(57)【要約】【課題】対象物に射出される被射出材の無駄を低減することができる射出装置および射出方法を提供する。【解決手段】レーザー光照射によって既に加熱された射出孔４６の位置を加熱済パターンとして記憶する。その加熱済パターンと次に金属ペースト４３を射出すべき射出パターンとのパターン照合を行い、複数の射出孔４６のうちの未だ加熱されていない未加熱位置をレーザー光照射部が加熱するように、積層体Ｓに対してレーザー光照射部を相対移動させる。一つのパターンを射出したときに未使用のまま残留している射出孔４６を効率良く利用することができるため、対象物に射出される被射出材としての金属ペースト４３および圧力発生部材の無駄を低減することができる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材を表面に積層した基材を支持する支持手段と、
前記圧力発生部材に当接して設けられ、その内部に被射出材が装填された複数の射出孔を有する射出板と、
前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記複数の射出孔に装填された被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱手段と、
前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段を相対的に移動させる相対移動手段と、
前記加熱手段および前記相対移動手段を制御する制御手段と、
前記加熱手段によって既に加熱された前記圧力発生部材の加熱済位置を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された加熱済位置に基づいて、前記圧力発生部材の未だ加熱されていない未加熱位置を前記加熱手段が加熱するように前記相対移動手段および前記加熱手段を制御することを特徴とする射出装置。
【請求項２】
基材を支持する支持手段と、
前記基材の表面に当接して設けられ、その内部に前記基材から近い順に加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材と被射出材とが装填された複数の射出孔を有する射出板と、
前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記複数の射出孔に装填された被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱手段と、
前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段を相対的に移動させる相対移動手段と、
前記加熱手段および前記相対移動手段を制御する制御手段と、
前記加熱手段によって既に加熱された前記複数の射出孔のうちの加熱済位置を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された加熱済位置に基づいて、前記複数の射出孔のうちの未だ加熱されていない未加熱位置を前記加熱手段が加熱するように前記相対移動手段および前記加熱手段を制御することを特徴とする射出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の射出装置において、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された加熱済位置のパターンと被射出材の射出パターンとが重ならないように前記相対移動手段を制御することを特徴とする射出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の射出装置において、
処理速度優先モードと省材料モードとが選択可能であり、
処理速度優先モードが選択されているときには、前記制御手段は、前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段が相対的に一方向に移動するように前記相対移動手段を制御するとともに、
省材料モードが選択されているときには、前記制御手段は、前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段が相対的に前記一方向および前記一方向とは逆方向に移動するように前記相対移動手段を制御することを特徴とする射出装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の射出装置において、
前記複数の射出孔は前記射出板に格子状に設けられていることを特徴とする射出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の射出装置において、
前記加熱手段は、前記基材の裏面からレーザー光を照射して前記圧力発生部材を加熱するレーザー光照射手段を含み、
前記基材は前記レーザー光照射手段から照射されるレーザー光に対して透明であることを特徴とする射出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の射出装置において、
前記圧力発生部材は、加熱されたときに昇華によって体積膨張を生じる樟脳を含むことを特徴とする射出装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の射出装置において、
前記被射出材は、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下の高粘度材料を含むことを特徴とする射出装置。
【請求項９】
基材の表面に加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材を積層し、被射出材が装填された複数の射出孔を有する射出板を前記圧力発生部材に当接し、加熱部が前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記複数の射出孔に装填された被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱工程と、
前記加熱工程にて既に加熱された前記圧力発生部材の加熱済位置を記憶する記憶工程と、
前記記憶工程にて記憶された加熱済位置に基づいて、前記圧力発生部材の未だ加熱されていない未加熱位置を加熱するように前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に移動させる相対移動工程と、
を備えることを特徴とする射出方法。
【請求項１０】
加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材と被射出材とが装填された複数の射出孔を有する射出板を基材の表面に当接し、加熱部が前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱工程と、
前記加熱工程にて既に加熱された前記複数の射出孔のうちの加熱済位置を記憶する記憶工程と、
前記記憶工程にて記憶された加熱済位置に基づいて、前記複数の射出孔のうちの未だ加熱されていない未加熱位置を加熱するように前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に移動させる相対移動工程と、
を備えることを特徴とする射出方法。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の射出方法において、
前記相対移動工程では、前記記憶工程にて記憶された加熱済位置のパターンと被射出材の射出パターンとが重ならないように前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対移動させることを特徴とする射出方法。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれかに記載の射出方法において、
処理速度優先モードまたは省材料モードを選択する選択工程をさらに備え、
前記相対移動工程では、処理速度優先モードが選択されているときには、前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に一方向に移動させるとともに、省材料モードが選択されているときには、前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に前記一方向および前記一方向とは逆方向に移動させることを特徴とする射出方法。
【請求項１３】
請求項９から請求項１２のいずれかに記載の射出方法において、
前記複数の射出孔は前記射出板に格子状に設けられていることを特徴とする射出方法。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれかに記載の射出方法において、
前記加熱工程は、前記基材の裏面からレーザー光を照射して前記圧力発生部材を加熱する工程を含み、
前記基材は前記レーザー光に対して透明であることを特徴とする射出方法。
【請求項１５】
請求項９から請求項１４のいずれかに記載の射出方法において、
前記圧力発生部材は、加熱されたときに昇華によって体積膨張を生じる樟脳を含むことを特徴とする射出方法。
【請求項１６】
請求項９から請求項１５のいずれかに記載の射出方法において、
前記被射出材は、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下の高粘度材料を含むことを特徴とする射出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被射出材を対象物に向けて射出する射出装置および射出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウェハーやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板等の基板に金属配線（電気配線）を形成する手法としては、基板上にフォトレジスト膜（感光性樹脂膜）を形成してパターン露光および現像処理を行い、その状態で銅などの配線材料となる金属の層を形成するいわゆるフォトリソグラフィ技術が広く使用されてきた（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、近年、金属を含む液滴をインクジェットノズルから吐出して所定の配線パターンを形成するというインクジェット技術を用いた金属配線形成の開発も進められている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
