(57)【要約】【課題】  薄膜の表面に段差が発生しにくい基板製造方法を提供する。【解決手段】  複数のノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出するノズルユニットを基板に対向させて、基板に対してノズルユニットを相対的に移動させながら、基板に薄膜材料の液滴を着弾させることにより、基板の表面に、形成すべき複数のパターンのエッジに沿う複数のエッジパターンを形成する。基板に対してノズルユニットを相対的に第１の方向に移動させながら、エッジパターンに囲まれたベタ領域に、薄膜材料の液滴を着弾させることにより、ベタ領域に薄膜を形成する。ベタ領域に薄膜を形成する工程において、基板に対してノズルユニットを相対的に一方向に移動させる期間で形成される薄膜の縁が、ベタ領域の内部を通過しない条件で薄膜を形成する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出するノズルユニットを基板に対向させて、前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に移動させながら、前記基板の表面に形成すべき複数のパターンのエッジに囲まれたベタ領域に、薄膜材料の液滴を着弾させることにより、薄膜を形成する方法であって、
前記薄膜のうち、前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に一方向に移動させる期間で形成される部分の縁が、前記ベタ領域の内部に配置されない条件で前記薄膜を形成する基板製造方法。
【請求項２】
前記薄膜を形成する前に、さらに、
前記ノズルユニットを前記基板に対向させて、前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に移動させながら、前記複数のパターンのエッジに沿う複数のエッジパターンを形成する工程を含む請求項１に記載の基板製造方法。
【請求項３】
前記複数のノズル孔が、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列されており、前記第２の方向に関して両端に位置する端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡が、いずれの前記ベタ領域の内部をも通過しない条件で、少なくとも一部の前記ベタ領域に前記薄膜を形成する請求項１または２に記載の基板製造方法。
【請求項４】
前記基板は、複数のプリント配線板が多面取りされた多面取りパネルであり、前記端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡が、前記プリント配線板の内部を通過しない条件で、少なくとも一部の前記ベタ領域に前記薄膜を形成する請求項３に記載の基板製造方法。
【請求項５】
前記複数のノズル孔が、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列されており、前記第２の方向に関して両端に位置する端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡が、いずれかの前記ベタ領域の内部を通過する場合、前記軌跡が内部を通過する前記ベタ領域には、薄膜材料を着弾させない条件で前記薄膜を形成する請求項１または２に記載の基板製造方法。
【請求項６】
前記薄膜を形成する工程は、前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に移動させている期間に、前記基板に着弾した薄膜材料に硬化用の光を照射することにより、前記薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させる工程を含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板製造方法。
【請求項７】
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構、
前記基板に形成すべき薄膜の平面形状を定義する画像データを記憶しており、前記画像データに基づいて、前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御する制御す値と
を有し、
前記画像データは、複数のプリント配線板が多面取りされている多面取りパネルに形成される薄膜の平面形状を定義しており、前記第１の方向と直交する第２の方向に関して、前記複数のノズル孔が配列している領域の寸法が、前記複数のプリント配線板のいずれの寸法よりも長い基板製造装置。
【請求項８】
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構と
前記ノズルユニット及び前記移動機構を制御するとともに、薄膜材料を着弾させるべき複数の塗布領域を定義する画像データを記憶する記憶部を含む制御装置と
を有し、
前記複数のノズル孔が、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列されており、
前記制御装置は、
