(57)【要約】【課題】第１の特徴において、基板上のインクをキュアリングするための方法が提供される。【解決手段】この方法は（１）インク・キュアリング・チャンバの支持ステージ上に基板を載置し、（２）前記基板上にあるインクをキュアするように、前記インク・キュアリング・チャンバ内の前記基板の表面にかけて電子ビームを走査するステップを含む。数々の他の特徴が提供される。【選択図】図２
2006133778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク・キュアリング・チャンバの支持ステージ上に基板を載置し、
前記基板上のインクをキュアするように、前記インク・キュアリング・チャンバ内の基板の表面を電子ビームにより走査する
基板上のインクをキュアするための方法。
【請求項２】
前記基板の前記表面上を前記電子ビームにより走査することは、前記基板の前記表面上で電子ビーム送出器を動かすことを含む請求項１の方法。
【請求項３】
前記基板の前記表面上に前記電子ビームを走査することは、前記基板の前記表面上で複数の電子ビーム送出器を動かすことを含む請求項１の方法。
【請求項４】
前記電子ビーム送出器を動かすことはＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも１つの方向において、前記電子ビーム送出器を動かすことを含む請求項２の方法。
【請求項５】
前記インク・キュアリング・チャンバ内の酸素のレベルを検出することを更に含む請求項１の方法。
【請求項６】
前記酸素のレベルが所定のレベル以上であるかを決定し、もしそうであれば、前記インク・キュアリング・チャンバをパージするか、前記電子ビームを停止するかの少なくともいずれかを行うことを更に含む請求項５の方法。
【請求項７】
前記電子ビームを停止することは前記電子ビームをターンオフすることを含む請求項６の方法。
【請求項８】
前記電子ビームを停止することは、前記電子ビームの起動を妨げることを含む請求項６の方法。
【請求項９】
前記インク・キュアリング・チャンバ内のオゾンのレベルを検出することを更に含む請求項１の方法。
【請求項１０】
前記オゾンのレベルが所定のレベルより大きいか否か決定し、もしそうであれば、前記インク・キュアリング・チャンバをパージするか、前記電子ビームをオフ状態にするかの少なくとも１つを行うステップを更に含む請求項９の方法。
【請求項１１】
前記インク・キュアリング・チャンバからのＸ線の漏れのレベルを検出することを更に含む請求項１の方法。
【請求項１２】
前記Ｘ線の漏れのレベルが所定のレベルより大きいかどうかを決定し、もしそうであれば、前記電子ビームをオフ状態にすることを更に含む請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記インク・キュアリング・チャンバのドアの開閉若しくはロックされていない状態を検出することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記前記インク・キュアリング・チャンバの前記ドアが開いているか若しくはロックされていないかどうかを決定し、もしそうであれば、前記電子ビームを停止することを更に含む請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記基板を走査している間に、不活性ガスにより前記インク・キュアリング・チャンバをパージすることを更に含む請求項１の方法。
【請求項１６】
前記基板を走査する間に、不活性ガスにより前記インク・キュアリング・チャンバをパージすることは窒素により前記インク・キュアリング・チャンバをパージすることを含む請求項１５の方法。
【請求項１７】
電子ビームを送出するようになっている電子ビーム送出器と、
電子ビーム送出器の位置決め装置と
を含み、
前記電子ビーム送出器の位置決め装置はインクが載った基板の表面上の所定の距離のところで前記電子ビーム送出器を支持し、前記基板の前記表面にかけて電子ビームを走査して、前記基板上のインクをキュアするよう前記電子ビーム送出器を動かす
インクをキュアするための装置。
【請求項１８】
前記装置の動作を制御するコントローラを更に含む請求項１７の装置。
【請求項１９】
前記コントローラは前記電子ビーム送出器の位置決め装置を制御する請求項１８の装置。
【請求項２０】
前記基板の前記表面にかけて電子ビームをそれぞれが走査するようになっている複数の電子ビーム送出器を更に含む請求項１７の装置。
【請求項２１】
前記電子ビーム送出器の位置決め装置はＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも１つの方向において前記電子ビーム送出器を動かす請求項１７の装置。
【請求項２２】
前記インク・キュアリング・チャンバ内の酸素のレベルを検出する酸素検出器を更に含む請求項１７の装置。
【請求項２３】
前記酸素検出器に接続され、前記酸素のレベルが所定のレベルより大きいかどうか決定し、もしそうであれば前記インク・キュアリング・チャンバのパージ及び前記電子ビームの停止の少なくとも１つを開始するコントローラを更に含む請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記インク・キュアリング・チャンバ内のオゾンのレベルを検出するオゾン検出器を更に含む請求項１７の装置。
【請求項２５】
電子ビームを送出する電子ビーム送出器と、
電子ビーム送出器の位置決め装置と
を有し、
前記電子ビーム送出器の位置決め装置はインクの載った基板の表面上の所定の距離のところで前記電子ビーム送出器を支持し、前記基板の前記表面にかけて電子ビームを走査し、前記基板上にあるインクをキュアするように、前記電子ビーム送出器を動かし、
前記インク・キュアリング・チャンバ内のオゾンのレベルを検出するオゾン検出器と、
前記オゾン検出器に接続され、前記オゾン検出器からの信号を受信し、前記オゾンのレベルが所定のレベルより大きいかどうかを決定し、もしそうであれば、前記インク・キュアリング・チャンバをパージするか、前記電子ビームをオフ状態にするかの少なくともいずれか１つを起動するコントローラと、
前記コントローラに接続され、前記インク・キュアリング・チャンバからのＸ線漏れのレベルを検出し、前記コントローラは前記Ｘ線検出器からの信号を受信し、前記Ｘ線の漏れのレベルが所定のレベルより大きいかどうかを決定し、もし大きければ前記電子ビームをオフ状態にするＸ線検出器と、
前記コントローラに接続され、前記インク・キュアリング・チャンバのドアの開閉若しくはアンロック状態を検出し、前記コントローラは前記インク・キュアリング・チャンバの前記ドアが開いているか又はアンロック状態であるかどうかを示す信号を受信し、もしそうであれば前記電子ビームをオフ状態とするインターロック・システムと、
前記コントローラに接続され、前記コントローラからの起動信号に応じて、不活性ガスにより前記インク・キュアリング・チャンバをパージするパージング・システムと、
を備え、
前記電子ビーム送出器の位置決め装置は基板の搬入・搬出動作の間、固定のＺ軸の位置に止まり、
前記装置は更に前記基板を支持するステージを含み、
前記ステージは前記ステージを介して固定のリフトピンが突出することを許容し、前記基板を支持し、前記ステージが降下するときに前記基板の上及び下のクリアランスをもたらすように低くなる
インクをキュアリングするための装置。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本件出願は、「インクジェットを用いてフラット・パネル・ディスプレイのカラーフィルタを形成するための装置及び方法」と題する、２００４年１１月４日に出願された米国仮特許出願番号６０／６２５，５５０（アトニー・ドケット番号：９５２１／Ｌ）を優先権主張するものであり、その全体が本件出願において、参照され、組み込まれる。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、電子デバイス製造に関し、特に、電子ビームを用いて基板上のインクをキュアリングするための装置及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００３】
