、ガス導入管３１を介して、基板Ｗの中央部（チャンバ２内）に導入される。
制御手段１２は、マスフロー３４、３７、回転駆動手段６、流路開閉手段９１等の各部の作動を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、溶媒除去装置１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データを記憶（格納）する記憶部とを有している。図示の構成では、制御手段１２は、チャンバ２の外部に設置されている。
【００４５】
制御手段１２とマスフロー３４とで、ボンベガス（ガス）の流量を調整する流量調整手段の主要部が構成されている。
また、制御手段１２とマスフロー３７とで、混合ガス（ガス）に含まれる溶媒の割合を調整する割合調整手段の主要部が構成されている。
次に、溶媒除去装置１を用いた溶媒除去方法（基板Ｗに設けられた被膜から溶媒を除去する方法）を説明する。
【００４６】
まず、流路開閉手段９１を閉じた状態で、前述した開閉扉（シャッター）を開き、そこから図示しない搬送手段により、基台２３上に基板Ｗを載置し、開閉扉を閉じる。
溶媒除去装置１が備える図示しない基板位置決め装置（説明省略）の作動により基台２３上で所定の位置（処理位置）に位置決め（アライメント）されると、前記吸引ポンプの作動により、基板Ｗは、基台２３に吸着され、設置（支持）される。
【００４７】
＜薄膜形成工程＞
次に、基板Ｗの上側に被膜形成手段４が設置され、基板Ｗの上面に液状の膜形成用材料を滴下する。
次に、スピンコート法を用いて、基板Ｗ上に膜形成用材料の被膜を形成する。具体的には、回転駆動手段６の作動により基台２３を回転させて膜形成用材料を基板Ｗ上で所定の膜厚に拡散させ、余分な膜形成用材料を飛散させて被膜を形成する。
次に、チャンバ２から被膜形成手段４が退避（移動）し、代わりにガス導入手段３および対向板２４が、所定位置に設置される。
以上により、基板（ワーク）Ｗを処理位置に設置する工程が終了する。
【００４８】
＜溶媒除去工程＞
まず、ヒータ２３１によって基板Ｗを加熱することにより、基板Ｗ上に形成された被膜が加熱される。
次に、ガス導入管３１から基板Ｗの中央部に混合ガスを導入する。
また、混合ガスの導入と略同時に、流路開閉手段９１を開き、ポンプＰによって、チャンバ２内の雰囲気を基板Ｗの縁部側から吸引する。
【００４９】
ここで、基板Ｗ上の被膜に混合ガスが接触すると、その混合ガスにより、その部分の溶媒が脱離（気化）して被膜の乾燥（被膜からの溶媒の除去）が進行する。
これにより、まず、基板Ｗの中央部の被膜は、混合ガスによって溶媒が脱離して乾燥が進行する。その後、混合ガスは、流路７に沿って、基板Ｗの中央部から縁部に向かって放射状に流れ、基板Ｗ上の被膜の溶媒は、中央部から縁部に向かって、そのガスによって順次除去されていく。
【００５０】
混合ガスが基板Ｗの縁部に近づくにつれて、混合ガスに含まれる溶媒蒸気の濃度が漸増（混合ガスに占める溶媒蒸気の比率が漸増）する。それに伴い、混合ガスによる基板Ｗ上の被膜の溶媒の脱離量が減少する。
その後、混合ガスは、基板Ｗの外周部（縁部）付近へと達する。このとき、気化した溶媒で、混合ガスが飽和状態を保てる最大の流量となるように（混合ガスに含まれる溶媒の濃度が高くなり飽和状態に達するように）混合ガスの流量が制御される。なお、この制御方法（第１の制御方法）については、後に詳述する。
【００５１】
その後、混合ガスは、流出口２６および排気口２８を介して排気管９０へと導かれ、チャンバ２の外部へと排出される。
このようにして基板Ｗ設けられた被膜から溶媒が除去される。
基板Ｗの乾燥が終了すると、混合ガスの導入を停止して、チャンバ２の開閉扉を開き、そこから前述した搬送手段により基板Ｗを除材し、次の基板Ｗを給材する。
図６は、第１の制御方法を示すフローチャートである。
次に、前述した混合ガスの流量の制御方法（第１の制御方法）について図６に示すフローチャートを参照しつつ、説明する。
まず、ガスセンサ２７の検出結果に基づいて、混合ガスが飽和状態か否かを判断する（ステップＳ１０１）。
【００５２】
混合ガスが飽和状態の場合は（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、混合ガスの流量が少ないと判断し、マスフロー３４を制御することにより、ミキシングユニット３３に供給されるボンベガスの流量（ガスボンベ３６からのボンベガスの流量）を増大させる（ステップＳ１０２）。その後、ステップＳ１０４に移行する。
一方、ガスが飽和状態でない場合には（ステップＳ１０２のＮｏ）、混合ガスの流量が多いと判断し、マスフロー３４を制御することにより、ミキシングユニット３３に供給されるボンベガスの流量（ガスボンベ３６からのボンベガスの流量）を減少させる（ステップＳ１０３）。その後、ステップＳ１０４に移行する。
【００５３】
次いで、所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
所定時間経過した場合は（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、被膜の乾燥が終了したとみなし、溶媒除去工程を終了する。
一方、所定時間経過していない場合は（ステップＳ１０４のＮｏ）、ステップＳ１０１に移行し、同様にステップＳ１０１以降を実行する。
