(57)【要約】【課題】ベースとなる基板にダメージを与えたり、コストアップを招くことなく、膜厚ムラを解消する。【解決手段】ベースに透明導電膜からなる膜パターンを成膜する第１工程と、成膜された膜パターンの膜厚分布を、膜パターンの電気抵抗と透過率との少なくとも一つを用いて複数の位置で計測し膜厚分布に変換する第２工程Ｓ１と、計測した膜厚分布に基づく位置に、膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布する第３工程Ｓ６とを有する。【選択図】図４
2008086946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに透明導電膜からなる膜パターンを成膜する第１工程と、
成膜された前記膜パターンの膜厚分布を、前記膜パターンの電気抵抗と透過率との少なくとも一つを用いて複数の位置で計測し前記膜厚分布に変換する第２工程と、
計測した膜厚分布に基づく位置に、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布する第３工程と、
を有することを特徴とする膜パターン形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の膜パターン形成方法において、
前記第３工程の後に、前記膜パターンの膜厚分布を再計測し、所定のしきい値と比較する第４工程を有することを特徴とする膜パターン形成方法。
【請求項３】
請求項２記載の膜パターン形成方法において、
前記所定のしきい値との比較結果に応じて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布する第５工程を有することを特徴とする膜パターン形成方法。
【請求項４】
請求項３記載の膜パターン形成方法において、
前記第５工程では、再計測した結果と前記膜パターンの膜厚に関する許容値とを比較し、比較した結果に基づいて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布する工程を含むことを特徴とする膜パターン形成方法。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
前記第４工程では、少なくとも前記第３工程で前記膜パターンの形成材料を含む液滴の塗布位置と、該塗布位置の周囲の非塗布位置とで計測した結果に基づいて、前記膜厚分布を再計測することを特徴とする膜パターン形成方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
前記第１工程では、前記ベースに前記膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布して、前記膜パターンを成膜することを特徴とする膜パターン形成方法。
【請求項７】
ベースに成膜された膜パターンの膜厚分布を、前記膜パターンの電気抵抗と前記膜パターンの透過率との少なくとも一つを用いて計測する計測装置と、
前記計測装置の少なくとも一部が搭載され前記膜パターンの形成材料を含む液滴を吐出する吐出ヘッドと、前記ベースを保持して前記吐出ヘッドに対して相対移動するステージとを有する液滴吐出装置と、
前記液滴吐出装置の駆動を制御して、前記計測装置の計測結果に基づく位置に前記膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布させる制御装置とを備えることを特徴とする膜パターン形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の膜パターン形成装置において、
前記計測装置は、検知光を投光する投光部と、前記膜パターンを透過した前記検知光を受光する受光部とを有し、
前記投光部は、前記吐出ヘッドに搭載され、
前記受光部は、前記ステージに前記膜パターンの計測位置に対応する位置に搭載されることを特徴とする膜パターン形成装置。
【請求項９】
請求項７記載の膜パターン形成装置において、
前記計測装置は、検知光を投光する投光部と、前記膜パターンを透過した前記検知光を受光する受光部とを有し、
前記投光部は、前記吐出ヘッドに搭載され、
前記受光部は、前記ステージを挟んだ前記投光部と逆側の位置に対向配置されることを特徴とする膜パターン形成装置。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれかに記載の膜パターン形成装置において、
前記制御装置は、前記計測装置により複数の位置で計測された結果を前記膜厚分布に演算して変換することを特徴とする膜パターン形成装置。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれかに記載の膜パターン形成装置において、
前記制御装置は、前記膜パターンの形成材料を含む液滴が塗布された後に再計測された前記膜パターンの膜厚分布と所定のしきい値とを比較した結果に基づいて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布させることを特徴とする膜パターン形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の膜パターン形成装置において、
前記制御装置は、再計測された結果と、前記膜パターンの膜厚に関する許容値とを比較した結果に基づいて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布させることを特徴とする膜パターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜パターン形成方法及び膜パターン形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置等の電極には、ＩＴＯ、ＡＴＯ等からなる透明導電膜が使用されている。その製造法には、蒸発法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等があり、ガラス基板に金属酸化物膜等を付着させて形成している。より一般的には、酸化物膜であるＩＴＯ膜をスパッタリング法により形成しているのが現状である。
また、特許文献１には、ＩＴＯを含む液状体をインクジェット方式（液滴吐出方式）で塗布することにより、導電性透明塗布膜を形成する技術が開示されている。
【０００３】
