(57)【要約】【課題】乾燥に起因する吐出ヘッドのノズルの目詰まり等の不具合の発生を防止し、安定した液滴吐出動作を実現することによって所望の精度を有するデバイスを製造できるデバイス製造装置を提供する。【解決手段】デバイス製造装置ＩＪは、基板Ｐを支持するステージＳＴと、基板Ｐに対して導電性材料を含む流動体を吐出可能なヘッド部を有する吐出手段２０と、ステージＳＴに設けられた予備吐出エリア５２と、基板Ｐに対して流動体を吐出する前に、予備吐出エリア５２に流動体を吐出するように吐出手段２０の吐出動作を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。【選択図】図１
2006295218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと吐出手段とを有する吐出装置により、流動体を吐出し、基板にパターンを形
成するデバイス製造方法であって、
前記吐出装置に予備吐出領域が形成されてなり、
前記予備吐出領域は前記ステージの幅よりも広いことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項２】
基板と吐出手段とを有する吐出装置により、流動体を吐出し、基板にパターンを形成す
るデバイス製造方法であって、
前記吐出装置に予備吐出領域が形成されてなり、
前記予備吐出領域は前記基板の幅よりも広いことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項３】
前記予備吐出領域は前記基板を挟んだ両側に設けたことを特徴とする請求項１又は２に
記載のデバイス製造方法。
【請求項４】
パターン形成領域を有する基板を支持するステージと、
前記基板に対して流動体を吐出する吐出手段とを備えるデバイス製造装置において、
前記基板を支持する以外の部分に設けられた予備吐出領域と、
前記パターン形成領域に対して前記流動体を吐出する前に、前記予備吐出領域に前記流
動体を吐出するように前記吐出手段の吐出動作を制御する制御装置とを備え、
前記予備吐出領域は、前記ステージの幅よりも広いことを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項５】
前記予備吐出領域は、前記吐出手段に対して前記ステージが移動する方向に直交する方
向を基準として前記ステージ幅よりも広いことを特徴とする請求項４記載のデバイス製造
装置。
【請求項６】
前記予備吐出領域は前記基板を挟んだ両側に設けたことを特徴とする請求項４又は５記
載のデバイス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に所定のパターンを形成する工程を有するデバイス製造方法及びデバイ
ス製造装置に係り、特に液滴吐出方式を用いたデバイス製造方法及び製造装置に関するも
のである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体集積回路など微細な配線パターンを有するデバイス製造方法としてフ
ォトリソグラフィー法が多用されているが、近年において、液滴吐出方式を用いたデバイ
ス製造方法が注目されている。特開平１１−２７４６７１号公報には液滴吐出方式を用い
た電気回路の製造方法に関する技術が開示されている。上記公報に開示されている技術は
、パターン形成面にパターン形成用材料を含んだ流動体を液滴吐出ヘッドから吐出するこ
とによって電気回路を形成するものであり、少量多種生産に対応可能である点などにおい
て大変有効である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来例においては、液滴吐出動作停止時に液滴吐出ヘッドのノ
ズルが乾燥し、液滴の増粘化や液滴からの固形分の析出により目詰まりや液滴の飛行曲が
りが生じて安定した吐出動作が行われない場合があった。液滴の吐出安定性が悪化すると
、所望の精度を有するデバイスが製造できなくなるといった問題が生じる。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、乾燥に起因する液滴吐出ヘッドのノ
ズルの目詰まり等の不具合の発生を防止し、安定した液滴吐出動作を実現することによっ
て所望の精度を有するデバイスを製造できるデバイス製造方法、デバイスの製造装置、及
びデバイス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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明のデバイス製造方法は、ステージに支持されている
基板のパターン形成領域に対して導電性材料を含む流動体を吐出するヘッド部を有する吐
出手段を用いることにより前記パターン形成領域に所定のパターンを形成する工程を有す
るデバイス製造方法において、前記ステージのうち前記基板を支持する以外の部分に予め
設けられている予備吐出領域に前記流動体を吐出してから、前記パターン形成領域に前記
流動体を吐出することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、パターン形成領域に対して所定のパターンを形成するための吐出動作
を行う前に、ステージに設けられた予備吐出領域に対して予備吐出動作を行うことにより
、吐出ヘッドのノズル部における流動体（インク）の増粘化や流動体からの固形分（導電
性材料）の析出を防ぎ、吐出ヘッドのノズルの目詰まり等を防止できる。したがって、吐
出ヘッドは安定した吐出動作を実現でき、所定のパターンを所望の精度で形成できる。ま
た、パターンを形成する吐出手段として液滴吐出方式を採用することにより、安価な設備
でパターン形成領域の任意の場所に任意の厚さで流動体を付着させることができる。
【０００７】
ここで、吐出手段は、液滴吐出ヘッドを有している。液滴吐出方式としては、圧電体素
子の体積変化により流動体を吐出させるピエゾジェット方式であっても、エネルギー発生
素子として電気熱変換体を用いた方式であってもよい。
【０００８】
流動体とは、吐出ヘッドのノズルから吐出可能な粘度を備えた媒体をいう。水性である
と油性であるとを問わない。ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分
で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、流動体に含まれる
導電性材料は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として分散させ
たものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよ
い。また電気回路とは回路素子間の電気的な協働関係により成り立つ部材であって、形成
されるパターンが特定の電気的特徴や一定の電気的特性を有するものである。またパター
ン形成領域とはフラット基板の表面を指す他、曲面状の基板であってもよい。さらにパタ
ーン形成面の硬度が硬い必要はなく、フィルム、紙、ゴム等可撓性を有するものの表面で
あってもよい。
【０００９】
この場合において、前記吐出ヘッドを前記基板に対して加速区間、整定区間、定常区間
、減速区間の順に相対移動し、前記予備吐出領域に対する吐出動作を前記加速区間に設定
し、前記パターン形成領域に対する吐出動作を前記定常区間に設定することにより、パタ
ーンを精度良く形成できるとともにパターン形成領域を拡大でき、しかもスループットを
向上できる。すなわち、吐出ヘッドあるいはステージの移動距離（ストローク）が一定で
ある場合、加速区間において予備吐出動作することにより、パターンを形成するための吐
出動作区間である定常区間のストロークを大きく設定できる。したがって、パターンが形
成されるパターン形成領域を拡大でき、デバイスを効率良く製造できる。この場合、予備
吐出動作は高い吐出精度を必要としないため、加速区間において予備吐出動作を行ってお
けば、定常区間においてパターンを精度良く形成できる。
【００１０】
この場合において、前記予備吐出領域に対する吐出動作終了点を前記整定区間に設定す
ることにより、パターン形成領域に対する吐出動作直前まで予備吐出動作を行うことにな
るので、吐出ヘッドのノズル部の乾燥を招くことなくパターン形成領域に対して安定した
吐出動作を行うことができる。
【００１１】
ここで、加速区間とは、吐出ヘッドあるいはステージを目標速度（目標値）まで加速す
る区間であり、整定区間とは、吐出ヘッドあるいはステージの移動速度が目標速度に対し
て所定範囲（許容範囲）内に達するとともにこの移動速度が安定するまでの区間であり、
定常区間とは、吐出ヘッドあるいはステージの移動速度が安定している区間であり、減速
区間とは、移動する吐出ヘッドあるいはステージを減速する区間である。
【００１２】
本発明のデバイス製造方法は、基板のパターン形成領域に対して導電性材料を含む流動
体を吐出するヘッド部を有する吐出手段を用いることにより前記パターン形成領域に所定
のパターンを形成する工程を有するデバイス製造方法において、前記基板のうち前記パタ
ーン形成領域以外に予め設けられている予備吐出領域に前記流動体を吐出してから、前記
パターン形成領域に前記流動体を吐出することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、パターン形成領域に対して所定のパターンを形成するための吐出動作