【００５４】
図７は、第２の制御方法を示すフローチャートである。
次に、溶媒除去工程における第２制御方法について説明する。
以下、第２制御方法について、前述した第１制御方法（混合ガスの流量の制御方法）との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２制御方法では、混合ガスに含まれる溶媒蒸気（溶媒）の割合（比率）を制御する点が第１制御方法と異なっている。
【００５５】
本制御方法では、混合ガスが、基板Ｗの外周部（縁部）付近へと達したときに、溶媒で混合ガスが飽和していない状態から、気化した溶媒で混合ガスが飽和状態となるように（混合ガスに含まれる溶媒の濃度が高くなり飽和状態に達するように）混合ガスに含まれる溶媒の割合が制御される。
以下、第２制御方法について図７に示すフローチャートを参照しつつ、説明する。
まず、ガスセンサ２７の検出結果に基づいて、混合ガスが、飽和状態となっているか否かを判断する（ステップＳ１１１）。
【００５６】
ガスが飽和状態の場合は（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、混合ガスに含まれる溶媒蒸気の割合が少ないと判断し、マスフロー３７を制御することにより、ミキシングユニット３３に供給される溶媒蒸気の量を増大させて、混合ガスに含まれる溶媒蒸気の割合を増大させる（ステップＳ１１２）。その後、ステップＳ１１４に移行する。
一方、ガスが飽和状態でない場合には（ステップＳ１１１のＮｏ）、混合ガスに含まれる溶媒蒸気の割合が多いと判断し、マスフロー３７を制御することにより、ミキシングユニット３３に供給される溶媒蒸気の量を減少させて、混合ガスに含まれる溶媒蒸気の割合を減少させる（ステップＳ１１３）。その後、ステップＳ１１４に移行する。
【００５７】
次いで、所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ１１４）。
所定時間経過した場合は（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、レジストの乾燥が終了したとみなし、溶媒除去工程を終了する。
一方、所定時間経過していない場合は（ステップＳ１１４のＮｏ）、ステップＳ１１１に移行し、同様にステップＳ１１１以降を実行する。
【００５８】
この第２制御方法によれば、前述した第１制御方法と同様の効果が得られる。
また、これら第１制御方法と第２制御方法との特徴を組み合わせた制御を行ってもよい。
以上説明したように、この溶媒除去方法によれば、縁部における被膜の乾燥速度を中央部より遅い、もしくは略等しくすることができる。
基板Ｗの縁部は、中央部に比べて露出している部分（表面積）が広いため、混合ガスを基板Ｗ上の被膜に吹き付けない場合は、縁部における被膜の乾燥速度が中央部における被膜の乾燥速度に比べて大きくなる。
【００５９】
本実施形態では、前述したように、混合ガスが基板Ｗの縁部に近づくにつれて、混合ガスに含まれる溶媒蒸気の濃度が漸増（混合ガスに占める溶媒蒸気の比率が漸増）する。それに伴い、混合ガスによる基板Ｗ上の被膜の溶媒の脱離量が減少する。すなわち、混合ガスによる縁部の被膜の単位面積あたりの乾燥速度が、混合ガスによる中央部の被膜の単位面積あたりの乾燥速度に比べて小さくなる。
【００６０】
その結果、基板Ｗ上の被膜全体が略均一に（略均一な乾燥速度で）乾燥するため、乾燥時における被膜の濃度勾配が低減し（緩やかになり）、中央部から縁部への溶媒や膜材料の移動などが起こりにくくなる。
これにより、形成された膜の平坦度の高い（形成された膜厚が略均一な）基板Ｗが得られる。
【００６１】
また、混合ガスに溶媒蒸気が含まれるため、基板Ｗの、特に中央部における過乾燥を好適に防止することができる。
また、膜形成用材料の物性等によって、被膜の乾燥速度を変更する必要があるが、制御手段１２による制御により、混合ガスの流量や混合ガスに含まれる溶媒蒸気の割合を変更することにより、被膜の乾燥速度を容易に変更することが可能であり、溶媒除去装置１の仕様（ハードウェア仕様）を変更することなく、最適な乾燥速度を得ることができる。
【００６２】
また、この溶媒除去装置１によれば、ガスセンサ（検出手段）２７を設けることにより、基板Ｗの縁部付近でのガス濃度を検知し、その検出結果に基づいて、導入する混合ガスの流量や混合ガスに含まれる溶媒蒸気の濃度を任意に変更（フィードバック）することで、膜厚の均一性をさらに高める事ができる。また、用いるボンベガスおよび溶媒蒸気の使用量を最適なものとすることができるため、ボンベガスおよび溶媒蒸気の利用効率の向上を図ることができる。
【００６３】
また、溶媒除去装置１において被膜の形成および乾燥を行うことができるので、給除材やアライメントを行う手間が低減され、これにより、スループット（生産能率）の向上を図ることができる。
また、チャンバ２によって内部空間２１の温度および湿度が管理されることにより、温度変化による基板Ｗや装置各部の膨張・収縮が原因となって誤差が生じるのを防止することができる。また、内部空間２１へのチリ、ホコリ等の侵入を防止することができ、基板Ｗを清浄に維持することができる。
【００６４】
