(57)【要約】【課題】  面内に関して膜厚の異なる薄膜を形成する際に、スループットの低下を回避することができる基板製造装置を提供する。【解決手段】  ステージの保持面に、薄膜を形成すべき基板が保持される。ステージに対向するノズルヘッドの複数のノズル孔からステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴が吐出される。移動機構が、ステージ及びノズルヘッドの一方を他方に対して、保持面に平行な走査方向に移動させる。制御装置が移動機構を制御する。ノズルヘッドは、制御装置から、ノズル孔と、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形との対応関係が特定された吐出信号を受けると、ノズル孔から、当該ノズル孔に対応付けられた信号波形に応じた体積の薄膜材料の液滴を吐出する。【選択図】  図７
2014107474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜を形成すべき基板を保持面に保持するステージと、
前記ステージに対向し、複数のノズル孔から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ノズルヘッドと、
前記ステージ及び前記ノズルヘッドの一方を他方に対して、前記保持面に平行な走査方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記ノズルヘッドは、前記制御装置から、前記ノズル孔と、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形との対応関係が特定された吐出信号を受けると、前記ノズル孔から、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形に応じた体積の薄膜材料の液滴を、指定された前記ノズル孔から吐出する基板製造装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記基板に形成すべき薄膜の平面形状及び厚さに関する情報を含む画像データ、及び前記ノズル孔から吐出される薄膜材料の液滴の体積と信号波形との対応関係を定義する体積波形対応表を記憶する記憶部を含み、
前記画像データ及び前記体積波形対応表に基づいて、前記ノズルヘッドに前記吐出信号を送信する請求項１に記載の基板製造装置。
【請求項３】
前記ノズルヘッドは、前記ノズル孔の各々に対応して配置された加圧室、及び前記加圧室の容積を変化させるアクチュエータを含み、前記アクチュエータが駆動されて前記加圧室の容積が変化することによって、前記ノズル孔から薄膜材料の液滴が吐出され、前記信号波形は、前記加圧室の容積の時間変化に対応する請求項１または２に記載の基板製造装置。
【請求項４】
基板にノズルヘッドを対向させ、前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して前記基板の表面に平行な走査方向に移動させながら、前記ノズルヘッドのノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出させて、前記基板の表面に薄膜を形成する工程を有し、
前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して前記走査方向に移動させている期間に、前記薄膜材料の液滴を着弾させる位置における前記薄膜の厚さに関する情報に基づいて、前記ノズル孔から吐出される薄膜材料の体積を、前記ノズル孔ごとに異ならせる基板製造方法。
【請求項５】
前記ノズルヘッドは、前記ノズル孔と、当該ノズル孔に対応する信号波形とが指定された吐出信号を受けることにより、指定された信号波形に応じた体積の薄膜材料の液滴を、指定された前記ノズル孔から吐出する請求項４に記載の基板製造方法。
【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装置及び基板製造方法に関する。
【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）。基板に対してノズルヘッドを移動させながら、ノズルヘッドから基板に向けて液滴を吐出することにより、薄膜が形成される。基板に対してノズルヘッドを移動させながら、ノズルヘッドから基板に向けて液滴を吐出する処理を、「走査」ということとする。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板面内に関して薄膜の厚さを異ならせる場合、マルチドロップ法、重ね塗り法、及び塗り分け法が考えられる。
【０００６】
マルチドロップ法においては、ピクセルごとに、着弾させる液滴の個数を変化させることにより、薄膜の厚さを変化させる。最も厚い薄膜を形成すべきピクセルに着弾させる液滴の個数が最も多くなる。１つのピクセルに着弾させる液滴の最大個数によって、基板に対するノズルヘッドの移動速度が制限される。１つのピクセルに着弾させる液滴の最大個数が増加すると、基板に対するノズルヘッドの移動速度を遅くしなければならなくなる。このため、スループットが低下する。