しかしながら、フォトリソグラフィ技術を用いて金属配線を形成する場合には、フォトレジストの塗布、露光、現像、エッチング、金属層の蒸着等、多数の工程を必要とするため、処理に長時間を要することとなる。また、これらの処理はそれぞれ専用の処理ユニットで行われるため、多数の処理ユニットが必要となって配線形成に要するコストが増大することともなっていた。
【０００５】
一方、インクジェット技術を用いて金属配線を形成する場合には、金属を含む液滴が低粘度（通常０．０１Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以下）であるため、着液後に基板上で濡れ広がりが生じ、微細な配線パターンを形成することは困難であった。この問題を解決するために、基板上の回路パターンに沿って親水化処理（または撥水化処理）を施し、液滴の濡れ広がりを抑制するという手法が考えられるが、かかる処理には長時間を要するために実用化はされていない。
【０００６】
このため、特許文献２には、液滴を着液すべき領域を凸形状の堤防部で囲み、その囲まれた領域にインクジェットノズルから金属を含む液滴を吐出して濡れ広がりを防止する技術が提案されている。しかし、かかる技術を採用したとしても、堤防の形成自体にフォトリソグラフィ技術を用いているために、上記と同様の問題が生じる。
【０００７】
また、インクジェットノズルからは高粘度の液滴を吐出することが出来ないため、特に厚い電気配線を形成する場合には複数回の重ね塗りが必要となり、処理時間がさらに長くなることとなる。
【０００８】
これらの課題を解決するために、特許文献３には、樟脳などの昇華性材料を加熱して圧力波を発生させることにより、従来よりも高粘度の材料（例えば、金属ペースト）を直接吐出する技術が開示されている。高粘度材料を直接吐出することができれば、濡れ広がりを抑制しつつ厚い配線も可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１３５１６８号公報
【特許文献２】特開２００５−９３７０２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３の技術においては、多数の孔を設けたノズルプレートに予め高粘度材料を充填しておき、所望の印刷パターン（金属配線の形成であれば配線パターン）に沿った孔から高粘度材料を射出する。このため、パターンから外れた孔に充填された高粘度材料および当該孔に対応する昇華性材料は無駄に廃棄されることとなっていた。その結果、パターン形成に要するコストも増大するという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、対象物に射出される被射出材の無駄を低減することができる射出装置および射出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、射出装置に、加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材を表面に積層した基材を支持する支持手段と、前記圧力発生部材に当接して設けられ、その内部に被射出材が装填された複数の射出孔を有する射出板と、前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記複数の射出孔に装填された被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱手段と、前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段を相対的に移動させる相対移動手段と、前記加熱手段および前記相対移動手段を制御する制御手段と、前記加熱手段によって既に加熱された前記圧力発生部材の加熱済位置を記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された加熱済位置に基づいて、前記圧力発生部材の未だ加熱されていない未加熱位置を前記加熱手段が加熱するように前記相対移動手段および前記加熱手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明は、基材を支持する支持手段と、前記基材の表面に当接して設けられ、その内部に前記基材から近い順に加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材と被射出材とが装填された複数の射出孔を有する射出板と、前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記複数の射出孔に装填された被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱手段と、前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段を相対的に移動させる相対移動手段と、前記加熱手段および前記相対移動手段を制御する制御手段と、前記加熱手段によって既に加熱された前記複数の射出孔のうちの加熱済位置を記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された加熱済位置に基づいて、前記複数の射出孔のうちの未だ加熱されていない未加熱位置を前記加熱手段が加熱するように前記相対移動手段および前記加熱手段を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る射出装置において、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された加熱済位置のパターンと被射出材の射出パターンとが重ならないように前記相対移動手段を制御することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る射出装置において、処理速度優先モードと省材料モードとが選択可能であり、処理速度優先モードが選択されているときには、前記制御手段は、前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段が相対的に一方向に移動するように前記相対移動手段を制御するとともに、省材料モードが選択されているときには、前記制御手段は、前記基材および前記射出板に対して前記加熱手段が相対的に前記一方向および前記一方向とは逆方向に移動するように前記相対移動手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る射出装置において、前記複数の射出孔は前記射出板に格子状に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明に係る射出装置において、前記加熱手段は、前記基材の裏面からレーザー光を照射して前記圧力発生部材を加熱するレーザー光照射手段を含み、前記基材は前記レーザー光照射手段から照射されるレーザー光に対して透明であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明に係る射出装置において、前記圧力発生部材は、加熱されたときに昇華によって体積膨張を生じる樟脳を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかの発明に係る射出装置において、前記被射出材は、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下の高粘度材料を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９の発明は、射出方法に、基材の表面に加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材を積層し、被射出材が装填された複数の射出孔を有する射出板を前記圧力発生部材に当接し、加熱部が前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記複数の射出孔に装填された被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱工程と、前記加熱工程にて既に加熱された前記圧力発生部材の加熱済位置を記憶する記憶工程と、前記記憶工程にて記憶された加熱済位置に基づいて、前記圧力発生部材の未だ加熱されていない未加熱位置を加熱するように前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に移動させる相対移動工程と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０の発明は、射出方法に、加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材と被射出材とが装填された複数の射出孔を有する射出板を基材の表面に当接し、加熱部が前記圧力発生部材を加熱することにより、当該圧力発生部材に体積膨張による圧力を生じさせて前記被射出材を前記射出板に対向配置された対象物に向けて射出させる加熱工程と、前記加熱工程にて既に加熱された前記複数の射出孔のうちの加熱済位置を記憶する記憶工程と、前記記憶工程にて記憶された加熱済位置に基づいて、前記複数の射出孔のうちの未だ加熱されていない未加熱位置を加熱するように前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に移動させる相対移動工程と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１１の発明は、請求項９または請求項１０の発明に係る射出方法において、前記相対移動工程では、前記記憶工程にて記憶された加熱済位置のパターンと被射出材の射出パターンとが重ならないように前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対移動させることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２の発明は、請求項９から請求項１１のいずれかの発明に係る射出方法において、処理速度優先モードまたは省材料モードを選択する選択工程をさらに備え、前記相対移動工程では、処理速度優先モードが選択されているときには、前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に一方向に移動させるとともに、省材料モードが選択されているときには、前記基材および前記射出板に対して前記加熱部を相対的に前記一方向および前記一方向とは逆方向に移動させることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３の発明は、請求項９から請求項１２のいずれかの発明に係る射出方法において、前記複数の射出孔は前記射出板に格子状に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１４の発明は、請求項９から請求項１３のいずれかの発明に係る射出方法において、前記加熱工程は、前記基材の裏面からレーザー光を照射して前記圧力発生部材を加熱する工程を含み、前記基材は前記レーザー光に対して透明であることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１５の発明は、請求項９から請求項１４のいずれかの発明に係る射出方法において、前記圧力発生部材は、加熱されたときに昇華によって体積膨張を生じる樟脳を含むことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１６の発明は、請求項９から請求項１５のいずれかの発明に係る射出方法において、前記被射出材は、粘度が０．１Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下の高粘度材料を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１から請求項８の発明によれば、加熱手段によって既に加熱されて記憶手段に記憶された加熱済位置に基づいて、未だ加熱されていない未加熱位置を加熱手段が加熱するように相対移動手段および加熱手段を制御するため、未使用のまま残留している射出孔を効率良く利用することができ、対象物に射出される被射出材の無駄を低減することができる。
【００２９】
また、請求項９から請求項１６の発明によれば、既に加熱されて記憶された加熱済位置に基づいて、未だ加熱されていない未加熱位置を加熱するように基材および射出板に対して加熱部を相対的に移動させるため、未使用のまま残留している射出孔を効率良く利用することができ、対象物に射出される被射出材の無駄を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る射出装置を含むパターン形成装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のパターン形成装置の正面図である。
【図３】第１実施形態の積層体を上面から見た平面図である。
【図４】図３の積層体のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。
【図５】制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】金属ペーストの射出処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】圧力発生部材が加熱されて被射出材たる金属ペーストが射出される様子を説明する図である。
【図８】スループット優先モードにおける使用後の積層体を示す図である。
【図９】低コストモードにおける処理中の積層体を示す図である。
【図１０】射出パターンの一例を示す図である。
【図１１】低コストモードにおける使用後の積層体を示す図である。
【図１２】第２実施形態のパターン形成装置の正面図である。
【図１３】第２実施形態の積層体の断面図である。
【図１４】第２実施形態において被射出材たる金属ペーストが射出される様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る射出装置５を含むパターン形成装置１の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、図１のパターン形成装置１の正面図である。なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。また、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
【００３３】
このパターン形成装置１は、高粘度の金属ペーストを基板Ｗに向けて射出することにより、基板Ｗ上に金属配線のパターンを形成する装置である。パターン形成装置１は、基板Ｗを保持するステージ１０と、ステージ１０をＸ方向に沿って移動させるステージ移動機構２０と、ステージ１０に保持された基板Ｗに向けて金属ペーストを射出する射出装置５と、を備える。射出装置５は、基材の表面に圧力発生部材を積層し、その上からさらにノズルプレートを接着して形成した積層体Ｓを支持しつつ搬送する支持搬送機構５０と、その圧力発生部材にレーザー光を照射して加熱するレーザー光照射部６０と、を備える。また、パターン形成装置１は、射出装置５を含む上記の各部を制御してパターン形成処理を実行させる制御部３を備える。
【００３４】
ステージ１０は、射出装置５の上方に設けられており、その下面に基板Ｗを保持する。射出装置５は、ステージ１０の下面に保持された基板Ｗに向けて金属ペーストを射出する。ステージ１０の下面に基板Ｗを保持する機構としては、例えば基板Ｗの端縁部を機械的に保持するクランプ機構または基板Ｗの裏面を真空吸着する吸着機構（いずれも図示省略）をステージ１０に備えるようにすれば良い。
【００３５】
第１実施形態のパターン形成装置１において、パターン形成の対象となる基板Ｗとしては、半導体ウェハー、太陽電池、液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示装置（ＰＤＰ）を含むフラットパネルディスプレイ用のガラス基板、樹脂またはセラミックスのプリント基板など、電気配線を形成する対象となる公知の種々の基板を用いることができる。基板Ｗの形状も特に限定されるものではなく、半導体ウェハーのように円形であっても良いし、ガラス基板のように矩形であっても良い。基板Ｗは、表面を下側に向けてステージ１０の下面に保持される。なお、本明細書において、基板Ｗの表面とはパターン形成が行われる面であり、裏面はその反対側の面である。
【００３６】
ステージ移動機構２０は、固定設置された基台２１の下側にモータ２２、ボールネジ２３およびガイドシャフト２４を取り付けて構成される。ボールネジ２３およびガイドシャフト２４はＸ方向に沿って延設されている。ボールネジ２３は、モータ２２の回転軸に連結されており、モータ２２によって回転される。ステージ１０の上側に固定されたスライドブロック１２は、ボールネジ２３に螺合されるとともに、ガイドシャフト２４に摺動自在に嵌合されている。モータ２２がボールネジ２３を回転させると、それに螺合するスライドブロック１２とともにステージ１０がガイドシャフト２４に案内されてＸ方向に沿って滑らかに移動する。
【００３７】
射出装置５は、ステージ１０の下方に設けられており、上方に向けて金属ペーストを射出する。射出装置５は、支持搬送機構５０およびレーザー光照射部６０を備えて構成される。支持搬送機構５０は、主動ローラ５１および従動ローラ５２を備える。主動ローラ５１および従動ローラ５２は、ともに回転軸がＹ方向に沿うように所定間隔を隔てて互いに平行に設けられている。主動ローラ５１および従動ローラ５２の周面の最高高さ位置は相等しい。２つのローラのうち少なくとも主動ローラ５１には図示を省略する駆動モータが連結されている。その駆動モータによって主動ローラ５１はＹ方向に沿った回転軸を中心に図２の紙面上面から見て時計回りに回転される。一方の従動ローラ５２はＹ方向に沿った回転軸を中心に回転自在とされている。なお、従動ローラ５２にも別途駆動モータを設けるようにしても良いし、リンク機構などにより主動ローラ５１と連動して従動ローラ５２が回転するようにしても良い。
【００３８】
２つのローラ５１，５２には、シート状の積層体Ｓが架け渡されている。図３は、第１実施形態の積層体Ｓを上面から見た平面図である。また、図４は、図３の積層体ＳのＡ−Ａ切断面を示す断面図である。第１実施形態の積層体Ｓは、透明な基材４１の表面に加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材４２の層を形成し、その圧力発生部材４２の層の上に複数の射出孔４６が穿設されたノズルプレート４５を当接して構成される。複数の射出孔４６のそれぞれには金属ペースト４３が装填されている。基材４１としては、可撓性を有するとともにレーザー光照射部６０から出射されるレーザー光に対して透明な樹脂フィルムが用いられており、例えばポリイミドのフィルムを採用することができる。基材４１の厚さは数１０μｍである。
【００３９】
また、圧力発生部材４２には、加熱されたときに昇華によって体積膨張を生じる昇華性材料が含まれており、そのような昇華性材料としては例えば樟脳（カンフル：Ｃ１０Ｈ１６Ｏ）を用いることができる。樟脳は、液体を経ずに固体から気体へと相転移する昇華性を有しており、加熱されると急速に気化して６００倍〜１０００倍に体積膨張する。圧力発生部材４２には、昇華性材料としての樟脳の他に、グリセリン（Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３）およびカーボンパウダーが含まれている。基材４１の表面に形成される圧力発生部材４２の層の厚さは特に限定されるものではないが、本実施形態では約１０μｍとしている。
【００４０】
ノズルプレート４５は、樹脂フィルム（本実施形態では、基材４１と同じくポリイミドのフィルム）を用いて構成されたシート状の部材に複数の射出孔４６が穿設された射出板である。シート状のポリイミドフィルムに複数の射出孔４６が格子状（より厳密には、正方格子状）に穿設されてノズルプレート４５が構成されている。第１実施形態においては、射出孔４６の形状を孔径５０μｍの円形とし、隣り合う射出孔４６の間隔（配列ピッチ）を１００μｍとしている。また、ノズルプレート４５の厚さは数１０μｍとしている。なお、第１実施形態の射出孔４６の形状、大きさおよび配置間隔は一例であって、これらは特に限定されるものではなく、パターン形成に要求されている精度（解像度）に応じて適宜のものとすることができる。複数の射出孔４６の穿設間隔を短くして配置密度を高くすると高精度なパターン形成が可能となり、逆に穿設する間隔を大きくして配置密度を低くするとパターン形成の精度も低くならざるを得ない。