前記ステージに対して前記ノズルユニットを前記第１の方向に移動させながら、前記画像データに基づいて、前記ノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出させることにより、薄膜を形成するように前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御するときに、前記第２の方向に関して両端に位置する端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡が、前記複数の塗布領域のうち一部の塗布領域の内部を通過する場合、前記軌跡が内部を通過する前記塗布領域には、前記薄膜材料の液滴を着弾させず、前記軌跡が内部を通過しない前記塗布領域に、前記薄膜材料の液滴を着弾させるように、前記ノズル孔を制御する基板製造装置。
【請求項９】
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記保持面に開口し、前記保持面に載せられた基板を吸引する複数の吸引孔と、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構と
を有し、
前記ノズル孔は、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列されており、
前記ノズル孔が配列する領域の前記第２の方向に関する寸法が、前記複数の吸引孔が分布している領域の前記第２の方向に関する寸法より長い基板製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に液状の薄膜材料を塗布した後、薄膜材料を硬化させることにより、所定形状の薄膜を形成する基板製造方法及び基板製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルヘッドから薄膜パターン形成用の材料を含んだ液滴を吐出して、基板の表面に薄膜パターンを形成する技術が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような薄膜形成技術において、例えば、基板にはプリント基板が用いられ、薄膜材料にはソルダーレジストが用いられる。プリント基板は、基材及び配線を含み、所定の位置に電子部品等がはんだ付けされる。ソルダーレジストは、電子部品等をはんだ付けする導体部分を露出させ、はんだ付けが不要な部分を覆う。全面にソルダーレジストを塗布した後、フォトリソグラフィ技術を用いて開口を形成する方法に比べて、製造コストの低減を図ることが可能である。
【０００４】
薄膜パターンの縁に沿う周縁帯を形成した後、周縁帯に囲まれた内部領域に液状の薄膜材料を充填することにより薄膜を形成する方法が知られている（例えば特許文献２）。この方法では、周縁帯を形成する前に、基板表面に撥液化処理を行う。周縁帯を形成した後、内部領域に薄膜材料を充填する前に、基板表面に親液化処理を施す。内部領域への薄膜材料の充填が完了した後、薄膜材料を乾燥または硬化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０４１０４号公報
【特許文献２】特開２００６−２１２４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ノズルヘッドから基板に向けて薄膜材料の液滴を吐出する方法では、ノズルヘッド及び基板の一方を他方に対して移動させながら、ノズルヘッドから薄膜材料の液滴を吐出する。ノズルヘッドまたは基板を移動させながら、薄膜材料の液滴を吐出する処理を「走査」ということとする。ノズルヘッドの寸法が基板の寸法に比べて小さい場合には、基板の全域に薄膜を形成するために、複数回の走査が行われる。ある走査で形成された薄膜と、次の走査で形成された薄膜とが滑らかに繋がらず、両者の境界に沿って、薄膜の表面に段差が形成される場合がある。
【０００７】
内部領域への薄膜材料の充填が完了した後に、乾燥または硬化を行う方法では、乾燥または硬化のための時間を確保しなければならない。乾燥または硬化の途中段階では、内部領域に充填されている薄膜材料が液状であるため、基板の取り扱いに不便である。
【０００８】
本発明の目的は、薄膜の表面に段差が発生しにくい基板製造方法及び基板製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によると、
複数のノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出するノズルユニットを基板に対向させて、前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に移動させながら、前記基板の表面に形成す
べき複数のパターンのエッジに囲まれたベタ領域に、薄膜材料の液滴を着弾させることにより、薄膜を形成する方法であって、
前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に一方向に移動させる期間で形成される部分の縁が、前記ベタ領域の内部を通過しない条件で前記薄膜を形成する基板製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の他の観点によると、
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構、
前記基板に形成すべき薄膜の平面形状を定義する画像データを記憶しており、前記画像データに基づいて、前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御する制御す値と
を有し、