【０００７】
重ね塗り法においては、均一な厚さの第１の薄膜を形成した後、厚い膜を形成すべき領域にのみ、第１の薄膜の上にさらに第２の薄膜を形成する。塗り分け法においては、形成すべき薄膜の膜厚ごとに、複数の領域に区分する。１回の走査で１つの領域に薄膜を形成する。いずれの方法でも、膜厚の異なる薄膜を形成するために、複数回の走査を行わなければならない。このため、スループットが低下する。
【０００８】
本発明の目的は、面内に関して膜厚の異なる薄膜を形成する際に、スループットの低下を回避することができる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、
薄膜を形成すべき基板を保持面に保持するステージと、
前記ステージに対向し、複数のノズル孔から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ノズルヘッドと、
前記ステージ及び前記ノズルヘッドの一方を他方に対して、前記保持面に平行な走査方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記ノズルヘッドは、前記制御装置から、前記ノズル孔と、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形との対応関係が特定された吐出信号を受けると、指定された信号波形に応じた体積の薄膜材料の液滴を、指定された前記ノズル孔から吐出する基板製造装置が提供される。
【００１０】
本発明の他の観点によると、
基板にノズルヘッドを対向させ、前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して前記基板の表面に平行な走査方向に移動させながら、前記ノズルヘッドのノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出させて、前記基板の表面に薄膜を形成する工程を有し、
前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して前記走査方向に移動させている期間に、前記薄膜材料の液滴を着弾させる位置における前記薄膜の厚さに関する情報に基づいて、前記ノズル孔から吐出される薄膜材料の体積を、前記ノズル孔ごとに異ならせる基板製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
ノズル孔から吐出される薄膜材料の液滴の体積を、基板上の位置に応じて異ならせることにより、面内で膜厚が変動する薄膜を形成することができる。さらに、１回の走査で、異なる膜厚の薄膜を形成することができる。このため、従来の方法に比べて、スループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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３−１】図３Ａは、ノズルヘッドの断面図であり、図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図であり、図３Ｃ及び図３Ｅは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ａと同一の位置における断面図であり、図３Ｄ及び図３Ｆは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ｂと同一の位置における断面図である。
【図３−２】図３Ｇ及び図３Ｉは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ａと同一の位置における断面図であり、図３Ｈ及び図３Ｊは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ｂと同一の位置における断面図である。
【図４】図４は、加圧室の電極に印加される電圧波形の一例を示すグラフである。
【図５】図５Ａ〜図５Ｄは、吐出動作中におけるノズルヘッドの断面図である。
【図６】図６は、加圧室の電極に印加される電圧波形の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、制御装置及びノズルヘッドのブロック図である。
【図８】図８Ａは、画像データの一例を示す線図であり、図８Ｂは、図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂの位置に対応する基板及び薄膜の断面図である。
【図９】図９は、薄膜材料の液滴を吐出させるための信号波形と、基板に形成される薄膜の厚さとの関係を示す図である。
【図１０】図１０は、マルチドロップ方式を用いて薄膜を形成する場合の信号波形と、基板に形成される薄膜の厚さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に、実施例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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