フラット・パネル・ディスプレイの各ピクセルは、（他の色が用いられてもよいが）赤、緑、若しくは青のインクが満たされたサブピクセルを含む。これらのサブピクセルは一連のフォトリソグラフィのステップを用いて製造され得る。例えば、フォトレジストの層は基板上に堆積され、赤のインクが堆積されるべき全てのサブピクセルの領域を空けるようにパターンが作られている。この後、赤のインクはその基板全体にわたり堆積され、その結果、空けられたサブピクセルの領域が赤のインクで満たされる。典型的には紫外線の光を用いて、このインクはキュアされ得、フォトレジストの層は赤のインクが満たされたサブピクセルの領域のみが基板上に残るように取り除かれる。上記のプロセスが（２回）繰り返され、同様に緑及び青のサブピクセルの領域が定義され、インクが満たされることにより、カラーフィルタの形成が完了する。このようなプロセスは効果的ではあるが、時間がかかり、高価であり、３つの異なるフォトリソグラフィステップが赤、緑、及び青のサブピクセルを形成するために必要とされる。同様に、各色は一般に分離したプロセスチャンバにおいて堆積されるので、多大な製造設備を必要とする。改善された方法及び装置がカラーフィルタの製造を行うのに必要とされる。
【発明の要約】
【０００４】
第１の特徴において、本発明はインク・キュアリング・チャンバの支持ステージ上に基板を載置し、基板上に存在するインクをキュアするようにインク・キュアリング・チャンバ内の基板の表面を電子ビームによりスキャンするステップを含む。
【０００５】
第２の特徴において、本発明はインクをキュアリングするための装置を提供する。本装置は、電子ビームを送出するようにした電子ビーム送出器と、電子ビーム送出器を位置決めする装置とを含む。この電子ビーム送出器位置決め装置は、インクを含む基板の表面上の一定の距離に電子ビーム送出器を支持し、基板の表面にわたり電子ビームをスキャンし、基板上に存在するインクをキュアするように、電子ビーム送出器を動かすようになっている。数々の他の特徴が提供される。
【０００６】
本明細書に記載される各コンピュータ・プログラムの製品は、コンピュータによって読み取ることができる媒体（例えば、キャリアウェーブ信号、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクト・ディスク、ＤＶＤ、ハードドライブ、ランダム・アクセス・メモリなど）により保持される。  本発明の他の特徴及び特質は、以下の詳細な説明、添付のクレーム、及び添付図面から十分に明確になるであろう。
【詳細な説明】
【０００７】
フラット・パネル・ディスプレイを形成するための選択的なアプローチはインクジェット印刷を用いることである。インクジェット印刷の間、キャリッジ内に搭載された１つ以上のインクジェット印刷ヘッド（若しくはヘッド）が基板上を行ったり来たりする。ヘッドに対して基板が動くにつれ、制御システムはヘッド内のノズルのそれぞれを起動して、基板上に形成された所定のウェル内に液滴を堆積するか、若しくは、インク（若しくは他の液体）を噴射する。そして、このインクがキュアされる。
【０００８】
いくつかの実施例において、基板上に形成された所定のウェルはＵＶキュアリングが用いられると、傷つけられるかもしれない。従って、フラット・パネル・ディスプレイ製造のために他のキュアリング技術を開発することが望ましい。
【０００９】
本発明は、電子デバイス製造に関し、特に、基板上に形成された所定のウェルを傷つけることのない電子ビームを用いて、基板上のインクをキュアリングする装置及び方法に関する。本発明の装置及び方法は、より効率的でよりコスト効率よい方法で、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の新薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのフラット・パネル・ディスプレイを製造するに用いられる、ディスプレイ・オブジェクト、ディスプレイ・デバイス、若しくはディスプレイ・パネル（以下、「ディスプレイ・オブジェクト」と総称する）におけるカラーフィルタを形成するに用いられるインクのキュアリングに用いられ得る。
【００１０】
本発明の１実施例において、基板上に堆積されたインクをキュアリングするための電子ビーム・キュアリング・モジュールが提供される。インクは、例えば、ポリマー、顔料、染料、カプセル封入された顔料、純粋な顔料と染料の混合物、水晶ＵＦＨ、ＵＦＫ、及びＵＴＴ（ＵＶ）インク、ＳＯＶＨ及びＳＯＶＫ（溶剤）インク、ＯＰＫ及びＯＰＴ（オイルベース）インクなどを含む。基板は例えば２０００平方センチメートルから５２８００平方センチメートルなどの大きさのいかなるサイズのものであってもよい。電子ビーム・キュアリング・モジュールは、電子ビーム送出器を収容するプロセスチャンバを含む。この電子ビーム送出器は基板上に以前に堆積されたインクをキュアするように、基板の表面をスキャンし、及び／又は、移動し得る電子ビームを送出するようになっている。１つの特定の実施例においては、この電子ビーム・キュアリング・モジュールは電子ビーム・モジュールのプロセスチャンバからのＸ線の漏れを検出するためのＸ線検出器を含む。更に、電子ビーム・キュアリング・モジュールはプロセスチャンバ内の酸素及びオゾンのガスの所望のレベルを検出するために、酸素検出器及び／又はオゾン検出器を含み得る。プロセスチャンバからのＸ線の漏れの検出に応じて、及び／又は、プロセスチャンバ内の酸素及び／オゾン所望のレベルの検出に応じて、電子ビーム・キュアリング・モジュールの動作は停止され得る。また、プロセスチャンバのドアが適切に閉まり、及び／若しくは、ロックされているときにのみ、電子ビーム・キュアリング・モジュールが動作することを確認するために、チャンバのチャンバドア・インターロックシステム若しくはデバイスが用いられる。
【００１１】
システムの概要
図１は、参照番号１００により主に示される本発明の例示的な装置の機能ブロック図である。図１を参照すると、装置１００はプロセスチャンバ２２０内に位置する電子ビーム送出装置２１０を含む電子ビーム送出システム２００に結合されたシステム・コントローラ１５０を含む。電子ビーム送出装置２１０は、プロセスチャンバ２２０内に位置する基板上のインクをキュアリングするための電子ビームを送出するようになっている。また、この装置１００はプロセスチャンバ２２０内に位置する基板の表面上において、電子ビーム送出装置２１０を動かし、及び／又は、走査せしめるためのシステム・コントローラ１５０に接続された電子ビーム送出器位置決めシステム２５０を含む。基板搬送システム３００及び（プロセスチャンバ２２０内に位置する基板支持ステージ３６０を有する）基板支持システム３５０はそれぞれ、システム・コントローラ１５０に接続され、プロセスチャンバ２２０の基板支持ステージ３６０の上の基板上に基板を位置決めするために用いられる。基板データベース４００は、その中に基板の情報を保持するために、システム・コントローラ１５０により利用され、排出システム４５０はプロセスチャンバ２２０内の酸素及び／又はオゾンを排出及び／又は削減するために設けられる。
【００１２】
更に、この装置１００は１つ以上の（１）酸素センサ又は検出装置５１０を有する酸素検出システム５００と、（２）オゾンセンサ又は検出装置５６０を有するオゾン検出システム５５０と、及び／又は（３）Ｘ線センサ又は検出装置６１０を有するＸ線漏れ検出システム６００を含み、それぞれはシステム・コントローラ１５０に接続されている。また、チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０がプロセスチャンバ２２０のドア２７が適切に閉じられ、及び／又は、ロックされているかを決定するために（そのような情報をシステム・コントローラ１５０に提供するために）ドア・インターロック検出器６６０を有するよう、設けられている。装置１００のこれらの及び他の部品の更なる詳細は以下に記載される。
【００１３】
システム・コントローラ１５０は、装置１００の動作及び個々に記載される装置１００のさまざまな電気的及び機械的部品及びシステムの１つ以上を制御することができる。例示的な実施例において、システム・コントローラ１５０は適宜なコンピュータ若しくはコンピュータシステムであり得、いかなる数のコンピュータ若しくはコンピュータシステムを含み得る。