前記画像データは、複数のプリント配線板が多面取りされている多面取りパネルに形成される薄膜の平面形状を定義しており、前記第１の方向と直交する第２の方向に関して、前記複数のノズル孔が配列している領域の寸法が、前記複数のプリント配線板のいずれの寸法よりも長い基板製造装置が提供される。
【００１１】
本発明のさらに他の観点によると、
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構と
前記ノズルユニット及び前記移動機構を制御するとともに、薄膜材料を着弾させるべき複数の塗布領域を定義する画像データを記憶する記憶部を含む制御装置と
を有し、
前記複数のノズル孔が、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列されており、
前記制御装置は、
前記ステージに対して前記ノズルユニットを前記第１の方向に移動させながら、前記画像データに基づいて、前記ノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出させることにより、薄膜を形成するように前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御するときに、前記第２の方向に関して両端に位置する端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡が、前記複数の塗布領域のうち一部の塗布領域の内部を通過する場合、前記軌跡が内部を通過する前記塗布領域には、前記薄膜材料の液滴を着弾させず、前記軌跡が内部を通過しない前記塗布領域に、前記薄膜材料の液滴を着弾させるように、前記ノズル孔を制御する基板製造装置が提供される。
【００１２】
本発明のさらに他の観点によると、
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記保持面に開口し、前記保持面に載せられた基板を吸引する複数の吸引孔と、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構と
を有し、
前記ノズル孔は、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列されており、
前記ノズル孔が配列する領域の前記第２の方向に関する寸法が、前記複数の吸引孔が分
布している領域の前記第２の方向に関する寸法より長い基板製造装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
基板に対してノズルユニットを相対的に一方向に移動させる期間で形成される薄膜の縁が、ベタ領域の内部を通過しないため、薄膜の表面に段差が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例１による基板製造装置の概略図である。
【図２】図２Ａは、ノズルユニットを構成するノズルモジュールの斜視図であり、図２Ｂは、ノズルヘッド及び硬化用光源の底面図である。
【図３】図３は、薄膜パターンが形成された基板、及びノズルユニットの平面図である。
【図４】図４Ａは、実施例１の１回目の走査の前後における基板、及びノズルユニットの平面図であり、図４Ｂは、図４Ａの一点鎖線４Ｂ−４Ｂにおける断面図であり、図４Ｃは、エッジパターンの断面図である。
【図５】図５Ａは、実施例１の２回目の走査の前後における基板、及びノズルユニットの平面図であり、図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図である。
【図６】図６は、比較例による方法で形成されたベタ領域内の薄膜の断面図である。
【図７】図７は、実施例２による基板製造装置のステージ及びノズルユニットの平面図である。
【図８】図８Ａは、実施例３による方法で形成する薄膜パターンの平面図であり、図８Ｂは、比較例による基板製造方法の１回目及び２回目の走査で薄膜が形成される領域を示す平面図である。
【図９】図９Ａは、実施例３による基板製造方法の１回目の走査で形成される薄膜の平面図であり、図９Ｂは、実施例３による基板製造方法の１回目及び２回目の走査で形成される薄膜の平面図である。
【図１０】図１０Ａは、実施例４の１回目の走査の前後における基板、及びノズルユニットの平面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂにおける断面図である。
【図１１】図１１Ａは、比較例による基板製造方法の１回目の走査により形成される薄膜の断面図であり、図１１Ｂは、２回目の走査終了時点における薄膜の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施例１］
図１に、実施例１による基板製造装置の概略図を示す。定盤２０の上に、移動機構２１によりステージ２２が支持されている。ステージ２２の上面（保持面）に、プリント配線板等の基板５０が保持される。ステージ２２の保持面に平行な方向をｘ方向及びｙ方向とし、保持面の法線方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。移動機構２１は、ステージ２２をｘ方向及びｙ方向に移動させる。
【００１６】