上述したガラス基板やフィルム上に透明導電膜等の膜パターンを形成した場合、膜厚にムラ（膜厚分布）が生じ許容値を超えた場合、膜パターンの電気抵抗の分布が許容値を超えたり、また膜パターンを透過する光の透過率の差が大きくなることから、色ムラが生じるという不具合が起こる可能性がある。
そこで、従来では、膜厚に許容値を超えるムラが生じて、使用不可と判断された場合には基板自体を廃棄するか、透明導電膜を全面エッチング等で剥離させ、再度成膜させる方法が採られていた。
【特許文献１】特開平１０−１３３１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
付加価値のある基板を廃棄することから、コストアップの要因となったり、歩留まりが低下するという問題が生じていた。
また、全面エッチングにより再度膜パターンを成膜する場合には、再成膜に時間が掛かることから生産性が低下するとともに、エッチング処理時に基板やフィルム等のベースにダメージを与えるという問題がある。
このような膜厚ムラに起因する問題は、透明導電膜に限られるものではなく、電気抵抗に大きなムラを生じさせる等、金属配線等の非透明の導電膜においても生じる。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、ベースとなる基板にダメージを与えたり、コストアップを招くことなく、膜厚ムラを解消できる膜パターン形成方法及び膜パターン形成装置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】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の膜パターン形成方法は、ベースに透明導電膜からなる膜パターンを成膜する第１工程と、成膜された前記膜パターンの膜厚分布を、前記膜パターンの電気抵抗と透過率との少なくとも一つを用いて複数の位置で計測し前記膜厚分布に変換する第２工程と、計測した膜厚分布に基づく位置に、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布する第３工程と、を有することを特徴とするものである。
従って、本発明の膜パターン形成方法では、第２工程で膜パターンに膜厚分布が生じていると計測された場合には、膜厚が薄い位置に、他の箇所の厚さとの差に対応する量で膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布することにより、他の箇所と略同じ膜厚とすることが可能になり、膜厚分布を解消することができる。
そのため、本発明では、第１工程でベース上に成膜された膜パターンに膜厚分布が生じた場合でも、廃棄する必要がなくなり、コストアップ及び歩留まりが低下するという問題が生じることを防止できるとともに、再度膜パターンを成膜するために全面エッチング処理を実施する必要がなくなり、再成膜により生産性が低下したり、エッチング処理時にベースにダメージを与えるという問題も防止できる。
また、本発明では、計測位置における電気抵抗と透過率との少なくとも一つにより、当該計測位置における膜パターンの膜厚を計測できる。
また、前記第２工程では、複数の位置で計測した結果（膜厚）を前記膜厚分布に変換する手順を好適に採用できる。
これにより、本発明では、容易に膜厚分布を計測することができる。
前記膜パターンとしては、透明導電膜で成膜する構成を好適に採用できる。
これにより、画素電極等、透明導電膜で成膜された膜パターンの膜厚分布を容易に計測して、他の箇所と略同じ膜厚とすることが可能になり、膜厚分布を解消することができる。なお、膜パターンとしては、透明導電膜の他に、金属配線等の非透明導電膜であっても同様に本発明を適用できる。
【０００７】
また、本発明では、前記第３工程の後に、前記膜パターンの膜厚分布を再計測し、所定のしきい値と比較する第４工程を有する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、膜厚分布の計測後に、第３工程で再成膜した膜パターンの膜厚分布が所定の範囲内に収まっているかどうかを確認できる。
【０００８】
また、本発明では、前記所定のしきい値との比較結果に応じて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布する第５工程を有する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、第３工程で再成膜した膜パターンの膜厚分布が所定の範囲内に収まっていない場合でも、他の箇所と略同じ膜厚とすることが可能になり、所定のしきい値を超える膜厚分布を解消することができる。
【０００９】
また、本発明における前記第５工程では、再計測した結果と前記膜パターンの膜厚に関する許容値とを比較し、比較した結果に基づいて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布する工程を含む手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、膜厚分布が解消されたにも拘わらず、膜厚の絶対値が許容値でない場合には、例えば膜パターン全体の膜厚を大きくして許容値に修正することが可能になる。
【００１０】
また、本発明における前記第４工程では、少なくとも前記第３工程で前記膜パターンの形成材料を含む液滴の塗布位置と、該塗布位置の周囲の非塗布位置とで計測した結果に基づいて、前記膜厚分布を再計測する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、再成膜を行わなかった非塗布位置における膜厚の変化を考慮することで、再成膜を行った塗布位置の膜厚増加量の信頼性を向上させることができる。また、全ての非塗布位置について計測するのではなく、非塗布位置の一部について膜厚を計測することで、再計測に要する時間を短縮することができ、生産性を向上させることも可能になる。
【００１１】
また、本発明における前記第１工程では、前記ベースに前記膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布して、前記膜パターンを成膜する手順も好適に採用できる。
これにより、他の成膜工程を経ることなく、液滴吐出により膜パターンを成膜することが可能になり、スループットが向上して生産効率を上げることができる。
【００１２】
