(57)【要約】【課題】大きな負荷を加えることなくヘッドに対する作業を実施する。【解決手段】液状体に振動を付与する振動付与装置を備えた液滴吐出ヘッド２０と、液滴吐出ヘッド２０を収容するチャンバと、チャンバに開閉自在に設けられた第１のカバー体、及び第２のカバー体と、第１及び第２のカバー体の開閉状態を検知する検知手段５と、検知手段５の検知結果に基づいて振動付与装置の駆動を制御する制御手段６とを有する。【選択図】      図２
2004177671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の所定位置に液滴を付与して基板に製膜処理を行う製膜装置であって、
液状体に振動を付与する振動付与装置を備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを収容するチャンバと、
前記チャンバに開閉自在に設けられた第１のカバー体、及び第２のカバー体と、
前記第１及び第２のカバー体の開閉状態を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記振動付与装置の駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とする製膜装置。
【請求項２】
請求項１記載の製膜装置において、
前記第１のカバー体は、主として前記基板を前記チャンバ内に搬入・搬出するために用いられ、
前記第２のカバー体は、主として前記製膜装置のメンテナンスに用いられ、前記第２のカバー体は１つまたは複数設けられ、
前記検知手段は、前記第１及び第２のカバー体の一つ一つの開閉状態を検知可能な検知手段であることを特徴とする製膜装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の製膜装置において、
前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出しないときに、前記振動付与装置が前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を吐出させない振動を前記液状体に付与することを特徴とする製膜装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の製膜装置において、
前記制御手段は、前記検知手段が前記第２のカバー体の内の１つ以上が開いたことを検知したときに、前記振動付与装置の駆動を停止し、前記振動付与装置の駆動源を停止させることが可能であることを特徴とする製膜装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の製膜装置において、
前記制御手段は、前記検知手段が前記第２のカバー体が全て閉じたことを検知したときに、前記振動付与装置の駆動源を作動させることが可能であり、前記振動付与装置の駆動を作動させることを特徴とする製膜装置。
【請求項６】
液滴吐出ヘッドから吐出された液状体を基板に付与し前記基板に製膜処理を施す製膜装置を備えたデバイス製造装置であって、
前記製膜装置として、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された製膜装置が用いられることを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項７】
請求項６記載のデバイス製造装置により製造されたことを特徴とするデバイス。
【請求項８】
液滴吐出ヘッドから液状体の吐出動作を行う吐出工程を含む製膜方法であって、
前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を吐出させない振動を前記液状体に付与するステップと、
製膜装置のカバー体の開閉状態を検知する検知手段の検知結果に基づいて前記液状体に付与する振動を制御するステップとを含むことを特徴とする製膜方法。
【請求項９】
液滴吐出ヘッドから吐出された液状体を基板に付与し前記基板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、
請求項８に記載された製膜方法を用いて前記製膜処理工程を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製膜装置と製膜方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びにデバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示デバイス等のデバイスを製造する際に、基板に対して機能性液体を供給する方式として液滴吐出方式の製膜装置を採用した場合、製膜装置においては液滴吐出ヘッドから所定量の液滴を基板に対して吐出して供給する。この場合、基板と液滴吐出ヘッドとを相対移動させながら液滴を吐出することで、液滴吐出ヘッドからの液滴が基板の所定位置に供給できるようになっている。このように、製膜装置では液滴吐出ヘッドや基板が移動するため、オペレータ等の安全を確保するためにチャンバと呼ばれるケース内に収容され、製膜装置の内部に対してはケースに設けられたカバー（扉）を開けることで操作可能になっている。
【０００３】