図２Ａに、ノズルユニット２３の斜視図を示す。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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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（走査方向）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。
【００２３】
図３Ａ及び図３Ｂに、ノズルヘッド２４の一部の概略断面図を示す。図３Ａは、ノズル孔２４ａが形成されている面よりもやや内側の位置におけるｘｙ面に平行な断面図を示し、図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図を示す。ノズルヘッド２４は、いわゆるシェアモード型圧電素子方式のノズルヘッドである。
【００２４】
図３Ａに示すように、複数の加圧室２７がｘ方向に配列している。複数の加圧室２７は、隔壁２８によって仕切られている。隔壁２８は圧電材料で形成されており、隔壁２８の厚さ方向の電界が加わるとせん断変形するように構成されている。加圧室２７に対応して、ノズル孔２４ａが配置される。加圧室２７の壁面に電極２９が形成されている。
【００２５】
図３Ａに示した両端の加圧室２７の電極２９を接地し、中央の加圧室２７の電極２９に電圧を印加すると、中央の加圧室２７の両側の隔壁２８に厚さ方向の電界が加わる。一例として、中央の加圧室２７の電極２９に負電圧を印加すると、図３Ｃに示すように、両側の隔壁２８が相互に遠ざかる向きに変形する。これにより、中央の加圧室２７の容積が大きくなる。逆に、中央の加圧室２７の電極２９に正電圧を印加すると、図３Ｇに示すように、両側の隔壁２８が相互に近づく向きに変形する。これにより、中央の加圧室２７の容積が小さくなる。
【００２６】
図３Ｂに示すように、加圧室２７の底面にノズル孔２４ａが形成されている。すべての加圧室２７が、１つの共通室３３に接続されている。加圧室２７及び共通室３３に、液状の薄膜材料が貯蔵されている。加圧室２７が拡大すると、共通室３３から加圧室２７に薄膜材料が流入する。
【００２７】
次に、図３Ａ〜図３Ｊ、及び図４を参照して、ノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴を吐出させるときの動作について説明する。図３Ａ〜図３Ｊでは、中央のノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴を吐出させる例が示されている。図３Ｃ、図３Ｅ、図３Ｇ、及び図３Ｉは、図３Ａと同じ位置の断面図を示し、図３Ｄ、図３Ｆ、図３Ｈ、及び図３Ｊは、図３Ｂと同じ位置の断面図を示す。図４は、中央の加圧室２７の電極２９に印加される電圧波形の一例を示す。以下の動作説明では、特に断らない限り、中央の加圧室２７を単に「加圧室２７」といい、中央の加圧室２７の電極２９を単に「電極２９」という。
【００２８】
図３Ａ及び図３Ｂに、電極２９に電圧が印加されていないとき（図４に示した時刻ｔ１１）のノズルヘッド２４の断面図を示す。時刻ｔａ（図４）において、電極２９に負電圧を印加する。
【００２９】
図３Ｃ及び図３Ｄに、電極２９に負電圧が印加されているとき（図４に示した時刻ｔ１２）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７の両側の隔壁２８が、相互に遠ざかる向きに変形することにより、加圧室２７が拡大する。これにより、共通室３３から加圧室２７に薄膜材料が流入する。
【００３０】
時刻ｔｂ（図４）の時点で、電極２９に印加されている電圧をグランド電位に戻す。図３Ｅ及び図３Ｆに、電極２９の電位がグランド電位に戻されたとき（図４に示した時刻ｔ１３）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７の両側の隔壁２８が中立状態に戻る。このとき、加圧室２７内の薄膜材料に圧力が加わり、ノズル孔２４ａから薄膜材料の一部が突出する。この状態では、ノズル孔２４ａから突出した部分３４は、加圧室２７内の薄膜材料に連続している。
【００３１】
時刻ｔｃ（図４）の時点で、電極２９に正電圧を印加する。図３Ｇ及び図３Ｈに、電極２９に正電圧が印加されているとき（図４に示した時刻ｔ１４）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７の両側の隔壁２８が、相互に近づく向きに変形することにより、加圧室２７の容積が小さくなる。加圧室２７内の薄膜材料が加圧され、吐出した部分３４が大きくなる。
【００３２】