一方、本発明の膜パターン形成装置は、ベースに成膜された膜パターンの膜厚分布を、前記膜パターンの電気抵抗と前記膜パターンの透過率との少なくとも一つを用いて計測する計測装置と、前記計測装置の少なくとも一部が搭載され前記膜パターンの形成材料を含む液滴を吐出する吐出ヘッドと、前記ベースを保持して前記吐出ヘッドに対して相対移動するステージとを有する液滴吐出装置と、前記液滴吐出装置の駆動を制御して、前記計測装置の計測結果に基づく位置に前記膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布させる制御装置とを備えることを特徴とするものである。
従って、本発明の膜パターン形成装置では、ベースに成膜された膜パターンに膜厚分布が生じていると計測された場合には、膜厚が薄い位置に、他の箇所の厚さとの差に対応する量で膜パターンの形成材料を含む液滴を塗布することにより、他の箇所と略同じ膜厚とすることが可能になり、膜厚分布を解消することができる。
そのため、本発明では、元々ベース上に成膜されている膜パターンに膜厚分布が生じた場合でも、廃棄する必要がなくなり、コストアップ及び歩留まりが低下するという問題が生じることを防止できるとともに、再度膜パターンを成膜するために全面エッチング処理を実施する必要がなくなり、再成膜により生産性が低下したり、エッチング処理時にベースにダメージを与えるという問題も回避できる。
また、本発明では、前記吐出ヘッドと、前記ベースを保持するステージとは相対移動し、前記計測装置の少なくとも一部は、前記吐出ヘッドに搭載される構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、計測装置により膜パターンの所定位置を計測する場合には、当該所定位置が計測可能な状態となるように、吐出ヘッドとステージとを相対移動させて位置決めすることにより、別途、ベース（膜パターン）に対して計測装置を位置決めするための装置を設置する必要がなくなり、膜パターン形成装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
上記構成においては、前記計測装置が前記膜パターンの電気抵抗を計測する構成や、前記膜パターンの透過率を計測する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明は、計測位置における膜パターンの膜厚を容易に計測できる。
【００１３】
前記計測装置が前記膜パターンの透過率を計測する場合には、検知光を投光する投光部と、前記膜パターンを透過した前記検知光を受光する受光部とを有し、前記投光部は、前記吐出ヘッドに搭載され、前記受光部は、前記ステージに前記膜パターンの計測位置に対応する位置に搭載される構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、膜パターンの計測位置を透過した検知光を当該計測位置に対応した受光部で受光することにより、検知光の強度に応じて膜厚を計測することが可能になる。また、この構成では、検知光の強度が一定となるので、ステージに投光部を設ける場合と比べて、膜厚の計測精度を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、前記計測装置が前記膜パターンの透過率を計測する場合には、検知光を投光する投光部と、前記膜パターンを透過した前記検知光を受光する受光部とを有し、前記投光部が、前記吐出ヘッドに搭載され、前記受光部が、前記ステージを挟んだ前記投光部と逆側の位置に対向配置される構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、膜パターンの計測位置を透過した検知光を当該計測位置に対応した受光部で受光することにより、検知光の強度に応じて膜厚を計測することが可能になる。また、この構成では、一つの受光部で複数の計測位置で膜厚を計測できるため、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
【００１５】
前記制御装置としては、前記計測装置により複数の位置で計測された結果を前記膜厚分布に演算して変換する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、計測された膜厚から容易に膜厚分布を計測することができる。
【００１６】
また、前記制御装置としては、前記膜パターンの形成材料を含む液滴が塗布された後に再計測された前記膜パターンの膜厚分布と所定のしきい値とを比較した結果に基づいて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布させる構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、膜厚分布の計測後に、再成膜した膜パターンの膜厚分布が所定の範囲内に収まっているかどうかを確認でき、再成膜した膜パターンの膜厚分布が所定の範囲内に収まっていない場合でも、他の箇所と略同じ膜厚とすることが可能になり、所定のしきい値を超える膜厚分布を解消することができる。
【００１７】
さらに、前記制御装置としては、再計測された結果と、前記膜パターンの膜厚に関する許容値とを比較した結果に基づいて、前記膜パターンの形成材料を含む液滴を再塗布させる構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、膜厚分布が解消されたにも拘わらず、膜厚の絶対値が許容値でない場合には、例えば膜パターン全体の膜厚を大きくして許容値に修正することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の膜パターン形成方法及び膜パターン形成装置の実施の形態を、図１ないし図１２を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の膜パターン形成方法に用いられる薄膜形成装置（膜パターン形成装置）１０の概略構成を示した斜視図である。
この図１において、薄膜形成装置１０は、基板（ベース）２０に対して液滴を吐出する液滴吐出装置ＩＪと、基板２０に成膜された膜パターンの膜厚分布を計測する計測装置５０と、これら液滴吐出装置ＩＪ、計測装置５０を統括的に制御する制御装置２３とから構成されている。
【００２０】