【００１４】
更に、システム・コントローラ１５０はコンピュータ若しくはコンピュータシステムにより使われるか、若しくはそれらと関連して用いられるいかなるコンポーネント若しくはデバイスでもあり得、またそれらを含み得る。この点に関し、ユーザが装置１００を全て操作し、コントロールできるように、システム・コントローラ１５０は中央処理ユニット、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）デバイス、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）デバイス、及び／又は、キーボード、及び／又は、マウス又は他のポインティング装置などの入力デバイス又はユーザインターフェースデバイスを含み得る。また、システム・コントローラ１５０はデータ、及び／又は、情報がそれを介して取得されるプリンタ又は他のデバイスなどの出力装置、ユーザ若しくはオペレータに対して情報を表示するためのモニタなどの表示装置、及び／又は、他のシステム・コンポーネント、及び／又は、ネットワーク環境において、通信を可能とする送信器、及び／又は、受信器を含む。更に、システム・コントローラ１５０は適宜なデータ、及び／又は、情報を保持するためのデータベース、及び／又は、周辺デバイスを含む他のコンピュータ・コンポーネント若しくはシステム、基板データベース４００を含み得る。
【００１５】
電子ビーム送出システム２００は、個々に記載されるディスプレイ・デバイス若しくは基板のいかなるものに堆積されるインクをキュアリングするために十分な電子ビームをもたらし得る適宜な電子ビーム送出デバイス２１０であり得、又はそれを含み得る。例示的な実施例において、本装置１００において用いられる電子ビーム送出装置２１０は、およそ１０．５’’×２’’のビーム・スポットを有し、±１０％未満のビームの不均一性を有する１００ｋＶの電子ビームをもたらし得るアドバンスド・エレクトロン・ビーム社の１００ｋＶの電子ビーム源であり得る。いくつかの実施例において、２０平方インチのビーム・スポット若しくはそれ以上の他の電子ビーム源が用いられてもよい。ビーム・スポットは四角形、円形、楕円形、三角形などを含む所望の形に形成され得る。他の適宜な電子ビーム送出器が用いられてもよい。いかなる数の電子ビーム送出デバイス２１０が本発明の装置内で用いられ得る。システム・コントローラ１５０は、電子ビーム送出システム２００及び電子ビーム送出システム２００の部分の動作を制御し、及び／又は、モニタすることができる。
【００１６】
本明細書において更に詳細に記載されるように、電子ビーム送出器位置決めシステム２５０は本装置１００の動作の間、インク・キュアリング・チャンバ２２０内で、電子ビーム送出装置２１０をその上に搭載し、電子ビーム送出装置２１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及び／又は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向に動かすための、マウンティング・ハードウェア、支持デバイス又は支持アームを含む１つ以上のモータ、制御デバイス及び関連するハードウェアを含み得る。
【００１７】
電子ビーム送出器位置決めシステム２５０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向に所要のストローク動作を可能とするよう設計されている。例示的な実施例において、電子ビーム送出器位置決めシステム２５０は、７５０ｍｍより大きい動きのストローク距離の範囲をＸ軸方向に有し、１１８０ｍｍより大きい動きのストローク距離の範囲をＹ軸方向に有する。
【００１８】
また、電子ビーム送出器位置決め装置２５０はＸ軸方向及びＹ軸方向に適宜な速度により電子ビーム送出装置２１０を動かすよう設計されている。例示的な実施例において、電子ビーム送出器位置決めシステム２５０は、２秒あたりに７５０ｍｍより大きいＸ軸方向の速度をもたらし、２秒あたりに１１８０ｍｍより大きいＹ軸方向の速度をもたらすよう設計され得る。
【００１９】
また、電子ビーム送出器位置決めシステム２５０は例えば、線形エンコーダ、及び／又は、他の等価な装置などの電子ビーム送出装置２１０の動きを検出し、及び／又は、モニタするための適宜な動作検出装置（図示せず）をも含み得る。システム・コントローラ１５０は電子ビーム送出器位置決めシステム２５０、及び／又は、電子ビーム送出器位置決めシステム２５０の部品の動作を制御し、及び／又は、モニタすることができる。
【００２０】
基板搬送システム３００は、本装置１００により実行され得るインク・キュアリング動作の前に、その間に、及び／又は、それに引き続き、１つ以上のディスプレイ・デバイスを有する基板を物理的に処理するのに用いられ得る。この基板搬送システム３００はいかなる処理動作中も、装置１００のインク・キュアリング・チャンバ２１０内に一旦入った基板若しくは複数の基板を搬送するのに用いられ得るいかなる装置及びデバイス又はシステムであり得、又はそれらを含み得る。
【００２１】
例示的な実施例において、基板搬送システム３００は基板をステージに下げ、基板をステージから上げ、及び／又は、基板をステージへ若しくはステージから動かすために用いられるいかなる数の基板リフトピン、及び／又は、搬送デバイス、及び／又は、いかなる関連ハードウェアを含む。また、基板搬送システム３００はそれぞれの搬送動作に先立ち、及び／又は、その間、基板の適切な位置決め若しくはオリエンテーションを検出し決定するために、基板の物理的な位置を検出するようになっている位置決め装置（図示せず）をも含み得る。システム・コントローラ150は、基板搬送システム３００、及び／又は、基板搬送システム３００のコンポーネントの動作を制御し、及び／又は、モニタすることができる。
【００２２】
基板支持システム３５０は、基板を支持し、動かすために用いられる基板支持ステージ３６０の動きを支持し、起動することができる。例示的な実施例において、１つ以上のディスプレイ・オブジェクト（例えば、１つ以上のディスプレイ・パネル）を有する基板は本発明のインク・キュアリング・チャンバ２２０内に処理されている間、ステージ上に載置され得る。
【００２３】
ステージ３６０は、本装置１００により搬送されるべき１つ以上の基板を収容するのに適宜な大きさのものである。例示的な実施例において、ステージ３６０は７５０ｍｍ×９５０ｍｍ及び１１００ｍｍ×１３００ｍｍの（若しくは他のいかなるサイズの）大きさを有する基板を保持することができる。
【００２４】
例えば、基板支持ステージ３６０は、基板のための定置支持表面であり得る。他の実施例においては、ステージ３６０はＸ方向、Ｙ方向、及び／又は、Ｘ方向及びＹ方向の両方向に動くようになっているＸ−Ｙテーブルであり得る。１つ以上の実施例において、ステージ３６０は、ステージ３６０、及び／又は、その上に載せられている基板及びディスプレイ・オブジェクトの方向づけを正方向にも逆方向にも行えるように、時計方向若しくは反時計方向のいずれか若しくは両方向に、（例えば、手動で若しくはモータにより、若しくは他の適宜な回動メカニズムにより）回動することもできる。
【００２５】
また、ステージ３６０はステージの上面に基板を確保するために用いられ得るバキューム装置３６２若しくは吸着装置をも含み得る。バキューム装置３６２は、バキューム圧力が基板に適応されるように、バキューム・ポンプ（図示せず）、ステージ３６０の上面上の溝、及び／又は、穴、パイプ管などを含み得る。他の固定するための装置が用いられてもよい。選択的に、吸着やバキュームではない重力により、若しくは基板をその場所に保持するに用いられるハードウェアにより基板上に保持され得る。いくつかの実施例において、ステージ３６０は基板がステージ３６０上の位置から外れたか否かを示す１つ以上の基板ズレ検出装置３６４を含むかもしれない。そのような基板ズレ検出装置３６４は、システム・コントローラ１５０及び／又は、基板搬送システム３００に接続される。
【００２６】