時刻ｔｄ（図４）の時点で、電極２９に印加されている電圧をグランド電位に戻す。図３Ｉ及び図３Ｊに、電極２９の電位がグランド電位に戻されたとき（図４に示した時刻ｔ１５）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７の両側の隔壁２８が中立状態に戻る。このとき、加圧室２７が拡大され、ノズル孔２４ａから突出した部分３４（図３Ｈ）の一部が加圧室２７内に引き戻される。突出した部分３４のうち、加圧室２７内に引き戻されなかった先端の部分が液滴３５となって、基板５０（図１）に向かって飛翔する。
【００３３】
次に、図５Ａ〜図５Ｄ、及び図６を参照して、ノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴を吐出させるときの他の動作について説明する。図５Ａ〜図５Ｄは、図３Ｂと同じ位置におけるノズルヘッド２４の断面図を示す。図６は、電極２９に印加される電圧波形を示す。
【００３４】
図５Ａに、電極２９に電圧が印加されていないとき（図６に示した時刻ｔ２１）のノズルヘッド２４の断面図を示す。
【００３５】
図５Ｂに、電極２９に負電圧を印加した後、グランド電位に戻したとき（図６に示した時刻ｔ２２）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７が一旦拡大した後、元に戻ることにより、ノズル孔２４ａから薄膜材料が突出する。これにより、ノズル孔２４ａから突出した部分３４が形成される。
【００３６】
図５Ｃに、電極２９に複数の負電圧パルスを繰り返し印加した後（図６の時刻ｔ２３）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７が拡大と縮小とを繰り返すことにより、突出した部分３４の一部が加圧室２７内に引き戻される。これにより、突出した部分３４の体積が小さくなる。
【００３７】
図５Ｄに、電極２９に正電圧を印加したとき（図６の時刻ｔ２４）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７が縮小されて加圧室２７内の薄膜材料を加圧することにより、突出した部分３４が加圧室２７内の薄膜材料から分断されて液滴３５となる。
【００３８】
図５Ａ〜図５Ｄ及び図６に示した動作により吐出される液滴３５の体積は、図３Ａ〜図３Ｊ及び図４に示した動作により吐出される液滴３５の体積より小さい。このように、電極２９に印加する電圧波形を変化させることにより、ノズル孔２４ａから吐出される液滴３５の体積を変化させることができる。図４及び図６に示した電圧波形は一例であり、薄膜材料の粘度、ノズルヘッド２４の構造等によって、電極２９に印加される電圧波形は、図４及び図６に示した波形とは異なる種々の形状を有する。
【００３９】
ノズルヘッド２４の隔壁２８（図３Ａ）は、加圧室２７の容積を変化させるアクチュエ
ータとして機能する。アクチュエータが駆動されて加圧室２７の容積が変化することによって、ノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴が吐出される。アクチュエータの電極２９（図３Ａ）に印加される電圧波形（信号波形）は、加圧室２７の容積の時間変化に対応する。
【００４０】
図７に、制御装置４０（図１）及びノズルヘッド２４（図２Ａ、図２Ｂ）のブロック図を示す。制御装置４０は、処理装置４３及び記憶部４５を含む。記憶部４５に、画像データ４６及び体積波形対応表４４が記憶されている。画像データ４６は、形成すべき薄膜の平面形状及び膜厚に関する情報を含む。体積波形対応表４４は、ノズル孔２４ａから吐出される液滴３５（図３Ｊ、図５Ｄ）の体積と、電極２９（図３Ａ）に印加される電圧波形（図４、図６）との対応関係を定義している。体積波形対応表４４は、種々の電圧波形でノズルヘッド２４を駆動し、実際にノズル孔２４ａから吐出された液滴の体積を計測することにより作成することができる。例えば、液滴の体積Ｖ１〜Ｖ４の４種類に対応して、電圧波形が定義されている。液滴の体積は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４の順番とする。
【００４１】
図８Ａに、画像データ４６の一例を示す。画像データ４６は、ｘ方向及びｙ方向に行列状に配置された複数のピクセル４７で構成される。ピクセル４７ごとに、当該ピクセル４７の位置に形成される薄膜の厚さ情報が記憶されている。図８Ａにおいて、ピクセル４７内に付したバツ印の線幅で、当該ピクセル４７に対応する位置の薄膜の厚さ情報を示す。ピクセル４７に付したバツ印の線幅が太いほど、当該ピクセル４７の位置の薄膜が厚いことを意味する。白抜きのピクセル４７は、当該ピクセル４７の位置に薄膜が形成されないことを意味する。
【００４２】
基板面内に、薄膜が形成されない開口４８及び開口４９が分布する。例えば、開口４９は、円形で近似できる平面形状を有し、基板５０（図１）に形成されているスルーホールの位置に対応する。開口４８は、回路素子の端子を基板にはんだ付けするための領域に対応する。
【００４３】
薄膜を厚くするピクセル４７に着弾させる液滴の体積を大きくすることにより、目標とする厚さの薄膜を形成することができる。ノズル孔２４ａ（図２Ｂ）が配列するｘ方向に関して、薄膜の厚さが変動している。ノズル孔２４ａごとに、吐出する液滴の体積を異ならせることにより、面内方向に関して膜厚が変動する薄膜を、１回の走査で形成することができる。