液滴吐出装置ＩＪは、ベース１１２と、ベース１１２上に設けられ、基板２０を支持する基板ステージ２２と、ベース１１２と基板ステージ２２との間に介在し、基板ステージ２２を移動可能に支持する第１移動装置１１４と、基板ステージ２２に支持されている基板２０に対して液体材料を吐出可能な液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）２１と、液滴吐出ヘッド２１を移動可能に支持する第２移動装置１１６と、液滴吐出ヘッド２１の液滴の吐出動作等を統括的に制御する制御装置２３とを備えている。更に、液滴吐出装置ＩＪは、ベース１１２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２５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１１４及び第２移動装置１１６を含む薄膜形成装置１０の動作は、上記制御装置２３によって制御される。
【００２１】
第１移動装置１１４は、ベース１１２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１１６は、支柱１６Ａ，１６Ａを用いてベース１１２に対して立てて取り付けられており、ベース１１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動装置１１６のＸ方向は、第１移動装置１１４のＹ方向と直交する方向である。ここで、Ｙ方向はベース１１２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１１２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。
【００２２】
第１移動装置１１４は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール１４０，１４０と、このガイドレール１４０に沿って移動可能に設けられているスライダー１４２とを備えている。このリニアモータ形式の第１移動装置１１４のスライダー１４２は、ガイドレール１４０に沿ってＹ方向に移動して位置決め可能である。
【００２３】
また、スライダー１４２はＺ軸回り（θＺ）用のモータ１４４を備えている。このモータ１４４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ１４４のロータは基板ステージ２２に固定されている。これにより、モータ１４４に通電することでロータと基板ステージ２２とは、θＺ方向に沿って回転して基板ステージ２２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１１４は、基板ステージ２２をＹ方向及びθＺ方向に移動可能である。
【００２４】
基板ステージ２２は基板２０を保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、基板ステージ２２は不図示の吸着保持装置を有しており、吸着保持装置が作動することにより、基板ステージ２２の穴４６Ａを通して基板２０を基板ステージ２２の上に吸着して保持する。
【００２５】
第２移動装置１１６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１６０とを備えている。スライダー１６０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２１はスライダー１６０に取り付けられている。
【００２６】
液滴吐出ヘッド２１は、揺動位置決め装置としてのモータ６２，６４，６７，６８を有している。モータ６２を作動すれば、液滴吐出ヘッド２１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２１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６７を作動すると、液滴吐出ヘッド２１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２１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１１６は、液滴吐出ヘッド２１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２１をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向に移動可能に支持する。
【００２７】
このように、図１の液滴吐出ヘッド２１は、第１移動装置１１４、第２移動装置１１６及び揺動位置決め装置の駆動により、基板２０（基板ステージ２２）に対して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の６自由度で相対移動可能となっており、液滴吐出ヘッド２１の液滴吐出面１１Ｐは、基板ステージ２２側の基板２０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２１の液滴吐出面１１Ｐには液体材料を液滴として吐出する複数のノズル３０（図２参照）が設けられている。
【００２８】
液滴吐出ヘッド２１は、いわゆる液滴吐出法により、液体材料をノズルから吐出するものである。液滴吐出法としては、圧電体素子としてのピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料を吐出させる方式等、公知の種々の技術を適用できる。このうち、ピエゾ方式は、液体材料に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。なお、本例では、上記ピエゾ方式を用いる。
【００２９】
図２は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。図２において、液体材料を収容する液室３１に隣接してピエゾ素子３２が設置されている。液室３１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系３４を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子３２は駆動回路３３に接続されており、この駆動回路３３を介してピエゾ素子３２に電圧が印加される。ピエゾ素子３２を変形させることにより、液室３１が変形し、ノズル３０から液体材料が吐出される。このとき、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２の歪み量が制御され、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２の歪み速度が制御される。すなわち、液滴吐出ヘッド２１では、ピエゾ素子３２への印加電圧の制御により、ノズル３０からの液体材料の吐出の制御が行われる。