定盤２０の上方に、ノズルユニット２３及び撮像装置３０が支持されている。ノズルユニット２３及び撮像装置３０は、ステージ２２に保持された基板５０に対向する。撮像装置３０は、基板５０の表面に形成されている配線パターン、アライメントマーク、基板５０に形成された薄膜パターン等を撮像する。撮像されて得られた画像データが、制御装置４０に入力される。ノズルユニット２３は、複数のノズル孔から基板５０に向けて、光硬化性（例えば紫外線硬化性）の薄膜材料の液滴（例えばソルダーレジスト等の液滴）を吐出する。吐出された薄膜材料が、基板５０の表面に付着する。
【００１７】
ノズルユニット２３を定盤２０に固定して、ステージ２２を移動させる代わりに、ステージ２２及び定盤２０に対してノズルユニット２３を移動させてもよい。
【００１８】
制御装置４０が、移動機構２１、ノズルユニット２３、及び撮像装置３０を制御する。制御装置４０は、基板５０に形成すべき薄膜パターンの形状を定義するラスタフォーマットの画像データ４６またはその圧縮データ等を記憶する記憶部４５を含む。オペレータが、入力装置４１を通して制御装置４０に、種々の指令（コマンド）や、制御に必要な数値データを入力する。制御装置４０は、出力装置４２からオペレータに対して各種情報を出力する。
【００１９】
図２Ａに、ノズルユニット２３を構成するノズルモジュール２７の斜視図を示す。実施例１では、ノズルユニット２３が１つのノズルモジュール２７で構成される。ノズルホルダ２６に、複数、例えば４個のノズルヘッド２４が取り付けられている。ノズルヘッド２４の各々に、複数のノズル孔２４ａが形成されている。ノズル孔２４ａはｘ方向に配列し、４個のノズルヘッド２４は、ｙ方向に並んでノズルホルダ２６に固定されている。
【００２０】
ノズルヘッド２４の間、両端のノズルヘッド２４よりも外側に、それぞれ硬化用光源２５が配置されている。硬化用光源２５は、基板５０（図１）に、薄膜材料を硬化させる光、例えば紫外線を照射する。
【００２１】
図２Ｂに、ノズルヘッド２４及び硬化用光源２５の底面図を示す。ノズルヘッド２４の各々の底面（基板５０に対向する表面）に、２列のノズル列２４ｂが配置されている。ノズル列２４ｂの各々は、ｘ方向にピッチ（周期）８Ｐｎで並ぶ複数のノズル孔２４ａで構成される。一方のノズル列２４ｂは、他方のノズル列２４ｂに対して、ｙ方向にずれており、さらに、ｘ方向にピッチ４Ｐｎだけずれている。すなわち、１つのノズルヘッド２４に着目すると、ノズル孔２４ａは、ｘ方向に関してピッチ４Ｐｎで等間隔に分布することになる。ピッチ４Ｐｎは、例えば３００ｄｐｉの解像度に相当する。
【００２２】
４個のノズルヘッド２４は、ｙ方向に配列し、かつ相互にｘ方向にずらされてノズルホルダ２６（図２Ａ）に取り付けられている。図２Ｂにおいて、最も左側のノズルヘッド２４を基準にすると、２、３、４番目のノズルヘッド２４は、それぞれｘ軸の負の方向に２Ｐｎ、Ｐｎ、及び３Ｐｎだけずらされている。このため、４個のノズルヘッド２４に着目すると（ノズルヘッド全体として）、ノズル孔２４ａは、ｘ方向にピッチＰｎ（１２００ｄｐｉに相当するピッチ）で等間隔に配列することになる。
【００２３】
ノズルヘッド２４の間、及びｙ方向に関して最も外側のノズルヘッド２４よりもさらに外側に、それぞれ硬化用光源２５が配置されている。１つのノズルヘッド２４に着目すると、その両側に硬化用光源２５が配置されている。
【００２４】
基板５０（図１）をｙ方向に移動させながら、形成すべき薄膜パターンの画像データ４６（図１）に基づいて、ノズルユニット２３の各ノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴を吐出させることにより、ｘ方向に関して１２００ｄｐｉの解像度で薄膜パターンを形成することができる。基板５０をｙ方向に移動させながら、ノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴を吐出させて、基板５０に薄膜材料を塗布する動作を、「走査」ということとする。１回の走査を行った後、ｘ方向にＰｎ／２だけずらして次の走査を行うことにより、ｘ方向の解像度を２倍の２４００ｄｐｉまで高めることができる。２回の走査は、１回目の走査と２回目の走査との方向を反転させた往復走査により実現することができる。ｙ方向の解像度は、基板５０の移動速度と、ノズル孔２４ａからの液滴の吐出周期で決定される。
【００２５】
図３に、薄膜パターン５５を形成すべき基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。基板５０の表面に、薄膜パターン５５が形成される。図３において、薄膜材料が付着している領域にハッチングが付されている。基板５０は、その面内に複数のプリント配
線板５１が配置された多面取り基板である。一例として、基板５０の面内に、プリント配線板５１が４行２列の行列状に配置されている。プリント配線板５１に対応して、薄膜パターン５５が定義されている。薄膜パターン５５は、例えばソルダーレジストで形成される。
【００２６】
１回の走査により、薄膜材料を塗布することができる領域を、単位走査領域５６という。単位走査領域５６のｘ方向の寸法（幅）をＷｕで表す。単位走査領域５６の幅Ｗｕは、４個のノズルヘッド２４に形成されているノズル孔２４ａ（図２Ｂ）が分布する領域の、ｘ方向の寸法と等しい。すなわち、幅Ｗｕは、ノズルユニット２３に形成されている複数のノズル孔２４ａ（図２Ａ、図２Ｂ）のうちｘ方向の最も負の側に配置された端部ノズル孔２４ｅと、最も正の側に配置された端部ノズル孔２４ｅとの、ｘ方向の間隔と等しい。一例として、単位走査領域５６の幅Ｗｕは、基板５０のｘ方向の寸法の約１／２である。幅Ｗｕは、１つのプリント配線板５１に対応する薄膜パターン５５のｘ方向の寸法Ｗｐよりも大きいか、または等しい。