また、基板支持システム３５０はステージ３６０上に搭載するための、ステージ３６０をＸ方向、Ｙ方向、及び／又は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向に動かすための、搭載ハードウェア、支持デバイス若しくは支持アームなどを含む１つ以上のモータ、制御デバイス及び関連ハードウェアを含み得る。また、基板支持システム３５０はステージ３６０の動きを検出し、及び／又は、モニタするための適宜な動作検出装置（図示せず）を含み得る。例示的な実施例において、この動作検出装置はいかなる数の線形のエンコーダ若しくは他の等価なデバイスであり得るか、又はそれらを含み得る。システム・コントローラ１５０は基板支持システム３５０、及び／又は、基板支持システム３５０のコンポーネントの動作を制御し、及び／又は、モニタすることができる。
【００２７】
基板データベース４００は、装置１００によって取り扱われ得る基板、ディスプレイ・デバイスなどのタイプ、基板又はディスプレイ・デバイスに関連して用いられ得るインクのタイプ、インク・キュアリングのレート、パワー・レベル、キュアリング時間、インク・キュアリング走査パターン、インク・キュアリング・プロセス、及び／又は、本装置１００の使用若しくは動作に必要である、及び／又は、関連する他のいかなるデータ、及び／又は、情報を保持し得る。システム・コントローラ１５０は基板データベース４００を制御し、及び／又は、モニタすることができる。
【００２８】
排出システム４５０は、ガスの供給若しくはコンテナ及び（酸素は電子ビームに当たることによりオゾンを生成するので）同じように酸素のレベルを低減するようにインク・キュアリング・チャンバ２２０へＮ２若しくは他の適宜なガス（例えばアルゴン）を分配するための分配デバイス若しくは複数の分配デバイスを含む。また、排出システム４５０はチャンバ２２０から窒素を取り除くための排出、及び／又は、バキュームシステムを含む。例示的な実施例において、本装置１００のインク・キュアリング・チャンバ２２０は電子ビーム・キュアリング動作の間、オゾン（Ｏ３）の形成を低減、及び／又は、防止するように酸素（Ｏ２）を低減するためにＮ２によりパージされ得る。例えば、排出システム４５０は本明細書に記載されるようにインク・キュアリング・プロセスの間中、動作する。同様に、インク・キュアリング・チャンバ２２０の排出レートは、検出される酸素（Ｏ２）、及び／又は、オゾン（Ｏ３）の過度な量を排出するために増加される。排出システム４５０はシステム・コントローラ１５０に接続され、それにより制御され、及び／又は、それによりモニタされる。
【００２９】
酸素（Ｏ２）検出システム５００はインク・キュアリング・チャンバ２２０内の酸素（Ｏ２）の存在を感知若しくは検出することができるいかなる数の、酸素（Ｏ２）センサ若しくは検出装置５１０を含み得る。各酸素（Ｏ２）センサ若しくは検出装置５１０は、インク・キュアリング・チャンバ内のいかなる適宜な場所にも置かれ得る。
【００３０】
酸素（Ｏ２）を検出すると、各センサ若しくは検出装置５１０は適宜な酸素（Ｏ２）検出信号を生成し、それをコントローラ１５０に送出する。コントローラ１５０はその酸素（Ｏ２）検出信号を受信し、検出し、及び／又は、処理すると、（１）インク・キュアリング・チャンバ内の酸素（Ｏ２）の存在若しくはレベルを排出、低減、除去するように排出システム４５０を起動し、（２）所望としないレベルの酸素（Ｏ２）が検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００が起動若しくはオン状態となるのを防ぎ、（３）電子ビーム送出器２１０の動作の間、所望としないレベルの酸素（Ｏ２）が検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００を停止させ、又はオフ状態とし、アラーム信号を鳴らす（図示せず）。例示的な実施例において、約０．３％未満の酸素（Ｏ２）が電子ビーム・キュアリング動作の間、オゾン（Ｏ３）の発生若しくは形成を防止するのに必要とされる。
【００３１】
オゾン（Ｏ３）検出システム５５０は、インク・キュアリング・チャンバ２２０内のオゾン（Ｏ３）を感知若しくは検出する、いかなる数のオゾン（Ｏ３）センサ若しくは検出装置５６０を含み得る。各オゾン（Ｏ３）センサ若しくは検出装置５６０は、インク・キュアリング・チャンバ内の適宜な場所に置かれる。
【００３２】
例示的な実施例において、オゾン（Ｏ３）検出システム５００は所望としないレベルのオゾン（Ｏ３）が検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００が起動若しくはオン状態となるのを防ぐことができる。他の別の例示的な実施例において、オゾン（Ｏ３）検出システム５００は所望としないレベルのオゾン（Ｏ３）が動作中に検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００を停止若しくはオフ状態とし、アラームを鳴らす（図示せず）。
【００３３】
例えば、オゾン（Ｏ３）を検出すると、各センサ若しくは検出装置５６０はコントローラ１５０に適宜なオゾン（Ｏ３）検出信号を生成し、コントローラ１５０にその信号を送出する。コントローラ１５０はオゾン（Ｏ３）検出信号を受信し、検出し、及び／又は、処理すると、（１）インク・キュアリング・チャンバ内のオゾン（Ｏ３）の存在若しくはレベルを排出し、低減し、又は除去するように排出システム４５０を起動し、（２）電子ビーム送出器２１０の起動を停止し、及び／又は、（３）電子ビーム送出器２１０をオフ状態とするか若しくは停止する。
【００３４】
Ｘ線漏れ検出システム６００は、インク・キュアリング・チャンバ２２０の外側若しくはその外部に、及び／又は、インク・キュアリング・チャンバの近傍に置かれ、いかなる数のＸ線センサ若しくは検出装置６１０を含み得る。Ｘ線センサ若しくは検出装置６１０はインク・キュアリング・チャンバ２２０の外部のいずれにも置かれ得、及び／又は、インク・キュアリング・チャンバ２２０が位置する部屋若しくは近傍のいかなる場所にも置かれ得る。Ｘ線はインク・キュアリング・チャンバ２２０の近くにいる操作者若しくは人に危険であり得るので、いかなるＸ線の漏れによってでも、その漏れによる問題が修繕され、若しくは修正されるまで、装置１００の動作はシャットダウンされなければならない。
【００３５】
例示的な実施例において、Ｘ線漏れ検出システム６００は所定のレベルのＸ線の漏れが検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００を起動若しくはオン状態とするのを防ぐことができる。別の例示的な実施例において、Ｘ線漏れ検出システム６００は所定のレベルのＸ線の漏れが動作中に検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００を停止又はオフ状態とし、アラームを鳴らすことができる（図示せず）。
【００３６】
例えば、Ｘ線漏れが検出されると、Ｘ線センサ若しくは検出装置６１０は適宜なＸ線漏れ検出信号を生成し、それをコントローラ１５０に送出する。コントローラ１５０は、Ｘ線漏れ検出信号を受信し、検出し、及び／又は、処理すると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００を停止することができる。
【００３７】
チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０は、インク・キュアリング・チャンバ２２０のチャンバ・ドア２７が適切にロックされていないか、及び／又は、完全に閉じていないときを検出することができるドア・インターロック検出器６６０を含み得る。Ｘ線は電子ビーム送出器２１０から生成され、送出されるので、インク・キュアリング・チャンバのドア２７が適切に閉まっているか、及び／又は、ロックされているかが重要である。チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０のドア・インターロック検出器６６０は、ドア２７が適切に閉じられていないか、及び／又は、不適切なロック状態にあることを検出し、適宜な「ドアが閉じられていない」又は「ドアがロックされていない」の信号を生成し、それをコントローラ１５０へ送出する。
【００３８】