また、装置が稼働中に誤ってカバーを開けた場合の対策として、例えば特許文献１に開示された技術が提供されている。この技術は、装置の稼働中にカバーが開く等の異常が発生した場合、装置の動作を中断し、異常が解消された後に色要素の形成を再開するものであるが、異常発生時点で形成中の色要素の形成を終了させた後に、装置の動作を終了させることにより、色要素形成の中断によるインク滴の濃度変化を防止して、色要素の色及び濃度のバラツキを抑えている。
【０００４】
ところが、装置の動作を中断すると液滴吐出ヘッド内の機能性液体が増粘したり、物性が劣化する等の理由で、動作再開後に液滴吐出不良や液滴吐出重量の変動等が生じる可能性があり、製膜品質の低下という問題を生じてしまう。そこで、このような問題を回避するために、特許文献２には液滴吐出の待機時にノズル開口近傍のメニスカスを微振動させることで液体を撹拌し、機能性液体の増粘や物性劣化を防止するという技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−４３４２３号公報（段落００３４〜段落００４０）
【特許文献２】
特開平９−３０００７号公報（段落００５２〜段落００６８）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
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。
製膜装置のカバー体を開き液滴吐出ヘッドに対してメンテナンス作業を実施するとき、例えば液滴吐出ヘッドのノズルの目詰まり等で回復動作を行う場合、吸引パッドを用いて液滴吐出ヘッドから液体を吸引する際にピエゾ素子等の圧電素子を駆動させたままでは、ヘッド内の液体を吸引するとヘッド（圧電素子）に大きな負荷が加わり破損する虞がある。また、例えば液滴吐出ヘッドの交換を行う場合、液滴吐出ヘッドに駆動電圧を供給するケーブルを外す際に駆動電圧を供給させたままでは、ヘッドの基板素子が短絡し素子が破損する虞と、作業者が感電し作業者を死に至らしめる虞がある。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、大きな負荷を加えることなくヘッドに対するメンテナンス作業を実施できる製膜装置と製膜方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びにこのデバイス製造装置で製造されたデバイスを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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。
本発明の製膜装置は、基板の所定位置に液滴を付与して基板に製膜処理を行う製膜装置であって、液状体に振動を付与する振動付与装置を備えた液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドを収容するチャンバと、前記チャンバに開閉自在に設けられた第１のカバー体、及び第２のカバー体と、前記第１及び第２のカバー体の開閉状態を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記振動付与装置の駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出しないときに、振動付与装置が液滴吐出ヘッドから前記液状体を吐出させない振動（微振動）が前記液状体に付与される。従って、本発明の製膜装置では、第１又は第２のカバー体を開けてチャンバ内の液滴吐出ヘッドに対してインク吸引、ヘッド交換等のメンテナンス作業を実施する場合、液状体を吐出させない振動（微振動）を停止させることができる。そのため、液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス作業は、振動が付与されない状態で実施されるため、液滴吐出ヘッドに大きな負荷が加わることを防止できる。また、第１又は第２のカバー体を閉じて液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス作業が実施不能になったことを検知すると、液状体に微振動を付与して液状体の増粘や物性劣化を防止することができる。
【００１０】
第１のカバー体としては、主として前記基板を前記チャンバ内に搬入・搬出するために用いられ、第２のカバー体としては、主として前記製膜装置のメンテナンスに用いられ、前記第２のカバー体は１つまたは複数設けられ、検知手段としては、前記第１及び第２のカバー体の一つ一つの開閉状態を検知可能な検知手段である構成を採用できる。
また、制御手段としては、検知手段が第２のカバー体の内の１つ以上が開いたことを検出したとき、液滴吐出ヘッドの駆動源を停止させることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッドの駆動に起因する不測の事態を回避して安全性を高めることが可能になる。
【００１１】
また、制御手段は、検知手段が第２のカバー体が全て閉じたことを検知したとき、検知結果に基づいて前記液状体に前記振動を付与することが好ましい。これにより、カバー体が閉じられると、直ちに液状体に微振動を付与することが可能になり、メンテナンス作業に伴う微振動の停止時間を短くすることができる。なお、微振動を付与する時間が所定時間を超えるときは、所定数の液滴吐出をフラッシングエリア等で実施して、粘度や物性が変化した可能性のある液状体を排出することが好ましい。
【００１２】