【００２７】
図４Ａ〜図５Ｂを参照して、実施例１による基板製造方法について説明する。図４Ａ及び図５Ａでは、図３に示した基板５０の１枚のプリント配線板５１に対応する領域のみを示している。また、説明の都合上、薄膜パターン５５（図３）内に２つの正方形と４つの円形の開口部が配置された例を示しているが、実際には、より微細な多数の開口部が配置される。
【００２８】
図４Ａに、１回目の走査の前後における基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。図４Ｂに、図４Ａの一点鎖線４Ｂ−４Ｂにおける断面図を示す。
【００２９】
図４Ａに示すように、１回目の走査では、基板５０をｙ軸の負の方向に移動させながら、ノズルヘッド２４から薄膜材料の液滴を吐出させる。このとき、薄膜パターン５５の最外周の縁、及び開口部の縁に、薄膜材料を塗布する。１回目の走査中は、４個のノズルヘッド２４の各々に対して、ｙ軸の負の側（基板５０の移動方向の前方の側）に位置する硬化用光源２５を点灯させておく。図４Ａにおいて、点灯状態の硬化用光源２５を太い実線で表し、消灯状態の硬化用光源２５を細い実線で表している。薄膜材料の液滴が基板５０（図３）に着弾した直後に、薄膜材料の表層部が硬化する。
【００３０】
硬化用光源２５から放射される光の基板表面における光エネルギ密度は、薄膜材料の内部まで硬化させるために必要な光エネルギ密度よりも低い。このため、薄膜材料の内部は未硬化の状態である。薄膜材料の表層部のみが硬化する反応を「仮硬化」ということとする。単位走査領域５６の幅Ｗｕ（図３）が、１枚のプリント配線板５１内に形成される薄膜パターン５５のｘ方向の寸法Ｗｐ（図３）より大きいか、または等しいため、１回目の走査により、１つのプリント配線板５１に対応する薄膜パターン５５（図３）の最外周の縁、及び開口部の縁に、仮硬化した薄膜材料からなる線状のエッジパターン６０が形成される。エッジパターン６０の幅は、例えばラスタフォーマットの画像データ４６（図１）のピクセルピッチの３〜５倍に相当する。すなわち、エッジパターン６０の幅方向に、３〜５個のピクセルが含まれる。
【００３１】
図４Ｃに、エッジパターン６０の断面図を示す。エッジパターン６０は、複数の薄膜材料の粒６０ａで構成される。エッジパターン６０の形成時には、１つのノズルヘッド２４（図４Ａ）から吐出された薄膜材料は、そのノズルヘッド２４に対してｙ軸の負の側に隣接して配置された硬化用光源２５からの光照射によって仮硬化される。１つのノズルヘッド２４に着目すると、ノズル孔２４ａのｘ方向のピッチ４Ｐ（図２Ｂ）が、例えば３００ｄｐｉに対応する。薄膜材料の複数の液滴が、ピッチ４Ｐで等間隔に並ぶ位置に着弾する。着弾後、液滴は面内方向に広がるが、相互に隣り合う液滴同士が連続する前に、液滴が
仮硬化される。
【００３２】
４個のノズルヘッド２４のノズル孔２４ａ（図２Ｂ）から液滴が吐出されると、ｘ方向にピッチＰｎ（１２００ｄｐｉ相当）で並ぶ点に、それぞれ液滴が着弾する。ピッチＰｎで隣り合う２つの液滴は、面内方向に関して部分的に重なる。仮硬化した液滴の上に、次の液滴が着弾するため、相互に重なった２つの液滴は、相互に混ざり合わない。このため、４個のノズルヘッド２４を動作させて形成されたエッジパターン６０は、積み重なった複数の薄膜材料の粒６０ａで構成される。
【００３３】
基板５０に薄膜材料が着弾した直後に、薄膜材料を仮硬化させることにより、液状の薄膜材料の面内方向への広がりによるエッジパターン６０の解像度の低下を防止することができる。十分な解像度でエッジパターン６０を形成するために、薄膜材料が基板５０に着弾した後、０．２秒以内に硬化用の光を照射することが好ましい。
【００３４】
図５Ａに、２回目の走査の前後における基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。図５Ｂに、図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図を示す。１回目の走査の終了後、基板５０をｙ軸の負の方向に移動させることにより、２回目の走査を行う。２回目の走査では、薄膜を形成すべき領域、すなわちエッジパターン６０で囲まれた領域６７（以下「ベタ領域」という。）に、薄膜材料を塗布する。１回目の走査で形成されたエッジパターン６０を縁とする薄膜６２が形成される。
【００３５】
２回目の走査では、図５Ａに示すように、ｙ軸の最も正の側（基板５０の移動方向の最も前方の側）の硬化用光源２５のみを点灯させ、その他の硬化用光源２５は消灯状態にしておく。
【００３６】
次に、２回目の走査の手順について、詳しく説明する。ベタ領域６７内には、複数のピクセルが含まれる。ベタ領域６７内のピクセルに、図５Ａに示したｙ軸の最も正の側のノズルヘッド２４から吐出された液滴が着弾した後、硬化用の光に照射されることなく、２番目、３番目、４番目のノズルヘッド２４から吐出された液滴が順番に着弾する。このため、液滴が仮硬化される前に、ベタ領域６７内の複数の液滴が液体状態のままで相互に連続する。複数の液滴が液体状態のままで相互に連続した後、ｙ軸の最も正の側の硬化用光源２５から、薄膜材料に硬化用の光が照射される。このため、ベタ領域６７内の薄膜６２の表面がほぼ平坦になる。エッジパターン６０が薄膜材料を堰き止めるため、薄膜材料が開口内に侵入することはなく、最外周より外まで流出することもない。