例示的な実施例において、チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０は「ドアが閉じられていない」又は「ドアがロックされていない」状態が検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００を起動状態又はオン状態とすることを防ぐ。別の実施例において、チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０は、動作中に「ドアが閉じられていない」又は「ドアがロックされていない」状態が検出されると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００を停止若しくはオフ状態とし、アラームを鳴らす（図示せず）。
【００３９】
例えば、コントローラ１５０はその「閉じられていない」又は「ロックされていない」信号を受信し、検出し、及び／又は、処理すると、電子ビーム送出器２１０、及び／又は、装置１００の起動を停止又は起動することを防ぐことができる。
【００４０】
図２は、図１の装置１００のインク・キュアリング処理チャンバ２２０の例示的な実施例の斜視図である。図２を参照すると、インク・キュアリング処理チャンバ２２０は図示のようなベース・フレーム１２及び筐体１４を含む。例示的な実施例において、筐体１４はアルミニウム若しくは他の適宜な材料から形成され、本装置１００において用いられる各電子ビーム送出器２１０若しくは他の電子ビーム装置からの、例えばＸ線漏れなどの、放射能漏れから又はそれに対して十分な保護をもたらし得るように、それ全体に鉛のプレート（別個に図示せず）を張り巡らせている。例えば、厚さ３．２ｍｍを有する鉛のプレートはＸ線漏れに対して十分な保護をもたらし得る。他の線の厚さが用いられてもよい。
【００４１】
図２を再び参照すると、インク・キュアリング処理チャンバ２２０はまた、排出ガス（例えば窒素、空気など）をチャンバ２２０に供給するための、及び／又は、チャンバ２２０からガスを排出するための、排出バルブ２０及び排出ポート２２を含む。また、インク・キュアリング・チャンバ２２０は基板がインク・キュアリング・処理チャンバ２２０に運ばれ、若しくは、それから取り除かれるドア開口部２６を含む。チャンバのドア２７（明確のために図２から取り除かれているが、図１及び図３を参照）は、ドア開口部２６を閉じ、そしてシールするのに用いられるが、一実施例においては、アルミニウム若しくは他の適宜な金属から作られ、例えばＸ線漏れなどの放射能漏れから、若しくはそれに対して十分な保護をもたらし得るよう、鉛などが張り巡らされ得る。チャンバのドア２７（図１、図３）は自動的に操作され得るし、及び／又は、手動により操作され得る。
【００４２】
鉛のシールドプレートは電子ビーム送出装置２１０などの電子ビーム・デバイスの使用に伴い典型的には生じる放射若しくは放射漏れから保護するために、インク・キュアリング処理チャンバ２２０の構造の壁、若しくは構造に用いられ得る。
【００４３】
再び図２を参照すると、電子ビーム送出システム２００の電子ビーム送出装置２１０が図示されている。図２に示される電子ビーム送出システム２００の他のコンポーネントは、電子ビーム・キュアリング装置２１０が搭載され、インク・キュアリング・チャンバ２２０内で動くことができるようになっている電子ビーム装置の支持台２１５を含む。また、インク・キュアリング・チャンバ２２０は電子ビーム送出装置２１０の動きを制御し、可能ならしめる電子ビーム・デバイス位置決めシステム２５０を含む。電子ビーム・デバイス位置決めシステム２５０の動作は、図２に図示されているシステム・コントローラ１５０により、例えば制御され、及び／又は、モニタされ得る。図２においてケーブル１５２は処理チャンバ２２０のコンポーネントに、システム・コントローラ１５０を接続するのに用いられる。他の通信のタイプ及び媒体が、例えば無線通信などが使われてもよい。
【００４４】
例示的な実施例において、電子ビーム・デバイス位置決めシステム２５０は電子ビーム送出装置２１０をＸ軸方向に動かすようになっている、Ｘ軸アクチュエータ２５４及び、電子ビーム送出装置２１０をＹ軸方向（例えばレール２５８に沿って）に動かすようになっているＹ軸アクチュエータ２５６を含む。この点に関して、電子ビーム送出装置２１０はＸ軸方向及びＹ軸方向の両方向に移動可能であり、堆積されたインクをキュアリングするために、基板（図示せず）上をスキャンするものである。
【００４５】
再び図２を参照すると、１つ以上のディスプレイ・デバイスを有する基板３３０を支持することができるステージ３６０が図示されている。図示のとおり、電子ビーム送出装置２１０はステージ３６０及び基板３３０の上部に支持され、ステージ３６０及び基板３３０の上部をそれらに対して移動可能である。図２において、基板３３０は重力によりステージ３６０の上面上に保持される。別の実施例において、基板３３０はバキューム・デバイス若しくは吸着デバイス（図示せず）、若しくはクランプ、若しくは他のハードウェア（これも図示せず）により保持され得る。
【００４６】
また、Ｘ線センサ６１０は図２のドア開口部２６の近傍に図示されている。いかなる数のＸ線センサ若しくは検出装置６１０が用いられ、インク・キュアリング・チャンバの近傍の場所と同様に、インク・キュアリング・チャンバ２２０の外部の構造上の場所に置かれ得る。
【００４７】
再び図２を参照すると、例示的な実施例において、酸素（Ｏ２）センサ若しくは検出装置５１０、及び／又は、オゾン（Ｏ３）センサ若しくは検出装置５６０が筐体１４の内部壁上に設けられる。選択的に又は付加的に、酸素（Ｏ２）センサ若しくは検出装置５１０及び又はオゾン（Ｏ３）センサ若しくは検出装置５６０は図示のとおり、移動可能な電子ビーム送出装置２１０に装着され得る。いかなる数の酸素（Ｏ２）センサ若しくは検出装置５１０及び／又はオゾン（Ｏ３）センサ若しくは検出装置５６０が処理チャンバ２２０内に設けられ、処理チャンバ２２０の固定、及び／又は、移動可能なコンポーネントに搭載され得る。
また、ドア・インターロック検出器６６０が図２に開口２６の近傍に搭載されているように図示されている。
【００４８】
図３は、筐体１４の上部壁が取り除かれた図２の処理チャンバ２２０の上面図である。図３を参照すると、処理チャンバ２２０、及び／又は、本装置１００の上述の要素が上面からの透視図法により示されている。これに関し、図３は排出バルブ２０、排気ポート２２、ドア開口部２６、Ｘ線センサ６１０、ドア開口部２６の近傍に搭載されているように示されているドア・インターロック検出器６６０を図示する。また、チャンバのドア２７及びシステム・コントローラ１５０も図３に図示されている。
【００４９】
再び図３を参照すると、インク・キュアリング処理チャンバ２２０内に位置していると図示されているように、ステージ３３０、基板３６０、電子ビーム送出装置２１０、および、電子ビーム・キュアリング・デバイス２１０が載置される電子ビーム・デバイス支持台２１５は、インク・キュアリング処理チャンバ２２０内に搭載され、その中で動きまわるようになっている。図３の例示的な実施例において、酸素（Ｏ２）センサ若しくは検出装置５１０及びオゾン（Ｏ３）センサ若しくは検出装置５６０は図示のとおり、筐体の内部壁に装着されるか、若しくは電子ビーム送出デバイス２１０上に装着され得る。
【００５０】
図３を更に参照すると、電子ビーム・デバイス位置決めシステム２５０が示されており、システム、Ｘ軸アクチュエータ２５４、Ｙ軸アクチュエータ２５６及びレール２５８が図示されている。また、図３はシステム・コントローラ１５０、パージバルブ２０のそれぞれ、排気ポート２２、Ｘ線センサ６１０、ドア・インターロック検出器６６０、電子ビーム送出装置２１０、酸素（Ｏ２）センサ若しくは検出装置５１０、オゾン（Ｏ３）センサ若しくは検出装置５６０、及び電子ビーム・デバイス位置決めシステム２５０との間の電気的接続１５２を図示している。
【００５１】
別の例示的な実施例において、装置１００は大きい領域の基板のためのインク・キュアリングを行うようにするために、行列状に配列され得る複数の電子ビーム送出装置２１０を備え得る。図４は本発明の装置の別の例示的な実施例の処理チャンバの上面図であり、装置１００は行列状に配列された複数の電子ビーム送出装置を備えている。
【００５２】