【００４４】
図８Ｂに、図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂの位置に対応する基板５０及び薄膜５１の断面図を示す。基板５０の上に、薄膜５１が形成されている。薄膜５１は、ノズルヘッド２４（図２Ａ、図２Ｂ）から吐出されて基板５０の表面に付着した薄膜材料を硬化させることにより形成される。薄膜５１に複数の開口４８が形成されている。開口４８内に導電パターンが露出している。回路素子５２の端子５３、及び回路素子５５の端子５６が、開口４８内の導電パターンにはんだ付けされている。
【００４５】
一方の回路素子５２の直下に、回路素子が配置されていない領域に形成されている薄膜５１よりも厚い部分５１Ａが形成されている。他方の回路素子５５の直下の薄膜５１の厚さは、回路素子が配置されていない領域に形成されている薄膜５１の厚さとほぼ同一である。一方の回路素子５２は、他方の回路素子５５よりも薄い。
【００４６】
一方の回路素子５２が、その直下の薄膜５１の相対的に厚い部分５１Ａの上面に接触し、他方の回路素子５５が、薄膜５１のうち、厚い部分５１Ａより薄い部分に接触する。相対的に薄い回路素子５２が、薄膜５１の厚い部分５１Ａの上に支持され、相対的に厚い回路素子５５が、薄膜５１の相対的に薄い部分に支持される。このため、複数の回路素子５２、５５の上面の高さを揃えることができる。
【００４７】
図７に戻って説明を続ける。ノズルヘッド２４は、ドライバ回路６０及び電極２９（図３Ａ）を含む。制御装置４０の処理装置４３が、ドライバ回路６０に吐出信号Ｓ１を送出する。吐出信号Ｓ１において、ノズル孔２４ａと、当該ノズル孔２４ａの電極２９に印加する電圧波形との対応関係が特定されている。ドライバ回路６０は、吐出信号を受信すると、各ノズル孔２４ａに対応する電極２９に、吐出信号で当該ノズル孔２４ａに対応付けられた信号波形（電圧波形）を有する駆動信号Ｓ２を印加する。
【００４８】
ノズルヘッド２４は、ノズル孔２４ａの各々から、吐出信号Ｓ１で指定された信号波形に対応する体積の薄膜材料を吐出する。
【００４９】
図９に、薄膜材料の液滴を吐出させるための信号波形と、基板５０に形成される薄膜５１の厚さとの関係を示す。図９の上段に信号波形を示し、下段に基板５０及び薄膜５１の断面図を示す。上段の信号波形の横軸は、経過時間を表す。下段の断面図の横方向は、ｙ方向（走査方向）に対応する。ピクセル４７ａ〜４７ｆがｙ方向に配列している。
【００５０】
ピクセル４７ａ、４７ｂの位置に形成される薄膜５１が最も薄く、ピクセル４７ｃ、４７ｄの位置に形成される薄膜５１が最も厚く、ピクセル４７ｅ、４７ｆの位置に形成される薄膜５１が、両者の中間の厚さを有する。ピクセル４７ａ、４７ｂに、体積Ｖ４（図７）の液滴を着弾させ、ピクセル４７ｃ、４７ｄに、体積Ｖ４よりも大きな体積Ｖ１（図７）の液滴を着弾させ、ピクセル４７ｅ、４７ｆに、体積Ｖ１と体積Ｖ４との中間の体積Ｖ２の液滴を着弾させることにより、目標とする厚さ分布を有する薄膜５１を形成することができる。
【００５１】
制御装置４０は、ピクセル４７ａ〜４７ｆに液滴を着弾させるノズル孔２４ａ（図２Ａ、図２Ｂ）が、ピクセル４７ａ〜４７ｆの上方を通過するときに、ピクセル４７ａ〜４７ｆの位置の膜厚に対応する信号波形を特定する情報を含む吐出信号Ｓ１（図７）を、ドライバ回路６０に送出する。これにより、ピクセル４７ａ〜４７ｆの位置に、目標とする体積の液滴を着弾させることができる。
【００５２】
図１０に、マルチドロップ方式を用いて膜厚の異なる薄膜を形成する場合の信号波形と、基板５０に形成される薄膜５１の厚さとの関係を示す。形成される薄膜５１の膜厚分布は、図９に示した薄膜５１の膜厚分布と同一である。ピクセル４７ａ、４７ｂの位置に、１滴の液滴を着弾させ、ピクセル４７ｃ、４７ｄの位置に４滴の液滴を着弾させ、ピクセル４７ｅ、４７ｆの位置に２滴の液滴を着弾させることにより、目標の膜厚分布を有する薄膜５１を形成することができる。
【００５３】
４滴の液滴を吐出するための信号波形は、１滴の液滴を吐出するための信号波形の約４倍の時間長を有する。基板５０に対するノズルヘッド２４の走査速度は、最も長い信号波形の時間長によって制限される。図１０に示した例では、全ピクセルに、それぞれ１滴の液滴を着弾させて薄膜を形成する場合に比べて、走査速度を１／４まで遅くしなければならない。このため、スループットが低下してしまう。
【００５４】
実施例の場合には、薄膜の膜厚を異ならせるために、液滴の個数を変化させる代わりに、液滴の体積を変化させている。大きな液滴を吐出するための信号波形の時間長と、小さな液滴を吐出するための信号波形の時間長との差は、液滴の個数を変化させる場合の信号波形の時間長の差に比べて小さい。時間長の長い信号波形によって走査速度が制限されるが、制限される程度は、マルチドロップ方式を採用する場合に比べて軽微である。また、複数の液滴を吐出するための信号波形の時間長に比べて、大きな体積の１滴の液滴を吐出するための信号波形の方が短い。これにより、スループットの低下を抑制することができ