を行う前に、基板の一部に設けられた予備吐出領域に対して予備吐出動作を行うことによ
り、吐出ヘッドにおける流動体（インク）の増粘化や流動体からの固形分（導電性材料）
の析出を防ぎ、吐出ヘッドのノズルの目詰まり等を防止できる。したがって、吐出ヘッド
は安定した吐出動作を実現でき、パターンを所望の精度で形成できる。このように、予備
吐出領域は前述のようにステージの一部に設けてもよいし、基板の一部に設けてもよい。
【００１４】
この場合において、前記予備吐出領域に対する吐出動作をする前に、前記予備吐出領域
に対して、該予備吐出領域に対する前記流動体の親和性を制御する表面処理を行うことに
より、基板上の予備吐出領域に吐出された流動体はパターン形成領域に流れ込んだりしな
い。したがって、パターンの形成工程は予備吐出動作によって阻害されないので、デバイ
スの生産性を向上できる。
ここで、表面処理とは、基板上の予備吐出領域に対する撥液処理あるいは親液処理であ
る。
【００１５】
本発明のデバイス製造方法において、前記所定のパターンが直線と曲線とを用いた配線
形状である。また、本発明のデバイス製造方法において、前記所定のパターンが画素形状
であり、これにより画素電極が形成される。すなわち、本発明のデバイス製造方法は、所
定の配線パターンのみならず、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置の画素電極
の製造にも適用可能である。
【００１６】
本発明のデバイス製造装置は、パターン形成領域を有する基板を支持するステージと、
前記基板に対して導電性材料を含む流動体を吐出可能なヘッド部を有する吐出手段とを備
えるデバイス製造装置において、前記ステージのうち前記基板を支持する以外の部分に設
けられた予備吐出領域と、前記パターン形成領域に対して前記流動体を吐出する前に、前
記予備吐出領域に前記流動体を吐出するように前記吐出ヘッドの吐出動作を制御する制御
装置とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、ステージの一部に予備吐出領域を設けたことにより、パターン形成領
域に対してパターンを形成するための吐出動作を行う前に、ステージに設けられた予備吐
出領域に対して予備吐出動作を行うことができる。したがって、吐出ヘッドにおける流動
体（インク）の増粘化や流動体からの固形分（導電性材料）の析出を防ぎ、吐出ヘッドの
ノズルの目詰まり等を防止できる。したがって、吐出ヘッドは安定した吐出動作を実現で
き、パターンを所望の精度で形成できる。
【００１８】
この場合において、前記制御装置は、前記基板の前記パターン形成領域に所定のパター
ンを形成するように前記吐出手段の吐出動作を制御するものであり、デバイス製造装置は
基板上に所定のパターンを有する電気回路を製造する。
【００１９】
この場合において、前記吐出手段を前記ステージに対して加速区間、整定区間、定常区
間、減速区間の順に相対移動する移動装置を備え、前記制御装置は、前記予備吐出領域に
対する吐出動作を前記加速区間で行い、前記パターン形成領域に対する吐出動作を前記定
常区間で行うように前記吐出手段の吐出動作を制御するので、パターンを精度良く形成で
きるとともにパターン形成領域を拡大でき、ひいては装置を小型化できる。すなわち、パ
ターン形成領域が所定値に設定されている場合、加速区間において予備吐出動作すること
により、パターンを形成するための吐出動作区間である定常区間のストロークを大きく設
定できるので、吐出ヘッドあるいはステージの移動距離（ストローク）が小さくても、十
分なパターン形成領域（すなわち定常区間）を確保できる。したがって、装置全体を小型
化できる。また、予備吐出動作は高い吐出精度を必要としないため、加速区間において予
備吐出動作を行っておけば、定常区間においてパターンを精度良く形成できる。
【００２０】
この場合において、前記制御装置は、前記予備吐出領域に対する吐出動作を前記整定区
間で終了するように前記吐出ヘッドの吐出動作を制御するので、パターン形成領域に対す
る吐出動作直前まで予備吐出動作を行うことになるので、吐出ヘッドのノズルの乾燥を招
くことなくパターン形成領域に対して安定した吐出動作を行うことができる。
【００２１】
本発明のデバイス製造装置は、パターン形成領域を有する基板に対して導電性材料を含
む流動体を吐出可能なヘッド部を有する吐出手段を備えるデバイス製造装置において、前
記パターン形成領域に対して前記流動体を吐出する前に、前記基板のうち前記パターン形
成領域以外に予め設けられている予備吐出領域に前記流動体を吐出するように前記吐出手
段の吐出動作を制御する制御装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、制御装置は基板上のパターン形成領域以外の領域に流動体を予備吐出
するように吐出ヘッドの吐出動作を制御するので、吐出ヘッドのノズルの乾燥を招くこと
なくパターン形成領域に対して安定した吐出動作を行うことができる。
【００２３】
本発明のデバイスは、基板と、前記基板の所定領域に形成された所定のパターンとを有
するデバイスにおいて、前記基板のうち前記所定領域以外の部分に、前記所定のパターン
と同じ材料からなる予備吐出パターンが前記所定領域に対して第１の方向に所定距離離間
して形成されており、前記予備吐出パターンのうち前記第１の方向と略直交する第２の方
向における幅は、前記所定領域の前記第２の方向における幅と同じかもしくはそれより大
きく設定されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、デバイスはパターン以外の予備吐出パターンを有しており、パターン
が形成される前に吐出ヘッドから流動体を予備吐出されたものである。そして、予備吐出
パターンの幅は、パターンが形成されている所定領域の幅と同じかもしくはそれより大き
く設定されており、パターンの全てが予備吐出動作された吐出ヘッドからの流動体によっ
て形成されていることになる。したがって、パターンは所望の精度を有していることにな
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明のデバイス製造装置及びデバイス製造方法について説明する。図１は本発
明のデバイス製造装置の第１実施形態を示す概略斜視図である。図１のデバイス製造装置
は、液滴吐出ヘッドから基板に対して液滴を吐出することによりデバイスを製造する液滴
吐出装置である。
【００２６】
図１において、デバイス製造装置（液滴吐出装置）ＩＪは、ベース１２と、ベース１２
上に設けられ、基板Ｐを支持するステージＳＴと、ベース１２とステージＳＴとの間に介
在し、ステージＳＴを移動可能に支持する第１移動装置（移動装置）１４と、ステージＳ
Ｔに支持されている基板Ｐに対して銀（Ａｇ）等の導電性材料を含む液滴（流動体）を吐
出可能な液滴吐出ヘッド２０と、液滴吐出ヘッド２０を移動可能に支持する第２移動装置
１６と、液滴吐出ヘッド２０の液滴の吐出動作を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えてい
る。更に、デバイス製造装置ＩＪは、ベース１２上に設けられている重量測定装置として
の電子天秤（不図示）と、キャッピングユニット２２と、クリーニングユニット２４とを
有している。また、第１移動装置１４及び第２移動装置１６を含むデバイス製造装置ＩＪ
の動作は、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００２７】
第１移動装置１４はベース１２の上に設置されており、Ｙ方向に沿って位置決めされて
いる。第２移動装置１６は、支柱１６Ａ，１６Ａを用いてベース１２に対して立てて取り
付けられており、ベース１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動装置１
６のＸ方向（第２の方向）は、第１移動装置１４のＹ方向（第１の方向）と直交する方向
である。ここで、Ｙ方向はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った方向である
。これに対してＸ方向はベース１２の左右方向に沿った方向であり、各々水平である。ま
た、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に垂直な方向である。
【００２８】
第１移動装置１４は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール４０、４０
と、このガイドレール４０に沿って移動可能に設けられているスライダー４２とを備えて
いる。このリニアモータ形式の第１移動装置１４のスライダー４２は、ガイドレール４０
に沿ってＹ方向に移動して位置決め可能である。
【００２９】
また、スライダー４２はＺ軸回り（θＺ）用のモータ４４を備えている。このモータ４
４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはステージＳＴに固
定されている。これにより、モータ４４に通電することでロータとステージＳＴとは、θ
Ｚ方向に沿って回転してステージＳＴをインデックス（回転割り出し）することができる
。すなわち、第１移動装置１４は、ステージＳＴをＹ方向（第１の方向）及びθＺ方向に
移動可能である。
【００３０】