そして、本発明のデバイス製造装置は、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体を基板に付与し前記基板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、前記製膜装置として、上記の製膜装置が用いられることを特徴としている。これにより、本発明では、液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス作業を振動が付与されない状態で実施できるため、液滴吐出ヘッドに大きな負荷が加わることを防止できる。
【００１３】
また、本発明のデバイスは、上記のデバイス製造装置により製造されたことを特徴としている。これにより、本発明では、装置の損傷等が生じることなく製造されるため、製造時の生産性低下を防止することができる。
【００１４】
一方、本発明の製膜方法は、液滴吐出ヘッドから液状体の吐出動作を行う吐出工程を含む製膜方法であって、前記液滴吐出ヘッドから前記液状体を吐出させない振動を前記液状体に付与するステップと、製膜装置のカバー体の開閉状態を検知する検知手段の検知結果に基づいて前記液状体に付与する振動を制御するステップとを含むことを特徴としている。
【００１５】
従って、本発明の製膜方法では、液滴吐出ヘッドに対してメンテナンス作業を実施する場合、検知手段がカバー体が開いたことを検知したとき、液状体を吐出させない振動（微振動）を停止させることができる。そのため、液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス作業は、振動が付与されない状態で実施されるため、液滴吐出ヘッドに大きな負荷が加わることを防止できる。また、カバー体を閉じて液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス作業が実施不能になったことを検知すると、液状体に微振動を付与して液状体の増粘や物性劣化を防止することができる。
【００１６】
そして、本発明のデバイス製造方法は、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体を基板に付与し前記基板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、上記の製膜方法を用いて前記製膜処理工程を行うことを特徴としている。これにより、本発明では、液滴吐出ヘッドに対するメンテナンス作業を振動が付与されない状態で実施できるため、液滴吐出ヘッドに大きな負荷が加わることを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製膜装置と製膜方法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びにデバイスの実施の形態を、図１ないし図５を参照して説明する。ここでは、本発明の製膜装置を、例えば機能性液体（液状体）としてのインクを用いて、液晶表示デバイスに対して用いられるカラーフィルタ等を製造するためのフィルタ製造装置に適用するものとして説明する。
【００１８】
図１は、フィルタ製造装置（デバイス製造装置）を構成する製膜装置（液滴吐出装置）１０の概略的な外観斜視図である。このフィルタ製造装置は、ほぼ同様の構造を有する３基の製膜装置１０を備えており、各製膜装置１０は、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のインクをフィルタ基板に吐出する構成になっている。
【００１９】
製膜装置１０は、ベース１２、第１移動装置１４、第２移動装置１６、図示しない電子天秤（重量測定装置）、吐出装置としての液滴吐出ヘッド２０、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット２４等を有する製膜装置本体が稼働中の製膜装置本体への接近を防止するためのケース（チャンバ）３内に収容された構成になっている。
【００２０】
ケース３には、正面側から主として製膜装置本体へ基板４８をロード（またはアンロード）するための第１のカバー体４と、側面側から主として製膜装置の点検・保守等のメンテナンスするための第２のカバー体９とがそれぞれ開閉自在に設けられている。そして、第１のカバー体４の近傍には、第１のカバー体４の開状態及び閉状態を検知するセンサー等で構成されるカバー検知手段（検知手段）５が付設されており、第２のカバー体９の近傍には、第２のカバー体９の開状態及び閉状態を検知するセンサー等で構成されるカバー検知手段（検知手段）５が付設されている。このカバー検知手段５は、第１のカバー体４及び第２のカバー体９の開閉に応じた信号を後述する制御手段６（図２のブロック図参照）に出力する。
上述した実施形態（図１）では、第２のカバー体が１つの場合を述べたが、例えば、製膜装置に関わる種々のメンテネンス作業の目的で第２のカバー体は複数設けても良い（図６参照）。検知手段５は、各カバー体の１つ１つの各々の開閉状態を検知できるように、各カバー体１つに対して１つずつ設けられている。
また、上述した実施形態では、ケース３に対して第１のカバー体は正面側に第２のカバー体は側面側に設けたが、第１のカバー体及び第２のカバー体の位置は、正面側、側面側、裏面側、上面側のいずれであっても構わない。この設置位置は、製膜装置の仕様、作業効率などの観点から適宜決められる。
【００２１】