また、本発明の溶媒除去装置および溶媒除去方法は、他の要因（例えば、基板Ｗの縁部側の温度が高いとき）により、基板Ｗ上の被膜の乾燥速度が、縁部の方が高いときにも同様に対応することができる。
以上、本発明の溶媒除去装置および溶媒除去方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【００６５】
また、前記実施形態では、被膜を形成する方式として、スピンコート方式を用いたが、これに限らず、例えば、ＤＩＰコート方式、ロールコート方式、スプレーコート方式等を用いてもよい。
また、前記実施形態では、ヒータ（ホットプレート）２３１を用いて、被膜を乾燥させる方法を用いたが、これに限らず、例えば、ＩＲ（赤外線）やマイクロ波を被膜に照射して被膜を乾燥させる方法や、内部空間２１の減圧条件下で被膜を乾燥させる方法等を用いてもよい。また、これらを組み合わせて被膜を乾燥させてもよい。
【００６６】
特に、前述した高沸点溶媒を用いる場合、溶媒除去工程における基板Ｗの加熱は、チャンバ内を減圧とした状態（減圧状態）で行うのが好ましい。これにより、基板の製造時間を短縮することができる。
この場合、減圧の程度、すなわち、チャンバ２内（加熱雰囲気）の圧力は、用いる溶媒に応じて適宜、調整される。これにより、前記効果をより向上させることができる。
【００６７】
また、前記実施形態では、対向板２４の形状は略円板状をなしているが、これに限らず、使用する基板Ｗの形状や、基板Ｗ上に設けられた膜形成用材料の被膜の膜厚などにより、対向板２４の形状を任意に変えることにより、種々のプロセスに適応させることができる。
また、ガス導入手段３は、本実施形態の構成のものに限らず、例えば、チャンバ２内のガス（雰囲気）を吸引し、それを希釈噴出するような構成のものであってもよい。
【００６８】
また、前記実施形態では、脱溶媒除去用のガスは、基板Ｗの表面に形成された被膜を形成する膜形成用材料における溶媒と、共通の溶媒が含まれるガスを用いたが、それに限らず、例えば、ボンベガスのみで構成されているガスを用いてもよい。
また、本発明の溶媒除去装置では、被膜形成手段はなくてもよい。
また、本発明で対象とする基板（ワーク）は、板状の部材に限定されない。
【００６９】
また、本発明の溶媒除去装置および溶媒除去方法の用途は、特に限定されず、レジスト材料の他、例えば、以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）を用いた表示体、半導体などの各種電子デバイスの製造における液相プロセスでの乾燥等が挙げられる。
・有機ＥＬ（electroluminescence）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料。・電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料。・ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料。・電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料。・基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料。各種コーティング材料。・電極を形成するための液状電極材料。・２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料。・金属配線を形成するための液状金属材料。・マイクロレンズを形成するためのレンズ材料。・カラーフィルタのフィルタ材料を含むインク材料。・光拡散体を形成するための光拡散材料。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の溶媒除去装置の実施形態を示す断面側面図である。
【図２】本発明の溶媒除去装置の実施形態を示す断面側面図である。
【図３】図１における基台、対向板、排気口の位置関係を示す平面図である。
【図４】本発明の溶媒除去装置における薄膜形成工程を説明する断面側面図である。
【図５】本発明の溶媒除去装置における溶媒除去工程を説明する断面側面図である。
【図６】第１の制御方法を示すフローチャートである。
【図７】第２の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１……溶媒除去装置  １２……制御手段  １３、１４……シール部材  ２……チャンバ  ２１……内部空間  ２２……上壁  ２３……基台  ２３１……ヒータ  ２３２……上面  ２４……対向板  ２４１……開口  ２５……側壁  ２６……流出口  ２７……ガスセンサ  ２８……排気口  ２９……下壁  ３……ガス導入手段  ３１……ガス導入管  ３２ａ、３２ｂ……ライン  ３３……ミキシングユニット  ３４……マスフロー  ３５……ポンプ  ３６……ガスボンベ  ３７……マスフロー  ３８……材料源  ４……被膜形成手段  ６……回転駆動手段  ６１……回転軸  ６２……本体部  ７……流路  ９……流れ促進手段  ９０……排気管  ９１……流路開閉手段  Ｐ……ポンプ  Ｗ……基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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