ステージＳＴは基板Ｐを保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、ステー
ジＳＴは吸着保持装置５０を有しており、吸着保持装置５０が作動することにより、ステ
ージＳＴの穴４６Ａを通して基板ＰをステージＳＴの上に吸着して保持する。
【００３１】
第２移動装置１６はリニアモータによって構成され、支柱１６Ａ，１６Ａに固定された
コラム１６Ｂと、このコラム１６Ｂに支持されているガイドレール６２Ａと、ガイドレー
ル６２Ａに沿ってＸ方向に移動可能に支持されているスライダー６０とを備えている。ス
ライダー６０はガイドレール６２Ａに沿ってＸ方向に移動して位置決め可能であり、液滴
吐出ヘッド２０はスライダー６０に取り付けられている。
【００３２】
液滴吐出ヘッド２０は、揺動位置決め装置としてのモータ６２，６４，６６，６８を有
している。モータ６２を作動すれば、液滴吐出ヘッド２０は、Ｚ軸に沿って上下動して位
置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である
。モータ６４を作動すると、液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸回りのβ方向に沿って揺動して
位置決め可能である。モータ６６を作動すると、液滴吐出ヘッド２０は、Ｘ軸回りのγ方
向に揺動して位置決め可能である。モータ６８を作動すると、液滴吐出ヘッド２０は、Ｚ
軸回りのα方向に揺動して位置決め可能である。すなわち、第２移動装置１６は、液滴吐
出ヘッド２０をＸ方向（第１の方向）及びＺ方向に移動可能に支持するとともに、この液
滴吐出ヘッド２０をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向に移動可能に支持する。
【００３３】
このように、図１の液滴吐出ヘッド２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線
移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置決め可能であり、液滴吐出ヘ
ッド２０の液滴吐出面２０Ｐは、ステージＳＴ側の基板Ｐに対して正確に位置あるいは姿
勢をコントロールすることができる。なお、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０Ｐには
液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。
【００３４】
図２は液滴吐出ヘッド２０を示す分解斜視図である。図２に示すように、液滴吐出ヘッ
ド２０は、ノズル２１１が設けられたノズルプレート２１０及び振動板２３０が設けられ
た圧力室基板２２０を、筐体２５０に嵌め込んで構成されている。この液滴吐出ヘッド２
０の主要部構造は、図３の斜視図一部断面図に示すように、圧力室基板２２０をノズルプ
レート２１０と振動板２３０で挟み込んだ構造を備える。ノズルプレート２１０は、圧力
室基板２２０と貼り合わせられたときにキャビティ（圧力室）２２１に対応することとな
る位置にノズル２１１が形成されている。圧力室基板２２０には、シリコン単結晶基板等
をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能可能にキャビティ２２１が複数設
けられている。キャビティ２２１間は側壁（隔壁）２２２で分離されている。各キャビテ
ィ２２１は供給口２２４を介して共通の流路であるリザーバ２２３に繋がっている。振動
板２３０は、例えば熱酸化膜等により構成される。振動板２３０にはインクタンク口２３
１が設けられ、不図示のタンク（流動体収容部）からパイプ（流路）を通して任意の流動
体を供給可能に構成されている。振動板２３０上のキャビティ２２１に相当する位置には
、圧電体素子２４０が形成されている。圧電体素子２４０は、ＰＺＴ素子等の圧電性セラ
ミックスの結晶を上部電極および下部電極（図示せず）で挟んだ構造を備える。圧電体素
子２４０は、制御装置ＣＯＮＴから供給される吐出信号に対応して体積変化を生ずること
が可能に構成されている。
【００３５】
液滴吐出ヘッド２０からインク（流動体）を吐出するには、まず、制御装置ＣＯＮＴが
流動体を吐出させるための吐出信号を液滴吐出ヘッド２０に供給する。流動体は液滴吐出
ヘッド２０のキャビティ２２１に流入しており、吐出信号が供給された液滴吐出ヘッド２
０では、その圧電体素子２４０がその上部電極と下部電極との間に加えられた電圧により
体積変化を生ずる。この体積変化は振動板２３０を変形させ、キャビティ２２１の体積を
変化させる。この結果、そのキャビティ２２１のノズル穴２１１から流動体の液滴が吐出
される。流動体が吐出されたキャビティ２２１には吐出によって減った流動体が新たにタ
ンクから供給される。
【００３６】
なお、上記液滴吐出ヘッドは圧電体素子に体積変化を生じさせて流動体を吐出させる構
成であったが、発熱体により流動体に熱を加えその膨張によって液滴を吐出させるような
ヘッド構成であってもよい。
【００３７】
電子天秤（不図示）は、液滴吐出ヘッド２０のノズルから吐出された液滴の一滴の重量
を測定して管理するために、例えば、液滴吐出ヘッド２０のノズルから、５０００滴分の
液滴を受ける。電子天秤は、この５０００滴の液滴の重量を５０００の数字で割ることに
より、一滴の液滴の重量を正確に測定することができる。この液滴の測定量に基づいて、
液滴吐出ヘッド２０から吐出する液滴の量を最適にコントロールすることができる。
【００３８】
クリーニングユニット２４は、液滴吐出ヘッド２０のノズル等のクリーニングをデバイ
ス製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。キャッピングユニッ
ト２２は、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０Ｐが乾燥しないようにするために、デバ
イスを製造しない待機時にこの液滴吐出面２０Ｐにキャップをかぶせるものである。
【００３９】
液滴吐出ヘッド２０が第２移動装置１６によりＸ方向に移動することで、液滴吐出ヘッ
ド２０を電子天秤、クリーニングユニット２４あるいはキャッピングユニット２２の上部
に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、
液滴吐出ヘッド２０をたとえば電子天秤側に移動すれば、液滴の重量を測定できる。また
液滴吐出ヘッド２０をクリーニングユニット２４上に移動すれば、液滴吐出ヘッド２０の
クリーニングを行うことができる。液滴吐出ヘッド２０をキャッピングユニット２２の上
に移動すれば、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０Ｐにキャップを取り付けて乾燥を防
止する。
【００４０】
つまり、これら電子天秤、クリーニングユニット２４、およびキャッピングユニット２
２は、ベース１２上の後端側で、液滴吐出ヘッド２０の移動経路直下に、ステージＳＴと
離間して配置されている。ステージＳＴに対する基板Ｐの給材作業及び排材作業はベース
１２の前端側で行われるため、これら電子天秤、クリーニングユニット２４あるいはキャ
ッピングユニット２２により作業に支障を来すことはない。
【００４１】
図１に示すように、ステージＳＴのうち、基板Ｐを支持する以外の部分には、液滴吐出
ヘッド２０が液滴を捨打ち或いは試し打ち（予備吐出）するための予備吐出エリア（予備
吐出領域）５２が、クリーニングユニット２４と分離して設けられている。この予備吐出
エリア５２は、図１及び図４（ａ）に示すように、ステージＳＴの後端部側においてＸ方
向に沿って設けられている。この予備吐出エリア５２は、図４（ｂ）に示すように、ステ
ージＳＴに固着され、上方に開口する断面凹字状の受け部材５３と、受け部材５３の凹部
に交換自在に設置されて、吐出された液滴を吸収する吸収材５４とから構成されている。
【００４２】
基板Ｐは、上面に配線パターン（電気回路）が形成されるパターン形成領域ＡＲを有し
ている。本実施形態では、基板Ｐの上面全面をパターン形成領域ＡＲとする。そして、配
線パターンを形成するために、基板Ｐのパターン形成領域ＡＲに対して液滴吐出ヘッド２
０から液滴（流動体）が吐出される。
【００４３】
なお、液滴吐出ヘッド２０が図４（ａ）に示す矩形の吐出領域５５（すなわち、ノズル
の配置分布）を有するものとすると、吸収材５４のＸ方向の長さＬは、吐出領域５５のＸ
軸方向の長さＡ及びパターン形成領域ＡＲのＸ方向の長さＢを用いて、次式を満足するよ
うに設定されている。
Ｌ≧２Ａ＋Ｂ        …（１）
【００４４】
そして、吸収材５４は、基板Ｐのパターン形成領域ＡＲに対して、Ｘ方向両側にそれぞ
れ吐出領域５５の長さＡ以上突出して配設される。また、吸収材５４のＹ方向の幅は液滴
吐出ヘッド２０の吐出領域５５のＹ軸方向の幅よりも大きく形成されている。
【００４５】
次に、上述したデバイス製造装置ＩＪを用いて、ステージＳＴに支持されている基板Ｐ
のパターン形成領域ＡＲに対して液滴吐出ヘッド２０から導電性材料を含む液滴（流動体
）を吐出することにより、パターン形成領域ＡＲに配線パターンを形成する方法について
説明する。
【００４６】
作業者がステージＳＴの前端側から基板Ｐを第１移動装置１４のステージＳＴの上に給
材すると、この基板ＰはステージＳＴに対して吸着保持されて位置決めされる。そして、