図４の例示的な実施例において、３つの電子ビーム送出装置２１０が電子ビーム送出支持台２１５に搭載されているように図示されている。図４は３つの電子ビーム送出装置２１０が用いられ、横に並んだ形状で配列されているが、いかなる数の電子ビーム送出デバイス２１０が用いられてもよいし、本装置内において、いかなる適宜な形態又は状態で配列されていてもよいことに留意されたい。
【００５３】
図４は更に、図２及び図３の例示的な実施例に関連して上述の装置１００、及び／又は、処理チャンバ２２０の他のコンポーネントを図示している。
【００５４】
図５は本発明の装置に関連して、用いられ得る例示的な電子ビーム送出装置２１０の側面図である。上述のとおり、例示的な実施例において、電子ビーム送出装置２１０はビーム・スポット約１０．５’’×２’’のビーム・スポットを有する１００ｋＶでの電子ビームをもたらし得るアドバンスト・エレクトロン・ビーム・インク社の１００ｋＶ電子ビーム源であり得る。このビーム・スポットは、電子ビームが送出される開口の大きさである。他の電子ビーム送出器が用いられてもよい。
【００５５】
大きいビーム・スポットであれば、より効率的なインク・キュアリング・プロセスが可能であり、より正確な配列により電子ビーム送出器２１０を動作させる必要がある。この点に関し、電子ビーム送出器２１０に対しての基板３３０のプレアライメント、回転などがなされ得る。
【００５６】
再び図５を参照すると、電子ビーム送出装置２１０はバキュームチャンバ２１０Ａ、高電圧プレート（ＨＶＰ）エレメント２１０Ｂ、フィラメント２１０Ｃ、加速ゾーン２１０Ｄ及び、一実施例においては、チタニウムホイール若しくはシリコンホイールであり得るホイール２１０Ｅを含む。例えば、ホイール２１０Ｅは約６μｍの厚さを有するチタニウムのホイール、若しくは、約２から３μｍの厚さを有するシリコンのホイールであり得る。他のホイールのタイプ、及び／若しくは、大きさが用いられてもよい。例示的な実施例において、ホイール２１０Ｅは、それに形成された、多くのスロット、スリット、穴、及び／又は、開口を有する。
【００５７】
一特定的な実施例においては、電子ビーム送出装置２１０はホイール２１０Ｅが基板３３０から約２から３ｍｍの距離のところに位置するように、基板３３０の上部に保持される。他の距離が用いられてもよい。ホイール２１０Ｅと基板３３０との小さなギャップは、キュアリングの間に、電子ビーム送出装置２１０及び空気中の分子から送出される電子間の衝突を低減し、基板３３０のディスプレイ・オブジェクト上のインクに衝突する電子ビームの量を最大化するようにすることが好ましい。そのような実施例において、ステージ３６０は、搬入及び搬出のために、ステージ３６０及びホイール２１０Ｅとの間に十分な間隙をもたらすよう、搬入及び搬出の動作の間、動くことができる。これにより、送出装置２１０は定位置に留まる。更に詳細には、いくつかの実施例において、ステージ３６０は基板３３０の上部のクリアランスをもたらすために、ホイール２１０Ｅから所定量離れた下方向に動くことができる。そして、例えば、大気側のロボットがリフトピンから基板３３０を取り除き、新しい基板３３０をリフトピンに載せるのに十分な、基板３３０の下部のクリアランスをもたらすために、ステージ３６０が降下を続けるにつれ、固定リフトぴん（図示せず）がステージ３６０内の開口から突出して基板３３０に接触して支持することができるように、ステージ３６０は下方向に動き続ける。そして、ステージ３６０は新しい基板に接触するようにせり上がり、送出装置２１０の下に基板を位置せしめる。
【００５８】
動作中、例えば、約８０から１００ｋＶの高い電圧がＨＶＰ要素２１０Ｂに印加され、例えば、約１００から２００ｍＡの電流がフィラメント２１０Ｃを通る。ＨＶＰエレメント２１０Ｂに印加される高電圧はフィラメント２１０Ｃからの電子を奪い取る。電子はホイール２１０Ｅの方向に加速され、そこに形成されたスロット、スリット、穴、及び／又は、開口を通過する。電子はホイール２１０Ｅを抜けて、及びそれを通って、基板３３０のディスプレイ・オブジェクト上のインクに衝突し、それによりインクをキュアする。
【００５９】
図６は図５の電子ビーム送出装置の斜視図である。図６を参照すると電子ビーム送出デバイス２１０はフェース・プレート２１０Ｆをも含む。フェース・プレート２１０Ｆはフェース・プレート２１０Ｆを通る冷却水を提供するための一連のチャネル２１０Ｇを有する。冷却水は貯蔵器（図示せず）から供給され、供給システム（図示せず）から供給される。冷却水は電子ビーム送出装置２１０の動作の間、フェース・プレート２１０Ｆを冷却するのに使われる。
また、図６はホイール２１０Ｅ及び電子ビーム・ウィンドウ２１０Ｈを図示している。電子ビームは、電子ビーム・ウィンドウ２１０Ｈを通り、基板３３０に方向づけられる。
【００６０】
本発明の装置及び方法は電子ビームを用いて、基板若しくは複数の基板上のインクをキュアすることができる。例示的な実施例において、基板の上の所定の距離に支持され、基板に対して移動可能な電子ビーム送出装置２１０により電子ビームが提供される。電子ビーム送出デバイス２１０は電子ビームが送出されている間、基板を走査するように基板上を動く。電子ビーム送出装置２１０は連続的な走査動作により基板上を動かされ、若しくは、分離ステップにより動かされるなど、ステップ動作により基板上を走査され、若しくは、動かされる。電子ビームは全体の走査プロセスの間、送出され得る。
【００６１】
図７は本発明の装置及び方法の動作の例示的な一実施例を図示するフローチャートである。
図７を参照すると、装置１００の動作はステップ７００において開始する。ステップ７０１において、以前にインクが堆積された基板３３０はプロセスチャンバ２２０に運ばれ、ステージ３６０上に置かれる。ステップ７０２において、パージ・システム４５０が起動され、プロセスチャンバは酸素（Ｏ２）などの不要なガスを排出する。いくつかの実施例においてパージ・システム４５０はここにおいて記載される全体のインク・キュアリング・プロセスの間、不要なガスをパージし続ける。選択的、及び／又は、追加的な実施例において、パージ・システム４５０は電子ビーム送出デバイス２１０が起動状態であることに応じてガスをパージしてもよい。
【００６２】
ステップ７０３において電子ビーム送出装置２１０が起動される。起動されると、電子ビーム送出デバイス２１０は基板３３０上に以前に堆積されたインクをキュアするのに用いられる。
【００６３】
ステップ７０４において、基板３３０は電子ビーム送出装置２１０により走査され、以前に基板上３３０に堆積されたインクがキュアされる。７０３において走査プロセスが完了すると、電子ビーム送出装置２１０はステップ７０５においてオフ状態となる。
【００６４】
ステップ７０６において基板３３０は、処理チャンバ２２０から取り除かれる。装置１００の動作はその後、ステップ７０７において終了する。
別の例示的な実施例において、図７に図示された電子ビーム走査動作は複数の電子ビーム送出装置２１０により実行され得る。
【００６５】
別の例示的な実施例において、以下に記述されるとおり、本発明の装置及び方法は１つ以上の酸素（Ｏ２）検出システム５１０、オゾン（Ｏ３）検出システム５５０、Ｘ線漏れ検出システム６００、及び／又は、チャンバ・ドア・インターロックシステム６５０に関連して用いられる。
【００６６】
図８Ａ、８Ｂ、及び図８Ｃは、本発明の装置１００の別の例示的なインク・キュアリング動作のフローチャートを説明するものである。図８Ａ、８Ｂ、及び図８Ｃを参照すると、本装置の動作はステップ８００において開始する。ステップ８０１において基板３３０は処理チャンバ２２０に運ばれ、ステップ８０２において、基板はステージ３６０の上に載置される。
【００６７】
ステップ８０３において、チャンバ・ドア２７は閉じられ、及び／又は、シールされ、処理チャンバ２２０からのガス及びＸ線の漏れが防がれる。
【００６８】
ステップ８０４において、システム・コントローラ１５０が起動される。ステップ８０５において、システム・コントローラ１５０は処理されるべき基板に関するデータを取得し、処理する。例えば、システム・コントローラ１５０は基板データベース４００から基板のデータを取得する。上述のとおり、基板データは基板のタイプ、基板上のディスプレイ・デバイスのタイプ、キュアされるべきインクのタイプ、インクのキュアリング・レート、パワー・レベル、キュアリング時間、インク・キュアリングのスキャニングパターン、及び／又は、その他のデータ及び情報であって、本装置１００の動作に関連づけられるデータ、及び／又は、情報を含む。