【００４１】
このようなノズルプレート４５が圧力発生部材４２の層の上に接着され、そのノズルプレート４５の複数の射出孔４６に金属ペースト４３が装填される。金属ペースト４３は、主成分としての金属粒子を有機溶剤等によってペースト状とした高粘度材料である。基板Ｗに形成すべき金属配線の種類に応じて適切な金属粒子を含む金属ペースト４３を選択することができる。例えば、基板Ｗに銅配線を形成する場合であれば銅ペーストを用い、アルミ配線を形成する場合であればアルミペーストを用いることができる。高粘度材料としての金属ペースト４３の粘度は、０．１Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以上１０００Ｐａ・ｓ以下とされる。
【００４２】
射出孔４６に装填された金属ペースト４３の厚さは約１０μｍ程度であり、装填された金属ペースト４３と圧力発生部材４２との間には空隙４７が形成される。すなわち、ノズルプレート４５は圧力発生部材４２の層の上に接着されており、射出孔４６の下端開口は圧力発生部材４２によって閉塞されている。一方、金属ペースト４３は射出孔４６の下端には装填されておらず、金属ペースト４３と圧力発生部材４２との間には空隙４７が形成されることとなる。このため、積層体Ｓにおいて、金属ペースト４３と圧力発生部材４２とは非接触である。
【００４３】
図４に示すように、積層体Ｓは、可撓性を有するポリイミドのフィルムにて形成された基材４１と、同じくポリイミドのフィルムにて形成されたノズルプレート４５との間に圧力発生部材４２を挟み込んで積層されたものであるため、変形自在である。このため、２つのローラ５１，５２に架け渡された積層体Ｓは各ローラの円筒表面に沿って変形する。そして、積層体Ｓが架け渡された状態で主動ローラ５１が回転すると、両ローラ５１，５２間の積層体Ｓに弱い張力が作用し、積層体ＳがＸＹ平面（水平面）に沿って張られた状態となる。さらに主動ローラ５１が回転すると、それとともに積層体Ｓも移動および変形し、従動ローラ５２も回転する。具体的には、従動ローラ５２よりも上流側の積層体Ｓは上昇し、主動ローラ５１よりも下流側の積層体Ｓは下降し、両ローラ５１，５２間の積層体ＳはＸ方向に沿って移動する。
【００４４】
両ローラ５１，５２間で水平面に沿って張られた積層体Ｓの直上、すなわちその張られた積層体Ｓのノズルプレート４５に対向する位置に基板Ｗはステージ１０によって保持される。そして、両ローラ５１，５２間で張られた積層体Ｓとステージ１０に保持された基板Ｗの表面との間隔が数１００μｍとなるようにパターン形成装置１は構成されている。
【００４５】
図１，２に戻り、両ローラ５１，５２間で水平面に沿って張られた積層体Ｓの下方には、レーザー光照射部６０が設けられる。レーザー光照射部６０はレーザー光源６１を内蔵している。また、レーザー光照射部６０の上面には出射孔６２が形設されている。レーザー光源６１から出力されたレーザー光は出射孔６２から鉛直方向上方に向けて（（＋Ｚ）方向に向けて）出射される。
【００４６】
また、レーザー光照射部６０は、レーザー光走査機構６５によってＹ方向に沿って往復移動される。レーザー光走査機構６５は、モータ６８、ボールネジ６６およびガイドシャフト６７を備えている。ボールネジ６６およびガイドシャフト６７はＹ方向に沿って延設されている。ボールネジ６６は、モータ６８の回転軸に連結されており、モータ６８によって回転される。レーザー光照射部６０は、ボールネジ６６に螺合されるとともに、ガイドシャフト６７に摺動自在に嵌合されている。このため、モータ６８がボールネジ６６を回転させると、それに螺合するレーザー光照射部６０がガイドシャフト６７に案内されてＹ方向に沿って滑らかに移動する。
【００４７】
レーザー光照射部６０は両ローラ５１，５２間の積層体Ｓの下方に設けられており、レーザー光照射部６０から上方に向けて出射されたレーザー光は基材４１の裏面から積層体Ｓに照射される。基材４１は透明であるため、照射されたレーザー光は基材４１を透過して圧力発生部材４２に吸収される。その結果、レーザー光照射部６０からのレーザー光照射によって圧力発生部材４２が加熱されることとなる。レーザー光照射部６０によるレーザー光照射位置（つまり、加熱位置）は、レーザー光走査機構６５によってレーザー光照射部６０をＹ方向に移動させるとともに、支持搬送機構５０によって積層体ＳをＸ方向に移動させることにより規定される。すなわち、本実施形態においては、レーザー光走査機構６５および支持搬送機構５０が圧力発生部材４２の所定位置を加熱するように積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を相対的に移動させる相対移動手段となる。
【００４８】
制御部３は、パターン形成装置１に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。図５は、制御部３の構成を示すブロック図である。制御部３のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部３は、各種演算処理を行うＣＰＵ３１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ３２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ３３および制御用プログラムやデータなどを記憶しておく磁気ディスク３４をバスライン３９に接続して構成されている。磁気ディスク３４には、後述する加熱済パターンＨＰおよび射出パターンＳＰも格納される。
【００４９】
また、バスライン３９には、ステージ１０に保持された基板ＷをＸ方向に沿って移動させるステージ移動機構２０、積層体Ｓを支持しつつＸ方向に沿って移動させる支持搬送機構５０、レーザー光照射部６０をＹ方向に沿ってスキャンさせるレーザー光走査機構６５、および、積層体Ｓの圧力発生部材４２にレーザー光を照射して加熱するレーザー光照射部６０等が電気的に接続されている。制御部３のＣＰＵ３１は、磁気ディスク３４に格納された制御用プログラムを実行することにより、これらの各動作機構を制御して基板Ｗ上に所定のパターンの金属配線を形成する。
【００５０】
さらに、バスライン３９には、表示部３５および入力部３６が電気的に接続されている。表示部３５は、例えば液晶ディスプレイ等を用いて構成されており、処理結果やレシピ内容等の種々の情報を表示する。入力部３６は、例えばキーボードやマウス等を用いて構成されており、コマンドやパラメータ等の入力を受け付ける。装置のオペレータは、表示部３５に表示された内容を確認しつつ入力部３６からコマンドやパラメータ等の入力を行うことができる。なお、表示部３５と入力部３６とを一体化してタッチパネルとして構成するようにしても良い。
【００５１】
上記の要部構成以外にもパターン形成装置１は、基板Ｗ、積層体Ｓおよびレーザー光照射部６０のそれぞれの位置を検出するための位置センサを備えている（いずれも図示省略）。位置センサとしては、基板Ｗ等の位置を直接検知する光学センサやモータの回転量から検知するエンコーダ等を使用することができる。また、パターン形成装置１は、未処理の積層体Ｓを送り出すフィード機構および処理済みの積層体Ｓを回収する回収機構を備えている。さらに、パターン形成装置１には、基板Ｗおよび積層体Ｓの周辺雰囲気を調整する機構を備えるようにしても良い。
【００５２】
次に、射出装置５から基板Ｗに向けて金属ペーストを射出する手順について説明する。金属ペーストの射出に先だって、積層体Ｓが形成されるため、積層体Ｓを形成する手順について以下に簡単に説明しておく。
【００５３】
まず、長尺シート状（帯状）の透明な基材４１を用意し、その表面に圧力発生部材４２を積層する。第１実施形態では、基材４１としてポリイミドのフィルムを用いている。透明なポリイミドのフィルムを長尺シート状に加工してなる基材４１の表面の全面に均一な厚さで圧力発生部材４２の層を形成する。層として形成される前の圧力発生部材４２は、昇華性材料である樟脳およびカーボンパウダーをグリセリンと混合して生成されるスラリー状のものであり、塗布法によって基材４１の表面に塗布することが可能である。
【００５４】
このような塗布法としては、公知の種々の手法を用いることが可能であり、例えば第１実施形態ではドクターブレード法によって圧力発生部材４２を基材４１の表面に塗布している。ドクターブレード法は、圧力発生部材４２のスラリーを基材４１の表面に供給しつつ、ブレードによってスラリーを平坦に均すことにより、均一な厚さの圧力発生部材４２の層を形成する塗布法である。
【００５５】
基材４１の表面に圧力発生部材４２のスラリーが均一に塗布された後、その乾燥処理を行うことによって、基材４１の表面の全面に厚さ約１０μｍの圧力発生部材４２の層が均一な厚さにて形成される。乾燥処理後の圧力発生部材４２は固相である。なお、基材４１の表面に圧力発生部材４２を積層する塗布法としては、基材４１の表面に均一な厚さで塗布できるものであれば良く、ドクターブレード法の他に、スリットコート法やバーコート法などを用いるようにしても良い。
【００５６】
また、ノズルプレート４５には複数の射出孔４６が形成される。第１実施形態では、ノズルプレート４５としてもポリイミドのフィルムを用いている。そのポリイミドのフィルムに、例えばメタルマスクを用いてエキシマレーザーを照射する穴加工により、格子状に複数の射出孔４６を穿設する。なお、圧力発生部材４２の積層とノズルプレート４５の穴加工とは、いずれを先行して行うようにしても良いし、並行して行っても良い。
【００５７】
次に、基材４１上に積層された圧力発生部材４２の表面に接着剤を塗布する。圧力発生部材４２に塗布される接着剤としては、シリコーン系接着剤またはポリイミド系接着剤を採用することができる。なお、この時点では、圧力発生部材４２は乾燥されて固相となっているため、接着剤の塗布に支障は無い。
【００５８】
続いて、接着剤が塗布された圧力発生部材４２に複数の射出孔４６が形成されたノズルプレート４５を圧着する。これにより、複数の射出孔４６を有するノズルプレート４５が圧力発生部材４２に貼着され、ノズルプレート４５と基材４１との間に圧力発生部材４２の層が挟み込まれるように積層された積層体Ｓが形成される。
【００５９】
