(57)【要約】      （修正有）【課題】電子デバイスの製造プロセスにおいて、ローラに描画した配線等のパターンを被処理基板に精度良く転写するパターン転写装置を提供する。【解決手段】基板Ｇに対して処理液で形成されたパターンを転写するためのパターン転写装置１であって、基板Ｇを保持する基板保持部２と、前記基板保持部に保持された基板Ｇに前記パターンを転写するための回転可能なローラ３と、前記ローラ３の表面に処理液を吐出して前記ローラ３の表面に前記パターンを直接描画するためのノズル４とを有する。基板保持部２はレール９に沿って水平方向に移動可能に構成されている。ローラ３は、その中心を回転軸として駆動機構により回転可能で、かつ鉛直方向に昇降可能に構成されている。そしてローラ３の表面は、弾性体で形成されている。ノズル４には例えばインクジェットノズルが用いられる。【選択図】図１
0003198324.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して処理液で形成されたパターンを転写するパターン転写装置であって、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に前記パターンを転写する回転可能なローラと、
前記ローラの表面に処理液を吐出して前記ローラの表面に前記パターンを直接描画するノズルと
を有することを特徴とするパターン転写装置。
【請求項２】
前記ノズルは、インクジェットノズルであることを特徴とする請求項１に記載のパターン転写装置。
【請求項３】
基板に転写された前記パターンを撮像する第１の撮像部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のパターン転写装置。
【請求項４】
前記第１の撮像部の撮像データに基づいて前記ノズルによる前記パターンの描画に補正を行う制御部を有することを特徴とする請求項３に記載のパターン転写装置。
【請求項５】
前記ローラの表面に描画された前記パターンを撮像する第２の撮像部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のパターン転写装置。
【請求項６】
前記パターンが転写される前の基板を撮像する第３の撮像部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のパターン転写装置。
【請求項７】
前記パターンが転写される前の基板の表面に改質処理を行う表面改質処理部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のパターン転写装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電子デバイスの製造プロセスにおいて、デバイスのパターンを被処理基板に転写するパターン転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等のデバイスのパターンをガラス基板やフィルム基板等上に形成する手法として、印刷方法による手法が提案されている。近年、このようなデバイスのパターンは、例えば液晶ディスプレイの画素の微細化に伴って高い寸法精度が要求されるようになってきており、高い寸法精度を有するパターンが印刷できる印刷方法として、反転印刷法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この反転印刷法による印刷方法として、ローラ転写胴を用いるものがある。ローラ転写胴を用いる場合、例えば、シリコーン樹脂を表面とするローラ転写胴面にインクを塗布して塗布面を形成する塗布工程と、塗布工程を経たローラ転写胴を、所定の形状に凸部が形成された凸版（マスター板）上で転動させ、凸版の凸部に対応するローラ転写胴側の塗布面のインクを転写除去する除去工程と、塗布面に残っているインクを被印刷体（ワーク板）に転写する転写工程を有するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このようなローラ転写胴を用いた反転印刷法では、ガラス基板やフィルム基板等よりなる凸版とローラ転写胴とを相対移動させ、凸版上でローラ転写胴を転動させることによって、凸版のパターンをローラ転写胴に転写する。次いで、ガラス基板やフィルム基板等から構成される被印刷体とローラ転写胴とを相対移動させ、被印刷体上でローラ転写胴を転動させることによって、ローラ転写胴に転写されているパターンを被印刷体に転写する。そのため、フォトリソグラフィ法により形成されるパターン並みの寸法精度を容易に得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２７９３４９号公報