モータ４４が作動して、基板Ｐの端面がＹ軸方向に並行になるように設定される。
【００４７】
続いて、液滴吐出ヘッド２０がＸ軸方向に沿って移動して、電子天秤の上部に位置決め
される。そして、指定滴数（指定の液滴の数）の吐出を行う。これにより、電子天秤は、
たとえば５０００滴の液滴の重量を計測して、液滴１滴当たりの重量を計算する。そして
、液滴の一滴当たりの重量が予め定められている適正範囲に入っているかどうかを判断し
、適正範囲外であればピエゾ素子に対する印加電圧の調整等を行って、液滴の一滴当たり
の重量を適正に納める。
【００４８】
液滴の一滴当たりの重量が適正な場合には、基板Ｐが第１移動装置１４よりＹ軸方向に
適宜に移動して位置決めされるとともに、液滴吐出ヘッド２０が第２移動装置１６により
Ｘ軸方向に適宜移動して位置決めされる。そして、液滴吐出ヘッド２０は、予備吐出エリ
ア５２（吸収材５４）に対して全ノズルから液滴を予備吐出した後に、基板Ｐに対してＹ
軸方向に相対移動して（実際には、基板Ｐが液滴吐出ヘッド２０に対して、例えば図４中
＋Ｙ方向に移動する）、基板Ｐ上の所定のパターン形成領域ＡＲに対して所定のノズルか
ら所定幅で液滴を吐出する。液滴吐出ヘッド２０と基板Ｐとの一回の相対移動が終了する
と、液滴吐出ヘッド２０が基板Ｐに対してＸ方向に所定量ステップ移動し、その後、基板
Ｐが液滴吐出ヘッド２０に対して、例えば図４中−Ｙ方向に移動する間に液滴を吐出する
。そして、この動作を複数回繰り返すことにより、液滴吐出ヘッド２０は制御装置ＣＯＮ
Ｔの制御のもとでパターン形成領域ＡＲ全体に液滴を吐出して、例えば図５に示すような
ＲＦＩＤの配線パターンＰＡを形成することができる。
【００４９】
そして、予備吐出エリア５２に設けられた吸収材５４が予備吐出動作による液滴（イン
ク）で満たされたら、これを交換すればよい。
【００５０】
なお、液滴吐出ヘッド２０は、配線パターン形成作業時の途中で適宜、クリーニングユ
ニット２４でクリーニングしてメンテナンスしたり、あるいはキャッピングユニット２２
でキャップを付けたり、そして電子天秤で液滴の重量を測定する作業を行うことができる
。このとき、クリーニング等は、図４中、符号Ｐ１で示す、ステージＳＴから離間したエ
リアＰ１で行われる。
【００５１】
また、液滴吐出ヘッド２０は、ステップ移動した後にも、一旦予備吐出エリア５２で液
滴を予備吐出した後に、パターン形成領域ＡＲに液滴を吐出するシーケンスとすることで
、液滴を吐出していなかったノズルに対して増粘対策、析出対策を施すことができ、安定
した液滴吐出を実施することができる。ここで、例えばパターン形成領域ＡＲの−Ｘ側端
縁部を吐出領域５５の＋Ｘ側端部で吐出する位置（図４（ａ）中、位置Ｐ２）に液滴吐出
ヘッド２０がある場合、吸収材５４がパターン形成領域ＡＲよりも−Ｘ側に突出して設け
られていなければ、該当するノズル以外のノズルからの液滴吐出を停止する制御が必要に
なるが、本実施の形態では、液滴吐出ヘッド２０がこの位置にある場合でも、予備吐出エ
リア５２が吐出領域５５全体に亘って配置されているため、全てのノズルから予備吐出を
行うことができ、余分な制御が不要になる。
【００５２】
ここで、予備吐出エリア５２に対して予備吐出動作を行う際には、ステージＳＴの移動
を一旦停止した状態で予備吐出エリア５２に対して液滴を予備吐出してもよいが、液滴吐
出ヘッド２０と基板Ｐを支持するステージＳＴとを相対移動しながら、予備吐出エリア５
２に対して液滴を予備吐出するようにしてもよい。このことについて図６を参照しながら
説明する。
【００５３】
以下、図４に示す基板Ｐを支持するステージＳＴを液滴吐出ヘッド２０に対して第１の
方向（Ｙ方向）に移動しつつ吐出動作する場合について説明する。この場合、液滴吐出ヘ
ッド２０はＸ方向及びＹ方向には移動しない。
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド２０に対してステージＳＴを第１移動装置１４に
より移動させつつ液滴吐出ヘッド２０の吐出動作を行うが、ステージＳＴは第１移動装置
１４により、加速区間Ｈ１、整定区間Ｈ２、定常区間Ｈ３、減速区間Ｈ４の順に移動され
るようになっており、この移動中に液滴吐出ヘッド２０からの吐出動作が行われるように
なっている。
【００５４】
ここで、加速区間Ｈ１とは、ステージＳＴが目標速度（目標値）まで加速する区間であ
り、整定区間Ｈ２とは、ステージＳＴの移動速度が目標速度に対して所定範囲（許容範囲
）内に達するとともにこの移動速度が安定するまでの区間であり、定常区間Ｈ３とは、ス
テージＳＴの移動速度が定常状態となり、移動速度が安定している区間であり、減速区間
Ｈ４とは、移動するステージＳＴが減速する区間である。
【００５５】
まず、ステージＳＴに基板Ｐを載置しない状態で（載置した状態でもよい）ステージＳ
Ｔを移動し、基準時点Ｏ（図６参照）に対する時間と、ステージＳＴの速度（又は加速度
）との関係を予め求めておくとともに、このときのステージＳＴの基準位置に対する位置
を検出しておく。ステージＳＴの速度情報（又は加速度情報）は速度センサ（又は加速度
センサ）によって検出可能である。また、ステージＳＴの位置は光学的な位置検出センサ
によって検出可能である。
【００５６】
移動するステージＳＴの速度又は加速度を検出することによって、図６に示すような、
加速区間Ｈ１、整定区間Ｈ２、定常区間Ｈ３、減速区間Ｈ４の各区間が検出される。さら
に、このときの位置が検出されることによって、移動するステージＳＴの液滴吐出ヘッド
２０に対する位置が、各区間Ｈ１〜Ｈ４のいずれに対応するかを求めることができる。
【００５７】
ステージＳＴの移動速度と時間及び位置との関係を求めたら、制御装置ＣＯＮＴは予備
吐出動作開始点を設定する。すなわち、液滴吐出ヘッド２０がステージＳＴの加速区間Ｈ
１において予備吐出エリア５２に対して液滴を予備吐出可能な位置関係となるように、す
なわち、予備吐出エリア５２がステージＳＴの加速区間Ｈ１において液滴吐出ヘッド２０
の直下に配置されるように、予備吐出動作開始点を設定する。
【００５８】
更に、制御装置ＣＯＮＴは予備吐出動作終了点を設定する。このとき、予備吐出動作終
了点は、加速区間Ｈ１あるいは整定区間Ｈ２に設定されるが、整定区間Ｈ２に設定される
ことが好ましい。予備吐出動作終了点を整定区間Ｈ２に設定することにより、パターン形
成領域ＡＲに対する吐出動作直前まで予備吐出することになるので、液滴吐出ヘッド２０
の乾燥を招くことなくパターン形成領域ＡＲに対する吐出動作を行うことができる。
【００５９】
こうして、予備吐出エリア５２に対する予備吐出動作は、ステージＳＴの加速区間Ｈ１
あるいは整定区間Ｈ２を含む加速区間Ｈ１に設定される。制御装置ＣＯＮＴは、予備吐出
エリア５２に対する予備吐出動作を加速区間Ｈ１で行うことができるように、ステージＳ
Ｔの加速度や速度を調整する。あるいは、予備吐出エリア５２のＹ方向における幅を適宜
変更するようにしてもよい。
【００６０】
次に、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐのパターン形成領域ＡＲに対する吐出動作開始点を
設定する。すなわち、液滴吐出ヘッド２０がステージＳＴの定常区間Ｈ３において基板Ｐ
のパターン形成領域ＡＲに対して液滴を吐出可能な位置関係となるように、すなわち、パ
ターン形成領域ＡＲがステージＳＴの定常区間Ｈ３において液滴吐出ヘッド２０の直下に
配置されるように、配線パターンを形成するための吐出動作開始点を設定する。
【００６１】
更に、制御装置ＣＯＮＴは配線パターンを形成するための吐出動作終了点を設定する。
このとき、吐出動作終了点は、定常区間Ｈ３に設定される。このように、パターン形成領
域ＡＲに対する吐出動作は、ステージＳＴの定常区間Ｈ３に設定される。制御装置ＣＯＮ
Ｔは、パターン形成領域ＡＲに対する吐出動作を定常区間Ｈ３で行うことができるように
、ステージＳＴの加速区間Ｈ１における加速度や定常区間Ｈ３における速度を調整する。
あるいは、予備吐出エリア５２と基板ＰとのＹ方向における離間距離を適宜変更するよう
にしてもよい。
【００６２】
こうして、ステージＳＴの移動動作の設定が終了したら、ステージＳＴに基板Ｐが載置
される。ステージＳＴは、加速区間Ｈ１、整定区間Ｈ２、定常区間Ｈ３、減速区間Ｈ４の
順にＹ方向に移動し、制御装置ＣＯＮＴは、予備吐出エリア５２に対する予備吐出動作を
加速区間Ｈ１で行うようにインジェットヘッド２０の吐出動作及びステージＳＴの移動動
作（速度あるいは加速度）を制御する。更に、制御装置ＣＯＮＴは、パターン形成領域Ａ
Ｒに対する吐出動作を定常区間Ｈ３で行うようにインジェットヘッド２０の吐出動作及び
ステージＳＴの移動動作を制御し、配線パターンを形成する。
【００６３】
このように、予備吐出動作を加速区間Ｈ１、整定区間Ｈ２を経て定常区間Ｈ３となって
から行う構成と異なり、加速区間Ｈ１を利用して予備吐出動作を行い、定常区間Ｈ３を利
用して配線パターンを形成するための吐出動作を行う構成としたため、ステージＳＴの移
動動作を効率良く利用できるとともにストロークを小さく設定でき、配線パターンを効率
良く且つ精度良く形成できる。
【００６４】
なお、図６を用いた説明では、液滴吐出ヘッド２０が停止しており、ステージＳＴが移
動するように説明したが、もちろん、液滴吐出ヘッド２０が第２移動装置１６により、加
速区間、整定区間、定常区間、加速区間を有するように移動する構成も可能である。