る。
【００５５】
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】
【００５６】
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
２５  硬化用光源
２６  ノズルホルダ
２７  加圧室
２８  隔壁
２９  電極
３０  撮像装置
３３  共通室
３４  突出した部分
３５  薄膜材料の液滴
４０  制御装置
４１  入力装置
４２  出力装置
４３  処理装置
４４  体積波形対応表
４５  記憶部
４６  画像データ
４７、４７ａ〜４７ｆ  ピクセル
４８、４９  開口
５０  基板
５１  薄膜
５１Ａ  厚い部分
６０  ドライバ回路
【図１】
2014107474.tif 000003
【図２】
2014107474.tif 000004
【図３−１】
2014107474.tif 000005
【図３−２】
2014107474.tif 000006
【図４】
2014107474.tif 000007
【図５】
2014107474.tif 000008
【図６】
2014107474.tif 000009
【図７】
2014107474.tif 000010
【図８】
2014107474.tif 000011
【図９】
2014107474.tif 000012
【図１０】
2014107474.tif 000013
【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】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】
薄膜を形成すべき基板を保持面に保持するステージと、
前記ステージに対向し、複数のノズル孔から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ノズルヘッドと、
前記ステージ及び前記ノズルヘッドの一方を他方に対して、前記保持面に平行な走査方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記ノズルヘッドは、前記制御装置から、前記ノズル孔と、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形との対応関係が特定された吐出信号を受けると、指定された信号波形に応じた体積の薄膜材料の液滴を、指定された前記ノズル孔から吐出する基板製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【図１】図１は、実施例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３−１】図３Ａは、ノズルヘッドの断面図であり、図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図であり、図３Ｃ及び図３Ｅは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ａと同一の位置における断面図であり、図３Ｄ及び図３Ｆは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ｂと同一の位置における断面図である。
【図３−２】図３Ｇ及び図３Ｉは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ａと同一の位置における断面図であり、図３Ｈ及び図３Ｊは、吐出動作中におけるノズルヘッドの、図３Ｂと同一の位置における断面図である。
【図４】図４は、加圧室の電極に印加される電圧波形の一例を示すグラフである。
【図５】図５Ａ〜図５Ｄは、吐出動作中におけるノズルヘッドの断面図である。
【図６】図６は、加圧室の電極に印加される電圧波形の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、制御装置及びノズルヘッドのブロック図である。
【図８】図８Ａは、画像データの一例を示す線図であり、図８Ｂは、図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂの位置に対応する基板及び薄膜の断面図である。
【図９】図９は、薄膜材料の液滴を吐出させるための信号波形と、基板に形成される薄膜の厚さとの関係を示す図である。
【図１０】図１０は、マルチドロップ方式を用いて薄膜を形成する場合の信号波形と、基板に形成される薄膜の厚さとの関係を示す図である。
【手続補正３】
【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】
時刻ｔｃ（図４）の時点で、電極２９に正電圧を印加する。図３Ｇ及び図３Ｈに、電極２９に正電圧が印加されているとき（図４に示した時刻ｔ１４）のノズルヘッド２４の断面図を示す。加圧室２７の両側の隔壁２８が、相互に近づく向きに変形することにより、加圧室２７の容積が小さくなる。加圧室２７内の薄膜材料が加圧され、突出した部分３４が大きくなる。