図１に戻り、製膜装置本体のベース１２の上には、第１移動装置１４、電子天秤、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット２４および第２移動装置１６が設置されている。第１移動装置１４は、好ましくはベース１２の上に直接設置されており、しかもこの第１移動装置１４は、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。これに対して第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、しかも第２移動装置１６は、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１６のＸ軸方向は、第１移動装置１４のＹ軸方向とは直交する方向である。Ｙ軸はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った軸である。これに対してＸ軸はベース１２の左右方向に沿った軸であり、各々水平である。
【００２２】
第１移動装置１４は、ガイドレール４０、４０を有しており、第１移動装置１４は、例えば、リニアモータを採用することができる。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軸方向に移動して位置決め可能である。スライダー４２は、θ軸用のモータ４４を備えている。このモータ４４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはテーブル４６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テーブル４６は、θ方向に沿って回転してテーブル４６をインデックス（回転割り出し）することができる。
【００２３】
テーブル４６は、基板４８を位置決めして、しかも保持するものである。また、テーブル４６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、テーブル４６の穴４６Ａを通して、基板４８をテーブル４６の上に吸着して保持することができる。テーブル４６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５２が設けられている。
【００２４】
第２移動装置１６は、支柱１６Ａ，１６Ａに固定されたコラム１６Ｂを有しており、このコラム１６Ｂは、リニアモータ形式の第２移動装置１６を有している。スライダー６０は、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能であり、スライダー６０は、吐出装置としての液滴吐出ヘッド２０を備えている。
【００２５】
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。
【００２６】
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のインク吐出面２０Ｐは、テーブル４６側の基板４８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のインク吐出面２０Ｐには、それぞれがインクを吐出する図示しない複数のノズル（吐出口）が設けられている。
【００２７】
液滴吐出ヘッド２０は、たとえば、圧力発生装置としてのピエゾ素子（圧電素子）を用いたヘッドであり、複数のノズルに対してそれぞれこのピエゾ素子が設けられている。そして、制御手段６の制御により各ピエゾ素子に駆動信号が印加されて各ノズル毎にインク室を拡大または縮小することで、ノズルからのインク吐出を制御することができる。
【００２８】
図２に、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出に関する制御系を示す。
制御手段６には吐出波形生成手段７と微振動波形生成手段８が接続されており、制御手段６はカバー検知手段５の出力に応じて、第２のカバー体が閉じられた場合には吐出波形生成手段７もしくは微振動波形生成手段８で生成された駆動波形を液滴吐出ヘッド２０の各ピエゾ素子へ印加を開始し、第２のカバー体が開けられた場合には各ピエゾ素子への印加を停止し、必要に応じてヘッド保護のため各ピエゾ素子への電源供給を遮断する構成となっている。
以下に全体の作動を説明する。まず、液滴吐出ヘッド２０に後述する吐出波形が供給され製膜作業をしている状態においては、制御手段６からカバー体ロック手段１１に対して全てのカバー体をロックする信号が出力され、第１のカバー体及び第２のカバー体を開けることはできない。次に、製膜作業を終了し、またはオペレータによる制御手段６の操作により製膜作業を終了させて、液滴吐出ヘッド２０に後述する微振動波形が供給されている状態においては、制御手段６からカバー体ロック手段１１に対して全てのカバー体をアンロックする信号が出力され、第１のカバー体及び第２のカバー体ともに開けることができる。但し、この液滴吐出ヘッド２０が微振動している状態において第１のカバー体を開けた場合には微振動はそのまま継続するが、第２のカバー体を開けた場合にはカバー検知手段５から制御手段６への信号入力により微振動は停止する。次に第２のカバー体が閉じられるとカバー検知手段５から制御手段６への信号入力により微振動は再開する。
【００２９】