【００６９】
ステップ８０５において、システム・コントローラはパージ・システム４５０を起動し、酸素（Ｏ２）などのガスをインク・キュアリング・チャンバ２２０からパージする。例示的な実施例において、窒素ガスがインク・キュアリング・チャンバ２２０をパージするのに用いられる。パージ・システム４５０は必要であれば、装置１００の動作の間、動作し続ける。少なくとも一実施例において、本明細書に記載されるように、パージ・システム４５０はインク・キュアリング・プロセスの間、酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）が検出されれば、より強力なパージ・レベル若しくはレートにより排出を行うよう制御される。
【００７０】
ステップ８０６において、システム・コントローラ１５０は前記チャンバ２２０内において酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）の安全ではない状態でないことを確認し、Ｘ線の漏れがないことが検出され、及び／又は、前記チャンバのドア２７が適切に閉じられ、及び／又は、シールされていることを確認するために、酸素（Ｏ２）検出システム５００、オゾン（Ｏ３）検出システム５５０、Ｘ線漏れ検出システム６００、及び／又は、チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０の１つ以上に関する情報を処理する。
【００７１】
ステップ８０７においてシステム・コントローラ１５０は、チャンバ２２０内の酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）の安全でない状態がないこと、Ｘ線漏れのないことが検出され、及び／又は、チャンバのドア２７が適切に閉じられ、及び／又は、シールされていることをそれぞれ確認するために、酸素（Ｏ２）検出システム５００、オゾン（Ｏ３）検出システム５５０、Ｘ線漏れ検出システム、及び／又は、チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０に関するテストを実行する。ステップ８０７において、酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）の安全でない状態が前記処理チャンバ内にあるか、Ｘ線漏れが検出されるか、及び／又は、チャンバ・ドア２７が適切に支持されていないかロックされていないと決定されたならば、システム・コントローラ１５０の処理はステップ８０８へ進み、システム・コントローラ１５０は（１）酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）のレベルを低減するためにパージ・システム４５０の排出レベルを上げ、（２）警報を鳴らすためにアラームを鳴動させ、及び／又は、（３）電子ビーム送出装置２１０の起動を停止する。
【００７２】
ステップ８０８が完了すると、システム・コントローラ１５０はステップ８０６へ進み、インク・キュアリング・プロセスが安全に処理されると決定されるまで上述の処理及びテストが繰り返される。
【００７３】
ステップ８０７において酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）のレベルが安全の許容値内であり、Ｘ線の漏れが存在せず、チャンバ・ドア２７が適切に閉められ、ロックされていると判断されたならば、動作はステップ８０９へ進む。
【００７４】
ステップ８０９においてシステム・コントローラ１５０は電子ビーム送出器の位置決めシステム２５０を起動し、電子ビーム送出装置２１０を基板に対して「開始」若しくは「ホーム」の位置に動かす。この開始若しくはホームの位置は、基板データベース４００から取得されるデータ、及び／又は、情報から決定される。ステップ８１０においてシステム・コントローラ１５０は電子ビーム送出装置２１０を起動する。例えば、電子ビーム送出装置２１０のパワーレベルはシステム・コントローラ１５０により制御され、基板データベース４００から特定の基板のために取得されたデータ、及び／又は、情報に基づき決定され得る。
【００７５】
ステップ８１１においてシステム・コントローラ１５０は電子ビーム送出器の位置決めシステム２５０を起動し、電子ビーム送出装置２１０の走査を開始し、基板の表面の全体にかけて電子ビームを送出する。電子ビームはインクを走査すると基板上のインクをキュアする。
【００７６】
例示的な実施例において、電子ビーム送出器２１０を動かすのに用いられるスキャニング・パターンは基板データベース４００から取得され得、システム・コントローラ１５０は電子ビーム送出器の位置決めシステム２５０を制御して電子ビーム送出装置２１０が完全なインクのキュアリング動作を実行するように基板の全体にかけて走査が行われる。また、システム・コントローラ１５０は電子ビーム送出装置２１０の走査速度を制御する。
【００７７】
ステップ８１１の間、システム・コントローラ１５０は電子ビーム送出装置２１０のＸ軸方向、及び／又は、Ｙ軸方向の必要な全ての動作が１つの基板に対して行われるまで、基板上の電子ビーム送出装置２１０の走査を自動的に行う。適宜なスキャニング・パターンが用いられ得る。例えば、適宜な長手方向あるいはラスター及び／又は他のスキャニング動作が完了するまで用いられる。
【００７８】
例示的な実施例において、ステップ８１１の間に行われる走査動作は、電子ビーム送出装置２１０からの電子ビームが基板全体を通るときにインクがキュアされるという、連続的な走査動作を行うことにより成し遂げられる。選択的に、ステップ８１１の間に行われる走査動作は、分離されたステップ状の走査動作を行うことによって成し遂げられ、電子ビーム送出装置２１０はスキャニング・パターンにより、独立したステップにより動く。
【００７９】
図４に関連して記載されるように、行列状に配置された電子ビーム送出装置２１０が用いられる例示的な実施例において、スキャンニング・パターンは、用いられる付加的な電子ビーム送出装置２１０に応じて調整され得る。
【００８０】
ステップ８１１の間に生じる電子ビーム走査及びインクのキュアリング動作の間、システム・コントローラは酸素（Ｏ２）検出システム５００、オゾン（Ｏ３）検出システム５５０、Ｘ線漏れ検出システム６００、及び／又は、チャンバ・ドア・インターロック・システム６５０をモニタし、それらからのデータ、及び／又は、情報を受信し、それらからのデータ、及び／又は、情報を処理する。
【００８１】
例えば、処理チャンバ２２０内において酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）が検出されると、システム・コントローラ１５０はステップ８１１の間、パージ・システム４５０を用いて酸素（Ｏ２）若しくはオゾン（Ｏ３）のレベルを低減する。Ｘ線漏れが検出されると、システム・コントローラ１５０は電子ビーム送出装置２１０をシャットダウンし、適宜な安全警報を鳴動する。チャンバのドア２７はロックされていない状態若しくは開いている状態になったと判断されると、システム・コントローラ１５０は電子ビーム送出装置２１０をシャットダウンし、適宜な安全アラームを鳴動する。他の対応が行われ、若しくは開始されてもよい。
【００８２】
走査及びインクのキュアリングの動作がステップ８１１において完了すると、システム・コントローラ１５０はステップ８１２において電子ビーム送出装置２１０をシャットダウンし、及び／又は、電子ビーム送出装置を開始若しくはホームの位置に戻す。ステップ８１３においてシステム・コントローラ１５０はパージ・システム４５０を用いて、酸素（Ｏ２）、及び／又は、オゾン（Ｏ３）のレベルを低減する。ステップ８１４において、チャンバのドア２７は開けられ、基板３３０は処理チャンバ２２０から取り除かれ得る。この後、装置１００の動作はステップ８１５において終了する。
【００８３】