【００３７】
１回目の走査（図４Ａ）及び２回目の走査（図５Ａ）は、４個のノズルヘッド２４に設けられているノズル孔２４ａ（図２Ａ、図２Ｂ）のうち、ｘ方向に関して両端に位置するノズル孔（以下、「端部ノズル孔」という。）から吐出される薄膜材料の液滴の着弾地点の軌跡６６がベタ領域６７の内部を通過しない条件で行われる。
【００３８】
図６に、比較例による方法で形成されたベタ領域６７内の薄膜の断面図を示す。比較例による方法では、単位走査領域５６の幅Ｗｕ（図３）が、１つのプリント配線板５１に対応する薄膜パターン５５のｘ方向の寸法Ｗｐ（図３）より狭い。このため、１つのベタ領域６７の全域に薄膜材料を塗布するために、複数回の走査を行わなければならない。複数回の走査が行われるため、ある走査で薄膜材料が塗布される領域と、他の走査で薄膜材料が塗布される領域との境界６３が、ベタ領域６７内を通過する。
【００３９】
例えば、図６において、境界６３よりも右側の領域に対して１回目の走査を行った後、左側の領域に対して２回目の走査を行う。１回目の走査で薄膜６２が形成され、２回目の走査で薄膜６４が形成される。薄膜６２、６４の表層部に、それぞれ硬化した層６２Ｆ、
６４Ｆが形成される。
【００４０】
１回目の走査を行うと、境界６３の近傍に着弾した薄膜材料が仮硬化されるまでに面内方向に広がる。このため、境界６３に対応する部分の薄膜６２の上面が傾斜し、斜面６２Ｓが形成される。斜面６２Ｓの先端は、境界６３を越えて、２回目の走査で薄膜材料が塗布される領域内に侵入する。２回目の走査のときに、斜面６２Ｓの上にも薄膜材料の液滴が着弾する。通常、基板５０の表面には親液化の処理が施されているため、薄膜６２の表面に比べて、基板５０の表面の方が、親液性が高い。このため、斜面６２Ｓの上に着弾した薄膜材料が、２回目の走査で薄膜材料の塗布対象となった領域の方に引き寄せられる。その後、薄膜６４の表層部が硬化されると、境界６３の位置に溝６５が発生する。
【００４１】
実施例１では、端部ノズル孔２４ｅ（図３）から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡６６がベタ領域６７の内部を通過しない。すなわち、ベタ領域６７内に、比較例による方法で薄膜を形成する場合の境界６３（図６）に相当する境界が存在しない。このため、溝６５の発生を防止することができる。
【００４２】
１回の走査で、２本の軌跡６６の位置が確定される。この２本の軌跡６６の間隔は、単位走査領域５６の幅Ｗｕ（図３）と等しい。基板５０の表面に配置されているプリント配線板５１に対応する薄膜パターン５５のいずれにおいても、ｘ方向の寸法Ｗｐが幅Ｗｕ以下であれば、いずれの薄膜パターン５５においても、溝６５の発生を防止することができる。
【００４３】
さらに、実施例１では、２回目の走査期間中に、薄膜材料は基板５０（図５Ａ、図５Ｂ）に付着させながら、仮硬化が行われる。このため、基板５０にＨ着した薄膜材料を液状の状態で放置する方法に比べて、基板５０の取り扱いが容易である。
【００４４】
［実施例２］
図７に、実施例２による基板製造装置のステージ２２及びノズルユニット２３の平面図を示す。ステージ２２の保持面２８に、複数の吸引孔２９が形成されている。吸引装置４８、例えば真空ポンプが、吸引孔２９内を排気することにより、保持面２８に保持された基板５０（図１）が保持面２８に吸着される。
【００４５】
実施例２のノズルユニット２３は、４個のノズルモジュール２７（図２Ａ）で構成される。ノズルモジュール２７の各々は、ノズル孔２４ａ（図２Ａ、図２Ｂ）がｘ方向に配列する姿勢で配置される。さらに、４個のノズルモジュール２７がｘ方向に配列している。ノズルユニット２３に含まれるノズル孔２４ａは、全体として、ｘ方向に等間隔で配列される。１つのノズルモジュール２７に対応する単位走査領域５６（図３）の幅がＷｕであるとき、ノズルユニット２３に対応する単位走査領域５６の幅は、幅Ｗｕの４倍になる。
【００４６】
ノズルユニット２３に対応する単位走査領域５６の幅４Ｗｕが、吸引孔２９が分布している領域５７のｘ方向に関する寸法Ｗｒより広い。吸引孔２９が行列状に分布している場合、領域５７の平面形状は、最外周に位置する吸引孔２９を順番に接続する外周線を持つ正方形または長方形となる。吸引孔２９が分布している領域５７のｘ方向に関する寸法は、「ｘ方向の最も負の側に位置する吸引孔２９と、最も正の側に位置する吸引孔２９とのｘ方向の間隔」と言い換えることができる。
【００４７】
実施例２による基板製造装置は、吸引孔２９が分布する領域５７内に配置される基板５０の全域に、１回の走査で薄膜パターンを形成することができる。このため、溝６５（図６）の発生を防止することができる。
【００４８】
［実施例３］
図８Ａ〜図９Ｂを参照して、実施例３による基板製造方法について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００４９】
図８Ａに、実施例３による方法で形成する薄膜パターン５５の平面図の一例を示す。図８Ａにおいて、薄膜材料が塗布される領域にハッチングが付されている。薄膜パターン５５は、例えば、相互に連続しない３個の塗布領域５５ａ、５５ｂ、５５ｃを含む。
【００５０】