【特許文献２】特開２０１４−０８３７４６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、凸版及びローラ転写胴は弾性体であり、経時変化も起こし易く転写精度が徐々に悪化する虞がある。凸版を用いてパターンを転写する方式では、経時変化により装置の転写精度が悪化した状況では、精度向上に対して臨機の対応には限界があった（例えば凸版やローラを交換しない限り、精度が回復しない。）。
【０００７】
また別の観点として、ガラス基板やフィルム基板等上に精度良く転写を行うための制御パラメータとして、インクの物性やローラ転写胴の表面の状態（親水性か撥水性か等も含む）が存在する。しかし、インクの物性とローラ転写胴の表面の状態のみで精度良く転写を制御することは非常に困難であった。
【０００８】
本考案は、前記の従来技術の問題点を解決するものであり、ガラス基板やフィルム基板等上に精度良くパターンの転写を行うパターン転写装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本考案に係るパターン転写装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に前記パターンを転写するための回転可能なローラと、前記ローラの表面に処理液を吐出して前記ローラの表面に前記パターンを直接描画するためのノズルとを有する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案のパターン転写装置によれば、精度良くガラス基板やフィルム基板等上にパターンの転写を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案に係るパターン転写装置の一構成例を示す説明図である。
【図２】本考案に係るパターン転写装置の他の構成例を示す説明図である。
【図３】本考案に係る表面改質処理部の一構成例を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図を参照して、本考案の好適な実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本考案におけるパターン転写装置１の構成を説明するための説明図である。
【００１４】
図１に示すように、パターン転写装置１は、基板保持部２と、ローラ３と、描画部例えばノズル４とを有する。基板保持部２は、被処理基板例えばガラス基板又はフィルム基板（以後、基板Gと記載する）を吸着保持する。ローラ３は、その表面に描画された所定のパターンを基板G上に転写する。ノズル４は、パターンを描画するための処理液例えばインクをローラ３の表面に吐出する。
【００１５】
さらにパターン転写装置１は、基台５と、第１の撮像部例えば撮像部８と、第２の撮像部例えば撮像部６と、第３の撮像部例えば撮像部７とを有する。基台５の上面にはレール９が配置され、基板保持部２はレール９に沿って水平方向に移動可能に構成されている。
【００１６】
ローラ３は、その中心を回転軸として図示しない駆動機構により回転可能で、かつ鉛直方向に昇降可能に構成されている。そしてローラ３の表面は、弾性体で形成されている。
【００１７】
ノズル４には例えばインクジェットノズルが用いられる。そしてノズル４によりローラ３の表面に所定のパターンを精度良く直接描画することが可能である。ノズル４は、ローラ３の表面の所定部位に向けて微滴化したインクを吹き付け、ローラ３の表面に所定のパターンを直接描画する。
【００１８】
第１の撮像部である撮像部８は、基板Gの表面に転写されたパターンの撮像を行う。第２の撮像部である撮像部６は、ローラ３の表面に描画されたパターンの撮像を行う。第３の撮像部である撮像部７は、パターンが転写される前の基板Gの表面の撮像を行う。撮像部６〜８には例えばCCDカメラ等が用いられる。
【００１９】
パターン転写装置１は、さらに制御部１０を有する。制御部１０は、基板保持部２の水平移動動作や、ローラ３の回転動作及び昇降動作や、ノズル４の吐出動作などを制御する。また制御部１０は、撮像部６〜８で撮像された画像データに基づいて、行った処理の良否判定も行う。また、撮像部６〜８で撮像された画像データに基づいて、パターン転写装置１における各部の動作に対してフィードバック制御を行う。
【００２０】
次に、パターン転写装置１における処理手順について説明する。
【００２１】
まず、基板Gはパターン転写装置１内に搬入され、基板保持部２上に載置されたのち吸着保持される。そして基板保持部２上の基板Gに汚れ・欠けの有無を判定するために、撮像部７を用いて基板Gの表面が撮像される。撮像された画像データは制御部１０に送られ、制御部１０は画像データに基づき基板Gの汚れ・欠けに関して良否を判定する。
【００２２】