【００３０】
図１に戻り、電子天秤（不図示）は、液滴吐出ヘッド２１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２１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２１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。
【００３１】
クリーニングユニット２４は、液滴吐出ヘッド２１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２５は、液滴吐出ヘッド２１の液滴吐出面１１Ｐ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１１Ｐにキャップをかぶせるものである。
【００３２】
液滴吐出ヘッド２１が第２移動装置１１６によりＸ方向に移動することで、液滴吐出ヘッド２１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２５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２１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２１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２１のクリーニングを行うことができる。液滴吐出ヘッド２１をキャッピングユニット２５の上に移動すれば、液滴吐出ヘッド２１の液滴吐出面１１Ｐにキャップを取り付けて乾燥を防止する。
【００３３】
図１に示すように、基板ステージ２２のうち、基板２０を支持する以外の部分には、液滴吐出ヘッド２１が液滴を捨打ち或いは試し打ちするための予備吐出エリア１５２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１５２は、図１に示すように、基板ステージ２２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１５２は、基板ステージ２２に固着され、上方に開口する断面凹字状の受け部材と、受け部材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とから構成されている。
【００３４】
計測装置５０は、図３に示すように、液滴吐出ヘッド５０に一体化されて搭載されており、液滴吐出ヘッド５０とともに基板２０（基板ステージ２２）に対して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の６自由度で相対移動可能となっている。
この計測装置５０は、基板２０と対向する側に４つの端子５１（図３では２つのみ図示）を有しており、基板２０に成膜された膜パターンＦに接触して接触部における面内抵抗値（電気抵抗値）を計測し、制御装置２３に出力する。制御装置２３は、出力された抵抗値を用いて当該接触部である計測位置の膜厚、及び複数の膜厚情報から膜パターンＦの膜厚分布を求める。
【００３５】
基板２０としては、ガラス基板、シリコン基板、石英基板、セラミックス基板、金属基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含まれる。また、上記プラスチックとしては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトンなどが用いられる。
【００３６】
次に、本実施形態の膜パターン形成方法について図４に示すフローチャート及び図５乃至図７を参照して説明する。
本実施形態では、基板２０の表面にスパッタ方式やイオンプレーティング方式、液滴吐出方式等の第１工程により、予めＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなる上記膜パターンＦが形成されているものとする。
【００３７】
まず、図４に示すステップＳ０で膜パターン形成処理が開始されると、制御装置２３は、第１移動装置１１４、第２移動装置１１６を介して液滴吐出ヘッド２１と基板２０とを相対移動させ、膜パターンＦの所定の計測位置を計測装置５０の端子５１と対向させる。また制御装置２３は、モータ６２を作動させ液滴吐出ヘッド２１を−Ｚ方向に移動させて、端子５１を膜パターンＦに接触させる。これにより、端子５１が接触した計測位置における面内抵抗値が計測され、制御装置２３に出力される（ステップＳ１、第２工程）。
【００３８】
この計測位置は、図５に示すように、膜パターンＦの全面に亘って、所定の間隔をあけて複数設定されており、上述した膜パターンＦの計測位置に対する面内抵抗値計測を順次繰り返す。なお、抵抗値計測において、液滴吐出ヘッド２１と基板２０とを相対移動させる際には、相対移動距離が最短となる経路を選択することが、スループット向上の観点から好ましい。続いて、設定された計測位置における抵抗値計測が全て終了したかどうかを判断し（ステップＳ２）、終了していない場合には、終了するまで上記液滴吐出ヘッド２１と基板２０との相対移動及びステップＳ１を繰り返し実行する。
【００３９】
そして、全ての計測位置において面内抵抗値の計測が終了すると、制御装置２３は、各計測位置で計測された面内抵抗値に基づいて、当該計測位置における膜パターンＦの膜厚を演算して算定する（ステップＳ３）とともに、全ての計測位置における膜厚データを変換して膜パターンＦの膜厚分布を算定する（ステップＳ４）。
ここでは、一例として、図５におけるＰ−Ｐ’断面の膜厚が図６及び図７（ａ）に示されるように、図中、左側の端部へ向かうに従って、漸次薄くなっているものとして説明する。
【００４０】
このような膜厚分布が得られると、制御装置２３は、膜厚分布を補正すべく、膜厚が小さい（薄い）部分に対して、膜厚に対応する滴数でＩＴＯを含む液滴（ＩＴＯインク）を吐出するためのデータ（ビットマップ）を変換・作成する（ステップＳ５）。
そして、制御装置２３は作成した吐出データに基づいて液滴吐出ヘッド２１と基板２０とを相対移動させ、図７（ｂ）に示すように、ＩＴＯインクを塗布する（第３工程）。