図８Ｂに、比較例による基板製造方法の１回目及び２回目の走査で薄膜が形成される領域を示す。なお、各塗布領域５５ａ、５５ｂ、５５ｃの外周線に対応するエッジパターン６０（図４Ａ）は、既に形成されているものとする。塗布領域５５ｂの内部を、２つの単位走査領域５６の境界６３が通過する。１回目の走査で、境界６３の一方の側に薄膜６２が形成され、２回目の走査で、境界６３の他方の側に薄膜６４が形成される。このため、塗布領域５５ｂに形成された薄膜の表面に、境界６３に沿う溝６５（図６）が発生してしまう。
【００５１】
図９Ａに、実施例３による基板製造方法の１回目の走査で形成される薄膜６２の平面図を示す。１回目の走査のときに、端部ノズル孔２４ｅ（図３）から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡６６ａが、１つの塗布領域５５ｂの内部を通過する。基板５０（図３）とノズルユニット２３（図３）とが、このような位置関係にある場合、制御装置４０（図１）は、塗布領域５５ｂには薄膜材料の液滴を着弾させず、軌跡６６ａが内部を通過しない塗布領域５５ｃには薄膜材料の液滴を着弾させるように、ノズルユニット２３（図１）を制御する。
【００５２】
図９Ｂに示すように、２回目の走査を行う前に、端部ノズル孔２４ｅ（図３）から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡６６ｂが、塗布領域５５ｂと塗布領域５５ｃとの間を通過するように、基板５０（図１）をｘ方向に移動させる。この状態で２回目の走査を行う。２回目の走査では、塗布領域５５ａ及び５５ｂに、薄膜材料の液滴を着弾させる。
【００５３】
実施例３では、１回の走査で形成される薄膜の縁が、塗布領域５５ａ〜５５ｃの内部に配置されない。すなわち、塗布領域５５ａ〜５５ｃのうち１つの塗布領域に着目すると、１回の走査で全域に薄膜が形成される。このため、溝６５（図６）の発生を防止することができる。
【００５４】
［実施例４］
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、実施例４による基板製造方法について説明する。実施例１〜実施例３では、薄膜パターン５５（図３）の最外周の縁、及び開口部の縁に、仮硬化した薄膜材料からなる線状のエッジパターン６０（図４Ａ）を形成し、その後、ベタ領域６７に薄膜６２（図５Ａ）を形成した。実施例４では、エッジパターン６０を形成することなく、ベタ領域６７に薄膜６２を形成する。その他の構成は、実施例１による基板製造方法と同一である。
【００５５】
図１０Ａに、１回目の走査の前後における基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。図１０Ｂに、図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂにおける断面図を示す。基板５０をｙ軸の正の方向に移動させることにより、１回目の走査を行う。１回目の走査では、薄膜を形成すべき領域（ベタ領域６７）に薄膜材料を塗布する。これにより、薄膜６２が形成される。
【００５６】
このとき、図１０Ａに示すように、ノズルヘッド２４の各々のｙ軸の正の側（基板５０の移動方向の前方の側）の硬化用光源２５を点灯させておく。従って、薄膜６２は、図４
Ｃに示したエッジパターン６０と同様に、薄膜材料の複数の粒で構成される。
【００５７】
図１１Ａに、比較例による方法の１回目の走査で形成されたベタ領域６７内の薄膜の断面図を示す。比較例による方法では、端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡６６（図１０Ａ）が、ベタ領域６７（図１０Ａ）の内部を通過する。図１０Ａにおいて、境界６３よりも右側の領域に、１回目の走査で薄膜６２が形成される。薄膜６２は、薄膜材料の複数の粒６２ａで構成される。図６に示した比較例と同様に、境界６３の位置に斜面６２Ｓが形成される。
【００５８】
図１１Ｂに、比較例による方法の２回目の走査終了時点における薄膜の断面図を示す。境界６３より左側の領域に、２回目の走査で薄膜６４が形成される。薄膜６４は、薄膜材料の複数の粒６４ａで構成される。基板５０の表面には親液化の処理が施されているため、薄膜６２の表面に比べて、基板５０の表面の方が、親液性が高い。このため、斜面６２Ｓの上に着弾した薄膜材料が、２回目の走査で薄膜材料の塗布対象となった領域の方に引き寄せられる。薄膜６４の表層部が硬化されると、境界６３の位置に溝６５が発生する。
【００５９】
実施例４では、端部ノズル孔２４ｅ（図３）から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡６６がベタ領域６７の内部を通過しない。このため、溝６５の発生を防止することができる。
【００６０】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００６１】
２０  定盤
２１  移動機構
２２  ステージ
２３  ノズルユニット
２４  ノズルヘッド
２４ａ  ノズル孔
２４ｂ  ノズル列
２４ｅ  端部ノズル孔
２５  硬化用光源
２６  ノズルホルダ
２７  ノズルモジュール
２８  保持面
２９  吸引孔
３０  撮像装置
４０  制御装置
４１  入力装置
４２  出力装置
４５  記憶部
４６  画像データ
４８  吸引装置
５０  基板
５１  プリント配線板
５５  薄膜パターン
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ  塗布領域
５６  単位走査領域
５７  吸引孔が分布する領域