その後、ノズルプレート４５の複数の射出孔４６に被射出材としての金属ペースト４３が装填される。金属ペースト４３は、金属粒子を含む高粘度材料であり、上記の圧力発生部材４２と同様に塗布法によって複数の射出孔４６に装填することが可能である。金属ペースト４３を射出孔４６に装填する塗布法としても、公知の種々の手法を用いることが可能であるが、第１実施形態ではドクターブレード法を用いている。すなわち、金属ペースト４３を連続して吐出するノズルがノズルプレート４５に対して平行に相対移動しつつ、当該ノズルに付設されたブレードがその下端をノズルプレート４５の上面に接触させながら相対移動することにより、複数の射出孔４６に金属ペースト４３が押し込まれるとともに、射出孔４６以外の領域では金属ペースト４３がブレードによって掻き取られる。このようにしてノズルプレート４５の複数の射出孔４６に金属ペースト４３が装填される。なお、ノズルプレート４５の上面の射出孔４６以外の領域に金属ペースト４３が若干残留していても良い。
【００６０】
以上のようにして、図４に示したような構造の積層体Ｓが製造される。ところで、金属ペースト４３が射出孔４６に装填される際に、射出孔４６の下側開口は圧力発生部材４２によって閉塞されている。このため、射出孔４６の上側開口から高粘度の金属ペースト４３が押し込まれると、その射出孔４６の内部に残留していた空気がそのまま金属ペースト４３と圧力発生部材４２との間に閉じこめられることとなる。その結果、金属ペースト４３が残留空気によって射出孔４６の底まで入り込まなくなり、装填された金属ペースト４３と圧力発生部材４２との間には空隙４７が形成される（図４参照）。
【００６１】
続いて、積層体Ｓを用いて射出装置５が金属ペーストを射出する処理について説明する。図６は、金属ペーストの射出処理の手順を示すフローチャートである。第１実施形態では、射出処理に先立ってモードの選択が行われる（ステップＳ１）。射出装置５においては、「スループット優先モード」と「低コストモード」とが選択的に設定可能とされている。「スループット優先モード」とは、コストよりもスループットを優先する処理速度優先モードである。一方、「低コストモード」とは、スループットよりも金属ペースト４３や圧力発生部材４２などの材料の節約を優先するための省材料モードである。
【００６２】
パターン形成装置１のオペレータは、「スループット優先モード」または「低コストモード」のいずれか希望するモードを入力部３６から入力する。「スループット優先モード」が入力された場合には、ステップＳ２からステップＳ３に進む。以下、スループット優先モードでの処理について説明を続ける。まず、上述のようにして製造された積層体Ｓが主動ローラ５１および従動ローラ５２に架け渡される。積層体Ｓは、ノズルプレート４５が両ローラ５１，５２間で上方を向くようにセットされる。よって、両ローラ５１，５２間では、複数の射出孔４６の形設方向が鉛直方向を向く。
【００６３】
一方、処理対象となる基板Ｗはステージ１０の下面に保持される。基板Ｗは、両ローラ５１，５２間における積層体Ｓのノズルプレート４５に対向する位置に、パターン形成が行われる表面を下側に向けてステージ１０に保持される。すなわち、基板Ｗは積層体Ｓの上方にてノズルプレート４５に対向配置される。
【００６４】
そして、基板Ｗとレーザー光照射部６０との相対位置関係がパターン形成のための初期位置となるように、制御部３の制御によりステージ移動機構２０およびレーザー光走査機構６５がそれぞれ基板Ｗおよびレーザー光照射部６０を移動させる。具体的には、相対位置関係のＸ方向の調整はステージ移動機構２０が基板Ｗを移動させることによって行われ、Ｙ方向の調整はレーザー光走査機構６５がレーザー光照射部６０を移動させることによって行われる。また、積層体Ｓについても支持搬送機構５０によって初期位置に移動される。なお、両ローラ５１，５２間の積層体Ｓと基板Ｗの表面との間隔は数１００μｍとしておく。
【００６５】
基板Ｗ、レーザー光照射部６０および積層体Ｓの初期配設が完了した後、制御部３がレーザー光照射部６０によるレーザー光照射の制御を開始する。また、それと同時に、制御部３はレーザー光照射部６０の相対移動を開始させる。具体的には制御部３は、基板Ｗおよび積層体Ｓを停止させたまま、レーザー光走査機構６５を制御してレーザー光照射部６０をＹ方向に走査させる。
【００６６】
図５に示すように、制御部３の磁気ディスク３４には、射出パターンＳＰが予め格納されている。射出パターンＳＰは、射出装置５から射出すべき金属ペースト４３のパターンであり、基板Ｗに形成すべき金属配線のパターンと整合する。制御部３は、その格納された射出パターンＳＰに従って、レーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う。すなわち、制御部３は、射出パターンＳＰに基づいて、レーザー光照射部６０によって加熱される圧力発生部材４２の加熱位置を制御するのである。具体的には、基板Ｗ上の所定のＸ方向位置にてレーザー光照射部６０がＹ方向に沿って走査しているときに、金属ペースト４３を射出すべきＹ方向位置に存在している射出孔４６の直下にレーザー光照射部６０が到達した時点で制御部３がレーザー光源６１からレーザー光を出射させる。なお、レーザー光源６１がオンとされるのは、ノズルプレート４５の射出孔４６の直下にレーザー光照射部６０が位置しているときとなるように射出パターンＳＰは作成されている。よって、ノズルプレート４５の射出孔４６が存在しない領域の直下にレーザー光照射部６０が到達したときにはレーザー光源６１からのレーザー光照射は停止される。
【００６７】
レーザー光照射部６０のレーザー光源６１から鉛直方向上方に向けて出射されたレーザー光は積層体Ｓの裏面側から入射する。積層体Ｓの最下層を構成する基材４１は透明であるため、レーザー光照射部６０から照射されたレーザー光は基材４１を透過して圧力発生部材４２に到達して吸収される。その結果、レーザー光照射を受けた圧力発生部材４２の領域では急激な温度上昇が生じる。すなわち、レーザー光照射部６０が基材４１の裏面からレーザー光を照射して金属ペースト４３を射出すべき射出孔４６の直下に位置する圧力発生部材４２を加熱するのである。これにより、当該射出孔４６に対応する圧力発生部材４２はレーザー光を吸収して短時間のうちに１５０℃以上にまで昇温する。なお、レーザー光照射領域の大きさは特に限定されるものではないが、例えば射出孔４６の孔径と同程度の直径５０μｍ程度の円形とすれば良い。
【００６８】
図７は、圧力発生部材４２が加熱されて被射出材たる金属ペースト４３が射出される様子を説明する図である。レーザー光照射部６０から基材４１を透過して金属ペースト４３を射出すべき射出孔４６の直下に位置する圧力発生部材４２にレーザー光が照射されると、その圧力発生部材４２はレーザー光を吸収して短時間のうちに１５０℃以上にまで昇温する。特に、圧力発生部材４２は黒色のカーボンパウダーを含有しているため、効率良くレーザー光を吸収して昇温する。
【００６９】
圧力発生部材４２が昇温すると、圧力発生部材４２に含まれている昇華性材料である樟脳が急速に気化して６００倍〜１０００倍に体積膨張する。その結果、図７（ａ）に示すように、レーザー光照射によって加熱された圧力発生部材４２の一部では、樟脳の昇華に起因した急激な体積膨張により、圧力波が発生する。そして、その発生した圧力波によって加熱位置の直上に位置する射出孔４６内の空隙４７の圧力が急激に上昇し、図７（ｂ）に示すように、当該射出孔４６に装填された金属ペースト４３が上方に向けて、すなわちノズルプレート４５に対向配置された基板Ｗに向けて射出されるのである。
【００７０】
このように、第１実施形態においては、レーザー光照射部６０が積層体Ｓの基材４１の裏面からレーザー光を照射して複数の射出孔４６のうちの金属ペースト４３を射出すべき射出孔４６に対応する圧力発生部材４２を加熱することにより、その圧力発生部材４２に急激な体積膨張による圧力を生じさせている。そして、その圧力によって当該圧力発生部材４２の直上に位置する射出孔４６に装填された被射出材たる金属ペースト４３をステージ１０に保持された基板Ｗに向けて射出させている。昇華性材料である樟脳を加熱したときの急激な体積膨張によって生じた圧力を利用しているため、０．１Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓの高粘度材料である金属ペースト４３であっても基板Ｗに向けて射出することができる。また、樟脳であれば、昇華したときに有害なガスや汚染物質を発生することもない。
【００７１】
上方に向けて射出された金属ペースト４３は基板Ｗの表面に到達し、その位置にて基板Ｗの表面に付着する。このようにして、金属配線を形成するための金属ペースト４３が基板Ｗに供給される。なお、金属ペースト４３は基板Ｗの下側から付着することとなるが、金属ペースト４３が粘度０．１Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓの高粘度材料であるため、積層体Ｓに再度落下する液ダレのおそれはなく、また基板Ｗの表面に沿って濡れ広がりが生じることも防止される。
【００７２】
レーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う射出処理はレーザー光照射部６０が走査終了位置に到達するまで行われる。そして、レーザー光照射部６０が走査終了位置に到達した時点で基板Ｗ上の所定のＸ方向位置における１ライン分の処理が完了となる。１ライン分の処理が完了したら、基板Ｗおよび積層体Ｓを（＋Ｘ）方向にステップ送りする。すなわち、制御部３がステージ移動機構２０を制御して基板Ｗを（＋Ｘ）方向に所定距離だけ移動させる。これにより、レーザー光照射部６０が基板Ｗに対してＸ方向に相対移動することとなり、基板Ｗ上の新たなＸ方向位置におけるレーザー光照射部６０の走査が可能となる。
【００７３】
また、制御部３が支持搬送機構５０を制御して積層体Ｓを（＋Ｘ）方向に所定距離だけ移動させる。これにより、レーザー光照射部６０は積層体Ｓに対してもＸ方向（（−Ｘ）方向）に相対移動することとなる。このようにしているのは、積層体ＳをＸ方向に移動させなければ、既にレーザー光を照射して加熱済みとなっている積層体Ｓの射出孔４６に再度レーザー光を照射する可能性があるためである。ここで、スループット優先モードでは、制御部３は支持搬送機構５０を制御して積層体Ｓを必ず（＋Ｘ）方向に移動させる。すなわち、積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０が相対的に一方向のみに移動するように支持搬送機構５０を制御する（ステップＳ３）。
【００７４】