次に、パターンを描画する前のローラ３の表面に、インク等の汚れが無いことを確認する。そのために撮像部６を用いてローラ３の表面が撮像される。このとき、ローラ３の表面を全面撮像できるように、ローラ３を回転させながら撮像を行う。撮像された画像データは制御部１０に送られ、制御部１０はこの画像データに基づいてローラ３の表面の良否を判定する。
【００２３】
ローラ３の表面が良と判定された後、ノズル４からインクを吐出してローラ３の表面にパターンを直接描画する。このときローラ３を回転させながらローラ３の表面に向けてノズル４からインクが吐出される。このときも撮像部６を用いてローラ３の表面に描画されたパターンが撮像され、撮像された画像データは制御部１０に送られる。撮像された画像が所定のパターンと一致するまでノズル４からの吐出とローラ３の回転が制御され、ローラ３の表面に所定のパターンが描画される。
【００２４】
ローラ３の表面へのパターンの描画が終了したら、基板保持部２を図１において右方向に水平移動させる。そしてローラ３の最下部が基板保持部２上の基板Gの右端に位置した時点で基板保持部２の水平移動を停止させる。次にローラ３を回転させ、基板Gの右端に対応するパターンがローラ３の最下部に位置した時点でローラ３の回転を停止する。その後ローラ３を下降させるとローラ３の最下部が基板Gの右端に接触し、ローラ３が基板Gに与える圧力が所定の値となった時点でローラ３の下降を停止する。
【００２５】
次に基板保持部２の右方向への水平移動動作とローラ３の回転動作とを同期させて開始し、ローラ３に描画されたパターンを基板Gの表面に転写する。このとき、基板保持部２の右方向への水平移動速度とローラ３の反時計方向回転におけるローラ３表面の移動速度（周速度）とが一致するように、基板保持部２の水平移動動作とローラ３の回転動作とを制御部１０により制御する。
【００２６】
基板保持部２が基台５の右端まで移動したら基板Gへのパターン転写は終了し、基板Gの表面にパターンが転写された状態となる。
【００２７】
次に撮像部８を用いて基板Gの表面に転写されたパターンが撮像される。撮像された画像データは制御部１０に送られ、転写されたパターンの良否判定が制御部１０で行なわれる。またこの画像データに基づいて、次の基板に転写処理を行うときのローラ転写装置１における種々の動作の制御にフィードバックを行う。
【００２８】
その後パターンが転写された基板Gを基板保持部２から受け取りパターン転写装置１から基板Gを搬出して、一連の転写処理が終了する。
【００２９】
上記の第１の実施形態によれば、ノズル４を用いてローラ３の表面に直接描画を行うので精度良くパターンを描画することが可能であり、結果的に基板G上にパターンを精度良く転写できる。またローラ３の表面に描画する際に、転写する際の圧力（圧力によりパターンの線幅が変化するので）を考慮してパターンを描画することも可能である。例えば転写する際の圧力で押圧したときにパターンの線幅が所望の値となるように、ローラ３の表面にパターンを描画する。また、ローラ３が経時変化を起こした場合でも、ある程度の経時変化まではローラ３の表面にパターンを描画する際に、パターンを補正して描画することにより対応可能である。このように、従来と比べて臨機に対応することが可能である。
【００３０】
次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と同じ部分は説明を省略し、異なる部分のみ説明する。図２は第２の実施形態におけるパターン転写装置１の一構成例を示す説明図である。第２の実施形態では、ノズル４と撮像部６とをローラ３の回転中心に対して斜め左下方向に配置する。そしてノズル４によりローラ３のなるべく下面の近くにパターンを描画可能とし、撮像部６を用いてローラ３の下面付近に描画されたパターンを撮像可能とする。
【００３１】
また、撮像部８をローラ３の回転中心に対して斜め右下方向に配置する。そしてローラ３から基板Gにパターンを転写した直後から基板G上のパターンを撮像可能とした。
【００３２】
次に、第２の実施形態における処理の手順について説明する。まず、ローラ３を反時計方向に回転させつつノズル４からインクを吐出し、ローラ３の表面にパターンを描画する。次に描画中のパターンの前端部がローラ３の回転中心の鉛直下方に達したらローラ３の回転を停止する。次に基板保持部２を図中の右方向に水平移動させる。そして基板保持部２に保持された基板Gの右端がローラ３の回転中心の鉛直下方に達したら基板保持部２の水平移動を停止させる。次に、ローラ３を下降させ、ローラ３の最下部が基板Gの右端に接触する。そしてローラ３が基板Gに与える圧力が所定の値となったらローラ３の下降を停止する。
【００３３】