６０  エッジパターン
６０ａ  薄膜材料の粒
６２  薄膜
６２ａ  薄膜材料の粒
６２Ｆ  硬化した層
６３  境界
６４  薄膜
６４ａ  薄膜材料の粒
６４Ｆ  硬化した層
６５  溝
６６  端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡
６６ａ  １回目の操作のときに端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡
６６ｂ  ２回目の操作のときに端部ノズル孔から吐出される薄膜材料の着弾地点の軌跡
６７  ベタ領域
【図１】
2014104385.tif 000003
【図２】
2014104385.tif 000004
【図３】
2014104385.tif 000005
【図４】
2014104385.tif 000006
【図５】
2014104385.tif 000007
【図６】
2014104385.tif 000008
【図７】
2014104385.tif 000009
【図８】
2014104385.tif 000010
【図９】
2014104385.tif 000011
【図１０】
2014104385.tif 000012
【図１１】
2014104385.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月31日(2013.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
複数のノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出するノズルユニットを基板に対向させて、前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に移動させながら、前記基板の表面に形成すべき複数のパターンのエッジに囲まれたベタ領域に、薄膜材料の液滴を着弾させることにより、薄膜を形成する方法であって、
前記薄膜のうち、前記基板に対して前記ノズルユニットを相対的に第１の方向に移動させる期間で形成される部分の縁が、前記ベタ領域の内部に配置されない条件で前記薄膜を形成する基板製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月12日(2013.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の他の観点によると、
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構、
前記基板に形成すべき薄膜の平面形状を定義する画像データを記憶しており、前記画像データに基づいて、前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御する制御装置と
を有し、
前記画像データは、複数のプリント配線板が多面取りされている多面取りパネルに形成される薄膜の平面形状を定義しており、前記第１の方向と直交する第２の方向に関して、前記複数のノズル孔が配列している領域の寸法が、前記複数のプリント配線板のいずれの寸法よりも長い基板製造装置が提供される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図４Ｃに、エッジパターン６０の断面図を示す。エッジパターン６０は、複数の薄膜材料の粒６０ａで構成される。エッジパターン６０の形成時には、１つのノズルヘッド２４（図４Ａ）から吐出された薄膜材料は、そのノズルヘッド２４に対してｙ軸の負の側に隣接して配置された硬化用光源２５からの光照射によって仮硬化される。１つのノズルヘッド２４に着目すると、ノズル孔２４ａのｘ方向のピッチ４Ｐｎ（図２Ｂ）が、例えば３００ｄｐｉに対応する。薄膜材料の複数の液滴が、ピッチ４Ｐｎで等間隔に並ぶ位置に着弾する。着弾後、液滴は面内方向に広がるが、相互に隣り合う液滴同士が連続する前に、液滴が仮硬化される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
さらに、実施例１では、２回目の走査期間中に、薄膜材料は基板５０（図５Ａ、図５Ｂ）に付着させながら、仮硬化が行われる。このため、基板５０に付着した薄膜材料を液状の状態で放置する方法に比べて、基板５０の取り扱いが容易である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
薄膜を形成すべき基板を保持する保持面を含むステージと、
前記ステージに対向し、前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔を含むノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して、前記保持面に平行な第１の方向に移動させる移動機構、
前記基板に形成すべき薄膜の平面形状を定義する画像データを記憶しており、前記画像データに基づいて、前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御する制御装置と
を有し、
前記画像データは、複数のプリント配線板が多面取りされている多面取りパネルに形成される薄膜の平面形状を定義しており、前記第１の方向と直交する第２の方向に関して、前記複数のノズル孔が配列している領域の寸法が、前記複数のプリント配線板のいずれの寸法よりも長い基板製造装置。