このような基板Ｗおよび積層体Ｓのステップ送りが終了した後、再び制御部３がレーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う。以降、射出パターンＳＰに基づいたパターン形成処理が終了するまで上記と同様の手順が繰り返される。その結果、制御部３は予め記憶部に格納された射出パターンＳＰに沿ってレーザー光照射部６０から積層体Ｓにレーザー光を照射させて圧力発生部材４２の一部を加熱することとなり、そのパターンに沿ってノズルプレート４５から金属ペースト４３が上方に射出されて基板Ｗの表面に付着して金属配線のパターン形成がなされる。
【００７５】
図８は、スループット優先モードにおける使用後の積層体Ｓを示す図である。なお、図８，図９および図１１において、ハッチングを付した射出孔４６は加熱されることなく金属ペースト４３が残留しているものであり、白抜きの射出孔４６は加熱されて金属ペースト４３が射出されたものである。図８の例では、アルファベットの「Ｆ」というパターンが射出された後、「Ｊ」というパターンが射出されている。積層体Ｓは、矢印ＡＲ８にて示す方向にステップ送りされる。
【００７６】
図８の例の場合、制御部３の磁気ディスク３４には、「Ｆ」および「Ｊ」の射出パターンＳＰが格納されている。制御部３は、この射出パターンＳＰに基づいて、支持搬送機構５０を制御して積層体Ｓを矢印ＡＲ８に示す方向（図１，２では（＋Ｘ）方向）に移動させる。また、制御部３は、射出パターンＳＰに基づいて、レーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う。そして、スループット優先モードでは、「Ｆ」の射出パターンＳＰに基づいた金属ペースト４３の射出処理が完了した後、積層体Ｓをさらに矢印ＡＲ８に示す方向に移動させて「Ｊ」の射出パターンＳＰに基づいた金属ペースト４３の射出を行う。その結果、図８に示すように、積層体Ｓには「Ｆ」の白抜きパターン（加熱済みパターン）の下流側に「Ｊ」の白抜きパターンが形成されることとなる。
【００７７】
スループット優先モードでは、既に加熱済みとなっている積層体Ｓの射出孔４６を再加熱するのを避けるために、積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を相対的に一方向のみに移動させている。このため、新たに加熱すべき射出孔４６が加熱済みであるか否かを考慮する必要がなく、積層体Ｓを（＋Ｘ）方向のみに順送りするだけで足りるため、高速処理が可能となってスループットが高くなる。その一方、図８に示すように、加熱されることなくステップ送りされて未使用のままとなる射出孔４６も多数発生する。従って、スループット優先モードでは、スループットは高まるものの、金属ペースト４３および圧力発生部材４２の無駄も相応に発生することとなる。
【００７８】
このような無駄を低減するために、射出装置５には「低コストモード」が設けられている。ステップＳ１で「低コストモード」が入力された場合には、ステップＳ２からステップＳ４に進む。ここでは、上記の例と同様に、アルファベットの「Ｆ」というパターンが射出された後、「Ｊ」というパターンが射出されるものとする。上記と同様に、制御部３の磁気ディスク３４には、「Ｆ」および「Ｊ」の射出パターンＳＰが格納されている。低コストモードが選択された場合であっても、未使用の積層体Ｓを使用して最初のパターン（つまり、「Ｆ」のパターン）を形成するときには、上述したスループット優先モードと同様の処理が行われる。このため、「Ｆ」のパターンが射出された時点での積層体Ｓは図９に示すようなものとなる。
【００７９】
低コストモードでは、「Ｆ」の射出パターンＳＰに基づいてレーザー光照射を行った後、既にレーザー光照射によって加熱された圧力発生部材４２の加熱済位置を記憶する（ステップＳ４）。具体的には、制御部３は、図９に示す白抜きの射出孔４６の位置を加熱済パターンＨＰとして制御部３の磁気ディスク３４に格納する。
【００８０】
続いて、制御部３は、磁気ディスク３４に格納した加熱済パターンＨＰと次に射出すべき「Ｊ」の射出パターンＳＰとのパターン照合を行う（ステップＳ５）。図１０は、「Ｊ」の射出パターンＳＰを示す図である。制御部３は、既に加熱された圧力発生部材４２の加熱済位置である加熱済パターンＨＰ（図９の白抜きパターン）と次に射出すべき射出パターンＳＰ（図１０のパターン）とのパターン照合を行うことにより、当該射出パターンＳＰを射出するための加熱位置を決定する。このときに、制御部３は、加熱済パターンＨＰと射出パターンＳＰとが重ならないように、換言すれば、未だ加熱されていない射出孔４６と射出パターンＳＰとが完全に重なるように加熱位置を決定する。また、パターン照合に際して、制御部３は、未使用のまま残留する射出孔４６が可能な限り少なくなるように加熱位置を決定する。
【００８１】
そして、制御部３は、パターン照合により決定した加熱位置に対応する圧力発生部材４２を加熱するように、支持搬送機構５０を制御して積層体Ｓを移動させる（ステップＳ６）。このときには、図９の矢印ＡＲ９に示すように、積層体Ｓを（＋Ｘ）方向および（−Ｘ）方向の双方向に移動させる。つまり、積層体Ｓの加熱済パターンＨＰが形成されている領域が再びレーザー光照射部６０の上方に位置するように積層体Ｓを戻す移動をも行うのである。
【００８２】
その後、制御部３は、射出パターンＳＰに基づいて、レーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う。また、１ライン分の処理が完了したら、基板Ｗおよび積層体Ｓを（＋Ｘ）方向にステップ送りする。これにより、「Ｊ」の射出パターンＳＰに従って金属ペースト４３が射出される（ステップＳ７）。なお、積層体Ｓについては（−Ｘ）方向に戻すように移動させているが、基板Ｗについてはスループット優先モードと同様の移動を行う。このため、スループット優先モードであるか低コストモードであるかに関わらず、基板Ｗ上に形成される金属配線のパターンは同じになる。
【００８３】
図１１は、低コストモードにおける使用後の積層体Ｓを示す図である。同図に示すように、先に射出された「Ｆ」の白抜きパターンの周辺に残留していた未使用の射出孔４６を有効に利用するように「Ｊ」の白抜きパターンが形成されることとなる。
【００８４】
低コストモードでは、未使用のまま残留する射出孔４６が可能な限り少なくなるようにパターン照合を行って加熱位置を決定している。そして、決定された加熱位置に応じて、積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を（＋Ｘ）方向および（−Ｘ）方向の双方向に移動させている。このため、スループット優先モードに比較してスループットは低下するものの、図８と対比すると明らかなように、未使用のまま残留する射出孔４６は少なくなる。従って、基板Ｗに射出される被射出材としての金属ペースト４３および圧力発生部材４２の無駄を低減することができる。
【００８５】
第１実施形態においては、「スループット優先モード」と「低コストモード」とを設け、「低コストモード」が選択されたときには、レーザー光照射部６０によって既に加熱された圧力発生部材４２の加熱済位置を加熱済パターンＨＰとして磁気ディスク３４に記憶している。そして、制御部３は、磁気ディスク３４に格納された加熱済パターンＨＰと次に金属ペースト４３を射出すべき射出パターンＳＰとのパターン照合を行い、圧力発生部材４２の未だ加熱されていない未加熱位置をレーザー光照射部６０が加熱するように支持搬送機構５０およびレーザー光走査機構６５を制御して積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を相対移動させている。
【００８６】
このようすれば、一つのパターンを射出したときに未使用のまま残留している射出孔４６を効率良く利用することができるため、基板Ｗに射出される被射出材としての金属ペースト４３および圧力発生部材４２の無駄を低減することができる。
【００８７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は、第２実施形態のパターン形成装置１ａの正面図である。図１２および以降の各図において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付している。
【００８８】
基板Ｗを保持するステージ１０およびステージ１０を移動させるステージ移動機構２０については第１実施形態と全く同じである。また、射出装置５のレーザー光照射部６０およびレーザー光走査機構６５についても第１実施形態と同様である。第２実施形態のパターン形成装置１ａが第１実施形態と相違するのは積層体Ｓの構成および積層体Ｓを支持して搬送する支持搬送機構１５０である。第１実施形態の支持搬送機構５０は可撓性を有する積層体Ｓを２つのローラによって搬送するローラ搬送方式を採用していたが、第２実施形態の支持搬送機構１５０は積層体Ｓをステージに支持して搬送するステージ搬送方式を採用している。
【００８９】
ステージ移動機構２０もステージ搬送方式によるものであり、第２実施形態の支持搬送機構１５０はステージ移動機構２０と類似する構成を備えている。すなわち、支持搬送機構１５０は、モータ１５２の回転軸に連結されたボールネジ１５３にステージ１５１を螺合させて構成されている。モータ１５２がボールネジ１５３を回転させると、それに螺合するステージ１５１がＸ方向に沿って移動する。なお、ステージ移動機構２０と同様に、ステージ１５１をＸ方向に沿って案内するガイドシャフトを設けるようにしても良い。
【００９０】
支持搬送機構１５０のステージ１５１は、環状に構成されており、積層体Ｓの周縁部を保持することによって基板Ｗと積層体Ｓとを対向配置する。ステージ１５１の環状部分の内側は中空であるため、ステージ１５１がレーザー光照射の障害となることはない。なお、ステージ１５１をレーザー光に対して透明な素材（例えば、石英ガラス）にて形成する場合には、板状のステージ１５１にて積層体Ｓの全面を載置して保持するようにしても良い。
【００９１】
図１３は、第２実施形態の積層体Ｓの断面図である。第１実施形態では２つのローラ５１，５２に沿って積層体Ｓが撓む必要があったために基材４１として樹脂フィルムを用いていたが、第２実施形態では積層体Ｓに可撓性は不要であるため、基材４１はレーザー光照射部６０から出射されるレーザー光に対して透明な素材であれば良く、例えばガラス基板などを使用することができる。
【００９２】