【００４１】
ここで、ＩＴＯインクの粘度が低く、複数の液滴を重ねて塗布した場合に液滴が濡れ広がり、所定の厚さでＩＴＯインクを塗布できない場合には、所定滴数のＩＴＯインクを塗布した後に、ＩＴＯインクの液滴を一旦乾燥・焼成し、その後でさらにＩＴＯインクを積み重ねるように塗布する手順としてもよい。
そして、図７（ｃ）に示すように、吐出データに基づく量でＩＴＯインクを塗布したら、基板２０とともに焼成する（ステップＳ６）。
これにより、膜パターンＦの膜厚分布を補正するための液滴塗布（再成膜）が一旦完了し、図７（ｄ）に示すように、計測データ及び吐出データ上では、膜厚分布が解消された膜パターンＦが得られる。
【００４２】
次に、ステップＳ７では、膜厚分布の補正状況を確認する。
具体的には、ステップＳ１で実施した面内抵抗値を再計測することにより、膜厚分布を再度算出する。
ここで、再計測における計測位置としては、ＩＴＯインクを塗布した塗布位置に加えて、これら塗布位置の周囲の非塗布位置も対象とする。
このように、非塗布位置も計測対象とすることにより、本来再成膜の前後で膜厚に変化がない位置の膜厚変化を計測することで計測に係る誤差を得ることができる。従って、この計測誤差を排除することで再計測に係る計測精度を高めることができるとともに、非塗布位置のほとんどを再計測する必要がなくなるため、再計測に要する時間を短縮することができ、生産性を向上させることも可能になる。
【００４３】
続いて、再計測した膜厚分布が所定のしきい値内であるかを判断し（ステップＳ８）、しきい値内に収まっていない場合には、ステップＳ６及びステップＳ７の再成膜及び膜厚分布の再計測を繰り返して行う。
【００４４】
一方、ステップＳ８で再計測した膜厚分布がしきい値内に収まった場合には、続いて、膜厚の絶対値が許容値内が否かを判断する（ステップＳ９）。
そして、膜厚の絶対値が許容値を超えて薄い場合には、ステップＳ６〜ステップＳ８を繰り返して、許容値内に収まるように膜パターンＦを再成膜する。
これにより、所定の膜厚を有する膜パターンＦが成膜されて、膜パターン形成処理が終了する（ステップＳ１０）。
【００４５】
以上、説明したように、本実施形態では、予め基板２０に成膜された膜パターンＦに膜厚ムラが生じていても、膜パターンＦの膜厚分布を計測し、この計測結果に基づきＩＴＯインクを塗布することで、膜厚分布を解消するので、基板２０を廃棄したり、一旦、膜パターンを除去するために全面的なエッチング処理を行う必要がなくなる。
従って、本実施形態では、基板廃棄に伴うコストアップや歩留まり低下や、エッチング処理及び再成膜に伴って基板２０等にダメージを与えたり、生産性が低下するといった問題を回避しつつ、膜厚ムラが解消された高精度の膜パターンＦを得ることが可能になる。
【００４６】
また、本実施形態では、膜厚分布を補正した後に、膜厚分布を再計測して所定のしきい値と比較する工程を設けているため、再成膜した膜パターンＦの膜厚分布が所定の範囲内に収まっているかどうかを確認でき、さらに、再計測結果に基づいて再成膜する工程を設けているため、ステップＳ６での成膜でも膜厚分布が所定範囲内に収まっていない場合でも、他の箇所と略同じ膜厚とすることが可能になり、所定のしきい値を超える膜厚分布を解消することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、膜厚分布の再計測結果と膜パターンＦの膜厚に関する許容値とを比較する工程を設けているため、膜厚分布が解消されたにも拘わらず、膜厚の絶対値が許容値でない場合には、例えば膜パターン全体の膜厚を大きくして許容値に修正することが可能になる。
【００４８】
一方、本実施形態では、上記膜厚分布を計測するための計測装置５０を、液滴吐出ヘッド２１に搭載しているので、面内抵抗値計測のために、計測装置５０を基板２０に対して相対移動させるための駆動装置を別途設ける必要がなくなる。
従って、本実施形態では、装置の小型軽量化及び低価格化に寄与できる。
【００４９】
（第２実施形態）
続いて、本発明に係る薄膜形成装置（膜パターン形成装置）１０の第２実施形態について、図８を参照して説明する。
この図において、図１乃至図７に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第２実施形態では、第１実施形態に対して、計測装置５０の構成が異なっている。
【００５０】
本実施形態に係る計測装置５０は、膜パターンＦの計測位置を透過する光の透過率に応じて、当該計測位置における膜厚を計測する構成となっており、液滴吐出ヘッド２１に搭載され基板２０（膜パターンＦ）に向けて検知光Ｂを投光する投光部５２と、膜パターンＦを透過した検知光Ｂを、基板２０を介して受光する受光部５３とから構成されている。
受光部５３は、基板ステージ２２の基板２０と対向する面に、計測位置と対応する位置毎に複数埋設されている。
【００５１】
なお、上記の構成の計測装置５０を用いる場合には、膜パターンＦとしては検知光Ｂが透過して受光部５３に受光されるように、比較的おおきな透過率を有するＩＴＯ等の透明導電膜であることが好ましい。同様に、基板２０においても、検知光Ｂが十分な光量で透過できるように、ガラスや石英等の材料で形成されたものを用いることが好ましい。
【００５２】
上記の構成の計測装置５０を用いて膜パターンＦの膜厚分布を計測するには、まず、制御装置２３が、第１移動装置１１４、第２移動装置１１６を介して液滴吐出ヘッド２１と基板２０とを相対移動させ、予め第１工程で基板２０に成膜されている膜パターンＦの所定の計測位置を計測装置５０の投光部５２と対向させる。そして、投光部５２から検知光Ｂが投光され、膜パターンＦの計測位置及び基板２０を透過した検知光Ｂを受光部５３が受光すると、受光結果（検知光Ｂの光量）を制御装置２３に出力する。
【００５３】
そして、全ての計測位置において当該計測位置を透過した検知光Ｂの光量計測が終了すると、制御装置２３は、各計測位置で計測された透過光量に基づいて、当該計測位置における透過率から膜パターンＦの膜厚を演算して算定するとともに、全ての計測位置における膜厚データを変換して膜パターンＦの膜厚分布を算定する。
以下の工程は、上記第１実施形態と同様である。
【００５４】