図３（ａ）は吐出波形生成手段７で生成された駆動波形（以下、吐出波形と称する）の一例であり、図３（ｂ）は微振動波形生成手段８で生成された駆動波形（以下、微振動波形と称する）の一例である。吐出波形においては、正勾配の波形部ａ１でインク室が拡大し、負勾配の波形部ａ２で印加電圧Ｖｈを印加することでインク室が縮小・加圧されて所定量のインクが吐出される。同様に、微振動波形においては、正勾配の波形部ｂ１でインク室が拡大し、負勾配の波形部ｂ２で印加電圧Ｖｌを印加することでインク室が縮小・加圧されるが、印加電圧Ｖｌはインクがノズルから吐出されない大きさに設定される。すなわち、振動特性として、この微振動波形の電圧をピエゾ素子に印加することで、メニスカスが微振動する構成になっている。ここでは、圧力発生装置のピエゾ素子を振動付与装置として用いている。
【００３０】
図１に戻り、電子天秤は、液滴吐出ヘッド２０のノズルから吐出されたインク滴の１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滴分のインク滴を受ける。電子天秤は、この５０００滴のインク滴の重量を５０００で割ることにより、インク滴１滴の重量をほぼ正確に測定することができる。このインク滴の測定量に基づいて、液滴吐出ヘッド２０から吐出するインク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２０のノズル等のクリーニングをフィルタ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のノズル内のインクが乾燥しないようにするために、フィルタを製造しない待機時にこのインク吐出面２０Ｐが外気に触れないようにするものである。
【００３２】
上記の構成の製膜装置１０の動作について以下に説明する。
作業者が第１のカバー体４を開けてテーブル４６の前端側から基板４８を第１移動装置１４のテーブル４６の上に給材した後に、第１のカバー体４が閉じられると、この基板４８はテーブル４６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４８の端面がＹ軸方向に並行になるように設定される。
【００３３】
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（指定のインク滴の数）の吐出を行う。これにより、電子天秤は、たとえば５０００滴のインクの重量を計測して、インク滴１滴当たりの重量を計算する。そして、インク滴の１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、インク滴の１滴当たりの重量を適正に収める。
【００３４】
インク滴の１滴当たりの重量が適正な場合には、基板４８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インクを予備吐出した後に、基板４８に対してＹ軸方向に相対移動して（実際には、基板４８が液滴吐出ヘッド２０に対してＹ方向に移動する）、基板４８上の所定領域に対して所定のノズルから所定幅でインクを吐出する。液滴吐出ヘッド２０と基板４８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４８に対してＸ軸方向に所定量ステップ移動し、その後、基板４８が液滴吐出ヘッド２０に対して移動する間にインクを吐出する。そして、この動作を複数回繰り返すことにより、製膜領域全体にインクを吐出して製膜することができる。
【００３５】
ここで、制御手段６は、基板４８に対するインク吐出処理中には吐出波形生成手段７で生成された吐出波形の電圧でピエゾ素子を印加しているが、それ以外ではピエゾ素子に印加する駆動波形を微振動波形生成手段８で生成された微振動波形に切り替える。これにより、液滴吐出ヘッド２０からのインク吐出が停止するが、ピエゾ素子から振動が与えられてメニスカスが微振動することで、液滴吐出ヘッド２０内のインクは撹拌され、増粘や物性劣化が抑えられる。
【００３６】
一方、液滴吐出ヘッド２０に対してメンテナンス作業を実施する場合は第２のカバー体９を開けるが、第２のカバー体９が開いて液滴吐出ヘッド２０に対する作業、例えばインク吸引作業が可能な状態となると、カバー検知手段５から第２のカバー体９が開いたことを示す信号が出力される。この信号を入力すると、制御手段６は、ピエゾ素子による微振動を停止し、必要に応じて当該ピエゾ素子を駆動させるための駆動源を遮断することができる。このように、ピエゾ素子の駆動停止により、液滴吐出ヘッド２０に負荷を加えることなくインク吸引作業を実施することができる。
【００３７】
そして、液滴吐出ヘッド２０に対するメンテナンス作業が終了して第２のカバー体９を閉じると、カバー検知手段５から第２のカバー体９が閉じたことを示す信号が出力される。この信号を入力すると、制御手段６は、必要に応じてピエゾ素子の駆動源を作動し、直ちに微振動波形でピエゾ素子を印加する。これにより、ピエゾ素子から振動が与えられてメニスカスが微振動することで、液滴吐出ヘッド２０内のインクは撹拌され、インク吐出を再開するまでの増粘や物性劣化が抑えられる。
【００３８】
なお、ノズル部のインクを微振動させている時間が長時間に亘る場合には、インクを撹拌していても増粘する可能性が高い。従って、このような場合には、インクに微振動を付与する時間にしきい値を設定し、微振動時間がしきい値を超えたときには、フラッシングを定期的に実施（定期吐出）することが好ましい。また、しきい値を超えないまでも微振動を継続したことでインクの粘度が大きく成った場合には、液滴吐出前にヘッド内のインクを加熱してインクの粘度を低下させる工程を別途設けてもよい。
【００３９】
続いて、図４および図５を参照して、製膜処理によりカラーフィルタを製造する例について説明する。