【００６５】
以上説明したように、パターン形成領域ＡＲに対して配線パターンを形成するための吐
出動作を行う前に、ステージＳＴに設けられた予備吐出エリア５２に対して予備吐出動作
を行うことにより、液滴吐出ヘッド２０における液滴の増粘化や液滴からの固形分（導電
性材料）の析出を防ぎ、液滴吐出ヘッド２０の目詰まり等を防止できる。したがって、液
滴吐出ヘッド２０は安定した吐出動作を実現でき、配線パターンを所望の精度で形成でき
る。また、配線パターン形成方法として液滴吐出方式を採用することにより、安価な設備
でパターン形成領域ＡＲの任意の場所に任意の厚さで液滴を付着させることができる。
【００６６】
液滴吐出ヘッド２０を基板Ｐに対して加速区間Ｈ１、整定区間Ｈ２、定常区間Ｈ３、減
速区間Ｈ４の順に相対移動し、予備吐出エリアＡＲに対する予備吐出動作を加速区間Ｈ１
に設定し、パターン形成領域ＡＲに対する吐出動作を定常区間Ｈ３に設定することにより
、配線パターンを精度良く形成できるとともにパターン形成領域ＡＲを拡大でき、しかも
スループットを向上できる。すなわち、液滴吐出ヘッド２０あるいはステージＳＴの移動
距離（ストローク）が定まっている場合、加速区間Ｈ１において予備吐出動作することに
より、配線パターンを形成するための吐出動作区間である定常区間Ｈ３のストロークを大
きく設定できる。したがって、配線パターンが形成されるパターン形成領域ＡＲを拡大で
き、デバイスを効率良く製造できる。この場合、予備吐出動作は高い吐出精度を必要とし
ないため、加速区間Ｈ１において予備吐出動作を行っておけば、定常区間Ｈ３において配
線パターンを精度良く形成できる。
【００６７】
そして、予備吐出エリア５２に対する吐出動作終了点を整定区間Ｈ２に設定することに
より、パターン形成領域ＡＲに対する吐出動作直前まで予備吐出動作を行うことになるの
で、液滴吐出ヘッド２０の乾燥を招くことなくパターン形成領域ＡＲに対して安定した吐
出動作を行うことができる。しかも、整定区間Ｈ２に予備吐出動作終了点を設定したこと
により、定常区間Ｈ３の全てを配線パターンの形成に有効利用できる。
【００６８】
なお、本実施形態における流動体としての液滴は、液滴吐出ヘッド２０のノズル２２１
から吐出可能な粘度を備えた媒体であって、導電性材料を所定の溶媒あるいはバインダー
を用いてペースト化したものであって、６０ｗｔ％程度に設定されたＡｇコロイド分散液
などが挙げられる。ここで、液滴の粘度は５０ｃｐｓ以下に設定されていることが好まし
い。
【００６９】
導電性材料としては、所定の金属、あるいは導電性ポリマーが挙げられる。
金属としては、金属ペーストの用途によって銀、金、ニッケル、インジウム、錫、鉛、
亜鉛、チタン、銅、クロム、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、鉄、コバルト
、ホウ素、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、スカンジウム、ロジウム、イリジウム
、バナジウム、ルテニウム、オスミウム、ニオブ、ビスマス、バリウムなどのうち少なく
とも１種の金属又はこれらの合金が挙げられる。また、酸化銀（ＡｇＯ又はＡｇ2Ｏ）や
酸化銅なども挙げられる。
【００７０】
また、用いる有機溶媒としては、炭素数５以上のアルコール類（例えばテルピネオール
、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、フェネチルアルコール）の１種以上を含有
する溶媒、又は有機エステル類（例えば酢酸エチル、オレイン酸メチル、酢酸ブチル、グ
リセリド）の１種以上を含有する溶媒であればよく、使用する金属又は金属ペーストの用
途によって適宜選択できる。更には、ミネラルスピリット、トリデカン、ドデシルベンゼ
ンもしくはそれらの混合物、又はそれらにα−テルピネオールを混合したもの、炭素数５
以上の炭化水素（例えば、ピネン等）、アルコール（例えば、ｎ−ヘプタノール等）、エ
ーテル（例えば、エチルベンジルエーテル等）、エステル（例えば、ｎ−ブチルステアレ
ート等）、ケトン（例えば、ジイソブチルケトン等）、有機窒素化合物（例えば、トリイ
ソプロパノールアミン等）、有機ケイ素化合物（シリコーン油等）、有機硫黄化合物もし
くはそれらの混合物を用いることもできる。なお、有機溶媒中に必要に応じて適当な有機
物を添加してもよい。
【００７１】
なお、上記第１実施形態では、基板Ｐに対してＹ方向の一方に予備吐出エリア５２を設
ける構成としたが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、基板Ｐを挟んだ
Ｙ方向の両側に予備吐出エリア５２、５２を設ける構成としてもよい。この場合、基板Ｐ
を液滴吐出ヘッド２０に対して往復移動させて配線パターン形成処理を行う際に、液滴吐
出ヘッド２０の吐出領域５５が基板ＰのＹ軸方向いずれの側にあっても、予備吐出エリア
５２がその近傍に存在することになり、予備吐出エリア５２との間の移動時間が短くなり
スループットの向上を実現することができる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、吸収材５４をステージＳＴとは別部材の受け部材５３に設
ける構成としたが、これに限られるものではなく、例えばステージＳＴにＸ方向に延びる
溝を形成し、この溝内に吸収材５４を設置する構成としてもよい。
【００７３】
次に、本発明のデバイス製造方法の第２実施形態について図８を参照しながら説明する
。ここで、以下の説明において、上述した第１実施形態と同一又は同等の構成部分につい
てはその説明を簡略もしくは省略する。
【００７４】
図８において、基板Ｐは、配線パターンＰＡが形成されるべきパターン形成領域（所定
領域）ＡＲと、パターン形成領域ＡＲ以外の部分に設けられている予備吐出エリア（予備
吐出領域）１００とを有している。なお、図８には、パターン形成領域ＡＲと予備吐出エ
リア１００とのそれぞれに液滴が塗布されて、配線パターンＰＡと予備吐出パターン１０
１とが既に形成された状態の基板Ｐが示されている。
【００７５】
予備吐出パターン１０１は配線パターンＰＡと同じ材料からなっており、導電性材料を
含んでいる。そして、図８に示すように、予備吐出パターン１０１は、基板Ｐの＋Ｙ側端
部においてＸ方向に延びるように形成されている予備吐出パターン１０１Ｘと、基板Ｐの
−Ｘ側端部においてＹ方向に延びるように形成されている予備吐出パターン１０１Ｙとか
らなっている。予備吐出パターン１０１Ｘは、パターン形成領域ＡＲに対してＹ方向（第
１の方向）に離間して形成されており、予備吐出パターン１０１ＸのうちＸ方向（第２の
方向）における幅Ｌ１は、パターン形成領域ＡＲのＸ方向における幅Ｌ２より大きく設定
されている。また、予備吐出パターン１０１Ｙは、パターン形成領域ＡＲに対してＸ方向
に離間して形成されており、予備吐出パターン１０１ＹのうちＹ方向における幅Ｌ３は、
パターン形成領域ＡＲのＹ方向における幅Ｌ４より大きく設定されている。
【００７６】
次に、上述した基板（デバイス）Ｐを製造する方法について説明する。
配線パターンＰＡを形成する前に、基板Ｐの予備吐出エリア１００に対して表面処理を
行う。この表面処理は、例えばプラズマ、ＵＶ処理、カップリング等の表面処理であって
、予備吐出エリア１００に対する液滴の濡れ性を制御する。濡れ性が高ければ、基板に対
する流動体の接触角は小さい。一方、濡れ性が低ければ、基板に対する流動体の接触角は
大きい。そして、本実施形態では、図９に示すように、予備吐出エリア１００のうち周縁
部１００Ａを撥液処理し、中央部１００Ｂを親液処理する。親液処理とは処理面に対する
液滴の濡れ性を高める処理であり、一方、撥液処理とは処理面に対する液滴の濡れ性を低
くする処理である。こうすることによって、予備吐出エリア１００に予備吐出された液滴
は親液処理された中央部１００Ｂに留まるとともに、撥液処理された周縁部１００Ａによ
って周囲に流出しない。
【００７７】
そして、予備吐出エリア１００を表面処理された基板ＰはステージＳＴに支持され、デ
バイス製造装置ＩＪの制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド２０により基板Ｐの予備吐出
エリア１００に対して予備吐出動作を行った後、基板Ｐのパターン形成領域ＡＲに対して
所定の配線パターンＰＡを形成するための吐出動作を行う。
【００７８】
ここで、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに予備吐出パターン１０１Ｘ、１０１Ｙを設ける
ための予備吐出エリア１００Ｘ、１００Ｙを設けることによって、基板Ｐの所定の辺をＸ
方向又はＹ方向のいずれの方向に一致するように基板ＰをステージＳＴ上に載置しても、
液滴吐出ヘッド２０は予備吐出動作を行うことができるようになっている。
【００７９】
このように、予備吐出エリア１００を基板Ｐ上に形成することもでき、この予備吐出エ
リア１００に対して予備吐出動作を行ってから配線パターンＰＡを形成するための吐出動
作を行うことによって、液滴吐出ヘッド２０の目詰まりを防止しつつ安定したデバイス製
造ができる。また、本実施形態における予備吐出エリア１００は基板Ｐに設けられており
、第１実施形態のようなステージＳＴに予備吐出エリアを設けた構成に比べてパターン形
成領域ＡＲに近い位置に形成可能であるので、予備吐出動作終了時点から配線パターン形