次に基板保持部２の右方向への移動動作とローラ３の回転動作とを同期させて、ローラ３に描画されたパターンを基板Gの表面に転写する。同時に、基板G上に転写されたパターンを撮像部６にて撮像する。この撮像データは制御部１０に送られ、基板G上のパターンが所望位置からどれだけずれているか、ずれ量を算出する。同時にノズル４からローラ３に向けてインクが吐出され、ローラ３に対して残り部分のパターンの描画が行われる。そのときに上記のずれ量に基づいて、残り部分のパターンの描画位置を補正して描画する。
【００３４】
このように、残り部分のパターンをローラ３に描画する際に、基板G上に転写されたパターンのずれ量に基づいて描画位置を補正することが可能であり、精度良く基板G上に転写パターンを形成することができる。
【００３５】
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、パターン転写装置１を用いた転写処理の前工程として、基板Gに対して表面改質処理を行う。
【００３６】
図３は、基板Gに表面改質処理を行う表面改質処理部２０の一構成例を示す説明図である。
【００３７】
図３に示すように、表面改質処理部２０は、基板Gを載置し吸着保持する基板保持部例えば改質処理ステージ２２と、基板Gに向けてプラズマを発射するプラズマ照射部２３とを有する。また表面改質処理部２０は筐体２１を有し、改質処理ステージ２２およびプラズマ照射部２３は、筐体２１の内部に配置される。プラズマ照射部２３は、改質処理ステージ２２の上方に配置される。またプラズマ照射部２３は、図示しないプラズマ生成部に接続されており、プラズマ生成部で生成されたプラズマがプラズマ照射部２３から改質処理ステージ２２上の基板Gの表面に向けて照射される。また筐体２１内の圧力は大気圧であり、プラズマ照射部２３は大気圧下で基板Gに向けてプラズマを照射可能である。なお、表面改質処理部２０は、制御部１０で制御される。
【００３８】
筐体２１内の処理雰囲気は、大気、又は酸素のみの雰囲気、又は窒素のみの雰囲気、又は他の処理ガス雰囲気のいずれかの中から選択可能である。選択された処理雰囲気に応じて、プラズマ照射後に基板Gの表面は、疎水性又は親水性のいずれかに制御可能である。また、基板Gに作用するプラズマ強度を基板Gの複数の領域毎に可変させてもよく、基板Gの複数の領域毎に表面改質の強弱の変化をつけることが可能である。
【００３９】
次に、第３の実施形態における処理の手順について説明する。
【００４０】
まず基板Gが表面改質処理部２０に搬入され、改質処理ステージ２２上に載置されて吸着保持される。
【００４１】
次に大気圧雰囲気下でプラズマ照射部２３から改質処理ステージ２２上の基板Gに向けてプラズマが照射される。プラズマにより基板Gの表面は改質される。このとき、処理雰囲気（雰囲気を例えば大気又は酸素又は窒素又はその他のガス）を選択することにより、基板Gの表面を疎水化又は親水化のいずれかに表面改質する。
【００４２】
同時に基板Gに作用するプラズマ強度を基板Gの複数の領域毎に可変させ、基板Gの複数の領域毎に表面改質の強弱を設ける。
【００４３】
基板Gの表面改質処理が完了したらプラズマ照射部２３からのプラズマ照射を停止する。表面改質された基板Gを表面改質処理部２０から搬出し、その後、第１または第２の実施形態のパターン転写装置１の基板保持部２に搬入する。そして、基板Gに対して第１または第２の実施形態によりパターンの転写処理を行う。なお、パターン転写装置１は、表面改質処理部２０の改質処理ステージ２２と基板保持部２との間で基板Ｇを搬送する基板搬送機構（図示省略）を有しており、制御部１０で基板搬送機構を制御することで基板Ｇを表面改質処理部２０の改質処理ステージ２２から基板保持部２に搬送する。
【００４４】
従来、吐出するインクの物性やローラ３の表面の状態（親水性か撥水性か等も含む）を転写処理時の制御パラメータとして用いていた。第３の実施形態では、それに加えて基板Gの表面の疎水性又は親水性、基板Gの複数の領域毎に疎水性又は親水性の強弱を設ける、等も転写処理時の制御パラメータとして用いることができる。よって転写処理をさらに詳細に制御でき、精度良く基板G上にパターンを転写することが可能となる。
【００４５】
なお、本考案は、上記の実施形態に限定されることは無く、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４６】
Ｇ      基板
１      パターン転写装置
２      基板保持部
３      ローラ
４      ノズル
６      撮像部（第２の撮像部）
７      撮像部（第３の撮像部）
８      撮像部（第１の撮像部）
１０    制御部
２０    表面改質処理部
２２    改質処理ステージ
２３    プラズマ発射部
【図１】
0003198324.tif 000003
【図２】
0003198324.tif 000004
【図３】
0003198324.tif 000005