図４の基板４８は、透明基板であり適度の機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板４８としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が適用できる。
【００４０】
たとえば、図５に示すように長方形形状の基板４８上に、生産性をあげる観点から複数個のカラーフィルタ領域１０５をマトリックス状に形成する。これらのカラーフィルタ領域１０５は、後でガラス４８を切断することで、液晶表示装置に適合するカラーフィルタとして用いることができる。カラーフィルタ領域１０５には、たとえば図５に示すように、ＲのインクとＧのインクおよびＢのインクを用いて各フィルタエレメントを所定のパターンで形成している。この形成パターンとしては、図に示すように従来公知のストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェアー型等がある。
【００４１】
図４は、基板４８に対してカラーフィルタ領域１０５を形成する工程の一例を示している。
図４（ａ）では、透明の基板４８の一方の面に対して、ブラックマトリックス１１０を形成したものである。カラーフィルタの基礎となる基板４８の上には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法で、所定の厚さ（たとえば２μｍ程度）に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマトリックス状にブラックマトリックス１１０を設ける。ブラックマトリックス１１０の格子で囲まれる最小の表示要素がフィルタエレメントとなり、たとえばＸ軸方向の巾３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ１００μｍ程度の大きさの窓である。ブラックマトリックス１１０を形成した後は、たとえば、ヒータにより熱を与えることで、基板４８の上の樹脂を焼成する。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、インク滴９９は、フィルタエレメント１１２に供給される。インク滴９９の量は、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した充分な量である。図４（ｃ）の加熱工程では、カラーフィルタ上のすべてのフィルタエレメント１１２に対してインク滴９９が充填されると、ヒータを用いて加熱処理を行う。基板４８は、所定の温度（例えば７０℃程度）に加熱する。インクの溶媒が蒸発すると、インクの体積が減少する。体積減少の激しい場合には、カラーフィルタとして充分なインク膜の厚みが得られるまで、インク吐出工程と、加熱工程とを繰り返す。この処理により、インクの溶媒が蒸発して、最終的にインクの固形分のみが残留して膜化する。
【００４３】
図４（ｄ）の保護膜形成工程では、インク滴９９を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了するとインク膜が形成されたカラーフィルタの基板４８の保護及びフィルタ表面の平坦化のために、保護膜１２０を形成する。この保護膜１２０の形成には、たとえば、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することができる。
【００４４】
図４（ｅ）の透明電極形成工程では、スパッタ法や真空蒸着法等の処方を用いて、透明電極１３０を保護膜１２０の全面にわたって形成する。図４（ｆ）のパターニング工程では、透明電極１３０は、さらにフィルタエレメント１１２の開口部に対応させた画素電極にパターニングされる。なお、液晶の駆動にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用である。また、上記製膜処理の間には、定期的あるいは随時クリーニングユニット２４を用いて液滴吐出ヘッド２０のインク吐出面２０Ｐをワイピングすることが望ましい。
【００４５】
以上のように本実施の形態では、第２のカバー体９が開いたことを検知するとピエゾ素子の駆動を制御して微振動付与を停止させるので、インク吸引作業等を液滴吐出ヘッド２０に対して実施する場合でも液滴吐出ヘッド２０に大きな負荷が加わることを防止できる。この場合、単に微振動の付与を停止させるのではなく、ピエゾ素子の駆動源を遮断させることが可能なので、液滴吐出ヘッド２０の駆動による不測の事態が生じることを回避して安全性を高めることが可能になる。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、第２のカバー体９が閉じたことを検知するとインクに対する微振動付与を再開する手順として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばキャッピングユニット２２を駆動する駆動装置を設け、この駆動装置の駆動によりキャッピングユニット２２でインク吸引作業を実施する場合、キャッピングユニット２２による吸引作業が終了したことを示す終了信号を駆動装置が制御手段６に出力する構成としてもよい。この場合、吸引作業の終了と同時にインクに対する微振動付与を開始することが可能になり、作業に伴う微振動の停止時間を短くすることができる。また、図２では吐出波形生成手段７と微振動波形生成手段８からの駆動波形を制御手段６で選択して出力していたが、吐出波形と微振動波形を連続させ時分割で選択する構成としても良い。