成のための吐出動作開始時点までの時間は短縮される。したがって、液滴吐出ヘッド２０
の乾燥を更に確実に防止した状態でパターン形成領域ＡＲに対する吐出動作を行うことが
できる。
【００８０】
この場合、予備吐出エリア１００が表面処理されていることにより、予備吐出エリア１
００からパターン形成領域ＡＲに対して液滴が流れ込まない。したがって、配線パターン
ＰＡの形成工程は予備吐出動作によって阻害されないので、デバイスの生産性を向上でき
る。
【００８１】
また、予備吐出エリア１００ＸのＸ方向の幅Ｌ１は、パターン形成領域ＡＲのＸ方向の
幅Ｌ２より大きく設定され、予備吐出エリア１００ＹのＹ方向の幅Ｌ３は、パターン形成
領域ＡＲのＹ方向の幅Ｌ４より大きく設定されているので、液滴吐出ヘッド２０がいずれ
の位置にある場合でも、予備吐出エリア１００が液滴吐出ヘッド２０の吐出領域５５（図
４等参照）全体にわたって配置されるため、全てのノズルから予備吐出を行うことができ
る。
【００８２】
なお、本実施形態においても、ステージＳＴの加速区間に予備吐出エリア１００に対す
る予備吐出動作を設定できる。
【００８３】
なお、図８に示す基板Ｐは予備吐出パターン１０１を有しているが、後工程において基
板（デバイス）Ｐの予備吐出パターン１０１部分を切断・分離するようにしてもよい。
【００８４】
なお、図８では１つの基板Ｐに１つのパターン形成領域ＡＲが設けられている構成であ
るが、図１０に示すように、１つの基板Ｐに複数のパターン形成領域ＡＲを設けてもよい
。そして、予備吐出エリア１００を複数のパターン形成領域ＡＲのそれぞれの間に設け、
１つのパターン形成領域ＡＲに対する液滴吐出動作前に、隣接する予備吐出エリア１００
に対して予備吐出動作を行ってから、パターン形成領域ＡＲに配線パターンを形成するた
めの吐出動作をするようにしてもよい。
【００８５】
本発明のデバイス製造装置は、ＲＦＩＤの配線パターンの製造に限定されず、ＰＤＰ（
プラズマディスプレイパネル）デバイスの配線パターンの製造、ＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）デバイスの配線パターンの製造など、各種電気回路の製造に用いることができる。更
には、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスの製造に適用可能である。
【００８６】
ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟
んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることによ
り励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐
光）を利用して発光させる素子である。こうしたＥＬ表示素子に用いられる発光層や正孔
輸送層、あるいは前記電極の製造に、本発明のデバイス製造装置を適用可能である。
【００８７】
図１１は、有機ＥＬ表示デバイスの一例を示す断面図である。図１１において、有機Ｅ
Ｌ表示デバイス３０１は、光を透過可能な基板３０２と、基板３０２の一方の面側に設け
られ一対の陰極（電極）３０７及び陽極（電極）３０８に狭持された有機エレクトロルミ
ネッセンス材料からなる発光層３０５と正孔輸送層３０６とからなる有機ＥＬ素子（発光
素子）３０９と、基板３０１と有機ＥＬ素子３０９との間に積層されている低屈折率層３
０３及び封止層３０４とを備えている。
【００８８】
ここで、図１１に示す有機ＥＬ表示デバイス３０１は、発光層３０５からの発光光を基
板３０２側から装置外部に取り出す形態であり、基板３０２の形成材料としては、光を透
過可能な透明あるいは半透明材料、例えば、透明なガラス、石英、サファイア、あるいは
ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの透明な
合成樹脂などが挙げられる。特に、基板３０２の形成材料としては、安価なソーダガラス
が好適に用いられる。
一方、基板と反対側から発光光を取り出す形態の場合には、基板は不透明であってもよ
く、その場合、アルミナ等のセラミック、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶
縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００８９】
陽極３０８は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等からなる透明電極
であって光を透過可能である。正孔輸送層３０６は、例えば、トリフェニルアミン誘導体
（ＴＰＤ）、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニ
ルジアミン誘導体等からなる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５
８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８
号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され
るが、トリフェニルジアミン誘導体が好ましく、中でも４，４'−ビス（Ｎ（３−メチル
フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされる。
【００９０】
なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形成するようにしてもよく、さらに正孔注入層
と正孔輸送層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注入層の形成材料として
は、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレン
であるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル
）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられる
が、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いるのが好ましい。
【００９１】
発光層３０５の形成材料としては、低分子の有機発光色素や高分子発光体、すなわち各
種の蛍光物質や燐光物質などの発光物質、Ａｌｑ3（アルミキレート錯体）などの有機エ
レクトロルミネッセンス材料が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではア
リーレンビニレン又はポリフルオレン構造を含むものなどが特に好ましい。低分子発光体
では、例えばナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、
キサテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、８−ヒドロキノリンおよびその誘導
体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体等、または特開
昭５７−５１７８１、同５９−１９４３９３号公報等に記載されている公知のものが使用
可能である。陰極７はアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（
Ａｇ）等からなる金属電極である。
【００９２】
なお、陰極３０７と発光層３０５との間に、電子輸送層や電子注入層を設けることがで
きる。電子輸送層の形成材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導
体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキ
ノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジ
メタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその
誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等
が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５
７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号
、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されて
いるもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル
）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノ
リノール）アルミニウムが好適とされる。
【００９３】
低屈折率層３０３は、基板３０２より光の透過屈折率が低い層であり、シリカエアロゲ
ルによって構成されている。シリカエアロゲルとは、シリコンアルコキシドのゾルゲル反
応により形成される湿潤ゲルを超臨界乾燥することによって得られる均一な超微細構造を
持った光透過性の多孔質体である。
【００９４】
封止層３０４は、基板３０２側の外部から電極３０７，３０８を含む有機ＥＬ素子３０