このように、本実施の形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、検知光Ｂを計測位置で透過させる手順を繰り返すことで、膜パターンＦの膜厚分布を非接触で計測できるため、上記第１実施形態のように端子５１を膜パターンＦに接触させた際に、当該膜パターンＦに損傷を与えてしまう事態を回避できる。また、本実施形態では、計測過程で投光部５２をＺ方向に移動させる必要がないため、計測時間の短縮化が図られており、生産性の向上にも寄与できる。
【００５５】
（第３実施形態）
続いて、上記第２実施形態の変形例である第３実施形態について、図９を参照して説明する。
この図において、図８に示す第２実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第３実施形態では、第２実施形態に対して、計測装置５０における受光部５３の配置が異なっている。
【００５６】
より詳細には、本実施形態においては、受光部５３が基板ステージ２２を挟んだ投光部５２と逆側の位置に対向配置されている。
また、投光部５２から投光された検知光Ｂが遮光されないように、基板ステージ２２には計測位置毎に貫通孔２２ａが形成されている。
本実施形態では、投光部５２から投光された検知光Ｂは、膜パターンＦの計測位置及び基板２０を透過した後に、貫通孔２２ａを通過して受光部５３で受光される。
【００５７】
このように、本実施形態では、上記第２実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、一基の受光部５３で複数の計測位置の膜厚（光量）を計測できるため、基板ステージ２２の大型化、ひいては薄膜形成装置１０の大型化を防止することが可能になる。
【００５８】
（液晶表示装置）
続いて、上記の膜パターン形成方法で膜パターンが形成された液晶表示装置について、図１０及び図１１を参照して説明する。
図１０は、ＴＦＴをスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置（液晶表示装置）の一例を示すもので、（ａ）はこの例の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）における一画素の拡大図である。
【００５９】
図１０に示す液晶表示装置（デバイス、電気光学装置）５８０は、ＴＦＴ素子が形成された側の素子基板５７４と対向基板５７５とが対向配置され、これら基板間にシール材５７３が額縁型に配置され、基板間のシール材５７３に囲まれた領域に液晶層（図示略）が封入されている。
【００６０】
素子基板５７４の液晶側表面上には、多数のソース線５７６及び多数のゲート線５７７が互いに交差するように格子状に設けられている。各ソース線５７６と各ゲート線５７７の交差点の近傍にはＴＦＴ素子５７８が形成されており、各ＴＦＴ素子５７８を介して画素電極５７９が接続され、多数の画素電極５７９は平面視マトリクス状に配置されている。一方、対向基板５７５の液晶層側の表面上には、表示領域に対応してＩＴＯなどからなる透明導電材料製の共通電極５８５が形成されている。
【００６１】
ＴＦＴ素子５７８は、図１０（ｂ）に示すように、ゲート線５７７から延びるゲート電極５８１と、ゲート電極５８１を覆う絶縁膜（図示略）と、絶縁膜上に形成された半導体層５８２と、半導体層５８２中のソース領域に接続されたソース線５７６から延びるソース電極５８３と、半導体層５８２中のドレイン領域に接続されたドレイン電極５８４とを有している。そして、ＴＦＴ素子５７８のドレイン電極５８４が画素電極５７９に接続されている。
【００６２】
図１１は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の断面構成図である。
液晶表示装置５８０は、互いに対向するように配置された素子基板５７４と対向基板５７５と、これらの間に挟持された液晶層７０２と、対向基板５７５に付設された位相差板７１５ａ、偏光板７１６ａと、素子基板５７４に付設された位相差板７１５ｂ、偏光板７１６ｂとが備えられた液晶パネルを主体として構成されている。この液晶パネルに、液晶駆動用ドライバチップと、電気信号を伝達するための配線類、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての液晶表示装置が構成される。
【００６３】
対向基板５７５は、光透過性の基板７４２と、この基板７４２に形成されたカラーフィルタ７５１とを主体として構成されている。カラーフィルタ７５１は、隔壁７０６と、フィルタエレメントとしての着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂと、隔壁７０６及び着色層７０３Ｒ，７０３Ｂ，７０３Ｇを覆う保護膜７０４と、を具備して構成されている。
【００６４】
隔壁７０６は、各着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂを形成する着色層形成領域であるフィルタエレメント形成領域７０７をそれぞれ取り囲むように形成された格子状のもので、基板７４２の一面７４２ａに形成されている。
また、隔壁７０６は、例えば黒色感光性樹脂膜からなり、この黒色感光性樹脂膜としては例えば、通常のフォトレジストに用いられるようなポジ型若しくはネガ型の感光性樹脂と、カーボンブラック等の黒色の無機顔料あるいは黒色の有機顔料とを少なくとも含むものが用いられる。この隔壁７０６は、黒色の無機顔料または有機顔料を含むもので、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂの形成位置を除く部分に形成されているため、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂ同士の間の光の透過を遮断でき、従ってこの隔壁７０６は、遮光膜としての機能も有する。
【００６５】
着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂは、隔壁７０６の内壁と基板７４２に渡って設けられたフィルタエレメント形成領域７０７に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各フィルタエレメント材料を液滴吐出法により吐出し、その後乾燥させることにより形成したものである。
【００６６】
また、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料からなる液晶駆動用の電極層７０５が保護膜７０４の略全面にわたって形成されている。さらにこの液晶駆動用の電極層７０５を覆って配向膜７１９ａが設けられており、また、素子基板５７４側の画素電極５７９上にも配向膜７１９ｂが設けられている。