上述の説明は、本発明の例示的な実施例のみを開示するものである。本発明の範囲内に入る上記に開示された装置及び方法の変形例は、本技術分野の熟練家には容易に明白である。例えば、別の好適な電子ビームのビーム源は、それには限定されないが、本明細書において全体的に参照され組み込まれるところの「改善された電子ガンを有する電子ビーム・リソグラフィシステム」と題され、２００２年１月２２日に出願された、本件出願人に共通に譲渡された米国特許出願番号１０／０５５，８６９に開示されるような電子ガンをも含み得る。カラーインクの中に含まれるモノマー、及び／又は、オリゴマー内に含有されるに好適な、効果的に電子ビームにより架橋結合する置換基として供する化学的置換基の例は、それには限定されないが、（ａ）炭素炭素の二重結合（例えば、アダマントイル・ケイジなどのペンダント・グループに作り込まれるか、又は、付加されるアルケン官能基）又はペンダントグループ若しくはポリマーのいずれかに付加されたもの、（ｂ）例えば、それには限定されないが、電子ビーム照射に曝露することにより開鎖して架橋結合しがちな、３または４つのシクロアルカンなどの「張り切った」環状システム、（ｃ）（例えば、ＨＣｌなどの）ハロゲン化水素の噴出に相関するプロセスにより電子ビーム照射の下で架橋結合する傾向があり、例えば、ハロメチル置換などのハロゲンと化合した重合体、及び／又は、（ｄ）本明細書においてその全体が参照され組み込まれるところの「電子ビーム・キュアラブル・レジストおよびレジストを電子ビーム・キュアリングするためのプロセス」と題され、２００３年５月２８日に出願された、本件特許出願人に共通に譲渡された米国出願番号１０／４４７，７２９に特に記載される、一以上の有機シリコン族を含みうる。
【００８４】
ここで用いられるように、電子ビーム若しくは電子ビームのトリートメントとは電子のビームへの薄膜の暴露のことであり、例えば、限定されるものではないが、比較的均一な電子のビームである。ここに用いられるように、電子ビーム源、若しくは電子ビーム送出器、若しくは電子ビーム送出器は電子ビームを作り出すことができるデバイスを指す。電子ビームのトリートメント・ステップは、均一で広い範囲の電子ビーム源から幅広いビームの電子の照射を用いて行われることが望ましい。一実施例において、そのような電子ビーム源は同時に基板の領域若しくはディスプレイ・オブジェクトの全体を同時にカバーすることができる。基板の大きさが広い電子ビームの源よりも大きい生産環境においては、カラーフィルタは電子ビームによる均一の露出を成し遂げる方法により電子ビーム送出器により走査され得る。この電子ビーム・トリートメントは例えば大気圧下で行われ得る。他の好適な電子ビーム・チャンバはカリフォルニア州サンタクララのアプライド・マテリアルズ・インクから市販されているエレクトロンキュア（商標）チャンバを含む。そのような装置の動作及び性能特性は本明細書において引用され組み込まれるところの、本件出願人に共通に譲渡された米国特許番号５，００３，１７８に記載されている。その電子ビーム・エネルギーは約１から約２００ＫｅＶの範囲にあり、処理の圧力及び条件次第である。他のエネルギーの範囲が用いられてもよい。カラーフィルタのポリマー化のための電子の総投与量はカラーフィルタのタイプ及び厚さ、チャンバ若しくは収容物の状況、基板の動きの速さ、及び／又はイービームのエネルギーに従い、調整され得る。
【００８５】
電子ビーム・チャンバ内の包含ガスは、それには限定されないが、窒素、酸素、水素、アルゴン、キセノン、ヘリウム、二酸化炭素、若しくはそれらのガスの２つ又はそれ以上の組み合わせを含む。電子ビーム・トリートメントは好ましくは大気下の圧力で行われ得る。一実施例において、バキューム・チャンバが用いられ、真空の条件は大気圧よりちょっと下の圧力から約１０−７Ｔｏｒｒの圧力範囲に維持され得る。他の圧力が用いられてもよい。少なくとも一実施例において、基板の温度は約２０℃から約２００℃の範囲において変化する。特定の実施例において、温度は２０℃から８０℃の間の範囲に制御される。他の温度範囲が用いられてもよい（例えば、室温）。更に、厚いフィルムに対して、材料が下から上にキュアされる均一なドーズ・プロセスをもたらす、複数の電圧減少ステップに、電子ビーム投与は分割され得る。電子ビームの透過の深さは、トリートメント・プロセスの間に変化する。この分野の熟練家にとって電子ビーム・トリートメントの長さは他のパラメータのうちの１つ以上に依存することが理解されよう。従って、本発明がその例示的な実施例に関連して説明されてきたが、以下の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の精神及び範囲内に他の実施例が入ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の例示的なインク・キュアリング装置の機能ブロック図である。
【図２】図１の装置のインク・キュアリング・プロセス設備の例示的な実施例の斜視図である。
【図３】図２のプロセス設備の平面図である。
【図４】本発明の装置の別の例示的な実施例のプロセス設備の平面図である。
【図５】本発明の装置に関連して用いられ得る例示的な電子ビーム送出器の側面図である。
【図６】図５の電子ビーム送出器の斜視図である。
【図７】本発明の装置及び方法の動作の例示的な実施例を図示するフローチャートである。
【図８Ａ】〜
【図８Ｃ】本発明の装置及び方法の別の例示的な実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図１】
2006133778.tif 000003
【図２】
2006133778.tif 000004
【図３】
2006133778.tif 000005
【図４】
2006133778.tif 000006
【図５】
2006133778.tif 000007
【図６】
2006133778.tif 000008
【図７】
2006133778.tif 000009
【図８Ａ】
2006133778.tif 000010
【図８Ｂ】
2006133778.tif 000011
【図８Ｃ】
2006133778.tif 000012
【外国語明細書】
2006133778.tif 000013
2006133778.tif 000014
2006133778.tif 000015
2006133778.tif 000016
2006133778.tif 000017
2006133778.tif 000018
2006133778.tif 000019
2006133778.tif 000020
2006133778.tif 000021
2006133778.tif 000022
2006133778.tif 000023
2006133778.tif 000024
2006133778.tif 000025
2006133778.tif 000026
2006133778.tif 000027
2006133778.tif 000028
2006133778.tif 000029
2006133778.tif 000030
2006133778.tif 000031
2006133778.tif 000032
2006133778.tif 000033
2006133778.tif 000034
2006133778.tif 000035
2006133778.tif 000036
2006133778.tif 000037
2006133778.tif 000038
2006133778.tif 000039
2006133778.tif 000040
2006133778.tif 000041
2006133778.tif 000042
2006133778.tif 000043
2006133778.tif 000044
2006133778.tif 000045
2006133778.tif 000046
2006133778.tif 000047
2006133778.tif 000048
2006133778.tif 000049
2006133778.tif 000050
2006133778.tif 000051
2006133778.tif 000052
2006133778.tif 000053
2006133778.tif 000054
2006133778.tif 000055
2006133778.tif 000056
2006133778.tif 000057
2006133778.tif 000058