【００４７】
また、上記実施の形態では、製膜装置をフィルタ製造装置に適用する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば用紙等に印字・製膜するプリンタ（プロッタ）にも適用可能である。この場合、ピエゾ素子の駆動によりインクを吐出する構成に限られず、加熱により生じた気泡（バブル）を用いてインクを吐出する方式のプリンタにも適用可能である。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができ、例えば、上記実施形態においては、最初にＲ（赤色）のパターン形成を行い、続いてＧ（緑色）のパターン形成、そして最後にＢ（青色）のパターン形成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてその他の順番でパターン形成するものとしても良い。
【００４９】
また、本発明のデバイス製造装置は、たとえば液晶表示デバイス用のカラーフィルターの製造に限定されるものではなく、たとえば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応用が可能である。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蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々を本発明のデバイス製造装置を用いて、ＴＦＴ等の素子基板上にパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。本発明におけるデバイスの範囲にはこのようなＥＬデバイスをも含むものである。
【００５０】
この場合、例えば、上記のカラーフィルタのブラックマトリクスと同様に樹脂レジストを用いて１ピクセル毎に区画する隔壁を形成するとともに、下層となる層の表面に吐出された液滴が付着しやすいように、且つ、隔壁が吐出された液滴をはじき隣接する区画の液滴と混じり合うことを防止するため、液滴の吐出の前工程として、基板に対し、プラズマ、ＵＶ処理、カップリング等の表面処理を行う。しかる後に、正孔注入／電子輸送層を形成する材料を液滴として供給し製膜する第１の製膜工程と、同様に発光層を形成する第２の製膜工程とを経て製造される。
【００５１】
こうして製造されるＥＬデバイスは、セグメント表示や全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といったローインフォメーション分野への応用、または点・線・面形状をもった光源としても利用することができる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、ＴＦＴ等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性の優れたフルカラー表示デバイスを得ることが可能である。また、本発明の製膜装置に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも応用できる。
【００５２】
なお、上記の実施形態では、便宜的に「液滴吐出ヘッド」と呼称し、吐出される吐出物を「インク」として説明したが、この液滴吐出ヘッドから吐出される吐出物は所謂インクには限定されず、ヘッドから液滴として吐出可能に調整されたものであればよく、例えば、前述のＥＬデバイスの材料、金属材料、絶縁材料、又は半導体材料等様々な材料が含まれることはいうまでもない。
【００５３】
また、本発明における製膜装置は、対象物上に特定のパターンを形成する用途に限らず、例えば半導体装置の製造工程におけるレジスト膜の形成など、対象物全体を覆う用途にも適用可能である。
【００５４】
また、図示した製膜装置の液滴吐出ヘッド２０は、Ｒ（赤）．Ｇ（緑）．Ｂ（青）の内の１つの種類のインクを吐出することができるようになっているが、この内の２種類あるいは３種類のインクを同時に吐出することももちろんできる。
また、製膜装置１０の第１移動装置１４と第２移動装置１６はリニアモータを用いているが、これに限らず他の種類のモータやアクチュエータを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製膜装置の概略的な外観斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドのインク吐出に関するブロック図である。
【図３】（ａ）は吐出波形を示す図であり、（ｂ）は微振動波形を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、基板を用いてカラーフィルタを製造する手順の一例を示す図である。
【図５】基板と基板上のカラーフィルタ領域の一部を示す図である。
【図６】第２のカバー体を複数有する製膜装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
３  ケース（チャンバー）、４  第１のカバー体、５  カバー検知手段（検知手段）、６  制御手段、９  第２のカバー体、１０  製膜装置（液滴吐出装置）、１１  カバー体ロック手段、２０  液滴吐出ヘッド（吐出装置）、４８  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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