【００６７】
素子基板５７４は、光透過性の基板７１４上に図示略の絶縁層が形成され、さらにこの絶縁層の上に、ＴＦＴ素子５７８と画素電極５７９が形成されてなるものである。また、基板７１４上に形成された絶縁層上には、図１０に示したように、マトリクス状に複数の走査線と複数の信号線とが形成され、これら走査線と信号線とに囲まれた領域毎に先の画素電極５７９が設けられ、各画素電極５７９と走査線及び信号線とが電気的に接続される位置にＴＦＴ素子５７８が組み込まれており、走査線と信号線に対する信号の印加によってＴＦＴ素子５７８をオン・オフして画素電極５７９への通電制御が行われる。また、対向基板５７５側に形成された電極層７０５はこの実施形態では画素領域全体をカバーする全面電極とされている。なお、ＴＦＴの配線回路や画素電極形状には様々なものを適用できる。
【００６８】
素子基板５７４と対向基板５７５とは、対向基板５７５の外周縁に沿って形成されたシール材５７３によって所定の間隙を介して貼り合わされている。なお、符号７５６は両基板間の間隔（セルギャップ）を基板面内で一定に保持するためのスペーサである。素子基板５７４と対向基板５７５との間には、平面視略額縁状のシール材５７３によって矩形の液晶封入領域が区画形成され、この液晶封入領域内に、液晶が封入されている。
【００６９】
このような構成を有する液晶表示装置５８０においては、例えば画素電極５７９、共通電極５８５、電極層７０５が上述した膜パターン形成方法により形成されることから、コストアップを招くことなく、膜厚ムラが解消された高品質の液晶表示装置を得ることが可能となる。
【００７０】
（電子機器）
図１２（ａ）〜（ｃ）は、上述の液晶表示装置を備える電子機器の例を示している。
本例の電子機器は、本発明の液晶表示装置を表示手段として備えている。
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体（電子機器）を示し、符号１００１は上記の液晶表示装置を用いた表示部を示している。
図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）において、符号１１００は時計本体（電子機器）を示し、符号１１０１は上記の液晶表示装置を用いた表示部を示している。
図１２（ｃ）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１２（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置（電子機器）、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は上記の液晶表示装置を用いた表示部を示している。
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、本実施形態の薄膜形成方法を用いることによって製造された液晶表示装置を表示手段として備えているので、表示品質に優れた電子機器とされる。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、膜パターンＦが透明導電膜である構成としたが、これに限定されるものではなく、銀等の金属で形成された非透明導電膜であっても適用可能である。この場合、膜パターンの面内抵抗値を計測することにより、膜厚分布を求めることが好適である。
また、上記実施形態では、基板２０に予め別の工程で膜パターンＦが成膜されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、薄膜形成装置１０により膜パターンＦを全て成膜する構成としてもよい。すなわち、第１工程で液滴吐出装置ＩＪにより膜パターンＦを成膜し、第２工程で計測装置５０により膜パターンＦの膜厚分布を計測し、この計測結果に基づいて、膜パターンＦを再成膜する手順としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】薄膜形成装置の概略構成を示した斜視図である。
【図２】ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
【図３】液滴吐出ヘッドに計測装置が搭載された図である。
【図４】膜パターン形成方法の手順を示すフローチャート図である。
【図５】膜パターンの計測位置を示す平面図である。
【図６】図５におけるＰ−Ｐ’断面における膜厚と位置との関係を示す図である。
【図７】膜パターン形成の手順を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る計測装置の構成を示す図である。
【図９】第３実施形態に係る計測装置の構成を示す図である。
【図１０】液晶表示装置の全体構成を示す図である。
【図１１】液晶表示装置の断面構成図である。
【図１２】液晶表示装置を備える電子機器の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｂ…検知光、  １０…薄膜形成装置（膜パターン形成装置）、  ２０…基板（ベース）、  ２１…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、  ２３…制御装置、  ５０…計測装置、  ５２…投光部、  ５３…受光部、  １０００…携帯電話本体（電子機器）、  １１００…時計本体（電子機器）、  １２００…情報処理装置（電子機器）
【図１】
2008086946.tif 000003
【図２】
2008086946.tif 000004
【図３】
2008086946.tif 000005
【図４】
2008086946.tif 000006
【図５】
2008086946.tif 000007
【図６】
2008086946.tif 000008
【図７】
2008086946.tif 000009
【図８】
2008086946.tif 000010
【図９】
2008086946.tif 000011
【図１０】
2008086946.tif 000012
【図１１】
2008086946.tif 000013
【図１２】
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