９に対して大気が侵入するのを遮断するものであって、膜厚や材料を適宜選択することに
より光を透過可能となっている。封止層３０４を構成する材料としては、例えばセラミッ
クや窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化珪素などの透明な材料が用いられ、中でも酸化窒化珪
素が透明性、ガスバリア性の観点から好ましい。なお、封止層３０４の厚さは発光層３０
５から射出される光の波長より小さくなるように設定されるこのが好ましい（例えば０．
１μｍ）。
【００９５】
図示しないが、この有機ＥＬ表示デバイス３０１はアクティブマトリクス型であり、実
際には複数のデータ線と複数の走査線とが格子状に配置され、これらデータ線や走査線に
区画されたマトリクス状に配置された各画素毎に、スイッチングトランジスタやドライビ
ングトランジスタ等の駆動用ＴＦＴを介して上記の有機ＥＬ素子３０９が接続されている
。そして、データ線や走査線を介して駆動信号が供給されると電極間に電流が流れ、有機
ＥＬ素子３０９の発光層３０５が発光して基板３０２の外面側に光が射出され、その画素
が点灯する。
【００９６】
また、有機ＥＬ表示デバイス３０１のうち、有機ＥＬ素子３０９を挟んで封止層３０４
と反対側の表面にも、電極３０７，３０８を含む有機ＥＬ素子３０９に対して大気が侵入
するのを遮断する封止部材３１０が形成されている。
【００９７】
以上説明した有機ＥＬ表示デバイス３０１の各材料層３０８，３０６，３０５，３０７
などを、本発明のデバイス製造装置を用いて製造することができる。更には、有機ＥＬ素
子駆動用のＴＦＴを本発明のデバイス製造装置を用いて製造することもできる。なお、上
記有機ＥＬ表示デバイスはアクティブ駆動されるように説明したが、パッシブ駆動の表示
素子とすることもできる。
【００９８】
更に、本発明のデバイス製造装置は、液晶装置の画素電極の製造にも適用可能である。
図１２は液晶装置の一実施形態を示す分解図である。また、図１３は、図１２におけるＩ
−Ｉ線に従った液晶装置の断面構造を示している。本実施形態で例示する液晶装置４０１
は、アクティブ素子として２端子型のスイッチング素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode
）素子を用いるアクティブマトリクス方式の液晶装置であって、反射型表示及び透過型表
示の両表示機能を併せて有する半透過反射型の液晶装置であって、更に、基板上にＩＣチ
ップを直接に実装する構造のＣＯＧ（Chip On Glass）方式の液晶装置である。
【００９９】
図１２において、液晶装置４０１は、第１基板４０３ａと第２基板４０３ｂとを環状の
シール材４０４によって貼り合わせて液晶パネル４０２を形成し、両基板の間に形成され
る間隙、いわゆるセルギャップ内に液晶Ｌを封入し、第１基板４０３ａ及び第２基板４０
３ｂに、それぞれ、液晶駆動用ＩＣ４０６ａ及び４０６ｂを実装し、更に観察側と反対側
、本実施形態では第１基板４０３ａの外側に照明装置４０７をバックライトとして配設す
ることによって形成される。
【０１００】
液晶駆動用ＩＣ４０６ａ及び４０６ｂの実装は、例えばＡＣＦ（Anisotropic Conducti
ve Film）を用いて行われる。また、液晶Ｌのセルギャップへの封入はシール材４０４の
適所に設けた液晶注入用開口４０４ａを通して行われ、その開口４０４ａは液晶注入後に
樹脂等によって封止される。
【０１０１】
第１基板４０３ａは、図１３に示すように、ガラス、プラスチック等によって形成され
た矢印Ｂ方向から見て方形状の第１基材４０８ａを有し、その第１基材４０８ａの内側（
図１３の上側）表面には、該表面側から順に、カラーフィルタ４１１及び配向膜４１３ａ
が形成されている。カラーフィルタ４１１は、区画材４１４、画素電極（光反射膜）４１
６、色絵素４１７、保護膜４０９によって構成されている。また、第１基材４０８ａの外
側表面には、偏向板４１９ａが貼着等によって装着されている。画素電極４１６は金属材
料により形成されており、光反射膜の機能も兼ねることが出来る。
【０１０２】
カラーフィルタ４１１は、図１５（ａ）に示すように、第１基材４０８ａの上に形成さ
れた格子状のパターンに形成された区画材としてのバンク４１４と、バンク４１４によっ
て区画された複数の格子穴領域内に形成された複数の画素電極４１６と、該画素電極４１
６の上に形成された色絵素４１７と、それらの色絵素４１７の上に形成された保護膜４０
９とを有する。本実施形態では画素電極４１６及び色絵素４１７の両方とも、液滴吐出法
を用いて形成される。
【０１０３】
なお、図１５は複数の色絵素４１７のうちの数個、主に３個、を拡大して示しており、
カラーフィルタ４１１はこれらの色絵素４１７を図１５（ｂ）に示すように縦横に多数、
マトリクス状に配列することによって形成される。また、複数の色絵素４１７は１つずつ
が独立して色表示可能なドット毎に設けられ、Ｒ色絵素４１７Ｒ、Ｇ色絵素４１７Ｇ、Ｂ
色絵素４１７Ｂの３色の色絵素が設けられた３ドットを１つのユニットとして１画素を構
成している。ここで、ドットとは、第２電極４１２ｂとの重なり領域によって定義される
領域のことを示す。
【０１０４】
各画素電極４１６は、図１５（ａ）及び図１５（ｃ）にその断面構造を示すように平坦
に形成される。
【０１０５】
色絵素４１７は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の各色絵素４１７Ｒ、４１７Ｇ
、４１７Ｂを配列することによって形成される。各色の平面内での配列形態としては、例
えば、図１４（ａ）に示すストライブ配列、図１４（ｂ）に示すモザイク配列、図１４（
ｃ）に示すデルタ配列等が考えられる。ここで、ストライブ配列は、マトリクスの縦列が
全て同色になる配色である。モザイク配列は、縦横の直線上に並んだ任意の３つの色絵素
がＲ、Ｇ、Ｂの３色となる配色である。そして、デルタ配列は、色絵素の配置を段違いに
し、任意の隣接する３つの色絵素がＲ、Ｇ、Ｂの３色となる配色である。
【０１０６】
図１５（ａ）において、バンク４１４は、本実施形態の場合、非透光性の樹脂を任意の
コート法、例えばスピンコート法等によって塗布した後、任意のパターニング法、例えば
フォトリソグラフィー法によってパターニングすることによって形成される。非透光性樹
脂によって形成されたバンク４１４は、カラーフィルタ４１１から光が漏れ出ることを防
止するブラックマスクとしても機能する。もちろん、バンク４１４の下層に別途、ブラッ
クマスクをパターニングしてもよい。
【０１０７】
保護膜４０９は、通常は透明な樹脂材料によって形成され、例えば、次のように機能す
る。第１に、保護膜の形成によってカラーフィルタ基板の表面を平坦化することにより、
そのカラーフィルタ基板の表面に電極が形成される際、その電極が切れることを防止する
。第２に、保護膜上の電極の低抵抗化によって画素感のコントラスト比を向上させる。第
３に、保護膜形成後に続いて行われる工程においてカラーフィルタ基板内の画素が傷付く
ことを防止すること、すなわち保護機能を果たす。第４に、カラーフィルタ基板が液晶装
置に用いられる場合にセルギャップ内へ液晶が封入された後、カラーフィルタ基板から液
晶へ不純物が拡散することを防止する。
【０１０８】
図１２において、配向膜４１３ａは、例えば、ポリイミド溶液を塗布した後に焼成する
ことによって形成される。この配向膜４１３ａには配向処理、例えばラビング処理が施さ
れ、これにより、液晶Ｌ内の液晶分子の第１基板４０３ａの表面近傍における配向が決定
される。
【０１０９】
図１２において、第２基板４０３ｂは、ガラス、ブラスチック等によって形成された方
形状の第２基材４０８ｂを有し、その第２基材４０８ｂの内側（図１２の下側）表面には
、複数のドット状の第２電極４１２ｂをマトリクス状に配列してなるパターンが形成され
ている。図１２では理解しやすくするために第２電極４１２ｂのドットを大きく示してい
るが、実際には微細で多数の第２電極４１２ｂが形成されている。
【０１１０】
第２基材４０８ｂの内側表面には、ライン配線４２１と、ライン配線４２１から延びる
スイッチング素子としてのＴＦＤ素子４２２と、ＴＦＤ素子４２２を介してライン配線４
２１に接続された第２電極４１２ｂとが設けられている。複数の第２電極４１２ｂが図１
２においてドットマトリクス状に配列されることは既知の通りである。
【０１１１】
上記の各要素は、例えば次のようにして形成される。すなわち、例えばＴａ（タンタル
）をスパッタリング法によって一様に成膜した後、パターニングしてライン配線４２１の
第１層及びＴＦＤ素子２２の第１金属膜を形成する。次に、陽極酸化処理を行ってライン
配線４２１の第１層の上に第２層を形成し、更にＴＦＤ素子４２２の第１金属膜の上に絶
縁膜を形成する。次に、例えばクロム（Ｃｒ）をスパッタリング法によって一様に成膜し
た後、パターニングしてライン配線４２１の第２層の上に第３層を形成し、さらにＴＦＤ
素子４２２の絶縁膜の上にライン配線４２１から延びる第２金属膜及び絶縁膜と第２電極
４１２ｂとを接続する第２金属膜を形成する。
【０１１２】
以上により、ＴＦＤ素子４２２は、ライン配線４２１に近い側に第１ＴＦＤ要素及び第
２電極４１２ｂに近い側に第２ＴＦＤ要素を有することになる。そして、第１ＴＦＤ素子
は、ライン配線４２１側から見て、第２金属膜／絶縁膜／第１電極膜の層構造、すなわち
ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造を有する。また、第２ＴＦＤ要素は、ライン配線
４２１側からみて、第１金属膜／絶縁膜／第２金属膜の層構造、すなわちＭＩＭ構造を有
する。
【０１１３】
このＴＦＤ構造は、２つのＴＦＤ要素を電気的に逆向きに直列接続してなるバック・ツ
ー・バック（Back To Back）構造と呼ばれるものであり、これはＭＩＭ素子のスイッチン
グ特性を安定化させるために採用される構造である。スイッチング特性に関してそれ程高
い安定性を必要としない場合には、バック・ツー・バック構造に代えて、１個のＴＦＤ要
素だけからなるシングル構造のＴＦＤ素子を用いることもできる。
【０１１４】
第２ＴＦＤ要素の第２金属膜に接続される第２電極４１２ｂは、例えばＩＴＯを任意の
成膜法、例えばスパッタリング法によって一様に成膜した後、任意のパターニング法、例
えばフォトリソグラフィー法によってパターニングされる。
【０１１５】
反射型表示及び透過型表示のいずれの場合でも、液晶Ｌを挟持する画素電極４１６とそ
れに対向する第２電極４１２ｂとの間にスイッチング素子４２２のスイッチング動作に応
じた電圧が印加され、これにより、液晶Ｌ内の液晶分子の配向が制御される。そして、こ
の配向制御により、液晶Ｌに供給された光が変調され、この変調光が偏光板４１９ｂに到
達し、この偏光板４１９ｂを通過する偏光と通過しない偏光とによって観察側に像が表示
される。このとき、カラーフィルタ４１１のうち、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれを通った反射光を
選択するかによって希望する色を表示できる。
【０１１６】
図１６は、液晶装置の製造工程を示すフローチャート図である。
第１基板４０３ａを形成する際には、カラーフィルタ４１１を形成し（ステップＳＰ１
）、その後、配向膜４１３ａを形成する（ステップＳＰ２）。次いで、配向膜４１３ａに
ラビング処理を行い（ステップＳＰ３）、シール材４０４を設け（ステップＳＰ４）、ス
ペーサ分散を行う（ステップＳＰ５）。
一方、第２基板４０３ｂを形成する際には、素子形成を行い（ステップＳＰ１１）、第
２電極４１２ｂを形成する（ステップＳＰ１２）。次いで、配向膜４１３ｂを形成し（ス
テップＳＰ１３）、ラビング処理を行う（ステップＳＰ１４）。形成された第１基板４０
３ａ及び第２基板４０３ｂが貼り合わせられ（ステップＳＰ２１）、１次ブレイクし（ス
テップＳＰ２２）、液晶Ｌのセルギャップへの封入がシール材４０４の適所に設けた液晶
注入用開口４０４ａを通して行われ、その開口４０４ａは液晶注入後に樹脂等によって封
止される（ステップＳＰ２３）。次いで液晶Ｌの洗浄工程を行い（ステップＳＰ２４）、
２次ブレイクし（ステップＳＰ２５）、液晶駆動用ＩＣを実装する（ステップＳＰ２６）
。そして、偏光板４１９ｂを貼付することにより液晶装置が製造される。
【０１１７】
図１７は、上記カラーフィルタ形成工程（ステップＳＰ１）の詳細を説明するための図
である。
まず、ガラス（または基材）４３８ａ（４０８ａ）上にバンク４１４を形成する（ステ
ップＳＰ３１）。
形成方法は、スピンコート後に露光、現像する。バンク４１４は画素電極形成用材料Ｍ
６に対して撥液性を有することが好ましい。また、バンク４１４はブラックマトリクスと
して機能することが好ましい。
【０１１８】
画素電極形成用材料Ｍ６を液滴吐出ヘッド４５２から塗布し、画素電極４１６を形成す
る（ステップＳＰ３２）。
この画素電極４１６は本発明のデバイス製造装置を用いて製造することができる。この
とき、画素電極形成用材料Ｍ６は、金属材料、例えば、Ａｌ、Ａｇ等によって形成される
ことが好ましく、これによって、光反射膜としての機能を併せ持つことができる。ここで
、画素電極４１６は平坦であることが好ましい。
【０１１９】
画素電極４１６上にカラーフィルタを形成する（ステップＳＰ３３）。
形成方法は任意であるが、ここでは一例として液滴吐出法により形成される。液滴吐出
ノズル４５７より、カラーフィルタ形成用材料Ｍ７を、所定の画素に塗布することによっ
て、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素を形成することができる。配色は、ＲＧＢ系に限らず、ＹＭＣ系で
あっても構わない。なお、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアンである。
【０１２０】
次いで、保護膜４０９を形成する（ステップＳＰ３４）。
形成方法は任意であるが、ここでは一例としてスピンコート法により形成される。スピ
ンコーターのノズル７０１より、保護膜形成用材料Ｍ８を塗布し、基板４３８ａを高速回
転する。これによって、均一な保護膜４０９が形成される。
【０１２１】
上記有機ＥＬ装置又は液晶装置を備えた電子機器の例について説明する。
図１８は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１８において、符号１０００は携
帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ装置あるいは液晶装置を用いた表示部
を示している。
【０１２２】
図１９は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１９において、符号１１
００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の有機ＥＬ装置あるいは液晶装置を用いた表
示部を示している。
【０１２３】
図２０は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である
。図２０において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力
部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の有機ＥＬ装置あるいは液晶
装置を用いた表示部を示している。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明のデバイス製造装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの主要部の斜視図一部断面図である。
【図４】本発明のデバイス製造装置のステージを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明のデバイス製造方法によって製造されたデバイスの一例を示す平面図である。
【図６】ステージの移動動作を説明するための図である。
【図７】本発明のデバイス製造装置のステージの他の例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】本発明のデバイス製造方法の他の実施形態を説明するための基板の平面図である。
【図９】基板上の予備吐出領域を示す平面図である。
【図１０】基板上の予備吐出領域の他の例を示す平面図である。
【図１１】有機ＥＬ表示デバイスを示す概略断面図である。
【図１２】液晶装置の分解斜視図である。
【図１３】液晶装置の要部断面図である。
【図１４】画素の配置例を示す図である。
【図１５】液晶装置の要部断面図である。
【図１６】液晶装置の製造工程を示すフローチャート図である。
【図１７】カラーフィルタの製造工程を示す図である。
【図１８】電子機器の一例を示す図である。
【図１９】電子機器の一例を示す図である。
【図２０】電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１４    第１移動装置
１６    第２移動装置
２０    液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド、吐出手段）
５２    予備吐出領域
１００    予備吐出領域
ＡＲ    パターン形成領域
ＣＯＮＴ    制御装置
ＩＪ    デバイス製造装置
Ｐ    基板
ＰＡ    配線パターン
ＳＴ    ステージ
【図１】
2006295218.tif 000003
【図２】
2006295218.tif 000004
【図３】
2006295218.tif 000005
【図４】
2006295218.tif 000006
【図５】
2006295218.tif 000007
【図６】
2006295218.tif 000008
【図７】
2006295218.tif 000009
【図８】
2006295218.tif 000010
【図９】
2006295218.tif 000011
【図１０】
2006295218.tif 000012
【図１１】
2006295218.tif 000013
【図１２】
2006295218.tif 000014
【図１３】
2006295218.tif 000015
【図１４】
2006295218.tif 000016
【図１５】
2006295218.tif 000017
【図１６】
2006295218.tif 000018
【図１７】
2006295218.tif 000019
【図１８】
2006295218.tif 000020
【図１９】
2006295218.tif 000021
【図２０】
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