第２実施形態の積層体Ｓは、透明な基材４１の表面に直接ノズルプレート４５を当接して構成される。ノズルプレート４５にも可撓性は不要であるため、例えばステンレススチールなどの金属のプレートを使用することができる。ノズルプレート４５には複数の射出孔４６が格子状に穿設され、複数の射出孔４６のそれぞれには加熱されることにより圧力を発生する圧力発生部材４２および金属ペースト４３が装填されている。すなわち、第２実施形態のノズルプレート４５も金属プレートに複数の射出孔４６が穿設された射出板である。複数の射出孔４６の形状、大きさおよび配置間隔は第１実施形態と同様である。また、圧力発生部材４２および金属ペースト４３の材質についても第１実施形態と全く同じである。
【００９３】
第２実施形態においては、基材４１の表面に複数の射出孔４６を有するノズルプレート４５が接着され、複数の射出孔４６の内部には基材４１から近い順に圧力発生部材４２と被射出材たる金属ペースト４３とが装填される。また、装填された金属ペースト４３と圧力発生部材４２との間には空隙４７が形成される。すなわち、射出孔４６の下端開口は圧力発生部材４２が装填されて閉塞され、上端開口は金属ペースト４３が装填されて閉塞され、それらの間に空隙４７が形成されている。このため、積層体Ｓにおいて、金属ペースト４３と圧力発生部材４２とは非接触である。第２実施形態のパターン形成装置１ａの残余の構成は第１実施形態と同じである。
【００９４】
次に、図１３のような構造を有する積層体Ｓを形成する手順について簡単に説明する。まず、例えばステンレススチールのプレートにフォトリソグラフィの手法を用いてエッチング処理を施すことにより、複数の射出孔４６を格子状に穿設し、ノズルプレート４５を準備する。そして、ノズルプレート４５の複数の射出孔４６に圧力発生部材４２を装填する。第２実施形態にて射出孔４６に装填するときの圧力発生部材４２も樟脳およびカーボンパウダーをグリセリンと混合して生成されるスラリー状のものであるが、第１実施形態にて基材４１の表面に塗布する圧力発生部材４２のスラリーを溶剤で１０倍程度に希釈したものであり、その粘度は低い。
【００９５】
第２実施形態の圧力発生部材４２のスラリーも塗布法によって複数の射出孔４６に装填される。圧力発生部材４２のスラリーを射出孔４６に装填する塗布法としても、公知の種々の手法を用いることが可能であるが、第２実施形態ではドクターブレード法を用いている。すなわち、圧力発生部材４２のスラリーを連続して吐出するノズルがノズルプレート４５に対して平行に相対移動しつつ、当該ノズルに付設されたブレードがその下端をノズルプレート４５の上面に接触させながら相対移動することにより、複数の射出孔４６に圧力発生部材４２のスラリーが押し込まれるとともに、射出孔４６以外の領域ではスラリーがブレードによって掻き取られる。このようにしてノズルプレート４５の複数の射出孔４６に圧力発生部材４２が装填される。
【００９６】
第２実施形態では、射出孔４６の下端開口が開放された状態で圧力発生部材４２のスラリーが装填され、しかもそのスラリーの粘度は第１実施形態よりも低いため、射出孔４６内部の空気はスラリー装填時に外部に放出される。その結果、圧力発生部材４２のスラリーは射出孔４６の全体に満たされるように装填（つまり充填）される。
【００９７】
次に、複数の射出孔４６に圧力発生部材４２のスラリーが装填されたノズルプレート４５の下側面に例えばガラス基板などの基材４１が接着される。このための接着剤としては、例えば合成ゴム系接着剤を用いるようにすれば良い。基材４１が接着されることにより、圧力発生部材４２のスラリーが装填された複数の射出孔４６を有するノズルプレート４５と基材４１とが積層された積層体Ｓが形成される。
【００９８】
基材４１が接着された後、圧力発生部材４２のスラリーの乾燥処理を行うことによって溶剤成分が揮発して容積が減少し、射出孔４６の下端部（基材４１が接着された側の端部）に圧力発生部材４２の層が形成される。その結果、下端部に圧力発生部材４２の層が形成された複数の射出孔４６を有するノズルプレート４５と基材４１とが積層された状態となる。
【００９９】
そして、ノズルプレート４５の複数の射出孔４６に基材４１とは反対側より被射出材としての金属ペースト４３が装填される。複数の射出孔４６に対する金属ペースト４３の装填は第１実施形態と同じであり、塗布法としてドクターブレード法を用いて実行している。すなわち、金属ペースト４３を連続して吐出するノズルがノズルプレート４５に対して平行に相対移動しつつ、当該ノズルに付設されたブレードがその下端をノズルプレート４５の上面に接触させながら相対移動することにより、複数の射出孔４６に金属ペースト４３が押し込まれるとともに、射出孔４６以外の領域では金属ペースト４３がブレードによって掻き取られる。このようにしてノズルプレート４５の複数の射出孔４６に金属ペースト４３が装填される。
【０１００】
第１実施形態と同じく、射出孔４６の下側開口が圧力発生部材４２によって閉塞された状態で上側開口から（つまり、基材４１とは反対側から）高粘度の金属ペースト４３が押し込まれることによって、射出孔４６の内部に残留していた空気がそのまま金属ペースト４３と圧力発生部材４２との間に閉じこめられることとなる。その結果、金属ペースト４３が残留空気によって射出孔４６の奥まで入り込まなくなり、装填された金属ペースト４３と圧力発生部材４２との間には空隙４７が形成される（図１３参照）。
【０１０１】
続いて、積層体Ｓを用いて射出装置５が金属ペーストを射出する処理について説明する。図１３のような構造を有する積層体Ｓが支持搬送機構１５０のステージ１５１に保持される。積層体Ｓは、ノズルプレート４５を上側に向けてステージ１５１に保持される。一方、処理対象となる基板Ｗはステージ１０の下面に保持される。基板Ｗは、積層体Ｓのノズルプレート４５に対向する位置に、パターン形成が行われる表面を下側に向けてステージ１０に保持される。すなわち、基板Ｗは積層体Ｓの上方にてノズルプレート４５に対向配置される。
【０１０２】
そして、基板Ｗとレーザー光照射部６０との相対位置関係がパターン形成のための初期位置となるように、制御部３の制御によりステージ移動機構２０およびレーザー光走査機構６５がそれぞれ基板Ｗおよびレーザー光照射部６０を移動させる。具体的には、相対位置関係のＸ方向の調整はステージ移動機構２０が基板Ｗを移動させることによって行われ、Ｙ方向の調整はレーザー光走査機構６５がレーザー光照射部６０を移動させることによって行われる。また、積層体Ｓについても支持搬送機構１５０によって初期位置に移動される。
【０１０３】
基板Ｗ、レーザー光照射部６０および積層体Ｓの初期配設が完了した後、制御部３がレーザー光照射部６０によるレーザー光照射の制御を開始する。また、それと同時に、制御部３はレーザー光照射部６０の相対移動を開始させる。具体的には制御部３は、基板Ｗおよび積層体Ｓを停止させたまま、レーザー光走査機構６５を制御してレーザー光照射部６０をＹ方向に走査させる。
【０１０４】
第１実施形態と同様に、制御部３は、磁気ディスク３４に格納された射出パターンＳＰに従って、レーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う。すなわち、制御部３は、射出パターンＳＰに基づいて、レーザー光照射部６０によって加熱される射出孔４６の加熱位置を制御するのである。具体的には、基板Ｗ上の所定のＸ方向位置にてレーザー光照射部６０がＹ方向に沿って走査しているときに、金属ペースト４３を射出すべきＹ方向位置に存在している射出孔４６の直下にレーザー光照射部６０が到達した時点で制御部３がレーザー光源６１からレーザー光を出射させる。
【０１０５】
レーザー光照射部６０のレーザー光源６１から鉛直方向上方に向けて出射されたレーザー光は積層体Ｓの裏面側から入射する。積層体Ｓの最下層を構成する基材４１は透明であるため、レーザー光照射部６０から照射されたレーザー光は基材４１を透過し、金属ペースト４３を射出すべき射出孔４６に装填された圧力発生部材４２に到達して吸収される。その結果、レーザー光照射を受けた圧力発生部材４２には急激な温度上昇が生じる。すなわち、レーザー光照射部６０は、基材４１の裏面からレーザー光を照射して金属ペースト４３を射出すべき射出孔４６に装填された圧力発生部材４２を加熱する。これにより、当該射出孔４６に装填された圧力発生部材４２はレーザー光を吸収して短時間のうちに１５０℃以上にまで昇温する。
【０１０６】
図１４は、第２実施形態において被射出材たる金属ペースト４３が射出される様子を説明する図である。レーザー光照射部６０から基材４１を透過して射出孔４６に装填された圧力発生部材４２にレーザー光が照射されると、その圧力発生部材４２はレーザー光を吸収して短時間のうちに１５０℃以上にまで昇温する。圧力発生部材４２が昇温すると、圧力発生部材４２に含まれている昇華性材料である樟脳が急速に気化して６００倍〜１０００倍に体積膨張する。その結果、図１４（ａ）に示すように、レーザー光照射によって加熱された圧力発生部材４２は、樟脳の昇華に起因した急激な体積膨張により圧力波を発生する。そして、その発生した圧力波によって当該圧力発生部材４２が装填されている射出孔４６内の空隙４７の圧力が急激に上昇し、図１４（ｂ）に示すように、その射出孔４６に装填された金属ペースト４３が上方に向けて、すなわちノズルプレート４５に対向配置された基板Ｗに向けて射出されるのである。
【０１０７】
このように、第２実施形態においては、レーザー光照射部６０が積層体Ｓの基材４１の裏面からレーザー光を照射して複数の射出孔４６のうちの金属ペースト４３を射出すべき射出孔４６に装填された圧力発生部材４２を加熱することにより、その圧力発生部材４２に急激な体積膨張による圧力を生じさせている。そして、その圧力によって当該射出孔４６に装填された被射出材たる金属ペースト４３をステージ１０に保持された基板Ｗに向けて射出させている。上方に向けて射出された金属ペースト４３は基板Ｗの表面に到達し、その位置にて基板Ｗの表面に付着する。このようにして、金属配線を形成するための金属ペースト４３が基板Ｗに供給される。
【０１０８】
レーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う射出処理はレーザー光照射部６０が走査終了位置に到達するまで行われる。そして、レーザー光照射部６０が走査終了位置に到達した時点で基板Ｗ上の所定のＸ方向位置における１ライン分の処理が完了となる。第１実施形態と同様に、１ライン分の処理が完了したら、基板Ｗおよび積層体ＳをＸ方向に沿ってステップ送りする。すなわち、制御部３がステージ移動機構２０を制御して基板ＷをＸ方向に沿って所定距離だけ移動させる。これにより、レーザー光照射部６０が基板Ｗに対してＸ方向に相対移動することとなり、基板Ｗ上の新たなＸ方向位置におけるレーザー光照射部６０の走査が可能となる。また、制御部３が支持搬送機構１５０を制御して積層体ＳをＸ方向に沿って所定距離だけ移動させる。これにより、レーザー光照射部６０は積層体Ｓに対してもＸ方向に相対移動することとなる。
【０１０９】
このような基板Ｗおよび積層体Ｓのステップ送りが終了した後、再び制御部３がレーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う。以降、射出パターンＳＰに基づいたパターン形成処理が終了するまで上記と同様の手順が繰り返される。その結果、制御部３は予め記憶部に格納された射出パターンＳＰに沿ってレーザー光照射部６０から積層体Ｓにレーザー光を照射させて射出孔４６に装填された圧力発生部材４２を加熱することとなり、そのパターンに沿ってノズルプレート４５から金属ペースト４３が上方に射出されて基板Ｗの表面に付着して金属配線のパターン形成がなされる。
【０１１０】
第２実施形態においても、一つの射出パターンＳＰに基づいてレーザー光照射を行った後、既にレーザー光照射によって加熱された射出孔４６の加熱済位置を記憶する。具体的には、制御部３は、既に加熱されて金属ペースト４３が射出された射出孔４６の位置を加熱済パターンとして磁気ディスク３４に格納する。
【０１１１】
次に、制御部３は、磁気ディスク３４に格納した加熱済パターンと次に射出すべき射出パターンとのパターン照合を行う。第１実施形態と同様に、制御部３は、既に加熱された射出孔４６の加熱済位置である加熱済パターンと次に射出すべき射出パターンとのパターン照合を行うことにより、当該射出パターンを射出するための加熱位置を決定する。このときに、制御部３は、加熱済パターンと射出パターンとが重ならないように、換言すれば、未だ加熱されていない射出孔４６と射出パターンとが完全に重なるように加熱位置を決定する。また、パターン照合に際して、制御部３は、未使用のまま残留する射出孔４６が可能な限り少なくなるように加熱位置を決定する。
【０１１２】
そして、制御部３は、パターン照合により決定した加熱位置に対応する射出孔４６の圧力発生部材４２を加熱するように、支持搬送機構１５０を制御して積層体Ｓを移動させる。続いて、制御部３は、新たな射出パターンに基づいて、レーザー光照射部６０をＹ方向に走査させつつ、レーザー光源６１のオンオフ制御を行う。また、１ライン分の処理が完了したら、基板Ｗおよび積層体ＳをＸ方向にステップ送りする。これにより、新たな射出パターンに従って金属ペースト４３が射出される。
【０１１３】
このように、第２実施形態においても、レーザー光照射部６０によって既に加熱された複数の射出孔４６のうちの加熱済位置を加熱済パターンとして磁気ディスク３４に記憶している。そして、制御部３は、磁気ディスク３４に格納された加熱済パターンと次に金属ペースト４３を射出すべき射出パターンとのパターン照合を行い、未だ加熱されていない複数の射出孔４６のうちの未加熱位置をレーザー光照射部６０が加熱するように支持搬送機構１５０およびレーザー光走査機構６５を制御して積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を相対移動させている。
【０１１４】
このようすれば、第１実施形態と同様に、一つのパターンを射出したときに未使用のまま残留している射出孔４６を効率良く利用することができるため、基板Ｗに射出される被射出材としての金属ペースト４３および圧力発生部材４２の無駄を低減することができる。
【０１１５】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記の実施形態においては、レーザー光走査機構６５によってレーザー光照射部６０をＹ方向に移動させるとともに、支持搬送機構５０（または支持搬送機構１５０）によって積層体ＳをＸ方向に移動させることにより、積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を相対移動させていたが、相対移動はこれに限定されるものではない。例えば、レーザー光走査機構６５を２軸移動機構として、レーザー光照射部６０をＸ方向およびＹ方向に移動させるようにして積層体Ｓに対するレーザー光照射部６０の相対移動を行うようにしても良い。或いは、第２実施形態では、支持搬送機構１５０を２軸のステージ搬送機構として、積層体ＳをＸ方向およびＹ方向に移動させることにより、積層体Ｓに対するレーザー光照射部６０の相対移動を行うようにしても良い。要するに、積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０をＸ方向およびＹ方向の２次元に相対移動できる機構を設けるようにすれば良い。
【０１１６】
また、第２実施形態において、積層体Ｓが十分な長さを有する長尺状のものであれば、第１実施形態と同様に「スループット優先モード」および「低コストモード」を設けるようにしても良い。「スループット優先モード」が選択されたときには、積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を相対的に一方向のみに移動させる。一方、「低コストモード」が選択されたときには、積層体Ｓに対してレーザー光照射部６０を相対的に双方向に移動させて未だ加熱されていない複数の射出孔４６のうちの未加熱位置をレーザー光照射によって加熱する。
【０１１７】
また、上記各実施形態においては、圧力発生部材４２に昇華性材料として樟脳を含ませて圧力発生機能を付与するようにしていたが、他の昇華性材料によって圧力発生部材４２に圧力発生機能を付与するようにしても良い。例えば、圧力発生部材４２に昇華性材料としてドライアイスを含ませるようにしても良い。他の昇華性材料であっても加熱されたときに昇華によって体積膨張を生じるため、上記各実施形態と同様の処理を行うことができる。
【０１１８】
また、圧力発生部材４２は、昇華性材料を含むものに限定されず、加熱により圧力を発生するものであれば良い。例えば、圧力発生部材４２に爆薬を含ませて構成するようにしても良い。また、圧力発生部材４２としてガス吸蔵材料を用いるようにしても良い。
【０１１９】
また、上記各実施形態においては、レーザー光の吸収効率を高めるために圧力発生部材４２にカーボンパウダーを含ませていたが、これに限定されるものではなく、カーボンパウダー以外の黒色の粒子を含ませるようにしても良い。要するに、光を吸収しやすい材料、換言すれば光を反射や透過しにくい材料を圧力発生部材４２に含ませるようにすれば良い。なお、昇華性材料自体が光を吸収しやすい材料、例えば黒色の昇華性材料であれば、カーボンパウダーのような黒色粒子を圧力発生部材４２に含ませなくても良い。
【０１２０】
また、上記各実施形態においては、レーザー光照射部６０からのレーザー光照射によって圧力発生部材４２を加熱していたが、圧力発生部材４２の加熱はレーザー光照射に限定されるものではなく、例えば抵抗発熱体などのヒータによって加熱するようにしても良いし、或いはマイクロ波によって加熱するようにしても良い。
【０１２１】
また、金属ペースト４３に代えて被射出材として粘度が０．１Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下の接着剤（例えば、エポキシ樹脂系接着剤）を用いるようにしても良い。加熱された圧力発生部材４２の体積膨張に起因した圧力によって接着剤を射出し、例えばセンサと半導体素子との接合部のような微小領域に塗布することができる。本発明に係る技術によれば、そのような微小領域に高価な接着剤を必要量だけ塗布することができ、無駄な接着剤の消費を抑制することが可能となる。
【０１２２】
また、金属ペースト４３に代えて金属粒を射出するようにしても良い。具体的には、上記各実施形態において、金属ペースト４３に代えて複数の金属粒を分散させた高粘度材料を射出孔４６に装填する。金属粒の材質や粒径は特に限定されるものではなく、金属粉末であっても良い。また、高粘度材料は０．１Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓの粘度を有しており、例えば接着剤などを用いることができる。パターン形成処理を行うときには、多数の金属粒を含む高粘度材料が複数の射出孔４６に装填された積層体Ｓと基板Ｗとを相対向させて配置する。そして、所定のパターンに沿って圧力発生部材４２が加熱されると体積膨張による圧力が生じ、被射出材である金属粒を含む高粘度材料が射出される。射出された高粘度材料は基板Ｗの表面に付着し、当該表面に金属粒のパターンが形成される。なお、高粘度材料に金属粒を分散させるのに代えて、圧力発生部材４２の層の上に直接金属粒を分散させ、それを射出孔４６から射出するようにしても良い。本発明に係る技術によれば、金属粒の無駄を低減することができる。
【０１２３】
さらに、積層体Ｓから金属ペースト４３を半導体素子のインナーリードに繋がるようなパターンに射出し、その金属ペースト４３によってアウターリードを形成するようにしても良い。すなわち、本発明に係る技術を用いて半導体装置のワイヤーボンディングを行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、基板上に各種電気配線のパターン形成を行う技術に好適に適用することができ、特に高粘度材料を用いてパターン形成を行うのに適している。また、本発明は、微細領域への接着剤の塗布や半導体装置のワイヤーボンディングにも好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１ａ  パターン形成装置
３  制御部
５  射出装置
１０  ステージ
２０  ステージ移動機構
３４  磁気ディスク
４１  基材
４２  圧力発生部材
４３  金属ペースト
４５  ノズルプレート
４６  射出孔
５０，１５０  支持搬送機構
６０  レーザー光照射部
６５  レーザー光走査機構
ＨＰ  加熱済パターン
Ｓ  積層体
ＳＰ  射出パターン
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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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